CN104284174A - 一种单机变焦立体摄像镜头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有变焦功能的立体摄像镜头，和一台有变焦功能的摄像机配合使用，就可以极方便的摄制更加丰富多彩的3D影像，和现在的电视电影制式完全相同，可直接在立体电视机上播放，具有效果好、成本低，效率高、保持高清等特点，为普及3D电视电影提供了更好的条件。

Description

一种单机变焦立体摄像镜头

技术领域

本发明涉及一种有变焦功能的立体摄像镜头，配一台有变焦功能的普通摄像机使用，实现变焦立体摄像。 

背景技术

目前立体电视、电影逐步推广普及，而立体片源多为计算机编码合成，成本十分昂贵，制作周期很長，使立体电视的普及也变的十分缓慢，用一台普通的单镜头摄像机，配一个具有立体成像功能的光学立体镜头，可以象拍摄2维电视一样拍摄立体节目，是一个经济简便的路子，本人也先后设计了多种光学立体拍摄方法和立体镜头，如″一种立体照相装置，专利号93231922·X"，″一种拍摄和观看宽银幕立体电影和电视的系统，专利号；201010152425·6"，一种立体像架，专利号87212822·9"，″一种将普通摄像机变成立体摄像机的立体镜头，″专利号：201110124486·6"等，但因为所有的立体镜头都没有变焦功能，只能拍摄定焦立体像，使用受到一定限制，为使立体像更加丰富多彩，实现变焦拍摄立体像，但能为有变焦功能的单台摄像机配套有变焦功能的立体镜头，目前还末見资料报导。 

发明内容

为了解决以上技术上的不足，本发明提供了一种能为有变焦功能的普通摄像机，配上变焦立体镜头，实现快出立体片源的目的。 

本发明是通过以下措施实现的： 

立体镜头是本发明直接安装在普通摄像机镜头前面的，一套可以调节视场角变场的光学系统，是将原摄像机镜头的一个视场变成了左右两个视场，具体设计是用一对小一点的和一对大一点的，主截面是直角面的等腰直角三角形全反射的4个三棱镜，在中间面对摄像机镜头的是小一点三棱镜，一个直角面面对镜头，另一个直角面分别在左右两边，斜面在镜头的前面，也称内三棱镜，三棱镜的各个面，应能满足原摄像机镜头光路的视场角，镜头视场角通过这对内三棱镜就变成了各占原视场角1/2的左右两个视场角；在内三棱镜的左右两边是大一点的外三棱镜，三棱镜的一个直角面与内三棱镜的直角面相对，另一个直角面在前面，外面是斜面，左右光路经过这两个三棱镜后，视场光路方向就转向前方，外三棱镜的大小，应能满足变场的光路，在这两光路的前面，是分别各装有一个凹弧柱状镜，凹弧柱镜的弧度应能使变场后的视场角，水平方向扩大一倍，其大小应能满足光路尺寸，以上三棱镜和凹柱镜是分别组装在一个可转动的三角形底架上的，底架立面的后方，有一个立向可转动的轴，轴套是固定在镜头壳上面的，在这两个底架的前内方，分别用连杆和中心连动架的两个边轴连接，中心连动架的轴由镜壳中心上面伸出，与连动杆组连接，连动杆组的另一端，与摄像机的变焦操作钮连动，连动可以是手动的也可以是电动的，镜头壳的后面中心位置是和摄像机镜头的接口，镜头壳的前面是防护玻璃. 

附图说明

图1为本发明具体实施的示意图 

其中1 摄像机镜头，2 镜头外壳与摄像机接口，3 左内三棱镜，4 左底架与镜头壳连轴，5 镜头外壳，6 左底架连轴套固定在外壳，7 左三角形底架立面，8 左外三棱镜，9 左凹弧柱镜，10 左三角形底架，11 镜壳前玻璃，12 左三棱镜连动杆，13 左光路，14 右光路，15 中心连动架，16 右三角形底架，17 右凹弧柱镜，18 右外三棱镜，19 右三角形底架立面，20 右外三棱镜连动杆，21 右底架轴套固定镜壳，22 右底架轴与镜壳相连，23 右内三棱镜，24 中心连架连动杆，25 连动杆与摄像机镜头变焦扭处相连，26 摄像机变焦操作扭。 

具体实施例：

本发明的目的，特征，及优点结合实施例，参照附图进一部说明：图中配用的摄像机变焦镜头1，变焦立体镜头外壳后中心部位设有与摄像机镜头的接口2，在接口的前内面装有直角面正对 中心部位的内左三棱镜3和右内三棱镜23，在内三棱镜3和23的另一直角面外侧，各装有外左三棱镜8和右外三棱镜18，外三棱镜的一个直角面与内三棱镜直角面相对，外三棱镜的另一个直角面朝前方，在朝前的直角面前面，再紧靠各装有一个凹弧柱镜9和17，其底截面是固定在左右三角形底架10和16的底面上的，三角形底架的立面7和19，在靠近后方各制成一个与外壳连接的转轴4和22，转轴的外套与外壳固定6和21，在左右外三棱镜的上截面，各设有一个连动杆12和20与中心连动架15构成同步连动条件，中心连动杆24，和与摄像机变焦镜头相连的连动杆组25，并和变焦镜头的变焦扭相连26，达到变焦操作扭变焦时，就会和立体镜头内的外左右三棱镜同步连动，这种连动可以是手动的，也可以是配电机同步电动。 

具体使用时，首先将镜头接口2与摄像机镜头1连接，使立体镜头与像机呈水平状态，并固定好，使立体境头的连动杆与像机的变焦操作扭调好，达到同步连动，开启摄像机，原摄像机镜头的一个视场角就会被立体镜头内的内、外三棱镜和凹弧柱镜组成的左右光路13和14，分成两个光路，两个外三棱镜8和18的斜面全反射中心，即相当于人的左右眼睛的位置，就可以获得符合人眼特牲性的有视差的左右像，也都是被水平方向压缩了1/2的竖窄的图像，当这一压缩1/2的图像在有立体播放功能的电视机上播放时，电视机设制了将左右水平压缩成1/2的图像，都要水平拉满电视机全屏，这时被压缩的图像正好又复原成正常的水平比例，使两幅像基本重合，也称之谓双拼3D像，因而人们看到的是全屏立体像。 

当在变焦情况下使用时，由于摄像机的变焦扭操作，可以使远处的景物拉近，也可以将近景物推远，这时被拉近或推远的两幅景物的中心，就会在摄像机的取景屏上相应的变近或变远，为保持这种会变近或变远的图像中心，始终保持在取景屏上水平各占1/2的中心位置，就要用本镜头的变焦连杆，使左右的三棱镜和凹弧柱镜，在左右三角形底架上，以底架轴为轴心，使外三棱镜的前直角面中心和凹孤柱镜的中心整体随底架向内或向外移动，当将远景拉近时，图像中心是向外偏移，这时应操作外三棱境向内移动，移动的速度是和变焦同步的，可使景物的中心始终在屏的1/2的中心位置；当变焦将近景物向外推远时，取景屏上的图像中心是向内偏移，立体镜头的左右外三棱境就要向外移动，使图像中心也保持在各1/2的中心位置，摄像机取景屏的各1/2中心处最好做有标记。使用者根据观察标记操作，就可达到摄像的变焦过程无论是拉近还是推远，都可使左右图像的中心，在屏幕的各1/2的中心处，从而实现变焦立体摄像的目的，使立体电视或立体电影更加丰富多彩。 

本发明的特征是： 

1用三棱镜和凹孤柱状镜构成的左右两个光路，使各占1/2的光路中的外三棱镜和凹孤柱镜是可调控转动的，可以伴随摄像机的变焦过程，将被拍摄景物的中心始终跟随保持在影屏的各1/2的中心位置，便获得原摄像机的视场范围的左右两个图像，并达到能以中心为准重合(3D双拼)，使人们看到全屏的变焦立体电视和电影 

2用三棱镜在镜头的分光光路中，利用了玻璃的折射率，缩短了光程，使镜头的体积变小，使变焦的立体境头能和视场角大的或镜头大的摄像机匹配使用。 

本发明的优点是： 

用本发明做的变焦立体镜头，经实际使用，取得了专家和群众的好评和认可，和现在的”数字压缩后期制作的3D电视电影技术”相比，具有以下优点：1根据人眼的特性，直接摄制光学压缩的实景3D图像信号，播放是实景还原，2用一台普通变焦摄像机配本发明镜头就可以极简单的摄制3D片源，一人一机即可完成，3不增加信息量，完全和现在制式相同，4保持高清分辨率，5眼睛不易疲劳，6出屏效果好，7极易现场操作，8成本低易推广，可很快取得利润回报。另外和本人在25年前设计的”一种彩色照相、电影、电视的立体成像方法，专利号：89105221.6”，即分色法，两幅像分别是红和兰色，虽然现在很多领域仍在使用，但分色法存在着左右图像容易相互干扰，对比度差，成像质量欠佳，眼睛容易疲劳等不足，而本发明已远远超过了分色法的成像质量。 

综上所述，本发明将有可能带来较好的社会和经济效益。 

Claims (4)

1.一种单机变焦立体摄像镜头，包括有变焦功能的摄像机、两对光学直角三棱镜3.23.8.18，一对凹孤柱状境9.17，镜壳，其特征是：三棱镜8和18，凹孤柱镜9和17，是和摄像机变焦同步可调的。 

2.根据权利要求1所述的一种单机变焦立体摄像镜头，其特征是：三棱镜8和18的内侧，有与中心连动架相连的连动杆组，连动杆组的另一端与摄像机变焦的操作扭相连，同步连动。 

3.根据权利要求1和2所述的一种单机变焦立体摄像镜头，其特征是：这种同步连动，可以是手动的，也可以是电动的。 

4.根据权利要求1.2.3所述的一种单机变焦立体镜头，其特征是：镜头内的左右两个分场光路，是用直角全反射三棱境构成的。