CN215499362U - 立体镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立体镜头，该立体镜头替换普通2D摄像装置上的镜头，立体镜头内有两组相同的镜头，两镜头分别对应图像传感器的左右两半靶面，镜头前面再用两组反射镜平移视线，拉开两镜头视线的间距，再对准前方同一场景，以此获得左右格式的立体影像。继而，为获取横向幅面的立体影像，在传感器和先前的立体都竖向的基础上，再将两反射镜组以镜头光轴为轴旋转90度，在此基础上继续再旋转一个角度，旋转的角度以使大反射镜镜片上的光轴所在点转到垂直于竖向的传感器表面、按传感器上下平分的分析面上，此获得上下格式横向立体影像。

Description

立体镜头

技术领域

本实用新型属3D影像领域，涉及一种3D影像拍摄装置，尤其是一种普通相机3D镜头装置。

背景技术

人的立体视觉是因为人有两只眼睛，两只眼睛不在一个点上，有一个相距6、7公分的瞳距，由于有这个瞳距，两只眼睛分别看到同一场景中的前后物体就有一个视差，人的大脑会去比较这些视差，从而能鉴别物体的前后差别，让我们获得空间感。记录立体影像也需要像我们的两只眼睛那样去捕获影像，然后再将这两幅具有视差的影像分别交给我们的两只眼睛，也可以让我们获得身临其境的空间感。有人在普通相机镜头前加一个分光镜(图3)，将镜头看出的画面从中分开，然后再经两组反射镜将视线平移一段距离，获得瞳距，再对准同一个场景，这样在左右两半传感器靶面上也可以获得具有视差的两个相同场景的影像。但是任何镜头获取的影像都存在相差，尤其是广角端，距镜头中轴线越远，图像变形越大，这种方式由于视角减小了一半，又偏偏需要广角端，所以偏离镜头中轴线的传感器两边变形尤其大，这样左右两幅视差影像变形大的一边刚好对应另一幅变形小的一边，两影像不一致，观看立体影像就很难受，就是人们说的胀眼，这样的立体影像不能满足人们的需要。

发明内容

为了在普通相机上获取不胀眼的立体影像，本实用新型为单反相机尤其是全画幅微单相机这些可换镜头的摄影装备设计了一款立体镜头，该立体镜头内有两个相同的镜头，两个镜头分别对应相机图像传感器的左右两半靶面。再在两镜头前用反射镜平移视线，拉开两光轴间距，形成瞳距，共同对准前方场景。在一片传感器上的左右两半靶面上分别记录左右两幅具有视差的影像，以此确保两视差影像的一致。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：立体镜头可装在普通可换镜头的摄影装置上获取立体影像，立体镜头内有两组相同的镜头，两镜头分别对应图像传感器的左右两半靶面，两镜头至传感器之间有隔板隔离，镜头前面再用两组反射镜平移视线，拉开两镜头视线的间距，形成瞳距，再对准前方同一场景，以此获取立体影像需要的左右视差影像，构成左右格式的立体镜头。

在此基础上又可构成上下格式立体镜头，将两镜头分别对应竖向的图像传感器的上下两半靶面，镜头前面再用两组反射镜平移视线，具体为：在左右格式立体镜头的基础上，将两反射镜组以镜头端光轴为轴、沿同一方向旋转90度，再继续转一个角度，将大反射镜上的光轴所在点转到垂直且上下平分传感器那个分析面上。

本实用新型的有益效果是：利用了现有摄像装置获取立体影像，简化了立体摄像需要的复杂装置，也省略了立体影像复杂的后期合成制作，并两视差影像确保高度同步，以及确保感光度的高度一致，轻而易举地获得高质量的立体影像。

附图说明

图1立体镜头光路结构(主视图)；图2镜头与传感器对应位置(俯视图)；图3现有技术立体分光镜；图4现有技术镜头与传感器对应位置；图5带反射镜的竖拍俯视图；图6反射镜组选择了90度的后视图；图7反射镜再旋转了一个角度的俯视图。

图中：1.传感器；2.镜头；3.反射镜组；4.隔板；5光轴。

具体实施方式

1.左右格式 为普通单反或微单相机这种可换镜头的摄像装置增添一款立体镜头(图1)，立体镜头内有两组焦距光圈相同的镜头(2)，两镜头分别对应图像传感器(1)的左右两半靶面 (图2)，两镜头固定在一个座子上，对焦一起联动。两镜头之间至传感器有隔板(4)隔离光线。两镜头前面再用两组反射镜(3)平移视线，反射镜组分小镜片(目镜)和大镜片(物镜)，两镜片一般平行，一般与光轴成45度，以此拉开两镜头光轴间距，形成瞳距，一般7公分左右 (该镜距一般5——8公分都可以)，再对准前方同一场景。两光轴可以完全平行，也可以交汇前方某一距离，也可以做成活动可细微的调节的。本镜头获取的是左右视差影像左右拼在一起的立体影像文件。

左右格式立体影像文件有两种，一种是平行格式，左视差图像在左边，右视差图像在右边；另一种交叉格式，左视差图像在右边，右视差图像在左边。这两种方式都适合一般3D显示设备的播放，但对于看手机的VR眼镜，交错方式就需要改成平行方式，本立体镜头出的格式是交叉格式，该格式可通过改造播放软件或看图软件，在播放时即时把它们交换过来，也可以通过一些合成软件先期处理成平行格式。

2.上下格式 上下格式是左右视差影像上下拼在一起的立体影像文件。一般传感器画幅是4∶3，一般显示也都是横向显示。但以上左右格式获得的立体画幅是竖向的3∶4，而立体影像拍摄和观看一般是不能旋转的，这是因为人眼观看一般都处在双眼水平状态，所以拍摄时两视线也必须是水平状态。为了让竖拍也保持水平视线，本申请继续做如下处理：即将相机竖起来成竖拍状态，在竖向的传感器上来做上下平分，两镜头分别对应传感器(1)的上下两半靶面。也可以在以上左右格式立体镜头的基础上来描述，即在以上立体镜头竖过来的基础上，如图5，图5是带反射镜组的图1的俯视图，粗圆点是垂直传感器画面的光轴。图6是在图5的基础上将两反射镜组都朝一个方向、以镜头端光轴为轴旋转了90度角度的图，图7是两反射镜组继续再旋转了一个角度的图，再旋转的角度以使大反射镜上的光轴所在点转到垂直且上下平分传感器那个分析面上(图7中水平虚线)。此时如果是中画幅相机，传感器画幅是44*33，在图1镜距时22，在图6时镜头垂直间距成了0，两出射光轴少了22，在图7时再旋转了个角度，又会少5、6mm(该尺寸可通过计算得出)，所以在设定图1瞳距时需加上(22+6)，此外还要考虑反射镜组的小镜片不能挡住大镜片的射出视线。立体镜头瞳距一般在50-80mm这个区域内都可以。图中大反射镜镜片中的正梯形虚线为半个传感器的边缘通过镜头投影在大反射镜镜片上位置，实际应用时按略大于该尺寸裁切反射镜，小反射镜镜片亦然，以此获得上下格式的横向立体影像。

Claims (2)

1.一种左右格式立体镜头，包括两组视线平移反射镜，其特征在于：本立体镜头可装在普通可换镜头的摄影装置上获取立体影像，立体镜头内有两组相同的镜头，两镜头分别对应图像传感器的左右两半靶面，两镜头至传感器之间有隔板隔离，镜头前面再用两组反射镜平移视线，拉开两镜头视线的间距，形成瞳距，再对准前方同一场景，以此获取立体影像需要的左右视差影像。

2.一种上下格式立体镜头，包括左右格式立体镜头内两相同镜头和两组反射镜以及隔板，其特征在于：两镜头分别对应竖向的图像传感器的上下两半靶面，镜头前面再用两组反射镜平移视线，具体为：在左右格式立体镜头的基础上，将两反射镜组以镜头光轴为轴、沿同一方向旋转90度，再继续转一个角度，将大反射镜上的光轴所在点转到垂直且上下平分传感器那个分析面上。

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