FR2679051A1 - STEREOSCOPIC CAMERA. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une caméra stéréoscopique qui comporte un seul objectif (14) qui forme faisceau parallèle de la lumière d'un point quelconque d'un objet (13), une seule lentille (20) de formation d'images, et un biprisme (16) placé entre les deux lentilles. La lentille (20) est de préférence de type composé de manière que sa pupille de sortie, pour une pupille d'entrée proche du biprisme (16), soit proche de la surface arrière de la lentille de formation d'images (20). Un déflecteur (24) supprime le recouvrement des deux images.A stereoscopic camera has a single lens (14) which forms a parallel beam of light from any point on an object (13), a single imaging lens (20), and a dual lens (16) placed between the two lenses. The lens (20) is preferably of the compound type such that its exit pupil, for an entrance pupil close to the biprism (16), is close to the rear surface of the imaging lens (20). A deflector (24) removes the overlap of the two images.
Description
La présente invention concerne une caméra stéréo-The present invention relates to a stereo camera.
scopique, et en particulier, mais non exclusivement, une caméra destinée à donner des images stéréoscopiques de télévision. Plus précisément, l'invention concerne une caméra stéréoscopique qui comporte un seul objectif, un dispositif photosensible de formation d'images, une lentille unique de focalisation d'images sur le dispositif photosensible et un scopic, and in particular, but not exclusively, a camera intended to give stereoscopic television images. More specifically, the invention relates to a stereoscopic camera which comprises a single objective, a photosensitive image-forming device, a single lens for focusing images on the photosensitive device and a
biprisme placé entre l'objectif et la lentille de focalisa- biprism placed between the objective and the focusing lens
tion d'images afin que deux images soient formées. tion of images so that two images are formed.
Grâce à l'utilisation d'un seul objectif au lieu de deux objectifs placés côte à côte, la caméra stéréoscopique peut être réalisée avec un encombrement très réduit, si bien qu'elle permet par exemple l'inspection dans des espaces confinés Il faut noter que l'objectif et la lentille de focalisation d'images peuvent être tous deux des lentilles composées, c'est-à-dire que chacun d'eux peut Thanks to the use of a single lens instead of two lenses placed side by side, the stereoscopic camera can be produced with a very small footprint, so that it allows for example inspection in confined spaces. that the objective and the image focusing lens can both be composite lenses, that is to say that each of them can
comporter plusieurs lentilles ayant un axe optique commun. have several lenses having a common optical axis.
De préférence, un déflecteur est placé entre le dispositif photosensible et la lentille de focalisation d'images dans un plan parallèle à l'axe optique de la lentille de focalisation d'images et dans lequel se trouve le sommet du biprisme Ceci empêche tout recouvrement des deux images Le déflecteur a avantageusement une forme en T, la barre transversale du T étant adjacente à la lentille de focalisation d'images et perpendiculaire à son axe optique. De préférence, l'objectif est d'un type collimateur si bien que la lumière provenant d'un point d'un objet parvient sous forme d'un faisceau parallèle sur le biprisme En conséquence, la distance comprise entre l'objectif et le biprisme n'est pas primordiale La caméra est focalisée par déplacement de l'objectif vers l'objet ou à distance de celui-ci, et aucun déplacement des autres éléments n'est nécessaire Dans une variante, l'objectif peut avoir des propriétés télescopiques, comprenant deux lentilles convergentes distantes destinées à former une image intermédiaire entre elles, et telles que la lumière d'un point de l'objet parvient sur le biprisme sous forme Preferably, a deflector is placed between the photosensitive device and the image focusing lens in a plane parallel to the optical axis of the image focusing lens and in which the apex of the biprism is located. This prevents any overlapping of the two images The deflector advantageously has a T shape, the transverse bar of the T being adjacent to the image focusing lens and perpendicular to its optical axis. Preferably, the objective is of a collimator type so that the light coming from a point of an object arrives in the form of a parallel beam on the biprism Consequently, the distance included between the objective and the biprism is not essential The camera is focused by moving the lens towards or away from the object, and no movement of the other elements is necessary In a variant, the lens can have telescopic properties, comprising two distant converging lenses intended to form an intermediate image between them, and such that the light from a point on the object reaches the biprism in the form
d'un faisceau parallèle.of a parallel beam.
La lentille de focalisation d'images est de préfé- The image focusing lens is preferably
rence telle qu'une pupille d'entrée se trouve à l'emplace- ment du biprisme, la pupille correspondante de sortie, qui est virtuelle, étant aussi proche que possible de la barre transversale du déflecteur si bien que les pertes de lumière dues au déflecteur sont réduites au minimum Dans le mode de réalisation de l'invention décrit dans la suite, la pupille de sortie est à 120 mm environ seulement de la barre transversale (du côté de la barre transversale qui est distant du capteur); au contraire, d'une lentille classique, la pupille de sortie est à environ 200 mm de la rence such that an entrance pupil is at the location of the biprism, the corresponding exit pupil, which is virtual, being as close as possible to the crossbar of the deflector so that the light losses due to the deflector are reduced to a minimum In the embodiment of the invention described below, the exit pupil is only about 120 mm from the crossbar (on the side of the crossbar which is distant from the sensor); on the contrary, with a conventional lens, the exit pupil is approximately 200 mm from the
barre transversale.cross-bar.
Le dispositif photosensible de formation d'images peut être un film photographique ou un capteur électronique d'image Les deux images peuvent être produites côte à côte The photosensitive image-forming device can be a photographic film or an electronic image sensor. The two images can be produced side by side.
ou peuvent être formées sur un dispositif commun de forma- or can be trained on a common training device
tion d'images ou, à l'aide de miroirs, les deux images peuvent être formées sur deux dispositifs séparés de tion of images or, using mirrors, the two images can be formed on two separate devices of
formation d'images.image formation.
Les éléments optiques de la caméra peuvent aussi être utilisés dans l'ordre inverse afin qu'ils recombinent The optical elements of the camera can also be used in reverse order so that they recombine
une paire d'images stéréoscopiques. a pair of stereoscopic images.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion ressortiront mieux de la description qui suit tion will emerge better from the description which follows
d'exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique d'une caméra stéréoscopique; et la figure 2 représente plus en détail une coupe de of an exemplary embodiment, made with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic section of a stereoscopic camera; and Figure 2 shows in more detail a section of
la caméra de la figure 1.the camera of figure 1.
On se réfère à la figure 1 qui représente une coupe suivant l'axe optique d'une caméra stéréoscopique 10 Des rayons lumineux 12 provenant d'un objet 13 sont collimatés par une lentille collimatrice 14 afin qu'il parviennent sous forme de rayons parallèles sur un biprisme 16 Le biprisme 16 divise la lumière en deux faisceaux parallèles 17, 18 qui divergent Les faisceaux 17 et 18 sont focalisés par une lentille 20 de formation d'images destinée à former deux images côte à côte 21, 22 au- dessus et au-dessous de l'axe optique de la caméra 10 respectivement Une plaque déflectrice 24 est disposée le long de l'axe optique depuis la proximité de la surface arrière de la lentille 20 vers la proximité du plan dans lequel se trouvent les images 21, Reference is made to FIG. 1 which represents a section along the optical axis of a stereoscopic camera 10 Light rays 12 coming from an object 13 are collimated by a collimating lens 14 so that they reach in the form of parallel rays on a biprism 16 The biprism 16 divides the light into two parallel beams 17, 18 which diverge The beams 17 and 18 are focused by an image forming lens 20 intended to form two images side by side 21, 22 above and at below the optical axis of the camera 10 respectively A deflector plate 24 is disposed along the optical axis from the proximity of the rear surface of the lens 20 to the proximity of the plane in which the images 21 are located,
22; il s'agit d'une plaque plate dans le plan perpendicu- 22; it is a flat plate in the plane perpendicular to
laire à la figure (c'est-à-dire le plan dans lequel se trouve le sommet du biprisme 16, plus précisément le plan divisant les deux parties du biprisme 16) et elle a une forme en T ayant une barre transversale 25 proche de la surface arrière de la lentille 20 et perpendiculaire à l'axe optique de la caméra 10 La plaque déflectrice 24, figure (that is to say the plane in which the top of the biprism 16 is located, more precisely the plane dividing the two parts of the biprism 16) and it has a T shape having a transverse bar 25 close to the rear surface of the lens 20 and perpendicular to the optical axis of the camera 10 The deflector plate 24,
avec sa barre transversale 25, réduit au minimum le recou- with its crossbar 25, minimizes the overlap
vrement éventuel des deux images 21 et 22. really possible of the two images 21 and 22.
Dans une variante de la disposition précitée, In a variant of the above provision,
indiquée en traits interrompus, des miroirs 30 sont utili- indicated in dashed lines, mirrors 30 are used
sés afin que les deux images 21 et 22 soient formées à so that the two images 21 and 22 are formed at
bonne distance l'une de l'autre Cette variante est avanta- good distance from each other This variant is advantageous
geuse lorsque les images 21 et 22 doivent être réalisées sur deux capteurs électroniques séparés d'images, car un espace plus important est ainsi disponible pour chaque capteur. On se réfère maintenant à la figure 2 qui représente plus en détail la caméra stéréoscopique 10 La lentille collimatrice 14 est une lentille composée comprenant quatre lentilles élémentaires distantes 31, 32, 33, 34 maintenues dans un support métallique tubulaire 35 Le biprisme 16 et la lentille 20 de formation d'images sont aussi supportés dans un support métallique tubulaire respectif 36 Le biprisme 16 a la construction d'un doublet réduisant au minimum l'aberration chromatique, et il comprend un premier biprisme 37, plan d'un côté et délimitant, de l'autre côté, deux surfaces inclinées à 7,90 par rapport à la surface plane, et deux biprismes minces 38 ayant un angle au sommet ,6 , fixés aux surfaces inclinées du premier biprisme 37 avec les sommets en coopération (et recoupant l'axe optique 39) Le premier biprisme 37 est formé de verre de type F 2 et les prismes 38 sont formés d'un verre de type BK 7, ces geuse when images 21 and 22 must be performed on two separate electronic image sensors, because a larger space is thus available for each sensor. Referring now to Figure 2 which shows in more detail the stereoscopic camera 10 The collimating lens 14 is a compound lens comprising four distant elementary lenses 31, 32, 33, 34 held in a tubular metal support 35 The biprism 16 and the lens 20 for image formation are also supported in a respective tubular metal support 36 The biprism 16 has the construction of a doublet minimizing the chromatic aberration, and it comprises a first biprism 37, plane on one side and delimiting, on the other side, two surfaces inclined at 7.90 relative to the planar surface, and two thin biprisms 38 having an apex angle, 6, fixed to the inclined surfaces of the first biprism 37 with the vertices in cooperation (and intersecting the optical axis 39) The first biprism 37 is formed of type F 2 glass and the prisms 38 are formed of type BK glass 7, these
références étant des références de types de verre "Schott". references being references of "Schott" glass types.
La lentille 20 de formation d'images est aussi composée et comprend un ménisque épais à doublet (lentilles 40 et 41), et quatre autres lentilles élémentaires distantes 42, 43, 44 et 45 La barre transversale 25 a une hauteur de 8,5 mm dans ce cas et elle en butée contre la surface arrière de The image forming lens 20 is also composed and comprises a thick doublet meniscus (lenses 40 and 41), and four other distant elementary lenses 42, 43, 44 and 45 The transverse bar 25 has a height of 8.5 mm in this case and it abuts against the back surface of
la lentille 45.lens 45.
Les caractéristiques des lentilles sont indiquées dans les tableaux qui donnent les rayons des surfaces successives, la distance de séparation le long de l'axe 39 entre une première surface et la suivante, les diamètres d'observation et les types de verre Les lentilles de la lentille collimatrice 14 sont indiquées dans le tableau 1 et celles de la lentille de formation d'images 20 dans le tableau 2 Il faut noter que le diamètre total de la lentille 14 de collimation, comprenant le support 35, ne dépasse nécessairement 45 mm environ alors que celui de la The characteristics of the lenses are indicated in the tables which give the radii of the successive surfaces, the distance of separation along the axis 39 between a first surface and the following, the observation diameters and the types of glass The lenses of the collimating lens 14 are indicated in table 1 and those of the imaging lens 20 in table 2 It should be noted that the total diameter of the collimating lens 14, including the support 35, does not necessarily exceed approximately 45 mm then than that of the
lentille 20 de formation d'images ne dépasse pas nécessai- image forming lens 20 does not exceed necessary
rement 55 mm environ.approximately 55 mm.
Comme indiqué précédemment, les éléments optiques de la caméra, c'est-àdire la lentille collimatrice 14, le biprisme et la lentille 20 de formation d'images, peuvent être utilisés en sens inverse pour la recombinaison de deux As indicated above, the optical elements of the camera, that is to say the collimating lens 14, the biprism and the imaging lens 20, can be used in reverse for the recombination of two
images stéréoscopiques Dans ce cas, les images stéréosco- stereoscopic images In this case, stereosco-
piques occupent la position des images 21 et 22 de la spikes occupy the position of images 21 and 22 of the
figure 1.figure 1.
Rayon mm -92 -206 -55 -112 -43 Rayon mm -24 -33 -205 Radius mm -92 -206 -55 -112 -43 Radius mm -24 -33 -205
-71-71
-213 -72-213 -72
6161
-138 Séparation mm ,5 4,1 6,0 7,4 2,0 19,6 ,5 Séparation mm ,6 1,5 ,0 0, 3 ,0 0,3 7,0 2,6 1,5 0,35 8,3 -138 Separation mm, 5 4.1 6.0 7.4 2.0 19.6, 5 Separation mm, 6 1.5, 0 0, 3, 0 0.3 7.0 2.6 1.5 0 , 35 8.3
TABLEAU 1TABLE 1
Diamètre mmDiameter mm
TABLEAU 2TABLE 2
Diamètre numm Matériau LAK 9 air BK 7 air SF 8 air SK 4 Matériau air LAK 9 SSK 5 air LAK 9 air LAK 9 air SF 6 air LAK 9 Lentille Lentille Diameter numm Material LAK 9 air BK 7 air SF 8 air SK 4 Material air LAK 9 SSK 5 air LAK 9 air LAK 9 air SF 6 air LAK 9 Lens Lens
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Families Citing this family (12)
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---|---|---|---|---|
CA2123077C (en) * | 1994-04-14 | 2001-09-04 | Anthony B. Greening | Single lens stereoscopic imaging system |
DE10240826B3 (en) * | 2002-09-04 | 2004-05-06 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Method of operating an endoscope |
DE20218381U1 (en) | 2002-11-27 | 2003-02-13 | Abels, Erwin, Dr.med., 79576 Weil am Rhein | Single objective lens stereo camera uses double prism to create stereo effect |
CA2458123C (en) | 2003-03-13 | 2012-05-15 | Synodon Inc. | Remote sensing of gas leaks |
EP1564544B1 (en) * | 2004-02-16 | 2011-01-05 | Synodon Inc. | Remote sensing of gas leaks using gas filter correlation radiometry |
GB2428129A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-17 | Sharp Kk | A multiple-view directional display |
EP2200271B1 (en) * | 2008-08-29 | 2017-05-10 | Sony Corporation | Imaging device and image recording and playback system |
JP5531483B2 (en) * | 2008-08-29 | 2014-06-25 | ソニー株式会社 | Imaging apparatus and video recording / reproducing system |
DE102009012758A1 (en) | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Device and method for detecting at least one object |
JP5391914B2 (en) * | 2009-08-06 | 2014-01-15 | ソニー株式会社 | Imaging apparatus and video recording / reproducing system |
WO2011123756A1 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-06 | Battelle Memorial Institute | Aperture for increasing the parallax in a single lens three dimensional camera |
WO2013065884A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 엘지전자 주식회사 | Camera and 3d image system having same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR875449A (en) * | 1941-09-19 | 1942-09-21 | Zeiss Ikon Ag | Optical device for taking and reproducing stereoscopic views |
GB1473537A (en) * | 1974-06-17 | 1977-05-11 | Butterfield J | Stereo television microscope |
EP0140836A2 (en) * | 1983-11-03 | 1985-05-08 | Projectina AG | Optical apparatus for generating a stereoscopic visual image |
JPS6180221A (en) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Toshiba Corp | Endoscope device |
-
1991
- 1991-06-21 GB GB919113495A patent/GB9113495D0/en active Pending
-
1992
- 1992-06-10 GB GB9212289A patent/GB2256992B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-17 DE DE4219851A patent/DE4219851A1/en not_active Withdrawn
- 1992-06-19 FR FR9207499A patent/FR2679051A1/en active Granted
- 1992-06-22 JP JP4162918A patent/JPH05188502A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR875449A (en) * | 1941-09-19 | 1942-09-21 | Zeiss Ikon Ag | Optical device for taking and reproducing stereoscopic views |
GB1473537A (en) * | 1974-06-17 | 1977-05-11 | Butterfield J | Stereo television microscope |
EP0140836A2 (en) * | 1983-11-03 | 1985-05-08 | Projectina AG | Optical apparatus for generating a stereoscopic visual image |
JPS6180221A (en) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Toshiba Corp | Endoscope device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 254 (P-492)30 Août 1986 & JP-A-61 080 221 ( T O S H I B A CORP ) 23 Avril 1986 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05188502A (en) | 1993-07-30 |
GB2256992B (en) | 1994-08-03 |
DE4219851A1 (en) | 1992-12-24 |
GB2256992A (en) | 1992-12-23 |
GB9113495D0 (en) | 1991-08-07 |
GB9212289D0 (en) | 1992-07-22 |
FR2679051B1 (en) | 1995-01-13 |
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