SE516676C2 - Stereokamera - Google Patents

Description

2 stereodiabildshållare med lämplig fönsterbredd genom att preparera ett flertal typer av stereodiabildshållare som har olika fönsterbredder. Det är känt att nackdelen med bildbredds- förluster är stor och bestämningen av maskeringsstorleken och bildernas sidopositioner vid montering ej är enkel.

Följaktligen har uppfinnaren av den föreliggande uppfinningen föreslagit en stereokamera i vilken en automatisk justerings- mekanism för avståndet mellan de optiska axlarna tillhanda- hålles för att alltid bringa de synliga fälten för den högra och den vänstra fotograferingslinsen vid en brännvidd i över- ^'ensstämmelse för att automatiskt korrigera en parallax i gen- svar på fotograferingsavståndet. Eftersom stereokameran på detta sätt automatiskt justerar avståndet mellan de optiska axlarna så att de synliga områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen alltid bringas i överensstämmelse vid brännvidden kan förlusten av stereofotograferingsområdena minskas och det går utmärkt att genomföra snabb fotografering.

Emellertid föreligger sällan ett tillstånd där alla föremål i bilden är vid samma brännvidd utan faktum är att föremålen ofta befinner sig på olika avstånd. Eftersom den mänskliga synen har kollimation för att notera ett föremål på nära håll, när ett huvudföremàl på ett avstånd längre bort är fokuserat, kan korrigeringen av avståndet mellan de optiska axlarna av linserna vara otillräcklig med avseende på det näraliggande föremålet i samma bild. När stereobilden som har fotograferats på detta sätt monteras i tfittapparaten och betraktas kommer föremålet på nära håll. som är fokuserat vid extremt nära håll, att se onaturligt ut. För att korrigera detta är det vid tid- punkten för montering nödvändigt att på lämpligt sätt maskera de yttre områdena av den högra och vänstra bilden. Även för en stereokamera som har den automatiska justerings- mekanismen för avståndet mellan de optiska axlarna kommer sålunda, i det fall där fotograferingsintervall på 1. till 2 flimeter föreligger, undantaget närbildsfotografering, därför ofta ett behov att korrigera parallaxen genom att maskera de yttre 51 5 6 7 5 Éï* *ÉÉÉÉF- - 516 676 3 områdena av bilden medelst fönsterbreddsreduktion hos diabilds- hållaren eller maskeringsskärmen vid tidpunkten för montering att föreligga.

Det tekniska problemet som uppstår och som skall lösas är att tillhandahålla en stereokamera som har en automatisk justeringsmekanism mellan de optiska axlarna för att reducera förlusten av ett stereofotograferingsområde vid ett faktiskt Syftet med den fotograferingstillstånd. föreliggande uppfinningen är därför att lösa det ovannämnda problemet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN För att åstadkomma det ovannämnda syftet tillhandahåller den föreliggande uppfinningen en stereokamera, som innefattar en automatisk korrigeringsmekanism för avståndet mellan de optiska axlarna, som har oberoende linspaneler för montering av två fotograferingslinser för parallell förflyttning av linspanelerna parallellt i en närmande riktning när linspanelerna matas så att de två fotograferingslinsernas optiska axlar närmar sig, för att bringa de två fotograferings- linsernas synliga områden till en sammanfallande fokalposition, och där diabildsstyrningar för linspanelerna är anordnade för att förflyttas på en linjär linje för att sammankoppla en förstorad position i vilken huvudpunkterna hoså de tvâ fotograferingslinserna skiftas i en sig närmande riktning från den högra och vänstra bildbreddelningen vid den oändliga fokalpositionen till den sammandragna positionen där de synliga områdena för de tvà fotograferingslinserna bringas i överensstämmelse vid den kortaste brännvidden varvid avståndet mellan de optiska axlarna korrigeras automatiskt av diabildsstyrningarna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 är en frontvy av en trelins-stereokamera, som visar en utföringsform av den föreliggande uppfinningen; 516 676 hum Figur 2 är en plan tvärsnittsvy av trelins-stereo- kameran; Figur 3 är en tvärsnittsvy som 'visar ingreppstill- ståndet för en envolvent-kamaxel med ett spår i Figur 2; Figur 4 är en förklarande vy som visar sambandet mellan fokus hos en fotograferingslins och ett avstånde mellan 'de optiska axlarna för att frambringa det högra och vänstra synliga linsomrádet; Figur 5 är en tabell som ger exempel på de numeriska värdena för en ändringsmängd Sl i förhållande till en matnings- mängd if av fotograferingslinsen; Figur 6 är en graf som visar positionen för huvud- punkten hos fotograferingslinsen i stereokameran enligt den föreliggande uppfinningen; Figur 7 är en plan tvärsnittsvy av en trelins- stereokamera, som visar en annan utföringsform av den föreligg- ande uppfinningen; Figur 8 är en perspektivvy av en linspanel och en kamaxel som visas i Figur 7; Figur 9 är en frontvy av en tvàlins-stereokamera, som visar ytterligare en annan utföringsform av den föreliggande uppfinningen; Figurerna lOL och 1OR är förklarande vyer för det fotograferade resultatet med en vanlig stereokamera; och Figur ll är en förklarande vy som visar bildförlusten hos stereodiabilden i Figur 10.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Utföringsformer av den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj. Figur 1 visar en trelinsstereokamera l som ett exempel på en stereokamera, i vilken en sökarlins 2 och ett par bestående av en höger och en vänster fotograferingslins 3R och 3L är arrangerade i en sidorad vid mitten av frontytan av en kamerakropp, och de optiska axlarna för de tre linserna är anordnade parallellt i samma plan. En ridåslutare (ej visad) är anordnad direkt innan filmytan, bakom fotograferingslinserna 3R och 3L, och en 45-graders reflektionsspegel (ej visad) är fixerad bakom sökarlinsen 2, som har samma linsegenskaper som fotograferingslinserna 3R och 3L. Ljus som infaller på sökar- linsen 2 fokuseras på en övre fokalskiva 4 via en reflexspegel, och en upprättstàende bild kan observeras via ett pentaprisma 5 och okular 6, pà liknande sätt som en vanlig enlins- spegelreflexkamera.

Figur 2 visar en fokuseringsjusteringsmekanism av automat- justeringstyp för avståndet mellan de optiska axlarna i en stereokamera 1. Glidstyrningar 9R och 9L för att snett glida den högra och vänstra linspanelen 8R och 8L för montering av fotograferingslinserna 3R och 3L, i en riktning för närmande av avståndet mellan de optiska axlarna hos fotograferingslinserna 3R och 3L när linsspanelerna 8R och 8L matas symmetriskt är gjutna vid linshállaren 7 av en kamerakropp, och glidenheter 10 som är anordnade både vid den högra och vänstra sidan av linspanelerna 8R och 8L är i ingrepp med glidstyrningarna 9R och 9L. En linspanel 8C för linssökaren 10 är monterad vid en glidstyrning 9C som är formad i en optisk axelriktning och som kan flyttas linjärt i den optiska axelriktningen.

En tvärgående envolvent-tandformad kamaxel 11 för att justera ett fokus i en sidoriktning är installerad i kamerakroppen, och armar l2L, l2C och l2R som skjuter ut från de nedre ändarna av linspanelerna 8L, 8C och 8R är anordnade vid linspanelerna 8L, non n unna 51 5 5 7 5 - ø . n u Q u- 516 676 6 Såsom visas i Figur 3 år en envolvent-kam 11a av l3C och När 8C och 8R. kamaxeln 11 i ingrepp med rektangulära tvärspår 13L, 13R övre ytorna av armarna. fokuseringsknappen 14, som är i ingrepp med änden av kamaxeln 11 roteras framflyttas, eller tillbakadras fotograferings- linserna 3R och 3L och sökarlinsen 2 integrerat i gensvar på och okularet 6 används för att som är gjutna vid de kamaxelns 11 rotationsriktning, justera fokus. När fotograferingslinserna 3R och 3L och sökar- linsen 2 matas ändras fotograferingslinserna 3R och 3L i en sig närmande riktning längs glidstyrningarna 9R och 9L, varvid parallaxen för fotograferingslinserna 3R och 3L med avseende på föremålet justeras automatiskt. En dödgång elimineras genom kombinationen av envolventkammen lla och de rektangulära tvär- spåren 13L, l3C och 13R och noggrann fokuseringsjustering kan utföras.

Figur 4 visar sambandet mellan fotograferingslinsens fokus och avståndet mellan de optiska axlarna för att bringa de synliga områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen 3R och 3L i överensstämelse vid brännvidden. Anta nu att ett stycke tunn lins används och att: brännvidden av linsen . . . . . . . . . . . . . .. f avståndet från föremålet till huvudpunkten av linsen . . . . . . . . . . . . .. L avståndet från brânnpunkten av linsen till den bildformande positionen . . . . . . . ..if.

Dä gäller an: if = f2/(L - f) och följaktligen blir avståndet mellan huvudpunkten av linsen och ytan av filmen f + if.

Om dessutom breddelningen mellan den högra och vänstra expo- neringsytan av stereokameran är P1, ges ândringsmängden för den högra och vänstra linsen för att bringa det högra och vänstra fotograferingsintervallet i överensstämelse av S1 = (P1/2) x (f + if)/(L + f + if). e.. en soon-o . u n n .o 516 676 D v s den högra och vänstra linsen kan flyttas i en riktning så att de närmar sig varandra genom att ändringen Sl beräknas med den ovanstående ekvationen med en minskning i avståndet L från föremålet till huvudpunkten av linsen.

Figur 5'är en tabell för att visa sambandet mellan matnings- mängden if av linsen och förändringsmängden Sl, baserat på den ovan nämnda ekvationen, när brännvidden för linsen är 36 mm och breddelningen P1 för den högra och vänstra exponeringsytan är 66m. Positionerna för* huvudpunkten av fotograferingslinserna kan ritas med en mjuk exponentiell kurva, såsom visas med den streckade linjen i Figur 6.

I fokusjusteringsmekanismen av automatjusteringstyp för att justera avståndet mellan de optiska axlarna i en stereokamera enligt den föreliggande uppfinningen är såsom visas med den heldragna linjen i Figur 6, fotograferingslinserna 3R och 3L så formade så att de flyttar sig linjärt, snett längs den tangen- tiella linjen av den kortaste fotograferingsavståndspunkten för huvudpunktspositionen i beräkningen som visas av en streckad linje (här är det kortaste fotograferingsavståndet 600 mm och den maximala matningsmängden för linsen if = 2,30 mm för linsen). De synliga områdena för den högra och vänstra foto- graferingslinsen 3R cxfll 3L vid det kortaste fotograferings- avstàndet bringas sålunda i överensstämmelse, men ändringen S1 blir inte noll i det tillståndet där matningsmängden if är noll vid oändlig fotografering och vid beräkning av korrigerings- ändringen för avståndet mellan axlarna vid tidpunkten för fotografering vid långt avstånd är den så konstruerad att den är något överdriven.

Det inträffar emellertid sällan att föremålet på nära håll är inkluderat i huvudföremálet i bilden vid närbildsfotografering såsom beskrivits ovan och de synliga områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen vid brännvidden måste bringas i men om föremålet fotograferas att överensstämmelse, genom 51 5 675 a 8 fokusera vid ett långt avstånd föreligger ofta föremål på ett nära avstånd från fokalpositionen. Följaktligen är enligt den föreliggande uppfinningen stereokameran så konfigurerad att de synliga områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen bringas i överensstämmelse vid det nära avståndet jämfört med fokalpositionen när fotograferingsavståndet är långt och följaktligen kan den vanliga korrigeringen av avståndet mellan de optiska axlarna som ofta uppträder otillfredsställande genom influens av ett vanligt föremål på nära avstånd elimineras och en mera verklig korrigeringsändring kan ställas in.

Figurerna 7 och 8 visar en annan utföringsform av en fokus- justeringsmekanism av automatjusteringstyp för avståndet mellan de optiska axlarna. Spiralformade envolventkammar 22R och 22L är anordnade vid en vinkel som överensstämmer med den sneda matningsriktningen för fotograferingslinserna 3R och 3L vid den högra och vänstra sidan av en kamaxel 21 som visas i Figur 7, och en envolventkam 22C som är parallell med kamaxeln 21 är på liknande sätt anordnad på mitten av stereokameran som i Figur 2.

Rektangulära tvärspår 25R och 25L är anordnade i en riktning som är vinkelrät mot glidningsriktningen för linspanelerna 23R och 23L vid armarna 24R och 24L av linspanelerna 23R och 23L för fotograferingslinserna 3R och 3L, spiralformade envolventa kammar 22R och 22L är i ingrepp och det rektangulära tvärspåret 25C i armen 24C av linspanelen 23C för sökarlinsen 2 är i ingrepp med den centrala envolventkammen 22C.

I denna fokuseringsjusteringsmekanimm av automatjusteringstyp för avståndet mellan de optiska axlarna sammanfaller riktningen för kraften som driver linspanelerna 23R och 23L med glidnings- riktningen för linspanelerna genom att rotera de spiralformade envolventkammarna 22R och 22L och följaktligen är det en fördel eftersom glidningen av linspanelerna 23R och 23L blir mjukare.

Stereokameran enligt den föreliggande uppfinningen korrigerar automatiskt parallaxen för fotograferingslinserna 3R och 3L i samarbete med fokusjusteringen och föremålet i ett intervall närmare än fokalpositionen i fallet med fotografering på långt avstånd fotograferas vid samma pøsition i den högra och vänstra bilden. graferingslinserna korrigeras automatiskt kommer vidare föremål ha Eftersom avståndet mellan de optiska axlarna för foto- pà ett extremt nära avstånd, i jämförelse med brännvidden, en något för liten korrigeringsändring av avståndet mellan de optiska axlarna, men jämfört med en allmän stereokamera som ej har någon justeringsmekanism för avståndet mellan de optiska axlarna och även en vanlig stereokamera som har en automatisk avståndet mellan axlarna, minskas justeringsmekanism för korrigeringsotillräckligheten påtagligt. nästan ej nödvändigt att korrigera Det är parallaxen genom att justera filmbredden när filmen monteras i stereodiabildshållaren. Om ett fönster som har samma storlek som den verkliga bildstorleken följaktligen stereodiabildshållaren har och filmen monteras vid startpositionen kommer stereoavbilden för föremål på ett nära avstånd ej att fokuseras i det nära tillståndet när den betraktas via stereodiabildstittapparaten, men en stereobild med naturlig stereoeffekt erhålles. annan utföringsform av den föreliggande I ytterligare en uppfinningen, som stereokameran 31 av tvålinstyp som visas i Figur !9 kan en områdessökare 32 av områdessökartyp placeras istället för pentaprismat eller en överföringssökare av real- avbildstyp kan användas. Vidare är t ex ett områdessökande element och en MPU, och en drivmotor för att driva en fokuser- ingsjusteringskamaxel anordnade för att bilda en känd aktiv eller passiv typ av autofokuseringsstyrmekanism, och fokus- justeringsmekanismen av automatisk justeringstyp för avståndet mellan de optiska axlarna kan styras automatiskt av autofokus- mekanismen. 51 6 675 if 10 Enligt stereokameran i den föreliggande uppfinningen som beskrivits ovan kan de synliga områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen bringas i överensstämmelse vid brännvidden vid näravståndsfotografering där parallaxen är helt korrigerad och de visuella områdena för den högra och vänstra fotograferingslinsen bringas i överensstämmelse vid näravstånd- et vid brännvidden för fotografering på långt avstånd. Vid tid- punkten för fotografering på långt avstånd påverkas inte mänsklig kollimation av onaturligt långt eller kort avstånd och en i huvudsak ideal stereoeffekt erhålles vid alla fotografer- ingsavstånd.

Den föreliggande uppfinningen är på inget sätt begränsad till de ovan nämnda utföringsformerna utan kan modifieras på en mängd olika sätt inom ramen för denna uppfinning.

Claims (1)

5,6 6,6 11. PATENTKRAV

1. En stereokamera (1) innefattande en automatisk korri- geringsmekanism för avståndet mellan optiska axlar, känneteck- nad av att uækanismen har oberoende linspaneler (8) på vilka två fotograferingslinser (3) är monterade för att parallellt förflytta linspanelerna parallellt i en sig nârmande riktning när linspanelerna matas så att de optiska axlarna för de två fotograferingslinserna kommer närmare, för att bringa de synli- ga områdena för de två fotograferingslinserna vid en fokalposi- tion i överensstâmmelse, och glidstyrningar (9) för linspane- lerna anordnade för att förflyttas på en linjär linje för att sammankoppla en förstorad position där huvudpunkterna hos de två fotograferingslinserna ändras i den sig nârmande riktningen från den högra och vänstra bildbreddelningen vid den oändliga fokalpositionen till den sammandragna positionen där de visuel- la områdena för de två fotograferingslinserna bringas i över- ensstämelse vid den kortaste brânnvidden, varvid avståndet mellan de optiska axlarna korrigeras automatiskt av glidstyr- ningarna.