[实用新型]立体图像拍摄装置

权利要求书

1.一种立体图像拍摄装置，其包括：

目标光学系统，其具有使对象形成为实像或虚像的功能；

多个成像光学系统，其使用多个独立光学系统，使得从所述目标光学系统的不同路径所发出的多个对象光束分别再次形成为视差图像；

多个成像装置，其安装成与所述多个成像光学系统相对应，并将由所述多个成像光学系统所形成的视差图像转换成图像信号；和

控制单元，其在所述目标光学系统的第二主点与所述成像光学系统的第一主点之间在所述目标光学系统的光轴方向上的距离内，通过改变所述目标光学系统相对于所述成像光学系统和/或所述成像装置的布置位置的相对布置位置、或改变所述成像光学系统和/或所述成像装置相对于所述目标光学系统的布置位置的相对布置位置，来调节会聚点的位置，以使得所述目标光学系统的焦距、和所述目标光学系统的焦点与所述成像光学系统的第一主点之间在所述目标光学系统的光轴方向上的距离的比率基本恒定，所述会聚点形成于所述多个成像光学系统的光轴彼此相交的位置、或形成于将所述多个成像光学系统的第一主点与所述成像装置的中心连接的线彼此相交的位置。

2.根据权利要求1所述的立体图像拍摄装置，其中，在所述目标光学系统使所述对象形成为实像时所述焦距的值是正值、并且所述目标光学系统使所述对象形成为虚像时所述焦距的值是负值的情况下，将所述目标光学系统的焦距(f)、和所述目标光学系统的第二主点与所述成像光学系统的第一主点之间在水平方向上的距离(L)设置成满足下列公式的值，

|f/(L-f)|≤1。

3.根据权利要求2所述的立体图像拍摄装置，其中，所述控制单元通过使所述目标光学系统在所述目标光学系统的光轴上沿前后方向移动，来调节所述会聚点的形成位置。

4.根据权利要求3所述立体图像拍摄装置，其中，

所述目标光学系统包括多个透镜组，并且

所述控制单元通过调节所述目标光学系统的透镜组当中的全部或一部分的位置，来调节所述会聚点的形成位置。

5.根据权利要求2所述的立体图像拍摄装置，其中

将可以改变焦距的可变焦点光学元件，用作所述目标光学系统的透镜的一部分，并且

所述控制单元使用所述可变焦点光学元件的焦距改变功能，来调节所述会聚点的形成位置。

6.根据权利要求2所述的立体图像拍摄装置，其中，所述控制单元通过使成像部分相对于所述成像光学系统的第一主点旋转、以改变所述成像部分的取向，来调节所述会聚点的形成位置，所述成像部分包括多个成像光学系统和成像装置。

7.根据权利要求6所述的立体图像拍摄装置，其中，如果所述多个成像光学系统的透镜之间的距离是d；从所述多个成像光学系统的每个第一主点到达所述目标光学系统的光轴的垂线的长度是d/2；将所述垂线与所述目标光学系统的光轴相交的交叉点、与所述目标光学系统的焦点连接的线段的长度是A；并且将所述会聚点与所述目标光学系统的焦点连接的线段的长度是δ，所述会聚点形成于所述成像光学系统的各自光轴在所述目标光学系统的光轴上彼此相交的点，则所述控制单元控制所述成像部分的旋转，以使得由每个成像光学系统的光轴与所述目标光学系统的光轴所形成的夹角θ′满足下列公式，

夹角θ′＝arctan(d/2(A-δ))。

8.根据权利要求6所述的立体图像拍摄装置，

其中，所述多个成像光学系统经设置，以使得所述多个成像光学系统的光轴彼此相交于在与所述目标光学系统的光轴平行的预定位置处设置的轴线上，并且

其中，如果所述多个成像光学系统的透镜之间的距离是d；将所述会聚点与第二交叉点连接的线段的长度是δ，所述会聚点形成于所述每个成像光学系统的各光轴在所述轴线上彼此相交的点，所述第二交叉点是从所述目标光学系统的焦点到达所述轴线的第二垂线、与所述轴线的交叉点；从所述多个成像光学系统的每个第一主点到达所述轴线的第三垂线的长度是d/2；并且将第二交叉点与第三交叉点连接的线段的长度是A，所述第三交叉点是所述第三垂线与所述轴线之间的交叉点，则所述控制单元控制所述成像部分的旋转，以使得由每个成像光学系统的光轴和所述目标光学系统的光轴所形成的夹角θ′满足下列公式，

夹角θ′＝arctan(d/2(A-δ))。