[实用新型]立体图像拍摄装置有效

专利信息
申请号: 201220055082.6 申请日: 2012-02-17
公开(公告)号: CN202548526U 公开(公告)日: 2012-11-21
发明(设计)人: 青木直;山田正裕 申请(专利权)人: 索尼公司
主分类号: G03B35/08 分类号: G03B35/08;G02B7/34;H04N5/232;H04N13/00
代理公司: 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 代理人: 王安武
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 立体 图像 拍摄 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及捕捉立体图像的立体图像拍摄装置,更具体地涉及在拍摄立体图像时的聚焦调节技术。 

背景技术

近年来,对能够拍摄3D(立体)图像的摄像机(立体图像拍摄装置)的需求不断增加。对于拍摄立体图像的方法,存在使用半反射镜拍摄图像的分束器型(半反射镜型)、使用物理排列和安装的两个成像装置来拍摄图像的并列型(平行双透镜型)等。在这些拍摄类型中,成像装置安装在称作台架(rig)的支架上并执行拍摄,因此安装成像装置的自由度增加。例如,可以高自由度地选择用于拍摄立体图像的两个透镜之间的距离(在下文中,称作IAD:轴间距离(Inter Axial Distance))、会聚性、或观察角等。 

尽管自由度高,但是问题在于为将立体图像拍摄装置安装在台架上,每次拍摄的设置和调整需要非常多的努力和时间。此外,具体地,还存在分束器型台架是大尺度装置、而不适合在现场用于拍摄或报道的问题。 

为解决上述问题,存在将以并列方法执行拍摄的两个2D图像拍摄摄像机安装在单一外壳中来制造集成双透镜3D摄像机的情况。在以这种方式制造的集成双眼3D摄像机中,不需要组装,也不需要校准调整(左右摄像机的光轴调整)。此外,由于集成双透镜3D摄像机紧凑,所以在现场进行拍摄或报道时易于携带,并且可以在短设置时间内执行拍摄。 

但是,集成双透镜3D摄像机基本上采用并列型,从而对IAD的调整存在限制。也就是说,因为两个透镜分别的光学系统或成像器在物理上彼此干涉,所以不可能使得IAD比由光学系统或成像器的布置位置所限定的特定距离更短。因此,例如,在非常接近对象的情况下,因为即使通过将 会聚点匹配到对象来将视差量调整到零,定位在对象后侧的背景图像的视差量也过大,所以视差量超出人能舒服地观察3D图像的视差范围。 

对于对象与立体图像拍摄装置之间的距离非常短的情况下,例如,可能出现对人物进行采访拍摄的情况、在运动接力的背景下进行拍摄的情况等。在这种情况下,对象和成像装置之间的距离为约1到2m,会聚点也被调节到约1到2m的距离。在这种情况下,可以认为使视差处于人可舒服地观察3D图像的范围内的最有用的IAD是10mm到40mm。但是,在现有的集成双透镜3D摄像机中,很难在保持图像质量和功能(即,不使透镜直径或成像器尺寸减小)的同时实现这样短的IAD。 

在使用分束器型执行拍摄的情况下,两个成像装置在物理上不彼此干涉,从而可以使IAD变得非常短。但是,如上所述,问题在于每次拍摄的设置和调整需要非常多的努力和时间,因此,仍然存在不适合于对人物的采访拍摄、或在运动接力背景下的拍摄的问题。 

例如,日本未审查专利申请公开No.2003-5313公开了立体图像拍摄装置,其中在摄像机的焦点与两个透镜的会聚点匹配的状态下可以将会聚点调节到任意位置。如果使用该装置,可以在IAD等于人的瞳孔距离的情况下执行拍摄,因此,即使在近距离拍摄的情况下,也可以拍摄能够获得自然立体效果的图像。 

发明内容

但是,当分析在日本未审查专利申请公开No.2003-5313中公开的内容时,考虑设置目标光学系统,从而除了成像光学系统的瞳孔之外,还在对象一侧上形成与成像光学系统的瞳孔相对应的虚拟瞳孔。虚拟瞳孔是在从对象发出的光束当中穿过目标光学系统并穿过成像光学系统的透镜中心的全体光束所穿过的点。也就是说,在成像光学系统的成像装置中形成的图像是与使用虚拟瞳孔作为瞳孔(在下文中,虚拟瞳孔称作“有效瞳孔”)所拍摄的图像等效的图像。因此,可以认为两个有效瞳孔之间的距离是立体图像拍摄装置的实际IAD(在下文中,称作“有效IAD”)。 

有效IAD根据参数(例如,目标光学系统的焦距、或目标光学系统的 第二主点与成像光学系统的第一主点之间的距离)值而变化。此外,在有效IAD显著变化的情况下,由立体图像拍摄装置所获得的视差图像的视差量也显著变化。日本未审查专利申请公开No.2003-5313公开了用于调整图像的立体效果的方法,但是本身没有公开有效IAD的概念。因此,日本未审查专利申请公开No.2003-5313也没有公开用于调节会聚点的形成位置以使得有效IAD不显著改变的方法。为此,在通过日本未审查专利申请公开No.2003-5313中公开的方法来调节会聚位置的情况下,有可能有效IDA会由于该调节而显著改变。也就是说,有可能在观察过程中图像的立体效果显著改变、并且观察者感到不舒服的情况下拍摄立体图像。 

期望调节会聚点的形成位置、而几乎不改变由立体图像拍摄装置所形成的虚拟瞳孔之间的间隙。 

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