[实用新型]3D镜头和3D摄像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及镜头和摄像系统，尤其涉及可以实现3D影像以及视频拍摄的3D镜头，以及基于上述镜头进行拍摄的摄像系统。 

背景技术

立体视觉的产生原理为:人类拥有2只眼睛，人类看同一物体时，由于所处的角度有略微不同，两只眼睛看到的图像略有差别，经过大脑处理，从而形成能生动感知距离、方位的立体视觉。 

为了模拟人类的立体视觉，产生了立体拍摄，具体的使用两台摄影机来模拟人的双眼，从而实现立体影像的拍摄。目前市场上已经出现了双镜头一体的DV机，如索尼PMW-TD300，但是这种一体机的画质和灵活性是很有限的，仅仅局限在民用领域，而专业领域全部还是双机组合方式。 

现有技术中两个摄影机的设置方式主要有两种:并列式和垂直式。 

并列式摄影支架的设置方式如图9所示，两台摄影机平行架设在摄影支架12上，具有结构简单、成本相对低廉的特点。但是由于摄影机的机身往往比较大，以至于在2台摄影机平行紧靠在一起的情况下，由于机身的宽度，仍然很难使双镜头轴距达到立体拍摄中常用的2-7cm。并列式摄影支架只适合较远物体的拍摄。 

为了解决两台摄影机的双镜头轴距无法进一步缩小的问题，设计了垂直式摄影支架，如图10所示。垂直式摄影支架包括一块50%透射、50%反射的半透镜13，一台摄影机位于支架的水平位置，另外一台摄影机位于支架垂直位置，半透镜位于两台摄影机的夹角之间。在垂直式摄影支架上，两台摄影机可以互不干扰的自由调整位置，自由改变双镜头轴心的距离。但是，垂直式摄影支架结构复杂，体积大，机械结构不容易做到高可靠性，而且无法实现高机动性和高效率拍摄，也无法使用大广角镜头和滤镜等摄影附件，造价 也很高，再加上双镜头的同步机构和摄像机姿态控制机构，系统整体售价从几十万到几百万人民币不等。 

此外，实用新型人还在申请号为201210326382.8的实用新型专利里公开了“一种摄影支架”，其具体技术方案为(见图11):一种摄影支架，包括支撑平台，所述支撑平台至少支撑第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜横向交叉排列;所述支撑平台还支撑所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)，使得所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头相对放置，并且错开一定的距离，由第一反射镜(120)将被拍摄景物光线反射到第一摄影机(150)的镜头，以及由第二反射镜(130)将被拍摄景物光线反射到第二摄影机(160)的镜头。该在先专利虽然具有一定革新性，可以实现良好的立体拍摄效果，但是仍然是利用两台摄像机(包括两台机身种两个镜头)进行拍摄，系统尚未实现高度的紧凑性，尤其是两个镜头的同步控制难以精准。 

目前现有技术中也出现了少数可以实现3D拍摄的单镜头方案，极大的简化拍摄的设备。但是现有的单镜头方案仍然存在诸多的问题，比如，索尼公司所设计的3D单镜头利用后组透镜的偏移来实现视差，导致前组透镜和后组透镜不同轴，进而导致画质劣化，并且所形成的视差很小，难以满足更高的拍摄要求。 

实用新型内容

本实用新型提供了可以实现3D影像以及视频拍摄的3D镜头，以及基于该镜头的3D摄像系统。 

本实用新型提供的技术方案为: 

一种3D镜头，包括: 

一第一透镜组件，其具有一第一光轴，用于接收被拍摄物体的光线; 

一对光圈，所述一对光圈设置于所述第一透镜组件的后侧，且至少一个光圈的轴线与所述第一光轴不相交或不重合，以使第一透镜组件的透射光分别通过一对光圈，并分别成一左眼图像和一右眼图像，左眼图像和右眼图像之间具有视差。 

优选的是，所述的3D镜头中，一对光圈的轴线和第一光轴之间的距离 之和d为0＜d≤l00mm。 

优选的是，所述的3D镜头中，所述一对光圈相对于所述第一光轴对称分布，一对光圈的轴线均平行于所述第一光轴。 

优选的是，所述的3D镜头，还包括: 

一对第一反射镜，一对第一反射镜分别设置在一对光圈的后侧，各第一反射镜与一个光圈的轴线成45度，以使由该光圈通过的光线沿垂直于该光圈的轴线的方向向外传播。 

优选的是，所述的3D镜头，还包括: 

一第一反射镜，其设置在其中一个光圈的后侧，与一个光圈的轴线成45度，以使由该光圈通过的光线沿垂直于该光圈的轴线的方向向外传播，而使由另一个光圈通过的光线沿该光圈的轴线的方向向外传播。 

优选的是，所述的3D镜头中， 

其中一个光圈的轴线与第一光轴为异面垂直，另一个光圈的轴线与第一光轴平行，且所述其中一个光圈的轴线与所述另一个光圈的轴线不在同一平面上，