立体拍摄镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种立体拍摄镜头，其包括设置在中间的两直角等腰棱镜和设置在两边的两个平面镜，两直角等腰棱镜在底角的顶点处对接，两直角等腰棱镜的斜边之间的夹角为90度，两个平面镜分别设置在两直角等腰棱镜的两边，并两个平面镜分别设置了固定轴，固定轴上设有调整平面镜转动的调节旋钮。同时，为了适应更为多样的拍摄需求，可以在便携电子拍摄设备的镜头前加上不同的附加变换镜头以改变拍摄焦距与视场。本实用新型可以实现照片与动态影像的拍摄。并且平面反射结构不会引入新的像差，而且每一边都经过了两次反射从而避免了镜像。
【专利说明】立体拍摄镜头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种拍摄装置，尤其涉及立体拍摄镜头。
【背景技术】
[0002]人之所以能感受到立体影像，是因为双眼看同一物体时，由于两只眼睛的位置与角度的微小差异而产生一定的视觉差异，双眼所获得的影像经过大脑的综合处理，形成对物体的立体感。
[0003]通常的立体观影是通过偏振手段实现，通过在两只眼睛前放置正交的偏振片分别过滤来自屏幕的正交偏振影像实现有视差的两份影像分别被不同的眼睛对应接收，从而实现大脑的立体感受。然而，偏振法的立体观影，由于经过了偏振镜片，通常会造成亮度下降，同时观影者的头部倾斜也会导致偏振片过滤不完全而出现色偏，并且这种观影方式的视觉放大率较小，不能带给观影者更大视场角的观影感受。同时，通常的立体体验需要使用庞大的专业拍摄设备以及播放设备，而且立体片源较少，基于此，本设计利用越来越先进的便携式可拍摄电子设备，使得拍摄与观赏更为方便，并采用一种分屏式采集与观影模式以改善现有技术的不足。
[0004]分屏式的观影模式需要采集分屏影像，本实用新型提供了一种可以采集分屏影像的立体拍摄镜头。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种立体拍摄镜头，其包括设置在中间的两直角等腰棱镜和设置在两边的两个平面镜，两直角等腰棱镜在底角的顶点处对接，两直角等腰棱镜的斜边之间的夹角为90度，两个平面镜分别设置在两直角等腰棱镜的两边，并两个平面镜分别设置了固定轴，固定轴上设有调整平面镜转动的调节旋钮。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，还包括摄像镜头，所述斜边重合处设置在摄像镜头的中轴上。所述摄像镜头为便携电子设备本身的摄像头。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述调节旋钮上标注有不同拍摄距离的参考角度。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，还包括附加变换镜头，所述附加变换镜头设置在两直角等腰棱镜与摄像镜头之间。可以在棱镜组与设备原有镜头前加入附加变换镜头，实现更多的角度与视场拍摄需要。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型可以实现照片与动态影像的拍摄。并且平面反射结构不会引入新的像差，而且每一边都经过了两次反射从而避免了镜像。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是立体观察位置示意图；
[0011]图2是双眼视差图；[0012]图3是立体转换镜头；
[0013]图4是立体转换镜头原理；
[0014]图5是滑动支架结构示意图；
[0015]图6是支架俯视图；
[0016]图7是支架俯视图(滑块贴合)；
[0017]图8支架前视原理图(滑块贴合);
[0018]图9滑动辅助结构一(齿轮组)；
[0019]图10动辅助结构二(电机)；
[0020]图11体观看设备；
[0021]图12看设备镜片；
[0022]图13体观察光学原理图；
[0023]图14是裸眼观察AB。
[0024]图中各部件名称如下:
[0025]第一物体101、第二物体102、眼睛103、调节旋钮301、直角三棱镜组302、设备原镜头303、平面镜组304、直角三棱镜组402、固定转轴连接的平面镜403、附加变换镜404、挡块501、滑块502、固定手柄503、拍摄装置504、按钮901、减速齿轮组902、连接滑块处903、压缩弹簧904、卡条905、齿轮条906。步进电机1001、齿轮1002。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0027]—种分屏式的观影模式，涉及立体影像的拍摄与观看。
[0028]图1所示为模拟人的双眼观看同一景物的视角。图2中的“左”，“右”分别表示景物通过人的双眼分别在视网膜上的成像。由于双眼间有一定的距离，在观察同一物体时会存在一定的角度差异，而这样的差异是人产生立体视觉的主要来源。
[0029]获取类似图2的影像有两种方案:立体转换镜头和软件辅助。
[0030]第一种、立体转换镜头:
[0031]如图3和图4，在可拍摄的便携电子设备的镜头前加配一个光学系统，两直角等腰棱镜的斜边之间的夹角为90度，斜边重合处刚好在原镜头的中轴上，在两棱镜的两边有两个连接了固定轴可以转动的平面镜，通过调节旋钮调整两个平面镜的角度可以拍摄不同距离的影像，从而使得单一的镜头拍出类似图2影像，由于左右两边的光线有一定的角度差，可以调整到与人眼的双眼间的视差相同的角度，从而实现用一个镜头拍摄一组视差立体影像(即模仿双眼的视觉偏差角)。同时可以在调节旋钮上标注出对于不同拍摄距离的参考角度以方便调整拍摄。这种方式可以实现照片与动态影像的拍摄。并且平面反射结构不会引入新的像差，而且每一边都经过了两次反射从而避免了镜像。
[0032]同时，为了适应更为多样的拍摄需求，可以在便携电子拍摄设备的镜头前加上不同的附加变换镜头以改变拍摄焦距与视场。
[0033]此光学系统，中间的等腰棱镜可以用平面镜替换。
[0034]用棱镜的时候，光在直角边面上发生了全反射。棱镜的成像效果会好一点。
[0035]第二种、软件辅助:[0036]随着移动设备的发展，其应用软件也相应涉及到各种领域。对于图2影像的采集方式也更加方便，可利用拍摄设备在具有一定距离与角度差异的位置分别拍摄两张的图像来实现。然后通过应用软件将两张照片按图2的方式显示在显示设备上。但是这样的位置与角度很难以确定，角度与距离的误差会导致立体感的丢失或是影像错乱。
[0037]针对此，本设计公开一种便于利用这种方式采集图像的支架设备。如图5，移动拍摄设备被固定在滑块上，滑块底部为圆柱体，圆柱体可以转动，圆柱体可以使滑块更加稳定的固定在轨道内，圆柱体上为矩形杆，其连接拍摄设备，矩形杆的侧平面用于固定拍摄角度。在导轨的两端有两个挡块，其可以沿着轨道移动并固定，同时可以在固定位置转动，顶端为调节旋钮，下方为矩形块，其用于贴合滑块的矩形面从而固定角度，如图8。当需要拍摄时，参考人的双眼距离、观察距离与观察角度，将两个挡块固定在合适的位置(例如成人双眼距可参考65mm，可根据拍摄者自身需要调节)，如图6，转动挡块到适当的角度(类似于图1，可将参考角度标于旋钮上方便调整)以针对不同距离景物的拍摄。然后移动滑块，当滑块靠上挡块时，滑块的矩形面贴合挡块的矩形面，滑块被转动，如图7，从而使拍摄设备转过一定的角度，当拍摄完一侧的影像后可以将移动设备移动到另一侧用同样的原理拍摄另一张。从而可以实现对图2的图像的采集。
[0038]在滑块的移动过程中常会因为晃动而产生偏移，图9与图10提供了两种使滑块在拍完一张照片移动到另一侧时保持均匀稳定的方法。其中滑块底部都固定在可移动的齿轮条上。其中如图9,先将拍摄设备拉至右侧,压缩弹黃冋时被卡条卡住,拍摄完右侧照片后，按下按钮释放弹簧的弹力，减速齿轮组给与一定的阻力使拍摄设备均匀的移动到另一侧，从而进行拍摄。同时也可以使用图10的方式，通过步进电机连接齿轮，步进电机可以均匀输出转速与转动圈数，控制按钮可以控制其正反转，从而可以带动齿轮移动拍摄设备进行两个位置的拍摄。如图5所示的固定手柄也可以更换为三脚架等其他支撑设备。
[0039]针对两种影像采集方式总结如下:
[0040]方式⑴优点:可以拍摄动态影像；
[0041]方式(I)缺点:引入新的光学设备整体体积增大，同时由于采集图像的传感器(C0MS或CCD)大小没变，图像数量翻倍，从而使得影像分辨率折半；
[0042]方式⑵优点:影像分辨率不变，更加携性；
[0043]方式(2)缺点:不易拍摄，或要引入辅助拍摄设备，无法拍摄动态影像。
[0044]以下涉及到的是把采集到的分屏影像变成立体视觉:
[0045]首先需要将显示设备利用某种方式(如输入立体镜拍摄的片源或软件处理)横向平均分成两个部分，如图11所示的A，B，然后通过将采集到的类似于图2的影像由显示设备分成两个部分A，B来显示，这两组影像在采集时按照双眼的视差获取，刚好适应双眼立体视觉。
[0046]观察设备由a, b和支架组成，如图11和图12，a, b为凸透镜，AB平面位于透镜ab的一倍焦距内，如图13。经由ab成像于人眼的明视距离(A’B’距离EYES在明视范围附近)。其可以减小单眼的视场角，使得左眼通过a只看到A，右眼通过b只看到B，从而实现立体视觉。而且，a，b具有放大效果，可以增大视觉放大率(通过设备后像对眼睛的张角A’B’与裸眼观察像面时AB对眼睛的张角之比)而使人有更震撼的视觉感受。
[0047]本技术方案利用越来越先进的便携式可拍摄电子设备，使得立体体验更为方便，并克服了以往的立体观看设备亮度不足，色偏等问题。同时增大了视觉放大率，使得观影者有更好的视觉体验。
[0048]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种立体拍摄镜头，其特征在于:其包括设置在中间的两直角等腰棱镜和设置在两边的两个平面镜，两直角等腰棱镜在底角的顶点处对接，两直角等腰棱镜的斜边之间的夹角为90度，两个平面镜分别设置在两直角等腰棱镜的两边，并两个平面镜分别设置了固定轴，固定轴上设有调整平面镜转动的调节旋钮。
2.根据权利要求1所述的立体拍摄镜头，其特征在于:还包括摄像镜头，所述斜边重合处设置在摄像镜头的中轴上。
3.根据权利要求1所述的立体拍摄镜头，其特征在于:所述调节旋钮上标注有不同拍摄距离的参考角度。
4.根据权利要求2所述的立体拍摄镜头，其特征在于:还包括附加变换镜头，所述附加变换镜头设置在两直角等腰棱镜与摄像镜头之间。
【文档编号】G02B27/22GK203554614SQ201320777768
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】余志雄, 崔伟文 申请人:亚洲奥利电子（深圳）有限公司