專利名稱：立體相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體相機，更具體地說涉及具有兩個攝影鏡頭的相互光軸(主軸)距離調(diào)節(jié)機構(gòu)的立體相機。
通常在立體相機中，通過一對右和左攝影鏡頭同時拍攝兩幅照片，而兩個攝影鏡頭的相互光軸距離是固定的。在這種相互光軸距離固定的立體相機中，由于隨著被攝物距離變得較接近兩個攝影鏡頭產(chǎn)生視差的原因，右和左拍攝畫面的被攝物圖像的位移增加。如

圖10中夸張地畫出的那樣，在右和左拍攝畫面R和L的立體拍攝區(qū)的外側(cè)，非重疊區(qū)(a至b，c至d)增加。
當拍攝的膠片安裝在立體幻燈架中并通過立體幻燈觀片器欣賞時，非重疊區(qū)(a至b，c至d)未形成立體圖像。如圖11所示，窗口的邊緣在邊界被覆蓋，妨礙了觀看。因此采用了這樣的方法，即通過準備多種具有不同窗口寬度的立體幻燈架來選擇適當窗口寬度的立體幻燈架，掩蓋右和左畫面的非重疊區(qū)(a至b，c至d)。所以已知有這樣的缺點，即損失的畫面寬度很大，安裝時畫面的相互位置不易掌握。
因此，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)提出了一種立體相機，其中提供了使得在焦距處右和左攝影鏡頭的視野總是一致的自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)，以便根據(jù)拍攝距離自動校正視差。由于這種立體相機自動調(diào)節(jié)光軸之間的距離，使得在焦距處右和左攝影鏡頭的視野總是一致，因此可以減小立體拍攝區(qū)的損失，并且可以出色地進行快速拍攝。然而，事實上畫面中的所有物體不總是處于焦距中，這些物體常常是混雜在不同的距離中。由于人們視覺注意近處范圍的被攝物，所以當對遠距離的主體聚焦時，針對相同畫面中的近處范圍的被攝物，鏡頭的相互光軸距離校正量就可能不夠了。當以這種方式拍攝的立體幻燈安裝在觀片器中并予以欣賞時，近處范圍的被攝物聚焦在看起來不自然的極近處范圍。為了對此予以校正，安裝時需要適當遮蓋右和左畫面的外部區(qū)域。
因此，即使在具有自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)的立體相機中，在距離為1至2米的近處范圍拍攝或近處范圍拍攝以外的情況下，常常需要通過在安裝時減小幻燈架的窗口寬度或遮蓋屏幕以便遮蓋畫面的外部區(qū)域，來校正視差。
因此提出了需要解決的一個技術(shù)課題，即提供一種具有用于減小實際拍攝狀態(tài)中的立體拍攝區(qū)損失的自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)的立體相機。本發(fā)明的目的正是為了解決上述課題。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供了一種立體相機，包括具有獨立鏡頭板的自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)，鏡頭板用來安裝兩個攝影鏡頭，在饋送鏡頭板的情況下按照接近的方向平行移動鏡頭板，因此兩個攝影鏡頭的光軸接近，使得在聚焦位置兩個攝影鏡頭的視野一致，并且提供了鏡頭板的滑動導(dǎo)軌以便沿直線移動，將一個放大的位置與一個縮小的位置聯(lián)系起來，在放大的位置兩個攝影鏡頭的主點從無限遠聚焦位置的右和左畫面間距按照接近的方向偏移，在縮小的位置使得在最短焦距兩個攝影鏡頭的視野一致，因此通過滑動導(dǎo)軌自動校正光軸之間的距離。
圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的三鏡頭立體相機的正視圖；圖2是三鏡頭立體相機的剖視圖；圖3是表示圖2中的螺旋凸輪軸與槽的嚙合狀態(tài)的剖視圖；圖4是說明攝影鏡頭的聚焦和使右和左攝影鏡頭的視野一致的光軸間距離之間的關(guān)系的圖；圖5是舉例說明攝影鏡頭的偏移量S1與饋送量if的數(shù)值；圖6是說明本發(fā)明的立體相機的攝影鏡頭的主點聚焦的圖；圖7是表示本發(fā)明的另一實施例的三鏡頭立體相機的剖視圖；圖8是圖7中的鏡頭板和凸輪軸的透視圖；圖9是表示本發(fā)明的再一實施例的二鏡頭立體相機的正視圖；圖10L和10R舉例表示常規(guī)的立體相機的拍攝結(jié)果；以及圖11是表示圖10的立體幻燈的畫面損失的示意圖。
現(xiàn)在詳細描述本發(fā)明的實施例。圖1表示作為立體相機的一個例子的三鏡頭立體相機1，其中在相機機身的前面中央的一橫排排列著取景鏡頭2和一對右和左攝影鏡頭3R和3L，并且這三個鏡頭的光軸平行地位于相同的平面中。焦平面快門簾(未示出)位于攝影鏡頭3R和3L之后、膠卷表面之前且最接近膠卷表面，45度反射鏡(未示出)固定在與攝影鏡頭3R和3L具有相同透鏡特性的取景鏡頭2之后。以類似于普通的單鏡頭反光機的方式，入射進取景鏡頭2的光線通過反射鏡聚焦在上聚焦板4上，然后通過五棱鏡5和目鏡6可以看到直立的圖像。
圖2表示立體相機1的相互光軸距離自動調(diào)節(jié)型聚焦調(diào)節(jié)機構(gòu)。在照相機機身的鏡頭架7上對稱地模制了滑動導(dǎo)軌9R和9L，滑動導(dǎo)軌9R和9L用來在饋送鏡頭板8R和8L的情況下，按照使攝影鏡頭3R和3L的光軸之間的距離接近的方向，傾斜地滑動安裝攝影鏡頭3R和3L的右和左鏡頭板8R和8L，在鏡頭板8R和8L的右和左側(cè)形成的滑動件10與滑動導(dǎo)軌9R和9L嚙合。鏡頭取景器10的鏡頭板8C安裝在以光軸方向形成的滑動導(dǎo)軌9C上，并且按照光軸方向直線運動。
在照相機機身中安裝了螺旋齒形截面凸輪軸11，用于調(diào)節(jié)橫向焦點，在鏡頭板8L、8C和8R處提供了從鏡頭板8L、8C和8R的下端突出的臂12L、12C和12R。如圖3所示，凸輪軸11的螺旋凸輪11a與模制在臂的上表面的矩形截面槽13L、13C和13R嚙合。因此，當轉(zhuǎn)動與凸輪軸11的端部嚙合的聚焦鈕14時，根據(jù)凸輪軸11的旋轉(zhuǎn)方向攝影鏡頭3R和3L以及取景鏡頭2整體向前或后退，并且觀看目鏡6調(diào)焦。當饋送攝影鏡頭3R和3L以及取景鏡頭2時，攝影鏡頭3R和3L沿滑動導(dǎo)軌9R和9L按照接近的方向移動，從而自動地校正相對于被攝物的攝影鏡頭3R和3L的視差。通過螺旋凸輪11a和矩形截面槽13L、13C和13R的結(jié)合，消除了間隙，并能夠進行準確的調(diào)焦。
圖4說明攝影鏡頭的聚焦和使右和左攝影鏡頭3R和3L的視野在聚焦距離一致的光軸間距離之間的關(guān)系?，F(xiàn)在假定使用一片薄的透鏡，并且鏡頭的焦距 ……f從被攝物到鏡頭的主點的距離 ……L從鏡頭的焦點到圖像形成位置的距離……if那么，if＝f2/L-f，因此，鏡頭主點到膠片表面之間的距離變?yōu)閒+if。
此外，如果立體相機的右和左曝光面之間的間距是P1，那么使右和左拍攝范圍一致的右和左鏡頭的偏移量由下式給出S1＝(P1/2)×(f+if/L+f+if)。
這就是說，隨著從被攝物到鏡頭的主點的距離L減小，右和左鏡頭可以以相互接近的方向按照偏移量S1移動，該偏移量是從上式計算出的。
圖5是表示在鏡頭焦距為36mm、右和左的曝光面的間距P1為66mm的情況下，根據(jù)上式的鏡頭的饋送量if和偏移量S1之間的關(guān)系的表。攝影鏡頭的主點的軌跡以圖6中的虛線表示的平滑的指數(shù)曲線畫出。
在本發(fā)明的立體相機的相互光軸距離自動調(diào)節(jié)型調(diào)焦機構(gòu)中，如圖6中的實線所示，攝影鏡頭3R和3L沿著由虛線所示的計算的主點軌跡的最短拍攝距離點的切線方向線性地傾斜運動(此處最短拍攝距離是600mm，鏡頭的最大饋送量if＝2.30mm。)。因此，使得在最短拍攝距離右和左攝影鏡頭3R和3L的視野一致，但是在無限遠拍攝饋送量if為零的狀態(tài)下，偏移量S1不變?yōu)榱悖⑶以谟嬎阒?，在遠距離拍攝時的相互光軸距離校正量設(shè)計成略超過。
然而，如上所述，近距離的被攝物不總是包括在近范圍拍攝的畫面的主要被攝物中，必須使得在焦距處的右和左攝影鏡頭的視野一致，但是如果通過在遠距離聚焦拍攝被攝物，那么其它被攝物常常會出現(xiàn)在從聚焦位置算起的近距離內(nèi)。因此作為本發(fā)明，在拍攝距離遠的情況下，在與聚焦位置相比近的距離使立體相機右和左攝影鏡頭的視野一致，并且可以消除由于常規(guī)的近距離被攝物的影響常常出現(xiàn)的相互光軸距離校正不充分的現(xiàn)象，可以得到更精確的校正量。
圖7和8表示相互光軸距離自動調(diào)節(jié)型調(diào)焦機構(gòu)的另一實施例。如圖7所示，在凸輪軸21的右側(cè)和左側(cè)以與攝影鏡頭3R和3L的傾斜饋送方向一致的角度，提供了螺旋凸輪22R和22L，在中央類似地提供了與圖2的立體相機類似的與凸輪軸21平行的螺旋軸22C。
在攝影鏡頭3R和3L的鏡頭板23R和23L的臂24R和24L處以與鏡頭板23R和23L的滑動方向垂直的方向提供了矩形截面槽25R和25L，與螺旋凸輪22R和22L嚙合，取景鏡頭2的鏡頭板23C的臂24C的矩形截面槽25C與中央螺旋凸輪22C嚙合。
在這一相互光軸距離自動調(diào)節(jié)型調(diào)焦機構(gòu)中，通過轉(zhuǎn)動螺旋凸輪22R和22L，操作鏡頭板23R和23L的力的方向與鏡頭板的滑動方向一致，因此有這樣的優(yōu)點，即鏡頭板23R和23L的滑動變得更平滑。
本發(fā)明的立體相機與調(diào)焦一起自動地校正攝影鏡頭3R和3L的視差，并且在右和左畫面的相同位置上拍攝了在遠距離拍攝情況下的比聚焦位置近的范圍的被攝物。此外，由于自動校正了攝影鏡頭的光軸之間的距離，所以與聚焦距離相比極近距離的被攝物可能略微缺少相互光軸距離校正量，但是不僅與不具有相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)的一般的立體相機相比，而且與具有自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)的常規(guī)的立體相機相比，顯著地減小了校正的不足程度。
因此，不總是需要當將膠片安裝在立體幻燈架中時，通過調(diào)節(jié)膠片間距來校正視差。如果采用具有尺寸與實際畫面相同的窗口的立體幻燈架并且膠片安裝在原來位置時，在通過立體幻燈觀片器欣賞的情況下近距離被攝物的立體圖像不聚焦在近距離上，但是得到了自然的立體效果的立體幻燈。
本發(fā)明的再一實施例如二鏡頭型立體照相機31示于圖9，可以用測距器型范圍取景器32代替五棱鏡，或者可以采用傳輸型真實圖像型取景器。此外，例如提供范圍選取部件和MPU，以及驅(qū)動調(diào)焦凸輪軸的步進電極，以便形成已知的主動或被動型自動聚焦控制機構(gòu)，并且通過自動聚焦機構(gòu)可以自動控制相互光軸距離自動調(diào)節(jié)型調(diào)焦機構(gòu)。
根據(jù)上述本發(fā)明的立體相機，使得在近距離拍攝的焦距處右和左攝影鏡頭的視野一致，完全校正了視差，并且使得在遠距離拍攝的焦距處的近距離右和左攝影鏡頭的視野一致。因此，在遠范圍拍攝時，人的瞄準不受不自然的遠或近距離感的影響，并在所有的拍攝距離得到基本理想的立體效果。
本發(fā)明不限于上述實施例，在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)可做各種修改。
權(quán)利要求
1.一種立體相機，包括具有獨立鏡頭板的自動相互光軸距離調(diào)節(jié)機構(gòu)，鏡頭板用來安裝兩個攝影鏡頭，在饋送鏡頭板的情況下按照接近的方向平行移動鏡頭板，因此兩個攝影鏡頭的光軸接近，使得在聚焦位置兩個攝影鏡頭的視野一致，并且提供了鏡頭板的滑動導(dǎo)軌以便沿直線移動，將一個放大的位置與一個縮小的位置聯(lián)系起來，在放大的位置兩個攝影鏡頭的主點從無限遠聚焦位置的右和左畫面間距按照接近的方向偏移，在縮小的位置使得在最短焦距兩個攝影鏡頭的視野一致，因此通過滑動尋軌自動校正光軸之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不管拍攝距離如何都能夠校正視差的立體相機。右和左攝影鏡頭的鏡頭板安裝有滑動導(dǎo)軌,用來在饋送鏡頭板的情況下按照相互光軸距離接近的方向傾斜滑動。當轉(zhuǎn)動聚焦鈕時,根據(jù)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向攝影鏡頭和取景鏡頭整體向前或后退。這樣來放置滑動導(dǎo)軌,使得在近距離拍攝時在近距離右和左視野一致,以及與遠距離拍攝時的聚焦距離相比,在近距離右和左視野一致。因此,在所有的拍攝距離都能得到理想的立體效果。
文檔編號G03B35/00GK1177749SQ9611286
公開日1998年4月1日 申請日期1996年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月23日
發(fā)明者稻葉稔 申請人:稻葉稔