專(zhuān)利名稱(chēng)：雙透鏡裝置及具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以將被攝對(duì)象成像為立體圖像的雙透鏡裝置，以及具有包含兩個(gè)透鏡的雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及用作為該雙透鏡裝置的附件的外部光學(xué)濾光器的裝配結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般地，在例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或視頻攝像機(jī)的成像設(shè)備的透鏡裝置中，使用各種光學(xué)濾光器來(lái)保護(hù)透鏡或限制光透過(guò)。在相關(guān)技術(shù)中，作為具有單透鏡裝置的成像設(shè)備的光學(xué)濾光器的安裝結(jié)構(gòu)，日本未經(jīng)審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-272163中描述了一種結(jié)構(gòu)。日本未經(jīng)審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-272163中公開(kāi)了一種關(guān)于安裝在攝像機(jī)的鏡筒前端而被使用的光學(xué)濾光器和透鏡罩的技術(shù)。日本未經(jīng)審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-272163中公開(kāi)的攝像機(jī)配置具有柱狀 鏡筒的單透鏡裝置，并且在鏡筒的前端的內(nèi)周表面上設(shè)置鏡筒框架螺紋，使光學(xué)濾光器可連接和可拆卸。母螺紋槽設(shè)置在光學(xué)濾光器的前端的內(nèi)周面上，并且具有可以旋入母螺紋的公螺紋槽的透鏡罩配置為可以連接到濾光器或從濾光器拆卸。在攝像機(jī)的單透鏡裝置中，外部光學(xué)濾光器安裝在鏡筒的前端從而可連接和可拆卸，或沿光軸方向以重疊方式連接其它光學(xué)濾光器從而可連接和可拆卸。這樣的光學(xué)濾光器的使用形式對(duì)于雙透鏡裝置和具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備也是相同的。近年來(lái)，已經(jīng)提出可以執(zhí)行立體攝影(3D攝影)的雙透鏡式立體成像設(shè)備。雙透鏡式立體成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)單透鏡裝置橫向排列，并且兩個(gè)單透鏡裝置布置為基本彼此平行并具有預(yù)定間隔(IAD :軸間距離)。在雙透鏡式立體成像設(shè)備中，為了獲得舒適的3D立體視覺(jué)要考慮六個(gè)方面。第一，“沿豎直方向的偏離”;第二，“視角的偏離”;第三，“亮度或顏色的差異”;第四，“旋轉(zhuǎn)的偏離”;第五，“校正視差調(diào)節(jié)”;第六，“適當(dāng)構(gòu)圖”。其中，在兩個(gè)透鏡裝置彼此整體結(jié)合的雙透鏡式立體成像設(shè)備中，可以通過(guò)內(nèi)在機(jī)構(gòu)解決第一至第四的方面，但是需要每次根據(jù)被攝對(duì)象的構(gòu)圖來(lái)細(xì)微調(diào)節(jié)第五和第六個(gè)方面。此外，關(guān)于第五方面“校正視差調(diào)節(jié)”，“透鏡裝置之間的距離”和“交點(diǎn)(會(huì)聚)的距離”是有問(wèn)題的。首先，關(guān)于“透鏡裝置之間的距離”，將約65mm設(shè)為軸間距離，基本與一對(duì)人眼之間的間隔相同。通過(guò)改變光學(xué)單元中的雙透鏡裝置的會(huì)聚角來(lái)向前或向后調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)(3D圖像的參考表面)，從而可以控制從屏幕的“突出”以及向屏幕的“深入”。具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備也必需以與典型攝像機(jī)(具有單透鏡裝置的成像設(shè)備)相同的方式具有光學(xué)濾光器。在該情況下，如果將上述具有單透鏡裝置的成像設(shè)備中相同的使用方法用于具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，擔(dān)心發(fā)生以下問(wèn)題。圖10是示出具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備的雙透鏡部分101和102中被攝對(duì)象側(cè)的前端部的截面圖。雙透鏡部分101和102布置為橫向排列，使得光軸Cl和C2基本彼此平行，并且被攝對(duì)象側(cè)透鏡104R和104L分別固定在鏡筒103的前端周?chē)Ｄ嘎菁y設(shè)置在每個(gè)鏡筒103的前端的內(nèi)周面上，并且通過(guò)螺紋連接到具有旋入該母螺紋的公螺紋的每個(gè)光學(xué)濾光器105R和105L。然而，如果在圖10中，入射到每個(gè)被攝對(duì)象側(cè)透鏡104R和104L的光線(xiàn)的入射角是Φ°，那么相對(duì)于成像表面F，左透鏡部分102的成像表面是FL，右透鏡部分101的成像表面是FR，在左、右成像表面FL、FR之間產(chǎn)生重疊表面FC。由于通過(guò)重疊左、右成像表面FL、FR獲得立體圖像，所以由左成像表面FL獲得的重疊表面FC和由右成像表面FR獲得的重疊表面FC優(yōu)選是相同表面。此外，附圖標(biāo)記Cl表示右透鏡部分101的光軸，附圖標(biāo)記C2表不左透鏡部分102的光軸。然而，根據(jù)光學(xué)濾光器的種類(lèi)，存在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)使用濾光器的目的的情況。例如，一種情況中，如果偏振濾光器用作為光學(xué)濾光器，設(shè)置在濾光器框架上的螺紋的開(kāi)始端與固定到兩個(gè)偏振濾光器之間的框架的濾光器的偏振角不同。在該情況下，安裝在右透鏡部分和左透鏡部分101、102處的光學(xué)濾光器105R和105L的偏振角變得彼此不同，從而存在左、右的暴光量可能不同，或者反射光移除率可能不同。

發(fā)明內(nèi)容
希望解決以下問(wèn)題如果在具有雙透鏡裝置的立體成像的雙透鏡部分中分別安裝和使用光學(xué)濾光器，根據(jù)光學(xué)濾光器的種類(lèi)可能不能實(shí)現(xiàn)其目的，甚至使成像表面劣化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種雙透鏡裝置，包括兩個(gè)透鏡部分，所述兩個(gè)透鏡部分被布置為橫向排列；透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，包括雙透鏡裝置，可以將被攝對(duì)象成像為立體圖像；成像設(shè)備主體，所述雙透鏡裝置安裝到所述成像設(shè)備主體，以使得所述雙透鏡裝置能夠連接和拆卸；以及兩個(gè)成像裝置單元，所述兩個(gè)成像裝置單元裝配到所述雙透鏡裝置或所述成像設(shè)備主體，并且具有成像裝置，所述雙透鏡裝置包括兩個(gè)透鏡部分，布置為橫向排列；透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。在根據(jù)本發(fā)明的雙透鏡裝置和具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備中，如果光學(xué)濾光器通過(guò)螺紋連接安裝在透鏡殼體中，由圓形的單個(gè)光學(xué)濾光器覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面。因此，由于兩個(gè)透鏡部分一起被單個(gè)光學(xué)濾光器覆蓋，可以在兩個(gè)透鏡部分之間一直實(shí)現(xiàn)相同的光學(xué)濾光器效果。


、
圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙透鏡裝置的示例的外部立體圖；圖2是示出圖I所示的雙透鏡裝置的特性的視圖；圖3是當(dāng)從調(diào)節(jié)環(huán)側(cè)觀(guān)察時(shí)圖I所示的雙透鏡裝置的側(cè)視圖；圖4是與圖I所示的雙透鏡裝置的透鏡單元相關(guān)的透鏡單元的外部立體圖；圖5是圖4所示的透鏡單元的鏡筒和成像裝置的側(cè)視圖；圖6是示出當(dāng)被攝對(duì)象側(cè)透鏡設(shè)計(jì)用于各種成像裝置尺寸時(shí)被攝對(duì)象側(cè)透鏡的直徑的圖；圖7是示出當(dāng)成像裝置IC安裝基底設(shè)計(jì)用于各種成像裝置尺寸時(shí)成像裝置IC安 裝基底的尺寸的圖；圖8是示出使用圖I所示的雙透鏡裝置的、具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備的示例的側(cè)視圖；圖9是以截面示出在圖I所示的雙透鏡裝置處安裝一個(gè)光學(xué)濾光器的狀態(tài)下的主要部分的圖；圖10是以截面示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)在雙透鏡裝置的兩個(gè)透鏡部分處分別安裝兩個(gè)光學(xué)濾光器的狀態(tài)下的主要部分的圖。
具體實(shí)施例方式在透鏡殼體中安裝濾光器安裝部分使得安裝在濾光器安裝部分中的單個(gè)光學(xué)濾光器覆蓋被攝對(duì)象側(cè)的兩個(gè)透鏡部分的整個(gè)表面，濾光器安裝部分由可以在被攝對(duì)象側(cè)覆蓋兩個(gè)透鏡部分的外側(cè)的柱狀軸部構(gòu)成。從而，可以實(shí)現(xiàn)雙透鏡裝置和具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可以在兩個(gè)透鏡部分之間在任何時(shí)候以單光學(xué)濾光器實(shí)現(xiàn)相同濾光器效果。示例圖I至3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以將被攝對(duì)象成像為立體圖像的雙透鏡裝置的示例的視圖。雙透鏡裝置I包括具有兩個(gè)透鏡部分3L和3R的透鏡單元2和其中容納透鏡單元2的透鏡殼體4。此外，雙透鏡裝置I配置有作為組成部件或附件的光學(xué)濾光器5和透鏡罩6。透鏡單元2具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)。圖4是示出與根據(jù)實(shí)施例的雙透鏡裝置I相關(guān)的透鏡單元的示例的視圖。透鏡單元2包括由左透鏡部分3L和右透鏡部分3R構(gòu)成的兩個(gè)透鏡部分3L和3R、基板7、蓋板8等。兩個(gè)透鏡部分3L和3R的每個(gè)包括由柱狀體形成的鏡筒11和被固定或支撐從而可以在鏡筒11內(nèi)移動(dòng)的多個(gè)透鏡和棱鏡，并且具有使用相同組成部件的相同結(jié)構(gòu)。布置在最靠近被攝對(duì)象的位置的透鏡是用于每個(gè)透鏡部分3L和3R的被攝對(duì)象側(cè)透鏡12。由兩個(gè)鏡筒11和11支撐的左、右透鏡系統(tǒng)橫向排列，使得相應(yīng)的光軸大致彼此平行，并配置為使得左、右透鏡部分3L和3R可以通過(guò)下述的會(huì)聚環(huán)的旋轉(zhuǎn)操作而被調(diào)節(jié)。具有預(yù)定形狀的布線(xiàn)圖案的連接件14裝配到兩個(gè)鏡筒11和11的每個(gè)。與每個(gè)透鏡系統(tǒng)的光軸匹配的通孔配置在每個(gè)連接件14處。兩個(gè)成像裝置單元9L和9R裝配到連接件14。如圖5所示，兩個(gè)成像裝置單元9L和9R中每一者具有三個(gè)成像裝置IC安裝基底18和顏色分離與合成棱鏡15，成像裝置IC安裝基底18上安裝成像裝置。顏色分離與合成棱鏡15布置在連接件14的通孔外側(cè)并在其光軸上。顏色分離與合成棱鏡15將從鏡筒11入射的光線(xiàn)分為R(紅)、G(綠)和B (藍(lán))。此外，三個(gè)成像裝置IC安裝基底18布置在顏色分離與合成棱鏡15處。三個(gè)成像裝置IC安裝基底18的每個(gè)形成為接近正方形的板狀。三個(gè)成像裝置IC安裝基底18上分別安裝有與R光、G光和B光對(duì)應(yīng)的成像裝置。作為成像裝置，例如可以使用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或CCD(電荷耦合器件)等。此外，盡管這里描述兩個(gè)成像裝置單元9L和9R的每個(gè)中設(shè)置三個(gè)成像裝置的示例，本發(fā)明不限于此。例如，可以設(shè)置一個(gè)成像裝置，使得從鏡筒11入射的光不被分散，從而成像裝置感應(yīng)光。在兩個(gè)鏡筒11和11的外周上布置呈V塊形并沿徑向向外突出的支撐塊16和16。兩個(gè)透鏡部分3L和3R安裝在基板7上使其位置可以通過(guò)支撐塊16和16被調(diào)節(jié)?；?由矩形板狀件形成，并且蓋板8通過(guò)多個(gè)緊固螺栓17被固定到基板7，從而可連接和可拆卸。蓋板8包括覆蓋兩個(gè)鏡筒11和11的上側(cè)的上部8a和從上部8a的左、右側(cè)向下連續(xù) 延伸的左、右側(cè)表面部8b和8b，每個(gè)側(cè)表面部8b的下端通過(guò)緊固螺栓17固定到基板7的側(cè)端面。透鏡殼體4具有如圖I至3所示的結(jié)構(gòu)。換言之，透鏡殼體4包括呈四方形的殼主體21和裝配以關(guān)閉殼主體21的前表面的開(kāi)口的前部件22，前部件22通過(guò)緊固螺栓38固定到殼主體21從而可連接和可拆卸。由用于容納透鏡單元2的空間形成的單元容納部分設(shè)置在殼主體21內(nèi)。當(dāng)透鏡單元2容納在單元容納部分的預(yù)定位置時(shí)，左、右透鏡部分3L和3R的兩個(gè)被攝對(duì)象側(cè)透鏡12和12從布置在前部件22的中心附近的橫向長(zhǎng)開(kāi)口 24暴露。把手部25設(shè)置在透鏡殼體4的右側(cè)面，并且調(diào)節(jié)環(huán)26設(shè)置在透鏡殼體4的左側(cè)面。把手部25由突出部形成，其具有適于由用戶(hù)的一只手抓握的形狀和尺寸，并且配置有帶裝配部分27a和27b，帶(未示出)裝配到帶裝配部分27a和27b。此外，把手部25具有振動(dòng)式廣角、望遠(yuǎn)開(kāi)關(guān)28，允許調(diào)節(jié)廣角和望遠(yuǎn)。如果廣角、望遠(yuǎn)開(kāi)關(guān)28的一端被持續(xù)按壓，根據(jù)按壓量進(jìn)行廣角調(diào)節(jié)；如果另一端被持續(xù)按壓，根據(jù)按壓量進(jìn)行望遠(yuǎn)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)環(huán)26包括用于縮放調(diào)節(jié)的縮放環(huán)31、用于聚焦調(diào)節(jié)的聚焦環(huán)32和用于會(huì)聚調(diào)節(jié)的會(huì)聚環(huán)33?？s放環(huán)31、聚焦環(huán)32和會(huì)聚環(huán)33與嵌套結(jié)構(gòu)結(jié)合從而在相同軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以彼此獨(dú)立地向前和反向轉(zhuǎn)動(dòng)。更具體地，縮放環(huán)31是位于調(diào)節(jié)環(huán)26的最外側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，聚焦環(huán)32是位于縮放環(huán)31內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。此外，會(huì)聚環(huán)33是位于聚焦環(huán)32內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。通過(guò)這樣設(shè)置三個(gè)環(huán)，用戶(hù)可以由環(huán)的外徑以及被調(diào)節(jié)的環(huán)之間的位置關(guān)系直觀(guān)地知道調(diào)節(jié)被攝對(duì)象，從而可以改善操作性。此外，縮放環(huán)31和聚焦環(huán)32的外周面具有防滑的滾花，并且會(huì)聚環(huán)33的端面具有防滑的滾花。裝配到殼主體21的前表面的前部件22具有柱狀環(huán)部35、在環(huán)部35內(nèi)部展開(kāi)的端表面部36和用于將環(huán)部35固定到殼主體21的基部37。形成為橫向長(zhǎng)開(kāi)口 24設(shè)置在端表面部36的中心附近，從而暴露透鏡單元2的左、右被攝對(duì)象側(cè)透鏡12和12?；?7由沿環(huán)部35的直徑方向向前突出的突出部形成，前部件22通過(guò)插入到設(shè)置在基部37中的插孔中的多個(gè)螺栓38整體地固定到殼主體21。在前部件22的環(huán)部35的內(nèi)周面上設(shè)置用于通過(guò)螺紋連接從而可連接和可拆卸地連接到光學(xué)濾光器5的母螺紋39。盡管光學(xué)濾光器5的母螺紋39的形狀、尺寸和螺距等可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，然而優(yōu)選使用與用于市售的光學(xué)濾光器的標(biāo)準(zhǔn)尺寸公螺紋對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的母螺紋。環(huán)部35形成濾光器安裝部的具體示例。光學(xué)濾光器5包括形成為具有適當(dāng)直徑的圓形濾光器部分41、以及裝配到環(huán)濾光器部分41的環(huán)形框架部分42?？蚣懿糠?2具有突出到環(huán)濾光器部分41的一個(gè)表面?zhèn)鹊沫h(huán)形柱狀軸部42a，并且可以旋入設(shè)置在環(huán)部35中的母螺紋39的公螺紋43設(shè)置在柱狀軸部42a的外周面上。光學(xué)濾光器5可以采用各種濾光器，但是在本發(fā)明中限于根據(jù)形狀分類(lèi)的圓形濾光器，并且限于根據(jù)安裝規(guī)定分類(lèi)的螺紋式。此外，可以使用根據(jù)材料分類(lèi)的玻璃濾光器和塑料濾光器。此外，在根據(jù)濾光器效果的分類(lèi)中，可以使用偏振(PL)濾光器、中性密度(ND)濾光器、銳截止(SC)濾光器、用于色彩強(qiáng)調(diào)效果的彩色濾光器、光平衡(LB)濾光器、顏色校正(CC)濾光器、紅外濾光器、透鏡保護(hù)濾光器等。此外，作為光學(xué)濾光器5，可以使用白平衡濾光器、移除不規(guī)則反射(DR)濾光器、柔化(soft)濾光器、十字濾光器等。此外，作為銳截止濾光器，有紫外線(xiàn)截止(UV)濾光器、黑白對(duì)比控制濾光器、黑白顏色準(zhǔn)備濾光器、紅外膜濾光器、HF玻璃等。此外，作為顏色校正濾光器，有熒光燈(FL-W) 濾光器、電視畫(huà)面攝像用(TV-CC)濾光器等。作為柔化濾光器，有Duto濾光器、軟化濾光器、模糊濾光器等。此外，作為十字濾光器，有雪花十字濾光器、米字十字濾光器、可變十字濾光
-nfr ο此外，光學(xué)濾光器可以與透鏡單元2—體形成，而不是可連接和可拆卸的。此外，光學(xué)濾光器可以配置為使用專(zhuān)用光學(xué)濾光器，而不是商業(yè)產(chǎn)品。一般地，成人的一對(duì)人眼之間的間隔約65mm，一對(duì)眼之間的間隔對(duì)應(yīng)于透鏡單元2的兩個(gè)透鏡部分3L和3R的軸間距離(IAD，也稱(chēng)為“視差”)。此外，觀(guān)察被攝對(duì)象使得左、右透鏡部分3L和3R的視線(xiàn)(光軸)略微向內(nèi)側(cè)，從而獲得立體效果，左、右透鏡部分3L和3R的光軸彼此相交的點(diǎn)是會(huì)聚點(diǎn)。會(huì)聚角對(duì)應(yīng)于人眼交叉角，并且其視線(xiàn)略微向內(nèi)側(cè)。在該情況下，通過(guò)使IAD (軸間距離)比成人的視差65mm更窄可以擴(kuò)寬3D攝影區(qū)域。在裝配式3D攝像機(jī)(HD攝像機(jī))中，IAD是O至70mm。相比之下,在其中整體形成兩個(gè)透鏡部分的立體攝影攝像機(jī)中，IAD與“透鏡(F數(shù))與捕獲圖像”有相反的關(guān)系。如果IAD是小值，需要減小“透鏡部分(被攝對(duì)象側(cè)透鏡)的直徑G、棱鏡尺寸、成像裝置的封裝尺寸和成像裝置IC安裝基底T”，從而透鏡(F數(shù))變暗并且S/N圖像質(zhì)量劣化。相比之下，該情況中的立體圖像區(qū)域擴(kuò)寬。相反，如果IAD是大值，需要增大“透鏡部分(被攝對(duì)象側(cè)透鏡12)的直徑G、棱鏡尺寸、成像裝置的封裝尺寸和成像裝置IC安裝基底18的尺寸T”，從而透鏡(F數(shù))變亮并且S/N圖像質(zhì)量改善。相比之下，該情況中的立體圖像區(qū)域變窄。因此，IAD的值(Y)優(yōu)選設(shè)為30 < Y < 60 (單位mm)的范圍中，IAD優(yōu)選地抑制到約45mm，以從約Im的較短距離獲得非常適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像。接下來(lái)，參照?qǐng)D6，將描述獲得非常適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像所需的述被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G和成像裝置的尺寸。圖6是示出當(dāng)被攝對(duì)象側(cè)透鏡12被設(shè)計(jì)為用于各種成像裝置尺寸時(shí)被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑的視圖。圖6所示的曲線(xiàn)的條件是放大倍數(shù)十倍，F(xiàn)2. 8，并且轉(zhuǎn)化為全尺寸的約40mm的視角。
如上所述，需要將IAD抑制到約45mm以拍攝令人滿(mǎn)意的立體圖像。因此，被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G優(yōu)選小于或等于45mm。因此，如圖6所示，可以看出如果被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G等于或小于45_，則需要將成像裝置的尺寸抑制到2/3英寸或更小。此外，在使用ASP-C尺寸或35mm全尺寸的成像裝置的情況下，被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G是IOOmm或更大。在具有IOOmm或更大的直徑G的被攝對(duì)象側(cè)透鏡12被用作為每個(gè)透鏡部分3L和3R的情況下，IAD的大小超過(guò)100mm。由此，立體成像區(qū)域變窄，從而不能獲得非常適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像。接下來(lái)，參照?qǐng)D7，將描 述成像裝置IC安裝基底18的尺寸T和需要獲得非常適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像所需的成像裝置尺寸。圖7是示出當(dāng)成像裝置IC安裝基底18被設(shè)計(jì)為用于各種成像裝置尺寸時(shí)成像裝置IC安裝基底18的尺寸T的視圖。如圖7所示，如果成像裝置尺寸是1/3英寸或1/2英寸，成像裝置IC安裝基底18的尺寸T沒(méi)有大的差別。然而，如果成像裝置尺寸是大于1/2英寸，可以看到成像裝置IC安裝基底18的尺寸T增加。這里，如圖4所示，成像裝置IC安裝基底18布置在透鏡部分3L和3R的后側(cè)，透鏡部分3L和3R布置為沿垂直于光軸的方向橫向排列。由此，成像裝置IC安裝基底18布置為不與成像裝置單元9L和9R的相鄰的成像裝置IC安裝基底18干涉。因此，如果成像裝置IC安裝基底18的尺寸T增加，兩個(gè)透鏡部分3L和3R之間的間隔也增加。此外，如上所述，需要將IAD抑制到約45mm以拍攝令人滿(mǎn)意的立體圖像。由此，成像裝置IC安裝基底18的尺寸T優(yōu)選等于或小于45mm。因此，如圖7所示，當(dāng)成像裝置IC安裝基底18的尺寸T等于或小于45_時(shí)，可以看到成像裝置尺寸被抑制到2/3英寸或更小。此外，為了防止圖像質(zhì)量劣化，成像裝置尺寸優(yōu)選等于或大于1/4英寸。因此，考慮被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G、成像裝置IC安裝基底18的尺寸T和要獲得的圖像質(zhì)量，成像裝置的尺寸(X)是1/4 < X < 2/3 (單位英寸)。這些值的優(yōu)選組合是，例如透鏡IAD是45mm，成像裝置尺寸是1/2英寸的情況。由此，通過(guò)將IAD設(shè)為比成人的視差65_更窄的“30 < Y < 60”并且將“1/4 < X< 2/3”用于立體成像區(qū)域，可以擴(kuò)寬立體成像區(qū)域并獲得高圖像質(zhì)量的立體圖像。立體成像設(shè)備可以用于使用成像設(shè)備的消費(fèi)者，但是通過(guò)應(yīng)用于商用成像設(shè)備可以最有效實(shí)現(xiàn)其效果。接下來(lái)，將描述光學(xué)濾光器5的尺寸。關(guān)于光學(xué)濾光器5的尺寸，需要其直徑S(參照?qǐng)DI)大于兩個(gè)被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑。由此，因?yàn)槭鼙粩z對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G的影響，需要選擇具有反映被攝對(duì)象側(cè)透鏡12的直徑G的尺寸的光學(xué)濾光器。市場(chǎng)上一般可獲得的光學(xué)濾光器的濾光器直徑S是49mm、52mm、55mm、58mm、62mm、67mm、72mm、77mm和82mm。此外，作為專(zhuān)業(yè)使用的大直徑尺寸濾光器，提供86mm、95mm、105mm和112mm的濾光器。當(dāng)考慮存在商業(yè)光學(xué)濾光器的情況，如果前部件22的環(huán)部35中的母螺紋39的尺寸是確定的，可以使用低成本的商業(yè)產(chǎn)品，而不需要通過(guò)具體定制制造具體尺寸的光學(xué)濾光器。此外，如上所述，IAD的值(Y)優(yōu)選設(shè)為范圍30 < Y < 60(單位mm)。因此，關(guān)于光學(xué)濾光器5,濾光器直徑S設(shè)為67_至112_的尺寸。例如，兩個(gè)透鏡部分3L和3R的每個(gè)被攝對(duì)象側(cè)透鏡12和12的直徑G可以設(shè)為30mm,鏡筒11的外徑可以設(shè)為40臟，兩個(gè)透鏡部分3L和3R的軸間距離(IAD :也稱(chēng)為“視差”)設(shè)為45_。該情況下，77_至112_的尺寸可以用作為光學(xué)濾光器5的濾光器直徑S。然而，考慮濾光器連接和拆卸的可使用性、由被攝對(duì)象獲得的立體圖像中的漸暈或閃光等，優(yōu)選使用范圍為82mm至105mm的光 學(xué)濾光器5。圖2和圖9是左、右透鏡部分3L和3R的光路圖。在圖2中，附圖標(biāo)記45R表示右成像裝置單元9R的框架部分(參照?qǐng)D4)，附圖標(biāo)記45L表示左成像裝置單元9L的框架部分(參照?qǐng)D4)。附圖標(biāo)記45C表示兩個(gè)框架部分45R和45L彼此重疊的重疊部分。此外，附圖標(biāo)記FR表示通過(guò)右成像裝置單元9R成像的成像表面(參照?qǐng)D4),附圖標(biāo)記FL表示通過(guò)左成像裝置單元9L成像的成像表面(參照?qǐng)D4)，附圖標(biāo)記FC表示兩個(gè)成像表面FR和FL彼此重疊的重疊表面。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)透鏡12和12被單個(gè)光學(xué)濾光器覆蓋，可以給予兩個(gè)透鏡部分相同的濾光器效果，而不產(chǎn)生不同的濾光器特性。此外，在圖9中，附圖標(biāo)記Cl表示右透鏡部分3R的光軸，附圖標(biāo)記C2表示左透鏡部分3L的光軸。此外，附圖標(biāo)記Φ表示入射到左、右透鏡部分3L和3R的每個(gè)的被攝對(duì)象側(cè)透鏡12和12的入射角。圖I所示的透鏡罩6表示非常適用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的透鏡罩。透鏡罩6具有光線(xiàn)阻擋部分6a，其呈環(huán)形并連續(xù)，從而限制光線(xiàn)入射；透鏡罩6還具有覆蓋光線(xiàn)阻擋部分6a的后表面的后表面部分6b和設(shè)置在后表面部分6b的中心處并呈環(huán)形的固定部分6c。鎖定螺栓47被安裝到固定部分6c。透鏡罩6的固定部分6c被裝配到透鏡殼體4的環(huán)部35或光學(xué)濾光器5的框架部分42，從而可連接和可拆卸，透鏡罩6通過(guò)擰緊鎖定螺栓47被緊固到透鏡殼體4側(cè)。作為透鏡殼體4的殼主體21和前部件22以及透鏡罩6的材料，例如可以采用ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹(shù)脂、POM(聚甲醛)或其它塑料。然而，殼主體21等的材料不限于此，例如可以使用鋁合金、不銹鋼、鋼或其它金屬。圖8示出作為具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備的示例的商用視頻攝像機(jī)50，其具有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙透鏡裝置I。視頻攝像機(jī)50包括成像設(shè)備主體51和雙透鏡裝置I。成像設(shè)備主體51包括由塑料、鋁合金等制成的外殼52和容納在外殼52內(nèi)的控制裝置等。外殼52具有用于連接到外部裝置的一組不同的界面、一組不同的操作按鈕、把手53、顯示部分54、電池適配器、存儲(chǔ)卡槽等。界面例如包括數(shù)字視頻和數(shù)字音頻的輸入和輸出、模擬視頻和模擬音頻的輸入和輸出、控制輸入、監(jiān)視器輸出、耳機(jī)輸出等。電池(未示出)可以連接到電池適配器或從電池適配器拆卸。操作按鍵組的一部分、顯示部分54、存儲(chǔ)卡槽主要布置在外殼52上。操作按鈕例如包括電源按鈕、記錄按鈕、播放按鈕、快進(jìn)按鈕、倒片按鈕、快門(mén)按鈕等。顯示部分54用于顯示用戶(hù)界面等，用于選擇或設(shè)定成像過(guò)程中的視頻、記錄的視頻或其它功能，并且設(shè)置在外殼52的側(cè)面上，以沿兩個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。作為顯示部分54，例如可以使用液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器等。作為半導(dǎo)體記錄介質(zhì)的存儲(chǔ)卡可以連接到存儲(chǔ)卡槽或從其中拆卸，將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)卡上或從中再現(xiàn)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。把手53和操作按鈕組的其它部分設(shè)置在外殼52的上表面上。把手53是用于用戶(hù)攜帶視頻攝像機(jī)50的部分，話(huà)筒55裝配到把手53的前部。此外，例如CPU(中央處理單元)的控制電路、信號(hào)處理單元、編碼電路等容納在外殼52內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙透鏡裝置I的結(jié)構(gòu)中，單個(gè)光學(xué)濾光器布置在兩個(gè)透鏡部分3L和3R前方，如圖9等所示。由此，不需擔(dān)心如相關(guān)技術(shù)中光學(xué)濾光器分別安裝在兩個(gè)透鏡部分處的裝置中產(chǎn)生不同的濾光器特性，并且可以始終對(duì)兩個(gè)透鏡部分給予相同的濾光器效果。此外，本發(fā)明可以具有以下結(jié)構(gòu)。(I) 一種雙透鏡裝置，包括兩個(gè)透鏡部分，所述兩個(gè)透鏡部分被布置為橫向排列；透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。 (2)根據(jù)⑴所述的雙透鏡裝置，其中，所述濾光器安裝部分由柱狀軸部形成，所述柱狀軸部在其內(nèi)周面上具有螺紋部。(3)根據(jù)(2)所述的雙透鏡裝置，其中，所述柱狀軸部的螺紋部具有母螺紋，該母螺紋可以旋入設(shè)置在市售的光學(xué)濾光器中的用于螺紋連接的公螺紋。(4)根據(jù)(I)至(3)中任一項(xiàng)所述的雙透鏡裝置，其中，在所述濾光器安裝部分處安裝濾光器直徑范圍為67_至112_的光學(xué)濾光器。(5) 一種具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，包括雙透鏡裝置，可以將被攝對(duì)象成像為立體圖像；成像設(shè)備主體，所述雙透鏡裝置安裝到所述成像設(shè)備主體，以使得所述雙透鏡裝置能夠連接和拆卸；以及兩個(gè)成像裝置單元，所述兩個(gè)成像裝置單元裝配到所述雙透鏡裝置或所述成像設(shè)備主體，并且具有成像裝置，其中，所述雙透鏡裝置包括兩個(gè)透鏡部分，布置為橫向排列；透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。(6)根據(jù)(5)所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在所述濾光器安裝部分處安裝濾光器直徑范圍為67_至112_的光學(xué)濾光器。(7)根據(jù)(5)或(6)所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在所述兩個(gè)透鏡部分的每個(gè)中，位于最靠近被攝對(duì)象的位置處的被攝對(duì)象側(cè)透鏡的直徑設(shè)為45_或更小。(8)根據(jù)(5)至(7)中任一項(xiàng)所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在安裝有所述成像裝置的成像裝置IC安裝基底中，沿著所述兩個(gè)透鏡部分排列的方向的長(zhǎng)度設(shè)為45mm或更小。(9)根據(jù)(5)至(7)中任一項(xiàng)所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，所述成像裝置的尺寸設(shè)為2/3英寸或更小。如上所述，本發(fā)明不限于實(shí)施例，只要不背離本發(fā)明的范圍可以包括各種改變。盡管實(shí)施例中描述本發(fā)明的示例用于商用視頻攝像機(jī)，然而本發(fā)明自然可以用于消費(fèi)者個(gè)人使用的視頻攝像機(jī)，以及其它成像設(shè)備。盡管實(shí)施例中描述雙透鏡裝置中配置成像裝置單元，然而本發(fā)明不限于此，成像裝置單元可以配置在成像設(shè)備主體中。本申請(qǐng)包含了與2011年3月29日向日本專(zhuān)利局遞交的日本在先專(zhuān)利申請(qǐng)JP2011-073321以及2011年9月7日向日本專(zhuān)利局遞交的日本在先專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2011-194623中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，這里通過(guò)引用引入其全部?jī)?nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，只要在所附權(quán)利要求或與其相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素可以進(jìn)行各種改變、結(jié)合、附屬結(jié)合和替代。權(quán)利要求
1.一種雙透鏡裝置，包括 兩個(gè)透鏡部分，所述兩個(gè)透鏡部分被布置為橫向排列； 透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及 濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙透鏡裝置，其中，所述濾光器安裝部分由柱狀軸部形成，所述柱狀軸部在內(nèi)周面上具有螺紋部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙透鏡裝置，其中，所述柱狀軸部的螺紋部具有母螺紋，該母螺紋可以旋入設(shè)置在市售的光學(xué)濾光器中的用于螺紋連接的公螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙透鏡裝置，其中，在所述濾光器安裝部分處安裝濾光器直徑范圍為67mm至112mm的光學(xué)濾光器。
5.一種具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，包括 雙透鏡裝置，可以將被攝對(duì)象成像為立體圖像； 成像設(shè)備主體，所述雙透鏡裝置安裝到所述成像設(shè)備主體，以使得所述雙透鏡裝置能夠連接和拆卸；以及 兩個(gè)成像裝置單元，所述兩個(gè)成像裝置單元裝配到所述雙透鏡裝置或所述成像設(shè)備主體，并且具有成像裝置， 其中，所述雙透鏡裝置包括 兩個(gè)透鏡部分，所述兩個(gè)透鏡部分被布置為橫向排列； 透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及 濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在所述濾光器安裝部分處安裝濾光器直徑范圍為67_至112_的光學(xué)濾光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在所述兩個(gè)透鏡部分的每個(gè)中，位于最靠近被攝對(duì)象的位置處的被攝對(duì)象側(cè)透鏡的直徑設(shè)為45_或更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，在安裝有所述成像裝置的成像裝置IC安裝基底中，沿著所述兩個(gè)透鏡部分排列的方向的長(zhǎng)度設(shè)為45_或更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備，其中，所述成像裝置的尺寸設(shè)為2/3英寸或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙透鏡裝置及具有雙透鏡裝置的立體成像設(shè)備。一種雙透鏡裝置，包括兩個(gè)透鏡部分，所述兩個(gè)透鏡部分被布置為橫向排列；透鏡殼體，在可以調(diào)節(jié)會(huì)聚點(diǎn)的狀態(tài)下支撐所述兩個(gè)透鏡部分，以用于通過(guò)所述兩個(gè)透鏡部分將被攝對(duì)象成像為立體圖像；以及濾光器安裝部分，所述濾光器安裝部分設(shè)置在所述透鏡殼體的、所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)上，并且在所述濾光器安裝部分處通過(guò)螺紋連接來(lái)安裝覆蓋所述兩個(gè)透鏡部分的被攝對(duì)象側(cè)的整個(gè)表面的一個(gè)圓形光學(xué)濾光器，以使得所述濾光器能夠連接和拆卸。
文檔編號(hào)G03B17/12GK102736367SQ201210083538
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者宇野直子, 川崎愛(ài)一郎, 菊地雅仁 申請(qǐng)人:索尼公司