專利名稱：攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圖像系統(tǒng)將整幅圖像分割而進(jìn)行拍攝(例如參照非專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)2、非專利文獻(xiàn)3)。另外，眾所周知，在接合分割而拍攝的圖像時(shí)，作為改善圖像接縫的處理，要進(jìn)行光學(xué)重疊圖像生成處理(例如參照非專利文獻(xiàn)4、非專利文獻(xiàn)5、非專利文獻(xiàn)6)。
〔非專利文獻(xiàn)1〕(財(cái))新圖像產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中心開(kāi)發(fā)委員會(huì)「平成10年度日本自行車振興會(huì)輔助事業(yè)(機(jī)械范圍)關(guān)于新圖像(高清晰度電視、高清晰圖像等)的研究開(kāi)發(fā)和實(shí)證 超大畫面圖像系統(tǒng)的基本構(gòu)想 報(bào)告書(shū)」平成11年3月，p27-p34〔非專利文獻(xiàn)2〕財(cái)團(tuán)法人 機(jī)械系統(tǒng)振興協(xié)會(huì) 委托單位 財(cái)團(tuán)法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中心「關(guān)于開(kāi)發(fā)事件用超大畫面圖像攝影系統(tǒng)的可行性研究 報(bào)告書(shū)」平成12年3月，p15-p23〔非專利文獻(xiàn)3〕財(cái)團(tuán)法人 機(jī)械系統(tǒng)振興協(xié)會(huì) 委托單位 財(cái)團(tuán)法人 數(shù)字存儲(chǔ)信息協(xié)會(huì)(舊 財(cái)團(tuán)法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中心)關(guān)于開(kāi)發(fā)事件用超大畫面圖像攝影系統(tǒng)的可行性研究 報(bào)告書(shū)」平成13年6月，p35〔非專利文獻(xiàn)4〕財(cái)團(tuán)法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中心開(kāi)發(fā)委員會(huì)采用高清晰度電視的超大畫面圖像研究會(huì)「平成11年度日本自行車振興會(huì)輔助事業(yè)(機(jī)械范圍)關(guān)于新圖像(高清晰圖像等)的研究開(kāi)發(fā)和實(shí)證 超大畫面圖像系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)和實(shí)證實(shí)驗(yàn) 報(bào)告書(shū)」平成12年3月，p20-p63
〔非專利文獻(xiàn)5〕財(cái)團(tuán)法人 新圖像產(chǎn)業(yè)推進(jìn)中心開(kāi)發(fā)委員會(huì)采用高清晰度電視的超大畫面圖像研究會(huì)「平成12年度日本自行車振興會(huì)輔助事業(yè)(機(jī)械范圍)關(guān)于新圖像的研究開(kāi)發(fā)和實(shí)證 向超大畫面圖像系統(tǒng)實(shí)用化的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證 報(bào)告書(shū)」平成13年3月，p46-p54〔非專利文獻(xiàn)6〕財(cái)團(tuán)法人 數(shù)字存儲(chǔ)信息協(xié)會(huì)「平成13年度日本自行車振興會(huì)輔助事業(yè)(機(jī)械范圍)關(guān)于新圖像的調(diào)查、研究事業(yè) 關(guān)于改善超大畫面圖像系統(tǒng)接縫的調(diào)查研究 報(bào)告書(shū)」平成14年3月，p28-p42發(fā)明內(nèi)容但是，傳統(tǒng)的攝影裝置中難以在一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)既將圖像三分割又將圖像二分割。
本發(fā)明的目的在于提供能夠在一個(gè)裝置進(jìn)行圖像的二分割和三分割的攝影裝置。
解決課題的手段本發(fā)明的攝影裝置設(shè)有能夠配置在來(lái)自拍攝對(duì)象的光入射的主透鏡的焦點(diǎn)位置和導(dǎo)引經(jīng)分割的光的中繼透鏡的焦點(diǎn)位置相一致的位置以外的位置上的、將入射的光二分割的二分割部件；能夠配置在來(lái)自拍攝對(duì)象的光入射的主透鏡的焦點(diǎn)位置和導(dǎo)引經(jīng)分割的光的中繼透鏡的焦點(diǎn)位置相一致的位置以外的位置上的、將入射的光三分割的三分割部件；以及將上述二分割部件和上述三分割部件交換的交換部件。
并且，本發(fā)明的攝影裝置中，上述中繼透鏡具有由至少一個(gè)以上的凸透鏡組成的凸透鏡組和至少一個(gè)以上凹透鏡組成的凹透鏡組構(gòu)成的聚焦透鏡組，通過(guò)使該聚焦透鏡組的上述凸透鏡組和上述凹透鏡組中的至少一方移動(dòng)，將經(jīng)上述二分割的光和經(jīng)上述三分割的光各自的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
并且，本發(fā)明的攝影裝置，設(shè)有將上述二分割部件和上述三分割部件輸出的光反射的反射部件，通過(guò)使該反射部件機(jī)械移動(dòng)，將經(jīng)上述二分割的光和經(jīng)上述三分割的光之間的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
并且，本發(fā)明的攝影裝置，設(shè)有插入在從上述主透鏡至上述攝像機(jī)的光路中的調(diào)整件，用以將經(jīng)上述二分割的光和經(jīng)上述三分割的光的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
發(fā)明的效果如此，本發(fā)明具有將光二分割的二分割部件和將光三分割的三分割部件。而且，本發(fā)明還設(shè)有將上述的二分割部件和三分割部件交換的交換部件。
因此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)攝影裝置中拍攝二分割或三分割的圖像。而且，例如，若使用經(jīng)三分割的圖像中的一個(gè)位置上的圖像，可對(duì)未被分割的一面的圖像進(jìn)行拍攝。
并且，本發(fā)明使得與攝像機(jī)1臺(tái)至3臺(tái)的橫向?qū)挾认鄬?duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)/2倍寬度/3倍寬度的寬幅圖像的拍攝、錄制/重放、中繼/傳送、顯示/放映成為可能。
并且，本發(fā)明中，由于用交換部件進(jìn)行二分割部件和三分割部件的交換，在進(jìn)行二分割和三分割時(shí)可顯著減輕與二分割部件和三分割部件有關(guān)的對(duì)攝影裝置的調(diào)整步驟。
并且，本發(fā)明中，能夠?qū)⒍指畈考腿指畈考渲迷趤?lái)自拍攝對(duì)象的光入射的主透鏡的焦點(diǎn)位置和導(dǎo)引經(jīng)分割的光的中繼透鏡的焦點(diǎn)位置相一致的位置以外的位置。
因此，本發(fā)明中，能夠進(jìn)行生成與經(jīng)分割圖像雙方重疊的重疊圖像生成處理。通過(guò)該光學(xué)的重疊圖像生成處理，能夠防止二分割部件和三分割部件產(chǎn)生的接縫的劣化。
并且，本發(fā)明中，通過(guò)構(gòu)成聚焦透鏡組的凸透鏡組和凹透鏡組的移動(dòng)、反射部件的移動(dòng)和調(diào)整件的插入來(lái)將二分割的光和三分割的光的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同，因此能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)二分割部件和三分割部件交換時(shí)光程長(zhǎng)變動(dòng)的情況。這里，所謂光程長(zhǎng)就是在折射率n的媒質(zhì)中，光的行進(jìn)路徑的長(zhǎng)度L與沿該路徑的媒質(zhì)的折射率n的乘積。


圖1是采用本發(fā)明的處理裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中一部分光路的示意圖。
圖3是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡的略圖。
圖4是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的三分割棱鏡的略圖。
圖5是將三分割棱鏡的上面配置于主透鏡焦平面時(shí)的略圖。
圖6是將三分割棱鏡的上面配置得低于主透鏡焦平面時(shí)的略圖。
圖7是表示在圖6所示的場(chǎng)合將入射到左攝像機(jī)、中央攝像機(jī)、右攝像機(jī)上的圖像重合后的狀態(tài)的示意圖。
圖8是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換機(jī)構(gòu)的略圖。
圖9是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換動(dòng)作的略圖。
圖10是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換動(dòng)作的略圖。
圖11是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中光路的概念圖。
圖12表示作為圖1所示的圖像系統(tǒng)中二分割棱鏡和三分割棱鏡作了交換時(shí)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第1例的移動(dòng)聚焦透鏡組來(lái)調(diào)整光程長(zhǎng)的中繼透鏡的結(jié)構(gòu)。
圖13是適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第3例的概念圖。
圖14是適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第3例的概念圖。
圖15是適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第3例的概念圖。
圖16是可用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的反射鏡方式的分割部的略圖。
圖17是可用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的正三角棱鏡方式的分割部的略圖。
符號(hào)說(shuō)明101透鏡部102、103、104攝像機(jī)105、106圖像處理器107、108、109顯示系統(tǒng)110錄像再現(xiàn)系統(tǒng)111中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)120右圖像121中央圖像122左圖像131主透鏡132、133、134中繼透鏡135分割部140攝影對(duì)象301二分割棱鏡304、305反射面306、307反射鏡401三分割棱鏡
405反射面406透射面407反射面801載置臺(tái)802支柱803移動(dòng)板804齒輪805旋鈕806軸1401、1402、1501、1502光程長(zhǎng)調(diào)整件1601反射鏡1701正三角棱鏡具體實(shí)施方式
下面參照附圖，說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例。以下實(shí)施例的結(jié)構(gòu)僅為例示，本發(fā)明并不局限于實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
<整體結(jié)構(gòu)>
首先參照?qǐng)D1，說(shuō)明采用本發(fā)明處理裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。圖1是采用本發(fā)明處理裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。另外，圖1是從上側(cè)看(俯視)圖像系統(tǒng)的示圖。
如圖1所示，采用本發(fā)明處理裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)包括透鏡部101、攝像機(jī)102、103、104、圖像處理器105、106以及顯示系統(tǒng)107、108、109。顯示系統(tǒng)107、108、109的數(shù)目不一定與攝像機(jī)的數(shù)目相符，可以是任意數(shù)。
圖像處理器105也稱作預(yù)處理器。圖像處理器106也稱作后處理器，該圖像處理器105為本發(fā)明的處理裝置之一例。
另外，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110能夠與中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111連接。另外，也有錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110不與中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111連接的情況，例如進(jìn)行近距離的實(shí)況轉(zhuǎn)播。
下面以圖像三分割為例進(jìn)行說(shuō)明。但本實(shí)施例也能夠適用于圖像二分割。
<透鏡部101>
首先說(shuō)明透鏡部101。透鏡部101由來(lái)自攝影對(duì)象140的光輸入的主透鏡131、將來(lái)自主透鏡131的光分割的分割部135以及輸入由分割部135分割的圖像光的中繼透鏡132、133、134構(gòu)成。另外，在圖1中主透鏡131以及中繼透鏡132、133、134均以1枚透鏡圖示，但實(shí)際上它們分別由至少1枚以上的透鏡組構(gòu)成。
主透鏡131能夠使3臺(tái)攝像機(jī)的寬圖像無(wú)畸變地成像。中繼透鏡132、133、134將分割后的光導(dǎo)入攝像機(jī)102、103、104。
分割部135由將輸入的光進(jìn)行二分割的二分割棱鏡和將輸入的光進(jìn)行三分割的三分割棱鏡構(gòu)成。
另外，從圖像系統(tǒng)的上側(cè)看(俯視)，攝影對(duì)象140的右部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達(dá)左邊的中繼透鏡132。從上側(cè)看(俯視)，攝影對(duì)象140的中央部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達(dá)中央的中繼透鏡133。從上側(cè)看(俯視)，攝影對(duì)象140的左部分的圖像上下反轉(zhuǎn)地到達(dá)右邊的中繼透鏡134。
另外，如圖2所示，從攝影對(duì)象140輸出的左部分的光201通過(guò)主透鏡131折射、成像后，再一次通過(guò)中繼透鏡折射、成像，因此輸入到右攝像機(jī)的左圖像用的光成為正立光。另外，由于該左圖像的光通過(guò)棱鏡的反射面，左右反向，因此在反射鏡中左右反轉(zhuǎn)。圖2是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中一部分光路的示意圖。
另外，從攝影對(duì)象140輸出的中央部分的光202通過(guò)主透鏡131折射、成像后，再一次通過(guò)中繼透鏡折射、成像，因此輸入到中央攝像機(jī)的中央圖像用的光成為正立光。
另外，如圖2所示，從攝影對(duì)象140輸出的右部分的光203通過(guò)主透鏡131折射、成像后，再一次通過(guò)中繼透鏡折射、成像，因此輸入到左攝像機(jī)的右圖像用的光成為正立光。由于右圖像的光通過(guò)棱鏡的反射面，左右反向，因此經(jīng)反射鏡而左右反轉(zhuǎn)。
攝像機(jī)102、103、104將輸入的光變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。攝像機(jī)102、103、104既可以是市售的攝像機(jī)，也可以是為專門用于圖1所示的圖像系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)的攝像機(jī)，凡符合現(xiàn)行廣播標(biāo)準(zhǔn)的均可使用。
另外，攝像機(jī)102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)被進(jìn)行符合廣播標(biāo)準(zhǔn)的γ處理。
另外，攝影對(duì)象140為正立的圖像入射到攝像機(jī)102、103、104。因此，將攝像機(jī)102、103、104上下反轉(zhuǎn)地配置。
因此，攝像機(jī)102輸出攝影對(duì)象140的右部分的圖像數(shù)據(jù)120。攝像機(jī)103輸出攝影對(duì)象140的中央部分的圖像數(shù)據(jù)121。攝像機(jī)104輸出攝影對(duì)象140的左部分的圖像數(shù)據(jù)122。
<二分割棱鏡>
下面參照?qǐng)D3，說(shuō)明圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡。圖3是圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡的略圖。
二分割棱鏡301具有反射面304、反射面305。如圖2所示，來(lái)自主透鏡131的光302、303入射在二分割棱鏡301上。
從主透鏡131輸出的光303經(jīng)反射面304反射。經(jīng)反射面304反射的光302又經(jīng)反射鏡306反射。經(jīng)反射鏡306反射的光302成為右圖像用光。
從主透鏡131輸出的光303經(jīng)反射面305反射。經(jīng)反射面305反射的光303又經(jīng)反射鏡307反射。經(jīng)反射鏡307反射的光303成為左圖像用光。
<三分割棱鏡>
下面參照?qǐng)D4，說(shuō)明圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的三分割棱鏡。圖4是圖1所示的圖像系統(tǒng)中所使用的三分割棱鏡的略圖。
三分割棱鏡401具有反射面405、透射面406和反射面407。如圖4所示，由主透鏡131輸出的光402、403、404入射到三分割棱鏡401上。
從主透鏡131輸出的光402經(jīng)反射面405反射。經(jīng)反射面405反射的光402又經(jīng)反射鏡306反射。經(jīng)反射鏡306反射的光402成為右圖像用光。
從主透鏡131輸出的光403透過(guò)透射面406。透過(guò)透射面406的光403成為中央圖像用光。
從主透鏡131輸出的光404經(jīng)反射面407反射。經(jīng)反射面407反射的光404又經(jīng)反射鏡307反射。經(jīng)反射鏡307反射的光404成為左圖像用光。
根據(jù)需要，可以交換二分割棱鏡301和三分割棱鏡401。
<光學(xué)重疊圖像生成處理>
圖1所示的透鏡部101能夠進(jìn)行光學(xué)重疊圖像生成。下面說(shuō)明光學(xué)重疊圖像生成處理。
首先分割部135具有二分割棱鏡。而且，在二分割棱鏡的情況下，入射在其邊緣的光有時(shí)在沿?cái)z像機(jī)的方向以外的方向上反射。由于這種反射，入射在二分割棱鏡的邊緣部分的光有時(shí)入射不到攝像機(jī)上。
另外，在透鏡部101內(nèi)存在主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的位置。這里，所謂焦平面是指分別由主透鏡及中繼透鏡的各自焦點(diǎn)形成的面。
如果在此位置配置二分割棱鏡，則主透鏡及中繼透鏡的焦點(diǎn)會(huì)位于二分割棱鏡的邊緣。
因此，在攝像機(jī)的CCD上記錄圖像時(shí)，未入射到攝像機(jī)的光的部分作為圖像脫落及線條被攝像機(jī)識(shí)別。因此，由攝像機(jī)作為圖像脫落及線條識(shí)別的部分為1～數(shù)個(gè)點(diǎn)的圖像欠缺。
另外，分割部135具有三分割棱鏡。而且，在三分割棱鏡上形成反射膜(左右)及透射膜(中央)時(shí)，在其邊緣上會(huì)發(fā)生三分割棱鏡的物理的被膜形成上的缺陷。
另外，在透鏡部101內(nèi)存在主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的位置。如果在該位置上配置三分割棱鏡，則主透鏡及中繼透鏡的焦點(diǎn)會(huì)位于三分割棱鏡的邊緣。
因此，在攝像機(jī)的CCD上記錄圖像時(shí)，邊緣的缺陷成為圖像脫落及線條而被攝像機(jī)識(shí)別。因此，由攝像機(jī)識(shí)別的部分成為1個(gè)～數(shù)個(gè)點(diǎn)的圖像欠缺。
為了應(yīng)對(duì)在圖1所示的圖像系統(tǒng)中處理上述二分割棱鏡及三分割棱鏡上產(chǎn)生的圖像欠缺，在透鏡部101內(nèi)設(shè)有使分割部135的位置從主透鏡131的焦平面與中繼透鏡132、133、134的焦平面一致的焦平面的位置錯(cuò)開(kāi)的功能。而且，能夠?qū)⒋斯δ茉O(shè)為有效或無(wú)效。
由于這種錯(cuò)開(kāi)，作為圖像欠缺原因的二分割棱鏡及三分割棱鏡的邊緣變?yōu)榻裹c(diǎn)不存在的狀態(tài)，即模糊狀態(tài)。而且，由于三分割棱鏡的物理的被膜形成所造成的圖像欠缺以及由于二分割棱鏡的邊緣中反射所造成的邊緣上的圖像欠缺也在焦點(diǎn)之外。結(jié)果這些圖像欠缺成為不可見(jiàn)。也就是說(shuō)，在攝像機(jī)上不再作為明顯的像素欠缺(飛白、黑脫落)而被拍攝。
另外，由于這種錯(cuò)開(kāi)，產(chǎn)生光的蔓延。由于這種光的蔓延，在分割線的左右兩方逐漸變暗(變?nèi)?，同時(shí)產(chǎn)生光學(xué)重疊圖像。這種光學(xué)重疊圖像在被分割的圖像的兩個(gè)分割面上均勻產(chǎn)生。在本說(shuō)明書(shū)中將這種重疊圖像的生成稱作光學(xué)重疊圖像生成處理。
在本發(fā)明中重疊圖像也稱作光學(xué)重疊。而這種重疊圖像的生成也稱作光學(xué)重疊處理。該重疊圖像的尺寸根據(jù)分割部135對(duì)焦平面的錯(cuò)開(kāi)量不同而增減。圖1所示的圖像系統(tǒng)采用這種重疊圖像，在后面的圖像處理器105內(nèi)進(jìn)行圖像處理。通過(guò)這種圖像處理，圖1所示的圖像系統(tǒng)能夠使作為要解決的技術(shù)課題的因棱鏡邊緣或二分割、三分割部件而產(chǎn)生的圖像部分欠缺消除(無(wú)縫化)。
下面參照?qǐng)D5、圖6及圖7，更具體地說(shuō)明重疊圖像生成處理。圖5是將三分割棱鏡的上面配置于主透鏡焦平面時(shí)的略圖。圖6是將三分割棱鏡的上面配置得低于主透鏡焦平面時(shí)的略圖。圖7是表示在圖6所示的情況下將左攝像機(jī)、中央攝像機(jī)、右攝像機(jī)上入射的圖像重合后的狀態(tài)的示意圖。以下對(duì)于采用三分割棱鏡的光學(xué)重疊圖像生成處理進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于二分割棱鏡，其說(shuō)明也大致相同。
首先，如圖5的曲線501、502、503所示，將三分割棱鏡的上面配置于主透鏡的焦平面S時(shí)，在左攝像機(jī)、中央攝像機(jī)、右攝像機(jī)上入射的光的光量大致為理想的矩形。圖5所示的情況是光學(xué)重疊圖像未生成的情況。曲線501是表示在左攝像機(jī)上入射的光的光量的曲線。曲線502是表示在中央攝像機(jī)上入射的光的光量的曲線。而曲線503是表示在右攝像機(jī)上入射的光的光量的曲線。另外，在各自的曲線501、502、503上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
但是，對(duì)于圖5所示的情況，進(jìn)入中央攝像機(jī)的圖像不進(jìn)入左攝像機(jī)，左攝像機(jī)的圖像、右攝像機(jī)的圖也都不進(jìn)入中央攝像機(jī)。所以，如果在三分割棱鏡的像分割部分(A3、C3位于的部分)有毛邊等，則圖像就會(huì)欠缺，但越是因透射/反射膜的紊亂而產(chǎn)生圖像的欠缺，就越要求三分割棱鏡有高的加工精度。
圖6所示的情況是將主透鏡焦平面S配置得高于三分割棱鏡上面的情況。如曲線601、602、603所示，在這種情況下例如隨著圖像范圍朝向邊緣，各攝像機(jī)上的光量逐漸減少。另外，如曲線603所示，例如在中央攝像機(jī)上入射的圖像一部分也進(jìn)入右攝像機(jī)。在這里，曲線601是表示進(jìn)入左攝像機(jī)的光的光量的曲線。曲線602是表示進(jìn)入中央攝像機(jī)的光的光量的曲線。曲線603是表示進(jìn)入右攝像機(jī)的光的光量的曲線。另外，在各自的曲線601、602、603上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
另外，如果在圖6所示的狀態(tài)下重合左攝像機(jī)、中央攝像機(jī)及右攝像機(jī)的圖像，則為圖7所示的狀態(tài)。但是，雖然實(shí)際的重疊圖像作為具有均勻?qū)挾鹊膸Ф桑趫D7所示的例中作為光量的曲線表示的是這個(gè)帶越向左越暗。而且，在圖7所示的曲線上與光量增加的方向垂直的方向表示圖像的水平方向位置(橫向?qū)挾?。
如圖7所示，在輸入各攝像機(jī)的圖像中光量小，但也包含應(yīng)照進(jìn)其它攝像機(jī)的圖像部分701、702。如果重合此部分，則像素恰好一致，也不產(chǎn)生像素脫落。另外，在圖7中重合的部分703、704意味的是如果底部一致，則在光學(xué)上光量與光學(xué)重疊圖像以外部分的光量相同。以上為圖1所示的圖像系統(tǒng)中光學(xué)重疊圖像生成處理。
<圖像處理器105>
下面說(shuō)明圖1所示的圖像處理器105。圖像處理器105從攝像機(jī)102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)生成單一的圖像數(shù)據(jù)。
圖像處理器105對(duì)于透鏡部101中生成的重疊圖像進(jìn)行無(wú)縫化處理。關(guān)于無(wú)縫化處理在下面說(shuō)明。另外，圖像處理器105根據(jù)攝像機(jī)的數(shù)量，將生成的單一圖像數(shù)據(jù)再次分割，然后輸出。
另外，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中也考慮圖像處理器105中不需要處理的情況，可以預(yù)先設(shè)定由圖像處理器105進(jìn)行無(wú)縫處理等處理的開(kāi)啟或關(guān)停。也就是說(shuō)，這種情況下不帶光學(xué)重疊，而且容許像素欠缺。
<無(wú)縫化處理>
然后說(shuō)明圖像處理器105中進(jìn)行的無(wú)縫化處理。圖像處理器105對(duì)于輸入的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行反γ處理。反γ處理是與攝像機(jī)102、103、104中對(duì)圖像數(shù)據(jù)施加的γ處理相反的處理。即反γ處理是解除攝像機(jī)102、103、104中對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)施加的γ處理、并將由攝像機(jī)施加γ處理而輸入的圖像數(shù)據(jù)返回到攝像機(jī)在輸出時(shí)即施加γ處理之前的圖像數(shù)據(jù)。
接著，圖像處理器105將作了反γ處理的、相鄰的同一光學(xué)重疊圖像的圖像數(shù)據(jù)重合，在光學(xué)上將亮度相加，變?yōu)榕c未重合的圖像數(shù)據(jù)相同的亮度。這樣，重合的部分就是通過(guò)光學(xué)重疊圖像生成而生成的重疊圖像部分。
然后，圖像處理器105對(duì)重合的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行γ處理，返回到與攝像機(jī)的輸出數(shù)據(jù)相同的作了γ處理的狀態(tài)。
通過(guò)以上處理，圖像處理器105在圖像處理器105內(nèi)部的存儲(chǔ)器上生成沒(méi)有噪音及像素脫落、與主透鏡上的圖像相同的整幅超寬圖像的圖像數(shù)據(jù)。
該圖像處理器105的處理，在圖像的拍攝時(shí)刻必須在圖像數(shù)據(jù)的錄像、圖像數(shù)據(jù)的傳送或直接顯示之前進(jìn)行。另外，圖像處理器105將在水平方向以3臺(tái)攝像機(jī)的橫向長(zhǎng)圖像作為基準(zhǔn)格式，將圖像數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器。而在用2臺(tái)攝像機(jī)攝影的情況下，圖像處理器105將水平方向上2臺(tái)攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器。
接著，在無(wú)縫化處理后，圖像處理器105將圖像數(shù)據(jù)分割成與攝影的攝像機(jī)數(shù)相同的數(shù)，然后輸出。在整幅拍攝時(shí)，不進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的分割。
并且，圖像處理器105基于圖像處理器105備有的開(kāi)關(guān)或圖像信號(hào)中包含的命令(處理位)，將輸入的圖像切換到1分割圖像的處理、二分割圖像的處理、三分割圖像的處理中的任何一個(gè)。關(guān)于基于圖像信號(hào)中包含的命令(處理位)，進(jìn)行切換圖像分割處理的處理，將在后面描述。
圖像處理器105將圖像數(shù)據(jù)以與攝像機(jī)數(shù)相同的數(shù)輸出的理由是因?yàn)槿魣D像數(shù)據(jù)以與攝像機(jī)數(shù)相同的數(shù)輸出，則易于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的圖像系統(tǒng)與現(xiàn)有的圖像記錄系統(tǒng)、傳送中繼系統(tǒng)、顯示再現(xiàn)系統(tǒng)等的兼容。
這里，就圖像處理器105在由攝像機(jī)102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)的何處設(shè)置用于按照輸入的圖像的分割數(shù)進(jìn)行光學(xué)重疊圖像生成處理的控制信息進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例中，在由攝像機(jī)102、103、104輸出的HD(HighDefinition高清晰度)-SDI(Serial Data Interface串行數(shù)據(jù)接口)流中的用戶數(shù)據(jù)區(qū)域上重疊關(guān)于要處理的圖像模式(為了將與傳統(tǒng)圖像的互換優(yōu)先，在1分割時(shí)，什么也不設(shè)定，在二分割或三分割時(shí)例如設(shè)定“MV2”、“MV3”的值，加以識(shí)別)的控制信息。這里，設(shè)定MV2、MV3這種預(yù)定值是為了防止圖像處理器的誤動(dòng)作。當(dāng)然，這些值也可以是其它字符的組合。
這種場(chǎng)合，重疊位置處使用「ARIB TR-B22」中規(guī)定的「素材傳送輔助數(shù)據(jù)(通用信息)」(574行)。
所謂ARIB是「社團(tuán)法人電波產(chǎn)業(yè)會(huì)」的事務(wù)，「TR-B22」是其規(guī)格編號(hào)。但是，圖1所示的圖像系統(tǒng)的適用對(duì)象并不限于高清晰度電視(HDTV)，上述例子只是一例而已。
<圖像處理器106>
下面說(shuō)明圖像處理器106的動(dòng)作。為了在大的屏幕上原封不動(dòng)地再現(xiàn)用透鏡部101拍攝的圖像，必須考慮與現(xiàn)有的顯示系統(tǒng)的互換性?，F(xiàn)有的顯示系統(tǒng)中典型的顯示系統(tǒng)是投影機(jī)。在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，作為一例，是在水平方向使3個(gè)圖像數(shù)據(jù)重合、再現(xiàn)。
因此，圖1所示的圖像系統(tǒng)采用3臺(tái)投影機(jī)作為顯示裝置。而在對(duì)圖像二分割拍攝時(shí)，則采用2臺(tái)投影機(jī)作為顯示裝置。而在僅使用被三分割的圖像中的一幅圖像時(shí)，就采用1臺(tái)投影機(jī)作為顯示裝置。
在使用3臺(tái)投影機(jī)來(lái)重合圖像的情況下，有時(shí)不能再現(xiàn)完整無(wú)縫的圖像。其原因是3臺(tái)投影機(jī)的各自投影透鏡的圖形畸變及設(shè)備之間的色調(diào)、亮度等其他電學(xué)特性不同等等。不解決以上問(wèn)題，而只是將3幅圖像拼接，則會(huì)在接縫上產(chǎn)生間隙或重疊部分，或者3幅圖像成為明顯不同的色調(diào)，因此難以作為整幅的無(wú)縫圖像被觀看。
因此，在使用本實(shí)施例的攝影裝置的圖像系統(tǒng)中，為了避免出現(xiàn)這些問(wèn)題，在圖像處理器106中進(jìn)行用于接縫處理的電學(xué)重疊圖像生成處理。
該電學(xué)重疊圖像生成處理，是將被分割、相鄰的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)圖像接縫部分的圖像數(shù)據(jù)給予另一個(gè)圖像數(shù)據(jù)的接縫，生成重疊部分的圖像數(shù)據(jù)的處理。
通過(guò)該電學(xué)重疊圖像生成處理給予的重疊圖像部分，由投影機(jī)重合照射。
通過(guò)投影機(jī)重合照射的部分光量變?yōu)?倍。因此，在本實(shí)施例中圖像處理器106對(duì)于變?yōu)?倍的部分的光量，要進(jìn)行減少光量的疊像漸變(cross-fade)處理，調(diào)整光量，使亮度均勻。
上述電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理的目的，是為了與顯示裝置相對(duì)應(yīng)，為了提高接縫處的顯示品質(zhì)。因此，盡管沒(méi)有給予電學(xué)重疊圖像，而只是為了將輸入的圖像全部正確顯示而加以對(duì)照來(lái)顯示，有時(shí)也能恰好無(wú)縫地顯示。
會(huì)有這樣的情況，有時(shí)并不需要電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理。因此，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，設(shè)置成能夠通過(guò)圖像處理器106開(kāi)啟或關(guān)閉上述電學(xué)重疊圖像生成處理及疊像漸變處理。
以下，就圖像處理器106在由攝像機(jī)102、103、104輸出的圖像數(shù)據(jù)的哪個(gè)位置上設(shè)定用以進(jìn)行按照輸入的圖像模式的電學(xué)重疊圖像生成處理的控制信息進(jìn)行說(shuō)明。
基于圖像處理器106中備有的開(kāi)關(guān)或圖像信號(hào)中包含的命令(處理位)，圖像處理器106對(duì)于輸入的圖像在進(jìn)行1分割的圖像處理或二分割的圖像處理或三分割的圖像處理之間進(jìn)行切換。這里，基于圖像信號(hào)中包含的命令(處理位)，進(jìn)行圖像分割處理的切換。
與上述圖像處理器105的情況同樣，在本實(shí)施例中圖像處理器106在由攝像機(jī)102、103、104輸出的HD-SDI流中的用戶數(shù)據(jù)區(qū)域上重疊關(guān)于要處理的圖像模式(為了將與傳統(tǒng)圖像的互換設(shè)為優(yōu)先，在1分割時(shí)，什么也不設(shè)定，在二分割或三分割時(shí)，例如設(shè)定“MV2”或“MV3”值，加以識(shí)別)的控制信息。這里，設(shè)定MV2、MV3這種預(yù)定值是為了防止圖像處理器的誤動(dòng)作。當(dāng)然，這些值也可以是其它字符的組合。
這種場(chǎng)合，重疊部位使用「ARIB TR-B22」中規(guī)定的「素材傳送輔助數(shù)據(jù)(通用信息)」(574行)。所謂ARIB是「社團(tuán)法人電波產(chǎn)業(yè)會(huì)」的事務(wù)，「TR-B22」是其規(guī)格編號(hào)。
但是，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中因?yàn)槠鋵?duì)象并不限于高清晰度電視(HDTV)，因此，上例只是一例而已。
<錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110>
接著說(shuō)明圖1所示的錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110。錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110采用對(duì)應(yīng)于由圖像處理器105輸出的攝像機(jī)數(shù)的圖像通道數(shù)記錄圖像。另外，錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110再現(xiàn)已記錄的圖像。錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110例如以磁帶、硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)等作為構(gòu)成要素。
<中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111>
接著說(shuō)明中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111。中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111將來(lái)自圖像處理器105或錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110的輸出圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中繼/傳送。
<顯示系統(tǒng)107、108、109>
接著說(shuō)明圖1所示的顯示系統(tǒng)107、108、109。顯示系統(tǒng)107、108、109例如由投影機(jī)構(gòu)成。當(dāng)然，作為本發(fā)明中可采用的顯示系統(tǒng)107、108、109，并不僅限于投影機(jī)，也可以采用其它的顯示系統(tǒng)。只要顯示系統(tǒng)是市售的顯示系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫娘@示系統(tǒng)，且符合廣播標(biāo)準(zhǔn)或PC規(guī)格，就可以使用。
顯示系統(tǒng)107、108、109基于圖像處理器105輸出的圖像數(shù)據(jù)、錄像再現(xiàn)系統(tǒng)110輸出的圖像數(shù)據(jù)或經(jīng)由中繼/傳送網(wǎng)絡(luò)111輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像顯示。如上所述，輸入的圖像數(shù)據(jù)上給予了電學(xué)重疊圖像時(shí)，顯示系統(tǒng)107、108、109將電學(xué)重疊圖像的部分進(jìn)行重合，進(jìn)行圖像顯示。
<二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換機(jī)構(gòu)>
接著，參照?qǐng)D8就圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換機(jī)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖8是圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換機(jī)構(gòu)的略圖。圖8所示的機(jī)構(gòu)是本發(fā)明的交換機(jī)構(gòu)之一例。
如圖8所示，本實(shí)施例交換機(jī)構(gòu)中設(shè)有置放二分割棱鏡301和三分割棱鏡401的載置臺(tái)801；支持該載置臺(tái)801的4個(gè)支柱802；與載置臺(tái)801的底面接觸的、可上下移動(dòng)的移動(dòng)板803；與移動(dòng)板803嚙合而旋轉(zhuǎn)的齒輪804；將齒輪804旋轉(zhuǎn)的旋鈕805；以及將旋鈕805與齒輪804連接的軸806。
而且，載置臺(tái)801上放置二分割棱鏡301和三分割棱鏡401。該載置臺(tái)801由4個(gè)支柱支持而可上下移動(dòng)。支柱802配置在載置臺(tái)801的四角。支柱802貫穿載置臺(tái)801。
移動(dòng)板803與載置臺(tái)801的底面接觸。而且，移動(dòng)板803通過(guò)齒輪804的回轉(zhuǎn)來(lái)上下移動(dòng)。移動(dòng)板803向上移動(dòng)時(shí)，載置臺(tái)801隨著該移動(dòng)板803的移動(dòng)而向上移動(dòng)。并且，移動(dòng)板803向下移動(dòng)時(shí)，載置臺(tái)801在重力作用下向下移動(dòng)。再有，也可將載置臺(tái)801和移動(dòng)板803連接成一體。這時(shí)，隨著移動(dòng)板803的上下移動(dòng)，載置臺(tái)80t就一起上下移動(dòng)。
齒輪804與移動(dòng)板803相嚙合。旋鈕805通過(guò)軸806與齒輪804連接。而且，通過(guò)軸806傳遞旋鈕805的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得齒輪804與旋鈕805同步回轉(zhuǎn)。齒輪804的回轉(zhuǎn)使得移動(dòng)板803上下移動(dòng)。
<二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換>
接著，參照?qǐng)D9和圖10就二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換進(jìn)行說(shuō)明。圖9和圖10是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中的二分割棱鏡和三分割棱鏡的交換動(dòng)作的概略圖。在圖9所示的是選擇二分割棱鏡301時(shí)的情況。圖10所示的是選擇三分割棱鏡401時(shí)的情況。
本實(shí)施例中，二分割棱鏡301和三分割棱鏡401重合成一體。而且，在本實(shí)施例中，如圖9和圖10所示構(gòu)成的、二分割棱鏡301和三分割棱鏡401的交換，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕805使載置臺(tái)801上下移動(dòng)來(lái)進(jìn)行。
因此，本實(shí)施例中，能夠在二分割棱鏡301和三分割棱鏡401交換時(shí)，防止二分割棱鏡301和三分割棱鏡401的相對(duì)于透鏡部殼體的位置每次進(jìn)行交換時(shí)發(fā)生的變動(dòng)達(dá)到對(duì)光的分割造成影響的程度。再有，二分割棱鏡和三分割棱鏡交換的方式不限于圖9和圖10所示的情況，也可采用其他方式。
<光路的結(jié)構(gòu)>
接著，參照?qǐng)D11就圖1所示的圖像系統(tǒng)中的光路進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示圖1所示的圖像系統(tǒng)中的光路的概念圖。如圖11所示，來(lái)自主透鏡131的光302、303入射到二分割棱鏡301。
另外，主透鏡131輸出的光402、403、404入射到三分割棱鏡401。再有，由于在圖1所示的圖像系統(tǒng)中選擇地使用二分割棱鏡301和三分割棱鏡401，如圖11所示，二分割棱鏡301和三分割棱鏡401不同時(shí)使用。圖11中的示例只是概念圖。
二分割棱鏡301的頂點(diǎn)P的位置，在朝向主透鏡131的Z座標(biāo)軸上、處于與三分割棱鏡的頂面S1相同的Z座標(biāo)軸的位置。再有，Z座標(biāo)軸從二分割棱鏡或三分割棱鏡指向主透鏡131，與從主透鏡131輸出的光路平行。
并且，二分割棱鏡301的側(cè)面S2及S4與三分割棱鏡401的側(cè)面S3平行。通過(guò)這樣的二分割棱鏡301和三分割棱鏡401的結(jié)構(gòu)，光302和光402自反射鏡306朝同一方向射出。
并且，二分割棱鏡301的側(cè)面S4與三分割棱鏡401的側(cè)面S5平行。通過(guò)這樣的二分割棱鏡301和三分割棱鏡401的結(jié)構(gòu)，光303和光404自反射鏡307朝同一方向射出。
并且，如圖11所示，光路302和光路402之間的距離差L1成為光路302和光路402之間的光程長(zhǎng)差。另外，光路303和光路404之間的距離差L2成為光路303和光路404之間的光程長(zhǎng)差。
<光程長(zhǎng)調(diào)整功能>
接著，參照?qǐng)D12至圖15就圖1所示的圖像系統(tǒng)中的光程差調(diào)整功能進(jìn)行說(shuō)明。如以上圖11所示，從主透鏡131輸出到攝像機(jī)的光的光程長(zhǎng)在使用二分割棱鏡時(shí)和使用三分割棱鏡時(shí)是不同的。
因此，本實(shí)施例的圖像系統(tǒng)中，采用以下的第一例、第二例、第三例或它們的組合來(lái)調(diào)整圖1所示的圖像系統(tǒng)中的光程長(zhǎng)。
(第一例)圖12表示第一例通過(guò)移動(dòng)聚焦透鏡組來(lái)調(diào)整光程長(zhǎng)的中繼透鏡的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有在圖1所示的圖像系統(tǒng)中調(diào)整二分割棱鏡和三分割棱鏡作了交換時(shí)的光程長(zhǎng)的功能。所謂聚焦透鏡組，是指由至少一個(gè)以上的凸透鏡的集合和至少一個(gè)以上的凹透鏡的集合中的至少一方的集合構(gòu)成的透鏡。在圖12所示的例中，由一個(gè)凸透鏡即透鏡1203和一個(gè)凹透鏡即透鏡1204構(gòu)成聚焦透鏡組。
在圖12所示的例中，圖12的(a)是采用三分割棱鏡時(shí)的情況，圖12(b)是采用二分割棱鏡時(shí)的情況。在圖12所示的例中，用凸透鏡和凹透鏡的組合來(lái)修正畸變，同時(shí)調(diào)整使用三分割棱鏡和使用二分割棱鏡這兩種不同情況下的焦距。
所謂能夠分別應(yīng)對(duì)三分割棱鏡和二分割棱鏡，就是說(shuō)盡管光程長(zhǎng)有變化，像面在物理上不發(fā)生變動(dòng)，而且能夠保持光學(xué)性能的良好。
于是，為了不通過(guò)機(jī)械地改變中繼透鏡和分割棱鏡的位置關(guān)系來(lái)解決而以光學(xué)方式進(jìn)行解決，需要在中繼透鏡的前部設(shè)置聚焦透鏡組。該中繼透鏡在物側(cè)和像側(cè)均為遠(yuǎn)心(telecentric)。因此，若以通常的方式用一個(gè)透鏡組來(lái)作焦點(diǎn)調(diào)整，該中繼透鏡難以進(jìn)行像面彎曲的修正。這里，所謂遠(yuǎn)心，就是說(shuō)主光線與光軸平行的光學(xué)系統(tǒng)。并且，入射瞳為無(wú)限遠(yuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)稱為入射側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，出射瞳為無(wú)限遠(yuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)稱為出射側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，而入射瞳和出射瞳雙方均為無(wú)限遠(yuǎn)的光學(xué)系統(tǒng)稱為雙遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。圖12所示的情況對(duì)應(yīng)于雙遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。
換言之，從三分割設(shè)為二分割時(shí)光學(xué)上的光程長(zhǎng)變大，中繼透鏡上的像出現(xiàn)聚焦模糊。作為焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的方法，可將中繼透鏡的位置只調(diào)近光程長(zhǎng)變長(zhǎng)的部分。即，物理地將左右的中繼透鏡部伸縮/出入/移動(dòng)。
在圖12所示的本實(shí)施例中，聚焦透鏡組分為凸透鏡組和凹透鏡組，對(duì)應(yīng)于光程長(zhǎng)的變化，將該聚焦透鏡組各別地調(diào)整到最佳。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中能夠?qū)獬涕L(zhǎng)作良好的修正。在圖12所示的例中，聚焦透鏡組對(duì)應(yīng)于透鏡1203和透鏡1204。透鏡1203由一個(gè)凸透鏡構(gòu)成，但是也可由包含多個(gè)凸透鏡的凸透鏡組構(gòu)成。另外，透鏡1204由一個(gè)凹透鏡構(gòu)成，但是也可由包含多個(gè)凹透鏡的凹透鏡組構(gòu)成。
不將聚焦透鏡組如圖12所示從左起排列凸透鏡組和凹透鏡組，而從左起排列凹透鏡組和凸透鏡組也可取得相同的效果。在圖12所示的例中，中繼透鏡中設(shè)有光程長(zhǎng)修正用平行板1202、透鏡1203、透鏡1204、透鏡1205、透鏡1206、透鏡1207、透鏡1208、透鏡1209、透鏡1210、透鏡1211、透鏡1212、透鏡1213、透鏡1214、透鏡1215、透鏡1216、透鏡1217、透鏡1218、三色分光棱鏡的等效平行板1219和三色分光棱鏡的等效平行板1220。
并且，在圖12所示的中繼透鏡中，作了二分割棱鏡和三分割棱鏡交換時(shí)的光程長(zhǎng)差為4.8mm。
因此，在圖12所示的例中，在作了二分割棱鏡和三分割棱鏡時(shí)，移動(dòng)透鏡1203和透鏡1204進(jìn)行焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。再有，在圖1所示的圖像系統(tǒng)中，透鏡1216和透鏡1217之間設(shè)有反射面來(lái)將中繼透鏡產(chǎn)生的光路彎折90°。
(第二例)接著，參照?qǐng)D13就適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第二例進(jìn)行說(shuō)明。圖13是表示適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第二例的概念圖。
如圖13所示，在圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第二例中，在作了二分割棱鏡和三分割棱鏡交換后發(fā)生的光程長(zhǎng)差通過(guò)移動(dòng)反射鏡306、307來(lái)調(diào)整。
作為使反射鏡306、307移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，同例如類似于上述的圖8的機(jī)構(gòu)那樣，可以將旋鈕、軸和移動(dòng)板組合而構(gòu)成。
也就是，將反射鏡306、307結(jié)合。然后，將齒輪嚙合到移動(dòng)板上。轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，通過(guò)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，如圖13所示，通過(guò)該齒輪的回轉(zhuǎn)，將移動(dòng)板左右移動(dòng)，從而使反射鏡306、307左右移動(dòng)，使來(lái)自二分割棱鏡和三分割棱鏡光的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
(第三例)接著，參照?qǐng)D14和圖15就適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第三例進(jìn)行說(shuō)明。圖14和圖15是表示適用于圖1所示的圖像系統(tǒng)的光程長(zhǎng)調(diào)整功能的第三例概念圖。
如圖14和圖15所示，根據(jù)需要在各自的光路上設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402、1501、1502。
再有，本實(shí)施例中，在二分割棱鏡301的光路中設(shè)置了光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402的場(chǎng)合，有時(shí)就不需要在三分割棱鏡401的光路中設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502。
相反地，在三分割棱鏡401的光路中設(shè)置了光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502的場(chǎng)合，有時(shí)就不需要在二分割棱鏡301的光路中設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402。
并且，對(duì)于使用二分割棱鏡和使用三分割棱鏡這兩種情況，從反射鏡306、307到攝像機(jī)的距離是不變的。因此，如圖14和圖15所示，最好在從主透鏡(未圖示)到反射鏡306、307這段之間插入光程長(zhǎng)調(diào)整件。
在圖14所示的例中，為了使由二分割棱鏡301分割的各光的光程長(zhǎng)與由三分割棱鏡分割的光的光程長(zhǎng)一致，在經(jīng)過(guò)二分割的各光路上分別設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402。
光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402例如由玻璃等制成。然而，光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402的材料并不只限于玻璃。另外，光程長(zhǎng)調(diào)整件1401、1402的折射率也可以各不相同。
在圖15所示的例中，為了使由三分割棱鏡401分割的各光的光程長(zhǎng)與由二分割棱鏡分割的光的光程長(zhǎng)一致，在經(jīng)過(guò)三分割的各光路上分別設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502。
再有，在圖15所示的例中，中央的光路中不設(shè)置光程長(zhǎng)調(diào)整件。中央的光路只在將進(jìn)行圖像三分割時(shí)或在用經(jīng)三分割的圖像中的一個(gè)圖像進(jìn)行一面圖像的拍攝時(shí)使用。因此，中央的光路可一開(kāi)始就調(diào)整到三分割時(shí)的最佳化。因此，不需要對(duì)中央的光路進(jìn)行調(diào)整。
光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502例如可用玻璃等制成。但是，光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502的材料并不限于玻璃。另外，光程長(zhǎng)調(diào)整件1501、1502的折射率可以各不相同。
<分割部的變形例>
再有，上述實(shí)施例的說(shuō)明中，就作為分割光的分割部的二分割棱鏡和三分割棱鏡組合而使用的情況作了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于這種情況，可用采用各種形式的分割部。
例如，作為分割部可采用圖16所示的反射式分割部和圖17所示的正三角形棱鏡方式的分割部。圖16是表示可在圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的反射鏡方式的分割部的概略圖。圖17是表示可在圖1所示的圖像系統(tǒng)中使用的正三角形棱鏡方式的分割部的概略圖。
在圖16所示的反射鏡方式中，拍攝對(duì)象兩端的1/3的光由位于左右的兩個(gè)45°的反射鏡1601反射。而且，在圖16所示的反射鏡方式中，該經(jīng)反射的光被導(dǎo)引到中繼透鏡。另外，在圖16所示的反射鏡方式中，畫面中心部的1/3的光直接透過(guò)而導(dǎo)向中繼透鏡。
這種反射方式中，能夠?qū)⒏鞣瓷溏R1601左右移動(dòng)。圖16所示的分割部中，反射鏡1601相互接觸時(shí)(虛線)成為二分割部件，圖16所示的反射鏡1601相互分開(kāi)時(shí)(實(shí)線)成為三分割部件。
作為使反射鏡1601移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，例如與上述的圖8類似的機(jī)構(gòu)，可用旋鈕、軸和移動(dòng)板組合而成。
也就是，使得各反射鏡與移動(dòng)板結(jié)合。而且，將齒輪嚙合到移動(dòng)板上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕通過(guò)軸將齒輪帶動(dòng)。通過(guò)該齒輪的旋轉(zhuǎn)使反射鏡如圖16所示左右移動(dòng)，交換二分割部件和三分割部件。
該反射方式中，也可僅在反射鏡1601上覆蓋反射膜來(lái)進(jìn)行反射。因此，很少會(huì)有如梯形棱鏡那樣出現(xiàn)工序不同的兩種膜涂敷邊界部分的制造上的困難。
<本實(shí)施例的效果>
如上所述，依據(jù)采用本發(fā)明的攝影裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)，能夠?qū)⑷肷涞街魍哥R131的光通過(guò)分割部135上的二分割棱鏡和三分割棱鏡分割。另外，若使用圖16所示的反射鏡方式的分割部和圖17所示的正三角形棱鏡方式的分割部，能夠?qū)⒂煞瓷溏R或正三角形棱鏡入射到分割部的光分割。
由此，能夠在一個(gè)圖像系統(tǒng)中拍攝不需要分割的一面圖像、二分割圖像和三分割圖像。
也就是，本實(shí)施例中，若只使用三分割的目標(biāo)物圖像的中央的圖像，可以只用一個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝。因此，在采用本實(shí)施例的攝影裝置的圖像系統(tǒng)中，能夠分別應(yīng)付用三臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝的情況、用兩臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝的情況和用一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝的情況。換言之，本實(shí)施例中，能夠拍攝、錄制/重現(xiàn)、中繼/傳送、顯示/放映對(duì)應(yīng)于一至三臺(tái)攝像機(jī)的橫向?qū)挾鹊臉?biāo)準(zhǔn)/2倍寬/3倍寬幅度的圖像。
另外，在采用本發(fā)明的攝影裝置的一實(shí)施例的圖像系統(tǒng)中，用圖8所示的交換機(jī)構(gòu)進(jìn)行二分割和三分割棱鏡的交換。由此，在二分割棱鏡和三分割棱鏡交換時(shí)能減輕相對(duì)于透鏡部110的、二分割棱鏡和三分割棱鏡位置的偏移。
另外，如圖12至圖15所示，在采用本實(shí)施例的攝影裝置的圖像系統(tǒng)中，由于進(jìn)行了光程長(zhǎng)的調(diào)整，即使在二分割棱鏡和三分割棱鏡交換的場(chǎng)合，也能進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐臄z。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性對(duì)于用一個(gè)主透鏡聚光成像的圖像，本發(fā)明能夠在現(xiàn)場(chǎng)將3臺(tái)、2臺(tái)或1臺(tái)攝像機(jī)組合使用來(lái)進(jìn)行拍攝。
權(quán)利要求
1.一種攝影裝置，其中設(shè)有可設(shè)在來(lái)自拍攝對(duì)象的光入射的主透鏡的焦點(diǎn)位置和引導(dǎo)經(jīng)分割的光的中繼透鏡的焦點(diǎn)位置相一致的位置以外的位置的、將入射光二分割的二分割部件；可設(shè)在來(lái)自拍攝對(duì)象的光入射的主透鏡的焦點(diǎn)位置和引導(dǎo)經(jīng)分割的光的中繼透鏡的焦點(diǎn)位置相一致的位置以外的位置的、將入射光三分割的三分割部件；以及將所述二分割部件和所述三分割部件交換的交換部件。
2.如權(quán)利要求1所述的攝影裝置，其中所述中繼透鏡設(shè)有包含由至少一個(gè)以上的凸透鏡構(gòu)成的凸透鏡組和由至少1個(gè)以上的凹透鏡構(gòu)成的凹透鏡組的聚焦透鏡組，通過(guò)移動(dòng)該聚焦透鏡組的所述凸透鏡組和所述凹透鏡組中的至少一方，將所述二分割的光和所述三分割的光各自的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
3.如權(quán)利要求1所示的攝影裝置，其中設(shè)有將由所述二分割部件和三分割部件輸出的光反射的反射部件，通過(guò)機(jī)械地移動(dòng)該反射部件，將所述二分割的光和所述三分割的光的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同。
4.如權(quán)利要求1所示的攝影裝置，其中設(shè)有為了將所述二分割的光和所述三分割的光的光程長(zhǎng)調(diào)整為相同而在所述主透鏡至所述攝像機(jī)的光路中插入的調(diào)整部件。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠在一個(gè)裝置中將圖像二分割或三分割后進(jìn)行拍攝的攝影裝置。所述攝影裝置設(shè)有能夠配置在來(lái)自拍攝對(duì)象(140)的光入射的主透鏡(131)的焦點(diǎn)位置和導(dǎo)引經(jīng)分割的光的中繼透鏡(132、133、134)的位置相一致的位置以外的位置上的、將入射的光二分割的二分割棱鏡和將入射的光三分割的三分割棱鏡構(gòu)成的分割部(135)；以及將上述二分割部件和上述三分割部件交換的交換部件。利用這些部件，能夠使得與攝像機(jī)1臺(tái)至3臺(tái)的橫向?qū)挾认鄬?duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)/2倍寬度/3倍寬度的寬幅圖像的拍攝、錄制/重放、中繼/傳送、顯示/放映成為可能。
文檔編號(hào)G02B13/00GK1930519SQ20058000702
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
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