[实用新型]一种三维拍照装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种产生三维移动图像的三维拍照装置，且更明确的说，涉及一种适于邻近物体的近距离照相或适于邻近物体的高精确度照相的三维拍照装置。 

背景技术

目前，物体的近距离照相已经广泛用于多种行业领域中。例如，光学显微镜用于检查植物和动物的微组织或机械材料的受损零件，用还用于检查高密度集成半导体芯片或半导体电路以及半导体芯片或电路与电子微元件之间的耦合。其他实例包含腹腔镜，其用于通过腹壁中的小切口来对人体的内部受伤部分进行手术；以及内诊镜，用于检查肉眼不能看见的人体内部部分。 

同时，为了可以了解待照相的物体的准确结构和形状，有必要获取适于向观察者提供远近和大小感觉的物体的三维移动图像，而不是二维平面移动图像。例如，在使用腹腔镜进行精确且细致的手术的情况下，对于了解人体内部受伤部分的结构或位置存在限制，因为腹腔仅提供不具有远近和大小感觉的平面移动图像，难以在观察平面移动图像的同时进行精确的手术。 

如图1所示，通过观察者的眼睛10彼此间隔开约65mm的距离D。如果眼睛10观察位于眼睛10前方约500mm的距离d处的物体1，那么眼睛10可三维地辨别物体1，而不会存在某一状态的任何疲劳，其中眼睛10与物体1之间的夹角约为7.44度。类似于图1所示的人眼，一般的三维拍照装置经配置以使得其单独照相并辨别物体的左和右图像，进而通过合成所述图像而产生三维图像。为此，三维拍照装置使用布置在物体的左侧和右侧处的两组透镜来获得物体的左右图像。并且，三维拍照装置经设计以维持对应于图1的眼睛10的左与右组 透镜之间的距离D和所述组的透镜与物体1之间的距离d的预定比率，且更明确的说，基于约为7.44度的角而确定焦点。 

在对邻近物体照相的情况下，所述组的透镜与物体1之间的距离d缩短。然而，优先的上述角维持在约7.44度以获取人眼可最舒适的辨别的三维图像。因此，如果所述组的透镜与物体1之间的距离d缩短，那么左组透镜与右组透镜之间的距离D必须缩短。例如，如果所述组的透镜与邻近物体1之间的距离d为5mm，那么两组透镜之间的距离D必须为0.65mm，以便获取不会对观察者的眼睛造成疲劳的三维图像。然而，当两组透镜之间的距离D为0.65mm时，存在一个问题，即每一个透镜的直径应极小，且因此透镜的处理较为困难。此外，当透镜的直径具有固定的恒定值时，透镜与物体之间的距离d应延长，以便获取不会对观察者的眼睛造成疲劳的三维图像。这使得不可能获取相对于邻近物体的最佳图像。 

图2是说明如上文提到的所揭示的用于对邻近物体照相的常规三维拍照装置，其主要适用于腹腔镜设备。如图2所示，在所述常规三维拍照装置中，两组透镜110布置在探测器100中的左和右位置处以形成邻近物体的左和右图像。通过相应组的透镜110a和110b而引入到装置中的左和右图像由反射棱镜120以及反射镜130a和130b反射，且随后由左和右图像传感器单元140a和140b将左右图像彼此组合时，可产生三维图像。具有上述配置的用于腹腔镜设备中的常规三维拍照装置的问题是，所述两组透镜110a和110b布置在探测器100内彼此相距一距离处，因此探测器100应具有对应于透镜尺寸的大直径。另一问题是，所述两组透镜之间的距离D越大，透镜与物体之间的距离就越大，以便获取不会对观察者的眼睛造成疲劳的最佳三维图像，因此难以对位于接近透镜的距离小于预定距离d处的邻近物体照相。 

图3是说明如上述所揭示的用于对邻近物体照相的另一常规三维拍照装置，其主要适用于内诊镜设备。如图3所示，在所述常规三维拍照装置中，单一组透镜210布置在探测器200中以形成单一图像，且通过所述组的透镜210而引入到装置中的所述单一图像又由棱镜220划分成左右两个图像。所划分的 左右图像分别由反射镜230反射。放大透镜250和相机镜头240安装在左右图像的路径中，以辨别并组合左右图像，以便产生三维图像。具有上述配置的三维拍照装置具有近距离照相的功能，因为仅单一组透镜210安装在探测器200中，以进而保证透镜210与邻近物体之间的短距离。然而，在具有单束光的单一图像被划分成左右图像且接着再次彼此组合的上述图像产生方法中，存在一个问题，即与通过将具有单一光通量的左图像与具有单一光通量的右图像彼此组合而产生的三维图像相比，经组合的图像的准确性已恶化。此外，由于所述常规三维拍照装置针对相应的左和右图像使用左和右放大透镜250，所以有必要同时调节两个放大透镜250以将相同放大倍率应用于左右图像。如果左右图像彼此具有不同的放大倍率，那不不可能将图像组合成集成的单一图像。 

发明内容