和圖16B為在圖14的固定器模塊的不同的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的圖14的固定器的一對區(qū)段部分的側(cè)視圖;以及
[0043]圖17為根據(jù)實(shí)施例的用于立體相機(jī)系統(tǒng)的模塊化實(shí)現(xiàn)中的固定器模塊的空間視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為了更好地理解下面描述的實(shí)施例的本質(zhì)和它們的優(yōu)點(diǎn),首先,參考圖4到圖7描述用于示例性反射鏡相機(jī)系統(tǒng)的校準(zhǔn)輔助物和使用其的校準(zhǔn)方法的選擇。
[0045]在圖4中示出了反射鏡相機(jī)系統(tǒng)的示意性三維空間視圖。更準(zhǔn)確地,圖4示出了相機(jī)系統(tǒng)14的相機(jī)10與反射鏡布置12的理想位置關(guān)系。然而,圖示未按比例繪示,為了簡化圖示,反射鏡布置與相機(jī)的距離被繪制的比實(shí)際情況更遠(yuǎn)。
[0046]這里,反射鏡相機(jī)系統(tǒng)14是用于全景2D拍攝的示例性相機(jī)系統(tǒng)。通過反射鏡布置12的五個反射鏡區(qū)段16,相機(jī)10從沿著徑向觀察方向的公共軸線18放射狀地指向外面,其中圖4中的數(shù)字5僅僅是示例性的,可以是兩個或多個。此外,相機(jī)系統(tǒng)并不是必須允許360°全方位視角。
[0047]區(qū)段16相對于公共軸線18是傾斜的,使得它們的面法線向后方延伸時沿著公共軸線18相交于公共點(diǎn)。一個相機(jī)10被分配至各個區(qū)段16。優(yōu)選地,各個相機(jī)10的光軸22位于由所分配反射鏡區(qū)段16和公共軸線18所限定的平面內(nèi),以通過所分配反射鏡區(qū)段16偏離至相應(yīng)的觀察方向20。圖4的示例性結(jié)構(gòu)是示例性地參照圍繞公共軸線18的旋轉(zhuǎn)而相對于360° /相機(jī)的數(shù)量是不變的,但還可以是其他配置。另外,相機(jī)10的光軸22被示例性地布置為與圖4中的公共軸線18平行,但這種配置也不是強(qiáng)制性的。
[0048]在根據(jù)圖4的理想的校準(zhǔn)中,相機(jī)10的虛擬入射光瞳24處于圍繞公共軸線18對稱運(yùn)轉(zhuǎn)的圓圈25上,使得被配置為對應(yīng)于圖2B中的一個。
[0049]如本申請的說明書的介紹性部分所陳述的,難以將相機(jī)10定位使得它們對應(yīng)于圖4的最佳配置。
[0050]根據(jù)所描述的順序,具有根據(jù)圖5的校準(zhǔn)輔助物的固定器被用于早期的校準(zhǔn)中。這里,固定器示例性地以平板形狀實(shí)施,然而,這種平板形狀的實(shí)施方式并非強(qiáng)制性的,而僅代表節(jié)省實(shí)施的一種材料。另外,根據(jù)圖5的實(shí)施方式,以剛性的方式實(shí)施固定器26。固定器26可能的材料例如可以由金屬、塑料、碳纖維、木頭、陶瓷或玻璃制成。如在圖5中所示,固定器26可以整體地實(shí)施或由以可拆除或不可逆轉(zhuǎn)的方式安裝在彼此上的幾部分組成來加以實(shí)施。固定器26包括多個連接件28,多個連接件均被實(shí)施為用于適配或固定物鏡32與相應(yīng)的殼體10的相機(jī)殼體34之間的物鏡/相機(jī)接觸面30,正如在圖6中所示的。特別地,圖6示出了連接件28,后者包括具有開口 38的平坦部36,通過該平坦部相機(jī)殼體34可以連接至物鏡32。通過開口 38物鏡/相機(jī)接觸面30適配的空白可以保持很小,在這方面開口 38的尺寸被設(shè)計(jì)成物鏡/相機(jī)接觸面30的寬度,但這不是限制性的。
[0051]通過經(jīng)由它們的接觸面30連接物鏡32和相機(jī)殼體34,連接件28的平坦部36緊鄰物鏡32和/或相機(jī)殼體34。在此,平坦部36可以被夾持在物鏡32與相機(jī)殼體34之間,以在沿著物鏡32/相機(jī)接觸面30的旋轉(zhuǎn)軸線42的方向(通常與相機(jī)10的光軸一致)上具有針對物鏡32與/或相機(jī)殼體34所限定的位置關(guān)系。
[0052]如在圖6中所闡明的,連接件28均可以包括用于當(dāng)經(jīng)由物鏡與相機(jī)殼體的接觸面30連接它們時收納物鏡32和/或殼體34的凹槽或凹部44。這里,凹部44可以被實(shí)施為使得該凹部僅允許在相對于旋轉(zhuǎn)軸線42的特定旋轉(zhuǎn)位置中引入物鏡32或相機(jī)殼體34。圖6示例性地示出了將凹部44實(shí)施為用于收納物鏡32,但如已表明的,可替換地或另外地,還可以設(shè)置用于相機(jī)殼體的相應(yīng)凹部。
[0053]此外,盡管連接件28都被示出為是相同的,并且這種相同的實(shí)施方式是優(yōu)選的,這種完全相同的實(shí)施方式不是限制性的。例如,在不考慮裝配精度的情況下,這些凹部可以被實(shí)施為不同。
[0054]由于圖5和圖6的校準(zhǔn)輔助物實(shí)施為用于校準(zhǔn)圖4的系統(tǒng),在圖5和圖6的固定器中,連接件28被布置為相對于圍繞軸線46的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)不變,連接件的中心在垂直于軸線46的平面48內(nèi)是共面的。如果圖4的系統(tǒng)是非全方位全景系統(tǒng)并且沒有所有的區(qū)段的相機(jī)對,則至少以成對的連接件實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不變。
[0055]在這種形式中,圖5和圖6的校準(zhǔn)輔助物與圖4的最佳配置中的相機(jī)10的配置或布置相匹配,因?yàn)橛捎谌缭趫D5和圖6中所示出的連接件28的實(shí)施方式,當(dāng)通過相應(yīng)的連接件28的相應(yīng)開口 38連接各個相機(jī)10的物鏡32與相機(jī)殼體34時,物鏡32的入射光瞳50具有到平面48的未知距離,然而,對于所有物鏡來說都是相同的。因此,所有真實(shí)入射光瞳50也在平行于連接件28的平面48的平面內(nèi)。如果連接件28額外地被設(shè)置為相對于橫向(即平面48內(nèi)處于的方向)的物鏡32和/或相機(jī)殼體34具有裝配精度,還可以在經(jīng)由接觸面30由連接件28連接相機(jī)10具有的校準(zhǔn)輔助物或固定器26的狀態(tài)下,通過準(zhǔn)確生產(chǎn)相機(jī)10具有的校準(zhǔn)輔助物或固定器2)6來得到連接件28,它們的入射光瞳50還在處于準(zhǔn)確的橫向位置關(guān)系(也就是沿著等角布置的圓圈56)的其入射光瞳的平面54內(nèi),正如圖4中所示出的。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)方法按照如下圖7的步驟使用用于校準(zhǔn)圖4中的系統(tǒng)的圖5和圖6中的校準(zhǔn)輔助物。
[0057]首先,在步驟56中,定位校準(zhǔn)輔助物26使得通過連接件28的開口 38連接各個相機(jī)10。
[0058]該方法也還包括校準(zhǔn)58:將校準(zhǔn)輔助物或固定器26與偏轉(zhuǎn)鏡布置12彼此校準(zhǔn),但該步驟是可選的,由于定位步驟還固有地導(dǎo)致相機(jī)相互校準(zhǔn),并且根據(jù)本申請這已經(jīng)是充分的。校準(zhǔn)該校準(zhǔn)輔助物58 (例如)包括僅沿著公共軸線18將固定器26與偏轉(zhuǎn)鏡布置12相對于彼此校準(zhǔn),由于適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向(例如)有益地確保固定器26的平面垂直于軸18,即,軸18與軸線46 —致,并確保反射鏡布置與固定器26被定向?yàn)閲@軸18相對于彼此旋轉(zhuǎn),使得相應(yīng)所分配的相機(jī)10的反射鏡區(qū)段16和光軸22的表面法線均位于導(dǎo)向通過該公共軸線18的平面內(nèi)。在這種情況下,改變圓圈26和偏轉(zhuǎn)鏡布置12之間的距離導(dǎo)致圍繞公共軸線18的圓圈26(相機(jī)10的虛擬入射光瞳24位于其上)半徑發(fā)生變化,于是可以容易地調(diào)節(jié)圖4的反射鏡相機(jī)系統(tǒng)的鄰近相機(jī)10的視差。將不需要另外的校準(zhǔn),因?yàn)樵诓襟E56中同樣會暗中進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0059]在相機(jī)系統(tǒng)操作期間,圖5和圖6的校準(zhǔn)輔助物可以被保留在相機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。然而,下面將描述的實(shí)施例,由于其他原因是不可以的或不期望的。例如,由于某些原因,期望的是在相機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行之前再次移除校準(zhǔn)輔助物。因此,圖7示出了在步驟60中,各個相機(jī)可以在經(jīng)由相應(yīng)的連接件28彼此連接的狀態(tài)下固定相機(jī)殼體38或物鏡32,隨即在步驟62中在以上述方式固定的狀態(tài)下移除校準(zhǔn)輔助物。然后,在步驟64中,可以通過再次將相機(jī)10的物鏡32與相機(jī)殼體34連接來再次裝配相機(jī)。
[0060]因此,上述實(shí)施例利用了以下事實(shí):通常在物鏡座的它們的連接位置30處精確地制造相機(jī)殼體和物鏡。這樣的物鏡座的實(shí)例例如是C座、CS座或PL座。這樣的連接系統(tǒng)通常包括(如在圖6中通過箭頭66所表示的)插銷或螺紋。精確制造的原因通常是根據(jù)應(yīng)用,不同制造者的不同物鏡必須與相機(jī)匹配。這意味著光學(xué)件32的入射光瞳50的位置具有與物鏡座68的精確關(guān)系(與圖6相比),對于一種類型的所有光學(xué)件32這種關(guān)系是相同的。如果例如對于像圖4的那個的多個相機(jī)系統(tǒng)使用相同物鏡32,通過使用校準(zhǔn)輔助物或固定器26來確保公共平板54中入射光瞳50的位置。
[0061]步驟56實(shí)現(xiàn)的是以與它們的物鏡座固定的關(guān)系安裝所有的相機(jī)殼體34,它們的物鏡座也就是它們自己的物鏡/相機(jī)接觸面連接件,圖6中示例性地由內(nèi)螺紋70構(gòu)成,也就是在這方面根據(jù)圖5和圖6的實(shí)施例,在各個相機(jī)10的相機(jī)殼體34與物鏡32之間用螺絲擰緊固定器26,并由此裝配連接部。為了達(dá)到該目的,在圖5和圖6的實(shí)施例中,各個連接部28包括在用于各個相機(jī)10的基板中的鉆孔38,該鉆孔例如具有相同的半徑,其被分布在公共中心的周圍,也就是對于各個反射鏡區(qū)段16的軸線46和平面48的交點(diǎn)。這種定位56產(chǎn)生一種精確的連接關(guān)系,該連接