JP2009210957A - 複眼カメラおよび撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複眼カメラにおいて、２つの撮像部間の基線長を変更できるとともに利便性を向上させる。
【解決手段】複眼カメラ１は横長の撮像素子を有し、水平方向に離れた視点から被写体を撮像する撮像部１Ａ，１Ｂと、撮像部１Ａ，１Ｂを共通の軸を中心としてそれぞれ逆方向に同一角度公転させることにより、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更する基線長変更機構と、撮像部１Ａ，１Ｂを共通の軸を中心として同一方向に略９０度公転させる公転機構と、基線長変更機構による逆方向の公転に応じて、撮像部１Ａ，１Ｂの撮像素子を、各々の撮像光学系の光軸を中心として撮像素子の長手方向を維持しつつそれぞれ逆方向に自転させ、公転機構による同一方向の公転に応じて、撮像部の少なくとも撮像素子を、各々の撮像光学系の光軸を中心としてそれぞれ略９０度自転させる自転機構とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は複数の光学系を有する複眼カメラに関し、とくに横撮影と縦撮影とが可能な複眼カメラおよびこの複眼カメラを使用する撮影方法に関するものである。

従来から、例えば左右２つの撮像部によって被写体を撮像し、撮像により取得した視差画像から立体画像を生成する複眼カメラの開発が進められている。このような複眼カメラでは、一般的に一対の撮像素子が、それぞれ長手方向を水平にした、いわゆる横長の状態で、カメラ本体上に水平方向に離れて配置されている。このため、例えば人物写真等の撮影を行いたい場合に、カメラ本体の向きを略９０度回転させ、撮像素子を縦長の状態つまり撮影視野を縦長にしたいわゆる縦撮影を行うと、一対の撮像素子が垂直方向に離れて配置されてしまうので、視差画像において視差の方向が垂直方向となってしまい立体画像を生成することが困難であった。

しかしながら、立体画像を生成するためにカメラ本体の向きを回転させず、一対の撮像素子が水平方向に離れて配置されたまま、撮影視野が横長であるいわゆる横撮影を行うと、人物は例えば撮影視野の両側をあけて中央付近に位置してしまうため、撮像素子は一部分しか使用されないことから、撮像素子の利用効率が悪くなってしまうという問題があった。

そこで特許文献１に、撮影レンズおよび撮像素子を含む一対の光学系を、各々の光軸を中心として略９０度回転させて、各々の撮像素子を横長の状態から縦長の状態に位置させることにより、カメラ本体の向きを変えることなく縦撮影を行うことができる複眼カメラが提案されている。
特開平１０−２２４８２０号公報

ここで、カメラから被写体までの距離は種々異なるため、２つの撮像部間の距離である基線長を、カメラから被写体までの距離に応じて変更することが、立体画像の視差を適正なものとする上で好ましい。しかしながら、特許文献１記載の複眼カメラでは、基線長を変更することができない。

また、特許文献１記載の複眼カメラでは、一対の光学系がカメラ本体から突出するように構成されており、さらに一対の光学系をそれぞれ別々に回転させる必要があるため、撮影の際にユーザがカメラ本体をしっかりと保持できなかったり、使い勝手が悪かったりするおそれがあった。

また、特許文献１記載の複眼カメラでは、カメラ本体の向きを変えずに一対の光学系を回転させて縦撮影を行うため、撮影により得られた画像を液晶モニタに表示するときには液晶モニタを略９０度回転させる必要があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、２つの撮像部間の基線長を変更できるとともに、利便性の良い複眼カメラを提供することを目的とするものである。

本発明の複眼カメラは、カメラ本体に設けられた、撮像光学系および横長の撮像素子をそれぞれ有し、水平方向に離れた異なる視点から被写体を撮像する２つの撮像部と、
該２つの撮像部を、共通の軸を中心としてそれぞれ逆方向に同一角度公転させることにより、前記２つの撮像部の基線長を変更する基線長変更機構と、
前記２つの撮像部を、前記共通の軸を中心として同一方向に同時に略９０度公転させる公転機構と、
前記基線長変更機構による前記逆方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心として、前記撮像素子の長手方向を維持しつつそれぞれ逆方向に自転させ、前記公転機構による前記同一方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心としてそれぞれ略９０度自転させる自転機構とを備えてなることを特徴とするものである。

ここで「横長の撮像素子」とは、縦横比の異なる撮像素子をいう。

なお、本発明による複眼カメラにおいては、前記カメラ本体を撮影台に固定するための固定部材と、
前記基線長変更機構による前記逆方向の公転に応じて、前記２つの撮像部間の垂直２等分の方向に、前記固定部材を前記カメラ本体から突出および退避させるよう移動する固定部材移動機構とをさらに備えるものとし、
前記公転機構を、前記２つの撮像部とともに前記固定部材を略９０度公転させるものとしてもよい。

また、本発明の複眼カメラにおいては、前記カメラ本体の背面に、前記撮像部により撮像された画像を表示する横長の表示手段を備えていてもよい。

ここで「横長の表示手段」とは、縦横比の異なる表示手段をいう。

本発明による撮影方法は、本発明による複眼カメラを使用した撮影方法であって、
前記２つの撮像部を前記基線長変更機構により前記逆方向に公転させるとともに、前記撮像部の少なくとも前記撮像素子を前記自転機構により自転させた後に撮影することを特徴とするものである。

また、本発明による撮影方法においては、前記２つの撮像部を前記公転機構により略９０度前記公転させるとともに、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を前記自転機構により略９０度前記自転させた後に撮影するようにしてもよい。

本発明の複眼カメラおよび撮影方法によれば、基線長変更機構によりカメラ本体に設けられた２つの撮像部を、共通の軸を中心として逆方向に同一角度公転させることにより２つの撮像部の基線長を変更すると、自転機構が２つの撮像部の少なくとも撮像素子を、各々の撮像光学系の光軸を中心として、撮像素子の長手方向を維持しつつ逆方向に自転させる。

このため、撮像素子の長手方向を維持しつつ、被写体までの距離に応じて２つの撮像部間の基線長を適切なものとなるように変更することができる。したがって、被写体までの距離に応じた適切な視差を有する視差画像を撮影することができ、その結果、適切な立体感を有する立体画像を得ることができる。

また、本発明の複眼カメラおよび撮影方法によれば、公転機構によりカメラ本体に設けられた２つの撮像部を共通の軸を中心として略９０度公転させると、この公転に応じて自転機構が２つの撮像部の少なくとも撮像素子を各々の撮像光学系の光軸を中心としてそれぞれ略９０度自転させる。

このため、２つの撮像部を公転によって水平方向に離れて配置された位置から垂直方向に離れて配置された位置に移動させるとともに、２つの撮像素子を自転によって長手方向を水平にした横長の位置から長手方向を垂直にした縦長の位置へ、基線長を維持したまま移動させることができる。

これにより、例えば人物写真の撮影を行う場合等、撮影視野が縦長になるようにしたいわゆる縦撮影を行いたい場合に、２つの撮像部を公転および自転させた後でカメラ本体を略９０度回転させて被写体を撮影すれば、カメラ本体を略９０度回転させた状態では、２つの撮像部がそれぞれ水平方向に離れて配置され、かつ撮像素子が縦長に配置されることとなる。このため、２つの撮像部によってそれぞれ撮影された視差画像は、視差の方向が水平方向となることにより立体画像が生成可能になり、さらに視差画像は撮影視野が縦長の状態で撮影された画像となるので撮像素子の利用効率を向上させることができる。

ここで、本発明の複眼カメラにより、撮像部間の基線長を変更できるが、複眼カメラをマクロ撮影等のために三脚に固定して撮影を行った場合、撮像部間の基線長を変更すると、撮像部の垂直方向における位置が変わることから、撮影時の構図が変わってしまう。

このため、基線長変更機構による撮像部の逆方向の公転に応じて、固定部材移動機構により、２つの撮像部間の垂直２等分線の方向に、固定部材をカメラ保体から突出および退避させるよう移動することにより、固定部材を三脚に固定した状態において、撮像部間の基線長を小さくするように変更すると、撮像部は下方へ移動するが、固定部材も併せて下方に移動するため、三脚に対してカメラ本体が上方へ移動し、結果として撮像部の垂直方向の位置は、基線長の変更の前後で変わらないこととなる。このため、基線長を変更しても、構図を変更することなく撮影を行うことができる。

また複眼カメラが、カメラ本体の背面に、撮像部により撮像された画像を表示する横長の表示手段を備えている場合には、縦撮影を行うときに、表示手段もカメラ本体の回転とともに略９０度回転することにより縦長の状態となる。このため、２つの撮像部によって縦撮影された縦長の視差画像を表示手段に表示させるときに、表示画面をそのまま利用して画像を確認することができるので利便性が向上する。

以下、本発明の第１の実施形態の複眼カメラについて図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態による複眼カメラの正面斜視図、図２は第１の実施形態による複眼カメラの背面斜視図、図３は第１の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す斜視図、図４は第１の実施形態による複眼カメラの内部構成を示す図３のＩ−Ｉ線断面図である。なお、第１の実施形態の複眼カメラ１においては、便宜上、シャッタボタン２１が配設されている側を上方とし、液晶モニタ２２が配設されている面を背面として以下説明する。

図１に示すように第１の実施形態による複眼カメラ１は、カメラ本体２０上の上面に撮影を指示するシャッタボタン２１が設けられ、カメラ本体２０の正面に水平方向に離れた視点から被写体を撮像するために水平方向に離れて配置された一対の撮像部１Ａ，１Ｂが設けられている。また、カメラ本体２０の正面には、撮像部１Ａ，１Ｂが移動するためのガイド２４が形成されたカバー２５が設けられている。

また、図２に示すように、カメラ本体２０の背面には、略中央に撮像部１Ａ，１Ｂにより撮像された画像を表示する液晶モニタ２２が、長手方向を水平にして配設されている。また、液晶モニタ２２の右側近傍にはズームボタン２３Ａ、基線長変更ボタン２３Ｂ、回転ボタン２３Ｃ，２３Ｄおよび各種設定ボタン等の操作ボタン２３Ｅが配設されている。

図３に示すように、一対の撮像部１Ａ，１Ｂは、それぞれ撮影レンズ１ａ，１ｂを含む撮像光学系と、それぞれの撮像光学系の後方に配設され、撮像光学系を通過した被写体像光を光電面に結像して光電変換する撮像素子１ｃ，１ｄとを備えている。撮像素子１ｃ，１ｄは縦横比が異なる略長方形であり、それぞれ長手方向を水平にして固定板１ｃ′，１ｄ′を介して後述のレンズ歯車３Ａ，３Ｂに固定されている。

撮影レンズ１ａ，１ｂは、それぞれ円筒状の鏡筒１ａ′，１ｂ′に固定され、この鏡筒１ａ′，１ｂ′はそれぞれ固定板１ｃ′，１ｄ′を介して後述のレンズ歯車３Ａ，３Ｂに固定されている。

カメラ本体２０正面の略中央には、図３に示すように円形状の孔２０ａが形成されており、この孔２０ａの略中央部には、固定歯車２が、固定歯車２の対向する外周面から延びる保持部２ａを介して孔２０ａの内面に固定されている。

固定歯車２の後方には、固定歯車２の略中央の軸Ｄを中心にして、回転歯車２の背面側に突設された回転軸２ｂ（図４参照）に回転可能に固定された基線長レバー４，５が設けられている。図５，６は基線長レバー４，５の構成を示す正面斜視図である。

図５に示すように基線長レバー４は、軸Ｄから外方に延びる腕部４ａと、腕部４ａの軸Ｄ側とは反対側の端部から、軸Ｄを中心とする円弧状に延びるギア部４ｂとからなる。また、腕部４ａの軸Ｄと一致する部分には、固定歯車２の回転軸２ｂが挿入される孔４ｃが形成されている。また、腕部４ａには、後述するアイドルギア１１Ａ用の回転軸４ｄと、レンズ歯車３Ａ用の回転軸４ｅとが形成されている。ギア部４ｂは内側に歯車を有する内歯歯車となっている。

また、図６に示すように基線長レバー５は、軸Ｄから基線長レバー４とは反対側の外方に延びる腕部５ａと、腕部５ａの中間部分から軸Ｄを中心とする、ギア部４ｂよりも小径の円弧状に延びるギア部５ｂとからなる。また、腕部５ａの軸Ｄと一致する部分には、固定歯車２の回転軸２ｂ（図４参照）が挿入される孔５ｃが形成されている。また、腕部４ｂには、後述するアイドルギア１１Ｂ用の回転軸５ｄと、レンズ歯車３Ｂ用の回転軸５ｅとが形成されている。ギア部５ｂは外側に歯車を有する外歯歯車となっている。

基線長レバー４，５のギア部４ｂ，５ｂは、固定歯車２の後方の後述する共通歯車８に固定されているモータ６に接続された段ギア７と噛み合うようにその幅が形成されている。図７は段ギア７と基線長レバー４，５のギア部４ｂ，５ｂとの噛み合いの状態を示す断面図である。図７に示すように段ギア７は、基線長レバー５のギア部５ｂと噛み合う第１のギア７ａと、基線長レバー４のギア部４ｂと噛み合う第２のギア７ｂとが一体となって構成されている。また、第１のギア７ａがカメラ本体２０の正面側に位置するようにモータ６の軸に段ギア７が取り付けられている。

ここで、基線長レバー４におけるギア部４ｂの厚さは腕部４ａよりも薄くなっており、ギア部４ｂの表面（図５における手前側の面）は腕部４ａの表面よりも奥側に位置するものとなっている。また、基線長レバー５におけるギア部５ｂの厚さは腕部５ａよりも薄くなっており、ギア部５ｂの裏面（図６における向こう側の面）は腕部５ａの裏面よりも手前側に位置するものとなっている。このため、ギア部４ｂは第２のギア部７ｂと噛み合い、ギア部５ｂは第１のギア部７ａと噛み合うようになっている。なお、第１および第２のギア部７ａ，７ｂは、段ギア７の回転により、基線長レバー４，５が同一角度回転するギア比に形成されている。このため、モータ６の回転により段ギア７が回転すると、基線長レバー４，５は軸Ｄの周囲に逆方向に同一角度回転する。

なお、モータ６は、基線長変更ボタン２３Ｂの操作により回転する。具体的には、基線長変更ボタン２３Ｂを左側に押した場合には段ギア７が時計回りに、右側に押した場合には段ギア７が反時計回りに回転するように回転する。また、モータ６は基線長変更ボタン２３Ｂを押している間のみ回転する。このため、基線長変更ボタン２３Ｂを押す方向および押している時間を変更することにより、基線長レバー４，５を所望とする方向に所望とする角度回転させることができる。

また、固定歯車２および基線長レバー４，５の後方には、共通歯車８が固定歯車２の回転軸２ｂに回転可能に固定されている。共通歯車８は、本体２０に固定されたモータ９に接続されたギア１０と噛み合うように配置され、モータ９を回転させることにより共通歯車８が回転するようになっている。

なお、モータ９は、回転ボタン２３Ｃ，２３Ｄの操作により回転する。具体的には、回転ボタン２３Ｃを押した場合にはギア１０が時計回りに、回転ボタン２３Ｄを押した場合にはギア１０が反時計回り方向転するように回転する。また、モータ９は回転ボタン２３Ｃ，２３Ｄを押すことにより、後述するように撮像部１Ａ，１Ｂを９０度回転させるまで回転する。

レンズ歯車３Ａ，３Ｂは、各々に固定された撮像レンズ１ａ，１ｂの光軸Ｃ１，Ｃ２を中心として回転可能に、それぞれ基線長レバー４，５の回転軸４ｅ，５ｅにそれぞれ回転可能に固定されている。またレンズ歯車３Ａ、３Ｂと固定歯車２との間には、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂが基線長レバー４，５の回転軸４ｄ，５ｄにそれぞれ回転可能に固定されている。また、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ固定歯車２およびレンズ歯車３Ａ，３Ｂと噛み合うように構成されている。なお、固定歯車２およびレンズ歯車３Ａ，３Ｂはピッチ円の等しい略同一仕様の歯車とする。

ここで、固定歯車２の回転軸２ｂには、上述したように基線長レバー４，５および共通歯車８が回転可能に固定されているが、回転軸２ｂの先端には、基線長レバー４，５および共通歯車８が回転軸２ｂから抜けないように、図４に示すように抜け止め２ｃが設けられる。

次いで、上記のように構成された第１の実施形態による複眼カメラ１の第１の動作を説明する。図８および図９は第１の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図である。なお、ここでは、図８に示すように、撮像素子１ｃ，１ｄが長手方向を水平にした横長の状態で、かつ撮像部１Ａ，１Ｂが水平方向に離れて配置された状態を初期状態とする。この状態においてユーザが基線長変更ボタン２３Ｂを右側に押すと、モータ６が作動することにより段ギア７が反時計回りに回転し、軸Ｄを中心に基線長レバー４が反時計回りに、基線長レバー５が時計回りに回転する。なお、図９は基線長レバー４が軸Ｄを中心として反時計回りに、基線長レバー５が軸Ｄを中心として時計回りにそれぞれ４５度回転した状態を示す。

これにより、基線長レバー４の回転軸４ｅ，４ｄにそれぞれ回転可能に固定されたレンズ歯車３Ａとアイドルギア１１Ａ、すなわちレンズ歯車３Ａに固定された撮像部１Ａとアイドルギア１１Ａとが、基線長レバー４とともに反時計回りに４５度回転する。このときアイドルギア１１Ａと固定歯車２とが噛み合っているので、アイドルギア１１Ａが基線長レバー４の回転方向と同じ方向つまり反時計回りに回転するとともに、アイドルギア１１Ａと噛み合っているレンズ歯車３Ａが、アイドルギア１１Ａすなわち基線長レバー４の回転方向と逆回り、すなわち時計回りに回転する。

このときレンズ歯車３Ａは、アイドルギア１１Ａを介して固定歯車２と噛み合っているため、固定歯車２の軸Ｄを中心にして回転している基線長レバー４の回転角度と同じ４５度時計回りに回転することになる。したがって、レンズ歯車３Ａの回転に伴って、撮像部１Ａも４５度時計回りに回転するので、図９に示すように、撮像素子１ｃは、長手方向を水平にした横長の状態を維持する。

一方、基線長レバー５の回転軸５ｅ，５ｄにそれぞれ回転可能に固定されたレンズ歯車３Ｂとアイドルギア１１Ｂ、すなわちレンズ歯車３Ｂに固定された撮像部１Ｂとアイドルギア１１Ｂとが、基線長レバー５とともに時計回りに４５度回転する。このときアイドルギア１１Ｂと固定歯車２とが噛み合っているので、アイドルギア１１Ｂが基線長レバー５の回転方向と同じ方向つまり時計回りに回転するとともに、アイドルギア１１Ｂと噛み合っているレンズ歯車３Ｂが、アイドルギア１１Ｂすなわち基線長レバー５の回転方向と逆回り、すなわち反時計回りに回転する。

このときレンズ歯車３Ｂは、アイドルギア１１Ｂを介して固定歯車２と噛み合っているため、固定歯車２の軸Ｄを中心にして回転している基線長レバー５の回転角度と同じ４５度反時計回りに回転することになる。したがって、レンズ歯車３Ｂの回転に伴って撮像部１Ｂも４５度反時計回りに回転するので、図９に示すように、撮像素子１ｄは、長手方向を水平にした横長の状態を維持する。

以上の動作により、撮像素子１ｃ，１ｄの長手方向を水平にした横長の状態を維持したまま、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更することができる。

次いで、上記のように構成された複眼カメラ１の第２の動作を説明する。図１０は複眼カメラの内部機構の第２の動作を説明するための図である。

なお、ここでは、図９に示すように、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を小さく変更した状態を初期状態とする。この状態においてユーザが回転ボタン２３Ｃを押下すると、モータ９が作動することによりギア１０が時計回りに回転し、共通歯車８が固定歯車２の軸Ｄを中心に反時計回りに９０度回転する（図１０参照）。

これにより、図１０に示すように、共通歯車８と同軸の基線長レバー４，５に回転可能に固定されたレンズ歯車３Ａ，３Ｂとアイドルギア１１Ａ，１１Ｂ、すなわちレンズ歯車３Ａ，３Ｂに固定された撮像部１Ａ，１Ｂとアイドルギア１１Ａ，１１Ｂとが、共通歯車８とともに反時計回りに９０度回転する。このときアイドルギア１１Ａ，１１Ｂと固定歯車２とが噛み合っているので、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂが共通歯車８の回転方向と同じ方向つまり反時計回りに回転するとともに、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂと噛み合っているレンズ歯車３Ａ，３Ｂが、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂすなわち共通歯車８の回転方向と逆回り、すなわち時計回りに回転する。

このときレンズ歯車３Ａ，３Ｂは、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂを介してそれぞれ固定歯車２と噛み合っているため、固定歯車２の軸Ｄを中心にして回転している共通歯車８の回転角度と同じ９０度時計回りに回転することになる。したがって、レンズ歯車３Ａ，３Ｂの回転に伴って撮像部１Ａ，１Ｂが９０度時計回りに回転するので、図１０に示すよう、撮像素子１ｃ，１ｄは、長手方向を水平にした横長の状態を維持して、垂直方向に離れて配置される。

次いで、上記のように構成された複眼カメラ１の第３の動作を説明する。図１１は複眼カメラの内部機構の第３の動作を説明するための図である。なお、ここでは、図１０に示すように、撮像素子１ｃ，１ｄが長手方向を水平にした横長の状態となり、かつ撮像部１Ａ，１Ｂが垂直方向に離れて配置された状態を初期状態とする。この状態においてユーザが基線長変更ボタン２３Ｂを左側に押下すると、モータ６が作動することにより段ギア７が時計回りに回転し、軸Ｄを中心に基線長レバー４が時計回りに、基線長レバー５が反時計回りに回転する。なお、図１１は基線長レバー４を軸Ｄを中心として時計回りに、基線長レバー５を軸Ｄを中心として反時計回りにそれぞれ４５度回転させた状態を示す。

これにより、基線長レバー４の回転軸４ｅ，４ｄにそれぞれ回転可能に固定されたレンズ歯車３Ａおよびアイドルギア１１Ａが、上記第１の動作とは逆方向にそれぞれ回転し、この回転に伴って撮像部１Ａが４５度反時計回りに回転するので、図１１に示すように、撮像素子１ｃは、長手方向を水平にした横長の状態を維持する。

一方、基線長レバー５の回転軸５ｅ，５ｄにそれぞれ回転可能に固定されたレンズ歯車３Ｂおよびアイドルギア１１Ｂは、上記第１の動作とは逆方向にそれぞれ回転し、この回転に伴って撮像部１Ｂが４５度時計回りに回転するので、図１１に示すように、撮像素子１ｄは、長手方向を水平にした横長の状態を維持する。

このため撮像素子１ｃ，１ｄの長手方向を水平にした横長の状態を維持したまま、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更することができる。

このように動作する複眼カメラ１においては、固定歯車２の回転軸２ｂ、基線長レバー４，５、モータ６および段ギア７が、基線長変更機構として機能する。また、固定歯車２の回転軸２ｂ、共通歯車８、モータ９およびギア１０が、公転機構として機能する。また、固定歯車２、レンズ歯車３Ａ，３Ｂ、共通歯車８、アイドルギア１１Ａ，１１Ｂ、モータ９およびギア１０が、自転機構として機能する。

上記のように構成された複眼カメラ１であれば、例えば、撮影者からの被写体までの距離に応じて基線長を変更したい場合には、図８に示す状態から図９に示す状態に撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を小さくするよう変更することができる。また、モータ６を逆方向に回転させれば、図９に示す状態から図８に示す状態となるように、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を大きくするよう変更することができる。さらに、縦撮影を行う場合においては、図１０に示す状態から図１１に示す状態に撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を大きくするよう変更することができる。また、モータ６を逆方向に回転させれば、図１１に示す状態から図１０に示す状態となるように、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を小さくするよう変更することができる。

したがって、第１の実施形態による複眼カメラ１によれば、撮像部１Ａ，１Ｂによってそれぞれ撮影された視差画像を、被写体までの距離に応じた適切な視差を有するものとすることができるため、立体視の容易な立体画像を生成することができる。

また、例えば人物の撮影を行う場合等、撮影視野が縦長になるようにした、いわゆる縦撮影を行いたい場合に、図９に示す状態で、複眼カメラ１のカメラ本体２０を例えば反時計回りに９０度回転させて被写体を撮影すれば、カメラ本体２０が９０度回転した状態では、図１１に示すように、撮像部１Ａ，１Ｂがそれぞれ水平方向に離れて並んで配置され、かつ撮像素子１ｃ，１ｄが長手方向を垂直にした縦長に配置されるので、撮像部１Ａ，１Ｂによってそれぞれ撮影された視差画像は、視差の方向が水平方向となることにより立体画像が生成可能になり、さらに視差画像は撮影視野が縦長の状態で撮影された画像となるため撮像素子の利用効率を向上させることができる。

また撮像部１Ａ，１Ｂは、カメラ本体２０上においてユーザが保持する可能性が低い正面側に設けられているので、ユーザはカメラ本体２０をしっかりと保持することができる。

また撮像部１Ａ，１Ｂによって撮影された縦長の視差画像を液晶モニタ２２に表示させたときに、液晶モニタ２２もカメラ本体２０の回転とともに９０度回転しているので、図１０および図１１に示す複眼カメラ１の縦位置では、液晶モニタ２２も縦長に位置していることになる。したがって、液晶モニタ２２の画面をそのまま利用して撮影画面を確認することができるので利便性がよい。

なお、第１の実施形態による複眼カメラ１では、自転機構による自転時に撮像素子１ｃ，１ｄを含む撮像部１Ａ，１Ｂ全体を自転させるものとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば鏡筒１ａ′、１ｂ′をレンズ歯車３Ａ，３Ｂの回転に影響されないように共通歯車８に固定させて、撮像素子１ｃ，１ｄのみを自転させるようにしてもよい。

次いで、本発明の第２の実施形態による複眼カメラについて説明する。なお、第２の実施形態による複眼カメラにおいて、第１の実施形態による複眼カメラと同一の構成については、同一の参照番号を付与して説明を省略し、異なる箇所についてのみ詳細に説明する。図１２は第２の実施形態による複眼カメラの正面斜視図、図１３は第２の実施形態による複眼カメラの背面斜視図、図１４は第２の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す正面斜視図、図１５は第２の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す背面斜視図である。なお、第２の実施形態の複眼カメラ１′においては、便宜上、シャッタボタン２１Ａが配設されている側を上方とし、液晶モニタ２２が配設されている面を背面として以下説明する。

本発明の第２の実施形態による複眼カメラ１′は、第１のカメラ本体２０′の上面に撮影を指示する第１のシャッタボタン２１Ａが設けられ、側面に撮影を指示する第２のシャッタボタン２１Ｂが設けられている。また、カメラ本体２０′の正面には、撮像部１Ａ，１Ｂが移動するためのガイド２４Ａ，２４Ｂが形成され、カメラ本体２０′に回転可能にされたカバー２５′が設けられている。

また、図１４および図１５に示すように第２の実施形態による複眼カメラ１′は、カメラ本体２０′を三脚に固定するための三脚プレート１２を有する。三脚プレート１２は、略Ｔ字形状を有する本体部１２ａと、本体部の下端を略９０度正面側に折曲して設けられた取付部１２ｂとからなる。

本体部１２ａのＴ字形状の水平方向に延びる部分には、水平方向に延びる２つのガイド溝１３Ａ，１３Ｂが形成されている。また、本体部１２ａの垂直方向に延びる部分には、垂直方向に延びるガイド溝１４が形成されている。ガイド溝１３Ａ，１３Ｂには、基線長レバー４，５の背面側において、回転軸４ｅ，５ｅと同軸に形成されたガイド４ｆ，５ｆが係合しており、ガイド溝１４には、共通歯車８の背面側において、その中心から下方に向かう半径上に形成されたガイド８ａ，８ｂが係合している。なお、ガイド４ｆ，５ｆおよびガイド８ａ，８ｂには、それぞれガイド溝１３Ａ，１３Ｂおよびガイド溝１４から抜けないように、不図示の抜け止めが設けられている。

また、取付部１２ｂには、三脚をネジ止めするためのネジ孔１２ｃが形成されている。したがって、ネジ孔１２ｃに三脚をネジ止めすることにより、複眼カメラ１′を三脚に固定することができる。

一方、共通歯車８には、ガイド４ｆ，５ｆを背面側に突出させるために、共通歯車８と同心円状に形成されたガイド溝８ｃ，８ｄが形成されている。

次いで、上記のように構成された第２の実施形態による複眼カメラ１′の第１の動作を説明する。図１６および図１７は第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図、図１８，１９は第２の実施形態による複眼カメラの第１の動作を説明するための外観図である。なお、ここでは、図１４，１５に示すように、撮像素子１ｃ，１ｄが長手方向を水平にした横長の状態で、かつ撮像部１Ａ，１Ｂが水平方向に離れて配置された状態を初期状態とする。この状態においてユーザが基線長変更ボタン２３Ｂを右側に押すと、上記第１の実施形態の第１の動作と同様に、撮像素子１ｃ，１ｄの長手方向を水平にした横長の状態を維持したまま、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長が変更される。

この際に、基線長レバー４，５の回転軸４ｆ，５ｆは、共通歯車８のガイド溝８ｃ，８ｄにガイドされて固定歯車２の軸Ｄに対して下方に移動する。これにより、回転軸４ｆ，５ｆはガイド溝８ｃ，８ｄにガイドされつつ、三脚プレート１２をカメラ本体２０′から突出させる方向に押すため、三脚プレート１２はそのガイド溝１４がガイド８ａ，８ｂに案内されて、撮像部１Ａ，１Ｂの移動量と同量、カメラ本体２０′から突出する方向へ移動する。

次いで、第２の実施形態による複眼カメラ１′の第２の動作を説明する。図２０，２１は第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第２の動作を説明するための図、図２２は第２の実施形態による複眼カメラの第２の動作を説明するための外観図である。なお、ここでは、図１６，１７に示すように、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を小さく変更した状態を初期状態とする。この状態においてユーザが回転ボタン２３Ｃを押下すると、上記第１の実施形態による複眼カメラ１の第２の動作と同様に、撮像素子１ｃ，１ｄは、長手方向を水平にした横長の状態を維持して、垂直方向に離れて配置される。なお、三脚プレート１２は、共通歯車８、すなわち撮像部１Ａ，１Ｂとともに、反時計回りに９０度回転する。

次いで、第２の実施形態による複眼カメラ１′の第３の動作を説明する。図２３，２４は第２の実施形態による複眼カメラ１′の内部機構の第３の動作を説明するための図、図２５は第２の実施形態による複眼カメラの第３の動作を説明するための外観図である。なお、ここでは、図２０，２１に示すように、撮像素子１ｃ，１ｄが長手方向を水平にした横長の状態で、かつ撮像部１Ａ，１Ｂが垂直方向に離れて配置された状態を初期状態とする。この状態においてユーザが基線長変更ボタン２３Ｂを左側に押下すると、上記第１の実施形態による複眼カメラ１の第３の動作と同様に、撮像素子１ｃ，１ｄの長手方向を水平にした横長の状態を維持したまま、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更することができる。

この際、基線長レバー４，５の回転軸４ｆ，５ｆは、共通歯車８のガイド溝８ｃ，８ｄにガイドされて固定歯車２の軸Ｄに対して図２３における左方に移動する。これにより、回転軸４ｆ，５ｆはガイド溝８ｃ，８ｄにガイドされつつ、三脚プレート１２をカメラ本体２０′内に退避させる方向に押すため、三脚プレート１２はそのガイド溝１４がガイド８ａ，８ｂに案内されて撮像部１Ａ，１Ｂの移動量と同量、カメラ本体２０′内へ退避する方向へ移動する。

ここで、第１の実施形態による複眼カメラ１により、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更できるが、複眼カメラ１をマクロ撮影等のために三脚に固定して撮影を行った場合、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を変更すると、撮像部１Ａ，１Ｂの垂直方向における位置が変わることから、撮影時の構図が変わってしまう。

第２の実施形態による複眼カメラ１′においては、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長の変更による撮像部１Ａ，１Ｂの垂直方向への移動量に応じて、複眼カメラ１′を三脚に取り付けるための三脚プレート１２が、カメラ本体２０′に対して突出および退避するように移動されることとなる。このため、三脚プレート１２を三脚に固定した状態において、撮像部１Ａ，１Ｂの基線長を小さくするように変更すると、撮像部１Ａ，１Ｂは下方へ移動するが、三脚プレート１２も併せて下方に移動するため、三脚に対してカメラ本体２０′が上方へ移動し、結果として撮像部１Ａ，１Ｂの垂直方向の位置は、基線長の変更の前後で変わらないこととなる。このため、基線長を変更しても、構図を変更することなく、撮影を行うことができる。

このように動作する複眼カメラ１′においては、三脚プレート１２が固定部材を構成する。また、三脚プレート１２のガイド溝１３Ａ，１３Ｂ，１４、基線長レバー４，５のガイド４ｆ，５ｆ、共通歯車８のガイド８ａ，８ｂ、ガイド溝８ｃ，８ｄが固定部材移動構として機能する。

第１の実施形態による複眼カメラの正面斜視図 第１の実施形態による複眼カメラの背面斜視図 第１の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す斜視図 第１の実施形態による複眼カメラの内部構成を示す図３のＩ−Ｉ線断面図 基線長レバーの構成を示す正面斜視図（その１） 基線長レバーの構成を示す正面斜視図（その２） 段ギアと基線長レバーのギア部との噛み合いの状態を示す断面図 第１の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図（その１） 第１の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図（その２） 第１の実施形態による複眼カメラの内部機構の第２の動作を説明するための図 第１の実施形態による複眼カメラの内部機構の第３の動作を説明するための図 第２の実施形態による複眼カメラの正面斜視図 第２の実施形態による複眼カメラの背面斜視図 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す正面斜視図 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構を示す背面斜視図 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図（正面側） 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第１の動作を説明するための図（背面側） 第２の実施形態による複眼カメラの第１の動作を説明するための外観図（その１） 第２の実施形態による複眼カメラの第１の動作を説明するための外観図（その２） 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第２の動作を説明するための図（正面側） 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第２の動作を説明するための図（背面側） 第２の実施形態による複眼カメラの第２の動作を説明するための外観図 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第３の動作を説明するための図（正面側） 第２の実施形態による複眼カメラの内部機構の第３の動作を説明するための図（背面側） 第２の実施形態による複眼カメラの第３の動作を説明するための外観図

符号の説明

１，１′ 複眼カメラ
１Ａ，１Ｂ 撮像部
１ａ，１ｂ 撮影レンズ（撮像光学系）
１ｃ，１ｄ 撮像素子
２ 固定歯車
３Ａ，３Ｂ レンズ歯車
４，５ 基線長レバー
６ モータ
７ 段ギア
８ 共通歯車
９ モータ
１０ ギア
１１Ａ，１１Ｂ アイドルギア
１２ 三脚プレート
２０，２０′ カメラ本体
２１，２１Ａ，２１Ｂ シャッタボタン
２２ 液晶モニタ（表示手段）
２３Ａ ズームボタン
２３Ｂ 基線長変更ボタン
２３Ｃ，２３Ｄ 回転ボタン
２３Ｅ 操作ボタン

Claims (5)

1. カメラ本体に設けられた、撮像光学系および横長の撮像素子をそれぞれ有し、水平方向に離れた異なる視点から被写体を撮像する２つの撮像部と、
   該２つの撮像部を、共通の軸を中心としてそれぞれ逆方向に同一角度公転させることにより、前記２つの撮像部の基線長を変更する基線長変更機構と、
   前記２つの撮像部を、前記共通の軸を中心として同一方向に同時に略９０度公転させる公転機構と、
   前記基線長変更機構による前記逆方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心として、前記撮像素子の長手方向を維持しつつそれぞれ逆方向に自転させ、前記公転機構による前記同一方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心としてそれぞれ略９０度自転させる自転機構とを備えてなることを特徴とする複眼カメラ。
2. 前記カメラ本体を撮影台に固定するための固定部材と、
   前記基線長変更機構による前記逆方向の公転角度に応じて、前記２つの撮像部間の垂直２等分の方向に、前記固定部材を前記カメラ本体から突出および退避させるよう移動する固定部材移動機構とをさらに備え、
   前記公転機構は、前記２つの撮像部とともに前記固定部材を略９０度公転させることを特徴とする請求項１記載の複眼カメラ。
3. 前記カメラ本体の背面に、前記撮像部により撮像された画像を表示する横長の表示手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の複眼カメラ。
4. カメラ本体に設けられた、撮像光学系および横長の撮像素子をそれぞれ有し、水平方向に離れた異なる視点から被写体を撮像する２つの撮像部と、
   該２つの撮像部を、共通の軸を中心としてそれぞれ逆方向に同一角度公転させることにより、前記２つの撮像部の基線長を変更する基線長変更機構と、
   前記２つの撮像部を、前記共通の軸を中心として同一方向に同時に略９０度公転させる公転機構と、
   前記基線長変更機構による前記逆方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心として、前記撮像素子の長手方向を維持しつつそれぞれ逆方向に自転させ、前記公転機構による前記同一方向の公転に応じて、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を、各々の前記撮像光学系の光軸を中心としてそれぞれ略９０度自転させる自転機構とを備えてなることを特徴とする複眼カメラを使用する撮影方法であって、
   前記２つの撮像部を前記基線長変更機構により前記逆方向に公転させるとともに、前記撮像部の少なくとも前記撮像素子を前記自転機構により自転させた後に撮影することを特徴とする撮影方法。
5. 前記２つの撮像部を前記公転機構により略９０度前記公転させるとともに、前記２つの撮像部の少なくとも前記撮像素子を前記自転機構により略９０度前記自転させた後に撮影することを特徴とする請求項４記載の撮影方法。

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