JP2857363B2

JP2857363B2 - ステレオカメラ

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Publication number: JP2857363B2
Application number: JP5347696A
Authority: JP
Inventors: 稔稲葉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: TW345628B; JPH09244165A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステレオカメラ
に関するものであり、特に、ファインダを改良したレフ
レックス形のステレオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
一台のカメラボディに二系統の一眼レフレックスカメラ
の光学系を搭載したレフレックス形ステレオカメラが知
られている。此種のレフレックス形ステレオカメラのフ
ァインダは、一眼レフレックスカメラのペンタプリズム
を流用しているが、周知の如くペンタプリズムは精密加
工を要するため製造コストが極めて高く、２個のペンタ
プリズムを使用するステレオカメラが高価格となる原因
となっている。

【０００３】また、２個のファインダを並列に配置して
ファインダ像を両眼視する構造は、必ずしも見やすいと
言えず、特に、レンズの外径寸法やレンズマウント機構
の寸法の制約から、二系統の光学系のピッチが人間の両
眼間隔（ほぼ６３．５ｍｍ）以上となっているステレオ
カメラにおいては、二つのファインダを同時に覗くこと
は困難である。従って、いずれか一方のファインダを覗
いて撮影する場合が多く、他方のファインダの画面の確
認がおろそかになって、片方の画面に障害物が撮影され
たり、片方のレンズに付着した雨滴や塵等によって撮影
に失敗することもある。

【０００４】そこで、左右の焦点板画像を一つのファイ
ンダで見ることができるようにして視認性及び操作性を
向上するとともに、ファインダの構成を簡素化してコス
トを低減するために解決すべき技術的課題が生じてくる
のであり、本発明は上記課題を解決することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、一台のカメラボデ
ィにレンズ、レフレックスミラー及びプリズムからなる
一眼レフレックスカメラの光学系を左右に二系統搭載
し、レフレックスミラー及びプリズムを介して左右のレ
ンズの入射像を観察できるようにしたレフレックス形の
ステレオカメラにおいて、前記左右のレンズの撮影範囲
のそれぞれ外側１／２の画面を対称的に左右反転して一
つの正立正像を合成する複合形のプリズムを設け、左右
のレンズの撮影範囲のそれぞれ外側１／２を一眼で観察
できるように形成したことを特徴とするステレオカメラ
を提供するものである。

【０００６】また、上記左右のレンズの中心間距離を調
節自在に形成し、焦点調節機構とレンズの中心間距離調
節機構とに連動機構を介装し、合焦距離における左右の
レンズの撮影範囲を常時合致させるように形成したステ
レオカメラを提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に従って詳述する。図１は請求項１記載のステレオカメ
ラ１を示し、カメラボディ２にスライドフレーム３が前
後摺動自在に組付けられ、スライドフレーム３の前面に
２本のレンズ４，５が装着されている。スライドフレー
ム３は、焦点調節ダイアル６を回転することにより、送
りネジ機構またはカム機構等の調節機構（図示せず）を
介して前後動し、レンズ４，５の焦点を調節することが
できる。

【０００８】レンズ４，５を通じて入射する光線はレフ
レックスミラー７，８により上方へ反射されて焦点板
９，１０に結像する。焦点板９，１０の上方には複合形
のプリズム１１が配設され、接眼レンズ１２を通じて左
右の焦点板上の画像をみることができる。尚、１３はシ
ャッタボタンであり、レフレックスミラー７，８の背後
にフォーカルプレーンシャッタ（図示せず）が配設され
ている。尚、レンズ４，５の中心ピッチは人間の両眼間
隔である６３．５ｍｍ程度とすることが望ましい。

【０００９】プリズム１１は、光学樹脂或いは光学ガラ
スを素材として２系統の全反射プリズムを左右対称に一
体成形したものであり、図２に示すように、並列に接合
された２個の１８０度反射プリズム部１４Ｌ，１４Ｒの
入射面のそれぞれ外側１／２に、下方からの光線を入射
させる９０度反射プリズム部１５Ｌ，１５Ｒを接合した
形状である。そして、１８０度反射プリズム部１４Ｌ，
１４Ｒのそれぞれ内側１／２の入射面は連続した一つの
投射面１６を構成している。

【００１０】図３に示すように、プリズム１１の１８０
度反射プリズム部１４Ｌ，１４Ｒの頂点ピッチＰ₂は、
左右の露光画面の中心ピッチＰ₁の１／２であり、全幅
Ｗは画面ピッチＰ₁よりもやや広くなっている。

【００１１】図４に示すように、プリズム１１は、左右
の９０度反射プリズム部１５Ｌ，１５Ｒの入射面を焦点
板９，１０の内側１／２領域に向けて左右の焦点板上に
配置され、下方から９０度反射プリズム部１５Ｌ，１５
Ｒへ入射した光線は３回全反射して投射面１６から水平
方向へ出る。

【００１２】レンズ４，５を通過した倒立左右反転画像
は、レフレックスミラー７，８によって上下が反転して
焦点板９，１０上の画像は正立左右反転像であり、左右
の焦点板９，１０のそれぞれ内側１／２の画面、即ち、
左右のレンズ４，５の撮影範囲のそれぞれ外側１／２が
プリズム１１によって対称的に左右反転される。従っ
て、プリズム１１の投射面１６の左側１／２に左のレン
ズ５の撮影範囲の外側１／２の正立正像が投射され、投
射面１６の右側１／２に右のレンズ４の撮影範囲の外側
１／２の正立正像が投射されて一画面が合成される。
尚、焦点板９，１０は、画面と同一寸法である必要はな
く、画面寸法のほぼ１／２のプリズム１１の入射面と同
一、あるいはやや大きい寸法であればよい。

【００１３】図５及び図６は、プリズムの他の実施形態
を示し、このプリズム２１は、図２に示すプリズム１１
とは逆に、中央の９０度反射プリズム部２２の左右１／
２にそれぞれ１８０度反射プリズム部２３Ｌ，２３Ｒの
投射面の内側１／２を接合した形状となっているが、図
２に示すプリズム１１と同様に、光線を３回全反射させ
る光学構成であり、１８０度反射プリズム部２３Ｌ，２
３Ｒの頂点ピッチ並びに全幅もプリズム１１と同一であ
る。

【００１４】図６に示すように、焦点板９，１０上に設
置されたプリズム２１の１８０度プリズム部２３Ｌ，２
３Ｒのそれぞれ外側Ｉ／２入射面へ左右の焦点板９，１
０のそれぞれ内側１／２の画像が入射して反射面ＲＰ
１，ＲＰ２，ＲＰ３により３回全反射し、中央の投射面
２４に左右１／２づつの画面によって一画面に合成され
た正立正像が投射される。

【００１５】尚、プリズム１１，２１のレフレックスミ
ラー７，８へ対向する入射面にマット加工を施してすり
ガラス状の焦点面とし、焦点板９，１０を省くこともで
きる。また、プリズム１１，２１，３４の反射面ＲＰ
１，ＲＰ２，ＲＰ３にアルミニウム等を蒸着して鏡面を
形成してもよい。

【００１６】図７乃至図１０は他の実施形態を示し、図
７に示すステレオカメラ３１の焦点調節機構は、図１の
ステレオカメラ１と同一であるが、ファインダ機構は水
平方向へ回動する縦形レフレックスミラー３２，３３
と、左右のレフレックスミラー３２，３３の間に挿入し
たプリズム３４とによって構成されている。

【００１７】図８に示すように、プリズム３４は、入射
光と反射光の光路を上下平行に変位させる１８０度反射
プリズム部３５の下側入射面の左右１／２のそれぞれ
に、９０度反射プリズム部３６Ｌ，３６Ｒを接合した形
状であり、９０度反射プリズム部３６Ｌ，３６Ｒの入射
面は外側横方向へ向いた垂直面である。また、図９に示
すように、プリズム３４の全幅Ｗは、ステレオカメラの
左右の露光画面の中心ピッチＰ₁の１／２である。

【００１８】プリズム３４の左右に配置された縦形レフ
レックスミラー３２，３３は、図１０に示すピボット３
２ａ，３３ａを回転中心として水平方向へ回動し、撮影
時には光の主軸に対して４５度の待機位置からプリズム
３４の側面方向へ回動してレンズ４，５とフィルム面を
結ぶ光路から退避する。

【００１９】縦形レフレックスミラー３２，３３が待機
位置にあるときは、左右のレンズ４，５の撮影範囲のそ
れぞれ外側１／２の画面がレフレックスミラー３２，３
３によって左右反転されてプリズム３４の９０度反射プ
リズム部３６Ｌ，３６Ｒへ入射する。そして、図１０に
示すように、９０度反射プリズム部３６Ｌ，３６Ｒの反
射面ＲＰ１，１８０度反射プリズム部３５のＲＰ２，Ｒ
Ｐ３によって３回全反射し、１８０度反射プリズム部３
５の上側投射面３７に左のレンズ５の撮影範囲の外側１
／２の正立正像と、右のレンズ４の撮影範囲の外側１／
２の正立正像とによって合成された空中像が表れる。

【００２０】このステレオカメラ３１においては、プリ
ズム３４が左右の露光画面間に挿入されているのでカメ
ラの高さ寸法を著しく低下させることができる。尚、プ
リズム３４の９０度反射プリズム部３６Ｌ，３６Ｒの入
射面にマット加工を施して焦点面とすれば、焦点面に結
像した実像を観察して焦点調節が行え、焦点調節が容易
化する。

【００２１】図１１は、ステレオカメラ３１の他の実施
形態を示し、フィルム上の左右一対の画面Ｐ１Ｌ，Ｐ１
Ｒ間に他の画面が２コマ配置されるように露光画面を配
置したものである。この場合は、縦形レフレックスミラ
ー３２，３３がプリズム３４の側面から離れた位置に配
置されるため、同図に示すように、レフレックスミラー
３２，３３とプリズム３４との間に焦点板３８，３９を
配置して焦点板画像をプリズム３４へ入射させる。ま
た、焦点板３８，３９の後方に集光レンズ４０，４１を
配置すれば、ファインダ画像がより明るくなり見やすく
なる。

【００２２】尚、図１２に示すように、ステレオカメラ
１，３１の左右のレンズ４，５は、無限遠で撮影範囲が
一致するように、平行且つ中心軸が露光画面領域の中心
に位置しており、左右のレンズ４，５の視野のそれぞれ
外側１／２によって合成されたファインダ像を見るの
で、レンズ４，５並びに左右の露光画面の中心ピッチＰ
₁と等しい幅で撮影範囲の左右中心へ向かう中央領域は
視野外となる。しかし、目視できない範囲は狭い線状で
あり、近接撮影時以外にはこの範囲内に隠れて見えない
被写体は殆どない。また、ステレオカメラを水平方向に
振ることによって撮影範囲の全ての被写体を見ることが
できるので撮影に何ら不都合はない。

【００２３】図１３は、請求項２記載のステレオカメラ
５１を示し、前述したステレオカメラ１と同様に、カメ
ラボディ５２に対して前後スライド自在なスライドフレ
ーム５３が装着されている。スライドフレーム５３の前
面には一対のレンズボード５４，５５が左右対称に装着
され、レンズボード５４，５５にレンズ４，５が装着さ
れている。また、焦点板９，１０の上方には、図１のス
テレオカメラ１と同様に、プリズム１１または２１と接
眼レンズ１２とが配置されている。左右のレンズボード
５４，５５は、スライドフレーム５３へ左右スライド自
在に装着され、送りネジ機構によってレンズボード５
４，５５相互の間隔を左右対称に拡縮できる構造となっ
ている。

【００２４】図１４は焦点調節機構並びにレンズの中心
間距離調節機構を示し、スライドフレーム５３の前部に
水平方向へ取付けられた送りネジ５６は、左側に左ネジ
５６ａが成形され、右側に右ネジ５６ｂが成形されてい
る。そして、左ネジ５６ａに左レンズボード５４のメネ
ジ部５４ａが噛合し、右ネジ５６ｂに右レンズボード５
５のメネジ部５５ａが噛合して、レンズボード５４，５
５を左右のレンズ４，５の中心ピッチが左右の露光面ピ
ッチＰ₁と等しくなる位置からレンズが接近する方向の
一定範囲内で移動させることができる。

【００２５】また、スライドフレーム５３の後部にはカ
ムシャフト５７が軸支され、カムシャフト５７の両端に
焦点調節用のカム５８が嵌着されている。スライドフレ
ーム５３はバネ（図示せず）によって後方（図１４にお
いて上方）へ付勢され、カメラボディ５２のカム受け面
にカム５８が圧接しており、カムシャフト５７の回転に
応じてスライドフレーム５３が前後にスライドする。

【００２６】送りネジ５６とカムシャフト５７は、平歯
車５９，６０によって連結され、送りネジ５６の一端に
取付けた調節ノブ６１を回転するとレンズボード５４，
５５並びにスライドフレーム５３が連動して焦点並びに
レンズの中心間距離が調節される。。

【００２７】図１５はレンズの焦点と中心間距離の関係
を表したものであり、レンズを１枚の薄いレンズと仮定
し、レンズの焦点距離 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ｆ被写体からレンズの主点までの距離 ‥‥‥‥ Ｌレンズの焦点位置から結像位置までの距離 ‥Δｉｆとすれば、Δｉｆ＝ｆ²／（Ｌ−ｆ）であるので、レン
ズの主点とフィルム面との距離はｆ＋Δｉｆとなる。

【００２８】また、撮影範囲を左右で一致させるための
左右のレンズのそれぞれのシフト量Ｓｌは、ステレオカ
メラの左右露光面のピッチをＰ₁とすると、Ｓｌ＝（Ｐ₁／２）×（ｆ＋Δｉｆ）／（Ｌ＋ｆ＋Δｉｆ）となり、被写体からレンズの主点までの距離Ｌが減少す
るにつれて、上式から算出されるシフト量Ｓｌだけ左右
のレンズをそれぞれ接近する方向へ移動させればよい。

【００２９】従って、送りネジ５６のピッチとカム５８
の形状を、上記の式を満足する関係に成形することによ
り、調節ノブ６１の回転角度に比例して移動するレンズ
ボード５４，５５に対して、カム５８を移動手段とする
スライドフレーム５３は、撮影距離が近距離になるほど
繰出し量が指数関数的に増大して撮影距離にかかわらず
左右の撮影範囲が一致する。

【００３０】よって、撮影距離にかかわらず、被写体の
視差が自動的に補正されて、合焦位置にある被写体が、
左右の画面においてほぼ同一位置に撮影されることにな
り、ステレオスライドマウントにフィルムを装着する際
にフィルムピッチを調整して視差を補正する必要が殆ど
無くなる。また、スライドマウントの窓によって遮蔽す
べき左右画面の非重複部分が減少するので画面損失の少
ないステレオスライドを作成することができる。

【００３１】尚、図１４に示すカメラボディ５２以外の
レンズ４，５、レンズボード５４，５５及びスライドフ
レーム５３を含めた可動部分全体をユニット化してレン
ズユニット交換可能に形成することにより、それぞれレ
ンズの焦点距離に合わせて送りネジのピッチ並びにカム
の形状を設計した各種の焦点距離のレンズユニットを使
用することができる。

【００３２】上述したステレオカメラ５１において視差
補正の状態は、接眼レンズ１２を覗いて確認することが
できる。図１６（ａ）は被写体、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は
ファインダ像を示し、ステレオカメラを水平方向へ回動
して（ａ）に示す被写体を画面中央に位置させた場合
に、被写体に焦点が合っていると被写体が左右のプリズ
ム視野の交差点上に位置し、（ｂ）に示すように被写体
が実際の形状に見える。

【００３３】被写体が合焦位置、即ち左右のプリズム視
野の交差点より遠距離に有る場合は、（ｃ）に示すよう
に幅広に見え、さらに被写体が遠方の場合は左右に別れ
た二重像となる。一方、被写体が左右のプリズム視野の
交差点より近距離にある場合は、前述したように中央の
死角に入った部分がマスクされて、（ｄ）に示すように
幅狭に見える。このように、ファインダ画像中の近景被
写体が実際の形状に見えるように調節ノブ６１を回転す
ることにより、適切に視差が補正された状態で撮影する
ことができる。

【００３４】また、被写体によっては、視差補正及び焦
点調節が容易でない場合があり、特に、被写体が縦線状
や横線状のものの場合は合焦及び視差の状態判断が困難
であるが、そのような場合は、ステレオカメラを水平姿
勢から左右いずれかに傾斜させれば容易に焦点調節状態
を視認することができる。

【００３５】図１７は、ステレオカメラを水平姿勢から
左右いずれかに傾斜させた場合のファインダ像を示し、
合焦状態では線状被写体は図１７（ａ）のように連続し
て見えるが、合焦位置より遠方の場合は、同図（ｂ）の
ように左右の画像が離反する方向へ移動して線状被写体
は中央で分断される。また、合焦位置より近距離にある
場合は、左右の被写体が接近することにより、この場合
も線状被写体が中央で分断されるので焦点調節並びに視
差補正の適否を容易に判断できる。

【００３６】尚、前述した請求項１記載のステレオカメ
ラ１においては、左右の撮影画面のそれぞれ外側に視野
が重複しない部分があり、この非重複部分は、従来行わ
れているように、ステレオスライドマウントの窓枠によ
ってマスクすることになる。

【００３７】また、請求項２記載のステレオカメラ５１
は、焦点調節に連動して視差が補正されるので左右の画
面に非重複部分は殆ど発生しないが、焦点を合わせた主
要被写体が遠景にあって近景被写体に対する視差補正が
不足した状態で撮影した場合は、従来と同様にマウント
時に左右の撮影フィルムのそれぞれ外側をマスクして視
差を補正する必要が生じることがある。

【００３８】図１８は、上述したマウント時の視差補正
を要するステレオカメラの特性に鑑みて提案するステレ
オカメラの画面配置を示すものであり、マウント時にフ
ィルムＦの画面の縁部をマスクすることから、フィルム
上の各画面Ｐ間にギャップを設けず、隣接する画面が接
触した状態で撮影するように露光画面を配置したもので
ある。これにより、限られた画面ピッチで有効画面面積
が最大限に拡大される。

【００３９】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、例えば、図７乃至図１１に示したステレ
オカメラのファインダ構成を、図１３のステレオカメラ
５１に適用する等、本発明の技術的範囲内において種々
の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたも
のに及ぶことは当然である。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のステレオ
カメラは、左右の画面のそれぞれ１／２を接続して合成
した画面を一つのファインダにて観察できるので、二つ
のファインダを覗く形式のものよりも視認性が向上し、
操作性に優れている。また、従来のペンタプリズムを２
個搭載したステレオカメラよりもファインダの製造コス
トが削減され、レフレックス形ステレオカメラの低価格
化に寄与できる。

【００４１】また、請求項２記載のステレオカメラにお
いては、視差補正並びに焦点調節の合否をファインダ画
像によって判断でき、予め、画面損失を抑制して最適な
ステレオ効果を発揮できる状態で撮影することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載のステレオカメラの正面図。

【図２】プリズムを示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は平
面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は
（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｆ）は側面図である。

【図３】プリズムの寸法と焦点板ピッチとの関係を示す
解説図。

【図４】図２に示すプリズムの斜視図。

【図５】プリズムの他の実施形態を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面
図、（ｅ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｆ）は側面図
である。

【図６】図５に示すプリズムの斜視図。

【図７】請求項１記載の発明の他の実施形態を示すステ
レオカメラの正面図。

【図８】図７に示すステレオカメラのプリズムを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、
（ｄ）は背面図、（ｅ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図、
（ｆ）は側面図である。

【図９】図７に示すステレオカメラのプリズム並びにレ
フレックスミラーの配置を示す解説図。

【図１０】図７に示すステレオカメラのプリズム並びに
レフレックスミラーの配置を示す斜視図。

【図１１】図７に示すステレオカメラの他の実施形態を
示し、プリズム並びにレフレックスミラーの配置を示す
解説図。

【図１２】図１に示すステレオカメラの撮影範囲並びに
ファインダ視野の解説図。

【図１３】請求項２記載のステレオカメラの正面図。

【図１４】請求項２記載のステレオカメラの焦点調節機
構並びにレンズの中心間距離調節機構の解説図。

【図１５】請求項２記載のステレオカメラの焦点調節並
びにレンズの中心間距離調節の関係を表す解説図。

【図１６】（ａ）は被写体、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれ
ぞれ被写体のファインダ画像を示す解説図である。

【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ被写体のファ
インダ画像を示す解説図である。

【図１８】ステレオカメラの露光画面配置を示すフィル
ムの正面図。

【符号の説明】

１ステレオカメラ３スライドフレーム４，５レンズ６焦点調節ダイアル９，１０焦点板１１，２１プリズム１２接眼レンズ３１ステレオカメラ３２，３３レフレックスミラー３４プリズム５１ステレオカメラ５４，５５レンズボード５６送りネジ５７カムシャフト５８カム６１調節ノブ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一台のカメラボディにレンズ、レフレッ
クスミラー及びプリズムからなる一眼レフレックスカメ
ラの光学系を左右に二系統搭載し、レフレックスミラー
及びプリズムを介して左右のレンズの入射像を観察でき
るようにしたレフレックス形のステレオカメラにおい
て、前記左右のレンズの撮影範囲のそれぞれ外側１／２
の画面を対称的に左右反転して一つの正立正像を合成す
る複合形のプリズムを設け、左右のレンズの撮影範囲の
それぞれ外側１／２を一眼で観察できるように形成した
ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項２】上記左右のレンズの中心間距離を調節自
在に形成し、焦点調節機構とレンズの中心間距離調節機
構とに連動機構を介装し、合焦距離における左右のレン
ズの撮影範囲を常時合致させるように形成した請求項１
記載のステレオカメラ。