JP3566415B2 - Stereo camera positioning adjustment device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２台のカメラを用いて立体感を有する映像を撮影する立体カメラにおいて、被写***置に応じて２台のカメラ位置を調整する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、人間の目で捉える映像に立体感があるのは、左右の目で異なる方向から捉えた映像が脳により合成された映像として捉えられるためである。
このことを利用して、２台のカメラを左右に設け、夫々被写体に向けて撮影した映像を合成することにより、平面に映し出された映像であっても立体感を有する映像を得ることができる。
【０００３】
そこで、２台のカメラを１つの台に支持して、相対位置を調整しつつ立体撮影を行うことのできる立体カメラが提案されている。
即ち、図１０に示すように、等倍で撮影する場合、人間の目で捉える映像と同様の立体感を得るためには、左右のカメラのレンズ位置を人間の左右の目の間隔 （６５ｍｍ程度） 離した上で、夫々被写体に向けて撮影を行えばよい。また、ズームレンズを用いれば、人間と被写体との距離より後方に離れた位置にあっても、左右をカメラの距離を大きくして人間の左右の目が被写体を向く方向と同一方向に各カメラを向けてズーム撮影を行うことで、近くで人間が捉えた映像と同一感覚の立体像を得ることができる。
【０００４】
このように、２台のカメラを１台に組み込んだ立体カメラにおいては、左右のカメラの間隔を調整する機構と、被写体に向けての角度を調整する機構とが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の立体カメラの位置決め調整装置では、平行及び角度移動は、夫々、別の操作で行っていたため、操作が煩雑であった。また、２台のカメラの光軸合わせも右カメラを固定し、左カメラを、前１箇所、後２箇所に球状の調整板を設け、それを上下させることにより、操作していたため、光軸合わせが困難であった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、操作性が良好な立体カメラの位置決め調整装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明にかかる装置では、２台のカメラを用いて立体撮影する立体カメラにおいて各カメラを被写***置に応じて位置決め調整する装置であって、前記２台のカメラを夫々載置する左右一対のステージと、各ステージを、夫々、被写体方向に向けられる基準軸に対して前方、後方で、移動可能に支持する支持部材と、該右ステージ用の支持部材、左ステージ用の支持部材の移動量を、１本のシャフトを介して等しく配分し、支持部材を左右逆向き方向に等量ずつ平行移動させる平行移動機構と、前記１本のシャフトの中間位置に設けられ、副輳角を変えられるように該シャフトの回転を中間位置で遮断するクラッチ機構と、を備えた。
【０００８】
かかる構成によれば、左右一対のステージを平行移動させるときは、平行移動機構が、両ステージの支持部材の移動量を前後方向に等しく配分することにより、支持部材は左右逆向き方向に等量ずつ平行移動する。また、クラッチ機構によりシャフトを中間位置で断状態とすることにより、副輳角が可変する。従って、１本のシャフトで平行移動と副輳角の可変を行うことが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明にかかる装置では、前記平行移動機構は、前記基準軸を挟んで左右両側に、互いに平行に配設されて支持部材をガイドする一対のガイド部材と、基準軸に対して左右方向に、ガイド部材と平行に配設され、基準軸を境に逆巻きに、等間隔にネジが刻設されて支持部材と歯合し、回転して該支持部材を移動させる一対のリードネジと、該一対のリードネジを、かさ歯車を介して回転させる前記１本のシャフトと、を備えて構成されている。
【００１０】
かかる構成によれば、支持部材及び左右一対のステージを介して左右カメラを平行移動させることが可能となる。
請求項３の発明にかかる装置では、前記シャフトは、フレックス・シャフトによって湾曲可能に構成されている。
かかる構成によれば、入出力間の距離が一定に保たれ、回転を任意の方向に変えて自由に伝達することが可能となる。また機器の配列が自由にでき、正確な芯出しを必要とせず、多少の偏心があっても正確に一定のトルクの伝達が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態を示す図１において、カメラ・ステージ１は、右カメラを載置するためのステージであり、カメラ・ステージ２は、左カメラを載置するステージである。尚、被写体は、図中、矢印で示す基準軸上の前方に位置し、カメラ・ステージ１，２は、長手方向が基準軸の前後方向となるように配設され、左右カメラは、基準軸を中心に左右対称に配置される。
【００１２】
本実施の形態の立体カメラの位置決め装置は、カメラ・ステージ１，２を支持する支持機構と、左右カメラの左右位置を調整するためにカメラ・ステージ１，２を平行移動させる平行移動機構と、左右カメラと被写体とのなす角度である副輳角を調整するための副輳角調整機構と、左右カメラの傾斜を調整するための傾斜角調整機構と、左右カメラの高さを調整するための高さ調整機構と、を備えている。
【００１３】
まず、カメラ・ステージ１，２の支持機構について説明する。
カメラ・ステージ１，２の前部は、支持軸７，８を介して支持部材３，４によって支持され、カメラ・ステージ１，２の後部は、支持部材５，６によって支持されている。
カメラ・ステージ１は、支持軸７及び支持部材５の支点を中心に回動可能となっており、カメラ・ステージ２は、支持軸８及び支持部材６の支点を中心に回動可能となっている。尚、支持部材５，６の支点の位置は、副輳角を可変する際に変わるので、１点であるとは限らない。このため、支持部材５，６を通す孔は余裕を持った長孔となっている。これにより、カメラ・ステージ１，２の平行移動及び副輳角の可変を行える構造となっている。
【００１４】
次に、図１〜４に基づいてカメラ・ステージ１，２の平行移動、副輳角調整機構について説明する。
尚、本実施の形態では、平行移動、副輳角調整を１軸のツマミで行えるように、平行移動、副輳角調整の切り替えを行うための切り替え機構が設けられている。
【００１５】
平行移動機構は、支持部材３〜６をガイドするガイド・シャフト９，１０と、支持部材３〜６を左右方向に移動させるリード・ネジ１１，１２と、リード・ネジ１１，１２を回転させるためのシャフト１３と、を備えて構成されている。
ガイド・シャフト９，１０は、基準軸と直角な左右方向に、夫々、撮影前方、撮影後方に配設されている。
【００１６】
リード・ネジ１１，１２は、夫々、ガイド・シャフト９，１０と平行に配設され、基準軸を挟んで右カメラ側にはオスの左ネジ、左カメラ側にはオスの右ネジが等間隔に形成されている。
支持部材３，４には、夫々、孔３ａ，４ａ、メス・ネジ３ｂ，４ｂが設けられ、ガイド・シャフト９は孔３ａ，４ａに挿入され、リード・ネジ１１はメス・ネジ３ｂ，４ｂと歯合する。これにより、支持部材３，４はガイド・シャフト９によってガイドされ、リード・ネジ１１が回転することによって左右方向に移動する。同様に、支持部材５，６にも、夫々、ガイド・シャフト１０が挿入される孔５ａ，６ａ、リード・ネジ１２と歯合するメス・ネジ５ｂ，６ｂが設けられている。
【００１７】
リード・ネジ１１，１２の一端には、夫々、かさ歯車１１ａ，１２ａが形成されている。また、カメラ・ステージ１，２の平行移動、副輳角調整用のシャフト１３は、基準軸と平行に配設され、リード・ネジ１１，１２のかさ歯車１１ａはシャフト１３の先端部に設けられたかさ歯車１３ａと歯合し、かさ歯車１２ａは、シャフト１３の中間部に設けられたかさ歯車１３ｂと歯合する。
【００１８】
シャフト１３は、軸受け１４によって回転自由に把持され、シャフト１３には、例えば、スプリング・コイルによって構成されたフレックス・シャフト１５を介して調整ツマミ１６が連結されている。
尚、このフレックス・シャフト１５は、スプリング・コイルに限られず、例えば、ゴム等の弾性体であれば、他のものを用いてもよい。
【００１９】
シャフト１３と、フレックス・シャフト１５と、は、角型スプライン継手により連結されている。即ち、図２に示すように、シャフト１３、フレックス・シャフト１５には、夫々、メス、オスの角型スプライン継手が形成され、メス、オスの角型スプライン継手が係合することによりシャフト１３とフレックス・シャフト１５とが連結される。
【００２０】
シャフト１３のかさ歯車１３ａ，１３ｂの間には、シャフト１３を接・断するＶ溝クラッチ１３ｃが設けられている。このＶ溝クラッチ１３ｃは、常時、スプリング・バネ１７により接続方向に付勢されている。
このＶ溝クラッチ１３ｃを接状態とすることにより、カメラ・ステージ１，２は左右逆向き方向の平行移動の調整が可能となり、断状態とすることにより、副輳角の調整が可能となる。
【００２１】
Ｖ溝クラッチ１３ｃを断状態にするには、クランク機構１８と、シャフト１９と、を作動させる。
クランク機構１８は、クランク１８ａと、クランク軸１８ｂと、クランク１８ａの一端に連結されて、Ｖ溝クラッチ１３ｃをシャフト１３の軸方向にガイドするガイド・ピン１８ｃと、を備えて構成されている。
【００２２】
尚、前述の軸受け１４には、周方向に溝が設けられ、ガイド・ピン１８ｃは、この溝と係合するようになっている。従って、シャフト１３の回転が可能となり、しかも、ガイド・ピン１８ｃでＶ溝クラッチ１３ｃをシャフト１３の軸方向にガイドすることも可能となっている。
シャフト１９は、カメラ・ステージ１，２の平行移動、副輳角調整の切り換えを行うためのシャフトであり、部分拡大図である図２及び図３に示すように、ストッパ２０に把持され、先端部は、ネジ２１及び連結部材２２を介してクランク１８ａの他端に連結されている。このような構造により、シャフト１９は、クランク１８ａに対し回動自由となり、また、回転も自由となる。そして、シャフト１９は、基端部に形成された切り替えツマミ１９ａにより操作される。
【００２３】
シャフト１９には、ストッパ・ピン１９ｂが設けられている。また、ストッパ２０には、図３に示すように、ストッパ・ピン１９ｂが貫通可能な形状の貫通孔１９ａが設けられている。
次に、図５及び図６に基づいて傾斜角調整機構について説明する。
傾斜角調整機構３０は、ローテーションとチルトとの相反する動作を機構的に組み込んだものであり、カメラ・ステージ１上に載置されている。
【００２４】
ローテーション機構３１とチルト機構３２とは、９０°の方向で同じような動作をする機構であり、ローテーションは、基準軸と平行なローテーション軸を中心に左右方向に回動し、チルトは、基準軸と水平方向に直角な方向のチルト軸を中心に回動する動作である。
尚、右カメラは、この傾斜角調整機構３０上のカメラ固定部３３及びマウント３４によって固定される。
【００２５】
ローテーション機構３１及びチルト機構３２の構造を示す図６において、ステージ３５の下面には、歯３５ａが形成され、この歯３５ａとウォーム・ギア３７とが歯合する。ウォーム・ギア３７は、支持ステージ３８により回転自由に支持され、ウォーム・ギア３７を回転させることにより、ステージ３５が回動し、ステージ３１の傾斜が可変する。尚、このステージ３１の回動中心は、カメラの光軸と略一致した位置になる。
【００２６】
カメラは、例えばネジ等によってＶエッジ金具３４に取り付けられる。
カメラ固定部３３には、Ｖエッジ金具３４と嵌合するように、逆Ｖ溝が形成されている。また、カメラ固定部３３には、カメラ着脱操作用のレバー３５が備えられている。
このレバー３５は、カム機構を有しているため、レバー３５を左方向に回動することにより、カメラ固定部３３が開いてＶエッジ金具３４の着脱が自由となり、Ｖエッジ金具３４をカメラ固定部３３に置いて、レバー３５を右方向に回動することにより、レバー３５に押圧されてカメラ固定部３３の逆Ｖ溝とＶエッジ金具３４のＶエッジとが嵌合し、Ｖエッジ金具３４とともにカメラがカメラ固定部３３に固定される。
【００２７】
次に、図７〜図９に基づいて、高さ調整機構について説明する。
高さ調整機構４０は、カメラ・ステージ２上の載置される。
図８及び図９に示すように、支持ステージ４２には、Ｌ字型のＬアングル４１が支点Ｏを中心として回動自由に取り付けられ、調整ネジ４３もＬアングル４１のもう一端に当接するように取り付けられている。
【００２８】
ステージ４４には、Ｌアングル４１のもう一端に当接する位置に、ピン４５が備えられている。
尚、高さ調整ステージは、例えば、ラック・ピニオン方式のものでもよい。
また、図示しないが、傾斜角調整用、高さ調整用のシャフトにも、図２に示すようなフレックス・シャフトを中間に介装してもよい。
【００２９】
次に、本実施例装置による一連の位置決め調整について説明する。
撮影時は、立体カメラを被写体の正面に向け、左右のカメラを左右方向に等量ずつ移動させるときは、ストッパ・ピン１９ｂの向きを、ストッパ２０の貫通孔２０ａの向きに揃え、ストッパ・ピン１９ｂをストッパ２０の貫通孔２０ａに貫通させる。これにより、Ｖ溝クラッチ１３ｃは、スプリング・バネ１７の付勢力により連結する。この状態で調整ツマミ１６を調整ツマミ１６を回転させると、かさ歯車１１ａと１３ａ，かさ歯車１２ａと１３ｂと、によって、回転方向が９０°転換され、リード・ネジ１１，１２が回転する。リード・ネジ１１，１２には、基準軸を挟んで、ネジの巻き方向が異なっているので、支持部材３〜６は、左右逆向きに等量ずつ移動する。
【００３０】
次に、副輳角を調整するときは、切り替えツマミ１９ａを引っ張り、ストッパ・ピン１９ｂを貫通孔２０ａから引抜く。これにより、クランク１８ａは、バネ１７の付勢力に抗してクランク軸１８ｂを支点として回動し、Ｖ溝クラッチ１３ｃが断状態となる。その後、切り替えツマミ１９ａを回転してストッパ・ピン１９ｂをストッパ２０に係合させる。
【００３１】
この状態で、調整ツマミ１６を回転すると、シャフト１３のＶ溝クラッチ１３ｃの先端側が回転停止したまま、かさ歯車１３ｂが回転し、回転が９０°転換される。リード・ネジ１１は回転せず、リード・ネジ１２だけが回転するので、カメラ・ステージ１は支軸７，支持部材５の支点を中心に回動し、カメラ・ステージ２は、支軸８、支持部材６の支点を中心に回動し、副輳角が可変される。
【００３２】
次に、左右カメラのローテーションを調整するときは、ローテーション用の調整ツマミを回転操作する。これにより、図６（Ａ）で示すウォーム・ギア３７が回転し、ステージ３５が回動して図６（Ｂ）に示すように、ローテーション方向の傾斜が変わる。
同様にして、左右カメラのチルトを調整するときは、チルト用の調整ツマミを回転操作する。これにより、ウォーム・ギア３７が回転し、チルト用のステージが回動してチルト角が変わる。
【００３３】
左カメラの高さを高くするときは、高さ調整機構の調整ネジ４３を時計回りに回転する。これにより、調整ネジ４３の先端がＬアングル４１を押圧し、Ｌアングル４１が回動して図８（Ｂ）のようにピン４５を押し上げ、ステージ４４が上昇する。その反対に、左カメラの高さを低くするときは、高さ調整機構の調整ネジを反時計回りに回転すれば、Ｌアングル４１が回動してピンが図８（Ａ）のように下がり、ステージ４４が低くなる。
【００３４】
かかる構成によれば、平行移動、副輳角調整を１軸のツマミで行えるので、操作性が向上し、また構造も簡易となる。
また、シャフトにフレックス・シャフトを用いることにより、入出力間の距離が一定に保たれ、回転を任意の方向に変えて自由に伝達することができる。そして、機器を自由に配列することができ、正確な芯出しを必要とせず、多少の偏心があっても正確に一定のトルクの伝達が可能となる。
【００３５】
また、光軸合わせについても左カメラ側に傾斜ステージ、右カメラ側に高さステージを設けることにより、精度及び操作性も向上させることができる。
尚、本実施の形態では、カメラ間隔調整，角度調整を共に手動で行うものを示したが、モータを駆動して行うものであってもよいことは勿論である。
また、傾斜ステージ、高さステージを載置するステージは、左右どちらであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明にかかる装置によれば、ステージの平行移動と副輳角の可変を１軸で行うことができる。
請求項２の発明にかかる装置によれば、左右カメラを平行移動させることができる。
【００３７】
請求項３の発明にかかる装置によれば、回転を任意の方向に変えて自由に伝達することができ、また、多少の偏心があっても正確に一定のトルクを伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１のフレックス・シャフトの継手の部分拡大図。
【図３】図１のＶ溝クラッチの切り替え機構の部分拡大図。
【図４】図１のストッパの部分拡大図。
【図５】図１のカメラ・ステージ上の傾斜角調整機構の斜視図。
【図６】図５の機構の説明図。
【図７】図１のカメラ・ステージ上の高さ調整機構の斜視図。
【図８】図７の機構の説明図。
【図９】同上機構の説明図。
【図１０】立体カメラの位置決め調整方法を説明するための図。
【符号の説明】
１，２ カメラ・ステージ
３〜６ 支持部材
９，１０ ガイド・シャフト
１１，１２ リード・ネジ
１３ シャフト
１３ｃ Ｖ溝クラッチ
１５ フレックス・シャフト
１８ クランク機構
１９ シャフト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for adjusting the positions of two cameras according to the position of a subject in a stereoscopic camera that captures a three-dimensional image using two cameras.
[0002]
[Prior art]
As is well known, images captured by the human eye have a three-dimensional effect because images captured from different directions by the left and right eyes are captured as images synthesized by the brain.
By taking advantage of this, by providing two cameras on the left and right sides and synthesizing the images shot toward the subject, it is possible to obtain an image having a three-dimensional effect even if the image is projected on a plane. .
[0003]
Therefore, a stereoscopic camera has been proposed which can support two cameras on one platform and perform stereoscopic photography while adjusting the relative position.
That is, as shown in FIG. 10, when photographing at the same magnification, in order to obtain the same three-dimensional effect as the image captured by the human eye, the lens positions of the left and right cameras are set to the distance between the human right and left eyes (about 65 mm). It is only necessary to shoot each of the subjects after separating them. In addition, if a zoom lens is used, even if the camera is located behind the distance between the human and the subject, the distance between the left and right cameras is increased, and each camera is set in the same direction as the direction in which the left and right eyes of the human face the subject. By performing zoom shooting with the camera facing, a stereoscopic image having the same feeling as a video captured by a human nearby can be obtained.
[0004]
As described above, in a three-dimensional camera in which two cameras are incorporated into one, a mechanism for adjusting the distance between the left and right cameras and a mechanism for adjusting the angle toward the subject are required.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the positioning adjustment device of the conventional stereoscopic camera, since the parallel and the angular movement are performed by different operations, respectively, the operation is complicated. Also, the optical axis alignment of the two cameras was fixed by fixing the right camera, and the left camera was operated by providing spherical adjustment plates at one place in front and two places behind and moving it up and down. Matching was difficult.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a positioning adjustment device for a stereoscopic camera with good operability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the apparatus according to the first aspect of the present invention is an apparatus for positioning and adjusting each camera according to the position of a subject in a three-dimensional camera for performing three-dimensional imaging using two cameras, wherein each of the two cameras is mounted. A pair of left and right stages to be placed, and a support member for movably supporting each stage, forward and rearward with respect to a reference axis directed toward the subject, a support member for the right stage, and a support member for the left stage. A translation mechanism for equally distributing the amount of movement of the support member via one shaft, and for parallelly moving the support member in equal amounts in opposite directions to the left and right, and a parallel movement mechanism provided at an intermediate position between the one shaft; A clutch mechanism for interrupting the rotation of the shaft at an intermediate position so that the convergence angle can be changed.
[0008]
According to such a configuration, when the pair of left and right stages are moved in parallel, the translation mechanism equally distributes the amount of movement of the support members of both stages in the front-rear direction, so that the support members are equidistant in the left-right opposite direction. Move in parallel. Further, the sub-convergence angle is varied by setting the shaft in the disconnected state at the intermediate position by the clutch mechanism. Therefore, it is possible to perform parallel movement and change the sub-convergence angle with one shaft.
[0009]
In the apparatus according to the second aspect of the present invention, the parallel movement mechanism includes a pair of guide members disposed parallel to each other on the left and right sides of the reference axis to guide a support member, and a right and left direction relative to the reference axis. A pair of lead screws that are disposed in parallel with the guide member, are reversely wound around the reference axis, are screwed at equal intervals, mesh with the support member, rotate and move the support member, And the one shaft for rotating the pair of lead screws via a bevel gear.
[0010]
According to this configuration, the left and right cameras can be moved in parallel via the support member and the pair of left and right stages.
In the apparatus according to the third aspect of the present invention, the shaft is configured to be bendable by a flex shaft.
According to such a configuration, the distance between the input and the output is kept constant, and the rotation can be changed to an arbitrary direction and transmitted freely. In addition, the arrangement of the devices can be made freely, accurate centering is not required, and even if there is some eccentricity, a constant torque can be transmitted accurately.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1 showing the present embodiment, a camera stage 1 is a stage for mounting a right camera, and a camera stage 2 is a stage for mounting a left camera. The subject is located in front of the reference axis indicated by an arrow in the figure, and the camera stages 1 and 2 are arranged so that the longitudinal direction is in the front-back direction of the reference axis. Are arranged symmetrically with respect to the center.
[0012]
The positioning device of the stereoscopic camera according to the present embodiment includes a support mechanism that supports the camera stages 1 and 2, a translation mechanism that translates the camera stages 1 and 2 in order to adjust the left and right positions of the left and right cameras, A sub-convergence angle adjustment mechanism for adjusting a sub-convergence angle, which is an angle formed between the left and right cameras and a subject, a tilt angle adjustment mechanism for adjusting the inclination of the left and right cameras, and an adjustment mechanism for adjusting the height of the left and right cameras A height adjustment mechanism.
[0013]
First, a support mechanism for the camera stages 1 and 2 will be described.
The front portions of the camera stages 1 and 2 are supported by support members 3 and 4 via support shafts 7 and 8, and the rear portions of the camera stages 1 and 2 are supported by support members 5 and 6.
The camera stage 1 is rotatable about a fulcrum of the support shaft 7 and the support member 5, and the camera stage 2 is rotatable about a fulcrum of the support shaft 8 and the support member 6. I have. Note that the position of the fulcrum of the support members 5 and 6 changes when the sub-convergence angle is changed, so that it is not necessarily one point. For this reason, the holes through which the support members 5 and 6 pass are long holes with a margin. Thus, the camera stages 1 and 2 can be moved in parallel and the sub-convergence angle can be varied.
[0014]
Next, the parallel movement of the camera stages 1 and 2 and the sub-convergence angle adjusting mechanism will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, a switching mechanism for switching between the parallel movement and the sub-convergence angle adjustment is provided so that the parallel movement and the sub-convergence angle adjustment can be performed with a one-axis knob.
[0015]
The parallel movement mechanism is for rotating the guide shafts 9 and 10 for guiding the support members 3 to 6, the lead screws 11 and 12 for moving the support members 3 to 6 in the left and right direction, and the lead screws 11 and 12. And a shaft 13.
The guide shafts 9 and 10 are disposed in the left and right directions perpendicular to the reference axis, in front of and behind the photographing, respectively.
[0016]
The lead screws 11 and 12 are disposed in parallel with the guide shafts 9 and 10, respectively. A male left screw is provided on the right camera side and a male right screw is provided on the left camera side with the reference axis interposed therebetween. Is formed.
The supporting members 3 and 4 are provided with holes 3a and 4a and female screws 3b and 4b, respectively, the guide shaft 9 is inserted into the holes 3a and 4a, and the lead screw 11 is connected with the female screws 3b and 4b. Mesh. Thus, the support members 3 and 4 are guided by the guide shaft 9 and move in the left-right direction by the rotation of the lead screw 11. Similarly, the supporting members 5 and 6 are provided with holes 5a and 6a into which the guide shaft 10 is inserted and female screws 5b and 6b meshing with the lead screw 12, respectively.
[0017]
Bevel gears 11a and 12a are formed at one ends of the lead screws 11 and 12, respectively. The shaft 13 for parallel movement of the camera stages 1 and 2 and the adjustment of the sub-convergence angle are arranged in parallel with the reference axis, and the bevel gear 11 a of the lead screws 11 and 12 is provided at the tip of the shaft 13. The bevel gear 13a meshes with the bevel gear 13b, and the bevel gear 12a meshes with a bevel gear 13b provided at an intermediate portion of the shaft 13.
[0018]
The shaft 13 is rotatably gripped by a bearing 14, and an adjustment knob 16 is connected to the shaft 13 via, for example, a flex shaft 15 constituted by a spring coil.
The flex shaft 15 is not limited to a spring coil. For example, any other elastic body such as rubber may be used.
[0019]
The shaft 13 and the flex shaft 15 are connected by a square spline joint. That is, as shown in FIG. 2, a female and male square spline joints are formed on the shaft 13 and the flex shaft 15, respectively. The flex shaft 15 is connected.
[0020]
Between the bevel gears 13a and 13b of the shaft 13, a V-groove clutch 13c for connecting and disconnecting the shaft 13 is provided. The V-groove clutch 13c is always urged by a spring 17 in the connection direction.
By setting the V-groove clutch 13c in the contact state, the camera stages 1 and 2 can adjust the parallel movement in the left and right opposite directions, and can adjust the sub-convergence angle by setting the camera stage 1 and 2 to the disengaged state.
[0021]
To disengage the V-groove clutch 13c, the crank mechanism 18 and the shaft 19 are operated.
The crank mechanism 18 includes a crank 18a, a crank shaft 18b, and a guide pin 18c connected to one end of the crank 18a to guide the V-groove clutch 13c in the axial direction of the shaft 13.
[0022]
The bearing 14 is provided with a groove in the circumferential direction, and the guide pin 18c is engaged with the groove. Therefore, the rotation of the shaft 13 becomes possible, and the V-groove clutch 13c can be guided in the axial direction of the shaft 13 by the guide pin 18c.
The shaft 19 is a shaft for switching between the parallel movement of the camera stages 1 and 2 and the adjustment of the sub-convergence angle, and is gripped by the stopper 20 as shown in FIGS. The part is connected to the other end of the crank 18a via a screw 21 and a connecting member 22. With such a structure, the shaft 19 can freely rotate with respect to the crank 18a, and can freely rotate. The shaft 19 is operated by a switching knob 19a formed at the base end.
[0023]
The shaft 19 is provided with a stopper pin 19b. As shown in FIG. 3, the stopper 20 is provided with a through hole 19a having a shape through which the stopper pin 19b can pass.
Next, the tilt angle adjusting mechanism will be described with reference to FIGS.
The tilt angle adjusting mechanism 30 mechanically incorporates opposing operations of rotation and tilt, and is mounted on the camera stage 1.
[0024]
The rotation mechanism 31 and the tilt mechanism 32 are mechanisms that perform the same operation in the direction of 90 °. The rotation is rotated left and right around a rotation axis parallel to the reference axis, and the tilt is set to the reference axis. And a rotation about a tilt axis in a direction perpendicular to the horizontal direction.
The right camera is fixed by the camera fixing portion 33 and the mount 34 on the tilt angle adjusting mechanism 30.
[0025]
In FIG. 6 showing the structure of the rotation mechanism 31 and the tilt mechanism 32, teeth 35 a are formed on the lower surface of the stage 35, and the teeth 35 a mesh with the worm gear 37. The worm gear 37 is rotatably supported by a support stage 38, and by rotating the worm gear 37, the stage 35 rotates and the inclination of the stage 31 can be changed. The center of rotation of the stage 31 is located at a position substantially coincident with the optical axis of the camera.
[0026]
The camera is attached to the V-edge fitting 34 by, for example, screws.
An inverted V-groove is formed in the camera fixing portion 33 so as to fit with the V-edge fitting 34. Further, the camera fixing portion 33 is provided with a lever 35 for a camera attaching / detaching operation.
Since the lever 35 has a cam mechanism, by rotating the lever 35 to the left, the camera fixing part 33 is opened, and the attachment and detachment of the V-edge fitting 34 are free, and the V-edge fitting 34 is fixed to the camera. By rotating the lever 35 to the right in the portion 33, the lever 35 is pressed by the lever 35 so that the inverted V-groove of the camera fixing portion 33 and the V-edge of the V-edge fitting 34 are fitted. At the same time, the camera is fixed to the camera fixing section 33.
[0027]
Next, the height adjusting mechanism will be described with reference to FIGS.
The height adjustment mechanism 40 is mounted on the camera stage 2.
As shown in FIGS. 8 and 9, an L-shaped L angle 41 is attached to the support stage 42 so as to be freely rotatable about a fulcrum O, and the adjustment screw 43 is also in contact with the other end of the L angle 41. Attached to.
[0028]
The stage 44 is provided with a pin 45 at a position in contact with the other end of the L angle 41.
The height adjustment stage may be of a rack and pinion type, for example.
Although not shown, a flex shaft as shown in FIG. 2 may be interposed also in the shaft for adjusting the inclination angle and the height.
[0029]
Next, a series of positioning adjustments by the apparatus of the present embodiment will be described.
At the time of photographing, when the stereoscopic camera is directed in front of the subject and the left and right cameras are moved in equal amounts in the left and right directions, the stopper pins 19b are aligned with the through holes 20a of the stopper 20, and the stopper pins are aligned. 19b is passed through the through hole 20a of the stopper 20. Thereby, the V-groove clutch 13c is connected by the urging force of the spring 17. When the adjustment knob 16 is rotated in this state, the rotation direction is changed by 90 ° by the bevel gears 11a and 13a and the bevel gears 12a and 13b, and the lead screws 11, 12 are rotated. Since the winding directions of the lead screws 11 and 12 are different from each other with respect to the reference axis, the support members 3 to 6 move left and right by equal amounts in opposite directions.
[0030]
Next, when adjusting the subconvergence angle, the switching knob 19a is pulled, and the stopper pin 19b is pulled out from the through hole 20a. Thus, the crank 18a rotates about the crank shaft 18b as a fulcrum against the urging force of the spring 17, and the V-groove clutch 13c is disengaged. Thereafter, the switching knob 19 a is rotated to engage the stopper pin 19 b with the stopper 20.
[0031]
When the adjustment knob 16 is rotated in this state, the bevel gear 13b rotates while the tip side of the V-groove clutch 13c of the shaft 13 is stopped rotating, and the rotation is changed by 90 °. Since the lead screw 11 does not rotate and only the lead screw 12 rotates, the camera stage 1 rotates around the support shaft 7 and the fulcrum of the support member 5, and the camera stage 2 controls the support shaft 8, The support member 6 rotates around the fulcrum, and the sub-convergence angle is changed.
[0032]
Next, when adjusting the rotation of the left and right cameras, the rotation adjustment knob is rotated. Accordingly, the worm gear 37 shown in FIG. 6A rotates, and the stage 35 rotates to change the inclination in the rotation direction as shown in FIG. 6B.
Similarly, to adjust the tilt of the left and right cameras, the user rotates the tilt adjustment knob. As a result, the worm gear 37 rotates, and the tilt stage rotates to change the tilt angle.
[0033]
To increase the height of the left camera, the adjustment screw 43 of the height adjustment mechanism is rotated clockwise. As a result, the tip of the adjusting screw 43 presses the L angle 41, the L angle 41 rotates to push up the pin 45 as shown in FIG. 8B, and the stage 44 moves up. Conversely, when lowering the height of the left camera, turning the adjustment screw of the height adjustment mechanism counterclockwise rotates the L angle 41 and lowers the pin as shown in FIG. , The stage 44 is lowered.
[0034]
According to this configuration, the parallel movement and the sub-convergence angle adjustment can be performed with a single-axis knob, so that the operability is improved and the structure is simplified.
In addition, by using a flex shaft for the shaft, the distance between the input and output is kept constant, and rotation can be changed in any direction and transmission can be freely performed. Then, the devices can be freely arranged, accurate centering is not required, and even if there is some eccentricity, a constant torque can be transmitted accurately.
[0035]
Also, with respect to optical axis alignment, by providing an inclined stage on the left camera side and a height stage on the right camera side, accuracy and operability can be improved.
In this embodiment, the camera distance adjustment and the angle adjustment are both performed manually. However, it is needless to say that the adjustment may be performed by driving a motor.
The stage on which the tilt stage and the height stage are placed may be either left or right.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the apparatus of the first aspect, the translation of the stage and the variation of the sub-convergence angle can be performed on one axis.
According to the apparatus of the second aspect, the left and right cameras can be translated.
[0037]
According to the device according to the third aspect of the present invention, rotation can be freely changed by changing the rotation in an arbitrary direction, and a constant torque can be accurately transmitted even with some eccentricity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of a joint of the flex shaft of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially enlarged view of a switching mechanism of the V-groove clutch shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a partially enlarged view of the stopper shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view of a tilt angle adjusting mechanism on the camera stage of FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory view of the mechanism shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a perspective view of a height adjusting mechanism on the camera stage in FIG. 1;
FIG. 8 is an explanatory view of the mechanism of FIG. 7;
FIG. 9 is an explanatory view of the same mechanism.
FIG. 10 is a diagram for explaining a positioning adjustment method of the stereoscopic camera.
[Explanation of symbols]
1, 2 Camera stage 3-6 Support member 9, 10 Guide shaft 11, 12 Lead screw 13 Shaft 13c V-groove clutch 15 Flex shaft 18 Crank mechanism 19 Shaft

Claims (3)

２台のカメラを用いて立体撮影する立体カメラにおいて各カメラを被写***置に応じて位置決め調整する装置であって、
前記２台のカメラを夫々載置する左右一対のステージと、
各ステージを、夫々、被写体方向に向けられる基準軸に対して前方、後方で、移動可能に支持する支持部材と、
該右ステージ用の支持部材、左ステージ用の支持部材の移動量を、１本のシャフトを介して等しく配分し、支持部材を左右逆向き方向に等量ずつ平行移動させる平行移動機構と、
前記１本のシャフトの中間位置に設けられ、副輳角を変えられるように該シャフトの回転を中間位置で遮断するクラッチ機構と、
を備えたことを特徴とする立体カメラの位置決め調整装置。An apparatus for positioning and adjusting each camera in accordance with a position of a subject in a stereoscopic camera that performs stereoscopic photography using two cameras,
A pair of left and right stages on which the two cameras are mounted, respectively;
A supporting member that movably supports each stage, forward and rearward with respect to a reference axis directed toward the subject,
A translation mechanism for distributing the moving amounts of the right stage support member and the left stage support member equally through one shaft, and translating the support member in equal amounts in opposite left and right directions,
A clutch mechanism that is provided at an intermediate position of the one shaft and interrupts the rotation of the shaft at the intermediate position so that the sub-convergence angle can be changed;
A positioning adjustment device for a three-dimensional camera, comprising: 前記平行移動機構は、
前記基準軸を挟んで左右両側に、互いに平行に配設されて支持部材をガイドする一対のガイド部材と、
基準軸に対して左右方向に、ガイド部材と平行に配設され、基準軸を境に逆巻きに、等間隔にネジが刻設されて支持部材と歯合し、回転して該支持部材を移動させる一対のリードネジと、
該一対のリードネジを、かさ歯車を介して回転させる前記１本のシャフトと、を備えて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の立体カメラの位置決め調整装置。The translation mechanism,
A pair of guide members disposed in parallel with each other on both the left and right sides of the reference axis to guide the support member,
It is arranged in the left-right direction with respect to the reference axis, in parallel with the guide member, and in reverse winding around the reference axis, screws are carved at equal intervals, meshed with the support member, rotated and moved the support member A pair of lead screws to be
The positioning adjustment device for a stereoscopic camera according to claim 1, further comprising: the one shaft configured to rotate the pair of lead screws via a bevel gear. 前記シャフトは、フレックス・シャフトによって湾曲可能に構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体カメラの位置決め調整装置。The positioning adjustment device for a stereoscopic camera according to claim 1, wherein the shaft is configured to be bendable by a flex shaft.

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