JP6419227B2 - 単眼式立体カメラ - Google Patents
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(1)第1実施例
図2は、本発明の第1実施例に係る立体カメラの構成を示す図である。
図面を参照すると、立体カメラ100は、単眼式直交リグであって、第1カメラ30と第2カメラ40とが互いに直角をなすように設置される。具体的には、立体カメラ100は、第1結像レンズ組立体10と、第1結像レンズ組立体10の後方に設置された第2結像レンズ組立体20と、ハーフミラーHと、ハーフミラーHによって反射された光軸上に設置された第1カメラ30と、ハーフミラーHを通過した光軸上に設置された第2カメラ40とを含む。
図4は本発明の第2実施例に係る立体カメラの構成を示す図である。図4の図面参照符号の中でも、図2〜図3cの図面参照符号と同じものは同じ構成要素を示す。
図5は本発明の第3実施例に係る立体カメラの構成を示す図である。図5の図面参照符号の中でも、図2〜図4の図面参照符号と同一のものは同一の構成要素を示す。
反射部は、ハーフミラーHによって反射された光とハーフミラーHを通過した光とが互いに平行となるように、ハーフミラーHによって反射された光及びハーフミラーHを通過した光の少なくとも一つを反射する。
図6は本発明の第4実施例に係る立体カメラの構成を示す図である。図6の図面参照符号のうち、図2〜図5の図面参照符号と同じものは同一の構成要素を示す。
(1)単眼直交リグ式立体カメラの光軸調整対象
図1のような単眼式直交リグ立体カメラを用いて立体画像を撮影するためには、両眼水平式及び両眼直交式とは異なり、左眼カメラ4、右眼カメラ2、ハーフミラーH及びメイン鏡筒(図1に図示せず)の光軸を調整しなければならないが、これを説明すると、次のとおりである。
以上をまとめると、下記表1のとおりである。表1は、単眼式直交リグ立体カメラを用いて立体画像を撮影するときに調節しなければならない変数を示す。
2n=223=8,388,608
となり、8,388,608個の場合が出てくるが、実際は+、−の値だけでなく、0の値も持つことができるので、323という場合の数が出てくることもある。
(I)左眼カメラ
(a)前後移動(x方向の移動):左眼カメラ4を前後に移動させる調節装置は、左像と右像が同じ大きさを持つように調節する役割をするので必ず必要であり、代替不可能である。しかし、全体カメラの重量を減らす必要がある場合、左眼カメラ4と右眼カメラ2のいずれか一つにのみ設置してもよい。
(b)左右移動(y方向の移動):カメラの左右移動は両眼視差を調節しなければならないので必ず必要であり、撮影時にも随時調節しなければならない。両眼直交式の場合には、左・右眼カメラのいずれかに設置する場合もあるが、単眼直交式の場合には左眼カメラ4と右眼カメラ2の両方ともに設置しなければならない。
(c)上下移動(z方向の移動):単眼直交式リグの特性上、必ず必要な調節装置であるが、一度固定されたら、撮影中には調節をする必要がない。
(d)左右パンニング(z軸基準の回動):収束点(convergence point)(注視角の調節)調節のために必ず必要である。やはり左眼カメラ4及び右眼カメラ2の両方ともに必要である。
(e)上下チルティング(y軸基準の回動):左眼カメラ4及び右眼カメラ2の少なくとも一方には必ず必要であり、ハーフミラーHの反射光を撮影するカメラ2側に設置する場合には、ハーフミラーHの設置角度の誤差を補償することができる用途で一緒に使用可能なので、反射光撮影カメラ(右眼カメラ2)に設置してハーフミラーHのチルティング調節装置を削除することが好ましい。この場合、このカメラの位置値のうちメイン光軸(x軸)と同じ方向に前後移動可能ように設置することが重要である。
(f)ローリング(x軸基準の回動):ローリングは左右画面が同じ水平を持つように調節する装置であって、左眼カメラ4及び右眼カメラ2のいずれか或いはハーフミラーHに設置して調節可能にすることが重要である。左・右眼カメラ4、2にローリング調節装置を設置する場合には、ハーフミラーHのローリング機能を削除することが可能である。
(g)焦点:左・右眼カメラ4、2のベースレンズ(第3結像レンズ組立体)の焦点調節機能は必ず必要である。しかし、撮影時には随時調節する必要がなく、一度固定した後はメインレンズ(第1結像レンズ組立体)の焦点調節のみで撮影が可能である。
(a)前後移動(z軸方向):右眼カメラ2を前後に移動させる調節装置は、左像と右像が同じ大きさを持つように調節する役割をするので必ず必要であり、代替不可能である。しかし、全体カメラの重量を減らす必要がある場合には、左眼カメラ4と右眼カメラ2のいずれか一つにのみ設置してもよい。
(b)左右移動(y軸方向):カメラの左右移動は両眼視差を調節しなければならないので必ず必要であり、撮影時にも随時調節しなければならない。両眼直交式の場合には、左・右眼カメラのいずれかに設置する場合もあるが、単眼直交式の場合には左眼カメラ4及び右眼カメラ2の両方ともに設置しなければならない。
(c)上下移動(x軸方向):単眼直交式リグの特性上、必ず必要な調節装置であるが、一度固定されたら、撮影中には調節をする必要がない。
(d)左右パンニング(x軸基準の回動):収束点の調節のために必ず必要である。やはり左眼カメラ4と右眼カメラ2の両方ともに必要であり、撮影中にも随時調節可能でなければならない。
(e)上下チルティング(y軸基準の回動):左眼カメラ4及び右眼カメラ2の少なくとも一方には必ず必要であり、ハーフミラーHの反射光を撮影するカメラ2側に設置する場合には、ミラーの設置角度の誤差を補償することができる用途で一緒に使用可能なので、反射光撮影カメラ(右眼カメラ2)に設置してハーフミラーHのチルティング調節装置を削除することが好ましい。この場合、このカメラの位置値のうち、メイン光軸(x軸)と同じ方向に前後移動可能に設置することが重要である。
(f)ローリング(z軸基準の回動):ローリングは左右の画面が同じ水平を持つように調節する装置であって、左眼カメラ4及び右眼カメラ2のいずれか或いはハーフミラーHに設置して調節することを可能にすることが重要である。左眼カメラ4または右眼カメラ2にローリング調節装置を設置する場合には、ハーフミラーHのローリング機能を削除することが可能である。
(g)焦点:左眼カメラ4及び右眼カメラ2のベースレンズ(第3結像レンズ組立体)の焦点調節機能は必ず必要である。ところが、撮影時には随時調節する必要がなく、一度固定された後はメインレンズ(第1結像レンズ組立体)の焦点調節のみで撮影が可能である。
(a)前後移動(x軸方向の移動):ハーフミラーHを前後に移動させる装置は必ず必要であるが、反射光を撮影するカメラ(右眼カメラ2)に上下チルティング機能を持たせるとともに、光軸方向にカメラを移動(x軸方向)させることを可能にする場合には、ハーフミラーHの前後移動装置は削除可能である。このとき、カメラの移動は、一度調整したら随時再調整する必要がない。
(b)ローリング(x軸基準の回動):ハーフミラーHのローリング機能を用いて左右画面の水平を合わせることができるが、カメラにローリング調節装置を設置する場合には、ハーフミラーHのローリング調節装置は削除しても構わない。
(c)上下チルティング(y軸基準の回動):ハーフミラーHの設置誤差を補償するためにハーフミラーHのチルティング調節を可能にすることが好ましいが、反射光撮影カメラ(右眼カメラ2)にカメラ移動(x軸方向の移動)と上下チルティング(y軸基準の回動)の調節ができるようにハーフミラーを設置する場合には、ハーフミラーHのチルティング調節装置は削除しても構わない。
(a)前後移動(x軸方向の移動):鏡筒の位置誤差により前後移動可能にしなければならないが、カメラの焦点調節機能で代替可能なので、削除しても構わない。
(b)上下移動(z軸方向の移動):左眼カメラ4及び右眼カメラ2の光軸が鏡筒の光軸と上下方向にずれている場合に備えて設置することが好ましい。左眼カメラ4及び右眼カメラ2の上下方向の移動ができるように設置した場合にはこの機能を削除しても良いが、左眼カメラ4の光軸と右眼カメラ2の光軸とがは一致した状態でメイン鏡筒の光軸の高低が異なる場合には、より容易な調整のために設置することが好ましい。一度操縦した後、固定して撮影する。
(c)左右移動(y軸方向の移動):メイン鏡筒の左右移動は左眼カメラ4及び右眼カメラ2の左右移動が頻繁に行われ、この機能が撮影時にも随時調節されなければならないので削除することが好ましい。
(d)左右パンニング(z軸基準の回動):左眼カメラ4及び右眼カメラ2に左右移動と左右パンニング調節装置を設置する場合には削除しても構わない。
(e)上下チルティング(y軸基準の回動):左眼カメラ4及び右眼カメラ2の上下移動機能とチルティング機能で代替可能である。
(f)焦点:メイン鏡筒の焦点調節機能は、メインレンズ(第1結像レンズ組立体)の焦点領域を拡大することができる装置として設置することが好ましい。
以上をまとめると、下記表2のとおりである。表2は単眼式直交リグ立体カメラを用いて立体画像を撮影するときに重複及び代替可能な変数とそうでない変数を示す。
Claims (6)
- 第1結像レンズ組立体(10)と、
第1結像レンズ組立体(10)を通過した光線のうち、一部は反射し、残りは通過させるハーフミラー(H)と、
ハーフミラー(H)によって反射された光線を結像する第3結像レンズ組立体(31)を含む第1カメラ(30)と、
ハーフミラー(H)を通過した光線を結像する第3結像レンズ組立体(41)を含む第2カメラ(40)と、
第3結像レンズ組立体(31、41)と組み合わされて、第1結像レンズ組立体(10)から離れて配置された第3結像レンズ組立体の焦点位置を変化させ、最終像の色収差と像面湾曲を減らす第2結像レンズ組立体と
を備え、
第2結像レンズ組立体は、第1結像レンズ組立体(10)とハーフミラー(H)との間に設置されるか、或いはハーフミラー(H)と第3結像レンズ組立体(31、41)との間に設置され、
第3結像レンズ組立体(31、41)は互いに直角をなすように配置され、
第3結合レンズ組立体(31、41)は近接拡大撮影が可能なレンズであることを特徴とする、単眼式立体カメラ。 - 第3結像レンズ組立体(31、41)は、望遠系のレンズであり、第2結像レンズ組立体と組み合わされて近接拡大撮影が可能なマクロレンズの役割をすることを特徴とする、請求項1の単眼式立体カメラ。
- 第1結像レンズ組立体(10)と、
第1結像レンズ組立体(10)を通過した光線のうち、一部は反射し、残りは通過させるハーフミラー(H)と、
ハーフミラー(H)によって反射された光線とハーフミラー(H)を通過した光線とが互いに平行となるように、ハーフミラー(H)によって反射された光線及びハーフミラー(H)を通過した光線の少なくとも一つを反射する反射部と、
ハーフミラー(H)によって反射された光を結像する第3結像レンズ組立体(341)と、
ハーフミラー(H)を通過した光を結像し、第3結像レンズ組立体(341)と平行に設置された第3結像レンズ組立体(331)と、
第3結像レンズ組立体(331、341)と組み合わされて、第1結像レンズ組立体(10)から離れて配置された第3結像レンズ組立体の焦点位置を変化させ、最終像の色収差と像面湾曲を減らす第2結像レンズ組立体と
を備え、
第2結像レンズ組立体は、第1結像レンズ組立体(10)とハーフミラー(H)との間に設置されるか、或いはハーフミラー(H)と第3結像レンズ組立体(31、41)との間に設置され、
第3結像レンズ組立体(341、331)は、同一のカメラ本体(350)に設置されるか或いはそれぞれのカメラ本体に設置され、
第3結像レンズ組立体(341、331)は近接拡大撮影が可能なマクロレンズであることを特徴とする、単眼式立体カメラ。 - 第3結像レンズ組立体(341、331)は、望遠系のレンズであり、第2結像レンズ組立体と組み合わされて近接拡大撮影が可能なマクロレンズの役割をすることを特徴とする、請求項3の単眼式立体カメラ。
- 第1結像レンズ組立体(10)とハーフミラー(H)と第2結像レンズ組立体はアダプタ部をなし、第3結像レンズ組立体(331、341)とカメラ本体はカメラ部をなし、
前記アダプタ部はカメラ部に着脱可能に設置されることを特徴とする、請求項4に記載の単眼式立体カメラ。 - さらに絞り(32、42)を備え、
絞り(32、42)は第3結像レンズ組立体に設置され、第1結像レンズ組立体(10)には絞りが設置されないか或いは絞りが設置されているとしても、第1結像レンズ組立体に設置された絞りが開放された状態で撮影が行われることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の単眼式立体カメラ。
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