(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一観察対象の撮影方向が異なる２つの映像を２つのディスプレイでそれぞれ表示して、観察者が覗き窓からこれらの映像を対応する左右の目で見ることにより映像が重なり合い立体像として視認させるようにした立体映像装置における映像の調整を行うための映像調整装置であって、
基台の上に水平に配置され光軸が所定の位置で交わる２本の撮像装置と、これらの撮像装置からの映像信号を映像として表示するモニタとを備えたことを特徴とする立体映像装置の映像調整装置。
【請求項２】
前記基台は、板状部材からなり、水平部と垂直部とを有し、垂直部には開口部を備え、前記撮像装置の光軸は前記開口部を通って所定位置で交わるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の立体映像装置の映像調整装置。
【請求項３】
前記基台は、前記立体映像装置の覗き窓に取り付け可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体映像装置の映像調整装置。
【請求項４】
前記基台上の撮像装置の位置は移動可能に構成され、移動させることにより撮像装置の光軸が交わる所定位置を自在に設定可能にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の立体映像装置の映像調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項記載の映像調整装置を調整するための調整用器具であって、前記基台の垂直面の前面に取り付け可能に構成され、前記２つの撮像装置の光軸に対しそれぞれ垂直面となるように設置できる基準板を備えたことを特徴とする映像調整装置の調整用器具。
【請求項６】
前記調整用器具の基準板の設置位置は、前記２つの撮像装置の光軸の交わる位置を器具の外方に設定しても、２つの撮像装置の光軸に対しそれぞれ垂直面となる個所を有することを特徴とする請求項５に記載の映像調整装置の調整用器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一観察対象の撮影方向が異なる２つの映像を２つのディスプレイでそれぞれ表示して、観察者が覗き窓からこれらの映像を対応する左右の目で見ることにより映像が重なり合い立体映像として視認させるようにした立体映像装置において、この立体映像の調整を行うための映像調整装置及びこの映像調整装置を製造するときに必要とする調整用器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から立体映像装置として種々の形式のものが提案されている。例えば、１台のディスプレイを時分割してＬ／Ｒの像を表示させ、その表示を目の前で振り分けるようにしたものがある。この場合、時分割の信号方式としては、通常標準方式と倍速方式とがあり、また目の前の振り分け方法としては、Ｌ／Ｒの表示タイミングと同期して左右の目のところに配置された光シャッタをＯＮ，ＯＦＦする方法や、Ｌ／Ｒの表示タイミングと同期して表示像を偏光制御させ、偏光眼鏡によって見る方法等がある。
【０００３】
また、他の方法として、１台のディスプレイ面を左右に２分割してＬ／Ｒの像を表示させ、光学的手段によりそれぞれの像を対応する左右の目に導くようにしたものもある。あるいは、２台のディスプレイを用いて、Ｌ／Ｒの像をそれぞれ表示させ、１台のディスプレイの像はハーフミラーを通して見て、他方のディスプレイの像はハーフミラーの反射によるものを見るようにしたものもある。
【０００４】
しかしながら、上述した１台のディスプレイを時分割してＬ／Ｒの像を表示させ光シャッタで見るものは光量が減少するために暗く、また偏光制御して偏光眼鏡で見るものは光量が減少するだけではなく、ディスプレイ面の映像の色を忠実に再現することができなかった。また、これらのものは、両眼の映像を完璧に分離することが困難なため残像が残り、ピントのあっていない部分は２重の映像となり不自然であった。
【０００５】
また、１台のディスプレイ面を２分割してＬ／Ｒの像を表示させるタイプのものは、ディスプレイ面の横幅を通常のものの倍の構成にしなければならず、極めて特異な形態となり、製造コスト的に大きな難点がある。また、２台のディスプレイを用いて、Ｌ／Ｒの像をそれぞれ表示させ、ハーフミラーで見るようにしたものは、上述したものと同様に光量が半減するという欠点がある。
【０００６】
そこで、本出願人は、これらの課題を解決した立体映像装置を特願平７−３４７３７号にて既に提案している。この立体映像装置は、以下に示す構成からなっている。
【０００７】
すなわち、この立体映像装置は、観察者の左右の目に対応した位置に覗き窓が形成された筐体と、前記覗き窓の中央位置から筐体内後方に向かって左右いずれかの方向に所定角度傾けて配置された１枚のミラーと、該ミラーの裏側に配置され、白黒ブラウン管の表示面に液晶カラーシャッタが配置された第１のカラーディスプレイと、該ミラーの表側に配置され、前記第１のカラーディスプレイと表示が左右対象になる第２のカラーディスプレイとを備えた構成からなる。
【０００８】
この場合、筐体の覗き窓からは、一方の目で第１のカラーディスプレイの表示像が直接視認され、他方の目ではミラーで反射した第２のカラーディスプレイの表示像が視認される。そして、同一観察対象の撮影方向が異なる２つの映像を、それぞれ第１のカラーディスプレイと第２のカラーディスプレイとに表示させることにより、観察者から見るとこれらの表示像が重なり合って立体映像として視認されるようにしたものである。
【０００９】
この場合、立体映像を良好に得るためには、第１のカラーディスプレイと第２のカラーディスプレイ、すなわち左右のディスプレイが、覗き窓からみてある位置で一致していなければならない。そこで、左右のディスプレイをある位置で一致させるため、左右のディスプレイに同一映像、例えば十字マーク等を表示させておき、立体映像装置の覗き窓から目視にてこれらの映像を見ながら、左右のディスプレイの一方あるいは両方を移動させ、さらに必要な場合にはミラーも移動させて十字マークを一致させるようにして、調整を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人間の目による目視調整では、目の方が適当に補正をしてしまって、実際には一致していないのに一致しているように見え、正確に一致させることが極めて困難であり、かつ合わせることができても非常に時間が掛かるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、立体映像装置の立体映像を得るために、２台のディスプレイの位置を、簡単にかつ個人差もなく、短時間で正確に合わせることができる立体映像装置の映像調整装置を提供すること、さらにこの映像調整装置を製造段階で調整するための調整用器具を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するために、本発明は、次のような手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の発明は、同一観察対象の撮影方向が異なる２つの映像を２つのディスプレイでそれぞれ表示して、観察者が覗き窓からこれらの映像を対応する左右の目で見ることにより映像が重なり合い立体像として視認させるようにした立体映像装置における立体映像の調整を行うための映像調整装置であって、基台の上に水平に配置され光軸が所定の位置で交わる２本の撮像装置と、これらの撮像装置からの映像信号を映像として表示するモニタとを備えたことを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、立体映像装置の覗き窓に映像調整装置を近接させておき、２つのディスプレイに同一の映像たとえば十字記号等を表示させて、映像調整装置のモニタでこれらの映像を切換等によって映し出し、これらの像が一致するように、立体映像装置の一方のディスプレイあるいは両方のディスプレイを移動調整する。これによって、覗き窓から見て２つのディスプレイの映像が一致するところは、映像調整装置の２本の撮像装置の光軸が交わる所定の位置と同じ位置になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基台は、板状部材からなり、水平部と垂直部とを有し、垂直部には開口部を備え、撮像装置の光軸は前記開口部を通って所定位置で交わるように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、基台の垂直部を立体映像装置の覗き窓に当接して、立体映像装置のディスプレイ面に表示された映像を、垂直部の開口部を介して撮像装置により撮影することができるので、調整作業が簡単になる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、基台は、立体映像装置の覗き窓に取り付け可能に構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、基台を立体映像装置の覗き窓に取り付けるだけで、映像調整装置の撮像装置が立体映像装置のディスプレイ面に表示された映像を映し出す態勢になり、この状態でモニタを見ながらディスプレイの位置を調整すればよい。調整終了後は、基台を立体映像装置の覗き窓から取り外せばよいので、調整作業がさらに簡単になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、基台上の撮像装置の位置は移動可能に構成され、移動させることにより撮像装置の光軸が交わる所定位置を自在に設定可能にしたことを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、撮像装置を移動調整して撮像装置から光軸の交わる位置までの距離を、たとえば明視の距離、あるいはもっと長い距離等、観察者が最も好む距離に予め定めておけば、この装置によって調整する立体映像装置の覗き窓から見たの２つのディスプレイの映像が一致するところまでの距離も、同じ距離に調整することができるので、立体映像装置への要望に応じた調整をすることができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項記載の映像調整装置を調整するための調整用器具であって、前記基台の垂直面の前面に取り付け可能に構成され、前記２つの撮像装置の光軸に対しそれぞれ垂直面となるように設置できる基準板を備えたことを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、この調整用器具を、映像調整装置の基台の垂直面の前側に取り付けて、基準板を所定位置に設置し、この基準板を映像調整装置の基台上の撮像装置によりモニタに映し出して、映像を一致させることで簡単に所定位置で光軸を交わらせることが可能になる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、調整用器具の基準板の設置位置は、２つの撮像装置の光軸の交わる位置を器具の外方に設定しても、２つの撮像装置の光軸に対しそれぞれ垂直面となる個所を有することを特徴としている。
【００２３】
この構成によれば、撮像装置の光軸の交わる位置を調整用器具の奥行きよりも遠方に設定しても、基準板が光軸と垂直面となる設置箇所があるので、撮像装置の調整範囲の広さに比べ調整用器具の寸法をコンパクトにすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る立体映像装置の映像調整装置の一実施形態を示す斜視図である。図に示すように、映像調整装置１は、板状部材からなる基台２を有しており、該基台２は矩形状の調整台（水平部）３と、同じく矩形状の前面板（垂直部）４とでＬ形に構成されている。そして、前面板４の中央部にはさらに矩形状の開口部４ａが形成されているとともに、左右端部近傍にはネジ孔４ｂが２個ずつ設けられている。
【００２６】
また、基台２の調整台３の上には、左右に並んで移動台５が取り付けられており、これら移動台５の上にはホルダー６によってカメラ（撮像装置）７が固定されている。また、左右のカメラ７の出力コードは切換器８に接続されており、切換によってオンされているカメラ７からの映像信号はモニタ９に入力され表示されるように構成されている。すなわち、映像調整装置１は、基台２、カメラ７、切換器８、及びモニタ９を主な構成手段としている。
【００２７】
図２は、基台２にカメラ７を取り付けた状態を詳示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線による断面図、（ｃ）側面図である。図２（ｂ）に示すように、調整台３に取り付けられた移動台５は断面が略コ字状に形成されており、下端部には外側に向かってに鍔状の取付部５ａが設けられている。この取付部５ａには円弧状に形成された長孔５ａａ（図３（ｂ）参照）が設けられており、この長孔５ａａに対向する調整台３の位置にはネジ孔３ａが形成されていて、この長孔５ａａにボルト１０を通し、ネジ孔３ａに嵌め込むことによって、移動台５は調整台３に固定されている。
【００２８】
また、この移動台５の上面の左右にはネジ孔５ｂ（図３（ｂ）参照）が形成されており、そのネジ孔５ｂを利用してトンネル状に形成されたホルダー６が取り付けられている。そして、該ホルダー６と移動台５とにより挟み込まれた状態で円柱状のカメラ７が配置されており、該カメラ７の下面と移動台５の上面との間には、スペーサ１１が挟み込まれていて、カメラ７の回転が起こらないようにしている。
【００２９】
左右のカメラ７の光軸が交わる位置の設定は、図３（ａ）に示すように、ボルト１０を弛めて長孔５ａａを利用して移動台５を動かし、所望の位置となった時点でボルト１０を締め付けて移動台５を固定する。長孔５ａａは、図３（ｃ）に示すように、取り付けるカメラ７のＣＣＤ７ａの表面中心点Ａを中心にして円弧状に形成されており、このためカメラ７は点Ａを中心として移動し、光軸が交わる位置の設定、すなわち輻輳角の調整がおこなえる。なお、この移動調整は、左右のカメラ７についてそれぞれ行い、両カメラ７の中心線の延長上に光軸の交点が来るようにする。この場合、左右のカメラ７の両ＣＣＤ７ａの間隔Ｄは調整が行われることによっては変わらない。
【００３０】
次に、図４を参照して、左右のカメラ７の光軸が交わる位置の調整を行うための調整用器具２０について説明する。なお、図４（ａ）は調整用器具２０の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。調整用器具２０は、図に示すように、板状の部材からなり略Ｌ形に折り曲げられて水平部２２と前面部２３とで構成される基板２１と、基板２１の水平部２２に垂直に取り付けられる基準プレート（基準板）２４とを備えている。基板２１の前面部２３には中央部には矩形状の開口部２３ａが形成されており、該開口部２３ａの端部近傍外側には孔２３ｂがそれぞれ２個ずつ設けられているとともに、水平部２２と前面部２３の左右端部に渡たされてそれぞれ補強板２５が取り付けられている。この補強板２５は、水平部２２と前面部２３との直交が保たれるように取り付けられている。
【００３１】
また、基板２１の水平部２２には、多数のネジ孔２２ａ（２２ａ１，２２ａ２・・・）、２２ｂ（２２ｂ１，２２ｂ２・・・）が設けられているとともに、基準プレート２４の下端部の折曲部２４の左右端部近傍にも孔が設けられていて、プレート２４を基板２１の水平部２２にボルトで固定する構成となっている。この場合、多数のネジ孔２２ａ、２２ｂの何れを使用するかによって基準プレート２４の取付位置が異なることになる。
【００３２】
上述した調整用器具２０は、図５（ａ）に示すように、映像調整装置１の基台２の前面板４のところに器具２０の基板２１の前面部２３を当てて、蝶ネジを基板２１の前面部２３側から差し込んで固定する。そして、例えば左側のカメラ７の映像信号をモニタ９で映し出したとき、プレート２４に描かれた十字マークが、図５（ｂ）の左側に示すように回転していた場合には、ホルダー６のボルト１２（図２（ｂ）参照）を弛めてカメラ７の回転角を調整して水平線と垂直線が図５（ｂ）の右側に示すようにする。また、図５（ｃ）の左側に示すように十字マークの中心がずれていた場合には、移動板５のボルト１０（図２（ｂ）参照）を弛めてカメラの輻輳角を調整し、図５（ｃ）の右側に示すようにカメラ７の光軸をプレート２４の十字マークの中心と一致させる。
【００３３】
なお、実際には、十字マークの外側に縦横３：４に構成された長方形の基準枠が描かれているが、図５（ｂ）、（ｃ）では映像を省略した。また、この基準枠は、立体映像装置のディスプレイ面よりやや小くなっている。これを基に、モニタ９に映出される上記基準枠を基にカメラ７の撮像範囲を調整することが可能となる。また、カメラ７から基準プレート２４までの距離は、この映像調整装置１を立体映像装置の調整にセットしたときのカメラ７からディスプレイまでの距離とほぼ同じ距離となっている。よって、基準プレート２４の表面にカメラ７の焦点を合わせておけば、この映像調整装置１を立体映像装置にセットしたときは、ディスプレ面で焦点が合うことになる。
【００３４】
図６は、この調整状態にある要部を上側から見た図で、基準プレート２４を左側カメラ７の位置決め行う場所に取り付けて、プレート２４の面がカメラ７の光軸に対し垂直面となるように、カメラ７の輻輳角等を調整する。また、同様に、右側のカメラ７の調整の場合には、図７に示すように、プレート２４を基板２１の水平部２２のネジ孔２２ｂ１のところを利用して固定し調整を行う。この場合、左右のカメラ７の光軸は基準プレート２４の十字マークの中心で交わることになる。
【００３５】
また、この調整用器具２０は、映像調整装置１の左右のカメラ７の光軸の交点を、調整用器具２０の基板２１の奥行寸法を超えたところに設定した場合でも、カメラ７の位置調整できるように構成されている。例えば、実際に基準プレート２４が取り付けられた位置とカメラ７との距離の３倍のところに左右のカメラ７の光軸を交わらせるようにするには、図８に示すように、基準プレート２４を基板２１の水平部２２のネジ孔２２ａ３を利用して固定する。この状態で、基準プレート２４の十字マークを左カメラ７の画面の中央に固定する（光軸が十字マークを貫く）と、左側カメラ７の光軸は２２ａ３で固定された基準プレート２４と直交することになる。
【００３６】
次に、基準プレート２４を取り外し、今度はネジ孔２２ｂ３を利用して固定する。そして、右側のカメラ７を左側の場合と同様に調整する。この状態で、左右のカメラ７の光軸の交点は、カメラ７からプレート２４までの距離の３倍の距離のところＣ点で交差する。
【００３７】
このように、基準プレート２４の位置を変えることによって、調整用器具２０の基板２１の実際の奥行きよりも遠いところにカメラ７の光軸の交点を設定して、カメラ７の調整ができることになる。なお、他のネジ孔２２ａ２、２２ａ４、２２ｂ２、２２ｂ４等を利用すれば、他の倍率にすることができ、かつ何倍になるかは図外に明示されている。
【００３８】
このように、カメラ７から光軸の交点までの距離を変化させることができるようにしたのは、ビデオソフトによっては、立体効果を強調するために、実際の人間の目の間隔より広い間隔から（輻輳角を大きく）撮像したり、同様な効果をねらったアニメーションを作成する場合があり、かかる場合、光軸の交点すなわち人間の両目の視線の交点から両目までの距離を変化させる方が効果が大きい場合があるためである。
【００３９】
続いて、上記のようにして調整された映像調整装置１によって、実際に立体映像装置の立体映像の調整方法について説明する。勿論、立体映像の調整といっても、立体映像を最良に視認できるように２台のディスプレイの位置を調整するのである。図９は、立体映像装置３０の覗き窓３１のところに映像調整装置１の基台２を取り付けた図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。覗き窓３１の周辺には、基台２の前面板４に設けられたネジ孔４ｂと一致する配置でネジ孔が設けられており、前面板４を覗き窓３１に密着させて、蝶ネジ等で固定する。
【００４０】
右側のカメラ７は、立体映像装置３０内の右側に配置されたディスプレイ３２を映し出し、左側のカメラ７は左側に配置されたディスプレイ３３のミラー３４で反射された虚像を映し出すことになる。左右のディスプレイ３２、３３に例えば十字マークを表示させて、この十字マークがモニタ９上で一致するように、一方のディスプレイ３３あるいは両方のディスプレイ３２、３３を移動させて調整する。それでも一致しない場合は、ミラー３４の角度も調整する必要が生じる場合もある。なお、ディスプレイ３２、３３は、長孔を利用して筐体に固定されるようになっており、前後左右に一定範囲移動することができるように構成されている。
【００４１】
このように、モニタ９を見ながらディスプレイ３２、３３の位置を調整することができるので、覗き窓３１から作業者が目視調整をするのと異なり、正確かつ迅速にディスプレイ３２、３３の位置調整ができる。このため、立体映像装置３０の立体映像の視認性が良好になる。なお、実際にディスプレイ３２、３３が配置されている位置よりも、映像調整装置１の左右のカメラ７の光軸の交点が遠い場合に、モニタ９の映像を一致させるようにディスプレイ３２、３３の位置を移動させると、ディスプレイ３２とミラー３４で反射されたディスプレイ３３の虚像とは実際の位置では一致せず、ディスプレイ３３の虚像はディスプレイ３２の若干左側に位置し、覗き窓３１から見ると左右のカメラ７の光軸の交点の位置で両方のディスプレイ３２、３３が一致するように見える。このようにすると、観察者の目は遠方を見る状態になるので、目の疲れが少なくなる。
【００４２】
なお、調整完了後は、蝶ネジを外すことによって、簡単に映像調整装置１を取り外すことができる。また、上記実施形態例では、この映像調整装置１で調整する立体映像装置として、本出願人が既に提案しているものについて適用しているが、これに限らず、２台のディスプレイの映像を重ね合わせて立体映像を視認できるようにしたタイプ、例えばハーフミラーを用いて２台のディスプレイの映像を重ね合わせるタイプのものにも適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による立体映像装置の映像調整装置によれば、２台のディスプレイを用いた立体映像装置の立体映像の調整を行う場合、正確かつ迅速に行うことができるので、立体映像装置の製造コストを軽減させることができるとともに、大量生産に対応させることができる。
【００４４】
また、本発明による映像調整装置の調整用器具によれば、映像調整装置の製造段階での調整が簡単にかつ正確におこなえるので、調整作業時間の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る立体映像装置の映像調整装置の一実施形態例の外観斜視図である。
【図２】映像調整装置の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線による断面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】映像調整装置の要部を示し、カメラの輻輳角の調整方法を説明するための図で、（ａ）はカメラ部分の平面図、（ｂ）は移動版の平面図、（ｃ）は調整の概念図である。
【図４】映像調整装置の調整をするための調整用器具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】（ａ）は映像調整装置に調整用器具を取り付けた状態を示す外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の状態でカメラの回転角の調整を説明する図、（ｃ）はカメラの輻輳角の調整を説明する図である。
【図６】左側のカメラの位置調整を説明するための図である。
【図７】右側のカメラの位置調整を説明するための図である。
【図８】カメラの光軸の交点を実際に配置された基準プレートの位置の３倍に設定する場合の、基準プレートの取付位置を示す図である。
【図９】立体映像装置の立体映像の調整を行うために、覗き窓のところに映像調整装置のカメラ部分を取り付けた状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１      映像調整装置
２      基台
３      調整台（水平部）
４      前面板（垂直部）
４ａ    開口部
５      移動台
６      ホルダー
７      カメラ（撮像装置）
８      切換器
９      モニタ
２０    調整用器具
２１    基板
２２    水平部
２３    前面部
２４    基準プレート
３０    立体映像装置
３１    覗き窓
３２    第１のディスプレイ
３３    第２のディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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