(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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体位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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【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、被写体位置に応じて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体位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
【図１】
0003566415.tif 000002
【図２】
0003566415.tif 000003
【図３】
0003566415.tif 000004
【図４】
0003566415.tif 000005
【図５】
0003566415.tif 000006
【図６】
0003566415.tif 000007
【図７】
0003566415.tif 000008
【図８】
0003566415.tif 000009
【図９】
0003566415.tif 000010
【図１０】
0003566415.tif 000011