(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチプレーンカメラ装置であって、
ａ）少なくとも一対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）であって、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、一定の距離を介在させて、軸（Ａ−Ａ’）に沿って装置ハウジング（２０１、３０１）の末端部に配設された各カメラレセプタクル（２０５ａ、２０５ｂ；３０５ａ、３０５ｂ）内に配設され、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は可変奥行き角度で少なくとも対象被写体（２０８；３０８）の３Ｄ空間画像キャプチャするために水平および垂直平面内で向き付けられ、かつ垂直変位補償を伴うサイクロローテーションを生じるように構成される、少なくとも一対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）と、
ｂ）画像ビューイング画面（２１７ａ、２１７ｂ；３１７ａ、３１７ｂ）を備える一対の調整可能なアイピース複合体（２０６ａ、２０６ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）であって、前記対象被写体（２０８；３０８）の前記キャプチャされた３Ｄ空間ビューを前記画像ビューイング画面（２１７ａ、２１７ｂ；３１７ａ、３１７ｂ）上にレンダリングするために画像ビューイング画面（２１７ａ、２１７ｂ；３１７ａ、３１７ｂ）が前記装置ハウジング（２０１；３０１）上に装着され、前記一対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）に動作可能に接続されている、一対の調整可能なアイピース複合体（２０６ａ、２０６ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）と、
ｃ）前記対象被写体（２０８；３０８）の３Ｄ空間画像を表示するために、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）に動作可能に接続されている、前記装置ハウジングの表示ユニット（２０３；３０３）とを備えるマルチプレーンカメラ装置。
【請求項２】
ａ）第１の軸（Ａ−Ａ’）および第２の軸（Ｂ−Ｂ’）に沿って、前記装置ハウジング（２０１；３０１）の末端部に配設されている複数の前記カメラレセプタクル、少なくとも二対のカメラレセプタクル（２０５ａ、２０５ｂ、３０５ａ、３０５ｂ）と、
ｂ）前記少なくとも１つの対象被写体（２０８；３０８）の３Ｄ空間画像をキャプチャするためにそれぞれのカメラレセプタクル（２０５ａ、２０５ｂ；３０５ａ、３０５ｂ）内に各々配設されている複数の前記移動可能画像キャプチャ部材、少なくとも二対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）であって、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、可変奥行き角度で少なくとも１つの対象被写体（２０８；３０８）の３Ｄ空間画像をキャプチャするために、水平および垂直面内で向き付けし、サイクロローテーションを生じるように構成されている複数の前記移動可能画像キャプチャ部材、少なくとも二対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）と、を備える請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、
ａ）移動可能な台座（２１２ａ）に動作可能に接続されたピッチ駆動部材（２０８ａ）と、
ｂ）前記移動可能な台座に動作可能に接続された、回転可能な垂直ステム（２１４ａ）を備えるヨー駆動部材（２０９ａ）と、
ｃ）前記垂直ステムに動作可能に接続されたサイクロローテーション駆動部材（２１０ａ）と、
ｄ）前記垂直ステムに動作可能に接続された光学系ハウジング（２１５ａ）と、を備える請求項１または２に記載のカメラ装置。
【請求項４】
前記回転可能な垂直ステム（２１４ａ）の高さは、可変である請求項３に記載のカメラ装置。
【請求項５】
レンズアセンブリ（２１６ａ）が、前記光学系ハウジング（２１５ａ）内に配置構成される請求項３に記載のカメラ装置。
【請求項６】
前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ）は、ピッチおよびヨー向き付けおよびサイクロローテーション移動を実行するための単一の駆動部材を備える請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項７】
前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、水平平面に沿って０〜３６０度、垂直平面内で１２０度に向き付けて、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）の間の不可視性を有する３Ｄ三角形を消去するように構成される請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項８】
前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、時計回りおよび反時計回りの方向にサイクロローテーションを生じるように構成される請求項１から７のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項９】
前記装置ハウジング（２０１；３０１）は水平線に対して平行または非平行であるときでも、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）は、垂直変位補償を伴うように、水平線に対する垂直子午線に配置構成されるように構成される請求項１から８のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１０】
前記第１の軸（Ａ−Ａ’）に沿って配設されかつ前記移動可能画像キャプチャ部材（３０７ａ、３０７ｂ）に動作可能に接続されている少なくとも一対の横方向空間バリエータを備え、前記横方向空間バリエータは、前記移動可能画像キャプチャ部材（３０７ａ、３０７ｂ）の間の隙間距離を変化させるように構成される請求項２に記載され、かつ請求項１および３から９のいずれか一項に記載されるカメラ装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の軸（Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’）に沿って配設されかつ前記移動可能画像キャプチャ部材（１００７ａ、１００７ｂ；１０２８ａ、１０２８ｂ）に動作可能に接続されている複数の横方向空間バリエータを備え、前記横方向空間バリエータは、前記移動可能画像キャプチャ部材（１００７ａ、１００７ｂ；１０２８ａ、１０２８ｂ）の間の隙間距離を変化させるように構成される請求項２を引用する請求項１０に記載のカメラ装置。
【請求項１２】
前記横方向空間バリエータは、前記第１の軸（Ａ−Ａ’）に沿って前記移動可能画像キャプチャ部材（３０７ａ、３０７ｂ）を伸長するか、または引き込むように配設される請求項１０に記載のカメラ装置。
【請求項１３】
前記複数の横方向空間バリエータは、前記第１および第２の軸（Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’）に沿って、前記移動可能画像キャプチャ部材（１００７ａ、１００７ｂ、１０２８ａ、１０２８ｂ）を伸長するか、または引き込むように配設される請求項１１に記載のカメラ装置。
【請求項１４】
前記横方向空間バリエータは、回転駆動部材（３２２）およびアクチュエータ駆動部材（３２０）に動作可能に接続されている、横方向移動可能な直線歯車を備える請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１５】
前記横方向空間バリエータは、回転可能円板部材（４２２）およびアクチュエータ駆動部材（４２０）に動作可能に接続されている、横方向移動可能な直線ステムを備える請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１６】
前記横方向空間バリエータは、シリンダ（５２１ａ、５２１ｂ）ならびに移動可能ピストン（５２３ａ、５２３ｂ）およびアクチュエータ駆動部材（５２０）に動作可能に接続されている、横方向移動可能な直線ステムを備える請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１７】
前記横方向空間バリエータは、可動磁石（６２４ａ、６２４ｂ）を備えるコイル巻き線（６２２ａ、６２２ｂ）を有するコア（６２１ａ、６２１ｂ）およびアクチュエータ駆動部材（６２０）に動作可能に接続されている、横方向移動可能な磁気ステムを備える請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１８】
前記横方向空間バリエータは、ナット（７２２ａ、７２２ｂ）ならびに横方向空間バリエータのネジおよびアクチュエータ駆動部材（７２０）に動作可能に接続されている、横方向移動可能なネジ山付きステムを備える請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項１９】
前記横方向空間バリエータおよび／または前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ）は、アダプタを通して、前記装置ハウジング（２０１）に非一体的に接続される請求項１０から１３のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【請求項２０】
二対の移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ；３０７ａ、３０７ｂ）を備えており、かつ
前記対象被写体（２０８）の３Ｄ画像をキャプチャするために、前記移動可能画像キャプチャ部材（２０７ａ、２０７ｂ）の所望の個別の対の独立した選択を可能にするための手段を備える請求項１から１９のいずれか一項に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ装置に関し、特に、様々な奥行き角度で、複数の平面内において、対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像をレンダリングするための、画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置(multi-planar camera apparatus)に関する。本発明は、対象被写体の２Ｄパノラマ画像をキャプチャするためのより広い視野を有するマルチカメラ装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている方法による立体写真技術では、一対の２Ｄ画像から始まる３Ｄ錯視を生み出す。脳内の奥行き感覚を高める最も簡単な方法は、両眼が両眼視で自然に受け取る眺めにほぼ等しい特定のズレを有する、同じ物体の２つの眺めを表す２つの異なる画像を観察者の目に送るというものである。
【０００３】
特殊な二重レンズを使用して２つの画像を撮像し、それらを単一レンズに通してフィルム上に隣り合わせでキャプチャすることによって通常のフィルムカメラを立体カメラに変えることが可能である立体レンズが、当技術分野で知られている。２つのカメラが、写真を同時に撮ることができるメカニズムとともに、取り付け金具上にわずかに相隔てて装着される。カメラ制御のための正確な方法があるため、シーン奥行きの異なるスライスが異なる軸間設定を使用してキャプチャされるマルチリグ立体カメラを開発することもできた。次いで、これらのスライスのいくつかの画像が合成されて、最終的な立体画像対を形成する。これにより、シーンの重要な領域により良い立体的表現が与えることができる一方で、あまり重要でない領域に割り当てられるデプスバジェット(depth budget)は減らされる。
【０００４】
視差現象を基づき動作する二重カメラシステムを有するカメラがある。そのようなカメラの検出器ヘッドまたは光軸は、平行なままであり、決して輻輳することはない。２つのカメラとその視覚入力源との横方向離隔は固定されている。したがって、対象は、一方のカメラの視野から外へ出る。他方のカメラにおいて、２つのカメラの軸は開散し、一般的に、これらは３Ｄビジョンまたはビューではなく、３Ｄ仮想現実環境およびモデルの形成を扱う。
【０００５】
さらに、いくつかの二重カメラシステムにおいて、２つのカメラは、カメラ間距離が固定されたままとなるように固定され１つにまとめられる。したがって、異なる角度から画像を撮影するためにカメラシステム全体が調整されなければならない。またこれらのカメラシステムは、単一のアイピース／対物レンズを有しており、これが機能に影響を及ぼす。
【０００６】
ラップトップ、ＰＤＡ、ｉＰｈｏｎｅ、ｉＰａｄ、タブレットなどのコンピューティングおよび通信デバイスは、画像キャプチャするために写真用カメラを備える。しかし、これらのデバイスのカメラでは、空間的に分離された画像データを処理するために画像処理ソフトウェアなどのツールに頼らないと、対象物体の３Ｄ画像の動的レンダリングに制限がある。これらのカメラは、異なる見通しの利く空間位置から対象物体の増強された３Ｄ知覚をもたらすことにも制限がある。その光軸は、非輻輳性を有し、固定されたカメラ間離隔を有する。それに加えて、異なる見通しの利く位置から、対象物体のパノラマビューを与える選択は、そのような写真用およびコンピューティングデバイスには利用可能でない。
【０００７】
タブレットおよびスマートフォンなどのコンピューティングおよび通信デバイスは、通常、図１Ａおよび図１Ｂに示されているような、２Ｄモードで写真および映像を撮影するために、カメラなどの、前面および／または背面画像キャプチャデバイスを備えている。画像を撮影してキャプチャするためにそのようなデバイスと併せて通常使用されるデジタルカメラは、デジタルセンサチップ／フィルム、レンズ、ファインダー／ＬＣＤ画面、シャッター、フラッシュ、メモリカード、オートフォーカスメカニズム、タイマーメカニズム、画像安定化メカニズム、電池格納部、レンズリング、メモリ制御部、光センサ、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)、スピーカ、電源スイッチ、フラッシュ１／２、ＰＣ／ＡＶ端子、三脚座、電源用のボタンまたはコントロール、ズーム、シャッターボタン、項目選択用のメニューなどを備える。
【０００８】
可変３Ｄカメラが、カメラの光学系が調整可能であり、互いに同期して移動し物体の３Ｄビューを形成する二重カメラアセンブリを用いる本出願人の同時係属ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＩＮ２０１１／０００１４５号において開示されている。しかし、この配置構成では、対象物体の左および右の経路は、ＬＣＤなどの２つの異なる表示デバイス上に表示され、および／または左右のアイピースを通して見られる前に、２つの異なる輻輳光デバイス(converging optical devices)内を通ることが許されている。２つの異なるＬＣＤ上の左右の画像の関連付け解除により、所定の時刻にユーザの自然視がいずれか一方の画像に輻輳するので、同時画像ビューイングが行いにくい。カメラはアームに据え付けられないが、本体部に固定されるので、本出願の可変３Ｄカメラは、３Ｄ画像のキャプチャをそのアームの平面内でのみ扱う。これは、前面画像のみをキャプチャすることができる。さらに、このタイプのカメラは、斜角で画像をキャプチャしている間の傾けに弱い。開示されているような配置構成は、また、輻輳光デバイスが焦点を合わせることができない、カメラの本体部の前の領域である、不可視の３Ｄ三角形の制限も有する。
【０００９】
可変３Ｄ顕微鏡は、アームを持つ３Ｄ顕微鏡が開示されている、本出願の同時係属出願におけるＰＣＴ／ＩＮ２０１１／０００１４１で開示されている。しかし、３Ｄ顕微鏡は、物体の３Ｄビューをユーザの目にレンダリングするための拡大機能を有する画像ビューイングデバイスである。３Ｄビジョンの領域は、対物レンズの前面にあり、対物レンズを含む光学系がアームの平面内に固定されているのでアームの平面の中心に置かれる。アームをアームの平面から傾けることは、この配置構成では利用可能でない。
【００１０】
２Ｄカメラ用の３Ｄアダプタアセンブリは、同時係属インドＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＩＮ２０１３／０００４２９号で開示されており、そこでは、アームを有するアダプタが、２Ｄカメラに接続し、２Ｄカメラを３Ｄカメラに変換して、様々な見通しの利く位置で対象物体の３Ｄ画像をキャプチャする。３Ｄビューイングの平面が、カメラの前の３６０度内の平面のうちのいずれか１つの平面内にあり得るとしても、この配置構成をとる結果、対象物体の傾きおよび斜位像が得られる。アダプタは、傾斜する、または傾けられたアームの平面内でのみの写真撮影に限定される。しかし、アームおよび光学系は、アームの平面の上に、または下に、またはそこから離れる方向に移動するように配置構成されない。
【００１１】
したがって、これらの知られている写真撮影デバイスは、水平、垂直、または斜めであるものとしてよい、カメラのアームの平面内でのみ３Ｄ写真をキャプチャすることができる。しかし、これらのデバイスは、デバイスの本体部の配向を回避または変更することなく「見上げる」、または「見下ろす」ようには備えられていない。
【００１２】
特許文献４では、対物レンズを有する２つの角度移動可能伸縮チューブ状アームを備える映画撮影用カメラを開示しており、チューブ状アームは、動画を交互にピックアップできるように、１つの動画の高さに等しい距離のところで垂直平面に上下に配置構成される。この配置構成において、垂直変位を有するアームは、単一平面上に固定される。このようなカメラ配置構成において、画像の左右の平面は左右のチューブ状アームの垂直変位があるため類似せず、それにより、３Ｄ映像をキャプチャすることができない。それに加えて、アームに対してエルボーがない状態では、両方のアームが同じ平面内にあったとしても、被写界深度に制限がある。
【００１３】
スマートフォンまたはファブレットなどの典型的なコンピューティングおよび通信デバイス用の従来のカメラアセンブリは、図１に示されているように次の仕方で構成される。
【００１４】
図１に示されているように、コンピューティングおよび通信デバイス１００用のカメラアセンブリは、デバイスの機能コンポーネントが配置構成されるハウジングを含む。前面カバーは表示ユニットとともに、ハウジングの外面上に配置構成され、これにより、マルチタッチジェスチャーなどのビューイングおよび他のユーザ機能が使用しやすくなる。デバイスの前面カバーは、動作させるためにユーザが操作する必要のある他の制御部も備える。背面カバーは、デバイスの背面部分に装着され、画像キャプチャするためのカメラを備える。
【００１５】
しかし−すでに上で述べられているように−従来のコンピューティングおよび通信デバイスは、奥行き知覚が増強されている対象物体の可変三次元およびパノラマビューをキャプチャする機能を備えていない。
【００１６】
したがって、カメラの本体部を水平位置に保持することを必要とせずに、対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像を複数の平面に増強奥行き角度(enhanced depth angle)でレンダリングする自由度の多い、マルチプレーンカメラ装置を実現する必要がある。対象被写体のパノラマ画像をキャプチャするためのより広い視野を有するマルチカメラ装置を実現することも好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際出願第ＰＣＴ／ＩＮ２０１１／０００１４５号明細書
【特許文献２】国際出願第ＰＣＴ／ＩＮ２０１１／０００１４１号明細書
【特許文献３】国際出願第ＰＣＴ／ＩＮ２０１３／０００４２９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第３０８８３９号明細書(GB308839)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の第一の目的は、カメラ装置の本体部を傾けることなく、様々な奥行き角度で、複数の平面内において対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像をレンダリングするための、画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００１９】
本発明の一目的は、カメラ装置の本体部を回したり、移動したりすることなく、対象被写体のパノラマ画像をキャプチャするためのより広い視野を有するマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、一定範囲の奥行き知覚で、対象被写体の３Ｄ空間画像をレンダリングすることができる移動可能画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２１】
本発明のさらに別の目的は、移動可能画像キャプチャ部材によってキャプチャされるような、対象被写体の直接的３Ｄビューをレンダリングするための、画像ビューイング画面を有する一対の調整可能な左右アイピース複合体(adjustable left and right eye piece complexes)を備えるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２２】
本発明のさらに別の目的は、カメラ装置を回したり、傾けたりすることなく、装置の前および後（セルフィーモード）の両方に位置する対象被写体の３Ｄ空間画像をレンダリングすることができるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、画像キャプチャ部材が水平面および垂直面内で正しく向き付けし、サイクロローテーションを生じるように配置構成される、対象被写体の３Ｄ空間画像をレンダリングすることができるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２４】
「サイクロローテーションを生じる」または「サイクロローテーション」という言い回しは、前後（前・後）軸の周りのカメラの回転を表す。類推として、カメラのサイクロローテーションは、時計回りと反時計回りの両方向の時計の針の回転と比較され得る。時計では、１２時のマーキングは、一番上にあるが、６時のマーキングは一番下にある。同様に、９時のマーキングは、時計の一番左にあり、３時のマーキングは一番右にある。これは、カメラのサイクロローテーションを理解し、測定するための参照の出発点としてみなせる。したがって、１２時のマークを６時のマークにつなぐ想像線は垂直線であり、３時のマークを９時のマークにつなぐ想像線は水平線である。この水平線は、地球の地平線に平行な直線とも称され得る。したがって、たとえば、カメラを時計と考えた場合、カメラは前・後軸の周りで回転し、これにより１２時のマークは、１時の位置に移動するが、この回転は時計回りのサイクロローテーションと称される。同様に、カメラが前・後軸の周りで回転し、これにより次いで１２時のマークが１１時の位置に移動した場合、これは反時計回りのサイクロローテーションと称される。このサイクロローテーションにおいて、１２時から６時への子午線（垂直線）は、垂直子午線に対してある角度で傾斜し、サイクロローテーションのこの角度は、時計回りまたは反時計回りの回転で度数単位により測定される。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、画像キャプチャ部材が横方向および双方向に移動するように配置構成される、対象被写体の３Ｄ空間画像をレンダリングすることができるマルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２６】
本発明のさらに別の目的は、複数のレベルおよび奥行き角度で３Ｄビデオ画像をキャプチャする能力を持つ、マルチプレーンカメラ装置を実現することである。
【００２７】
画像キャプチャ部材の間に形成する３Ｄ不可視性を有する三角形を消去し得るマルチプレーンカメラ装置を実現することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
そこで、本発明は、増強奥行き角度で対象被写体の３Ｄ空間画像をキャプチャしながら、横方向空間バリエータ(lateral space variators)に接続されている移動可能画像キャプチャ部材が複数の平面内で横方向、水平方向、および垂直方向に移動し、サイクロローテーションを生じるように配置構成されたマルチプレーンカメラ装置を実現する。マルチプレーンカメラ装置は、また、アイピース複合体と、キャプチャされた３Ｄ画像を直接人間の目を通して、または偏光３Ｄグラスを通して見るための表示ユニットとを備える。本発明のマルチプレーンカメラ装置は、対象被写体のパノラマ画像をキャプチャするためより広い視野を備える。さらに、本発明のマルチプレーンカメラは、カメラ装置の本体部を傾けるか、または回すことなく、対象被写体の３Ｄ空間画像をキャプチャするように備えられている。さらに、本発明のマルチプレーンカメラ装置は、画像キャプチャ部材の間に形成する不可視性を有する３Ｄ三角形を消去する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】カメラが背部に装着されている、知られているコンピューティングおよびセルラーデバイスの前部の図である。
【図１Ｂ】カメラが背部に装着されている、知られているコンピューティングおよびセルラーデバイスの背部の図である。
【図２ａ】一対の画像キャプチャ部材が静止位置に示されている、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図２ｂ】水平面および垂直面で向き付け、サイクロローテーションを生じるように構成されている本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の画像キャプチャ部材の拡大斜視図である。
【図２ｃ】水平面および垂直面で向き付け、サイクロローテーションを生じるように構成されている本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の画像キャプチャ部材の拡大斜視図である。
【図２ｄ】光学系ハウジング部材と画像キャプチャ部材の垂直ステムとの間の移動可能な接続性を示す例示的な斜視図である。
【図２ｅ】複数の画像キャプチャ部材が静止位置に示されている、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図３】横方向空間バリエータが歯車配置構成の形態をとる、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図４】横方向空間バリエータが回転円板配置構成の形態をとる、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図５】横方向空間バリエータがシリンダ・ピストン配置構成の形態をとる、対象被写体の３Ｄおよびパノラマ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図６】横方向空間バリエータが可動磁石配置構成の形態をとる、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図７】横方向空間バリエータがネジ／ネジ山配置構成の形態をとる、対象被写体の３Ｄおよびパノラマ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図７ａ】図７の実施形態の例示的なネジ・ネジ山横方向空間バリエータの斜視図である。
【図７ｂ】ネジ・ネジ山横方向空間バリエータを作動させるための例示的な電気回路を示す図である。
【図８】横方向空間バリエータおよび画像キャプチャ部材がアダプタ配置構成として備えられている、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図９】対象被写体のパノラマ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図１０】複数の横方向空間バリエータがある、対象被写体の３Ｄ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図１１】様々な垂直レベルで、対象被写体の三次元（３Ｄ）ビデオ画像をレンダリングするための、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図１２ａ】カメラ装置のハウジングが水平線「Ｈ−Ｈ’」に対して水平である間に、画像キャプチャ部材の位置に関する配置構成を示す、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の概略図である。
【図１２ｂ】カメラ装置のハウジングが水平線「Ｈ−Ｈ’」に対して角度「θ」に傾けられている間に、サイクロローテーションを受ける前に画像キャプチャ部材の傾いた位置に関する配置構成を示す、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の概略図である。
【図１２ｃ】カメラ装置のハウジングが水平線「Ｈ−Ｈ’」に対して角度「θ」にまだ傾けられている間に、サイクロローテーションを受ける前に画像キャプチャ部材の位置に関する配置構成を示す、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の概略図である。
【図１２ｄ】カメラ装置のハウジングが水平線「Ｈ−Ｈ’」に対して角度「θ」に傾けられている間に、左右の画像キャプチャ部材の垂直変位補償を有する画像キャプチャ部材の位置に関する配置構成を示す、本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の概略図である。
【図１３】３Ｄ不可視性を有する三角形の消去を示す、対象被写体の３Ｄ画像に対する本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【図１４】対象被写体の奥行き角度の変化を示す本発明の一実施形態によるマルチプレーンカメラ装置の例示的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
対象被写体の３Ｄビジョンの奥行き知覚（長さ、幅、および奥行き）は、固定された瞳孔間距離（ＩＰＤ）だけ隔たっている一対の目で通常のヒト／哺乳類が経験する対象被写体の一種の視覚的経験である。しかし、視力が片目だけの場合は、対象被写体の長さおよび幅のみを見ることができ、奥行きを見ることはできない。したがって、ヒトが付近の対象被写体を見る場合、左右の目が同時に、ＩＰＤの制限範囲内で、対象被写体に焦点を合わせるか、注視するか、または輻輳し、それにより、対象被写体の、自然な視差のある、左と右の異なる画像を生成する。対象被写体のこれらの左と右の異なる画像は、ヒトの脳のメカニズムによって三次元または奥行き知覚として解釈される。
【００３１】
同様に、右カメラおよび左カメラを有する３Ｄカメラでは、右カメラは右から見た眺めから対象被写体に焦点を合わせ、対応する左カメラは、同じ対象被写体の左から見た眺めから対象被写体に焦点を合わせる。したがって、結果として得られるキャプチャ画像は、対象被写体の左右の知覚の差または視差を有し、その結果、画像が重なるか、またはぼやける。重なった画像は、カメラの表示ユニット上に、または画面上の画像の投影を通じてユーザによって見られる。これらの画像は、通常、偏光３Ｄゴーグルを通じて見られる。
【００３２】
左カメラと右カメラとの間の距離、つまり、カメラ間距離（ＩＣＤ）は、対象被写体の３Ｄ効果または奥行き知覚に影響を及ぼす。言い換えると、ＩＣＤが増大すると、対象被写体の奥行き知覚が増強され、ＩＣＤが減少すると、奥行き知覚が低下するということである。
【００３３】
より近い距離およびより遠い距離に配置されている、対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャするために、３Ｄ写真撮影デバイスは、近くおよび遠方を見られるように様々な角度でそれぞれ左右のカメラの開散および輻輳を行うだけでなく、所望の奥行き角度が得られるようにＩＣＤを変化させる必要もある。
【００３４】
したがって、３Ｄ写真撮影デバイスの左右のカメラを変位させることによるＩＣＤの横方向の変化は、ユーザが所定の対象被写体のより大きな奥行き角度（ＤＡ）または３Ｄ効果角度（３−ＤＡ）を知覚するのを助ける。「奥行き角度（ＤＡ）」または「３Ｄ効果角度（３−ＤＡ）」という用語は、通常、対象被写体における、左画像キャプチャ部材の光軸によって範囲を定められる角度を指す。したがって、３Ｄカメラにおいて、カメラからの対象被写体の所定の距離について、ＩＣＤはＤＡに比例する。言い換えると、ＩＣＤが大きいほど、ＤＡは大きくなり、またその逆も成り立つということである。同様に、カメラと対象被写体との間の距離が減少する場合、ＤＡもそれに比例して小さくなる。
【００３５】
本発明のマルチプレーンカメラ装置において、カメラ間距離（ＩＣＤ）は、対象被写体に焦点を合わせるか、または輻輳しながら、左右の移動可能画像キャプチャ部材を横方向に離すことによって動的に変化させられる。移動可能画像キャプチャ部材の横方向変位により、対象被写体の奥行き角度（ＤＡ）、または３Ｄ効果角度（３−ＤＡ）が増大する。さらに、本発明のカメラ装置は、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じ、複数の平面内で対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャするように構成される。
【００３６】
したがって、本発明は、変更可能な３Ｄ角度およびＩＣＤで、対象被写体の３Ｄ左右画像をキャプチャし、レンダリングするためのマルチプレーンカメラ装置を備える。本発明のカメラ装置は、デジタルカメラ、タブレット、ファブレット、およびスマートフォンなどのコンピューティングおよび通信デバイス、または同様のものと併せて使用することもできる。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態は、本発明の装置のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで有利に実装される。本発明の実施形態は、１つまたは複数のプロセッサによって読み出され、実行され得る、機械可読媒体上に格納される命令として実装することもできる。機械可読記憶媒体は、機械（たとえば、コンピューティングデバイス）によって読み込むことが可能な形式で情報を格納または送信するためのメカニズムを備えることができる。たとえば、機械可読記憶媒体として、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的形態の信号が挙げられる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、および命令は、本明細書では、いくつかのアクションを実行するものとして説明され得る。本発明の装置内で使用されるデータおよび命令通信チャネルは、標準的なワイヤレス技術であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ−Ｆｉのうちの一方または組み合わせとすることができる。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態は、添付図面を参照しつつ、説明される。図２ａは、本発明の一実施形態を示しておりここでは、様々な奥行き角度で、複数の平面内において対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像をレンダリングするための、画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置が、スマートフォンまたはファブレット内に組み込まれているように例示的に図示されており、これは制限要因と解釈されないものとする。
【００３９】
本発明について考察されているコンピューティングおよび通信デバイス２００は、通常、とりわけ、デジタルセンサチップ／フィルム、レンズ、ファインダー／ＬＣＤ画面、シャッター、フラッシュ、メモリカード、オートフォーカスメカニズム、画像安定化メカニズム、電池格納部、レンズリング、メモリ制御部、光、物体および方向センサ、トランスデューサ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、カラーアレイフィルタ、スピーカ、電源スイッチ、フラッシュ１／２、ＰＣ／ＡＶ端子、三脚座、電源用のボタンまたはコントロール、ズーム、シャッターボタン、項目選択用のメニュー、およびデジタルプロセッサなどのコンポーネントの配置構成を含む。
【００４０】
図２ａに示されているように、コンピューティングおよび通信デバイス２００のハウジング２０１は中空の固定部材であり、デバイス２００の機能コンポーネントが組み込まれる。前面パネル２０２は、ハウジング２０１の外面上に配置構成される。ハウジング２０１は、前面パネル２０２上に配置構成されている、タッチスクリーンまたはＣＣＤなどの少なくとも１つの電子表示ユニット２０３を組み込んでおり、これを使って、ユーザはテキスト、画像、アイコンなどを表示し、１つまたは複数の指またはスタイラスなどのポインタで電子表示ユニット２０３にタッチするか、または接触することによって単純な、またはマルチタッチジェスチャーを通じてデバイス２００の動作または機能を制御することができる。デバイス２００の前面パネル２０２は、動作させるためにユーザが操作する必要のある他の制御部またはスイッチも備える。この例示的な態様におけるハウジング２０１は、矩形の形状を有するものとして示されている。しかし、ハウジング２０１は、正方形に限定されない、湾曲した形状などの他の異なる形状および構成で形成され得ることは理解されるであろう。背面カバー２０４は、デバイス２００の背面部分に装着され、前面パネル２０２に接続される。
【００４１】
本発明の一態様では、一対のカメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂが、デバイス２００のハウジング２０１内に一体形成される。これらのカメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、図２ａに示されているように、中空キャビティとして、有利には、ハウジング２０１の上側末端部または横端部に、また前面パネル２０３と背面カバー２０４との間の領域内に彫られる。これらの一対のカメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、静止位置に置かれている間に左および右の画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂに対するアンカーポイントまたはパーキングスロットとして使用される。カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂの形状および構成は、矩形の中空キャビティとして例示されている。レセプタクル２０５ａおよび２０５ｂの形状および構成は、デバイス２００のハウジング２０１の設計および幾何学的構成に合体し位置が揃う限り、円形、卵形、正方形、または他の形状とすることもできる。カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、ハウジング２０１の水平軸Ａ−Ａ’に沿って分離され、それらの間に隙間距離が定められる。カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、図２ａに示されているように、軸Ａ−Ａ’に沿って配置構成される。カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、透明外装をエンクロージャとして適宜備える。
【００４２】
カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂは、好ましくは、ハウジング２０１の末端部に形成され、キュービクルとして例示されている。しかし、これらのカメラレセプタクルは、軸Ａ−Ａ’に沿ってハウジング２０１内の好ましい選択位置に配置構成され、他の望ましい形状および可変内部寸法およびサイズで与えられ得ると本明細書では理解される。
【００４３】
本発明のさらなる態様において、図２ａに示されているように、一対の移動可能画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂ（左および右の移動可能画像キャプチャ部材）は、間に隙間距離を設けて、軸Ａ−Ａ’に沿って、それぞれカメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂ内に配置構成される。移動可能画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂは、この後説明されているように、対象被写体２０８の３Ｄ空間画像をキャプチャするために、ハウジング２０１の水平面および垂直面内で向き付けし、移動し、サイクロローテーションを生じる好適な駆動メカニズムを備える。
【００４４】
本発明のさらに別の態様において、図２ａに示されているように、一対の調整可能アイピース複合体（左および右のアイピース複合体）２０６ａおよび２０６ｂは、ハウジング２０１の頂部に有利に配置構成される。アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、対象被写体２０８の３Ｄビューを表示するために、内蔵画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂ、有利にはＬＣＤ画面も備える。アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、好適な拡大レンズ、画像センサ、サンマスク、および外部光の侵入を防ぐアイカップを備えるデジタル一眼レフ（ＤＳＬＲ）カメラである。アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、電子ビームスプリッタ２１７ｃおよび２１７ｄを通して左および右の画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂに光学的に接続され、したがって、アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、左および右の移動可能画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂによってキャプチャされ、そこから中継されるような対象被写体２０８の光路を受ける。対象被写体２０８のキャプチャされ、中継される画像は、アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂの有利にはＬＣＤである画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂ上に表示され、ユーザの左目および右目を通して直接的に見られる。ビームスプリッタ２１７ｃおよび２１７ｄは、アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂの画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂと表示ユニット２０３との間の対象被写体２０８の光路を切り替えるように組み込まれる。アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、距離間バリエータ２０６ｃを備え、これらの間の対物レンズ間距離を調整し、画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂを通して、対象被写体２０８を見て焦点を合わせている間に、ユーザの目の瞳孔間距離を整える。アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、デバイス２００の前面または背面のいずれかにおいて、対象被写体２０８を表示するように、好適な光学系で適宜適合され得る。したがって、この配置構成を使用することによって、ユーザは、複数の平面内において、偏光３Ｄ光学系を使用せずに、画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂ上で直接的に対象被写体の３Ｄ空間画像を見ることができるが、それは、この実施形態では、対象被写体２０８は、カメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂ内に配置されている移動可能画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂを通して見られるからである。言い換えると、ユーザは、画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂを通して立体視を経験するということである。したがって、図２ａに示されているような配置構成を採用することによって、一対の移動可能画像キャプチャ部材２０７ａおよび２０７ｂは、一方の位置で、すなわち、ハウジング２０１の上側末端部に、水平軸Ａ−Ａ’に沿って使用される。
【００４５】
本発明の別の態様において、図２ｅに示されているように、少なくとも二対のカメラレセプタクル２０５ａおよび２０５ｂと２０５ｃおよび２０５ｄが、デバイス２００のハウジング２０１内に一体形成される。これらのカメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂおよび２０５ｃ、２０５ｄは、図２ｅに示されているように、中空キャビティとして、有利には、ハウジング２０１の上側および下側末端部または横端部に、また前面パネル２０３と背面カバー２０４との間の領域内に彫られる。これらのカメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄは、静止位置に置かれている間にそれぞれ移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄに対するアンカーポイントまたはパーキングスロットとして使用される。カメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄの形状および構成は、矩形の中空キャビティとして例示され、その形状は、デバイス２００のハウジング２０１の設計および幾何学的構成に合体し位置が揃う限り、円形、卵形、正方形、または他の形状とすることもできる。カメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄは、ハウジング２０１の水平軸Ａ−Ａ’および軸Ｂ−Ｂ’に沿って分離され、それらの間に隙間距離が定められる。カメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂおよび２０５ｃ、２０５ｄは、図２ｃに示されているように、軸Ａ−Ａ’およびＢ−Ｂ’に沿って配置構成される。カメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄは、透明外装をエンクロージャとして適宜備える。
【００４６】
カメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄは、好ましくは、ハウジング２０１の末端部に形成され、キュービクルとして例示されている。しかし、これらのカメラレセプタクルは、軸Ａ−Ａ’および軸Ｂ−Ｂ’に沿ってハウジング２０１内の好ましい選択位置に配置構成され、他の望ましい形状および可変内部寸法およびサイズで与えられ得ると本明細書では理解される。
【００４７】
本発明のさらなる態様において、図２ｅに示されているように、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄ（左および右の移動可能画像キャプチャ部材）は、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄ間に隙間距離を設けて、軸Ａ−Ａ’および軸Ｂ−Ｂ’に沿って、それぞれカメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および２０５ｄ内に配置構成される。移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、対象被写体２０８の３Ｄ空間画像をキャプチャするために、ハウジング２０１の水平面および垂直面内で向き付けし、サイクロローテーションを生じる好適な駆動メカニズムを備える。移動可能キャプチャ部材は、カメラ装置のハウジングが水平線から傾く場合に、時計回りまたは反時計回りの方向にサイクロローテーションを生じる。
【００４８】
図２ｅに示されているような実施形態において、移動可能画像キャプチャ部材の間に水平離隔を設けることに加えて、それぞれ軸Ａ−Ａ’およびＢ−Ｂ’に沿って移動可能画像キャプチャ部材を組み込むことによって垂直離隔も設けられる。
【００４９】
本発明のさらに別の態様において、図２ｅに示されているように、一対の調整可能なアイピース複合体（左および右のアイピース複合体）２０６ａおよび２０６ｂは、電子信号スプリッタ２１７ｃおよび２１７ｄを通して左および右の画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄにも光学的に接続され、したがって、アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂは、左および右の移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄによってキャプチャされ、そこから中継されるような対象被写体２０８の光路を受ける。対象被写体２０８のキャプチャされ、中継された画像は、画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂ上に表示される。ビームスプリッタ２１７ｃおよび２１７ｄは、アイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂの画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂと表示ユニット２０３との間の対象被写体２０８の光路を切り替えるように組み込まれる。したがって、この配置構成を使用することによって、ユーザは、複数の平面内において、偏光３Ｄ光学系を使用せずに、画像ビューイング画面２１７ａおよび２１７ｂ上で直接的に対象被写体の３Ｄ空間画像を見ることができるが、それは、この実施形態では、対象被写体２０８は、それぞれカメラレセプタクル２０５ａ、２０５ｂおよび２０５ｃ、２０５ｄ内に配置されている移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄを通して見られるからである。あるいは、キャプチャされた画像は、偏光３Ｄグラスを通して表示ユニット２０３上でも見られる。
【００５０】
本発明のさらに別の態様において、カメラ装置２００内に好適な電子切り替えまたはトグルメカニズムが備えられ、これにより、ユーザは、個別の対の移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂおよび２０７ｃ、２０７ｄによってそれぞれレンダリングされるように対象被写体２０８のビューを切り替えることができる。言い換えると、ユーザは、対象被写体２０８の３Ｄ画像をキャプチャするために、所望の個別の対の移動可能画像キャプチャ部材を独立して選択することができるということである。
【００５１】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材の構造的特徴について、添付図面の図２ｂおよび図２ｃを参照しつつ説明することにする。移動可能画像キャプチャ部材２０７ａは、キュービクルの形態で透明周壁、好ましくは、開放されている上側部分を備え、これにより画像キャプチャ部材の垂直方向の移動が円滑に行われる。周壁は、外面を通して横切る光線の偏向が最小になるように、ガラス、好ましくは、望ましい屈折率を持つ高精細ガラスで作られる。また、周壁は、好ましくは、撥水撥油剤、ひっかき傷および汚れが付きにくいコーティングでコーティングされる。透明セラミックおよびポリマー材料などの他の好適な材料も、周壁に使用することができる。透明周壁は、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａの内部コンポーネントを外部要因からも保護する。周壁は、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａを、汚れ、強打による凹み、またはひっかき傷によって引き起こされる可能性のある、費用のかかる前面要素の損傷から保護する。
【００５２】
移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ（左画像キャプチャ部材）は、有利には、以下で説明されているように、画像キャプチャ部材２０７ａの様々な多方向および多平面内移動を作動させるため、好ましくはマイクロモータである、複数の駆動部材を備える。移動可能画像キャプチャ部材２０７ａの駆動部材は、横断アクチュエータアセンブリを形成し、協働し往復する様式で互いに接続されているピッチ駆動部材２０８ａ、ヨー駆動部材２０９ａ、およびロール駆動部材２１０ａを備える。
【００５３】
ピッチ駆動部材２０８ａは、有利には、ピッチモータであり、カメラレセプタクル２０５ａの内面の１つに固定される。一端がピッチ駆動部材２０８ａに接続され、他端がジョイントまたはカプラ２１３ａを通じて移動可能台座２１２ａに接続されている移動可能ピッチシャフト２１１ａがある。移動可能台座２１２ａは、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａの様々なコンポーネントを装着するためのプラットフォームとして働く。ピッチ駆動部材２０８ａは、台座２１２ａの平面に沿って、台座２１２ａにピッチ移動（上下垂直方向移動）を与える。言い換えると、台座２１２ａは、ピッチ駆動部材２０８ａによっていったん作動されると、垂直方向に、台座２１２ａの平面の上および下の方向に、２２１ａの指示されている有向矢印に沿って移動するということである。
【００５４】
ヨー駆動部材２０９ａは、台座２１２ａ上に装着され、ピッチ駆動部材２０８ａの移動の軸に実質的に垂直に位置決めされる。ヨー駆動部材２０９ａは、一端がヨー駆動部材２０９ａに垂直に結合されている、移動可能および回転可能垂直ステム２１４ａを通じて移動可能画像キャプチャ部材２０７ａへの、有向矢印２２２ａによって指示されているようなヨー移動または回転を行わせるヨーマイクロモータである。移動可能ステム２１４ａは、独立して移動して移動可能台座２１２ａから伝えられるとおりにピッチおよびヨー駆動部を運ぶように装備されている。回転可能および移動可能ステム２１４ａは、高さ調整可能なユニットとして、または複数の伸縮ユニットを備えるようにもう作ることができ、これにより、垂直方向高さが調整可能である。また、移動可能ステム２１４ａは、縦軸に沿って時計回りと反時計回りの両方向に回転するように配設される。移動可能ステム２１４ａの遠位端は、ロール駆動部材２１０ａに接続される。
【００５５】
ロール駆動部材２１０ａは、ロールマイクロモータであり、これは移動可能画像キャプチャ部材２０７ａに接続されている。ロール駆動部材２１０ａは、画像キャプチャ部材２０７ａへの、有向矢印２２４ａによって示されているような、精細な転がり移動またはサイクロローテーション移動を行う。
【００５６】
有利には中空管状構造物である光学系ハウジング２１５ａは、ロール駆動部材２１０ａを通して移動可能ステム２１４ａに移動可能に接続される。言い換えると、移動可能ステム２１４ａは、光学系ハウジング２１５ａ用の枢軸として働くということである。目盛りのある複合写真レンズの少なくともレンズアセンブリ２１６ａは、対象被写体２０８の画像をキャプチャし、フォトダイオードを通して、またはアイピース複合体２０６ａおよび２０６ｂに、たとえばＣＣＤ（電荷結合素子）である表示ユニット２０３を通して見られるようにキャプチャされた画像を中継するように光学系ハウジング２１５ａの遠位端に配置構成される。したがって、光学系ハウジング２１５ａは、垂直および水平の平面内で向き付けし、サイクロローテーションを生じ得る多方向カメラを形成し、これにより、対象被写体２０８の３Ｄ空間画像をキャプチャする。レンズアセンブリ２１６ａは、有利には、光学系ハウジング２１５ａの両方の遠位端から対象被写体２０８の画像をキャプチャするように構成される。言い換えると、レンズアセンブリ２１６ａは、多方向画像キャプチャ機能を備えるということである。レンズアセンブリ２１６ａは、高精細ビデオもキャプチャするように備えられる。本発明の別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａは、デジタル一眼レフカメラ（ＤＬＳＲ）の特徴を保持することもできる。平面偏光フィルタも、光学系ハウジング内に備えられる。
【００５７】
本発明の別の態様において、垂直方向に移動するように配置構成されている移動可能垂直ステム２１４ａが、図２ｄに示されているように、光学系ハウジング２１５ａに移動可能に接続されている。この態様では、回転歯車配置構成の組み合わせが、ステムの回転運動を光学系ハウジング２１５ａの回転運動、特に時計回りおよび反時計回りの両方向のレンズアセンブリ２１６ａのサイクロローテーションに伝えるように図示されている。ここでは、回転歯車配置構成は、レンズアセンブリ２１６ａのサイクロローテーションを実装するように例示されていることは理解されるであろう。空圧、磁気、またはベローズカップリングなどの他の好適な回転配置構成も、レンズアセンブリ２１６ａのサイクロローテーションを行わせるように適宜使用され得る。
【００５８】
前述の累積的駆動配置構成のおかげで、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａは、図２ｂに示されているように、水平および垂直平面内で向き付けし、サイクロローテーションを生じるように構成される。
【００５９】
本発明のさらに別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａは、ハウジング２０１の水平平面に沿って０〜３６０度の角度で、また約１２０度の角度で垂直平面内で回転し、対象被写体２０８の３Ｄ空間画像キャプチャするように構成される。
【００６０】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａは、ハウジングが水平線に平行でないときであっても、実質的にハウジング２０１に垂直な子午線に位置決めされる。言い換えると、画像キャプチャ部材２０７ａの垂直子午線位置は、ハウジング２０１が水平線に対して平行、非平行であるとしても、特にカメラ装置２００のハウジング２０１が様々な輻輳角で対象被写体に焦点を合わせながら傾けられたときに、維持されるということである。
【００６１】
本発明のさらに別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、時計回りおよび反時計回りの方向にサイクロローテーションを生じるように構成される。サイクロローテーションは、装置２００の水平レベルインジケータを利用しても実行され、デジタルプロセッサ２１８によって制御される。
【００６２】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、画像キャプチャ部材が水平軸Ａ−Ａ’に沿って３６０度回転することができるため、デバイス２００を回すことなく装置の前面側および背面側の両方から対象被写体２０８の画像をキャプチャするように構成される。移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、セルフィーモードで対象被写体２０８の画像をキャプチャするように構成される。
【００６３】
本発明のさらに別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、デバイス２００を回すことなく装置の前面側、背面側から対象被写体のパノラマ画像をキャプチャできるよう、より広い視野を有する。
【００６４】
往復する様式で、対応する移動可能画像キャプチャ部材２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄは、対象被写体２０８の３Ｄ画像をキャプチャするために、移動可能画像キャプチャ部材２０７ａと連携して機能する同一の構造構成も備える。移動可能画像キャプチャ部材２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄの構造的態様の特質が同一であることを考慮し、簡単にするため、対応する構造的態様についてはここでは説明しない。したがって、ここでは、画像をキャプチャ部材２０７ａについて説明されているようなすべての構造的特徴は、事実上、往復する様式で他の画像キャプチャ部材に適用され、また図２ｂおよび図２ｃおよび図２ｅに示されているのと同じ往復する様式でも機能すると推定されるであろう。
【００６５】
カメラ装置２００の前述の様々なコンポーネントは、様々なコントローラに接続されているリアルタイムデジタルプロセッサである、前述のデジタルプロセッサ２１８に結合される。デバイス２００のこれらのコンポーネントの機能は、有利には、デジタルプロセッサ２１８によって管理され、データおよびコマンドチャネル２１９を通じて実行される。そこで、データおよびコマンドチャネル２１９は、デバイス２００の様々な機能的コンポーネントとデジタルプロセッサ２１８との間のインターフェースを提供する。データおよびコマンドチャネル２１９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、赤外線などの標準的なワイヤレス通信プロトコル、または有線プロトコルに基づく。デジタルプロセッサ２１８は、デバイス２００の様々な機能、就中、対象被写体２０８の３Ｄおよび２Ｄパノラマ画像のキャプチャ、画像処理、センサの調節、ＡＤＣ、格納、信号処理、送信、および対象被写体２０８の３Ｄおよび２Ｄパノラマ画像の表示における画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄの制御を管理する。
【００６６】
光電センサ、電気光学的センサ、位置センサ、赤外線センサ、フラッシュ検出センサ、トランスデューサ、近接センサ、および他の好適なセンサを含むセンサのアレイが、デバイス２００の光学系ハウジングまたは本体部のいずれかに配置構成され、データおよびコマンドチャネル２１９を通じてデジタルプロセッサ２１８に接続され、これにより、アームの移動、対象物体／被写体の様々な輻輳角での画像キャプチャ部材の輻輳、対象被写体の光路が光学系ハウジングアセンブリの光学系を通過する通り道の位置を合わせる際の、レンズ、プリズム、および鏡の複合体を含む光学系ハウジングアセンブリの光学系の調節、オートフォーカス、物体／被写体の判定、および３Ｄ顔検出、フラッシュ検出などに関するフィードバックを供給する。
【００６７】
本発明の別の態様において、有利にはマイクロモータである、単一駆動部材は、画像キャプチャ部材２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、および２０７ｄのそれぞれに接続され、これにより、個別のピッチ、ヨー、およびロール駆動部材の代わりに、デジタルプロセッサ２１８を通して、ピッチ、ヨー、およびロール移動を作動させることができる。
【００６８】
これまで、それぞれ、図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄ、および図２ｅを参照することによって、移動可能画像キャプチャ部材がそれぞれのカメラレセプタクル内に配置され、その一方で様々な輻輳角度により、複数の平面内において対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャする、本発明のマルチプレーンカメラ装置の構造的および機能的態様について説明された。しかし、こうして得られた対象被写体のこれらの３Ｄ画像は、左右の画像キャプチャ部材の間の横方向離隔が移動可能画像キャプチャ部材の間の距離によって制限されるので、奥行き角度が制限されている。
【００６９】
したがって、左右の画像キャプチャ部材の間の横方向離隔を変えるか、または増加させ、対象被写体の増強された変更可能な奥行き角度を得るために、本発明の別の態様において、次に、添付図面の図３を最初に参照することによって左右の移動可能画像キャプチャ部材の間の増加された横方向離隔に関係する好ましい実施形態について説明する。
【００７０】
したがって、図３に示されているように、左右の移動可能画像キャプチャ部材３０７ａと３０７ｂとの間に介在する横方向距離を変えるために、少なくとも横方向移動可能直線作動アセンブリがデバイス３００内に組み込まれる。直線作動アセンブリによって、デバイス３００を傾けることなく様々な輻輳角および可変距離で、対象被写体３０８の左右の３Ｄ空間画像のキャプチャおよびビューイングが可能になる。
【００７１】
この配置構成において、ユーザは、軸Ａ−Ａ’に沿って、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａと３０７ｂとの間の対物レンズ間距離（左右の画像キャプチャ部材の間に介在する距離）を延長し、変更することによって、デバイス３００の軸Ａ−Ａ’に沿って、異なる輻輳角で、増強された奥行き知覚により対象被写体３０８の３Ｄビューをキャプチャすることができる。
【００７２】
したがって、図３に示されているような横方向空間バリエータアセンブリは、好適なトルクおよび電力定格を有する、好ましくはマイクロモータであるアクチュエータ駆動部材３２０を備える。アクチュエータ駆動部材３２０は、ハウジング３０１内に配置構成され、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂに接続される。好適な電源配置構成もアクチュエータ駆動部材３２０に設けられる。アクチュエータ駆動部材３２０は、好ましくは可変速度駆動配置構成を備える。アクチュエータ駆動部材３２０は、時計回りおよび反時計回りの方向に回転するようにも備えられる。アクチュエータ駆動部材３２０の配置は、図３に、代表的な様式で、ハウジング３０１内の中心に配置されるように示されている。アクチュエータ駆動部材３２０の配置は、ハウジング３０１の他の好適な位置に配置構成され得ると本明細書では理解される。また、本発明の範囲内には、デバイス３００の機能的負荷要件を満たすように複数のアクチュエータ駆動部材を使用することも含まれる。アクチュエータ駆動部材３２０は、デバイス３００の電源に接続され、その移動は、ユーザの要件に従って、デジタルプロセッサ３１８によって制御され、実行される。デジタルプロセッサ３１８によって制御されるアクチュエータ駆動部材３２０の動作は、作動、ローターの時計回りまたは反時計回りの方向の制御、制御部の一時停止および停止、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂに接続されている横方向空間バリエータの各々の直線移動の選択および調節、ならびにその可変速度の管理を含む。デジタルプロセッサ３１８は、本発明の説明されている目的の達成を促すために、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂを制御するさらなる機能を備えるようにもプログラムされ得る。
【００７３】
ブッシュ、プーリー、またはコネクタを備える回転可能アクチュエータシャフト３２１は、アクチュエータ駆動部材３２０（駆動部材のローター）に接続され、アクチュエータ駆動部材３２０から回転駆動を受けるように配設される。回転可能アクチュエータシャフト３２１は、時計回りおよび反時計回りの両方向に回転するように配置構成される。
【００７４】
回転駆動部材３２２は、回転可能アクチュエータシャフト３２１の末端部に回転可能に接続される。回転駆動部材３２２は、有利には歯車であり、所望のブローチ歯形を備え、回転可能アクチュエータシャフト３２１の垂直軸の周りで回転するように配置構成される。回転駆動部材３２２は、回転可能アクチュエータシャフト３２１の移動を往復させ、対応する時計回りと反時計回りの回転方向に回転する。
【００７５】
本発明の別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向伸長可能または移動可能横方向空間バリエータ３２３ａは、図３に示されているように、軸Ａ−Ａ’に沿って、近位端を通り、回転駆動部材３２２と移動可能に係合される。この実施形態における横方向空間バリエータ３２３ａは、ファインピッチを有するブローチ歯形を有する直線歯車として図示され、回転駆動部材３２２のブローチ歯形と対応する。横方向空間バリエータ３２３ａの形状および構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができる。横方向空間バリエータ３２３ａは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。横方向空間バリエータ３２３ａは、回転駆動部材３２２のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、回転駆動部材３２２の回転移動は、横方向空間バリエータ３２３ａの直線移動に変換される。
【００７６】
横方向空間バリエータ３２３ａの遠位端は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、回転駆動部材３２２から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット３２４ａを通して移動可能画像キャプチャ部材３０７ａに一体となるように接続される。横方向空間バリエータ３２３ａの遠位端は、遠位端がスロット３２４ａを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【００７７】
回転駆動部材３２２とかみ合う、横方向空間バリエータ３２３ａも、両方向で、縦軸に沿って直線的に移動する。横方向空間バリエータ３２３ａの直線移動は、回転駆動部材３２２の時計回りおよび反時計回りの移動に応答して、軸Ａ−Ａ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【００７８】
この態様における横方向空間バリエータ３２３ａは、回転駆動部材３２２のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たく細長い部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、横方向空間バリエータ３２３ａに対して好適に適合され得る。
【００７９】
横方向空間バリエータ３２３ａは、単一のユニットの直線歯車として例示されている。ここでは、直線歯車は、移動可能な様式で互いに接続されている複数のユニットから形成することもできることは理解されるであろう。
【００８０】
したがって、横方向空間バリエータ３２３ａは、両方とも伸長、収縮する様式で軸Ａ−Ａ’に沿って左の移動可能画像キャプチャ部材３０７ａの直線および横方向離隔を行わせる。したがって、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａは、上述のように、ハウジング３０１から横へ移動するように構成される。所望の横方向離隔が達成された後、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａは、水平および垂直平面内で向き付けられ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で、対象被写体３０８の必要な左の眺めをキャプチャする。
【００８１】
次に、右の移動可能画像キャプチャ部材の横方向離隔は、図３を再び参照することによって説明される。本発明のさらに別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向伸長可能または移動可能横方向空間バリエータ３２３ｂは、軸Ａ−Ａ’に沿って、図３に示されているように、近位端を通り、回転駆動部材３２２と移動可能に係合される。横方向空間バリエータ３２３ｂは、横方向空間バリエータ３２３ａに実質的に平行に、反対方向に位置決めされる。言い換えると、横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂは、軸Ａ−Ａ’に沿って反対方向で横方向に移動するように配置構成されるということである。
【００８２】
この実施形態における横方向空間バリエータ３２３ｂは、ファインピッチを有するブローチ歯形を有する直線歯車として図示され、回転駆動部材３２２のブローチ歯形と対応する。横方向空間バリエータ３２３ｂの形状および構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができる。横方向空間バリエータ３２３ａは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。横方向空間バリエータ３２３ａは、回転駆動部材３２２のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、回転駆動部材３２２の回転移動は、横方向空間バリエータ３２３ｂの直線移動に変換される。
【００８３】
横方向空間バリエータ３２３ｂの遠位端は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、回転駆動部材３２２から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット３２４ｂを通して移動可能画像キャプチャ部材３０７ｂに一体となるように接続される。横方向空間バリエータ３２３ｂの遠位端は、遠位端がスロット３２４ｂを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【００８４】
回転駆動部材３２２とかみ合う、横方向空間バリエータ３２３ｂも、両方向で、縦軸に沿って直線的に移動する。横方向空間バリエータ３２３ｂの直線移動は、回転駆動部材３２２の時計回りおよび反時計回りの移動に応答して、軸Ａ−Ａ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【００８５】
この態様における横方向空間バリエータ３２３ｂは、回転駆動部材３２２のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たく細長い部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、横方向空間バリエータ３２３ｂに対して好適に適合され得る。
【００８６】
横方向空間バリエータ３２３ｂは、単一のユニットの直線歯車として例示されている。ここでは、直線歯車は、移動可能な様式で互いに接続されている複数のユニットから形成することもできることは理解されるであろう。
【００８７】
したがって、横方向空間バリエータ３２３ｂは、両方とも伸長、収縮する様式で軸Ａ−Ａ’に沿って左の移動可能画像キャプチャ部材３０７ｂの直線および横方向離隔を行わせる。したがって、移動可能画像キャプチャ部材３０７ｂは、上述のように、ハウジング３０１から横へ移動するように構成される。所望の横方向離隔が達成された後、移動可能画像キャプチャ部材３０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けられ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度または可変奥行き角度(variable depth angle)で、対象被写体３０８の必要な右の眺めをキャプチャする。
【００８８】
このようにして、同一の往復横方向空間バリエータ３２３ｂは、近位端が回転歯車３２２に接続され、遠位端がスロット３２４ｂを通して移動可能画像キャプチャ部材３０７ｂに接続された状態で配置構成される。横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂの配置構成は、互いに平行で互いに非軸方向であり、反対方向に移動するように配置構成される。
【００８９】
本発明のさらに別の態様において、回転歯車３２２の回転移動は、横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂの、直線的な対向する方向への横方向移動を引き起こす。言い換えると、回転駆動部材３２２の回転は、横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂの、ハウジング３０１からの伸長、またはハウジング３０１への引き込みを引き起こすということである。横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂの伸長を変えることによって、画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じるように調整され、増強奥行き角度で対象被写体３０８の必要な左右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体３０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体３０６ａおよび３０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット３０３上で、見ることができる。
【００９０】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂは、対象被写体３０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂは、デバイス３００のハウジング３０１が傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【００９１】
横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂならびに画像キャプチャ部材３０７ａおよび３０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ３１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル３１９を通じて実行される。
【００９２】
横方向空間バリエータ３２３ａおよび３２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体３０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【００９３】
本発明のさらに別の実施形態において、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂを作動させ、位置決めし、対象被写体４０８の左右の３Ｄ画像をキャプチャするために、非歯車配置構成を用いて実装された、直線作動アセンブリについて、図４を参照しつつ説明することにする。
【００９４】
この配置構成において、ユーザは、軸Ａ−Ａ’に沿って、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａと４０７ｂとの間の対物レンズ間距離（左右の画像キャプチャ部材の間に介在する距離）を延長し、変更することによって、デバイス４００の軸Ａ−Ａ’に沿って、異なる輻輳角で、増強された奥行き知覚により対象被写体４０８の３Ｄビューをキャプチャすることができる。
【００９５】
したがって、図４に示されているような横方向空間バリエータアセンブリは、好適なトルクおよび電力定格を有する、好ましくはマイクロモータであるアクチュエータ駆動部材４２０を備える。アクチュエータ駆動部材４２０は、ハウジング４０１内に配置構成され、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂに接続される。好適な電源配置構成もアクチュエータ駆動部材４２０に設けられる。アクチュエータ駆動部材４２０は、好ましくは可変速度駆動配置構成を備える。アクチュエータ駆動部材４２０は、時計回りおよび反時計回りの方向に回転するようにも備えられる。アクチュエータ駆動部材４２０の配置は、図４に、代表的な様式で、ハウジング４０１内の中心に配置されるように示されている。アクチュエータ駆動部材４２０の配置は、ハウジング４０１の他の好適な位置に配置構成され得る。また、本発明の範囲内には、デバイス４００の機能的負荷要件を満たすように複数のアクチュエータ駆動部材を使用することも含まれる。アクチュエータ駆動部材４２０は、デバイス４００の電源に接続され、その移動は、ユーザの要件に従って、デジタルプロセッサ４１８によって制御され、実行される。デジタルプロセッサ４１８によって制御されるアクチュエータ駆動部材４２０の動作は、作動、ローターの時計回りまたは反時計回りの方向の制御、制御部の一時停止および停止、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂに接続されている横方向空間バリエータの各々の直線移動の選択および調節、ならびにその可変速度の管理を含む。デジタルプロセッサ４１８は、本発明の説明されている目的の達成を促すために、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂを制御するさらなる機能を備えるようにもプログラムされ得る。
【００９６】
ブッシュ、プーリー、またはコネクタを備える回転可能アクチュエータシャフト４２１は、アクチュエータ駆動部材４２０（駆動部材のローター）に接続され、アクチュエータ駆動部材４２０から回転駆動を受けるように配設される。回転可能アクチュエータシャフト４２１は、時計回りおよび反時計回りの両方向に回転するように配置構成される。
【００９７】
回転駆動部材４２２は、回転可能アクチュエータシャフト４２１の末端部に回転可能に接続される。回転駆動部材４２２は、有利には歯車であり、所望のブローチ歯形を備え、回転可能アクチュエータシャフト４２１の垂直軸の周りで回転するように配置構成される。回転駆動部材４２２は、回転可能アクチュエータシャフト４２１の移動を往復させ、対応する時計回りと反時計回りの回転方向に回転する。
【００９８】
回転可能円板４２２は、シャフト４２１に接続され、時計回りおよび反時計回りの方向に回転するように配置構成される。ピン４２３ａおよび４２３ｂが、回転可能円板４２２のいずれかの側に装着され、好ましくは互いに対角線上で対向する位置に置かれる。ピン４２３ａおよび４２３ｂは、回転可能円板４２２の回転軸に沿って回転する。近位端および遠位端を持つ横方向空間バリエータ４２４ａが、ピン４２３ａに接続される。回転可能円板４２２により近い位置にある、近位端は、通過通路である、目４２５ａを有するように構成される。横方向空間バリエータ４２４ａの近位端は、目４２５ａを通してピン４２３ａ上に移動可能に装着される。回転可能円板４２２およびピン４２３ａの回転により、横方向空間バリエータ４２４ａへの横方向に伸長可能な直線運動が生じる。回転可能円板４２２の時計回りおよび反時計回りの移動は、横方向空間バリエータ４２４ａの後と前の横方向移動を生じさせる。言い換えると、横方向空間バリエータ４２４ａは、回転可能円板４２２の時計回りと反時計回りの回転に応じて、回転可能円板４２２から離れるか、または回転可能円板４２２に向かう形で移動するということである。
【００９９】
同様に、近位端および遠位端を持つ横方向空間バリエータ４２４ｂが、ピン４２３ｂに接続される。回転可能円板４２２により近い位置にある、近位端は、目４２５ｂを有するように構成される。横方向空間バリエータ４２４ｂの近位端は、目４２５ｂを通してピン４２３ｂ上に移動可能に装着される。回転可能円板４２２の回転も、同時に、アーム４２４ａの方向とは反対の方向への、横方向空間バリエータ４２４ｂの横方向移動を引き起こす。こうして、アーム４２４ａおよび４２４ｂに接続されている移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂも、横方向に、および反対方向に移動し、それにより、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂのレンズアセンブリの間の対物レンズ間距離を変える。
【０１００】
この配置構成において、回転可能円板４２２の時計回りの回転は、直線方向および反対方向に移動するように配置構成されている第１の対の横方向移動可能な横方向空間バリエータアセンブリの一部を形成する横方向空間バリエータ４２４ａおよび４２４ｂの横方向移動を引き起こす。言い換えると、回転可能円板４２２の回転は、横方向空間バリエータ４２４ａおよび４２４ｂの、デバイス４００のハウジング４０１からの伸長、またはハウジング４０１への引き込みを引き起こすということである。横方向空間バリエータ４２４ａおよび４２４ｂの位置を変えることによって、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で対象被写体４０８の必要な右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体４０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体４０６ａおよび４０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット４０３上で、ビームスプリッタ４１７ｃおよび４１７ｄを組み込むことによって、見ることができる。
【０１０１】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂは、対象被写体４０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂは、デバイス４００のハウジング４０１が傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【０１０２】
横方向空間バリエータ４２３ａおよび４２３ｂならびに画像キャプチャ部材４０７ａおよび４０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ４１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル４１９を通じて実行される。
【０１０３】
横方向空間バリエータ４２３ａおよび４２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体４０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【０１０４】
本発明の別の実施形態において、直線作動アセンブリは、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａと５０７ｂとの間の対物レンズ間距離を変えることによって、様々な輻輳角で対象被写体５０８の左右の３Ｄ画像をキャプチャするために、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂを作動させ、位置決めするようにピストン・シリンダ配置構成を用いて実装される。このような直線作動アセンブリについて、図５を参照しつつ説明することにする。この直線作動アセンブリでは、好ましくは金属製の中空の円筒形部材であるエンクロージャ５２１ａが、アセンブリに電流を供給するために、図５に示されているような電源スイッチング回路５２０に接続されている。エンクロージャ５２１ａの形状は、矩形または任意の幾何学的形状であってよく、図５に示されているようにデバイス５００のハウジング５０１内に配置構成される。移動可能なピストン５２３ａは、エンクロージャ５２１ａ内に収納され、横方向に移動するように配置構成されている。横方向空間バリエータ５２４ａは、図５に示されているようにピストン５２３ａに接続されている。付勢部材５２２ａは、好ましくはバネまたはコイルであり、形状記憶合金（ＳＭＡ）から作られ、一方の側ではピストン５２３ａに、他方の側ではエンクロージャ５２１ａの内面に当接している。付勢部材の材料は、より低い電流係数に敏感なＳＭＡのうちから選択され得る。付勢部材５２２ａへのエネルギーの印加と印加停止との組み合わせで、横方向空間バリエータ５２４ａの前後移動が引き起こされる。エネルギーの印加後、付勢部材５２２ａが熱せられる。熱せられた付勢部材５２２ａは、直線的に伸縮する形態で膨脹し、その結果、直線的な様式でピストン５２３ａが変位する。横方向空間バリエータ５２４ａはピストン５２３ａに移動可能に接続されており、これもまた直線的に移動し、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂをハウジング５０１から伸長させる。移動可能画像キャプチャ部材５０７ａは、対象被写体５０８の左右の３Ｄ画像をキャプチャするために様々な輻輳角で対象物体または被写体５０８上で横方向に移動し、輻輳するように調整される。同様に、付勢部材５２２ａは、エネルギーの供給停止後に元の位置に戻り、付勢部材５２２ａを冷却させる。
【０１０５】
同様にして、好ましくは金属製の中空の円筒形部材であるエンクロージャ５２１ｂは、アセンブリに電流を供給するために、図５に示されているような電源スイッチング回路５２０に接続されている。エンクロージャ５２１ｂの形状は、矩形または任意の幾何学的形状であってよく、図５に示されているようにデバイス５００のハウジング５０１内に配置構成される。移動可能なピストン５２３ｂは、エンクロージャ５２１ｂ内に収納され、横方向に移動するように配置構成されている。横方向空間バリエータ５２４ｂは、図５に示されているようにピストン５２３ｂに接続されている。付勢部材５２２ｂは、好ましくはバネまたはコイルであり、形状記憶合金（ＳＭＡ）から作られ、一方の側ではピストン５２３ｂに、他方の側ではエンクロージャ５２１ｂの内面に当接している。付勢部材の材料は、より低い電流係数に敏感なＳＭＡのうちから選択され得る。付勢部材５２２ｂへのエネルギーの印加と印加停止との組み合わせで、横方向空間バリエータ５２４ｂの前後移動が引き起こされる。エネルギーの印加後、付勢部材５２２ｂが熱せられる。熱せられた付勢部材５２２ｂは、直線的に伸縮する形態で膨脹し、その結果、直線的な様式でピストン５２３ｂが変位する。横方向空間バリエータ５２４ｂはピストン５２３ｂに移動可能に接続されており、これもまた直線的に移動し、移動可能画像キャプチャ部材５０７ｂをハウジング５０１から伸長させる。移動可能画像キャプチャ部材５０７ｂは、対象被写体５０８の左右の３Ｄ画像をキャプチャするために様々な輻輳角で対象物体または被写体５０８上で横方向に移動し、輻輳するように調整される。同様に、付勢部材５２２ｂは、エネルギーの供給停止後に元の位置に戻り、付勢部材５２２ｂを冷却させる。
【０１０６】
横方向空間バリエータ５２４ａおよび５２４ｂの位置を変えることによって、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で対象被写体５０８の必要な右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体５０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体５０６ａおよび５０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット５０３上で、ビームスプリッタ５１７ｃおよび５１７ｄを組み込むことによって、見ることができる。
【０１０７】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂは、対象被写体５０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂは、デバイス５００のハウジングが傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【０１０８】
横方向空間バリエータ５２３ａおよび５２３ｂならびに画像キャプチャ部材５０７ａおよび５０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ５１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル５１９を通じて実行される。
【０１０９】
横方向空間バリエータ５２３ａおよび５２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体５０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【０１１０】
本発明のさらに別の態様において、図６に示されているように、移動可能画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂの前後の直線移動は、電磁場によって駆動される横方向空間バリエータアセンブリを用いて作動される。横方向空間バリエータアセンブリは、カメラレセプタクル６０５ａの近くにある、デバイス６００に接続されている円筒形コア６２１ａを備える。選択的な通電のため円筒形コア６２１ａが、コイル巻き線６２２ａを巻き付けられ、調節された電力を受け取るようにスイッチング回路６２０に接続される。近位端および遠位端を有する非磁気的ステムである横方向空間バリエータ６１７ａが備えられる。直線空間バリエータ６１７ａの近位端は、円筒形コア６２１ａに移動可能に接続され、対応する遠位端が、スロット６２５ａを通して移動可能画像キャプチャ部材６０７ａに接続される。可動磁石６２４ａは、好ましくは環状磁石であり、円筒形コア６２１ａ内に配置構成され、直線横方向空間バリエータ６１７ａ上に装着される。可動磁石６２４ａは、可動磁石６２２ａのいずれかの側に配置構成されている、固定磁石６２３ａによって誘導される。コイル巻き線６２２ａは、スイッチング電子機器を通じて好適なスイッチング回路６２０を用いることによって通電され、これにより、磁気の反発力を通じて可動磁石６２４ａを作動させる。直線横方向空間バリエータ６１７ａは、コイル巻き線６２２ａで囲まれており、リングまたは環状磁石を備える直線可動磁石アクチュエータとして動作する。横方向空間バリエータ６１７ａは、２つの固定磁石６２３ａと可動磁石６２４ａとの間の反発力（磁気弾性力）の作用により比例する作用を受ける。同様に、図６に示されているように、移動可能画像キャプチャ部材６０７ｂの前後の直線移動は、電磁場によって駆動される横方向空間バリエータアセンブリを用いて作動される。横方向空間バリエータアセンブリは、カメラレセプタクル６０５ｂの近くにある、デバイス６００に接続されている円筒形コア６２１ｂを備える。選択的な通電のため円筒形コア６２１ｂが、コイル巻き線６２２ｂを巻き付けられ、調節された電力を受け取るようにスイッチング回路６２０に接続される。直線空間バリエータ６１７ｂは、近位端および遠位端を有する非磁気的ステムである。直線空間バリエータ６１７ｂの近位端は、円筒形コア６２１ｂに移動可能に接続され、対応する遠位端が、スロット６２５ｂを通して移動可能画像キャプチャ部材６０７ｂに接続される。可動磁石６２４ｂは、好ましくは環状磁石であり、円筒形コア６２１ｂ内に配置構成され、横方向空間バリエータ６１７ｂ上に装着される。可動磁石６２４ｂは、可動磁石６２４ｂのいずれかの側に配置構成されている、固定磁石６２３ａによって誘導される。コイル巻き線６２２ｂは、スイッチング電子機器を通じて好適なスイッチング回路６２０を用いることによって通電され、これにより、磁気の反発力を通じて可動磁石６２４ｂを作動させる。横方向空間バリエータ６１７ｂは、コイル巻き線６２２ｂで囲まれており、リングまたは環状磁石を備える直線可動磁石アクチュエータとして動作する。横方向空間バリエータ６１７ｂは、２つの固定磁石６２３ｂと可動磁石６２４ｂとの間の反発力（磁気弾性力）の作用により比例する作用を受ける。
【０１１１】
横方向空間バリエータ６２４ａおよび６２４ｂの位置を変えることによって、移動可能画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で対象被写体６０８の必要な右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体６０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体６０６ａおよび６０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット６０３上で、ビームスプリッタ６１７ｃおよび６１７ｄを組み込むことによって、見ることができる。
【０１１２】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂは、対象被写体６０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂは、デバイス６００のハウジングが傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【０１１３】
横方向空間バリエータ６２３ａおよび６２３ｂならびに画像キャプチャ部材６０７ａおよび６０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ６１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル６１９を通じて実行される。
【０１１４】
横方向空間バリエータ６２３ａおよび６２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体６０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【０１１５】
図７に示されているような本発明のさらなる態様において、横方向空間バリエータ７２１ａおよび７２１ｂを作動させるための横方向空間バリエータアセンブリは、ネジ・ナットアセンブリの組み合わせである。ネジ・ナットアセンブリは、ナット７２２ａとかみ合う細長いネジである、横方向空間バリエータ７２１ａを備える。横方向空間バリエータ７２１ａの遠位端の１つが、スロット７２３ａを通して移動可能画像キャプチャ部材７０７ａに接続される。複数の振動圧電セラミック素子７２３ａが、横方向空間バリエータ７２１ａ上に装着され、図７ｂに示されているようにスイッチング回路７２０に接続され、これにより、超音波共鳴周波数でナット７２２ａに小さな軌道振動が与えられ、その結果、横方向空間バリエータ７２１ａの直線移動が生じる。ネジ山の摩擦力が、横方向空間バリエータ７２１ａを図７および７ａに示されているように直線方向で前方にまたは後方に駆動する
【０１１６】
往復する様式で、図７に示されているように、ネジ・ナットアセンブリは、ナット７２２ｂとかみ合う細長いネジである、横方向空間バリエータ７２１ｂを備える。横方向空間バリエータ７２１ｂの遠位端の１つが、スロット７２３ｂを通して移動可能画像キャプチャ部材７０７ｂに接続される。複数の振動圧電セラミック素子７２３ｂが、横方向空間バリエータ７２１ｂ上に装着され、図７ｂに示されているようにスイッチング回路７２０に接続され、これにより、超音波共鳴周波数でナット７２２ｂに小さな軌道振動が与えられる。ネジ山の摩擦力が、横方向空間バリエータ７２１ｂを図７および７ａに示されているように直線方向で前方にまたは後方に駆動する。
【０１１７】
図７ｂに示されているようなスイッチング回路７２０は、好適な位相差を持つ４相モータ駆動を横方向空間バリエータ７２１ａおよび７２１ｂにもたらす。正および負の位相差は、横方向空間バリエータ７２１ａおよび７２１ｂに左右の直線移動をもたらす。
【０１１８】
横方向空間バリエータ７２４ａおよび７２４ｂの位置を変えることによって、移動可能画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で対象被写体７０８の必要な右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体７０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体７０６ａおよび７０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット７０３上で、ビームスプリッタ７１７ｃおよび７１７ｄを組み込むことによって、見ることができる。
【０１１９】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂは、対象被写体７０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂは、デバイス７００のハウジングが傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【０１２０】
横方向空間バリエータ７２３ａおよび７２３ｂならびに画像キャプチャ部材７０７ａおよび７０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ７１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル７１９を通じて実行される。
【０１２１】
横方向空間バリエータ７２３ａおよび７２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体７０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【０１２２】
これまで、デバイスの本体部内に一体化されている横方向空間バリエータアセンブリの様々な例示的な実施形態を説明してきた。次に、本発明の別の態様において、図８に示されているように、横方向空間バリエータアセンブリは、アダプタ８２６を用いてデバイス８００の本体部に接続され、これにより、既存のコンピューティングまたは通信デバイスを、様々な奥行き角度で、複数の平面内において対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像をキャプチャすることができるデバイスに転換することができる。この好ましい実施形態において示されているような、アダプタ８２６は、図８に示されているような、コンピューティングまたは通信デバイス８００の本体部に外部的に接続されている、先行する実施形態の１つに示されているような、マルチプレーンカメラ装置を有する配置構成であり、これにより、対象被写体８０８の三次元（３Ｄ）空間画像を、様々な奥行き角度、および複数の平面内においてキャプチャすることができる。言い換えると、アダプタ８２６を知られているデバイス８００に固定することによって、デバイス８００は、様々な奥行き角度で、複数の平面内において、対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像をキャプチャするように使用可能にされ得る。アダプタ８２６は、カメラレセプタクル８０５ａの近くにある、デバイス８００に接続されている円筒形コア８２１ａを有する横方向空間バリエータアセンブリを備える。選択的な通電のため円筒形コア８２１ａが、コイル巻き線８２２ａを巻き付けられ、調節された電力を受け取るようにスイッチング回路８２０に接続される。近位端および遠位端を有する非磁気的ステムである横方向空間バリエータ８１７ａが備えられる。横方向空間バリエータ８１７ａの近位端は、円筒形コア８２１ａに移動可能に接続され、対応する遠位端が、スロット８２５ａを通して移動可能画像キャプチャ部材８０７ａに接続される。可動磁石８２４ａは、好ましくは環状磁石であり、円筒形コア８２１ａ内に配置構成され、横方向空間バリエータ８１７ａ上に装着される。可動磁石８２４ａは、可動磁石８２４ａのいずれかの側に配置構成されている、固定磁石８２３ａによって誘導される。コイル巻き線８２２ａは、スイッチング電子機器を通じて好適なスイッチング回路８２０を用いることによって通電され、これにより、磁気の反発力を通じて可動磁石８２４ａを作動させる。横方向空間バリエータ８１７ａは、コイル巻き線８２２ａで囲まれており、リングまたは環状磁石を備える直線可動磁石アクチュエータとして動作する。横方向空間バリエータ８１７ａは、２つの固定磁石８２３ａと可動磁石８２４ａとの間の反発力（磁気弾性力）の作用により比例する作用を受ける。
【０１２３】
同様に、図８に示されているように、移動可能画像キャプチャ部材８０７ｂの前後の直線移動は、電磁場によって駆動される横方向空間バリエータアセンブリを用いて作動される。横方向空間バリエータアセンブリは、カメラレセプタクル８０５ｂの近くにある、デバイス８００に接続されている円筒形コア８２１ｂを備える。選択的な通電のため円筒形コア８２１ｂが、コイル巻き線８２２ｂを巻き付けられ、調節された電力を受け取るようにスイッチング回路８２０に接続される。横方向空間バリエータ８１７ｂは、近位端および遠位端を有する非磁気的ステムである。直線空間バリエータ８１７ｂの近位端は、円筒形コア８２１ｂに移動可能に接続され、対応する遠位端が、スロット８２５ｂを通して移動可能画像キャプチャ部材８０７ｂに接続される。可動磁石８２４ｂは、好ましくは環状磁石であり、円筒形コア８２１ｂ内に配置構成され、直線横方向空間バリエータ８１７ｂ上に装着される。可動磁石８２４ｂは、可動磁石８２４ｂのいずれかの側に配置構成されている、固定磁石８２３ａによって誘導される。コイル巻き線８２２ｂは、スイッチング電子機器を通じて好適なスイッチング回路８２０を用いることによって通電され、これにより、磁気の反発力を通じて可動磁石８２４ｂを作動させる。横方向空間バリエータ８１７ｂは、コイル巻き線８２２ｂで囲まれており、リングまたは環状磁石を備える直線可動磁石アクチュエータとして動作する。横方向空間バリエータ８１７ｂは、２つの固定磁石８２３ｂと可動磁石８２４ｂとの間の反発力（磁気弾性力）の作用により比例する作用を受ける。
【０１２４】
横方向空間バリエータ８２４ａおよび８２４ｂの位置を変えることによって、移動可能画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂのレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂは、水平および垂直平面内で向き付けされ、サイクロローテーションを生じ、増強奥行き角度で対象被写体８０８の必要な右の眺めをキャプチャする。こうして生成された対象被写体８０８の画像は、画像ビューイング画面を有するアイピース複合体８０６ａおよび８０６ｂを通して、直接的に、または偏光３Ｄグラスを通じて表示ユニット８０３上で、ビームスプリッタ８１７ｃおよび８１７ｄを組み込むことによって、見ることができる。
【０１２５】
本発明のさらなる態様において、移動可能画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂは、対象被写体８０８上に輻輳している間に、移動可能画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂがそれぞれのカメラレセプタクル内に配置されている間だけでなく、画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂが横方向に変位され、水平および垂直平面内でサイクロローテーションを生じる間にも、実質的に水平線に対する垂直子午線に配設される。言い換えると、画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂは、デバイス８００のハウジングが傾けられたときでも、様々な輻輳角で３Ｄ画像をキャプチャしながら、水平線に対する垂直子午線位置を維持するということである。
【０１２６】
横方向空間バリエータ８２３ａおよび８２３ｂならびに画像キャプチャ部材８０７ａおよび８０７ｂの前述の移動は、デジタルプロセッサ８１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル８１９を通じて実行される。
【０１２７】
横方向空間バリエータ８２３ａおよび８２３ｂのそれぞれの移動は、同期および非同期であるものとしてよい。水平線インジケータはジャイロセンサとともに、対象被写体８０８の左右の画像のバランスをとるためにさらに組み込まれる。
【０１２８】
上述のコンポーネントを備えるアダプタ８２６は、圧入、ネジなどの固定手段によってデバイス８００に都合よく固定され、ＵＳＢなどのインターフェースデバイスを使用して、デバイスの他の電子コンポーネントと一体化することができる。
【０１２９】
前記の実施形態において、リングまたは環状磁石を備える直線可動磁石アクチュエータは、図８では、横方向空間バリエータ８２３ａおよび８２３ｂを作動させるように例示的に示されている。しかし、アダプタ８２６は、先行する実施形態に示されているように、横方向移動可能直線歯車、回転可能円板に接続されている横方向移動可能直線ステム、シリンダに接続されている横方向移動可能直線ステム、ナットおよびネジに接続されている横方向移動可能ネジ山付きステムによって作動させる横方向空間バリエータとともに適宜配置構成もされ得る。本発明のさらに別の態様において、パノラマビューイング機能を見せるデバイス９００の構造的特徴に関する実施形態について、図９を参照しつつ説明することにする。この実施形態に対する直線作動アセンブリは、前述のアセンブリのうちのいずれか１つから選択され得る。したがって、例示的な様式において、歯車配置構成によって駆動される直線作動アセンブリは、デバイス９００のパノラマビューイング機能を実装するように示されている。
【０１３０】
パノラマ光学系を備えるデバイス９００は、デバイスのタイマーメカニズムを使用することによって３６０度全方位パノラマを１回でキャプチャし、これにより、個別のスナップを縫い合わせることなくパノラマ映像を作成することができる、垂直視野および水平視野が０〜３６０度の範囲内である移動可能画像キャプチャ部材９０７ａおよび９０７ｂを有するデバイス９００は、１つの画像でパノラマ全体をキャプチャすることができる。デバイス９００の横方向空間バリエータアセンブリは、移動可能画像キャプチャ部材９０７ａと９０７ｂとの間の距離を変える操作も円滑にし、それにより、水平視野が高められる。それに加えて、図２ａおよび図２ｂに示されているような、移動可能画像キャプチャ部材９０７ａおよび９０７ｂのピッチ、ヨー、およびロール移動により、デバイスの垂直視野が高められる。言い換えると、本発明のデバイス９００を使用することによって、カメラの前部および背部に沿って３６０度の回転が、デバイス９００の位置を変えることなく行われるということである。
【０１３１】
左右の移動可能画像キャプチャ部材９０７ａと９０７ｂとの間の対物レンズ間距離をさらに延ばすために、本発明のさらに別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材９０７ａおよび９０７ｂのレンズアセンブリを作動させ、その間の対物レンズ間距離を変化させるために、図９に示されているように、デバイス９００に直線作動アセンブリが組み込まれる。これにより、対象被写体９０８のキャプチャおよびビューイングが、様々な位置、および可変距離で、デバイス９００またはユーザの首部分を傾けることなく円滑に行われる。この配置構成において、ユーザは、軸Ａ−Ａ’に沿って、移動可能画像キャプチャ部材９０７ａと９０７ｂとの間の対物レンズ間距離を延ばし、変化させることによって、図９に示されているように、対象被写体９０８のパノラマビューをキャプチャすることができる。
【０１３２】
図１０に示されているような本発明のさらなる態様において、複数の横方向移動可能な横方向空間バリエータアセンブリは、デバイス１０００と一体化され、これにより、様々な輻輳角、および増強された奥行き知覚により、対象被写体１００８の３Ｄ画像をキャプチャする。この実施形態では、歯車ベースの横方向空間バリエータアセンブリは、複数の横方向空間バリエータアセンブリを実装するように例示的に示されている。ユーザ要件に応じて、横方向空間バリエータアセンブリの数を適宜増やすことができることも理解される。したがって、図１０に示されているような横方向空間バリエータアセンブリは、好適なトルクおよび電力定格を有する、好ましくはマイクロモータであるアクチュエータ駆動部材１０２０を備える。以下で説明されるように、アクチュエータ駆動部材１０２０は、ハウジング１００１内に配置構成され、移動可能画像キャプチャ部材１００７ａおよび１００７ｂの第１の組に接続される。アクチュエータ駆動部材１０２０は、マイクロモータであり、好ましくは可変速度駆動配置構成を備える。アクチュエータ駆動部材１０２０は、時計回りおよび反時計回りの方向に回転するようにも備えられる。アクチュエータ駆動部材１０２０は、図１０に示されているように、ハウジング１００１内に配置構成される。アクチュエータ駆動部材１０２０は、デバイス１０００の電源に接続され、デジタルプロセッサ１０１８によって操作される。デジタルプロセッサによって制御されるアクチュエータ駆動部材１０２０の動作は、作動、ローターの時計回りまたは反時計回りの方向の制御、制御部の一時停止および停止、移動可能画像キャプチャ部材１００７ａおよび１００７ｂの第１の組に接続されている直線アームの各々の直線移動の選択および調節、ならびにその可変速度の管理を含む。デジタルプロセッサ１０１８は、本発明の説明されている目的の達成を促すために、移動可能画像キャプチャ部材１００７ａおよび１００７ｂの第１の組を制御するさらなる機能を備えるようにもプログラムされ得る。ブッシュ、プーリー、またはコネクタを備える第１の回転可能アクチュエータシャフト１０２１は、アクチュエータ駆動部材１０２０（駆動部材のローター）に接続され、アクチュエータ駆動部材１０２０から回転駆動を受けるように配設される。第１の回転可能アクチュエータシャフト１０２１は、時計回りおよび反時計回りの両方向に回転する。
【０１３３】
回転歯車である第１の回転駆動部材１０２２は、第１の回転可能アクチュエータシャフト１０２１の末端部に回転可能に接続される。第１の駆動部材１０２２は、所望のブローチ歯形を備え、回転可能な第１のアクチュエータシャフト１０２１の垂直軸の周りで回転するように配置構成される。第１の駆動部材１０２２は、第１の回転可能アクチュエータシャフト１０２１の移動を往復させ、対応する時計回りと反時計回りの回転方向に回転する。
【０１３４】
本発明のさらに別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向に伸長可能な、または移動可能な第１の横方向空間バリエータ１０２３ａは、第１の駆動部材１０２２のブローチ歯形に対応するブローチ歯形を備え、図１０に示されているように、近位端を通して、第１の駆動部材１０２２と移動可能に係合する。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａの構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができ、好ましくはファインピッチを有する。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａは、第１の駆動部材１０２２のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、第１の駆動部材１０２２の回転移動は、横方向空間バリエータ１０２３ａの直線移動に変換される。
【０１３５】
第１の横方向空間バリエータ１０２３ａの遠位端は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、第１の駆動部材１０２２から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット１０２４ａを通して第１の移動可能画像キャプチャ部材１００７ａに一体となるように接続される。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａの遠位端は、遠位端がスロット１０２４ａを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【０１３６】
第１の駆動部材１０２２とかみ合う、第１の横方向空間バリエータ１０２３ａも、縦軸に沿って直線的に移動する。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａの直線移動は、第１の駆動部材１０２２の時計回りおよび反時計回りの移動の結果として、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【０１３７】
この態様における第１の横方向空間バリエータ１０２３ａは、第１の駆動部材１０２２のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たく細長い部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、第１の横方向空間バリエータ１０２３ａに対して好適に適合され得る。
【０１３８】
本発明のさらに別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向に伸長可能な、または移動可能な第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂは対応するブローチ歯形を有し、図１０に示されているように、近位端を通して、回転歯車である、駆動部材歯車１０２２と移動可能に係合する。第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂの構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができ、好ましくはファインピッチを有する。第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂは、第１の駆動部材１０２２のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、第１の駆動部材１０２２の回転移動は、第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂの直線移動に変換される。
【０１３９】
第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂの遠位端は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、第１の駆動部材１０２２から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット１０２４ｂを通して第１の移動可能画像キャプチャ部材１００７ｂに一体となるように接続される。第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂの遠位端は、遠位端がスロット１０２４ｂを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【０１４０】
第１の駆動部材１０２２とかみ合う、第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂも、縦軸に沿って直線的に移動する。第１の横方向空間バリエータ１０２２ａの直線移動は、第１の駆動部材歯車１０２２の時計回りおよび反時計回りの移動の結果として、軸Ａ−Ａ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【０１４１】
この態様における第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂは、第１の駆動部材１０２２のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たい部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、第１の横方向空間バリエータ１０２３ｂに対して好適に適合され得る。第１の横方向空間バリエータ１０２３ａおよび１０２３ｂの配置構成は、互いに平行で互いに非軸方向であり、反対方向に移動するように配置構成される。
【０１４２】
本発明のさらに別の態様において、第１の駆動部材１０２２の回転移動は、直線方向および反対方向に、第１の対の横方向移動可能な横方向空間バリエータアセンブリの一部を形成する、横方向空間バリエータ１０２３ａおよび１０２３ｂの横方向移動を引き起こす。言い換えると、第１の駆動部材１０２２の回転は、第１の横方向空間バリエータ１０２３ａおよび１０２３ｂの、ハウジング１００１からの伸長、またはハウジング１００１への引き込みを引き起こすということである。
【０１４３】
第１の組の横方向空間バリエータ１０２３ａおよび１０２３ｂの構成と似た構成を有する第２の対の横方向空間バリエータアセンブリの一部を形成する、第２の組の横方向空間バリエータ１０２５ａおよび１０２５ｂは、第１の横方向空間駆動部１０２０に接続される。ブッシュ、プーリー、またはコネクタを備える第２の回転可能アクチュエータシャフト１０２８は、横方向空間駆動部１０２０（駆動部材のローター）に接続され、横方向空間駆動部１０２０から回転駆動を受けるように配設される。第２の回転可能アクチュエータシャフト１０２８は、時計回りおよび反時計回りの両方向に回転する。
【０１４４】
回転歯車である第２の駆動部材１０２７は、第１の回転可能アクチュエータシャフト１０２８の末端部に回転可能に接続される。第２の駆動部材１０２７は、所望のブローチ歯形を備え、回転可能な第２のアクチュエータシャフト１０２８の垂直軸の周りで回転するように配置構成される。第２の駆動部材１０２７は、第２の回転可能アクチュエータシャフト１０２８の移動を往復させ、対応する時計回りと反時計回りの回転方向に回転する。
【０１４５】
本発明のさらに別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向に伸長可能な、または移動可能な第２の横方向空間バリエータ１０２５ａは、第２の駆動部材１０２７のブローチ歯形に対応するブローチ歯形を備え、図１０に示されているように、近位端を通して、第２の駆動部材１０２７と移動可能に係合する。第２の横方向空間バリエータ１０２５ａの構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができ、好ましくはファインピッチを有する。第２の横方向空間バリエータ１０２３ｂは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。第２の横方向空間バリエータ１０２５ａは、第２の駆動部材１０２７のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、第２の駆動部材１０２７の回転移動は、第２の横方向空間バリエータ１０２５ａの直線移動に変換される。
【０１４６】
第２の横方向空間バリエータ１０２５ａの遠位端は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って、第２の駆動部材１０２７から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット１０２９ａを通して第２の移動可能画像キャプチャ部材１０２８ａに一体となるように接続される。第２の横方向空間バリエータ１０２５ａの遠位端は、遠位端がスロット１０２９ａを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【０１４７】
第２の駆動部材１０２７とかみ合う、第２の横方向空間バリエータ１０２５ａも、縦軸に沿って直線的に移動する。第２の横方向空間バリエータ１０２５ａの直線移動は、第２の駆動部材１０２７の時計回りおよび反時計回りの移動の結果として、軸Ｂ−Ｂ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【０１４８】
この態様における第２の横方向空間バリエータ１０２５ａは、第２の駆動部材１０２７のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たく細長い部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、第２の横方向空間バリエータ１０２５ａに対して好適に適合され得る。
【０１４９】
本発明のさらに別の態様において、近位端および遠位端を有する横方向に伸長可能な、または移動可能な第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂは対応するブローチ歯形を有し、図１０に示されているように、近位端を通して、第２の駆動部材１０２７と移動可能に係合する。第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂの構成は、矩形、丸形、または他の好適な構成とすることができ、好ましくはファインピッチを有する。第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂは、金属、プラスチック、または好適な合金材料から作ることができる。第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂは、第２の駆動部材１０２２のブローチ歯形とかみ合う。この配置構成において、第２の駆動部材１０２２の回転移動は、第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂの直線移動に変換される。
【０１５０】
第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂの遠位端は、水平軸Ｂ−Ｂ’に沿って、第２の回転歯車１０２７から直線的に横方向に延在するように配置構成され、スロット１０２９ｂを通して第２の移動可能画像キャプチャ部材１０２８ｂに一体となるように接続される。第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂの遠位端は、遠位端がスロット１０２９ｂを通り、内側で係止することができるように好適なプロフィールを備える。係止配置構成は、圧入、ねじ込み、ラチェット、または他の好適な係止手段のうちの１つとすることができる。
【０１５１】
第２の駆動部材１０２７とかみ合う、第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂも、縦軸に沿って直線的に移動する。第２の横方向空間バリエータ１０２７ｂの直線移動は、第２の回転歯車１０２７の時計回りおよび反時計回りの移動の結果として、軸Ｂ−Ｂ’に沿って、前の方向と後の方向をとる。
【０１５２】
この態様における第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂは、第２の駆動部材１０２７のブローチ歯形と一致する対応するブローチ歯形を有する、平たい部材として例示されている。円筒形または丸形のプロフィールを含む他の好適なプロフィールは、第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂに対して好適に適合され得る。
【０１５３】
このようにして、同一の往復する第２の横方向空間バリエータ１０２５ｂは、近位端が第２の回転歯車１０２７に接続され、遠位端がスロット１０２９ｂを通して第２の移動可能画像キャプチャ部材１０２８ｂに接続された状態で配置構成される。第２の横方向空間バリエータ１０２５ａおよび１０２５ｂの配置構成は、互いに平行で互いに非軸方向であり、反対方向に移動するように配置構成される。
【０１５４】
本発明のさらに別の態様において、第２の駆動部材１０２７の回転移動は、第２の横方向空間バリエータ１０２５ａおよび１０２５ｂの、直線的な対向する方向への横方向移動を引き起こす。言い換えると、第２の駆動部材１０２７の回転は、第２の横方向空間バリエータ１０２５ａおよび１０２５ｂの、ハウジング１００１からの伸長、またはハウジング１００１への引き込みを引き起こすということである。第１および第２の横方向空間バリエータの伸長を変えることによって、第１および第２の画像キャプチャ部材のレンズアセンブリ間の隙間距離を変化させ、所望の空間距離が得られた後、移動可能画像キャプチャ部材の第１および第２の組は、様々な輻輳角で対象物体または被写体１００８に輻輳するように調整され、増強奥行き角度で対象被写体１００８の左右の３Ｄ画像をキャプチャするように係止される。
【０１５５】
第１および第２の組の横方向空間バリエータならびに移動可能画像キャプチャ部材の前述の移動は、デジタルプロセッサ１０１８によって調節され、制御され、データおよびコマンドチャネル１０１９を通じて実行される。
【０１５６】
デバイス１０００のハウジング１００１内の平行な対角線上の位置に、移動可能画像キャプチャ部材１００７ａ、１００７ｂ、１０２８ａ、１０２８ｂの複数の配置構成を使用することによって、移動可能画像キャプチャ部材間の横方向変位だけでなくその垂直方向変位も生じる。移動可能画像キャプチャ部材１００７ａ、１００７ｂ、１０２９ａ、１０２９ｂの数を適宜増やすことも、そのような必要があれば可能である。
【０１５７】
本発明のさらに別の態様において、移動可能画像キャプチャ部材１００７ａ、１００７ｂ、１０２９ａ、１０２９ｂは、好ましくは広角レンズを備え、対象被写体のパノラマ画像をキャプチャするために使用することもできる。
【０１５８】
移動可能画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置を使用して、デバイスの本体部（ハウジング）を傾けることなく、図１１に示されているように、様々な垂直レベルで、動いている対象被写体Ｔ１〜Ｔ５の移動画像をキャプチャすることも本発明の一態様である。装置は、図１１に示されているようにカメラをひっくり返したり後ろ向きにしたりすることなく、装置の背部に存在する動いている対象被写体Ｓ１〜Ｓ５をキャプチャするためにも使用され得る。移動可能画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置は、画像キャプチャ部材が３６０度回転して画像キャプチャすることができるため、装置の向きを変えることに頼ることなく、装置の前側および後側の両方から様々な垂直レベルで、動いている対象被写体Ｔ１〜Ｔ５の移動画像をキャプチャすることができる。本発明の実施形態は、スチルモードおよびビデオモードで写真を撮っている間の、水平および垂直平面内の、移動可能画像キャプチャ部材の「見上げる」、「見下ろす」、およびサイクロトーションまたはサイクロローテーションの特徴を例示している。
【０１５９】
本発明のデバイスのサイクロトーションまたはサイクロローテーションの態様は、図１２ａ、図１２ｂ、および図１２ｃを参照することによってさらに例示される。カメラ装置を備えるデバイスが操作されるときには必ず、通常、軸「Ａ−Ａ’」は移動可能キャプチャ部材の初期軸となり、これらは図１２ａに示されているように水平線に対する垂直子午線「Ｖ−Ｖ’」にある。言い換えると、この配置構成では、移動可能画像キャプチャ部材の傾斜は観察されないということである。しかし、カメラ装置の本体部またはハウジングが傾けられた場合、図１２ｂに示されているように、軸「Ａ−Ａ’」は軸「２−Ａ２’」にシフトし、これら２つの軸の間の傾斜角はθである。この態様では、傾きは、時計回りの方向であるとして例示されている。それに加えて、θの傾斜角度を成すこともまた、結果として、左右の画像キャプチャ部材の垂直変位を引き起こすが、それは、画像キャプチャ部材が図１２ａに示されているように水平軸「Ｈ−Ｈ’」に平行でないからである。言い換えると、画像キャプチャ部材によってこの位置で画像がキャプチャされる場合、視野は垂直に変位し、左右のビューの融合が妨げられる。画像キャプチャ部材の傾斜をオフセットするために、本発明のデバイスでは、デジタルプロセッサを通じて水平レベルインジケータから傾斜角を測定し、左右両方の画像キャプチャ部材に対するサイクロローテーションを時計回りの方向に、角度θをオフセットし、移動可能画像キャプチャ部材を水平軸「Ｈ−Ｈ’」に平行な軸に戻し、垂直子午線「Ｖ−Ｖ’」を維持するような望ましい角度になるまで行う。同様に、デバイスの傾斜が時計回りの方向に生じる場合、画像キャプチャ部材は、変位した角度θをオフセットするため反時計回りの方向のサイクロローテーションを生じるように向けられる。傾斜角θが補正された後、画像キャプチャ部材の移動可能垂直ステムの長さは、図１２ｃに示されているように、下向きの傾きが生じた場合には片側で大きくし、上向きの傾きが生じた場合には垂直ステムの長さを小さくすることによって適切に調整される。このようにして、デバイスの本体部が平行でない場合であっても画像キャプチャ部材が水平軸「Ｈ−Ｈ’」に平行に保持されるだけでなく、左右の画像キャプチャ部材は左右の画像の融合を妨げることなく左右の３Ｄ空間画像のキャプチャを可能にするように同じレベルに保持される。
【０１６０】
本発明の移動可能画像キャプチャ部材を備えるマルチプレーンカメラ装置はサイクロローテーション機能を実行し、これにより、移動可能画像キャプチャ部材は、常に、デバイスが傾けられていても、実質的に水平線に対する垂直子午線にある。
【０１６１】
本発明のさらなる態様において、図１３に示されているように、本発明のマルチプレーン装置のデバイスを使用することによる３Ｄ不可視性を有する三角形の消去について説明することにする。移動可能画像キャプチャ部材は、水平軸Ａ−Ａ’に沿って３６０度個別に移動し、所望の複数の平面内で向き付けられ、図１３に示されているようなデバイスのハウジングから遠い、また近い様々な距離のところに位置する対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャするように構成される。言い換えると、これは実質的にデバイスにより近い位置にある対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャするために、図１３に示されているように、反対方向に直線的に遠ざかり、また互いに振り返ることもでき、したがって、デバイスのマルチプレーン画像キャプチャ機能を保持しながら３Ｄ不可視性を有する三角形を消去する、左右の移動可能画像キャプチャ部材である。
【０１６２】
本発明のさらに別の態様において、図１４に示されているように、本発明のマルチプレーンカメラ装置を使用することによる、対象被写体の奥行き角度の変更に関する、本発明の実施形態が開示される。左右の移動可能画像キャプチャ部材の間の横方向離隔を変えることによって奥行き角度の変化または変更を行う。たとえば、図１４に示されているように、左右の移動可能画像キャプチャ部材の間の隙間距離が小さい場合、対象被写体の得られる対応する奥行き角度も小さい（ｄ１度）。奥行き角度（ｄ２度およびｄ３度）は、移動可能画像キャプチャ部材が横方向にさらに変位されると変更されるか、または高められる。したがって、左右の移動可能画像キャプチャ部材の間の隙間距離を変化させることによって、対象被写体の奥行き角度または３Ｄ角度を適宜変更できる。
【０１６３】
本発明の主題は、カメラ、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、ファブレット、およびスマートフォンなどの通信デバイスなどのデバイスに適宜適合され得る。
【０１６４】
本発明のデバイスのマルチプレーンカメラ装置の機能的態様について説明することにする。本発明のデバイスを取り扱うユーザは、デバイスの電源を入れて、デバイスのインストールされている自動コントロールを作動させ、デジタルプロセッサと連動してルーチンイニシエータ機能を実行する。次いで、ユーザが対象被写体を選択すると、対応する左右の画像が左右の目を通して画像ビューイング画面を有する調整可能画像ビューイング部材を通じて独立して見られる。対象被写体の左右の画像の相違は、ユーザの脳によって同時に知覚されたときに、対象被写体の奥行き知覚をもたらす。しかし、ユーザがアイピース複合体を通して対象被写体の３Ｄ画像を経験するときに、対象被写体の奥行き知覚および奥行き角度は、ユーザの目の間の瞳孔間距離に対応する左右の画像ビューイング部材の横方向変位が最小であるため制限される。この文脈において、対象被写体の奥行き角度という用語は、対象被写体の画像をキャプチャした時点における、左右の画像ビューイング部材への対象被写体によって定められる角度を指すことは理解される。
【０１６５】
ユーザは、焦点を合わせた対象被写体の増強奥行き知覚および増強奥行き角度を得るためにデバイスのアクチュエータ駆動部材を作動させ、横方向空間バリエータアセンブリを駆動して、カメラレセプタクル内に配置構成されている左右の移動可能画像キャプチャ部材を水平軸Ａ−Ａ’に沿って直線的反対方向にハウジングから遠ざかるように変位させる。画像キャプチャ部材の変位により、左右の画像キャプチャ部材の間のＩＣＤが変化し、これにより、ユーザの左右の視野の間の距離が増大する。したがって、左右の画像キャプチャ部材は、デバイスから一定距離のところに位置する、所定の固定された、または移動可能な対象被写体に対して、様々な奥行き角度が得られるようにデバイスのハウジングから遠ざかるように向き付けられる。
【０１６６】
次に、変更可能な輻輳角で、対象被写体の様々な外観（左または右の外観）を対象として、見上げる、見下ろす、ロールする移動操作を実行するために、画像キャプチャ部材の１つが、画像キャプチャ部材の対応する横断アクチュエータアセンブリを駆動することによって所望の複数の平面内で向き付けられる。画像キャプチャ部材のこれらの多平面内垂直およびロール移動は、デバイス内に組み込まれているユーザコントロールを通じてユーザによって制御されるか、またはデバイスのデジタルプロセッサによってロードされ、実行されるソフトウェアを通じて自動的に実行され得る。
【０１６７】
所望の画像キャプチャ部材が対象被写体にロックオンされた後、対象被写体を認識するようにプログラムされている、デバイスのオートフォーカスメカニズムが、他の画像キャプチャ部材に、往復機能を実行して対象被写体にロックオンする補完的な命令を送る。デジタルプロセッサは、画像キャプチャ部材の垂直および水平向き付けおよびそのサイクロローテーションを使用することによって、それぞれの画像キャプチャ部材を選択された対象被写体に向き付けしロックオンする命令を監視し、追跡し、実行するようにもプログラムされる。両方の画像キャプチャ部材が対象被写体にロックオンした後、光学系ハウジング内に備えられているような一組の目盛り付きレンズを使用することで、ユーザが対象被写体の必要な所望の奥行き角度を得るアクションを実行すると、ユーザはアイピース複合体を通して直接的に、または偏光３Ｄビジョングラスを通してデバイスの表示ユニット上で、増強奥行き知覚により対象被写体の三次元（３Ｄ）空間画像を見て経験する位置に置かれていることになる。
【０１６８】
デバイスは特定のサイクロローテーション機能も実行し、これにより、移動可能画像キャプチャ部材は常に実質的に水平線に対する垂直子午線にあり、カメラ装置のハウジングが水平軸から傾いて離れると、時計回りおよび反時計回りの方向にサイクロローテーションを生じる。
【０１６９】
前記の実施形態において、画像キャプチャ部材は、デバイスの前に位置する画像をキャプチャするために使用される。移動可能画像キャプチャ部材を有する本発明のデバイスは、ユーザがデバイスを後ろ向きにしたり、デバイスを後ろにずらしたりすることすらなく、ユーザの背後に位置する対象被写体の３Ｄ画像をキャプチャすることができる。
【０１７０】
移動可能画像キャプチャ部材は、デバイス（デバイスのハウジング）を回転させることなく、画像キャプチャ部材を水平方向に３６０度まで回転させることによって対象被写体のパノラマ画像キャプチャするためにも使用され得る。
【０１７１】
本発明のデバイスは、複数の平面において様々な輻輳角で画像キャプチャする監視カメラとしても使用することができる。
【０１７２】
本発明の特徴は、前記の例示的な実施形態を参照しつつ説明されている。しかし、この説明は、制限する意味で解釈されることを意図されていない。例示的な実施形態、さらには本発明の他の実施形態の様々な修正形態は、当業者には明白であり、本発明が以下の請求項の範囲内にあるとみなされる。
【符号の説明】
【０１７３】
２００  コンピューティングおよび通信デバイス
２０１  ハウジング
２０２  前面パネル
２０３  電子表示ユニット
２０４  背面カバー
２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄ  カメラレセプタクル
２０６ａ、２０６ｂ  調整可能なアイピース複合体（左・右のアイピース複合体）
２０７ａ、２０７ｂ  左および右の画像キャプチャ部材
２０８  対象被写体
２０８ａ  ピッチ駆動部材
２０９ａ  ヨー駆動部材
２１０ａ  ロール駆動部材
２１１ａ  移動可能ピッチシャフト
２１２ａ  移動可能台座
２１３ａ  ジョイントまたはカプラ
２１４ａ  移動可能および回転可能垂直ステム
２１５ａ  光学系ハウジング
２１６ａ  レンズアセンブリ
２１７ａ、２１７ｂ  内蔵画像ビューイング画面
２１７ｃ、２１７ｄ  電子ビームスプリッタ
２１８  デジタルプロセッサ
２１９  データおよびコマンドチャネル
２２２ａ  有向矢印
３００  デバイス
３０１  ハウジング
３０３  表示ユニット
３０６ａ、３０６ｂ  アイピース複合体
３０７ａ、３０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
３０８  対象被写体
３１８  デジタルプロセッサ
３１９  データおよびコマンドチャネル
３２０  アクチュエータ駆動部材
３２１  回転可能アクチュエータシャフト
３２２  回転駆動部材
３２３ａ  横方向伸長可能または移動可能横方向空間バリエータ
３２３ｂ  横方向伸長可能または移動可能横方向空間バリエータ
３２４ａ、３２４ｂ  スロット
４００  デバイス
４０１  ハウジング
４０３  表示ユニット
４０６ａ、４０６ｂ  アイピース複合体
４０７ａ、４０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
４０８  対象被写体
４１７ａ、４１７ｄ  ビームスプリッタ
４１８  デジタルプロセッサ
４１９  データおよびコマンドチャネル
４２０  アクチュエータ駆動部材
４２１  回転可能アクチュエータシャフト
４２２  回転駆動部材
４２３ａ、４２３ｂ  ピン
４２４ａ、４２４ｂ  横方向空間バリエータ
４２５ａ、４２５ｂ  目
５００  デバイス
５０１  ハウジング
５０７ａ、５０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
５０８  対象被写体
５１７ｃ、５１７ｄ  ビームスプリッタ
５１８  デジタルプロセッサ
５１９  データおよびコマンドチャネル
５２０  電源スイッチング回路
５２１ａ、５２１ｂ  エンクロージャ
５２２ａ、５２２ｂ  付勢部材
５２３ａ、５２３ｂ  移動可能なピストン
５２４ａ、５２４ｂ  横方向空間バリエータ
６００  デバイス
６０３  表示ユニット
６０５ａ、６０５ｂ  カメラレセプタクル
６０６ａ、６０６ｂ  アイピース複合体
６０７ａ、６０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
６０８  対象被写体
６１７ａ  横方向空間バリエータ
６１７ａ  直線空間バリエータ
６１７ｃ、６１７ｄ  ビームスプリッタ
６１８  デジタルプロセッサ
６１９  データおよびコマンドチャネル
６２０  スイッチング回路
６２１ａ、６２１ｂ  円筒形コア
６２２ａ、６２２ｂ  コイル巻き線
６２３ａ  固定磁石
６２３ａ、６２３ｂ  横方向空間バリエータ
６２４ａ、６２４ｂ  可動磁石
６２５ａ、６２５ｂ  スロット
７００  デバイス
７０３  表示ユニット
７０６ａ、７０６ｂ  アイピース複合体
７０７ａ、７０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
７０８  対象被写体
７１７ｃ、７１７ｄ  ビームスプリッタ
７１８  デジタルプロセッサ
７１９  データおよびコマンドチャネル
７２０  スイッチング回路
７２１ａ、７２１ｂ  横方向空間バリエータ
７２２ａ、７２２ｂ  ナット
７２３ａ、７２３ａ  スロット
７２３ａ、７２３ｂ  振動圧電セラミック素子
７２４ａ、７２４ｂ  横方向空間バリエータ
８００  デバイス
８０３  表示ユニット
８０５ａ、８０５ｂ  カメラレセプタクル
８０６ａ、８０６ｂ  アイピース複合体
８０７ａ、８０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
８０８  対象被写体
８１７ａ、８１７ｂ  横方向空間バリエータ
８１７ｃ、８１７ｄ  ビームスプリッタ
８１８  デジタルプロセッサ
８１９  データおよびコマンドチャネル
８２０  スイッチング回路
８２１ａ、８２１ｂ  円筒形コア
８２２ａ、８２２ｂ  コイル巻き線
８２３ａ  固定磁石
８２３ａ、８２３ｂ  横方向空間バリエータ
８２４ａ、８２４ｂ  可動磁石
８２５ａ、８２５ｂ  スロット
８２６  アダプタ
９００  デバイス
９０７ａ、９０７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
９０８  対象被写体
１０００  デバイス
１００１  ハウジング
１００７ａ、１００７ｂ  移動可能画像キャプチャ部材
１００８  対象被写体
１０１８  デジタルプロセッサ
１０１９  データおよびコマンドチャネル
１０２０  アクチュエータ駆動部材
１０２０  第１の横方向空間駆動部
１０２１  第１の回転可能アクチュエータシャフト
１０２２  第１の回転駆動部材
１０２２ａ、１０２３ａ、１０２３ｂ  第１の横方向空間バリエータ
１０２４ａ、１０２４ｂ  スロット
１０２５ａ、１０２５ｂ  第２の組の横方向空間バリエータ
１０２７  第２の駆動部材
１０２７ａ  第２の横方向空間バリエータ
１０２８  第２の回転可能アクチュエータシャフト
１０２８ａ、１０２８ｂ  第２の移動可能画像キャプチャ部材
１０２９ａ、１０２９ｂ  スロット
【図１Ａ】
0005855702.tif 000002
【図１Ｂ】
0005855702.tif 000003
【図２ａ】
0005855702.tif 000004
【図２ｂ】
0005855702.tif 000005
【図２ｃ】
0005855702.tif 000006
【図２ｄ】
0005855702.tif 000007
【図２ｅ】
0005855702.tif 000008
【図３】
0005855702.tif 000009
【図４】
0005855702.tif 000010
【図５】
0005855702.tif 000011
【図６】
0005855702.tif 000012
【図７】
0005855702.tif 000013
【図７ａ】
0005855702.tif 000014
【図７ｂ】
0005855702.tif 000015
【図８】
0005855702.tif 000016
【図９】
0005855702.tif 000017
【図１０】
0005855702.tif 000018
【図１１】
0005855702.tif 000019
【図１２ａ】
0005855702.tif 000020
【図１２ｂ】
0005855702.tif 000021
【図１２ｃ】
0005855702.tif 000022
【図１２ｄ】
0005855702.tif 000023
【図１３】
0005855702.tif 000024
【図１４】
0005855702.tif 000025