(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で基線長を実質的に延長することができ、かつユーザの操作性の良いステレオ撮像システムを提供する。【解決手段】第１のミラー１２は第１のカメラモジュール２１の前方に、反射面を第１のカメラモジュール２１に向けて配置される。第２のミラー１３は、第１のミラー１２と略平行に、互いの反射面が向き合うように配置される。撮像対象物側から照射される光は、第２のミラー１３で全反射して、その後第１のミラー１２で全反射して第１のカメラモジュール２１に入射する。一方、第２のカメラモジュール２２には、撮像対象物側から照射される光が直接入射する。これにより、基線長は実質的に延長される。また、ステレオカメラ２のシャッターボタン２３などの操作ボタンや、ケーブルコネクタ２４は、第１のカメラモジュール２１より、第２のカメラモジュール２２に近い位置に配置される。【選択図】図２
0003163759.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１撮像部及び第２撮像部を少なくとも有し、前記第１撮像部及び第２撮像部により撮像した画像を取得する撮像装置を保持する撮像装置保持部材と、
前記第１撮像部の撮像対象物側に配置される第１光学部材と、
前記第１光学部材に対して、前記第２撮像部と逆方向に離れて配置される第２光学部材とを有し、
前記第２光学部材は、前記撮像対象物側から前記第２光学部材へ入射する光を前記第１光学部材へ入射させ、
前記第１光学部材は、前記第２光学部材から前記第１光学部材へ入射する光を前記第１撮像部へ入射させ、
前記第２撮像部には、前記撮像対象物側から照射される光が直接入射するように、前記各構成部材が配置されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
底部材と、天部材と、前記底部材と前記天部材を互いに略平行に固定する側部材とをさらに有し、
前記底部材の端部に前記撮像装置保持部材を有し、
前記底部材と前記天部材によって、前記底部材と前記天部材との間に前記第１光学部材及び前記第２光学部材を固定し、
前記天部材は、前記撮像装置の上部の少なくとも一部を覆わない形状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記撮像装置は、ユーザの操作を入力するための操作手段を有し、前記撮像装置に前記光学ユニットが装着された際に、前記光学部材及び前記天部材及び前記側部材の何れも前記操作手段と離れて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記撮像装置は、他の周辺装置と有線接続するためのケーブルコネクタを有し、前記撮像装置に前記光学ユニットが装着された際に、前記光学部材及び前記天部材及び前記側部材の何れも前記ケーブルコネクタと離れて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記底部材の前記光学部材が固定された面と逆側の面に垂直に固定されたグリップをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記第１光学部材及び前記第２光学部材は、光を全反射する鏡、又は、光を屈折させるプリズムであって、前記撮像対象物から前記第２光学部材に入射した光は、前記第２光学部材で全反射、又は屈折して前記第１光学部材に入射し、前記第１光学部材に入射した光は、前記第１光学部材で全反射、又は屈折して前記第１撮像部に入射することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項７】
第１撮像部及び第２撮像部と、
前記第１撮像部の撮像対象物側に配置される第１光学部材と、
前記第１光学部材に対して、前記第２撮像部と逆方向に離れて配置される第２光学部材とを有し、
前記第２光学部材は、前記撮像対象物側から前記第２光学部材へ入射する光を前記第１光学部材へ入射させ、
前記第１光学部材は、前記第２光学部材から前記第１光学部材へ入射する光を前記第１撮像部へ入射させ、
前記第２撮像部には、前記撮像対象物側から照射される光が直接入射する、
ことを特徴とするステレオ撮像システム。
【請求項８】
前記第１撮像部と前記第２撮像部により撮像した画像情報を互いに比較することにより、前記撮像対象物の３次元距離を算出する３次元距離算出部をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のステレオ撮像システム。
【請求項９】
前記第１撮像部と前記第２撮像部は、入射する光を集光するレンズと前記レンズの焦点位置に配置された撮像素子をそれぞれ有し、
前記３次元距離算出部は、前記第１撮像部のレンズの焦点と前記第２撮像部のレンズの焦点を結ぶ線と、前記撮像対象物から前記第２光学部材へ照射される光の光軸が交差する点から、前記第２撮像部のレンズの焦点までの長さを、基線長として記憶する基線長記憶手段を有し、前記基線長記憶手段に記憶されている前記基線長を用いて、前記撮像対象物の３次元距離を算出する、
ことを特徴とする請求項８に記載のステレオ撮像システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ステレオ撮像システム、及び、ステレオ撮像システムにおいて基線長を延長する光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の３次元計測を行う方法として、所定の間隔で配置された２台のカメラの撮像画像データを演算処理することによって、対象の３次元の距離を計測するステレオカメラ法と呼ばれる方法が知られている。
【０００３】
ステレオカメラ法における３次元計測の誤差は、カメラから対象物までの距離に比例し、２台のカメラ間の距離に反比例する。ここでカメラ間の距離は、基線長と呼ばれている。
すなわち、カメラから離隔した対象物の３次元計測をする際、計測誤差を小さくするためには、基線長を長くする必要がある。
【０００４】
通常、ステレオカメラ法による３次元計測には、２台の高解像度の工業用カメラを用いる。工業用カメラは、カメラから撮像対象までの距離に応じて、その設置間隔を任意に設定することができるという利点がある。
【０００５】
しかし、ステレオカメラ法に用いる工業用カメラは一般的に高価である。
また、動いている対象物の３次元計測を行う場合には、長い基線長を有する２台のカメラの撮像のタイミングを合わせるための構成がさらに必要となる。
【０００６】
一方、２台のデジタルカメラモジュールを一体化したデジタルカメラが実用化されている。このようなカメラをステレオデジタルカメラと呼ぶ。ステレオデジタルカメラは工業用のカメラと比較してかなり安価であり、一般消費者でも入手が容易である。
このステレオデジタルカメラは、２台のカメラモジュールを同時に駆動させ、同時に撮像した２つの画像データを容易に取得することができる。
【０００７】
この２台のカメラモジュールは、一定の間隔（基線長）をもって配置されているため、これらカメラモジュールで撮像した２つの画像データに基づいて、カメラから対象物に向かう方向における距離情報や、対象物の任意のポイント間の距離情報を取得することができる。また、２つの撮像画像をそれぞれ両眼視させることにより立体画像としてユーザに認識させることが可能となる。
【０００８】
しかし、通常このようなステレオカメラの２台のカメラモジュールの間隔は、人間の目の間隔に近い距離に設定されている。このため、遠方の対象物を撮像した場合は、対象物の距離の測定において誤差が大きくなり、また、立体画像として認識することが困難となる。
【０００９】
これに対し、カメラモジュールを基線長方向に移動可能に保持し、遠方の対象物の撮像をする際には、カメラモジュールを移動させて互いに離隔するとともに、カメラモジュールの前方にカメラモジュールの結像面積を広げる光学系を配置することで、実質的に基線長を長くすることができる構成が提案されている（特許文献１）。
【００１０】
また、２つの撮像素子の前方にそれぞれレンズ、プリズムを配置し、そのプリズムの左右両側にさらにプリズムを配置することで、実質的な基線長を長くする構成が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−３０５６８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８０８０８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の構成においては、カメラモジュールを移動させる機構が必要となり構成が複雑化、肥大化してしまうという課題がある。
また、２つのカメラモジュールに入射する光の光路上に特許文献１に記載の結像面積を広げる光学系や特許文献２に記載のプリズム等の光学系を設けると、ステレオデジタルカメラを操作する際にこれらの光学系が邪魔となり、操作性が悪くなる。また、データ転送用のケーブルなどの接続も困難となる。
また、２つのカメラモジュールに対する２系統の光学系の調整が必要となるため、カメラモジュールの光軸の調整が複雑化するという課題がある。
【００１３】
本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ステレオカメラを利用したステレオ撮像システムであって、簡易な構成で基線長を実質的に延長することができ、操作性も良好なステレオ撮像システム、及び、光学ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本考案の第１の観点に係る光学ユニットは、
第１撮像部及び第２撮像部を少なくとも有し、前記第１撮像部及び第２撮像部により撮像した画像を取得する撮像装置を保持する撮像装置保持部材と、
前記第１撮像部の撮像対象物側に配置される第１光学部材と、
前記第１光学部材に対して、前記第２撮像部と逆方向に離れて配置される第２光学部材とを有し、
前記第２光学部材は、前記撮像対象物側から前記第２光学部材へ入射する光を前記第１光学部材へ入射させ、
前記第１光学部材は、前記第２光学部材から前記第１光学部材へ入射する光を前記第１撮像部へ入射させ、
前記第２撮像部には、前記撮像対象物側から照射される光が直接入射するように、前記各構成部材が配置されている、
ことを特徴とする。
【００１５】
底部材と、天部材と、前記底部材と前記天部材を互いに略平行に固定する側部材とをさらに有し、
前記底部材の端部に前記撮像装置保持部材を有し、
前記底部材と前記天部材によって、前記底部材と前記天部材との間に前記第１光学部材及び前記第２光学部材を固定し、
前記天部材は、前記撮像装置の上部の少なくとも一部を覆わない形状であってもよい。
【００１６】
前記撮像装置は、ユーザの操作を入力するための操作手段を有し、前記撮像装置に前記光学ユニットが装着された際に、前記光学部材及び前記天部材及び前記側部材の何れも前記操作手段と離れて配置されていてもよい。
【００１７】
前記撮像装置は、他の周辺装置と有線接続するためのケーブルコネクタを有し、前記撮像装置に前記光学ユニットが装着された際に、前記光学部材及び前記天部材及び前記側部材の何れも前記ケーブルコネクタと離れて配置されていてもよい。
【００１８】
前記底部材の前記光学部材が固定された面と逆側の面に垂直に固定されたグリップをさらに有してもよい。
【００１９】
前記第１光学部材及び前記第２光学部材は、光を全反射する鏡、又は、光を屈折させるプリズムであって、前記撮像対象物から前記第２光学部材に入射した光は、前記第２光学部材で全反射、又は屈折して前記第１光学部材に入射し、前記第１光学部材に入射した光は、前記第１光学部材で全反射、又は屈折して前記第１撮像部に入射するようにしてもよい。
【００２０】
また、本考案の第２の観点に係るステレオ撮像システムは、
第１撮像部及び第２撮像部と、
前記第１撮像部の撮像対象物側に配置される第１光学部材と、
前記第１光学部材に対して、前記第２撮像部と逆方向に離れて配置される第２光学部材とを有し、
前記第２光学部材は、前記撮像対象物側から前記第２光学部材へ入射する光を前記第１光学部材へ入射させ、
前記第１光学部材は、前記第２光学部材から前記第１光学部材へ入射する光を前記第１撮像部へ入射させ、
前記第２撮像部には、前記撮像対象物側から照射される光が直接入射する、
ことを特徴とする。
【００２１】
前記第１撮像部と前記第２撮像部により撮像した画像情報を互いに比較することにより、前記撮像対象物の３次元距離を算出する３次元距離算出部をさらに有してもよい。
【００２２】
前記第１撮像部と前記第２撮像部は、入射する光を集光するレンズと前記レンズの焦点位置に配置された撮像素子をそれぞれ有し、
前記３次元距離算出部は、前記第１撮像部のレンズの焦点と前記第２撮像部のレンズの焦点を結ぶ線と、前記撮像対象物から前記第２光学部材へ照射される光の光軸が交差する点から、前記第２撮像部のレンズの焦点までの長さを、基線長として記憶する基線長記憶手段を有し、前記基線長記憶手段に記憶されている前記基線長を用いて、前記撮像対象物の３次元距離を算出するようにしてもよい。
【考案の効果】
【００２３】
本考案によれば、２以上の撮像部のうち、少なくとも１つの撮像部の前方に光学部材を設置することで基線長を実質的に延長することができる。また、他の少なくとも１つの撮像部の前方には光学部材が設置されていないため、ユーザの操作を妨げることもなく、複雑な調整を必要とすることなく３次元計測及び立体画像の認識が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の第１の実施形態に係る光学ユニットをステレオカメラに装着した状態を示す斜視図である。
【図２】本考案の第１の実施形態に係る光学ユニットをステレオカメラに装着した状態を示す外観図である。
【図３】本考案の第１の実施形態に係る光学ユニットの外観図である。
【図４】ステレオカメラの外観図である。
【図５】光学ユニットを装着したステレオカメラを操作する状態を示す図である。
【図６】画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図７】基線長の実質的延長を説明するための図である。
【図８】本考案の第２の実施形態に係る光学ユニットをステレオカメラに装着した状態を示す外観図である。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
以下、本考案の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る光学ユニット１をステレオカメラ２に装着した状態の斜視図である。また、図２は本実施形態に係る光学ユニット１をステレオカメラ２に装着した状態の外観を示す図である。図２の（ａ）は側面からみた図であり、（ｂ）は光学ユニット１の天板１４を取り除いた状態で、ステレオカメラ２及び光学ユニット１の上方から見た図である。また、図３は、本実施形態に係る光学ユニット１単体の外観図である。
【００２７】
光学ユニット１は、カメラ保持具１１、第１のミラー１２、第２のミラー１３、天板１４、底板１５、柱部１６を備える。底板１５の端に近い位置にステレオカメラ２が搭載され、カメラ保持具１１で固定されている。言い換えると、保持具１１の着脱により、ステレオカメラ２は光学ユニット１と取り付け取り外しが可能である。
【００２８】
図４は、前方（撮像対象物がある方向）から見たステレオカメラ２の外観図である。
ステレオカメラ２は、第１のカメラモジュール２１と、第２のカメラモジュール２２を備えるカメラであり、第１のカメラモジュール２１と、第２のカメラモジュール２２は、一定の間隔をおいて同じ方向を向いて配置されている。ここで、第１のカメラモジュール２１の光軸と、第２のカメラモジュールの光軸との間の距離Ｌを基線長と呼ぶ。
【００２９】
ステレオカメラ２は１つのシャッターボタン２３を備えており、このシャッターボタン２３の操作で２つのカメラモジュール２１、２２を操作することが可能である。
各カメラモジュール２１、２２で撮像した画像データは、内蔵のメモリ、又は外部のメモリに保存することができる。保存した画像データは、外部の画像処理装置に送信することも可能である。その際、ケーブルコネクタに接続したケーブルを介して有線で画像処理装置に画像データを送信したり、無線送受信機を搭載している場合には無線で画像データを送信する。
またステレオカメラ２はＡＣ電源接続用のケーブル又は充電用のケーブルを接続するケーブルコネクタを有している。
図４のケーブルコネクタ２４はデータ送受信や電源用等の各種コネクタである。
【００３０】
ここで、上記のステレオカメラ２のシャッター２３ボタンなどの操作ボタンや、ケーブルコネクタ２４は、第１のカメラモジュール２１より、第２のカメラモジュール２２に近い位置に配置さている。これは、光学ユニット１を第１のカメラモジュール２１側に装着するため、光学ユニット１の各部材が、ステレオカメラ２の操作やケーブルの着脱の妨げとなるのを避けるためである。
すなわち、光学ユニット１をステレオカメラ２に装着した時、ミラー１２、１３や天板１４、柱部１６はステレオカメラ２の操作ボタンや、ケーブルコネクタ２４から離れて配置されることとなる。
【００３１】
カメラ保持具１１は、ステレオカメラ２に光学ユニット１を固定するものであり、ステレオカメラ２の底面に設けられたねじ穴に挿入するねじ等が相当する。
図２（ａ）に示すようにステレオカメラ２の下面は光学ユニット１の底板１５に接触している。
そして、光学ユニット１の底板１５には、図３（ｂ）に示す貫通穴１７が設けられており、カメラ保持具１１をこの貫通穴１７を介してステレオカメラのねじ穴に挿入することにより、光学ユニット１がステレオカメラ２に対して固定される。
【００３２】
ここで、図３（ｂ）のように、貫通穴１７を横方向に長い穴とすることで、横方向の位置調整が可能である。これにより、光学ユニット１のミラー１２、１３と、第１のカメラモジュール２１との相対位置を調整し、適切な場所で撮像中に変動しないように、確実に固定される。
【００３３】
第１のミラー１２、第２のミラー１３は、入射する光を全反射するミラーであって、天板１４、底板１５により固定されている。
第１のミラー１２は第１のカメラモジュール２１の前方（撮像対象物側）に、反射面を第１のカメラモジュール２１に向けて、かつ、第１のカメラモジュール２１の光軸に対し約４５度の角度をなして配置される。また、第２のミラー１３は、第１のミラー１２と略平行に、互いの反射面が向き合うように配置される。
【００３４】
このような配置により、図２（ｂ）に示すように、撮像対象物側から照射される光（光源の射出光が撮像対象物で散乱した光）は、第２のミラー１３で全反射して、その後第１のミラー１２で全反射して第１のカメラモジュール２１に入射する（Ｌ１０１）。
【００３５】
一方、第２のカメラモジュール２２には、撮像対象物側から照射される光が直接入射する（Ｌ１０２）。ここで、光が「直接」入射するとは、撮像対象物側から照射される光が、基線長に影響する光学部材を介さずに、直接第２のカメラモジュール２２のレンズ等に入射する状態をいい、第２のカメラモジュール２２の光軸が基線長測定の基準となる状態をいう。
【００３６】
天板１４及び底板１５は、第１のミラー１２、第２のミラー１３を固定し、保持するための板である。なお、底板１５はステレオカメラ２も固定し保持する役割を担う。
ここで、天板１４は、ステレオカメラ２の操作性を害さないように、ステレオカメラの上部全体を覆わないような形状とする。
【００３７】
柱部１６は、天板１４及び底板１５を互いに略平行に固定するための柱状の部材である。
ここで、柱部１６は、カメラモジュールに入射する光の光路を遮ったり、ステレオカメラ２の背面のモニタを隠すことがないように、ステレオカメラの側方に離れて配置する。
【００３８】
天板１４、底板１５、柱部１６は、形状安定性があり迷光防止、反射防止の対策が施されていることが望ましい。ここでは、天板１４、底板１５、柱部１６の表面を黒く塗装し、表面に粗面処理を施したアルミ板等を使用する。
【００３９】
底板１５の下面には光学ユニット１を片手で持つためのグリップ１８を備えていても良い。図５に光学ユニット１を装着したステレオカメラ２を両手で保持し操作する状態を示す。右手（ＲＨ）はステレオカメラ２を支えつつ、シャッターボタン２３等の操作ボタンを操作する。左手（ＬＨ）はグリップ１８を握ることで、光学ユニット１を安定して持つことができる。
本実施形態に係る光学ユニット１は、軽量の２枚のミラー１２、１３、及びアルミ材の天板１４、底板１５、柱部１６からなるため、片手で容易に支えることができる。
【００４０】
次に、本実施形態に係るステレオ撮像システムについて説明する。
このステレオ撮像システムは、光学ユニット１と、ステレオカメラ２と、ステレオカメラ２とケーブルを介して接続される画像処理装置３を備えて構成される。
図６は、ステレオカメラ２とケーブルを介して接続された画像処理装置３の内部構成を示したブロック図である。
【００４１】
画像処理装置３は画像入出力インタフェース３１、制御部３２、記憶部３３、表示部３４、操作部３５を備える。
【００４２】
画像入出力インタフェース３１は、制御部３２の命令により、ステレオカメラ２において撮像した画像を取り込み、記憶部３３に供給する。
制御部３２は、ＣＰＵ等からなり、画像処理装置３の各機能部を制御する。
記憶部３３は、所定容量のメモリやハードディスク等からなり、画像入出力インタフェース３１を介して取得した画像や、制御部３２で実行するプログラムや、ステレオカメラ２で撮像する際の撮像条件等を記憶する。ここで、撮像条件とは、例えば、撮像する際の２つのカメラモジュールの光軸間の距離である実質的な基線長等である。
表示部３４は、制御部３２の命令により、記憶部３３から読み出した画像を表示したり、ユーザの操作を促す操作メニュー等を表示したりする。
操作部３５は、キーボードやマウス等からなり、ユーザの種々の操作を受け付ける。
【００４３】
次に、上記のように構成されたステレオ撮像システムにおける、ステレオカメラ２の撮像画像の処理手順及び計測対象物の距離の３次元計測について説明する。
【００４４】
まず、制御部３２は、ステレオカメラ２の第１のカメラモジュール２１と第２のカメラモジュール２２で撮像した画像データを、それぞれ左目画像、右目画像として画像入出力インタフェース３１を介して記憶部３３に供給し、保存する。
そして、ユーザの操作に基づいて記憶部３３に保存された２つの画像をそれぞれ表示部３４に表示する。
【００４５】
表示部３４に表示された２つの画像において、ユーザは距離を知りたい２つの計測ポイントを選択する。２つの画像は、ステレオカメラ上の基線長の長さだけ離れた箇所から撮像しているため、互いにずれた画像となっている。よって、ユーザが選択した２つの計測ポイントも表示画面の中でずれた箇所となっているため、互いに対応する箇所を手動又は自動で選択する。
そして、ユーザのプログラム実行開始操作に従って、制御部３２は２つのポイント間の距離を算出するプログラムを実行する。
【００４６】
このプログラムを実行する際に、制御部３２は、撮像時の基線長Ｌ等のパラメータを記憶部３３から読み出す。
基線長Ｌと、上記２つの画像の計測ポイントのずれ等から、カメラから対象物までの距離を算出することができ、また、ユーザが選択した計測ポイント間の３次元距離も算出することができる。
このような３次元計測は、例えば株式会社アプライド・ビジョン・システムズ（登録商標）が販売する３次元距離簡易計測ソフトウェアＡＶＳ−Ｍｅａｓｕｒｅ３Ｄを用いることにより実現可能である。
【００４７】
ここで、図７（ａ）に示すように、ステレオカメラ２の２つのカメラモジュールから直接対象物４を撮像した場合、ステレオカメラ２から撮像対象物４まで距離に比して基線長Ｌが短いために、３次元計測の誤差が大きくなってしまう。
【００４８】
これに対し、本実施の形態においては、図７（ｂ）に示すように、撮像対象物４からの光が、第２のミラー１３、第１のミラー１２で反射されて、ステレオカメラ２の第１のカメラモジュール２１に入射する構成とした。この場合、２つのカメラモジュールのレンズ焦点を結ぶ線ｍと、撮像対象物４から第２のミラー１３に向かう光の光軸ｎが交差するポイントＰに、第１のカメラモジュール２１の撮像ポイント（受光ポイント）があるのと実質同等となる。
つまり、ポイントＰから第２のカメラモジュール２２のレンズ焦点までの長さＬ’が実質的な基線長となる。
このように、基線長ＬがＬ’に実質延長されることとなり、３次元計測の精度を高めることができる。
【００４９】
なお、従来は、撮像対象物から２つのカメラモジュールまでの光路長を同じにするために、双方のカメラモジュールの前方にミラーなどを配置して、光を基線長方向の両方向に（互いに逆方向に）反射させ、実質的な基線長を延長させる方法をとっていた。しかし、株式会社アプライド・ビジョン・システムズ（登録商標）の前述のソフトウェアによっては、光路長の差が計測結果に影響しない３次元計測が可能となっている。
よって、第１のカメラモジュール２１の前方にのみミラーを配置することで、ステレオカメラ２の操作性を妨げることなく、また、光学系の調整も容易な高精度の３次元計測が実現できる。
【００５０】
次に、本考案の第２の実施形態について図８を参照して説明する。
【００５１】
図８は、本実施形態に係る光学ユニット５にステレオカメラ２を装着した状態の外観を示す図である。図８の（ａ）は側面からみた図であり、（ｂ）は光学ユニット５の天板１４を取り除いた状態で、ステレオカメラ２及び光学ユニット５の上方から見た図である。
各構成のうち、第１の実施形態と共通する構成要素については、同じ番号を付与して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態に係る光学ユニット５は第１の実施形態に係る光学ユニット１の第１のミラー１２と第２のミラー１３の代わりに第１のプリズム５２と第２のプリズム５３を備えている。
第１のプリズム５２、第２のプリズム５３は、入射する光を屈折させる４５°直角プリズムであって、天板１４、底板１５により固定されている。
第１のプリズム５２は第１のカメラモジュール２１の前方（撮像対象物側）に、プリズムの入射面が第１のカメラモジュール２１の光軸に対し略垂直となるように配置される。また、第２のプリズム５３は、第１のプリズム５２の射出面と第２のプリズム５３の入射面が略平行になるように、互いに間隔をもって配置される。
【００５３】
このような配置により、図８（ｂ）の矢印に示すように、撮像対象物側から照射される光は、第２のプリズム５３で屈折され、その後第１のプリズム５２で屈折されて第１のカメラモジュール２１に入射する（Ｌ１０１）。
一方、第２のカメラモジュール２２には、撮像対象物側から照射される光が直接入射する（Ｌ１０２）。
【００５４】
以上説明した第２の実施形態の構成により、ステレオカメラ２で撮像した画像は、実質的に基線長Ｌを延長した状態で取得することが可能となる。よって、第１の実施形態と同様に、ステレオカメラ２の操作性等を妨げることなく高精度の３次元計測が可能となるという効果を得ることができる。
【００５５】
以上説明したように、本考案の光学ユニット及びステレオ撮像システムによれば、２つのカメラモジュールのうち、１つのカメラモジュールに入射する光を反射または屈折させる光学部材を設置することで基線長を実質的に延長することができ、３次元計測の精度を高めることができる。
【００５６】
また、１つのカメラモジュールに入射する光の光路上にのみ光学部材が配置されるため、光学部材の位置調整も、２つのカメラモジュールに対して光路調整する場合と比較して容易である。
また、他方のカメラモジュールの前方には光学部材が設置されていないため、ユーザの操作を妨げることなく撮像及び３次元計測が可能となる。
【００５７】
また、本考案に係る光学ユニットを装着したステレオカメラで撮像した画像は、実質的に基線長が延長された状態で撮像されたものであるから、この撮像画像をそれぞれ両眼視させることにより立体画像としてユーザに認識させることが可能となる。
【００５８】
なお、本考案は、上記実施形態に限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態においては、ステレオカメラ２は２つのカメラモジュールを備えるとしたが、３つ以上のカメラモジュールを備えていても良い。
その場合、少なくとも１つのカメラモジュールの前方に第１のミラー１２、第２のミラー１３等からなる光学系を備え、それ以外の少なくとも１つのカメラモジュールには、撮像対象物の方向から照射される光が直接入射するようにする。
【００６０】
また、光学ユニット１は、３つ以上の光学部材を備えていても良い。
撮像対象物の方向から照射される光が、第１のカメラモジュール２１に入射するように光路を調整できていればよいため、光学部材の種類、数は適宜選択されうる。
【００６１】
また、光学ユニット１のミラーを固定する部材は、天板１４のような板状のものに限定されず、例えば角材であってもよい。
また、天板１４、底板１５を支える部材も柱状のものに限定されず、例えば側板であってもよい。この場合、側板はステレオカメラ２から離れて配置するなど、光路を遮ったり、カメラ背面のモニタを隠すことのないように配置する必要がある。
側板を使用した場合には、光学ユニット１の背面からの迷光を遮ることができるという利点がある。
【００６２】
また、撮像対象物側から照射される光の光路を調整するために第１のミラー１２と第２のミラー１３の位置を微調整することができる機構が設けられても良い。
また、第２のミラー１３は基線長の長さを調整するために、天板１４、底板１５に沿って平行移動可能な構成としても良い。
基線長の長さを調整可能とすることにより、撮像対象物までの距離に応じて基線長の長さを変えて測定することが可能となる。
【００６３】
また、ステレオカメラ２で撮像する画像は、静止画であっても、動画であっても良い。動画である場合には、立体映像の動画をユーザは楽しむことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  光学ユニット
１１  カメラ保持具
１２  第１のミラー
１３  第２のミラー
１４  天板
１５  底板
１６  柱部
１７  貫通穴
１８  グリップ
２  ステレオカメラ
２１  第１のカメラモジュール
２２  第２のカメラモジュール
２３  シャッターボタン
２４  ケーブルコネクタ
３  画像処理装置
３１  画像入出力インタフェース
３２  制御部
３３  記憶部
３４  表示部
３５  操作部
４  撮像対象物
５  光学ユニット
５２  第１のプリズム
５３  第２のプリズム
【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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