JP2004101666A - Adapter for photographing stereoscopic image and attaching mechanism for stereoscopic image capturing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子(CCD:Charge Coupled Device)を内蔵したビデオカメラ等の撮影装置に立体像(三次元像)取り込み装置を装着するために用いられるアダプタ、及びこのアダプタによる立体像取り込み装置の装着機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
これまで、立体像取り込み装置としては、特開平11−146424号公報等に示されている4枚ミラー方式が知られている。
【0003】
この4枚ミラー方式は、静止画又は動画等の立体像撮影用の光学アタッチメントを1台のビデオカメラに取り付けて視差のある映像を取り込むに際し、4枚のミラーを組み合わせ、撮影レンズの中央に、視差のある映像を左右に分けて図9(a)のように取り込むものである。そして、この左右一対の立体映像を画像処理によって図9(b)、(c)のようにそれぞれ2倍に拡大し(AL、AR)、フィールドシーケンシャルな立体映像信号に変換してディスプレイ画面に再生し、シャッターメガネ等により立体視することができる。
【0004】
このように画像処理により、左右の映像を2倍に拡大すると、視差も2倍に強調されるので、目の疲れの原因になり、またディスプレイのサイズによっても視差量は変わり、大型化により一層視差量が大きくなってしまう。
【0005】
本出願人は、特開平11−46373号において既に、視差量を必要最低限に抑えて眼に負担がかからない立体映像を得ることができる立体像取り込み装置(以下、これを先願装置と称する。)を提起した。
【0006】
この先願装置の一例を図10〜図13について説明すると、まず図10は、ビデオカメラに装着される光学アタッチメントに収納された内部部品を表し、入射瞳の中心点10にて2θの画角をもって撮影されるカメラにより、L映像11は直接中心点10に向かって入射し、左眼用のL映像として取り入れられる。
【0007】
一方、R映像12はミラー13、14で2回反射して、中心点10に向かって入射し、右眼用のR映像として取り入れられる。この場合、R映像12は破線の交点15に向かって入射したのと等価になる。このとき、RとLとの距離dは上記した4枚ミラー方式に比べて約1/4に減少する。
【0008】
ここで、ミラー14の右端部14Rは撮影レンズ2の光軸16上にあり、その傾斜角は、ミラー13の傾斜角とともに、L映像11とほぼ同じ角度で入射するR映像12が中心点10に入射するように設定されている。また、ミラー13の左端部13LはL側映像情報の左側の光線17を妨げない限り光軸16に近づけられ、光学アタッチメントの大幅な小型化が可能となる。
【0009】
そして、具体的な例として、焦点距離:6mm(1/3インチCCDにて水平画角43度)、入射瞳の位置:撮影レンズの前面より35mmのカメラ用に設計すると、dは約20mmとなる。即ち、2台のカメラを20mm離して撮影したのと同じ視差が得られる。このアタッチメントによって得られた映像は、特願平7−334423号に開示されている画像処理により、左右半分ずつの画像がそれぞれ2倍に拡大されるので、視差も2倍に拡大される。このため、2台のカメラを40mm離して撮影したのと等価になる。これは、人の左右の平均眼幅は65mmであるので、幾分少なめであるが、立体視の効果は十分に得られる。
【0010】
また、ディスプレイの大きさによっても視差量は変わるが、これを図11〜図13について説明する。図11は、2台のカメラ20L、20Rの間隔をd1とし、カメラ20L、20Rに近い順にA、C、Bと並んだ被写体を撮影するときの位置関係を示している。
【0011】
そして、コンバーゼンス(左右のカメラの光軸中心の交点)をCに合せると、図11(b)、(c)のように、それぞれのカメラからL、Rの映像が得られる。これらをフィールドシーケンシャルな信号に変換して、図12のようにディスプレイ21上に再生し、シャッターメガネ22にてL映像は左眼だけに、R映像は右眼だけに入るようにして見ると、Cはディスプレイ21上に、Aはディスプレイ21の手前に、Bはディスプレイ21の奥に定位する。
【0012】
ここで、映像情報はそのままであって図13のように、より大きなディスプレイ23に再生させると、視差は全て水平方向に拡大されてしまうことが分かる。これにより、像の位置は図示矢印方向に移るが、この場合、Bの映像の間隔bが人の眼幅(約65mm)を超えると、融像が難しくなる。視差量が適切でないと、立体視での疲れの原因となる。
【0013】
この点については、左右方向に動きのある映像に対してプルフリッヒ効果を利用して、奥行き感をもたらす方式での視差量を参考にすればよい。即ち、一方の眼にNDフィルタを付けて光を弱めると、その分、大脳への伝達遅れが生じ、左右の眼で時間差のある映像が大脳で処理され、立体視される。その遅れは10msec程度であるが、秒速1mの動きでも自然な立体感が得られている。この場合、100×0.01=1cmのカメラ間隔と等価となる。このことから、立体視のためには、必要最低限の視差量でよいことが分かる。これは、レンズの大きさ、その水平画角により制限されているものの、先願装置を適用した3D(三次元)光学アタッチメント以下の視差量での撮影は、他の手段では実行不可能である。
【0014】
このように、先願装置によれば、立体映像を撮影する映像機器において、単一の採光窓から入射するいずれか一方の眼用の映像をミラーに反射させることなしに撮影レンズの右半分に直接取り込み、前記採光窓と撮影レンズとの間に、前記一方の眼用の映像光を介して第1及び第2のミラーを対向配置し、前記採光窓から入射する他方の眼用の映像光が反射により前記撮影レンズの左半分に取り込まれる角度に、前記第1及び第2のミラーの角度を各々設定している。これによって、視差量を4枚ミラー方式に比べて1/3〜1/4に減らすことができ、無調整で近距離から無限遠まで±1.5cm(32インチモニタ上)のズレで撮影できるので、眼に負担の少ない立体映像が得られるようになる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
先願発明は上記した優れた特長を有するが、その光学アタッチメント(立体像取り込み装置)を正規の位置に装着するために用いるアダプタについては具体的に示されていない。これは、上記した4枚ミラー方式についても同様である。
【0016】
本発明の目的は、光学アタッチメント(立体像取り込み装置)をビデオカメラ等の撮影装置に装着するに際し、位置確認を容易かつ確実に行うことのできるアダプタ、及びこのアダプタによる立体像取り込み装置の装着機構を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、撮影装置に立体像取り込み装置(光学アタッチメント)を装着するために用いられ、少なくとも、前記撮影装置の筐体と接する部分が透光性に構成された立体像撮影用のアダプタ、及びこのアダプタに前記立体像取り込み装置を凹凸嵌合等で支持する装着機構に係るものである。
【0018】
本発明によれば、静止画又は動画等の立体像撮影用としての光学アタッチメント(立体像取り込み装置)を撮影装置に装着するために、少なくとも撮影装置の筐体と接する部分が透光性のアダプタを用いているので、アダプタの内側に位置する筐体(特にファインダ、フラッシュ又はセンサ)の位置を確かめながらアダプタの取り付けが可能となり、その位置決めが容易になり、撮影時も正しい位置での装着を確認できる。
【0019】
また、アダプタが距離、明るさ計測などの各種センサを覆ってしまっても、透光性であるために、センサの動作を妨げず(赤外光を用いるセンサのときは赤外光に透明な材料とする。)、フラッシュなどの補助光の照射を妨げず(赤外光照射によるナイトショットのときは赤外光に透明な材料とする。)、ファインダの機能も妨げず(目視窓や液晶(LCD)などの場合)、自動撮影セルフタイマー使用時などの警告、表示ランプ表示を妨げず、リモコン操作を行う受光部の支障にもならない(赤外光を用いるセンサのときは赤外光に透明な材料とする。)。
【0020】
更には、アダプタを撮影装置の筐体に取り付けるときにも、取り付け穴の位置を確かめながらネジ等の取り付けが可能となるので、位置決めが容易になり、取り付け時の凹部と凸部との位置合せも容易となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明においては、前記アダプタのうち、前記撮影装置のファインダ、フラッシュ又はセンサに対応する部分が透光性に構成されているのが、上記した作用効果を得る上で望ましい。
【0022】
また、前記アダプタが、前記撮影装置に対する取り付け位置を規定する位置規制手段を有し、この位置規定手段を介して前記撮影装置の筐体に取り付けられるように構成されるのがよい。
【0023】
前記撮像装置の機種によって鏡筒部の高さ(中心)位置が異なる場合、前記アダプタが、前記撮影装置の筐体に設けられた前記鏡筒部の周囲に着脱可能に嵌合される筒状部を前記位置規制手段として有し、この筒状部が異なる高さ位置の前記鏡筒部の外周面に常に内接するように、中心位置が互いに異なる複数の内接円からなっていて、これらの内接円のいずれかが前記異なる高さ位置毎に選択されるのが望ましい。
【0024】
また、前記アダプタの取り付け位置を規定するためには、前記アダプタが、前記撮影装置の前記筐体に接当されてこの筐体に着脱可能に固定される固定板部を有し、前記筐体に凹凸嵌合される凹部又は凸部が前記位置規制手段として前記固定板部に設けられているのが望ましい。
【0025】
また、前記アダプタが、前記撮影装置の前記筐体に接当されてこの筐体に着脱可能に固定される固定板部を有し、この固定板部に複数の固定位置が設けられていて、これらの固定位置が前記撮像装置の異なる機種毎に選択されるのが望ましい。この固定板部及びこれに連設された立板部も透明に構成されるのがよい。
【0026】
この場合、前記複数の固定位置が、前記撮影装置の前記筐体の底面に存在し、この筐体に対する三脚の固定位置を兼ねているのがよい。
【0027】
また、立体像を正確に取り込むには、前記アダプタが、前記撮影装置の前記筐体の底面に接当されてこの筐体に着脱可能に固定される固定板部を有し、この固定板部に、下方へ突出した突出板部が設けられ、前記撮影装置に取り付けて載置面に載置したときに、前記立体像取り込み装置が前記載置面とは非接触状態に保持されるように構成して、前記立体像取り込み装置が前記載置面に接当してその平行度等を変動させないことが望ましい。
【0028】
本発明においては、一方の眼用の映像が画面の略一半部に、他方の眼用の映像が画面の略他半部に位置するようにして立体映像を撮影する映像機器として前記撮影装置が構成され、前記立体像取り込み装置が、前記一方の眼用の映像光と前記他方の眼用の映像光とをそれぞれ取り込むように構成されてよい。
【0029】
この場合、両眼間における視差量を減らして眼に負担の少ない立体像を得る上で、前記立体像取り込み装置が、
単一の採光窓から入射する前記一方の眼用の映像光をミラーで反射させることなしに、前記一方の眼用の映像に対応した撮影レンズの略一半部に直接取り込むこと、
前記採光窓と前記撮影レンズとの間に、前記一方の眼用の映像光を介して複数のミラーを対向配置したこと、
前記採光窓から入射する前記他方の眼用の映像光が反射により前記撮影レンズの略他半部に取り込まれる角度に、前記複数のミラーの角度をそれぞれ設定したこと
をそれぞれ構成としているのが望ましい。
【0030】
そして、前記アダプタが、前記撮影装置のファインダに対向した窓部を有し、特定の眼用(例えば右眼用)の映像光に対応した前記窓部の略他半部に、遮光処理若しくは透過光量を低減する処理が施されていれば、この処理領域への光入射量がカット又は低減されると同時に非処理領域へは十分な光入射量が得られることになる。従って、この非処理領域からの入射光、例えば左眼用の映像光に基づいて焦点合せ等を設定すると、撮影を行い易く、画像が鮮明となる。
【0031】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に説明する。
【0032】
図1〜図4は、本実施の形態による光学アタッチメント(立体像取り込み装置)装着用のアダプタと、このアダプタを用いたビデオカメラ(ここではデジタルスチルカメラ:以下、デジタルカメラと略記するが、静止画は勿論、動画も撮影可能である。)への立体像取り込み装置の装着機構を示すものである。
【0033】
本実施の形態によるアダプタ30は、図1〜図3に示すように、全体がほぼ透光性又は透明のプラスチックで形成されていて、このアダプタ30に光学アタッチメント(立体像取り込み装置)31が取り付けられる。
【0034】
この取り付けに際しては、図2に示すように、光学アタッチメント31のリング部32の円筒形状に対応してアダプタ30に形成された筒状部33の内周に形成された雌ねじ部34に、光学アタッチメント31のリング部32の外周に形成された雄ねじ部35をねじ込みにより嵌め込んで光学アタッチメント31を着脱可能に固定する。なお、図示省略したが、リング部32の外周に形成した突起を筒状部33の内周に形成した切欠きに嵌め込んだ後、光学アタッチメント31を光軸16の回りに幾分回動させて位置固定しても、アダプタ30に対して光学アタッチメント31を図3に示すように正規の位置に固定できる。そして、この逆の操作により、光学アタッチメント31をアダプタ30から取り外せる。
【0035】
光学アタッチメント31は、図4にその断面を概略図示するが、内部構造と機能は図10に示したものと同様である。即ち、この光学アタッチメント31により、デジタルカメラ37に対し、一方の眼用(ここでは左眼用)の映像が画面の略一半部に、他方の眼用(ここでは右眼用)の映像が画面の略他半部に位置するように各映像光が入射するが、単一の採光窓44から入射する前記一方の眼用の映像光をミラーで反射させることなしに撮影レンズ2の略一半部に直接取り込み、採光窓44と撮影レンズ2との間に、前記一方の眼用の映像光を介して複数のミラー13、14を対向配置し、採光窓44から入射する前記他方の眼用の映像光が反射により撮影レンズ2の略他半部に取り込まれる角度に、複数のミラー13、14の角度をそれぞれ設定している。
【0036】
アダプタ30は、図1及び図2に示すように、筒状部33を設けた立板部36に対し、前後方向にほぼ直角にデジタルカメラ37への固定板部38が連設され、全体がほぼL字形をなしている。
【0037】
そして、アダプタ30の筒状部33は、デジタルカメラ37のレンズ内蔵の鏡筒部39を出入り可能に容したリング部40の外周面41に内接して嵌入される内周面42を有している。この内周面42は、デジタルカメラ37の機種によって鏡筒部39の高さ位置が異なるのに対応して、図5に明示するように、鏡筒部が上方位置の場合のリング部40の外周面に一致した中心43Aの第1の円弧面42Aと、鏡筒部下方位置の場合のリング部40の外周面に一致した中心43Bの第2の円弧面42Bとからなっていて、いずれかの円弧面が対応する所定高さのリング部40の外周面41に内接するように構成されている。
【0038】
これによって、デジタルカメラ37の機種によって鏡筒部39、即ちリング部40の高さが異なっても、これに応じてそのリング部40の外周をアダプタ30のリング部33のいずれかの内周42A又は42Bに接合されるだけで、常に正規の鏡筒中心にアダプタ30の中心を容易かつ正確に合せることができる。
【0039】
また、アダプタ30の底部に設けた固定板部38には、ねじ孔47A、47Bが形成されているが、これらのねじ孔は、本来はデジタルカメラ37の三脚を固定するためのものであり、カメラ機種によって異なる位置に形成されている。そして、三脚を用いない状態で、図6に示すように、例えば一方のねじ孔47Aからねじ48をデジタルカメラ37の筐体49にねじ込み、これによって固定板部38をカメラ筐体49の底面に着脱可能にねじ止めする。これらのねじ孔47A、47Bの代りに、スロット(長孔)47Cを仮想線のように形成し、このスロット内でねじ止めしてもよい。固定板部38には、カメラ筐体に設けた小突起(図示せず)と凹凸嵌合する位置決め用の小孔55が形成されている。
【0040】
この場合、カメラ機種に応じてねじ止め位置を変更すれば、常に固定板部38をカメラ筐体49に固定することができる。そして、固定板部38のカメラ筐体側の角部には予め、位置決め用の突条部50がL字状に形成されており、これがカメラ筐体49の突起部51と凹凸嵌合することによって、両者間の位置関係を定めて上記のねじ止めを行う。これによって、固定板部38をカメラ筐体49に対し常に正規の位置に固定することができる。
【0041】
また、この固定板部38において、リング部33の下部に、下方へほぼ直角に突出した突出板部52が一体に設けられている。この突出板部52は、図7(a)のようにアダプタ30をカメラ筐体49に取り付けて図7(b)のように載置面53上に載置した際の脚部となるものであって、載置面53と接する下端面54を固定板部38と平行に有している。
【0042】
従って、載置面53上では突出板部52の下端及び固定板部38の下端が接して支持されるので、ミラー内蔵の光学アタッチメント31は、載置面53に接することによりミラー13、14が衝撃力等を受けることがないため、これらのミラーを常に正規の状態に保持することができる。
【0043】
また、アダプタ30の立板部36の上部には、デジタルカメラ37のファインダ45に対向した窓部46が設けられ、例えば右眼用の映像光に対応した窓部46の一半部46Aに、遮光処理若しくは透過光量を低減する処理、例えばエンボス加工又は黒色化処理が施され、他半部46Bはそうした処理が施されずに十分な透光性を有している。
【0044】
即ち、デジタルカメラ37に光学アタッチメント31を装着した状態でファインダ45から目的とする像を見たときに、例えば左眼用の映像光がアダプタ30の窓部46の透光部46Bを通して入射するが、右眼用の映像光は遮光処理若しくは透過光量低減処理された一半部46Aからは入射しないか若しくは低い光量でしか入射しないことになる。図8には、その状態を映像で概略図示している。
【0045】
従って、アダプタ30をカメラに取り付けて使用するときは、撮影時に左眼用の映像にピント(焦点)を合せて撮影できるので、ディスプレイの画面には常に良好な映像を再生でき、その撮影状態を確認することができる。また、カメラからアダプタ30を取り外せば、立体像を再生しない通常のデジタルカメラとして使用可能となることは勿論である。
【0046】
また、アダプタ30は透光性の材質からなっているので、アダプタ30の内側の状態が外部から確認することができ、取り扱いやカメラへの取付け作業を行い易く、また取り付け状態のチェックも行い易い。
【0047】
これを具体的に説明すると、まず、アダプタ30をカメラ筐体49に取り付ける際、鏡筒部39の位置を筒状部33を通して確かめながら、アダプタ30の取り付けが可能となるので、位置決めが容易になる。この場合、沈胴式の撮影レンズを用いた場合、鏡筒部39が出入りするのを眼で見て確認することができ、電源をオフにしたときなどは、鏡筒部39が沈み込むのを目視で確かめて、アダプタ30の取り外しができると共に、電源オンのときには、アダプタ30の取り付けが確実にされているのを確認してからオンにでき、撮影時も正しい位置での装着を確認できる。そして、メカ的に脆弱な機構を持つ鏡筒部39を透明な筒状部33で保護することができる。アダプタ30は、カメラ筐体49に常に取り付けておいてもよい。
【0048】
但し、アダプタ30のうち、透明にする部分は、鏡筒部に対応する部分ではなく、アダプタの台座部分(カメラ筐体と接する部分、例えば固定板部38や立板部36)を透明とするのが望ましいことがある。つまり、鏡筒内に光が回り込むことを避けるのが望ましいからである。
【0049】
また、アダプタ30が、距離、明るさ計測などの各種センサを覆ってしまっても、アダプタ30は透明であるために、センサの動作を妨げず(赤外光を用いるセンサのときは赤外光に透明な材料とする。)、フラッシュなどの補助光の照射を妨げず(赤外光照射によるナイトショットのときは赤外光に透明な材料とする。)、ファインダの機能も妨げず(ファインダが目視窓、LCDなどのとき)、自動撮影セルフタイマー使用時などの警告、表示ランプ表示を妨げず、リモコン操作を行う受光部の支障にもならない(赤外光を用いるセンサのときは赤外光に透明な材料とする。)。
【0050】
このように、アダプタ30において、センサ付近、フラッシュ付近又はファインダ付近(ファインダの略半分だけを上述のように透明にするとさらに好ましい。)を透明にするのがよい。
【0051】
一方、光学アタッチメント31(特にそのミラー付近)は透明にしない方が好ましく、ミラー付近を完全に透明でないように構成するのが更に好ましい。つまり、カメラ前方以外からの光がミラーに当たらないことが望ましいからである。
【0052】
更には、アダプタ30を筐体49に取り付けるときにも、取り付け穴の位置を確かめながらネジ等の取り付けが可能となるので、位置決めが容易になり、取り付け時の凹部と凸部との位置合せも容易となる。
【0053】
以上に説明した実施の形態は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形可能である。
【0054】
例えば、上述のアダプタ30の透明部分は、十分に透明であるのがよいが、可視光透過性であればよく、半透明でもよい。アダプタ30の形状、サイズや材質等は様々に変化させてよく、カメラへの取り付け時の位置規定手段や固定手段は上述したものに限定されることはない。また、アダプタ30と光学アタッチメント31とは一体に形成してよく、例えば一体成形してよい。この場合は、成形時に光学アタッチメント31を設計通りの正規の位置に正確に配置することができ、有利である。
【0055】
また、アダプタの取り付け対象は、上述のデジタルカメラに限らず、CCD又は磁気ディスク、磁気テープ方式の録画機能を有していれば、他のビデオカメラであってもよい。
【0056】
また、上述した各眼用の映像は、カメラと別体のディスプレイに再生するだけでなく、カメラに取り付けたモニタ画面で再生し、このモニタに図8で述べたようなファインダ機能をもたせ、例えば左眼用の映像をモニタできるようにしてもよい。
【0057】
更に、本発明は、図10に示した光学アタッチメントを装着するときに好適であるが、通常の4枚ミラー方式の光学アタッチメントを装着するときにも適用可能であり、また静止画に限らず、動画撮影にも有効である。また、上述したシャッタメガネ方式による立体像観察に限らず、偏光等による視差等を用いる公知の立体像観察一般にも適用できる。
【0058】
【発明の作用効果】
本発明は、上述したように、立体像撮影用としての立体像取り込み装置を撮影装置に装着するために、少なくとも撮影装置の筐体と接する部分が透光性のアダプタを用いているので、アダプタの内側に位置する筐体の位置を確かめながらアダプタの取り付けが可能となり、その位置決めが容易になり、撮影時も正しい位置での装着を確認できる。
【0059】
また、アダプタが距離、明るさ計測などの各種センサを覆ってしまっても、透光性であるために、センサの動作を妨げず、フラッシュなどの補助光の照射を妨げず、ファインダの機能も妨げず、自動撮影セルフタイマー使用時などの警告、表示ランプ表示を妨げず、リモコン操作を行う受光部の支障にもならない。
【0060】
更には、アダプタを撮影装置の筐体に取り付けるときにも、取り付け穴の位置を確かめながらネジ等の取り付けが可能となるので、位置決めが容易になり、取り付け時の凹部と凸部との位置合せも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるアダプタの正面図(a)、底面図(b)、背面図(c)である。
【図2】同、アダプタを用いて光学アタッチメント(立体像取り込み装置)をカメラに装着するときの分解斜視図である。
【図3】同、装着状態の斜視図である。
【図4】同、光学アタッチメント(立体像取り込み装置)の概略縦断面図である。
【図5】同、アダプタをカメラに取り付けたときの正面図(a)、カメラの鏡筒部に内接するアダプタ内周面を示す概略図(b)、(c)である。
【図6】同、アダプタをカメラに取り付けたときの図1のVI−VI線断面図である。
【図7】同、アダプタをカメラに取り付けたときの正面図(a)、光学アタッチメント(立体像取り込み装置)も含めた側面図(b)である。
【図8】同、再生された左右の眼用の映像の概略図である。
【図9】従来の立体像撮影時の映像において、左右の映像を切り取る際の説明図(a)、切り取られて拡大された左眼用の映像の説明図(b)、切り取られて拡大された右眼用の映像の説明図(c)である。
【図10】先願装置による光学アタッチメント(立体像取り込み装置)の光学系を示す概略断面図である。
【図11】同、撮影時の被写体の位置関係を表す説明図である。
【図12】同、ディスプレイ上に再生したときの視差量を表す説明図である。
【図13】同、大きいディスプレイ上に再生したときの視差量を表す説明図である。
【符号の説明】
2…レンズ、10…中心点、11…L映像、12…R映像、
13、14…ミラー、15…交点、16…レンズの光軸、17…光線、
20L、20R…カメラ、21、23…ディスプレイ、
22…シャッターメガネ、30…アダプタ、
31…光学アタッチメント(立体像取り込み装置)、32…リング部、
33…筒状部、34…雌ねじ部、35…雄ねじ部、36…立板部、
37…デジタルカメラ、38…固定板部、39…鏡筒部、40…リング部、
41…外周面、42…内周面、42A、42B…円弧面、
43A、43B……中心、45…ファインダ、46…窓部、
46A…一半部(遮光処理あり)、46B…他半部(遮光処理なし)、
47A、47B…ねじ孔、47C…スロット、48…ねじ、49…筐体、
50…突条部、51…突起部、52…突出板部、53…載置面、54…下端面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an adapter used to attach a three-dimensional image (three-dimensional image) capturing device to a photographing device such as a video camera incorporating a solid-state imaging device (CCD: Charge Coupled Device), and a three-dimensional image capturing device using the adapter. In the mounting mechanism.
[0002]
[Prior art]
Hitherto, as a three-dimensional image capturing device, a four-mirror system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-146424 has been known.
[0003]
This four-mirror system combines an optical attachment for capturing a stereoscopic image such as a still image or a moving image on a single video camera and captures images with parallax. An image having parallax is divided into right and left and taken in as shown in FIG. Then, Figure 9 a pair of left and right stereoscopic image by image processing (b), and expanded to 2-fold, respectively as (c) (A L, A R), a display screen into a field sequential stereoscopic image signals And can be viewed stereoscopically with shutter glasses or the like.
[0004]
As described above, when the left and right images are enlarged twice by the image processing, the disparity is also enhanced by a factor of two, which causes eyestrain, and the amount of disparity changes depending on the size of the display. The amount of parallax increases.
[0005]
The present applicant has already disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-46373 a stereoscopic image capturing device (hereinafter, referred to as a prior application device) capable of obtaining a stereoscopic image in which the amount of parallax is suppressed to a necessary minimum and a burden on eyes is obtained. ).
[0006]
An example of this prior application will be described with reference to FIGS. 10 to 13. First, FIG. 10 shows an internal part housed in an optical attachment mounted on a video camera, and has an angle of view of 2θ at the center point 10 of the entrance pupil. The L image 11 is directly incident on the center point 10 by the camera to be photographed, and is taken in as the L image for the left eye.
[0007]
On the other hand, the
[0008]
Here, the right end 14R of the
[0009]
As a specific example, when designed for a camera whose focal length is 6 mm (horizontal angle of view is 43 degrees with a 1/3 inch CCD) and the position of the entrance pupil is 35 mm from the front of the taking lens, d is about 20 mm. Become. That is, the same parallax can be obtained as when two cameras were photographed 20 mm apart. The image obtained by this attachment is obtained by enlarging the left and right half images twice as large by the image processing disclosed in Japanese Patent Application No. 7-334423, so that the parallax is also doubled. This is equivalent to shooting two cameras 40 mm apart. This is somewhat smaller since the average interpupillary distance of the human right and left is 65 mm, but a sufficient stereoscopic effect can be obtained.
[0010]
Although the amount of parallax also changes depending on the size of the display, this will be described with reference to FIGS. 11, two cameras 20L, the
[0011]
When the convergence (intersection of the optical axis centers of the left and right cameras) is adjusted to C, L and R images are obtained from the respective cameras as shown in FIGS. 11B and 11C. These are converted into field-sequential signals, reproduced on the display 21 as shown in FIG. 12, and the
[0012]
Here, as shown in FIG. 13, when the video information is reproduced as it is and reproduced on the
[0013]
Regarding this point, the parallax amount in a method that provides a sense of depth by using the Pulfrich effect on an image moving in the left-right direction may be referred to. That is, if the light is weakened by attaching an ND filter to one eye, a transmission delay to the cerebrum occurs accordingly, and an image having a time difference between the left and right eyes is processed by the cerebrum and stereoscopically viewed. Although the delay is about 10 msec, a natural three-dimensional effect can be obtained even at a speed of 1 m per second. In this case, it is equivalent to a camera interval of 100 × 0.01 = 1 cm. From this, it can be seen that a minimum parallax amount is required for stereoscopic viewing. Although this is limited by the size of the lens and the horizontal angle of view, shooting with a parallax amount equal to or smaller than a 3D (three-dimensional) optical attachment to which the prior application apparatus is applied cannot be performed by other means. .
[0014]
As described above, according to the prior application, in a video device that captures a three-dimensional image, the image for one of the eyes incident from a single lighting window is reflected on the right half of the imaging lens without being reflected by a mirror. Directly taking in, first and second mirrors are disposed opposite to each other through the one eye image light between the lighting window and the taking lens, and the other eye image light incident from the lighting window The angles of the first and second mirrors are respectively set to angles at which the light is reflected by the left half of the taking lens by reflection. As a result, the amount of parallax can be reduced to 1/3 to 1/4 as compared with the four-mirror system, and the image can be photographed from near to infinity with a deviation of ± 1.5 cm (on a 32-inch monitor) without adjustment. Therefore, a stereoscopic image with less burden on the eyes can be obtained.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Although the prior invention has the above-mentioned excellent features, it does not specifically disclose an adapter used for mounting the optical attachment (stereoscopic image capturing device) at a proper position. This is the same for the four-mirror system described above.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an adapter capable of easily and surely confirming a position when an optical attachment (stereoscopic image capturing device) is mounted on a photographing device such as a video camera, and a mounting mechanism of the stereoscopic image capturing device using the adapter. Is to provide.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is used for attaching a stereoscopic image capturing device (optical attachment) to a photographing device, and at least a part of the photographing device, which is in contact with a housing, is configured to transmit light. And a mounting mechanism for supporting the three-dimensional image capturing device on the adapter by fitting the concave and convex portions.
[0018]
According to the present invention, in order to mount an optical attachment (stereoscopic image capturing device) for capturing a three-dimensional image such as a still image or a moving image to a capturing device, at least a portion that is in contact with a housing of the capturing device is a translucent adapter. The adapter can be attached while confirming the position of the housing (especially the viewfinder, flash or sensor) located inside the adapter. You can check.
[0019]
Even if the adapter covers various sensors such as distance and brightness measurement, it does not hinder the operation of the sensor because it is translucent (in the case of a sensor using infrared light, it is transparent to infrared light). Material), does not hinder the irradiation of auxiliary light such as flash (in the case of night shot by infrared light irradiation, use a material that is transparent to infrared light), and does not hinder the function of the finder (viewing window or liquid crystal ( LCD), warning when using the self-timer for automatic shooting, display lamp display, and does not interfere with the light receiving unit for remote control operation. (In the case of a sensor that uses infrared light, it is transparent to infrared light.) Material).
[0020]
Furthermore, when attaching the adapter to the housing of the photographing device, it is possible to attach screws and the like while confirming the positions of the attachment holes, thereby facilitating positioning, and aligning the concave and convex portions during attachment. Also becomes easier.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, it is preferable that a portion corresponding to a finder, a flash, or a sensor of the photographing device of the adapter is configured to be translucent in order to obtain the above-described effects.
[0022]
Further, it is preferable that the adapter has a position regulating means for defining a mounting position with respect to the photographing apparatus, and the adapter is attached to a housing of the photographing apparatus via the position regulating means.
[0023]
When the height (center) position of the lens barrel differs depending on the model of the imaging device, the adapter is detachably fitted around the lens barrel provided on the housing of the imaging device. Part as the position restricting means, and a plurality of inscribed circles whose center positions are different from each other so that the cylindrical part is always inscribed in the outer peripheral surface of the lens barrel at a different height. Is desirably selected for each of the different height positions.
[0024]
Further, in order to define the mounting position of the adapter, the adapter has a fixing plate portion which is in contact with the housing of the photographing apparatus and is detachably fixed to the housing. It is desirable that a concave portion or a convex portion which is fitted into the concave and convex portions be provided on the fixed plate portion as the position regulating means.
[0025]
Further, the adapter has a fixing plate portion which is in contact with the housing of the imaging device and is detachably fixed to the housing, and a plurality of fixing positions are provided on the fixing plate portion, It is desirable that these fixed positions are selected for each different model of the imaging device. The fixed plate portion and the upright plate portion connected to the fixed plate portion are also preferably configured to be transparent.
[0026]
In this case, it is preferable that the plurality of fixing positions exist on the bottom surface of the housing of the imaging device, and also serve as fixing positions of the tripod with respect to the housing.
[0027]
In order to accurately capture a stereoscopic image, the adapter has a fixed plate portion which is in contact with a bottom surface of the housing of the photographing device and is detachably fixed to the housing. Is provided with a protruding plate portion that protrudes downward, so that when attached to the photographing device and placed on a mounting surface, the stereoscopic image capturing device is held in a non-contact state with the mounting surface. It is preferable that the stereoscopic image capturing device does not contact the placement surface and change the parallelism or the like of the placement surface.
[0028]
In the present invention, the imaging device is an imaging device that captures a stereoscopic image in such a manner that an image for one eye is positioned in approximately one half of the screen and a video for the other eye is positioned in approximately the other half of the screen. And the stereoscopic image capturing device may be configured to capture the image light for one eye and the image light for the other eye, respectively.
[0029]
In this case, in order to reduce the amount of parallax between the two eyes and obtain a stereoscopic image with less burden on the eyes, the stereoscopic image capturing device includes:
Without reflecting the image light for the one eye incident from a single daylighting window with a mirror, directly capturing the image light for approximately one half of the imaging lens corresponding to the image for the one eye,
Between the lighting window and the photographing lens, a plurality of mirrors were disposed facing each other via the video light for the one eye,
It is preferable that the angle of the plurality of mirrors is set to an angle at which the image light for the other eye incident from the lighting window is taken into substantially the other half of the photographing lens by reflection. .
[0030]
The adapter has a window facing a finder of the photographing device, and a light-shielding process or a transmission is performed on substantially the other half of the window corresponding to a video light for a specific eye (for example, a right eye). If the process for reducing the light amount is performed, the amount of light incident on the processing region is cut or reduced, and at the same time, a sufficient amount of light incident on the non-processing region is obtained. Therefore, when focusing or the like is set based on the incident light from the non-processing area, for example, the image light for the left eye, shooting is easy and the image becomes clear.
[0031]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
FIGS. 1 to 4 show an adapter for mounting an optical attachment (stereoscopic image capturing device) according to the present embodiment, and a video camera (herein, a digital still camera; hereafter abbreviated as a digital camera) using this adapter. This shows a mechanism for mounting the stereoscopic image capturing device on a moving image as well as an image.
[0033]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0034]
At the time of this attachment, as shown in FIG. 2, an optical attachment is attached to a
[0035]
The cross section of the
[0036]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0037]
The
[0038]
Accordingly, even if the height of the
[0039]
Also, screw
[0040]
In this case, if the screwing position is changed according to the camera model, the fixing
[0041]
Further, in the fixed
[0042]
Therefore, the lower end of the protruding
[0043]
A
[0044]
That is, when a target image is viewed from the finder 45 with the
[0045]
Therefore, when the
[0046]
Further, since the
[0047]
More specifically, when the
[0048]
However, the portion of the
[0049]
Even if the
[0050]
As described above, in the
[0051]
On the other hand, it is preferable that the optical attachment 31 (especially near the mirror) is not transparent, and it is more preferable that the vicinity of the mirror is not completely transparent. That is, it is desirable that light other than from the front of the camera does not hit the mirror.
[0052]
Furthermore, when the
[0053]
The embodiments described above can be variously modified based on the technical idea of the present invention.
[0054]
For example, the transparent portion of the
[0055]
Further, the mounting target of the adapter is not limited to the above-described digital camera, and may be another video camera as long as it has a recording function of a CCD, a magnetic disk, or a magnetic tape system.
[0056]
In addition, the above-described video for each eye is not only reproduced on a display separate from the camera but also reproduced on a monitor screen attached to the camera, and this monitor is provided with a finder function as described in FIG. The video for the left eye may be monitored.
[0057]
Further, the present invention is suitable when the optical attachment shown in FIG. 10 is mounted, but is also applicable when a normal four-mirror type optical attachment is mounted, and is not limited to still images. It is also effective for movie shooting. In addition, the present invention is not limited to the above-described stereoscopic image observation by the shutter glasses method, and can be applied to well-known general stereoscopic image observation using parallax due to polarization or the like.
[0058]
Operation and Effect of the Invention
As described above, in order to mount a stereoscopic image capturing device for capturing a stereoscopic image on a photographing device, the present invention uses a translucent adapter at least in a portion in contact with a housing of the photographing device. The adapter can be attached while confirming the position of the housing located inside the camera, making it easy to position the adapter, and confirming that the camera is mounted at the correct position during shooting.
[0059]
Also, even if the adapter covers various sensors such as distance and brightness measurement, since it is translucent, it does not hinder the operation of the sensor, does not hinder the irradiation of auxiliary light such as flash, and the function of the finder. It does not hinder the warning, such as when using the automatic shooting self-timer, or the display lamp display, and does not hinder the light receiving unit for remote control operation.
[0060]
Furthermore, when attaching the adapter to the housing of the photographing device, it is possible to attach screws and the like while confirming the positions of the attachment holes, thereby facilitating positioning, and aligning the concave and convex portions during attachment. Also becomes easier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view (a), a bottom view (b), and a rear view (c) of an adapter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view when the optical attachment (stereoscopic image capturing device) is attached to the camera using the adapter.
FIG. 3 is a perspective view of the same mounting state.
FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of the optical attachment (stereoscopic image capturing device).
5A is a front view when the adapter is attached to the camera, and FIGS. 5B and 5C are schematic views showing the inner peripheral surface of the adapter inscribed in the lens barrel of the camera. FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 1 when the adapter is attached to the camera.
FIG. 7A is a front view when the adapter is attached to the camera, and FIG. 7B is a side view including the optical attachment (stereoscopic image capturing device).
FIG. 8 is a schematic view of the reproduced left and right eye images.
9A and 9B are explanatory diagrams when a left and right image are cut out in a conventional image at the time of capturing a stereoscopic image, FIG. 9B is an explanatory diagram of a left-eye image that is cut and enlarged, and FIG. It is explanatory drawing (c) of the image for right eyes.
FIG. 10 is a schematic sectional view showing an optical system of an optical attachment (stereoscopic image capturing device) by the prior application.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a positional relationship of a subject at the time of shooting.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a parallax amount when reproduced on a display.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the amount of parallax when reproduced on a large display.
[Explanation of symbols]
2 ... Lens, 10 ... Center point, 11 ... L image, 12 ... R image,
13, 14: mirror, 15: intersection, 16: optical axis of lens, 17: light beam,
20L, 20R: Camera, 21, 23: Display,
22: shutter glasses, 30: adapter,
31 ... optical attachment (stereoscopic image capturing device), 32 ... ring part,
33 ... cylindrical part, 34 ... female screw part, 35 ... male screw part, 36 ... standing plate part,
37: digital camera, 38: fixed plate, 39: lens barrel, 40: ring
41: outer peripheral surface, 42: inner peripheral surface, 42A, 42B: arc surface,
43A, 43B: center, 45: finder, 46: window,
46A: half (with shading) 46B: other half (without shading)
47A, 47B: screw hole, 47C: slot, 48: screw, 49: housing,
50: ridge, 51: projection, 52: projecting plate, 53: mounting surface, 54: lower end
Claims (27)
前記立体像取り込み装置が、前記一方の眼用の映像光と前記他方の眼用の映
像光とをそれぞれ取り込むように構成されている、
請求項1に記載したアダプタ。The imaging device is configured as a video device that captures a stereoscopic video in such a manner that the video for one eye is located on one half of the screen and the video for the other eye is located substantially on the other half of the screen,
The stereoscopic image capturing device is configured to capture the image light for the one eye and the image light for the other eye, respectively.
The adapter according to claim 1.
単一の採光窓から入射する前記一方の眼用の映像光をミラーで反射させることなしに、前記一方の眼用の映像に対応した撮影レンズの略一半部に直接取り
込むこと、
前記採光窓と前記撮影レンズとの間に、前記一方の眼用の映像光を介して複
数のミラーを対向配置したこと、
前記採光窓から入射する前記他方の眼用の映像光が反射により前記撮影レンズの略他半部に取り込まれる角度に、前記複数のミラーの角度をそれぞれ設定
したこと
をそれぞれ構成としている、請求項11に記載したアダプタ。The three-dimensional image capturing device,
Without reflecting the image light for the one eye incident from a single daylighting window with a mirror, directly capturing the image light for approximately one half of the imaging lens corresponding to the image for the one eye,
Between the lighting window and the photographing lens, a plurality of mirrors were disposed facing each other via the video light for the one eye,
The angle of each of the plurality of mirrors is set to an angle at which the image light for the other eye incident from the lighting window is taken into substantially the other half of the photographing lens by reflection. 12. The adapter according to item 11.
前記立体像取り込み装置が、前記一方の眼用の映像光と前記他方の眼用の映像光とをそれぞれ取り込むように構成されている、
請求項16に記載した装着機構。The image capturing device is configured as a video device that captures a stereoscopic video so that the video for one eye is located in approximately one half of the screen, and the video for the other eye is located in approximately the other half of the screen,
The stereoscopic image capturing device is configured to capture the image light for the one eye and the image light for the other eye, respectively.
The mounting mechanism according to claim 16.
単一の採光窓から入射する前記一方の眼用の映像光をミラーで反射させることなしに、前記一方の眼用の映像に対応した撮影レンズの略一半部に直接取り込むこと、
前記採光窓と前記撮影レンズとの間に、前記一方の眼用の映像光を介して複数のミラーを対向配置したこと、
前記採光窓から入射する前記他方の眼用の映像光が反射により前記撮影レンズの略他半部に取り込まれる角度に、前記複数のミラーの角度をそれぞれ設定したこと
をそれぞれ構成としている、請求項25に記載した装着機構。The three-dimensional image capturing device,
Without reflecting the image light for the one eye incident from a single daylighting window with a mirror, directly capturing the image light for approximately one half of the imaging lens corresponding to the image for the one eye,
Between the lighting window and the photographing lens, a plurality of mirrors were disposed facing each other via the video light for the one eye,
The angle of each of the plurality of mirrors is set to an angle at which the image light for the other eye incident from the lighting window is taken into substantially the other half of the photographing lens by reflection. 25. The mounting mechanism according to 25.
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JP2011232771A (en) * | 2011-06-23 | 2011-11-17 | Fujifilm Corp | Compound-eye imaging device |
US9158183B2 (en) | 2011-12-15 | 2015-10-13 | Fujitsu Limited | Stereoscopic image generating device and stereoscopic image generating method |
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2002
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