JP2006323012A - 立体写真撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 曲率半径を調整可能な円弧状の軌道レールにおいて複数の撮影位置を設定でき、煩雑な作業が不要な立体写真撮影装置を提供する。
【解決手段】 本発明の立体写真撮影装置は、立体写真の被写体への角度が異なる複数の撮影位置からカメラ１４を用いて前記被写体を撮影するために、長尺かつ板厚方向に曲げ可能な板状部材を曲げの方向が水平面内となるように基台１０上に載置した軌道レール１１と、基台１０に固定され軌道レール１１の長手方向の両端部を中央向きに押圧して変位させることにより軌道レール１１の曲げ量を変化させて所定の曲率半径を選択的に調整可能なネジ部材１５と、カメラ１４を載置可能で曲率半径が調整された状態の軌道レール１１にガイドされながら所定の撮影位置に移動可能な移動部材１２を備えて構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、立体写真を撮影する際、被写体に向く角度が異なる複数の撮影位置からカメラにより被写体を撮影するために用いる立体写真撮影装置に関するものである。

従来から、レンチキュラーレンズを応用した立体写真が広く知られている。このような立体写真を作成するには、人間の目の視差に基づく立体感を得るために、被写体を見る方向が異なる複数の撮影位置からカメラを用いて撮影を行う必要がある。そして、撮影によって得られた複数の写真を用いて、レンチキュラー方式に従った印刷を行って被写体の立体写真を作成することができる。

この場合、被写体の撮影時においてカメラの撮影位置が不適切であると、作成される立体写真は不自然なものになるので、上記の複数の撮影位置を高い精度で定めることが重要となる。これら複数の撮影位置としては、カメラから被写体までの距離を等しく保ったまま角度が異なる複数の撮影位置を定める必要がある。つまり、被写体の位置を中心とした所定半径の円周上に沿ってカメラを移動させることにより、撮影位置を調整できるようにすればよい。

特許文献１には、立体写真を撮影する際に上記のように円周上でカメラを移動させるための撮影用冶具が開示されている。特許文献１に開示された撮影用冶具は、移動フレームにカメラを載せ、この移動フレームが曲線状の軌道レール上をガイドローラーにより移動する構成を備えている。このような撮影用冶具を用いてカメラを移動させれば、円周上の複数の撮影位置から被写体を順次撮影して立体写真を得ることができる。

実用新案登録第３１０７４２３号公報

特許文献１に開示された撮影用冶具を用いる場合、軌道レールを円弧の曲線形状とし、その曲率半径を被写体の位置と各々の撮影位置の距離に一致させる必要がある。例えば、撮影環境として屋内を想定し、被写体の位置と撮影用冶具の設置位置を予め決めておけば、軌道レールの曲率半径も一律でよいことになる。

しかしながら、一般的な写真撮影ではカメラと被写体の距離を好みに応じて変更することが普通であり、カメラと被写体の距離が固定されることは、撮影者の嗜好を反映した豊かな写真の表現力を得ることが難しくなる。このことは、立体写真を撮影する場合であっても、通常の写真と同様に当てはまる。

上記従来の撮影用冶具を用いる場合、立体写真の表現力を高めるためカメラと被写体の距離を自在に変更できるようにするには、例えば、曲率半径の異なる複数の軌道レールを用意して交換可能にすることもできる。しかし、カメラと被写体の距離をきめ細かく調整するには、精密部材である軌道レールを多数用意する必要があり、費用の増加を招くとともに持ち運びにも不便である。また、立体写真の撮影時に軌道レールの交換等の煩雑な作業が必要となり無駄な時間を要する。

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、被写体の立体写真を撮影する際、カメラと被写体の距離を適切に調整して所望の曲率半径の円周に沿って複数の撮影位置から被写体を撮影することで、費用の増加を抑え、持ち運びに便利で煩雑な作業を必要としない立体写真撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、立体写真の被写体への角度が異なる複数の撮影位置から撮影手段（１４）を用いて前記被写体を撮影する立体写真撮影装置であって、長尺かつ板厚方向に曲げ可能な板状部材を、当該曲げの方向が水平面内となるように基台（１０）上に載置した軌道レール（１１）と、前記基台（１０）に固定され、前記軌道レール（１１）の長手方向の両端部を中央向きに押圧して変位させることにより前記軌道レール（１１）の曲げ量を変化させて所定の曲率半径を選択的に調整可能な押圧部材（１５）と、前記撮影手段（１４）を載置可能で、前記曲率半径が調整された状態の前記軌道レール（１１）にガイドされながら所定の撮影位置に移動可能な移動部材（１２）を備えて構成される。

このような構成により、基台上で押圧部材を調整すると軌道レールの両端部が中央向きに押圧され、軌道レールの曲げ量が変化する。押圧部材の調整量を適切にすることにより、軌道レールを所望の曲率半径に設定することができる。そして、撮影手段を載置した状態で移動部材を軌道レールに沿って移動させれば、所望の撮影位置で被写体の撮影を行うことができる。このとき、軌道レールの曲率半径を被写体と撮影手段の距離に一致させれば、立体写真に対応して等距離の異なる角度の複数の撮影位置から同一被写体の複数の写真を撮影できる。この場合、曲率半径の異なる複数の軌道レールを用意することなく、軌道レールの曲率半径を自在に調整でき、被写体と撮影手段の距離を立体写真の多様な表現を考慮して選択的に設定することができる。

請求項２に記載の発明は、上述の立体写真撮影装置において、前記移動部材（１２）に一体的に取り付けられ、モータ制御により前記軌道レール（１１）に沿って車輪を回転移動させるモータ駆動部（１３）をさらに備えて構成される。

請求項３に記載の発明は、上述の立体写真撮影装置において、前記押圧部材（１５）が、回転量に応じて前記軌道レール（１１）の長手方向の両端部を中央向きに押圧するネジ部材（１５）として構成される。

請求項４に記載の発明は、上述の立体写真撮影装置において、前記移動部材（１２）が、前記軌道レール（１１）の両側の側面に当接されるベアリング（２０、２１）と、前記軌道レールの上部に当接されるベアリング（２２）を有して構成される。

本発明によれば、曲率半径を自在に調整できる軌道レールを用いて、等距離かつ角度の異なる複数の撮影位置から被写体を撮影することができるので、カメラと被写体の距離は選択的に所望の距離を設定可能となる。そして、所望の距離の同一被写体を異なる角度から見た複数の写真を撮影することで、撮影者の嗜好を反映した豊かな表現力を有する立体写真を得ることができる。また、曲率半径の異なる複数の軌道レールを予め用意して取り付けることが不要となり、持ち運びに便利で、作業の迅速化を図ることができ、利便性が高く低コストの立体写真撮影装置を実現することができる。

以下、本発明を適用した立体写真撮影装置の構成および動作について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の立体写真撮影装置の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、本実施形態の立体写真撮影装置は、長方形の外形を有する平坦な金属板からなる基台１０と、基台１０の上部に載置された円弧状の軌道レール１１と、撮影手段であるカメラ１４を載置した状態で軌道レール１１にガイドされながら移動可能な移動部材１２と、移動部材１２に一体的に取り付けられ軌道レール１１に沿って移動するモータ駆動部１３と、軌道レール１１を両側から押圧する押圧部材としての２つのネジ部材１５と、ネジ部材１５を基台１０に取り付ける２つの固定部材１６とを備えて構成される。

以上の構成において、三脚等を用いて所定の高さに基台１０を設置した状態で、立体写真撮影装置から所定距離だけ離れた位置Ｐの被写体の撮影を行うことができる。基台１０上部の平坦面には異なる曲率半径に対応する複数の目盛１７が表示され、各々の目盛１７に沿って被写体方向の角度が刻まれている。そして、後述の動作により、立体写真撮影装置と被写体の距離に応じて軌道レール１１を所望の曲率半径に調整するとともに、モータ駆動部１３により移動部材１２を軌道レール１１に沿って移動制御して複数の撮影位置に順次移動させながら、各々の撮影位置からカメラ１４を用いて被写体を撮影する。

まず、軌道レール１１の曲率半径の調整について説明する。図２は、図１における軌道レール１１の一方の端部付近の拡大図である。軌道レール１１は、一定の押圧力で曲げられる程度の板厚を持つ横長の金属板からなる。軌道レール１１は、長手方向を基台１０の長手方向に一致させ、かつ、曲げ方向を水平面に一致させた状態で基台１０上に載置され、両側の端部１１ａがそれぞれネジ部材１５の先端に固定されている。

基台１０の所定箇所に取り付けられた固定部材１６には、ネジ部材１５を挿入するための開口部を有する突起部１６ａが設けられている。突起部１６ａは、その開口部の内周側にネジ部材１５と噛み合う溝が形成されている。図２において、ネジ頭部１５ａを回転調整すると、突起部１６ａを基点として、ネジ部材１５の回転に伴い軌道レール１１の端部１１ａを図２の矢印Ｆ方向（前方）又は矢印Ｒ方向（後方）に変位させることができる。なお、軌道レールの端部１１の内部には例えばベアリング（不図示）を設け、ネジ部材１５の先端と端部１１ａの間の摩擦を軽減する構造にすることが望ましい。

ここで、ネジ部材１５の回転に伴う軌道レール１１の状態の変化について図３と図４を用いて説明する。ネジ部材１５により調整可能な範囲のうち、図３（ａ）は軌道レール１１の端部１１ａが図２のＦ方向に最大限変位したときの状態を示し、図３（ｂ）は軌道レール１１の端部１１ａが図２のＲ方向に最大限変位したときの状態を示す。また、図４は、ネジ部材１５による調整可能な範囲内における軌道レール１１の曲げ量の変化と、それに連動するカメラ１４と被写体の距離の変化とを模式的に表している。

まず、図３（ａ）に示すように、ネジ部材１５の回転調整によりネジ頭部１５ａが固定部材１６ａに達する位置で、軌道レール１１の端部１１ａがＦ方向に最大限変位する。この場合、軌道レール１１は、２つのネジ部材１５を調整して両側の端部１１ａが図３（ａ）の状態になったときに最大の曲げ量となる。なお、薄い板状部材である軌道レール１１に両側から中央に向かって一定の押圧力を加えると、軌道レール１１がほぼ円弧の形状をなして釣り合うことが確認されている。

図４に示すように、軌道レール１１は、板厚方向の曲げ量が最大となったとき、基台１０上で最小の曲率半径Ｒｍｉｎの円弧を描く位置で釣り合う。この場合の被写体の位置Ｐｎは、軌道レール１１上の任意の位置から最小の曲率半径Ｒｍｉｎに一致する距離だけ離れた位置に設定され、このときにカメラ１４と被写体は最短距離となる。

一方、図３（ｂ）に示すように、ネジ部材１５の回転調整により軌道レール１１の端部１１ａが固定部材１６ａに達する位置で、軌道レール１１の端部１１ａがＲ方向に最大限変位する。この場合、軌道レール１１は、２つのネジ部材１５を調整して両側の端部１１ａが図３（ｂ）の状態になったときに最小の曲げ量となる。図３（ｂ）の状態では、図３（ａ）と比べると、軌道レール１１に対するネジ部材１５の押圧力が弱くなっている。

図４に示すように、軌道レール１１は、板厚方向の曲げ量が最小となったとき、基台１０上で最大の曲率半径Ｒｍａｘの円弧を描く位置で釣り合う。この場合の被写体の位置Ｐｆは、軌道レール１１上の任意の位置から最大の曲率半径Ｒｍｉｎに一致する距離だけ離れた位置に設定され、このときにカメラ１４と被写体は最長距離となる。

また、ネジ部材１５の回転量を図３（ａ）の状態と図３（ｂ）の状態の間で徐々に変化させるように調整する場合、図４の矢印Ａで示すように、軌道レール１１は、最小の曲率半径Ｒｍｉｎから最大の曲率半径Ｒｍａｘの間の任意の曲率半径に選択的に調整することができる。この場合の被写体の位置は、図４の矢印Ｂで示すように、最短の位置Ｐｎから最長の位置Ｐｆの間で所望の位置に設定可能となる。例えば、本実施形態の写真撮影装置において、軌道レール１１の曲率半径の範囲をＲｍｉｎ＝１．５ｍからＲｍａｘ＝５ｍとして設計すれば、カメラ１４から被写体までの距離を１．５〜５ｍの範囲で自在に設定できることになる。

なお、ネジ部材１５の構造を変更することにより、軌道レール１１がとり得る曲率半径の範囲を変えることができる。つまり、図３からわかるように、軌道レール１１の曲率半径の変化範囲（カメラ１４と被写体の距離の変化範囲）を広く設定する場合は、より長尺のネジ部材１５を用いればよい。逆に、軌道レール１１の曲率半径の変化範囲（カメラ１４と被写体の距離の変化範囲）を狭く設定する場合は、より短尺のネジ部材１５を用いればよい。

また、本実施形態では、起動レール１１の両側の２つのネジ部材１５を用いて調整可能とした構造を示しているが、軌道レール１１の一端における１つのネジ部材１５のみを調整可能とし、軌道レール１１の他端を基台１０に固定する構造としてもよい。

次に、図１における移動部材１２およびモータ駆動部１３の構造について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、移動部材１２およびモータ駆動部１３を図１の横方向から見た図であり、図５（ｂ）は、移動部材１２およびモータ駆動部１３を下側から見た図である。

移動部材１２には、軌道レール１１の側面に当接される２つのベアリング２０および２つのベアリング２１と、軌道レール１１の上部に当接される２つのベアリング２２と、各ベアリング２０を支持する２つのネジ部材２３と、各ベアリング２１を支持する２つのネジ部材２４と、各ベアリング２２を支持する２つのネジ部材２５が設けられている。全部で６つのベアリング２０、２１、２２は、それぞれネジ部材２３、２４、２５の所定位置にナットを介して回転自在に取り付けられている。また、移動部材１２は、図示しないネジ等でカメラ１４を取り付け固定するための平坦な載置面１２ａを有している。

また、移動部材１２の一端に取り付けられたモータ駆動部１３には、外部制御可能なモータ本体３０と、モータ本体３０の回転力を伝達する複数の歯車を含むギア部３１と、所定の回転数で回転する車軸３２と、車軸の先端に連結され軌道レール１１上を回転移動する車輪３３が設けられている。モータ本体３０には、図示しない電池等の電源が供給されるとともに、図示しない操作部によって回転状態が制御される。例えば、ワイヤを介してモータ本体３０に接続するか、あるいは赤外線等のリモコンを用いて操作部を構成し、モータ本体３０の回転状態（例えば、回転方向や回転速度）を操作部により制御することができる。

移動部材１２のベアリング２０、２１は、軌道レール１１の両側の側面に当接した状態で、それぞれが回転しながら軌道レール１１に沿って動くことで、移動部材１２が滑らかに移動する。図５（ａ）からわかるように、ベアリング２１はベアリング２０よりも低い位置に固定されている。これにより、移動部材１２の重心は、重量の大きいカメラ１４が載置される載置面１２ａの側にあるので、重心の側のベアリング２１の位置を低くしてバランスを保つことができる。

上記の構造を持つ移動部材１２は、モータ駆動部１３の操作により軌道レール１１に沿って車輪３３を回転移動させるように制御を行って所望の位置に移動させることができる。この場合、ギア部３１のギア比は、移動部材１２の移動速度に応じて適切に設定するとともに、ゴム等を用いて車輪３３を形成し、軌道レール１１上で車輪３３が空回りせずに確実に回転移動する構成にする必要がある。このように、移動部材１２およびモータ駆動部１３を用いることで、軌道レール１１上の複数の撮影位置を選択的に設定することができる。

図６は、軌道レール１１上に設定された複数の撮影位置の具体例を示している。まず、ネジ部材１５を用いて、予め被写体の位置Ｐに応じた軌道レール１１の曲率半径Ｒを調整しておく。この場合のカメラ１４と被写体の距離は、曲率半径Ｒに一致する。

次いで、移動部材１２にカメラ１４を載置した状態でモータ駆動部１３を制御し、軌道レール１１の一端の撮影位置Ｐ１から順次撮影位置Ｐ２〜Ｐ９まで順番に移動させる。そして、撮影位置Ｐ１〜Ｐ９の各々では、移動部材１２に載置されたカメラ１４により被写体の撮影を行う。図６の例では、軌道レール１１上の中央に撮影位置Ｐ５があり、撮影位置Ｐ４とＰ６、撮影位置Ｐ３とＰ７、撮影位置Ｐ２とＰ８、撮影位置Ｐ１とＰ９は、それぞれ左右対称かつ概ね等間隔の角度の刻みで配置されている。図６においては、各々の撮影位置Ｐ１〜Ｐ９から被写体の位置Ｐを見る際の等距離かつ角度が異なる複数の直線を示している。

なお、図６の例では、軌道レール１１上に９箇所の撮影位置を設定する場合を示しているが、軌道レール１１上で所望の個数および位置を選択的に設定することができる。また、左右非対称で異なる角度の刻みとなるように複数の撮影位置を設定してもよい。なお、一般的に質の高い立体写真を撮影する場合は、撮影位置を多く設定することが望ましい。

また、複数の撮影位置からカメラ１４により被写体を撮影する場合、撮影の度にカメラ１４を操作する場合に限らず、カメラ１４の連射機能を用いて撮影を行ってもよい。すなわち、移動部材１２が軌道レール１１上を一定の速度で移動する状態で、所定のタイミングでカメラ１４の連射機能を作動させ、複数の撮影位置で自動的に被写体が撮影されるようにしてもよい。

本実施形態の写真撮影装置を用いることにより、同一被写体を等距離の異なる角度からカメラ１４で撮影した複数の写真を得ることができる。かかる複数の写真をレンチキュラー方式にしたがって印刷すれば、立体写真を作成することができる。なお、カメラ１４としてディジタルカメラを用い、得られた画像データを例えばパーソナルコンピュータ等でデータ処理して、レンチキュラー方式の印刷データを生成することもできる。

このように立体写真を作成する際、本実施形態の写真撮影装置を用いれば、一連の撮影作業を速やかに行うことができる。特に、被写体とカメラ１４の距離を変更する場合、軌道レール１１自体を交換することなく自在に曲率半径を調整できるので、煩雑な手間や予備の部材は不要になり作業性が向上する。

以上説明した実施形態は、上記の構成に限定されることはなく、多様な変形例がある。上記の実施形態では、移動部材１２の載置面１２ａにカメラ１４が載置されるが、カメラ１４に加えて、例えばレーザ照射機能を持つ距離測定器を載置してもよい。つまり、移動部材１２の載置面１２ａに距離測定器を載置した状態で、被写体に向けてレーザ照射等により距離を測定すれば、測定距離に応じてネジ部材１５により軌道レール１１の曲率半径を適宜に設定することができる。かかる構成は、撮影環境においてカメラ１４と被写体の距離を直ちに判別できない状況では便利である。

また、上記の実施形態では、ネジ部材１５を用いて軌道レール１１の曲率半径を調整する構成を示したが、ネジ部材１５に限らず、軌道レール１１を長尺方向に沿って押圧できる他の押圧部材を採用してもよい。

また、上記の実施形態では、手動で調整可能な押圧部材としてのネジ部材１５を用いる構成を示したが、移動部材１２の場合と同様に電動で調整可能な押圧部材を採用してもよい。例えば、モータで制御される押圧部材を軌道レール１１の端部に取り付け、軌道レール１１が所望の曲率半径で曲がるように操作手段によりモータを制御して軌道レール１１の曲げ量を調整するように構成してもよい。

さらに、上記の実施形態では、モータ駆動部１３により移動部材１２を電動で移動させる構成を示したが、モータ駆動部１３を設けず、移動部材１２を軌道レール１１に沿って手動で滑らせるように移動させる構成を採用してもよい。

本実施形態の立体写真撮影装置の概略構成を示す平面図である。 軌道レールの一方の端部付近の拡大図である。 軌道レール１１が図２のＲ方向／Ｆ方向に最大限移動するときの状態を示す図である。 ネジ部材により調整可能な範囲に対応して、基台上における軌道レールの位置の変化と、それに連動するカメラと被写体の距離の変化とを模式的に表す図である。 移動部材の構造を示す図である。 軌道レール上に設定された複数の撮影位置の具体例を示す図である。

符号の説明

１０…基台
１１…軌道レール
１２…移動部材
１３…モータ駆動部
１４…カメラ
１５…ネジ部材
１６…固定部材
１７…目盛
２０、２１、２２…ベアリング
２３、２４、２５…ネジ部材
３０…モータ本体
３１…ギア部
３２…車軸
３３…車輪

Claims (4)

1. 立体写真の被写体への角度が異なる複数の撮影位置から撮影手段を用いて前記被写体を撮影する立体写真撮影装置であって、
   長尺かつ板厚方向に曲げ可能な板状部材を、当該曲げの方向が水平面内となるように基台上に載置した軌道レールと、
   前記基台に固定され、前記軌道レールの長手方向の両端部を中央向きに押圧して変位させることにより前記軌道レールの曲げ量を変化させて所定の曲率半径を選択的に調整可能な押圧部材と、
   前記撮影手段を載置可能で、前記曲率半径が調整された状態の前記軌道レールにガイドされながら所定の撮影位置に移動可能な移動部材と、
   を備えることを特徴とする立体写真撮影装置。
2. 前記移動部材に一体的に取り付けられ、モータ制御により前記軌道レールに沿って車輪を回転移動させるモータ駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立体写真撮影装置。
3. 前記押圧部材は、回転量に応じて前記軌道レールの長手方向の両端部を中央向きに押圧するネジ部材であることを特徴とする請求項１に記載の立体写真撮影装置。
4. 前記移動部材は、前記軌道レールの両側の側面に当接されるベアリングと、前記軌道レールの上部に当接されるベアリングを有することを特徴とする請求項１に記載の立体写真撮影装置。
   

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