JP3341372B2

JP3341372B2 - ３次元写真撮影装置

Info

Publication number: JP3341372B2
Application number: JP18933193A
Authority: JP
Inventors: 勝利砂賀
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH0720589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人物からなる被写体の
３次元写真を撮影するのに好適な３次元写真撮影装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、３次元写真撮影は、左右に配置さ
れた２台のカメラにより、被写体である人物等を撮影す
る方式がとられている。それぞれのカメラにより撮影さ
れた写真には、２台のカメラの間隔に応じた分、少しず
れた被写体が映ることになる。この写真を立体視するに
は、例えば、被写体側からカメラに向かって右側のカメ
ラで撮影された写真を左目で見るとともに、左側のカメ
ラで撮影された写真を右目で見るようにする。右目と左
目は、視差のある写真を見ることになる。この結果、左
右の眼が視差を感じ、各々異なる写真が一つの立体像と
して捉えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】異なる撮影色を以て被
写体を撮影する２台のビデオカメラ、即ち、左右のビデ
オカメラと、その左右のビデオカメラによって撮影され
た撮影色を異にするそれぞれの映像を、立体映像として
映出する３次元モニタと、左右のビデオカメラによって
撮影された異なる撮影色の静止画を３次元写真として印
刷するビデオプリンタとから構成される３次元写真撮影
装置を用いて、人物からなる被写体の３次元写真を撮影
することを考える。この場合、人物の表情・立体効果・
アングル等に関するその人物の主観・意向を生かして、
その人物の３次元写真を撮影しようとするとき、左右の
ビデオカメラの配列、すなわち、左右に並置したビデオ
カメラの間隔、その各ビデオカメラの光軸が交差する位
置等を決定するには、かなりの専門的知識と経験とを必
要とする。

【０００４】かかる点に鑑み、本発明は、撮影色を異に
する２台の撮像手段と、２台の撮影手段によって撮影さ
れているそれぞれの撮影色の映像を、３次元映像として
映出する３次元モニタと、２台の撮影手段によって撮影
されている各々の撮影色の静止画を３次元写真として印
刷する印刷手段とを有する３次元写真撮影装置におい
て、３次元写真の撮影のための熟練した経験を必要とせ
ずに、人物からなる被写体の３次元写真を、その人物か
らなる被写体の主観・意向をその３次元写真に反映し
て、最も立体効果のあるポーズアングルで撮影すること
のできる３次元写真撮影装置を提案しようとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明３次元写真撮影装
置は、人物からなる被写体の移動開始後の所定移動位置
を検出する検出手段と、各々が所定の距離隔てて並置さ
れ、各々光軸が被写体方向上の所定点で交差するように
配置され、被写体を互いに異なる撮影色を以って撮影す
る２台の撮影手段と、この２台の撮影手段によって撮影
されているそれぞれの撮影色の映像を、３次元映像とし
て映出する３次元モニタと、この２台の撮影手段によっ
て撮影されている各々の撮影色の静止画を３次元写真と
して印刷する印刷手段とを有し、この検出手段によって
この被写体の移動開始後の所定移動位置が検出される前
は、この２台の撮影手段は各々の撮影色の映像を撮影
し、且つこの３次元モニタは該映像を映出し、この検出
手段によってこの被写体の移動開始後の所定移動位置が
検出されたときに、この２台の撮影手段は各々の撮影色
の第１静止画を撮影し、且つこの３次元モニタは該第１
の静止画を映出を開始し、この被写体の移動開始後の所
定移動位置が検出されたときより所定時間経過後に、こ
の２台の撮影手段は各々の撮影色の第２の静止画を撮影
し、且つこの３次元モニタは該第２の静止画を映出を開
始し、この印刷手段は上記第２の静止画を３次元写真と
して印刷するようにしたものである。

【０００６】また、上述の人物からなる被写体が移動す
る際に、この被写体の移動方向を誘導する誘導手段とを
さらに設けるようにしたものである。

【０００７】

【作用】斯かる本発明によれば、被写体の移動開始後の
所定移動位置を検出する検出手段によってこの被写体の
移動開始後の所定移動位置が検出される前は、この２台
の撮影手段は各々の撮影色の映像を撮影し、且つこの３
次元モニタは該映像を映出し、この検出手段によってこ
の被写体の移動開始後の所定移動位置が検出されたとき
に、この２台の撮影手段は各々の撮影色の第１静止画を
撮影し、且つこの３次元モニタは該第１の静止画を映出
を開始し、この被写体の移動開始後の所定移動位置が検
出されたときより所定時間経過後に、この２台の撮影手
段は各々の撮影色の第２の静止画を撮影し、且つこの３
次元モニタは該第２の静止画を映出を開始し、この印刷
手段は上記第２の静止画を３次元写真として印刷するよ
うにしたので、３次元写真の撮影のための熟練した経験
を必要とせずに、人物からなる被写体の移動状態の３次
元写真を、その人物からなる被写体の主観・意向をその
３次元写真に反映して、最も立体効果のあるポーズアン
グルで撮影することができる。

【０００８】また、無意識で自然な表情の移動状態にあ
る人物からなる被写体の３次元写真を得ることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１０】〔第１の実施例〕図１は本発明の第１の実
施例の構成全体を示す斜視図である。使用機材は、ま
ず、Ｒ・Ｇ・Ｂ入力のビデオプリンタ１、Ｒ・Ｇ・Ｂ入
力のカラービデオモニタ２、３次元カメラを構成するビ
デオカメラ３と４、３次元カメラ雲台５、三脚６、赤・
緑メガネ７、アクション・シート８等により構成され
る。次に、それぞれの機能について説明する。まず、ビ
デオプリンタ１内部にもうけられた信号発生器は、外部
同期にロックする機能がある。また、カラービデオモニ
タ２においては、本実施例で用いるのは赤と緑とを用い
た立体写真であるため、ＲとＧ入力のみを用いる。次
に、３次元カメラを構成するビデオカメラ３および４に
は同一特性のものを用いている。また、レンズについて
も同様である。３次元メガネ７は、Ｌ（左）側を赤色フ
ィルタとし、Ｒ（右）側を緑色フィルタとしている。ア
クション・シート８には、ジャンピング・スイッチが組
み込まれており、被写体の人物がアクション・シート８
の上に乗ると、オン状態となり、足が離れるとオフ状態
となる。

【００１１】次に、図２は、装置全体の信号系のブロッ
ク図である。図において、３次元カメラを構成するビデ
オカメラ３、４、およびビデオプリンタ１は、それぞれ
が内蔵する信号発生器を、ビデオカメラ３を基準にジェ
ネ（GENE）ロックする。すなわち、ビデオカメラ３のビ
デオ出力端子VIDEO OUT２と、ビデオカメラ４の入力端
子GENE LOCK INとを接続し、ビデオカメラ４のビデオ出
力端子VIDEO OUT２は、ビデオプリンタ１の同期入力端
子SYNC INと接続することにより、ビデオカメラ３と、
ビデオカメラ４と、ビデオプリンタ１との信号発生器は
全てロックする。

【００１２】次に、ビデオカメラ３のビデオ出力端子VI
DEO OUT１は、ビデオプリンタ１のＧ入力端子G INへ一
旦接続し、分岐した後、ビデオモニタ２のＧ入力端子G
INへ接続する。同じく、ビデオカメラ４のビデオ出力端
子VIDEO OUT１は、ビデオプリンタ１のＲ入力端子R IN
へ一旦接続し、分岐した後、ビデオモニタ２のＲ入力端
子R INへ接続する。

【００１３】次に、図３は、３次元カメラを構成するビ
デオカメラ３と４の配列を示す上面図である。３次元カ
メラ雲台に、ビデオカメラ３、４を取り付け、カメラレ
ンズの間隔は７０ｍｍに設定する。カメラレンズの光軸
の交点は、３次元カメラを起点に、５ｍ程離れた背景１
１（植木）付近に合せる。被写体となる人物は、３次元
カメラを起点に２ｍ〜３ｍの範囲内、すなわち、アクシ
ョン・シート８付近に配置する。このようにすると、被
写体はフレームから飛び出して立体的に見える。

【００１４】次に、図４は、ビデオカメラ３、４で構成
される３次元カメラ９と、被写体１０との配置関係を示
す側面図である。図においては、被写体である人物１０
が３次元カメラを起点に３ｍの地点に設置されたジャン
ピング・シート８から着地シート１２へジャンプする。
また、図５は、図４とともに、被写体１０がアクション
・シート８から着地シート１２へジャンプしている状況
を示す模式図である。さらに、図６はジャンピング・ス
イッチＳＷ_JPと、プリントアウト・スイッチＳＷ_POとの
周辺構成を示すブロック図である。図において、プリン
トアウト・スイッチＳＷ_POは、押下されることによりオ
ン状態となり、このオン状態を示す信号は、波形成形回
路３０により所定のパルスに変換された後、後段の回路
へ供給される。

【００１５】また、ジャンピング・スイッチＳＷ_JPは、
被写体の人物がアクション・シート８の上に乗ると、オ
ン状態となり、足が離れるとオフ状態となる。このオン
／オフ状態を示す信号は、波形成形回路３１により所定
のパルスに変換された後、２分される。一方は、そのま
ま後段の回路へ供給され、他方は波形成形回路（Ｍ−
Ｍ）３２に供給される。波形成形回路３２には、所定の
遅延時間が設定されており、上記波形成形回路３１が出
力する信号が供給されると、上記遅延時間だけハイレベ
ルとするタイミングパルスをトリガとして、フリップフ
ロップ（Ｆ−Ｆ）３３のトリガとして出力する。また、
フリップフロップ３３は、上記トリガの立ち下がりエッ
ジのタイミングでハイレベルとなる信号をポーズ信号Ｐ
として、ビデオプリンタ１のポーズ・スイッチ（図示
略）へ出力する。ポーズ・スイッチがオン状態となる
と、３次元モニタ２の映像は固定され、静止画像とな
る。

【００１６】次に、上述した構成の動作について図７を
参照して説明する。図７は、図６に示すスイッチ類の動
作を示すタイミングチャートである。すなわち、アクシ
ョン・シート８に組み込まれたジャンピング・スイッチ
ＳＷ_JPは、まず、被写体１０がアクション・シート８に
乗ると（時刻Ｄ）、オンとなり、ジャンプしてアクショ
ン・シート８から足が離れると（時刻Ｅ）、オフにな
る。このオン／オフ信号は、波形成形回路３２によって
所定の遅延時間分、遅延された後、フリップフロップ３
３へ供給される。従って、被写体１０の人物がジャンプ
して宙に浮いた瞬間のビデオ映像を固定（Freeze)する
ことができる（時刻Ｆ）。なお、３次元モニタ２に映し
出された静止画を見て、映像内容を確認し、プリントア
ウトする場合には、手動でプリントアウト・スイッチＳ
Ｗ_POを押下し（時刻Ｇ）、一方、プリントアウトしない
場合には、その次の動作に移る。すなわち、被写体１１
の人物がアクション・シート８に乗る時点の振り出しに
戻り（時刻Ｄ’）、最初から（時刻Ｄ）同じ動作が繰り
返される。

【００１７】上述した動作により撮影された３次元映像
を図８に示す。図８は、３次元（赤緑２色）モニタ画
面、または３次元写真（赤緑２色印画）を、赤・緑メガ
ネ（左・赤フィルタ、右・緑フィルタ）によって３次元
視する原理を示す概念図である。まず、モニタ２の画面
には、人物と背景の木とが、赤と緑との色ずれ状態で映
る。すなわち、人物では右側の緑、背景の木では左側の
緑は、ビデオカメラ３が捉えた映像である。また、ビデ
オカメラ４が捉えた映像は、人物は左側の赤、背景の木
では右側の赤である。次に、これを立体視するために、
赤・緑メガネ７を用いる。左目は赤色のフィルタを透か
して画面を見るため、ビデオカメラ３が捉えた緑色の映
像だけが見えて、赤色の映像は見えない。また、右目は
緑色のフィルタを透かして画面を見るため、ビデオカメ
ラ４が捉えた赤色映像のみが見えて、緑色の映像は見え
ない。従って、右目と左目とは、同じ画面を見ながら別
々の映像を見ることになる。すなわち、３次元カメラを
構成するビデオカメラ３と４との映像視差を左右の眼が
感じることにより、３次元モニタ２の映像を立体的に捉
えることができる。

【００１８】〔第２の実施例〕次に、本発明の第２の実
施例について図９ないし図１２を参照して説明する。図
９は第２の実施例における全体配置を示す側面図であ
り、図１０は同第２の実施例における各部の配置を示す
斜視図である。これらの図におて、３次元カメラ９の前
方４〜５ｍ付近にアクション・シート１６を設け、これ
を基準に、順次５０ｃｍ毎に、ビデオカメラ方向へ、被
写体１５の人物を誘導するための誘導シート１７，１
８，１９，２０，２１を敷設している。また、３次元カ
メラの前方、３ｍ付近に敷設された誘導シート１９の両
サイドの視野外には、ＬＥＤ（発光ダイオード）１３と
フォトセンサ１４とから構成されるフォトスイッチＳＷ
_PHが設置されている。

【００１９】また、図１１は、機材操作スイッチの構成
を示すブロック図である。図において、スタンバイ・ス
イッチＳＷ_STは、アクション・シート１６に内蔵されて
おり、被写体１５の人物がアクション・シート１６に乗
るとオンとなる。波形成形回路（Ｍ−Ｍ₁）３４は、ス
タンバイ・スイッチＳＷ_STがオンしたタイミング波形を
波形成形し、トリガとしてフリップフロップ（Ｆ−
Ｆ₁）３５へ供給する。フリップフロップ３５は、上記
トリガによってその出力をハイレベルとし、３次元カメ
ラ９をスタンバイ状態、すなわち、シャッタ・チャンス
待ちの状態にする。この時点において、３次元モニタ２
には、一旦、３次元カメラ９が捉えた３次元映像が静止
画像（ポーズ状態）として映し出されるようになってい
る。また、フリップフロップ３５は、後述する波形成形
回路（Ｍ−Ｍ₂）３６の出力により、再び、ローレベル
に戻り、上記ポーズ状態を解除する。

【００２０】また、フォトスイッチＳＷ_PHは、誘導シー
ト１７，１８，１９，２０，２１に沿って３次元カメラ
９の方向に移動してきた被写体１５の人物が、ＬＥＤ１
３とフォトセンサ１４との間を横切ると、オン状態とな
る。波形成形回路３６は、フォトスイッチ１６がオンと
なるタイミングパルスを波形成形し、２分して出力す
る。一方は上記フリップフロップ３５へ出力され（ポー
ズ解除）、他方は波形成形回路（Ｍ−Ｍ₃）３７のトリ
ガとして出力される。

【００２１】波形成形回路３７には、被写体１５の人物
が、固い表情からリラックスするまでの時間を想定し
て、任意の遅延時間が設定されるようになっており、上
記トリガが入力されると、その出力をハイレベルとし、
上記遅延時間経過後に、その出力をローレベルとするポ
ーズ信号Ｐ１を出力する。また、フリップフロップ３８
は、上記波形成形回路３７の出力がハイレベルからロー
レベルに変ると、ハイレベルとなるポーズ信号Ｐ２を出
力する。ビデオプリンタ１は、上記ポーズ信号Ｐ１もし
くはＰ２がハイレベルの間、３次元カメラ９から供給さ
れる３次元映像を、３次元モニタ２に静止画像（ポーズ
状態）として映し出すようになっている。すなわち、被
写体１５の人物は、３次元カメラ９が撮影していること
に気付かない状況下、再度、最適遅延時間で静止映像と
して映し出される。プリントアウト・スイッチＳＷ
_POは、上記３次元モニタ２に映し出された静止画像をプ
リントアウトする場合に手動で押下されるもので、オン
状態を示す信号は、波形成形回路３９により波形成形さ
れた後、出力されるようになっている。

【００２２】次に、上述した構成による動作の詳細につ
いて図１２を参照して説明する。図１２は機材操作スイ
ッチの動作を示すタイミングチャートである。まず、被
写体１５の人物がアクション・シート１６に乗ると、シ
ート内に組み込まれたスタンバイ・スイッチＳＷ_STがオ
ンとなる。スタンバイ・スイッチＳＷ_STがオンした時の
タイミング波形は波形成形回路３４にて波形成形され、
トリガとしてフリップフロップ３５をオンし（時刻
Ｅ）、スタンバイ状態、すなわち、シャッタ・チャンス
待ちの状態になる。この時点の３次元モニタ２には、３
次元カメラ９によって捉えられた３次元映像が映し出さ
れる。

【００２３】被写体１５の人物が上記動作に引き続き、
誘導シート１７，１８，１９，２０，２１に沿って３次
元カメラ９の方向に移動すると、ＬＥＤ１３とフォトセ
ンサ１４で構成されるフォトスイッチＳＷ_PHを横切るこ
とになり、フォトスイッチＳＷ_PHがオンとなる（時刻
Ｆ）。フォトスイッチＳＷ_PHがオンとなるタイミングパ
ルスは波形成形回路３６にて波形成形され、その出力の
一方がポーズ信号Ｐ１としてビデオプリンタ１のポーズ
・スイッチへ入力されるため、３次元モニタ２の映像は
静止画像となる。

【００２４】また、上記フォトスイッチＳＷ_PHがオンと
なってから、波形成形回路３７に設定された遅延時間
後、フリップフロップ３８が再び、ポーズ信号Ｐ２をビ
デオプリンタ１のポーズ・スイッチへ供給するため（時
刻Ｈ）、被写体１５の人物は、３次元カメラ９が撮影し
ていることに気付かない状況下、再度、静止画像とし
て、３次元モニタ２に映し出される。従って、３次元モ
ニタ２には、被写体１５となった人物のリラックスした
様子が静止画として現れる。この画面をプリントアウト
する場合には、プリントアウト・スイッチを手動で押下
する（時刻Ｉ）。また、プリントアウトしない場合に
は、振り出しに戻り、アクション・シートを踏むところ
から再度繰り返す。

【００２５】このように、通常、被写体１５となる人物
は、３次元カメラ９に捉えられた自身の映像をビデオモ
ニタ２で確認すると、表情が固くなる場合が多い。そこ
で、本第２の実施例では、被写体１５となる人物が３次
元カメラ９を意識しながら、予め設定された順路を通過
すると、フォトスイッチＳＷ_PHが作動し、映像は突然、
固定状態（第１の静止画像）になる。被写体１５の人物
は、ビデオモニタ２の映像が静止画状態になると、３次
元カメラ９から即座に意識が離れ、自然な表情に戻る。
しかし、３次元カメラ９は、引き続き撮影を続けてお
り、被写体１５の人物が自然な表情に戻る時点を予め予
測し、再度、自動的に固定（第２の静止画像）状態にす
る。従って、３次元モニタ画面上では、３次元の第１の
静止画像から突然、３次元の第２の静止画像に入れ替わ
る。したがって、第２の静止画像には、被写体１５とな
る人物の無意識で自然な表情が引き出される。

【００２６】

【発明の効果】斯かる本発明によれば、３次元写真の撮
影のための熟練した経験を必要とせずに、人物からなる
被写体の移動状態の３次元写真を、その人物からなる被
写体の主観・意向をその３次元写真に反映して、最も立
体効果のあるポーズアングルで撮影することができる利
益がある。また、無意識で自然な表情の移動状態にある
人物からなる被写体の３次元写真を得ることができる利
益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成全体を示す斜視図
である。

【図２】装置全体の信号系のブロック図である。

【図３】３次元カメラを構成するビデオカメラ３と４の
配列を示す上面図である。

【図４】ビデオカメラ３、４で構成される３次元カメラ
９と、被写体１０との配置関係を示す側面図である。

【図５】被写体１０がアクション・シート８から着地シ
ート１２へジャンプしている状況を示す模式図である。

【図６】ジャンピング・スイッチＳＷ_JPと、プリントア
ウト・スイッチＳＷ_POとの周辺構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図６に示すスイッチ類の動作を示すタイミング
チャートである。

【図８】３次元（赤緑２色）モニタ画面、または３次元
写真（赤緑２色印画）を、赤・緑メガネ（左・赤フィル
タ、右・緑フィルタ）によって３次元視する原理を示す
概念図である。

【図９】本発明の第２の実施例における全体配置を示す
外観図である。

【図１０】同第２の実施例における各部の配置を示す斜
視図である。

【図１１】機材操作スイッチの構成を示すブロック図で
ある。

【図１２】機材操作スイッチの動作を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１ビデオプリンタ（印刷手段）２ビデオモニタ３，４ビデオカメラ（撮影手段）５３次元カメラ雲台６三脚７３次元メガネ８ジャンピング・シート９３次元カメラ（撮影手段）１０，１５被写体１１背景（木）１２着地シート１３ＬＥＤ（発光ダイオード）１４フォトセンサ１６アクション・シート１７〜２０誘導シートＳＷ_PH フォトスイッチ（検出手段）ＳＷ_JP ジャッピング・スイッチ（検出手段）ＳＷ_ST スタンバイ・スイッチ（検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−192240（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−121033（ＪＰ，Ａ) 特開平３−29471（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−266535（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−213392（ＪＰ，Ａ) 特開平５−153373（ＪＰ，Ａ) 特開平４−340531（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−21731（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−13722（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−68570（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−67333（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−78046（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 35/00 - 35/26 G03B 15/00 - 17/58 H04N 13/00 - 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】人物からなる被写体の移動開始後の所定
移動位置を検出する検出手段と、各々が所定の距離隔てて並置され、各々光軸が被写体方
向上の所定点で交差するように配置され、被写体を互い
に異なる撮影色を以って撮影する２台の撮影手段と、上記２台の撮影手段によって撮影されているそれぞれの
撮影色の映像を、３次元映像として映出する３次元モニ
タと、上記２台の撮影手段によって撮影されている各々の撮影
色の静止画を３次元写真として印刷する印刷手段とを有
し、上記検出手段によって上記被写体の移動開始後の所定移
動位置が検出される前は、上記２台の撮影手段は各々の
撮影色の映像を撮影し、且つ上記３次元モニタは該映像
を映出し、上記検出手段によって上記被写体の移動開始後の所定移
動位置が検出されたときに、上記２台の撮影手段は各々
の撮影色の第１静止画を撮影し、且つ上記３次元モニタ
は該第１の静止画を映出を開始し、上記被写体の移動開始後の所定移動位置が検出されたと
きより所定時間経過後に、上記２台の撮影手段は各々の
撮影色の第２の静止画を撮影し、且つ上記３次元モニタ
は該第２の静止画を映出を開始し、上記印刷手段は上記第２の静止画を３次元写真として印
刷するようにしたことを特徴とする３次元写真撮影装
置。
【請求項２】前記被写体の移動方向を誘導する誘導手
段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の
３次元写真撮影装置。