JPH02245719A - ステレオ光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、１組のステレオ写真を実体視することにより
、ステレオ写真に撮影された立体像の位置や高さを算出
するステレオ光学装置に係わり。

特に、簡便で安値な眼！！調整装置を備えたステレオ光
学装置に関するものである。

「従来の技術」 従来のステレオ光学装置には、反射式実体鏡等が使用さ
れていた。この反射式実体鏡は、観測視線を一対の反射
鏡とプリズムでそれぞれ直角に曲げると共に、接眼レン
ズでステレオ画像を形成する様に構成されていた。そし
て、１組のステレオ写真を固定した後、実体鏡を移動さ
せて目標の実体視を行っていた。更に一対のカーソルを
備えた視差測定かんを用いて視差差を測定し、比高の測
定等を行っていた。ところが、使用者の両目の間隔に個
人差があり、接眼レンズ部の間隔を調整する必要があっ
た。この眼幅の調整機構には、単に接眼レンズ部の間隔
を移動するものがあり、更に双眼鏡に使用されているポ
ロプリズムを利用し、これを全体で回動させることによ
り眼幅の調整を行っていた。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら上記従来型のステレオ光学装置の眼幅調整
機構は、単に接眼レンズを使用者の眼輻に合わせて移動
させると、光軸も一緒に移動してしまいマーカーが光軸
から外れ、その結果、視差による誤差が生じてしまうと
いう問題点があった。

更にポロプリズムを使用した眼幅調整機構は、複数のプ
リズムの集合体からなるポロプリズムを使用しているの
で極めて高価となり、特に、２枚のミラーを用いて光軸
間隔を調整する様な比較的複雑な機能を備えたステレオ
光学装置では、眼幅調整のみを目的にポロプリズムを採
用することは大げさであり、コストアップの原因となる
という問題点があった。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、−対のステ
レオ画像に対向して設けられたミラー部材からの光束を
受取り、該ステレオ画像を形成するための結像レンズ部
と、前記光束を受取りステレオ観察すると共に、眼＊ｌ
Ｉ整を行うためにその間隔が変化する一対の接眼レンズ
部とを有するステレオ光学装置において、前記ミラー部
材と前記接眼レンズ部との間に配置される平行平面板と
、前記一対の接眼レンズ部の間隔が変化しても、接眼レ
ンズ部の光軸が一定位置に設定するために、前記平行平
面板を傾けるための傾斜機構とからなることを特徴とし
ている。

「作用」 以上の様に構成された本発明は、結像レンズ部が、一対
のステレオ両像に対向して設けられたミラー部材からの
光束を受取り、ステレオ画像を形成する。そして一対の
接眼レンズ部が、ステレオ観察を行うと共に、接眼レン
ズ部の間隔を変化させて眼＠調整を行う様になっている
。また、傾斜機構が、前記ミラー部材と前記接眼レンズ
部の間に配置した平行平面板を傾かせ、該接眼レンズ部
の間隔が変化しても、接眼レンズ部の光軸が一定位置に
なる様になっている。

「実施例」 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第３図は本
案施例であるステレオ光学装置ｌは、右カーソル部２１
と、左カーソル部２２と、カーソル駆動部２３と、伸縮
自在アーム３３．３３と、第１のミラー２００，２００
と、第１のパンタグラフ２１０．２１０と、第２のミラ
ー３００．３００と、第２のパンタグラフ３１０，３１
０と、放物線部材４．４と、レール部材５と、接眼部６
．６とから構成されている。右カーソル部２１と左カー
ソル部２２とは、視差差を測定して比高等を求めるため
の指漂を設けたものである。右カーソル部２１と左カー
ソル部２２とは、レール部材５上を適宜の移動機構によ
り摺動自在に構成されている。カーソル駆動部２３は、
右カーソル部２１と左カーソル部２２とを移動させるも
のである。

このカーソル駆動部２３は、右カーソル部２１と左カー
ソル部２２とを、それぞれ等距離近接する方向に移動し
たり１等距離離間する方向に移動させることができる。

更に、このカーソル駆動部２３には、立体視が可能な状
態に調節するための移動機構も備えられている。伸縮自
在アーム３．３は、第１の伸縮自在アーム３１．３１と
第２の伸縮自在アーム３２．３２と第３の伸縮自在アー
ム３３．３３とからなっている。この伸縮自在アーム３
は、第１のミラー２００を放物部材４に沿って移動させ
るためのものであり、第１の伸縮自在アーム３１は第１
のミラー２００を水平方向に移動させるものである。そ
して第２の伸縮自在アーム３２は、第１のミラー２００
を支持するものであり、第１のミラーを鉛直方向に移動
させることができる。更に第３の伸縮自在アーム３３は
、第１のミラー２００を鉛直方向に移動させるためのも
のである。第２の伸縮自在アーム３２．３２の下端部は
、レール部材５の略中央部に形成されな回動軸７１によ
り、回動自在に軸止されている。

この一対の第２の伸縮自在アーム３２．３２の回動支点
は、共に回動軸７１となっており、第２の伸縮自在アー
ム３２．３２は回動軸７１を中心に回動させることがで
きる。そして、第２の伸縮自在アーム３２の上端部は、
第１の伸縮自在アーム３１に形成された回動軸７２によ
り、回動自在に軸止されている。一対の第２の伸縮自在
アーム３２．３２は、第３のパンタグラフ３３０によっ
て連動されている。第３のパンタグラフ３３０は、垂直
方向に固定された支持部３４０の垂直方向に設けられた
開口３４０ａに対して回動自在に取り付けられ、一対の
第２の伸縮自在アーム３２．３２が１等角度で開閉する
様に規制する。なお、第１のパンタグラフ２１０，２１
０及び第２のパンタグラフ３１０，３１０も、第３のパ
ンタグラフ３３０と同様な構成となっている。第３の伸
縮自在アーム３３．３３の一方の下端部は、右カーソル
部２１に固定されており、他方の下端部は、左カーソル
部２２に固定されている。第３の伸縮自在アーム３３の
下端部は、放物部材４と第１のミラー２００の交点に相
当する位置に形成された回動軸７３により回動自在に軸
止され、第１のミラー２００に連結される。第１の伸縮
自在アーム３１の一端は、回動軸７４により放物部材４
に固定された固定部８に対して回動自在に連結され、第
１の伸縮自在アーム３１の他端は、回転軸７３により第
１のミラー２００に対して回動自在に連結される。

次に第１のミラー２００は、一対のステレオ写真に対向
して配置されるものであり、ステレオ写真からの観測視
線を第２のミラー３００の方向に曲げるためのものであ
る。第１のミラー２００は適宜の移動手段により、放物
部材４上を摺動可能に構成されている。この第１のミラ
ー２００には、第１のパンタグラフ２１０が回動軸７３
により回動自在に取り付けられており、この第１のパン
タグラフ２１０の対角線部には、第１のミラー支持部材
２２０が形成され、常に第１のミラー支持部材２２０と
第１のミラー２００が直角に保持される様になっている
。従って、第１のパンタグラフ２１０と第１のミラー支
持部材２２０により、第１のミラー２００の傾き角が放
物部材４の接線方向と一致する様に保持される。そして
、第１のミラー２００が放物部材４上を移動しても、第
１のミラー２００の傾き角が常に接線方向と一致する様
になっている。なお、第１のミラー支持部材２２０の方
向は、第１のミラー２００と放物部材４の交点における
法線方向に保持されることになる。

第２のミラー３００は、ミラー部材に該当するもので、
第１のミラー２００からの光束を接眼部６に導くための
ものである。放物部材４の略頂上部には、鉛直方向に固
定された固定部８が設けられ、この固定部８の下端部に
形成された回動軸７４により、第２のミラー３００が回
動自在に取り付けられている。この回動軸７４には、第
２のパンタグラフ３１０が回動自在に取り付けられてお
り、この第２のパンタグラフ３１０の対角線部には、第
２のミラー支持部材３２０が形成されている。従って、
常に第２のミラー支持部材３２０と第２のミラー３００
が直角に保持される様になっている。この様に構成され
た第２のミラー３００は、第１のミラー２００が放物部
材４上を移動した場合には、固定部８に形成された回動
軸７４を中心に回動し、その傾き角は第１のミラー２０
０と平行となる様に保持される。そして、この回動軸７
４は、回動軸７４は放物部材４の焦点の位置に形成され
ている。

次に放物部材４．４は、適宜決定された放物線を描く様
に構成されており、この放物部材４上を第１のミラー２
００が移動させることができる。

更に、この放物線の焦点に相当する位置が、固定部８に
形成された回動軸７４になっている。そしてレール部材
５は、右カーソル２１及び左カーソル２２を水平方向に
移動させるためのものである。

従って、右カーソル２１及び左カーソル２２を回動軸７
１が形成された位置から離間させる様に移動すれば、伸
縮アーム３により、第１のミラー２００が放物部材４に
沿って降下する。また、左官のカーソル２１．２２を回
動軸７１の位置に接近させれば、第１のミラー２００は
放物部材４に沿って上昇する様になっている。

次に接眼部６は、結像光学系に該当するものであり、第
１図及び第２図に示す様に、結合レンズ部６１．６１と
プリズム６２．６２と、接眼レンズ部６３．６３と、回
動部材６４と、プレーンパラレル６５．６５と、フェー
スカム６６とから構成されている。結像レンズ部６１．
６１は、第２のミラー３００からの光束を受取り、ステ
レオ画像を形成するものである。プリズム６２．６２は
、使用者が接眼レンズ部６３．６３を介して実体視が容
易に行える様に、視野を傾けるためのものである０回動
部材６４は、接眼レンズ部６３．６３の間隔を変化させ
ると共に、プレーンパラレル６５．６５を傾かせるため
のものである。この回動部材６４の下端面には、一対の
係止突起６４１．６４１が形成されており、接眼部の下
端面に形成された一対の長溝６７．６７と係止する様に
なっている。そして回動部材６４の下端部には、フェー
スカム６６が収り付けられている。プレーンパラレル６
５．６５は、平行平面板に該当するものであり、このプ
レーンパラレル６５の傾きにより、光軸の間隔を変化さ
せることができる。平行平面板はプレーンパラレル６５
に限ることなく、光軸の間隔を変化させることのできる
ものであれば足りる。このプレーンパラレル６５の一端
は、回動自在に軸止されており、他端には、フェースカ
ム６６と接触するための突起部材６５１が形成されてい
る。そして、この突起部材６５１．６５１には、弾性部
材６５２，６５２が連結されており、弾性復元力により
フェースカム６６に附勢されている。フェースカム６６
は、プレーンパラレル６５．６５を傾けるための傾斜機
構に該当するもので、互いに傾斜方向の異なる傾斜面６
６１，６６２が形成されており、この傾斜面６６１，６
６２には、突起部材６５１．６５１が接触する様に構成
されている。

以上の様に構成された接眼部６は、接眼レンズ部６３．
６３の間隔を広狭させると、回動部材６４の上端部に形
成された係止突起６４１．６４１が、接眼部６の下端面
に形成された長溝６７．６７内で摺動し９回動部材が回
転する。そして、同時に回動部材６４の下端部に形成さ
れたフェースカム６６が回転し、傾斜面６６１．６６２
に接触している突起部材６５１，６５１が移動し、プレ
ーンパラレル６５．６５を傾かせることができる。

傾斜面６６１，６６２の傾き角と、長溝６７．６７と係
止突起６４１，６４１の位置関係等を適切に決定すれば
、接眼レンズ部６３．６３の間隔が変化しても、接眼レ
ンズ部６３．６３の光軸を一定にすることができる。即
ち、接眼レンズ部６３．６３の間隔を広げた時にはプレ
ーンパラレル６５．６５の傾斜が強くなり、この間隔を
狭くした時には傾斜が綾くなる。なお、接眼レンズ部６
３．６３の間隔調整機構及びプレーンパラレル６５．６
５の傾斜機構は、上記実施例に限定されることなく、何
れの機構を採用することができる。

次に第５図に基づいて、第１のミラー２００と第２のミ
ラー３００の位置関係を詳細に説明する。

第５図（ａ）は、本実施例の構成と観測視線の光路とを
示すもので、本実施例は、ステレオ写真１００と、第１
のミラー２００と、第２のミラー３００と、アイピース
４００とからなっている。そして、アイピース４００と
第２のミラー３００との距離をＱｌとし、第２のミラー
と第１のミラーとの距離をジ２、第１のミラーとステレ
オ写真となく、焦点調整、観測状況等を一定にする為に
は、如何なる写真サイズに対応した場合でも結像距離ｔ
１−Ｉｎ２−ｚ＋、を一定にする必要がある９従って、
第５図（ｂ）に示す様に、第１のミラー２００を放物線
に沿って移動させる必要がある。即ち、Ｌｌ’　＋Ｌ２
’　＝Ｌ１”＋Ｌ２” ＝Ｌ１“＋Ｌ２” ＝Ｌ１”　＋Ｌ２゜ を満足する様に第１のミラー２００を移動させることが
必要である。また第１のミラー２００の移動に伴い、第
２のミラー３００の傾斜角度を変化させ、第２のミラー
３００を第１のミラーと平行となる様に調整する必要が
ある。

次に第６図に基づいてカーソル駆動部２３の一実施例を
詳細に説明する。カーソル駆動部２３は、一対の送りネ
ジ２３１，２３１と、ノブ２３２と、第１のプーリ２３
３と、一対の第２のプーリ２３４．２３４と、第３のプ
ーリ２３５と、ベルト２３６と、テンシゴンスプリング
２３７，２３７と、一対のラック２３８．２３８と、一
対のクランクノブ２３９，２３９とからなっている。送
りネジ２３１．２３１は、双方とも同じピッチの右ネジ
が切られており、ラック２３８と螺合する様になってい
る。そして送りネジ２３１の端部には、第２のプーリ２
３４が形成されている。ノブ２３２には第１のプーリ２
３３が連接されており、ノブ２３２を回動させると第１
のプーリ２３３が同期して回動する様に構成されている
。このノブ２３２はハンドルに該当するもので、結像光
学系の光軸と平行な回動軸で回動する様になっている。

第３のプーリ２３５には回動軸２３５１が形成され、こ
の回動軸２３５１にはテンシランスプリング２３７．２
３７が取り付けられている。そしてベルト２３６が、第
２のプーリ２３４−第１のプーリ２３３−第２の１−リ
ー第３のプーリの順番に張設されており、ノブ２３２を
回動させると第１のプーリ２３３が回動し、ベルト伝達
によって一対の送りネジ２３１，２３１も回動する０例
えば、ノブ２３２を時計方向に回転させると、右カーソ
ル部２１側の送りネジ２３４は、ネジの進行方向に対し
て反時計回りに回転し、これに対して左カーソル部２２
側の送りネジ２３４は、ネジの進行方向に対して時計回
りに回転する。この結果、左右のカーソル部２１．２２
は、互いに近接する方向（逆方向、図のＡ方向）に同量
移動する。またノブ２３２を反時計回りに回転させると
、送りネジ２３４，２３４の回転方向も逆転し、左右の
カーソル部２１．２２は互いに離間する方向（逆方向）
に同量移動する。右カーソル部２１には、ラック２３８
がクランクノブ２３９に連結されたビニオン２３９１を
介して取り付けられている９従って、送りネジ２３４が
回転すると、右カーソル部２１が左カーソル部２２と同
時に移動するが、クランクノブ２３９を回動することに
より、右カーソル部２１単独で横方向に移動させること
ができる。

なお本実施例では、右カーソル部２１に形成されている
測標部２１１を前後に移動可能に構成することもできる
。この移動機構には、ラックとビニオン、カム等を採用
することもできる。従って、移動機構に連動させたカー
ソルクランプノブ２１２を回動させることにより、測標
部２１１を前後に移動させ、縦視差を除去することがで
きる。

また、ラック２３８．２３８に目盛りが形成し、左右の
カーソル部２１．２２の移動量を計測できる様に構成す
ることが望ましい。そして、この目盛りはラック２３８
．２３８のみでなく、レール部材５に形成することもで
きる。

なおり−ソル駆動部２３は、上記実施例に限ることなく
、左右のカーソル部２１．２２の間隔を互いに等距離近
接又は離間可能な構成であれば足りる０例えば上記実施
例では、左右カーソル部２１．２２にラック２３８．２
３８を形成していたが、左右カーソル部２１．２２にネ
ジ六を形成し、このネジ六にストレートネジを貫通させ
る構成にすることもできる。更に、上記実施例ではベル
ト駆動を採用しているが、チェーンやワイヤーを使用す
ることもできる。そして、第７図に示す様にノブ２３２
にはウオームギア２３２１を連設し、−本の送りネジ２
３１１の両端には、互いに逆方向のネジ山が切られたネ
ジ部２３１２．２３１３を形成し、この送りネジ２３１
１の中央部に形成した従動歯車部２３１４と前記ウオー
ムギア２３２１を螺合させる構成にすることもできる。

そして、左右カーソル部２１．２２の近傍には、照明ラ
ンプ９を収り付けることも可能である。

次に本実施例であるステレオ光学装置１の使用方法を説
明する。まず第１のミラー２００．２００に対向する位
置に、１組のステレオ写真１００゜１００を配置する。

なお写真に限ることなく、何れかのステレオ画像であれ
ば足りる１次に、使用者の眼幅に合わせて眼＠調整を行
う。即ち、接眼レンズ部６３．６３の間隔を広狭させて
、使用者の眼幅に一致する様に調整する。この時、回動
部材６４の回転に伴いフェースカム６６が回転し、接眼
レンズ部６３．６３の光軸が一定位置に保持される様に
プレーンパラレル６５．６５の傾き角が変化する。この
結果、眼幅が調整されても光軸の移動を防止することが
できる。次に、ステレオ写真のサイズに合わせるために
、ノブ２３２を回転させる。このノブ２３２を回転させ
ると、左右のカーソル部２１，２２の間隔が変化し、更
に、左右のカーソル部２１．２２に連設、された第３の
伸績自在アーム３３．３３も移動するので、第１のミラ
ー２００，２００が放物部材４．４に沿って移動する。

ノブ２３２の回転量は、ラック２３８に形成された目盛
りを目安にすることができる。

適当な位置に左右のカーソル部２１．２２を設定した後
、実体視を行う、観測視線は、ステレオ写真１００．１
００から鉛直上に配置された第１のミラー２００，２０
０で反射され、更に、第２のミラー３００．３００で反
射された光束は、接眼部６に入射し、ステレオ画像を形
成することができる。ここで、左カーソル部２１に形成
されたクランプノブ２３９を調整し、実体視された測標
がメスマークとなる様に調整すれば、視差を測定するこ
とができる。この視差差から比高等を算出することが可
能となる。なお、カーソルクランクノブを回動し、測欅
部２１１を前後に移動させて調整することにより、縦視
差を除去することが可能である。

次に、サイズの興なるステレオ写真１００．１００を使
用する場合について説明する９この場合には、ノブ２３
２を回転させて左右のカーソル部２１．２２の間隔をラ
ック２３８に形成された目盛りを参考に調整する。第４
図に示す様に左右のカーソル部２１．２２の移動に伴い
、第３の伸縮自在アーム３３．３３も水平に移動するの
で、第１のミラー２００，２００は放物部材４．４に沿
って移動する。そして、第１のミラー２００，２００は
常に放物線の接線方向に一致しており、第２のミラー３
００．３００も第１のミラー２００．２００の傾きと平
行になる様に維持される。更に、第２のミラー３００．
３００の回転中心は、放物部材４．４の焦点の位置に設
定されているので、第１のミラー２００．２００が何れ
の位置に移動しても、その結像距離Ｌｌ＋Ｌ２＋Ｌ３は
一定となる。従って、何れのサイズのステレオ写真１０
０゜１００を使用する場合にも、ｌｌＩ察状況が変化せ
ず、再調整を行う必要がないという効果がある。ステレ
オ写真の実体視は熟練を要する作業であるが、再調整の
手間が省けるので、測定能率を高めることができるとい
う卓越した効果がある。

「効果」 以上の様に構成された本発明は、結像レンズ部が、一対
のステレオ＠像に対向して設けられたミラー部材からの
光束を受取り、ステレオ画像を形成し、一対の接眼レン
ズ部が、ステレオ観察を行うと共に、接眼レンズ部の間
隔を変化させて眼幅調整を行う様に構成され、更に傾斜
機構が、前記ミラー部材と前記接眼レンズ部の間に配置
した平行平面板を傾かせ、該接眼レンズ部の間隔が変化
しても、接眼レンズ部の光軸が一定位置になる様に構成
されているので、接眼レンズの間隔を眼幅に合わせて調
節しても、光軸が移動することがないという効果がある
。従ってマーカーが光軸から外れ、視差による誤差を生
じさせることがないという卓越した効果がある。更に、
高値なポロプリズム等を使用することなく、簡便な装置
で眼幅調整機能が実現できるので、コストダウンを図る
ことができるという卓越した効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は本実施例の
眼幅調整機構の構成を示す図であり、第２図は駆動部の
要部斜視図、第３図は本実施例のステレオ光学装置の構
成を説明する図、第４図は写真のサイズを変化させた状
態を説明する図、第５図は本実施例の原理を説明する図
、第６図はカーソル駆動部を説明する図であり、第７図
はカーソル駆動部の変形例を説明する図である。 ２１　・　・ ２２・　・ ２３　・　・ ３・　・　・ ２００　・ ３００・ ２１０　・ ３１０・ ３３０・ 右カーソル 左カーソル カーソル駆動部 伸縮自在アーム 第１のミラー 第２のミラー 第１のパンタグラフ 第２のパンタグラフ 第３のパンタグラフ ２３２・ ６　・　・　・ ６３　・　・ ６４　・　・ ６５　・　・ ６６　・　・ ６７　・　・ ６４１　・ ６５１　・ ノブ 接眼部 接眼レンズ部 回動部材 プレーンパラレル フェースカム 長溝 係止突起 突起部材 第２図 が１図 第Ｓ図 第５区 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対のステレオ画像に対向して設けられたミラー
   部材からの光束を受取り、該ステレオ画像を形成するた
   めの結像レンズ部と、前記光束を受取りステレオ観察す
   ると共に、眼幅調整を行うためにその間隔が変化する一
   対の接眼レンズ部とを有するステレオ光学装置において
   、前記ミラー部材と前記接眼レンズ部との間に配置され
   る平行平面板と、前記一対の接眼レンズ部の間隔が変化
   しても、接眼レンズ部の光軸が一定位置に設定するため
   に、前記平行平面板を傾けるための傾斜機構とからなる
   ことを特徴とするステレオ光学装置。