JPH09185139A - カメラ及びステレオカメラシステム - Google Patents
カメラ及びステレオカメラシステムInfo
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Abstract
システムの複雑性が低減されるように構成された可変偏
向付きカメラ及びそのようなカメラを用いたステレオカ
メラシステムを提供すること。 【構成】 対物レンズ系(7)と、中間レンズ系(9)
と、イメージング装置(10)とを有するカメラ(1、
2)において、可制御の光偏向装置(8)が対物レンズ
系(7)と中間レンズ系(9)との間に配置されている
こと。
Description
オカメラシステムに関する。
基本的には通有のカメラと変わらず、対物レンズ系及び
中間レンズ系を有する。前記中間レンズ系は、ターゲッ
ト被写体から発せられた光を受光し、そして、前記中間
光学(レンズ)系は、光ビームを後続のイメージング装
置に対する適当な形状に成形する。上記イメージング装
置は、パイセクル信号を生成するものであって、電子イ
メージング装置により形成される。
の異なる角度の画像を使用する。同時に2つ以上の異な
る角度の画像を得るため、所要の画像数に依存して2つ
以上のカメラを使用しなければならない。立体画像を撮
像するとき、各カメラは、他方のカメラの各々と特別な
輻輳(コンバーゼンスconvergence)−角度
(を成す。以降の説明ではカメラ数は2つである場合が
選ばれている。その場合唯一の輻輳(コンバーゼンスc
onvergence)−角度(はターゲット被写体
(3)にフォーカシング(焦点合わせ)される2つのカ
メラの成す角度である。更に、輻輳(コンバーゼンスc
onvergence)−角度(は観測者の観測(視
点)位置に関連する。例えばターゲット(対象物、物
体)が動くと、2つのカメラは、動くターゲットにフォ
ーカシング(焦点合わせ)されなければならない(輻輳
(コンバーゼンスconvergence)−角度(を
適当な領域(レインジ)内に納めなければならないとい
う条件下で)。このことの意味することは、次のような
条件下で、各カメラを相互に無関係に動かし、回転させ
なければならないということである。、即ち、カメラ相
互間の輻輳(コンバーゼンスconvergence)
−角度(及び距離、並びにカメラと、ターゲット被写体
(3)との間の距離を適当な値に保持しなければならな
いという条件下で、上述のように動かし、回転させなけ
ればならない。さもないと、ディスプレイの際(場
合)、立体効果は生ぜしめられないからである。よっ
て、モータとそれぞれのコントロールシステムを有する
大きな機械的システムが必要とされ、それにより、カメ
ラシステムは大型で、且つ、重量の大きいものになる。
更に、輻輳(コンバーゼンスconvergence)
−角度信号(CAS)を迅速に変化させるのは容易でな
い、それというのは、カメラとターゲットとの間の距離
が変わるからである。
メラを使用した立体画像生成のためのカメラシステムが
示されている。ここでは、カメラの距離及びそれの輻輳
(コンバーゼンスconvergence)−角度
(を、ターゲット被写体の距離に依存して自動的に変化
させ得る。公知システムでは各カメラを、全体として、
輻輳(コンバーゼンスconvergence)−角度
信号(CAS)を変化させるため支持アーム上でモータ
により動かし、回転せしめ得る。
ラシステムでは、角度可変のプリズムがターゲット被写
体と2つのカメラの各々との間の光路中に設けられてい
る。
stereocopic Camera System
Using Liquid Prisms”; Ok
imura (of NTT Human Inter
face Laboratories)et al,
D−369,Proceedings of the1
994 IEICE Spring Conferen
ce (Institute of Electron
ics,Information andCommun
ication Engineers),page 7
−102。
装置として構成されている。そのような(斯様な)装置
は、例えば下記論文に記載されている。
tic−Prism Switch”,from I
P.Kaminow et al.,IEEE Jou
rnal of Quantum Electroni
cs,August 1975and “Electr
o−optically induced defle
cion in liquid−crystal wa
veguides”,J.P.Sheridan et
al;Journal of Applied Ph
ysics, Vol.45, No 12, Dec
ember 1974。
する、即ち、カメラと、ターゲットとの間の距離が変化
するので、輻輳(コンバーゼンスconvergenc
e)−角度、 即ち(換言すれば)、輻輳(conve
rgence:両眼が一点を見るための、両眼視線の交
角)を迅速に変化させるのが容易ではない。
ころは、カメラの扱い操作が一層容易になり、カメラシ
ステムの複雑性が低減されるように構成された可変偏向
付きカメラ及びそのようなカメラを用いたステレオカメ
ラシステムを提供することにある。
請求項の構成要件により解決される。有利な実施例は引
用請求項に記載されている。
と、イメージング装置とを有するカメラに関するもので
あり、そして、可制御の光偏向装置が、対物レンズ系と
中間レンズ系との間に配置されていることを特徴とする
するものである。
入射光ビームの可制御の偏向を可能にする任意の装置で
あってよい、例えば角度可変のプリズム、又は角度可変
のプレートのような電気光学的装置であってよい。
ろは、可動のターゲット被写体を、利用者によりカメラ
全体を動かしたり又は回転させずに撮像し得ることであ
る。
は、パイセクル信号生成のための電子的イメージング装
置により形成される。対物レンズ系は回転メカニズムに
より回転可能である。回転可能な対物レンズ系及び可制
御光偏向装置の組合せの利点とするところは、輻輳(コ
ンバーゼンスconvergence)−角度信号(C
AS)の著しく広い領域(レインジ)をカバーし得、而
もカメラ全体を回転させる必要がないことである。その
代わりに、ただ対物レンズ系を回転すればよいのであ
る。従って、一層小型のモータを使用し得る。
双方を1つの共通の輻輳(コンバーゼンスconver
gence)−角度信号(CAS)を用いて制御でき
る。
使用するステレオカメラシステムに関するものであっ
て、前記カメラはターゲット被写体にフォーカシング
(焦点合わせ)可能であり、また、光偏向装置を有し、
ここで、カメラの各2つと、被写体との間の輻輳(コン
バーゼンスconvergence)−角度を制御し得
るように構成されている当該ステレオカメラシステムに
関する。
ため、前記カメラのうちの少なくとも1つに、手動的
に、又は自動的に制御するため運動メカニズムを設け得
る。良好な立体画像印象のため前記2つのカメラ間の距
離は、次のような比が維持されるように制御される、即
ち R=D/d;ほぼ50が維持されるように制御される。
ラの光学系を制御するためのフォーカス(焦点)制御器
が設けられている構成が可能である。
の制御器は、1つの共通の輻輳(コンバーゼンスcon
vergence)−角度信号により制御され得、上記
輻輳(コンバーゼンスconvergence)−角度
信号 は、例えば、従来センサ(これはカメラと、前記
ターゲット被写体との間の距離を測定する)から供給さ
れ得る。
ステムのすべての制御器が距離信号に依存して制御され
るように構成されている。当該の距離信号は信号変換器
により輻輳(コンバーゼンスconvergence)
−角度信号に変換され、該輻輳(コンバーゼンスcon
vergence)−角度信号は、可変角度プリズム制
御器及び回転メカニズム制御器に対して使用される。
して有利な実施例に即して説明する。
を示し、ここで、2つのカメラ1,2は1つのターゲッ
ト被写体3にフォーカシング(焦点合わせ)され、その
結果左のカメラの光学軸LAと右のカメラの光学軸RA
とは輻輳(コンバーゼンスconvergence)−
角度(4を成す。
を中心として(の周りに)独立に回転され得る。更に、
カメラを動かし得る、例えば次のように動かし得る、即
ち、カメラ相互間の距離dが変化されるように及び/又
はカメラシステム全体が、任意の方向(1つの座標に対
して矢印Mで示されている)で動かされるようにし得
る。図4から明らかなように、各カメラはそれの光学軸
に関して、全体として動かされ、回転される。
を示し、ここで対物レンズ系7はターゲット被写体
(3)からの入射光線Rを捕捉する。対物レンズ系7は
回転メカニズム11により回転可能である。上記回転メ
カニズム11は制御器12により制御される。対物レン
ズ系7からの光は、角度可変のプリズム8を通過し、こ
こで、偏向角度を制御し得る。そのような角度可変のプ
リズムは技術水準上公知である。光は、中間バス(レン
ズ)系(これはビーム形成光学系として見なし得る)を
画像通過し、そして、イメージング装置10に入射す
る。イメージング装置10は通常電子的イメージング装
置である。可変角度のプリズム8の偏向角度は制御器1
3により輻輳(コンバーゼンスconvergenc
e)−角度信号(CAS)に依存して制御される。
より求められ、前記検出手段は入力信号ISを受け取
る。信号ISは、カメラ1全体の方向に関連する被写体
3の位置に対する尺度量を成す。前記信号ISも、回転
メカニズム11及びプリズム8に対する制御パラメータ
に依存するので、信号CASの閉ループ制御を実現でき
る。
の検出手段も可能である。そのような手段は電磁的、光
学的及び/又は音響的光線検出を行い得、そして、前記
光線に対する送信手段及び受信手段を有し得る。
装置を用いることにより、カメラ全体を回転させる必要
がなくなる。その代わり、対物レンズ系を回転しさえす
ればよく、それにより所要のモータ(回転せず)は比較
的小型のサイズのものであり得る。
定されず、光ビームの光偏向を制御し得るいずれの電子
的及び/又は光学的装置をも使用できる。
レオカメラシステムの基本的構成を示す。
ゲット被写体3から入射光線LRを捕捉する。
あり、光線RRを受光し、亦、対物レンズ系7、可変角
度のプリズム8、中間バス(レンズ)系9、及びイメー
ジング装置10を有する。
す。而して、それらは同じ参照番号を付されている。
の更に詳細な様子を示す。先行の図におけると同じ機能
を有する手段は、同じ参照番号でマーキングされてい
る。
形成されており、それぞれのカメラは対物レンズ系7
と、可変角度のプリズム8と、イメージング装置10と
を有する。各カメラ1,2の対物レンズ系7の回転は、
制御器12と共にそれそれのメカニズム11により制御
される。角度可変のプリズム8の偏向角度は、制御器1
3により制御される。
5により制御されるそれぞれの運動メカニズム14によ
り動かされ得る。
各カメラ1,2に対して設けられたフォーカス(焦点)
制御器16により制御される。両フォーカス(焦点)制
御器16は、カメラとターゲット被写体3との間の距離
信号DS(これは適当に測定される)により制御され
る。この距離信号DSは亦、制御器15によりメカニズ
ム14を制御するために使用される。信号変換器17に
よっては、上記距離信号DSは輻輳(コンバーゼンスc
onvergence)−角度信号(CAS)に変換さ
れ、該信号CASは回転及び偏向角度制御器12,13
にとって必要なものである。
メラシステムであって、そのようなカメラの扱い操作が
一層容易になりシステムの複雑性が低減されるものを実
現できたという効果が奏される。
る。
ムの第1実施例の概略図である。
である。
る。
e)−角度 5 回転中心 6 回転中心 7 対物レンズ系 8 プリズム 9 中間レンズ系 10 イメージング装置 11 回転メカニズム 12 制御器 13 制御器 14 運動メカニズム 15 制御器 16 制御器 17 信号変換器
Claims (11)
- 【請求項1】 対物レンズ系(7)と、中間レンズ系
(9)と、イメージング装置(10)とを有するカメラ
(1、2)において、 可制御の光偏向装置(8)が対物レンズ系(7)と中間
レンズ系(9)との間に配置されていることを特徴とす
るカメラ。 - 【請求項2】 前記可制御の光偏向装置(8)は、可変
角度プリズム又は可変角度プレートのような電気光学的
装置であることを特徴とする請求項1記載のカメラ。 - 【請求項3】 対物レンズ系(7)を回転するため回転
メカニズム(11)が設けられていることを特徴とする
請求項1又は2記載のカメラ。 - 【請求項4】 輻輳(コンバーゼンスconverge
nce)−角度信号(CAS)を生成する信号生成手段
(20)が設けられており、前記輻輳(コンバーゼンス
convergence)−角度信号(CAS)は、前
記回転メカニズム(11)及び前記偏向装置(8)を制
御するため用いられることを特徴とする請求項3記載の
装置。 - 【請求項5】 前記輻輳(コンバーゼンスconver
gence)−角度信号(CAS)は、所定信号(I
S)から導出されるように構成されており、前記の所定
信号(IS)は、前記カメラ(1、2)と、ターゲット
被写体(3)との間の相対的位置に依存するものである
ことを特徴とする請求項4記載のカメラ。 - 【請求項6】 少なくとも2つのカメラ(1、2)を使
用するステレオカメラシステムであって、前記カメラは
ターゲット被写体(3)にフォーカシング(焦点合わ
せ)可能であり、また、可制御光偏向装置(8)を有
し、ここで、カメラ(1、2)の各2つと、被写体
(3)との間の輻輳(コンバーゼンスconverge
nce)−角度((4)を制御し得るように構成されて
いる当該ステレオカメラシステムにおいて、 前記ステレオカメラシステムは、請求項1項から5項ま
でのうち何れか1項記載のカメラ(1、2)を使用する
ことを特徴とするステレオカメラシステム。 - 【請求項7】 前記カメラ(1、2)のうちの少なくと
も1つに、運動メカニズム(14)が設けられているこ
とを特徴とする請求項6項記載のステレオカメラシステ
ム。 - 【請求項8】 前記の回転メカニズム(11)及び前記
偏向装置(8)は、共通の輻輳(コンバーゼンスcon
vergence)−角度信号(CAS)を用いて制御
されるように構成されていることを特徴とする請求項6
又は7記載のステレオカメラシステム。 - 【請求項9】 各カメラ(1、2)には、カメラ(1、
2)の光学系を制御するためのフォーカス(焦点)制御
器(16)が設けられていることを特徴とする請求項6
から8までのうち1項記載ステレオカメラシステム。 - 【請求項10】 前記ステレオカメラシステムのすべて
の制御器(12、13、16)が距離信号(DS)に依
存して制御されるように構成されている請求項7から9
までのうち1項記載のステレオカメラシステム。 - 【請求項11】 距離信号(DS)は、信号変換器(1
7)により輻輳(コンバーゼンスconvergenc
e)−角度信号(CAS)に変換され、該輻輳(コンバ
ーゼンスconvergence)−角度信号(CA
S)は、可変角度プリズム制御器(13)及び回転メカ
ニズム制御器(12)に対して使用されることを特徴と
する請求項10記載のステレオカメラシステム。
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