KR100272381B1

KR100272381B1 - 스테레오카메라

Info

Publication number: KR100272381B1
Application number: KR1019980026539A
Authority: KR
Inventors: 미노루 이나바
Original assignee: 미노루 이나바
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR20000007285A

Abstract

가장 양호한 입체효과를 나타내는 스테레오 사진을 용이하게 촬영할 수 있는 스테레오 카메라를 제공한다.

스테레오 카메라(41)의 좌우의 렌즈보드(42L, 42R)를, 상하 2세트의 평행 링크(47)를 통하여 카메라 본체(46)에 연결한다. 렌즈보드(42L, 42R)의 내측 부분에 횡방향의 평행 홈(45L, 45R)을 형성하여 평행 홈(45L, 45R)을 원형 편심 캠(43)에 결합시킨다. 캠(43)을 부착한 축을 회전시킬 경우, 좌우의 렌즈보드(42L, 42R)는 대칭으로 원호(圓弧) 궤적 상을 평행이동하여, 초점 조절과 동시에 광축간격이 조절된다.

Description

스테레오 카메라{STEREO CAMERA}

본 발명은 스테레오 카메라에 관한 것으로, 특히, 초점 조절에 연동하여 2개의 촬영렌즈의 광축간거리가 조절되는 스테레오 카메라에 관한 것이다.

좌우 한쌍의 촬영렌즈에 의해 2장 1세트의 사진을 촬영하는 스테레오 카메라에 있어서는, 2개의 촬영렌즈의 광축간거리가 고정인 것이 일반적이다. 이러한 광축간거리 고정형 스테레오 카메라는, 도 20의 (L) 및 (R)에 과장하여 나타낸 바와 같이, 2개의 촬영렌즈의 시차(視差)에 의해 좌우 촬영화면 (L) 및 (R)의 중복영역(b∼C)의 각각 외측에 비중복영역(a∼b, c∼d)이 발생한다. 또한, 피사체 거리가 가까워질수록 좌우 촬영화면에 있어서의 피사체 화상의 위치가 접근방향으로 변위한다.

상기의 비중복영역(a∼b, c∼d)은 입체상이 형성되지 않는 부분이고, 스테레오 슬라이드 뷰어로 감상할 경우, 도 21에 나타낸 바와 같이, 비중복영역의 경계에 슬라이드 마운트의 화면틀이 겹쳐서 눈에 거슬리게 된다. 또한, 합초거리보다도 근거리에 있는 피사체의 입체상이, 스테레오의 창(스테레오 슬라이드를 입체시했을 때에 마운트의 좌우 화면틀이 일치하여 하나로 보이는 가상의 창)보다도 앞쪽에 보이는 부자연스러움이 있고, 상기의 결점을 갖는 스테레오 슬라이드를 종종 볼 수 있다.

따라서, 이들의 결점을 보정하기 위해서, 필름의 화면폭보다도 창폭이 좁은 스테레오 슬라이드 마운트에 의해 좌우 화면의 비중복영역(a∼b, c∼d)을 마스크하는 동시에, 좌우 필름의 피치(pitch)를 조절하여 원근감을 보정하는 것이 실행되고 있다. 그러나, 상기의 방법은 적절한 마스크량 또는 마운트의 창에 대한 필름의 횡방향 위치를 결정하는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 마스크의 실행에 의한 화면의 손실이 크다는 문제가 있다.

좌우 촬영렌즈의 시계차(視界差)에 의해 발생하는 상기의 문제는, 좌우 촬영렌즈의 광축간거리를 조절하여 시계를 보정함으로써 해결할 수 있는 것이나, 스테레오 카메라의 광축간거리 조절기구로서는, 초점 조절기구와는 무관하게 광축간거리를 조절할 수 있는 수동조절식의 것과, 초점 조절기구와 연동하여 광축간거리가 조절되는 자동조절식의 것이 알려져 있다.

수동조절식의 것은, 렌즈의 광축간거리를 주요 피사체의 거리 및 주요 피사체와 다른 피사체의 거리관계에 따른 최적치(最適値)로 조절할 수 있으나, 초점 조절과 광축간거리 조절을 각각 별도로 행하기 때문에 조작이 번잡하고, 풍경 또는 정물의 촬영에는 지장은 없지만 속사성(速寫性)이 부족하며, 사용자가 광축간거리 조절기구의 조작 또는 작용을 충분히 이해하고 있지 않은 경우는 광축간거리의 설정을 잘못할 우려가 있어, 취급이 용이하다고는 말하기 어렵다. 따라서, 일반 사용자를 대상으로 하는 스테레오 카메라에 있어서는 수동식 광축간거리 조절기구의 것보다도 자동식 광축간거리 조절기구의 것이 적합하다고 할 수 있다.

종래의 자동광축간거리 조절기구는, 좌우 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 항상 일치하도록 초점 조절에 연동하여 광축간거리가 자동조절되어 일률적인 광축간거리 보정효과를 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

렌즈를 1장의 얇은 렌즈라고 가정하고,

렌즈의 초점거리------------------------------------ f

피사체로부터 렌즈의 주점(主点)까지의 거리---------- L

렌즈의 초점위치로부터 결상(結像)위치까지의 거리---- △if

라고 하면,

△if = f²/(L-f) -------------- (수식 1)

이고, 렌즈의 주점과 필름 면과의 거리는 f + △if로 된다.

도 22는, 합초거리에서 좌우 촬영렌즈의 시계를 일치시키기 위한 촬영렌즈의 주점의 이동 궤적을 나타낸 것이고, 합초거리에서 좌우 촬영렌즈의 시계를 일치시키기 위한 좌우 렌즈의 각각의 시프트량(Sl)은, 스테레오 카메라의 좌우 노광면의 피치를 P라고 하면,

Sl = (P/2) × (f + △if)/(L + f + △if) --- (수식 2)

로 구할 수 있다.

도 23의 표는, 렌즈의 초점거리를 36㎜, 좌우의 노광면 피치(P)를 66㎜로 했을 경우, 상기 식에 의거하는 렌즈의 광축방향의 이동량 △if와, 광축직각방향의 시프트량(Sl)의 관계를 나타낸다. 초점을 맞춘 피사체의 거리(L)가 감소함에 따라서, 좌우의 촬영렌즈를 시프트량(Sl)만큼 각각 접근하는 방향으로 이동시킬 경우, 촬영렌즈의 주점의 이동 궤적은 완만한 곡선을 나타내고, 합초거리에서 좌우 촬영렌즈의 시계가 항상 일치한다.

그리고, 종래의 자동광축간거리 조절기구는, 캠 또는 가이드 등에 의해 상기 식에 의거하는 궤적 상을 촬영렌즈의 주점이 이동하도록 구성되고, 초점 조절과 광축간거리 조절을 연동시키고 있으나, 실제로는 거의 대부분의 경우에 있어서 만족스러운 광축간거리 보정효과를 얻지 못한다는 문제가 있다.

이 문제의 원인은, 화면 내의 모든 피사체가 합초거리에 있는 일은 드물고, 대부분의 경우는 다양한 거리에 피사체가 혼재하고 있다는 것에 있다. 예를 들어, 무한원(無限遠)에 초점을 맞추어 풍경을 촬영할 경우는, 무한원의 피사체의 앞쪽에 다소의 물체가 촬영되는 일이 많다. 또한, 근거리 촬영에 있어서도, 예를 들어, 화단의 꽃을 비스듬히 위쪽으로부터 촬영할 경우는, 초점을 맞춘 화면 중앙부분의 꽃보다 앞쪽에 있는 꽃도 화면 내에 들어가고, 모델의 눈에 초점을 맞추어 정면의 인물 사진을 촬영할 경우는, 모델의 코는 합초거리보다도 앞쪽에 위치하게 된다.

그리고, 상기와 같이 좌우 화상의 매칭(matching)에 강한 영향을 미치는 피사체상이 합초거리의 피사체상보다도 근거리에 있는 스테레오 슬라이드는, 근거리 피사체의 입체상이 스테레오의 창보다도 앞쪽에 결상하여 부자연스럽게 보이기 때문에, 이것을 보정하기 위해서는, 종래와 마찬가지로 필름을 마운트할 때에 좌우 화면의 외측 엣지부를 마스크하거나, 좌우의 필름의 부착 피치를 조정하여 원근감을 보정할 필요가 생긴다. 이와 같이, 종래의 자동광축간거리 조절기구의 작용은 완벽하다고는 할 수 없는 것이다.

그래서, 누구라도 가장 양호한 입체효과를 나타내는 스테레오 사진을 용이하게 촬영할 수 있도록, 보다 실제적인 광축간거리 조절기구를 갖는 스테레오 카메라를 제공하기 위해서 해결해야 하는 기술적 과제가 생기게 되는 것이고, 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서 제안하는 것으로, 2개의 촬영렌즈를 각각 독립된 렌즈보드에 마운트하고, 초점 조절 조작에 의한 렌즈보드의 전후이동에 연동하여 좌우 렌즈보드의 간격이 변화하며, 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 합초거리에 따라서 보정되는 자동광축간거리 조절기구를 설치한 스테레오 카메라에 있어서,

2개의 촬영렌즈의 이동 궤적은, 무한원 초점 조절위치에 있어서 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 좌우 노광화면의 피치보다도 좁은 위치, 바람직하게는, 2개의 촬영렌즈의 시계가 촬영렌즈의 주점으로부터 광축을 따라서 전방 2 내지 3m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위 내의 위치와, 최단(最短) 초점 조절위치에 있어서 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치, 또는 그 위치 근방의 위치를 연결하는 좌우대칭의 직선인 스테레오 카메라를 제공하는 것이다.

또한, 2개의 촬영렌즈의 이동 궤적은, 무한원 초점 조절위치에 있어서 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 좌우 노광화면의 피치보다도 좁은 위치, 바람직하게는, 2개의 촬영렌즈의 시계가 촬영렌즈의 주점으로부터 광축을 따라서 전방 2 내지 3m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위 내의 위치와, 최단 초점 조절위치에 있어서 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치, 또는 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격보다도 약간 좁은 광축간격 위치를 지나는 좌우대칭의 원호(圓弧)인 스테레오 카메라를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 직선이동 궤적을 나타내는 그래프이다.

도 2는 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 직선이동 궤적을 나타내는 그래프이다.

도 3은 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 직선이동 궤적의 설정 허용 범위를 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 원호이동 궤적을 나타내는 그래프이다.

도 5는 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 원호이동 궤적의 설정 허용 범위를 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 촬영렌즈의 원호이동 궤적을 나타내는 해설그래프이다.

도 7은 원호 상의 임의의 렌즈위치 좌표를 구하는 계산의 해설도이다.

도 8은 도 6의 원호이동 궤적을 수치(數値)로 나타낸 표이다.

도 9는 본 발명의 실시형태를 나타내는 것으로, 직선이동형 자동광축간거리 조절기구의 분해도.

도 10은 직선이동형 스테레오 카메라의 단면도.

도 11은 도 10의 스테레오 카메라의 파인더(finder)부의 구성해설도.

도 12는 도 10의 스테레오 카메라의 자동광축간거리 조절기구의 구성해설도.

도 13은 원호이동형 자동광축간거리 조절기구의 구성해설도.

도 14는 도 13의 렌즈보드와 카메라 본체의 연결구조를 나타내는 종단면도.

도 15는 원호이동형 스테레오 카메라의 단면도.

도 16의 (L) 및 (R)은, 각각 도 15의 스테레오 카메라의 평행 링크 기구의 구성해설도이다.

도 17은 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 원호이동형 스테레오 카메라의 단면도.

도 18의 (L) 및 (R)은, 각각 도 17의 스테레오 카메라의 평행 링크 기구의 구성해설도이다.

도 19는 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 원호이동형 스테레오 카메라의 단면도.

도 20의 (L) 및 (R)은, 각각 종래의 스테레오 카메라에 의해 촬영한 필름을 나타내는 해설도이다.

도 21은 종래의 스테레오 카메라의 화면 손실을 나타내는 해설도이다.

도 22는 좌우 렌즈의 시계(視界)를 합초거리(合焦距離)에서 일치시키는 경우의 렌즈의 곡선이동 궤적을 나타내는 해설도이다.

도 23은 합초거리에서 좌우 촬영렌즈의 시계가 일치하는 광축간거리의 수치표(數値表)이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 슬라이드 베이스 2L, 2R, 22: 슬라이더

3L, 3R, 38L, 38R, 42L, 42R: 렌즈보드

4L, 4R : 가이드 홈 5L, 5R : 리브(rib)

6L, 6R, 23, 45L, 45R: 평행 홈

7L, 7R, 24, 43, 67 : 원형 편심(偏心) 캠

14, 31, 41, 61 : 스테레오 카메라 16 : 파인더(finder) 렌즈

33L, 33R : 동기(同期) 기어

34, 64 : 초점 조절축

39 : 벨(bell) 크랭크(crank)형 레버

40, 47, 62 : 링크 46 : 카메라 본체

48 : 판(板) 스프링 66 : 캠 팔로워(follower) 링크

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 따라서 상세히 설명한다. 먼저, 스테레오 슬라이드를 스테레오 슬라이드 뷰어로 감상할 경우에, 스테레오 슬라이드 마운트의 좌우 창이 일치하여 하나의 창으로 보이는 거리와 피사체의 입체화상이 보이는 거리와의 관계를 설명한다.

합초거리에서 좌우 렌즈의 시계가 일치하는 종래의 자동광축간거리 조절형 스테레오 카메라로 촬영한 스테레오 슬라이드는, 합초거리에서 좌우 렌즈의 시계가 일치하고 있기 때문에, 합초거리에 있는 피사체의 입체상과 스테레오의 창이 등거리(等距離)에 보인다.

도 22에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 무한원의 풍경을 촬영할 때는 렌즈 시프트량(Sl)이 0이기 때문에, 좌우 화면의 피치와 좌우 화면에 있어서 동일한 무한원 피사체상의 피치가 동일하고, 스테레오의 창은 무한원에 있는 피사체와 동일하게 무한원에 보이고, 무한원보다도 앞쪽에 있는 피사체는 스테레오의 창보다도 앞쪽에 위치해 보여서 부자연스럽게 느껴진다. 따라서, 합초거리보다도 근거리에서 좌우 촬영렌즈의 시계를 일치시키도록 촬영렌즈를 시프트하는 것이 보다 좋은 결과가 얻어질 것으로 추측할 수 있다.

그래서, 먼저 무한원으로 초점을 조절한 경우의 촬영렌즈의 시프트량을 생각한다. 종래의 기술에 있어서 설명한 조건과 동일하게,

촬영렌즈의 초점거리 f = 36㎜

좌우의 노광면 피치 P = 66㎜

합초거리의 피사체의 화상 피치 = Pi

라고 하면, 무한원으로 초점을 조절한 상태에 있어서, 예를 들어, 1m의 거리에 있는 피사체의 입체상과 스테레오의 창이 등거리에 보이는 촬영렌즈의 시프트량(Sl)은, 수식 2로부터 약 1.15㎜이다. 이때, 무한원의 피사체상은 필름의 노광면 상에서 촬영렌즈의 시프트량과 동일하게 이동하기 때문에, 각각 접근방향으로 1.15㎜ 시프트되고, 좌우 필름의 무한원 피사체상의 피치(Pi)가 2.3㎜ 감소한다. 스테레오 카메라의 노광면의 화상은 상하좌우를 반전(反轉)한 도립상(倒立像)이고, 상기의 시프트량(Sl)(=1.15㎜)으로 촬영한 필름을 스테레오 슬라이드 마운트에 정립상(正立像)의 상태에서 마운트할 경우, 무한원 피사체상의 피치(Pi)는 좌우의 화면 피치(P)(66㎜)보다도 2.3㎜ 증가하게 된다.

그리고, 합초거리(이 경우는 무한원)의 피사체상의 피치(Pi)가 좌우의 화면 피치(P)보다도 현저하게 넓게 될 경우, 부자연스럽게 보이는 것은 당연하지만, 어느 정도의 확장 범위까지가 허용되는가를 조사하기 위해서, 촬영렌즈의 시프트량이 서로 다른 다양한 촬영 샘플을 관찰하는 실험을 행하였다. 그 결과, 좌우의 화면 피치와 좌우의 화면에 있어서의 동일 피사체의 화상 피치와의 차이는, 일반적으로는 대략 1.2㎜ 이내가 바람직하다는 평가가 얻어졌다.

즉, 상기의 조건에 있어서 무한원 촬영 시의 좌우 촬영렌즈의 시프트량(Sl)을 0.6㎜ 이하로 할 경우, 화면 피치와 좌우의 화면에 있는 무한원의 동일 피사체상의 피치와의 차이는 1.2㎜ 이내로 되어, 무한원의 상이 부자연스럽게 보이지 않고, 근거리의 피사체상이 화면 내에 있어도 양호한 입체감을 얻을 수 있게 된다.

따라서, 여기서는 무한원의 경우의 촬영렌즈의 시프트량을 0.6㎜로 하지만, 이 0.6㎜라는 값은, 수식 2로부터 역산하면 스테레오의 창이 약 2m인 피사체와 등거리에 보이는 시프트량(Sl)과 거의 동일한 것이다.

다음으로, 최단 합초거리에 있어서의 촬영렌즈의 시프트량을 생각한다. 최단 합초거리에서도 무한원 촬영 시와 마찬가지로, 합초거리에 있는 피사체상 사이의 피치를 스테레오 슬라이드 마운트의 창의 피치보다도 약 1.2㎜ 확장한다는 조건을 적용하고, 최단 합초거리 L = 360㎜으로 하여

△if = f²/(L-f) = 36²/(360-36) = 4㎜

그리고, 좌우 한쪽의 화면 상에서의 상의 이동량(Si)은, 1.2/2 = 0.6㎜로 되고,

그때의 촬영렌즈의 시프트량(Sl)은,

Sl = (P - (L × Pi)/(L + f + △if))/2

= (P - (L × (P - 1.2))/(L + f + △if))/2

= (66-(360 × (66 - 1.2))/(360 + 36 + 4))/2 = 3.84㎜

또한, 좌우 촬영렌즈의 시계가 일치하는 거리 Lw, 즉, 스테레오 슬라이드 마운트의 좌우의 창이 하나의 창으로 보이는 거리는, 다음과 같이 된다.

Lw = (f + △if)(P - 2Sl)/2Sl

= (36 + 4)(66 - 2 × 3.84)/2 × 3.84 = 304㎜

도 1은 왼쪽 촬영렌즈만의 이동 궤적을 나타내고 있으나, 상기의 무한원 촬영 시의 렌즈위치와 최단 합초거리의 렌즈위치를 직선으로 연결한 것으로, 스테레오의 창은, 무한원 촬영 시에 촬영렌즈의 주점으로부터 약 2m 정도의 거리에 설정되고, 최단 합초거리인 360㎜에서는 304㎜의 위치에 설정된다.

상기의 예에서는, 초점 조절 범위의 전역에서, 점선으로 나타낸 종래의 자동광축간거리 조절식 스테레오 카메라의 렌즈의 궤적(L_REF)보다도 내측으로의 시프트량이 많고, 대부분의 촬영 필름은 필름 부착 위치의 보정 또는 화면의 일부를 마스크하는 조작을 행하지 않고 스테레오 슬라이드 마운트에 마운트할 수 있다.

또한, 도 1에 있어서 광축에 대한 직선 궤적의 경사각 θ는,

θ = tan^-1(3.84 - 0.6)/4 = tan^-10.81 = 39°00'

이고, 광축직각방향의 렌즈 이동량 Sl은,

Sl = 0.6 + △if × tanθ(θ = 39°00')

로 구할 수 있다.

여기서, 예를 들어, 1m의 거리에 초점을 맞춘 경우의 촬영렌즈의 시프트량 Sl을 구하면,

△if = f²/(L-f) = 36²/(1000-36) = 1.344㎜

Sl = 0.6 + 1.344 × tan39°00' = 1.688㎜

로 되고, 무한원상(無限遠像)의 화면 상에서의 이동량은 촬영렌즈의 시프트량 Sl과 동일하기 때문에, 1m의 거리에 초점을 맞추었을 때의 화면 내에 무한원의 배경이 촬영될 경우, 좌우 화면 상의 무한원 배경의 상간(像間) 피치는 화면 피치에 대하여 약 3.4m(=2Sl) 확대된다.

따라서, 전술한 화면 피치와 피사체 상간 피치의 차이의 추천 범위(약 1.2㎜ 이내)를 초과하게 되기 때문에, 근거리 촬영 시에는 먼 쪽의 배경이 가능한 한 화면에 들어가지 않도록 배려하는 것이 바람직하다.

상기의 렌즈 이동 궤적은 근접 촬영의 성능을 중시한 것이지만, 일반 사용자에게는 1m 이상의 거리에 있는 피사체를 촬영 대상으로 하는 경우가 많고, 또한, 최단 합초거리가 1m 정도인 카메라도 많다. 이들의 경우는, 시프트량을 도 1의 것보다도 전체적으로 감소시키거나(예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 무한원 초점 조절위치에 있어서 스테레오의 창이 3m에 보이는 시프트량 Sl = 0.39㎜), 촬영렌즈의 광축에 대한 이동 궤적의 경사를 감소시킬 경우, 근거리 피사체와 먼 쪽의 배경이 하나의 화면에 촬영될 때에 배경의 화상 피치가 과도하게 커지는 문제를 경감할 수 있다.

도 2에 나타낸 촬영렌즈의 이동 궤적에 있어서는, 약 700㎜의 합초거리(△if ≒ 2.0㎜)에서 종래형의 곡선 궤적(L_REF)과 교차하고, 근접 촬영 이외의 필름은 그 대부분이 마운트 시의 보정이 불필요해지며, 근접 촬영의 필름에만 필요에 따라서 마운트 위치의 보정 또는 화면의 마스크 처리를 행하면 된다.

따라서, 근접 촬영을 중시하는가, 일반적인 거리의 촬영을 중시하는가에 따라서, 또는 촬영렌즈의 최단 합초거리 등의 조건에 따라서, 도 1의 직선 궤적과 도 2의 직선 궤적 사이의 범위 내에서 촬영렌즈의 궤적을 설정할 수 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 2개의 직선 사이의 범위 내에 궤적을 설정할 경우, 종래의 스테레오 카메라보다도 양호한 광축간거리 보정효과가 얻어진다. 또한, 촬영렌즈를 직선이동시키기 때문에, 광축간거리 조절기구의 구조가 단순화하여 높은 동작 정확도를 얻을 수 있다.

이상, 촬영렌즈의 이동 궤적을 직선으로 한 경우에 대해서 설명했으나, 그밖에 매우 정확한 동작을 기대할 수 있는 광축간거리 조절기구로서는, 다수의 레버 또는 링크를 조합한 평행 링크 기구에 의해 촬영렌즈의 이동 궤적을 원호로 하는 것을 생각할 수 있다.

원호 궤적을 채용하는 경우는, 종래형의 곡선 궤적과 반지름이 동일하거나, 반지름이 보다 큰 원호 궤적으로 하여, 무한원 초점 조절위치에 있어서 촬영렌즈를 내측으로 시프트하고, 렌즈를 운반함에 따라서 시프트량이 감소하여 최단 촬영거리에서 합초 피사체의 입체상이 보이는 거리와 스테레오의 창의 거리가 대략 일치하는 원호 궤적으로 할 수도 있다. 그러나, 이 경우는 원호 반지름이 크기 때문에 링크의 길이가 길어져서, 대형 카메라에 설치하는 것은 용이하지만, 소형 카메라에는 적합하지 않다.

그래서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래형의 곡선 궤적(L_REF)과는 반대로, 좌우 촬영렌즈의 중간 측을 반지름 중심으로 하는 원호를 촬영렌즈의 이동 궤적으로 할 경우, 원호 반지름을 작게 할 수 있다. 그리고, 무한원 초점 조절위치에 있어서 스테레오의 창이 대략 2 내지 3m의 거리에 보이도록 시프트량을 0.39 내지 0.6㎜의 범위 내에 설정하고, 최단 합초거리에 있어서는 종래형의 곡선 궤적(L_REF)의 시프트 위치를 포함하는 비교적 좁은 허용 범위 내에 시프트 위치를 설정하는 것이 좋지만, 이들의 위치는 목적으로 하는 시프트 특성 또는 렌즈의 초점거리 또는 최단 합초거리 등의 조건에 따라서 설정해야 하는 것이고, 직선 궤적형의 것과 마찬가지로 그 범위는 수치적으로 한정되는 것이 아니다.

따라서, 도 5에 예시하는 원호 A, B, C와 같이, 원호 중심 또는 원호 반지름이 서로 다른 다양한 원호를 설정할 수 있으나, 도 3에 나타낸 직선 궤적의 범위와 마찬가지로 종래형의 곡선 궤적(L_REF)으로부터 현저하게 변위하지 않는 범위에 제한되는 것은 당연하다.

도 5에 있어서, 원호 A는 특허청구범위의 청구항 7에 기재된 스테레오 카메라의 렌즈의 이동 궤적을 나타내고, 무한원 합초 시에 스테레오의 창이 약 2m의 거리에 보이고, 초점 조절 범위 내의 임의의 중간위치에서 합초거리(예를 들어, 700㎜)에 있는 피사체의 입체상이 스테레오의 창과 등거리에 보여서, 보다 근거리 측에서는 시프트량이 부족하게 되나, 최단 합초거리에서는 다시 합초거리에 있는 피사체의 입체상이 스테레오의 창과 등거리에 보이는 궤적이다.

원호 B는 특허청구범위의 청구항 8에 기재된 스테레오 카메라의 렌즈의 이동 궤적을 나타내고, 무한원 합초 시에 스테레오의 창이 약 2m의 거리에 보이고, 초점 조절 범위 내의 중간위치에서는 합초거리에 있는 피사체의 입체상이 스테레오의 창과 등거리에 보여서, 보다 근거리 측에서는 합초거리에 있는 피사체의 입체상이 다시 스테레오의 창의 뒤쪽에 보이게 되는 궤적이다. 원호 B는 원호 A보다도 원호 반지름이 작기 때문에 링크 길이를 보다 단축할 수 있다.

원호 C는 특허청구범위의 청구항 9에 기재된 스테레오 카메라의 렌즈의 이동 궤적을 나타내고, 원호 B의 반지름 중심을 내측(도면에 있어서 오른쪽)으로 시프트하고, 전역에 걸쳐서 시프트량을 증가시켜 종래의 곡선 궤적(L_REF)과 접하지 않도록 한 것이다.

여기서, 예를 들어, 도 6에 나타낸 원호 D의 궤적을 구하는 계산을 설명한다. 전술한 예와 마찬가지로, 렌즈의 초점거리를 36㎜, 좌우 노광면 피치 P₁을 66㎜로 하고, 무한원으로 초점을 조절했을 때에 좌우 렌즈의 시계가 일치하는 거리를 2.5m로 하고, 그때의 렌즈위치를 O'로 할 경우, 점 O'의 시프트량은, 수식 2로부터

Sl = (66/2) × 36/(2500 + 36) = 0.468㎜

로 되고, 점 O와 O'의 거리 Xo'는 약 0.47㎜이다. 그리고, 렌즈의 이동 궤적인 원호가 점선으로 나타낸 종래형의 곡선과 교차하는 점을 Q라 하고, 원호 O'Q 사이에 현 O'Q를 그리고, 마찬가지로 원호 PQ 사이에 현 PQ를 그린다. 그리고, 현 O'Q의 중간점 S로부터 수선 A를 그리고, 현 PQ의 중간점 T로부터 수선 B를 그려서 수선 A와 B의 교점을 구할 경우, 그 교점이 원호 O'QP의 중심 V로 된다.

점 O'의 좌표위치는 x = 0.47, y = 0이고, 점 Q의 △if를 렌즈의 광축방향의 이동 범위 4㎜의 중간점인 2㎜로 할 경우, 점 Q의 x좌표는 도 23의 표로부터 x ≒ 1.7368, y좌표는 y = 2로 된다.

점 O'와 점 Q의 x값의 차는

x_Q- x_O'= 1.7368 - 0.47 = 1.2668

y값의 차는

y_Q- y_O'= 2

로 되고, 광축에 대한 현 O'Q의 경사비는 1.2668/2 = 0.6334이다.

점 S의 좌표위치는,

x = (0.47 + 1.7368)/2 = 1.1034

y = 2/2 = 1

이고, 수선 A 상에서 x = 0일 때의 y값은,

y = 1 + 1.1034 × 0.6334 = 1.69889356

으로 되고, 수선 A를 나타내는 수식은

y = -0.6334x + 1.69889356

으로 된다.

마찬가지로, 수선 B에 있어서 점 P와 점 Q의 y값의 차는

y_Q- y_O'= 4 - 2 = 2

x값의 차는 도 23의 표로부터

x_P- x_Q= 3.30 - 1.7368 = 1.5632

이고, 광축에 대한 현 PQ의 경사비는

1.5632/2 = 0.7816

이 된다.

점 T의 좌표위치는,

x = (3.30 + 1.7368)/2 = 2.5184

y = (4 + 2)/2 = 3

이고, 수선 B 상에서 x = 0일 때의 y값은,

y = 3 + 2.5184 × 0.7816 = 4.96838144

로 되고, 수선 B는

y = -0.7816x + 4.96838144

로 표시할 수 있다.

수선 A와 B의 교점에 있어서 좌표는 일치하고 있으므로,

-0.6334x + 1.69889356 = -0.7816x + 4.96838144

이고, 이항하여

-0.6334x + -0.7816x = 4.96838144 - 1.69889356

양변을 정리하여

0.1482x = 3.26948788

x = 22.06132173

또한,

y = -0.7816 × 22.0613 + 4.9683 = -12.2748

X_V= 22.0613㎜

Y_V= -12.2748㎜

이고, 점 O'가 원호 D 상에 위치하므로, 원호 D의 반지름 R_V는,

R_V= √((X_V- X_O')²+ Y_V ²) = √((22.0613 - 0.47)²+ 12.2748²)

= 24.83656(㎜)

이다.

또한, 도 7에 나타낸 원호 상의 임의의 렌즈위치 a는, 원호의 반지름 R_V및 중심좌표 X_V, Y_V로부터,

βa = sin^-1((△if - Y_V)/R_V)

Xa = X_V- R_Vcosβa

의 관계로 되고, 도 8의 표에 원호 D의 △if와 Sl, βa, Xa의 계산값을 나타낸다.

이 예에서는, 무한원 조절 시에 스테레오의 창은 2.5m로 설정되고, 약 700㎜로 초점을 조절한 경우에 있어서 스테레오의 창은 합초거리와 동일하게 약 700㎜에 보이고, 약 700㎜보다 근거리에 초점을 맞춘 경우는, 스테레오의 창은 합초거리보다도 약간 먼 쪽에 보이게 되지만, 그 차이는 작기 때문에 마운트 시에 보정해야 하는 옵셋(offset)량은 매우 적다. 또한, 도 8의 표에 나타낸 원호 데이터를 최단 합초거리가 700㎜보다도 먼 스테레오 카메라에 적용한 경우는, 거의 모든 상황에서 최적인 광축간거리 보정효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 자동광축간거리 조절기구의 구체적인 구조를 설명한다. 도 9는 렌즈보드를 직선이동시키는 자동광축간거리 조절기구를 나타내고, 참조 부호 1은 슬라이드 베이스, 2L, 2R은 슬라이더이고, 슬라이더(2L, 2R)와 그 앞부분의 렌즈보드(3L, 3R)는 일체로 결합되어 있다. 카메라 본체 내의 바닥부에 고정되는 슬라이드 베이스(1)의 상면(上面)에는, 좌우대칭의 직선사행형(直線斜行形) 가이드 홈(4L, 4R)이 형성되고, 슬라이더(2L, 2R)의 하면(下面)에는 가이드 홈(4L, 4R)과 대우(對偶)를 이루는 리브(5L, 5R)가 형성되어 있다.

좌우 슬라이더(2L, 2R)의 내측 부분, 즉, 좌우 촬영렌즈의 광축의 중간 측의 부분에는 각각 직선의 평행 홈(6L, 6R)이 형성되고, 평행 홈(6L, 6R)의 방향은 리브(5L, 5R)의 방향과 직각을 이루고 있다.

왼쪽 슬라이더(2L)의 평행 홈(6L)을 성형한 내측 부분은, 위쪽의 반만큼이 잘라내어져 슬라이더(2L)의 판 두께의 1/2의 두께로 되어 있고, 오른쪽 슬라이더(2R)의 내측 부분도 아래쪽의 반만큼이 잘라내어져 슬라이더(2R)의 판 두께의 1/2의 두께이며, 슬라이더(2L, 2R)를 슬라이드 베이스(1)에 장착한 상태에서는 좌우 슬라이더(2L, 2R)의 내측 부분이 서로 겹친다.

렌즈 이동용 캠(7L, 7R)의 베어링(8)은, 슬라이드 베이스(1)의 중앙의 베어링 부착구멍(1a)에 부착된다. 캠(7L, 7R)은 초점 조절축의 상부에 상하 2단(段)으로 부착되고, 초점 조절축의 하부에 풀리(pulley)(9)가 부착되어 있다.

좌측용 캠(7L)과 우측용 캠(7R)은 동일 형상의 원형 편심 캠으로, 그의 직경은 슬라이더(2L, 2R)의 평행 홈(6L, 6R)의 축과 거의 동일하고, 좌우의 가이드 홈(4L, 4R)이 이루는 각도와 동일한 회전각도 차로 초점 조절축에 부착되어 있어, 좌측용 캠(7L)은 왼쪽 슬라이더(2L)의 평행 홈(6L)에 결합되고, 우측용 캠(7R)은 오른쪽 슬라이더(2R)의 평행 홈(6R)에 결합된다.

카메라 본체(도시 생략)에 축받이되는 풀리(pulley) 축(10)의 머리부에는 초점 조절 노브(knob)(11)가 고착(固着)되고, 하부에 부착한 풀리(12)와 초점 조절축의 풀리(9)에 와이어(13) 또는 벨트가 감긴다.

초점 조절 노브(11)를 회전시킬 경우, 캠(7L, 7R)이 연동하여 회전하고, 좌우의 슬라이더(2L, 2R)는 동기(同期)하여 가이드 홈(4L, 4R)을 따라서 사행(斜行)하며, 초점 조절과 연동하여 광축간거리가 자동적으로 조절된다. 전술한 바와 같이, 평행 홈(6L, 6R)의 방향은 가이드 홈(4L, 4R)의 방향에 대하여 직각이고, 슬라이더(2L, 2R)의 각각의 이동방향과 캠(7L, 7R)의 압력의 작용방향을 일치시키고 있기 때문에, 슬라이더(2L, 2R)가 원활하게 슬라이드한다.

또한, 주지(周知)의 수단이지만, 풀리(9, 12)에 건 와이어(13)를 풀리(9, 12)의 외주(外周)의 한 점에 있어서 고정시킬 경우, 와이어(13)의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 한쌍의 풀리(9, 12)를 확실하게 동기회전(同期回轉)시킬 수 있다.

도 10은, 도 9의 직선형 광축간 조절기구를 탑재한 삼안식(三眼式, three-lens type) 스테레오 카메라(14)를 나타내는 것으로, 카메라 본체(15)의 앞면의 중앙에 파인더 렌즈(16)와 그의 좌우에 한쌍의 촬영렌즈(17L, 17R)가 가로 일렬로 배열되고, 3개의 렌즈(16, 17L, 17R)의 광축은 동일 평면 상에 평행하게 위치한다. 촬영렌즈(17L, 17R)의 배후의 노광면 바로 앞에는 초점면 셔터(focal plane shutter)(도시 생략)가 설치되어 있어, 도 11에 나타낸 바와 같이 파인더 렌즈(16)의 배후에는 45°리플렉스 미러(reflex mirror)(18)가 고정되어 있다. 파인더 렌즈(16)로 입사한 광선은 리플렉스 미러(18)를 통하여 위쪽의 초점판(19)에 결상(結像)되고, 일반적인 일안(一眼, single-lens) 리플렉스 카메라와 마찬가지로 펜터(penta) 프리즘(20) 및 접안렌즈(21)를 통하여 정립정상(正立正像)을 관찰할 수 있다.

도 12는 파인더 렌즈보드를 부착하는 슬라이더(22)와 촬영렌즈의 렌즈보드(3L, 3R)를 나타내고, 슬라이더(22)에는 좌우방향의 평행 홈(23)이 설치되어 있어, 촬영렌즈 이동용의 캠(7L, 7R)과 동일하게 초점 조절축에 설치한 파인더 렌즈 이동용의 원형 편심 캠(24)이 평행 홈(23)에 결합된다. 이것에 의해, 초점 조절축의 회전에 연동하여 3개의 렌즈(16, 17L, 17R)가 동기하여 전후이동하고, 초점판(19) 상의 화상의 합초상태에 의해 초점 조절의 상태를 판단할 수 있다.

파인더 렌즈(16)는 촬영렌즈(17L, 17R)와 초점거리가 동일한 것도 좋지만, 촬영렌즈보다 초점거리가 짧은 파인더 렌즈를 사용할 경우, 파인더 부분의 점유 공간을 삭감할 수 있다. 이 경우는, 도 11에 나타낸 초점판(19)의 크기를 소형화하여 초점판 상의 화상의 화상각도와 촬영렌즈(17L, 17R)에 의한 노광화면의 화면각도를 일치시키는 동시에, 파인더 렌즈의 이동량이 △if = f²/(L - f)의 식을 만족하는 관계로 되도록 파인더 렌즈 이동용 캠(24)의 형상과 치수, 및 슬라이더(22)의 평행 홈(23)의 폭을 설계하는 것이 좋다.

도 13은, 촬영렌즈의 이동 궤적을 원호로 한 스테레오 카메라의 초점 조절 및 광축간거리 조절연동기구의 일례이고, 스테레오 카메라(31)의 본체 프레임(도시 생략)에 좌우 2개의 수직축(32L, 32R)이 회전가능하게 부착되어 있어, 2개의 수직축(32L, 32R)의 상부에 부착한 동일 형상의 동기(同期) 기어(33L, 33R)가 서로 맞물려 있다.

수직축(32L, 32R)의 전방에 배치한 초점 조절축(34)에는, 피니언(pinion) 기어(35)와, 레인지(range) 파인더의 가동 미러를 이동시키기 위한 캠(36)과, 초점 조절 노브(37)를 부착하고, 피니언 기어(35)를 한쪽의 동기 기어(33R)에 맞물림시킨다.

수직축(32L, 32R)에는 각각 상하에 벨 크랭크형 레버(39)가 고착되고, 수직축(32L, 32R)의 각각 외측에 배치한 상하 2개의 벨 크랭크형 레버(39)는, 그 중앙의 축이 본체 프레임(도시 생략)에 설치한 상하의 베어링에 의해 지지된다. 그리고, 이들 좌우 각각 4개의 레버(39)의 앞측 단부(端部)를 좌우 렌즈보드(38L, 38R)의 상하 양면의 내단(內端) 근방과 외단(外端) 근방에 각각 회전가능하게 부착하며, 대우(對偶)가 되는 각각 2개의 레버의 후단부(後端部)를 링크(40)로 연결하여 평행 링크 기구를 구성한다.

좌우 렌즈보드(38L, 38R)의 레버 피벗점은, 각각 수직축(32L, 32R)의 외측에 위치하고 있기 때문에, 초점 조절 노브(37)를 회전시킬 경우, 좌우의 렌즈보드(38L, 38R)는 촬영렌즈의 광축에 대하여 직각을 유지한 상태에서 원호 궤적 상을 평행이동한다. 또한, 레인지 파인더용 캠(36)에 의해 레인지 파인더의 가동 미러를 회동시켜 초점 조절 상태를 시인(視認)할 수 있다. 그리고, 레인지 파인더의 구조는 주지(周知)이기 때문에 그의 설명은 생략한다.

도 14는, 카메라 본체에 대한 렌즈보드(38L, 38R)의 부착 구조를 나타내고, 렌즈보드의 상하 양단(兩端)이 스테레오 카메라(31)의 본체의 상하 벽면에 접하여 슬라이드하는 구조에 의해 외광(外光)을 차단하는 동시에, 렌즈보드(38L, 38R)의 상하방향의 위치를 정확하게 유지한다. 또한, 렌즈보드의 측면과 카메라 본체와의 틈을 차폐(遮蔽)하는 수단으로서는, 후술하는 얇은 판(板) 스프링을 카메라 본체에 부착하고, 이 판 스프링을 렌즈보드의 측면에 탄성적으로 접합시켜 렌즈보드와 카메라 본체와의 틈을 차폐한다.

렌즈보드(38L, 38R)가 이동하는 원호 궤적의 반지름은, 도 13에 나타낸 렌즈보드(38L, 38R)의 레버 피벗점과 수직축(32L, 32R) 중심과의 거리에 의해 결정되고, 레버의 길이와 수직축(32L, 32R) 중심의 위치에 의해 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 다양한 원호 궤적을 실현할 수 있다.

또한, 레버(39)를 연결하는 링크(40)를 생략할 수도 있으나, 링크(40)를 생략한 경우는, 렌즈보드(38L, 38R)의 좌우 양측 2개소의 레버 피벗점을 지나는 직선이 수직축(32L, 32R)에 접근하여 평행 링크 기구의 사점(死点)에 근접했을 때에 동작의 원활성이 저하될 우려가 있으나, 벨 크랭크형 레버(39)의 다른쪽 끝을 링크(40)로 연결함으로써 사점을 해소할 수 있어, 전체 회동 범위에서 원활하게 작동한다.

도 15는 스테레오 카메라의 다른 실시형태를 나타내고, 이 스테레오 카메라(41)는 좌우의 렌즈보드(42L, 42R)를 캠(43)에 의해 동기구동(同期驅動)하여 촬영렌즈(44L, 44R)의 이동 궤적을 원호로 한 것이다. 도 16의 (L) 및 (R)에 나타낸 바와 같이, 좌우 렌즈보드(42L, 42R)의 내측 부분에는 각각 촬영렌즈(44L, 44R)의 광축과 직교하는 방향에 직선의 평행 홈(45L, 45R)이 형성되어 있다.

그리고, 도 12의 렌즈보드(2L, 2R)와 마찬가지로, 왼쪽 렌즈보드(42L)의 내측의 구성형 부분은 위쪽의 반만큼이 잘라내어져 렌즈보드(42L)의 판 두께의 1/2의 두께로 되어 있고, 오른쪽 렌즈보드(42R)의 구성형 부분도 아래쪽 반만큼이 잘라내어져 렌즈보드 (42R)의 판 두께의 1/2의 두께이며, 좌우 렌즈보드(42L, 42R)의 잘라낸 부분을 중첩시키고, 각각 카메라 본체(46)에 길이가 동일한 2개의 링크(47)를 통하여 연결한다.

좌우 렌즈보드(42L, 42R)의 평행 홈(45L, 45R) 내에는, 베이스 프레임(46)의 중앙에 배치한 1개의 원형 편심 캠(43)이 삽입되고, 캠(43)을 부착한 초점 조절축을 회전시킴으로써 좌우의 렌즈보드(42L, 42R)는 대칭으로 원호 궤적 상을 이동한다.

렌즈보드(42L, 42R)의 측면은 이동 궤적과 반대로 만곡(灣曲)한 원호형으로 형성되고, 카메라 본체(46)에 부착한 판 스프링(48)의 앞끝의 엣지를 렌즈보드(42L, 42R)의 측면에 탄성적으로 접합시키고 있기 때문에, 렌즈보드의 초점 조절위치에 관계없이 판 스프링(48)과 렌즈보드(42L, 42R) 사이에 틈이 생기지 않아, 카메라 본체(46) 내에 광선 또는 먼지, 물방울이 침입하지 않는다.

도 17 및 도 18은 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 이 스테레오 카메라(61)는, 도 14의 스테레오 카메라(41)보다도 링크 길이를 짧게 한 것이다. 좌우 각각 2개의 링크(62)는 그의 중간점이 피벗점이고, 중앙의 2개의 링크(62)는 초점 조절축(64)에 회전가능하게 장착되어 있다.

좌측 평행 링크 기구를 구성하는 2개의 링크(62)의 앞끝에는 왼쪽 렌즈보드(65L)가 연결되고, 우측 평행 링크 기구를 구성하는 2개의 링크(62)의 앞끝에는 오른쪽 렌즈보드(65R)가 연결되어 있어, 2개 1세트의 링크의 다른쪽 끝은 각각 캠 팔로워 링크(cam-follower-link)(66L, 66R)에 의해 연결되어 있다.

원형 편심 캠(67)은, 서로 겹치는 2개의 캠 팔로워 링크(66L, 66R)의 평행 홈(68L, 68R)에 결합되어 있어, 캠(67)을 회전시킬 경우, 캠 팔로워 링크(46L, 46R)에 의해 좌우의 렌즈보드(65L, 65R)가 대조적으로 원호를 그리며 이동하고, 그 작용은 도 14의 것과 동일하나, 도 14의 것보다도 레버가 짧기 때문에 원호의 반지름이 작아진다.

또한, 도 19에 나타낸 스테레오 카메라(71)는, 평행 링크 기구를 구성하는 좌우 각각 2개의 링크(72)의 앞부분을 카메라 본체(73)에 회전가능하게 부착하고, 링크(72)의 뒷부분을 각각 렌즈보드(74L, 74R)의 뒷부분에 회전가능하게 부착한 것이고, 좌우 렌즈보드(74L, 74R)의 이동 궤적의 반지름 중심은 각각의 광축의 외측에 위치하고, 종래형 자동광축간거리 조절기구의 곡선 궤적과 거의 유사한 원호 궤적으로 된다.

또한, 본원 출원인은, 리플렉스 미러 및 한 개 또는 다수 개 프리즘의 조합에 의해, 2개의 촬영렌즈를 통하여 입사하는 도립상의 각각 내측 1/2(왼쪽 촬영렌즈의 시계의 좌측 1/2과 오른쪽 촬영렌즈의 시계의 우측 1/2)을 하나의 초점판에 투영하여 하나의 파인더 화면을 합성하는 스테레오 카메라를 이미 제안하였다. 이 스테레오 카메라는, 촬영렌즈의 초점 조절거리에 따라서 파인더 내의 좌우 1/2의 화상이 서로 접근하거나 멀어져 초점의 상태를 판단할 수 있는 것이다.

그리고, 광축간거리 조절기구를 설치한 스테레오 카메라에 있어서는, 촬영렌즈의 광축간거리의 변화에 의해서도 파인더 내의 좌우 1/2의 화상이 서로 접근하거나 멀어지기 때문에, 파인더계(finder系)에 좌우 1/2의 화상 피치를 보정하는 수단을 마련할 필요가 있으나, 이 필요에 대처하기 위해서, 광축간거리의 변화에 연동하여 복합형 프리즘의 일부 또는 전부를 전후로 이동함으로써 좌우 파인더계의 시계를 자동보정하여, 정확한 초점 조절을 가능하게 하는 기구를 설치한 스테레오 카메라도 제안하였다.

본 발명의 스테레오 카메라에 상기의 프리즘 파인더를 탑재할 경우는, 도 12에 나타낸 파인더 렌즈 이동용의 원형 편심 캠(24)과 마찬가지로, 초점 조절축에 프리즘 이동용 캠을 장착하고, 초점/광축간격 조절과 연동하여 프리즘의 일부 또는 전부가 전후로 이동하여 파인더계의 좌우 1/2의 화상 피치가 보정되도록 형성함으로써, 매우 정확한 초점 조절이 가능해진다.

또한, 이 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 이 발명의 기술적 범위 내에 있어서 더욱 다양한 개변이 가능하고, 이 발명이 그들 개변된 것에 영향을 미치는 것은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 스테레오 카메라는, 촬영거리에 따라서 촬영렌즈의 광축간거리가 자동적으로 조절되는 스테레오 카메라에 있어서, 촬영렌즈의 이동 궤적을 사람의 시각작용을 고려하여 보정한 직선 궤적 또는 원호 궤적으로 한 것이고, 스테레오 카메라의 사용 목적 또는 촬영렌즈의 사용법에 맞추어 직선 궤적 또는 원호 궤적을 설정함으로써, 종래형 스테레오 카메라에 있어서 종종 볼 수 있는 원근감의 부자연스러움이 거의 생기지 않고, 누구라도 용이하게 최상의 스테레오 효과를 나타내는 스테레오 사진을 촬영할 수 있어, 스테레오 카메라의 실용 성능의 향상에 기여하는 발명이다

Claims

2개의 촬영렌즈를 각각 독립된 렌즈보드에 마운트하고, 초점 조절 조작에 의한 렌즈보드의 전후이동에 연동하여 좌우 렌즈보드의 간격이 변화하며, 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 합초거리(合焦距離)에 따라 보정되는 자동 광축간거리 조절기구를 설치한 스테레오 카메라에 있어서,

상기 2개의 촬영렌즈의 이동 궤적이, 무한원(無限遠) 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 좌우 노광화면의 피치보다도 좁은 위치와, 최단(最短) 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치와를 연결하는 좌우대칭의 직선인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 촬영렌즈의 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 광축을 따라 그 촬영렌즈들의 주점의 전방 2 내지 3 m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위 내의 위치와, 최단 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격보다 좁은 위치를 지나는 좌우대칭의 직선인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 촬영렌즈의 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 광축을 따라 그 촬영렌즈들의 주점의 서 전방 2 내지 3 m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위내의 위치와, 1 m 전후의 피사체에 대한 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치를 지나는 좌우대칭의 직선인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드를 갖는 슬라이더를 직선 슬라이드 가이드 기구에 의해 카메라 본체에 장착하는 동시에, 2개의 슬라이더의 내측 부분을 상하로 중첩시키고, 그 중첩부분에 각각의 슬라이더의 이동방향에 대하여 90도 변위한 평행 홈을 설치하고, 2개의 슬라이더의 중간에 수직인 초점 조절축을 배치하여, 그 초점 조절축에 동일 형상의 2개의 캠을 고착(固着)하고, 2개의 캠의 삽입 직경은 상기 평행 홈의 폭과 거의 동일하고, 2개의 슬라이더의 이동방향의 변위각도와 동일하게 상대회전각도를 변위시켜 부착하고, 한쪽 캠을 왼쪽 슬라이더의 평행 홈에 결합시키고, 다른쪽 캠을 오른쪽 슬라이더의 평행 홈에 결합시켜, 초점 조절축의 회전에 연동하여 2개의 렌즈보드가 좌우대칭으로 전후로 사행(斜行)하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
2개의 촬영렌즈를 각각 독립된 렌즈보드에 마운트하고, 초점 조절 조작에 의한 렌즈보드의 전후이동에 연동하여 좌우 렌즈보드의 간격이 변화하고, 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 합초거리에 따라 보정되는 자동 광축간거리 조절기구를 설치한 스테레오 카메라에 있어서,

2개의 촬영렌즈의 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 광축간격이 좌우 노광화면의 피치보다도 좁은 위치와, 최단 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치를 지나는 좌우대칭의 원호(圓弧)인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 5 항에 있어서, 상기 원호 이동 궤적의 반지름 중심을 상기 2개의 촬영렌즈의 중간 측에 위치시킨 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 6 항에 있어서, 상기 2개의 촬영렌즈의 원호 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 광축을 따라 그 촬영렌즈들의 주점의 전방 2 내지 3 m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위내의 위치와, 1 m 전후의 피사체에 대한 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치와, 최단 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치를 지나는 좌우대칭의 원호인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 6 항에 있어서, 상기 2개의 촬영렌즈의 원호 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 광축을 따라 그 촬영렌즈들의 주점의 전방 2 내지 3 m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위내의 위치와, 1 m 전후의 피사체에 대한 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치와, 최단 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격보다도 약간 좁은 광축간격 위치를 지나는 좌우대칭의 원호인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 6 항에 있어서, 상기 2개의 촬영렌즈의 원호 이동 궤적이, 무한원 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 광축을 따라 그 촬영렌즈들의 주점의 전방 2 내지 3 m의 거리에서 일치하는 광축간격 범위내의 위치와, 최단 초점 조절위치에서의 상기 2개의 촬영렌즈의 시계가 합초거리에서 일치하는 광축간격 위치보다도 약간 좁은 광축간격 위치를 지나고, 또한, 초점 조절 범위의 전역에 있어서 합초거리에서 시계가 일치하는 광축간격보다도 좁은 광축간격이 되는 좌우대칭의 원호인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 5 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드를 각각 다수의 링크를 통해 카메라 본체에 부착하여 2세트의 평행 링크기구를 구성하고, 2개의 렌즈보드 및 촬영렌즈의 이동 궤적을 좌우대칭의 원호로 한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 10 항에 있어서, 상기 좌우 2세트의 평행 링크기구의 회동축에 동일 형상의 기어를 각각 부착하여 상기 2개의 기어를 서로 맞물리게 하고, 좌우 2세트의 평행 링크기구를 동기(同期)시킨 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 10 항에 있어서, 상기 좌우 2세트의 평행 링크기구에 부착한 좌우 렌즈보드의 내측 부분을 상하로 중첩시키고, 그 중첩부분에 각각 광축방향에 대하여 대략 90도 변위한 평행 홈을 설치하고, 2개의 렌즈보드의 중간에 수직인 초점 조절축을 배치하고, 그 초점 조절축에 상기 평행 홈의 폭과 거의 동일한 삽입 직경을 가지는 캠을 고착하고, 그 캠을 좌우 렌즈보드의 평행 홈에 결합시키고, 초점 조절축을 회전시킴으로써, 2개의 렌즈보드가 동기하여 원호이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 4 항에 있어서, 상기 스테레오 카메라의 카메라 본체의 렌즈보드 부착 부위에 판(板) 스프링을 장착하고, 그 판 스프링을 좌우 렌즈보드의 측면에 탄성적으로 접합시켜, 카메라 본체와 렌즈보드와의 틈을 차폐한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 4 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드의 중간에 파인더 렌즈를 탑재한 슬라이더를 전후로 슬라이드할 수 있도록 부착하고, 렌즈보드 이동용의 초점 조절축에 상기 슬라이더의 이동수단으로서 슬라이더 이동용 캠을 부착하여, 2개의 렌즈보드의 초점/광축간격 조절과 파인더 렌즈의 초점 조절 조작과의 연동기구를 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 4 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드의 중간에 왼쪽 촬영렌즈의 시계의 좌측 1/2의 화면과 오른쪽 촬영렌즈의 시계의 우측 1/2의 화면을 복합형 프리즘에 의해 하나의 초점판에 투영하여 하나의 파인더 화면을 합성하는 프리즘형 파인더를 구비하고, 복합형 프리즘의 일부 또는 전부를 슬라이더에 탑재하여 전후로 슬라이드할 수 있도록 지지하고, 렌즈보드 이동용의 초점 조절축에 상기 슬라이더의 이동수단으로서 슬라이더 이동용 캠을 부착하여, 2개의 렌즈보드의 초점/광축간격 조절과 복합형 프리즘의 시계 보정 조작과의 연동기구를 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 10 항에 있어서, 상기 스테레오 카메라의 카메라 본체의 렌즈보드 부착 부위에 판(板) 스프링을 장착하고, 그 판 스프링을 좌우 렌즈보드의 측면에 탄성적으로 접합시켜, 카메라 본체와 렌즈보드와의 틈을 차폐한 스테레오 카메라.
제 10 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드의 중간에 파인더 렌즈를 탑재한 슬라이더를 전후로 슬라이드할 수 있도록 부착하고, 렌즈보드 이동용의 초점 조절축에 상기 슬라이더의 이동수단으로서 슬라이더 이동용 캠을 부착하여, 2개의 렌즈보드의 초점/광축간격 조절과 파인더 렌즈의 초점 조절 조작과의 연동기구를 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.
제 10 항에 있어서, 상기 2개의 렌즈보드의 중간에 왼쪽 촬영렌즈의 시계의 좌측 1/2의 화면과 오른쪽 촬영렌즈의 시계의 우측 1/2의 화면을 복합형 프리즘에 의해 하나의 초점판에 투영하여 하나의 파인더 화면을 합성하는 프리즘형 파인더를 구비하고, 복합형 프리즘의 일부 또는 전부를 슬라이더에 탑재하여 전후로 슬라이드할 수 있도록 지지하고, 렌즈보드 이동용의 초점 조절축에 상기 슬라이더의 이동수단으로서 슬라이더 이동용 캠을 부착하여, 2개의 렌즈보드의 초점/광축간격 조절과 복합형 프리즘의 시계 보정 조작과의 연동기구를 구성한 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라.