JPH09298760A - 立体撮影アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ズーム撮影時にミラー調整が不要なカメラまた
はビデオカメラ用の立体撮影アダプタを提供する。 【構成】ミラーまたはプリズムを用いてレンズ１の光軸
を中心に視野を２つに分け、片側の視野は２回の反射を
経て外部の画像を取り込みその反対側の視野は３回の反
射を経て外部の画像を取り込む立体撮影アダプタであっ
て３回反射する側の光路中にプリズムを用い、プリズム
のうち同じ１面を全反射面及び透過面として用いること
を特徴とする立体撮影アダプタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は写真撮影用カメラ又は家
庭用ホームビデオカメラに装着して使用する立体撮影用
アダプタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来主として写真撮影の分野で人間の左
右の目に対応する写真を撮ることによる立体撮影は行わ
れていた。立体撮影用のカメラ用アダプタ、立体撮影専
用の２眼カメラ、また使い捨てカメラ用の視野を２分割
するアダプタ等も商品化され、市販されている。市販さ
れているものの多くは写真を左右に２分割し、右目の画
面を写真の右に、左目の画面を写真の左に写し込むタイ
プであり、これを立体視するときは専用の眼鏡を使うか
または右目で右の画面を左目で左の画面を見る平行視と
呼ばれる見方を訓練して見るという方法であった。

【０００３】また出願人は特願平７−３２２５８５にお
いて右目で左の画面を、左目で右の画面を見る交差視と
呼ばれる方法に対応する画像を撮影するための立体撮影
アダプタを提案している。この方法は画面が大きくなっ
ても裸眼で見ることが可能であるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし一眼レフカメラ
やビデオカメラの場合は撮影中にズームを使う場合が多
い。従来の方法でズームを使用した場合アダプタのミラ
ーが固定だと左右の画面の写っているところが違ってし
まうという問題を生ずる。そこで出願人は特願平７−３
２２５８５においてビデオカメラ用立体撮影アダプタで
ズームに対応するための調整機構を出願している。しか
したとえ調整をモータ等で行ったとしても一眼レフカメ
ラやビデオカメラのズームに常に追従することはできな
いのでシャッターチャンスを逃すことにもなる。

【０００５】一方特開昭６３−２５３３２５において
「左眼用ステレオ画像または右眼用ステレオ画像のどち
らか一方をあらかじめ左右反転」する発明か公開されて
いる。これはステレオ画像を重ねたとき再生用テレビモ
ニターが真四角でないことによって発生するすれを防止
することを目的とする発明であるが、「左眼用ステレオ
画像または右眼用ステレオ画像のどちらか一方をあらか
じめ左右反転」するための具体的手段が示されていなか
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためなされたものであり以下に説明する。ミラ
ーまたはプリズムを用いてレンズの光軸を中心に視野を
左右２つに分け、片側の視野はミラーまたはプリズムに
よる２回の反射を経て外部の画像を取り込みその反対側
の視野はミラーまたはプリズムによる３回の反射を経て
外部の画像を取り込むこととした。

【０００７】また３回反射する側の光路中に少なくとも
１個のプリズムを用い、プリズムのうち同じ１面を全反
射面及び透過面として用いることとした。また当該プリ
ズムを光路に沿って展開したときに平行平面板となるよ
う作るものとした。

【０００８】さらに具体的には約６４度の内角Ａ、約３
２度の内角Ｂ、約１２９度の内角Ｃ、約１３５度の内角
Ｄをもち、内角Ａが内角Ｂの２倍である４角柱プリズム
であって内角Ｂと内角Ｃを結ぶ面に反射膜を施したプリ
ズムを用いることとした立体撮影アダプタである。

【０００９】

【作用】片側の視野は２回反射であるので正像が写るが
反対側の視野は３回反射であるので左右反転して写る。
そのため特開昭６３−２５３３２５で示される利点が得
られるのはいうまでもないが最大の利点はズームをした
場合にアダプタの調整の必要が無くなることである。

【００１０】カメラあるいはビデオカメラでズーム操作
を行い望遠側にすると視野は中心付近に絞られる。その
とき左目側が２回反射側とすると、左目側の視野につい
ては中心付近に絞ることは左目側の視野の中の右側に絞
られることである。一方右目側が３回反射側であれば中
心付近に視野を絞る事は右目側の視野の中のやはり右側
に視野が絞られることになる。つまりズームを望遠側に
した場合に視野は左右とも右側に絞られるのでおなじ画
像を映すことになりミラーを調整する必要が無くなる。

【００１１】また３回反射を行うに当たりミラーを用い
ても良いのだがその場合光路が長くなりかなり大型にな
る。そこでプリズムを用いそのうち同じ１面を全反射及
び透過面として使用することとしたのでミラーを使って
３回反射をさせる場合に比べ大幅な小型化が可能とな
る。さらに当該プリズムを光路に沿って展開したときに
平行平面板となるようにしたので色収差の発生がない。

【００１２】具体的に約６４度の内角Ａ、約３２度の内
角Ｂ、約１２９度の内角Ｃ、約１３５度の内角Ｄをも
ち、内角Ａが内角Ｂの２倍である４角柱プリズムであっ
て内角Ｂと内角Ｃを結ぶ面に反射膜を施したプリズム１
を用いた場合光線は以下のように進行する。

【００１３】前方から来た光はミラー３に反射されて例
えば面ＡＢに面の法線を基準として入射角２０度で入射
する。ガラス材が一般的なＢＫ７、屈折率約１．５２と
すると入射した光は出射角１３度でプリズム内に入り、
入射角１９．１度で面ＢＣに入射する。ここには反射コ
ーティングが施されているので光線は同じ１９．１度で
プリズム内に反射する。そして再び面ＡＢに入射角５
１．２度で入射する。ところが臨界角が４１．１度であ
りこれを上回るため光線は面ＡＢで全反射され出射角５
１．２度でプリズム内に反射される。そして面ＤＡに入
射角１３度で入射し、臨界角以下なので透過し、出射角
２０度で出射してレンズに入射する。

【００１４】このように辺ＡＢを透過面かつ反射面とし
て使用しており反射面を迂回しないで透過できるのでミ
ラーを使用した場合に比べ大幅に小型化できる。また入
射角と出射角が同じ事からもわかるとおりこのような光
路で通過した場合本プリズムは平行平面板と等価である
ので色収差は発生しない。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の第１の実施例の上面断面図、図
２は本発明の第１の実施例の正面図である。図中１は本
発明にかかる四角柱プリズムであり上面から見たときそ
の内角は６４．２度（Ａ）、３２．１度（Ｂ）、１２
８．７度（Ｃ）、１３５度（Ｄ）となっている。本実施
例では右目映像用に用いている。２は直角プリズムであ
り左目映像用に用いている。

【００１６】３、４はミラーであり、３は右目映像用で
その傾きはその法線が光軸から５０．４度に設定されて
いる。４は左目映像用でその法線が光軸から５２．５度
に設定されている。５，６はミラー固定板、７はベー
ス、８は全体をカメラ、ビデオカメラ等の先端部に固定
するためのアダプタであり、フィルタ等と同様な方法で
固定できるようになっている。

【００１７】本実施例ではカメラの画角を片側３０度、
立体映像の画角を片側１５度として設計してある。また
プリズム１，２の材質の屈折率を１．５２としてある。
全体の幅は約１３０ｍｍであり、特願平７−３２２５８
５の実施例では約２００ｍｍだったのでかなり小型化さ
れている。

【００１８】次に光線の経路について説明する。立体画
像の最大画角である右側１５度の方向から入射する光線
を考えると右目映像は光線ａ、左目映像は光線ｄとな
る。光線ａはミラー３に入射角６５．４度で入射し反射
する。次にプリズム１の斜面ＡＢに垂直に入射し、プリ
ズム内で斜面ＢＣに３２．１度で入射、反射し再び斜面
ＡＢに内側から入射角６４．２度で入射するが臨界角４
１．１度を越えるので全反射し、斜面ＤＡを垂直に透過
して垂直光線のままレンズに入射する。つまり光軸と平
行に入射するのでこの光線による画像は画面の中心付近
に写ることになる。

【００１９】同じ方向から来た左目映像の光線ｄはミラ
ー４に入射角３７．５度で入射反射し、水平光線となっ
て直角プリズム２に入射し４５度斜面で全反射されて垂
直光線となってレンズに入射する。この場合も映像の中
心付近に像を結ぶことになる。

【００２０】左右片側１５度の範囲の光線は上記と同様
の経路を通り、各面での入射、出射角は以下のようにな
る。 経路 左１５度 中央 右１５度 右ミラー ３５．４ ５０．４ ６５．４ 右プリズムＡＢ面入射 ３０ １５ ０ 右プリズムＡＢ面出射 １９．２ ９．８ ０ 右プリズムＢＣ面 １２．９ ２２．３ ３２．１ 右プリズムＡＢ面 ４５ ５４．４ ６４．２ 右プリズムＤＡ面入射 １９．２ ９．８ ０ 右プリズムＤＡ面出射 ３０ １５ ０ 左ミラー ６７．５ ５２．５ ３７．５ 左プリズム垂直面入射 ３０ １５ ０ 左プリズム垂直面出射 １９．２ ９．８ ０ 左プリズム斜面 ６４．２ ５４．８ ４５ 左プリズム底面入射 １９．２ ９．８ ０ 左プリズム底面出射 ３０ １５ ０ またこの光路にそってプリズム１を展開すると図３のよ
うになり平行平面板と等価であることがわかる。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例であり３回反
射側のプリズム１を６０度、３０度の角をもつ直角三角
プリズムとしてある。また、２回反射側の直角プリズム
２は斜面に反射膜を施し、ミラーとして用いている。ま
た２回反射側のミラー４の傾きは第１の実施例と同じで
あるが３回反射側のミラー３の傾きは５２．５度とな
る。この場合両プリズムとも直角プリズムであるので製
作、組立が容易であるという利点がある。

【００２２】この場合の光路も第１の実施例と同様であ
り、光線の入射角等は下記のようになる。 経路 左１５度 中央 右１５度 右ミラー ５２．５ ６７．５ ８２．５ 右プリズムＡＢ面入射 ３０ １５ ０ 右プリズムＡＢ面出射 １９．２ ９．８ ０ 右プリズムＢＣ面 １０．８ ２０．２ ３０ 右プリズムＡＢ面 ４０．８ ５０．２ ６０ 右プリズムＤＡ面入射 １９．２ ９．８ ０ 右プリズムＤＡ面出射 ３０ １５ ０ 左ミラー ６７．５ ５２．５ ３７．５ 左プリズム斜面 ７５ ６０ ４５

【００２２】また３回反射側のプリズムを光路に従って
展開すると図５のようになり平行平面板と等価であり、
色収差は発生しない。

【００２３】上記各実施例に示すアダプタを装着した場
合の再生像の鑑賞は片側の画面が左右反転しているので
裸眼で見ることは不可能であるが図６に示す特開昭６３
−２５３３２５に例示されている倒立プリズム９等を用
いた方法で行うことができる。

【００２４】さらにより簡易な方法として図７のように
画面の分割されているところにミラー１０を垂直にた
て、そのミラー１０が両目間にくるような位置で鑑賞す
る方法がある。この方法は構成が簡単でまた誰でも比較
的容易に立体視ができるという利点がある。一方画面と
鑑賞位置が固定されているので鑑賞中に自由がきかな
い、画面が大きいと大きなミラーが必要になる等の問題
点もある。

【００２５】さらに簡易な方法として図８のよう片方の
眼のわずかに内側に３ｃｍ四方程度のミラー１１を垂直
に置き、ミラー１１のある側の目でミラー１１に映った
左右反転像を、ミラー１１の無い側では直接正立像を見
るという方法がある。この方法は特開昭６３−２５３３
２５の倒立プリズムよりさらに簡易な１枚のミラーで鑑
賞可能となるところにメリットがある。ただし小さいミ
ラーで反転像を見るためには両眼を交差視のように寄せ
る必要があり、誰でもが容易にできる方法ではない。

【００２６】以上のように本立体アダプタで撮影された
画像を立体視する方法については様々な方法があり各個
人に最も合った方法を選択することができる。なおいず
れの方法でも左右反転する側を撮影時と合わせる必要が
ある。各実施例については撮影時も鑑賞時も右目側映像
を反転する場合を示した。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば片側の視野は２回反射であるので正像が写るが反対側
の視野は３回反射であるので左右反転して写る。そのた
め再生画像を表示する際曲率のあるようなテレビモニタ
ーで再生したとしても倒立像を折り返すため左右の画像
を正確に重ね合わすことができ立体像の違和感を低減す
る事ができる。

【００２８】またカメラあるいはビデオカメラでズーム
操作を行い望遠側にすると視野は中心付近に絞られ、そ
のとき左目側が２回反射側とすると、左目側の視野につ
いては中心付近に絞られることは左目側の視野の中の右
側に絞られることであり一方右目側が３回反射側であれ
ば中心付近に視野が絞られる事は右目側の視野の中のや
はり右側に視野が絞られることになり、つまりズームを
望遠側にした場合に視野は左右とも右側に絞られるので
おなじ画像を映すことになりズームを変化させてもミラ
ー調整無く立体像を撮影することができる。

【００２９】また３回反射を行うに当たりプリズムを用
い、そのうち同じ１面を全反射及び透過面として使用す
ることとし、反射面を迂回しないで透過できるのでミラ
ーを使って３回反射をさせる場合に比べ大幅な小型化が
可能となる。さらに当該プリズムを光路に沿って展開し
たときに平行平面板となるようにしたので色収差の発生
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の上面断面図

【図２】本発明の第１の実施例の正面図

【図３】本発明の第１の実施例に用いるプリズムの光路
展開図

【図４】本発明の第２の実施例の上面断面図

【図５】本発明の第２の実施例に用いるプリズムの光路
展開図

【図６】本発明の立体撮影アダプタにより撮影した画像
の第１の鑑賞方法説明図

【図７】本発明の立体撮影アダプタにより撮影した画像
の第２の鑑賞方法説明図

【図８】本発明の立体撮影アダプタにより撮影した画像
の第３の鑑賞方法説明図

【符号の説明】

１ プリズム ２ 直角プリズム ３、４ ミラー ５、６ ミラー取付板 ７ ベース ８ アダプタ ９ 倒立プリズム １０、 １１ 観賞用ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミラーまたはプリズムを用いてレンズ１の
   光軸を中心に視野を左右２つに分け、片側の視野はミラ
   ーまたはプリズムによる２回の反射を経て外部の画像を
   取り込みその反対側の視野はミラーまたはプリズムによ
   る３回の反射を経て外部の画像を取り込むことを特徴と
   する立体撮影アダプタ。
2. 【請求項２】ミラーまたはプリズムを用いてレンズ１の
   光軸を中心に視野を２つに分け、片側の視野はミラーま
   たはプリズムによる２回の反射を経て外部の画像を取り
   込みその反対側の視野はミラーまたはプリズムによる３
   回の反射を経て外部の画像を取り込む立体撮影アダプタ
   において３回反射する側の光路中に少なくとも１個のプ
   リズムを用い、プリズムのうち同じ１面を全反射面及び
   透過面として用いることを特徴とする立体撮影アダプ
   タ。
3. 【請求項３】ミラーまたはプリズムを用いてレンズ１の
   光軸を中心に視野を２つに分け、片側の視野はミラーま
   たはプリズムによる２回の反射を経て外部の画像を取り
   込みその反対側の視野はミラーまたはプリズムによる３
   回の反射を経て外部の画像を取り込む立体撮影アダプタ
   であって３回反射する側の光路中に少なくとも１個のプ
   リズムを用い、プリズムのうち同じ１面を全反射面及び
   透過面として用いる立体撮影アダプタにおいて当該プリ
   ズムを光路に沿って展開したときに平行平面板となるこ
   とを特徴とする立体撮影アダプタ。
4. 【請求項４】約６４度の内角Ａ、約３２度の内角Ｂ、約
   １２９度の内角Ｃ、約１３５度の内角Ｄをもち、内角Ａ
   が内角Ｂの２倍である４角柱プリズムであって内角Ｂと
   内角Ｃを結ぶ面に反射膜を施したプリズムを用いること
   を特徴とする立体撮影アダプタ。