CN103026295A - 透镜单元 - Google Patents

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CN103026295A
CN103026295A CN2011800368041A CN201180036804A CN103026295A CN 103026295 A CN103026295 A CN 103026295A CN 2011800368041 A CN2011800368041 A CN 2011800368041A CN 201180036804 A CN201180036804 A CN 201180036804A CN 103026295 A CN103026295 A CN 103026295A
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lens unit
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optical
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森田哲哉
小西章雄
伊藤真和
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

3D转接器(100)具备左眼用光学系统(OL)、右眼用光学系统(OR)、调整机构(8)、以及外装部(101)。外装部(101)收容左眼用光学系统(OL)和右眼用光学系统(OR),并能够安装于摄影机(200)。调整机构(8)为了从外装部(101)的外部调整左眼用光学像(QL1)和右眼用光学像(QR1)中的至少一方的相对于CMOS图像传感器(110)的位置而设置。

Description

透镜单元
技术领域
在此公开的技术涉及透镜单元。
背景技术
作为拍摄装置,众所周知有数码照相机、数码摄影机等数字摄像机。数字摄像机具有CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器等拍摄元件。拍摄元件将由光学系统形成的光学像转换为图像信号。如此,能够获取被拍摄体的图像数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-274214号公报
近年来,拍摄立体图像的拍摄装置的开发得到进展。立体图像是三维显示用的图像,包含具有视差的左眼用图像和右眼用图像。此类拍摄装置具备透镜单元,该透镜单元具有左右一对光学系统(例如,参照专利文献1)。
发明内容
(A)为了显示适当的三维图像,需要使左眼用光学像和右眼用光学像相对于拍摄元件而成像在适当的位置。
然而,也考虑有时因产品的个体差异导致左眼用光学像和右眼用光学像的位置与设计位置产生偏差而难以得到适当的立体图像。
本发明的第一课题在于,提供能够比较简单地减少产品的个体差异对立体图像的影响的透镜单元。
(B)另外,为了显示适当的三维图像,在立体图像中优选减小左眼用图像和右眼用图像的上下方向的相对偏差(以下,也称作垂直相对偏差)。并且,为了显示适当的三维图像,优选将由左右一对光学系统形成的收敛角设定为适当的值。另外,为了显示适当的三维图像,优选使由左右一对光学系统形成的左眼用图像和右眼用图像的调焦状态一致。并且,为了显示适当的三维图像,优选将立体图像的垂直方向或水平方向的拍摄范围设定为规定的设计位置。
然而,考虑有时因产品的个体差异导致垂直相对偏差超出允许范围、或因产品的个体差异导致收敛角与设计值产生偏差。并且,还考虑到有时因产品的个体差异导致左眼用图像和右眼用图像的对焦状态产生偏差、或是立体图像的垂直方向或水平方向的拍摄范围与规定的设计位置产生偏差。
另一方面,虽然要求实现透镜单元的小型化,但并未提出有考虑过上述那样的产品个体差异的影响的小型的三维拍摄用透镜单元的方案。
本发明的第二课题在于,提供能够实现小型化并减少产品个体差异对立体图像的影响的透镜单元。
(1)第一特征所涉及的透镜单元用于将光导入拍摄装置的拍摄元件。该透镜单元具备第一光学系统、第二光学系统、支承单元、调整单元。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。支承单元收容第一光学系统和第二光学系统,并能够安装于拍摄装置。调整单元为了从支承单元的外部调整第一光学像和第二光学像中的至少一方相对于拍摄元件的位置而设置。
由于该透镜单元能够使用调整单元从支承单元的外部调整第一光学像和第二光学像中的至少一方相对于拍摄元件的位置,因此能够比较简单地减少产品的个体差异对立体图像的影响。
(2)第二特征所涉及的透镜单元具备第一光学系统、第二光学系统、支承单元。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。支承单元收容第一光学系统和第二光学系统。第一光学系统具有以能够相对于支承单元大致沿第一方向移动的方式配置的相对偏差调整光学系统。第一方向是在第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于第一光轴和第二光轴的基准平面正交的方向。
在该透镜单元中,由于第一光学系统具有相对偏差调整光学系统,因此通过使相对偏差调整光学系统相对于支承单元沿第一方向移动,能够调整第一光学像在垂直方向上的位置。由此,能够减少第一光学像和第二光学像的垂直相对偏差,从而能够减少产品的个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在支承单元收容有第一光学系统和第二光学系统,因此容易实现透镜单元的小型化。
根据上述结构,能够提供一种透镜单元,该透镜单元能够实现小型化并减少产品的个体差异对立体图像的影响。
(3)第三特征所涉及的透镜单元具备第一光学系统、第二光学系统、支承单元。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。支承单元收容第一光学系统和第二光学系统。第二光学系统具有以能够相对于支承单元沿大致第一调整方向移动的方式配置的收敛角调整光学系统。第一调整方向是在第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于第一光轴和第二光轴的基准平面平行且与第二光轴大致正交的方向。
在该透镜单元中,由于第二光学系统具有收敛角调整光学系统,因此通过使收敛角调整光学系统相对于支承单元沿第一调整方向移动,能够调整第一光轴和第二光轴所成的收敛角,从而能够减少产品的个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在支承单元收容有第一光学系统和第二光学系统,因此容易实现透镜单元的小型化。
根据上述结构,能够提供一种透镜单元,该透镜单元能够实现小型化并减少产品的个体差异对立体图像的影响。
(4)第四特征所涉及的透镜单元具备第一光学系统、第二光学系统、支承单元。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。支承单元收容第一光学系统和第二光学系统。第二光学系统具有配置成能够相对于支承单元沿大致平行于第二光轴的对焦调整方向移动的对焦调整光学系统。
在该透镜单元中,由于第二光学系统具有对焦调整光学系统,因此通过使对焦调整光学系统沿着第二光轴移动,能够使第二光学像的调焦状态与第一光学像的调焦状态吻合,从而能够减少产品的个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在支承单元收容有第一光学系统和第二光学系统,因此容易实现透镜单元的小型化。
根据上述结构,能够提供一种透镜单元,该透镜单元能够实现小型化并减少产品的个体差异对立体图像的影响。
(5)第五特征所涉及的透镜单元具备框体、第一光学系统、第二光学系统、主体框。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第一光学系统配置在框体内。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。第二光学系统配置在框体内。主体框支承第一光学系统和第二光学系统,以能够相对于框体沿大致第一方向移动的方式配置于框体内。第一方向是与大致平行于第一光轴和第二光轴的基准平面正交的方向。
在该透镜单元中,由于支承第一光学系统和第二光学系统的主体框配置成能够相对于框体沿大致第一方向移动,因此通过使主体框相对于框体沿第一方向移动,能够调整第一光学像和第二光学像相对于拍摄元件的在垂直方向上的位置,从而能够将立体图像在垂直方向上的拍摄范围调整为规定的设计位置。
另外,由于在框体内收容有第一光学系统和第二光学系统,因此容易实现透镜单元的小型化。
根据上述结构,能够提供一种透镜单元,该透镜单元能够实现小型化并减少产品的个体差异对立体图像的影响。
(6)该透镜单元具备框体、第一光学系统、第二光学系统、主体框。第一光学系统是用于形成从第一视点观察的第一光学像的光学系统,且具有第一光轴。第一光学系统配置在框体内。第二光学系统是用于形成从与第一视点不同的第二视点观察的第二光学像的光学系统,且具有第二光轴。第二光学系统配置在框体内。主体框支承第一光学系统和第二光学系统,以能够相对于框体大致沿第一调整方向移动的方式配置在框体内。第一调整方向是在第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于第一光轴和第二光轴的基准平面平行且与第二光轴大致正交的方向。
在该透镜单元中,由于支承第一光学系统和第二光学系统的主体框配置成能够相对于框体沿大致第一调整方向移动,因此通过使主体框相对于框体沿第一调整方向移动,能够调整第一光学像和第二光学像相对于拍摄元件的水平方向上的位置,从而能够将立体图像在水平方向上的拍摄范围调整为规定的设计位置。
另外,由于在框体内收容有第一光学系统和第二光学系统,因此容易实现透镜单元的小型化。
根据上述结构,能够提供一种透镜单元,该透镜单元能够实现小型化并减少产品的个体差异对立体图像的影响。
附图说明
图1是摄影机单元的立体图。
图2是摄影机单元的分解立体图。
图3是摄影机单元的光学系统的结构图。
图4是摄影机的概要结构图。
图5是摄影机的框图。
图6是有效图像范围的说明图。
图7是收敛角以及立体基线的说明图。
图8是3D转接器的立体图。
图9是3D转接器的立体图。
图10是3D转接器的局部分解立体图。
图11是上壳体及螺纹环单元17的分解立体图。
图12是3D转接器的分解立体图。
图13是3D转接器的分解立体图。
图14是3D转接器的分解立体图。
图15是3D转接器的分解立体图。
图16是3D转接器的分解立体图。
图17是3D转接器及盖的分解立体图。
图18是第一棱镜组及第二棱镜组的偏振光角的说明图。
图19是3D转接器的立体图(卸下了外装部的状态)。
图20是3D转接器的分解立体图(卸下了外装部的状态)。
图21是3D转接器的立体图(卸下了外装部及前面板的状态)。
图22是3D转接器的主视图(卸下了外装部及前面板的状态)。
图23是主体框的立体图。
图24是主体框的分解立体图。
图25是主体框的分解立体图。
图26是中间透镜框周边的分解立体图。
图27是棱镜支承架周边的分解立体图。
图28是第一调整框周边的分解立体图。
图29是第一调整框的立体图。
图30是第一前侧支承孔及第一后侧支承孔的结构图。
图31是第一限制机构的主视图。
图32是第二调整框周边的分解立体图。
图33是第二调整框的立体图。
图34是主体框的仰视图。
图35是第二前侧支承孔及第二后侧支承孔的结构图。
图36是第二限制机构的主视图。
图37是第三调整机构的分解立体图。
图38是第三调整机构的分解立体图。
图39是第三调整机构的立体图(从下表面观察到的情况)。
图40是第三调整机构的仰视图。
图41是操作机构及其周边的分解立体图。
图42是有效图像区域的说明图。
图43是有效图像区域的说明图。
图44是有效图像区域的说明图。
图45是左眼用光学像的结构图。
图46是右眼用光学像的结构图。
图47是左眼用光学像和右眼用光学像的结构图。
图48是垂直相对偏差调整时的左眼用光学像和右眼用光学像的说明图。
图49是流程图。
图50是流程图。
图51是第一旋转轴和第二旋转轴的支承方法的说明图。
图52是遮光片的俯视图(其他实施方式)。
图53是垂直相对偏差调整时的左眼用光学像和右眼用光学像的说明图(其他实施方式)。
图54是通常拍摄时的与图53对应的图(其他实施方式)。
图55中,(A)是调整垂直相对偏差的结构的一例(其他实施方式),(B)是调整垂直相对偏差的结构的一例(其他实施方式)。
图56是调整收敛角的结构的一例(其他实施方式)。
具体实施方式
〔摄影机单元的概要〕
如图1所示,摄影机单元1具备摄影机200(拍摄装置的一例)、以及安装在摄影机200上的3D转接器100(透镜单元的一例)。如图2所示,3D转接器100构成为能够相对于摄影机200拆装。摄影机200具有单轴光学系统V,该单轴光学系统V具有光轴A0。另一方面,3D转接器100具有双轴光学系统,该双轴光学系统具有左眼光轴AL(第一光轴或第二光轴的一例)以及右眼光轴AR(第一光轴或第二光轴的一例)。在进行二维拍摄的情况下,仅利用摄影机200进行拍摄,在进行三维拍摄的情况下,在摄影机200安装3D转接器100而进行拍摄。即,摄影机200能够应对二维拍摄、三维拍摄。
此外,为了方便说明,将摄影机单元1的被拍摄体侧称为前、将与摄影机单元1的被拍摄体的相反一侧称为后,将摄影机单元1的通常姿态(以下,也称为横置拍摄姿态)的竖直上侧称为上、将竖直下侧称为下。在摄影机单元1的通常姿态下,朝向被拍摄体而将右侧称为右、将左侧称为左。
另外,在以下的说明中,对3D转接器100及摄影机200设定三维正交坐标系。在以下的说明中,X轴方向是与X轴平行的方向,Y轴方向是与Y轴平行的方向,Z轴方向是与Z轴平行的方向。如图2所示,由于Y轴设定为与光轴A0平行,因此左眼光轴AL和右眼光轴AR形成为与Y轴大致平行。并且,在左眼光轴AL和右眼光轴AR交叉的状态下,在以大致平行于左眼光轴AL和右眼光轴AR的假想面为基准平面的情况下,Z轴方向与基准平面正交。
另外,如图3所示,在以下的说明中,将包含摄影机200的光轴A0及Z轴的假想面称作中间基准面B。中间基准面B配置于左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR之间,被定义在左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的中央。中间基准面B配置为与左眼光轴AL和右眼光轴AR大致平行。中间基准面B与X轴方向正交。换言之,左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR相对于中间基准面B配置于大致左右对称的位置。并且,中间基准面B与所述基准平面正交。基准平面也可称作与图3的纸面平行的假想面。
需要说明的是,Z轴方向是与基准平面大致正交的第一方向和第二调整方向的一例。X轴方向是与右眼光轴AR和Z轴方向(第一方向)大致正交的第二方向和第一调整方向的一例。Y轴方向是第三调整方向的一例。第三调整方向与Y轴方向大致平行。在此,“大致正交”及“大致平行”表示允许收敛角量的偏差、尺寸误差等。
〔摄影机的结构〕
如图1~图4所示,摄影机200具有视频透镜单元201及摄影机主体202。
<1:视频透镜单元201的结构>
如图4所示,视频透镜单元201为了形成被拍摄体的光学像而设置,具有光学系统V及驱动单元271。
(1)光学系统V
如图3所示,光学系统V是具有光轴A0的单轴光学系统,具有第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3以及第四透镜组G4。
第一透镜组G1配置于在光学系统V中最靠近被拍摄体的位置。第二透镜组G2(变焦调整透镜组的一例)是变焦调整用的透镜组,设置成能够沿着光轴A0移动。第三透镜组G3是相机抖动修正用的透镜组。第四透镜组G4(对焦透镜组的一例)是对焦调整用的透镜组,设置成能够沿着光轴A0移动。
(2)驱动单元271
如图4所示,驱动单元271为了调整光学系统V的状态而设置,具有变焦电机214、OIS致动器221、修正镜头位置检测传感器222、变焦位置检测传感器223、焦点位置检测传感器224以及对焦电机233。
变焦电机214(变焦驱动部的一例)沿与光轴A0平行的方向驱动第二透镜组G2。通过使第二透镜组G2沿与光轴A0平行的方向移动,能够调整光学系统V的焦距。变焦电机214由摄像机控制器140控制。在本实施方式中,虽然变焦电机214是步进电机,但也可以是DC电机、伺服电机以及超声波电机等其他致动器。
OIS致动器221对第三透镜组G3进行驱动。修正镜头位置检测传感器222对第三透镜组G3所包含的修正镜头的位置进行检测。
对焦电机233(焦点驱动部的一例)沿与光轴A0平行的方向驱动第四透镜组G4。通过使第四透镜组G4沿与光轴A0平行的方向移动,能够调整拍摄距离(从摄影机200到对准焦点的被拍摄体之间的距离)。对焦电机233由镜头控制器240控制。在本实施方式中,虽然对焦电机233是步进电机,但也可以是例如DC电机、伺服电机以及超声波电机等其他致动器。
<2:摄影机主体202的结构>
如图4所示,摄影机主体202具备CMOS图像传感器110、相机监视器120、显示控制部125、操作部130、卡槽170、DRAM241、图像处理部210、温度传感器118、抖动量检测传感器275以及摄像机控制器140。如图5所示,上述各部分与总线20连接,经由总线20而相互之间能够实现数据的接收发送。
(1)CMOS图像传感器110
如图4所示,CMOS图像传感器110(拍摄元件的一例)将由视频透镜单元201形成的被拍摄体的光学像(以下,也称作被拍摄体像)转换为图像信号。CMOS图像传感器110根据由时标产生器212生成的时标信号而输出图像信号。由CMOS图像传感器110生成的图像信号被图像处理部210数字化并转换为图像数据。能够利用CMOS图像传感器110来获取静像数据及动画数据。获取的动画数据也用于全程图像的显示。
在此,全程图像是指动态图像数据中没有被存储卡171记录的图像。全程图像主要是动画,为了确定动态图像或静态图像的构图而由相机监视器120显示。
如图5所示,CMOS图像传感器110具有接收透过了视频透镜单元201的光的受光面110a。在受光面110a上形成被拍摄体的光学像。如图6所示,在从摄影机主体202的背面侧进行观察的情况下,第一受光面110L占据受光面110a的左半部分,第二受光面110R占据受光面110a的右半部分。第一受光面110L以及第二受光面110R的面积相同。在将3D转接器100安装于摄影机200而进行拍摄的情况下,在第一受光面110L形成左眼用光学像QL1,在第二受光面110R形成右眼用光学像QR1。
此外,CMOS图像传感器110是将被拍摄体的光学像转换为电图像信号的拍摄元件的一例。拍摄元件是指包含CMOS图像传感器110、CCD图像传感器等光电转换元件的概念。
(2)相机监视器120
图5所示的相机监视器120是例如液晶显示器,将显示用图像数据作为图像而进行显示。显示用图像数据是用于将被图像处理过的图像数据、摄影机单元1的拍摄条件、操作菜单等作为图像而进行显示的数据,由摄像机控制器140生成。相机监视器120能够选择性地显示动态图像或静态图像。如图1或图2所示,在本实施方式中,虽然相机监视器120配置于摄影机主体202的侧面,但相机监视器120也可以配置于摄影机主体202的任意位置。
此外,相机监视器120是设置于摄影机主体202的显示部的一例。作为显示部,除此之外,还能够使用有机EL、无机EL、等离子显示板等能够显示图像的装置。
(3)操作部130
如图4所示,操作部130具有录像按钮131、变焦杆132、调整模式按钮133。录像按钮131接受用户的录像操作。变焦杆132是设置于摄影机主体202的上表面的杆开关,用于变焦调整。设置调整模式按钮133是为了将摄影机200切换成进行三维摄影时的左右图像的各种位置调整的调整模式。操作部130只要能够接受用户的操作即可,能够包含按钮、杆、刻度盘、触控面板等各种类型的操作系统。
(4)卡槽170
如图4所示,卡槽170中能够安装存储卡171。槽170根据来自相机控制器140的控制来控制存储卡171。具体而言,卡槽170在存储卡171中存储图像数据,从存储卡171输出图像数据。例如,卡槽170在存储卡171中存储动态图像数据,并从存储卡171输出动态图像数据。
存储卡171能够存储相机控制器140通过图像处理而生成的图像数据。例如,存储卡171能够存储非压缩的RAW图像数据或压缩后的JPEG图像数据。进而,存储卡171还能够存储多重画面(MPF)形式的立体图像数据。
另外,能够经由卡槽170而将预先存储在内部的静态图像数据从存储卡171输出。从存储卡171输出的静态图像数据由相机控制器140进行图像处理。例如,相机控制器140对从存储卡171取得的静态图像数据实施拉伸处理而生成显示用静态图像数据。
存储卡171还能够存储通过相机控制器140进行图像处理而生成的动态图像数据。例如,存储卡171能够存储按照动态图像压缩规格即H.264/AVC压缩后的动态图像数据。能够经由卡槽170而将预先存储在内部的动态图像数据从存储卡171输出。从存储卡171输出的动态图像数据由相机控制器140进行图像处理。例如,相机控制器140对从存储卡171取得的动态图像数据实施拉伸处理而显示用动态图像数据。
(5)摄像机控制器140
摄像机控制器140对摄影机主体202整体进行控制。摄像机控制器140与操作部130电连接。从操作部130向摄像机控制器140输入操作信号。摄像机控制器140在进行控制动作、后述的图像处理动作时,将DRAM241用作工作存储器。
另外,摄像机控制器140将用于控制视频透镜单元201的信号经由机身卡口150及镜头卡口250而发送至镜头控制器240,从而间接地控制视频透镜单元201的各部分。并且,摄像机控制器140经机身卡口150及镜头卡口250而从镜头控制器240收到各种信号。
摄像机控制器140具有CPU(Central Processing Unit)140a、ROM(ReadOnly Memory)140b(目标存储部的一例)以及RAM(Random AccessMemory)140c,通过向CPU140a读入储存于ROM140b的程序而能够实现各种功能。
另外,摄像机控制器140具有再生模式、二维拍摄模式及三维拍摄模式。利用所述三维拍摄切换按钮133,摄像机控制器140能够在二维拍摄模式与三维拍摄模式之间切换动作模式。
另外,摄像机控制器140具有驱动控制部140d。驱动控制部140d在二维拍摄模式及三维拍摄模式下基于表示产品的个体差异的目标数据(后述)而控制变焦电机214,将第二透镜组G2驱动至所希望的位置。由此,即便存在产品的个体差异也能够将第四透镜组G4(对焦透镜组)配置于设计基准位置。目标数据是表示例如光学系统V的个体差异的数据,在制造时或出厂时对应于每个产品进行目标数据的计算。目标数据是能够换算为例如焦距的数据,更具体而言,作为目标数据,想到了表示相对于焦距的设计值的差量的数据。目标数据储存于例如ROM140b。
元数据生成部147生成包含立体基线以及收敛角的元数据。在此,如图7所示,立体基线是指左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR之间的距离。并且,收敛角是指左眼光轴AL和右眼光轴AR所成的角度。立体基线以及收敛角在显示立体图像时使用。收敛点是指左眼光轴AL与右眼光轴AR的交点。
图像文件生成部148将被图像压缩部217(后述)压缩的左眼用图像数据和右眼用图像数据与元数据组合,从而生成MPF形式的立体图像文件。生成的图像文件发送到例如卡槽170并保存于存储卡171中。
(6)图像处理部210
如图5所示,图像处理部210具有信号处理部215、图像提取部216、修正处理部218及图像压缩部217。
信号处理部215将由CMOS图像传感器110生成的图像信号数字化并生成在CMOS图像传感器110上成像的光学像的基本图像数据。具体而言,信号处理部215将从CMOS图像传感器110输出的图像信号转换为数字信号,并对该数字信号实施噪声除去、边缘增强等数字信号处理。由信号处理部215生成的图像数据作为RAW数据而暂时存储于DRAM241。在此,将由信号处理部215生成的图像数据称作基本图像数据。
图像提取部216从由信号处理部215生成的基本图像数据提取左眼用图像数据和右眼用图像数据。左眼用图像数据与由左眼用光学系统OL形成的左眼用光学像QL1(参照图6)的一部分对应。右眼用图像数据与由右眼用光学系统OR(参照图6)形成的右眼用光学像QR1的一部分对应。图像提取部216根据预先设定的第一提取区域AL2和第二提取区域AR2而从储存于DRAM241的基本图像数据提取左眼用图像数据和右眼用图像数据(参照图6)。由图像提取部216提取的左眼用图像数据和右眼用图像数据暂时储存于DRAM241。
修正处理部218对提取出的左眼用图像数据和右眼用图像数据分别进行歪曲像差修正以及斑点修正等修正处理。在修正处理之后,左眼用图像数据和右眼用图像数据暂时储存于DRAM241。
图像压缩部217基于摄像机控制器140的命令而对存储于DRAM241的修正后的左眼用图像数据和右眼用图像数据实施压缩处理。通过该压缩处理,图像数据的数据大小比原来的数据大小变小。作为图像数据的压缩方法,考虑例如对每一帧的图像数据进行压缩的JPEG(Joint PhotographicExperts Group)方式。压缩后的左眼用图像数据和右眼用图像数据暂时储存于DRAM241。
(7)温度传感器118
图5所示的温度传感器118(温度检测部的一例)检测摄影机200的环境温度。温度传感器118配置于能够检测光学系统V周边的温度的位置。虽然温度传感器118是热电偶,但也可以是能够检测摄影机200的环境温度的其他传感器。由温度传感器118检测出的温度用于通过相机控制器140的驱动控制部140d进行基准面距离的偏差修正。
〔3D转接器的结构〕
如图8以及图14所示,3D转接器100具有外装部101(框体的一例)、左眼用光学系统OL、右眼用光学系统OR、主体框2、调整机构8以及操作机构6。由外装部101以及主体框2构成收容第一光学系统和第二光学系统且能够安装于拍摄装置的支承单元。如图14所示,调整机构8以能够使左眼光轴AL和右眼光轴AR相对于光学系统V的光轴A0移动的方式支承左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR。调整机构8(调整单元的一例)具有第一调整机构3(相对偏差调整机构的一例)、第二调整机构4(收敛角调整机构的一例)以及第三调整机构5(主体框调整机构的一例、位置调整机构的一例)。
在此,左眼用光学系统是与左侧的视点对应的光学系统,具体而言,是配置于最靠近被拍摄体侧(前侧)的光学元件朝向被拍摄体而配置于左侧的光学系统。同样,右眼用光学系统是与右侧的视点对应的光学系统,具体而言,是配置于最靠近被拍摄体侧(前侧)的光学元件朝向被拍摄体而配置于右侧的光学系统。
此外,在此所说的光学元件是指具有正或负的光焦度的光学元件,不仅包含玻璃(例如,后述的玻璃16)。
(1)外装部101
如图8所示,外装部101(框体的一例)具有上壳体11、下壳体12、前壳体13、罩15及螺纹环单元17。下壳体12由螺丝固定于上壳体11。前壳体13由螺丝固定于上壳体11以及下壳体12。在上壳体11将罩15安装成能够开闭。上壳体11具有凹部11a。罩15在关闭的状态下嵌入凹部11a中。
如图9所示,上壳体11构成为如下方式,即,在罩15打开的状态下露出操作机构6的垂直位置调整刻度盘57、相对偏差调整刻度盘61和水平位置调整刻度盘62。在凹部11a内配置有垂直位置调整刻度盘57、相对偏差调整刻度盘61和水平位置调整刻度盘62。在上壳体11将罩15安装成能够开闭。当打开罩15时,能够操作垂直位置调整刻度盘57、相对偏差调整刻度盘61和水平位置调整刻度盘62。
如图10所示,上壳体11安装于主体框2的上侧。上壳体11将主体框2支承为能够向Z轴方向及X轴方向移动。
如图11所示,螺纹环单元17具有安装于上壳体11及下壳体12的后壳体17a、用于将3D转接器100安装于前框299(参照图2)的螺纹环17b。后壳体17a将螺纹环17b支承成能够旋转。通过使螺纹环17b与摄影机200的前框299连接,能够将3D转接器100安装于摄影机200。
如图12所示,前壳体13安装于主体框2的前侧(靠近被拍摄体的一侧)。前壳体13具有开口13a、安装于开口13a的玻璃16。如图17所示,能够在前壳体13安装盖9。安装盖9从而保护玻璃16或进行相对偏差调整。
如图13所示,下壳体12覆盖主体框2的下侧并安装于上壳体11。在下壳体12与主体框2之间确保有间隙,以便主体框2能够在外装部101的内部沿Z轴方向以及X轴方向移动。外装部101覆盖主体框2。
(2)左眼用光学系统OL
如图3所示,左眼用光学系统OL是用于形成从左侧视点(第一视点或第二视点的一例)观察到的左眼用光学像(第一光学像或第二光学像的一例)的光学系统,具有左眼负透镜组G1L、左眼正透镜组G2L以及左眼棱镜组G3L。左眼用光学系统OL为大致无焦光学系统。例如,左眼用光学系统OL的焦距优选为1000mm以上或-1000mm以下。
左眼负透镜组G1L(第一调整光学系统的一例、第一负透镜组或第二负透镜组的一例)整体具有负的焦距(也称作负的光焦度),具有第一镜头L1L、第二镜头L2L、第三镜头L3L及第四镜头L4L。左眼负透镜组G1L配置于左眼用光学系统OL中最靠近被拍摄体侧的位置(最靠近被拍摄体的位置)。第一镜头L1L具有负的焦距。第二镜头L2L具有负的焦距。第三镜头L3L具有正的焦距(也称作正的光焦度)。第四镜头L4L具有负的焦距,并与第三镜头L3L接合。左眼负透镜组G1L的合成焦距为负。左眼负透镜组G1L的有效直径小于左眼正透镜组G2L的有效直径。
左眼正透镜组G2L(第一正透镜组或第二正透镜组的一例)是接受左眼负透镜组G1L的透过光的透镜组,配置于左眼负透镜组G1L的与被拍摄体相反的一侧。左眼正透镜组G2L配置于左眼负透镜组G1L与左眼棱镜组G3L之间。
左眼正透镜组G2L具有第五镜头L5L、第六镜头L6L及第七镜头L7L。第五镜头L5L具有正的焦距。第六镜头L6L具有正的焦距。第七镜头L7L具有负的焦距,并与第六镜头L6L接合。
由于左眼负透镜组G1L的透过光发散,因此左眼正透镜组G2L的入射面的光学性有效区域比左眼负透镜组G1L的出射面的光学性有效区域大。因此,左眼正透镜组G2L的有效直径大于左眼负透镜组G1L的有效直径。并且,为了使左眼光轴AL和右眼光轴AR接近,左眼正透镜组G2L具有大致半圆形状。具体而言,左眼正透镜组G2L的内侧(右眼光轴AR侧、中间基准面B侧)被切割而成(参照图14)。由此,能够将左眼正透镜组G2L与右眼正透镜组G2R接近配置,从而能够减小立体基线宽度。并且,伴随于此,能够容易地将由左眼光轴AL和右眼光轴AR形成的收敛角设定为适当的值。
左眼光轴AL由左眼负透镜组G1L和左眼正透镜组G2L定义。具体而言,左眼光轴AL由通过左眼负透镜组G1L的主点与左眼正透镜组G2L的主点的线定义。左眼光轴AL和右眼光轴AR以随着从被拍摄体侧朝向CMOS图像传感器110侧而相互分离的方式配置。
左眼棱镜组G3L(第一棱镜组或第二棱镜组的一例)是接受左眼正透镜组G2L的透过光的透镜组,具有第一前侧棱镜P1L和第一后侧棱镜P2L。第一前侧棱镜P1L和第一后侧棱镜P2L是折射方式的楔形棱镜。左眼棱镜组G3L以向摄影机200的光学系统V(单轴光学系统的一例)导入左眼正透镜组G2L的透过光的方式使左眼正透镜组G2L的透过光折射。具体而言,利用左眼棱镜组G3L而使左眼正透镜组G2L的透过光向内侧(以靠近中间基准面B的方式)折射。第一前侧棱镜P1L使左眼正透镜组G2L的透过光向内侧(以靠近中间基准面B的方式)折射。第一后侧棱镜P2L使第一前侧棱镜P1L的透过光向外侧(以远离中间基准面B的方式)折射。第一前侧棱镜P1L主要具有使左眼正透镜组G2L的透过光向内侧折射的功能,第一后侧棱镜P2L主要具有对折射所导致的色散进行修正的功能。左眼棱镜组G3L的合成偏振光角为例如约1.7度。
如图14所示,左眼负透镜组G1L固定于第一调整机构3的第一调整框30(后述),以能够相对于左眼正透镜组G2L、左眼棱镜组G3L及主体框2沿大致Z轴方向移动的方式配置。如图16所示,左眼正透镜组G2L固定于中间透镜框28(后述)。左眼棱镜组G3L固定于棱镜支承架29(后述)。
如图18所示,在将左眼棱镜组G3L的偏转角设为θL(θ11或θ22的一例)、将左眼棱镜组G3L的透过光的出射角设为θ1、将从左眼棱镜组G3L的入射面与最外光线的交点到左眼光轴AL之间的垂直长度设为X1、将从左眼棱镜组G3L的出射面与最外光线的交点到左眼光轴AL之间的垂直长度设为X12、将从定义为左眼棱镜组G3L的入射侧的光学基准面到入射面之间的距离(更详细地说,从图7所示的收敛点到左眼棱镜组G3L的入射面之间的距离)设为L1、以及将从光学基准面到出射面之间的距离(更详细地说,从图7所示的收敛点到左眼棱镜组G3L的出射面之间的距离)设为L12的情况下,以下的式(1)成立。
θL≤{(θ1+arctan(X1/L1))2+(θ1+arctan(X12/L12))2}0.5≤4×θL…(1)
如图18所示,左眼光轴AL以随着朝向出射侧而远离中间基准面B的方式相对于中间基准面B倾斜。左眼正透镜组G2L的透射光被左眼棱镜组G3L以接近中间基准面B的方式折射。
(3)右眼用光学系统OR
如图3所示,右眼用光学系统OR是用于形成从右侧视点(第二视点或第二视点的一例)观察到的右眼用光学像(第二光学像或第二光学像的一例)的光学系统,具有右眼负透镜组G1R、右眼正透镜组G2R以及右眼棱镜组G3R。右眼用光学系统OR为大致无焦光学系统。例如,右眼用光学系统OR的焦距优选为1000mm以上或-1000mm以下。
右眼负透镜组G1R(第二调整光学系统的一例、第一负透镜组或第二负透镜组的一例)整体具有负的焦距(也称作负的光焦度),具有第一镜头L1R、第二镜头L2R、第三镜头L3R以及第四镜头L4R。右眼负透镜组G1R配置于在右眼用光学系统OR中最靠近被拍摄体侧的位置(最靠近被拍摄体的位置)。第一镜头L1R具有负的焦距。第二镜头L2R具有负的焦距。第三镜头L3R具有正的焦距(也称作正的光焦度)。第四镜头L4R具有负的焦距,并与第三镜头L3R接合。右眼负透镜组G1R的合成焦距为负。右眼负透镜组G1R的有效直径小于右眼正透镜组G2R的有效直径。
如图3所示,右眼正透镜组G2R(第一正透镜组或第二正透镜组的一例)是接受右眼负透镜组G1R的透过光的透镜组,配置于右眼负透镜组G1R的与被拍摄体相反的一侧。右眼正透镜组G2R配置于右眼负透镜组G1R与右眼棱镜组G3R之间。
右眼正透镜组G2R具有第五镜头L5R、第六镜头L6R以及第七镜头L7R。第五镜头L5R具有正的焦距。第六镜头L6R具有正的焦距。第七镜头L7R具有负的焦距,并与第六镜头L6R接合。
如图3所示,由于右眼负透镜组G1R的透过光发散,因此右眼正透镜组G2R的入射面的光学性有效区域比右眼负透镜组G1R的出射面的光学性有效区域大。因此,右眼正透镜组G2R的有效直径大于右眼负透镜组G1R的有效直径。并且,为了使右眼光轴AR及右眼光轴AR接近,右眼正透镜组G2R具有大致半圆形状。具体而言,右眼正透镜组G2R的内侧(右眼光轴AR侧、中间基准面B侧)被笔直地切割而成(参照图14)。由此,能够减小立体基线宽度,从而能够减小由右眼光轴AR和右眼光轴AR形成的收敛角。并且,伴随于此,能够容易地将由左眼光轴AL和右眼光轴AR形成的收敛角设定为适当的值。
如图3所示,右眼光轴AR由右眼负透镜组G1R和右眼正透镜组G2R定义。具体而言,右眼光轴AR由通过右眼负透镜组G1R的主点与右眼正透镜组G2R的主点的线定义。左眼光轴AL和右眼光轴AR以随着从被拍摄体侧朝向CMOS图像传感器110侧而相互分离的方式配置。
右眼棱镜组G3R(第一棱镜组或第二棱镜组的一例)是接受右眼正透镜组G2R的透过光的透镜组,具有第二前侧棱镜P1R及第二后侧棱镜P2R。第二前侧棱镜P1R及第二后侧棱镜P2R是折射方式的楔形棱镜。右眼棱镜组G3R以向摄影机200的光学系统V(单轴光学系统的一例)导入右眼正透镜组G2R的透过光的方式使右眼正透镜组G2R的透过光折射。具体而言,利用右眼棱镜组G3R而使右眼正透镜组G2R的透过光向内侧(以靠近中间基准面B的方式)折射。第二前侧棱镜P1R使右眼正透镜组G2R的透过光向内侧(以靠近中间基准面B的方式)折射。第二后侧棱镜P2R使第二前侧棱镜P1R的透过光向外侧(以远离中间基准面B的方式)折射。第二前侧棱镜P1R主要具有使右眼正透镜组G2R的透过光向内侧折射的功能,第二后侧棱镜P2R主要具有对折射所导致的色散进行修正的功能。右眼棱镜组G3R的合成偏振光角为例如约1.7度。
如图14所示,右眼负透镜组G1R固定于第二调整机构4的第二调整框40(后述),以能够相对于右眼正透镜组G2R、右眼棱镜组G3R以及主体框2沿大致Z轴方向移动的方式配置。如图16所示,右眼正透镜组G2R固定于中间透镜框28(后述)。右眼棱镜组G3R固定于棱镜支承架29(后述)。
如图18所示,在将右眼棱镜组G3R的偏转角设为θR(θ11或θ22的一例)、将右眼棱镜组G3R的透过光的出射角设为θ2、将从右眼棱镜组G3R的入射面与最外光线的交点到右眼光轴AR之间的垂直长度设为X2、将从右眼棱镜组G3R的出射面与最外光线的交点到右眼光轴AR之间的垂直长度设为X22、将从定义为右眼棱镜组G3R的入射侧的光学基准面到入射面之间的距离(更详细地说,从图7所示的收敛点到右眼棱镜组G3R的入射面之间的距离)设为L2、以及将从光学基准面到出射面之间的距离(更详细地说,从图7所示的收敛点到右眼棱镜组G3R的出射面之间的距离)设为L22的情况下,以下的式(2)成立。
θR≤{(θ2+arctan(X2/L2))2+(θ2+arctan(X22/L22))2}0.5≤4×θR…(2)
如图18所示,右眼光轴AR以随着朝向出射侧而远离中间基准面B的方式相对于中间基准面B倾斜。右眼正透镜组G2R的透过光利用右眼棱镜组G3R而以靠近中间基准面B的方式折射。
(4)主体框2
主体框2支承左眼用光学系统OL的整体和右眼用光学系统OR的整体,并配置于外装部101内。如图19所示,主体框2以与X轴平行的旋转轴线R3为中心而能够旋转地支承于外装部101,并能够相对于外装部101沿俯仰方向移动。由于旋转轴线R3配置于主体框2的后部,因此也可以说主体框2以能够相对于外装部101沿大致Z轴方向(第一方向)移动的方式配置。并且,主体框2以与Z轴平行的旋转轴线R4为中心而能够旋转地支承于外装部101,并能够相对于外装部101沿偏摆方向移动。由于旋转轴线R4配置于主体框2的后部,因此也可以说主体框2以能够相对于外装部101沿大致X轴方向(第二方向)移动的方式配置。当主体框2相对于外装部101沿大致Z轴方向移动时,左眼用光学系统OL的整体和右眼用光学系统OR的整体相对于外装部101沿大致Z轴方向移动。并且,当主体框2相对于外装部101沿大致X轴方向移动时,左眼用光学系统OL的整体和右眼用光学系统OR的整体相对于外装部101沿大致Z轴方向移动。
具体而言,如图20所示,主体框2具有筒状框21、第一固定部22L、第二固定部22R、左眼筒状部23L、右眼筒状部23R、台座部21c、遮光面板27(参照图15)、中间透镜框28、棱镜支承架29、前面板71以及后面板73。筒状框21、第一固定部22L、第二固定部22R、左眼筒状部23L、右眼筒状部23R以及台座部21c由树脂一体成形。
筒状框21配置于外装部101内,并利用第三调整机构5与外装部101连结。在筒状框21内配置有左眼正透镜组G2L和右眼正透镜组G2R。在筒状框21的前侧(被拍摄体侧)配置有第一固定部22L、第二固定部22R、左眼筒状部23L及右眼筒状部23R。在筒状框21的上侧配置有台座部21c。
如图20所示,在第一固定部22L和第二固定部22R固定有前面板71。左眼筒状部23L配置于与左眼负透镜组G1L对应的位置。左眼负透镜组G1L的透过光通过左眼筒状部23L而进入筒状框21内。右眼筒状部23R配置于与右眼负透镜组G1R对应的位置。右眼负透镜组G1R的透过光通过右眼筒状部23R而进入筒状框21内。在台座部21c固定有第三调整机构5的第二连结板52(后述)。
如图26所示,在中间透镜框28固定有左眼正透镜组G2L和右眼正透镜组G2R。具体而言,中间透镜框28具有凸缘部28a、第一中间框28L以及第二中间框28R。第一中间框28L是从凸缘部28a突出的筒状的部分。第二中间框28R是从凸缘部28a突出的筒状的部分。左眼正透镜组G2L的第五镜头L5L和第六镜头L6L固定于第一中间框28L。右眼正透镜组G2R的第五镜头L5R和第六镜头L6R固定于第二中间框28R。
如图27所示,在棱镜支承架29固定有左眼棱镜组G3L和右眼棱镜组G3R。具体而言,棱镜支承架29具有环状的支承架主体29a和分隔板29b。第一前侧棱镜P1L和第一后侧棱镜P2L固定于支承架主体29a和分隔板29b。第二前侧棱镜P1R和第二后侧棱镜P2R嵌入支承架主体29a内,并固定于支承架主体29a和分隔板29b。
在棱镜支承架29的后方固定有后面板73。后面板73具有第一开口73L和第二开口73R。左眼用光学系统OL的透过光通过第一开口73L。右眼用光学系统OR的透过光通过第二开口73R。
如图24以及图25所示,中间透镜框28和棱镜支承架29由螺丝固定于筒状框21的后方。中间透镜框28的一部分插入筒状框21内。如图25所示,在筒状框21的内部安装有遮光面板27。由遮光面板27来分隔筒状框21的内部空间。如图23所示,在筒状框21上固定中间透镜框28和棱镜支承架29。
(5)第一调整机构3
图22所示的第一调整机构3是用于调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直相对偏差的机构,其根据用户的操作而使左眼负透镜组G1L相对于主体框2沿大致Z轴方向(第一方向、第二调整方向)移动。第一调整机构3能够调整左眼负透镜组G1L相对于主体框2的位置。第一调整机构3具有第一调整框30、第一旋转轴31、调整弹簧38及第一限制机构37。
如图28所示,第一调整框30以能够沿大致Z轴方向(第一方向)移动的方式支承于主体框2。第一调整框30具有第一调整框主体36、第一筒状部35、第一限制部33及第一引导部32。
第一调整框主体36为板状的部分。第一筒状部35从第一调整框主体36朝Y轴方向突出。在第一筒状部35固定有左眼负透镜组G1L。第一限制部33是从第一调整框主体36朝Z轴方向突出的板状的部分,并构成第一限制机构37的一部分。第一限制部33具有第一孔33a。
第一引导部32在Y轴方向上细长地延伸,并从第一调整框主体36朝Y轴方向突出。第一引导部32具有第一引导部主体32a、第一前侧支承部32b以及第一后侧支承部32c。第一引导部主体32a具有大致U字形状的截面。第一前侧支承部32b及第一后侧支承部32c配置于第一引导部主体32a内。第一前侧支承部32b具有第一前侧支承孔32d。第一后侧支承部32c具有第一后侧支承孔32e。
第一旋转轴31(旋转支承轴的一例)将第一调整框30与主体框2连结成能够旋转。具体而言,第一旋转轴31插入到第一调整框30的第一引导部32的第一前侧支承孔32d和第一后侧支承孔32e。如图22所示,当将第一旋转轴31的中心线作为第一旋转轴线R1时,第一调整框30以第一旋转轴线R1为中心地被第一旋转轴31支承成能够旋转。由此,左眼负透镜组G1L能够以第一旋转轴线R1为中心而相对于主体框2旋转。并且,主体框2具有限位器突起21s。限位器突起21s配置于第一调整框30的Z轴方向负侧(下侧)。当第一调整框30相对于主体框2而绕逆时针方向旋转时,第一调整框30与限位器突起21s接触。由限位器突起21s来限制第一调整框30的旋转角度。限位器突起21s在过度转动第一限制机构37的相对偏差调整螺钉39时发挥效果。对此在后面进行说明。
如图29所示,第一调整框主体36具有第一钩挂部36a。在第一钩挂部36a钩挂有调整弹簧38的第一端部38a。
如图23所示,第一旋转轴31的第一端部31a固定于筒状框21。在筒状框21形成有第一凹部21b。第一凹部21b是沿Y轴方向延伸的槽。向第一凹部21b插入第一调整框30的第一引导部32。第一垫片34(参照图28)夹在第一引导部32与筒状框21之间。
如图20所示,第一旋转轴31的第二端部31b支承于在筒状框21上固定的前支承板25。即,第一旋转轴31的支承方法为两端支承式。
向第一旋转轴31作用各种力,当第一旋转轴31的第二端部31b偏差时,第一调整框30相对于筒状框21的位置发生偏差,其结果是,对垂直相对偏差调整造成影响。
因此,第一旋转轴31的第二端部31b以高精度被支承,以使其难以相对于筒状框21发生偏差。具体而言,如图51所示,第一旋转轴31的第二端部31b具有尖端越来越细的锥形状。前支承板25具有支承孔25a。支承孔25a的直径D13小于第一旋转轴31的外径D11,但大于第一旋转轴31的前端的直径D12(锥面的最小径)。在第一旋转轴31的第二端部31b插入支承孔25a的状态下,前支承板25以压住第一旋转轴31的方式朝Y轴方向弯曲。由此,第一旋转轴31的前端难以相对于筒状框21产生偏差。由此,能够提高垂直相对偏差调整的精度。
如图21所示,第一调整框30被按压板75在Y轴方向上按压。具体而言,按压板75具有:固定于主体框2的固定部75b、从固定部75b突出的第一板弹簧部75c、从固定部75b突出的第二板弹簧部75a。第一板弹簧部75c具有贯通孔75d,向该贯通孔75d插入有第一旋转轴31的前端。第一板弹簧部75c在Y轴方向上略微弯曲,并将第一引导部32向Y轴方向负侧压靠。由此,能够抑制第一调整框30相对于主体框2沿Y轴方向移动。并且,第二板弹簧部75a从固定部75b朝Y轴方向负侧延伸,并进入主体框2的下侧。当主体框2相对于外装部101朝Z轴方向负侧(下侧)移动时,第二板弹簧部75a限制主体框2相对于外装部101向下侧的移动,以使得垂直位置调整刻度盘57的螺纹部57c不从刻度盘支承部51c的螺孔脱落。由此,能够防止垂直位置调整刻度盘57的过度转动所导致的动作不良。
另外,如图23所示,第一凹部21b具有形成为钵状的调心部21g。并且,虽未图示,第一引导部32的端部具有与调心部21g互补的形状。第一引导部32的端部嵌入调心部21g,由此使第一引导部32在X轴方向以及Z轴方向上的位置稳定。由于利用按压板75(参照图21)使第一引导部32压靠于调心部21g,因此第一调整框30相对于主体框2的位置更加稳定。
如图22所示,第一旋转轴31与左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR在X轴方向上并排配置。更具体而言,左眼用光学系统OL配置于右眼用光学系统OR与第一旋转轴31之间。第一旋转轴线R1与左眼光轴AL和右眼光轴AR在X轴方向上大致共线地并排配置。由于第一旋转轴31以上述方式配置,因此左眼负透镜组G1L沿大致Z轴方向移动,从而能够将左眼负透镜组G1L在X轴方向上的移动量控制在可以忽略的范围内。
调整弹簧38(调整弹性构件的一例)是拉伸弹簧,将绕第一旋转轴31的旋转力赋予第一调整框30。具体而言,在从被拍摄体侧观察的情况下,调整弹簧38向第一调整框30赋予朝Z轴方向负侧(下侧)的弹力F11。其结果是,调整弹簧38向第一调整框30赋予绕逆时针方向的旋转力。调整弹簧38将第一调整框30与第二调整框40(后述)弹性连结。调整弹簧38的第一端部38a钩挂于第一调整框30的第一钩挂部36a。调整弹簧38的第二端部38b钩挂于第二调整框40的第二钩挂部46a(后述)。
在此,如图30所示,第一前侧支承孔32d和第一后侧支承孔32e不具有圆形而具有大致三角形状。具体而言,第一前侧支承孔32d具有三个直线边缘32f、32g及32h。直线边缘32f、32g及32h分别形成例如三角形的边的一部分。虽然直线边缘32f和32g与第一旋转轴31接触,但直线边缘32h不与第一旋转轴31接触。
另一方面,第一后侧支承孔32e具有三个直线边缘32i、32j及32k。直线边缘32i、32j及32k分别形成例如三角形的边的一部分。虽然直线边缘32i和32j与第一旋转轴31接触,但直线边缘32k不与第一旋转轴31接触。
如图22所示,由调整弹簧38产生的弹力F11与在第一限制机构37的反作用力F12的合力F13作用于第一调整框30。由此,如图30所示,在该合力F13的作用下,第一前侧支承孔32d的直线边缘32f和32g压靠于第一旋转轴31。由于向配置于比第一前侧支承孔32d靠前方的第一调整框主体36作用合力F13,因此当第一前侧支承孔32d的直线边缘32f和32g压靠于第一旋转轴31时,第一调整框主体36以直线边缘32f和32g为支点而朝合力F13的方向移动,第一引导部32的后部朝与合力F13相反的方向移动(例如参照图29)。并且,当因合力F13而使第一调整框30整体意欲向合力F13的方向移动时,由于利用调心部21g(参照图23)保持第一引导部32的后部的位置,因此,其结果是,第一引导部32的后部朝与合力F13相反的方向移动。由此,如图30所示,在第一前侧支承孔32d的直线边缘32f和32g压靠于第一旋转轴31的状态下,第一后侧支承孔32e的直线边缘32i和32j也压靠于第一旋转轴31。由于直线边缘32f、32g、32i及32j压靠于第一旋转轴31,因此第一调整框30相对于主体框2而在X轴方向及Z轴方向上高精度地被定位。由此,能够抑制第二调整框40相对于主体框2在X轴方向及Z轴方向上晃动,从而能够提高垂直相对偏差调整的精度。
如图31所示,第一限制机构37(旋转限制机构的一例)是限制第一调整框30的旋转的机构,通过改变第一调整框30的限制位置来调整左眼负透镜组G1L相对于主体框2的位置。具体而言,第一限制机构37具有相对偏差调整螺钉39、第一支承板66、第二支承板21e、第一复位弹簧37a及第一止动环37b。第一支承板66具有螺孔66a,并固定于筒状框21。第二支承板21e具有贯通孔21k,并与筒状框21一体成形。相对偏差调整螺钉39具有接头部39a及轴部39b。接头部39a的外径大于轴部39b的外径。在轴部39b的端部安装有接头部39a。接头部39a与操作机构6的第二联轴65连结。由接头部39a及第二联轴65构成万向联轴节。轴部39b具有螺纹部39c。螺纹部39c旋入第一支承板66的螺孔66a。当使相对偏差调整螺钉39旋转时,相对偏差调整螺钉39相对于主体框2沿X轴方向移动。轴部39b插入第一限制部33的第一孔33a及第二支承板21e的贯通孔。在轴部39b的端部安装有第一止动环37b。第一复位弹簧37a插入轴部39b,并在第二支承板21e以及第一止动环37b之间压缩。
在接头部39a抵接有第一调整框30的第一限制部33。具体而言,在第一限制部33形成有一对滑动突起33b。一对滑动突起33b与接头部39a抵接。由于利用调整弹簧38的弹力而使第一限制部33压靠于接头部39a,因此由相对偏差调整螺钉39来限制第一调整框30的旋转。利用相对偏差调整螺钉39来改变第一调整框30的旋转方向的限制位置,由此能够调整左眼负透镜组G1L在Z轴方向上的位置。并且,由于一对滑动突起33b与接头部39a抵接,因此能够减小使相对偏差调整螺钉39旋转时的滑动阻力。
另外,由于设置第一复位弹簧37a,因此当用户过度转动相对偏差调整螺钉39时,能够防止第一支承板66完全从螺纹部39c脱落。具体而言,如图31所示,在第一支承板66刚到达螺纹部39c的第一侧39X前,第一调整框30与主体框2的限位器突起21s接触,第一调整框30相对于主体框2的旋转停止。在第一调整框30与限位器突起21s抵接的状态下,当进一步转动相对偏差调整螺钉39时,第一支承板66到达螺纹部39c的第一侧39X。此时,由于第一调整框30相对于主体框2的旋转被限位器突起21s限制,因此接头部39a与第一限制部33的滑动突起33b分离,而不再对相对偏差调整螺钉39作用调整弹簧38的弹力。由此,对相对偏差调整螺钉39仅作用第一复位弹簧37a的弹力,利用第一复位弹簧37a的弹力维持螺纹部39c与第一支承板66的螺孔66a接触的状态。当在该状态下用户朝相反方向转动相对偏差调整螺钉39时,螺纹部39c再次旋入第一支承板66的螺孔66a,从而维持相对偏差调整螺钉39与第一支承板66间的螺合状态。
反之,在第一支承板66到达螺纹部39c的第二侧39Y的情况下,由于调整弹簧38的弹力大幅度地大于第一复位弹簧37a的弹力,因此利用调整弹簧38的弹力来维持螺纹部39c与第一支承板66的螺孔66a接触的状态。当在该状态下用户朝相反方向转动相对偏差调整螺钉39时,螺纹部39c再次旋入第一支承板66的螺孔66a,从而维持相对偏差调整螺钉39与第一支承板66间的螺合状态。
根据上述的结构,即使用户过度转动相对偏差调整螺钉39,也能够防止第一支承板66完全从螺纹部39c脱落。另外,由于螺纹部39c与接头部39a分离配置,因此也能够防止过度转动所导致的破损。
(6)第二调整机构4
图22所示的第二调整机构4是用于调整收敛角的机构,使右眼负透镜组G1R相对于主体框2沿大致X轴方向(第二方向、第一调整方向)移动。第二调整机构4具有第二调整框40、第二旋转轴41、对焦调整螺钉48(参照图34)、对焦调整弹簧44(参照图34)及第二限制机构47。
如图32所示,第二调整框40被主体框2支承成能够沿大致X轴方向(第一调整方向)移动。第二调整框40具有第二调整框主体46、第二筒状部45、第二限制部43及第二引导部42。
第二调整框主体46是板状的部分,具有第二钩挂部46a及突出部46b。在第二钩挂部46a钩挂有调整弹簧38。突出部46b朝Y轴方向正侧(前侧、被拍摄体侧)突出,并与对焦调整螺钉48抵接。由于突出部46b的直径大于对焦调整螺钉48的直径,因此即使第二调整框40相对于主体框2旋转,对焦调整螺钉48也能够一直与突出部46b抵接。并且,由于对焦调整螺钉48的前端形成为半球状,因此能够减小在突出部46b与对焦调整螺钉48之间产生的滑动阻力。
第二筒状部45从第二调整框主体46朝Y轴方向突出。在第二筒状部45固定有右眼负透镜组G1R。第二限制部43是从第二调整框主体46朝Z轴方向突出的板状的部分,并构成第二限制机构47的一部分。第二限制部43具有第二孔43a。
如图33所示,第二引导部42在Y轴方向上细长地延伸,并从第二调整框主体46朝Y轴方向突出。第二引导部42具有第二引导部主体42a、第二前侧支承部42b及第二后侧支承部42c。第二引导部主体42a具有大致U字形状的截面。第二前侧支承部42b及第二后侧支承部42c配置于第二引导部主体42a内。第二前侧支承部42b具有第二前侧支承孔42d。第二后侧支承部42c具有第二后侧支承孔42e。
如图22所示,调整弹簧38(调整弹性构件的一例)的第二端部38b钩挂于第二调整框主体46的第二钩挂部46a,并将绕第二旋转轴41的旋转力赋予第二调整框40。具体而言,在从被拍摄体侧观察的情况下,调整弹簧38向第二调整框40赋予朝Z轴方向正侧(上侧)的弹力F21。其结果是,调整弹簧38向第二调整框40赋予绕逆时针方向的旋转力。由于第一端部38a钩挂于第一调整框30,第二端部38b钩挂于第二调整框40,因此可以说调整弹簧38将第一调整框30与第二调整框40弹性地连结。
如图35所示,第二旋转轴41(调整旋转轴的一例)将第二调整框40以能够旋转的方式与主体框2连结。具体而言,第二旋转轴41插入第二调整框40的第二引导部42的第二前侧支承孔42d和第二后侧支承孔42e。
如图34所示,在筒状框21上形成有第二凹部21d。第二凹部21d是沿Y轴方向延伸的槽。向第二凹部21d插入第二调整框40的第二引导部42和第二旋转轴41。第二旋转轴41的第一端部41a固定于筒状框21。
如图20所示,第二旋转轴41的第二端部41b由在筒状框21上固定的前支承板25支承。即,第二旋转轴41的支承方法为两端支承式。
虽然向第二旋转轴41作用各种力,但当第二旋转轴41的第二端部41b偏移时,第二调整框40相对于筒状框21的位置发生偏差,其结果是,对收敛角调整造成影响。
因此,第二旋转轴41的第二端部41b以高精度被支承,以使其难以相对于筒状框21偏移。具体而言,如图51所示,第二旋转轴41的第二端部41b具有尖端越来越细的锥形状。前支承板25具有支承孔25b。支承孔25b的直径D23小于第二旋转轴41的外径D21,而大于第二旋转轴41的前端的直径D22(锥面的最小径)。在第二旋转轴41的第二端部41b插入支承孔25b的状态下,前支承板25以压靠第二旋转轴41的方式在Y轴方向上弯曲。由此,第二旋转轴41的前端难以相对于筒状框21偏移。由此,能够提高收敛角调整的精度。
如图22所示,当将第二旋转轴41的中心线作为第二旋转轴线R2时,第二调整框40以第二旋转轴线R2为中心而能够旋转地支承于第二旋转轴41。由此,右眼负透镜组G1R能够以第二旋转轴线R2为中心而相对于主体框2旋转。
第二调整机构4也具有调整右眼用光学系统OR的后焦距的功能。具体而言,如图34所示,向对焦调整弹簧44插入第二旋转轴41。对焦调整弹簧44被压缩在第二引导部42及筒状框21之间,向安装于前支承板25的对焦调整螺钉48压靠第二调整框40。前支承板25固定于筒状框21的前侧。向前面板71旋入有对焦调整螺钉48。对焦调整螺钉48限制第二调整框40在Y轴方向上的移动。通过改变第二调整框40的限制位置,能够调整右眼负透镜组G1R相对于主体框2的Y轴方向的位置。由此,能够调整右眼用光学系统OR的对焦。由此,例如,即使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的焦点存在偏差,通过转动对焦调整螺钉48,也能够在产品出厂时使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的焦点一致。由于不需要用户调整左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的焦点,因此在出厂时的调整之后,对焦调整螺钉48例如粘合固定于前面板71。此外,也可以设置为用户能够进行对焦调整。
如图22所示,第二旋转轴41与右眼用光学系统OR在Z轴方向上并排配置。更具体而言,在从被拍摄体侧观察的情况下,连结左眼光轴AL和右眼光轴AR的线与连结右眼光轴AR及第二旋转轴线R2的线正交。由于第二旋转轴41以上述方式配置,因此右眼负透镜组G1R沿大致X轴方向移动,能够将右眼负透镜组G1R在Z轴方向上的移动量控制在可以忽略的范围内。例如,在右眼负透镜组G1R在X轴方向上的调整范围为±0.2mm左右的情况下,右眼负透镜组G1R在Z轴方向上几乎不移动。根据上述结构,能够利用简单的结构来实现收敛角调整。
在此,如图35所示,第二前侧支承孔42d及第二后侧支承孔42e不具有圆形而具有大致三角形状。具体而言,第二前侧支承孔42d具有三个直线边缘42f、42g及42h。直线边缘42f、42g及42h分别形成例如三角形的边的一部分。虽然直线边缘42f和42g与第二旋转轴41接触,但直线边缘42h不与第二旋转轴41接触。
另一方面,第二后侧支承孔42e具有三个直线边缘42i、42j及42k。直线边缘42i、42j及42k分别形成例如三角形的边的一部分。虽然直线边缘42i和42j与第二旋转轴41接触,但直线边缘42k不与第二旋转轴41接触。
如图22所示,由调整弹簧38产生的弹力F21与在第二限制机构47的反作用力F22的合力F23作用于第二调整框40。由此,如图35所示,在该合力F23的作用下,第二前侧支承孔42d的直线边缘42f和42g压靠于第二旋转轴41。由于向配置于比第二前侧支承孔42d靠前方的第二调整框主体46作用合力F23,因此当第二前侧支承孔42d的直线边缘42f和42g压靠于第二旋转轴41时,第二调整框主体46以直线边缘42f和42g为支点而朝合力F23的方向移动,第二引导部42的后部朝与合力F23相反的方向移动(例如参照图33)。由此,如图35所示,在第二前侧支承孔42d的直线边缘42f和42g压靠于第二旋转轴41的状态下,第二后侧支承孔42e的直线边缘42i和42j也压靠于第二旋转轴41。由于直线边缘42f、42g、42i及42j压靠于第二旋转轴41,因此第二调整框40相对于主体框2而在X轴方向以及Z轴方向上高精度地定位。由此,能够抑制第二调整框40相对于主体框2在X轴方向及Z轴方向上晃动,从而能够提高收敛角调整的精度。
如图36所示,第二限制机构47(定位机构的一例)是限制第二调整框40的旋转的机构,通过改变第二调整框40的限制位置来调整右眼负透镜组G1R相对于主体框2的位置。具体而言,第二限制机构47具有收敛角调整螺丝49及支承部21f。
支承部21f形成于筒状框21。在支承部21f形成有螺孔21h。收敛角调整螺丝49具有螺纹部49a及头部49b。螺纹部49a插入第二限制部43的第二孔43a,并旋入支承部21f的螺孔21h。螺纹部49a插入第二限制部43的第二孔43a。当使收敛角调整螺丝49旋转时,收敛角调整螺丝49相对于主体框2沿X轴方向移动。
在头部49b抵接有第二调整框40的第二限制部43。具体而言,在第二限制部43形成有一对滑动突起43b。由于利用调整弹簧38而向第二调整框40赋予绕逆时针方向的旋转力,因此第二限制部43压靠于头部49b,一对滑动突起43b与头部49b抵接。由收敛角调整螺丝49来限制第二调整框40的旋转。利用收敛角调整螺丝49来改变第二调整框40的旋转方向的限制位置,由此能够调整右眼负透镜组G1R在X轴方向上的位置。并且,由于一对滑动突起43b与头部49b抵接,因此能够减小使收敛角调整螺丝49旋转时的滑动阻力。
(7)第三调整机构5
第三调整机构5(主体框调整机构的一例、整体调整机构的一例)是用于调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的受光面110a而在(参照图6)垂直方向(俯仰方向)及水平方向(偏摆方向)上的位置的机构。第三调整机构5能够调整主体框2相对于外装部101的位置及姿态,另外,能够调整左眼光轴AL和右眼光轴AR相对于光学系统V的光轴A0的位置及姿态。通过使用第三调整机构5使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR相对于外装部101移动,能够对左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直位置及水平位置进行调整。
具体而言,如图37所示,第三调整机构5具有弹性连结机构59A、第一移动限制机构59B及第二移动限制机构59C。
弹性连结机构59A是对主体框2沿Z轴方向(第二调整方向)赋予力的机构,以旋转轴线R4作为中心而能够旋转的方式将主体框2与外装部101连结。在本实施方式中,弹性连结机构59A对主体框2赋予朝向Z轴方向负侧(下侧)的力。
另外,弹性连结机构59A对主体框2沿X轴方向(第一调整方向)赋予力,以将旋转轴线R3(光学系统旋转轴的一例)作为中心而能够旋转的方式将主体框2与外装部101连结。在本实施方式中,弹性连结机构59A对主体框2赋予朝向X轴方向负侧的力。
在此,旋转轴线R3与Z轴平行配置。旋转轴线R4与X轴方向大致平行配置,并能够定义为第一连结板51的第一弹性支承部51L和第二弹性支承部51R周边。更详细地说,如图40所示,旋转轴线R4能够定义为第一弹性支承部51L的第一弹性部51La和第二弹性支承部51R的第二弹性部51Ra周边。
弹性连结机构59A具有第一连结板51、第二连结板52、第一连结弹簧56及第二连结弹簧58。第一连结板51将主体框2与外装部101弹性连结,并固定于外装部101。具体而言,第一连结板51具有第一主体部51a、第一弹性支承部51L、第二弹性支承部51R、第一支承臂51b、第一抵接部51d及刻度盘支承部51c。
第一弹性支承部51L从第一主体部51a朝Y轴方向负侧突出,并固定于外装部101。第二弹性支承部51R从第一主体部51a朝Y轴方向负侧突出,并固定于外装部101。在本实施方式中,第一弹性支承部51L具有与第二弹性支承部51R大致相同的形状。
第一弹性支承部51L具有第一固定部51Lb和第一弹性部51La。第一固定部51Lb固定于外装部101。更详细地说,第一固定部51Lb隔着中间板11L(参照图10)而固定于上壳体11。第一弹性部51La将第一固定部51Lb与第一主体部51a弹性连结。第一弹性部51La通过例如冲压加工而在Z轴方向上被压缩,第一弹性部51La的厚度比第一固定部51Lb以及第一主体部51a的厚度薄。由此,第一弹性部51La的刚性(更详细地说,在Z轴方向上的刚性)大幅度地低于第一主体部51a。
第二弹性支承部51R具有第二固定部51Rb和第二弹性部51Ra。第二固定部51Rb固定于外装部101。更详细地说,第二固定部51Rb隔着中间板11R(参照图10)而固定于上壳体11。第二弹性部51Ra将第二固定部51Rb与第二主体部52a弹性连结。如图39所示,第二弹性部51Ra通过例如冲压加工而在Z轴方向上被压缩,第二弹性部51Ra的厚度比第二固定部51Rb及第二主体部52a的厚度薄。由此,第二弹性部51Ra的刚性(更详细地说,在Z轴方向上的刚性)低于第二主体部52a。由于第一弹性部51La和第二弹性部51Ra的刚性变低,因此当向主体框2施加Z轴方向的力时,第一弹性部51La和第二弹性部51Ra发生弹性变形。因此,旋转轴线R4能够定义为第一弹性部51La和第二弹性部51Ra的Y轴方向的中央周边。
在本实施方式中,由于第一弹性部51La的厚度设定为与第二弹性部51Ra的厚度大致相同,因此第一弹性部51La的刚性与第二弹性部51Ra的刚性大致相同。
如图40所示,第一支承臂51b从第一主体部51a延伸。在第一支承臂51b钩挂有第一连结弹簧56的端部。第一抵接部51d与水平位置调整螺钉53在X轴方向上抵接。在第一抵接部51d形成有孔51f,向该孔51f插入水平位置调整螺钉53的轴部53b。如图38所示,刻度盘支承部51c具有螺孔51e,向该螺孔51e旋入垂直位置调整刻度盘57的螺纹部57c。
第二连结板52能够旋转地与第一连结板51连结,并固定于主体框2的台座部21c(例如参照图20)。第二连结板52以旋转轴线R3为中心而能够旋转地由铆钉59c与第一连结板51连结。
如图37所示,第二连结板52具有第二主体部52a、第二支承臂52d、第二抵接部52b及支承部52c。第二主体部52a以旋转轴线R3为中心而能够旋转地由铆钉59c与第一连结板51连结。并且,第二主体部52a固定于主体框2的台座部21c。由此,主体框2能够以旋转轴线R3为中心地相对于外装部101旋转。
第二主体部52a具有一对长孔52L和52R。第一连结板51及第二连结板52由两个铆钉59a及59b在Z轴方向上连结。向长孔52L插入铆钉59b,并向长孔52R插入铆钉59a。当转动水平位置调整螺钉53时,第二连结板52相对于第一连结板51旋转,当过度转动水平位置调整螺钉53时,铆钉59b与长孔52L的边缘52La抵接,第二连结板52相对于第一连结板51的旋转停止(后述)。另一方面,长孔52R的大小设定成不与铆钉59b干涉的方式。
如图40所示,在第二支承臂52d钩挂有第一连结弹簧56的端部。利用第一连结弹簧56将第一支承臂51b及第二支承臂52d以相互接近的方式拉拽。由此,向主体框2赋予绕旋转轴线R3的旋转力。
第二抵接部52b与第二复位弹簧54抵接。第二复位弹簧54夹在安装于轴部53b的前端的第二止动环54a与第二抵接部52b之间。利用第二复位弹簧54将水平位置调整螺钉53相对于第二连结板52朝X轴方向正侧拉拽。
如图37所示,第一移动限制机构59B是限制主体框2相对于外装部101在Z轴方向(第一方向)上的移动的机构,通过改变主体框2的限制位置来调整主体框2相对于外装部101的位置。具体而言,第一移动限制机构59B具有垂直位置调整刻度盘57及止动环58a。垂直位置调整刻度盘57具有刻度盘部57a及轴部57b。垂直位置调整刻度盘57安装于上壳体11。具体而言,轴部57b插入上壳体11的孔11d(参照图11),垂直位置调整刻度盘57能够相对于上壳体11旋转。并且,在轴部57b的根部安装有止动环58a,第二连结弹簧58在压缩状态下夹在止动环58a与上壳体11之间。由此,刻度盘部57a形成为总是压靠于上壳体11上的状态,垂直位置调整刻度盘57相对于上壳体11在Z轴方向上的位置稳定。并且,垂直位置调整刻度盘57不从上壳体11脱落。
轴部57b的螺纹部57c旋入刻度盘支承部51c的螺孔51e。当转动垂直位置调整刻度盘57时,刻度盘支承部51c沿Z轴方向移动。如此,由垂直位置调整刻度盘57来限制主体框2相对于外装部101在Z轴方向上的移动(更详细地说,以旋转轴线R4为中心的旋转)。当转动垂直位置调整刻度盘57时,由于主体框2相对于外装部101的限制位置改变,因此能够调整主体框2相对于外装部101的上下角度。
如图37所示,第二移动限制机构59C是限制主体框2相对于外装部101在X轴方向(第一调整方向)上的移动的机构,通过改变主体框2的限制位置来调整主体框2相对于外装部101的位置。具体而言,第二移动限制机构59C具有水平位置调整螺钉53、第二复位弹簧54及第二止动环54a。水平位置调整螺钉53具有接头部53a及轴部53b。接头部53a的外径大于轴部53b的外径。在轴部53b的端部安装有接头部53a。由接头部53a及第二联轴65构成万向联轴节。
如图40所示,接头部53a与第一连结板51的第一抵接部51d抵接。利用第一连结弹簧56的弹力而使接头部53a压靠于第一抵接部51d。轴部53b具有螺纹部53c。螺纹部53c旋入支承部52c的螺孔52f。当转动水平位置调整螺钉53时,水平位置调整螺钉53相对于主体框2沿X轴方向移动。由于利用第一连结弹簧56的弹力而使第一抵接部51d压靠于轴部53b,因此当转动水平位置调整螺钉53时,第二连结板52以旋转轴线R3为中心而相对于第一连结板51旋转。当第二连结板52以旋转轴线R3为中心而相对于第一连结板51旋转时,主体框2以旋转轴线R3为中心而相对于外装部101旋转(参照图19)。如此,利用水平位置调整螺钉53来改变第二连结板52的旋转方向的限制位置,由此能够调整主体框2相对于外装部101在X轴方向上的位置。更详细地说,能够调整主体框2相对于外装部101的旋转位置(姿态)。
另外,由于设置第二复位弹簧54,因此当用户过度转动水平位置调整螺钉53时,能够防止支承部52c完全从螺纹部53c脱落。具体而言,如图40所示,在支承部52c到达螺纹部53c的第一侧53X之前,铆钉59b与长孔52L的边缘52La抵接,第二连结板52相对于第一连结板51的旋转停止。在铆钉59b与边缘52La抵接的状态下,当进一步转动水平位置调整螺钉53时,支承部52c到达螺纹部53c的第一侧53X。此时,由于第二连结板52相对于第一连结板51的旋转由铆钉59b限制,因此水平位置调整螺钉53相对于第二连结板52朝X轴方向负侧移动,接头部53a与第一抵接部51d分离,不向水平位置调整螺钉53作用第一连结弹簧56的弹力,利用第二复位弹簧54的弹力来维持螺纹部53c与支承部52c接触的状态。当在该状态下用户朝相反的方向转动水平位置调整螺钉53时,螺纹部53c再次旋入支承部52c的螺孔52f,水平位置调整螺钉53与支承部52c之间的螺合状态得以维持。
反之,在支承部52c移动至螺纹部53c的第二侧53Y的情况下,由于第一连结弹簧56的弹力大幅度地大于第二复位弹簧54的弹力,因此利用第一连结弹簧56的弹力来维持螺纹部53c与支承部52c的螺孔52f接触的状态。当在该状态下用户朝相反方向转动水平位置调整螺钉53时,螺纹部53c再次旋入支承部52c的螺孔52f,水平位置调整螺钉53与支承部52c之间的螺合状态得以维持。
根据上述的结构,即使用户过度转动水平位置调整螺钉53,也能够防止支承部52c完全从螺纹部53c脱落。另外,由于螺纹部53c与接头部53a分离配置,因此也能够防止过度转动所导致的破损。
另外,当转动垂直位置调整刻度盘57时,主体框2以旋转轴线R4为中心而相对于外装部101旋转,当主体框2朝Z轴方向负侧(下侧)过度移动时,垂直位置调整刻度盘57的螺纹部57c可能从刻度盘支承部51c的螺孔51e脱落。
然而,在螺纹部57c从螺孔51e脱落之前,由于按压板75的第二板弹簧部75a以与外装部101接触的方式形成,因此即使螺纹部57c从螺孔51e脱落,利用第二板弹簧部75a的弹力也能使螺孔51e压靠于螺纹部57c。如果在该状态下使垂直位置调整刻度盘57朝相反方向转动,则螺纹部57c旋入螺孔51e。如此,即使因垂直位置调整刻度盘57的过度转动而导致螺纹部57c从螺孔51e脱落,由于只需将垂直位置调整刻度盘57朝相反方向转动便能恢复到原来的状态,因此能够利用第二板弹簧部75a来防止垂直位置调整刻度盘57的过度转动所导致的动作不良。
(8)操作机构6
如图41所示,操作机构6具有支承框架63、相对偏差调整刻度盘61、水平位置调整刻度盘62、第一联轴64及第二联轴65。
支承框架63固定于主体框2的上表面。相对偏差调整刻度盘61和水平位置调整刻度盘62能够旋转地支承于支承框架63。在打开罩15的状态下,相对偏差调整刻度盘61的一部分和水平位置调整刻度盘62的一部分从上壳体11的第一开口11b和第二开口11c(参照图9及图11)向外部露出。当打开罩15时,用户能够操作相对偏差调整刻度盘61和水平位置调整刻度盘62。
如图41所示,向相对偏差调整刻度盘61插入第一联轴64。向水平位置调整刻度盘62插入第二联轴65。相对偏差调整刻度盘61的旋转经第一联轴64传递至相对偏差调整螺钉39。水平位置调整刻度盘62的旋转经第二联轴65传递至水平位置调整螺钉53。当转动相对偏差调整刻度盘61时,能够调整左眼用图像和右眼用图像的垂直相对偏差。当转动水平位置调整刻度盘62时,能够调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110在水平方向上的位置。需要说明的是,当转动垂直位置调整刻度盘57(图38)时,能够调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110在垂直方向上的位置。
〔关于立体图像〕
在此,对在将3D转接器100安装于摄影机200的情况下形成于CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1进行说明。
在摄影机200的CMOS图像传感器110上形成图6所示那样的两个光学像。具体而言,由左眼用光学系统OL形成左眼用光学像QL1,由右眼用光学系统OR形成右眼用光学像QR1。图6示出从背面侧(像侧)观察时的CMOS图像传感器110上的光学像。利用光学系统V而使左眼用光学像QL1与右眼用光学像QR1更换左右的位置,并且分别上下反转。
如图42所示,左眼用光学像QL1的有效像高度设定在0.3~0.7的范围内,右眼用光学像QR1的有效像高度设定在0.3~0.7的范围内。更详细地说,在将主体最大像高度设为1.0的情况下,通过左眼用光学系统OL的光轴中心的光线到达与主体最大像高度的0.3~0.7的范围对应的区域。并且,在将主体最大像高度设为1.0的情况下,通过右眼用光学系统OR的光轴中心的光线到达与主体最大像高度的0.3~0.7的范围对应的区域。
此处所说的有效像高度以通常拍摄时(二维拍摄时)的有效像高度为基准而设定。具体而言,三维拍摄时的左眼用光学像QL1的有效像高度是将从二维图像的有效像圆的中心C0到左眼用光学像QL1的有效像圆的中心CL之间的距离DL除以距离二维图像的中心C0的对角长度D0的值。通过左眼用光学系统OL的光轴中心的光线到达中心CL。同样,三维拍摄时的右眼用光学像QR1的有效像高度是将从二维图像的有效像圆的中心C0到右眼用光学像QR1的有效像圆的中心CR之间的距离DR除以距离二维图像的中心C0的对角长度D0的值。通过右眼用光学系统OR的光轴中心的光线到达中心CR。
通过将左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的有效像高度设定在上述的范围内,左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1能够容易地收纳在有效图像范围内。
此外,有效像高度都是0.3的情况为图43所示的状态,有效像高度都是0.7的情况为图44所示的状态。图42所示的状态为有效像高度都是0.435的情况。
通常,由于左眼用光学像QL1的周边部以及右眼用光学像QR1的周边部的光量比中央部降低,因此能够在左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1提取为图像的区域有限。另外,需要使左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的有效区域分离,以使得右眼用光学像QR1的周边部不与左眼用光学像QL1的有效区域重叠并且左眼用光学像QL1的周边部不与右眼用光学像QR1的有效区域重叠。由此,为了在CMOS图像传感器110上收纳左眼用光学像QL1的有效区域和右眼用光学像QR1的有效区域,即使将有效像高度以上述方式设定,也需要在一定程度上减小左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1。
然而,当减小左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1时,三维拍摄的分辨率降低。为了得到适当的立体图像,优选将左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1高效排列于CMOS图像传感器110的有效图像区域。
因此,该3D转接器100在左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1特意地设置了虚光区域。
具体而言,如图45所示,左眼用光学像QL1具有左眼有效图像区域QL1a、因中间遮光部72a而减少光量的左眼虚光区域QL1b。图45仅示出左眼用光学像QL1。左眼有效图像区域QL1a由通过第一开口72La的光形成,与左眼虚光区域QL1b邻接。左眼有效图像区域QL1a用于立体图像的生成。更详细地说,如图6及图42所示,根据左眼有效图像区域QL1a的图像数据来取出第一提取区域AL2的图像数据并用于立体图像的生成。另一方面,如图45所示,左眼虚光区域QL1b是因中间遮光部72a而减少光量的区域,不用于立体图像的生成。
另外,如图46所示,右眼用光学像QR1具有右眼有效图像区域QR1a、因中间遮光部72a而减少光量的右眼虚光区域QR1b。图46仅示出右眼用光学像QR1。右眼有效图像区域QR1a由通过第二开口72Ra的光形成,与右眼虚光区域QR1b邻接。右眼有效图像区域QR1a用于立体图像的生成。更详细地说,如图6以及图42所示,根据右眼有效图像区域QR1a的图像数据来取出第二提取区域AR2的图像数据并用于立体图像的生成。另一方面,如图46所示,右眼虚光区域QR1b是因中间遮光部72a而减少光量的区域,不用于立体图像的生成。
图47示出左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1。如图47所示,在通常的拍摄时,左眼虚光区域QL1b的一部分与右眼虚光区域QR1b重叠。
例如,如图45及图47所示,左眼虚光区域QL1b具有形成于第一受光面110L上的左眼内侧区域QL1c、形成于第二受光面110R上的左眼外侧区域QL1d。左眼外侧区域QL1d的面积小于左眼内侧区域QL1c的面积。更详细地说,左眼外侧区域QL1d的水平方向上的尺寸小于左眼内侧区域QL1c的水平方向上的尺寸,在本实施方式中为左眼内侧区域QL1c的水平方向上的尺寸的大致一半。
同样,如图46及图47所示,右眼虚光区域QR1b的一部分与右眼虚光区域QR1b重叠。右眼虚光区域QR1b具有形成于第二受光面110R上的右眼内侧区域QR1c、形成于第一受光面110L上的右眼外侧区域QR1d。右眼外侧区域QR1d的面积小于右眼内侧区域QR1c的面积。更详细地说,右眼外侧区域QR1d的在水平方向上的尺寸小于右眼内侧区域QR1c的在水平方向上的尺寸,在本实施方式中为右眼内侧区域QR1c的水平方向上的尺寸的大致一半。
如此,因中间遮光部72a形成左眼虚光区域QL1b和右眼虚光区域QR1b,在进行拍摄时,左眼虚光区域QL1b的一部分与右眼虚光区域QR1b重叠,右眼虚光区域QR1b的一部分与左眼虚光区域QL1b重叠。其结果是,能够防止左眼用光学像QL1的周边部与右眼用光学像QR1的有效区域重叠,并且能够防止右眼用光学像QR1的周边部与左眼用光学像QL1的有效区域重叠。由此,能够使左眼用光学像QL1的有效区域和右眼用光学像QR1的有效区域相互接近,从而能够将左眼用光学像QL1的有效区域和右眼用光学像QR1的有效区域设定得较大。即,能够高效地使用CMOS图像传感器110的有效图像区域。
左眼虚光区域QL1b和右眼虚光区域QR1b的重叠情况主要根据中间遮光部72a的宽度(X轴方向的尺寸)调整。如图15所示,中间遮光部72a具有第一边缘部72L和第二边缘部72R。第一边缘部72L形成左眼虚光区域QL1b的端部,与Z轴方向平行地(与基准平面垂直地)配置。第二边缘部72R形成右眼虚光区域QR1b的端部,与Z轴方向平行地(与基准平面垂直地)配置。
更详细地说,遮光片72(遮光构件的一例、遮光单元的一例)具有供向左眼用光学系统OL入射的入射光通过的矩形的第一开口72La、供向右眼用光学系统OR入射的入射光通过的矩形的第二开口72Ra。中间遮光部72a由第一开口72La和第二开口72Ra形成。第一开口72La的边缘的一部分由第一边缘部72L形成,第二开口72Ra的边缘的一部分由第二边缘部72R形成。如图45及图47所示,由于第一边缘部72L呈直线地形成,因此左眼有效图像区域QL1a与左眼虚光区域QL1b的第一边界线BL形成为大致直线。如图46及图47所示,由于第二边缘部72R呈直线地形成,因此右眼有效图像区域QR1a与右眼虚光区域QR1b的第二边界线BR形成为大致直线。由此,容易将第一提取区域AL2和第二提取区域AR2确保得更大。
另一方面,在进行通常的拍摄时,虽然摄影机200与中间遮光部72a无法对焦,但在调整模式下,摄影机200构成为能够与中间遮光部72a对焦。具体而言,当按下调整模式按钮133时,第二透镜组G2以及第四透镜组G4分别由变焦电机214及对焦电机233驱动至规定的位置。焦点的微调可以由对比度检测方式的自动对焦进行,也可以由用户使用对焦调整杆(未图示)来进行。这样一来,能够与遮光片72的中间遮光部72a对焦。当与中间遮光部72a对焦时,焦距变长,受光面110a上的像高度整体变高。其结果是,如图48所示,左眼用光学像QL1与右眼用光学像QR1在水平方向上分离,伴随于此,左眼虚光区域QL1b与右眼虚光区域QR1b在水平方向上分离。在该情况下,在相机监视器120上,在左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1之间显示黑带E。只要是在该状态下,用户就能够容易识别左眼用光学像QL1与右眼用光学像QR1之间的垂直方向上的相对偏差,能够利用第一调整机构3进行调整。
〔调整操作〕
由于3D转接器100及摄影机200存在产品的个体差异,因此优选在出厂时及使用时利用第一调整机构3、第二调整机构4以及第三调整机构5来调整左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的状态。
以下,对使用所述结构的各种调整操作进行简要说明。
<相对偏差调整>
相对偏差调整是指对左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直方向上的位置偏差进行调整。为了生成适当的立体图像,优选以比较高的精度使形成于CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直方向上的位置对齐。
然而,还假设了如下情况:即使在出厂时进行了调整,也由于安装的摄影机200的个体差异而导致相对偏差大。
因此,在该3D转接器100中,用户在使用时一边观察显示于相机监视器120的图像一边利用偏差调整刻度盘61对左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直方向上的位置(更具体而言,左眼用图像和右眼用图像的垂直方向上的位置)进行调整。
相对偏差的调整在调整模式下通过操作相对偏差调整刻度盘61来进行。在3D转接器100安装于摄影机200的状态下,当按下调整模式按钮133时执行调整模式。在调整模式下,不止是左眼用图像和右眼用图像中的一方显示于相机监视器120,而且与CMOS图像传感器110的有效图像区域对应的图像整体也显示于相机监视器120,与遮光片72的中间遮光部72a对焦。在与中间遮光部72a对焦的状态下,如图48所示,在相机监视器120的显示画面上,左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1分别朝左右方向的外侧移动,左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1朝左右分离。由于在左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1之间出现黑带E,因此用户容易在相机监视器120上把握左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直相对偏差。
如图22所示,当转动相对偏差调整刻度盘61时,经油第一联轴64而使相对偏差调整螺钉39旋转。由于螺纹部39c旋入第一支承板66的螺孔,因此当相对偏差调整螺钉39旋转时,相对偏差调整螺钉39相对于主体框2沿X轴方向移动。由于利用调整弹簧38的弹力使第一限制部33压靠于相对偏差调整螺钉39,因此当相对偏差调整螺钉39相对于主体框2沿X轴方向移动时,伴随于此,第一调整框30以第一旋转轴线R1为中心旋转。当第一调整框30进行旋转时,左眼负透镜组G1L以第一旋转轴线R1为中心旋转,其结果是,左眼负透镜组G1L沿大致Z轴方向移动。
当左眼负透镜组G1L沿大致Z轴方向移动时,形成于CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1的垂直位置发生变化。其结果是,显示于相机监视器120的左眼用图像上下移动。
如此,一边观察相机监视器120一边转动相对偏差调整刻度盘61,在相机监视器120上使左眼用图像的在垂直方向上的位置与右眼用图像对齐,由此能够减少左眼用图像和右眼用图像的垂直相对偏差。
<收敛角调整>
收敛角是指左眼光轴AL和右眼光轴AR所成的角度。为了生成适当的立体图像,优选将收敛角设定为适当的角度。
然而,考虑到因产品的个体差异导致对于每个产品而言收敛角存在偏差。为了生成适当的立体图像,优选抑制收敛角的偏差。
因此,在该3D转接器100中,操作员在制造时或出厂时使用第二调整机构4来调整收敛角。
如图22所示,在卸下外装部101的状态下,操作员转动收敛角调整螺丝49。由于收敛角调整螺丝49旋入支承部21f的螺孔21h,因此当转动收敛角调整螺丝49时,收敛角调整螺丝49相对于主体框2沿X轴方向移动。由于利用调整弹簧38的弹力使第二限制部43压靠于头部49b,因此当收敛角调整螺丝49相对于主体框2沿X轴方向移动时,伴随于此,第二调整框40以第二旋转轴线R2为中心进行旋转。当第二调整框40旋转时,右眼负透镜组G1R以第二旋转轴线R2为中心进行旋转,其结果是,右眼负透镜组G1R沿大致X轴方向移动。
当右眼负透镜组G1R沿大致X轴方向移动时,形成于CMOS图像传感器110上的右眼用光学像QR1的水平位置发生变化。这样一来,能够将收敛角调整为适当的角度。
当收敛角被暂时调整结束时,由于用户无需进行再次调整,因此在调整之后,收敛角调整螺丝49被例如粘合固定于第二限制部43。此外,也可以设为用户能够调整收敛角。
<对焦调整>
为了生成适当的立体图像,优选左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的对焦不存在偏差。
然而,存在因产品的个体差异而导致左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的对焦产生偏差的情况。
因此,在该3D转接器100中,操作员在制造时或出厂时使用第二调整机构4来使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的对焦一致。在本实施方式中,通过使右眼用光学系统OR的右眼负透镜组G1R沿Y轴方向移动来进行对焦调整。
如图34所示,当作业员转动对焦调整螺钉48时,对焦调整螺钉48相对于主体框2向Y轴方向移动。由于通过对焦调整弹簧44的弹性力将第二调整框40压抵到对焦调整螺钉48,因此当对焦调整螺钉48移动时,伴随于此,第二调整框40也相对于主体框2向Y轴方向移动。其结果是,右眼负透镜组G1R相对于右眼正透镜组G2R向Y轴方向移动,右眼用光学系统OR的对焦发生变化。
如此,通过转动对焦调整螺钉48,能够调整左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的对焦的偏差。
对焦一旦调整完成,用户无需再次调整。因此,在调整之后,对焦调整螺钉48被例如粘合固定于前支承板25。此外,也可以设为用户能够调整对焦。
<图像位置调整>
为了生成适当的立体图像,优选将在CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的位置设定为适当的位置。
然而,有时因产品的个体差异导致左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的位置与设计位置存在较大偏差。并且,有时可能因所述相对偏差调整及收敛角调整而导致在CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的位置整体性偏差。
因此,在该3D转接器100中,用户在使用时(或如调整模式那样在CMOS图像传感器110的有效图像区域显示于相机监视器120的状态下)使用第三调整机构5来进行图像位置的调整。
如图38所示,当转动垂直位置调整刻度盘57时,由于垂直位置调整刻度盘57的螺纹部57c旋入刻度盘支承部51c的螺孔,因此主体框2以第一弹性支承部51L及第二弹性支承部51R为支点而相对于外装部101上下移动。更详细地说,主体框2以旋转轴线R4为中心而相对于外装部101进行旋转。此时,由于第一弹性部51La和第二弹性部51Ra的厚度变薄,因此不向第一弹性支承部51L和第二弹性支承部51R作用较大的负荷。
当主体框2以旋转轴线R4为中心而相对于外装部101旋转时,左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR相对于外装部101沿Z轴方向移动。更详细地说,左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的姿态相对于外装部101而向上或向下发生变化。由此,能够对在CMOS图像传感器110的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直位置进行调整。
另外,如图41所示,在调整水平位置的情况下,例如,当转动水平位置调整刻度盘62时,经由第二联轴65使水平位置调整螺钉53旋转。如图40所示,由于利用第一连结弹簧56的拉伸力使第一抵接部51d压靠于水平位置调整螺钉53的接头部53a,因此水平位置调整螺钉53不相对于第一连结板51沿X轴方向移动。代替于此,由于螺纹部53c旋入支承部52c的螺孔52f,因此当水平位置调整螺钉53旋转时,支承部52c相对于第一连结板51(即,外装部101)沿X轴方向移动。即,第二连结板52及主体框2以旋转轴线R3为中心而相对于外装部101旋转。
当主体框2以旋转轴线R3为中心而相对于外装部101旋转时,左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR相对于外装部101沿X轴方向移动。更详细地说,左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的姿态相对于外装部101而朝右或朝左发生变化。由此,能够对在CMOS图像传感器110的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的水平位置进行调整。
〔摄影机的动作〕
对摄影机200使用3D转接器100进行三维拍摄的情况下的摄影机200的动作进行说明。
如图49所示,当摄影机200的电源形成为ON时,向各部分供给电力,由摄像机控制器140进行再生模式、二维拍摄模式及三维拍摄模式等动作模式的确认(步骤S1)。
此外,在3D转接器100安装于摄影机200的状态下,当电源形成为ON时,镜头检测部149对安装有3D转接器100的情况进行检测,利用摄像机控制器140使摄影机200的拍摄模式自动地切换为三维拍摄模式。并且,即便是在摄影机200的电源为ON的状态下3D转接器100安装于摄影机200,镜头检测部149对安装有3D转接器100的情况进行检测,利用摄像机控制器140使摄影机200的拍摄模式自动地切换为三维拍摄模式。
在此,因产品的个体差异(更详细地说,摄影机200的个体差异)而导致3D转接器100的基准面距离(参照图7)与设计值产生偏差,收敛角也与设计值产生偏差,其结果是,左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的左右的位置有时与设计位置发生偏差。并且,由于有时因环境温度的变化导致光学系统V的特性发生变化,因此以设计位置为基准的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的左右的位置偏差也因环境温度的变化而产生。由于左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的左右的位置偏差对三维图像的立体视觉造成影响,因此不优选。
因此,通过摄影机200对基准面距离的偏差进行修正,由此具有对以设计位置为基准的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的左右的位置偏差进行修正的功能。基准面距离的调整通过利用变焦电机214使作为变焦调整透镜组的第二透镜组G2沿Y轴方向移动来进行。
具体而言,当摄影机200的动作模式切换为三维拍摄模式时,各参数由驱动控制部140d读入(步骤S2)。表示光学系统V的个体差异的目标数据从ROM140b读入驱动控制部140d。该目标数据在产品的出厂时被测定并预先储存于ROM140b。
接着,由于因环境温度导致光学系统V的特性发生变化,因此为了把握环境温度,利用温度传感器118(图4)来检测温度(步骤S3)。检测出的温度作为温度信息而暂时储存于RAM140c,根据需要而由驱动控制部140d读入。
另外,根据目标数据和检测温度而由驱动控制部140d来控制变焦电机214。具体而言,根据目标数据和检测温度而由驱动控制部140d来计算第二透镜组G2(变焦调整透镜组)的目标位置(步骤S4)。用于根据目标数据和检测温度计算第二透镜组G2的目标位置的信息(例如,计算式、数据表)预先储存于ROM140b。第二透镜组G2由变焦电机214驱动至计算出的目标位置(步骤S5)。此外,也可以仅根据目标数据来计算第二透镜组G2的目标位置。
另外,为了进行焦点的微调,根据所计算出的第二透镜组G2的目标位置而由驱动控制部140d来计算第四透镜组G4的目标位置(步骤S6)。用于计算第四透镜组G4的目标位置的信息(例如,计算式、数据表)预先储存于ROM140b。第四透镜组G4由对焦电机233驱动到所计算出的目标位置(步骤S7)。
如此,由于考虑到因产品的个体差异或环境温度的变化而产生左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的左右的位置偏差而进行上述那样的控制,因此在将3D转接器100安装于摄影机200而进行三维拍摄时,能够获取更适当的立体图像。
在进行三维拍摄的情况下,例如,当用户按下录像按钮131时,执行立体图像的拍摄。具体而言,如图50所示,当用户按下录像按钮131时,因摆动等而执行自动对焦(步骤S21),CMOS图像传感器110被曝光(步骤S22),从CMOS图像传感器110向信号处理部215依次获取图像信号(全像素的数据)(步骤S23)。
三维拍摄时的对焦调整使用左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1中的任一方而进行。在本实施方式中,使用左眼用光学像QL1来进行对焦调整。例如,在摆动的情况下,计算AF评价值的区域设定为左眼用光学像QL1的左眼有效图像区域QL1a的一部分。在所设定的区域以规定的周期计算AF评价值,并基于计算出的AF评价值来执行抖动。
在信号处理部215中对获取的图像信号实施AD转换等信号处理(步骤S24)。由信号处理部215生成的基本图像数据暂时储存于DRAM241。
接着,利用图像提取部216从基本图像数据提取左眼用图像数据和右眼用图像数据(步骤S25)。此时的第一提取区域AL2和第二提取区域AR2的尺寸和位置预先储存于ROM140b。
另外,利用修正处理部218对提取出的左眼用图像数据和右眼用图像数据实施修正处理,利用图像压缩部217对左眼用图像数据和右眼用图像数据进行JPEG压缩等压缩处理(步骤S26及S27)。直到再次按下录像按钮131前,执行步骤S23~步骤S27的处理(步骤S27A)。
当再次按下录像按钮131时,利用摄像机控制器140的元数据生成部147来生成包含立体基线及收敛角的元数据(步骤S28)。
在元数据生成之后,将压缩后的左眼用图像数据和右眼用图像数据与元数据组合起来,并由图像文件生成部148生成MPF形式的图像文件(步骤S29)。生成的图像文件发送至例如卡槽170并依次保存于存储卡171(步骤S30)。在动画拍摄的情况下重复上述动作。
当使用立体基线及收敛角等信息对以上述方式得到的立体映像文件进行三维显示时,使用专用眼镜等就能够将显示的图像立体视觉化。
〔3D转接器100的特征1〕
由于只要是以上说明的3D转接器100,就能够使用调整机构8从外装部101的外部调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的相对于CMOS图像传感器110的位置,因此能够比较简单地减少产品的个体差异对立体图像的影响。
例如,由于调整机构8具有用于调整垂直相对偏差的第一调整机构3,因此即使CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的相对位置因产品的个体差异而与设计值偏离,也能够使用第一调整机构3比较简单地调整垂直相对偏差。
另外,由于调整机构8具有用于调整收敛角的第二调整机构4,因此即使收敛角因产品个体差异而与设计值产生偏差,也能够使用第二调整机构4比较简单地调整收敛角。
另外,由于调整机构8具有用于调整主体框2相对于外装部101的位置的第三调整机构5,因此能够比较简单地调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的垂直方向和水平方向上的位置。
如此,在3D转接器100中,为了获取适当的立体图像能够经由调整机构8从外部进行必要的调整。
〔从特征1的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征1的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是仅能够进行静像拍摄的装置以及仅能够进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了考虑CMOS图像传感器110以外,还可以考虑例如CCD图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然以调整机构8为例对调整单元进行了说明,但调整单元并不局限于所述实施方式。调整单元只要具有以下的a)~c)的调整功能中的至少一个的功能即可。
a)调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1在CMOS图像传感器110上的垂直方向上的相对偏差的功能
b)调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的垂直方向上的位置的功能
c)调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的水平方向上的位置的功能
(C)在所述实施方式中,虽然使用左眼用光学系统OL来进行垂直相对偏差调整,但也可以使用右眼用光学系统OR来进行垂直相对偏差调整。并且,虽然使用右眼用光学系统OR来进行收敛角调整,但也可以使用左眼用光学系统OL来进行收敛角调整。
(D)在所述实施方式中,虽然主体框2以旋转轴线R3及旋转轴线R4为中心而在X轴方向及Z轴方向上旋转,但旋转轴线R3及旋转轴线R4的位置并不局限于所述实施方式。并且,使主体框2相对于外装部101在X轴方向及Z轴方向上移动的方法,也可以是不旋转而平行移动(垂直移动及水平移动)。
(E)虽然左眼负透镜组G1L用于垂直相对偏差调整,但也可以使左眼用光学系统OL的其他透镜组移动来调整垂直相对偏差。并且,虽然右眼负透镜组G1R用于收敛角调整,但也可以使右眼用光学系统OR的其他透镜组移动来调整收敛角。
(F)如图52所示,也可以在中间遮光部72a设置垂直相对偏差调整用的量规。图52是从被拍摄体侧观察到的遮光片72的主视图。如图52所示,在中间遮光部72a设置有一对量规72e和72f,在与中间遮光部72a对焦的状态下,量规72e和72f作为量规像72g和72h在相机监视器120映出(参照图53)。通过使量规像72g和72h的垂直方向上的位置对齐,能够更高精度地调整相对偏差。并且,量规像72g和72h也能够利用于左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直方向上的位置调整。
如图54所示,在通常拍摄时,虽然左眼虚光区域QL1b和右眼虚光区域QR1b重叠,但在该情况下,量规像72g和72h分别配置于第一边界线BL及第二边界线BR附近。并且,根据情况的不同,也可以是量规像72g配置于比第一边界线BL靠右眼用光学像QR1侧的位置,而且量规像72h配置于比第二边界线BR靠左眼用光学像QL1侧的位置。由此,量规72e和72f对左眼用图像数据和右眼用图像数据的提取几乎不造成影响。
需要说明的是,一对量规72e和72f只要能容易地弄清左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的相对位置,则可以是任意的形状。同样,一对量规72e和72f只要能容易地弄清左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直方向上的位置,可以是任意的形状。并且,量规72e和72f也可以具有不同的形状。
另外,也可以将中间遮光部72a、量规72e和72f设置于盖9上。
(G)在所述实施方式中,通过使左眼负透镜组G1L相对于主体框2大致沿Z轴方向移动,能够调整左眼光轴AL相对于外装部101的姿态来调整垂直相对偏差。然而,也可以通过调整左眼用光学系统OL或右眼用光学系统OR相对于主体框2的姿态来调整垂直相对偏差。
例如图55(A)所示,也可以通过调整左眼用光学系统OL整体相对于主体框2(或外装部101)的姿态来调整垂直相对偏差。更详细地说,使左眼用光学系统OL以旋转轴线R6为中心而相对于主体框2(或外装部101)旋转。如此,当使左眼用光学系统OL整体相对于主体框2(或外装部101)的姿态变化时,左眼光轴AL相对于主体框2(或外装部101)的倾斜发生变化,CMOS图像传感器110上的左眼用光学像QL1的位置在上下方向发生变化。使右眼用光学系统OR整体的姿态变化的情况也相同。上述结构也能够调整垂直相对偏差。
需要说明的是,作为用于调整左眼用光学系统OL整体的姿态的机构,例如,考虑有所述第三调整机构5的结构(例如,第一连结板51的第一弹性支承部51L及第二弹性支承部51R)。通过利用与第一连结板51相当的构件将左眼用光学系统OL与主体框2连结,能够利用简单的结构使左眼用光学系统OL整体相对于主体框2的姿态变化。
另外,例如图55(B)所示,也可以通过使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR以旋转轴线R5为中心而相对于主体框2(或外装部101)旋转来调整垂直相对偏差。在该情况下,旋转轴线R5被定义为左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR之间,例如中间基准面B所包含的假想线。当左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR以旋转轴线R5为中心进行旋转时,左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的上下的位置关系发生变化。上述结构也能够调整垂直相对偏差。
需要说明的是,作为用于使左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR旋转的机构,例如,考虑有所述第一调整机构3以及第二调整机构4的结构(例如,第一调整框30及第一旋转轴31、或第二调整框40及第二旋转轴41)。通过使支承左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR的框被旋转轴支承为能够旋转,能够利用简单的结构来调整垂直相对偏差。
(H)在所述实施方式中,通过使右眼负透镜组G1R相对于主体框2沿大致X轴方向移动来调整收敛角。即,在所述实施方式中,通过调整右眼负透镜组G1R相对于主体框2的位置来调整垂直相对偏差。然而,也可以通过调整左眼用光学系统OL或右眼用光学系统OR相对于主体框2的姿态来调整收敛角。
例如图56所示,也可以通过调整右眼用光学系统OR整体相对于主体框2(或外装部101)的姿态来调整收敛角。更详细地说,使右眼用光学系统OR以旋转轴线R7为中心而相对于主体框2(或外装部101)旋转。如此,当使右眼用光学系统OR整体相对于主体框2(或外装部101)的姿态变化时,右眼光轴AR相对于主体框2(或外装部101)的倾斜发生变化,左眼光轴AL和右眼光轴AR所成的收敛角发生变化。使左眼用光学系统OL整体的姿态变化的情况也是同样的。上述结构也能够调整收敛角。
此外,作为用于调整右眼用光学系统OR整体的姿态的机构,例如,考虑有所述第三调整机构5的结构(例如,第一连结板51及第二连结板52)。利用与第一连结板51及第二连结板52相当的构件,使右眼用光学系统OR能够以旋转轴线R7为中心而相对于主体框2旋转地与主体框2连结,由此能够利用简单的结构使右眼用光学系统OR整体相对于主体框2的姿态变化。
〔3D转接器100的特征2〕
(1)在该透镜单元中,由于左眼用光学系统OL具有作为相对偏差调整光学系统发挥功能的左眼负透镜组G1L,因此通过使左眼负透镜组G1L相对于主体框2沿Z轴方向移动,能够调整左眼用光学像QL1的垂直方向上的位置。由此,能够减小左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的垂直相对偏差,并能够减少产品的个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在主体框2收容有左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR,因此能够容易实现3D转接器100的小型化。
根据上述结构,能够提供实现小型化并能够减少产品的个体差异对立体图像的影响的3D转接器100。
(2)由于利用第一旋转轴31使第一调整框30能够旋转地与主体框2连结,因此能够利用简单的结构使左眼负透镜组G1L沿Z轴方向移动。并且,由于第一旋转轴31与左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR并排配置,因此能够减小左眼负透镜组G1L在X轴方向上的偏差量。
〔从特征2的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征2的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是仅能进行静像拍摄的装置及仅能进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了CMOS图像传感器110以外,还考虑CCD(Charge CoupledDevice)图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然使用左眼用光学系统OL来进行垂直相对偏差调整,但也可以使用右眼用光学系统OR来进行垂直相对偏差调整。
(C)在所述实施方式中,虽然以第一调整机构3为例对相对偏差调整机构进行了说明,但相对偏差调整机构的结构并不局限于所述实施方式。例如,虽然通过使左眼负透镜组G1L以第一旋转轴线R1为中心而旋转来使左眼负透镜组G1L大致沿Z轴方向移动,但也可以使左眼负透镜组G1L沿Z轴方向平行移动。
(D)在所述实施方式中,虽然第一旋转轴31与左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR并排配置,但在进行垂直相对偏差调整的范围内,第一旋转轴31的配置可以与所述实施方式不同。虽然左眼用光学系统OL配置于第一旋转轴31及右眼用光学系统OR之间,但第一旋转轴31的配置并不局限于该配置。
(E)虽然左眼负透镜组G1L配置于左眼用光学系统OL中最靠近被拍摄体侧的位置,但也可以使用配置于左眼用光学系统OL的光路上的中途的透镜组来调整垂直相对偏差。
另外,也可以使用右眼用光学系统OR来调整垂直相对偏差。
(F)在所述实施方式中,通过使左眼负透镜组G1L相对于主体框2大致沿Z轴方向移动调整左眼光轴AL相对于外装部101的姿态并调整垂直相对偏差。然而,也可以如在〔从特征1的观点出发考虑的变形例〕的(G)中说明的那样,通过调整左眼用光学系统OL或右眼用光学系统OR相对于主体框2的姿态调整垂直相对偏差。
〔3D转接器100的特征3〕
(1)在该3D转接器100中,由于右眼用光学像QR1具有作为收敛角调整光学系统而发挥功能的右眼负透镜组G1R,因此通过使右眼负透镜组G1R相对于主体框2沿X轴方向移动,能够调整左眼光轴AL和右眼光轴AR所成的收敛角,并能够减少产品个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在主体框2收容有左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1,因此能够容易实现3D转接器100的小型化。
根据上述结构,能够提供实现小型化并能够减少产品个体差异对立体图像的影响的3D转接器100。
(2)由于利用第二旋转轴41使第二调整框40能够旋转地与主体框2连结,因此能够利用简单的结构使右眼负透镜组G1R沿X轴方向移动。并且,由于第二旋转轴41与右眼用光学系统OR在Z轴方向上并排配置,因此能够减小右眼负透镜组G1R在Z轴方向上的偏差量。
〔从特征3的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征3的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是仅能进行静像拍摄的装置及仅能进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了CMOS图像传感器110以外,还考虑CCD(Charge CoupledDevice)图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然使用右眼用光学系统OR来进行收敛角调整,但也可以使用左眼用光学系统OL来进行收敛角调整。
(C)在所述实施方式中,虽然以第二调整机构4为例对收敛角调整机构进行了说明,但收敛角调整机构的结构并不局限于所述实施方式。例如,虽然通过使右眼负透镜组G1R以第二旋转轴线R2为中心旋转来使右眼负透镜组G1R大致沿X轴方向移动,但也可以使右眼负透镜组G1R沿X轴方向平行移动。
(D)在所述实施方式中,虽然第二旋转轴41与右眼用光学系统OR在Z轴方向上并排配置,但在进行收敛角调整的范围内,第二旋转轴41的配置也可以与所述实施方式不同。
(E)虽然右眼负透镜组G1R配置于右眼用光学系统OR中最靠近被拍摄体侧的位置,但也可以使用配置于右眼用光学系统OR的光路上的中途的透镜组来调整垂直相对偏差。
另外,也可以使用左眼用光学系统OL来调整收敛角。
(F)在所述实施方式中,通过使右眼负透镜组G1R相对于主体框2大致沿Z轴方向移动调整右眼光轴AR相对于外装部101的姿态并调整收敛角。然而,也可以如在〔从特征1的观点出发考虑的变形例〕的(H)中说明的那样,通过调整左眼用光学系统OL或右眼用光学系统OR相对于主体框2的姿态来调整收敛角。
〔3D转接器100的特征4〕
在该3D转接器100中,由于右眼用光学系统OR具有作为对焦调整光学系统发挥功能的右眼负透镜组G1R,因此通过使右眼负透镜组G1R沿着右眼光轴AR移动,能够使右眼用光学像QR1的调焦状态与左眼用光学像QL1的调焦状态吻合,从而能够减少产品的个体差异对立体图像的影响。
另外,由于在主体框2收容有左眼用光学系统OL和右眼用光学系统OR,因此能够容易实现3D转接器100的小型化。
根据上述结构,能够提供实现小型化并能够减少产品的个体差异对立体图像的影响的3D转接器100。
〔从特征4的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征4的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是仅能进行静像拍摄的装置及仅能进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了CMOS图像传感器110以外,还考虑CCD(Charge CoupledDevice)图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然以第二调整机构4为例对对焦调整机构进行了说明,对焦调整机构并不局限于所述实施方式。例如,虽然使右眼负透镜组G1R沿Y轴方向移动来进行对焦调整,但也可以通过使其他透镜组移动来进行对焦调整。
〔3D转接器100的特征5〕
在该3D转接器100中,由于支承左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的主体框2能够相对于外装部101大致沿Z轴方向移动地配置,因此通过使主体框2相对于外装部101沿Z轴方向移动,能够调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的垂直方向上的位置,并能够将立体图像在垂直方向上的拍摄范围调整为规定的设计位置。
另外,由于左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1配置于外装部101内,因此能够容易实现3D转接器100的小型化。
根据上述结构,能够提供实现小型化并能够减少产品个体差异对立体图像的影响的3D转接器100。
〔从特征5的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征5的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是仅能进行静像拍摄的装置及仅能进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了CMOS图像传感器110以外,还考虑CCD(Charge CoupledDevice)图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然以第三调整机构5为例对主体框调整机构进行了说明,但主体框调整机构并不局限于所述实施方式。只要能够调整立体图像在垂直方向上的拍摄范围,主体框调整机构也可以具有其他结构。
例如,在所述实施方式中,虽然利用第一弹性支承部51L及第二弹性支承部51R而使主体框2以旋转轴线R4为中心进行旋转,但也可以是利用旋转轴使主体框2能够旋转地与外装部101连结。
〔3D转接器100的特征6〕
在该3D转接器100中,由于支承左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1的主体框2能够相对于外装部101大致沿X轴方向移动地配置,因此通过使主体框2相对于外装部101沿X轴方向移动,能够调整左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1相对于CMOS图像传感器110的水平方向上的位置,并能够将立体图像在水平方向上的拍摄范围调整为规定的设计位置。
另外,由于左眼用光学像QL1和右眼用光学像QR1配置于外装部101内,因此能够容易实现3D转接器100的小型化。
根据上述结构,能够提供实现小型化并能够减少产品个体差异对立体图像的影响的3D转接器100。
〔从特征6的观点出发考虑的变形例〕
以下,总结从上述的特征2的观点出发考虑的所述实施方式的变形例。
(A)在所述实施方式中,虽然以3D转接器100为例对透镜单元进行了说明,但透镜单元并不局限于3D转接器100。透镜单元也可以是例如在单眼摄像机中使用的更换透镜单元。
另外,虽然以摄影机200为例对拍摄装置进行了说明,但拍摄装置并不局限于摄影机200。拍摄装置也可以是只能进行静像拍摄的装置及只能进行动画拍摄的装置。
另外,拍摄元件只要是能够将光转换为电信号的元件即可。作为拍摄元件,除了CMOS图像传感器110以外,还考虑有CCD(Charge CoupledDevice)图像传感器。
(B)在所述实施方式中,虽然以第三调整机构5为例对主体框调整机构进行了说明,但主体框调整机构并不局限于所述实施方式。只要是能够调整立体图像在水平方向上的拍摄范围,主体框调整机构也可以具有其他结构。
工业上的可利用性
上述技术能够应用于透镜单元及拍摄装置。
符号说明:
1摄影机单元
2主体框(主体框的一例)
3第一调整机构(相对偏差调整机构的一例)
30第一调整框(相对偏差调整框的一例)
31第一旋转轴(旋转支承轴的一例)
37第一限制机构(旋转限制机构的一例)
38调整弹簧(调整弹性构件的一例、弹性按压构件的一例)
4第二调整机构(收敛角调整机构的一例)
40第二调整框(收敛角调整框的一例、对焦调整框的一例)
41第二旋转轴(调整旋转轴的一例、引导轴的一例)
44对焦调整弹簧(按压构件的一例)
47第二限制机构(定位机构的一例)
5第三调整机构(主体框调整机构的一例、位置调整机构的一例)
57垂直位置调整刻度盘(位置操作构件的一例)
59A弹性连结机构(弹性连结机构的一例)
59B第一移动限制机构(第一移动限制机构的一例)
59C第二移动限制机构(第二移动限制机构的一例)
6操作机构
61相对偏差调整刻度盘(相对偏差操作构件的一例)
62水平位置调整刻度盘(位置操作构件的一例)
63支承框架
64第一联轴(相对偏差操作传递部的一例)
65第二联轴(位置操作传递部的一例)
1003D转接器(透镜单元的一例)
101外装部(框体的一例)
200摄影机(拍摄装置的一例)
OL左眼用光学系统(第一光学系统或第二光学系统的一例)
OR右眼用光学系统(第一光学系统或第二光学系统的一例)
AL左眼光轴(第一光轴或第二光轴的一例)
AR右眼光轴(第一光轴或第二光轴的一例)
QL1左眼用光学像(第一光学像或第二光学像的一例)
QR1右眼用光学像(第一光学像或第二光学像的一例)
G1L左眼负透镜组(相对偏差调整光学系统的一例)
G2L左眼正透镜组(第一正透镜组或第二正透镜组的一例)
G3L左眼棱镜组(第一棱镜组或第二棱镜组的一例)
G1R右眼负透镜组(收敛角调整光学系统的一例、对焦调整光学系统的一例)
G2R右眼正透镜组(第一正透镜组或第二正透镜组的一例)
G3R右眼棱镜组(第一棱镜组或第二棱镜组的一例)
R1第一旋转轴线
R2第二旋转轴线
R3旋转轴线(光学系统旋转轴的一例)
R4旋转轴线(主体旋转轴的一例)
V光学系统

Claims (52)

1.一种透镜单元,该透镜单元用于将光导入拍摄装置的拍摄元件,其特征在于,具备:
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴;
支承单元,其收容所述第一光学系统和第二光学系统,并能够安装于所述拍摄装置;
调整单元,其用于从所述支承单元的外部调整所述第一光学像和第二光学像中的至少一方相对于拍摄元件的位置。
2.根据权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,
所述调整单元具有用于调整所述拍摄元件上的所述第一光学像和第二光学像的相对位置的相对偏差调整机构。
3.根据权利要求2所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整机构能够调整所述第一光轴相对于所述支承单元的位置及姿态中的至少一方。
4.根据权利要求2或3所述的透镜单元,其特征在于,
所述第一光学系统具有配置成能够相对于所述支承单元沿与所述第一光轴正交的方向移动的相对偏差调整光学系统,
所述相对偏差调整机构能够调整所述相对偏差调整光学系统相对于所述支承单元的位置及姿态中的至少一方。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整机构具有:相对偏差操作构件,其用于供用户操作;相对偏差操作传递部,其将所述相对偏差操作构件的动作传递到所述相对偏差调整光学系统。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述调整单元具有用于调整所述第一光学像和第二光学像相对于所述拍摄元件在垂直方向和水平方向中的至少一方上的位置的位置调整机构。
7.根据权利要求6所述的透镜单元,其特征在于,
所述位置调整机构能够调整所述第一光轴和第二光轴相对于所述支承单元的位置及姿态中的至少一方。
8.根据权利要求6或7所述的透镜单元,其特征在于,
所述支承单元具有能够安装在所述拍摄装置上的框体和配置在所述框体内且支承所述第一光学系统和第二光学系统的主体框,
所述位置调整机构能够调整所述主体框相对于所述框体的位置及姿态中的至少一方。
9.根据权利要求8所述的透镜单元,其特征在于,
所述位置调整机构具有:位置操作构件,其用于供用户操作;位置操作传递部,其将所述位置操作构件的动作传递到所述主体框。
10.一种透镜单元,其特征在于,
具备:
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴;
支承单元,其收容所述第一光学系统和第二光学系统,
所述第一光学系统具有配置成能够相对于所述支承单元大致沿第一方向移动的相对偏差调整光学系统,
所述第一方向是在所述第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于所述第一光轴和第二光轴的基准平面正交的方向。
11.根据权利要求10所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述相对偏差调整光学系统相对于所述支承单元大致沿所述第一方向移动的相对偏差调整机构。
12.根据权利要求11所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整机构具有被所述支承单元支承成能够大致沿所述第一方向移动的相对偏差调整框,
所述相对偏差调整光学系统固定在所述相对偏差调整框上。
13.根据权利要求12所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整机构具有将所述相对偏差调整框以能够旋转的方式与所述支承单元连结的旋转支承轴,
所述旋转支承轴与所述第一光学系统和第二光学系统并排配置。
14.根据权利要求13所述的透镜单元,其特征在于,
所述第一光学系统配置于所述第二光学系统与所述旋转支承轴之间。
15.根据权利要求13或14所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整机构具有:调整弹性构件,其向所述相对偏差调整框赋予绕所述旋转支承轴的旋转力;旋转限制机构,其限制所述相对偏差调整框的旋转,且通过改变所述相对偏差调整框的限制位置来调整所述相对偏差调整光学系统相对于所述支承单元的位置。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述相对偏差调整光学系统配置于所述第一光学系统中最靠近被拍摄体侧的位置。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述支承单元具有:框体;主体框,其支承所述第一光学系统和第二光学系统,并且在所述框体内配置成能够相对于所述框体沿所述第一方向移动。
18.根据权利要求17所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述主体框相对于所述框体大致沿所述第一方向移动的主体框调整机构。
19.根据权利要求18所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构具有:第一弹性连结机构,其沿所述第一方向对所述主体框赋予力;第一移动限制机构,其限制所述主体框相对于所述框体在所述第一方向上的移动,且通过改变所述主体框的限制位置来调整所述主体框相对于所述框体的位置。
20.根据权利要求19所述的透镜单元,其特征在于,
所述第一弹性连结机构将所述主体框与所述框体连结成所述主体框能够以大致平行于第二方向的主体旋转轴作为中心而旋转,
所述第二方向与所述第一光轴及所述第一方向大致正交。
21.一种透镜单元,其特征在于,
具备:
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴;
支承单元,其收容所述第一光学系统和第二光学系统,
所述第二光学系统具有配置成能够相对于所述支承单元大致沿第一调整方向移动的收敛角调整光学系统,
所述第一调整方向是在所述第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于所述第一光轴和第二光轴的基准平面平行且与所述第二光轴大致正交的方向。
22.根据权利要求21所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述收敛角调整光学系统相对于所述支承单元大致沿所述第一调整方向移动的收敛角调整机构。
23.根据权利要求22所述的透镜单元,其特征在于,
所述收敛角调整机构具有由所述支承单元支承成能够大致沿所述第一调整方向移动的收敛角调整框,
所述收敛角调整光学系统固定在所述收敛角调整框上。
24.根据权利要求23所述的透镜单元,其特征在于,
所述收敛角调整机构具有将所述收敛角调整框与所述支承单元连结成能够旋转的调整旋转轴,
所述调整旋转轴在与所述基准平面大致正交的第二调整方向上与所述第二光学系统并排配置。
25.根据权利要求24所述的透镜单元,其特征在于,
所述收敛角调整机构具有:弹性按压构件,其向所述收敛角调整框赋予绕所述调整旋转轴的旋转力;定位机构,其限制所述收敛角调整框的旋转,且通过改变所述收敛角调整框的限制位置来调整所述收敛角调整光学系统相对于所述支承单元的位置。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述支承单元具有:框体;主体框,其支承所述第一光学系统和第二光学系统,并且在所述框体内配置成能够相对于所述框体沿所述第一调整方向移动。
27.根据权利要求26所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述主体框相对于所述框体沿所述第一调整方向移动的主体框调整机构。
28.根据权利要求27所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构具有:弹性连结机构,其沿所述第一调整方向对所述主体框赋予力;第二移动限制机构,其限制所述主体框相对于所述框体在所述第一调整方向上的移动,且通过改变所述主体框的限制位置来调整所述主体框相对于所述框体的位置。
29.根据权利要求28所述的透镜单元,其特征在于,
所述弹性连结机构将所述主体框与所述框体连结成所述主体框能够以与所述基准平面大致正交的光学系统旋转轴作为中心而旋转。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述第二光学系统具有配置成能够相对于所述支承单元沿与所述第二光轴大致平行的对焦调整方向移动的对焦调整光学系统。
31.根据权利要求30所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述对焦调整光学系统相对于所述支承单元沿所述对焦调整方向移动的对焦调整机构。
32.根据权利要求31所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有被所述支承单元支承成能够沿所述对焦调整方向移动的对焦调整框,
所述对焦调整光学系统固定在所述对焦调整框上。
33.根据权利要求32所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有将所述对焦调整框连结成能够相对于所述支承单元沿所述对焦调整方向移动的引导轴。
34.根据权利要求32或33所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有:按压构件,其沿所述对焦调整方向对所述对焦调整框赋予力;位置调整机构,其限制所述对焦调整框的移动,且通过改变所述对焦调整框的限制位置来调整所述对焦调整框相对于所述支承单元的位置。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整光学系统配置于所述第二光学系统中最靠近被拍摄体侧的位置。
36.一种透镜单元,其特征在于,
具备:
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴;
支承单元,其收容所述第一光学系统和第二光学系统,
所述第二光学系统具有配置成能够相对于所述支承单元沿与所述第二光轴大致平行的对焦调整方向移动的对焦调整光学系统。
37.根据权利要求36所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述对焦调整光学系统相对于所述支承单元沿所述对焦调整方向移动的对焦调整机构。
38.根据权利要求37所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有被所述支承单元支承成能够沿所述对焦调整方向移动的对焦调整框,
所述对焦调整光学系统固定在所述对焦调整框上。
39.根据权利要求38所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有将所述对焦调整框连结成能够相对于所述支承单元沿所述对焦调整方向移动的引导轴。
40.根据权利要求38或39所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整机构具有:按压构件,其沿所述对焦调整方向对所述对焦调整框赋予力;焦点位置调整机构,其限制所述对焦调整框的移动,并且通过改变所述对焦调整框的限制位置来调整所述对焦调整框相对于所述支承单元的位置。
41.根据权利要求36至40中任一项所述的透镜单元,其特征在于,
所述对焦调整光学系统配置于所述第二光学系统中最靠近被拍摄体侧的位置。
42.一种透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元具备:
框体;
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴并配置在所述框体内;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴并配置在所述框体内;
主体框,其支承所述第一光学系统及所述第二光学系统,并且在所述框体内配置成能够相对于所述框体大致沿第一方向移动,
所述第一方向是与大致平行于所述第一光轴和第二光轴的基准平面正交的方向。
43.根据权利要求42所述的透镜单元,其特征在于,
还具备使所述主体框相对于所述框体大致沿所述第一方向移动的主体框调整机构。
44.根据权利要求43所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构具有:第一弹性连结机构,其沿所述第一方向对所述主体框赋予力;第一移动限制机构,其限制所述主体框相对于所述框体在所述第一方向上的移动,并且通过改变所述主体框的限制位置来调整所述主体框相对于所述框体的位置。
45.根据权利要求44所述的透镜单元,其特征在于,
所述第一弹性连结机构将所述主体框与所述框体连结成所述主体框能够以大致平行于第二方向的主体旋转轴作为中心而旋转,
所述第二方向与所述第一光轴及所述第一方向大致正交。
46.根据权利要求45所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构使所述主体框相对于所述框体沿大致所述第二方向移动。
47.根据权利要求46所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构具有:第二弹性连结机构,其沿所述第二方向对所述主体框赋予力;第二移动限制机构,其限制所述主体框相对于所述框体在所述第二方向上的移动,并且通过改变所述主体框的限制位置来调整所述主体框相对于所述框体的位置。
48.根据权利要求47所述的透镜单元,其特征在于,
所述第二弹性连结机构将所述主体框与所述框体连结成所述主体框能够以大致平行于所述第一方向的光学系统旋转轴作为中心而旋转。
49.一种透镜单元,其特征在于,
具备:
框体;
第一光学系统,其用于形成从第一视点观察的第一光学像,且具有第一光轴并配置在所述框体内;
第二光学系统,其用于形成从不同于所述第一视点的第二视点观察的第二光学像,且具有第二光轴并配置在所述框体内;
主体框,其支承所述第一光学系统及所述第二光学系统,并且在所述框体内配置成能够相对于所述框体大致沿第一调整方向移动,
所述第一调整方向是在所述第一光轴和第二光轴交叉的状态下与大致平行于所述第一光轴和第二光轴的基准平面平行且与所述第二光轴大致正交的方向。
50.根据权利要求49所述的透镜单元,其特征在于,
所述透镜单元还具备使所述主体框相对于所述框体沿所述第一调整方向移动的主体框调整机构。
51.根据权利要求50所述的透镜单元,其特征在于,
所述主体框调整机构具有:弹性连结机构,其沿所述第一调整方向对所述主体框赋予力;移动限制机构,其限制所述主体框相对于所述框体在所述第一调整方向上的移动,并且通过改变所述主体框的限制位置来调整所述主体框相对于所述框体的位置。
52.根据权利要求51所述的透镜单元,其特征在于,
所述弹性连结机构将所述主体框与所述框体连结成所述主体框能够以与所述基准平面大致正交的光学系统旋转轴作为中心而旋转。
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