JP2000092517A - Device to pick up two-dimensional and three-dimensional images - Google Patents

Device to pick up two-dimensional and three-dimensional images

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JP2000092517A
JP2000092517A JP10269039A JP26903998A JP2000092517A JP 2000092517 A JP2000092517 A JP 2000092517A JP 10269039 A JP10269039 A JP 10269039A JP 26903998 A JP26903998 A JP 26903998A JP 2000092517 A JP2000092517 A JP 2000092517A
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image
video
angle
lens
dimensional
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Shigeo Okamoto
茂男 岡本
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SANYU SENI KK
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SANYU SENI KK
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to reproduce/record two-dimensional(2D) and three-dimensional(3D) images as stereoscopical images especially by using a two pairs of four plane reflectors provided with an angle changeable means, an arrowhead type composite achromatic prism or which vertical angle is fixed or the like in a 3D image pickup device capable of photographing/reproducing 2D and 3D images by one video photographing device. SOLUTION: In a zoom lens having a slit stop close to a brightness stop, the slit stop can be controlled independently of the brightness stop and the 2D/3D image entering device is provided with plane reflectors 7 constituted of two pairs of four plane reflectors, arranged at the just front and tip of the optical lens provided with the sensor capable of detecting the focal range information, where one pair of plane reflectors are fixed about at 90 deg. mutual angle and about at 45 deg. from an optical axis and the other pair of plane reflectors are mutually separated in reverse V shape on the outside, and an angle variable means capable of sensing the focal distance of the zoom lens and vartiablly controlling these angles by a motor or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2次元、立体(3
次元)の撮影、再生を可能とするもので、特に、2、3
次元同時撮影用レンズを用いた撮影、記録、再生からな
る2、3次元映像取り込み装置に関する。
The present invention relates to a two-dimensional, three-dimensional (3
Dimension), which enables shooting and playback
The present invention relates to a two- or three-dimensional video capturing device that includes shooting, recording, and playback using a lens for two-dimensional simultaneous shooting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、人が視覚において、立体を認
識するのは、・・・ 両眼による、左、右の網膜上の視差角の違いから認
識する。 体の移動にともなう、網膜上の像の移動距離が遠方
と近距離の物体では異なる。 日常生活で、さまざまな物体の大きさを経験的に認
識しその前後関係を識別している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a person perceives a three-dimensional object visually by recognizing the difference between the parallax angles on the left and right retinas of both eyes. The moving distance of the image on the retina due to the movement of the body differs between a distant object and a close object. In everyday life, he empirically recognizes the size of various objects and identifies the context.

【0003】以上の3点で、我々は自分を取り巻く環境
を立体的に認識している。なお、説明の理解を助けるた
め以下の定義をする。視差角度として、被写体を両目で
見た場合の角度を視差全角とし、片目又はレンズの片側
光路で見た場合の角度を視差半角と定義する。
[0003] From the above three points, we three-dimensionally recognize the environment surrounding ourselves. The following definitions are provided to facilitate understanding of the description. As the parallax angle, the angle when the subject is viewed with both eyes is defined as full parallax, and the angle when viewed with one eye or one side of the lens is defined as half angle of parallax.

【0004】本発明は、の原理を取り入れるものであ
る。人の両眼は注視する物体が常に自分の視野の中心に
なるように、かつ焦点を合わすように眼球をコントロー
ルしている。この結果、注視している物体までの距離に
よって視差角を変化させながら、眼幅を底辺とし、被写
体を頂点とした二等辺三角形を維持し、立体的な感覚を
得ている。
The present invention adopts the principle of the present invention. The human eyes control their eyes so that the object to be watched is always at the center of their field of view and focused. As a result, while changing the parallax angle depending on the distance to the object being watched, an isosceles triangle with the eye width as the base and the subject as the apex is maintained, and a three-dimensional sensation is obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来、動画用のステレ
オ撮影(三次元撮影)は2台のカメラを固定し被写体を
撮影する方法が一般的ではあるが、この従来方法にあっ
ては、以下の欠点がありこれを解決すべき課題があっ
た。 1.カメラを2台設置し、各々調整する必要があった。 2.撮影できる範囲が限定され、条件が変わると再度設
置、調整をする必要があった。 3.撮影できる範囲が限定され、焦点深度を深くする必
要があり、明るさ絞りを絞るため、光量不足になり、明
るい場所に限られるといった欠点があった。 4.離れた2台のカメラを同時に操作する必要があっ
た。 5.動きの激しいもの、予想できない対象は立体撮影に
は不向きであった。 6.2台のカメラを設置し、視差角度を固定する必要か
らズーム撮影が不可能であった。
Conventionally, stereoscopic photography (three-dimensional photography) for moving images has generally been performed by fixing two cameras and photographing a subject. There is a problem that needs to be solved. 1. It was necessary to install two cameras and adjust each one. 2. The range that can be photographed was limited, and when conditions changed, it was necessary to re-install and adjust. 3. There is a drawback in that the range in which images can be taken is limited, the depth of focus needs to be deep, and the aperture stop is narrowed, resulting in insufficient light quantity and limited to bright places. 4. It was necessary to operate two separate cameras at the same time. 5. Objects with sudden movements and unpredictable objects were not suitable for stereoscopic photography. 6. Zoom photography was impossible because two cameras were installed and the parallax angle was required to be fixed.

【0006】また、1台のカメラで3次元撮影を試みる
発明も見受けられるが、以下の点において混乱し、結果
誤りと看過を生じているため妥当な解決手段を提供して
いるとはいえなかった。その理由としては、・・・ (1)1つの光学系内で、左・右、水平方向へ視差角の
違いのある2つの2次元映像を鮮明に分離し取り込む光
学理論上の誤りが見られる。 (2)人の眼幅と立体感(全浮き上がり度:「光学の知
識」第206頁、理学博士:山田幸五郎著、東京電機大
学出版局、1996年11月20日発行)との関係の誤
認が認められる。 (3)色収差と相反像面湾曲(後述)が未解決である。
[0006] In addition, there are inventions in which three-dimensional photographing is attempted with a single camera, but the following points are confused, resulting in erroneous and overlooked results. Was. The reasons are as follows: (1) There is an error in the optical theory that clearly separates and captures two two-dimensional images having different parallax angles in the left, right, and horizontal directions in one optical system. . (2) Relationship between human eye width and three-dimensional effect (total lift: “Knowledge of optics”, page 206, Doctor of Science: written by Kogoro Yamada, Tokyo Denki University Press, published November 20, 1996) Misidentification is recognized. (3) Chromatic aberration and reciprocal field curvature (described later) have not been solved.

【0007】(1)と(2)は誤りで(3)は看過とい
える。(1)は致命的な誤りであり、見掛け上の手段に
類似性が認められるが、誤りである以上、結果としての
この理論を適用した発明の効果は認められない。(2)
と(3)は(1)を正しいと認識した前提での課題であ
る。(2)は従来出願された発明の殆どが人の眼幅65
mm(成人平均:62mm+/−3mm)に根拠なく拘
泥しており、その結果、装置の物理的大きさに制限を与
えてしまっている。光学機器や映像によって、人の得る
立体感は、全浮き上がり度として表現できる。ここで、
全浮き上がり度とは、物体の遠近識別の程度を表すもの
さしである。識別できる視界の前後範囲がどれだけ大き
くなるかを表す倍数値で定義される。例えば、倍率が1
で、左右光軸の間隔が眼幅の2倍の場合と、倍率が2
で、左右光軸の間隔が眼幅と同じ場合は結果として全浮
き上がり度は同一となる。したがって、全浮き上がり度
が大きくなると、物体の前後関係の識別範囲が大とな
り、結果として立体感を増すこととなる。 全浮き上がり度=(左、右光軸間隔÷個人の眼幅)×倍
率 の関係で与えられる。物理的に左、右の眼幅65mmに
光軸間隔を近似させても倍率(ズーム率)によって変化
するものであり、眼幅65mmに拘泥することはまった
く無意味である。
(1) and (2) are wrong and (3) is overlooked. (1) is a fatal error, and similarities are recognized in apparent means, but as far as the error is concerned, the resulting effect of the invention applying this theory is not recognized. (2)
(3) and (3) are tasks on the premise that (1) is recognized as correct. (2) Most of the inventions filed in the prior art have a human eye width of 65.
mm (adult average: 62 mm +/- 3 mm), which limits the physical size of the device. The three-dimensional effect obtained by a human being can be expressed as a total degree of floating by using optical devices and images. here,
The total floating degree is a measure indicating the degree of the distance discrimination of an object. It is defined by a multiple value that indicates how large the range before and after the identifiable field of view becomes. For example, if the magnification is 1
When the distance between the left and right optical axes is twice the interpupillary distance, and when the magnification is 2
When the distance between the left and right optical axes is the same as the interpupillary distance, as a result, the total lift is the same. Therefore, as the total floating degree increases, the range of identification of the anterior-posterior relationship of the object increases, and as a result, the three-dimensional effect increases. Total lift = (left, right optical axis interval / individual eye width) x magnification. Even if the optical axis interval is physically approximated to the left and right eye width of 65 mm, it changes with the magnification (zoom rate), and it is completely meaningless to stick to the eye width of 65 mm.

【0008】(3)については(1)、(2)を正しく
認識しても、プリズムを3次元映像取り込み手段として
採用している場合、色収差の課題が未解決で、赤、紫、
青の被写体が本来の位置からは、ずれて結像してしま
い、立体感を全く再現しない。また、同様にプリズムを
採用した広角撮影時では、映像の周辺では光軸に平行で
ない光がプリズムに入射するため、入射面の頂角が実際
より鋭角となり、左、右映像の上部、下部が相反して外
側へ湾曲する現象(相反像面湾曲とする)が起こり、こ
れも立体感を大きく疎外する。例えば、端的には写真撮
影で電信柱が縦にまっすぐでなく画像の右側では「C」
のように折れ曲がったようになることである。
[0008] Regarding (3), even if (1) and (2) are correctly recognized, the problem of chromatic aberration remains unresolved when a prism is employed as a three-dimensional image capturing means.
The blue subject shifts from its original position and forms an image, and does not reproduce the stereoscopic effect at all. Similarly, during wide-angle shooting using a prism, light that is not parallel to the optical axis is incident on the prism around the image, so the apex angle of the incident surface becomes sharper than it actually is, and the upper and lower parts of the left and right images are A phenomenon of reciprocally curving outward (referred to as reciprocal field curvature) occurs, which also greatly alienates the stereoscopic effect. For example, in short, the telegraph pole is not straight vertically in photography, but "C"
It is to be bent like.

【0009】従来の発明にあっては、上記のような重大
な誤りや看過があり実用性がなく、極端には不可能、あ
るいは困難であった。特に理論上重要な点は、(1)の
認識、即ち1台のカメラで3次元映像を取り込む場合、
視差角の半分が左、右の映像を分離するのに必要な角度
となる点である。この角度は撮影時、結像面の水平方向
の受光素子やフィルムの幅とレンズの焦点距離によって
決定されるものであり、従来の発明における光学理論で
よく見受けられる間違いではあるが、2つの光学系の映
像取り入れ口の間隔と人の眼幅62mm+/−3mmへ
の拘泥や、水平画角の4分割は一切意味をなさない。分
離される左、右の映像は平行して結像するという甚だし
い間違いを犯している発明は論外である。
In the conventional invention, there are serious errors and oversights as described above, and there is no practical use, and it is extremely impossible or difficult. The point that is particularly important in theory is that the recognition of (1), that is, when capturing a three-dimensional image with one camera,
One half of the parallax angle is the angle required to separate the left and right images. This angle is determined by the width of the light receiving element or film in the horizontal direction of the image forming plane and the focal length of the lens at the time of photographing. There is no meaning at all in terms of the distance between the video intake of the system and the human eye width of 62 mm +/- 3 mm, or the division of the horizontal angle of view into four. Inventions that make the gross mistake of separating the left and right images into parallel images are out of the question.

【0010】光学系内部では、右の映像は倒立実像とし
て左へ、左の映像は倒立実像として右へ結像し、光学系
内部で交差するのが正しい認識である。勿論人がうける
立体感は視差角であるが、2つの光学系の映像取り入れ
口の間隔ではなく、撮影結果としての鑑賞時の左、右2
つの映像間の視差角であり、この視差角は前述の光学系
の映像を左、右に分離する角度によって拘束され、これ
は結像面の横幅とレンズの焦点距離によってのみ決定さ
れるものである。この結果、従来の、発明によく見受け
る視差角を決定してから全体を設計する考え方も間違い
であると言える。
In the optical system, the right image is formed as an inverted real image to the left, and the left image is formed as an inverted real image to the right. Of course, the stereoscopic effect received by a person is the parallax angle, but not the distance between the video intakes of the two optical systems, but the left and right when viewing as a shooting result.
Is the parallax angle between two images, which is constrained by the angle separating the image of the optical system to the left and right, and is determined only by the width of the image plane and the focal length of the lens. is there. As a result, it can be said that the conventional concept of determining the parallax angle often seen in the present invention and then designing the whole is wrong.

【0011】以下に、従来技術として、つぎの例が見ら
れるが、前記理由から個別には以下の機能不備等が認め
られ、本発明の課題解決がなされていない。
Hereinafter, the following examples can be seen as prior arts, but the following functional deficiencies are individually recognized for the above reasons, and the problems of the present invention have not been solved.

【0012】従来技術1:特開平2−25842では、
2台の同じカメラを設置、又は固定して、映像を撮影す
る方式が見られる。しかしながら、レンズ焦点距離情報
処理において、被写体の有限遠方から無限遠方の切り替
え処理が不可能となる。片方、あるいは両方のカメラと
被写体間に障害物がある場合は機能しないといった欠点
が課題として挙げられる。特開平8−201940、特
開平10−70740では、無限遠方の被写体を想定し
ていない。また、被写体の上、下、左、右の動きにも追
従できない。前者はコントロール用カメラと被写体間に
障害物があるときは機能しない。後者は被写体に対して
カメラが常時、2等辺三角形を描くことができない。
Prior art 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2-25842 discloses that
There is a method in which two identical cameras are installed or fixed to shoot a video. However, in the lens focal length information processing, it is impossible to perform a process of switching a subject from finite distance to infinity. The drawback is that it does not work if there is an obstacle between one or both cameras and the subject. JP-A-8-201940 and JP-A-10-70740 do not assume a subject at infinity. Also, it cannot follow up, down, left, and right movements of the subject. The former does not work when there is an obstacle between the control camera and the subject. In the latter case, the camera cannot always draw an isosceles triangle for the subject.

【0013】従来技術2:特開昭59−30390で
は、1台のカメラにプリズムを利用して3次元映像を取
り入れる方式が見られる。しかしながら、1つの光学系
内で、左、右、水平方向へ視差角の違いのある2つの2
次元映像を鮮明に取り込む場合の光学理論上の誤りと色
収差と相反像面湾曲が未解決で、左、右の映像分離方法
の光学理論上の誤りが認められる。
Prior art 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-30390 discloses a system in which a single camera uses a prism to capture a three-dimensional image. However, in one optical system, there are two two types having different parallax angles in the left, right, and horizontal directions.
Errors in optical theory, chromatic aberration and reciprocal curvature of field when clearly capturing a two-dimensional image are unresolved, and errors in optical theory of left and right image separation methods are recognized.

【0014】従来技術3:特開平9−327042、特
開平10−4567では、1つの光学系内で、左、右、
水平方向へ視差角の違いのある2つの2次元映像を鮮明
に取り込む場合の光学理論上の誤りと色収差と相反像面
湾曲が未解決で、左、右の映像分離方法が解決されてい
ない。なお、前者は、1台のカメラに平面鏡を利用して
3次元映像を取り入れる方式を取り入れているが、前記
したように、光学理論上の誤りがあり、左、右の映像分
離方法が解決されていない。後者は同様に、平面鏡4枚
アダプターの採用が見られるが前記したような欠点、課
題が未解決のほか、望遠ズーム撮影が不可能である。
Prior Art 3: JP-A-9-327042 and JP-A-10-4567 disclose left, right, and left in one optical system.
Errors in optical theory, chromatic aberration, and reciprocal curvature of field in the case of clearly capturing two two-dimensional images having different parallax angles in the horizontal direction have not been solved, and the left and right image separation methods have not been solved. Although the former adopts a method of taking in a three-dimensional image using a plane mirror in one camera, there is an error in optical theory as described above, and the left and right image separation methods are solved. Not. In the latter case, the adoption of a four-plane mirror adapter is also seen, but the above-mentioned drawbacks and problems have not been solved, and telephoto zoom photography is impossible.

【0015】従来技術4:特開平9−281614 前
記の1つの光学系内で、左、右、水平方向へ視差角の違
いのある2つの2次元映像を鮮明に取り込む場合の光学
理論上の誤りがある。補助光学装置の場合は、課題に
「コンパクト、軽量」とあるが、実際にズームへの自動
対応、また特に広角の対応が一切考慮されていない課題
があり、左、右の映像分離が未解決である。
Prior art 4: JP-A-9-281614 Error in optical theory when two two-dimensional images having different parallax angles in the left, right, and horizontal directions are clearly captured in the one optical system. There is. In the case of auxiliary optics, the problem is "compact and lightweight", but there is a problem that does not actually take into account automatic zooming and especially wide-angle support, and left and right image separation is unsolved It is.

【0016】本発明は、従来のすべての撮影上の欠点を
解決し、2次元、3次元の撮影、再生を可能とするもの
である。特に、2、3次元同時撮影用レンズとそれを用
いたことを特徴とした2、3次元映像取り込み装置を提
供することを課題としている。また、特に広角レンズに
対する対応が一切考慮されていないといった課題があ
り、左、右の映像分離手段も未解決となっている。さら
に、V字の2枚の平面鏡がレンズの先端から離れすぎ
て、左右の映像を分離することが不可能な構造となって
いるといった欠点があった。
The present invention solves all the conventional drawbacks in photography and enables two-dimensional and three-dimensional photography and reproduction. In particular, it is an object of the present invention to provide a two- or three-dimensional image capturing lens and a two- or three-dimensional image capturing device characterized by using the same. In addition, there is a problem that no consideration is given particularly to a wide-angle lens, and left and right image separation means have not been solved. Further, there is a drawback that the two V-shaped plane mirrors are too far from the tip of the lens, so that it is impossible to separate left and right images.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、明るさ絞りと
近接してスリット絞りを設けたズームレンズにおいて、
前記スリット絞りは前記明るさ絞りとは独立して制御で
きるとともに、焦点距離情報の検知可能なセンサーを備
えた光学レンズの先端、直前に、二対、4枚で構成され
る平面反射鏡で、一対は内側で相互角度がほぼ90度、
光軸に対してほぼ45度に固定され、他の一対は外側に
逆ハの字型に分離された二対4枚平面反射鏡と、ズーム
レンズの焦点距離を感知しモーター等にて前記角度を可
変に制御できる角度可変手段とを備えた2、3次元映像
取り込み装置により提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a zoom lens provided with a slit stop in close proximity to a brightness stop.
The slit diaphragm can be controlled independently of the brightness diaphragm, and at the tip of an optical lens provided with a sensor capable of detecting focal length information, immediately before, a two-pair, four-plane reflecting mirror, The pair has a mutual angle of about 90 degrees on the inside,
The other pair is fixed at approximately 45 degrees with respect to the optical axis, and the other pair is a two-to-four flat reflecting mirror that is separated in an inverted C shape on the outside, and the focal length of the zoom lens is sensed by a motor or the like to detect the angle. And a three-dimensional image capturing device provided with an angle varying means capable of variably controlling the angle.

【0018】また、明るさ絞りと近接してスリット絞り
を設けたズームレンズにおいて、前記スリット絞りは前
記明るさ絞りとは独立して制御できるとともに、焦点距
離情報の検知可能なセンサーを備えた光学レンズの先
端、直前に、固定された頂角の稜線がズーム最適焦点距
離の垂直画角を基準に計算された半径r1の円弧で、か
つ、谷側も半径r2の前記円弧と同心円である円弧をも
つ鏃型複合色消しプリズムと、該プリズムより被写体側
で数メートルないし数十メートルの焦線距離を有するシ
リンドリカル・レンズを設けるとともに、前記プリズム
の頂角を被写体側に向け、前記プリズムと前記シリンド
リカル・レンズを焦線が水平方向となるように設置した
2、3次元映像取り込み装置により提供される。
In a zoom lens provided with a slit stop in close proximity to a brightness stop, the slit stop can be controlled independently of the brightness stop and has an optical sensor having a sensor capable of detecting focal length information. Immediately before and just before the tip of the lens, the ridge line having the fixed apex angle is an arc having a radius r1 calculated based on the vertical angle of view at the zoom optimum focal length, and the valley side is also an arc concentric with the arc having the radius r2. And an arrowhead-type composite achromatic prism having a cylindrical lens having a focal line distance of several meters to several tens of meters on the object side from the prism, and a vertex angle of the prism facing the object side. This is provided by a two- or three-dimensional video capturing device in which a cylindrical lens is installed such that the focal line is horizontal.

【0019】さらに、明るさ絞りと近接してスリット絞
りを設けたズームレンズにおいて、前記スリット絞りは
前記明るさ絞りとは独立して制御できるとともに、焦点
距離情報の検知可能なセンサーを備えた光学レンズの先
端、直前に、前記角度可変手段を備えた前記二対4枚平
面反射鏡の直後に、頂角固定、稜線は直線で谷側は半径
r2の円弧である鏃型複合色消しプリズムを前記頂角を
前記二対4枚平面反射鏡に向け配置し、該二対4枚平面
反射鏡の左、右の映像取り込み口に、一対の前記シリン
ドリカル・レンズを焦線が水平方向となるように設置し
た広角撮影に好適な2、3次元映像取り込み装置により
提供される。
Further, in a zoom lens provided with a slit stop in close proximity to a brightness stop, the slit stop can be controlled independently of the brightness stop and has an optical sensor having a sensor capable of detecting focal length information. An arrowhead-type composite achromatism prism having a fixed apex angle, a straight ridge line, and an arc of radius r2 on the valley side, immediately before the front end of the lens and immediately after the two-to-four-plane reflecting mirror provided with the angle varying means, The apex angle is arranged to face the two-to-four-plane reflector, and a pair of the cylindrical lenses are placed at the left and right image capturing ports of the two-to-four-plane reflector so that the focal line is horizontal. Provided by a two- or three-dimensional video capturing device suitable for wide-angle photography installed in a computer.

【0020】さらにまた、結像面に1個の受光素子を備
え、その水平方向の左もしくは右から75%の領域をフ
ァインダーでモニターする撮影装置を付加した場合に、
垂直に2分割した前記1個の受光素子と、前記分割領域
の映像を、左、右の映像信号として独立に取り出し、M
PEG−2方式を含む画像圧縮方式で圧縮する手段と、
再度復元して前記映像として分離可能とするための分離
信号を含んだ、記録・再生を可能とする信号処理システ
ムを付加した場合に前記2、3次元映像取り込み装置に
より提供される。
Further, in the case where a photographing device having one light receiving element on the image forming surface and monitoring an area of 75% from the left or right in the horizontal direction with a finder is added,
The one light receiving element vertically divided into two and the image of the divided area are independently extracted as left and right image signals,
Means for compressing with an image compression method including the PEG-2 method;
The two- or three-dimensional video capturing device is provided when a signal processing system that includes a separation signal for restoring the video and separating it as the video and that enables recording and reproduction is added.

【0021】前記の限定された形態で以下の特徴を備え
て提供される。垂直に2分割した前記1個の受光素子
と、前記分割領域の映像を、左、右の映像信号として独
立に取り出し、MPEG−2方式を含む画像圧縮方式で
圧縮する手段と、再度復元して前記映像として分離可能
とするための分離信号を含んだ、記録・再生を可能とす
る信号処理システムにおいて、右の映像、左の映像、右
と左の映像の3方式から選択可能な信号再生システムを
付加した前記2、3次元映像取り込み装置により提供さ
れる。
In the above-mentioned limited form, it is provided with the following features. The one light receiving element divided vertically into two and the video of the divided area are independently extracted as left and right video signals, and are compressed by an image compression method including the MPEG-2 method. In a signal processing system capable of recording / reproducing, including a separation signal for making it separable as the video, a signal reproducing system that can be selected from three types of right video, left video, and right and left video. Is provided by the two- or three-dimensional video capturing device.

【0022】また、前記光学レンズを備えるとともに、
その先端、直前に、固定された頂角の稜線がズーム最適
焦点距離の垂直画角を基準に計算された半径r1の円弧
で、かつ、谷側も半径r2の前記円弧と同心円である円
弧をもつ鏃型複合色消しプリズムと、前記シリンドリカ
ル・レンズを設けるとともに、前記プリズムの頂角を被
写体側に向け、前記プリズムと前記シリンドリカル・レ
ンズを焦線が水平方向となるように設置し、結像面に2
個、一対の受光素子を配し、前記光学レンズのズーム時
の焦点距離に応じて、前記受光素子が水平方向へ開閉す
ることができ、かつ前記受光素子のうち、左、右どちら
かの映像をファインダーでモニターできる機構をもたせ
た撮影装置を付加した前記2、3次元映像取り込み装置
により提供される。
In addition to the provision of the optical lens,
Immediately before the tip, the ridge line with the fixed apex angle is an arc of radius r1 calculated based on the vertical angle of view of the zoom optimum focal length, and the valley side is also an arc concentric with the arc of radius r2. An arrowhead type composite achromatic prism having the same and the cylindrical lens are provided, and the vertex angle of the prism is directed toward the subject, and the prism and the cylindrical lens are installed so that the focal line is in the horizontal direction, and the image is formed. 2 on the surface
Pieces, a pair of light receiving elements, and the light receiving elements can be opened and closed in the horizontal direction according to the focal length of the optical lens at the time of zooming. Is provided by the above-described two- or three-dimensional video capturing device to which a photographing device having a mechanism capable of monitoring the image with a viewfinder is added.

【0023】さらに、前記2個、一対の受光素子と、該
受光素子のそれぞれ左、右の映像信号を、MPEG−2
方式を含む画像圧縮方式で圧縮する手段と、再度復元し
て前記映像として分離可能とするための分離信号を含
み、記録・再生を可能とする信号処理システムを付加し
た場合に、また、前記信号処理システムにおいて、右の
映像、左の映像、右と左の映像の3方式から選択可能な
信号再生システムを付加した場合に前記2、3次元映像
取り込み装置により効果的に提供される、
Further, the two and a pair of light receiving elements and the left and right video signals of the light receiving elements
Means for compressing with an image compression method including a system, and a separation signal for restoring again and enabling separation as the video, and a signal processing system for enabling recording and reproduction is added; In a processing system, when a signal reproduction system that can be selected from three systems of a right image, a left image, and a right and left image is added, the signal reproduction system is effectively provided by the two- or three-dimensional image capturing device.

【0024】より、具体的には以下の特徴を備えて提供
される。前記光学レンズを備えるとともに、前記角度可
変手段とを備えた前記二対4枚平面反射鏡の直後に、頂
角固定、稜線は直線で谷側は半径r2の円弧である鏃型
複合色消しプリズムを前記二対4枚平面反射鏡に向け配
置し、該二対4枚平面反射鏡の左、右の映像取り込み口
に、一対の前記シリンドリカル・レンズを焦線が水平方
向となるように設置し、結像面に前記1個の受光素子を
備え、その水平方向の左もしくは右から75%の領域を
ファインダーでモニターする撮影装置を付加した広角撮
影に好適な2、3次元映像取り込み装置により提供され
る。
More specifically, the present invention is provided with the following features. Immediately after the two-to-four plane reflecting mirror provided with the optical lens and the angle varying means, an apical angle fixed, an ridge line is a straight line, and a valley side is an arc having a radius of r2. Are arranged toward the two-to-four-plane reflector, and a pair of the cylindrical lenses are installed at the left and right image capturing ports of the two-to-four-plane reflector so that the focal line is in the horizontal direction. A two- or three-dimensional video capturing device suitable for wide-angle shooting, in which a single light-receiving element is provided on the image forming surface and a shooting device for monitoring a region 75% from the left or right in the horizontal direction with a viewfinder is added. Is done.

【0025】さらに、垂直に2分割した前記1個の受光
素子と、前記分割領域の映像を、左、右の映像信号とし
て独立に取り出し、MPEG−2方式を含む画像圧縮方
式で圧縮する手段と、再度復元して前記映像として分離
可能とするための分離信号を含んだ、記録・再生を可能
とする信号処理システム付加した場合や前記信号処理シ
ステムにおいて、右の映像、左の映像、右と左の映像の
3方式から選択可能な信号再生システムを付加した前記
2、3次元映像取り込み装置により効果的に提供され
る。
Further, said one light receiving element divided vertically into two, and means for independently taking out the video of said divided area as left and right video signals and compressing them by an image compression system including MPEG-2 system. Including a separation signal for restoring and separating as the video, when a signal processing system capable of recording / reproduction is added or in the signal processing system, the right video, the left video, the right This is effectively provided by the two- or three-dimensional video capturing device to which a signal reproduction system that can be selected from the three types of left video is added.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を具体
的に説明する。図1は本発明の基本的な概念を示す説明
図で光学系を上から見た上面図である。ここで、左から
被写体5、ユニット1、レンズ4、スリット絞り2、結
像面3、sを結像面の水平方向の幅として説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the basic concept of the present invention, and is a top view of an optical system viewed from above. Here, the subject 5, the unit 1, the lens 4, the slit diaphragm 2, and the image planes 3 and s are described as the horizontal width of the image plane from the left.

【0027】本発明の基本原理を説明すると、正面、無
限遠方のt0として示された被写体5は、本来は1つの
光学系内では結像面3の中心であるst0へ像を結ぶこ
とが知られている。本発明の3次元(立体について3次
元の表現を用いる)映像取り込み装置では被写体5、5
の画像を結像面3で結像させるが、この被写体5、5の
画像を図で上、下に分割して結像させることがポイント
となる。
To explain the basic principle of the present invention, it is known that a subject 5 indicated as t0 in front and infinity forms an image on st0 which is originally the center of the image forming plane 3 in one optical system. Have been. In the three-dimensional (three-dimensional representation is used for three-dimensional representation) video capturing apparatus of the present invention, the subjects 5, 5
Is formed on the image forming plane 3, and the point is to divide the images of the subjects 5 and 5 upward and downward in the figure to form an image.

【0028】具体的には、3次元映像として利用するた
めには、被写体5の映像取り込みは、水平方向にある視
差角の違いのため左、右(図で上、下)2つの2次元映
像として取り込む必要がある。そのためには、右側光路
9の結像位置3を水平方向にst1まで中心からs/4
だけ強制的に移動させる。同じようにして、左側光路1
0も対称位置st2へ結像させる。この時光路を変更さ
せるのに必要な光軸に対する角度11をθ1とすると、
θ1は結像面3の横幅Sと焦点距離f0の関係から数1
の式1に示される。
More specifically, in order to use the image as the three-dimensional image, the image of the object 5 is captured by two left and right (upper and lower in the figure) two-dimensional images due to the difference in the parallax angle in the horizontal direction. Need to be captured as For this purpose, the image forming position 3 of the right optical path 9 is horizontally shifted from the center to st1 by s / 4.
Just forcibly move. Similarly, left optical path 1
0 is also imaged at the symmetric position st2. At this time, if the angle 11 with respect to the optical axis necessary to change the optical path is θ1,
θ1 is given by Equation 1 from the relationship between the lateral width S of the imaging surface 3 and the focal length f0.
Is shown in Equation 1.

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】ここで得られた、角度θ1で、被写体5、
5を(2×θ1)の視差角をもったst1とst2へ、
左、右2つの2次元映像として分割する。ユニット1は
このθ1を左、右の光路にそれぞれ対称に与える機能を
有する。この左、右二つに分割された映像の境界線は、
それぞれ右側光路9と左側光路10の外側の光がst0
の位置を垂直方向に通過することにより形成されるが、
図示しない明るさ絞りの開放の状態では光の回折現象と
光学系が円筒形であるため、境界線とはならず帯状、も
しくは楕円形となって左、右の映像が重なりあう結果と
なる。
At the obtained angle θ1, the object 5,
5 to st1 and st2 with a parallax angle of (2 × θ1)
The image is divided into two left and right two-dimensional images. The unit 1 has a function of giving θ1 symmetrically to the left and right optical paths. The left and right divided lines of the video are
Light outside the right optical path 9 and the left optical path 10 is st0, respectively.
Is formed by passing vertically through the position of
When the aperture stop (not shown) is open, the light diffraction phenomenon and the optical system are cylindrical, so that the left and right images overlap each other in the form of a band or an ellipse without forming a boundary line.

【0031】これを防いで重なりを線状に近づけるため
に、明るさ絞りと同じ位置に左、右に一対のスリット絞
り2を配し、これを明るさ絞りとは独立した操作で適正
な位置に絞りこむことによって、明るさを大きく犠牲に
することなく、また焦点深度の補正とは独立して、左、
右の映像を明確かつ鮮明に分離することができる。従来
技術にあっては、すべての発明で、このθ1と結像面3
の横幅Sと焦点距離f0との関係を見落とし、重大な誤
りを犯していた。
In order to prevent this and to make the overlap closer to a line, a pair of slit diaphragms 2 are arranged on the left and right at the same position as the aperture stop. Aperture, without sacrificing significant brightness and independent of depth of focus correction,
The right image can be separated clearly and clearly. In the prior art, in all the inventions, θ1 and the image plane 3
Overlooked the relationship between the lateral width S and the focal length f0, and made a serious error.

【0032】その結果、左、右の映像の分離手段に対し
ても、看過や本来機能しない手段を提唱しており実現化
不能ものとなっていた。また、この理論的関係を正しく
認識することによってのみレンズの焦点距離f0の変化
(ズーム撮影)にも対応できる。
As a result, as for the means for separating the left and right images, means for overlooking or originally not functioning have been proposed and cannot be realized. Further, only by correctly recognizing this theoretical relationship, it is possible to cope with a change in the focal length f0 of the lens (zoom shooting).

【0033】つぎに、以下の3方式のユニット1を使用
した本発明の2、3次元映像取り込み装置について説明
する。図2、図3及び図8はユニット1に使用される第
1の方式であり、図2は本発明の実施例1に使用される
二対4枚平面反射鏡の要部平面図、図3は図2の二対4
枚平面反射鏡の2つに分離した光路の説明図、図8は実
施例1についての本発明の2、3次元映像取り込み装置
の要部説明図である。
Next, a description will be given of a two- or three-dimensional video capturing apparatus of the present invention using the following three types of units 1. FIGS. 2, 3 and 8 show a first system used for the unit 1. FIG. 2 is a plan view of a main part of a two-to-four plane reflecting mirror used in the first embodiment of the present invention. Is two to four in FIG.
FIG. 8 is an explanatory view of an optical path divided into two plane reflecting mirrors, and FIG. 8 is an explanatory view of a main part of a two- and three-dimensional image capturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0034】ユニット1としては3つの方式を採用で
き、ポイントは二対、4枚で構成される二対4枚平面反
射鏡7で平面反射鏡12、13、14、15である。一
対14、15は相互角度ほぼ90度、光軸に対してほぼ
45度に固定され、他の一対12、13は外側に逆ハの
字型に分離された構成からなる。このユニット1はズー
ムレンズの焦点距離に応じて角度を可変に制御できる方
式で、前記原理に好適なことが鋭意研究の結果見いださ
れた。
The unit 1 can adopt three systems, and the points are two-to-four plane reflecting mirrors 7 composed of two pairs and four plane reflecting mirrors 12, 13, 14, and 15. The pair 14 and 15 are fixed at an angle of about 90 degrees to each other and at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis, and the other pair 12 and 13 are configured to be outwardly separated in an inverted C shape. The unit 1 is a system in which the angle can be variably controlled according to the focal length of the zoom lens, and it has been found as a result of earnest research that it is suitable for the above principle.

【0035】図4、図5及び図9はユニット1に使用さ
れる第2の方式であり、図4は本発明の実施例2に使用
される鏃型複合色消しプリズムの要部平面図、図5は図
4の鏃型複合色消しプリズムにシリンドリカル・レンズ
を配置した要部平面図で、(a)は要部平面図、(b)
は要部側面図、p、u、v、yは対応位置、図9は実施
例2についての本発明の2、3次元映像取り込み装置の
要部説明図である。
FIGS. 4, 5 and 9 show a second system used in the unit 1. FIG. 4 is a plan view of a main part of an arrowhead type composite achromatic prism used in the second embodiment of the present invention. 5A and 5B are plan views of a main part in which a cylindrical lens is arranged on the arrowhead-type composite achromatic prism of FIG. 4, FIG. 5A is a plan view of a main part, and FIG.
9 is a side view of main parts, p, u, v, and y are corresponding positions. FIG. 9 is an explanatory view of main parts of a two- and three-dimensional video capturing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【0036】ポイントは鏃型複合色消しプリズム6でそ
の外観の要部が示されている。鏃型複合色消しプリズム
6にシリンドリカル・レンズを組み合わせたものが使用
可能である。この鏃型複合色消しプリズム6は2つのプ
リズム30、31の貼り合わせで、頂角固定で頂角を被
写体側に向け、頂角の稜線がズーム最適焦点距離時の垂
直画角を基準に計算(後述する)された半径r1の円周
をもち、谷側も同心円の円周を描く形状が必要である。
また、同時に鏃型複合色消しプリズム6と該プリズムの
前側に数メートルないし数十メートルの焦線距離を有す
るシリンドリカル・レンズ45を焦線が横方向となるよ
うに設置した。
The point is an arrowhead type composite achromatism prism 6, the main part of the appearance of which is shown. A combination of an arrowhead type composite achromatic prism 6 and a cylindrical lens can be used. The arrowhead-type composite achromatism prism 6 is obtained by bonding two prisms 30 and 31 together, fixing the apex angle and directing the apex angle toward the subject, and calculating the apex of the apex angle based on the vertical angle of view at the optimal zoom focal length. It is necessary that the valley side has a concentric circle on the circumference of a radius r1 (described later).
At the same time, an arrowhead-type composite achromatic prism 6 and a cylindrical lens 45 having a focal line distance of several meters to several tens of meters are installed in front of the prism so that the focal line is in the horizontal direction.

【0037】この数メートルないし数十メートルの焦線
距離を有するシリンドリカル・レンズを設けるとした点
について説明する。本発明にあっては、この焦線距離は
レンズ4の最適焦点距離での垂直画角と鏃型複合色消し
プリズム6を構成している硝種によって決定され、5メ
ートルないし30メートル程度が実用的である。本発明
では、これより広い3メートルないし60メートルまで
実現可能である。より正確には前記レンズの中央部分が
当該焦線距離を有し、左・右周辺は若干焦線距離が長く
なるような糸巻型が好ましい。
A description will be given of a point that a cylindrical lens having a focal line distance of several meters to several tens of meters is provided. In the present invention, the focal line distance is determined by the vertical angle of view at the optimum focal length of the lens 4 and the type of glass constituting the arrowhead-type composite achromatic prism 6, and is practically about 5 to 30 meters. It is. In the present invention, it is possible to realize a wider range from 3 meters to 60 meters. More precisely, it is preferable that the center part of the lens has the focal line distance, and the left and right peripheral portions have a slightly longer focal line distance.

【0038】図6、図7及び図10は前記ユニット1を
組み合わせ使用した第3の方式である。図6は本発明の
実施例3に使用される二対4枚平面反射鏡と鏃型複合色
消しプリズム及びシリンドリカル・レンズの組み合わせ
た要部平面図、図7は他の鏃型複合色消しプリズムの要
部平面図で、(a)は要部平面図、(b)はその要部側
面図、p、u、v、yは対応位置、図10は実施例3に
ついての本発明の2、3次元映像取り込み装置の要部説
明図である。
FIGS. 6, 7 and 10 show a third system in which the units 1 are used in combination. FIG. 6 is a plan view showing a main part of a combination of a two-to-four plane reflecting mirror, an arrowhead type composite achromatic prism and a cylindrical lens used in Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 7 is another arrowhead type composite achromatic prism. (A) is a plan view of a main part, (b) is a side view of the main part, p, u, v, and y are corresponding positions. FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of a three-dimensional video capturing device.

【0039】二対4枚平面反射鏡と鏃型複合色消しプリ
ズム6及びシリンドリカル・レンズの組み合わせたもの
が使用可能である。これらた3通りのユニットについて
さらに詳しく説明する。ここで、シリンドリカル・レン
ズ45は画像の垂直方向の引き伸ばしもしくは水平方向
の短縮をすることによって、省くことは可能である。ま
た、レンズ系は本発明とは直接関係がないため、本来は
複数のレンズ群であるが、便宜上図では1枚の理想レン
ズ4で表した。同様に、光学レンズは図示しない焦点距
離情報の検知可能なセンサーを備えている。
A combination of a two-to-four plane reflecting mirror, an arrowhead-type composite achromatic prism 6 and a cylindrical lens can be used. These three units will be described in more detail. Here, the cylindrical lens 45 can be omitted by stretching the image in the vertical direction or shortening the image in the horizontal direction. Since the lens system is not directly related to the present invention, the lens system is originally a plurality of lens groups. However, for convenience, the lens system is represented by one ideal lens 4. Similarly, the optical lens includes a sensor (not shown) capable of detecting focal length information.

【0040】[0040]

【実施例1】図2は上から見た本発明の構成の1つであ
る二対4枚平面反射鏡7を表している。これらは前記第
1の方式で、ユニット1に使用される二対4枚平面反射
である。特に、一般的な裏面鏡ではなく、アルミを表面
に蒸着した表面鏡でなければならない。
Embodiment 1 FIG. 2 shows a two-to-four plane reflecting mirror 7 which is one of the constitutions of the present invention viewed from above. These are two-to-four plane reflections used in the unit 1 in the first method. In particular, it must be a surface mirror in which aluminum is vapor-deposited on the surface, not a general rear surface mirror.

【0041】図2は本発明の装置を水平にして図示され
ており、レンズ先端4、平面反射鏡12、13、14、
15、支点16として示される。中心にあるV字の平面
鏡14、15は一対からなりそれぞれほぼ90度に、光
軸に対してはほぼ45度の角度で固定され、光学レンズ
4の先玉の直前に来るよう配置する。外側の逆ハの字の
平面鏡12、13は同様に一対からなる。それぞれ支点
16を対称にθ3として示した角度18でレンズ側の焦
点距離の情報に応じてコントローラを介して超音波モー
ター等で制御されその結果θ1となる角度11(視差角
度の半角)が与えられる。ここでモーターとしては超音
波モーターのほかステッピングモーターが使用可能で用
途、コスト等から任意に選択可能である。
FIG. 2 shows the apparatus of the present invention in a horizontal state, in which a lens tip 4, flat mirrors 12, 13, 14, and
15, fulcrum 16. The V-shaped plane mirrors 14 and 15 at the center consist of a pair and are fixed at approximately 90 degrees and approximately 45 degrees with respect to the optical axis, respectively, and are arranged immediately before the front lens of the optical lens 4. The outer inverted C-shaped plane mirrors 12 and 13 are similarly formed as a pair. The fulcrum 16 is symmetrically controlled by an ultrasonic motor or the like via an controller at an angle 18 shown as θ3 according to the information on the focal length on the lens side, and as a result, an angle 11 (half angle of the parallax angle) is given. . Here, a stepping motor other than an ultrasonic motor can be used as the motor, and it can be arbitrarily selected from applications, costs, and the like.

【0042】平面鏡14、15は一対からなりそれぞれ
ほぼ90度であるが、理想的には90度丁度が望ましい
が、交差の範囲での変動、その他の使用条件で若干の許
容誤差は許容される。また、光軸に対してのほぼ45度
の角度も同様な許容誤差が認められるべきである。ここ
で、θ1で示される角度11とθ3で示される角度18
は、角度θ1が角度θ3の2倍の関係をもつ。また、θ
0で示される角度8は光学レンズのもつ水平方向の画角
の1/2の値を表す。ここでθ0は水平画角、θ2は視
差角のそれぞれ1/2とし、レンズ4の先端有効径dと
すると、ユニット1(二対4枚平面反射鏡7)の水平方
向の横幅Wで表すと、数2の式2として求まる。
The plane mirrors 14 and 15 are formed as a pair and each have a substantially 90 degree angle. Ideally, however, it is desirable that the angle is exactly 90 degrees. However, a slight tolerance is allowed due to fluctuations in the range of intersection and other use conditions. . Similar tolerances should be observed for angles of approximately 45 degrees to the optical axis. Here, an angle 11 indicated by θ1 and an angle 18 indicated by θ3
Has a relationship that the angle θ1 is twice as large as the angle θ3. Also, θ
The angle 8 indicated by 0 represents a value that is 1/2 of the horizontal angle of view of the optical lens. Here, θ0 is the horizontal angle of view, θ2 is 1 / of the parallax angle, and the effective diameter d at the tip of the lens 4 is represented by the horizontal width W of the unit 1 (two-to-four plane reflecting mirror 7) in the horizontal direction. , Equation 2 of Equation 2.

【0043】[0043]

【数2】 広角撮影レンズの場合、画角が大きくなり、このユニッ
トの水平方向の横幅Wも大きなる。ちなみに関係式で計
算すると、θ0=30度のとき、ユニット1の水平方向
の横幅Wは光学レンズの先端有効径dの7倍程度、標準
撮影レンズ、角度θ0=20度のとき横幅Wは4倍程度
に達する。この関係を比較1、比較2として表1に示し
た。
(Equation 2) In the case of a wide-angle photographing lens, the angle of view increases, and the horizontal width W of the unit also increases. Incidentally, when it is calculated by a relational expression, when θ0 = 30 degrees, the horizontal width W of the unit 1 in the horizontal direction is about seven times the effective diameter d of the tip of the optical lens, and when the angle θ0 = 20 degrees, the horizontal width W is 4 About twice as much. This relationship is shown in Table 1 as Comparative 1 and Comparative 2.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【実施例2】図4、5は実施例2の装置を表している。
これらは前記第2の方式で、ユニット1に使用される鏃
型複合色消しプリズム6が要部となる。凸側プリズム3
0はクラウン系ガラス、凹側プリズム31はフリント系
ガラスを用いた頂角固定の鏃型複合色消しプリズム6で
ある。図4は鏃型複合色消しプリズム6の上面を示し、
図5上半分は図4と同じ、下半分はそれの側面図として
示されている。これにシリンドリカル・レンズ45を配
置した状態で示されている。
Second Embodiment FIGS. 4 and 5 show an apparatus according to a second embodiment.
These are the second type, and the arrowhead-type composite achromatic prism 6 used in the unit 1 is a main part. Convex prism 3
Numeral 0 denotes a crown type glass, and concave side prism 31 denotes an arrowhead type composite achromatism prism 6 using a flint type glass and having a fixed vertical angle. FIG. 4 shows the upper surface of the arrowhead type composite achromatic prism 6,
The upper half of FIG. 5 is shown as FIG. 4, and the lower half is shown as a side view thereof. This is shown with the cylindrical lens 45 arranged.

【0046】図4の、この鏃型複合色消しプリズム6は
正面からの入射した光32が射出する時点で赤(長波
長)34と紫(短波長)35が平行となるように設計す
る。凸側プリズム30を透過後、分散された光線が凹側
プリズム31によって、平行光線となるように設計され
ている。
The arrowhead type composite achromatism prism 6 shown in FIG. 4 is designed so that the red (long wavelength) 34 and the violet (short wavelength) 35 are parallel to each other when the light 32 incident from the front exits. It is designed such that after being transmitted through the convex prism 30, the dispersed light is converted into parallel light by the concave prism 31.

【0047】この理由は、いかなる角度で入射しても、
平行光線(無限遠方被写体)はレンズにより焦点に1点
に結像する原理により、結像面3においては無限遠方被
写体の色収差はほぼ完全に補正される。このように設計
することにより、色収差を最小限に押さえることが可能
となり、境界線上の虹色や赤、紫色の結像面での異常な
位置移動を最小限とすることができる。この設計を看過
すると、赤、紫等の被写体の3次元映像の再現が不可能
となる。また、貼り合わせ面38は、物理的に有限の幅
を有することから不必要な迷光が中心にあらわれ、映像
にゴーストを発生させる場合がある。したがって、この
場合はゴーストを除去するために凹面側谷線に適当な幅
のスミ塗り37が必要となってくる。
The reason for this is that no matter what angle
According to the principle that a parallel ray (an object at infinity) is imaged at a focal point by a lens, the chromatic aberration of the object at infinity is almost completely corrected on the imaging surface 3. By designing in this manner, chromatic aberration can be minimized, and abnormal position movement on the iridescent, red, or purple image plane on the boundary line can be minimized. If this design is neglected, it becomes impossible to reproduce a three-dimensional image of a subject such as red and purple. In addition, since the bonding surface 38 has a physically finite width, unnecessary stray light appears at the center, which may cause a ghost in an image. Therefore, in this case, in order to remove a ghost, it is necessary to apply a stain 37 having an appropriate width to the concave side valley line.

【0048】図5での稜線半径r1と谷線r2の円周を
持たせることにより、角度43のδの範囲内でθ1で示
された角度11を一定に保つことができる。δで示めさ
れた角度δは光学レンズのもつ垂直方向の画角の値をも
ち、広角ズームの場合、角度δは大きくなる。角度δが
大きくなる程、このプリズムは水平方向にマイナス(数
メートルから数十メートル)の焦線をもつ、アナモルフ
ィック・レンズの様相を呈し、それを補正するためにシ
リンドリカル・レンズ45が必要となる。なお、この数
メートルないし数十メートルの表現は前述したとおりの
意味として理解されるべきである。ただし、シリンドリ
カル・レンズ45はズーム率により、必ずしも必須の光
学素子ではなく、また、画像信号処理による垂直方向の
引き伸ばしもしくは水平方向の短縮をすることによっ
て、省くことも可能である。
By giving the ridge line radius r1 and the valley line r2 the circumference in FIG. 5, the angle 11 indicated by θ1 can be kept constant within the range of δ of the angle 43. The angle δ indicated by δ has the value of the vertical angle of view of the optical lens, and in the case of wide-angle zoom, the angle δ becomes large. As the angle δ increases, this prism has the appearance of an anamorphic lens with a horizontal (minus to tens of meters) focal line, requiring a cylindrical lens 45 to correct it. Becomes The expression of several meters to several tens of meters should be understood as having the same meaning as described above. However, the cylindrical lens 45 is not always an essential optical element depending on the zoom ratio, and can be omitted by extending in the vertical direction or shortening in the horizontal direction by image signal processing.

【0049】ここで、プリズム30、プリズム31の形
状を決定するには数3の式3により求められる。
Here, the shapes of the prisms 30 and 31 are determined by Expression 3 of Equation 3.

【数3】 r1はプリズム6の稜線から中心44までの半径。δは
ズームの範囲内最適焦点距離時の画面の垂直画角で、こ
の距離は以下の条件で決定される角度である。 1.ズーム範囲の中間。もしくは、 2.人が最も自然に感じる焦点距離、例えば、35mm
一眼レフカメラにおいては、50mm前後の焦点距離。 3.最も使用頻度が高いと想定される焦点距離。dはレ
ンズ先端の有効径d tuはプリズム6の中心肉厚 r2はプリズム6の稜線から中心までの半径r1からプ
リズム6の中心肉厚tuを引いた値となる。
(Equation 3) r1 is the radius from the ridge line of the prism 6 to the center 44. δ is the vertical angle of view of the screen at the optimum focal length within the zoom range, and this distance is an angle determined under the following conditions. 1. Middle of zoom range. Or, 2. The focal length that people feel most naturally, for example, 35 mm
In a single-lens reflex camera, the focal length is around 50 mm. 3. The focal length that is expected to be the most frequently used. d is the effective diameter of the lens tip d tu is the center thickness of the prism 6 r2 is the value obtained by subtracting the center thickness tu of the prism 6 from the radius r1 from the ridge line to the center of the prism 6.

【0050】このユニット1の鏃型複合色消しプリズム
6は、光の入射面と射出面に反射率1%未満の反射防止
膜がコートされていることが必要である。この反射防止
膜はプリズム内部の乱反射を最大限に除去し、レンズの
解像力を損なうことなく、鮮明な映像を確保するのに必
須の処理である。
The arrowhead-type composite achromatism prism 6 of the unit 1 needs to be coated with an antireflection film having a reflectance of less than 1% on the light incident surface and the light exit surface. This antireflection film is an essential process for removing irregular reflection inside the prism to the utmost and securing a clear image without impairing the resolving power of the lens.

【0051】[0051]

【実施例3】図6、7は実施例3について示される。前
記実施例1、2の各ユニット1を組み合わせ使用した第
3の方式である。図6は、二対、4枚で構成される二対
4枚平面反射鏡7と鏃型複合色消しプリズム6の組み合
わせからなる複合型でそれらを水平にして上から見た要
部を説明したものである。図7は、図6に使用される実
施例3の鏃型複合色消しプリズム6を取り出し要部を説
明したものである。上半分は図6のプリズムと同じ、下
半分はそれの側面図として示されている。
Third Embodiment FIGS. 6 and 7 show a third embodiment. This is a third system in which the units 1 of the first and second embodiments are used in combination. FIG. 6 is a composite type comprising a combination of a two-to-four flat reflecting mirror 7 composed of two pairs and four pieces and an arrowhead type composite achromatism prism 6, and illustrates the main parts when viewed horizontally from above. Things. FIG. 7 is a view for explaining a main part of the third embodiment, in which the arrowhead type composite achromatism prism 6 used in FIG. 6 is taken out. The upper half is the same as the prism of FIG. 6, and the lower half is shown as a side view thereof.

【0052】特徴は広角の撮影において、ユニット1の
大きさをコンパクトにできるところにある。鏃型複合色
消しプリズム6は図7にあるように、光の入射面の凸面
の稜線は円弧ではなく直線で、射出面の凹面のみが円弧
となっている。このユニット1は、色収差の補正と相反
像面湾曲の補正が二律背反の関係となるので、r2の値
は広角の撮影における角度θ0と色収差と相反像面湾曲
の補正のどちらを重視するかによって決定されるが基本
的には図5におけるr2に準じてもよい。ただし、プリ
ズムのアナモルフィック・レンズ化の程度は図4、5の
方式に比べてより大きく、図6のシリンドリカル・レン
ズ45の必要性は高まることになる。前記と同様に、シ
リンドリカル・レンズ45は画像信号処理による垂直方
向の引き伸ばしもしくは水平方向の短縮をすることによ
って、省くことは可能である。
The feature is that the unit 1 can be made compact in wide-angle shooting. As shown in FIG. 7, in the arrowhead type composite achromatism prism 6, the ridge line of the convex surface of the light incident surface is not an arc but a straight line, and only the concave surface of the exit surface is an arc. In this unit 1, since the correction of chromatic aberration and the correction of reciprocal field curvature are in a trade-off relationship, the value of r2 is determined by the angle θ0 in wide-angle shooting and the correction of chromatic aberration and reciprocal field curvature. However, it may basically conform to r2 in FIG. However, the degree of anamorphic lens formation of the prism is larger than that of the method of FIGS. 4 and 5, and the necessity of the cylindrical lens 45 of FIG. 6 is increased. As before, the cylindrical lens 45 can be omitted by extending it vertically or shortening it horizontally by image signal processing.

【0053】つぎに、表1は二対4枚平面反射鏡と鏃型
複合色消しプリズムを採用したときに装置の横幅の縮小
率の対比表である。実施例3の本発明の2、3次元映像
取り込み装置に視差角θ1の半角が6度になるような鏃
型複合色消しプリズム6を採用した場合において、数2
の関係式から導きだした、実施例2と実施例3との本発
明の装置の横幅の縮小率の対比表である。光学レンズ先
端有効径dと二対4枚平面反射鏡7の装置の水平方向の
幅Wの関係を表し、装置がコンパクトになっていること
が判る。
Next, Table 1 is a comparison table of the reduction ratio of the lateral width of the apparatus when the two-to-four plane reflecting mirror and the arrowhead type composite achromatizing prism are employed. In the case where the arrowhead type composite achromatism prism 6 in which the half angle of the parallax angle θ1 is 6 degrees is adopted in the two- and three-dimensional video capturing device of the present invention of the third embodiment,
7 is a comparison table of the reduction ratio of the lateral width of the device of the present invention between the second embodiment and the third embodiment, derived from the relational expression. The relationship between the effective diameter d at the tip of the optical lens and the horizontal width W of the two-to-four plane reflecting mirror 7 device indicates that the device is compact.

【0054】図11は本発明の2、3次元映像取り込み
装置のファインダーを除く、光学系を表した説明図であ
る。図1は焦点距離に応じて、二対、4枚で構成される
二対4枚平面反射鏡7の外側の反射鏡を制御することに
より、θ1を変化させることのできる基本構成と理論を
表したものに対して、図11は頂角固定の鏃型複合色消
しプリズム6を採用した場合の基本構成を表した図1の
変形した説明図で、2個一対のCCD3が左右(図で上
下)の移動方向に開いた様子を示した。
FIG. 11 is an explanatory view showing an optical system excluding the viewfinder of the two- or three-dimensional video capturing device of the present invention. FIG. 1 shows a basic configuration and a theory that can change θ1 by controlling a reflecting mirror outside a two-to-four flat reflecting mirror 7 composed of two pairs and four elements according to a focal length. FIG. 11 is a modified explanatory view of FIG. 1 showing a basic configuration in the case of employing an arrowhead-type composite achromatism prism 6 having a fixed apex angle. FIG. ) In the moving direction.

【0055】この方式の最大の特徴は結像面の受光素子
が2個一対で焦点距離の変化に応じて水平方向左、右に
開閉できるところにある。視差角の半角に当たるθ1は
常時固定されるため、受光素子3はC1、C2の間をS
m相当開閉する機構が必要となる。このSmは数4の式
4から求まる。
The most significant feature of this method is that two light receiving elements on the image forming surface can be opened and closed horizontally and left and right in accordance with a change in the focal length. Since θ1, which is a half angle of the parallax angle, is always fixed, the light receiving element 3 moves S1 between C1 and C2.
A mechanism for opening and closing equivalent to m is required. This Sm is obtained from Expression 4 of Expression 4.

【数4】 として与えられる。なお、レンズ系の取り扱いは前記と
同様であり理想レンズ4として表した。
(Equation 4) Given as The handling of the lens system is the same as described above, and is represented as an ideal lens 4.

【0056】図12は受光素子からの映像出力をファイ
ンダーを通して本発明のモニターで確認している状態を
表す説明図である。これは実施例1又は実施例3の装置
でファインダーでモニターする撮影装置を付加した場合
における理解を容易にするための説明図である。無限遠
方にある星と注視したい被写体である樹木の映像上の位
置関係から最終的に本発明の2、3次元映像取り込み装
置が正常に撮影しているか判定する。その方法は、図1
2の右から75%の領域内で、注視したい樹木53が視
野左端で半分に分断され、かつ、樹木54が視野右側で
右から25%の位置に確認できることで判定する。この
状態で映像が50%の位置で、左、右に正常に分離され
取り込まれていることで判断が可能となる。したがっ
て、ファイダーフレームの外側、上下に50%と25%
の位置を示す逆三角形と三角形等のマークがあることが
必要となる。ファインダー内部の場合は、50%と25
%の位置を示す縦のレチクル線が必要となる。75%の
領域は左からであっても可能である。また、注視してい
ない被写体、例えば、無限遠方にある星55、56の位
置は全く考慮の対象外となる。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state in which the video output from the light receiving element is confirmed through the viewfinder on the monitor of the present invention. This is an explanatory diagram for facilitating the understanding in a case where a photographing device for monitoring with a finder is added to the device of the first or third embodiment. It is finally determined from the positional relationship between the star at infinity and the tree that is the subject to be watched whether or not the two- or three-dimensional image capturing apparatus of the present invention is normally shooting. The method is shown in FIG.
In the area of 75% from the right in FIG. 2, the tree 53 to be watched is divided into half at the left end of the visual field, and the tree 54 can be confirmed at the right side of the visual field at a position 25% from the right. In this state, it can be determined that the video is normally separated and captured to the left and right at the position of 50%. Therefore, 50% and 25% above and below the framer
It is necessary to have a mark such as an inverted triangle and a triangle indicating the position of. 50% and 25% in the viewfinder
A vertical reticle line indicating the% position is required. A 75% area is possible even from the left. In addition, the position of the subject that is not watched, for example, the stars 55 and 56 at infinity is not considered.

【0057】[0057]

【実施例4】図13は本発明の2、3次元映像取り込み
装置についての映像信号処理ブロック回路図で、実施例
1又は実施例3についての画像処理に特徴がある。ま
た、図14は本発明の2、3次元映像取り込み装置につ
いての映像信号処理ブロック回路の説明図で実施例2に
ついての画像処理に特徴がある。
Fourth Embodiment FIG. 13 is a block diagram of a video signal processing circuit for a two- or three-dimensional video capturing device according to the present invention, which is characterized by image processing in the first or third embodiment. FIG. 14 is an explanatory diagram of a video signal processing block circuit for a two- and three-dimensional video capturing device according to the present invention, which is characterized by image processing according to the second embodiment.

【0058】図13は、本発明の2、3次元映像取り込
み装置70の制御のための回路の一実施例である。撮影
レンズを通った被写体映像はCCD71に取り込まれ、
映像出力は増幅器73で増幅され、映像信号左、右分割
回路74に入力される。さらに、分割され、ファインダ
ー/モニターコントロール回路75に入力されてモニタ
ー76、例えば、メガネタイプモニターにより左、右に
分割された映像信号として鑑賞される。
FIG. 13 shows an embodiment of a circuit for controlling the two- and three-dimensional video capturing device 70 according to the present invention. The subject image passed through the taking lens is taken into the CCD 71,
The video output is amplified by the amplifier 73 and input to the video signal left / right dividing circuit 74. The video signal is further divided and input to a finder / monitor control circuit 75 to be viewed as a video signal divided left and right by a monitor 76, for example, a glasses type monitor.

【0059】本発明で撮影された映像を立体鑑賞する場
合は、アイマスクタイプのメガネ型ディスプレーでソニ
ー社製「グラストロン」(商品名)やオリンパス光学工
業社製の「アイトレックFMD011F」(商品名)の
使用が適当である。一方、前記分割信号は、データ圧縮
され、かつ、再度左、右の分割画像を取り出すためデー
タ圧縮処理回路77の分離信号回路から、記録、再生回
路78を経て80から出力として取り出される。また、
映像データ記録器79へ出力される。
In order to stereoscopically view an image photographed by the present invention, a "Glastron" (trade name) manufactured by Sony Corporation or an "Itrek FMD011F" (trade name) manufactured by Olympus Optical Industrial Co., Ltd. Name) is appropriate. On the other hand, the divided signal is data-compressed and is taken out from the separation signal circuit of the data compression processing circuit 77 through the recording / reproducing circuit 78 as an output from 80 in order to take out the left and right divided images again. Also,
It is output to the video data recorder 79.

【0060】具体的には、次の方法等の利用が可能であ
る。映像信号左、右分割回路では、左、右分割の手段、
画像サイズ出力等画像信号処理が必要である。これに
は、CCDからの連続した画像出力から、左右映像信号
を取り出し、同期させて画像の左、右映像信号として出
力される。撮影時に左又は右画像として画像情報に識別
信号を取り込みこれから左右識別の情報として以降の処
理も可能である。ファインダー72へは映像信号左・右
分割回路74で処理されていない映像信号の水平方向の
左、右どちらかから75%の映像を出力する。モニター
へは画像の左、右の指定、サイズ、音声、2次ないし3
次画面の選択といった制御出力が与えられる。
Specifically, the following method can be used. In the video signal left and right division circuit, left and right division means,
Image signal processing such as image size output is required. For this purpose, left and right video signals are extracted from a continuous image output from the CCD, and are synchronously output as left and right video signals of the image. At the time of photographing, an identification signal is taken into image information as a left or right image, and subsequent processing can be performed as left / right identification information. A 75% image is output to the finder 72 from either the left or right in the horizontal direction of the video signal not processed by the video signal left / right division circuit 74. To the monitor, specify the left and right of the image, size, sound, secondary to 3
Control output such as selection of the next screen is provided.

【0061】これらは、映像信号左、右分割回路での映
像出力のA/D変換技術の利用が可能である。この回路
部74で、映像信号をそれぞれデジタル化し、メモリに
書き込まれ、MPEG−2方式により画像圧縮される。
ここで、MPEG−4方式、その他の画像圧縮技術が最
終的な市場の要求により選択されることはいうまでもな
い。また、映像信号を、動画圧縮用として利用されてい
るもの、また今後提案される各種の画像圧縮技術での処
理が可能であり、本発明ではMPEG−2方式での実施
例について述べたがこれに限定されるものではない。さ
らに、画像圧縮せずにデジタル化し、メモリに書き込む
ことも可能である。また、前記メモリの書き込み及び読
み出しは回路部74内でタイミング制御、その範囲の制
御、クロック周波数、読み書きの順序等が制御される。
These can use the A / D conversion technology of the video output in the video signal left / right division circuit. In the circuit section 74, the video signal is digitized, written into the memory, and image-compressed by the MPEG-2 system.
Here, it goes without saying that the MPEG-4 system and other image compression techniques are selected according to the final market requirements. In addition, video signals can be used for moving image compression, and can be processed by various image compression techniques to be proposed in the future. In the present invention, the embodiment using the MPEG-2 method has been described. However, the present invention is not limited to this. Furthermore, it is also possible to digitize the image without compressing the image and write it to the memory. The timing of writing and reading of the memory in the circuit section 74, the control of the range, the clock frequency, the order of reading and writing, and the like are controlled.

【0062】図14では受光素子3を形成するCCD7
1、71が配置されている。焦点距離の変化により左、
右にCCDが離間する方式で、実施例2における映像信
号処理に好適である。ここでは、すでに左、右情報がC
CDによる映像情報が画像分割されているため前記回路
部74が存在してない。このため他のブロックの存在は
あるがほぼ前記と同様な動作となる。
In FIG. 14, the CCD 7 forming the light receiving element 3 is used.
1, 71 are arranged. Left due to focal length change,
The system in which the CCD is separated to the right is suitable for the video signal processing in the second embodiment. Here, the left and right information is already C
The circuit section 74 does not exist because the image information of the CD is divided into images. Therefore, although there are other blocks, the operation is almost the same as described above.

【0063】図15は本発明の光学レンズにおけるスリ
ット絞りと明るさ絞りの関係を、絞り位置の光軸に直交
する断面図で説明したものである。スリット絞り2と明
るさ絞り17は前後関係は問題ではなく、ほぼ同位置に
配し、スリット絞りは2枚の長方形の垂直方向のスリッ
トで左、右から絞る。スリット絞りと明るさ絞りはそれ
ぞれ独立して制御される。明るさ絞り17の形状は本発
明では、正6角形ないし正8角形が適当である。配置さ
れる位置は、本来は理想レンズ4内の明るさ絞りの正規
位置であるが、本発明の特徴の一部を成すものであるた
め理想レンズ4の外部に表示した。
FIG. 15 illustrates the relationship between the slit stop and the brightness stop in the optical lens of the present invention in a sectional view orthogonal to the optical axis at the stop position. The slit stop 2 and the brightness stop 17 do not matter in the front-rear relationship, but are arranged at almost the same position. The slit stop is narrowed down from the left and right by two rectangular slits in the vertical direction. The slit stop and the brightness stop are each independently controlled. In the present invention, the shape of the aperture stop 17 is preferably a regular hexagon or a regular octagon. The arrangement position is originally the normal position of the aperture stop in the ideal lens 4, but is displayed outside the ideal lens 4 because it forms a part of the feature of the present invention.

【0064】本発明は前述した構成から表2のような格
別の効果が確認された。従来技術1ないし4と本発明の
前記実施例1ないし3とを比較した結果を示したもの
で、これらから、本発明の優れた作用効果が明らかに認
められる。また、本発明については、前述したように3
次、すなわち、2つの画像から立体情報としての認識が
できるとの説明をしてきたが、モニターへは立体ではな
いいわゆる2次元情報の映像出力の表示が可能である。
具体的には、前記回路部74における画像分割手段を選
択的に選択することでCCDからの情報をそのままモニ
ターすることが可能である。これは、予め3次元映像の
前処理段階での利用等で有用である。
According to the present invention, special effects as shown in Table 2 were confirmed from the above-described configuration. FIG. 9 shows the results of comparison between Conventional Techniques 1 to 4 and Examples 1 to 3 of the present invention, from which the excellent effects of the present invention are clearly recognized. In addition, as described above, the present invention relates to 3
Next, that is, it has been described that two-dimensional information can be recognized from two images. However, it is possible to display a video output of so-called two-dimensional information that is not three-dimensional on a monitor.
Specifically, the information from the CCD can be monitored as it is by selectively selecting the image dividing means in the circuit section 74. This is useful for use in a pre-processing stage of a three-dimensional image in advance.

【0065】[0065]

【表2】 この結果から、本発明の特徴が容易に理解されよう。[Table 2] From these results, the features of the present invention will be easily understood.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、多く
の優れた効果が生ずることが明らかである。特に、従来
方法に比較しての効果としては表2に列挙したとおりで
ある。特に、本発明の光学性能面では、ズーム対応が図
られ、プリズム色収差の解決や、電信柱が左、右で
「C」や「逆C」となっしまうプリズム相反像面湾曲の
解消といった多くの作用効果が期待できる。さらに、操
作性能では、操作容易、装置を小型化でき、用途の広範
な装置として提供できよう。立体撮影に課題となる映像
の変化、特に、動きの激しい被写体、予想できない被写
体の位置変動にも本質的な効果が見いだされた。他の例
では、ズーム撮影の容易さがあげられる。さらに、頂角
を固定した実施例2において、人の視差全角への配慮は
自然な立体感、臨場感がもたらせよう。例えば、ハイ・
ジャック対策等で警察特殊部隊が機内突入前の状態で立
体映像で機内のレイアウト情報を確認することにより被
害の発生を最小限とすることが可能であろう。
As described above, according to the present invention, it is apparent that many excellent effects are produced. In particular, the effects as compared with the conventional method are as listed in Table 2. In particular, in the optical performance aspect of the present invention, zooming is achieved, and many problems such as resolution of prism chromatic aberration and resolution of prism reciprocal field curvature in which the telegraph pole becomes "C" or "reverse C" on the left and right sides. The effect can be expected. Furthermore, in terms of operability, it is easy to operate, the device can be downsized, and it can be provided as a device with a wide range of applications. An essential effect has been found in the change of images, which is a problem in stereoscopic photography, particularly in the case of a rapidly moving subject or an unpredictable subject position change. Another example is the ease of zoom shooting. Furthermore, in the second embodiment in which the apex angle is fixed, consideration of the full angle of the parallax of a person can bring about a natural three-dimensional feeling and a sense of reality. For example, Hi
It would be possible to minimize the occurrence of damage by checking the in-flight layout information with stereoscopic images before the in-flight intrusion by the police special unit in order to prevent jacking.

【0067】現在、コンピューター・グラフィックス等
において3Dと呼ばれている2次元映像技術は完璧とは
言えない。極端な表現を用いるなら、目の錯覚を利用し
たにすぎない。注視していたり、上、下をひっくりかえ
したりすると、凹凸がいれかわるといった本質的な欠点
が存在している。しかし、これが未知・未踏の映像の場
合、物体の凹凸は重要な要素である。本発明ではこれら
の理論的解明で解決され、2台ではなく、1台のカメラ
で3次元(立体)が撮影可能であることは、今後、需要
が高まると考えられる。請求項2の他鏃型複合色消しプ
リズム6を採用した場合は、装置の小型化が可能とな
り、構造面からも堅牢さが期待できよう。
At present, two-dimensional video technology called 3D in computer graphics and the like is not perfect. If you use extreme expressions, you just use the optical illusion. There are essential drawbacks, such as irregularities being changed when gazing or turning upside down. However, if this is an unknown or unexplored image, the unevenness of the object is an important factor. The present invention solves these theoretical elucidations, and it is considered that demand for three-dimensional (three-dimensional) imaging by one camera instead of two cameras will increase in the future. When the arrowhead type composite achromatism prism 6 of the second aspect is employed, the size of the apparatus can be reduced, and the structure can be expected to be robust.

【0068】[0068]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的な概念を示す説明図で光学系を
上から見た上面図
FIG. 1 is an explanatory view showing a basic concept of the present invention and is a top view of an optical system viewed from above.

【図2】本発明の実施例1に使用される二対4枚平面反
射鏡の要部平面図
FIG. 2 is a plan view of a main part of the two-to-four plane reflecting mirror used in the first embodiment of the present invention;

【図3】図2の二対4枚平面反射鏡を2つに分離した光
路の説明図
FIG. 3 is an explanatory view of an optical path obtained by separating the two-to-four plane reflecting mirror of FIG. 2 into two parts;

【図4】鏃型複合色消しプリズムの要部平面図FIG. 4 is a plan view of a main part of an arrowhead-type composite achromatism prism.

【図5】図4の鏃型複合色消しプリズムにシリンドリカ
ル・レンズを配置した要部平面図で、(a)は要部平面
図、(b)は、p、u、v、yで図(a)との対応位置
関係を示すその要部側面図
5 is a plan view of a main part in which a cylindrical lens is arranged on the arrowhead-type composite achromatic prism of FIG. 4, (a) is a plan view of the main part, and (b) is a diagram with p, u, v, and y (FIG. side view of the relevant part showing the corresponding positional relationship with a)

【図6】二対4枚平面反射鏡と鏃型複合色消しプリズム
及びシリンドリカル・レンズの組み合わせた状態の要部
平面図
FIG. 6 is a plan view of a principal part in a state where a two-to-four-plane reflecting mirror, an arrowhead-type composite achromatic prism, and a cylindrical lens are combined.

【図7】他の鏃型複合色消しプリズムの要部平面図で、
(a)は要部平面図、(b)は、p、u、v、yで図
(a)との対応位置関係を示すその要部側面図
FIG. 7 is a plan view of a main part of another arrowhead type composite achromatism prism,
(A) is a plan view of a main part, and (b) is a side view of the main part showing a corresponding positional relationship with FIG. (A) in p, u, v, y.

【図8】実施例1についての本発明の装置の要部説明図FIG. 8 is an explanatory view of a main part of the apparatus of the present invention for the first embodiment.

【図9】実施例2についての本発明の装置の要部説明図FIG. 9 is an explanatory view of a main part of an apparatus of the present invention for a second embodiment.

【図10】実施例3についての本発明の装置の要部説明
FIG. 10 is an explanatory view of a main part of an apparatus of the present invention for a third embodiment.

【図11】頂角固定プリズムを採用した場合の基本構成
の説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram of a basic configuration when a fixed apex angle prism is employed.

【図12】実施例2におけるモニターで確認している状
態を表す説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a state confirmed by a monitor according to the second embodiment.

【図13】本発明の装置についての映像信号処理ブロッ
ク回路図
FIG. 13 is a video signal processing block circuit diagram for the device of the present invention.

【図14】本発明の装置についての他の映像信号処理ブ
ロック回路図
FIG. 14 is another video signal processing block circuit diagram of the device of the present invention.

【図15】本発明のスリット絞りと明るさ絞りの関係の
説明図
FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between a slit diaphragm and a brightness diaphragm according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ユニット 2 スリット絞り 3 結像面 4 理想レンズ 5 被写体 6 鏃型複合色消しプリズム 7 二対4枚平面反射鏡 11 視差角度θ1 12 平面反射鏡 13 平面反射鏡 14 平面反射鏡 15 平面反射鏡 17 明るさ絞り 30 プリズム 31 プリズム 37 スミ塗り 38 貼り合わせ面 45 シリンドリカル・レンズ 70 映像取り込み装置 71 CCD 72 ファインダー 74 映像信号左、右分割回路 75 ファインダー/モニターコントロール回路 77 データ圧縮処理回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 unit 2 slit aperture 3 imaging surface 4 ideal lens 5 subject 6 arrowhead-type composite achromatic prism 7 two-to-four plane reflecting mirror 11 parallax angle θ1 12 plane reflecting mirror 13 plane reflecting mirror 14 plane reflecting mirror 15 plane reflecting mirror 17 Brightness stop 30 Prism 31 Prism 37 Sumi coating 38 Bonding surface 45 Cylindrical lens 70 Image capturing device 71 CCD 72 Finder 74 Video signal left / right division circuit 75 Finder / monitor control circuit 77 Data compression processing circuit

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】明るさ絞りと近接してスリット絞りを設け
たズームレンズにおいて、前記スリット絞りは前記明る
さ絞りとは独立して制御できるとともに、焦点距離情報
の検知可能なセンサーを備えた光学レンズの先端、直前
に、二対、4枚で構成される平面反射鏡で、一対は内側
で相互角度がほぼ90度、光軸に対してほぼ45度に固
定され、他の一対は外側に逆ハの字型に分離された二対
4枚平面反射鏡と、ズームレンズの焦点距離を感知しモ
ーター等にて前記角度を可変に制御できる角度可変手段
とを備えた2、3次元映像取り込み装置。
1. A zoom lens provided with a slit diaphragm in close proximity to a brightness diaphragm, wherein said slit diaphragm can be controlled independently of said brightness diaphragm, and has a sensor capable of detecting focal length information. In front of the lens, just before the lens, a pair of flat mirrors consisting of two pairs and four lenses. One pair is fixed at an angle of about 90 degrees on the inside and about 45 degrees with respect to the optical axis, and the other pair is on the outside. A two- or three-dimensional image capture system comprising a two-to-four plane reflecting mirror separated into an inverted U-shape and angle varying means for sensing the focal length of the zoom lens and variably controlling the angle with a motor or the like. apparatus.
【請求項2】明るさ絞りと近接してスリット絞りを設け
たズームレンズにおいて、前記スリット絞りは前記明る
さ絞りとは独立して制御できるとともに、焦点距離情報
の検知可能なセンサーを備えた光学レンズの先端、直前
に、固定された頂角の稜線がズーム最適焦点距離の垂直
画角を基準に計算された半径r1の円弧で、かつ、谷側
も半径r2の前記円弧と同心円である円弧をもつ鏃型複
合色消しプリズムと、該プリズムより被写体側で数メー
トルないし数十メートルの焦線距離を有するシリンドリ
カル・レンズを設けるとともに、前記プリズムの頂角を
被写体側に向け、前記プリズムと前記シリンドリカル・
レンズを焦線が水平方向となるように設置した2、3次
元映像取り込み装置。
2. A zoom lens provided with a slit diaphragm in close proximity to a brightness diaphragm, wherein said slit diaphragm can be controlled independently of said brightness diaphragm, and has a sensor capable of detecting focal length information. Immediately before and just before the tip of the lens, the ridge line having the fixed apex angle is an arc having a radius r1 calculated based on the vertical angle of view at the zoom optimum focal length, and the valley side is also an arc concentric with the arc having the radius r2. And an arrowhead-type composite achromatic prism having a cylindrical lens having a focal line distance of several meters to several tens of meters on the object side from the prism, and a vertex angle of the prism facing the object side. Cylindrical
A two- or three-dimensional image capturing device in which a lens is installed so that a focal line is in a horizontal direction.
【請求項3】明るさ絞りと近接してスリット絞りを設け
たズームレンズにおいて、前記スリット絞りは前記明る
さ絞りとは独立して制御できるとともに、焦点距離情報
の検知可能なセンサーを備えた光学レンズの先端、直前
に、前記角度可変手段を備えた前記二対4枚平面反射鏡
の直後に、頂角固定、稜線は直線で谷側は半径r2の円
弧である鏃型複合色消しプリズムを前記頂角を前記二対
4枚平面反射鏡に向け配置し、該二対4枚平面反射鏡の
左、右の映像取り込み口に、一対の前記シリンドリカル
・レンズを焦線が水平方向となるように設置した広角撮
影に好適な2、3次元映像取り込み装置。
3. A zoom lens provided with a slit stop in close proximity to a brightness stop, wherein the slit stop can be controlled independently of the brightness stop and has a sensor capable of detecting focal length information. An arrowhead-type composite achromatism prism having a fixed apex angle, a straight ridge line, and an arc of radius r2 on the valley side, immediately before the front end of the lens and immediately after the two-to-four-plane reflecting mirror provided with the angle varying means, The apex angle is arranged to face the two-to-four-plane reflector, and a pair of the cylindrical lenses are placed at the left and right image capturing ports of the two-to-four-plane reflector so that the focal line is horizontal. 2 and 3D video capturing device suitable for wide-angle photography installed in the city.
【請求項4】結像面に1個の受光素子を備え、その水平
方向の左もしくは右から75%の領域をファインダーで
モニターする撮影装置を付加した請求項1又は請求項3
記載の2、3次元映像取り込み装置。
4. An image pickup apparatus comprising a single light receiving element on an image forming surface, and an image pickup device for monitoring a region 75% from the left or right in the horizontal direction with a viewfinder.
2. The two- or three-dimensional image capturing device according to claim 1.
【請求項5】垂直に2分割した前記1個の受光素子と、
前記分割領域の映像を、左、右の映像信号として独立に
取り出し、MPEG−2方式を含む画像圧縮方式で圧縮
する手段と、再度復元して前記映像として分離可能とす
るための分離信号を含んだ、記録・再生を可能とする信
号処理システムを付加した請求項1又は請求項3のいず
れか記載の2、3次元映像取り込み装置。
5. The one light receiving element vertically divided into two,
Means for independently extracting the video of the divided area as left and right video signals, compressing the video by an image compression method including the MPEG-2 system, and a separation signal for restoring again and enabling separation as the video 4. A two- or three-dimensional video capturing device according to claim 1, further comprising a signal processing system capable of recording and reproducing.
【請求項6】垂直に2分割した前記1個の受光素子と、
前記分割領域の映像を、左、右の映像信号として独立に
取り出し、MPEG−2方式を含む画像圧縮方式で圧縮
する手段と、再度復元して前記映像として分離可能とす
るための分離信号を含んだ、記録・再生を可能とする信
号処理システムにおいて、右の映像、左の映像、右と左
の映像の3方式から選択可能な信号再生システムを付加
した請求項1又は請求項3記載の2、3次元映像取り込
み装置。
6. The one light receiving element vertically divided into two,
Means for independently extracting the video of the divided area as left and right video signals, compressing the video by an image compression method including the MPEG-2 system, and a separation signal for restoring again and enabling separation as the video 4. The signal processing system according to claim 1, further comprising a signal reproduction system which can be selected from three systems of a right image, a left image, and right and left images, in the signal processing system capable of recording / reproduction. , 3D video capture device.
【請求項7】前記光学レンズを備えるとともに、その先
端、直前に、固定された頂角の稜線がズーム最適焦点距
離の垂直画角を基準に計算された半径r1の円弧で、か
つ、谷側も半径r2の前記円弧と同心円である円弧をも
つ鏃型複合色消しプリズムと、前記シリンドリカル・レ
ンズを設けるとともに、前記プリズムの頂角を被写体側
に向け、前記プリズムと前記シリンドリカル・レンズを
焦線が水平方向となるように設置し、結像面に2個、一
対の受光素子を配し、前記光学レンズのズーム時の焦点
距離に応じて、前記受光素子が水平方向へ開閉すること
ができ、かつ前記受光素子のうち、左、右どちらかの映
像をファインダーでモニターできる機構をもたせた撮影
装置を付加した2、3次元映像取り込み装置。
7. The optical lens according to claim 1, wherein a ridge line having a fixed apex angle is an arc having a radius r1 calculated on the basis of a vertical angle of view of a zoom optimum focal length and a valley side immediately before and at the tip of the optical lens. Also, an arrowhead-type composite achromatic prism having an arc concentric with the arc having a radius r2, and the cylindrical lens are provided. Are installed in the horizontal direction, two light-receiving elements are arranged on the image plane, and the light-receiving elements can be opened and closed in the horizontal direction according to the focal length of the optical lens during zooming. And a two- or three-dimensional video capturing device to which a photographing device having a mechanism capable of monitoring either a left or right video by a finder is added.
【請求項8】前記2個、一対の受光素子と、該受光素子
のそれぞれ左、右の映像信号を、MPEG−2方式を含
む画像圧縮方式で圧縮する手段と、再度復元して前記映
像として分離可能とするための分離信号を含み、記録・
再生を可能とする信号処理システムを付加した請求項7
記載の2、3次元映像取り込み装置。
8. The two or a pair of light receiving elements, means for compressing left and right video signals respectively of the light receiving elements by an image compression method including an MPEG-2 method, and restoring again as the image. Includes a separation signal to enable separation, recording and
8. A signal processing system for enabling reproduction.
2. The two- or three-dimensional video capturing device according to claim 1.
【請求項9】前記信号処理システムにおいて、右の映
像、左の映像、右と左の映像の3方式から選択可能な信
号再生システムを付加した請求項8記載の2、3次元映
像取り込み装置。
9. The two- or three-dimensional video capturing device according to claim 8, wherein a signal reproducing system that can be selected from three systems of right video, left video, and right and left video is added to said signal processing system.
【請求項10】前記光学レンズを備えるとともに、前記
角度可変手段とを備えた前記二対4枚平面反射鏡の直後
に、頂角固定、稜線は直線で谷側は半径r2の円弧であ
る鏃型複合色消しプリズムを前記二対4枚平面反射鏡に
向け配置し、該二対4枚平面反射鏡の左、右の映像取り
込み口に、一対の前記シリンドリカル・レンズを焦線が
水平方向となるように設置し、結像面に前記1個の受光
素子を備え、その水平方向の左もしくは右から75%の
領域をファインダーでモニターする撮影装置を付加した
広角撮影に好適な2、3次元映像取り込み装置。
10. An arrowhead having a fixed apex angle, a straight ridge line, and a valley side having an arc of radius r2, immediately after said two-to-four plane reflecting mirror having said optical lens and said angle varying means. A composite achromatic prism is disposed facing the two-to-four-plane reflecting mirror, and a pair of the cylindrical lenses are connected to the left and right image capturing ports of the two-to-four-plane reflecting mirror so that the focal line is in the horizontal direction. 2 and 3 dimensions suitable for wide-angle photographing, which is provided with a single light-receiving element on the image forming surface and a photographing device for monitoring a region 75% from the left or right in the horizontal direction with a viewfinder. Video capture device.
【請求項11】垂直に2分割した前記1個の受光素子
と、前記分割領域の映像を、左、右の映像信号として独
立に取り出し、MPEG−2方式を含む画像圧縮方式で
圧縮する手段と、再度復元して前記映像として分離可能
とするための分離信号を含んだ、記録・再生を可能とす
る信号処理システム付加した請求項10記載の2、3次
元映像取り込み装置。
11. A single light receiving element which is vertically divided into two, and means for independently taking out an image of the divided area as left and right image signals and compressing the image by an image compression method including the MPEG-2 method. 11. The two- and three-dimensional video capturing device according to claim 10, further comprising a signal processing system for enabling recording and reproduction, including a separation signal for restoring again and separating the image.
【請求項12】前記信号処理システムにおいて、右の映
像、左の映像、右と左の映像の3方式から選択可能な信
号再生システムを付加した請求項11記載の2、3次元
映像取り込み装置。
12. The two- and three-dimensional video capturing apparatus according to claim 11, wherein a signal reproducing system that can be selected from three systems of right video, left video, and right and left video is added to said signal processing system.
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