JP2000105435A - Image pickup unit with plural lens - Google Patents

Image pickup unit with plural lens

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JP2000105435A
JP2000105435A JP10290139A JP29013998A JP2000105435A JP 2000105435 A JP2000105435 A JP 2000105435A JP 10290139 A JP10290139 A JP 10290139A JP 29013998 A JP29013998 A JP 29013998A JP 2000105435 A JP2000105435 A JP 2000105435A
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JP
Japan
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optical system
compound eye
imaging
eye imaging
compound
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JP10290139A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Sunaga
須永  敏弘
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup unit capable of executing a three- dimensional image photographing mode and a panoramatic photographing mode selectively without enlarging its size. SOLUTION: A panorama photographing interchangeable camera head part 11 and a three-dimensional image photographing interchangeable camera head part 12 are exchanged in accordance with a photographing mode at a camera head part 10. The panoramic photographing interchangeable camera head part 11 includes a pair of optical elements 11L and 11R, and respective optical elements 11L and 11R are composed of an off-axial optical system having plural reflection refracting surfaces. The three-dimensional image photographing interchangeable camera head part 12 includes a pair of the optical elements 12L and 12R, and respective optical elements 12L and 12R are composed of the off-axial optical system having the plural reflection refracting surfaces.

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、複数の撮像系を有
する複眼撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被写体の3次元画像を入力する方
法としては、複数の撮像光学系を有する複眼撮像装置を
用いた撮像方法が知られている。この方法では、被写体
を複数の撮像系例えば左右の2つの撮像系で撮影し、左
右の撮像系それぞれで撮影した被写体の左右の画像部分
に生じる視差により被写体の3次元形状を把握しようと
するものである。このような3次元形状の把握は、人間
が左右の眼で被写体を捕えた際に生じる視差により被写
体の形状を3次元形状に把握するものと基本的に同じで
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of inputting a three-dimensional image of a subject, an imaging method using a compound eye imaging device having a plurality of imaging optical systems is known. According to this method, a subject is photographed by a plurality of imaging systems, for example, two left and right imaging systems, and a three-dimensional shape of the subject is grasped by parallax generated in right and left image portions of the subject photographed by the left and right imaging systems. It is. Such grasping of the three-dimensional shape is basically the same as grasping the shape of the subject in a three-dimensional shape by the parallax generated when a human captures the subject with the left and right eyes.

【0003】この複眼撮像装置の撮影に関しては、被写
体が遠くに位置する場合と近くに位置する場合とでは基
線長(左右撮像系の間隔)、輻輳角(左右撮像系の光軸
の成す角度)を変えることが行われる。これは、被写体
が遠くに位置するときと近くに位置するときとでは左右
の画像中での重複する領域が変わるから、この重複領域
を確保して撮影するために行われるものである。例えば
左右の撮像系を平行に配置した場合には、被写体が近く
なるほど重複する領域が少なくなり、この重複領域を確
保して撮影するために左右の撮像系の光軸方向を調整す
ることが必要になる。また、左右の2つの撮像系間の距
離が近い場合には、遠距離の被写体に対して左右の画像
間での視差がなくなって十分な立体感が得られないか
ら、左右2つの撮像系間の距離を長くする必要がある。
このように、複眼撮像装置で撮影する場合には、被写体
に応じて基線長、輻輳角を調整することが重要な技術要
素となる。
[0003] Regarding the photographing of this compound-eye imaging apparatus, the base line length (interval between the left and right imaging systems) and the convergence angle (the angle formed by the optical axes of the left and right imaging systems) when the subject is located far and near Is done. This is performed in order to secure the overlapping area and shoot when the subject is located far and near, since the overlapping area in the left and right images changes. For example, when the left and right imaging systems are arranged in parallel, the closer the subject is, the less the overlapping area becomes, and it is necessary to adjust the optical axis directions of the left and right imaging systems to secure this overlapping area and shoot. become. Further, when the distance between the two left and right imaging systems is short, parallax between the left and right images for a distant subject is lost and a sufficient stereoscopic effect cannot be obtained. Need to be longer.
As described above, when photographing with the compound-eye imaging device, adjusting the base line length and the convergence angle according to the subject are important technical elements.

【0004】次に、上述の複眼撮像装置における撮像光
学系について図14を参照しながら説明する。図14は
従来の複眼撮像装置における撮像光学系の配置を模式的
に示す図である。
Next, an image pickup optical system in the above-described compound eye image pickup apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an arrangement of an imaging optical system in a conventional compound eye imaging apparatus.

【0005】複眼撮像装置においては、図14に示すよ
うに、左右の撮像光学系をメカニカル的に移動すること
により、それぞれの光軸間隔(基線長)およびそれぞれ
の光軸がなす角度(輻輳角)を変更する方法が用いられ
ている。また、複眼撮像装置は、2つ以上の撮像系を有
することを利用して水平方向により広角ないわゆるパノ
ラマ画像を撮影することが可能なように構成されてい
る。このパノラマ撮影時には、複数の撮像光学系は視点
をほぼ一致させ、各撮像光学系で捕えた各撮像画像を画
像処理でつなぐ際に必要な各画像間の重複領域をできる
限り少なくし、各撮像光学系をそれぞれが互いに異なる
視野を撮影可能なように配置する。この際にも、各撮像
光学系の光軸間隔、各光軸がなす角度に対する調整がメ
カニカル的に行われる。
In a compound-eye imaging apparatus, as shown in FIG. 14, by moving the left and right imaging optical systems mechanically, the distance between each optical axis (base length) and the angle formed by each optical axis (convergence angle). ) Is used. Further, the compound-eye imaging device is configured to be able to capture a so-called panoramic image having a wider angle in the horizontal direction by using two or more imaging systems. At the time of this panoramic shooting, the plurality of imaging optical systems make the viewpoints substantially coincide with each other, and the overlapping area between the images required when connecting the captured images captured by each imaging optical system by image processing is reduced as much as possible. The optical systems are arranged such that they can capture different visual fields. Also at this time, the adjustment of the optical axis interval of each imaging optical system and the angle formed by each optical axis are mechanically performed.

【0006】一方、最近、非共軸光学系においても、基
準軸という概念を導入し構成面を非対称非球面にするこ
とで、十分な収差が補正された光学系が構築可能である
ことが特開平9−5650、特開平8−292371、
特開平8−292372にそれぞれ示されている。特開
平9−5650にはその設計法が、特開平8−2923
71、特開平8−292372にはその設計例がそれぞ
れ示されている。
On the other hand, recently, even in a non-coaxial optical system, by introducing the concept of a reference axis and forming an asymmetrical aspherical surface, it is possible to construct an optical system in which a sufficient aberration has been corrected. Kaihei 9-5650, JP-A-8-292371,
Each is disclosed in JP-A-8-292372. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5650 discloses a design method thereof.
71 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-292372 each show a design example thereof.

【0007】こうした非共軸光学系は、オフアキシャル
光学系と呼ばれ、このオフアキシャル光学系は、像中心
と瞳中心を通る光線に沿った基準軸を考えたときに構成
面の基準軸との交点における面法線が基準軸にない曲面
(オフアキシャル面)を含む光学系として定義される光
学系であって、このときの基準軸は折れ曲がった形状と
なる。このオフアキシャル光学系は、一般的にその構成
面が非共軸となり、反射面でもけられが生じることがな
いため、反射面を使用した光学系により容易に構築する
ことが可能であるという特徴を有するとともに、光路の
引き回しが比較的自由に行うことが可能な、構成面を一
体成形する手法で、一体型成形が可能であるという特徴
を有する。
[0007] Such a non-coaxial optical system is called an off-axial optical system. When the off-axial optical system considers a reference axis along a ray passing through the center of the image and the center of the pupil, the off-axis optical system is referred to as an off-axis optical system. Is defined as an optical system including a curved surface (off-axial surface) where the surface normal at the intersection of is not on the reference axis, and the reference axis at this time has a bent shape. This off-axial optical system generally has a non-coaxial configuration surface and does not suffer from shaking even on a reflective surface, so that it can be easily constructed using an optical system using a reflective surface. In addition, the method has a feature that it is possible to form the optical path relatively freely, and it is possible to integrally form the constituent surfaces by using a method of integrally forming the constituent surfaces.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の複眼撮像装置においては、その撮像光学系の輻輳角お
よび基線長の変更を撮像光学系の移動、回転により行う
から、撮像光学系が共軸光学系で構成されている場合に
は、装置全体が大きくなる。特に、パノラマ撮影時に
は、左右の視点をほぼ一致させる(各撮像光学系の入射
瞳の中心間隔である基線長をほぼ零にする)ことが必要
であるが、共軸光学系においては、入射瞳位置を被写体
側に大きく出すことができないという関係上、輻輳角が
所定の角度以上になるときには、各撮像光学系のレンズ
同士が干渉し合うことがある。その結果、基線長を所定
の長さより小さくすることができない、または基線長を
適正な長さに設定すると、輻輳角を大きくすることがで
きないなどの制限が生じる。
However, in the above-described conventional compound-eye imaging apparatus, the convergence angle and the baseline length of the imaging optical system are changed by moving and rotating the imaging optical system. In the case of being constituted by an axial optical system, the entire device becomes large. In particular, at the time of panoramic imaging, it is necessary to make the left and right viewpoints substantially coincide (the base line length, which is the center distance between the entrance pupils of each imaging optical system, is made almost zero). When the convergence angle is equal to or larger than a predetermined angle, the lenses of the respective imaging optical systems may interfere with each other because the position cannot be made large toward the subject. As a result, there are restrictions such that the base line length cannot be made smaller than a predetermined length, or if the base line length is set to an appropriate length, the convergence angle cannot be increased.

【0009】また、撮像光学系に輻輳角をつけてパノラ
マ撮影に切り替える場合には、左右の撮像光学系のそれ
ぞれの「中心視点」(この「中心視点」は各撮像光学系
の基準軸の被写体側延長点をいい、以下、この被写体側
延長点を「中心視点」と呼ぶことにする)が合成画像の
理想の「中心視点」と異なるから、左右の画像をつなぐ
ときには、この「中心視点」の違いによる見かけ上の台
形歪みを取り去るための画像処理を施す必要がある。
[0009] When switching to panoramic imaging with a convergence angle in the imaging optical system, the "center viewpoint" of each of the left and right imaging optical systems (the "center viewpoint" is the subject of the reference axis of each imaging optical system). The extension point on the object side is referred to as the “center viewpoint” hereinafter), which is different from the ideal “center viewpoint” of the composite image. It is necessary to perform image processing to remove the apparent trapezoidal distortion due to the difference between the two.

【0010】このパノラマ撮影の行う場合の例について
図15を参照しながら説明する。図15は従来の複眼撮
像装置によるパノラマ撮影で撮影された各画像とその画
像の理想的合成結果とを示す図である。
An example in the case of performing this panoramic photographing will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram showing each image photographed by panoramic photographing by the conventional compound-eye imaging device and an ideal synthesis result of the image.

【0011】左右の2つの撮像光学系を用いてパノラマ
撮影を行う場合には、図15(a)に示すように、左右
の撮像光学系に対して輻輳角がつけられている。このよ
うに輻輳角がつけられると、図15(b),(c)に示
すように、左右の各撮像光学系の「中心視点」が被撮影
物に対して異なる。すなわち、左右の撮像光学系のそれ
ぞれの「中心視点」が図15(d)に示す合成画像の理
想の「中心視点」と異なるから、左右の撮影画像をつな
ぐときには、この「中心視点」の違いによる見かけ上の
台形歪みを取り去るための画像処理を施す必要がある。
しかし、この画像処理により画質が低下することがあ
る。
When performing panoramic photographing using two left and right imaging optical systems, a convergence angle is given to the left and right imaging optical systems as shown in FIG. When the convergence angle is given in this way, as shown in FIGS. 15B and 15C, the “center viewpoint” of each of the left and right imaging optical systems differs with respect to the object. That is, since the “center viewpoint” of each of the left and right imaging optical systems is different from the ideal “center viewpoint” of the composite image shown in FIG. 15D, when connecting the left and right captured images, the difference between the “center viewpoint” is different. It is necessary to perform image processing to remove the apparent trapezoidal distortion due to.
However, image quality may be degraded by this image processing.

【0012】本発明の目的は、装置を大型化することな
く、3次元画像撮影モードとパノラマ撮影モードとを選
択的に実行可能に構成することができる複眼撮像装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a compound-eye imaging apparatus capable of selectively executing a three-dimensional image photographing mode and a panoramic photographing mode without increasing the size of the apparatus.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
複数の撮像系を有する複眼撮像装置において、前記複数
の撮像系は、非対称非球面のオフアキシャル反射面を構
成要素として含みかつ実像を結像可能な屈折力を有する
少なくとも1つのオフアキシャル光学系ブロックをそれ
ぞれ有し、前記オフアキシャル光学系ブロックを交換す
ることにより、左右の撮像系間に視差を生じさせる3次
元画像撮影モードと、左右の撮像系の視点をほぼ一致さ
せるパノラマ撮影モードとを切替可能に構成したことを
特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
In a compound-eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, the plurality of imaging systems include an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component and have at least one off-axial optical system block having a refractive power capable of forming a real image. Switching between the three-dimensional image shooting mode in which parallax is generated between the left and right imaging systems and the panorama shooting mode in which the viewpoints of the left and right imaging systems substantially match by exchanging the off-axial optical system block It is characterized by being configured to be possible.

【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の複
眼撮像装置において、前記オフアキシャル光学系ブロッ
クの前記オフアキシャル反射面は上下に対して対称で左
右に対して非対称である非球面からなり、前記オフアキ
シャル光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下逆に
組み込まれていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to the first aspect, the off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block is formed of an aspheric surface which is symmetrical with respect to up and down and asymmetrical with respect to left and right. The off-axial optical system is characterized in that each of the left and right imaging systems is incorporated upside down.

【0015】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の複眼撮像装置において、前記オフアキシャル光学
系ブロックは、モールド成形によって製作されているこ
とを特徴とする。
The third aspect of the present invention provides the first or second aspect.
In the compound eye imaging apparatus described above, the off-axial optical system block is manufactured by molding.

【0016】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前記オ
フアキシャル光学系ブロックには、表面反射からなる複
数の反射面が形成され、入射光束が前記反射面で反射を
繰り返して射出することを特徴とする。
The invention described in claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In the compound-eye imaging device according to any one of the above, the off-axial optical system block is formed with a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection, and an incident light beam is repeatedly reflected by the reflection surface and emitted. And

【0017】請求項5記載の発明は、請求項1ないし4
のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前記パ
ノラマ撮影モードで撮影するときには、前記複数の撮像
系は、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するように結
像を行うことを特徴とする。
[0017] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
In the compound-eye imaging apparatus according to any one of the above, when performing imaging in the panoramic imaging mode, the plurality of imaging systems form an image such that left and right inverted trapezoidal distortions occur. .

【0018】請求項6記載の発明は、請求項1ないし5
のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前記複
数の撮像系は、入射側基準軸と射出側基準軸とが互いに
異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成されている
ことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to 5
In the compound eye imaging apparatus according to any one of the above, the plurality of imaging systems are each configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on mutually different straight lines. .

【0019】請求項7記載の発明は、請求項1ないし6
のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前記複
数の撮像系は、被写体入射面の直前に配置されている絞
りを有することを特徴とする。
The invention according to claim 7 provides the invention according to claims 1 to 6
In the compound-eye imaging device according to any one of the above, the plurality of imaging systems include a stop arranged immediately before the subject incident surface.

【0020】請求項8記載の発明は、請求項1ないし7
のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前記複
数の撮像系は、最終の射出面に至るまでの光路中に少な
くとも1回の中間結像を行うことを特徴とする。
[0020] The invention according to claim 8 is the invention according to claims 1 to 7.
In the compound eye imaging apparatus according to any one of the above, the plurality of imaging systems perform at least one intermediate imaging in an optical path to a final exit surface.

【0021】請求項9記載の発明は、複数の撮像系を有
する複眼撮像装置において、前記複数の撮像系は、左右
の撮像系に視差を生じさせる3次元画像撮影用光学ブロ
ックと、左右の撮像系の視点をほぼ一致させるパノラマ
撮影用光学ブロックとを有し、前記3次元用光学ブロッ
クと前記パノラマ撮影用光学ブロックとは、それぞれ非
対称非球面のオフアキシャル反射面を構成要素として含
むとともに実像を結像可能な屈折力を有するオフアキシ
ャル光学系ブロックからなり、前記3次元用撮影用光学
系ブロックと前記パノラマ撮影用光学系ブロックとを切
り替えることにより、前記3次元画像撮影モードと前記
パノラマ撮影モードとを切替可能に構成したことを特徴
とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, the plurality of imaging systems include an optical block for capturing a three-dimensional image which causes parallax between the left and right imaging systems, and a left and right imaging system. A three-dimensional optical block and a panoramic optical block, each of which includes an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component and forms a real image. An off-axial optical system block having a refracting power capable of forming an image, and by switching between the three-dimensional imaging optical system block and the panoramic imaging optical system block, the three-dimensional image imaging mode and the panoramic imaging mode are switched. Is configured to be switchable.

【0022】請求項10記載の発明は、請求項9記載の
複眼撮像装置において、前記3次元画像撮影用光学系ブ
ロックと前記パノラマ撮影用光学系ブロックとは同一平
面内に配置されていることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging apparatus according to the ninth aspect, the three-dimensional image capturing optical system block and the panoramic capturing optical system block are arranged on the same plane. Features.

【0023】請求項11記載の発明は、請求項9記載の
複眼撮像装置において、前記3次元画像撮影用光学系ブ
ロックと前記パノラマ撮影用光学系ブロックとは、基準
軸を含む平面と平行に積層されていることを特徴とす
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus of the ninth aspect, the three-dimensional image capturing optical system block and the panoramic capturing optical system block are stacked in parallel with a plane including a reference axis. It is characterized by having been done.

【0024】請求項12記載の発明は、請求項9記載の
複眼撮像装置において、前記オフアキシャル光学系ブロ
ックの前記オフアキシャル反射面は上下に対して対称で
左右に対して非対称である非球面からなり、前記オフア
キシャル光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下逆
に組み込まれていることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to the ninth aspect, the off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block is formed of an aspherical surface which is symmetrical with respect to up and down and asymmetrical with respect to left and right. The off-axial optical system is characterized in that each of the left and right imaging systems is incorporated upside down.

【0025】請求項13記載の発明は、請求項9ないし
12のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記オフアキシャル光学系ブロックは、モールド成形によ
って製作されていることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the off-axial optical system block is manufactured by molding.

【0026】請求項14記載の発明は、請求項9ないし
13のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記オフアキシャル光学系ブロックには、表面反射からな
る複数の反射面が形成され、入射光束が前記反射面で反
射を繰り返して射出することを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the ninth to thirteenth aspects, the off-axial optical system block has a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection, It is characterized in that an incident light beam is repeatedly reflected on the reflection surface and emitted.

【0027】請求項15記載の発明は、請求項9ないし
14のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記パノラマ撮影モードで撮影するときには、前記複数の
撮像系は、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するよう
に結像を行うことを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging device according to any one of the ninth to fourteenth aspects, when photographing in the panoramic photographing mode, the plurality of imaging systems are respectively arranged in right and left reversed directions. An image is formed such that trapezoidal distortion occurs.

【0028】請求項16記載の発明は、請求項9ないし
15のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記複数の撮像系は、入射側基準軸と射出側基準軸とが互
いに異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成されて
いることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging device according to any one of the ninth to fifteenth aspects, the plurality of imaging systems are arranged such that the incident-side reference axis and the exit-side reference axis are different from each other. It is characterized by being configured so as to be located above.

【0029】請求項17記載の発明は、請求項9ないし
16のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記複数の撮像系は、被写体入射面の直前に配置されてい
る絞りを有することを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the ninth to sixteenth aspects, the plurality of imaging systems have a stop disposed immediately before the subject incident surface. It is characterized by.

【0030】請求項18記載の発明は、請求項9ないし
17のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、前
記複数の撮像系は、最終の射出面に至るまでの光路中に
少なくとも1回の中間結像を行うことを特徴とする。
[0030] According to an eighteenth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging apparatus according to any one of the ninth to seventeenth aspects, the plurality of imaging systems are provided at least once in an optical path to a final exit surface. Is performed.

【0031】請求項19記載の発明は、複数の撮像系を
有する複眼撮像装置において、前記複数の撮像系は、そ
れぞれ非対称非球面のオフアキシャル反射面を構成要素
として含むとともに、実像を結像可能な屈折力を有する
少なくとも1つのオフアキシャル光学系ブロックを有
し、前記オフアキシャル光学系ブロック内に左右の撮像
系間に視差を生じさせる3次元画像撮影用光路と、左右
の撮像系の視点をほぼ一致させるパノラマ撮影用光路と
を設け、前記オフアキシャル光学系内の前記オフアキシ
ャル反射面を回転させて前記3次元画像撮影用光路と前
記パノラマ撮影用光路と切り替えることにより、前記3
次元画像撮影モードと前記パノラマ撮影モードとを切替
可能に構成したことを特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the compound-eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, each of the plurality of imaging systems includes an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component and can form a real image. A three-dimensional image capturing optical path having at least one off-axial optical system block having a high refractive power, causing a parallax between the left and right imaging systems in the off-axial optical system block, and a viewpoint of the left and right imaging systems. By providing an optical path for panoramic photography to be substantially matched and rotating the off-axial reflecting surface in the off-axial optical system to switch between the optical path for three-dimensional image photography and the optical path for panoramic photography,
It is characterized in that it is configured to be able to switch between a two-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode.

【0032】請求項20記載の発明は、請求項19記載
の複眼撮像装置において、前記オフアキシャル光学系ブ
ロックの前記オフアキシャル反射面は上下に対して対称
で左右に対して非対称である非球面からなり、前記オフ
アキシャル光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下
逆に組み込まれていることを特徴とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to the nineteenth aspect, the off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block is formed of an aspherical surface which is symmetrical with respect to the top and bottom and asymmetric with respect to the left and right. The off-axial optical system is characterized in that each of the left and right imaging systems is incorporated upside down.

【0033】請求項21記載の発明は、請求項19また
は20記載の複眼撮像装置において、前記オフアキシャ
ル光学系ブロックは、モールド成形によって製作されて
いることを特徴とする。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to the nineteenth or twentieth aspect, the off-axial optical system block is manufactured by molding.

【0034】請求項22記載の発明は、請求項19ない
し21のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、
前記オフアキシャル光学系ブロックには、表面反射から
なる複数の反射面が形成され、入射光束が前記反射面で
反射を繰り返して射出することを特徴とする。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the nineteenth to twenty-first aspects,
The off-axial optical system block has a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection, and an incident light beam is repeatedly reflected on the reflection surface and emitted.

【0035】請求項23記載の発明は、請求項19ない
し22のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、
前記パノラマ撮影モードで撮影するときには、前記複数
の撮像系は、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するよ
うに結像を行うことを特徴とする。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the nineteenth to twenty-second aspects,
When shooting in the panoramic shooting mode, the plurality of imaging systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions occur.

【0036】請求項24記載の発明は、請求項19ない
し23のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、
前記複数の撮像系は、入射側基準軸と射出側基準軸とが
互いに異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成され
ていることを特徴とする。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the nineteenth to twenty-third aspects,
The plurality of imaging systems are each configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on mutually different straight lines.

【0037】請求項25記載の発明は、請求項19ない
し24のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、
前記複数の撮像系は、被写体入射面の直前に配置されて
いる絞りを有することを特徴とする。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the nineteenth to twenty-fourth aspects,
The plurality of image pickup systems have a stop disposed immediately before a subject incident surface.

【0038】請求項26記載の発明は、請求項19ない
し25のいずれか1つに記載の複眼撮像装置において、
前記複数の撮像系は、最終の射出面に至るまでの光路中
に少なくとも1回の中間結像を行うことを特徴とする。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the compound eye imaging apparatus according to any one of the nineteenth to twenty-fifth aspects,
The plurality of imaging systems perform at least one intermediate imaging in an optical path up to a final exit surface.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0040】(実施の第1形態)図1は本発明の複眼撮
像装置の実施の第1形態の構成を示すブロック図であ
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a compound eye imaging apparatus according to the present invention.

【0041】複眼撮像装置は、図1に示すように、複数
の撮像系を有し、各撮像系で被写体を撮像し、それぞれ
撮像した被写体の画像信号を出力する複眼カメラヘッド
部10を備え、この複眼カメラヘッド部10を交換す
る、またはその一部構成部品を交換することにより3次
元画像撮影モードとパノラマ撮影モードとが切替可能に
なる。本実施の形態では、複眼カメラヘッド部10に左
右2つの撮像系が組み込まれている。
As shown in FIG. 1, the compound-eye imaging apparatus includes a compound-eye camera head unit 10 having a plurality of image-capturing systems, capturing an image of a subject with each of the image-capturing systems, and outputting an image signal of the captured subject. By exchanging the compound-eye camera head unit 10 or exchanging some components thereof, it becomes possible to switch between the three-dimensional image photographing mode and the panoramic photographing mode. In the present embodiment, the left and right two imaging systems are incorporated in the compound-eye camera head unit 10.

【0042】上記撮影モードの切替に伴い装着された複
眼カメラヘッド部10またはその一部構成部品は、カメ
ラヘッド識別手段50で認識される。具体的には、カメ
ラヘッド認識手段50は、装着された複眼カメラヘッド
部10またはその一部構成部品を認識し、その認識結果
を示す認識信号を後述するシステムコントローラ80に
出力する。
The compound-eye camera head unit 10 or a part of its component attached to the switching of the photographing mode is recognized by the camera head identification unit 50. Specifically, the camera head recognizing means 50 recognizes the mounted compound-eye camera head unit 10 or a part thereof, and outputs a recognition signal indicating the recognition result to a system controller 80 described later.

【0043】複眼カメラヘッド部10に対する露出制御
は露出制御手段30により行われる。露出制御手段30
は、被写体の明るさに応じて複眼カメラヘッド部10の
左右の撮像系における露光量調整に関する駆動を制御す
る。複眼カメラヘッド部10に対するフォーカス制御は
フォーカス制御手段40により行われる。フォーカス制
御手段40は、複眼カメラヘッド部10における左右の
撮像系の焦点位置合せに関する駆動を制御する。フォー
カス制御手段40および露出制手段30による制御は、
後述するように、それぞれシステムコントローラ80か
らの指示信号に従い行われる。
Exposure control for the compound-eye camera head unit 10 is performed by exposure control means 30. Exposure control means 30
Controls the drive related to the exposure adjustment in the left and right imaging systems of the compound-eye camera head unit 10 according to the brightness of the subject. Focus control for the compound-eye camera head unit 10 is performed by the focus control unit 40. The focus control means 40 controls the driving of the compound-eye camera head unit 10 with respect to the focusing of the left and right imaging systems. The control by the focus control means 40 and the exposure control means 30
As will be described later, this is performed in accordance with an instruction signal from the system controller 80, respectively.

【0044】複眼カメラヘッド部10から出力された画
像信号は信号処理手段20に入力され、信号処理手段2
0は入力された画像信号にJPEGなどの画像信号処理
を施して該画像信号を所定形式の画像データへ変換する
とともに、入力された画像信号に基づき焦点位置合せ制
御、露出制御に用いられる情報信号を生成する。この画
像データおよび情報信号はシステムコントローラ80に
入力される。システムコントローラ80は入力された画
像データを必要に応じてメモリ70に格納し、所定の画
像を処理を施す。また、システムコントローラ80は、
入力された情報信号に基づき露出制御手段30およびフ
ォーカス制御手段40に対する指示信号を生成する。さ
らに、システムコントローラ80は、カメラヘッド認識
手段50からの認識信号を入力し、この認識信号に基づ
き対応する撮影モード実行可能を認識して対応する制御
を行う。
The image signal output from the compound-eye camera head 10 is input to the signal processing means 20 and
Reference numeral 0 denotes an information signal used for focus position control and exposure control based on the input image signal by subjecting the input image signal to image signal processing such as JPEG to convert the image signal into image data of a predetermined format. Generate The image data and the information signal are input to the system controller 80. The system controller 80 stores the input image data in the memory 70 as necessary, and processes a predetermined image. In addition, the system controller 80
An instruction signal for the exposure control means 30 and the focus control means 40 is generated based on the input information signal. Further, the system controller 80 receives a recognition signal from the camera head recognition means 50, recognizes that the corresponding photographing mode can be executed based on the recognition signal, and performs corresponding control.

【0045】システムコントローラ80には撮影開始を
指示するレリーズボタン60が接続され、レリーズボタ
ン60が押下されると、システムコントローラ80は撮
影開始を指示する信号を生成して対応するブロックに出
力する。
A release button 60 for instructing the start of photographing is connected to the system controller 80. When the release button 60 is pressed, the system controller 80 generates a signal for instructing start of photographing and outputs the signal to the corresponding block.

【0046】次に、複眼カメラヘッド部10の構成につ
いて図2ないし図4を参照しながら説明する。図2は図
1の複眼撮像装置の各撮影モードにおける複眼カメラヘ
ッド部の詳細構成を示す図、図3は図2の各撮影モード
における複眼カメラヘッド部の被写体側の光学素子の構
成を示す図、図4は図2の各撮影モードにおける複眼カ
メラヘッド部の像側の光学素子の構成を示す図である。
Next, the configuration of the compound-eye camera head unit 10 will be described with reference to FIGS. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a compound-eye camera head unit in each shooting mode of the compound-eye imaging device of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an object-side optical element of the compound-eye camera head unit in each shooting mode of FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the image-side optical element of the compound-eye camera head in each shooting mode of FIG.

【0047】複眼カメラヘッド部10においては、撮影
モードに応じて、図2(a)に示すパノラマ撮影用交換
カメラヘッド部11と、図2(b)に示す3次元画像撮
影用交換カメラヘッド部12とが交換される。パノラマ
撮影モードを選択するときには、図2(a)に示すパノ
ラマ撮影用交換カメラヘッド部11が複眼カメラヘッド
部10の前面部(被写体側位置)に組み込まれる。この
パノラマ撮影用交換カメラヘッド部11は、保持部材1
7に保持されている一対の光学素子11L,11Rを含
み、各光学素子11L,11Rは複数の反射屈折面を有
し、ガラスなどの透明体で構成されているオフアキシャ
ル光学系をなす。具体的には、光学素子11Rの表面に
は、図3(a)に示すように、被写体からの光線の通過
順に、負の屈折力を有する凹屈折面(入射面)r11、
反射面r12、反射面r13、正の屈折力を有する凸屈
折面(射出面)r14が形成されている。各屈折面r1
1,r14は球面形状に形成され、各反射面r12,r
13は紙面垂直方向に対しては対称性を有するが、紙面
内では対称性がなく全体として回転非対称性の非球面形
状からなる。光学素子11Lは光学素子11Rに対して
左右対称の形状を有し、同様に、凹屈折面(入射面)
と、2つの反射面と、凸屈折面(射出面)とを有する。
よって、光学素子11Rと同一の光学素子を紙面垂直方
向に上下逆に組み込むことによって光学素子11Lを構
成することが可能である。
In the compound-eye camera head section 10, an exchange camera head section 11 for panoramic photography shown in FIG. 2A and an exchange camera head section for three-dimensional image photography shown in FIG. 12 is exchanged. When selecting the panoramic imaging mode, the replacement camera head 11 for panoramic imaging shown in FIG. 2A is incorporated in the front part (subject side position) of the compound-eye camera head 10. The replacement camera head unit 11 for panoramic photography includes a holding member 1
7 includes a pair of optical elements 11L and 11R, each of which has a plurality of catadioptric surfaces and forms an off-axial optical system made of a transparent material such as glass. Specifically, on the surface of the optical element 11R, as shown in FIG. 3A, a concave refractive surface (incident surface) r11 having a negative refractive power, in the order of passage of light rays from the subject,
A reflection surface r12, a reflection surface r13, and a convex refraction surface (exit surface) r14 having a positive refractive power are formed. Each refraction surface r1
1, r14 are formed in a spherical shape, and each of the reflection surfaces r12, r
Reference numeral 13 has symmetry in the direction perpendicular to the paper surface, but has no symmetry in the paper surface and has a rotationally asymmetric aspherical shape as a whole. The optical element 11L has a symmetrical shape with respect to the optical element 11R, and similarly has a concave refraction surface (incident surface).
And two reflective surfaces and a convex refraction surface (exit surface).
Therefore, it is possible to configure the optical element 11L by incorporating the same optical element as the optical element 11R upside down in the direction perpendicular to the paper surface.

【0048】各光学素子11L,11Rは、プラスチッ
クやガラスなどのモールド一体成形により製作可能であ
る。よって、この成形条件を一定にして各光学素子をモ
ールド一体成形により作成すれば、この光学素子におけ
るばらつきは従来のようなレンズを鏡筒に組み込むもの
に比して小さくなり、結像性能において左右差の小さな
複眼結像光学系を構成することができる。
Each of the optical elements 11L and 11R can be manufactured by integral molding of plastic or glass. Therefore, if each optical element is formed by molding integrally with the molding conditions kept constant, the variation in this optical element will be smaller than that in a conventional lens in which a lens is incorporated into a lens barrel. A compound-eye imaging optical system having a small difference can be configured.

【0049】各光学素子11L,11Rの前方位置(被
写体側位置)には、入射光量を規制するための絞り14
が配置され、該絞り14は保持部材17に保持されてい
る。保持部材17は、基台22に対して取り外し可能に
取り付けられている。
A stop 14 for regulating the amount of incident light is provided at a position in front of each of the optical elements 11L and 11R (position on the subject side).
The aperture 14 is held by a holding member 17. The holding member 17 is detachably attached to the base 22.

【0050】このように、パノラマ撮影用交換カメラヘ
ッド部11は、絞り14と、各光学素子11L,11R
と、保持部材17とから構成され、保持部材17を基台
22に対して取り付けることによって、パノラマ撮影用
交換カメラヘッド部11を複眼カメラヘッド部10に組
み込むことができる。
As described above, the interchangeable camera head unit 11 for panoramic photography includes the aperture 14 and the optical elements 11L and 11R.
And the holding member 17. By attaching the holding member 17 to the base 22, the replacement camera head unit 11 for panoramic photography can be incorporated into the compound-eye camera head unit 10.

【0051】このパノラマ撮影用交換カメラブロック部
11の後方位置には、図2(a)に示すように、各光学
素子13L,13Rが配置されている。各光学素子13
L,13Rは複数の反射屈折面を有し、ガラスなどの透
明体で構成されている。光学素子13Rの表面には、図
4に示すように、被写体からの光線の通過順に、正の屈
折力を有する凸屈折面(入射面)r31、反射面r3
2、反射面r33、正の屈折力を有する凸屈折面(射出
面)r34が形成されている。各屈折面r31,r34
は球面形状に形成され、各反射面r32,r33は紙面
垂直方向に対しては対称性を有するが、紙面内では対称
性がなく全体として回転非対称性の非球面形状からな
る。光学素子13Lは光学素子13Rに対して左右対称
の形状を有し、同様に、凸屈折面(入射面)と、2つの
反射面と、凸屈折面(射出面)とを有する。よって、光
学素子13Rと同一の光学素子を紙面垂直方向に上下逆
に組み込むことによって光学素子13Lを構成すること
が可能である。また、各光学素子13L,13Rは、プ
ラスチックやガラスなどのモールド一体成形により製作
可能であり、この成形条件を一定にして各光学素子をモ
ールド一体成形により作成すれば、光学素子11L,1
1Rと同様に、結像性能において左右差の小さな複眼結
像光学系を構成することができる。各光学素子13L,
13Rは、保持部材21に保持されている。この保持部
材21は基台22に移動可能に保持されている。具体的
には、保持部材21は、基台22に形成された1対のガ
イド溝23に沿って移動可能に構成されている。この保
持部材21の移動により、各光学素子13L,13Rに
よる結像位置を調整することが可能である。すなわち、
保持部材21の移動により焦点位置合せを行うように構
成されている。
As shown in FIG. 2A, optical elements 13L and 13R are arranged at a position behind the exchangeable camera block section 11 for panoramic photography. Each optical element 13
L and 13R have a plurality of catadioptric surfaces and are made of a transparent material such as glass. As shown in FIG. 4, on the surface of the optical element 13R, a convex refracting surface (incident surface) r31 having a positive refracting power and a reflecting surface r3 are arranged in the order of passage of light rays from the subject.
2. A reflection surface r33 and a convex refraction surface (exit surface) r34 having a positive refractive power are formed. Each refraction surface r31, r34
Is formed in a spherical shape, and the respective reflecting surfaces r32 and r33 have symmetry in the direction perpendicular to the paper surface, but have no symmetry in the paper surface and have a rotationally asymmetric aspherical shape as a whole. The optical element 13L has a symmetrical shape with respect to the optical element 13R, and similarly has a convex refracting surface (incident surface), two reflecting surfaces, and a convex refracting surface (exit surface). Therefore, it is possible to configure the optical element 13L by incorporating the same optical element as the optical element 13R upside down in the direction perpendicular to the paper surface. Each of the optical elements 13L and 13R can be manufactured by integral molding of plastic or glass. If the optical elements are produced by integral molding with the molding conditions kept constant, the optical elements 11L and 1R can be manufactured.
As in 1R, a compound-eye imaging optical system having a small left-right difference in imaging performance can be configured. Each optical element 13L,
13R is held by the holding member 21. The holding member 21 is movably held on a base 22. Specifically, the holding member 21 is configured to be movable along a pair of guide grooves 23 formed on the base 22. By the movement of the holding member 21, it is possible to adjust the image forming position by each of the optical elements 13L and 13R. That is,
The focus position is adjusted by moving the holding member 21.

【0052】各光学素子13L,13Rからの射出光が
それぞれ結像する位置には、CCDなどからなる各撮像
素子16L,16Rが配置されている。各撮像素子16
L,16Rは、基台22に固定されている。この撮像素
子16Lは、絞り14、光学素子11L、光学素子13
Lと協働して左の撮像系を構成し、撮像素子16Rは、
絞り14、光学素子11R、光学素子13Rと協働して
右の撮像系を構成する。
Image pickup devices 16L and 16R such as CCDs are arranged at positions where the light beams emitted from the optical elements 13L and 13R form images. Each image sensor 16
L and 16R are fixed to the base 22. The imaging element 16L includes an aperture 14, an optical element 11L, and an optical element 13.
The left imaging system is configured in cooperation with L, and the imaging device 16R
The right imaging system is configured in cooperation with the stop 14, the optical element 11R, and the optical element 13R.

【0053】3次元画像撮影モードを選択するときに
は、図2(b)に示す3次元画像撮影用交換カメラヘッ
ド部12が複眼カメラヘッド部10の前面部(被写体側
位置)に組み込まれる。この3次元画像撮影用交換カメ
ラヘッド部12は、一対の光学素子12L,12Rを含
み、各光学素子12L,12Rは複数の反射屈折面を有
し、ガラスなどの透明体で構成されているオフアキシャ
ル光学系をなす。具体的には、光学素子12Rの表面に
は、図3(b)に示すように、被写体からの光線の通過
順に、負の屈折力を有する凹屈折面(入射面)r21、
反射面r22、反射面r23、正の屈折力を有する凸屈
折面(射出面)r24が形成されている。各屈折面r2
1,r24は球面形状に形成され、各反射面r22,r
23は紙面垂直方向に対しては対称性を有するが、紙面
内では対称性がなく全体として回転非対称性の非球面形
状からなる。光学素子12Lは光学素子12Rに対して
左右対称の形状を有し、同様に、凹屈折面(入射面)
と、2つの反射面と、凸屈折面(射出面)とを有する。
よって、光学素子12Rと同一の光学素子を紙面垂直方
向に上下逆に組み込むことによって光学素子12Lを構
成することが可能である。各光学素子12L,12R
は、それぞれ保持部材18L,18Rに保持されてい
る。
When selecting the three-dimensional image photographing mode, the three-dimensional image photographing replacement camera head 12 shown in FIG. 2B is incorporated in the front part (subject side position) of the compound eye camera head 10. This interchangeable camera head unit for three-dimensional image capturing 12 includes a pair of optical elements 12L and 12R. Each of the optical elements 12L and 12R has a plurality of catadioptric surfaces and is made of a transparent material such as glass. Form an axial optical system. Specifically, on the surface of the optical element 12R, as shown in FIG. 3B, a concave refraction surface (incident surface) r21 having a negative refracting power is arranged in the order of passage of light rays from the subject.
A reflection surface r22, a reflection surface r23, and a convex refraction surface (exit surface) r24 having a positive refractive power are formed. Each refraction surface r2
1, r24 are formed in a spherical shape, and each of the reflection surfaces r22, r
Reference numeral 23 has symmetry with respect to the direction perpendicular to the paper, but has no symmetry in the paper and has a rotationally asymmetric aspherical shape as a whole. The optical element 12L has a symmetrical shape with respect to the optical element 12R, and similarly has a concave refracting surface (incident surface).
And two reflective surfaces and a convex refraction surface (exit surface).
Therefore, it is possible to configure the optical element 12L by incorporating the same optical element as the optical element 12R upside down in the direction perpendicular to the paper surface. Each optical element 12L, 12R
Are held by holding members 18L and 18R, respectively.

【0054】各光学素子12L,12Rは、各光学素子
11L,11Rと同様に、プラスチックやガラスなどの
モールド一体成形により製作可能であり、結像性能にお
いて左右差の小さな複眼結像光学系を構成することがで
きる。
Each of the optical elements 12L and 12R, like the optical elements 11L and 11R, can be manufactured by integral molding of plastic, glass, or the like, and constitutes a compound-eye imaging optical system having a small left-right difference in imaging performance. can do.

【0055】各光学素子12L,12Rのそれぞれの前
方位置(被写体側位置)には、入射光量を規制するため
の絞り15L,15Rが配置され、各絞り15L,15
Rはそれぞれ保持部材18L,18Rに保持されてい
る。各保持部材18L,18Rは、保持部材19に回転
可能に保持されている。具体的には、各保持部材18
L,18Rは、保持部材19に形成された各カム溝24
L,24Rに案内されながら図中のCL,CR点を中心
に回転可能に構成され、各保持部材18L,18Rの回
転により輻輳角が変更される。ここで、CL,CR点
は、各光学素子12L,12Rの凸屈折面(射出面)の
曲率中心点に位置する点である。また、各保持部材18
L,18Rは、ばね部材(図示せず)を介して保持部材
21に突き当てられ、保持部材21の溝23に沿った移
動に連動して回転するように構成されている。すなわ
ち、3次元画像撮影モード時には、被写体距離に応じて
輻輳角を自動的に変更することが可能である。
Stops 15L and 15R for regulating the amount of incident light are arranged at the front positions (subject positions) of the optical elements 12L and 12R, respectively.
R is held by holding members 18L and 18R, respectively. Each of the holding members 18L and 18R is rotatably held by the holding member 19. Specifically, each holding member 18
L and 18R are cam grooves 24 formed in the holding member 19.
It is configured to be rotatable around points CL and CR in the figure while being guided by L and 24R, and the convergence angle is changed by rotation of each of the holding members 18L and 18R. Here, the CL and CR points are points located at the center of curvature of the convex refraction surfaces (exit surfaces) of the optical elements 12L and 12R. In addition, each holding member 18
L and 18R are abutted against the holding member 21 via a spring member (not shown), and are configured to rotate in conjunction with the movement of the holding member 21 along the groove 23. That is, in the three-dimensional image capturing mode, the convergence angle can be automatically changed according to the subject distance.

【0056】このように、3次元画像撮影用交換カメラ
ヘッド部12は、各絞り15L,15Rと、各光学素子
12L,12Rと、各保持部材18L,18Rと、保持
部材19とから構成され、保持部材19は基台22に対
して取り外し可能に取り付けられている。よって、保持
部材19を基台22に対して取り付けることによって、
3次元画像撮影用交換カメラヘッド部12を複眼カメラ
ヘッド部10に組み込むことができ、絞り15L、光学
素子12L、光学素子13Lおよび撮像素子16Lとは
互いに協働して左の撮像系を構成し、絞り15R、光学
素子12R、光学素子13Rおよび撮像素子16Rとは
互いに協働して右の撮像系を構成する。
As described above, the interchangeable camera head unit for three-dimensional image capturing is composed of the apertures 15L and 15R, the optical elements 12L and 12R, the holding members 18L and 18R, and the holding member 19, The holding member 19 is detachably attached to the base 22. Therefore, by attaching the holding member 19 to the base 22,
The interchangeable camera head 12 for three-dimensional image capturing can be incorporated into the compound-eye camera head 10, and the stop 15L, the optical element 12L, the optical element 13L, and the image sensor 16L cooperate with each other to form a left image pickup system. The stop 15R, the optical element 12R, the optical element 13R, and the imaging element 16R cooperate with each other to form a right imaging system.

【0057】以上より、複眼カメラヘッド10に対して
パノラマ撮影用交換カメラブロック部11を組み込むこ
とによってパノラマ撮影モードによる撮影を行うことが
可能になり、3次元画像撮影用交換カメラブロック部1
2を組み込むことによって3次元画像撮影モードによる
撮影を行うことが可能になる。
As described above, it is possible to perform photographing in the panoramic photographing mode by incorporating the interchangeable camera block unit 11 for panoramic photographing into the compound-eye camera head 10, and it becomes possible to perform photographing in the panoramic photographing mode.
Incorporating 2 makes it possible to perform shooting in a three-dimensional image shooting mode.

【0058】次に、各撮影モード時における光路につい
て図5および図6を参照しながら説明する。図5はパノ
ラマ撮影モード時の複眼カメラヘッド部における光路を
示す図、図6は3次元画像撮影モード時の複眼カメラヘ
ッド部における光路を示す図である。
Next, the optical path in each shooting mode will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating an optical path in the compound-eye camera head unit in the panoramic shooting mode, and FIG. 6 is a diagram illustrating an optical path in the compound-eye camera head unit in the three-dimensional image shooting mode.

【0059】パノラマ撮影モード時には、上述したよう
に、複眼カメラヘッド部10に対してパノラマ撮影用交
換カメラブロック部11が組み込まれる。本実施の形態
では、絞り14の光線有効径の中心を通り、最終結像面
の中心へ至る光線(基準軸光線)が各屈折面および反射
面によって屈折、反射する経路を基準軸に設定してい
る。ここでは、パノラマ撮影モード時における左右の撮
像系の結像作用を右撮像系を例にして説明する。被写体
から入射した光束は、図5に示すように、絞り14によ
って入射光量を規制された後に光学素子11Rの入射面
r11に入射し、入射した光束は反射面r12,r13
で反射された後に射出面r14から射出する。ここで、
反射面r13近傍位置において、被写体像が一度結像
(中間結像)される。この反射面r13近傍位置で中間
結像をさせるのは、入射面r11から入射した光束を反
射面r12で収束させて光学系が大きくならないように
するためであり、このことは装置のコンパクト化に寄与
する。
In the panoramic photographing mode, as described above, the interchangeable camera block 11 for panoramic photographing is incorporated in the compound-eye camera head 10. In the present embodiment, a path through which a light beam (reference axis light beam) that passes through the center of the effective beam diameter of the stop 14 and reaches the center of the final image forming surface is refracted and reflected by each refraction surface and reflection surface is set as a reference axis. ing. Here, the image forming action of the left and right imaging systems in the panorama shooting mode will be described using the right imaging system as an example. As shown in FIG. 5, the luminous flux incident from the subject enters the incident surface r11 of the optical element 11R after the amount of incident light is regulated by the stop 14, and the incident luminous flux is reflected by the reflecting surfaces r12 and r13.
Then, the light is emitted from the emission surface r14. here,
At the position near the reflecting surface r13, the subject image is formed once (intermediate image). The reason why the intermediate image is formed in the vicinity of the reflecting surface r13 is to converge the light flux incident from the incident surface r11 on the reflecting surface r12 so that the optical system does not become large. Contribute.

【0060】そして、射出面r14から射出した光束
は、光学素子13Rの入射面r31に入射し、反射面r
32,r33で反射された後に射出面r34から射出
し、撮像素子16Rの撮像面上に結像する。このとき、
光学素子11R,12Rはそれぞれ入射する基準軸が絞
り14で交差するように構成されている。この構成によ
り、左右の撮像系の視点をほぼ一致させることができ
る。ただし、図15に示す例に対しては、右撮影範囲を
左の撮像系が、左撮影範囲を右の撮像系がそれぞれ撮影
することになる。一般に、オフアキシャル光学系におい
て絞りを被写体に対して一番近い位置に配置する「前絞
り」タイプを採用すると、光学系をコンパクトに構成し
易いという利点がある。このような「前絞り」タイプ
は、複眼光学系の左右の入射瞳位置を一致させるパノラ
マ撮影モードを構成するのに適した光学系のタイプであ
る。従って、「前絞り」タイプのオフアキシャル光学系
を使用することにより、共軸光学系では構成が困難であ
った、コンパクトなパノラマ撮影モードが可能な複眼撮
像装置を構成することができる。
Then, the light beam emitted from the exit surface r14 enters the entrance surface r31 of the optical element 13R and is reflected by the reflection surface r14.
After being reflected at 32 and r33, the light exits from the exit surface r34 and forms an image on the imaging surface of the image sensor 16R. At this time,
The optical elements 11R and 12R are configured such that the reference axes on which they enter are crossed by the stop 14. With this configuration, the viewpoints of the left and right imaging systems can be substantially matched. However, in the example shown in FIG. 15, the left imaging system captures the right imaging range and the right imaging system captures the left imaging range. In general, adopting a “front aperture” type in which an aperture is arranged at a position closest to a subject in an off-axial optical system has an advantage that the optical system can be easily made compact. Such a “front stop” type is an optical system type suitable for configuring a panoramic photographing mode in which the left and right entrance pupil positions of the compound-eye optical system are matched. Therefore, by using the “front aperture” type off-axial optical system, it is possible to configure a compound-eye imaging apparatus capable of performing a compact panoramic imaging mode, which is difficult to configure with a coaxial optical system.

【0061】なお、左の撮像系についての光路の説明は
省略したが、左撮像系においても、入射した光束は右撮
像系と左右対称であるが同様の経路を経て撮像素子16
Lに結像する。
Although the description of the optical path for the left image pickup system is omitted, the incident light beam is also symmetrical to the right image pickup system in the left image pickup system, but passes through the same path as the image pickup device 16.
An image is formed on L.

【0062】次に、3次元画像撮影モードにおける光路
について説明する。この3次元画像撮影モード時には、
上述したように、複眼カメラヘッド10に対して3次元
画像撮影用交換カメラブロック部12が組み込まれる。
なお、ここでは、3次元画像撮影モード時における左右
の撮像系の結像作用を右撮像系を例にして説明する。
Next, the optical path in the three-dimensional image capturing mode will be described. In the three-dimensional image capturing mode,
As described above, the three-dimensional image capturing replacement camera block unit 12 is incorporated in the compound eye camera head 10.
Here, the image forming operation of the left and right imaging systems in the three-dimensional image capturing mode will be described using the right imaging system as an example.

【0063】被写体が近距離にある場合には、図6
(a)に示すように、まず、保持部材21を移動させる
ことにより光学素子13L,13Rによる焦点位置合せ
が行われる。この保持部材21の移動に連動して各保持
部材18L,18Rが回転され、輻輳角が各保持部材1
8L,18Rの回転角度に応じた角度に設定される。右
撮像系においては、被写体から入射した光束が、絞り1
5Rによって入射光量を規制された後に光学素子12R
の入射面r21に入射し、入射した光束は反射面r2
2,r23で反射された後に射出面r24から射出す
る。ここで、反射面r23近傍位置において、被写体像
が一度結像(中間結像)される。この反射面r23近傍
位置で中間結像をさせるのは、入射面r21から入射し
た光束を反射面r22で収束させて光学系が大きくなら
ないようにするためであり、このことは装置のコンパク
ト化に寄与する。
In the case where the subject is at a short distance, FIG.
As shown in (a), first, the focus position is adjusted by the optical elements 13L and 13R by moving the holding member 21. Each of the holding members 18L and 18R is rotated in conjunction with the movement of the holding member 21, and the convergence angle is set to each of the holding members 1
The angle is set according to the rotation angles of 8L and 18R. In the right imaging system, the luminous flux incident from the subject is
Optical element 12R after the amount of incident light is regulated by 5R
Is incident on the incident surface r21, and the incident light flux is reflected by the reflecting surface r2.
2. After being reflected by r23, the light exits from the exit surface r24. Here, the subject image is formed once (intermediate image) at a position near the reflecting surface r23. The reason why the intermediate image is formed near the reflecting surface r23 is to converge the light beam incident from the incident surface r21 on the reflecting surface r22 so that the optical system does not become large. Contribute.

【0064】そして、射出面r24から射出した光束
は、光学素子13Rの入射面r31に入射し、反射面r
32,r33で反射された後に射出面r34から射出
し、撮像素子16Rの撮像面上に結像する。なお、左撮
像系の光路についての説明は省略したが、左撮像系にお
いても、入射した光束は右撮像系と左右対称であるが同
様の経路を経て撮像素子16Lに結像する。
The light beam emitted from the exit surface r24 enters the entrance surface r31 of the optical element 13R, and is reflected by the reflection surface r24.
After being reflected at 32 and r33, the light exits from the exit surface r34 and forms an image on the imaging surface of the image sensor 16R. Although the description of the optical path of the left imaging system is omitted, the incident light flux is also left-right symmetric with the right imaging system in the left imaging system, but forms an image on the imaging device 16L through the same path.

【0065】これに対して、被写体が遠距離にある場合
には、図6(b)に示すように、保持部材21を移動さ
せることにより光学素子13L,13Rによる焦点位置
合せが行われる。この保持部材21の移動に連動して各
保持部材18L,18Rが回転され、輻輳角が各保持部
材18L,18Rの回転角度に応じた角度に設定され
る。この輻輳角は、被写体が近距離ある場合の輻輳角と
は異なり、より小さい値になる。被写体までの距離は十
分に長いときときには、輻輳角はほぼ零に設定され、左
右の撮像系の基準軸は互いに平行な関係になる。このよ
うに輻輳角が被写体距離に応じた適正な角度に設定され
た状態で被写体から入射した光束は、被写体が近距離に
ある場合と同様の経路を経て、撮像素子16L,16R
の撮像面上に結像する。
On the other hand, when the subject is at a long distance, the focus position is adjusted by the optical elements 13L and 13R by moving the holding member 21 as shown in FIG. 6B. The holding members 18L and 18R are rotated in conjunction with the movement of the holding member 21, and the convergence angle is set to an angle corresponding to the rotation angle of each of the holding members 18L and 18R. This convergence angle has a smaller value, unlike the convergence angle when the subject is at a short distance. When the distance to the subject is sufficiently long, the convergence angle is set to substantially zero, and the reference axes of the left and right imaging systems are parallel to each other. As described above, the light beam incident from the subject with the convergence angle set to an appropriate angle according to the subject distance passes through the same path as when the subject is at a short distance, and passes through the imaging devices 16L and 16R.
Is formed on the imaging surface of.

【0066】このように、3次元画像撮影モード時に
は、撮像素子16L,16R間の距離が短くても、光学
素子12L,12R,13L,13Rにオフアキシャル
光学系を用いているから、絞り15L,15Rの中心間
距離すなわち基線長を長くすることができ、近距離撮影
の場合のように輻輳角が大きくなる場合でも、3次元画
像撮影用交換カメラブロック部12における左右の光学
素子18L,18R同士が干渉し合うことがないコンパ
クトな装置構成を得ることができる。
As described above, in the three-dimensional image capturing mode, the off-axial optical system is used for the optical elements 12L, 12R, 13L, 13R even if the distance between the imaging elements 16L, 16R is short. The center-to-center distance of 15R, that is, the base line length can be increased, and even when the convergence angle becomes large as in the case of close-up shooting, the left and right optical elements 18L and 18R in the interchangeable camera block unit for three-dimensional image shooting 12 , A compact device configuration that does not interfere with each other can be obtained.

【0067】次に、本装置の動作について説明する。な
お、特に断らない限り動作はすべてシステムコントロー
ラ80の制御に基づき行われるものとする。
Next, the operation of the present apparatus will be described. All operations are performed under the control of the system controller 80 unless otherwise specified.

【0068】まず、レリーズボタン60が押下されてレ
リーズ信号が発せされると、カメラヘッド識別手段50
により複眼カメラヘッド部10にパノラマ撮影モード用
交換カメラヘッド、3次元画像撮影モード用交換カメラ
ヘッドのいずれが組み込まれているかの識別が行われ、
その識別信号からパノラマ撮影モードか3次元画像撮影
モードかの認識が行われる。その認識結果はメモリ70
に格納される。
First, when the release button 60 is pressed and a release signal is issued, the camera head identifying means 50 is activated.
By this, it is determined which of the replacement camera head for the panoramic shooting mode and the replacement camera head for the three-dimensional image shooting mode is incorporated in the compound-eye camera head unit 10,
Recognition of the panoramic photographing mode or the three-dimensional image photographing mode is performed from the identification signal. The recognition result is stored in the memory 70.
Is stored in

【0069】次いで、フォーカス制御が行われる。この
フォーカス制御では、左右の撮像系の撮像素子16L,
16Rからの画像信号に対する信号処理後に得られた左
右の画像データの中央部の位相差を検出し、この検出し
た位相差をフォーカス制御手段40に与える。フォーカ
ス制御手段40は、与えられた位相差に基づき被写体距
離を推定し、この推定した被写体距離に応じた位置に保
持部材21を移動させる。すなわち、光学素子13L,
13Rを移動させることにより左右の撮像系に対する焦
点位置合せが行われる。ここで、複眼カメラヘッド部1
0に3次元画像撮影用カメラヘッド部12が組み込まれ
ているときには、このフォーカス制御による保持部材2
1の移動に連動して保持部材18L,18Rが回転さ
れ、輻輳角が被写体距離に応じた角度に調整される。
Next, focus control is performed. In this focus control, the imaging devices 16L of the left and right imaging systems,
The phase difference at the center of the left and right image data obtained after the signal processing on the image signal from 16R is detected, and the detected phase difference is provided to the focus control means 40. The focus control unit 40 estimates the subject distance based on the given phase difference, and moves the holding member 21 to a position corresponding to the estimated subject distance. That is, the optical elements 13L,
By moving 13R, the focus position is adjusted with respect to the left and right imaging systems. Here, the compound-eye camera head unit 1
When the camera head 12 for three-dimensional image capturing is incorporated in
The holding members 18 </ b> L and 18 </ b> R are rotated in conjunction with the movement of 1, and the convergence angle is adjusted to an angle corresponding to the subject distance.

【0070】次いで、露光制御が行われる。この露光制
御では、まず、左右の撮像系の撮像素子16L,16R
からの画像信号に対する信号処理後に得られた左右の画
像データからそれぞれの被写体の明るさを検出し、露出
制御手段30で、この検出した明るさに基づき絞り量お
よびシャッター速度を決定し、決定した絞り量で絞り1
4または絞り15L,15Rを駆動する。また、決定し
たシャッター速度で撮像素子16L,16Rに対して露
光が行われる。
Next, exposure control is performed. In this exposure control, first, the imaging devices 16L and 16R of the left and right imaging systems
The brightness of each subject is detected from the left and right image data obtained after the signal processing of the image signal from the camera, and the exposure control means 30 determines and determines the aperture amount and the shutter speed based on the detected brightness. Aperture 1 with aperture amount
4 or the diaphragms 15L and 15R are driven. Further, exposure is performed on the imaging elements 16L and 16R at the determined shutter speed.

【0071】このように、撮影モードの認識、フォーカ
ス制御、露光制御が完了すると、左右の撮像系の撮像素
子16L,16Rで得られたそれぞれの画像信号が信号
処理手段20に入力され、信号処理手段20は、入力さ
れた各画像信号を画像データに変換し、撮影モードに対
する認識結果に基づき対応する処理を画像データに対し
て施し、処理後の画像データをメモリ70に格納する。
When the recognition of the photographing mode, the focus control, and the exposure control are completed, the respective image signals obtained by the image pickup devices 16L and 16R of the left and right image pickup systems are input to the signal processing means 20, and the signal processing is performed. The means 20 converts each input image signal into image data, performs a corresponding process on the image data based on the recognition result for the shooting mode, and stores the processed image data in the memory 70.

【0072】以上より、本実施の形態では、パノラマ撮
影用交換カメラヘッド部11と3次元画像撮影用交換カ
メラヘッド部12とオフアキシャル光学系の光学素子1
1L,11R,12L,12Rを用いた構成し、パノラ
マ撮影用交換カメラヘッド部11と3次元画像撮影用交
換カメラヘッド部12とを交換することにより、左右の
撮像系間に視差を生じさせる3次元画像撮影モードと、
左右の撮像系の視点をほぼ一致させるパノラマ撮影モー
ドとを切替可能に構成したから、装置を容易に小型化す
ることができる。
As described above, in this embodiment, the replacement camera head 11 for panoramic photography, the replacement camera head 12 for three-dimensional photography, and the optical element 1 of the off-axial optical system are used.
1L, 11R, 12L, and 12R, the parallax is generated between the left and right imaging systems by exchanging the exchangeable camera head unit 11 for panoramic imaging and the exchangeable camera head unit 12 for three-dimensional imaging. Dimensional image shooting mode,
Since the configuration can be switched between the panoramic shooting mode in which the viewpoints of the left and right imaging systems are substantially matched, the size of the apparatus can be easily reduced.

【0073】また、3次元画像撮影用交換カメラヘッド
部12においては、被写体距離に応じて光学素子12
L,12Rが回転されるように構成されているから、輻
輳角を被写体距離に応じた適正な輻輳角を容易に調整す
ることができる。
In the interchangeable camera head section 12 for taking a three-dimensional image, the optical element 12
Since L and 12R are configured to be rotated, the convergence angle can be easily adjusted to an appropriate convergence angle according to the subject distance.

【0074】なお、本実施の形態では、左右の各撮像系
を4つの光学素子で構成しているが、パノラマ撮影用交
換カメラヘッド部11における各光学素子11L,11
Rを一体化した1つの光学素子を用いることもできると
ともに、各光学素子13L,13Rを一体化した1つの
光学素子を用いることもできる。
In this embodiment, each of the left and right image pickup systems is composed of four optical elements. However, each of the optical elements 11L and 11 in the interchangeable camera head unit 11 for panoramic photographing is used.
One optical element integrating R can be used, and one optical element integrating each of the optical elements 13L and 13R can be used.

【0075】また、本実施の形態では、左右の撮像系を
構成する各光学素子11L,11R,12L,12R,
13L,13Rにオフアキシャル光学系を用いている
が、オフアキシャル光学系が持つ入射基準軸と射出基準
軸の配置の自由度は、光学系中にオフアキシャル光学系
が含まれることにより実現可能であるから、各光学素子
のいずれかを従来の共軸光学系で構成することも可能で
ある。
In this embodiment, each of the optical elements 11L, 11R, 12L, 12R,
Although off-axial optical systems are used for 13L and 13R, the degree of freedom of the arrangement of the incident reference axis and the exit reference axis of the off-axial optical system can be realized by including the off-axial optical system in the optical system. Therefore, it is also possible to configure any one of the optical elements with a conventional coaxial optical system.

【0076】さらに、本実施の形態では、光学素子11
L,11R,12L,12R,13L,13Rとして、
非対称非球面のオフアキシャル反射面を有するとともに
複数の屈折力を有する光学ブロックを例示したが、オフ
アキシャル反射面を有するオフアキシャル光学系として
は、特開平8−292371、特開平8−292372
に示されているような全て反射面で構成される中空タイ
プの光学系ブロックを用いることもできる。
Further, in the present embodiment, the optical element 11
As L, 11R, 12L, 12R, 13L, 13R,
Although an optical block having an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface and a plurality of refractive powers has been illustrated, examples of the off-axial optical system having an off-axial reflecting surface include JP-A-8-292371 and JP-A-8-292372.
As shown in the above, a hollow type optical system block composed of all reflecting surfaces can also be used.

【0077】さらに、本実施の形態では、左右の撮像系
に視差が生じる3次元画像撮影モードと、左右の撮像系
の視点をほぼ一致させたパノラマ撮影モードとの切替構
成について示したが、他の撮影モード例えば高画質撮影
用交換カメラヘッド部を準備し、高画質撮影モードを選
択するように構成することもできる。この場合、高画質
撮影用交換カメラヘッドを左右の撮影範囲を微少にずら
した構成とし、この高画質撮影用交換カメラヘッド部を
用いた撮像した左右の画像に対して所定の処理を施すこ
とにより、低画素の撮像素子を用いた場合でも高画質画
像を得ることが可能な高画質撮影モードを選択すること
ができる。
Further, in the present embodiment, the switching configuration between the three-dimensional image photographing mode in which parallax occurs in the left and right imaging systems and the panorama photographing mode in which the viewpoints of the left and right imaging systems are substantially matched has been described. It is also possible to prepare a shooting mode, for example, a replacement camera head for high-quality shooting, and select the high-quality shooting mode. In this case, the replacement camera head for high-quality shooting is configured such that the left and right shooting ranges are slightly shifted, and predetermined processing is performed on the left and right images captured using the replacement camera head for high-quality shooting. In addition, it is possible to select a high-quality shooting mode in which a high-quality image can be obtained even when a low-pixel image sensor is used.

【0078】(実施の第2形態)次に、本発明の実施の
第2形態について図7ないし図9を参照しながら説明す
る。図7は本発明の複眼撮像装置の実施の第2形態の構
成を示すブロック図、図8は図7の複眼撮像装置の複眼
カメラヘッド部における各光学系ブロックの切替構成を
示す図、図9は図7の複眼撮像装置に適用される他の複
眼カメラヘッド部の各光学系ブロックの切替構成を示す
図である。なお、上述の実施の第1形態と同じブロッ
ク、同じ部材には、同一の符号を付してその説明は省略
する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the compound-eye imaging device of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a switching configuration of each optical system block in a compound-eye camera head unit of the compound-eye imaging device of FIG. FIG. 8 is a diagram showing a switching configuration of each optical system block of another compound-eye camera head unit applied to the compound-eye imaging device of FIG. 7. Note that the same blocks and members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0079】複眼撮像装置は、図7に示すように、複数
の撮像系を有し、各撮像系で被写体を撮像し、それぞれ
撮像した被写体の画像信号を出力する複眼カメラヘッド
部101を備える。具体的には、複眼カメラヘッド部1
01は、左右の撮像系の視点をほぼ一致させるパノラマ
撮影用光学ブロックと、左右の撮像系に視差を生じさせ
る3次元画像撮影用光学ブロックとを有し、パノラマ撮
影用光学系ブロックと3次元用撮影用光学系ブロックと
は切替可能に構成されている。この光学系ブロックの切
替によりパノラマ撮影モードと3次元画像撮影モードと
の切替が行われることになる。上記光学系ブロックの切
替は、素子切り替え手段105により行われる。素子切
り替え手段105は、システムコントローラ80からの
指示に基づき対応する光学系ブロックへの切替を行う。
この光学系ブロックの切替の構成については後述する。
As shown in FIG. 7, the compound-eye image pickup apparatus includes a compound-eye camera head unit 101 having a plurality of image pickup systems, picking up an image of a subject with each image pickup system, and outputting an image signal of each picked-up object. Specifically, the compound-eye camera head unit 1
Numeral 01 includes an optical block for panoramic imaging that substantially matches the viewpoints of the left and right imaging systems, and an optical block for three-dimensional image imaging that causes parallax between the left and right imaging systems. It is configured to be switchable with the image capturing optical system block. The switching between the panoramic imaging mode and the three-dimensional image imaging mode is performed by the switching of the optical system block. The switching of the optical system block is performed by the element switching unit 105. The element switching unit 105 switches to the corresponding optical system block based on an instruction from the system controller 80.
The configuration for switching the optical system block will be described later.

【0080】複眼カメラヘッド部101に対する露出制
御は露出制御手段30により行われ、複眼カメラヘッド
部101に対するフォーカス制御はフォーカス制御手段
40により行われる。
The exposure control for the compound-eye camera head unit 101 is performed by the exposure control unit 30, and the focus control for the compound-eye camera head unit 101 is performed by the focus control unit 40.

【0081】複眼カメラヘッド部101から出力された
画像信号は信号処理手段20に入力され、信号処理手段
20は入力された画像信号にJPEGなどの画像信号処
理を施して該画像信号を所定形式の画像データへ変換す
るとともに、入力された画像信号に基づき焦点位置合せ
制御、露出制御に用いられる情報信号を生成する。この
画像データおよび情報信号はシステムコントローラ80
に入力される。システムコントローラ80は入力された
画像データを必要に応じてメモリ70に格納し、所定の
画像を処理を施す。また、システムコントローラ80
は、入力された情報信号に基づき露出制御手段30およ
びフォーカス制御手段40に対する指示信号を生成す
る。システムコントローラ80には撮影開始を指示する
レリーズボタン60が接続されているとともに、3次元
画像撮影モードまたはパノラマ撮影モードへの切替を指
示する3D−パノラマ切り替えスイッチ90が接続され
ている。3D−パノラマ切り替えスイッチ90により3
次元画像撮影モードまたはパノラマ撮影モードへの切替
が指示されると、システムコントローラ80は、素子切
り替え手段105に、指示された撮影モードに対応する
光学系ブロックへの切替を行うように指示する。
The image signal output from the compound-eye camera head unit 101 is input to the signal processing means 20. The signal processing means 20 performs image signal processing such as JPEG on the input image signal and converts the image signal into a predetermined format. The image signal is converted into image data, and an information signal used for focus adjustment control and exposure control is generated based on the input image signal. The image data and information signal are transmitted to the system controller 80.
Is input to The system controller 80 stores the input image data in the memory 70 as necessary, and processes a predetermined image. Also, the system controller 80
Generates an instruction signal to the exposure control means 30 and the focus control means 40 based on the input information signal. The system controller 80 is connected to a release button 60 for instructing start of photographing, and a 3D-panorama switch 90 for instructing switching to a three-dimensional image photographing mode or a panoramic photographing mode. 3D-Panorama switch 90
When switching to the two-dimensional image capturing mode or the panoramic capturing mode is instructed, the system controller 80 instructs the element switching unit 105 to perform switching to the optical system block corresponding to the designated capturing mode.

【0082】次に、複眼カメラヘッド部101の構成に
ついて図8を参照しながら説明する。
Next, the configuration of the compound-eye camera head unit 101 will be described with reference to FIG.

【0083】複眼カメラヘッド部101においては、撮
影モードに応じて、パノラマ撮影用光学系ブロックと、
3次元画像撮影用光学系ブロックとが切り替えられる。
パノラマ撮影用光学系ブロックは、絞り14と、2つの
光学素子11L,11Rと、それらを支持する保持部材
(図示せず)とから構成されている。3次元画像撮影用
光学系ブロックは、2つの絞り15L,15Rと、光学
素子12L,12Rと、それらを支持する保持部材(図
示せず)とから構成されている。なお、各光学系ブロッ
クの詳細な構成(各光学素子の構成を含む)について
は、上述の実施の第1形態における構成とほぼ同じであ
るから、その説明は省略する。
In the compound-eye camera head unit 101, an optical system block for panoramic photographing,
The three-dimensional image capturing optical system block is switched.
The panoramic imaging optical system block includes a stop 14, two optical elements 11L and 11R, and a holding member (not shown) that supports them. The three-dimensional image capturing optical system block includes two stops 15L and 15R, optical elements 12L and 12R, and a holding member (not shown) that supports them. Note that the detailed configuration of each optical system block (including the configuration of each optical element) is substantially the same as the configuration in the above-described first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0084】パノラマ撮影用光学系ブロックと3次元画
像撮影用光学系ブロックとはそれぞれ基準軸を含む平面
に沿って移動可能に構成され、素子切り替え手段105
により選択された撮影モードに応じて移動される。
The optical system block for panoramic photographing and the optical system block for three-dimensional image photographing are each configured to be movable along a plane including a reference axis.
Is moved in accordance with the selected shooting mode.

【0085】パノラマ撮影モードが選択されているとき
には、図8(a)に示すように、パノラマ撮影用光学系
ブロックが各光学素子13L,13Rの前方位置に位置
決めされている。この状態において、3次元画像撮影用
光学系ブロックの左撮像系を構成する絞り15Lおよび
光学素子12Lは、パノラマ撮影用光学系ブロックの光
学素子11Lの左方位置に、右撮像系を構成する絞り1
5R、光学素子12Rは光学素子11Rの右方位置にそ
れぞれ待避されている。このパノラマ撮影モード時にお
ける光路は、上述の実施の第1形態と同じであり、その
説明は省略する。
When the panoramic photographing mode is selected, as shown in FIG. 8A, the optical system block for panoramic photographing is positioned in front of each of the optical elements 13L and 13R. In this state, the stop 15L and the optical element 12L that constitute the left imaging system of the three-dimensional image capturing optical system block are located at the left position of the optical element 11L of the panoramic imaging optical system block, and the aperture that constitutes the right imaging system. 1
The optical element 5R and the optical element 12R are retracted to the right of the optical element 11R. The optical path in this panorama shooting mode is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0086】パノラマ撮影モードが選択されている状態
で3次元画像撮影モードへの切替が指示されると、図8
(b)に示すように、パノラマ撮影用光学系ブロックが
前方(被写体側)に向けて移動され、所定位置に待避さ
れる。次いで、3次元画像撮影用光学系ブロックの左撮
像系を構成する絞り15Lおよび光学素子12Lは、右
方向へ移動され、光学素子13Lに対して所定の位置関
係をなす位置に保持される。3次元画像撮影モードから
パノラマ撮影モードへの切替が指示されると、上記動作
に対して逆の動作により3次元画像撮影モードからパノ
ラマ撮影モードへの切替が行われる。
When switching to the three-dimensional image photographing mode is instructed while the panoramic photographing mode is selected, FIG.
As shown in (b), the panoramic imaging optical system block is moved forward (subject side) and retracted to a predetermined position. Next, the stop 15L and the optical element 12L, which form the left imaging system of the three-dimensional image capturing optical system block, are moved rightward and held at a position that has a predetermined positional relationship with the optical element 13L. When switching from the three-dimensional image capturing mode to the panoramic capturing mode is instructed, switching from the three-dimensional image capturing mode to the panoramic capturing mode is performed by performing an operation reverse to the above operation.

【0087】この3次元撮影モードの選択時における光
路については、上述の実施の第1形態と同じであり、そ
の説明は省略する。また、被写体距離に応じて輻輳角を
変更する構成についても上述の実施の第1形態と同じで
あり、その説明は省略する。
The optical path when the three-dimensional photographing mode is selected is the same as in the first embodiment, and the description is omitted. The configuration for changing the convergence angle according to the subject distance is also the same as in the first embodiment described above, and description thereof will be omitted.

【0088】このように、パノラマ撮影用光学系ブロッ
クと3次元用撮影用光学系ブロックとを切り替えること
によりパノラマ撮影モードと3次元画像撮影モードとを
切り替えるように構成したから、装置の小型化を容易に
行うことができる。
As described above, by switching between the panoramic photographing optical system block and the three-dimensional photographing optical system block to switch between the panoramic photographing mode and the three-dimensional image photographing mode, the size of the apparatus can be reduced. It can be done easily.

【0089】なお、本実施の形態では、パノラマ撮影用
光学系ブロックと3次元用撮影用光学系ブロックとの切
替を各光学系ブロックを基準軸を含む平面に沿って移動
することにより行うように構成しているが、この切替方
法に限定されることなく、他の切替方法を用いることも
できる。
In this embodiment, switching between the panoramic imaging optical system block and the three-dimensional imaging optical system block is performed by moving each optical system block along a plane including the reference axis. Although the configuration is used, other switching methods can be used without being limited to this switching method.

【0090】この他の切替方法のひとつについて図9を
参照しながら説明する。
One of the other switching methods will be described with reference to FIG.

【0091】この例においては、パノラマ撮影用光学系
ブロックと3次元画像撮影用光学系ブロックとを基準軸
を含む平面の垂直方向に積層し、パノラマ撮影用光学系
ブロックと3次元画像撮影用光学系ブロックとを上記基
準軸を含む平面の垂直方向に移動させることによりパノ
ラマ撮影モードと3次元画像撮影モードとを切り替え
る。パノラマ撮影用光学系ブロックは、絞り14と、2
つの光学素子11L,11Rと、それらを支持する保持
部材(図示せず)とから構成され、3次元画像撮影用光
学系ブロックは、2つの絞り15L,15Rと、光学素
子12L,12Rと、それらを支持する保持部材(図示
せず)とから構成されている。
In this example, an optical system block for panoramic photography and an optical system block for three-dimensional image photography are stacked in the direction perpendicular to the plane including the reference axis, and the optical system block for panoramic photography and the optical system for three-dimensional image photography are stacked. The panoramic shooting mode and the three-dimensional image shooting mode are switched by moving the system block in a direction perpendicular to the plane including the reference axis. The optical system block for panoramic photographing includes an aperture 14 and 2
The three-dimensional image capturing optical system block includes two optical elements 11L and 11R and a holding member (not shown) that supports them, and includes two stops 15L and 15R, optical elements 12L and 12R, and And a holding member (not shown) for supporting.

【0092】パノラマ撮影モードが選択されているとき
には、図9(a)に示すように、パノラマ撮影用光学系
ブロックが各光学素子13L,13Rに対して所定の位
置関係をなすように各光学素子13L,13Rの前方位
置に位置決めされている。この状態においては、3次元
画像撮影用光学系ブロックは基準軸を含む平面の上方位
置に待避されている。
When the panoramic photographing mode is selected, as shown in FIG. 9A, each optical element is arranged so that the optical system block for panoramic photographing has a predetermined positional relationship with respect to each of the optical elements 13L and 13R. It is positioned at the front position of 13L, 13R. In this state, the three-dimensional image capturing optical system block is retracted to a position above a plane including the reference axis.

【0093】パノラマ撮影モードが選択されている状態
で3次元画像撮影モードへの切替が指示されると、図9
(b)に示すように、3次元画像撮影用光学系ブロック
は基準軸を含む平面の垂直方向に移動され、光学素子1
3L,13Rに対して所定の位置関係をなす位置に保持
される。この3次元画像撮影用光学系ブロックの移動に
伴いパノラマ撮影用光学系ブロックは移動され、基準軸
を含む平面の下方位置に待避される。
When switching to the three-dimensional image photographing mode is instructed while the panoramic photographing mode is selected, FIG.
As shown in (b), the three-dimensional image capturing optical system block is moved in the direction perpendicular to the plane including the reference axis, and
3L and 13R are held at positions that have a predetermined positional relationship. With the movement of the three-dimensional image photographing optical system block, the panoramic photographing optical system block is moved and evacuated to a position below a plane including the reference axis.

【0094】このように、パノラマ撮影用光学系ブロッ
クと3次元用撮影用光学系ブロックとを基準軸を含む平
面の垂直方向に移動させることにより、パノラマ撮影モ
ードと3次元画像撮影モードとを切り替えるように構成
することができる。
As described above, the panoramic shooting mode and the three-dimensional image shooting mode are switched by moving the panoramic shooting optical system block and the three-dimensional shooting optical system block in the direction perpendicular to the plane including the reference axis. It can be configured as follows.

【0095】(実施の第3形態)次に、本発明の実施の
第3形態について図10および図11を参照しながら説
明する。図10は本発明の複眼撮像装置の実施の第3形
態の構成を示すブロック図、図11は図10の複眼撮像
装置の複眼カメラヘッド部における各光学系ブロックの
切替構成を示す図である。なお、上述の実施の第1形態
と同じブロック、同じ部材には、同一の符号を付してそ
の説明は省略する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the compound eye imaging apparatus of the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing a switching configuration of each optical system block in the compound eye camera head of the compound eye imaging apparatus of FIG. Note that the same blocks and members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0096】複眼撮像装置は、図10に示すように、複
数の撮像系を有し、各撮像系で被写体を撮像し、それぞ
れ撮像した被写体の画像信号を出力する複眼カメラヘッ
ド部111を備える。具体的には、複眼カメラヘッド部
111は、オフアキシャル光学系ブロックを有し、オフ
アキシャル光学系ブロック内に左右の撮像系間に視差を
生じさせる3次元画像撮影用光路と、左右の撮像系の視
点をほぼ一致させるパノラマ撮影用光路とを設け、オフ
アキシャル光学系内のオフアキシャル反射面を回転させ
て3次元画像撮影用光路とパノラマ撮影用光路と切り替
えることにより、3次元画像撮影モードとパノラマ撮影
モードとを切替可能に構成されている。
As shown in FIG. 10, the compound-eye image pickup apparatus has a plurality of image pickup systems, and includes a compound-eye camera head unit 111 that picks up an image of a subject with each image pickup system and outputs an image signal of the picked-up subject. Specifically, the compound-eye camera head unit 111 has an off-axial optical system block, and a three-dimensional image capturing optical path that causes parallax between the left and right imaging systems in the off-axial optical system block; The optical path for panoramic imaging that substantially matches the viewpoint of is provided, and the off-axial reflecting surface in the off-axial optical system is rotated to switch between the optical path for three-dimensional image capturing and the optical path for panoramic imaging. It is configured to be able to switch between the panorama shooting mode.

【0097】上記光路の切替は、光路切り替え手段15
1により行われる。光路切り替え手段151は、システ
ムコントローラ80からの指示に基づき対応する光路へ
の切替を行う。この光路の切替の構成については後述す
る。
The switching of the optical path is performed by the optical path switching means 15.
1 is performed. The optical path switching unit 151 switches to a corresponding optical path based on an instruction from the system controller 80. The configuration of this optical path switching will be described later.

【0098】複眼カメラヘッド部111に対する露出制
御は露出制御手段30により行われ、複眼カメラヘッド
部111に対するフォーカス制御はフォーカス制御手段
40により行われる。
The exposure control for the compound-eye camera head unit 111 is performed by the exposure control unit 30, and the focus control for the compound-eye camera head unit 111 is performed by the focus control unit 40.

【0099】複眼カメラヘッド部111から出力された
画像信号は信号処理手段20に入力され、信号処理手段
20は入力された画像信号にJPEGなどの画像信号処
理を施して該画像信号を所定形式の画像データへ変換す
るとともに、入力された画像信号に基づき焦点位置合せ
制御、露出制御に用いられる情報信号を生成する。この
画像データおよび情報信号はシステムコントローラ80
に入力される。システムコントローラ80は入力された
画像データを必要に応じてメモリ70に格納し、所定の
画像を処理を施す。また、システムコントローラ80
は、入力された情報信号に基づき露出制御手段30およ
びフォーカス制御手段40に対する指示信号を生成す
る。システムコントローラ80には撮影開始を指示する
レリーズボタン60が接続されているとともに、3次元
画像撮影モードまたはパノラマ撮影モードへの切替を指
示する3D−パノラマ切り替えスイッチ90が接続され
ている。3D−パノラマ切り替えスイッチ90により3
次元画像撮影モードまたはパノラマ撮影モードへの切替
が指示されると、システムコントローラ80は、指示さ
れた撮影モードに対応する光路への切替を行うように光
路切り替え手段151に指示する。
The image signal output from the compound-eye camera head unit 111 is input to the signal processing means 20. The signal processing means 20 performs image signal processing such as JPEG on the input image signal and converts the image signal into a predetermined format. The image signal is converted into image data, and an information signal used for focus adjustment control and exposure control is generated based on the input image signal. The image data and the information signal are transmitted to the system controller 80.
Is input to The system controller 80 stores the input image data in the memory 70 as necessary, and processes a predetermined image. Also, the system controller 80
Generates an instruction signal to the exposure control means 30 and the focus control means 40 based on the input information signal. The system controller 80 is connected to a release button 60 for instructing the start of photographing, and a 3D-panoramic changeover switch 90 for instructing switching to a three-dimensional image photographing mode or a panoramic photographing mode. 3D-Panorama switch 90
When switching to the two-dimensional image capturing mode or the panoramic capturing mode is instructed, the system controller 80 instructs the optical path switching unit 151 to switch to the optical path corresponding to the instructed capturing mode.

【0100】次に、複眼カメラヘッド部111の構成に
ついて図11を参照しながら説明する。
Next, the configuration of the compound-eye camera head unit 111 will be described with reference to FIG.

【0101】複眼カメラヘッド部111は、図11に示
すように、パノラマ撮影用光路と3次元画像撮影用光路
とを形成するための光学素子25L,25Rと、その前
方位置(被写体側位置)に配置されている平面形状の光
路切替用ミラー26L,26Rとを有し、各ミラー26
L,26Rは光路切り替え手段151により回転駆動さ
れ、このミラー26L,26Rの回転によりパノラマ撮
影用光路と3次元画像撮影用光路との切替が行われる。
各光学素子25L,25Rは、複数の反射、屈折面を有
するオフアキシャル光学系の素子からなる。具体的に
は、図11(b)に示すように、光学素子25Rの表面
には、反射面r41,r44、屈折面r42,r43が
形成されている。各屈折面r42,r43は球面形状に
形成され、各反射面r41,r44は紙面垂直方向に対
しては対称性を有するが、紙面内では対称性がなく全体
として回転非対称性の非球面形状からなる。光学素子2
5Lは光学素子25Rに対して左右対称の形状を有し、
同様に、2つの反射面と、2つの屈折面とを有する。よ
って、光学素子25Rと同一の光学素子を紙面垂直方向
に上下逆に組み込むことによって光学素子25Lを構成
することが可能である。
As shown in FIG. 11, the compound-eye camera head section 111 has optical elements 25L and 25R for forming a light path for panoramic photographing and a light path for three-dimensional image photographing, and is provided at a position in front of it (subject-side position). And mirrors 26 </ b> L and 26 </ b> R for switching the optical path, which are disposed in a planar shape.
L and 26R are rotationally driven by an optical path switching unit 151, and the rotation of the mirrors 26L and 26R switches between the optical path for panoramic imaging and the optical path for three-dimensional image imaging.
Each of the optical elements 25L and 25R is an off-axial optical system element having a plurality of reflection and refraction surfaces. Specifically, as shown in FIG. 11B, the surfaces of the optical element 25R are formed with reflection surfaces r41 and r44 and refraction surfaces r42 and r43. Each of the refraction surfaces r42 and r43 is formed in a spherical shape, and each of the reflection surfaces r41 and r44 has symmetry with respect to the direction perpendicular to the paper surface, but has no symmetry in the paper surface and has a rotationally asymmetric aspherical shape as a whole. Become. Optical element 2
5L has a symmetrical shape with respect to the optical element 25R,
Similarly, it has two reflecting surfaces and two refracting surfaces. Therefore, it is possible to configure the optical element 25L by incorporating the same optical element as the optical element 25R upside down in the direction perpendicular to the paper surface.

【0102】各光学素子25L,25Rの前方位置(被
写体側位置)には、パノラマ撮影光路用として設けられ
た絞り27と、3次元画像撮影光路用として設けられた
2つの絞り28L,28Rとが配置されている。
In front of the optical elements 25L and 25R (subject-side position), a stop 27 provided for a panoramic image taking optical path and two stops 28L and 28R provided for a three-dimensional image taking optical path are provided. Are located.

【0103】各光学素子13L,13Rの後方位置に
は、各光学素子13L,13Rが配置され、その後方位
置すなわち各光学素子13L,13Rからの射出光がそ
れぞれ結像する位置には、各撮像素子16L,16Rが
配置されている。
Each of the optical elements 13L and 13R is disposed at a position behind the optical elements 13L and 13R, and the position at which the light emitted from each of the optical elements 13L and 13R forms an image is located at the rear position. Elements 16L and 16R are arranged.

【0104】次に、各撮影モード時における光路につい
て図11を参照しながら説明する。
Next, the optical path in each shooting mode will be described with reference to FIG.

【0105】パノラマ撮影モード時には、各ミラー26
L,26Rが所定の回転角度位置になるように駆動され
る。ここで、パノラマ撮影モード時における左右の撮像
系の結像作用を右撮像系を例にして説明すると、図11
(a)に示すように、被写体から入射した光束は、絞り
27によって入射光量を規制された後に光学素子25R
の入射面r41で表面反射され、該反射光はミラー26
Rで反射された後に屈折面r42を経て光学素子13R
に入射する。光学素子13Rに入射した光束は、上述の
実施の第1形態と同様の経路を経て射出し、撮像素子1
6Rの撮像面上に結像する。なお、左の撮像系について
の光路の説明は省略したが、左撮像系においても、入射
した光束は右撮像系と左右対称であるが同様の経路を経
て撮像素子16Lに結像する。
In the panoramic shooting mode, each mirror 26
L and 26R are driven so as to be at a predetermined rotation angle position. Here, the image forming action of the left and right imaging systems in the panoramic shooting mode will be described using the right imaging system as an example.
As shown in (a), the luminous flux incident from the subject, after the amount of incident light is regulated by the aperture 27, is changed to the optical element 25R.
Of the mirror 26, the reflected light is reflected by the mirror 26
After being reflected by R, the optical element 13R passes through the refraction surface r42.
Incident on. The light beam incident on the optical element 13R exits via the same path as in the first embodiment described above, and
An image is formed on the imaging surface of 6R. Although the description of the optical path of the left imaging system is omitted, in the left imaging system, the incident light flux is symmetrical to the right imaging system but forms an image on the imaging device 16L via the same path.

【0106】次に、3次元画像撮影モードにおける光路
について説明する。ここでは、3次元画像撮影モード時
における左右の撮像系の結像作用を右撮像系を例にして
説明する。この3次元画像撮影モード時には、図11
(b)に示すように、各ミラー26L,26Rが回転駆
動され、対応する角度位置に保持される。
Next, the optical path in the three-dimensional image capturing mode will be described. Here, the image forming operation of the left and right imaging systems in the three-dimensional image capturing mode will be described using the right imaging system as an example. In the three-dimensional image capturing mode, FIG.
As shown in (b), each of the mirrors 26L and 26R is driven to rotate and is held at a corresponding angular position.

【0107】右撮像系においては、被写体から入射した
光束が、絞り28Rによって入射光量を規制された後に
光学素子25Rの反射面r44で表面反射され、該反射
した光束はミラー26Rで反射された後に屈折面r43
から射出する。屈折面r43から射出した光束は光学素
子13Rに入射し、入射した光束は、上述の実施の第1
形態と同様の経路を経て射出し、撮像素子16Rの撮像
面上に結像する。なお、左の撮像系についての光路の説
明は省略したが、左撮像系においても、入射した光束は
右撮像系と左右対称であるが同様の経路を経て撮像素子
16Lに結像する。
In the right imaging system, a light beam incident from a subject is surface-reflected by the reflecting surface r44 of the optical element 25R after the amount of incident light is regulated by the stop 28R, and the reflected light beam is reflected by the mirror 26R. Refraction surface r43
Inject from The light beam emitted from the refraction surface r43 is incident on the optical element 13R, and the incident light beam is the first light beam of the above-described first embodiment.
The light is emitted through the same path as that of the embodiment, and forms an image on the imaging surface of the imaging element 16R. Although the description of the optical path for the left imaging system is omitted, the incident light flux is also symmetrical to the right imaging system in the left imaging system, but forms an image on the imaging element 16L through the same path.

【0108】このように、ミラー28L,28Rの回転
によりパノラマ撮影用光路と3次元画像撮影用光路とが
切り替えられ、この光路切替によりパノラマ撮影モード
と3次元画像撮影モードとが切り替えられるから、装置
の小型化を容易に行うことができる。
As described above, the rotation of the mirrors 28L and 28R switches the optical path for panoramic photography and the optical path for three-dimensional image photography, and the optical path switching switches between the panoramic photography mode and the three-dimensional image photography mode. Can be easily reduced in size.

【0109】なお、本実施の形態では、ミラー28L,
28Rを平面形状で構成しているが、曲面形状のミラー
を用いることもできる。
In this embodiment, the mirror 28L,
Although 28R has a planar shape, a curved mirror may be used.

【0110】また、本実施の形態では、左右の撮像系を
構成する各光学素子13L,13Rにオフアキシャル光
学系を用いているが、オフアキシャル光学系が持つ入射
基準軸と射出基準軸の配置の自由度は、光学系中にオフ
アキシャル光学系が含まれることにより実現可能である
から、各光学素子13L,13Rを従来の共軸光学系で
構成することも可能である。
In this embodiment, the off-axial optical system is used for each of the optical elements 13L and 13R constituting the left and right imaging systems. However, the arrangement of the incident reference axis and the emission reference axis of the off-axial optical system is described. Since the degree of freedom can be realized by including an off-axial optical system in the optical system, each of the optical elements 13L and 13R can be configured by a conventional coaxial optical system.

【0111】(実施の第4形態)次に、本発明の実施の
第4形態について図12および図13を参照しながら説
明する。図12は本発明の複眼撮像装置の実施の第4形
態における複眼カメラヘッド部の構成を示す図、図13
は図12の複眼撮像装置のパノラマ撮影モードによる撮
影状態を示す図である。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a compound-eye camera head unit according to a fourth embodiment of the compound-eye imaging device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a shooting state in a panoramic shooting mode of the compound eye imaging apparatus of FIG.

【0112】本実施の形態は、図12に示すように、上
述の実施の2形態に対し、パノラマ撮影用光学系ブロッ
クを構成する光学素子として光学素子11L’,11
R’を用い、結像特性に左右非対称な台形型のディスト
ネーションを発生させるように構成した点で異なる。
As shown in FIG. 12, the present embodiment is different from the above-described two embodiments in that optical elements 11L 'and 11L are used as optical elements constituting a panoramic photographing optical system block.
The difference is that R ′ is used to generate a trapezoidal destination with asymmetric imaging characteristics.

【0113】一般に、オフアキシャル光学系において
は、左右に非対称な非球面が主として反射面に用いられ
る。よって、回転対象な共軸光学系では偏心させない限
り発生しなかった左右非対称な収差を容易に発生させる
ことができ、この意味においては、オフアキシャル光学
系はパノラマ撮影モードに適した光学系であるといえ
る。
Generally, in an off-axial optical system, an aspherical surface that is asymmetrical to the left and right is mainly used as a reflection surface. Therefore, it is possible to easily generate left-right asymmetric aberrations that do not occur in the coaxial optical system to be rotated unless decentered, and in this sense, the off-axial optical system is an optical system suitable for the panoramic shooting mode. It can be said that.

【0114】本実施の形態では、光学素子11L’,1
1R’を用いて被写体を撮影したときに、結像特性に左
右非対称な台形型のディストネーションを発生させるよ
うに構成しているから、左右の撮像系の「中心視点」が
見かけ上合成画像の理想の「中心視点」に位置するよう
画像が得られる。具体的には、図13に示すように、左
右の撮像系でそれぞれ対応する撮影範囲を撮影すると、
左右の各撮影した画像は、それぞれに発生した左右非対
称の台形型のディストネーションにより右側部分(左右
の画像を合成する際のつなぎ目部分)が左側部分に対し
て短くなり、左右の各画像に対する「中心視点」がそれ
ぞれ左右の画像を合成する際のつなぎ目部分に見かけ上
移動したことになる。すなわち、左右の撮像光学系のそ
れぞれの「中心視点」が合成画像の理想の「中心視点」
とほぼ一致することになり、理想の合成画像と同様の合
成画像が得られる。その結果、従来にように、左右の撮
影画像をつなぐときには、この「中心視点」の違いによ
る見かけ上の台形歪みを取り去るための画像処理を施す
必要がなく、この画像処理による画質低下を未然に防止
することができる。
In the present embodiment, the optical elements 11L ', 1
When a subject is photographed using 1R ′, a trapezoidal destination with an asymmetric left and right image forming characteristic is generated, so that the “center viewpoint” of the left and right imaging systems apparently represents the composite image. The image is obtained so as to be located at the ideal “center viewpoint”. Specifically, as shown in FIG. 13, when the photographing range corresponding to each of the left and right imaging systems is photographed,
In each of the left and right photographed images, the right part (the joint part when combining the left and right images) is shorter than the left part due to the asymmetric trapezoidal distortion generated respectively, and the “left and right images” This means that the "center viewpoint" has apparently moved to the joint portion when the left and right images are combined. That is, the “center viewpoint” of each of the left and right imaging optical systems is the ideal “center viewpoint” of the composite image.
And a composite image similar to the ideal composite image is obtained. As a result, as in the past, when connecting the left and right captured images, it is not necessary to perform image processing to remove the apparent trapezoidal distortion due to the difference in the "center viewpoint", and the image quality due to this image processing is prevented beforehand. Can be prevented.

【0115】この結像特性に左右非対称な台形型のディ
ストネーションを発生させるような構成は、上述の実施
の第1形態および第3形態に適用可能であることはいう
までもない。
It is needless to say that the configuration for generating a trapezoidal destination asymmetrical in the image forming characteristic is applicable to the above-described first and third embodiments.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の複
眼撮像装置によれば、複数の撮像系が、非対称非球面の
オフアキシャル反射面を構成要素として含みかつ実像を
結像可能な屈折力を有する少なくとも1つのオフアキシ
ャル光学系ブロックをそれぞれ有し、オフアキシャル光
学系ブロックを交換することにより、左右の撮像系間に
視差を生じさせる3次元画像撮影モードと、左右の撮像
系の視点をほぼ一致させるパノラマ撮影モードとを切替
可能に構成したから、装置を大型化することなく、3次
元画像撮影モードとパノラマ撮影モードとを選択的に実
行可能に構成することができる。
As described above, according to the compound eye imaging apparatus of the first aspect, the plurality of imaging systems include an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component and can form a real image. A three-dimensional image capturing mode that includes at least one off-axial optical system block having power, and that generates a parallax between the left and right imaging systems by exchanging the off-axial optical system block; Is configured to be switchable between the panoramic imaging mode and the three-dimensional image capturing mode and the panoramic imaging mode can be selectively executed without increasing the size of the apparatus.

【0117】請求項2記載の複眼撮像装置によれば、オ
フアキシャル光学系ブロックのオフアキシャル反射面が
上下に対して対称で左右に対して非対称である非球面か
らなり、オフアキシャル光学系が前記左右の撮像系にそ
れぞれを上下逆に組み込まれているように構成すること
ができる。
According to the compound eye imaging device of the present invention, the off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block is formed of an aspheric surface which is symmetrical with respect to the upper and lower sides and asymmetrical with respect to the left and right. Each of the left and right imaging systems can be configured to be incorporated upside down.

【0118】請求項3記載の複眼撮像装置によれば、オ
フアキシャル光学系ブロックを、モールド成形によって
製作することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the third aspect, the off-axial optical system block can be manufactured by molding.

【0119】請求項4記載の複眼撮像装置によれば、オ
フアキシャル光学系ブロックに、表面反射からなる複数
の反射面が形成され、入射光束が反射面で反射を繰り返
して射出するように構成することができる。
According to the compound eye imaging device of the fourth aspect, the off-axial optical system block is formed with a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection, and the incident light beam is repeatedly reflected by the reflection surface and emitted. be able to.

【0120】請求項5記載の複眼撮像装置によれば、パ
ノラマ撮影モードで撮影するときには、複数の撮像系
が、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するように結像
を行うから、左右の撮影画像をつなぐときに、左右の撮
像系の中心視点の違いによる見かけ上の台形歪みを取り
去るための画像処理を施す必要がなく、この画像処理に
よる画質低下を未然に防止することができる。
According to the compound-eye imaging apparatus of the fifth aspect, when photographing in the panoramic photographing mode, the plurality of imaging systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions are generated. When connecting images, there is no need to perform image processing for removing apparent trapezoidal distortion due to the difference in the central viewpoint of the left and right imaging systems, and it is possible to prevent image quality deterioration due to this image processing.

【0121】請求項6記載の複眼撮像装置によれば、複
数の撮像系が、入射側基準軸と射出側基準軸とが互いに
異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成することが
できる。
According to the compound-eye imaging device of the sixth aspect, the plurality of imaging systems can be configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on different straight lines.

【0122】請求項7記載の複眼撮像装置によれば、複
数の撮像系が、被写体入射面の直前に配置されている絞
りを有するように構成することによって、装置の小型化
をさらに図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the present invention, the plurality of imaging systems are configured so as to have the diaphragm arranged immediately before the object incident surface, thereby further reducing the size of the apparatus. it can.

【0123】請求項8記載の複眼撮像装置によれば、複
数の撮像系が、最終の射出面に至るまでの光路中に少な
くとも1回の中間結像を行うから、装置の小型化をさら
に図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the eighth aspect, since the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in the optical path to the final exit surface, the size of the apparatus can be further reduced. be able to.

【0124】請求項9記載の複眼撮像装置によれば、複
数の撮像系が、左右の撮像系に視差を生じさせる3次元
画像撮影用光学ブロックと、左右の撮像系の視点をほぼ
一致させるパノラマ撮影用光学ブロックとを有し、3次
元用光学ブロックとパノラマ撮影用光学ブロックとが、
それぞれ非対称非球面のオフアキシャル反射面を構成要
素として含むとともに実像を結像可能な屈折力を有する
オフアキシャル光学系ブロックからなり、3次元用撮影
用光学系ブロックとパノラマ撮影用光学系ブロックとを
切り替えることにより、3次元画像撮影モードとパノラ
マ撮影モードとを切替可能に構成したから、装置を大型
化することなく、3次元画像撮影モードとパノラマ撮影
モードとを選択的に実行可能に構成することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the ninth aspect, the plurality of imaging systems include a three-dimensional image capturing optical block that causes parallax between the left and right imaging systems, and a panorama that substantially matches the viewpoints of the left and right imaging systems. An optical block for imaging, and an optical block for three-dimensional and an optical block for panoramic imaging,
Each of the three-dimensional imaging optical system block and the panorama imaging optical system block includes an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a constituent element and an off-axial optical system block having a refractive power capable of forming a real image. By switching, the three-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode can be switched, so that the three-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode can be selectively executed without increasing the size of the apparatus. Can be.

【0125】請求項10記載の複眼撮像装置によれば、
3次元画像撮影用光学系ブロックとパノラマ撮影用光学
系ブロックとを同一平面内に配置するように構成するこ
とができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the tenth aspect,
The optical system block for three-dimensional image photographing and the optical system block for panoramic photographing can be arranged in the same plane.

【0126】請求項11記載の複眼撮像装置によれば、
3次元画像撮影用光学系ブロックとパノラマ撮影用光学
系ブロックとを、基準軸を含む平面と平行に積層するよ
うに構成することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the eleventh aspect,
The three-dimensional image capturing optical system block and the panoramic capturing optical system block can be configured to be stacked in parallel with a plane including the reference axis.

【0127】請求項12記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックのオフアキシャル反射面
が上下に対して対称で左右に対して非対称である非球面
からなり、オフアキシャル光学系が左右の撮像系にそれ
ぞれを上下逆に組み込まれているように構成することが
できる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twelfth aspect,
The off-axial optical system block consists of an aspheric surface that is symmetrical with respect to the top and bottom and asymmetric with respect to the left and right, and the off-axial optical system is built upside down in the left and right imaging systems. Can be configured.

【0128】請求項13記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックを、モールド成形によっ
て製作することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the thirteenth aspect,
The off-axial optical system block can be manufactured by molding.

【0129】請求項14記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックに、表面反射からなる複
数の反射面が形成され、入射光束が反射面で反射を繰り
返して射出するように構成することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the fourteenth aspect,
The off-axial optical system block may be configured such that a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection are formed, and the incident light beam is repeatedly reflected on the reflection surface and emitted.

【0130】請求項15記載の複眼撮像装置によれば、
パノラマ撮影モードで撮影するときには、複数の撮像系
が、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するように結像
を行うから、装置の小型化をさらに図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the fifteenth aspect,
When shooting in the panoramic shooting mode, the plurality of imaging systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions occur, so that the size of the apparatus can be further reduced.

【0131】請求項16記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系を、入射側基準軸と射出側基準軸とが互い
に異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成すること
ができる。
According to the compound eye imaging device of the sixteenth aspect,
The plurality of imaging systems can be configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on different straight lines.

【0132】請求項17記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系が、被写体入射面の直前に配置されている
絞りを有するから、装置の小型化をさらに図ることがで
きる。
According to the compound eye imaging apparatus of the seventeenth aspect,
Since the plurality of imaging systems have the diaphragms arranged immediately before the object incident surface, the size of the apparatus can be further reduced.

【0133】請求項18記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系が、最終の射出面に至るまでの光路中に少
なくとも1回の中間結像を行うから、装置の小型化をさ
らに図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the eighteenth aspect,
Since the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in the optical path up to the final exit surface, the size of the apparatus can be further reduced.

【0134】請求項19記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系が、それぞれ非対称非球面のオフアキシャ
ル反射面を構成要素として含むとともに、実像を結像可
能な屈折力を有する少なくとも1つのオフアキシャル光
学系ブロックを有し、オフアキシャル光学系ブロック内
に左右の撮像系間に視差を生じさせる3次元画像撮影用
光路と、左右の撮像系の視点をほぼ一致させるパノラマ
撮影用光路とを設け、前記オフアキシャル光学系内の前
記オフアキシャル反射面を回転させて3次元画像撮影用
光路とパノラマ撮影用光路と切り替えることにより、3
次元画像撮影モードとパノラマ撮影モードとを切替可能
に構成したから、装置を大型化することなく、3次元画
像撮影モードとパノラマ撮影モードとを選択的に実行可
能に構成することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the nineteenth aspect,
A plurality of imaging systems each include an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component, and have at least one off-axial optical system block having a refractive power capable of forming a real image. A three-dimensional image capturing optical path that causes parallax between the left and right imaging systems, and a panoramic imaging optical path that substantially matches the viewpoints of the left and right imaging systems, and the off-axial reflecting surface in the off-axial optical system is provided. By rotating and switching between the optical path for three-dimensional image capturing and the optical path for panoramic capturing, 3
Since the three-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode can be switched between the three-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode, it is possible to selectively execute the three-dimensional image shooting mode and the panoramic shooting mode without increasing the size of the apparatus.

【0135】請求項20記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックのオフアキシャル反射面
が上下に対して対称で左右に対して非対称である非球面
からなり、オフアキシャル光学系が左右の撮像系にそれ
ぞれを上下逆に組み込まれているように構成することが
できる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twentieth aspect,
The off-axial optical system block consists of an aspheric surface that is symmetrical with respect to the top and bottom and asymmetric with respect to the left and right, and the off-axial optical system is built upside down in the left and right imaging systems. Can be configured.

【0136】請求項21記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックを、モールド成形によっ
て製作することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-first aspect,
The off-axial optical system block can be manufactured by molding.

【0137】請求項22記載の複眼撮像装置によれば、
オフアキシャル光学系ブロックには、表面反射からなる
複数の反射面が形成され、入射光束が前記反射面で反射
を繰り返して射出するように構成することができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-second aspect,
The off-axial optical system block is formed with a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection, and can be configured so that an incident light beam repeatedly reflects on the reflection surface and exits.

【0138】請求項23記載の複眼撮像装置によれば、
パノラマ撮影モードで撮影するときには、複数の撮像系
が、それぞれ左右の逆の台形歪みが発生するように結像
を行うから、装置の小型化をさらに図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-third aspect,
When shooting in the panoramic shooting mode, the plurality of imaging systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions occur, so that the size of the apparatus can be further reduced.

【0139】請求項24記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系を、入射側基準軸と射出側基準軸とが互い
に異なる直線上に位置するようにそれぞれ構成すること
ができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-fourth aspect,
The plurality of imaging systems can be configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on different straight lines.

【0140】請求項25記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系が、被写体入射面の直前に配置されている
絞りを有するから、装置の小型化をさらに図ることがで
きる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-fifth aspect,
Since the plurality of imaging systems have the diaphragms arranged immediately before the object incident surface, the size of the apparatus can be further reduced.

【0141】請求項26記載の複眼撮像装置によれば、
複数の撮像系が、最終の射出面に至るまでの光路中に少
なくとも1回の中間結像を行うから、装置の小型化をさ
らに図ることができる。
According to the compound eye imaging apparatus of the twenty-sixth aspect,
Since the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in the optical path up to the final exit surface, the size of the apparatus can be further reduced.

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

【図1】本発明の複眼撮像装置の実施の第1形態の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a first embodiment of a compound eye imaging apparatus according to the present invention.

【図2】図1の複眼撮像装置の各撮影モードにおける複
眼カメラヘッド部の詳細構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a compound-eye camera head unit in each shooting mode of the compound-eye imaging device of FIG. 1;

【図3】図2の各撮影モードにおける複眼カメラヘッド
部の被写体側の光学素子の構成を示す図である。
3 is a diagram illustrating a configuration of an optical element on a subject side of a compound-eye camera head unit in each shooting mode of FIG. 2;

【図4】図2の各撮影モードにおける複眼カメラヘッド
部の像側の光学素子の構成を示す図である。
4 is a diagram illustrating a configuration of an image-side optical element of a compound-eye camera head unit in each shooting mode of FIG. 2;

【図5】パノラマ撮影モード時の複眼カメラヘッド部に
おける光路を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an optical path in a compound-eye camera head unit in a panoramic shooting mode.

【図6】3次元画像撮影モード時の複眼カメラヘッド部
における光路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an optical path in a compound-eye camera head unit in a three-dimensional image capturing mode.

【図7】本発明の複眼撮像装置の実施の第2形態の構成
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a second embodiment of the compound-eye imaging device according to the present invention.

【図8】図7の複眼撮像装置の複眼カメラヘッド部にお
ける各光学系ブロックの切替構成を示す図である。
8 is a diagram illustrating a switching configuration of each optical system block in a compound-eye camera head unit of the compound-eye imaging device in FIG. 7;

【図9】図7の複眼撮像装置に適用される他の複眼カメ
ラヘッド部の各光学系ブロックの切替構成を示す図であ
る。
9 is a diagram illustrating a switching configuration of each optical system block of another compound-eye camera head unit applied to the compound-eye imaging device of FIG. 7;

【図10】本発明の複眼撮像装置の実施の第3形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a third embodiment of the compound-eye imaging device according to the present invention.

【図11】図10の複眼撮像装置の複眼カメラヘッド部
における各光学系ブロックの切替構成を示す図である。
11 is a diagram illustrating a switching configuration of each optical system block in a compound-eye camera head unit of the compound-eye imaging device in FIG. 10;

【図12】本発明の複眼撮像装置の実施の第4形態にお
ける複眼カメラヘッド部の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a compound-eye camera head unit according to a fourth embodiment of the compound-eye imaging device of the present invention.

【図13】図12の複眼撮像装置のパノラマ撮影モード
による撮影状態を示す図である。
13 is a diagram illustrating a shooting state in a panoramic shooting mode of the compound-eye imaging device in FIG.

【図14】従来の複眼撮像装置における撮像光学系の配
置を模式的に示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an arrangement of an imaging optical system in a conventional compound-eye imaging device.

【図15】従来の複眼撮像装置によるパノラマ撮影で撮
影された各画像とその画像の理想的合成結果とを示す図
である。
FIG. 15 is a diagram illustrating each image captured by panoramic imaging using a conventional compound-eye imaging device and an ideal synthesis result of the image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,101,111 複眼カメラヘッド部 11 パノラマ撮影用交換カメラヘッド部 12 3次元画像撮影用交換カメラヘッド部 11L,11R,11’L,11’R,12L,12R
光学素子 13L,13R 光学素子 14,15L,15R,27,28L,28R 絞り 20 信号処理手段 25L,25R 光学素子 26L,26R ミラー 30 露出制御手段 40 フォーカス制御手段 50 カメラヘッド識別手段 60 レリーズボタン 70 メモリ 80 システムコントローラ 90 3D−パノラマ切り替えスイッチ 105 素子切り替え手段 151 光路切り替え手段
10, 101, 111 Compound-eye camera head unit 11 Replacement camera head unit for panoramic photography 12 Replacement camera head unit for three-dimensional imaging 11L, 11R, 11'L, 11'R, 12L, 12R
Optical elements 13L, 13R Optical elements 14, 15L, 15R, 27, 28L, 28R Aperture 20 Signal processing means 25L, 25R Optical elements 26L, 26R Mirror 30 Exposure control means 40 Focus control means 50 Camera head identification means 60 Release button 70 Memory Reference Signs List 80 system controller 90 3D-panorama changeover switch 105 element switching means 151 optical path switching means

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の撮像系を有する複眼撮像装置にお
いて、前記複数の撮像系は、非対称非球面のオフアキシ
ャル反射面を構成要素として含みかつ実像を結像可能な
屈折力を有する少なくとも1つのオフアキシャル光学系
ブロックをそれぞれ有し、前記オフアキシャル光学系ブ
ロックを交換することにより、左右の撮像系間に視差を
生じさせる3次元画像撮影モードと、左右の撮像系の視
点をほぼ一致させるパノラマ撮影モードとを切替可能に
構成したことを特徴とする複眼撮像装置。
1. A compound-eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, wherein the plurality of imaging systems include an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a component and have at least one refractive power capable of forming a real image. A three-dimensional image capturing mode that has off-axial optical system blocks, and replaces the off-axial optical system blocks to generate parallax between the left and right imaging systems, and a panorama that substantially matches the viewpoints of the left and right imaging systems A compound eye imaging apparatus characterized in that it can be switched between a photographing mode and a photographing mode.
【請求項2】 前記オフアキシャル光学系ブロックの前
記オフアキシャル反射面は上下に対して対称で左右に対
して非対称である非球面からなり、前記オフアキシャル
光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下逆に組み込
まれていることを特徴とする請求項1記載の複眼撮像装
置。
2. The off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block comprises an aspheric surface which is symmetrical with respect to the vertical direction and asymmetrical with respect to the left and right. 2. The compound eye imaging apparatus according to claim 1, wherein the compound eye imaging apparatus is incorporated upside down.
【請求項3】 前記オフアキシャル光学系ブロックは、
モールド成形によって製作されていることを特徴とする
請求項1または2記載の複眼撮像装置。
3. The off-axial optical system block,
3. The compound eye imaging device according to claim 1, wherein the compound eye imaging device is manufactured by molding.
【請求項4】 前記オフアキシャル光学系ブロックに
は、表面反射からなる複数の反射面が形成され、入射光
束が前記反射面で反射を繰り返して射出することを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の複眼撮
像装置。
4. The off-axial optical system block according to claim 1, wherein a plurality of reflection surfaces formed by surface reflection are formed, and an incident light beam is repeatedly reflected by said reflection surface and emitted. The compound eye imaging device according to any one of the above.
【請求項5】 前記パノラマ撮影モードで撮影するとき
には、前記複数の撮像系は、それぞれ左右の逆の台形歪
みが発生するように結像を行うことを特徴とする請求項
1ないし4のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
5. The image capturing system according to claim 1, wherein when performing the image capturing in the panoramic image capturing mode, the plurality of image capturing systems perform image formation such that left and right inverted trapezoidal distortions are generated. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項6】 前記複数の撮像系は、入射側基準軸と射
出側基準軸とが互いに異なる直線上に位置するようにそ
れぞれ構成されていることを特徴とする請求項1ないし
5のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
6. The imaging system according to claim 1, wherein the plurality of imaging systems are configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on different straight lines. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項7】 前記複数の撮像系は、被写体入射面の直
前に配置されている絞りを有することを特徴とする請求
項1ないし6のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
7. The compound eye imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of imaging systems include a stop disposed immediately before a subject incident surface.
【請求項8】 前記複数の撮像系は、最終の射出面に至
るまでの光路中に少なくとも1回の中間結像を行うこと
を特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の
複眼撮像装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in an optical path up to a final exit surface. Compound eye imaging device.
【請求項9】 複数の撮像系を有する複眼撮像装置にお
いて、前記複数の撮像系は、左右の撮像系に視差を生じ
させる3次元画像撮影用光学ブロックと、左右の撮像系
の視点をほぼ一致させるパノラマ撮影用光学ブロックと
を有し、前記3次元用光学ブロックと前記パノラマ撮影
用光学ブロックとは、それぞれ非対称非球面のオフアキ
シャル反射面を構成要素として含むとともに実像を結像
可能な屈折力を有するオフアキシャル光学系ブロックか
らなり、前記3次元用撮影用光学系ブロックと前記パノ
ラマ撮影用光学系ブロックとを切り替えることにより、
前記3次元画像撮影モードと前記パノラマ撮影モードと
を切替可能に構成したことを特徴とする複眼撮像装置。
9. A compound eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, wherein the plurality of imaging systems substantially match the viewpoints of the left and right imaging systems with the three-dimensional image capturing optical block that causes parallax between the left and right imaging systems. A three-dimensional optical block and a panoramic imaging optical block, each of which includes an asymmetrical aspherical off-axial reflecting surface as a constituent element and a refractive power capable of forming a real image. By switching between the three-dimensional imaging optical system block and the panoramic imaging optical system block,
A compound eye imaging apparatus characterized in that the three-dimensional image shooting mode and the panorama shooting mode can be switched.
【請求項10】 前記3次元画像撮影用光学系ブロック
と前記パノラマ撮影用光学系ブロックとは同一平面内に
配置されていることを特徴とする請求項9記載の複眼撮
像装置。
10. The compound eye imaging apparatus according to claim 9, wherein the three-dimensional image capturing optical system block and the panoramic image capturing optical system block are arranged on the same plane.
【請求項11】 前記3次元画像撮影用光学系ブロック
と前記パノラマ撮影用光学系ブロックとは、基準軸を含
む平面と平行に積層されていることを特徴とする請求項
9記載の複眼撮像装置。
11. The compound eye imaging apparatus according to claim 9, wherein the three-dimensional image capturing optical system block and the panoramic image capturing optical system block are stacked in parallel with a plane including a reference axis. .
【請求項12】 前記オフアキシャル光学系ブロックの
前記オフアキシャル反射面は上下に対して対称で左右に
対して非対称である非球面からなり、前記オフアキシャ
ル光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下逆に組み
込まれていることを特徴とする請求項9記載の複眼撮像
装置。
12. The off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block comprises an aspheric surface which is symmetrical with respect to the vertical direction and asymmetrical with respect to the horizontal direction. 10. The compound eye imaging apparatus according to claim 9, wherein the compound eye imaging apparatus is incorporated upside down.
【請求項13】 前記オフアキシャル光学系ブロック
は、モールド成形によって製作されていることを特徴と
する請求項9ないし12のいずれか1つに記載の複眼撮
像装置。
13. The compound eye imaging apparatus according to claim 9, wherein said off-axial optical system block is manufactured by molding.
【請求項14】 前記オフアキシャル光学系ブロックに
は、表面反射からなる複数の反射面が形成され、入射光
束が前記反射面で反射を繰り返して射出することを特徴
とする請求項9ないし13のいずれか1つに記載の複眼
撮像装置。
14. The off-axial optical system block according to claim 9, wherein a plurality of reflecting surfaces formed by surface reflection are formed, and an incident light beam is repeatedly reflected by said reflecting surface and emitted. The compound eye imaging device according to any one of the above.
【請求項15】 前記パノラマ撮影モードで撮影すると
きには、前記複数の撮像系は、それぞれ左右の逆の台形
歪みが発生するように結像を行うことを特徴とする請求
項9ないし14のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
15. The image capturing system according to claim 9, wherein when performing the image capturing in the panoramic image capturing mode, the plurality of image capturing systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions are generated. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項16】 前記複数の撮像系は、入射側基準軸と
射出側基準軸とが互いに異なる直線上に位置するように
それぞれ構成されていることを特徴とする請求項9ない
し15のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
16. The plurality of imaging systems according to claim 9, wherein each of the plurality of imaging systems is configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on different straight lines. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項17】 前記複数の撮像系は、被写体入射面の
直前に配置されている絞りを有することを特徴とする請
求項9ないし16のいずれか1つに記載の複眼撮像装
置。
17. The compound eye imaging apparatus according to claim 9, wherein said plurality of imaging systems have a stop disposed immediately before a subject incident surface.
【請求項18】 前記複数の撮像系は、最終の射出面に
至るまでの光路中に少なくとも1回の中間結像を行うこ
とを特徴とする請求項9ないし17のいずれか1つに記
載の複眼撮像装置。
18. The apparatus according to claim 9, wherein the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in an optical path up to a final exit surface. Compound eye imaging device.
【請求項19】 複数の撮像系を有する複眼撮像装置に
おいて、前記複数の撮像系は、それぞれ非対称非球面の
オフアキシャル反射面を構成要素として含むとともに、
実像を結像可能な屈折力を有する少なくとも1つのオフ
アキシャル光学系ブロックを有し、前記オフアキシャル
光学系ブロック内に左右の撮像系間に視差を生じさせる
3次元画像撮影用光路と、左右の撮像系の視点をほぼ一
致させるパノラマ撮影用光路とを設け、前記オフアキシ
ャル光学系内の前記オフアキシャル反射面を回転させて
前記3次元画像撮影用光路と前記パノラマ撮影用光路と
切り替えることにより、前記3次元画像撮影モードと前
記パノラマ撮影モードとを切替可能に構成したことを特
徴とする複眼撮像装置。
19. A compound-eye imaging apparatus having a plurality of imaging systems, wherein each of the plurality of imaging systems includes an asymmetric aspherical off-axial reflecting surface as a component,
A three-dimensional image capturing optical path having at least one off-axial optical system block having a refractive power capable of forming a real image and causing parallax between the left and right imaging systems in the off-axial optical system block; By providing a light path for panoramic photography that substantially matches the viewpoint of the imaging system, by rotating the off-axial reflecting surface in the off-axial optical system to switch between the light path for three-dimensional image photography and the light path for panoramic photography, A compound eye imaging apparatus characterized in that the three-dimensional image shooting mode and the panorama shooting mode can be switched.
【請求項20】 前記オフアキシャル光学系ブロックの
前記オフアキシャル反射面は上下に対して対称で左右に
対して非対称である非球面からなり、前記オフアキシャ
ル光学系は前記左右の撮像系にそれぞれを上下逆に組み
込まれていることを特徴とする請求項19記載の複眼撮
像装置。
20. The off-axial reflecting surface of the off-axial optical system block is formed of an aspheric surface which is symmetrical with respect to the vertical direction and is asymmetrical with respect to the horizontal direction. 20. The compound eye imaging apparatus according to claim 19, wherein the compound eye imaging apparatus is incorporated upside down.
【請求項21】 前記オフアキシャル光学系ブロック
は、モールド成形によって製作されていることを特徴と
する請求項19または20記載の複眼撮像装置。
21. The compound eye imaging apparatus according to claim 19, wherein the off-axial optical system block is manufactured by molding.
【請求項22】 前記オフアキシャル光学系ブロックに
は、表面反射からなる複数の反射面が形成され、入射光
束が前記反射面で反射を繰り返して射出することを特徴
とする請求項19ないし21のいずれか1つに記載の複
眼撮像装置。
22. The off-axial optical system block according to claim 19, wherein a plurality of reflecting surfaces formed by surface reflection are formed, and the incident light beam is repeatedly reflected by said reflecting surface and emitted. The compound eye imaging device according to any one of the above.
【請求項23】 前記パノラマ撮影モードで撮影すると
きには、前記複数の撮像系は、それぞれ左右の逆の台形
歪みが発生するように結像を行うことを特徴とする請求
項19ないし22のいずれか1つに記載の複眼撮像装
置。
23. The image capturing apparatus according to claim 19, wherein when performing the image capturing in the panoramic image capturing mode, the plurality of image capturing systems form images such that left and right inverted trapezoidal distortions are generated. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項24】 前記複数の撮像系は、入射側基準軸と
射出側基準軸とが互いに異なる直線上に位置するように
それぞれ構成されていることを特徴とする請求項19な
いし23のいずれか1つに記載の複眼撮像装置。
24. The imaging system according to claim 19, wherein the plurality of imaging systems are configured such that the incident-side reference axis and the emission-side reference axis are located on mutually different straight lines. The compound eye imaging device according to one of the above.
【請求項25】 前記複数の撮像系は、被写体入射面の
直前に配置されている絞りを有することを特徴とする請
求項19ないし24のいずれか1つに記載の複眼撮像装
置。
25. The compound eye imaging apparatus according to claim 19, wherein said plurality of imaging systems have a stop disposed immediately before a subject incident surface.
【請求項26】 前記複数の撮像系は、最終の射出面に
至るまでの光路中に少なくとも1回の中間結像を行うこ
とを特徴とする請求項19ないし25のいずれか1つに
記載の複眼撮像装置。
26. The apparatus according to claim 19, wherein the plurality of imaging systems perform at least one intermediate image formation in an optical path up to a final exit surface. Compound eye imaging device.
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