JP2001016620A - Image pickup device, its convergence distance decision method, storage medium and optical device - Google Patents

Image pickup device, its convergence distance decision method, storage medium and optical device

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JP2001016620A
JP2001016620A JP11186298A JP18629899A JP2001016620A JP 2001016620 A JP2001016620 A JP 2001016620A JP 11186298 A JP11186298 A JP 11186298A JP 18629899 A JP18629899 A JP 18629899A JP 2001016620 A JP2001016620 A JP 2001016620A
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convergence distance
optical
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup device that automates convergence control so as to relieve a load of a photographer at photographing and to photograph a natural stereoscopic video image. SOLUTION: A viewer inputs a numeral P that is normalized by a view distance up to a display screen of a display device -from a mode changeover section operated by the viewer (S11). A parallax amount S (P) on the display screen is calculated from the numeral P and a human pupil distance IPD (S12). A convergence distance is calculated through a geometrical calculation using the obtained parallax amount S (P), a base length, a focal distance of a lens, an image side of an image pickup section (CCD), a screen size of the display screen, a detected object distance and a deviation of a position to detect the distance from an optical axis (S13). A mirror is driven until a mirror angle corresponding to the calculated convergence distance is obtained.

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、左右の視差画像を
撮影する撮像装置、その輻輳距離決定方法、記憶媒体お
よび光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device for capturing left and right parallax images, a method of determining a convergence distance, a storage medium, and an optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、この種のビデオカメラや電子スチ
ルカメラなどの撮像装置で撮影された画像を表示するた
め、種々の立体映像表示装置が提案されている。従来よ
り、左右の視差画像をモニタに表示し、それを観察者が
液晶シャッタメガネをかけて観察する立体映像表示装置
では、液晶シャッタメガネの左右の液晶の状態を映像信
号と同期させることで、モニタ上に右眼用の映像と左眼
用の映像が交互に表示されても、観察者にとっては、常
に右眼には右眼用の映像が、左眼には左眼用の映像が観
察され、奥行きのある映像が観察される。すなわち、モ
ニタに右眼用の映像が表示されている間は、右の液晶が
透過、左の液晶が非透過の状態になり、一方、モニタに
左眼用の映像が表示されている間は、右眼用の液晶が非
透過、左眼用の液晶が透過の状態となる。
2. Description of the Related Art In recent years, various types of stereoscopic image display devices have been proposed for displaying images taken by an image pickup device such as a video camera or an electronic still camera of this type. Conventionally, in a stereoscopic image display device in which left and right parallax images are displayed on a monitor, and an observer observes them with liquid crystal shutter glasses, the state of the left and right liquid crystals of the liquid crystal shutter glasses is synchronized with a video signal. Even if the image for the right eye and the image for the left eye are displayed alternately on the monitor, the observer always observes the image for the right eye for the right eye and the image for the left eye for the left eye. And an image with depth is observed. In other words, while the right-eye image is displayed on the monitor, the right liquid crystal is transmitted and the left liquid crystal is not transmitted, while while the left-eye image is displayed on the monitor. The liquid crystal for the right eye is non-transmitting, and the liquid crystal for the left eye is transmitting.

【0003】また、近年、頭部搭載型やメガネ型のディ
スプレイ、いわゆるヘッドマウントディスプレイが開発
されており、これらのディスプレイでも、同様に、右眼
用の画像は右眼に、左眼用の画像は左眼に選択的に映像
を表示させることで、奥行きのある立体映像を観察する
ことが可能である。
In recent years, head-mounted and eyeglass-type displays, so-called head-mounted displays, have been developed. In these displays, similarly, the image for the right eye is displayed on the right eye and the image for the left eye is displayed. By displaying an image selectively with the left eye, it is possible to observe a stereoscopic image with depth.

【0004】また、液晶ディスプレイに、所定ピッチの
レンチキュラシートや、開口部と非開口部を所定のパタ
ーンで形成したマスクを組み合わせることで液晶ディス
プレイからの光に指向性を与え、この指向性と液晶ディ
スプレイに表示させる映像パターンとをマッチさせるこ
とで、右眼には右眼用の映像が、また、左眼には左眼用
の映像が観察され、観察者には奥行きのある映像が観察
される。
Further, by combining a liquid crystal display with a lenticular sheet having a predetermined pitch or a mask having openings and non-openings formed in a predetermined pattern, directivity is given to the light from the liquid crystal display. By matching the image pattern to be displayed on the display, the right eye can see the right eye image, the left eye can see the left eye image, and the observer can see the deep image. You.

【0005】従来、これらの表示画像は2本のレンズを
有している2眼式のカメラによって撮影されることが、
一般的であった。また、2本のレンズを必要としないカ
メラも提案されている(特公平8−27499号公報、
立体テレビジョン用撮影装置)。このカメラは、2枚の
液晶シャッタと全反射ミラーとハーフミラーを有するこ
とで、1本のレンズを通して左右の視差画像を交互に撮
像するものである。
Conventionally, these display images have been taken by a twin-lens camera having two lenses.
Was common. A camera that does not require two lenses has also been proposed (Japanese Patent Publication No. 8-27499,
Shooting device for stereoscopic television). This camera has two liquid crystal shutters, a total reflection mirror and a half mirror, and alternately captures left and right parallax images through one lens.

【0006】また、2眼式のカメラでは、左右の映像を
時分割で取り込むレンズについては、左右の画像の視差
を撮影時に調整すること、いわゆる輻輳調整が必要であ
るが、従来では、手動で行われることが一般的であっ
た。
In a twin-lens camera, a lens that captures left and right images in a time-division manner needs to adjust the parallax of the left and right images at the time of shooting, that is, so-called convergence adjustment. It was common to be done.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の2眼式カメラは、各レンズ毎に右眼用の映像と左眼
用の映像を撮影しているので、レンズの製造誤差などに
よる性能の差、例えば倍率、光軸のずれ、色味、明る
さ、ディストーション、像面の倒れなどの性能の差が、
2本のレンズの間で生じると、立体映像を観察する際、
疲れを感じたり、融像できなかったりするので、両方の
レンズの性能を合わせ込むために、部品精度を高くする
必要が生じたり、部品精度だけで性能が出ない場合、調
整が必要になり、さらに性能の差を吸収するために画像
の電気的な補正など、特別な手段を講じたりする必要が
あった。
However, the above-mentioned conventional twin-lens camera shoots an image for the right eye and an image for the left eye for each lens. Differences, for example, magnification, deviation of the optical axis, color, brightness, distortion, differences in performance such as image plane tilt,
When it occurs between two lenses, when observing a stereoscopic image,
Since you may feel tired or unable to fuse, it is necessary to increase the precision of the parts to match the performance of both lenses, or if the performance is not achieved only with the precision of the parts, adjustment will be required, Furthermore, special measures such as electrical correction of the image had to be taken to absorb the difference in performance.

【0008】また、ズームレンズの場合、ズーミング時
にこれらの性能を合わせ込んだ状態で左右2本のレンズ
の変倍動作を連動する必要があり、コストが高く、製造
に手間もかかり、量産性に乏しいものであった。
Further, in the case of a zoom lens, it is necessary to interlock the zooming operation of the two right and left lenses in a state in which these performances are matched at the time of zooming, so that the cost is high, the production is troublesome, and the mass productivity is reduced. It was poor.

【0009】さらに、2眼式カメラで撮影した映像を観
察するためには、そのままでは2台のモニタが必要にな
り、実用性に乏しいものであった。また、これらの2つ
の映像を記録する場合、2つの映像信号を同期させた状
態で記録することが必要となり、このための特別な記録
装置を必要とした。
[0009] Further, in order to observe an image photographed by a twin-lens camera, two monitors are required as they are, which is not practical. Further, when recording these two videos, it is necessary to record the two video signals in a synchronized state, and a special recording device for this is required.

【0010】また、これを避けるために、2つの映像信
号を1つの映像信号に変換することが考えられている
が、このためには、左右の視差画像を交互に表示、記録
するための特別なコンバータが必要であった。
In order to avoid this, it has been considered to convert two video signals into one video signal. For this purpose, a special method for alternately displaying and recording left and right parallax images is considered. Needed a converter.

【0011】したがって、2眼式カメラは、通常の1眼
式カメラに比べ、カメラ自体も大きく、また全体のシス
テムも上述したように、特別の装置を要するので、非常
に大きく、また高価なものとなり、機動性に乏しく、世
の中に広く普及させることを困難にしていた。
Therefore, the twin-lens camera is very large and expensive because the camera itself is larger than a normal single-lens camera and the entire system requires special equipment as described above. The lack of mobility made it difficult to spread the word to the world.

【0012】一方、特公平8−27499号公報に提案
されているカメラは、左右の視差画像の光路をハーフミ
ラーで結合してレンズに導いているので、ハーフミラー
で透過または反射してレンズに像が入射する際に光量が
半分になってしまうという問題があった。さらに、この
カメラの構成は、原理的に左右の視差画像の光路長が異
なり、左右画像の倍率差を生じてしまう。このことは、
この構成で撮影した映像を観察する際、疲労の原因にな
ったり、融像できず立体視できなくなるという問題があ
った。
On the other hand, in the camera proposed in Japanese Patent Publication No. Hei 8-27499, the optical paths of the right and left parallax images are coupled to each other by a half mirror and guided to a lens. There is a problem that the amount of light is halved when an image is incident. Further, in the configuration of this camera, the optical path lengths of the left and right parallax images are different in principle, resulting in a difference in magnification between the left and right images. This means
When observing an image photographed with this configuration, there is a problem in that it causes fatigue, cannot be fused, and cannot be stereoscopically viewed.

【0013】そこで、本発明は、小型かつローコストで
機動性、拡張性に富み、高品位な立体映像を撮影できる
撮像装置、その輻輳距離決定方法、記憶媒体および光学
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small, low-cost imaging device capable of capturing high-quality stereoscopic images with high mobility and expandability, a method of determining a convergence distance, a storage medium, and an optical device. I do.

【0014】また、本発明は、輻輳制御を自動化するこ
とで、撮影時の撮影者の負担を軽減し、自然な立体映像
を撮影することができる撮像装置、その輻輳距離決定方
法、記憶媒体および光学装置を提供することを他の目的
とする。
Further, the present invention provides an image pickup apparatus capable of reducing a burden on a photographer at the time of photographing and automating a natural stereoscopic image by automating convergence control, a method for determining a convergence distance, a storage medium, and a storage medium. It is another object to provide an optical device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の撮像装置は、被写体の画像を撮影
する撮像手段と、該撮像手段に画像を結像させる光学系
と、該光学系の光軸に対して対称に配置され、左右の視
差画像を時分割で透過させる一対のシャッタと、前記光
学系の光軸に対して対称に配置され、前記一対のシャッ
タを透過した左右それぞれの視差画像を反射して前記光
学系に導く一対のミラーと、被写体距離を検出する被写
体距離情報検出手段と、該検出された被写体距離に基づ
き、前記一対のミラーの輻輳距離を決定する輻輳距離決
定手段と、該決定された輻輳距離になるように前記一対
のミラーを駆動する駆動手段とを備える。
According to an aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus, comprising: an image pickup means for picking up an image of a subject; an optical system for forming an image on the image pickup means; A pair of shutters arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system and transmitting the left and right parallax images in a time-division manner, and arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system and transmitted through the pair of shutters. A pair of mirrors that reflect the left and right parallax images to guide the optical system to the optical system, a subject distance information detecting unit that detects a subject distance, and determine a convergence distance between the pair of mirrors based on the detected subject distance. A convergence distance determining unit; and a driving unit that drives the pair of mirrors so as to reach the determined convergence distance.

【0016】請求項2に記載の撮像装置は、請求項1に
係る撮像装置において、前記輻輳距離が前記被写体距離
より手前である第1モード、前記輻輳距離が前記被写体
距離と同じである第2モード、および前記輻輳距離が前
記被写体距離より後方である第3モードを有し、前記輻
輳距離決定手段は、前記第1モード、前記第2モードま
たは前記第3モードに基づき、前記輻輳距離を決定する
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the first mode in which the convergence distance is shorter than the subject distance, and the second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance. And a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance, wherein the convergence distance determination means determines the convergence distance based on the first mode, the second mode, or the third mode. It is characterized by doing.

【0017】請求項3に記載の撮像装置は、請求項2に
係る撮像装置において、撮影者の手動操作により前記第
1モード、前記第2モードまたは前記第3モードを選択
する選択手段を備え、前記輻輳距離決定手段は、前記選
択されたモードに基づき、決定することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the imaging apparatus according to the second aspect, further comprising a selection unit for selecting the first mode, the second mode, or the third mode by a manual operation of a photographer, The convergence distance determining means determines based on the selected mode.

【0018】請求項4に記載の撮像装置では、請求項3
に係る撮像装置において、前記選択手段は、数値を指定
することによりモードを選択することを特徴とする。
In the image pickup apparatus according to the fourth aspect, the third aspect is provided.
In the imaging device according to the above, the selection means selects a mode by designating a numerical value.

【0019】請求項5に記載の撮像装置は、請求項4に
係る撮像装置において、前記撮影された画像を表示する
表示手段を備え、前記選択手段によって指定される数値
は、前記表示手段の表示画面までの観視距離で正規化さ
れた数値、被写体距離に対する視度、被写体距離に対す
る距離、被写体距離で正規化された数値、前記表示手段
の表示画面までの観視距離、前記表示手段の表示画面ま
での観視距離に対する視度、および前記表示手段の表示
画面までの観視距離に対する距離の少なくとも1つであ
ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the fourth aspect, there is provided a display unit for displaying the photographed image, and the numerical value designated by the selection unit is displayed on the display unit. Numerical value normalized by viewing distance to screen, diopter to subject distance, distance to subject distance, numeric value normalized to subject distance, viewing distance to display screen of display means, display of display means It is at least one of a diopter with respect to a viewing distance to a screen and a distance with respect to a viewing distance to a display screen of the display means.

【0020】請求項6に記載の撮像装置は、請求項5に
係る撮像装置において、前記表示画面のスクリーンサイ
ズ、前記光学系の基線長、前記撮像手段のイメージサイ
ズ、および距離を検出する位置の光軸からのずれ量をデ
ータとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴とす
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the fifth aspect, a screen size of the display screen, a base line length of the optical system, an image size of the imaging means, and a position for detecting a distance are determined. It is characterized by comprising a storage means for storing a deviation amount from the optical axis as data.

【0021】請求項7に記載の撮像装置では、請求項6
に係る撮像装置において、前記数値は前記表示手段の表
示画面までの観視距離で正規化された数値であり、前記
輻輳距離決定手段は、前記正規化された数値および瞳間
隔から前記表示画面上の視差量を算出し、該算出された
視差量、前記基線長、前記イメージサイズ、前記スクリ
ーンサイズ、前記被写体距離および前記光軸からのずれ
量に基づき、前記輻輳距離を算出することを特徴とす
る。
In the image pickup apparatus according to the seventh aspect, the sixth aspect is provided.
In the imaging device according to the above, the numerical value is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display means, the convergence distance determination means, on the display screen from the normalized numerical value and pupil distance Calculating the amount of parallax, based on the calculated amount of parallax, the base line length, the image size, the screen size, the subject distance and the amount of deviation from the optical axis, the convergence distance is calculated. I do.

【0022】請求項8に記載の撮像装置は、請求項3に
係る撮像装置において、前記選択されたモードおよび前
記検出された被写体距離に応じた輻輳距離のデータをテ
ーブルとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴とす
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the third aspect, there is provided storage means for storing data of a convergence distance corresponding to the selected mode and the detected subject distance as a table. It is characterized by having.

【0023】請求項9に記載の撮像装置は、請求項1に
係る撮像装置において、着脱自在な光学ユニットおよび
撮影ユニットからなり、前記光学ユニットは、前記一対
のシャッタ、前記一対のミラー、前記光学系および前記
駆動手段を有し、前記撮影ユニットは、前記撮像手段を
有することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging device of the first aspect, the imaging apparatus comprises a detachable optical unit and a photographing unit, wherein the optical unit includes the pair of shutters, the pair of mirrors, and the optical unit. And a driving unit, wherein the photographing unit includes the imaging unit.

【0024】請求項10に記載の撮像装置の輻輳距離決
定方法は、画像を撮影するカメラと、該カメラに画像を
結像させる光学系と、該光学系の光軸に対して対称に配
置され、左右の視差画像を時分割で透過させる一対のシ
ャッタと、前記光学系の光軸に対して対称に配置され、
前記一対のシャッタを透過した左右それぞれの視差画像
を反射して前記光学系に導く一対のミラーと、被写体距
離を検出する測距ユニットとを備え、決定された輻輳距
離に前記一対のミラーを駆動する撮像装置の輻輳距離決
定方法において、被写体距離を検出する工程と、撮影者
の手動操作により、前記輻輳距離が前記被写体距離より
手前である第1モード、前記輻輳距離が前記被写体距離
と同じである第2モード、および前記輻輳距離が前記被
写体距離より後方である第3モードのいずれかを選択す
る工程と、該選択されたモードおよび前記検出された被
写体距離に基づき、前記輻輳距離を決定する工程とを有
することを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for determining a convergence distance of an image pickup apparatus, wherein a camera for photographing an image, an optical system for forming an image on the camera, and a symmetrical arrangement with respect to an optical axis of the optical system. A pair of shutters for transmitting the left and right parallax images in a time-division manner, and symmetrically disposed with respect to the optical axis of the optical system,
A pair of mirrors for reflecting the left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guiding the parallax images to the optical system, and a distance measuring unit for detecting a subject distance, and driving the pair of mirrors to the determined convergence distance In the convergence distance determination method of the imaging apparatus, the first mode in which the convergence distance is shorter than the object distance by the step of detecting the object distance and the manual operation of the photographer, wherein the convergence distance is the same as the object distance A step of selecting one of a certain second mode and a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance, and determining the convergence distance based on the selected mode and the detected subject distance And a process.

【0025】請求項11に記載の記憶媒体は、画像を撮
影するカメラと、該カメラに画像を結像させる光学系
と、該光学系の光軸に対して対称に配置され、左右の視
差画像を時分割で透過させる一対のシャッタと、前記光
学系の光軸に対して対称に配置され、前記一対のシャッ
タを透過した左右それぞれの視差画像を反射して前記光
学系に導く一対のミラーと、被写体距離を検出する測距
ユニットとを備え、決定された輻輳距離に前記一対のミ
ラーを駆動する撮像装置を制御するコンピュータによっ
て実行され、前記輻輳距離を決定するプログラムが格納
された記憶媒体において、前記プログラムは、被写体距
離を検出する手順と、撮影者の手動操作により、前記輻
輳距離が前記被写体距離より手前である第1モード、前
記輻輳距離が前記被写体距離と同じである第2モード、
および前記輻輳距離が前記被写体距離より後方である第
3モードのいずれかを選択する手順と、該選択されたモ
ードおよび前記検出された被写体距離に基づき、前記輻
輳距離を決定する手順とを含むことを特徴とする。
A storage medium according to claim 11, a camera for taking an image, an optical system for forming an image on the camera, and a left-right parallax image arranged symmetrically with respect to an optical axis of the optical system. And a pair of mirrors that are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system and reflect left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guide the parallax images to the optical system. A distance measurement unit that detects a subject distance, and a storage medium that is executed by a computer that controls an imaging device that drives the pair of mirrors at the determined convergence distance and stores a program that determines the convergence distance. A first mode in which the convergence distance is shorter than the object distance, and a program in which the convergence distance is shorter than the object distance. Second mode is the same as the body length,
And selecting a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance, and determining the convergence distance based on the selected mode and the detected subject distance. It is characterized by.

【0026】請求項12に記載の光学装置は、撮像手段
に画像を結像させる光学系と、該光学系の光軸に対して
対称に配置され、左右の視差画像を時分割で透過させる
一対のシャッタと、前記光学系の光軸に対して対称に配
置され、前記一対のシャッタを透過した左右それぞれの
視差画像を反射して前記光学系に導く一対のミラーと、
被写体距離を検出する被写体距離情報検出手段と、該検
出された被写体距離に基づき、前記一対のミラーの輻輳
距離を決定する輻輳距離決定手段と、該決定された輻輳
距離になるように前記一対のミラーを駆動する駆動手段
とを備える。
An optical system according to a twelfth aspect of the present invention is an optical system for forming an image on an image pickup means, and a pair of optical systems arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system and transmitting the left and right parallax images in a time-division manner. A pair of mirrors that are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system, reflect left and right parallax images transmitted through the pair of shutters, and guide the parallax images to the optical system,
Subject distance information detecting means for detecting a subject distance, convergence distance determining means for determining a convergence distance of the pair of mirrors based on the detected subject distance, and the pair of convergence distances so as to be the determined convergence distance. Driving means for driving the mirror.

【0027】請求項13に記載の光学装置は、請求項1
2に係る光学装置において、前記輻輳距離が前記被写体
距離より手前である第1モード、前記輻輳距離が前記被
写体距離と同じである第2モード、および前記輻輳距離
が前記被写体距離より後方である第3モードを有し、前
記輻輳距離決定手段は、前記第1モード、前記第2モー
ドまたは前記第3モードに基づき、前記輻輳距離を決定
することを特徴とする。
The optical device according to the thirteenth aspect provides the optical device according to the first aspect.
2. The optical device according to 2, wherein the first mode in which the convergence distance is shorter than the subject distance, the second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance, and a second mode in which the convergence distance is behind the subject distance. There are three modes, and the convergence distance determination means determines the convergence distance based on the first mode, the second mode, or the third mode.

【0028】請求項14に記載の光学装置は、請求項1
3に係る光学装置において、撮影者の手動操作により前
記第1モード、前記第2モードまたは前記第3モードを
選択する選択手段を備え、前記輻輳距離決定手段は、前
記選択されたモードに基づき、決定することを特徴とす
る。
The optical device according to the fourteenth aspect provides the optical device according to the first aspect.
3. The optical device according to 3, further comprising a selection unit that selects the first mode, the second mode, or the third mode by a manual operation of a photographer, wherein the convergence distance determination unit is based on the selected mode. It is characterized in that it is determined.

【0029】請求項15に記載の光学装置では、請求項
14に係る光学装置において、前記選択手段は、数値を
指定することによりモードを選択することを特徴とす
る。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical device according to the fourteenth aspect, the selecting means selects a mode by designating a numerical value.

【0030】請求項16に記載の光学装置は、請求項1
5に係る光学装置において、前記撮影された画像を表示
する表示手段を備え、前記選択手段によって指定される
数値は、前記表示手段の表示画面までの観視距離で正規
化された数値、被写体距離に対する視度、被写体距離に
対する距離、被写体距離で正規化された数値、前記表示
手段の表示画面までの観視距離、前記表示手段の表示画
面までの観視距離に対する視度、および前記表示手段の
表示画面までの観視距離に対する距離の少なくとも1つ
であることを特徴とする。
The optical device according to the sixteenth aspect is the optical device according to the first aspect.
5. The optical device according to 5, further comprising a display unit for displaying the photographed image, wherein the numerical value specified by the selecting unit is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display unit, a subject distance Diopter, distance to subject distance, numerical value normalized by subject distance, viewing distance to the display screen of the display means, diopter to viewing distance to the display screen of the display means, and The distance is at least one of the viewing distance to the display screen.

【0031】請求項17に記載の光学装置は、請求項1
6に係る光学装置において、前記表示画面のスクリーン
サイズ、前記光学系の基線長、前記撮像手段のイメージ
サイズ、および距離を検出する位置の光軸からのずれ量
をデータとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴と
する。
The optical device according to the seventeenth aspect provides the optical device according to the first aspect.
6. The optical device according to 6, further comprising a storage unit that stores, as data, a screen size of the display screen, a base line length of the optical system, an image size of the imaging unit, and a shift amount of a position for detecting a distance from an optical axis. It is characterized by having.

【0032】請求項18に記載の光学装置では、請求項
17に係る光学装置において、前記数値は前記表示手段
の表示画面までの観視距離で正規化された数値であり、
前記輻輳距離決定手段は、前記正規化された数値および
瞳間隔から前記表示画面上の視差量を算出し、該算出さ
れた視差量、前記基線長、前記イメージサイズ、前記ス
クリーンサイズ、前記被写体距離および前記光軸からの
ずれ量に基づき、前記輻輳距離を算出することを特徴と
する。
In the optical device according to the eighteenth aspect, in the optical device according to the seventeenth aspect, the numerical value is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display means,
The convergence distance determining means calculates a parallax amount on the display screen from the normalized numerical value and the pupil distance, and calculates the calculated parallax amount, the base line length, the image size, the screen size, and the subject distance. And calculating the convergence distance based on a shift amount from the optical axis.

【0033】請求項19に記載の光学装置は、請求項1
4に係る光学装置において、前記選択されたモードおよ
び前記検出された被写体距離に応じた輻輳距離のデータ
をテーブルとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴
とする。
The optical device according to the nineteenth aspect provides the optical device according to the first aspect.
The optical apparatus according to Item 4, further comprising a storage unit that stores data of the convergence distance according to the selected mode and the detected subject distance as a table.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】本発明の撮像装置、その輻輳距離
決定方法、記憶媒体および光学装置の実施の形態につい
て説明する。本実施形態の撮像装置は立体映像撮影装置
に適用される。図1は立体映像撮影装置の基本的構成を
示す図である。図において、1は交換レンズユニット
(単にレンズユニットという)であり、撮影光学系10
0、液晶制御回路123、IGドライバ124、モータ
ドライバ125、126、これらを制御するレンズマイ
コン127、映像入力端子(Line in)128、
モード切替部20、ROM130、規格化されたレンズ
マウント(図示せず)および接点ブロック(図示せず)
を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an imaging apparatus, a convergence distance determining method thereof, a storage medium and an optical apparatus according to the present invention will be described. The imaging device according to the present embodiment is applied to a stereoscopic video imaging device. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a stereoscopic video photographing apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes an interchangeable lens unit (simply referred to as a lens unit),
0, a liquid crystal control circuit 123, an IG driver 124, motor drivers 125 and 126, a lens microcomputer 127 for controlling them, a video input terminal (Line in) 128,
Mode switching unit 20, ROM 130, standardized lens mount (not shown), and contact block (not shown)
Having.

【0035】2はカメラ本体であり、3板式撮像部20
0と、撮像部200を構成する撮像素子201、20
2、203に対応して接続された増幅器204、20
5、206と、増幅器204,205,206に接続さ
れた信号処理回路207と、信号処理回路207に接続
されたカメラマイコン208と、カメラマイコン208
に接続されたズームスイッチおよびAFスイッチ(図示
せず)と、映像出力端子(Line out)209
と、電子ビューファインダ(EVF)3と、規格化され
ているカメラマウント(図示せず)および接点ブロック
(図示せず)を有する。
Reference numeral 2 denotes a camera body, and a three-plate imaging unit 20
0 and the imaging elements 201 and 20 constituting the imaging unit 200
Amplifiers 204, 20 connected corresponding to 2, 203
5, 206; a signal processing circuit 207 connected to the amplifiers 204, 205, 206; a camera microcomputer 208 connected to the signal processing circuit 207;
And a video output terminal (Line out) 209 connected to a zoom switch and an AF switch (not shown)
, An electronic viewfinder (EVF) 3, a standardized camera mount (not shown), and a contact block (not shown).

【0036】このカメラマウントはレンズユニット1の
レンズマウントと着脱可能な構造になっている。レンズ
ユニット1の接点ブロックとカメラ本体2の接点ブロッ
クは、レンズマウントをカメラマウントに装着すること
で、接点同士が接触する状態となり、図中矢印7に示す
信号のやり取りが可能となる。
This camera mount has a structure detachable from the lens mount of the lens unit 1. By attaching the lens mount to the camera mount, the contact block of the lens unit 1 and the contact block of the camera body 2 are brought into contact with each other, and the signals indicated by arrow 7 in the figure can be exchanged.

【0037】すなわち、レンズマイコン127とカメラ
マイコン208は所定のデータの通信を所定のプロトコ
ルにしたがって行う。また、カメラ本体2からレンズユ
ニット1への電力の供給はカメラ本体2およびレンズユ
ニット1それぞれの接点ブロックを介して行われる。
That is, the lens microcomputer 127 and the camera microcomputer 208 perform predetermined data communication according to a predetermined protocol. The power supply from the camera body 2 to the lens unit 1 is performed via the contact blocks of the camera body 2 and the lens unit 1, respectively.

【0038】100は撮影光学系であり、107、11
2は所定の軸回りに回動自在な全反射ミラーであり、そ
れぞれ駆動部9、11によって駆動される。本実施形態
では、駆動部9、11にはステップモータが採用されて
いる。尚、駆動部9、11としては、ステップモータに
限定されるものでなく、DCモータや超音波モータなど
でもよい。
Reference numeral 100 denotes a photographing optical system;
Reference numeral 2 denotes a total reflection mirror that is rotatable around a predetermined axis, and is driven by driving units 9 and 11, respectively. In the present embodiment, a stepping motor is used for the driving units 9 and 11. The driving units 9 and 11 are not limited to the step motor, but may be a DC motor or an ultrasonic motor.

【0039】10、12はレンズマイコン127からの
制御信号を受け、駆動部(ステップモータ)9、11に
駆動信号を送るドライバである。レンズマイコン127
はステップモータ9、11のステップ数をカウントして
ステップモータの回転角を検出する。DCモータや超音
波モータなどを使用する場合、ミラーの回転角度を検出
するためのエンコーダを別に設けることでミラーの回転
角を検出することが可能である。また、ステップモータ
9、10を駆動することで、ミラー107、112は所
定の軸回りに回動し、光軸4、5の方向を可変させる。
本実施形態では、ミラーの回転中心はそれぞれ光軸4、
5とミラー107、112が交わる点の近傍を通り、紙
面垂直方向、すなわち画面の上下方向の直線を回転軸と
する。また、左右画像の光軸4、5は、略同一平面内に
あり、無限遠点を含む所定の位置で略交差する(以下、
輻輳するという)ものとする。
Drivers 10 and 12 receive control signals from the lens microcomputer 127 and send drive signals to the drive units (step motors) 9 and 11. Lens microcomputer 127
Detects the rotation angle of the step motor by counting the number of steps of the step motors 9 and 11. When a DC motor or an ultrasonic motor is used, the rotation angle of the mirror can be detected by separately providing an encoder for detecting the rotation angle of the mirror. In addition, by driving the step motors 9 and 10, the mirrors 107 and 112 rotate around a predetermined axis to change the directions of the optical axes 4 and 5.
In the present embodiment, the rotation center of the mirror is the optical axis 4,
A rotation axis is a straight line passing through the vicinity of the point where the mirror 5 and the mirrors 107 and 112 intersect and perpendicular to the paper surface, that is, the vertical direction of the screen. Further, the optical axes 4 and 5 of the left and right images are substantially in the same plane, and substantially intersect at a predetermined position including the point at infinity (hereinafter, referred to as “infinity”).
Congestion).

【0040】前述したように、ミラー107、112は
所定の軸回りに回動自在であり、互いに回動することで
輻輳する位置を変えることができる。自然な立体映像を
撮影するために輻輳する位置を可変させることは、必要
不可欠である。
As described above, the mirrors 107 and 112 are rotatable around a predetermined axis, and the positions of convergence can be changed by rotating each other. It is indispensable to change the convergence position in order to capture a natural stereoscopic image.

【0041】また、光軸4、5とミラー107、112
の反射面との交点の間隔(以下、基線長という)は、本
実施形態では、特に限定されないが、63mm近傍であ
る。これは、自然な立体映像を撮影するために、人間の
平均的な瞳間隔であるところの63mm近傍に設定され
ている。
The optical axes 4, 5 and the mirrors 107, 112
In the present embodiment, the interval between the intersections with the reflection surface (hereinafter, referred to as a base line length) is not particularly limited, but is around 63 mm. This is set near 63 mm, which is the average human pupil distance, in order to capture a natural stereoscopic image.

【0042】8は被写体距離検出部(測距ユニット)で
あり、三角測距により距離を測定するものである。図2
は三角測距による測定原理を示す図である。測距ユニッ
ト8は、投光レンズ、受光レンズ、発光手段であるIR
ED、受光部をライン状に複数有するラインセンサ(セ
ンサアレイ)、このラインセンサからの出力を受けて被
写体距離Lを算出する算出部(図示せず)を有する。I
REDから発光された光は、被写体で反射し、受光レン
ズLおよび受光レンズRで集光され、ラインセンサLと
ラインセンサR上に結像する。このとき、各ラインセン
サ上のどこに受光しているかによって、つまり、その差
(Xl−Xr)を求めることで、既知の受光レンズL、
Rの焦点距離fjと受光レンズL、Rの間隔(基線長)
Bとから、算出部で被写体距離Lを求めることが可能で
ある。
Reference numeral 8 denotes a subject distance detecting unit (distance measuring unit) for measuring a distance by triangulation. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a measurement principle by triangulation. The distance measuring unit 8 includes a light emitting lens, a light receiving lens, and an IR
It has an ED, a line sensor (sensor array) having a plurality of light receiving units in a line, and a calculating unit (not shown) for calculating an object distance L by receiving an output from the line sensor. I
The light emitted from the RED is reflected by the subject, collected by the light receiving lens L and the light receiving lens R, and forms an image on the line sensor L and the line sensor R. At this time, depending on where on each line sensor the light is received, that is, by calculating the difference (X1-Xr), the known light receiving lenses L,
The focal length fj of R and the distance between the light receiving lenses L and R (base line length)
From B, the subject distance L can be obtained by the calculation unit.

【0043】本実施形態では、被写体距離情報は三角測
距により算出するものとしたが、撮影光学系の各レンズ
群の位置情報から被写体距離情報を求めることも可能で
あり、これにより被写体距離情報を取得してもよい。
In the present embodiment, the subject distance information is calculated by triangulation. However, it is also possible to obtain the subject distance information from the position information of each lens group of the photographing optical system. May be obtained.

【0044】108、113、115は1枚もしくは複
数枚からなる負屈折力のレンズ群である。116、11
7、119は1枚もしくは複数枚からなる正屈折力のレ
ンズ群である。110は面109と面111に全反射ミ
ラー面を有するプリズムである。101、103、10
4、106は偏光板である。102、105はシャッタ
機能を有する液晶素子である。
Reference numerals 108, 113, and 115 denote one or more lens units having a negative refractive power. 116, 11
Reference numerals 7 and 119 denote one or more lens units having a positive refractive power. A prism 110 has a total reflection mirror surface on the surface 109 and the surface 111. 101, 103, 10
Reference numerals 4 and 106 denote polarizing plates. 102 and 105 are liquid crystal elements having a shutter function.

【0045】偏光板101、103と液晶素子102と
を組み合わせ、液晶に電界をかけることで光束が透過、
非透過の状態になる。偏光板104、106と液晶素子
105とを組み合わせても、同様である。尚、本実施形
態では、液晶素子としてFLC(強誘電性液晶)を用い
ているが、特にこれに限定されるものでなく、TN、S
TNなどの液晶を使用することも可能である。また、偏
光板101、103および偏光板104、106は、そ
れぞれ液晶素子102、105に接着などで固定しても
よいし、別途配置してもよい。
By combining the polarizing plates 101 and 103 and the liquid crystal element 102 and applying an electric field to the liquid crystal, the luminous flux is transmitted.
It becomes a state of non-transmission. The same applies to the case where the polarizing plates 104 and 106 and the liquid crystal element 105 are combined. In this embodiment, FLC (ferroelectric liquid crystal) is used as a liquid crystal element, but the present invention is not limited to this, and TN, S
It is also possible to use liquid crystal such as TN. Further, the polarizing plates 101 and 103 and the polarizing plates 104 and 106 may be fixed to the liquid crystal elements 102 and 105 by bonding or the like, or may be separately arranged.

【0046】114は光量調節手段としての絞りであ
る。本実施形態では、絞りを物体側に配置することで、
前玉の有効光束系を小さくすることが実現されている。
120はIGメータ、121,122はステップモータ
である。108、113、115は固定のレンズ群であ
る。116はバリエータレンズである。117はコンペ
ーセータレンズである。119はフォーカシングの機能
を有する可動自在なレンズ群である。
Reference numeral 114 denotes a stop as a light amount adjusting means. In the present embodiment, by disposing the stop on the object side,
It has been realized to reduce the effective light flux system of the front lens.
120 is an IG meter, 121 and 122 are step motors. Reference numerals 108, 113, and 115 are fixed lens groups. Reference numeral 116 denotes a variator lens. 117 is a compensator lens. Reference numeral 119 denotes a movable lens group having a focusing function.

【0047】本実施形態では、レンズ116、117は
カム筒118で機械的に連動して光軸方向に移動自在に
配置されており、ステップモータ121によりカム筒1
18を回動駆動する。尚、レンズ116、117の駆動
方法は、これに限定されるものではなく、カム筒を使用
せずに、レンズ116、117を個々に駆動するように
してもよい。また、ステップモータ122はレンズ11
9を駆動する。尚、これらの駆動は、ステップモータに
限らず、DCモータなどの電磁式モータ、超音波モータ
などの固定モータ、超音波モータなどの固体モータ、静
電式モータなどであってもよく、特に限定されない。
In the present embodiment, the lenses 116 and 117 are movably arranged in the optical axis direction in a mechanically interlocked manner by a cam cylinder 118.
18 is rotationally driven. The method of driving the lenses 116 and 117 is not limited to this, and the lenses 116 and 117 may be individually driven without using a cam barrel. The step motor 122 is connected to the lens 11
9 is driven. These drives are not limited to step motors, but may be electromagnetic motors such as DC motors, fixed motors such as ultrasonic motors, solid motors such as ultrasonic motors, and electrostatic motors. Not done.

【0048】レンズ116、117、119の光軸方向
の位置検出は、ステップモータを駆動する駆動パルスを
数えることで、レンズの位置を換算して検出する。尚、
レンズの位置を検出する手段も、特にステップモータの
駆動パルスを計数するものに限定されるものではなく、
可変抵抗式のもの、静電容量式のもの、PSD(位置検
出素子)、IRED(赤外線発光ダイオード)などの光
学式のものを使用してもよい。
The positions of the lenses 116, 117 and 119 in the direction of the optical axis are detected by counting the driving pulses for driving the stepping motor to convert the positions of the lenses. still,
The means for detecting the position of the lens is not particularly limited to the one that counts the driving pulses of the step motor,
An optical type such as a variable resistance type, a capacitance type, a PSD (position detecting element), and an IRED (infrared light emitting diode) may be used.

【0049】IGメータ120は、絞り114を駆動し
て光量調節を行う。また、図示しないNDフィルタが撮
影光学系1内に配置される。ズームタイプはリアフォー
カスズームタイプとする。すなわち、レンズ116、1
17、119は、ズームする際にレンズマイコン127
によって、所定の関係で連動して駆動制御される。尚、
ズームタイプは特にこれに限定するものでない。
The IG meter 120 controls the light amount by driving the aperture 114. Further, an ND filter (not shown) is arranged in the photographing optical system 1. The zoom type is a rear focus zoom type. That is, the lenses 116, 1
Reference numerals 17 and 119 denote lens microcomputers 127 when zooming.
Thus, the driving is controlled in conjunction with a predetermined relationship. still,
The zoom type is not particularly limited to this.

【0050】一方、カメラ本体2において、信号処理回
路207は、カメラ信号処理回路207aおよびAF信
号処理回路207bを有する。カメラ信号処理回路20
7aの出力が映像信号として出力され、カメラマイコン
208の出力がレンズユニット1のレンズマイコン12
7に供給される。
On the other hand, in the camera body 2, the signal processing circuit 207 has a camera signal processing circuit 207a and an AF signal processing circuit 207b. Camera signal processing circuit 20
7a is output as a video signal, and the output of the camera microcomputer 208 is output to the lens microcomputer 12 of the lens unit 1.
7 is supplied.

【0051】3板式撮像部200では、第1プリズム、
第2プリズム、第3プリズム(以下、色分離プリズムと
いう)により、撮像光学系100によって撮像した入射
光が三原色に色分離される。三原色中の赤色の成分は撮
像素子201上に結像され、緑色の成分は撮像素子20
2上に結像され、青色の成分は撮像素子203上に結像
される。各撮像素子201、202、203上に結像さ
れた被写体像は、各々光電変換され、電気信号として対
応する増幅器204、205、206に供給される。
In the three-plate imaging unit 200, a first prism,
The incident light imaged by the imaging optical system 100 is color-separated into three primary colors by a second prism and a third prism (hereinafter, referred to as color separation prisms). The red component of the three primary colors is imaged on the image sensor 201, and the green component is the image of the image sensor 20.
2, and the blue component is formed on the image sensor 203. The subject images formed on the respective image pickup devices 201, 202, and 203 are each subjected to photoelectric conversion and supplied as electric signals to the corresponding amplifiers 204, 205, and 206.

【0052】増幅器204、205、206により、各
々最適な信号レベルに増幅された各電気信号は、カメラ
信号処理207aにより標準方式のテレビジョン信号に
変換されて映像信号として出力されると共に、AF信号
処理回路207bに供給される。AF信号処理回路20
7bは、増幅器204、205、206からの三原色の
信号を用いてAF評価値信号を生成する。
Each electric signal amplified to an optimum signal level by each of the amplifiers 204, 205, and 206 is converted into a standard television signal by a camera signal processor 207a and output as a video signal. It is supplied to the processing circuit 207b. AF signal processing circuit 20
7b generates an AF evaluation value signal using the signals of the three primary colors from the amplifiers 204, 205, and 206.

【0053】カメラマイコン208は、予め記憶された
データ読出プログラムを用いて、AF信号処理回路20
7bで生成されたAF評価値信号を読み出してレンズマ
イコン127に転送する。レンズマイコン127は転送
されたAF評価値信号に基づいてレンズ119を駆動制
御してフォーカシングを行う。
The camera microcomputer 208 executes the AF signal processing circuit 20 by using a data read program stored in advance.
The AF evaluation value signal generated in 7b is read and transferred to the lens microcomputer 127. The lens microcomputer 127 drives and controls the lens 119 based on the transferred AF evaluation value signal to perform focusing.

【0054】図3はレンズマイコン127の電気的構成
を示すブロック図である。レンズマイコン127は、周
知のCPU151、ROM152、RAM153、I/
Oインターフェース(IF)154、通信I/F15
5、カウンタ156などがバス157を介して接続され
た構成を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the lens microcomputer 127. The lens microcomputer 127 includes a well-known CPU 151, a ROM 152, a RAM 153, an I / O
O interface (IF) 154, communication I / F15
5, a configuration in which a counter 156 and the like are connected via a bus 157.

【0055】つぎに、左右の視差画像が撮像素子200
に撮像される動作について説明する。カメラ本体2の映
像出力端子209とレンズユニット1の映像入力端子1
28をケーブル129によって接続し、撮影された映像
信号を液晶制御回路123に入力する。
Next, the left and right parallax images are captured by the image sensor 200.
Will be described. Video output terminal 209 of camera body 2 and video input terminal 1 of lens unit 1
28 is connected by a cable 129, and a captured video signal is input to the liquid crystal control circuit 123.

【0056】映像信号はNTSCのインターレース信号
である。したがって、1秒間に60枚の映像信号が出力
される。これらの映像信号は垂直同期信号と水平同期信
号によって同期がとられている。垂直同期信号は60枚
の映像信号の先頭に重畳されている。図4は液晶制御回
路123の各部の信号波形を示すタイミングチャートで
ある。図5は液晶制御回路123の構成を示すブロック
図である。
The video signal is an NTSC interlace signal. Therefore, 60 video signals are output per second. These video signals are synchronized by a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal. The vertical synchronizing signal is superimposed on the head of the 60 video signals. FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of the liquid crystal control circuit 123. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal control circuit 123.

【0057】液晶制御回路123で、入力映像信号から
1/60秒毎の垂直同期信号を分離する。また、入力映
像信号から奇数フィールドか偶数フィールドかを判別す
るための奇数/偶数信号を生成する。
The liquid crystal control circuit 123 separates a vertical synchronizing signal every 1/60 second from the input video signal. Further, an odd / even signal for determining whether the field is an odd field or an even field is generated from the input video signal.

【0058】奇数フィールドか偶数フィールドの判別
は、垂直同期信号が水平同期信号のエッジに対して一致
している(奇数フィールド)か1/2H(Hは水平同期
周期)遅れている(偶数フィールド)かで行うことがで
きる。
Whether the odd field or the even field is distinguished is that the vertical synchronizing signal coincides with the edge of the horizontal synchronizing signal (odd field) or is delayed by 1 / 2H (H is the horizontal synchronizing cycle) (even field). Can be done with

【0059】つぎに、この垂直同期信号と奇数/偶数信
号からそれぞれ左眼用液晶駆動信号と右眼用液晶駆動信
号を生成して出力する。
Next, a left-eye liquid crystal drive signal and a right-eye liquid crystal drive signal are generated and output from the vertical synchronizing signal and the odd / even signals, respectively.

【0060】この左右の液晶駆動信号は、時分割で交互
に撮像部(CCD)200で左右の視差画像を撮像する
ための駆動信号であり、一方の視差画像が撮像されてい
る間、すなわちこの視差画像に対応する液晶シャッタは
透過の状態になり、他方の液晶シャッタは不透過の状態
になる。
The left and right liquid crystal drive signals are drive signals for picking up right and left parallax images by the image pickup unit (CCD) 200 alternately in a time-division manner. The liquid crystal shutter corresponding to the parallax image is in a transmissive state, and the other liquid crystal shutter is in a non-transmissive state.

【0061】図4に示すように、正の電圧がかけられて
いるときが不透過、負の電圧がかけられているときが透
過とすると、右眼用液晶が不透過の間は、左眼用液晶は
透過に、右眼用液晶が透過の間は、左眼用液晶が不透過
になるように、液晶駆動信号が液晶102、105に与
えられる。
As shown in FIG. 4, when the liquid crystal for the right eye is opaque when the positive voltage is applied and the light is transmitted when the negative voltage is applied, the left eye is not opaque while the liquid crystal for the right eye is opaque. A liquid crystal driving signal is supplied to the liquid crystals 102 and 105 so that the liquid crystal for transmission is transmitted and the liquid crystal for right eye is not transmitted while the liquid crystal for right eye is transmitted.

【0062】このように交互に駆動することで、液晶1
02が不透過の間は、液晶105を透過した映像が撮像
部(CCD)200で撮像され、液晶105が不透過の
間は液晶102を透過した映像が撮像部(CCD)20
0で撮像される。
The liquid crystal 1 is driven alternately in this manner.
02 is non-transparent, an image transmitted through the liquid crystal 105 is captured by the imaging unit (CCD) 200, and while the liquid crystal 105 is non-transparent, an image transmitted through the liquid crystal 102 is captured by the imaging unit (CCD) 20.
0 is imaged.

【0063】本実施形態では、偶数/奇数フィールド信
号が情報としてあるので、奇数フィールドには左眼用の
映像信号が、偶数フィールドには右眼用の映像信号が撮
像される。このような動作により、左眼用視差画像と右
眼用視差画像が交互に1秒間に30枚ずつ計60枚の画
像が撮像部(CCD)200で撮像される。
In this embodiment, since even / odd field signals are included as information, a video signal for the left eye is picked up in the odd field, and a video signal for the right eye is picked up in the even field. By such an operation, the parallax image for the left eye and the parallax image for the right eye are alternately picked up by the image pickup unit (CCD) 200 for 30 images per second, 30 images per second.

【0064】撮像部(CCD)200から読み出すタイ
ミングもこれに同期しているので、左眼用視差画像と右
眼用視差画像が交互に映像信号として信号処理回路20
7から出力される。
The timing of reading from the image pickup unit (CCD) 200 is also synchronized with this, so that the parallax image for the left eye and the parallax image for the right eye are alternately output as video signals as signal processing circuits 20.
7 is output.

【0065】垂直同期分離の方法、フィールド検出の方
法は、公知の技術であり、特に限定されるものではな
い。また、本実施形態では、液晶制御回路123に映像
信号をケーブル129で入力しているが、レンズマイコ
ン127とカメラマイコン208間のデータ通信の中
で、垂直同期信号情報や偶数/奇数フィールド情報を通
信してもよい。
The method of vertical synchronization separation and the method of field detection are known techniques and are not particularly limited. In the present embodiment, the video signal is input to the liquid crystal control circuit 123 via the cable 129. However, in the data communication between the lens microcomputer 127 and the camera microcomputer 208, the vertical synchronization signal information and the even / odd field information are transmitted. You may communicate.

【0066】尚、図4では、垂直同期信号の立ち下がり
に同期して、右眼用液晶駆動信号と左眼用液晶駆動信号
の立ち下がり、立ち上がりが一致するようにしている
が、右眼用液晶駆動信号と左眼用液晶駆動信号の立ち下
がり、立ち上がりが映像信号の垂直帰線消去期間(20
H)の間にあればよい。
In FIG. 4, the falling and rising of the right-eye liquid crystal driving signal and the left-eye liquid crystal driving signal coincide with each other in synchronization with the falling of the vertical synchronizing signal. The falling and rising of the liquid crystal driving signal and the liquid crystal driving signal for the left eye correspond to the vertical blanking period (20) of the video signal.
H).

【0067】また、本実施形態では、奇数フィールドに
は、左眼用の映像信号が、偶数フィールドには、右眼用
の映像信号が撮像されるものとしたが、奇数フィールド
には右眼用の映像信号が、偶数フィールドには左眼用の
映像信号が撮像されてもよい。
In the present embodiment, the left-eye video signal is picked up in the odd-numbered field, and the right-eye video signal is picked up in the even-numbered field. , And a left-eye video signal may be captured in the even field.

【0068】さらに、本実施形態では、EVFとして単
眼のものを使用している。映像信号には、左右視差画像
が時系列で交互に表示されるので、EVFでは、左右視
差画像が2重像として観察されることになる。時分割の
映像信号から左右の視差画像を別の表示部に表示させる
ことで、これを避けることも可能である。例えば、この
機能を有するいわゆるHMDを使用することで実現され
る。したがって、EVFとしてHMDを使用してもよ
い。また、EVFに片側の信号だけを表示する機能を付
加してもよい。
Furthermore, in the present embodiment, a monocular EVF is used. Since the left and right parallax images are alternately displayed in the video signal in time series, the left and right parallax images are observed as a double image by the EVF. This can be avoided by displaying the left and right parallax images on a separate display unit from the time-division video signal. For example, it is realized by using a so-called HMD having this function. Therefore, an HMD may be used as the EVF. Further, a function of displaying only one side signal may be added to the EVF.

【0069】図6は輻輳制御処理手順を示すフローチャ
ートである。この処理プログラムはレンズマイコン12
7内のROM152に格納されており、同じくレンズマ
イコン127内のCPU151によって実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the congestion control processing procedure. This processing program is executed by the lens microcomputer 12.
7, and is also executed by the CPU 151 in the lens microcomputer 127.

【0070】レンズマイコン127は、輻輳制御を開始
すると、始めにノイズなどの影響を排除するために、被
写体距離の変化が所定値以上かつ所定時間以上である場
合に限ってミラーの輻輳距離を決定するように、つぎの
ような処理を行う。
When the lens microcomputer 127 starts the convergence control, the lens microcomputer 127 determines the convergence distance of the mirror only when the change in the subject distance is equal to or more than a predetermined value and for a predetermined time or more in order to eliminate the influence of noise or the like. Then, the following processing is performed.

【0071】すなわち、測距ユニット8によって主被写
体距離Lkを検出する(ステップS1)。検出した主被
写体距離Lkと前回更新した主被写体距離Lrefとの
差分の絶対値が所定値ΔLよりも大きいか否かを判別す
る(ステップS2)。ここで、所定値ΔLは、現在の輻
輳によって無理なく融像できる被写体距離の範囲の値に
設定されている。
That is, the main subject distance Lk is detected by the distance measuring unit 8 (step S1). It is determined whether or not the absolute value of the difference between the detected main subject distance Lk and the previously updated main subject distance Lref is larger than a predetermined value ΔL (step S2). Here, the predetermined value ΔL is set to a value within a range of a subject distance that can be fused without difficulty due to the current convergence.

【0072】主被写体距離の差分の絶対値が所定値ΔL
以下である場合、すなわち検出された主被写体距離の変
化が小さい場合、レンズマイコン127内のカウンタ1
56の値kを「1」にリセットし(ステップS3)、ス
テップS1の処理に戻る。ここで、カウンタの値kは、
大きな被写体距離の変化が継続する時間を計測するため
に使用される。
The absolute value of the difference between the main subject distances is a predetermined value ΔL.
If the following is true, that is, if the detected change in the main subject distance is small, the counter 1 in the lens microcomputer 127
The value k of 56 is reset to "1" (step S3), and the process returns to step S1. Here, the value k of the counter is
It is used to measure the time during which a large change in subject distance continues.

【0073】一方、被写体距離の差分の絶対値が所定の
値ΔLよりも大きい場合、すなわち検出された被写体距
離の変化が大きい場合、カウンタの値kを「1」だけ増
やす(ステップS4)。そして、カウンタの値kが所定
値nよりも大きくなったか否かを判別する(ステップS
5)。ここで、所定値nはノイズなどによる主被写体距
離の変化を排除するために設定された時間に相当する値
であり、本実施形態では、フィールド周波数の倍数に設
定されている。カウンタの値kが所定値nよりも大きく
ない場合、ステップS1の処理に戻る。
On the other hand, when the absolute value of the difference between the subject distances is larger than the predetermined value ΔL, that is, when the detected change in the subject distance is large, the counter value k is increased by “1” (step S4). Then, it is determined whether or not the value k of the counter has become larger than the predetermined value n (step S).
5). Here, the predetermined value n is a value corresponding to a time set for eliminating a change in the main subject distance due to noise or the like, and is set to a multiple of the field frequency in the present embodiment. If the counter value k is not larger than the predetermined value n, the process returns to step S1.

【0074】一方、カウンタの値kが所定値nよりも大
きい場合、今回検出した主被写体距離Lkを次回参照さ
れる被写体距離Lrefに更新する(ステップS6)。
そして、カウンタの値kを「1」にリセットする(ステ
ップS7)。
On the other hand, when the value k of the counter is larger than the predetermined value n, the main object distance Lk detected this time is updated to the object distance Lref to be referred next (step S6).
Then, the value k of the counter is reset to "1" (step S7).

【0075】この後、輻輳距離を決定する(ステップS
8)。輻輳距離を決定する処理については、後述する。
そして、レンズマイコン127は、決定した輻輳距離に
対応するミラー角になるまでドライバ10、12に信号
を送り、ドライバ10、12はミラー107、112を
矢印13、15方向に駆動する(ステップS9)。この
結果、光軸4、5が矢印14、16の方向に回動して輻
輳する。この後、ステップS1の処理に戻る。
Thereafter, the convergence distance is determined (step S
8). The process of determining the convergence distance will be described later.
Then, the lens microcomputer 127 sends a signal to the drivers 10 and 12 until the mirror angle corresponding to the determined convergence distance is reached, and the drivers 10 and 12 drive the mirrors 107 and 112 in the directions of arrows 13 and 15 (step S9). . As a result, the optical axes 4 and 5 rotate in the directions of arrows 14 and 16 to cause convergence. Thereafter, the process returns to step S1.

【0076】つぎに、ステップ8における輻輳距離の決
定処理について示す。本実施形態では、輻輳距離を決定
するために複数のモード(モード1、2、3)を有して
いる。モード1では、輻輳距離を主被写体距離よりも手
前に設定する。モード2では、輻輳距離を主被写体距離
に設定する。モード3では、輻輳距離を主被写体距離よ
り後方に設定する。これらの各モードで撮影を行うこと
により、同一距離にある主被写体の立体感を観察時に変
更することが可能である。
Next, the process of determining the convergence distance in step 8 will be described. The present embodiment has a plurality of modes (modes 1, 2, and 3) for determining the convergence distance. In mode 1, the convergence distance is set shorter than the main subject distance. In mode 2, the convergence distance is set to the main subject distance. In mode 3, the convergence distance is set behind the main subject distance. By performing photographing in each of these modes, it is possible to change the stereoscopic effect of the main subject at the same distance during observation.

【0077】本実施形態では、撮影者が、表示装置(E
VF3)の表示画面までの観視距離で正規化された数値
を、モード切替部20から入力することで、モードを選
択する。つまり、数値を入力することにより、上記モー
ド1、2、3の中のいずれかのモードが自動的に選択さ
れる。
In this embodiment, the photographer operates the display device (E
The mode is selected by inputting a numerical value normalized by the viewing distance to the display screen of VF3) from the mode switching unit 20. That is, by inputting a numerical value, one of the modes 1, 2, and 3 is automatically selected.

【0078】図7はステップS8における輻輳距離決定
処理手順を示すフローチャートである。この処理プログ
ラムはレンズマイコン127内のROM152に格納さ
れており、同じくレンズマイコン127内のCPU15
1によって実行される。まず、観察者によって操作され
たモード切替部20から表示装置(EVF3)の表示画
面までの観視距離で正規化された数値Pを入力する(ス
テップS11)。ここで、数値Pは人間(観察者)の眼
から表示像までの距離と表示像の表示画面からの距離と
の比を表す数値である。本実施形態では、モード切替部
20に配置されたボリューム式の目盛り付きダイヤルで
合わせたい数値に目盛りを合わせることで、この数値P
に対応した信号がレンズマイコン127に送られる。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the convergence distance determination process in step S8. This processing program is stored in the ROM 152 in the lens microcomputer 127, and is also stored in the CPU 15 in the lens microcomputer 127.
1 is performed. First, a numerical value P normalized by the viewing distance from the mode switching unit 20 operated by the observer to the display screen of the display device (EVF3) is input (step S11). Here, the numerical value P is a numerical value representing a ratio of a distance from a human (observer) eye to the display image and a distance from the display screen of the display image. In the present embodiment, the numerical value P is adjusted by adjusting the scale to the numerical value to be adjusted using the volume-type scaled dial arranged in the mode switching unit 20.
Is sent to the lens microcomputer 127.

【0079】つづいて、表示画面上の視差量S(P)を
算出する(ステップS12)。人間の瞳間隔をIPDと
すると、数式(1)より視差量S(P)を求めることが
できる。本実施形態では、IPDを63mmに設定した
が、これは人間の瞳間隔に相当する値であればよく、特
にこの値に限らない。
Subsequently, the amount of parallax S (P) on the display screen is calculated (step S12). Assuming that the human pupil interval is IPD, the parallax amount S (P) can be obtained from Expression (1). In the present embodiment, the IPD is set to 63 mm, but this may be a value corresponding to the human pupil interval, and is not particularly limited to this value.

【0080】S(P)=IPD×P …… (1) 本実施形態では、数式(1)によって視差量S(P)を
算出しているが、数値Pに対応した視差量S(P)を表
す数値テーブルをROM130に格納しておき、数値P
が与えられると、このテーブルを参照して視差量S
(P)を読み出せるようにしてもよい。
S (P) = IPD × P (1) In the present embodiment, the parallax amount S (P) is calculated by the equation (1), but the parallax amount S (P) corresponding to the numerical value P Is stored in the ROM 130, and the numerical value P
Is given, the parallax amount S is referred to this table.
(P) may be read.

【0081】そして、ステップS12で求めた視差量S
(P)、基線長、レンズの焦点距離、撮像部(CCD)
200のイメージサイズ、表示画面のスクリーンサイズ
(画面サイズ)、検出された被写体距離、および距離を
検出する位置の光軸からのずれ量を用いた幾何学的な計
算により、輻輳距離を算出する(ステップS13)。
Then, the parallax amount S obtained in step S12
(P), base line length, focal length of lens, imaging unit (CCD)
The convergence distance is calculated by a geometric calculation using the 200 image size, the screen size of the display screen (screen size), the detected subject distance, and the amount of deviation from the optical axis of the position at which the distance is detected ( Step S13).

【0082】ここで、基線長、焦点距離およびイメージ
サイズは予めROM130に格納されており、ステップ
S13の処理でレンズマイコン127内のCPU151
によって読み出される。スクリーンサイズは、撮影者が
直接入力するようにしてもよいし、予めROM130に
データとして格納しておいてもよい。撮影者が直接入力
する場合、電子ビューファインダ3内のメニュー操作、
ダイヤル(図示せず)などを用いて入力するようにして
もよい。
Here, the base line length, the focal length, and the image size are stored in the ROM 130 in advance, and the CPU 151 in the lens microcomputer 127 performs the processing in step S13.
Is read by The screen size may be directly input by the photographer, or may be stored in advance in the ROM 130 as data. When the photographer inputs directly, menu operation in the electronic viewfinder 3
You may make it input using a dial (not shown).

【0083】以上示した一連の処理によって、所定のモ
ード(ここでは、数値P)を撮影者が入力すると、その
モードおよび被写体距離に応じた輻輳距離にミラーが輻
輳する。
When the photographer inputs a predetermined mode (here, numerical value P) through a series of processes described above, the mirror converges to a convergence distance corresponding to the mode and the subject distance.

【0084】尚、図6のフローチャートにしたがって、
モードおよび被写体距離に応じた輻輳距離を算出する代
わりに、各モードおよび被写体距離毎に対応する輻輳距
離のデータをテーブルとして予めROM130に格納し
ておき、ステップS6で被写体距離が決定すると、決定
された被写体距離および選択されたモードに対応する輻
輳距離をROM130から読み出して決定するようにし
てもよい。この場合、撮影者はダイヤルなどを用いた手
動操作によりモードを選択することが可能である。
According to the flowchart of FIG.
Instead of calculating the convergence distance according to the mode and the subject distance, data of the convergence distance corresponding to each mode and the subject distance is stored in the ROM 130 in advance as a table, and when the subject distance is determined in step S6, the determination is made. Alternatively, the subject distance and the convergence distance corresponding to the selected mode may be read from the ROM 130 and determined. In this case, the photographer can select a mode by a manual operation using a dial or the like.

【0085】また、上記実施形態では、撮影者が、表示
装置の表示画面までの観視距離で正規化された数値を、
モード切替部20から入力することにより、モード選択
を行ったが、モードを選択するために入力される数値
は、これに限られるものではなく、つぎのような数値で
もよい。すなわち、表示装置の表示画面までの観視距離
で正規化された数値の他、被写体距離Lに対する視度、
被写体距離Lに対する距離、被写体距離Lで正規化され
た数値、表示装置の表示画面までの観視距離、表示装置
の表示画面までの観視距離に対する視度、および表示装
置の表示画面までの観視距離に対する距離の少なくとも
1つを、撮影者が機械式または電子式のモード切替部2
0から入力することにより、モードを選択することも可
能である。また、これらの各数値をどのモードに対応さ
せるかについても、特に限定されるものではない。
Further, in the above embodiment, the photographer sets the numerical value normalized by the viewing distance to the display screen of the display device as:
The mode is selected by inputting from the mode switching unit 20, but the numerical value input for selecting the mode is not limited to this, and may be the following numerical value. That is, in addition to the numerical value normalized by the viewing distance to the display screen of the display device, the diopter for the subject distance L,
Distance to subject distance L, numerical value normalized by subject distance L, viewing distance to display screen of display device, diopter for viewing distance to display screen of display device, and viewing distance to display screen of display device The photographer sets at least one of the distances to the viewing distance by a mechanical or electronic mode switching unit 2.
It is also possible to select a mode by inputting from 0. Also, there is no particular limitation on which mode these numerical values correspond to.

【0086】以上示したように、本実施形態の撮像装置
では、輻輳制御を自動化したことで、撮影者の撮影時の
負担を軽減し、品位の高い、疲労の少ない立体映像を撮
影することができる。また、撮影者が立体感のコントロ
ールを設定することができ、撮影者の意図を撮影に反映
させることができる。
As described above, in the imaging apparatus according to the present embodiment, by automating the convergence control, it is possible to reduce the burden on the photographer at the time of photographing, and to photograph a stereoscopic image with high quality and less fatigue. it can. Further, the photographer can set the control of the three-dimensional effect, and the intention of the photographer can be reflected on the photographing.

【0087】さらに、レンズを2本必要とせず、1本の
レンズで左右の視差画像を撮影することができ、これに
より、装置の小型化、ローコスト化を実現し、左右のレ
ンズの個体差による影響をなくすことができ、簡易な構
成で品位の高い立体映像を撮影することが可能である。
Further, the parallax image on the left and right can be photographed with one lens without the need for two lenses, whereby the size and cost of the apparatus can be reduced, and the difference between the left and right lenses can be reduced. The influence can be eliminated, and a high-quality stereoscopic video can be captured with a simple configuration.

【0088】また、レンズの光軸に対して対称にミラー
と液晶シャッタを配置したことで、左右の視差画像の被
写体までの光路長を等しくすることができ、これによ
り、左右の画像の倍率差を無くし、品位の高い立体映像
を撮影することができる。
Further, by disposing the mirror and the liquid crystal shutter symmetrically with respect to the optical axis of the lens, it is possible to make the optical path lengths of the left and right parallax images to the subject equal, thereby providing a magnification difference between the left and right images. , And high-quality stereoscopic video can be shot.

【0089】さらに、撮影光学系を通して左右の視差画
像を1つの撮像素子で撮影できるので、余計な電気回路
を不要とし、装置の小型化、ローコスト化を図ることが
できる。
Further, since the left and right parallax images can be photographed by one imaging device through the photographing optical system, an unnecessary electric circuit is not required, and the size and cost of the apparatus can be reduced.

【0090】また、交換レンズシステムの1つのレンズ
ユニットとして提供することが可能である。つまり、カ
メラ部は立体映像を撮影するために、特別な部品を有す
る必要が無く、通常の2次元用のレンズユニットも同じ
カメラ部で使用可能である。したがって、拡張性が高
く、ユーザメリットが大きい。また、焦点距離など仕様
の異なる立体映像撮影用のレンズユニットも、同一のカ
メラで複数使用可能である。
Further, it can be provided as one lens unit of the interchangeable lens system. In other words, the camera unit does not need to have any special parts for capturing a stereoscopic image, and a normal two-dimensional lens unit can be used in the same camera unit. Therefore, scalability is high and user merit is great. In addition, a plurality of lens units for capturing stereoscopic images having different specifications such as focal lengths can be used by the same camera.

【0091】尚、本発明は撮像装置にプログラムを供給
することによって達成される場合にも適用できることは
いうまでもない。この場合、本発明を達成するためのソ
フトウェアによって表されるプログラムを格納した記憶
媒体を撮像装置に読み出すことによってその装置が本発
明の効果を享受することが可能となる。
It is needless to say that the present invention can be applied to a case where the present invention is attained by supplying a program to an image pickup apparatus. In this case, by reading out a storage medium storing a program represented by software for achieving the present invention into an imaging device, the device can enjoy the effects of the present invention.

【0092】図8は記憶媒体としてのROMのメモリマ
ップを示す図である。同図(A)に示すROM152に
は、図6のフローチャートに示す輻輳制御処理プログラ
ムモジュール、図7のフローチャートに示す輻輳距離決
定処理プログラムモジュールなどが格納されている。ま
た、同図(B)に示すROM130には、基線長、焦点
距離、撮像素子のイメージサイズ、EVFの画面(スク
リーン)サイズなどの他、各モードおよび被写体距離毎
に対応する輻輳距離のデータを示すテーブルなどが格納
されている。ここで、ROM152とROM130は同
一の記憶媒体で構成してもよい。また、プログラムモジ
ュールを供給する記憶媒体としては、ROMに限らず、
例えばフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディス
ク、不揮発性のメモリカードなどを用いることができ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a memory map of a ROM as a storage medium. The ROM 152 shown in FIG. 9A stores a congestion control processing program module shown in the flowchart of FIG. 6, a congestion distance determination processing program module shown in the flowchart of FIG. The ROM 130 shown in FIG. 4B stores data of a convergence distance corresponding to each mode and subject distance in addition to the base line length, the focal length, the image size of the image sensor, the screen (screen) size of the EVF, and the like. And the like are stored. Here, the ROM 152 and the ROM 130 may be configured by the same storage medium. The storage medium for supplying the program module is not limited to the ROM,
For example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a nonvolatile memory card, or the like can be used.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明によれば、小型かつローコストで
機動性、拡張性に富み、高品位な立体映像を撮影できる
撮像装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus which is small in size, low in cost, has high mobility and expandability, and can capture high-quality stereoscopic images.

【0094】また、輻輳制御を自動化することで、撮影
時の撮影者の負担を軽減し、自然な立体映像撮影を可能
とする。
Further, by automating the convergence control, the burden on the photographer at the time of photographing can be reduced, and natural stereoscopic video photographing can be performed.

【0095】さらに、撮影者が立体感のコントロールを
設定することができ、撮影者の意図を撮影に反映させる
ことができる。
Furthermore, the photographer can set the control of the three-dimensional effect, and the photographer's intention can be reflected on the photographing.

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

【図1】立体映像撮影装置の基本的構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of a three-dimensional video photographing apparatus.

【図2】三角測距による測定原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement principle by triangulation.

【図3】レンズマイコン127の電気的構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a lens microcomputer 127.

【図4】液晶制御回路123の各部の信号波形を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of the liquid crystal control circuit 123.

【図5】液晶制御回路123の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal control circuit 123.

【図6】輻輳制御処理手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a congestion control processing procedure.

【図7】ステップS8における輻輳距離決定処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a convergence distance determination processing procedure in step S8.

【図8】記憶媒体としてのROMのメモリマップを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a memory map of a ROM as a storage medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズユニット 2 カメラユニット 3 電子ビューファインダ(EVF) 8 測距ユニット 20 モード切替部 102、105 液晶シャッタ 127 レンズマイコン 130、152 ROM 151 CPU 200 撮像部 201、202、203 撮像素子 208 カメラマイコン Reference Signs List 1 lens unit 2 camera unit 3 electronic viewfinder (EVF) 8 distance measuring unit 20 mode switching unit 102, 105 liquid crystal shutter 127 lens microcomputer 130, 152 ROM 151 CPU 200 imaging unit 201, 202, 203 imaging element 208 camera microcomputer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H059 AA03 AA13 5C022 AA01 AB44 AB45 AB62 AC03 AC52 AC54 AC74 CA00 5C061 AA03 AA13 AB03 AB06 AB08 AB11 AB21 5C065 AA07 BB35 CC01 DD02 EE02 FF01 GG22 GG23 GG32 GG44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H059 AA03 AA13 5C022 AA01 AB44 AB45 AB62 AC03 AC52 AC54 AC74 CA00 5C061 AA03 AA13 AB03 AB06 AB08 AB11 AB21 5C065 AA07 BB35 CC01 DD02 EE02 FF01 GG22 GG23 GG32GG44

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の画像を撮影する撮像手段と、 該撮像手段に画像を結像させる光学系と、 該光学系の光軸に対して対称に配置され、左右の視差画
像を時分割で透過させる一対のシャッタと、 前記光学系の光軸に対して対称に配置され、前記一対の
シャッタを透過した左右それぞれの視差画像を反射して
前記光学系に導く一対のミラーと、 被写体距離を検出する被写体距離情報検出手段と、 該検出された被写体距離に基づき、前記一対のミラーの
輻輳距離を決定する輻輳距離決定手段と、 該決定された輻輳距離になるように前記一対のミラーを
駆動する駆動手段とを備えた撮像装置。
1. An image pickup means for photographing an image of a subject, an optical system for forming an image on the image pickup means, and symmetrically arranged with respect to an optical axis of the optical system, the left and right parallax images are time-divided. A pair of shutters for transmitting light, a pair of mirrors arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system, for reflecting left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guiding the parallax images to the optical system; Object distance information detecting means for detecting, convergence distance determining means for determining a convergence distance of the pair of mirrors based on the detected object distance, and driving the pair of mirrors to be the determined convergence distance An imaging device comprising:
【請求項2】 前記輻輳距離が前記被写体距離より手前
である第1モード、前記輻輳距離が前記被写体距離と同
じである第2モード、および前記輻輳距離が前記被写体
距離より後方である第3モードを有し、 前記輻輳距離決定手段は、前記第1モード、前記第2モ
ードまたは前記第3モードに基づき、前記輻輳距離を決
定することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
2. A first mode in which the convergence distance is shorter than the subject distance, a second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance, and a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: the convergence distance determination unit determines the convergence distance based on the first mode, the second mode, or the third mode.
【請求項3】 撮影者の手動操作により前記第1モー
ド、前記第2モードまたは前記第3モードを選択する選
択手段を備え、 前記輻輳距離決定手段は、前記選択されたモードに基づ
き、決定することを特徴とする請求項2記載の撮像装
置。
3. A convergence distance determining means for selecting the first mode, the second mode, or the third mode by a manual operation of a photographer, wherein the convergence distance determining means determines the convergence distance based on the selected mode. The imaging device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記選択手段は、数値を指定することに
よりモードを選択することを特徴とする請求項3記載の
撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 3, wherein said selection means selects a mode by designating a numerical value.
【請求項5】 前記撮影された画像を表示する表示手段
を備え、 前記選択手段によって指定される数値は、前記表示手段
の表示画面までの観視距離で正規化された数値、被写体
距離に対する視度、被写体距離に対する距離、被写体距
離で正規化された数値、前記表示手段の表示画面までの
観視距離、前記表示手段の表示画面までの観視距離に対
する視度、および前記表示手段の表示画面までの観視距
離に対する距離の少なくとも1つであることを特徴とす
る請求項4記載の撮像装置。
5. A display unit for displaying the photographed image, wherein the numerical value specified by the selecting unit is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display unit, Degree, distance to subject distance, numerical value normalized by subject distance, viewing distance to display screen of display means, diopter to viewing distance to display screen of display means, and display screen of display means The imaging device according to claim 4, wherein the distance is at least one of distances to a viewing distance up to.
【請求項6】 前記表示画面のスクリーンサイズ、前記
光学系の基線長、前記撮像手段のイメージサイズ、およ
び距離を検出する位置の光軸からのずれ量をデータとし
て記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項5
記載の撮像装置。
6. A storage means for storing, as data, a screen size of the display screen, a base line length of the optical system, an image size of the imaging means, and a shift amount of a position for detecting a distance from an optical axis. 6. The method according to claim 5, wherein
An imaging device according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 前記数値は前記表示手段の表示画面まで
の観視距離で正規化された数値であり、 前記輻輳距離決定手段は、 前記正規化された数値および瞳間隔から前記表示画面上
の視差量を算出し、 該算出された視差量、前記基線長、前記イメージサイ
ズ、前記スクリーンサイズ、前記被写体距離および前記
光軸からのずれ量に基づき、前記輻輳距離を算出するこ
とを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
7. The numerical value is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display means, and the convergence distance determining means is configured to calculate the convergence distance on the display screen from the normalized numerical value and the pupil distance. Calculating a parallax amount, and calculating the convergence distance based on the calculated parallax amount, the base line length, the image size, the screen size, the subject distance, and a shift amount from the optical axis. The imaging device according to claim 6.
【請求項8】 前記選択されたモードおよび前記検出さ
れた被写体距離に応じた輻輳距離のデータをテーブルと
して記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項
3記載の撮像装置。
8. The imaging apparatus according to claim 3, further comprising storage means for storing data of a convergence distance according to the selected mode and the detected subject distance as a table.
【請求項9】 着脱自在な光学ユニットおよび撮影ユニ
ットからなり、 前記光学ユニットは、前記一対のシャッタ、前記一対の
ミラー、前記光学系および前記駆動手段を有し、 前記撮影ユニットは、前記撮像手段を有することを特徴
とする請求項1記載の撮像装置。
9. An optical unit, comprising: a detachable optical unit and a photographing unit, wherein the optical unit includes the pair of shutters, the pair of mirrors, the optical system, and the driving unit, and the photographing unit includes the imaging unit. The imaging device according to claim 1, further comprising:
【請求項10】 画像を撮影するカメラと、該カメラに
画像を結像させる光学系と、該光学系の光軸に対して対
称に配置され、左右の視差画像を時分割で透過させる一
対のシャッタと、前記光学系の光軸に対して対称に配置
され、前記一対のシャッタを透過した左右それぞれの視
差画像を反射して前記光学系に導く一対のミラーと、被
写体距離を検出する測距ユニットとを備え、決定された
輻輳距離に前記一対のミラーを駆動する撮像装置の輻輳
距離決定方法において、 被写体距離を検出する工程と、 撮影者の手動操作により、前記輻輳距離が前記被写体距
離より手前である第1モード、前記輻輳距離が前記被写
体距離と同じである第2モード、および前記輻輳距離が
前記被写体距離より後方である第3モードのいずれかを
選択する工程と、 該選択されたモードおよび前記検出された被写体距離に
基づき、前記輻輳距離を決定する工程とを有することを
特徴とする撮像装置の輻輳距離決定方法。
10. A camera for photographing an image, an optical system for forming an image on the camera, and a pair of symmetrically disposed optical axes of the optical system for transmitting left and right parallax images in a time-division manner. A shutter, a pair of mirrors arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system, and reflecting the left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guiding the parallax images to the optical system; A convergence distance determining method for the imaging device that drives the pair of mirrors at the determined convergence distance, wherein a step of detecting a subject distance; and a manual operation of a photographer, wherein the convergence distance is greater than the subject distance. A step of selecting one of a first mode that is a near side, a second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance, and a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance, Deciding the convergence distance based on the selected mode and the detected subject distance.
【請求項11】 画像を撮影するカメラと、該カメラに
画像を結像させる光学系と、該光学系の光軸に対して対
称に配置され、左右の視差画像を時分割で透過させる一
対のシャッタと、前記光学系の光軸に対して対称に配置
され、前記一対のシャッタを透過した左右それぞれの視
差画像を反射して前記光学系に導く一対のミラーと、被
写体距離を検出する測距ユニットとを備え、決定された
輻輳距離に前記一対のミラーを駆動する撮像装置を制御
するコンピュータによって実行され、前記輻輳距離を決
定するプログラムが格納された記憶媒体において、 前記プログラムは、 被写体距離を検出する手順と、 撮影者の手動操作により、前記輻輳距離が前記被写体距
離より手前である第1モード、前記輻輳距離が前記被写
体距離と同じである第2モード、および前記輻輳距離が
前記被写体距離より後方である第3モードのいずれかを
選択する手順と、 該選択されたモードおよび前記検出された被写体距離に
基づき、前記輻輳距離を決定する手順とを含むことを特
徴とする記憶媒体。
11. A camera for photographing an image, an optical system for forming an image on the camera, and a pair of symmetrically disposed optical axes of the optical system for transmitting left and right parallax images in a time-division manner. A shutter, a pair of mirrors arranged symmetrically with respect to the optical axis of the optical system, and reflecting the left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guiding the parallax images to the optical system; A storage medium that is executed by a computer that controls an imaging device that drives the pair of mirrors at the determined convergence distance, and that stores a program that determines the convergence distance. A first mode in which the convergence distance is shorter than the subject distance, and a second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance, by a detection procedure and a manual operation of a photographer. And selecting a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance, and determining the convergence distance based on the selected mode and the detected subject distance. A storage medium comprising:
【請求項12】 撮像手段に画像を結像させる光学系
と、 該光学系の光軸に対して対称に配置され、左右の視差画
像を時分割で透過させる一対のシャッタと、 前記光学系の光軸に対して対称に配置され、前記一対の
シャッタを透過した左右それぞれの視差画像を反射して
前記光学系に導く一対のミラーと、 被写体距離を検出する被写体距離情報検出手段と、 該検出された被写体距離に基づき、前記一対のミラーの
輻輳距離を決定する輻輳距離決定手段と、 該決定された輻輳距離になるように前記一対のミラーを
駆動する駆動手段とを備えた光学装置。
12. An optical system for forming an image on an image pickup means, a pair of shutters symmetrically arranged with respect to an optical axis of the optical system, and transmitting time-division left and right parallax images, and A pair of mirrors arranged symmetrically with respect to the optical axis, for reflecting left and right parallax images transmitted through the pair of shutters and guiding the parallax images to the optical system; subject distance information detecting means for detecting a subject distance; An optical device comprising: a convergence distance determining unit that determines a convergence distance between the pair of mirrors based on the determined subject distance; and a driving unit that drives the pair of mirrors so that the convergence distance is determined.
【請求項13】 前記輻輳距離が前記被写体距離より手
前である第1モード、前記輻輳距離が前記被写体距離と
同じである第2モード、および前記輻輳距離が前記被写
体距離より後方である第3モードを有し、 前記輻輳距離決定手段は、前記第1モード、前記第2モ
ードまたは前記第3モードに基づき、前記輻輳距離を決
定することを特徴とする請求項12記載の光学装置。
13. A first mode in which the convergence distance is shorter than the subject distance, a second mode in which the convergence distance is the same as the subject distance, and a third mode in which the convergence distance is behind the subject distance. 13. The optical device according to claim 12, further comprising: the convergence distance determination unit determines the convergence distance based on the first mode, the second mode, or the third mode.
【請求項14】 撮影者の手動操作により前記第1モー
ド、前記第2モードまたは前記第3モードを選択する選
択手段を備え、 前記輻輳距離決定手段は、前記選択されたモードに基づ
き、決定することを特徴とする請求項13記載の光学装
置。
14. A convergence distance determining means for selecting one of the first mode, the second mode and the third mode by a manual operation of a photographer, wherein the convergence distance determining means makes a determination based on the selected mode. The optical device according to claim 13, wherein:
【請求項15】 前記選択手段は、数値を指定すること
によりモードを選択することを特徴とする請求項14記
載の光学装置。
15. The optical apparatus according to claim 14, wherein said selection means selects a mode by designating a numerical value.
【請求項16】 前記撮影された画像を表示する表示手
段を備え、 前記選択手段によって指定される数値は、前記表示手段
の表示画面までの観視距離で正規化された数値、被写体
距離に対する視度、被写体距離に対する距離、被写体距
離で正規化された数値、前記表示手段の表示画面までの
観視距離、前記表示手段の表示画面までの観視距離に対
する視度、および前記表示手段の表示画面までの観視距
離に対する距離の少なくとも1つであることを特徴とす
る請求項15記載の光学装置。
16. A display unit for displaying the photographed image, wherein the numerical value specified by the selecting unit is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display unit, Degree, distance to subject distance, numerical value normalized by subject distance, viewing distance to display screen of display means, diopter to viewing distance to display screen of display means, and display screen of display means The optical device according to claim 15, wherein the optical device is at least one of distances to a viewing distance up to.
【請求項17】 前記表示画面のスクリーンサイズ、前
記光学系の基線長、前記撮像手段のイメージサイズ、お
よび距離を検出する位置の光軸からのずれ量をデータと
して記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項
16記載の光学装置。
17. A storage unit for storing, as data, a screen size of the display screen, a base line length of the optical system, an image size of the imaging unit, and a shift amount of a position for detecting a distance from an optical axis. The optical device according to claim 16, wherein:
【請求項18】 前記数値は前記表示手段の表示画面ま
での観視距離で正規化された数値であり、 前記輻輳距離決定手段は、 前記正規化された数値および瞳間隔から前記表示画面上
の視差量を算出し、 該算出された視差量、前記基線長、前記イメージサイ
ズ、前記スクリーンサイズ、前記被写体距離および前記
光軸からのずれ量に基づき、前記輻輳距離を算出するこ
とを特徴とする請求項17記載の光学装置。
18. The numerical value is a numerical value normalized by a viewing distance to a display screen of the display means, and the convergence distance determining means is configured to calculate the convergence distance on the display screen from the normalized numerical value and the pupil distance. Calculating a parallax amount, and calculating the convergence distance based on the calculated parallax amount, the base line length, the image size, the screen size, the subject distance, and a shift amount from the optical axis. The optical device according to claim 17.
【請求項19】 前記選択されたモードおよび前記検出
された被写体距離に応じた輻輳距離のデータをテーブル
として記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求
項14記載の光学装置。
19. The optical apparatus according to claim 14, further comprising a storage unit configured to store data of a convergence distance according to the selected mode and the detected subject distance as a table.
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