JP2001218230A - 立体撮像装置 - Google Patents
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- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
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- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 近距離の立体撮影時において、台形歪みの発
生がなく、観察時に左右像の周辺部の融像が容易で不自
然な像面湾曲が観察されない近距離立体画像を撮影する
ことが可能な立体撮像装置を実現する。 【解決手段】 左右の反射ミラーＭＬ，ＭＲをそれぞれ
介して左右の画像を交互に撮像素子ＦＰに導くための液
晶シャッターＳＬ，ＳＲと、左右の画像の光路を合成す
る三角柱プリズムＰと、三角柱プリズムＰより被写体側
に配置された左右の負屈折力の前側レンズ群１ＧＬ，１
ＧＲと、三角柱プリズムＰと撮像素子ＦＰとの間に配置
された全体として正屈折力の後側レンズ群２Ｇとを備
え、撮像素子ＦＰは被写体までの距離に応じて左右の画
像で画像取り込み領域ＩＭＬ，ＩＭＲを異ならせる画像
取り込み領域のシフトを行う。左右の画像の光路は反射
ミラーＭＬ，ＭＲより被写体側において互いに平行とさ
れている。
生がなく、観察時に左右像の周辺部の融像が容易で不自
然な像面湾曲が観察されない近距離立体画像を撮影する
ことが可能な立体撮像装置を実現する。 【解決手段】 左右の反射ミラーＭＬ，ＭＲをそれぞれ
介して左右の画像を交互に撮像素子ＦＰに導くための液
晶シャッターＳＬ，ＳＲと、左右の画像の光路を合成す
る三角柱プリズムＰと、三角柱プリズムＰより被写体側
に配置された左右の負屈折力の前側レンズ群１ＧＬ，１
ＧＲと、三角柱プリズムＰと撮像素子ＦＰとの間に配置
された全体として正屈折力の後側レンズ群２Ｇとを備
え、撮像素子ＦＰは被写体までの距離に応じて左右の画
像で画像取り込み領域ＩＭＬ，ＩＭＲを異ならせる画像
取り込み領域のシフトを行う。左右の画像の光路は反射
ミラーＭＬ，ＭＲより被写体側において互いに平行とさ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ひとつの撮像素子
に、視差を有した左右の画像を時系列的に交互に導いて
立体撮影を行う立体撮像装置に関するものである。
に、視差を有した左右の画像を時系列的に交互に導いて
立体撮影を行う立体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
液晶シャッターを利用して、同一被写体についての視差
のある左右の画像を時系列的にひとつの撮像素子の同一
領域に交互に導いて立体撮影を行う立体撮像装置に係る
提案として、特開平０６−３２７０３６号公報に開示さ
れた技術があげられる。特開平０６−３２７０３６号公
報の図１に記載の立体撮像装置は、左右それぞれ２枚の
反射ミラーと、面積的に分割駆動可能な液晶シャッター
と、撮影レンズとにより構成され、前記液晶シャッター
を、撮影レンズより被写体側の前記撮影レンズの入射瞳
近傍に配置することにより、左右の視差を有した画像を
ひとつの撮像素子に交互に入力することができるように
構成されている。
液晶シャッターを利用して、同一被写体についての視差
のある左右の画像を時系列的にひとつの撮像素子の同一
領域に交互に導いて立体撮影を行う立体撮像装置に係る
提案として、特開平０６−３２７０３６号公報に開示さ
れた技術があげられる。特開平０６−３２７０３６号公
報の図１に記載の立体撮像装置は、左右それぞれ２枚の
反射ミラーと、面積的に分割駆動可能な液晶シャッター
と、撮影レンズとにより構成され、前記液晶シャッター
を、撮影レンズより被写体側の前記撮影レンズの入射瞳
近傍に配置することにより、左右の視差を有した画像を
ひとつの撮像素子に交互に入力することができるように
構成されている。
【０００３】しかしながら、この特開平０６−３２７０
３６号公報の図１に記載の従来の立体撮像装置では、被
写体の光軸上の一点から発せられた光線が左右の瞳を通
過した後、像面の一点で一致するよう反射ミラー１，２
を反射ミラー３，４に対して傾けて配置している。この
ような従来の立体撮像装置について、ここで、図２〜４
を参照して説明する。
３６号公報の図１に記載の従来の立体撮像装置では、被
写体の光軸上の一点から発せられた光線が左右の瞳を通
過した後、像面の一点で一致するよう反射ミラー１，２
を反射ミラー３，４に対して傾けて配置している。この
ような従来の立体撮像装置について、ここで、図２〜４
を参照して説明する。
【０００４】図２は以上のような従来の装置により近距
離の被写体を撮影する場合と等価な光路図である。左右
の撮影レンズＲＬ，ＬＬの主平面ＲＬＨ，ＬＬＨと左右
の撮像面ＲＦＰ’，ＬＦＰ’がそれぞれ平行で、左右の
撮影レンズの主平面ＲＬＨ，ＬＬＨが被写体面ＯＢＰに
対し傾いている。左右の撮影レンズＲＬ，ＬＬの光軸が
ＡＸＲ，ＡＸＬで示されている。この場合、撮影レンズ
の主平面ＲＬＨ，ＬＬＨから被写体面ＯＢＰまでの距離
が被写体面上での位置（左端、中央、右端）によって異
なるために、左右の撮像面ＲＦＰ’，ＬＦＰ’上にそれ
ぞれ形成される左右の像ＲＦＰ，ＬＦＰに方向性の異な
る台形歪みが生じてしまう。
離の被写体を撮影する場合と等価な光路図である。左右
の撮影レンズＲＬ，ＬＬの主平面ＲＬＨ，ＬＬＨと左右
の撮像面ＲＦＰ’，ＬＦＰ’がそれぞれ平行で、左右の
撮影レンズの主平面ＲＬＨ，ＬＬＨが被写体面ＯＢＰに
対し傾いている。左右の撮影レンズＲＬ，ＬＬの光軸が
ＡＸＲ，ＡＸＬで示されている。この場合、撮影レンズ
の主平面ＲＬＨ，ＬＬＨから被写体面ＯＢＰまでの距離
が被写体面上での位置（左端、中央、右端）によって異
なるために、左右の撮像面ＲＦＰ’，ＬＦＰ’上にそれ
ぞれ形成される左右の像ＲＦＰ，ＬＦＰに方向性の異な
る台形歪みが生じてしまう。
【０００５】このため、右側の像ＲＦＰと左側の像ＬＦ
Ｐを、図３に示すように、左右の撮影レンズの光軸ＡＸ
Ｒ，ＡＸＬ上の点が一致するよう重ね合わせると、矩形
像ＲＦＰ，ＬＦＰの対角位置では、上下方向にＵＬＤ、
左右方向にＲＬＤの像ずれが生じてしまう。このように
上下方向の像ずれが大きいと観察時に左右像の融像が困
難となり、左右方向の像ずれが大きいと観察時に中心部
と左右端部とで距離感が変わってしまうという問題が生
じていた。
Ｐを、図３に示すように、左右の撮影レンズの光軸ＡＸ
Ｒ，ＡＸＬ上の点が一致するよう重ね合わせると、矩形
像ＲＦＰ，ＬＦＰの対角位置では、上下方向にＵＬＤ、
左右方向にＲＬＤの像ずれが生じてしまう。このように
上下方向の像ずれが大きいと観察時に左右像の融像が困
難となり、左右方向の像ずれが大きいと観察時に中心部
と左右端部とで距離感が変わってしまうという問題が生
じていた。
【０００６】図４は、図２に示す構成で撮影された立体
像を液晶表示装置あるいはＣＲＴ表示装置等の画像表示
装置ＤＳＰに表示して人間が左眼ＬＥＹＥ及び右眼ＲＥ
ＹＥで観察する場合の説明図で、図３に示す左右方向の
像ずれＲＬＤのために、被写体の立体像ＯＢＩＭは図４
に示すように周辺部で画像表示装置より遠いほうへ湾曲
して観察される。
像を液晶表示装置あるいはＣＲＴ表示装置等の画像表示
装置ＤＳＰに表示して人間が左眼ＬＥＹＥ及び右眼ＲＥ
ＹＥで観察する場合の説明図で、図３に示す左右方向の
像ずれＲＬＤのために、被写体の立体像ＯＢＩＭは図４
に示すように周辺部で画像表示装置より遠いほうへ湾曲
して観察される。
【０００７】以上のように、撮影系の左右の光軸をある
任意の距離で交差させる、いわゆる交差法で構成された
立体撮像装置は、近距離撮影時に以上のような原理的な
問題点を有している。
任意の距離で交差させる、いわゆる交差法で構成された
立体撮像装置は、近距離撮影時に以上のような原理的な
問題点を有している。
【０００８】本発明の目的は、近距離の被写体の立体撮
影時において、台形歪みの発生がなく、観察時に左右像
の周辺部の融像が容易で不自然な像面湾曲が観察されな
い近距離立体画像を撮影することが可能な立体撮像装置
を実現することにある。
影時において、台形歪みの発生がなく、観察時に左右像
の周辺部の融像が容易で不自然な像面湾曲が観察されな
い近距離立体画像を撮影することが可能な立体撮像装置
を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
ような目的を達成するものとして、同一被写体について
の視差を有し互いに異なる左右２つの画像を時系列的に
交互に１つの撮像素子に導くことで前記被写体の立体撮
影を行う立体撮像装置において、左右２つの反射光学素
子と、該反射光学素子をそれぞれ介して前記左右２つの
画像を交互に前記撮像素子に導くための光量制御手段
と、前記左右２つの画像の光路を合成する光路合成手段
とを備え、前記撮像素子は少なくとも前記被写体までの
距離に応じて左右２つの画像で画像取り込み領域を異な
らせる画像取り込み領域のシフトを行うものであること
を特徴とする立体撮像装置、が提供される。
ような目的を達成するものとして、同一被写体について
の視差を有し互いに異なる左右２つの画像を時系列的に
交互に１つの撮像素子に導くことで前記被写体の立体撮
影を行う立体撮像装置において、左右２つの反射光学素
子と、該反射光学素子をそれぞれ介して前記左右２つの
画像を交互に前記撮像素子に導くための光量制御手段
と、前記左右２つの画像の光路を合成する光路合成手段
とを備え、前記撮像素子は少なくとも前記被写体までの
距離に応じて左右２つの画像で画像取り込み領域を異な
らせる画像取り込み領域のシフトを行うものであること
を特徴とする立体撮像装置、が提供される。
【００１０】本発明の一態様においては、更に、前記光
路合成手段より前記被写体側に配置された左右２つの負
屈折力の前側レンズ群と、前記光路合成手段と前記撮像
素子との間に配置された全体として正屈折力の少なくと
も１つのレンズ群からなる後側レンズ群とを備えてい
る。
路合成手段より前記被写体側に配置された左右２つの負
屈折力の前側レンズ群と、前記光路合成手段と前記撮像
素子との間に配置された全体として正屈折力の少なくと
も１つのレンズ群からなる後側レンズ群とを備えてい
る。
【００１１】本発明の一態様においては、前記後側レン
ズ群は少なくとも２つのレンズ群からなる変倍レンズ群
を含み、前記撮像素子は少なくとも前記被写体までの距
離及び前記変倍レンズ群の変倍位置の双方に応じて左右
２つの画像で画像取り込み領域のシフトを行うものであ
る。本発明の一態様においては、前記後側レンズ群は前
記光路合成手段と前記変倍レンズ群との間に配置され前
記被写体までの距離の変化に伴うピントずれを補正する
ために光軸方向に移動可能なレンズ群を含む。
ズ群は少なくとも２つのレンズ群からなる変倍レンズ群
を含み、前記撮像素子は少なくとも前記被写体までの距
離及び前記変倍レンズ群の変倍位置の双方に応じて左右
２つの画像で画像取り込み領域のシフトを行うものであ
る。本発明の一態様においては、前記後側レンズ群は前
記光路合成手段と前記変倍レンズ群との間に配置され前
記被写体までの距離の変化に伴うピントずれを補正する
ために光軸方向に移動可能なレンズ群を含む。
【００１２】本発明の一態様においては、前記立体撮像
装置の左右２つの光軸は前記反射光学素子より前記被写
体側において互いに平行とされている。本発明の一態様
においては、前記反射光学素子は、上下方向を中心とし
て回動可能とされており、その回動位置が前記画像取り
込み領域のシフト量を低減すべく前記被写体までの距離
に応じて設定されるものである。本発明の一態様におい
ては、前記光量制御手段は前記光路合成手段と前記前側
レンズ群との間に配置されている。
装置の左右２つの光軸は前記反射光学素子より前記被写
体側において互いに平行とされている。本発明の一態様
においては、前記反射光学素子は、上下方向を中心とし
て回動可能とされており、その回動位置が前記画像取り
込み領域のシフト量を低減すべく前記被写体までの距離
に応じて設定されるものである。本発明の一態様におい
ては、前記光量制御手段は前記光路合成手段と前記前側
レンズ群との間に配置されている。
【００１３】本発明の一態様においては、前記被写体ま
での距離を測定するための測距装置と、該測距装置から
出力される被写体距離情報に基づき前記撮像素子での前
記画像取り込み領域のシフト量を演算する演算装置とを
備えており、前記撮像素子は前記光量制御手段の動作に
同期して前記画像取り込み領域のシフト動作を行う。
での距離を測定するための測距装置と、該測距装置から
出力される被写体距離情報に基づき前記撮像素子での前
記画像取り込み領域のシフト量を演算する演算装置とを
備えており、前記撮像素子は前記光量制御手段の動作に
同期して前記画像取り込み領域のシフト動作を行う。
【００１４】本発明の一態様においては、前記被写体ま
での距離を測定するための測距装置と、前記変倍レンズ
群の変倍位置を検出するズーム位置検出装置と、前記測
距装置から出力される被写体距離情報及び前記ズーム位
置検出装置から出力される変倍位置情報に基づき前記撮
像素子での前記画像取り込み領域のシフト量を演算する
演算装置とを備えており、前記撮像素子は前記光量制御
手段の動作に同期して前記画像取り込み領域のシフト動
作を行う。
での距離を測定するための測距装置と、前記変倍レンズ
群の変倍位置を検出するズーム位置検出装置と、前記測
距装置から出力される被写体距離情報及び前記ズーム位
置検出装置から出力される変倍位置情報に基づき前記撮
像素子での前記画像取り込み領域のシフト量を演算する
演算装置とを備えており、前記撮像素子は前記光量制御
手段の動作に同期して前記画像取り込み領域のシフト動
作を行う。
【００１５】本発明の一態様においては、前記撮像素子
から出力される画像信号を記憶する記憶装置を備えてい
る。
から出力される画像信号を記憶する記憶装置を備えてい
る。
【００１６】また、本発明によれば、被写体側において
各々の光軸が平行な一対の前方光学手段と、該一対の前
方光学手段の各々の光軸を重ね合わせる光学部材と、重
ね合わされた光軸と光軸が一致するように配置された後
方光学手段と、撮像素子とを有し、前記一対の前方光学
手段の各々を透過する光の透過量を交互に変化させるこ
とにより、前記一対の前方光学手段の各々を経た前記被
写体の視差画像を時系列的に交互に前記撮像素子上に形
成する立体撮像装置であって、前記一対の前方光学手段
の各々を透過する光の透過量を交互に変化させることに
同期して前記撮像素子上の画像取り込み領域を変化させ
ることを特徴とする立体撮像装置、が提供される。
各々の光軸が平行な一対の前方光学手段と、該一対の前
方光学手段の各々の光軸を重ね合わせる光学部材と、重
ね合わされた光軸と光軸が一致するように配置された後
方光学手段と、撮像素子とを有し、前記一対の前方光学
手段の各々を透過する光の透過量を交互に変化させるこ
とにより、前記一対の前方光学手段の各々を経た前記被
写体の視差画像を時系列的に交互に前記撮像素子上に形
成する立体撮像装置であって、前記一対の前方光学手段
の各々を透過する光の透過量を交互に変化させることに
同期して前記撮像素子上の画像取り込み領域を変化させ
ることを特徴とする立体撮像装置、が提供される。
【００１７】本発明の一態様においては、前記一対の前
方光学手段は、前記被写体からの光の透過量を制御する
シャッターを各々有し、各々のシャッターを透過する光
の透過量を変化させることにより、前記被写体の視差画
像を時系列的に交互に前記撮像素子上に形成する。本発
明の一態様においては、前記一対の前方光学手段の光軸
が重ね合わされる位置、又はその近傍に絞りを有する。
本発明の一態様においては、前記後方光学手段は、焦点
合わせ又は変倍のため光軸方向に移動する複数のレンズ
群を有する。
方光学手段は、前記被写体からの光の透過量を制御する
シャッターを各々有し、各々のシャッターを透過する光
の透過量を変化させることにより、前記被写体の視差画
像を時系列的に交互に前記撮像素子上に形成する。本発
明の一態様においては、前記一対の前方光学手段の光軸
が重ね合わされる位置、又はその近傍に絞りを有する。
本発明の一態様においては、前記後方光学手段は、焦点
合わせ又は変倍のため光軸方向に移動する複数のレンズ
群を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１９】図１は、本発明による立体撮像装置の第１
の実施形態の撮影光学系を示す図である。図１の構成例
においては、人間の眼幅にほぼ等しい間隔で互いに平行
に配置される左右の光軸ＡＸＬ，ＡＸＲをそれぞれ内向
きに偏向させる常時固定の左右２つの反射ミラー（反射
光学素子の具体例）ＭＬ，ＭＲと、左右２つの負屈折力
の第１レンズ群（前側レンズ群の具体例）１ＧＬ，１Ｇ
Ｒと、左右２つの液晶シャッター（光量制御手段の具体
例）ＳＬ，ＳＲと、撮影光学系の絞り位置近傍に配置さ
れ左右２つの光軸ＡＸＬ，ＡＸＲを重ね合わせ左右２つ
の画像の光路を合成する三角柱プリズム（光路合成手段
の具体例）Ｐと、光量調節のための絞りＳＰと、全体と
して正屈折力の第２レンズ群（後側レンズ群の具体例）
２Ｇと、撮像素子ＦＰとが、被写体側からこの順に配列
されている。撮像素子ＦＰは、周期的に画像を取り込む
例えばＣＣＤ等の撮像素子であり、不図示の測距装置か
ら出力される被写体距離情報（被写体までの距離の値）
に基づいて、左右の画像を取り込むための画像取り込み
領域（撮像面上の領域）を液晶シャッターＳＬ，ＳＲの
開閉に同期して切り替えるシフト動作を行うよう構成さ
れている。尚、左右２つの液晶シャッターＳＬ，ＳＲは
交互に開閉され（即ち、液晶シャッターＳＬが開いてい
る時には液晶シャッターＳＲが閉じており、液晶シャッ
ターＳＲが開いている時には液晶シャッターＳＬが閉じ
ているようにして、各シャッターの開閉を繰り返す）、
撮像素子ＦＰの撮像面上に同一被写体の視差を有する左
右の合焦画像が交互に時系列的に導かれる。
の実施形態の撮影光学系を示す図である。図１の構成例
においては、人間の眼幅にほぼ等しい間隔で互いに平行
に配置される左右の光軸ＡＸＬ，ＡＸＲをそれぞれ内向
きに偏向させる常時固定の左右２つの反射ミラー（反射
光学素子の具体例）ＭＬ，ＭＲと、左右２つの負屈折力
の第１レンズ群（前側レンズ群の具体例）１ＧＬ，１Ｇ
Ｒと、左右２つの液晶シャッター（光量制御手段の具体
例）ＳＬ，ＳＲと、撮影光学系の絞り位置近傍に配置さ
れ左右２つの光軸ＡＸＬ，ＡＸＲを重ね合わせ左右２つ
の画像の光路を合成する三角柱プリズム（光路合成手段
の具体例）Ｐと、光量調節のための絞りＳＰと、全体と
して正屈折力の第２レンズ群（後側レンズ群の具体例）
２Ｇと、撮像素子ＦＰとが、被写体側からこの順に配列
されている。撮像素子ＦＰは、周期的に画像を取り込む
例えばＣＣＤ等の撮像素子であり、不図示の測距装置か
ら出力される被写体距離情報（被写体までの距離の値）
に基づいて、左右の画像を取り込むための画像取り込み
領域（撮像面上の領域）を液晶シャッターＳＬ，ＳＲの
開閉に同期して切り替えるシフト動作を行うよう構成さ
れている。尚、左右２つの液晶シャッターＳＬ，ＳＲは
交互に開閉され（即ち、液晶シャッターＳＬが開いてい
る時には液晶シャッターＳＲが閉じており、液晶シャッ
ターＳＲが開いている時には液晶シャッターＳＬが閉じ
ているようにして、各シャッターの開閉を繰り返す）、
撮像素子ＦＰの撮像面上に同一被写体の視差を有する左
右の合焦画像が交互に時系列的に導かれる。
【００２０】図１において、被写体距離が近い場合、右
側の液晶シャッターＳＲのみが開いている時の撮像素子
ＦＰの画像取り込み領域は、撮像面全域（画像取り込み
可能な領域全体）ＩＭより狭くなり、破線ＩＭＲの範囲
とされ、他方、左側の液晶シャッターＳＬのみが開いて
いる時の撮像素子ＦＰの画像取り込み領域は、撮像面全
域ＩＭより狭くなり、２点鎖線ＩＭＬの範囲とされる。
側の液晶シャッターＳＲのみが開いている時の撮像素子
ＦＰの画像取り込み領域は、撮像面全域（画像取り込み
可能な領域全体）ＩＭより狭くなり、破線ＩＭＲの範囲
とされ、他方、左側の液晶シャッターＳＬのみが開いて
いる時の撮像素子ＦＰの画像取り込み領域は、撮像面全
域ＩＭより狭くなり、２点鎖線ＩＭＬの範囲とされる。
【００２１】このように、撮影光学系の左右の光軸ＡＸ
Ｌ，ＡＸＲを平行に設定し、被写体までの距離の変化お
よび液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉に応じて、撮像素
子ＦＰの画像取り込み領域を交互にシフトさせることに
より、近距離撮影時にも台形歪みを発生させることな
く、立体撮影が可能となる。
Ｌ，ＡＸＲを平行に設定し、被写体までの距離の変化お
よび液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉に応じて、撮像素
子ＦＰの画像取り込み領域を交互にシフトさせることに
より、近距離撮影時にも台形歪みを発生させることな
く、立体撮影が可能となる。
【００２２】図５は、以上のような本発明の装置の撮影
光学系が近距離撮影時に台形歪みを生じない原理につい
て説明する光学図である。左右の撮影レンズＬＬ，ＲＬ
の主平面ＬＬＨ，ＲＬＨが撮像面ＬＦＰ’，ＲＦＰ’と
平行に配置されており、撮影レンズＬＬ，ＲＬの光軸Ａ
ＸＬ，ＡＸＲが互いに平行に設定されている。
光学系が近距離撮影時に台形歪みを生じない原理につい
て説明する光学図である。左右の撮影レンズＬＬ，ＲＬ
の主平面ＬＬＨ，ＲＬＨが撮像面ＬＦＰ’，ＲＦＰ’と
平行に配置されており、撮影レンズＬＬ，ＲＬの光軸Ａ
ＸＬ，ＡＸＲが互いに平行に設定されている。
【００２３】この場合、被写体面ＯＢＰが近距離にある
場合でも、図５に示すように左右の撮像面ＬＦＰ’，Ｒ
ＦＰ’上に形成される左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰには
台形歪みは発生しない。図６は、図５に示した構成の立
体撮影装置の左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰを、撮影像の
中心（図５のＣＬＬ，ＣＬＲ上の点）を基準に重ね合わ
せたもので、原理的に、像ずれは画面周辺部においても
左右方向及び上下方向の双方とも生ずることがない。
場合でも、図５に示すように左右の撮像面ＬＦＰ’，Ｒ
ＦＰ’上に形成される左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰには
台形歪みは発生しない。図６は、図５に示した構成の立
体撮影装置の左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰを、撮影像の
中心（図５のＣＬＬ，ＣＬＲ上の点）を基準に重ね合わ
せたもので、原理的に、像ずれは画面周辺部においても
左右方向及び上下方向の双方とも生ずることがない。
【００２４】図７は、図５に示した構成の立体撮像装置
の左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰを、液晶表示装置あるい
はＣＲＴ表示装置等の画像表示装置ＤＳＰに表示して人
間が左眼ＬＥＹＥ及び右眼ＲＥＹＥで観察する場合の説
明図である。本実施形態の場合には、画像表示装置ＤＳ
Ｐに対する立体像ＯＢＩＭの不自然な像面湾曲は観察さ
れない。
の左右の撮影像ＬＦＰ，ＲＦＰを、液晶表示装置あるい
はＣＲＴ表示装置等の画像表示装置ＤＳＰに表示して人
間が左眼ＬＥＹＥ及び右眼ＲＥＹＥで観察する場合の説
明図である。本実施形態の場合には、画像表示装置ＤＳ
Ｐに対する立体像ＯＢＩＭの不自然な像面湾曲は観察さ
れない。
【００２５】図１に示した本実施形態の装置の立体撮影
光学系は、左右の光軸ＡＸＬ，ＡＸＲが互いに平行で、
撮影レンズの主平面は常に撮像素子ＦＰの撮像面に平行
であるので、図５に示した構成と同じ作用をする。
光学系は、左右の光軸ＡＸＬ，ＡＸＲが互いに平行で、
撮影レンズの主平面は常に撮像素子ＦＰの撮像面に平行
であるので、図５に示した構成と同じ作用をする。
【００２６】左右の液晶シャッターＳＬ，ＳＲを、左右
の負屈折力の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと三角柱プリ
ズムＰとの間に配置することにより、左右の液晶シャッ
ターＳＬ，ＳＲへの軸外主光線の入射角度を小さくで
き、撮像素子ＦＰの撮像受光面全域における、液晶シャ
ッター遮断時の光もれを小さくすることができる。第１
レンズ群より被写体側に液晶シャッターを配置した場合
と比較して、第１レンズ群より三角柱プリズムＰ側に液
晶シャッターを配置した場合には、液晶シャッターへの
最大入射角を半分以下にすることができる。
の負屈折力の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと三角柱プリ
ズムＰとの間に配置することにより、左右の液晶シャッ
ターＳＬ，ＳＲへの軸外主光線の入射角度を小さくで
き、撮像素子ＦＰの撮像受光面全域における、液晶シャ
ッター遮断時の光もれを小さくすることができる。第１
レンズ群より被写体側に液晶シャッターを配置した場合
と比較して、第１レンズ群より三角柱プリズムＰ側に液
晶シャッターを配置した場合には、液晶シャッターへの
最大入射角を半分以下にすることができる。
【００２７】また、光路合成手段である三角柱プリズム
Ｐより被写体側に負レンズ群を配置することにより、全
体としてレトロフォーカスの構成となるので、十分なバ
ックフォーカスが得られ易く、また広角化も容易とな
る。また、広角化に伴う液晶シャッター面の軸外主光線
の入射角度の増大に対しても、第１レンズ群を負屈折力
とすることで、絞り位置近傍の液晶シャッター面に対す
る軸外主光線角度を小さくすることができる。
Ｐより被写体側に負レンズ群を配置することにより、全
体としてレトロフォーカスの構成となるので、十分なバ
ックフォーカスが得られ易く、また広角化も容易とな
る。また、広角化に伴う液晶シャッター面の軸外主光線
の入射角度の増大に対しても、第１レンズ群を負屈折力
とすることで、絞り位置近傍の液晶シャッター面に対す
る軸外主光線角度を小さくすることができる。
【００２８】図８は、本発明による立体撮像装置の第２
の実施形態の撮影光学系を示す図である。本実施形態で
は、撮影光学系中にズームレンズを使用している。図８
において、図１におけると同様の機能を有する部材には
同一の符号が付されている。
の実施形態の撮影光学系を示す図である。本実施形態で
は、撮影光学系中にズームレンズを使用している。図８
において、図１におけると同様の機能を有する部材には
同一の符号が付されている。
【００２９】図８の構成例においては、人間の眼幅にほ
ぼ等しい間隔で互いに平行に配置される左右の光軸ＡＸ
Ｌ，ＡＸＲをそれぞれ内向きに偏向させる常時固定の左
右２つの反射ミラーＭＬ，ＭＲと、左右２つの負屈折力
の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと、左右２つの液晶シャ
ッターＳＬ，ＳＲと、撮影光学系の絞り位置近傍に配置
され左右２つの光軸ＡＸＬ，ＡＸＲを重ね合わせ左右２
つの画像の光路を合成するための三角柱プリズムＰと、
光量調節のための絞りＳＰと、被写体までの距離の変化
に応じて光軸上を移動可能な弱いパワーを有する第２レ
ンズ群２Ｇと、全体として正屈折力の第３レンズ群３Ｇ
と、全体として正屈折力の第４レンズ群４Ｇと、全体と
して正屈折力の第５レンズ群５Ｇと、全体として負屈折
力の第６レンズ群６Ｇと、色分解プリズムＰＧと、撮像
素子ＦＰとが、被写体側からこの順に配列されている。
ぼ等しい間隔で互いに平行に配置される左右の光軸ＡＸ
Ｌ，ＡＸＲをそれぞれ内向きに偏向させる常時固定の左
右２つの反射ミラーＭＬ，ＭＲと、左右２つの負屈折力
の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと、左右２つの液晶シャ
ッターＳＬ，ＳＲと、撮影光学系の絞り位置近傍に配置
され左右２つの光軸ＡＸＬ，ＡＸＲを重ね合わせ左右２
つの画像の光路を合成するための三角柱プリズムＰと、
光量調節のための絞りＳＰと、被写体までの距離の変化
に応じて光軸上を移動可能な弱いパワーを有する第２レ
ンズ群２Ｇと、全体として正屈折力の第３レンズ群３Ｇ
と、全体として正屈折力の第４レンズ群４Ｇと、全体と
して正屈折力の第５レンズ群５Ｇと、全体として負屈折
力の第６レンズ群６Ｇと、色分解プリズムＰＧと、撮像
素子ＦＰとが、被写体側からこの順に配列されている。
【００３０】第２レンズ群２Ｇ、第３レンズ群３Ｇ、第
４レンズ群４Ｇ、第５レンズ群５Ｇ及び第６レンズ群６
Ｇにより後側レンズ群が構成されている。これら後側レ
ンズ群において、第２レンズ群２Ｇは被写体までの距離
の変化に伴うピントずれを補正するために光軸方向に移
動可能なレンズ群であり、第３〜第４レンズ群３Ｇ〜４
Ｇは変倍レンズ群である。広角端から望遠端への変倍に
際し、第３レンズ群３Ｇと第４レンズ群４Ｇとが撮像素
子ＦＰ側から被写体側へとそれぞれ３Ａ，４Ａで示され
るように移動し、変倍および変倍に伴う像面位置の補正
を行っている。第５レンズ群５Ｇは、組み立て調整時に
光軸上を移動可能とされ、バックフォーカスのバラツキ
を吸収している。また、第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲは
組み立て調整時に左右独立に光軸上を移動可能とされ、
変倍時の広角端と望遠端との焦点位置の差を補正してい
る。
４レンズ群４Ｇ、第５レンズ群５Ｇ及び第６レンズ群６
Ｇにより後側レンズ群が構成されている。これら後側レ
ンズ群において、第２レンズ群２Ｇは被写体までの距離
の変化に伴うピントずれを補正するために光軸方向に移
動可能なレンズ群であり、第３〜第４レンズ群３Ｇ〜４
Ｇは変倍レンズ群である。広角端から望遠端への変倍に
際し、第３レンズ群３Ｇと第４レンズ群４Ｇとが撮像素
子ＦＰ側から被写体側へとそれぞれ３Ａ，４Ａで示され
るように移動し、変倍および変倍に伴う像面位置の補正
を行っている。第５レンズ群５Ｇは、組み立て調整時に
光軸上を移動可能とされ、バックフォーカスのバラツキ
を吸収している。また、第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲは
組み立て調整時に左右独立に光軸上を移動可能とされ、
変倍時の広角端と望遠端との焦点位置の差を補正してい
る。
【００３１】色分解プリズムＰＧにより３原色分解され
た各色画像がそれぞれ光学的にほぼ等価な位置に配置さ
れた各原色画像用の撮像素子ＦＰにより撮像される
（尚、以下の説明では１つの原色画像についてのみ説明
するが、他の原色画像についても同等である）。
た各色画像がそれぞれ光学的にほぼ等価な位置に配置さ
れた各原色画像用の撮像素子ＦＰにより撮像される
（尚、以下の説明では１つの原色画像についてのみ説明
するが、他の原色画像についても同等である）。
【００３２】第１の実施形態と同様に、左右２つの液晶
シャッターＳＬ，ＳＲは交互に開閉され、撮像素子ＦＰ
上に同一被写体の視差を有する左右２つの画像が交互に
時系列的に導かれる。液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉
に同期して、撮像素子ＦＰの左右の画像を取り込むため
の領域を切り替えるシフト動作がなされる。その際のシ
フト量は、被写体までの距離およびズーム位置に応じ
て、設定される。
シャッターＳＬ，ＳＲは交互に開閉され、撮像素子ＦＰ
上に同一被写体の視差を有する左右２つの画像が交互に
時系列的に導かれる。液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉
に同期して、撮像素子ＦＰの左右の画像を取り込むため
の領域を切り替えるシフト動作がなされる。その際のシ
フト量は、被写体までの距離およびズーム位置に応じ
て、設定される。
【００３３】左右の液晶シャッターＳＬ，ＳＲを、左右
の負屈折力の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと三角柱プリ
ズムＰとの間に配置することにより、左右の液晶シャッ
ターＳＬ，ＳＲへの軸外主光線の入射角度を小さくで
き、撮像素子ＦＰの撮像受光面全域における、液晶シャ
ッター遮断時の光もれを小さくすることができる。第１
レンズ群より被写体側に液晶シャッターを配置した場合
と比較して、第１レンズ群より三角柱プリズムＰ側に液
晶シャッターを配置した場合には、液晶シャッターへの
最大入射角を半分以下にすることができる。
の負屈折力の第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと三角柱プリ
ズムＰとの間に配置することにより、左右の液晶シャッ
ターＳＬ，ＳＲへの軸外主光線の入射角度を小さくで
き、撮像素子ＦＰの撮像受光面全域における、液晶シャ
ッター遮断時の光もれを小さくすることができる。第１
レンズ群より被写体側に液晶シャッターを配置した場合
と比較して、第１レンズ群より三角柱プリズムＰ側に液
晶シャッターを配置した場合には、液晶シャッターへの
最大入射角を半分以下にすることができる。
【００３４】また、光路合成手段である三角柱プリズム
Ｐより被写体側に負レンズ群を配置することにより、全
体としてレトロフォーカスの構成となるので、十分なバ
ックフォーカスが得られ易く、また広角化も容易とな
る。また、広角化に伴う液晶シャッター面の軸外主光線
の入射角度の増大に対しても、第１レンズ群を負屈折力
とすることで、絞り位置近傍の液晶シャッター面に対す
る軸外主光線角度を小さくすることができる。
Ｐより被写体側に負レンズ群を配置することにより、全
体としてレトロフォーカスの構成となるので、十分なバ
ックフォーカスが得られ易く、また広角化も容易とな
る。また、広角化に伴う液晶シャッター面の軸外主光線
の入射角度の増大に対しても、第１レンズ群を負屈折力
とすることで、絞り位置近傍の液晶シャッター面に対す
る軸外主光線角度を小さくすることができる。
【００３５】図８に示すように、撮影光学系内部のズー
ムレンズの被写体側に撮影光学系の入射瞳（絞り）を設
け、入射瞳位置において左右の画像の光路合成を行うよ
う三角柱プリズムＰを配置することにより、撮影光学系
の前玉径を小さくし、被写体側の軸外光束の広がりを押
さえることができるので、左右２つの反射ミラーＭＬ，
ＭＲや左右２つのシャッターＳＬ，ＳＲを小型化でき、
全体として小型の立体撮像装置が実現できる。
ムレンズの被写体側に撮影光学系の入射瞳（絞り）を設
け、入射瞳位置において左右の画像の光路合成を行うよ
う三角柱プリズムＰを配置することにより、撮影光学系
の前玉径を小さくし、被写体側の軸外光束の広がりを押
さえることができるので、左右２つの反射ミラーＭＬ，
ＭＲや左右２つのシャッターＳＬ，ＳＲを小型化でき、
全体として小型の立体撮像装置が実現できる。
【００３６】また、三角柱プリズムＰの左右２つの反射
面ＨＬ，ＨＲを挟む角度は、絞りＳＰによる有効光束の
ケラレや反射ミラーの小型化などを考慮して適宜設定す
ることができ、例えば７５度に設定することができる。
面ＨＬ，ＨＲを挟む角度は、絞りＳＰによる有効光束の
ケラレや反射ミラーの小型化などを考慮して適宜設定す
ることができ、例えば７５度に設定することができる。
【００３７】また、本実施形態の構成では、三角柱プリ
ズムＰによる左右の画像の光路合成を行った後に１つの
変倍光学系により変倍を行なうので、変倍時の左右像の
倍率誤差や左右の光軸のずれが発生しない利点がある。
ズムＰによる左右の画像の光路合成を行った後に１つの
変倍光学系により変倍を行なうので、変倍時の左右像の
倍率誤差や左右の光軸のずれが発生しない利点がある。
【００３８】また、光路合成手段と撮像素子との間に配
置された後側レンズ群により焦点合わせやズーミングを
行わせることで、左右の光軸ずれが発生せず非常に使い
易いものとすることができる。
置された後側レンズ群により焦点合わせやズーミングを
行わせることで、左右の光軸ずれが発生せず非常に使い
易いものとすることができる。
【００３９】以上のような本発明の実施形態において
は、さらなる光量調節のために、光量減衰フィルターを
第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと反射ミラーＭＬ，ＭＲと
の間や、第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと合成プリズムＰ
との間に、被写体の明るさに応じて、出し入れするよう
にしてもよい。
は、さらなる光量調節のために、光量減衰フィルターを
第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと反射ミラーＭＬ，ＭＲと
の間や、第１レンズ群１ＧＬ，１ＧＲと合成プリズムＰ
との間に、被写体の明るさに応じて、出し入れするよう
にしてもよい。
【００４０】さらに、反射ミラーＭＬ，ＭＲを上下方向
（図１，８の紙面と垂直の方向）を中心として回動可能
なように構成し、撮像素子ＦＰの画像取り込み領域のシ
フト量を減らしてもよい（シフト量を零にはしない）。
このとき、台形歪みは生じてしまうが、画像取り込み領
域のシフトをまったく行わない場合と比較して、台形歪
みの量を問題ないレベルまで減らすようにすることがで
きる。
（図１，８の紙面と垂直の方向）を中心として回動可能
なように構成し、撮像素子ＦＰの画像取り込み領域のシ
フト量を減らしてもよい（シフト量を零にはしない）。
このとき、台形歪みは生じてしまうが、画像取り込み領
域のシフトをまったく行わない場合と比較して、台形歪
みの量を問題ないレベルまで減らすようにすることがで
きる。
【００４１】また、三角柱プリズムＰはコストダウンの
ため２枚の平面ミラーで構成してもよい。また、反射ミ
ラーＭＬ，ＭＲを反射プリズムにて構成することによ
り、軸外光線の広がりを抑えて、さらなる小型化を実現
してもよい。
ため２枚の平面ミラーで構成してもよい。また、反射ミ
ラーＭＬ，ＭＲを反射プリズムにて構成することによ
り、軸外光線の広がりを抑えて、さらなる小型化を実現
してもよい。
【００４２】図９は、以上のような本発明の立体撮像装
置に使用される回路構成ブロック図を示す。測距装置Ａ
は、三角測距等の原理を利用して被写体までの距離を測
定し、被写体距離情報を出力する。ズーム位置検出装置
Ｂは、撮影レンズのズーム位置を検出しズーム位置情報
を出力する。光量制御装置（光量制御手段）Ｆは、左右
の液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉を上記の様式にて制
御する。演算装置Ｃは、測距装置Ａから出力される被写
体距離情報とズーム位置検出装置Ｂから出力されるズー
ム位置情報とに基づき、撮像素子Ｄの画像取り込み領域
を決定するための演算を行う。記憶装置Ｅは、撮像素子
Ｄから出力された画像情報を記憶する。
置に使用される回路構成ブロック図を示す。測距装置Ａ
は、三角測距等の原理を利用して被写体までの距離を測
定し、被写体距離情報を出力する。ズーム位置検出装置
Ｂは、撮影レンズのズーム位置を検出しズーム位置情報
を出力する。光量制御装置（光量制御手段）Ｆは、左右
の液晶シャッターＳＬ，ＳＲの開閉を上記の様式にて制
御する。演算装置Ｃは、測距装置Ａから出力される被写
体距離情報とズーム位置検出装置Ｂから出力されるズー
ム位置情報とに基づき、撮像素子Ｄの画像取り込み領域
を決定するための演算を行う。記憶装置Ｅは、撮像素子
Ｄから出力された画像情報を記憶する。
【００４３】演算装置Ｃからは、撮像素子Ｄに対して、
光量制御装置Ｆから出力されるシャッターの開閉信号に
同期して、左の液晶シャッターＳＬが開いている時に得
た左の画像情報を取り込むべく上記演算により決定され
た左側画像取り込み領域の画像取り込みを行う左側画像
取り込み動作と、右の液晶シャッターＳＲが開いている
時に得た右の画像情報を取り込むべく上記演算により決
定された右側画像取り込み領域の画像取り込みを行う右
側画像取り込み動作とを交互に行うように、指令が発せ
られる。
光量制御装置Ｆから出力されるシャッターの開閉信号に
同期して、左の液晶シャッターＳＬが開いている時に得
た左の画像情報を取り込むべく上記演算により決定され
た左側画像取り込み領域の画像取り込みを行う左側画像
取り込み動作と、右の液晶シャッターＳＲが開いている
時に得た右の画像情報を取り込むべく上記演算により決
定された右側画像取り込み領域の画像取り込みを行う右
側画像取り込み動作とを交互に行うように、指令が発せ
られる。
【００４４】左側および右側の各画像取り込み領域にお
ける左右方向の中心位置の光軸からのシフト量Ｓは、以
下の式 Ｓ＝ｆｏｂｊ＊（Ｌ／２）／（Ｌｏｂｊ−ｆｏｂｊ） ［ここで、Ｌ；撮影光学系の左側光軸と右側光軸との間
隔 ｆｏｂｊ；撮影光学系の全系の焦点距離 Ｌｏｂｊ；被写体距離］ で求められる（図５参照）。
ける左右方向の中心位置の光軸からのシフト量Ｓは、以
下の式 Ｓ＝ｆｏｂｊ＊（Ｌ／２）／（Ｌｏｂｊ−ｆｏｂｊ） ［ここで、Ｌ；撮影光学系の左側光軸と右側光軸との間
隔 ｆｏｂｊ；撮影光学系の全系の焦点距離 Ｌｏｂｊ；被写体距離］ で求められる（図５参照）。
【００４５】前記測距装置Ａにより被写体距離Ｌｏｂｊ
が出力され、前記ズーム位置検出装置Ｂにより広角端の
全系の焦点距離に対する任意のズーム位置での係数が出
力される（これによりｆｏｂｊが得られる）ことによ
り、上記式を用いて演算装置Ｃで画像取り込み領域のシ
フト量Ｓが算出される。
が出力され、前記ズーム位置検出装置Ｂにより広角端の
全系の焦点距離に対する任意のズーム位置での係数が出
力される（これによりｆｏｂｊが得られる）ことによ
り、上記式を用いて演算装置Ｃで画像取り込み領域のシ
フト量Ｓが算出される。
【００４６】また、シフト時の画像取り込み領域の左右
幅ＳＷＬＲは、以下の式 ＳＷＬＲ＝（ＷＬＲ／２−Ｓ）＊２ ［ここで、ＷＬＲ；撮像素子の有効領域の左右幅］ で求められる。また、シフト時の画像取り込み領域の上
下幅ＳＷＵＬは、ＳＷＬＲに任意の画面の縦横比を乗ず
ることにより決定することができる（図１０参照）。
幅ＳＷＬＲは、以下の式 ＳＷＬＲ＝（ＷＬＲ／２−Ｓ）＊２ ［ここで、ＷＬＲ；撮像素子の有効領域の左右幅］ で求められる。また、シフト時の画像取り込み領域の上
下幅ＳＷＵＬは、ＳＷＬＲに任意の画面の縦横比を乗ず
ることにより決定することができる（図１０参照）。
【００４７】演算装置Ｃでの以上の演算により、被写体
距離およびズーム位置の変化に対応した画像取り込み領
域の決定がなされる。
距離およびズーム位置の変化に対応した画像取り込み領
域の決定がなされる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の立体撮像装
置によれば、被写体距離または被写体距離及びズーム位
置に応じた撮像素子の画像取り込み領域のシフトがなさ
れるので、近距離撮影時にも左右２つの画像に台形歪み
が発生せず、すべての撮影距離について立体画像観察時
に左右２つの画像の融像が容易で不自然な立体的像面湾
曲の発生がなく非常に見やすいという利点がある。
置によれば、被写体距離または被写体距離及びズーム位
置に応じた撮像素子の画像取り込み領域のシフトがなさ
れるので、近距離撮影時にも左右２つの画像に台形歪み
が発生せず、すべての撮影距離について立体画像観察時
に左右２つの画像の融像が容易で不自然な立体的像面湾
曲の発生がなく非常に見やすいという利点がある。
【図１】本発明の第１実施形態の光学図。
【図２】従来例（交差法）の台形歪み発生の説明図。
【図３】従来例（交差法）の撮像素子上の左右像の説明
図。
図。
【図４】従来例（交差法）で撮影した立体画像の観察時
の説明図。
の説明図。
【図５】本発明の平行法の原理説明図。
【図６】本発明の平行法の撮像素子上の左右像の説明
図。
図。
【図７】本発明の平行法で撮影した立体画像の観察時の
説明図。
説明図。
【図８】本発明の第２実施形態の光学図。
【図９】本発明の回路構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の画像取り込み領域の説明図。
１ＧＬ，１ＧＲ 第１レンズ群 ２Ｇ 第２レンズ群 ３Ｇ 第３レンズ群 ４Ｇ 第４レンズ群 ５Ｇ 第５レンズ群 ６Ｇ 第６レンズ群 ＡＸＲ，ＡＸＬ 光軸 ＭＲ，ＭＬ 反射ミラー ＳＲ，ＳＬ 液晶シャッター Ｐ 三角柱プリズム ＰＧ 色分解プリズム ＦＰ 撮像素子 ＳＰ 絞り
Claims (14)
- 【請求項１】 同一被写体についての視差を有し互いに
異なる左右２つの画像を時系列的に交互に１つの撮像素
子に導くことで前記被写体の立体撮影を行う立体撮像装
置において、 左右２つの反射光学素子と、該反射光学素子をそれぞれ
介して前記左右２つの画像を交互に前記撮像素子に導く
ための光量制御手段と、前記左右２つの画像の光路を合
成する光路合成手段とを備え、前記撮像素子は少なくと
も前記被写体までの距離に応じて左右２つの画像で画像
取り込み領域を異ならせる画像取り込み領域のシフトを
行うものであることを特徴とする立体撮像装置。 - 【請求項２】 更に、前記光路合成手段より前記被写体
側に配置された左右２つの負屈折力の前側レンズ群と、
前記光路合成手段と前記撮像素子との間に配置された全
体として正屈折力の少なくとも１つのレンズ群からなる
後側レンズ群とを備えていることを特徴とする、請求項
１に記載の立体撮像装置。 - 【請求項３】 前記後側レンズ群は少なくとも２つのレ
ンズ群からなる変倍レンズ群を含み、前記撮像素子は少
なくとも前記被写体までの距離及び前記変倍レンズ群の
変倍位置の双方に応じて左右２つの画像で画像取り込み
領域のシフトを行うものであることを特徴とする、請求
項２に記載の立体撮像装置。 - 【請求項４】 前記後側レンズ群は前記光路合成手段と
前記変倍レンズ群との間に配置され前記被写体までの距
離の変化に伴うピントずれを補正するために光軸方向に
移動可能なレンズ群を含むことを特徴とする、請求項３
に記載の立体撮像装置。 - 【請求項５】 前記立体撮像装置の左右２つの光軸は前
記反射光学素子より前記被写体側において互いに平行と
されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか
に記載の立体撮像装置。 - 【請求項６】 前記反射光学素子は、上下方向を中心と
して回動可能とされており、その回動位置が前記画像取
り込み領域のシフト量を低減すべく前記被写体までの距
離に応じて設定されるものであることを特徴とする、請
求項１〜４のいずれかに記載の立体撮像装置。 - 【請求項７】 前記光量制御手段は前記光路合成手段と
前記前側レンズ群との間に配置されていることを特徴と
する、請求項１〜６のいずれかに記載の立体撮像装置。 - 【請求項８】 前記被写体までの距離を測定するための
測距装置と、該測距装置から出力される被写体距離情報
に基づき前記撮像素子での前記画像取り込み領域のシフ
ト量を演算する演算装置とを備えており、前記撮像素子
は前記光量制御手段の動作に同期して前記画像取り込み
領域のシフト動作を行うことを特徴とする、請求項１〜
７のいずれかに記載の立体撮像装置。 - 【請求項９】 前記被写体までの距離を測定するための
測距装置と、前記変倍レンズ群の変倍位置を検出するズ
ーム位置検出装置と、前記測距装置から出力される被写
体距離情報及び前記ズーム位置検出装置から出力される
変倍位置情報に基づき前記撮像素子での前記画像取り込
み領域のシフト量を演算する演算装置とを備えており、
前記撮像素子は前記光量制御手段の動作に同期して前記
画像取り込み領域のシフト動作を行うことを特徴とす
る、請求項３〜７のいずれかに記載の立体撮像装置。 - 【請求項１０】 前記撮像素子から出力される画像信号
を記憶する記憶装置を備えていることを特徴とする、請
求項１〜９のいずれかに記載の立体撮像装置。 - 【請求項１１】 被写体側において各々の光軸が平行な
一対の前方光学手段と、該一対の前方光学手段の各々の
光軸を重ね合わせる光学部材と、重ね合わされた光軸と
光軸が一致するように配置された後方光学手段と、撮像
素子とを有し、前記一対の前方光学手段の各々を透過す
る光の透過量を交互に変化させることにより、前記一対
の前方光学手段の各々を経た前記被写体の視差画像を時
系列的に交互に前記撮像素子上に形成する立体撮像装置
であって、前記一対の前方光学手段の各々を透過する光
の透過量を交互に変化させることに同期して前記撮像素
子上の画像取り込み領域を変化させることを特徴とする
立体撮像装置。 - 【請求項１２】 前記一対の前方光学手段は、前記被写
体からの光の透過量を制御するシャッターを各々有し、
各々のシャッターを透過する光の透過量を変化させるこ
とにより、前記被写体の視差画像を時系列的に交互に前
記撮像素子上に形成することを特徴とする、請求項１１
に記載の立体撮像装置。 - 【請求項１３】 前記一対の前方光学手段の光軸が重ね
合わされる位置、又はその近傍に絞りを有することを特
徴とする、請求項１１又は１２に記載の立体撮像装置。 - 【請求項１４】 前記後方光学手段は、焦点合わせ又は
変倍のため光軸方向に移動する複数のレンズ群を有する
ことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれかに記載
の立体撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025573A JP2001218230A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 立体撮像装置 |
| US09/771,982 US6751020B2 (en) | 2000-02-02 | 2001-01-30 | Stereoscopic image pickup system |
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|---|---|---|---|
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