JP2002112288A - Stereoscopic photographing optical unit and stereoscopic image photographing system - Google Patents

Stereoscopic photographing optical unit and stereoscopic image photographing system

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JP2002112288A
JP2002112288A JP2000300426A JP2000300426A JP2002112288A JP 2002112288 A JP2002112288 A JP 2002112288A JP 2000300426 A JP2000300426 A JP 2000300426A JP 2000300426 A JP2000300426 A JP 2000300426A JP 2002112288 A JP2002112288 A JP 2002112288A
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JP
Japan
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optical
stereoscopic
convergence
optical unit
unit
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JP2000300426A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetomo Tanaka
田中  秀知
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of a conventional stereoscopic image photographing system adopting adjustment of a camera interval of two cameras (base line length) through the movement of the cameras themselves in the case of stereoscopic photographing that has increased the size of the entire system and has simply caused optical axis deviation due to shock. SOLUTION: The stereoscopic image photographing unit of this invention has a left side optical system 100L and a right side optical system 100R and allows a single camera to photograph an image capable of stereoscopic vision through the left and right side optical systems and is provided with interval revision means (140, 141L.R or the like) that change a relative interval in the horizontal direction of the left side and right side optical systems.

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、ビデオカメラや電
子スチルカメラ等の撮影装置に用いられ、立体観察可能
な視差画像の撮影を行わせるための立体撮影光学ユニッ
トに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic photographing optical unit used for a photographing apparatus such as a video camera and an electronic still camera, and for photographing parallax images capable of stereoscopic observation.

【0002】[0002]

【従来の技術】立体観察可能な視差画像の撮影を行う装
置として、例えば特開平7−234461号公報にて提
案されているように、左右に配置した2台のカメラを用
いるものがある。このような立体撮影装置では、焦点距
離や対物距離又は輻輳距離に応じて適正な視差を創出で
きるように2台のカメラの左右方向間隔(基線長)を調
節することができる。
2. Description of the Related Art As an apparatus for photographing a parallax image capable of stereoscopic observation, there is an apparatus using two cameras arranged on the right and left as proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-234461. In such a three-dimensional imaging device, the horizontal distance (base line length) between the two cameras can be adjusted so that an appropriate parallax can be created according to the focal length, the object distance, or the convergence distance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報にて提案の立体撮影装置のように2台のカメラ間隔を
カメラ自体を移動させることにより調節する方式では、
装置全体が大型化するという問題がある。また、1台の
カメラの重量が大きいために、衝撃などにより簡単に光
軸ずれが発生するという問題もある。
However, in a system in which the distance between two cameras is adjusted by moving the cameras themselves, as in the stereoscopic photographing device proposed in the above publication,
There is a problem that the entire device becomes large. In addition, since the weight of one camera is large, there is a problem that the optical axis is easily shifted due to an impact or the like.

【0004】さらに、各カメラがズームレンズを使用す
る場合においては、左右のズームレンズに倍率差が生じ
たり、1台のカメラにおいてズーミングによる光軸中心
ずれが発生したりするおそれがあり、最終的に左右のカ
メラの光軸ずれの発生原因となるという問題がある。
Further, when each camera uses a zoom lens, there is a possibility that a difference in magnification occurs between the left and right zoom lenses, and a shift of the optical axis center due to zooming occurs in one camera. However, there is a problem that the optical axes of the left and right cameras are shifted.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手投】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、左側光学系および右側光学系を有
し、これら左側および右側光学系を通して単一のカメラ
に立体観察が可能な画像の撮影を行わせる立体撮影光学
ユニットにおいて、左側および右側光学系の左右方向に
おける相対間隔を変更する間隔変更手段を設けている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a left optical system and a right optical system, and allows a single camera to perform stereoscopic observation through these left and right optical systems. In a stereoscopic optical unit that captures a natural image, an interval changing unit that changes a relative interval in the left-right direction of the left and right optical systems is provided.

【0006】これにより、単一(1台)のカメラにより
左右の光軸ずれ等のない状態で視差画像を創出すること
を可能とするとともに、左右の光学系の基線長を焦点距
離や対物距離又は輻輳距離に応じて適切に調節すること
が可能となる。
[0006] This makes it possible to create a parallax image with a single (one) camera without displacement of the left and right optical axes, and to change the base line length of the left and right optical systems by the focal length and the object distance. Alternatively, it is possible to appropriately adjust according to the convergence distance.

【0007】しかも、カメラに比べて小型軽量な左右の
光学系(より具体的には、左右の反射光学素子等)を移
動させて基線長を変更することで、左右の光学系を駆動
する駆動系および光学ユニット全体も小型化できるとと
もに、振動・衝撃による光軸ずれが生じにくい強度を得
易くなる。
In addition, the left and right optical systems (more specifically, the left and right reflecting optical elements, etc.), which are smaller and lighter than the camera, are moved to change the base line length, thereby driving the left and right optical systems. The system and the entire optical unit can be reduced in size, and it is easy to obtain strength that is less likely to cause optical axis shift due to vibration and impact.

【0008】なお、上記間隔変更手段を各種情報に基づ
いて自動制御する制御手段を設けることもできるが、例
えば、左側および右側光学系の焦点距離情報と被写体距
離情報とに基づいて上記間隔変更手段を自動制御する制
御手段を設けることにより、ズーム光学系における焦点
距離および被写体距離に対して最適な基線長を自動設定
することが可能となる。
A control means for automatically controlling the distance changing means based on various information may be provided. For example, the distance changing means may be provided based on the focal length information of the left and right optical systems and the subject distance information. Is provided, it is possible to automatically set an optimum base line length for the focal length and the subject distance in the zoom optical system.

【0009】また、間隔変更手段が作動しても光軸輻輳
距離(ないし輻輳位置)を略一定に維持するために、左
側および右側光学系の光軸輻輳角等の輻輳状態を変更す
る輻輳変更手段を制御手段により自動制御するようにし
てもよい。これにより、撮影画像の立体感を変化させる
ことなく最適な基線長設定が可能となる。
Further, in order to keep the optical axis convergence distance (or convergence position) substantially constant even when the interval changing means is operated, a convergence change for changing the convergence state such as the optical axis convergence angle of the left and right optical systems. The means may be automatically controlled by the control means. This makes it possible to set the optimal base line length without changing the stereoscopic effect of the captured image.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1から図5に
は、本発明の第1実施形態である立体撮影光学ユニット
およびこれを備えた立体撮影システムの構成を示してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS. 1 to 5 show a configuration of a stereoscopic optical unit according to a first embodiment of the present invention and a stereoscopic imaging system including the same.

【0011】まず、図1から図4を用いて立体撮影光学
ユニットについて説明する。この立体撮影光学ユニット
は、前群を構成する左側光学系101Lおよび右側光学
系101Rと、これら左右の光学系101L,101R
から入射した光束を、図5に示すカメラに導く後群光学
系200とを有して構成されている。
First, the stereoscopic optical unit will be described with reference to FIGS. The stereoscopic optical unit includes a left optical system 101L and a right optical system 101R constituting a front unit, and left and right optical systems 101L and 101R.
And a rear group optical system 200 for guiding a light beam incident from the camera to the camera shown in FIG.

【0012】前群のうち、101L,101Rはミラー
(反射光学素子)であり、102L,102Rは固定の
第1レンズ群である。また、103L,103Rはカメ
ラ側に設けられたCCDの電荷蓄積時間に同期して制御
される液晶シャッターを構成するLCDである。さら
に、104は左右2つの反射面を有するプリズムであ
る。
In the front group, 101L and 101R are mirrors (reflection optical elements), and 102L and 102R are fixed first lens groups. Reference numerals 103L and 103R denote LCDs constituting liquid crystal shutters that are controlled in synchronization with a charge accumulation time of a CCD provided on the camera side. Reference numeral 104 denotes a prism having two left and right reflection surfaces.

【0013】後群において、105は焦点調節を行うた
めに光軸方向に進退可能な第2レンズ群であり、106
は変倍調節を行うために光軸方向に進退可能な第3レン
ズ群である。
In the rear group, reference numeral 105 denotes a second lens group which can advance and retreat in the optical axis direction for performing focus adjustment.
Reference numeral denotes a third lens group that can advance and retreat in the optical axis direction to perform zooming adjustment.

【0014】107は変倍補正を行うために光軸方向に
進退可能な第4レンズ群であり、108は一定の被写体
距離において、本光学ユニットの望遠域から広角域で一
定のた結像点を保つために光軸方向に進退調節可能な第
5レンズ群である。
Reference numeral 107 denotes a fourth lens group which can advance and retreat in the direction of the optical axis in order to perform zooming correction. Reference numeral 108 denotes a fixed image forming point from the telephoto range to the wide-angle range of the optical unit at a fixed subject distance. This is a fifth lens group that can be advanced and retracted in the optical axis direction in order to maintain the above condition.

【0015】111L,111Rはそれぞれ、ミラー1
01L,101Rを接着により保持するミラー保持枠で
あり、112L,112Rは第1レンズ群102L,1
02Rを保持する第1レンズ群枠である。113L,1
13Rはそれぞれ第1レンズ群枠112L,112Rと
LCD103L,103Rを保持するLCD保持枠であ
り、114はプリズム104を保持固定するためのプリ
ズム押えである。
111L and 111R are mirrors 1 respectively.
01L and 101R are mirror holding frames for holding by bonding, and 112L and 112R are first lens groups 102L and 1R.
It is a first lens group frame that holds 02R. 113L, 1
13R is an LCD holding frame for holding the first lens group frames 112L and 112R and LCDs 103L and 103R, respectively, and 114 is a prism holder for holding and fixing the prism 104.

【0016】115は第2レンズ群105を保持する第
2レンズ群枠であり、116は第3レンズ群106を保
持する第3レンズ群枠である。117は第4レンズ群1
07を保持する第4レンズ群枠であり、118は第5レ
ンズ群108を保持する第5レンズ群枠である。
Reference numeral 115 denotes a second lens group frame for holding the second lens group 105, and reference numeral 116 denotes a third lens group frame for holding the third lens group 106. 117 is the fourth lens group 1
Reference numeral 07 denotes a fourth lens group frame that holds the seventh lens group, and reference numeral 118 denotes a fifth lens group frame that holds the fifth lens group 108.

【0017】119は第2レンズ群105に不要光が入
射することを防ぐフロントキャップであり、120は第
2レンズ群枠115から第5レンズ群枠118までを内
包しフロントキャップ119を保持する固定鏡筒であ
る。
Numeral 119 denotes a front cap for preventing unnecessary light from entering the second lens group 105. Numeral 120 denotes a fixed part which includes the second lens group frame 115 to the fifth lens group frame 118 and holds the front cap 119. It is a lens barrel.

【0018】121は各LCD103L,103Rを各
LCD保持枠113L,113Rに押さえ込むためのL
CD押えであり、122はフロントキャップ119に保
持される絞りユニットである。
Reference numeral 121 denotes an L for pressing the LCDs 103L and 103R into the LCD holding frames 113L and 113R.
A CD holder 122 is an aperture unit that is held by the front cap 119.

【0019】123は第2レンズ群枠115を光軸方向
に進退駆動するフォーカスカム溝が形成され、固定鏡筒
120に嵌合しているFカム環である。124は第3レ
ンズ群枠116と第4レンズ群枠117を光軸方向に進
退駆動するズームカム溝が形成され、固定鏡筒120に
嵌合しているZカム環である。
Reference numeral 123 denotes an F cam ring which is formed with a focus cam groove for driving the second lens group frame 115 forward and backward in the optical axis direction and is fitted to the fixed lens barrel 120. Reference numeral 124 denotes a Z cam ring which has a zoom cam groove for driving the third lens group frame 116 and the fourth lens group frame 117 to move forward and backward in the optical axis direction, and is fitted to the fixed lens barrel 120.

【0020】125は第5レンズ群枠118を光軸方向
に進退駆動するバックフォーカスカム溝が形成され、固
定鏡筒120に嵌合しているBFカム環である。126
は固定鏡筒120に固定され、本光学ユニットをカメラ
に対して着脱可能に位置決め固定するためのレンズマウ
ントである。
Reference numeral 125 denotes a BF cam ring formed with a back focus cam groove for driving the fifth lens group frame 118 forward and backward in the optical axis direction and fitted in the fixed lens barrel 120. 126
Is a lens mount fixed to the fixed lens barrel 120 for detachably positioning and fixing the optical unit with respect to the camera.

【0021】127は第2レンズ群枠115に固定され
たカムピンである。このカムピン127は、固定鏡筒1
20に光軸と平行に延びるよう形成された直進溝とFカ
ム環123に形成されたフォーカスカム溝とに係合して
いる。このため、Fカム環123が光軸回りで回動する
と、第2レンズ群枠115は、直進溝によりガイドされ
ながら、フォーカスカム溝のカム作用によって光軸方向
に進退する。
Reference numeral 127 denotes a cam pin fixed to the second lens group frame 115. This cam pin 127 is fixed
20 is engaged with a rectilinear groove formed to extend parallel to the optical axis and a focus cam groove formed in the F cam ring 123. Therefore, when the F cam ring 123 rotates around the optical axis, the second lens group frame 115 moves in the optical axis direction by the cam action of the focus cam groove while being guided by the rectilinear groove.

【0022】128,129はそれぞれ、第3レンズ群
枠116および第4レンズ群枠117に固定されたカム
ピンである。これらカムピンは、固定鏡筒120に光軸
と平行に延びるように形成された直進溝とZカム環12
4に形成されたズームカム溝とに係合している。このた
め、Zカム環124が光軸回りで回動すると、第3レン
ズ群枠116および第4レンズ群枠117は、直進溝に
よりガイドされながらズームカム溝のカム作用によって
光軸方向に進退する。
Reference numerals 128 and 129 denote cam pins fixed to the third lens group frame 116 and the fourth lens group frame 117, respectively. These cam pins have a straight groove formed in the fixed barrel 120 so as to extend in parallel with the optical axis and a Z cam ring 12.
4 is engaged with a zoom cam groove formed in the zoom lens. Therefore, when the Z cam ring 124 rotates around the optical axis, the third lens group frame 116 and the fourth lens group frame 117 advance and retreat in the optical axis direction by the cam action of the zoom cam groove while being guided by the rectilinear grooves.

【0023】130は第5レンズ群枠118に固定され
たカムピンである。このカムピン130は、固定鏡筒1
20に光軸と平行に延びるように形成された直進溝とB
Fカム環125に形成されたバックフォーカスカム溝と
に係合している。このため、BFカム環125が光軸回
りで回動すると、第5レンズ群枠118は直進溝により
光軸方向にガイドされながらバックフォーカスカム溝の
カム作用により光軸方向に進退する。
Reference numeral 130 denotes a cam pin fixed to the fifth lens group frame 118. The cam pin 130 is fixed to the fixed barrel 1
20 and a straight groove formed so as to extend parallel to the optical axis and B
It is engaged with a back focus cam groove formed on the F cam ring 125. Therefore, when the BF cam ring 125 rotates around the optical axis, the fifth lens group frame 118 advances and retreats in the optical axis direction due to the cam action of the back focus cam groove while being guided in the optical axis direction by the rectilinear grooves.

【0024】このように構成された光学ユニットでは、
左右の光学系101L,101Rを設けたこと、ミラー
101L,101Rによって入射光軸をプリズム104
の反射面に向けて折り曲げることおよび左右の光学系1
01L,101Rからの入射光軸をプリズム104にて
単一化(合成)することを除き。通常の1本のレンズ鏡
筒と同様に構成されている。
In the optical unit configured as described above,
The left and right optical systems 101L and 101R are provided, and the incident optical axis is changed by the prisms 104 by the mirrors 101L and 101R.
To the reflecting surface of the left and right optical system 1
Except that the incident optical axes from 01L and 101R are unified (combined) by the prism 104. It has the same configuration as a single normal lens barrel.

【0025】但し、左右の光学系101L,101R内
にLCD102L,102Rを配置することを考慮し、
第1レンズ群102L,102Rと第2レンズ群105
L,105Rとの間隔を適正に設定するとともに、光学
系全体として各収差の補正も考慮する。
However, in consideration of disposing the LCDs 102L and 102R in the left and right optical systems 101L and 101R,
First lens group 102L, 102R and second lens group 105
The distance between L and 105R is set appropriately, and correction of each aberration is taken into consideration in the optical system as a whole.

【0026】次に、本光学ユニットにおける基線長可変
機構(間隔変更手段)および輻輳調節機構(輻輳変更手
段)を中心に説明する。まず、基線長可変機構について
説明する。
Next, a description will be given mainly of a variable base length mechanism (interval changing means) and a convergence adjusting mechanism (convergence changing means) in the optical unit. First, the variable base length mechanism will be described.

【0027】131L,103Rはミラー保持枠111
L,111Rを保持するミラーステージである。132
L,132Rはミラー保持枠111L,111Rに接着
固定され、ミラーステージ131L,131Rの円錐軸
受け部にて保持されるミラー回転軸である。133L,
133Rはミラーステージ131L,131Rが左右方
向内側に駆動される際に、これら精度が要求される部材
の他の部材との干渉を防ぐために設けられたMINスト
ッパーである。
Reference numerals 131L and 103R denote mirror holding frames 111.
This is a mirror stage that holds L and 111R. 132
L and 132R are mirror rotation axes that are adhesively fixed to the mirror holding frames 111L and 111R and are held by conical bearings of the mirror stages 131L and 131R. 133L,
133R is a MIN stopper provided to prevent interference between the mirror stages 131L and 131R, which are required to be accurate, when the mirror stages 131L and 131R are driven inward in the left-right direction.

【0028】また、134L,134Rはミラーステー
ジ131L,131Rが左右方向外側に駆動される際
に、他の部材との干渉を防ぐために設けられたMAXス
トッパーである。
Reference numerals 134L and 134R denote MAX stoppers provided to prevent interference with other members when the mirror stages 131L and 131R are driven outward in the left-right direction.

【0029】140は基線長可変駆動のためのBL(B
ASELINE)モーターであり、141L,141R
はBLモーター140の出力軸先端に保持されているB
Lスクリュウ軸である。
Reference numeral 140 denotes a BL (B
ASELINE) motor, 141L, 141R
Is B held at the tip of the output shaft of the BL motor 140
It is an L screw shaft.

【0030】ここで、図3に示すように、ミラーステー
ジ131L,131Rの下端部には、前群の全ての部品
を最終的に保持する前群ステーション150のベース部
150Bの左右それぞれに左右方向に延びるように形成
されたレール部150Aに係合可能なガイド部131G
が形成されている。これにより、ミラーステージ131
L,131Rは、前群ステーション150に対してレー
ル部150Aに沿って左右方向に移動可能となってい
る。
Here, as shown in FIG. 3, the lower ends of the mirror stages 131L and 131R are provided on the left and right sides of the base 150B of the front group station 150 which finally holds all the components of the front group. Guide portion 131G that can be engaged with rail portion 150A formed so as to extend
Are formed. Thereby, the mirror stage 131
L and 131R are movable in the left-right direction with respect to the front group station 150 along the rail section 150A.

【0031】また、ミラーステージ131L,131R
の下部には、BLスクリュウ軸141L,141Rを貫
通されるとともにこのBLスクリュウ軸141L,14
1Rに噛み合う雌ネジ部131Mが形成されている。こ
のため、BLモーター140が作動し、BLスクリュウ
軸141L,141Rが回転すると、ミラーステージ1
31L,131Rが左右方向に駆動され、両ミラー10
1L,101Rの左右方向相対間隔(つまりは、基線
長)が変化する。なお、両ミラーステージ131L,1
31Rの駆動方向は互いに反対方向になっている。
The mirror stages 131L, 131R
Are passed through the BL screw shafts 141L and 141R and the BL screw shafts 141L and 141R.
A female screw portion 131M that meshes with 1R is formed. Therefore, when the BL motor 140 operates and the BL screw shafts 141L and 141R rotate, the mirror stage 1 is rotated.
31L and 131R are driven in the left-right direction,
The relative distance between the left and right directions of 1L and 101R (that is, the base line length) changes. In addition, both mirror stages 131L, 1
The driving directions of 31R are opposite to each other.

【0032】なお、各BLスクリュウ軸141L,14
1RはBLモーター140の出力軸に対して位相調節が
可能となっており、これにより、ミラーステージ131
L,131Rのそれぞれの左右方向の初期位置を独立し
て調節可能な位置調節機構(位置調節手段)が構成され
る。
Each of the BL screw shafts 141L, 14L
1R can be adjusted in phase with respect to the output shaft of the BL motor 140, whereby the mirror stage 131 can be adjusted.
A position adjusting mechanism (position adjusting means) capable of independently adjusting the initial position of each of the L and 131R in the left-right direction is configured.

【0033】142はミラーステージ131L,131
Rが所定の初期位置に位置しているか否かを検出するた
めのBLフォトインタラプタであり、143はBLフォ
トインタラプタ142を保持するBLフォト押えであ
る。
142 is a mirror stage 131L, 131
A BL photo interrupter 143 for detecting whether or not R is located at a predetermined initial position. Reference numeral 143 denotes a BL photo presser holding the BL photo interrupter 142.

【0034】152L,152Rは保護ガラスであり、
151は保護ガラス152L,152Rを保持し、前群
ステーション150の左右前端に保持される保護ガラス
枠である。
152L and 152R are protective glasses,
Reference numeral 151 denotes a protective glass frame that holds the protective glasses 152L and 152R and is held at the left and right front ends of the front group station 150.

【0035】153はプリズム104を保持し、前群ス
テーション150の上部に保持されるプリズムホルダー
である。
A prism holder 153 holds the prism 104 and is held above the front group station 150.

【0036】ここで、ミラーステージ131L,131
R周辺の構成について説明する。160L,160R
は、ミラーステージ131L,131Rにビス止め固定
される軸調節ベースであり、ミラー回転軸132L,1
32Rの一端を受けるものである。
Here, the mirror stages 131L, 131
The configuration around the R will be described. 160L, 160R
Is an axis adjustment base fixed to the mirror stages 131L and 131R by screws, and the mirror rotation axes 132L and 1
It receives one end of 32R.

【0037】161L,161Rは軸押えバネであり、
基端部が軸調節ベース160L,160Rにビス止めさ
れている。ミラー回転軸132L,132Rの端部は半
球形状に形成されており、軸押えバネ161L,161
Rの先端部をミラー回転軸132L,132Rの端部
に、その軸方向に対して略45度の方向から接触させる
ことで、ミラー回転軸132L,132Rの軸方向およ
び軸直交方向の両方におけるガタを除去することができ
る。
161L and 161R are shaft holding springs,
The base end is screwed to the shaft adjustment bases 160L and 160R. The ends of the mirror rotating shafts 132L and 132R are formed in a hemispherical shape, and the shaft pressing springs 161L and 161 are formed.
By contacting the tip of the R with the ends of the mirror rotation shafts 132L and 132R from a direction substantially at 45 degrees to the axial direction, the play in both the axial direction and the axis orthogonal direction of the mirror rotation shafts 132L and 132R is performed. Can be removed.

【0038】162L,162Rはミラーステージ13
1L,131Rに対するミラー回転軸132L,132
Rの傾き調節を行ってミラー101L,101Rの光軸
(入射光軸)300L,300Rの主として上下方向の
調節を行うための調節つまみであり、163L,163
Rはミラー回転軸132L,132Rの傾き調節ガタを
除去するためのバネである。
162L and 162R are mirror stages 13
Mirror rotation shafts 132L, 132 for 1L, 131R
163L, 163 are adjustment knobs for adjusting the inclination of R to mainly adjust the optical axes (incident optical axes) 300L, 300R of the mirrors 101L, 101R mainly in the vertical direction.
R is a spring for removing the play of adjusting the tilt of the mirror rotation shafts 132L and 132R.

【0039】ここで、調節つまみ162L,162Rの
操作によるミラー回転軸132L,132Rの傾き調節
が必要な理由について説明する。左右に分離された光軸
が設計値よりも左右方向にずれていても、撮影および撮
影後の実写鑑賞においてほとんど影響はない。但し、レ
ンズ基本光軸300に対して、左右のミラー光軸300
L,300Rの輻輳位置がずれるので、輻輳制御上の問
題は残る。
Here, the reason why it is necessary to adjust the tilt of the mirror rotation shafts 132L and 132R by operating the adjustment knobs 162L and 162R will be described. Even if the optical axes separated to the left and right are shifted from the design value in the left-right direction, there is almost no effect on the photographing and the real-life viewing after the photographing. However, with respect to the lens basic optical axis 300, the left and right mirror optical axes 300
Since the positions of convergence of L and 300R are shifted, a problem in congestion control remains.

【0040】一方、左右のミラー光軸300L,300
Rが上下方向に許容限度を越えてずれると、立体映像の
鑑賞時に鑑賞者に疲労感を生じさせ易い等の影響が報告
されている。このため、本実施形態では、左右のミラー
光軸300L,300Rの上下方向ずれを除去又は軽減
する手段として、上述したミラー回転軸132L,13
2Rの傾き調節を通じてミラー光軸300L,300R
の上下方向調節を行える光軸調節機構(光軸調節手段)
を設けている。
On the other hand, left and right mirror optical axes 300L, 300
It has been reported that if R is shifted beyond the allowable limit in the vertical direction, the viewer may easily feel tired when viewing the stereoscopic video. For this reason, in the present embodiment, the mirror rotation shafts 132L and 13L described above are used as means for removing or reducing the vertical displacement of the left and right mirror optical axes 300L and 300R.
Mirror optical axis 300L, 300R through 2R tilt adjustment
Axis Adjusting Mechanism (Optical Axis Adjusting Means) for Vertical Adjustment
Is provided.

【0041】具体的には、軸調節ベース160L,16
0Rに形成されたガイド部160Gがミラーステージ1
31L,131Rの上部に設けられたレール部131A
に係合しており、調節つまみ162L,162Rをそれ
ぞれ回転操作すると、軸調節ベース160L,160R
がレール部131Aに沿って移動することで、ミラー回
転軸132L,132Rの傾き調節が行われる。なお、
調節後は、図3(b)中に示すビスBにより軸調節ベー
ス160L,160Rをミラーステージ131L,13
1Rに固定することにより、ミラー回転軸132L,1
32Rの傾き状態が維持される。
Specifically, the shaft adjustment bases 160L, 16L
The guide 160G formed in the OR stage is the mirror stage 1
Rail portion 131A provided above 31L, 131R
When the adjustment knobs 162L, 162R are rotated, respectively, the shaft adjustment bases 160L, 160R
Moves along the rail portion 131A, thereby adjusting the tilt of the mirror rotation shafts 132L and 132R. In addition,
After the adjustment, the axis adjustment bases 160L and 160R are moved to the mirror stages 131L and 131L by the screws B shown in FIG.
1R, the mirror rotation shaft 132L, 1
The tilted state of 32R is maintained.

【0042】このようにミラー回転軸132L,132
Rの傾き調節を可能とすることで、ミラー101L,1
01Rの面傾きを防止し、結果として前述した基線長変
更により生じる左右光軸の上下方向のずれ発生を防止す
るものである。
As described above, the mirror rotation shafts 132L, 132
By allowing the inclination of R to be adjusted, mirrors 101L and 101L can be adjusted.
01R is prevented from tilting, and as a result, the occurrence of vertical displacement of the left and right optical axes caused by the change in the base line length is prevented.

【0043】なお、図示はしていないが、ビスBと軸調
節ベース160L,160Rとの間に弾性部材(例え
ば、バネワッシャー)を配置し、調節時における軸調節
ベース160L,160Rの浮き上がりを防止して、高
精度に調節可能とすることが望ましい。
Although not shown, an elastic member (for example, a spring washer) is arranged between the screw B and the shaft adjustment bases 160L and 160R to prevent the shaft adjustment bases 160L and 160R from floating during adjustment. Thus, it is desirable to be able to adjust with high precision.

【0044】次に、輻輳調節機構について説明する。こ
こで、輻輳角とは、分離した左右のミラー光軸300
L,300Rが互いに交差する角度をいい、輻輳位置
(距離)とはその交差位置(距離)である。
Next, the congestion adjusting mechanism will be described. Here, the convergence angle refers to the separated left and right mirror optical axes 300.
The angle at which L and R intersect each other, and the convergence position (distance) is the intersection position (distance).

【0045】ここで、撮影時においては、被写体距離と
輻輳距離とを一致させるか輻輳距離を被写体距離よりも
若干長く設定するのが好ましいことが経験上知られてい
る。この理想的な輻輳距離を設定するために、本実施形
態においては、ミラー101L,101Rを左右(水
平)方向に回転可能としている。
Here, it has been known from experience that it is preferable to match the subject distance with the convergence distance or set the convergence distance to be slightly longer than the subject distance during photographing. In order to set this ideal convergence distance, in the present embodiment, the mirrors 101L and 101R are rotatable in left and right (horizontal) directions.

【0046】図4において、ミラー回転軸132L,1
32Rは両端が球形状に形成されており、このミラー回
転軸132L,132Rの下端を受けるようミラーステ
ージ131L,131Rに形成された軸受け部は、その
下端部分が下向き円錐形状に形成されている。このた
め、上述した軸押えバネ161L,161Rによりミラ
ー回転軸132L,132Rが軸受け部の円錐形状部分
に押圧されることにより、ミラー回転軸132L,13
2Rはガタなく回転可能に保持される。
In FIG. 4, the mirror rotation shaft 132L, 1
Both ends of the mirror 32R are formed in a spherical shape, and the lower ends of the bearings formed on the mirror stages 131L and 131R to receive the lower ends of the mirror rotating shafts 132L and 132R are formed in a downward conical shape. For this reason, the mirror rotating shafts 132L, 132R are pressed by the conical portions of the bearing portions by the above-described shaft pressing springs 161L, 161R, so that the mirror rotating shafts 132L, 13L are pressed.
2R is rotatably held without play.

【0047】ミラー保持枠111L,111Rには中央
部に向かって延びるアーム部111Aが設けられてお
り、これらアーム部111Aの先端に形成された溝部に
は、FKスリーブ171に設けられたピン171Pが係
合している。
The mirror holding frames 111L and 111R are provided with arms 111A extending toward the center. Pins 171P provided on the FK sleeve 171 are provided in grooves formed at the ends of the arms 111A. Is engaged.

【0048】図3において、輻輳角変更のための駆動力
を発生するであるFKモーター(ステッピングモータ
ー)であり、181はFKスリーブ171に連結され、
FKモーター180の出力軸に設けられたスクリュウ軸
部に噛み合うFKラックである。
In FIG. 3, an FK motor (stepping motor) for generating a driving force for changing the convergence angle is connected to an FK sleeve 171;
The FK rack meshes with a screw shaft provided on the output shaft of the FK motor 180.

【0049】172はFKスリーブ171を前後方向に
ガイドするFKガイドバーであり、173はFKスリー
ブ171のFKガイドバー172を中心とする回転を防
止するためのFK回り止めバーである。
Reference numeral 172 denotes an FK guide bar for guiding the FK sleeve 171 in the front-rear direction. Reference numeral 173 denotes an FK detent bar for preventing the FK sleeve 171 from rotating around the FK guide bar 172.

【0050】なお、FKガイドバー172およびFK回
り止めバー173は、その被写体側をFKバー押さえ1
70により保持され、結像側を前群ステーション150
にて保持されている。また、FKモーター180および
FKバー押えは前群ステーション150に保持されてい
る。
The FK guide bar 172 and the FK detent bar 173 hold the subject side with the FK bar holding member 1.
70, and the imaging side is set to the front group station 150.
Is held at The FK motor 180 and the FK bar presser are held at the front group station 150.

【0051】このように構成された輻輳調節機構では、
FKモーター180が作動し、スクリュウ軸部が回転す
ると、これに噛み合っているFKラック181がFKス
リーブ171を伴って前後方向に進退する。これによ
り、FKスリーブ171のピン171Pに係合したアー
ム部111Aとともにミラー保持枠111L,111R
がミラー回転軸132L,132Rを中心に前後方向に
揺動され、ミラー101L,101Rの回転方向配置角
度、つまりはミラー光軸300L,300Rの輻輳角お
よび輻輳位置(距離)が変更される。
In the congestion adjusting mechanism configured as described above,
When the FK motor 180 operates and the screw shaft rotates, the FK rack 181 meshing with the screw shaft moves forward and backward with the FK sleeve 171. Thus, the mirror holding frames 111L and 111R together with the arm 111A engaged with the pin 171P of the FK sleeve 171.
Is swung in the front-rear direction about the mirror rotation axes 132L and 132R, and the arrangement angle in the rotation direction of the mirrors 101L and 101R, that is, the convergence angle and the convergence position (distance) of the mirror optical axes 300L and 300R are changed.

【0052】なお、FKモーター180に設けられたス
クリュウ軸部とFKガイドバー172との平行度が出な
い場合にいわゆるこじり力が発生するのを防止するため
に、FKラック181をFKスリーブ171に対して上
下方向に回動可能に連結し、さらにFKラック181を
FKスリーブ171に設けられた弾性部材によって前後
方向の一方に片寄せすることにより、FKラック181
とFKスリーブ171との連結部の前後方向ガタを除去
している。
The FK rack 181 is connected to the FK sleeve 171 in order to prevent a so-called twisting force from being generated when the degree of parallelism between the screw shaft provided on the FK motor 180 and the FK guide bar 172 is not sufficient. The FK rack 181 is rotatably connected in the vertical direction, and the FK rack 181 is biased to one side in the front-rear direction by an elastic member provided on the FK sleeve 171.
The play in the front-rear direction at the connection between the FK sleeve 171 and the FK sleeve 171 is eliminated.

【0053】また、182はFKスリーブ171の前後
方向位置(つまりは、ミラー101L,101Rの回転
方向配置角度)は、FKホトインタラプタ182により
検出されるFKスリーブ171の初期位置から、ステッ
ピングモータであるFKモーター180に印加した駆動
パルス数をカウントすることによって検出される。
Reference numeral 182 denotes a stepping motor in which the position of the FK sleeve 171 in the front-rear direction (that is, the angle in the rotational direction of the mirrors 101L and 101R) is determined from the initial position of the FK sleeve 171 detected by the FK photointerrupter 182. It is detected by counting the number of drive pulses applied to the FK motor 180.

【0054】なお、FKモーター180は、DCモータ
ーやリニアアクチュエーターでもよく、FKホトインタ
ラプタ182に代えて、テンショメーターや、MR素子
とホトインタラプタの組み合わせたものを用いてもよ
い。
The FK motor 180 may be a DC motor or a linear actuator. Instead of the FK photointerrupter 182, a tension meter or a combination of an MR element and a photointerrupter may be used.

【0055】図5には、以上説明した光学ユニットおよ
びカメラの電気的回路構成を示している。
FIG. 5 shows an electric circuit configuration of the optical unit and the camera described above.

【0056】この図において、光学ユニット側の501
は、この光学ユニットの作動制御を司るレンズマイコン
(制御手段)である。このレンズマイコン501には、
光学ユニットの作動制御に必要な各種データ等が記憶保
持されたEEPROM502が接続されている。
In this figure, 501 on the optical unit side
Is a lens microcomputer (control means) for controlling the operation of the optical unit. This lens microcomputer 501 includes:
An EEPROM 502 in which various data necessary for controlling the operation of the optical unit are stored is connected.

【0057】また、絞りユニット122を駆動する絞り
アクチュエータ507には、絞りATCドライバ511
が接続されており、この絞りATCドライバ511はレ
ンズマイコン501からの制御信号に応じて絞りアクチ
ュエータ507を駆動する。
A diaphragm actuator 507 for driving the diaphragm unit 122 includes a diaphragm ATC driver 511.
The aperture ATC driver 511 drives an aperture actuator 507 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0058】第2レンズ群(フォーカスレンズ群)10
5をカム駆動するためのFカム環123を回転駆動する
フォーカスアクチュエータ508には、フォーカスAT
Cドライバ512が接続されており、このフォーカスA
TCドライバ512はレンズマイコン501からの制御
信号に応じてフォーカスアクチュエータ508を駆動す
る。
Second lens group (focus lens group) 10
The focus actuator 508 for rotating and driving the F cam ring 123 for driving the cam 5 has a focus AT
C driver 512 is connected, and the focus A
The TC driver 512 drives the focus actuator 508 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0059】第3および第4レンズ群(ズームレンズ
群)106,107をカム駆動するためのZカム環12
4を回転駆動するズームアクチュエータ509には、ズ
ームATCドライバ513が接続されており、このズー
ムATCドライバ513はレンズマイコン501からの
制御信号に応じてズームアクチュエータ509を駆動す
る。
Z cam ring 12 for driving the third and fourth lens groups (zoom lens groups) 106 and 107 by cam
A zoom ATC driver 513 is connected to a zoom actuator 509 that rotationally drives the zoom actuator 4, and the zoom ATC driver 513 drives the zoom actuator 509 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0060】第5レンズ群(BFレンズ群)108をカ
ム駆動するためのBFカム環124を回転駆動するBF
アクチュエータ510には、BFATCドライバ514
が接続されており、このBFATCドライバ514はレ
ンズマイコン501からの制御信号に応じてBFアクチ
ュエータ510を駆動する。
BF for rotationally driving a BF cam ring 124 for driving the fifth lens group (BF lens group) 108
The actuator 510 includes a BFATC driver 514
The BFATC driver 514 drives the BF actuator 510 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0061】絞りユニット,第2レンズ群、第3および
第4レンズ群、第5レンズ群が所定の初期位置に位置し
ていか否かを検出するためのセンサー503〜506が
設けられており、レンズマイコン501は、これらセン
サー503〜506からの信号に基づいてアクチュエー
タ507〜510の駆動量制御を行う。
There are provided sensors 503 to 506 for detecting whether the aperture unit, the second lens group, the third and fourth lens groups, and the fifth lens group are located at predetermined initial positions. The lens microcomputer 501 controls the driving amounts of the actuators 507 to 510 based on the signals from the sensors 503 to 506.

【0062】LCDドライバ521,522は、レンズ
マイコン501からの制御信号に応じて左右のLCD1
13L,113Rを駆動する。
The LCD drivers 521 and 522 respond to the control signal from the lens microcomputer 501 to the left and right LCD 1s.
13L and 113R are driven.

【0063】基線長ATCドライバ515は、レンズマ
イコン501からの制御信号に応じてBLモーター(基
線長アクチュエータ)140を駆動する。
The base line ATC driver 515 drives the BL motor (base line length actuator) 140 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0064】ここで、本光学ユニットには、基線長を使
用者が任意に設定する際に操作する基線長操作ダイヤル
517が設けられている。基線長操作ダイヤル517が
操作されると、その操作量に応じた信号がレンズマイコ
ン501に入力され、レンズマイコン501は入力信号
に応じた制御信号を基線長ATCドライバ515に送出
する。
Here, the optical unit is provided with a base length operation dial 517 which is operated when the user sets the base length arbitrarily. When the base length operation dial 517 is operated, a signal corresponding to the operation amount is input to the lens microcomputer 501, and the lens microcomputer 501 sends a control signal corresponding to the input signal to the base length ATC driver 515.

【0065】輻輳ATCドライバ516は、レンズマイ
コン501からの制御信号に応じてFKモーター(輻輳
アクチュエータ)180を駆動する。
The convergence ATC driver 516 drives an FK motor (convergence actuator) 180 according to a control signal from the lens microcomputer 501.

【0066】ここで、本光学ユニットには、ミラー光軸
300L,300Rの輻輳角(つまりは輻輳位置ないし
距離)を使用者が任意に設定する際に操作する輻輳操作
ダイヤル518が設けられている。輻輳操作ダイヤル5
18が操作されると、その操作量に応じた信号がレンズ
マイコン501に入力され、レンズマイコン501は入
力信号に応じた制御信号を輻輳ATCドライバ516に
送出する。
Here, the optical unit is provided with a convergence operation dial 518 which is operated when the user arbitrarily sets the convergence angle (that is, the convergence position or distance) of the mirror optical axes 300L and 300R. . Congestion operation dial 5
When the button 18 is operated, a signal corresponding to the operation amount is input to the lens microcomputer 501, and the lens microcomputer 501 sends a control signal corresponding to the input signal to the congestion ATC driver 516.

【0067】BLフォトインタラプタ(基線長センサ
ー)142およびFKフォトインタラプタ(輻輳センサ
ー)182はレンズマイコン501に接続されており、
それぞれミラーステージ131L,131Rが左右方向
初期位置に位置するときおよびFKスリーブ171が前
後方向初期位置に位置するときに検出信号をレンズマイ
コン501に入力する。レンズマイコン501は、この
検出信号が入力された時点を基準として、上記操作ダイ
ヤル517,518からの入力信号に応じたBLモータ
ー140およびFKモーター180の駆動量(つまり
は、基線長および輻輳角又は輻輳距離)制御を行う。
The BL photo interrupter (base line length sensor) 142 and the FK photo interrupter (convergence sensor) 182 are connected to the lens microcomputer 501.
A detection signal is input to the lens microcomputer 501 when the mirror stages 131L and 131R are located at the initial position in the left-right direction and when the FK sleeve 171 is located at the initial position in the front-rear direction. The lens microcomputer 501 drives the BL motor 140 and the FK motor 180 in accordance with the input signals from the operation dials 517 and 518 (that is, the base line length and the convergence angle or the convergence angle) based on the time when the detection signal is input. (Convergence distance) control.

【0068】一方、カメラの530はこのカメラの作動
制御を司どるカメラマイコンである。このカメラマイコ
ン530は、光学ユニットを通して形成された画像を光
電変換により撮影するCCD540の作動も制御する。
なお、カメラマイコン530とレンズマイコン501は
互いに通信可能に接続されており、カメラ側で検出した
光学ユニットの焦点距離情報や、被写体の距離情報や輝
度情報等をレンズマイコン501に送信する。レンズマ
イコン501は、これら送信された情報に基づいてアク
チュエータ507〜510を制御し、カメラに適正な撮
影を行わせる。
On the other hand, a camera microcomputer 530 controls the operation of the camera. The camera microcomputer 530 also controls the operation of the CCD 540 that captures an image formed through the optical unit by photoelectric conversion.
Note that the camera microcomputer 530 and the lens microcomputer 501 are communicably connected to each other, and transmit to the lens microcomputer 501 focal length information of the optical unit detected by the camera side, distance information and luminance information of the subject, and the like. The lens microcomputer 501 controls the actuators 507 to 510 based on the transmitted information, and causes the camera to perform appropriate photographing.

【0069】なお、本実施形態においては、機械的なス
トッパー133,134によりミラーステージ131
L,131Rの左右方向移動範囲を制限する場合につい
て説明したが、電気的に移動範囲を制限するようにして
もよい。
In this embodiment, the mirror stages 131 are provided by mechanical stoppers 133 and 134.
Although the case where the left and right movement ranges of L and 131R are limited has been described, the movement range may be electrically limited.

【0070】例えば、BLモーター140としてステッ
ピングモーターを採用する場合、BLフォトインタラプ
タ142にてミラーステージ131L,131Rの初期
位置を検出させ、そこからの最大許容駆動パルス数内で
駆動制御する。また、BLモーター140としてDCモ
ーターを採用する場合においては、BLフォトインタラ
プタ142の代わりにミラーステージ131L,131
Rの絶対位置検出が可能なポテンショメーターを設け、
許容移動量をミラーステージ131L,131Rに合わ
せてEEPROM502に書き込み、その許容移動量範
囲内で駆動制御する。
For example, when a stepping motor is used as the BL motor 140, the BL photo interrupter 142 detects the initial positions of the mirror stages 131L and 131R, and controls the drive within the maximum allowable number of drive pulses therefrom. When a DC motor is used as the BL motor 140, the mirror stages 131L and 131L are used instead of the BL photointerrupter 142.
Provide a potentiometer that can detect the absolute position of R,
The allowable movement amount is written into the EEPROM 502 in accordance with the mirror stages 131L and 131R, and the drive is controlled within the allowable movement amount range.

【0071】(第2実施形態)図6には、本発明の第2
実施形態である立体撮影光学ユニットにおけるミラース
テージ周辺の構成を示している。なお、左右のミラース
テージ周辺の構成は同じであるため、図6には左側のミ
ラーステージ周辺の構成のみを示している。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
2 illustrates a configuration around a mirror stage in the stereoscopic optical unit according to the embodiment. Since the configuration around the left and right mirror stages is the same, FIG. 6 shows only the configuration around the left mirror stage.

【0072】この図において、231Lはミラーステー
ジ、232Lはミラー回転軸、241Lは第1実施形態
と同様のBLモーター(図示せず)により駆動されるB
Lスクリュウ軸、250は前群ステーション、260L
は軸調節ベース、261Lは軸押えバネ、290はミラ
ーステージ231Lを左右方向(基線長可変方向)にガ
イドするBLガイドバー、291はミラーステージ23
1LのBLガイドバー290を中心とする回転を防止す
るためのBL回り止めバーである。
In this figure, 231L is a mirror stage, 232L is a mirror rotating shaft, and 241L is driven by a BL motor (not shown) similar to the first embodiment.
L screw axis, 250 is front group station, 260L
Is a shaft adjustment base, 261L is a shaft pressing spring, 290 is a BL guide bar for guiding the mirror stage 231L in the left-right direction (base line variable direction), and 291 is the mirror stage 23
This is a BL detent bar for preventing rotation about the 1 L BL guide bar 290.

【0073】292L,293LはBLガイドバー29
0を保持するBLガイドバー押えであり、294L,2
95LはBL回り止めバー291を保持するBL回り止
めバー押えである。
292L and 293L are BL guide bars 29
0 is the BL guide bar presser holding 294L, 2
Reference numeral 95L denotes a BL detent bar presser that holds the BL detent bar 291.

【0074】296はミラーステージ231Lに対して
第1実施形態と同様に連結され、BLスクリュウ軸24
1Lに噛み合うBLラックである。
Reference numeral 296 denotes a mirror stage connected to the mirror stage 231L in the same manner as in the first embodiment.
It is a BL rack that meshes with 1L.

【0075】本実施形態は、第1実施形態においてミラ
ーステージ131Lのガイドを1本のレールで構成した
ものを、2本のガイドバー(BLガイドバー290およ
びBL回り止めバー291)に置き換えたものである。
This embodiment is different from the first embodiment in that the guide of the mirror stage 131L is constituted by one rail, but is replaced by two guide bars (BL guide bar 290 and BL detent bar 291). It is.

【0076】これにより、ミラー光軸の上下方向のずれ
防止をある程度長い距離を有する2点間にて保証するこ
とができ、第1実施形態に比べて精度上有利な構成とな
る。
As a result, the vertical displacement of the mirror optical axis can be prevented from being prevented between two points having a certain distance, which is advantageous in terms of accuracy as compared with the first embodiment.

【0077】(第3の実施例)図7には、本発明の第3
実施形態である立体撮影光学ユニットの光学的構成を示
している。なお、本実施形態の光学的構成は第1実施形
態と同じであり、図6には光学素子のみを示している。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
1 illustrates an optical configuration of a stereoscopic optical unit according to an embodiment. Note that the optical configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and FIG. 6 shows only the optical element.

【0078】第1実施形態では、ミラー101L,10
1Rを左右方向(H方向)に移動させて基線長を変更す
る場合について説明したが、本実施形態では、ミラー1
01L,101Rを左右方向斜め前側(F方向)に移動
させて基線長を変更する。
In the first embodiment, the mirrors 101L and 101L
The case where the base line length is changed by moving the 1R in the left-right direction (H direction) has been described.
01L and 101R are moved diagonally forward in the left-right direction (F direction) to change the base line length.

【0079】本実施形態によれば、ミラー101L,1
01RをF方向に移動させることにより、H方向に移動
させる第1実施形態の場合に比べて、ミラー101L,
101Rの面積を小さくすることができる。また、F方
向に移動させる場合は、基線長変更のためのアクチュエ
ータを左右独立に設ける必要があるが、デッドスベース
であるミラー背面等の有効利用が可能である。
According to the present embodiment, the mirrors 101L, 1
By moving 01R in the F direction, the mirrors 101L, 101L,
The area of 101R can be reduced. When moving in the F direction, actuators for changing the base line length need to be provided independently on the left and right sides, but the dead-base, such as the back of the mirror, can be used effectively.

【0080】また、光学ユニットの構成上、ミラー10
1L,101Rを左右方向斜め後側(R方向)に移動さ
せて基線長を変更するようにしてもよい。
Also, due to the configuration of the optical unit, the mirror 10
The base length may be changed by moving the 1L and 101R diagonally rearward in the left-right direction (R direction).

【0081】なお、基線長変更のためのミラー101
L,101Rの移動方向は第1実施形態や本実施形態の
方向に限定されるものではなく、光軸分離方向の2軸が
含まれる平面と略平行に移動できるものであればよい。
The mirror 101 for changing the base line length
The moving directions of L and 101R are not limited to the directions of the first embodiment and the present embodiment, but may be any as long as they can move substantially parallel to a plane including two axes of the optical axis separation direction.

【0082】(第4実施形態)図8および図9には、本
発明の第4実施形態である立体撮影光学ユニットの制御
の内容を示している。
(Fourth Embodiment) FIGS. 8 and 9 show the contents of control of a stereoscopic optical unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【0083】第1実施形態では、基線長および輻輳距離
を使用者が任意に設定できるようにした場合について説
明したが、レンズマイコン501が所定のプログラムに
従って基線長や輻輳距離を自動制御するようにしてもよ
い。
In the first embodiment, the case has been described where the user can arbitrarily set the base line length and the convergence distance. However, the lens microcomputer 501 automatically controls the base line length and the convergence distance according to a predetermined program. You may.

【0084】図8には、基線長変更に応じて輻輳距離を
自動制御する場合のマップを示している。図8におい
て、縦軸は輻輳駆動用のステッピングモーター(例え
ば、FKモーター180)のステップ数(FK量)を示
し、横軸は輻輳距離を示している。また、マップライン
は代表的な基線長におけるFK量と輻輳距離との関係を
示している。
FIG. 8 shows a map in the case where the convergence distance is automatically controlled according to the change in the base line length. 8, the vertical axis indicates the number of steps (FK amount) of a stepping motor (for example, FK motor 180) for driving convergence, and the horizontal axis indicates the convergence distance. The map line shows the relationship between the FK amount and the convergence distance at a representative base line length.

【0085】例えば、BL=60(基線長間隔60m
m)の場合、無限遠の輻輳距離に対応するFK量を0ス
テップとした場合、至近ではFK量は200ステップと
なる。もし、基線長が60mmに固定されている光学ユ
ニットであれば、このBL=60の1本のマップライン
上で制御すればよい。
For example, BL = 60 (base line interval 60 m
In the case of m), when the FK amount corresponding to the convergence distance at infinity is set to 0 step, the FK amount is 200 steps at a close distance. If the optical unit has a fixed base length of 60 mm, the control may be performed on one map line of BL = 60.

【0086】しかし基線長が40〜100mmの間で変
更可能とする場合は、BL=40〜BL=100のグラ
フラインに沿って制御する必要がある。
However, if the base line length can be changed between 40 and 100 mm, it is necessary to control along the graph line of BL = 40 to BL = 100.

【0087】具体的な制御としては、基線長を変えても
一定の輻輳距離を維持するように輻輳角を変更する制御
が考えられる。例えば、輻輳距離1.5mで基線長40
mmの場合にはFK量=P1.5m1(基線長40mm
設定で輻輳距離1.5mのときのFKモーター180の
駆動パルス数であり、末尾の1は第1例であることを示
す)であり、ここから基線長を変化させて100mmと
した場合は、FK量=P1.5m2(基線長100mm
設定で輻輳距離1.5mのときのFKモーター180の
駆動パルス数であり、末尾の2は第2例であることを示
す)となるステップへと駆動する。
As a specific control, it is conceivable to change the convergence angle so as to maintain a constant convergence distance even when the base line length is changed. For example, a convergence distance of 1.5 m and a base line length of 40
mm, FK amount = P1.5m1 (base line length 40 mm
The number of drive pulses of the FK motor 180 when the convergence distance is 1.5 m in the setting, and the last one indicates that it is the first example), and when the base line length is changed to 100 mm, FK amount = P1.5m2 (base line length 100mm
The number of drive pulses of the FK motor 180 when the convergence distance is 1.5 m in the setting, and the last 2 indicates the second example).

【0088】また、ズーム光学ユニットにおいては、焦
点距離により最適な基線長に自動的に制御する場合も考
えられる。この場合を図9のフローチャートを用いて説
明する。
Further, in the zoom optical unit, there may be a case where the base line length is automatically controlled to an optimum base line length depending on the focal length. This case will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0089】まず、ステップ(図ではSと略す)01に
おいて、オート制御のスイッチがONしたことを確認す
ると、S02においてカメラマイコン530からレンズ
マイコン501に通信された光学ユニットの焦点距離情
報を読み込む。
First, in step (abbreviated as S in the figure) 01, when it is confirmed that the automatic control switch is turned on, the focal length information of the optical unit communicated from the camera microcomputer 530 to the lens microcomputer 501 is read in S02.

【0090】次に、S03においてカメラマイコン53
0からレンズマイコン501に通信された被写体距離情
報を、S04で現在の基線長(例えば、BLモーターの
初期位置からの回転量に基づいて演算する)を読み込
む。そして、S05において、焦点距離情報と被写体距
離情報とから最適な基線長を演算し、S06にて現在の
基線長を変更する必要があれば、基線長変更のための駆
動を行うと同時に、そのままでは輻輳距離が変動してし
まうので、図8に示すマップラインに沿って輻輳距離補
正駆動(輻輳角の変更駆動)を行う。その後、S07に
おいて焦点距離変化の監視を行い、S08でオート制御
スイッチがOFFになるまでS01からS08を繰り返
す。
Next, in S03, the camera microcomputer 53
The subject distance information communicated to the lens microcomputer 501 from 0 is read in S04 at the current base line length (for example, calculated based on the amount of rotation of the BL motor from the initial position). Then, in S05, an optimum base line length is calculated from the focal length information and the subject distance information. If it is necessary to change the current base line length in S06, driving for changing the base line length is performed, and at the same time, Since the convergence distance fluctuates, the convergence distance correction drive (drive to change the convergence angle) is performed along the map line shown in FIG. Thereafter, the change in the focal length is monitored in S07, and S01 to S08 are repeated until the automatic control switch is turned off in S08.

【0091】現実的には、オート制御スイッチがONの
ままでは、不意のズーミングをした場合又は被写体距離
が変化した場合に基線長が勝手に変化してしまい、撮影
中の撮影条件が変化することによって使用者に不都合が
生じるおそれがある。このため、オート制御スイッチと
してワンプッシュによりONし、プッシュ解除によりO
FFするタイプのもの又はON後一定時間の経過により
OFFするタイプのもの等、短時間のみONして初期条
件設定の目安としての利用を考える。
In reality, if the auto control switch is kept ON, sudden zooming or a change in the subject distance will cause the base line length to change arbitrarily, resulting in a change in shooting conditions during shooting. This may cause inconvenience to the user. Therefore, it is turned on by one push as an automatic control switch, and
Consider a type that is turned on only for a short time, such as a type that performs FF or a type that turns off after a certain period of time after being turned on, and is used as a guide for initial condition setting.

【0092】なお、本実施形態にて説明した制御は例に
過ぎず、他の基線長および輻輳状態の変更制御を行うよ
うにしてもよい。
The control described in the present embodiment is merely an example, and another control of changing the base line length and the congestion state may be performed.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一(1台)のカメラにより左右の光軸ずれ等のない状
態で視差画像を創出することができるとともに、間隔変
更手段により左右の光学系の基線長を焦点距離や対物距
離又は輻輳距離に応じて適切に調節することができる。
As described above, according to the present invention,
A single (single) camera can create a parallax image without any deviation of the left and right optical axes, and the base length of the left and right optical systems can be changed to the focal length, the object distance or the convergence distance by the interval changing means. It can be adjusted accordingly.

【0094】しかも、カメラに比べて小型軽量な左右の
光学系(より具体的には、左右の反射光学素子等)を移
動させて基線長を変更するようにしているので、左右の
光学系を駆動する駆動系および光学ユニット全体も小型
化することができるとともに、振動・衝撃による光軸ず
れが生じにくい強度を得易くすることができる。
Further, since the left and right optical systems (more specifically, the left and right reflecting optical elements, etc.), which are smaller and lighter than the camera, are moved to change the base line length, the left and right optical systems are changed. The driving system to be driven and the optical unit as a whole can be reduced in size, and it is possible to easily obtain a strength that does not easily cause an optical axis shift due to vibration or impact.

【0095】なお、上記間隔変更手段を各種情報に基づ
いて自動制御する制御手段を設けることもできるが、例
えば、左側および右側光学系の焦点距離情報と被写体距
離情報とに基づいて上記間隔変更手段を自動制御する制
御手段を設ければ、ズーム光学系における焦点距離およ
び被写体距離に対して最適な基線長を自動設定すること
ができる。
It is also possible to provide a control means for automatically controlling the distance changing means based on various information. For example, the distance changing means may be provided based on the focal length information of the left and right optical systems and the subject distance information. Is provided, the optimal base line length can be automatically set for the focal length and the subject distance in the zoom optical system.

【0096】また、間隔変更手段が作動しても光軸輻輳
距離を略一定に維持するために、左側および右側光学系
の光軸輻輳状態を変更する輻輳変更手段を制御手段によ
り自動制御するようにしてもよい。これにより、撮影画
像の立体感を変化させることなく最適な基線長設定を行
うことができる。
Further, in order to keep the optical axis convergence distance substantially constant even when the interval changing means operates, the control means automatically controls the convergence changing means for changing the optical axis convergence state of the left and right optical systems. It may be. This makes it possible to set the optimum base line length without changing the stereoscopic effect of the captured image.

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

【図1】本発明の第1実施形態である立体撮影光学ユニ
ットの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a stereoscopic imaging optical unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記立体撮影光学ユニットの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of the stereoscopic optical unit.

【図3】上記立体撮影光学ユニットの部分構成図。FIG. 3 is a partial configuration view of the stereoscopic optical unit.

【図4】上記立体撮影光学ユニットの部分構成図。FIG. 4 is a partial configuration diagram of the stereoscopic optical unit.

【図5】上記立体撮影光学ユニットおよびカメラから構
成される立体撮影システムの電気回路ブロック図。
FIG. 5 is an electric circuit block diagram of a stereoscopic imaging system including the stereoscopic optical unit and a camera.

【図6】本発明の第2実施形態である立体撮影光学ユニ
ットの構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a stereoscopic imaging optical unit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態である立体撮影光学ユニ
ットの構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a stereoscopic optical unit according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施形態である立体撮影光学ユニ
ットの制御マップ。
FIG. 8 is a control map of a stereoscopic optical unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】上記第4実施形態の立体撮影光学ユニットの制
御フローチャート。
FIG. 9 is a control flowchart of the stereoscopic optical unit according to the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100L 左側光学系 100R 右側光学系 101L,101R ミラー 102L,102R 第1レンズ群 103L,103R LCD(液晶シャッター) l04 プリズム 105 第2レンズ群 106 第3レンズ群 107 第4レンズ群 108 第5レンズ群 111L,111R ミラー保持枠 112L,112R 第1レンズ群枠 113L,113R LCD保持枠 114 プリズム押え 115 第2レンズ群枠 116 第3レンズ群枠 117 第4レンズ群枠 118 第5レンズ群枠 119 フロントキャップ 120 固定鏡筒 121 LCD押え 122 絞りユニツト 123 Fカム環 124 Zカム環 125 BFカム環 126 レンズマウント 127,128,129,130 カムピン 131L,131R,231L ミラーステージ 132L,132R,232L ミラー回転軸 133,134 ストッパー 140 BLモーター 141,241 BLスクリュー軸 142 BLフォトインタラプタ 150,250 前群ステーション 151 保護ガラス枠 152 保護ガラス 153 プリズムホルダー 160L,160R,260L 軸調節ベース 161L,161R,260L 軸押えバネ 162 調節つまみ 163 バネ 170 FKバー押え 171 FKスリーブ 172 FKガイドバー 173 FK回し止めバー 180 FKモーター 181 FKラック 182 FKフォトインタラプタ 290L BLガイドバー 291L BL回り止めバー 296L BLラック 100L Left optical system 100R Right optical system 101L, 101R Mirror 102L, 102R First lens group 103L, 103R LCD (liquid crystal shutter) 104 Prism 105 Second lens group 106 Third lens group 107 Fourth lens group 108 Fifth lens group 111L , 111R Mirror holding frame 112L, 112R First lens group frame 113L, 113R LCD holding frame 114 Prism holder 115 Second lens group frame 116 Third lens group frame 117 Fourth lens group frame 118 Fifth lens group frame 119 Front cap 120 Fixed lens barrel 121 LCD holder 122 Aperture unit 123 F cam ring 124 Z cam ring 125 BF cam ring 126 Lens mount 127, 128, 129, 130 Cam pin 131 L, 131 R, 231 L Mirror stage 132 , 132R, 232L Mirror rotation shaft 133, 134 Stopper 140 BL motor 141, 241 BL screw shaft 142 BL photo interrupter 150, 250 Front group station 151 Protective glass frame 152 Protective glass 153 Prism holder 160L, 160R, 260L Axis adjustment base 161L, 161R, 260L Shaft holding spring 162 Adjusting knob 163 Spring 170 FK bar holding 171 FK sleeve 172 FK guide bar 173 FK rotation stop bar 180 FK motor 181 FK rack 182 FK photo interrupter 290L BL guide bar 291L BL rotation stop bar

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 左側光学系および右側光学系を有し、こ
れら左側および右側光学系を通して単一のカメラに立体
観察が可能な画像の撮影を行わせる立体撮影光学ユニッ
トにおいて、 前記左側および右側光学系の左右方向における相対間隔
を変更する間隔変更手段を有することを特徴とする立体
撮影光学ユニット。
1. A stereoscopic optical unit having a left optical system and a right optical system and allowing a single camera to photograph an image capable of stereoscopic observation through the left optical system and the right optical system. A stereoscopic optical unit having an interval changing means for changing a relative interval of the system in the left-right direction.
【請求項2】 前記間隔変更手段は、前記左側および右
側光学系を連動駆動することを特徴とする請求項1に記
載の立体撮影光学ユニット。
2. The stereoscopic optical unit according to claim 1, wherein the interval changing unit drives the left and right optical systems in conjunction with each other.
【請求項3】 前記間隔変更手段に、前記左側および右
側光学系をそれぞれ独立に位置調節可能な位置調節機構
を設けたことを特徴とする請求項1に記載の立体撮影光
学ユニット。
3. A stereoscopic optical unit according to claim 1, wherein said interval changing means is provided with a position adjusting mechanism capable of independently adjusting the positions of said left and right optical systems.
【請求項4】 前記間隔変更手段による前記左側および
右側光学系の駆動範囲を機械的又は電気的に制限する駆
動範囲制限手段を有することを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載の立体撮影光学ユニット。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a driving range limiting unit that mechanically or electrically limits a driving range of the left and right optical systems by the interval changing unit. Stereoscopic optical unit.
【請求項5】 前記左側および右側光学系がそれぞれ反
射光学素子を有して構成されており、 前記間隔変更手段は、前記各反射光学素子の左右方向に
おける相対間隔を変更することを特徴とする請求項1か
ら4のいずれかに記載の立体撮影光学ユニット。
5. The optical system according to claim 1, wherein the left and right optical systems each include a reflecting optical element, and wherein the interval changing unit changes a relative interval between the respective reflecting optical elements in the left-right direction. The stereoscopic imaging optical unit according to claim 1.
【請求項6】 前記左側および右側光学系の光軸を上下
方向において調節可能とする光軸調節手段を有すること
を特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の立体撮
影光学ユニット。
6. A stereoscopic optical unit according to claim 1, further comprising an optical axis adjusting means for adjusting the optical axes of said left and right optical systems in a vertical direction.
【請求項7】 前記間隔変更手段は、使用者操作に応じ
て作動することを特徴とする請求項1から6のいずれか
に記載の立体撮影光学ユニット。
7. A stereoscopic optical unit according to claim 1, wherein said interval changing means operates in response to a user operation.
【請求項8】 各種情報に基づいて前記間隔変更手段を
自動制御する制御手段を有することを特徴とする請求項
1から6のいずれかに記載の立体撮影光学ユニット。
8. The stereoscopic optical unit according to claim 1, further comprising control means for automatically controlling said interval changing means based on various information.
【請求項9】 前記制御手段は、前記左側および右側光
学系の焦点距離情報と被写体距離情報とに基づいて前記
間隔変更手段を自動制御することを特徴とする請求項8
に記載の立体撮影光学ユニット。
9. The apparatus according to claim 8, wherein the control unit automatically controls the interval changing unit based on focal length information of the left and right optical systems and subject distance information.
The stereoscopic imaging optical unit according to 1.
【請求項10】 前記左側および右側光学系の光軸輻輳
状態を変更する輻輳変更手段を有しており、 前記間隔変更手段の作動に伴い前記左側および右側光学
系の光軸輻輳距離を略一定に維持するよう前記輻輳変更
手段を作動させる制御手段を有することを特徴とする請
求項7から9のいずれかに記載の立体撮影光学ユニッ
ト。
10. A convergence changing means for changing an optical axis convergence state of the left and right optical systems, wherein the optical axis convergence distance of the left and right optical systems is substantially constant with the operation of the interval changing means. 10. The stereoscopic optical unit according to claim 7, further comprising a control unit that operates the convergence changing unit so as to maintain the convergence.
【請求項11】 前記左側および右側光学系がそれぞれ
反射光学素子を有して構成されており、 前記輻輳変更手段は、前記各反射光学素子の配置角度を
変更することを特徴とする請求項10に記載の立体撮影
光学ユニット。
11. The optical system according to claim 10, wherein each of the left and right optical systems includes a reflective optical element, and wherein the convergence changing means changes an arrangement angle of each of the reflective optical elements. The stereoscopic imaging optical unit according to 1.
【請求項12】 請求項1から11のいずれかに記載の
立体撮影光学ユニットを備え、この立体撮影光学ユニッ
トを通じて立体観察可能な画像を撮影するカメラとを有
して構成されることを特徴とする立体画像撮影システ
ム。
12. A stereoscopic imaging optical unit according to claim 1, further comprising: a camera for photographing an image which can be stereoscopically observed through the stereoscopic optical unit. 3D image capturing system.
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