JP2010128308A - Optical device and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は立体写真撮影用の光学装置および撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical apparatus and an imaging apparatus for stereoscopic photography.
カメラの撮影レンズに装着して視差を有する2画像を撮像面上に並べて形成する立体写真撮影用光学装置が知られている。これにより、例えばリバーサルフィルムで撮影された2画像を二眼ビューアーを用いて立体視することができる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述した従来の立体写真撮影用光学装置では、ベストの立体写真は特定の被写体距離でしか得られないという問題がある。 However, the above-described conventional stereoscopic photography optical device has a problem that the best stereoscopic photography can be obtained only at a specific subject distance.
(1) 請求項1の発明は、対象からの第1光束を偏向して光学系の第1視野に入射させる第1偏向部材と、対象からの第1光束と視差を有する第2光束を偏向して光学系の第1視野とは異なる第2視野に入射させる第2偏向部材と、第1偏向部材と第2偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節する調節手段とを備える。
(2) 請求項2の発明は、請求項1に記載の光学装置において、第1偏向部材は第1反射面を有し、第2偏向部材は第1反射面に対向する第2反射面を有し、調節手段は、第1反射面と第2反射面との相対的な角度を調節する。
(3) 請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の光学装置において、調節手段は、第1偏向部材による第1光束の偏向方向と第2偏向部材による第2光束の偏向方向とを均等に調整する。
(4) 請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学装置において、光学系は焦点調節可能であり、調節手段は、光学系の焦点調節状態に応じて偏向方向を調節する。
(5) 請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学装置と、光学系による像を撮像する撮像素子とを備える撮像装置である。
(6) 請求項6の発明は、請求項5に記載の撮像装置において、調節手段は、第1偏向部材と第2偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節することにより、光学系に関して撮像素子と共役な対象側の位置において第1視野の像と第2視野の像とを一致させる。
(7) 請求項7の発明は、請求項5または請求項6に記載の撮像装置において、光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備え、調節手段は、焦点検出手段による焦点検出結果と光学系の光軸方向における位置とに応じて第1および第2の変更部材の少なくとも一方の変更方向を調節する。
(1) The invention according to claim 1 deflects the first light beam that deflects the first light beam from the object and enters the first field of view of the optical system, and the second light beam that has parallax from the first light beam from the object. A second deflecting member that is incident on a second field of view different from the first field of view of the optical system, and an adjusting unit that adjusts the deflection direction of at least one of the first deflecting member and the second deflecting member.
(2) According to a second aspect of the present invention, in the optical device according to the first aspect, the first deflection member has a first reflection surface, and the second deflection member has a second reflection surface facing the first reflection surface. The adjusting means adjusts a relative angle between the first reflecting surface and the second reflecting surface.
(3) According to a third aspect of the present invention, in the optical device according to the first or second aspect, the adjusting means includes a deflection direction of the first light beam by the first deflection member and a deflection of the second light beam by the second deflection member. Adjust the direction evenly.
(4) According to a fourth aspect of the present invention, in the optical device according to any one of the first to third aspects, the optical system is adjustable in focus, and the adjusting means is deflected in accordance with the focus adjustment state of the optical system. Adjust the direction.
(5) The invention of claim 5 is an image pickup apparatus comprising the optical device according to any one of
(6) According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging device according to the fifth aspect, the adjusting means adjusts the deflection direction of at least one of the first deflecting member and the second deflecting member, so that the image sensor with respect to the optical system The image of the first visual field and the image of the second visual field are made to coincide with each other at a position on the object side conjugate with the image.
(7) According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the fifth or sixth aspect, the image pickup apparatus further includes a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the optical system, and the adjustment unit is a focus detection result by the focus detection unit The change direction of at least one of the first and second change members is adjusted according to the position of the optical system in the optical axis direction.
本発明によれば、任意の撮影距離における被写体に対して最良の立体写真を撮影することができる。 According to the present invention, the best three-dimensional photograph can be taken with respect to a subject at an arbitrary photographing distance.
本願発明をデジタルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本願発明はデジタルカメラに限定されず、例えばフィルムカメラなどにも適用することができる。 An embodiment in which the present invention is applied to a digital camera will be described. The present invention is not limited to a digital camera, and can be applied to, for example, a film camera.
図1は一実施の形態のデジタルカメラの構造を示す断面図である。一実施の形態のデジタルカメラ1は、立体写真撮影用光学アダプター2、撮影レンズ3およびカメラボディ4から構成される。立体写真撮影用光学アダプター2は撮影レンズ3の前端部に着脱可能に構成されており、また撮影レンズ3はカメラボディ4に着脱可能に構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a digital camera according to an embodiment. A
立体写真撮影用光学アダプター2は、対向して配置された一対の第1光路偏向ミラー21および第2光路偏向ミラー22と、これらの光路偏向ミラー21と22の中央に(撮影レンズ3の光軸上に)配置されるプリズム23と、第1光路偏向ミラー21の光路偏向角度を調節する第1アクチュエーター24と、第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を調節する第2アクチュエーター25とを備え、撮影レンズ3の撮影視野を中央で二分してそれぞれに対して視差を有する第1像と第2像を分離形成する。また、撮影レンズ3はレンズ31、絞り32、これらの光学部材を駆動制御する駆動制御装置33などを備えている。さらに、カメラボディ4はCCDやCMOSなどの撮像素子41、制御装置42などを備えている。
The
図2(a)は撮影レンズ3の光軸Lを含む平面における撮影光束の断面図であり、撮影光路を示す。図2(a)に示すように、立体写真撮影用光学アダプター2の第1光路偏向ミラー21、第2光路偏向ミラー22およびプリズム23によって、被写体からの光束を撮影レンズによる撮影視野の第1視野と第2視野に二分して入射させる。被写体からの第1光束は、第1光路偏向ミラー21とプリズム23を反射し、撮影レンズ3の第1視野に入射して撮像素子41の撮像面41aへ導かれ、図2(b)に示すように撮像面に被写体の第1像を形成する。同様に、被写体からの第2光束は、第2光路偏向ミラー22とプリズム23を反射し、撮影レンズ3の第2視野に入射して撮像素子41の撮像面41aへ導かれ、図2(b)に示すように撮像面に被写体の第1像と視差を有する第2像を形成する。この一実施の形態では、図2(b)に示すように、第1像の中心へ至る光束を第1視野の中央光束と呼び、第2像の中心へ至る光束を第2視野の中央光束と呼ぶ。
FIG. 2A is a cross-sectional view of the photographing light beam in a plane including the optical axis L of the photographing
第1アクチュエーター24は第1光路偏向ミラー21の光路偏向角度を調節し、第2アクチュエーター25は第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を調節する。これらの第1アクチュエーター24と第2アクチュエーター25によって、第1視野および第2視野に入射する被写体光束の方向を変えることができる。図3は無限遠の被写体からの光束を撮影レンズの第1、第2視野へ入射させる場合の撮影光路を示し、図4は有限の被写体距離にある被写体からの光束を撮影レンズの第1、第2視野へ入射させる場合の撮影光路を示す。第1アクチュエーター24および第2アクチュエーター25は、カメラボディ4の制御装置42からの指令信号にしたがって第1光路偏向ミラー21と第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を駆動制御する。
The
撮影レンズ3の駆動制御装置33はマイクロコンピューターとアクチュエーター(不図示)を備え、カメラボディ4の制御装置42からの指令信号にしたがってレンズ31の焦点調節と絞り32の開口調節を行う。
The
カメラボディ4の撮像素子41は、立体写真撮影用光学アダプター2と撮影レンズ3により撮像面に結像された第1像と第2像を撮像し、画像信号を出力する。撮像素子41には、多数の撮像用画素が撮像面に二次元状に配列されるとともに、撮像用画素の配列の一部に複数の焦点検出用画素が配列されている。これらの焦点検出用画素はそれぞれ、マイクロレンズと一対の光電変換素子を備えており、レンズ31の射出瞳の一対の領域を通過した光束を受光する。制御装置42は、焦点検出用画素の一対の光電変換素子から出力される焦点検出用信号に基づいて、いわゆる瞳分割位相差検出方式によりレンズ31の焦点調節状態(デフォーカス量)を検出する。この焦点検出結果に基づいてレンズ31の駆動量を演算し、撮影レンズ3の駆動制御装置33へレンズ駆動指令信号を出力する。
The
撮影レンズ3の駆動制御装置33は、レンズ駆動指令信号にしたがってレンズ31を駆動制御するとともに、レンズ31の位置を検出してカメラボディ4の制御装置42へ出力する。制御装置42は、レンズ31のデフォーカス量と検出位置に基づいて被写体距離(撮影距離)を演算し、被写体距離に応じた第1光路偏向ミラー21と第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を演算する。そして、光路偏向角度の指令信号を第1アクチュエーター24と第2アクチュエーター25へ出力し、第1光路偏向ミラー21と第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を調節する。
The
例えば、レンズ31のデフォーカス量と検出位置に基づいて演算された被写体距離が無限遠の場合には、図3に示すように第1視野と第2視野に対して無限遠の被写体からの光束が入射するように、すなわち撮影レンズ3に関して撮像素子41と共役な被写体側の位置(無限位置)において第1視野の像と第2視野の像が一致するように、第1光路偏向ミラー21と第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を調節する。また、演算された被写体距離が有限である場合には、図4に示すようにレンズ31の光軸L上の被写体距離の位置で第1視野と第2視野とが重なるように、すなわち撮影レンズ3に関して撮像素子41と共役な被写体側の位置(有限位置)において、第1視野の像と第2視野の像が一致するように、第1光路偏向ミラー21と第2光路偏向ミラー22の光路偏向角度を均等に調節する。
For example, when the subject distance calculated based on the defocus amount and the detection position of the
このように、一実施の形態によれば任意の撮影距離における被写体の最良の立体写真を撮影することができる。 As described above, according to the embodiment, it is possible to take the best stereoscopic photograph of the subject at an arbitrary shooting distance.
1;デジタルカメラ、2;立体写真撮影用光学アダプター、3;撮影レンズ、21;第1光路偏向ミラー、22;第2光路偏向ミラー、23;プリズム、24;第1アクチュエーター、25;第2アクチュエーター、33;駆動制御装置、41;撮像素子、42;制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記対象からの前記第1光束と視差を有する第2光束を偏向して前記光学系の前記第1視野とは異なる第2視野に入射させる第2偏向部材と、
前記第1偏向部材と前記第2偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節する調節手段とを備えたことを特徴とする光学装置。 A first deflecting member for deflecting a first light beam from an object to be incident on a first field of view of the optical system;
A second deflecting member that deflects the first light flux from the object and a second light flux having a parallax to enter a second visual field different from the first visual field of the optical system;
An optical apparatus comprising: an adjusting unit that adjusts a deflection direction of at least one of the first deflection member and the second deflection member.
前記第1偏向部材は第1反射面を有し、
前記第2偏向部材は前記第1反射面に対向する第2反射面を有し、
前記調節手段は、前記第1反射面と前記第2反射面との相対的な角度を調節することを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 1.
The first deflecting member has a first reflecting surface;
The second deflecting member has a second reflecting surface facing the first reflecting surface;
The optical device is characterized in that the adjusting means adjusts a relative angle between the first reflecting surface and the second reflecting surface.
前記調節手段は、前記第1偏向部材による前記第1光束の偏向方向と前記第2偏向部材による前記第2光束の偏向方向とを均等に調整することを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 1 or 2,
The optical device is characterized in that the adjusting means uniformly adjusts the deflection direction of the first light beam by the first deflection member and the deflection direction of the second light beam by the second deflection member.
前記光学系は焦点調節可能であり、
前記調節手段は、前記光学系の焦点調節状態に応じて前記偏向方向を調節することを特徴とする光学装置。 In the optical device according to any one of claims 1 to 3,
The optical system is adjustable in focus;
The optical device according to claim 1, wherein the adjusting means adjusts the deflection direction according to a focus adjustment state of the optical system.
前記光学系による像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。 An optical device according to any one of claims 1 to 4,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup device that picks up an image by the optical system.
前記調節手段は、前記第1偏向部材と前記第2偏向部材の少なくとも一方の前記偏向方向を調節することにより、前記光学系に関して前記撮像素子と共役な前記対象側の位置において前記第1視野の像と前記第2視野の像とを一致させることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 5,
The adjusting means adjusts the deflection direction of at least one of the first deflecting member and the second deflecting member to thereby adjust the first visual field at a position on the object side conjugate with the imaging device with respect to the optical system. An image pickup apparatus characterized by matching an image with an image of the second visual field.
前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備え、
前記調節手段は、前記焦点検出手段による焦点検出結果と前記光学系の前記光軸方向における位置とに応じて前記第1および第2の変更部材の少なくとも一方の変更方向を調節することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 5 or 6,
A focus detection means for detecting a focus adjustment state of the optical system;
The adjusting means adjusts the changing direction of at least one of the first and second changing members according to a focus detection result by the focus detecting means and a position of the optical system in the optical axis direction. An imaging device.
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JP2008304493A JP2010128308A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Optical device and imaging device |
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JP2016080745A (en) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 興和株式会社 | Stereoscopic vision device and program |
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2008
- 2008-11-28 JP JP2008304493A patent/JP2010128308A/en active Pending
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