JP2011150068A - Digital camera - Google Patents

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Toru Nakakusu
徹 中楠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify adjustment of photographing with minimized restrictions on layout. <P>SOLUTION: A three-dimensional digital camera includes: a first photographic lens and a second photographic lens to take in first photographing light and second photographing light; an imaging device to convert the photographing light into an electrical signal; an imaging optical system to form an image on the imaging device with the photographing light; a first optical path to guide the first photographing light to the imaging optical system; a second optical path to guide the second photographing light to the imaging optical system; and an imaging controller configured to alternately switch a first photographing state in which the image is formed on the imaging device by making the first optical path open in a state where the second optical path is intercepted, and guiding the first photographing light to the imaging optical system, and a second photographing state in which the image is formed on the imaging device by making the second optical path open in a state where the first optical path is intercepted, and guiding the second photographing light to the imaging optical system, to control the imaging device, and to convert the first photographing light into the electrical signal in the first photographing state and convert the second photographing light into the electrical signal in the second photographing state. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、二つの撮影レンズを有するデジタルカメラに関する。   The present invention relates to a digital camera having two photographing lenses.

昨今、三次元画像を撮影可能なデジタルカメラの需要が高まりつつある。かかる三次元デジタルカメラにおいて立体的な撮影画像を得るためには、人間の目の距離に相当する距離だけ離れた二つのレンズで同時に二つの撮影画像を撮影する必要がある。
三次元画像の撮影を行うことができる一般的な三次元デジタルカメラとして、撮像素子と撮影レンズを含む撮像部を二つ備えた三次元デジタルカメラが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Recently, there is an increasing demand for digital cameras capable of taking 3D images. In order to obtain a three-dimensional photographed image with such a three-dimensional digital camera, it is necessary to photograph two photographed images simultaneously with two lenses separated by a distance corresponding to the distance of the human eye.
As a general three-dimensional digital camera capable of photographing a three-dimensional image, a three-dimensional digital camera including two imaging units including an imaging element and a photographing lens is known (for example, see Patent Document 1). .

また、三次元デジタルカメラに限らず、二つの撮像系を有するデジタルカメラが存在する(例えば、特許文献2及び3参照)。   Moreover, not only a three-dimensional digital camera but also a digital camera having two imaging systems exists (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開2002−300438号公報JP 2002-300388 A 特開2006−081089号公報JP 2006-081089 A 特開2008−076511号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-075511

従来の三次元デジタルカメラでは、同一のレンズ群を二つ水平方向に並べて構成する必要があるが、カメラの大部分を二つのレンズ群が占めるため、レイアウトが制約されてしまうという課題があった。また、それぞれのレンズは個別に制御されるため、例えば、レンズでズーム機能を実現する場合、倍率や画角の調整などにズレが生じやすい。さらに、レンズや撮像素子の個々の部品のバラツキや、組立上のバラツキや動作のバラツキなども考慮する必要があった。   In a conventional 3D digital camera, it is necessary to arrange two identical lens groups in the horizontal direction. However, since the two lens groups occupy most of the camera, there is a problem that the layout is restricted. . In addition, since each lens is individually controlled, for example, when the zoom function is realized by the lens, deviation in adjustment of magnification and angle of view is likely to occur. In addition, it is necessary to consider variations in individual parts of the lens and the image sensor, assembling variations, operation variations, and the like.

図6に、従来の三次元デジタルカメラの撮像系の一例を示す。従来の撮像系は、左右の前玉レンズ110a,110b、第1のシャッター112a,112b、第2のシャッター113a,113bと、左右のズームレンズ群103a,103b、左右のフォーカスレンズ104a,104b、左右の撮像素子107a,107b、左右のプリズム114a,114bからなる。左右の前玉レンズ110a,110bは、人間の左右の目の間の距離に相当する60mmほど離れた距離に配置されている。前玉レンズ110a,110bそれぞれの後方には、前玉レンズ110a,110bが集光した撮影光を90°の角度で反射してズームレンズ群103a,103b,フォーカスレンズ104a,104bなどに導く二つのプリズム114a,114bが配置されている(図6(2)参照)。ズームレンズ群103a,103b、及びフォーカスレンズ104a,104bはそれぞれ光軸141,142を有し、可動レンズとして設けられているため、左右の撮像素子107a,107bを用いて二つの画像を同時に撮像する場合には、これらのレンズが正確に同一の動きをしないと画角や倍率に差が生じる。また、フォーカスが合う時間がずれるなどすると撮影に支障をきたすなどの課題があった。また、この種の課題は、三次元デジタルカメラに限らず、複数の撮影レンズを有するデジタルカメラ一般に存在する。   FIG. 6 shows an example of an imaging system of a conventional three-dimensional digital camera. The conventional imaging system includes left and right front lens 110a and 110b, first shutter 112a and 112b, second shutter 113a and 113b, left and right zoom lens groups 103a and 103b, left and right focus lenses 104a and 104b, left and right. Imaging elements 107a and 107b and left and right prisms 114a and 114b. The left and right front lens 110a and 110b are arranged at a distance of about 60 mm, which corresponds to the distance between the left and right eyes of a human. Behind each of the front lens 110a and 110b, two pieces of photographing light collected by the front lens 110a and 110b are reflected at an angle of 90 ° and guided to the zoom lens groups 103a and 103b, the focus lenses 104a and 104b, and the like. Prisms 114a and 114b are arranged (see FIG. 6 (2)). Since the zoom lens groups 103a and 103b and the focus lenses 104a and 104b have optical axes 141 and 142, respectively, and are provided as movable lenses, two images are simultaneously captured using the left and right imaging elements 107a and 107b. In some cases, if these lenses do not move exactly the same, a difference occurs in the angle of view and magnification. In addition, there is a problem in that, for example, if the time for focusing is shifted, the shooting may be hindered. Further, this type of problem is not limited to a three-dimensional digital camera, but generally exists in a digital camera having a plurality of photographing lenses.

本発明は、上述の従来の課題に鑑みてなされたものであり、レイアウトの制約を最小としつつ、撮影する際の光学系の画角、倍率、フォーカスの調整などを最小とする三次元デジタルカメラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is a three-dimensional digital camera that minimizes the adjustment of the angle of view, magnification, focus, and the like of an optical system at the time of shooting while minimizing layout restrictions. The purpose is to provide.

本発明の第1の態様による三次元デジタルカメラは、第1の撮影光を取り込む第1の撮影レンズと、第2の撮影光を取り込む第2の撮影レンズと、撮影光を電気信号に変換する撮像素子と、撮影光を前記撮像素子に結像させる撮像光学系と、前記第1の撮影光を前記撮像光学系に導く第1の光路と、前記第2の撮影光を前記撮像光学系に導く第2の光路と、前記第2の光路を遮断した状態で前記第1の光路を開いて、前記第1の撮影光を前記撮像光学系に導き、前記撮像素子に結像させる第1の撮影状態と、前記第1の光路を遮断した状態で前記第2の光路を開いて、前記第2の撮影光を前記撮像光学系に導き、前記撮像素子に結像させる第2の撮影状態と、を交互に切り替え、前記撮像素子を制御して、前記第1の撮影状態においては前記第1の撮影光を、前記第2の撮影状態においては前記第2の撮影光を電気信号に変換させる撮像制御部と、を備えたことを特徴とする。   A three-dimensional digital camera according to a first aspect of the present invention includes a first photographing lens that takes in first photographing light, a second photographing lens that takes in second photographing light, and converts the photographing light into an electrical signal. An image pickup device, an image pickup optical system that forms image light on the image pickup device, a first optical path that guides the first image pickup light to the image pickup optical system, and the second image pickup light to the image pickup optical system A first optical path to be guided, and a first optical path that is opened in a state where the second optical path is blocked, the first imaging light is guided to the imaging optical system, and a first image is formed on the imaging element A shooting state; a second shooting state in which the second optical path is opened in a state where the first optical path is blocked, the second shooting light is guided to the imaging optical system, and an image is formed on the imaging element; Are alternately switched and the image sensor is controlled so that in the first shooting state, The first photographing light, in the second shooting state is characterized by comprising an imaging control unit for converting the second photographing light into electrical signals.

本発明の第2の態様による三次元デジタルカメラは、さらに、前記第1の光路と前記第2の光路とが延在する細長形状の筒状部を備え、前記筒状部は一方の端部に、前記第1の撮影光を90°の角度で反射して前記筒状部の内部方向に導く第1の反射部と、他方の端部に、前記第2の撮影光を90°の角度で反射して前記筒状部の内部方向に導く第2の反射部と、前記第1の反射部と前記第2の反射部の間に、入射される第1の撮影光及び第2の撮影光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く分光部と、有することを特徴とする。   The three-dimensional digital camera according to the second aspect of the present invention further includes an elongated cylindrical portion in which the first optical path and the second optical path extend, and the cylindrical portion has one end portion. In addition, the first photographing light is reflected at a 90 ° angle to guide the first photographing light toward the inside of the cylindrical portion, and the second photographing light is provided at the other end portion at a 90 ° angle. A second reflecting portion that is reflected by the light and guided in an inner direction of the cylindrical portion, and the first photographing light and the second photographing that are incident between the first reflecting portion and the second reflecting portion. A spectroscopic unit that reflects light at an angle of 90 ° and guides the light to the imaging optical system.

本発明の第3の態様による三次元デジタルカメラは、前記分光部が、前記第1の反射部からの第1の反射光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第1の複屈折面と、前記第2の反射部からの第2の反射光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第2の複屈折面と、前記第1の複屈折面と前記第2の複屈折面の間に配設され、第1の反射光と第2の反射光に対して垂直な面を有する、直方体の形状のプリズムブロックと、前記プリズムブロックの中央に、第1の反射光と第2の反射光に対して垂直に設けられた、透過する透過光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第3の複屈折面とを含み、前記プリズムブロックは、前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面であって、前記第1の複屈折面を透過して入射した前記第1の反射光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第1の反射面と、前記第1の複屈折面を透過して入射した前記第1の反射光に含まれるP波偏光成分は透過させて、S波偏光成分を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第1の分光面と、からなる第1の分光反射面と、前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面であって、前記第2の複屈折面を透過して入射した前記第2の反射光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第2の反射面と、前記第2の複屈折面を透過して入射した前記第2の反射光に含まれるP波偏光成分は透過させて、S波偏光成分を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第2の分光面と、からなる第2の分光反射面と、を有し、前記第1の分光反射面と前記第2の分光反射面は直角に交差し、形成される交線の上方に前記第1の反射面と前記第2の反射面が形成され、下方に前記第1の分光面と前記第2の分光面が形成されることを特徴とする。   In the three-dimensional digital camera according to the third aspect of the present invention, the spectroscopic section first converts the S wave polarization component contained in the first reflected light from the first reflection section into a P wave polarization component. A birefringent surface, a second birefringent surface for phase-converting an S wave polarization component contained in the second reflected light from the second reflecting portion into a P wave polarization component, and the first birefringence surface And a prism block in the shape of a rectangular parallelepiped having a plane perpendicular to the first reflected light and the second reflected light, and a center of the prism block, A third birefringent surface that is provided perpendicular to the first reflected light and the second reflected light and that converts the S wave polarization component contained in the transmitted light to be transmitted into a P wave polarization component; The prism block is a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light, The first reflected light incident through the birefringent surface is reflected at an angle of 90 ° and guided to the imaging optical system, and transmitted through the first birefringent surface and incident. A first spectral plane comprising: a first spectral plane that transmits a P-wave polarization component included in the first reflected light and reflects the S-wave polarization component at an angle of 90 ° to guide the imaging optical system. A reflective surface and a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the second reflected light, and the second reflected light incident through the second birefringent surface at an angle of 90 °. A P-wave polarization component contained in the second reflection surface that is reflected and guided to the imaging optical system and the second reflection light that is transmitted through and incident on the second birefringence surface is transmitted, and an S-wave polarization is transmitted. And a second spectral reflecting surface that reflects the component at an angle of 90 ° and guides the component to the imaging optical system. The reflection surface and the second spectral reflection surface intersect at right angles, the first reflection surface and the second reflection surface are formed above the formed intersection line, and the first spectral surface is below The second spectroscopic surface is formed.

本発明の第4の態様による三次元デジタルカメラは、前記プリズムブロックが、前記第1の反射光に対して垂直な面を有する第1のプリズムと、前記第2の反射光に対して垂直な面を有し、前記第1のプリズムの頂線と当接する頂線を有する第2のプリズムと、前記第1のプリズムと前記第2のプリズムの頂線と面とによって画定される上部の直角三角柱の形状の空間に配置された、上部第1のプリズムと上部第2のプリズムであって、前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する上部第1のプリズムと、前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する上部第2のプリズムと、前記第1のプリズムと前記第2のプリズムの頂線と面とによって画定される下部の直角三角柱の形状の空間に配置された、下部第1のプリズムと下部第2のプリズムであって、前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する下部第1のプリズムと、前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する下部第2のプリズムと、から構成され、前記第3の複屈折面は、前記上部第1のプリズムと前記上部第2のプリズム、前記下部第1のプリズムと前記下部第2のプリズムとの境界面に、前記第1の光路と前記第2の光路に対して垂直に設けられ、前記第1の反射面は、前記第1のプリズムと前記上部第1のプリズムとの境界部に形成された光学反射面であり、前記第1の分光面は、前記下部第2のプリズムと前記第2のプリズムとの境界面によって形成され、前記第2の反射面は、前記第2のプリズムと前記上部第2のプリズムとの境界部に形成された光学反射面であり、前記第2の分光面は、前記下部第1のプリズムと前記第1のプリズムとの境界面によって形成されることを特徴とする。   In the three-dimensional digital camera according to the fourth aspect of the present invention, the prism block has a first prism having a surface perpendicular to the first reflected light, and is perpendicular to the second reflected light. A second prism having a surface and having a top line abutting the top line of the first prism; and an upper right angle defined by the first prism and the top line and surface of the second prism. An upper first prism and an upper second prism disposed in a triangular prism-shaped space, the upper first prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light; An upper second prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the second reflected light, and a lower portion defined by a top line and a surface of the first prism and the second prism. The lower first arranged in the space of the shape of a right triangular prism A lower first prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light, and an angle of 45 ° with respect to the second reflected light. A lower second prism having an inclined surface, and the third birefringent surface includes the upper first prism, the upper second prism, the lower first prism, and the lower second prism. 2 is provided perpendicular to the first optical path and the second optical path at a boundary surface between the first prism and the upper first prism. An optical reflecting surface formed at a boundary, wherein the first spectroscopic surface is formed by a boundary surface between the lower second prism and the second prism, and the second reflecting surface is the first reflecting surface. Formed at the boundary between the second prism and the upper second prism It is an optical reflecting surface, and the second spectroscopic surface is formed by a boundary surface between the lower first prism and the first prism.

本発明の第5の態様による三次元デジタルカメラは、前記第1の撮影状態から前記第2の撮影状態へ、又は前記第2の撮影状態から前記第1の撮影状態へ切り替わる際、随時、前記撮像素子は蓄積された電荷を掃出することを特徴とする。   When the three-dimensional digital camera according to the fifth aspect of the present invention switches from the first shooting state to the second shooting state or from the second shooting state to the first shooting state, the The imaging element is characterized by sweeping out accumulated charges.

本発明の第6の態様による三次元デジタルカメラは、前記撮像光学系が、ズームレンズとフォーカスレンズを含むことを特徴とする。   A three-dimensional digital camera according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the imaging optical system includes a zoom lens and a focus lens.

本発明によれば、レイアウトの制約を最小としつつ、撮影する際の光学系の画角、倍率、フォーカスの調整などを最小とする三次元デジタルカメラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional digital camera that minimizes the adjustment of the angle of view, the magnification, the focus, and the like of the optical system at the time of shooting while minimizing layout constraints.

本発明の一実施の形態に係る三次元デジタルカメラの外観図である。1 is an external view of a three-dimensional digital camera according to an embodiment of the present invention. 図1の三次元デジタルカメラの制御回路の構成を説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a control circuit of the three-dimensional digital camera of FIG. 1. 図1の三次元デジタルカメラの撮像系の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging system of the three-dimensional digital camera of FIG. 図1の三次元デジタルカメラのプリズムブロックと撮影光との関係を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the relationship between the prism block of the three-dimensional digital camera of FIG. 1, and imaging | photography light. 図1の三次元デジタルカメラのプリズムブロックと撮影光との関係を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the relationship between the prism block of the three-dimensional digital camera of FIG. 1, and imaging | photography light. 従来の三次元デジタルカメラの撮像系の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the imaging system of the conventional three-dimensional digital camera.

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る三次元デジタルカメラを構成するデジタルカメラ1の外観を示すブロック図であって、図1(1)はデジタルカメラ1の正面図であり、図1(2)はデジタルカメラ1の背面図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an external appearance of a digital camera 1 that constitutes a three-dimensional digital camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (1) is a front view of the digital camera 1, and FIG. (2) is a rear view of the digital camera 1.

三次元デジタルカメラ1は、図1(1)に示すように、三次元デジタルカメラ1の筐体5の正面側には、撮像系2(図2参照)を構成する二つの前玉レンズ10a,10bを有している。また、三次元デジタルカメラ1の筐体5の背面には、図1(2)に示すように、カーソルキー8と、表示モニタ11と、ズームキー16(W(広角)ボタン16a、T(望遠)ボタン16b)、撮影条件を決定するためのモード設定ダイアル19等が設けられている。また、三次元デジタルカメラ1の筐体5の上面にはシャッターキー17、電源ボタン18が設けられ、筐体5の側部にはパーソナルコンピュータ(以下、パソコン)やモデム等の外部装置と接続するためのUSBケーブルに接続する場合に用いるUSB端子接続部が設けられている。   As shown in FIG. 1 (1), the three-dimensional digital camera 1 has two front lens 10a constituting the imaging system 2 (see FIG. 2) on the front side of the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1. 10b. Further, as shown in FIG. 1B, on the back surface of the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1, a cursor key 8, a display monitor 11, and a zoom key 16 (W (wide angle) button 16a, T (telephoto)) are provided. A button 16b), a mode setting dial 19 for determining shooting conditions, and the like are provided. A shutter key 17 and a power button 18 are provided on the upper surface of the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1, and a side portion of the housing 5 is connected to an external device such as a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) or a modem. A USB terminal connection unit used when connecting to a USB cable is provided.

図2は、本発明の一実施の形態に係る三次元デジタルカメラ1の制御回路の構成を説明するためのブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the control circuit of the three-dimensional digital camera 1 according to the embodiment of the present invention.

三次元デジタルカメラ1は、撮像系2、表示モニタ11、シャッター制御部21、レンズ制御部22、シャッター駆動部24、レンズ駆動部25、タイミング発生部29、信号処理部30、画像処理部31、表示処理部32、記録部34、操作部36、及びカメラ制御部37を備える。カメラ制御部37は、シャッター制御部21とレンズ制御部22を含む。シャッター制御部21が本実施の形態に係る撮像制御部を構成する。   The three-dimensional digital camera 1 includes an imaging system 2, a display monitor 11, a shutter control unit 21, a lens control unit 22, a shutter drive unit 24, a lens drive unit 25, a timing generation unit 29, a signal processing unit 30, an image processing unit 31, A display processing unit 32, a recording unit 34, an operation unit 36, and a camera control unit 37 are provided. The camera control unit 37 includes a shutter control unit 21 and a lens control unit 22. The shutter control unit 21 constitutes an imaging control unit according to the present embodiment.

撮像系2は、第1の前玉レンズ10a、第2の前玉レンズ10b、第1のシャッター12a,12b、第2のシャッター13a,13b、プリズムブロック14、ズームレンズ3A,3B、フォーカスレンズ4、撮像素子7を含む。第1のシャッター12a,12b、第2のシャッター13a,13b、プリズムブロック14は、三次元デジタルカメラ1の筐体5に設けられた筒状部23の内部に形成されている。ズームレンズ3A,3B、フォーカスレンズ4が本実施の形態に係る撮像光学系を構成する。プリズムブロック14が本実施の形態に係る分光部を構成する。   The imaging system 2 includes a first front lens 10a, a second front lens 10b, first shutters 12a and 12b, second shutters 13a and 13b, a prism block 14, zoom lenses 3A and 3B, and a focus lens 4. The image sensor 7 is included. The first shutters 12 a and 12 b, the second shutters 13 a and 13 b, and the prism block 14 are formed inside a cylindrical portion 23 provided in the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1. The zoom lenses 3A and 3B and the focus lens 4 constitute the imaging optical system according to the present embodiment. The prism block 14 constitutes a spectroscopic unit according to the present embodiment.

第1の前玉レンズ10aと第2の前玉レンズ10bは、人間の目の間の間隔(60mm程度)に近い間隔をおいて配置されおり、第1の前玉レンズ10aは光軸41を、第2の前玉レンズ10bは光軸42を有する(図3(1)を参照)。   The first front lens 10a and the second front lens 10b are arranged at a distance close to the distance between human eyes (about 60 mm), and the first front lens 10a has an optical axis 41. The second front lens 10b has an optical axis 42 (see FIG. 3 (1)).

第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bは、筒状部23に配設され、第1の前玉レンズ10aからの撮影光、又は第2の前玉レンズ10bからの撮影光を遮断又は開放する。具体的には、第1のシャッター12a,12bは、シャッター駆動部24により駆動されて開閉することによって、第1の前玉レンズ10aからの撮影光を遮断又は開放するメカニカルシャッターとして機能する。第2のシャッター13a,13bは、シャッター駆動部24により駆動されて開閉することによって、第2の前玉レンズ10bからの撮影光を遮断又は開放するメカニカルシャッターとして機能する。   The first shutter 12a, 12b and the second shutter 13a, 13b are disposed in the cylindrical portion 23, and are photographed light from the first front lens 10a or photographed from the second front lens 10b. Is shut off or opened. Specifically, the first shutters 12a and 12b function as mechanical shutters that block or open the photographing light from the first front lens 10a by being opened and closed by being driven by the shutter driving unit 24. The second shutters 13a and 13b function as mechanical shutters that block or open the photographing light from the second front lens 10b by being opened and closed by being driven by the shutter driving unit 24.

プリズムブロック14は、筒状部23に配設された複数のプリズムから構成され、第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bとの開閉に応じて、第1の前玉レンズ10a及び第2の前玉レンズ10bからの撮影光を、選択的にズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へと導く。理解を容易にするため、図2では、第1の前玉レンズ10a及び第2の前玉レンズ10bからズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ導かれる撮影光をそれぞれ、光束41L及び42Lとして示す。   The prism block 14 is composed of a plurality of prisms disposed in the cylindrical portion 23, and the first front lens 10a according to the opening and closing of the first shutters 12a and 12b and the second shutters 13a and 13b. The imaging light from the second front lens 10 b is selectively guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4, and the image sensor 7. In order to facilitate understanding, in FIG. 2, the photographic light guided from the first front lens 10a and the second front lens 10b to the zoom lens group 3, the focus lens 4, and the image sensor 7 are respectively luminous flux 41L and Shown as 42L.

ズームレンズ群3はズームレンズ3A,3Bを含み、レンズ駆動部25によって光束41L,42Lの方向に沿って進退駆動される。ズームレンズ群3が進退駆動されることで撮像系2の光学ズーム調節が行われる。   The zoom lens group 3 includes zoom lenses 3A and 3B, and is driven forward and backward by the lens driving unit 25 along the directions of the light beams 41L and 42L. Optical zoom adjustment of the imaging system 2 is performed by driving the zoom lens group 3 forward and backward.

フォーカスレンズ4は、レンズ駆動部25によって光束41L,42Lの方向に沿って進退駆動される。フォーカスレンズ4が進退駆動されることで撮像系2のピント調節が行われる。   The focus lens 4 is driven forward and backward along the direction of the light beams 41L and 42L by the lens driving unit 25. The focus adjustment of the imaging system 2 is performed by driving the focus lens 4 forward and backward.

撮像素子7は、その撮像面上に結像される被写体像の光による明暗を電荷(以後、「撮像電荷」と呼ぶ)の量に光電変換し、蓄積した撮像電荷を順次読み出して電気信号に変換する。また、撮像素子7は、シャッター制御部21の制御に基づいて、撮像電荷の蓄積、及び蓄積した撮像電荷を掃き出す電子シャッター機能も有する。後述するが、本実施の形態では、撮像素子7として、電荷の掃き出しに要する時間の短いCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子等が好ましい。   The imaging device 7 photoelectrically converts light and darkness of the subject image formed on the imaging surface into an amount of electric charge (hereinafter referred to as “imaging charge”), sequentially reads the accumulated imaging charge, and converts it into an electrical signal. Convert. The image sensor 7 also has an electronic shutter function for accumulating imaging charges and sweeping the accumulated imaging charges based on the control of the shutter control unit 21. As will be described later, in the present embodiment, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or the like having a short time required for sweeping out charges is preferable as the image sensor 7.

シャッター制御部21は、操作部36から入力される操作信号に基づいてシャッター駆動部24を駆動して、第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bの開閉を行う。また、シャッター制御部21は第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bの開閉に伴って、撮像素子7に蓄積された撮像電荷を掃き出させる電子シャッター機能の制御も行う。   The shutter control unit 21 drives the shutter drive unit 24 based on the operation signal input from the operation unit 36, and opens and closes the first shutter 12a, 12b and the second shutter 13a, 13b. The shutter control unit 21 also controls an electronic shutter function that sweeps out imaging charges accumulated in the imaging element 7 in accordance with opening and closing of the first shutters 12a and 12b and the second shutters 13a and 13b.

レンズ制御部22は、操作部36から入力される操作信号に基づいてレンズ駆動部25を駆動して、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4を駆動する。   The lens control unit 22 drives the lens driving unit 25 based on the operation signal input from the operation unit 36 to drive the zoom lens group 3 and the focus lens 4.

信号処理部30は、アナログ撮像信号をディジタル信号に変換した上で所定の信号処理(例えば、色補間処理、γ補正処理、ホワイトバランス処理、シェーディング補正処理等)を施す。タイミング発生部29は、撮像素子7から読み出す撮像信号の読み出しタイミング信号を発生する。   The signal processing unit 30 performs predetermined signal processing (for example, color interpolation processing, γ correction processing, white balance processing, shading correction processing, etc.) after converting the analog imaging signal into a digital signal. The timing generation unit 29 generates a read timing signal for an image pickup signal read from the image sensor 7.

画像処理部31は、信号処理部30から入力される画像データを所定のデータ形式にフォーマット変換したり、画像データを表示処理部32に与えたりする。表示処理部32は画像データを用いて映像信号を生成して表示モニタ11へ送出する。   The image processing unit 31 converts the format of the image data input from the signal processing unit 30 into a predetermined data format, or gives the image data to the display processing unit 32. The display processing unit 32 generates a video signal using the image data and sends it to the display monitor 11.

表示モニタ11は、液晶表示パネル等によって構成され、表示処理部32から入力される映像信号による画像等を表示する。表示画像は、静止画撮影指示前に撮像素子7で逐次撮像されるライブビュー画、静止画撮影指示後に撮像素子7で撮像される静止画、動画撮影時の動画、記録部34に記録されている画像データによる再生画等がある。これら画像は、操作部36の操作によって表示モニタ11上で、電気的に表示画角を変更して(電子ズーム)表示することができる。   The display monitor 11 is configured by a liquid crystal display panel or the like, and displays an image or the like based on a video signal input from the display processing unit 32. The display image is recorded in the recording unit 34, a live view image that is sequentially captured by the image sensor 7 before the still image capturing instruction, a still image that is captured by the image sensor 7 after the still image capturing instruction, and a moving image at the time of moving image capturing. There are replay images based on existing image data. These images can be displayed on the display monitor 11 by electrically changing the display angle of view (electronic zoom) by operating the operation unit 36.

記録部34は、着脱可能なメモリーカード等によって構成される。撮影モードにおいて、記録部34は画像処理部31でフォーマット変換された画像データを記録する。再生モードにおいては、記録部34に記録されている画像データが読み出されて画像処理部31へ送られる。画像処理部31は、再生画像を表示するための映像信号を生成する。なお、三次元デジタルカメラ1は静止画撮影モード及び動画撮影モードのそれぞれを選択可能に構成されており、動画撮影時には音声データも記録してもよい。   The recording unit 34 is configured by a removable memory card or the like. In the shooting mode, the recording unit 34 records the image data whose format has been converted by the image processing unit 31. In the reproduction mode, the image data recorded in the recording unit 34 is read and sent to the image processing unit 31. The image processing unit 31 generates a video signal for displaying a reproduced image. Note that the three-dimensional digital camera 1 is configured to be able to select each of a still image shooting mode and a moving image shooting mode, and audio data may be recorded during moving image shooting.

操作部36は、ズームキー16、シャッターキー17、電源ボタン18、モード設定ダイアル19、レリーズ(半押しスイッチ、全押しスイッチ)スイッチ等を含み、各操作に応じた操作条件に基づき操作信号を発生してカメラ制御部37のへ送出する。これにより、例えば、操作者によりズームキー16が操作された場合には、撮像条件として所定の倍率(例えば、1〜12倍)が設定され、シャッターキー17が押下された場合には、設定された条件に基づいて撮影を行う操作信号がカメラ制御部37に送られる。   The operation unit 36 includes a zoom key 16, a shutter key 17, a power button 18, a mode setting dial 19, a release (half press switch, full press switch) switch, and the like, and generates an operation signal based on an operation condition corresponding to each operation. To the camera control unit 37. Thereby, for example, when the zoom key 16 is operated by the operator, a predetermined magnification (for example, 1 to 12 times) is set as the imaging condition, and is set when the shutter key 17 is pressed. An operation signal for photographing based on the conditions is sent to the camera control unit 37.

カメラ制御部37は、CPU及びCPUが実行する制御プログラムが格納されるROM、ワークRAM(図示しない)を含んで構成され、操作部36から入力される操作信号に応じて各ブロックへ指令を出力し、カメラ動作を制御する。   The camera control unit 37 is configured to include a CPU, a ROM storing a control program executed by the CPU, and a work RAM (not shown), and outputs a command to each block according to an operation signal input from the operation unit 36. And control the camera operation.

<撮像系の説明>
図3は、本発明の一実施の形態に係る三次元デジタルカメラ1の撮像系2の構造を示す断面図であって、図3(1)は、三次元デジタルカメラ1の上面断面図であり、図3(2)は、三次元デジタルカメラ1の正面断面図であり、図3(3)は三次元デジタルカメラ1の側面断面図である。
<Description of imaging system>
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the imaging system 2 of the three-dimensional digital camera 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 (1) is a top sectional view of the three-dimensional digital camera 1. 3 (2) is a front sectional view of the three-dimensional digital camera 1, and FIG. 3 (3) is a side sectional view of the three-dimensional digital camera 1. FIG.

プリズムブロック14は筒状部23に配設された複数のプリズムから構成されており、第1の前玉レンズ10aと第2の前玉レンズ10bとの光路において、第1の前玉レンズ10aの光軸41に対して、45°傾斜した角度をもって形成された第1のプリズム面14a、第2の前玉レンズ10bの光軸42に対して45°傾斜した角度をもって形成された第2のプリズム面14b、第1のプリズム面14aで反射された光軸41Aの光に対して45°傾斜した角度をもって形成された第3のプリズム面14c、第2のプリズム面14bで反射された光軸42Aの光に対して45°傾斜した角度をもって形成された第4のプリズム面14dを有する。第1のプリズム面14aと第2のプリズム面14bがそれぞれ、本実施の形態に係る第1の反射部と第2の反射部を構成する。   The prism block 14 is composed of a plurality of prisms disposed in the cylindrical portion 23. In the optical path between the first front lens 10a and the second front lens 10b, the prism block 14 includes the first front lens 10a. The first prism surface 14a formed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis 41, and the second prism formed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis 42 of the second front lens 10b. The optical axis 42A reflected by the second prism surface 14b and the third prism surface 14c formed at an angle of 45 ° with respect to the light of the optical axis 41A reflected by the surface 14b and the first prism surface 14a. The fourth prism surface 14d is formed at an angle inclined by 45 ° with respect to the light. The 1st prism surface 14a and the 2nd prism surface 14b comprise the 1st reflective part and 2nd reflective part which concern on this Embodiment, respectively.

第1のプリズム面14aは、第1の前玉レンズ10aからの撮影光を90°の角度で反射して筒状部23の内部方向に導き、第2のプリズム面14bは、第2の前玉レンズ10bからの撮影光を90°の角度で反射して筒状部23の内部方向に導くように設計されている。   The first prism surface 14a reflects the imaging light from the first front lens 10a at an angle of 90 ° and guides it to the inside of the cylindrical portion 23, and the second prism surface 14b It is designed so that the photographing light from the ball lens 10 b is reflected at an angle of 90 ° and guided toward the inside of the cylindrical portion 23.

また、第3のプリズム面14cは、第1のプリズム面14aで反射された撮影光を90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7に導き、第4のプリズム面14dは、第2のプリズム面14bで反射された撮影光を90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7に導くように設計されている。   The third prism surface 14c reflects the photographic light reflected by the first prism surface 14a at an angle of 90 °, and guides it to the zoom lens group 3, the focus lens 4, and the image sensor 7 to provide a fourth prism. The surface 14d is designed to reflect the photographing light reflected by the second prism surface 14b at an angle of 90 ° and guide it to the zoom lens group 3, the focus lens 4, and the image sensor 7.

図3(1)に示すように、前玉レンズ10aに入射した光軸41を含む光は、プリズムブロック14のプリズム面14aに反射して、筒状部23を進み、さらに、図3(2)に示すように、プリズム面14cに反射して、三次元デジタルカメラ1の筐体5の内部に設けられた撮像素子7に向かう。   As shown in FIG. 3 (1), the light including the optical axis 41 incident on the front lens 10a is reflected by the prism surface 14a of the prism block 14 and travels through the cylindrical portion 23. Further, as shown in FIG. ), The light is reflected by the prism surface 14c and travels toward the image sensor 7 provided inside the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1.

同様に、前玉レンズ10bに入射した光軸42を含む光は、プリズムブロック14のプリズム面14bに反射して、筒状部23を進み(図3(1)参照)、さらに、プリズム面14dに反射して、三次元デジタルカメラ1の筐体5の内部に設けられた撮像素子7に向かう(図3(2)参照)。   Similarly, light including the optical axis 42 incident on the front lens 10b is reflected by the prism surface 14b of the prism block 14 and travels through the cylindrical portion 23 (see FIG. 3 (1)), and further, the prism surface 14d. Reflected toward the image sensor 7 provided inside the housing 5 of the three-dimensional digital camera 1 (see FIG. 3B).

筒状部23には、プリズム面14aからの反射光が進む第1の光路と、プリズム面14bからの反射光が進む第2の光路が形成される。第1の光路が有する第1の光軸41と第2の光路が有する第2の光軸42は、方向は異なるが、同一直線上を延在する。換言すると、第1の光路と第2の光路は、方向は異なるが、同一直線上を延在する。
シャッターキー17が押下された場合には、設定された倍率に基づいて撮影する操作信号がカメラ制御部37に送られ、シャッター制御部21の制御に基づいて、第1の前玉レンズ10aと第2の前玉レンズ10bとの間の光路に配設された第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bが交互に開閉する。このため、撮影持には、第1の前玉レンズ10aに入射した光軸41を含む光と、第2の前玉レンズ10bに入射した光軸42を含む光とのうち一方のみが、筒状部23に形成されたプリズム面14c,14dのうちの対応するプリズム面に入射する。このようにしてプリズム面14c,14dのうち何れか一方のプリズム面に入射した光は、反射されて、ズームレンズ群3に導かれ、フォーカスレンズ4によって撮像素子7に結像され、撮像素子7で光電変換によって被写体画像の撮像電荷が生成される。プリズム面14cは本実施の形態に係る第1の分光反射面を、プリズム面14dは本実施の形態に係る第2の分光反射面を構成する。
The cylindrical portion 23 is formed with a first optical path through which reflected light from the prism surface 14a travels and a second optical path through which reflected light from the prism surface 14b travels. The first optical axis 41 included in the first optical path and the second optical axis 42 included in the second optical path have different directions but extend on the same straight line. In other words, the first optical path and the second optical path have different directions but extend on the same straight line.
When the shutter key 17 is pressed, an operation signal for shooting based on the set magnification is sent to the camera control unit 37, and the first front lens 10 a and the first lens are controlled based on the control of the shutter control unit 21. The first shutters 12a and 12b and the second shutters 13a and 13b disposed in the optical path between the second front lens 10b alternately open and close. Therefore, for taking a picture, only one of the light including the optical axis 41 incident on the first front lens 10a and the light including the optical axis 42 incident on the second front lens 10b is a tube. The light enters the corresponding prism surface among the prism surfaces 14 c and 14 d formed on the shape portion 23. The light incident on one of the prism surfaces 14c and 14d in this way is reflected, guided to the zoom lens group 3, and imaged on the image sensor 7 by the focus lens 4, and the image sensor 7 Thus, an imaging charge of the subject image is generated by photoelectric conversion. The prism surface 14c constitutes the first spectral reflection surface according to the present embodiment, and the prism surface 14d constitutes the second spectral reflection surface according to the present embodiment.

ここで、撮像素子7は、シャッター制御部21の制御に基づいて、撮像素子7の撮像電荷の蓄積、及び蓄積された撮像電荷の掃き出しを行う電子シャッターの機能も実行する。すなわち、シャッター制御部21の制御に基づいて、第1のシャッター12a,12bと第2のシャッター13a,13bの開閉に伴って、撮像素子7に蓄積された撮像電荷を掃き出し、続けて入射される被写体像の光を直ちに光電変換して撮像電荷として蓄積するようになっている。   Here, the image pickup device 7 also executes an electronic shutter function for accumulating the image pickup charge of the image pickup device 7 and sweeping out the accumulated image pickup charge based on the control of the shutter control unit 21. That is, based on the control of the shutter control unit 21, the imaging charges accumulated in the imaging element 7 are swept out and subsequently incident upon opening and closing of the first shutters 12a and 12b and the second shutters 13a and 13b. The light of the subject image is immediately photoelectrically converted and accumulated as an imaging charge.

図3を図1と合わせて参照して、本実施の形態に係る三次元デジタルカメラ1が二つの前玉レンズ10a,10bからの撮影光を、プリズムブロック14を介して、シャッター12,13の開閉に応じて選択的にズームレンズ群3、及びフォーカスレンズ4に導き、撮像素子7に結像させて、撮像する動作について説明する。   Referring to FIG. 3 together with FIG. 1, the three-dimensional digital camera 1 according to the present embodiment transmits the photographing light from the two front lens 10 a and 10 b to the shutters 12 and 13 via the prism block 14. The operation of selectively guiding the zoom lens group 3 and the focus lens 4 according to opening and closing to form an image on the image sensor 7 and imaging the image will be described.

まず、第1のシャッター12a,12bが開き、第2のシャッター13a,13bが閉じると、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された撮影光41Aは、第1のシャッター12a,12bを通過して、プリズム面14cで反射されて、光束41Bとしてズームレンズ群3に導かれ、フォーカスレンズ4によって撮像素子7に結像され、撮像素子7で光電変換が行われて被写体画像の撮像電荷が生成される(図3(3)を参照)。一方で、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された撮影光42Aは、第2のシャッター13a,13bによって遮断され、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7に導かれることはない。   First, when the first shutters 12a and 12b are opened and the second shutters 13a and 13b are closed, the photographing light 41A incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a is converted into the first shutter. 12a and 12b, reflected by the prism surface 14c, guided to the zoom lens group 3 as a light beam 41B, imaged on the image sensor 7 by the focus lens 4, and subject to photoelectric conversion by the image sensor 7 An imaging charge of the image is generated (see FIG. 3 (3)). On the other hand, the photographing light 42A incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b is blocked by the second shutters 13a and 13b, and is applied to the zoom lens group 3, the focus lens 4 and the image sensor 7. There is no guidance.

また、第1のシャッター12a,12bが閉じて、第2のシャッター13a,13bが開くと、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された撮影光41Aは、第1のシャッター12a,12bによって遮断され、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7に導かれることはない。一方で、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された撮影光42Aは、第2のシャッター13a,13bを通過して、プリズム面14dで反射されて、光束42Bとしてズームレンズ群3に導かれ、フォーカスレンズ4によって撮像素子7に結像され、撮像素子7で光電変換が行われて被写体画像の撮像電荷が生成される(図3(3)を参照)。
<プリズムブロックの構成>
When the first shutters 12a and 12b are closed and the second shutters 13a and 13b are opened, the photographing light 41A incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a is the first It is blocked by the shutters 12a and 12b and is not guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4 and the image sensor 7. On the other hand, the photographing light 42A incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b passes through the second shutters 13a and 13b, is reflected by the prism surface 14d, and zooms as a light beam 42B. The light is guided to the lens group 3 and imaged on the image pickup device 7 by the focus lens 4, and photoelectric conversion is performed by the image pickup device 7 to generate an image pickup charge of the subject image (see FIG. 3 (3)).
<Configuration of prism block>

次に図4及び図5を参照して、本実施の形態に係るプリズムブロック14のプリズム面14c,14dによって撮影光が、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4に導かれる原理について説明する。   Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the principle in which photographing light is guided to the zoom lens group 3 and the focus lens 4 by the prism surfaces 14 c and 14 d of the prism block 14 according to the present embodiment will be described.

図4に示すように、プリズム面14cとプリズム面14dを形成するプリズムブロック14は、第1のプリズム14,第2のプリズム14,第3のプリズム14,第4のプリズム14,第5のプリズム14,第6のプリズム14と合計で6個の略直角三角柱状のプリズムから構成された、反射光41A,42Aに対して垂直な面を含む直方体の形状を有し、ビームスプリッターとして機能する。第1のプリズム14と第2のプリズム14は略同一のサイズであり、第3のプリズム14と、第4のプリズム14と、第5のプリズム14と、及第6のプリズム14も略同一のサイズである。それぞれのプリズムの間には空気層が設けられている。 As shown in FIG. 4, the prism block 14 forming the prism surface 14 c and the prism surface 14 d includes a first prism 14 1 , a second prism 14 2 , a third prism 14 3 , a fourth prism 14 4 , It has a rectangular parallelepiped shape including a surface perpendicular to the reflected light 41A and 42A, which is composed of a total of six prisms having a substantially right triangular prism shape, with the fifth prism 14 5 and the sixth prism 14 6 in total. Functions as a beam splitter. The first prism 14 1 and the second prism 14 2 are substantially the same size, and the third prism 14 3, a fourth prism 14 4, a prism 14 5 of the fifth, the passing mark 6 prisms 14 6 is also substantially the same size. An air layer is provided between each prism.

第1のプリズム14はプリズム面14aで反射された撮影光41Aに対して垂直な面を有する。第2のプリズム14はプリズム面14bで反射された撮影光42Aに対して垂直な面を有する(図5参照)。第1のプリズム14の頂線と第2のプリズム14の頂線は対向して配置され、第1のプリズム14の頂線と第2のプリズム14の頂線は当接し合い、第1のプリズム14と第2のプリズム14の頂線と面よって上部と下部に、直角三角柱の形状の空間が画定される。 Having a surface perpendicular to the first prism 14 1 photographic light 41A reflected by the prism surface 14a. The second prism 14 2 has a surface perpendicular to the photographing light 42A reflected by the prism surface 14b (see FIG. 5). The first prism 14 1 of the top line and the second prism 14 and second top line are arranged opposite the first prism 14 1 of the top line and the second prism 14 and second top line mutually contact, the top and bottom by first prism 14 1 and the second prism 14 and second top line surface, right angle triangular prism space shape defined.

上部に形成された直角三角柱の形状の空間には、プリズム面14aで反射された撮影光41Aに対して45°の角度で傾斜した面を有する第3のプリズム14と、プリズム面14bで反射された撮影光42Aに対して45°の角度で傾斜した面を有する第4のプリズム14とが配設される(図5参照)。第3のプリズム14が、本実施の形態に係る上部第1のプリズムを、第4のプリズム14が、本実施の形態に係る上部第2のプリズムを構成する。 In the space of a right triangular prism shape formed on the top, and the third prism 14 3 with an angle with inclined surface at 45 ° to the reflected imaging light 41A in the prism surface 14a, reflected by the prism surface 14b a fourth prism 14 4 is disposed with a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to imaging light 42A which is (see Fig. 5). The third prism 14 3, the upper first prism according to the present embodiment, the fourth prism 14 4, constituting the upper second prism according to the present embodiment.

下部に形成された直角三角柱の形状の空間には、プリズム面14aで反射された撮影光41Aに対して45°の角度で傾斜した面を有する第5のプリズム14と、プリズム面14bで反射された撮影光42Aに対して45°の角度で傾斜した面を有する第6のプリズム14とが配設される(図5参照)。第5のプリズム14が、本実施の形態に係る下部第1のプリズムを、第6のプリズム14が、本実施の形態に係る下部第2のプリズムを構成する。 In the space of a right triangular prism shape formed in a lower portion, a fifth prism 14 5 having an angle with inclined surface at 45 ° to the reflected imaging light 41A in the prism surface 14a, reflected by the prism surface 14b a prism 14 6 sixth is arranged having an inclined surface at an angle of 45 ° with respect to imaging light 42A which is (see Fig. 5). Prism 14 5 of the 5, the lower first prism according to the present embodiment, the prism 14 6 sixth, constituting the lower second prism according to the present embodiment.

第1の前玉レンズ10a及び第2の前玉レンズ10bから入射された撮影光はあらゆる偏光成分をランダムに有し、P波偏光成分(以後、「P波」と呼ぶ)とS波偏光成分(以後、「S波」と呼ぶ)も含む。   The photographing light incident from the first front lens 10a and the second front lens 10b has all polarization components randomly, and includes a P wave polarization component (hereinafter referred to as “P wave”) and an S wave polarization component. (Hereinafter referred to as “S wave”).

第1のプリズム14に対して、プリズム面14aで反射された撮影光41A―T,41A―Bが入射する側には、光の偏光方向を変える第1の位相差板15aが配設されており、プリズム面14aからの撮影光41A―T,41A―Bが通過すると、反射光に含まれるP波がS波に、S波がP波に位相変換するように反射光は偏光される。第1の位相差板15aは、第1のプリズム14に貼り付けて形成してもよい。第1の位相差板15aが、本実施の形態に係る第1の複屈折面を構成する。 With respect to the first prism 14 1, photographic light 41A-T, which is reflected by the prism surface 14a, the side where the 41A-B is incident, the first phase difference plate 15a for changing the polarization direction of the light is disposed When the photographing lights 41A-T and 41A-B from the prism surface 14a pass, the reflected light is polarized so that the P wave included in the reflected light is phase-converted to S wave and the S wave is phase converted to P wave. . The first phase difference plate 15a may be formed adhered to first prism 14 1. The first retardation plate 15a constitutes the first birefringent surface according to the present embodiment.

光は45°以上の界面を通過する時、P波は透過しやすく、S波は反射しやすい性質を有する。このため、プリズム面14aで反射された撮影光には、S波が多く含まれている。第1の位相差板15aは、プリズム面14aで反射された撮影光に多く含まれているS波をP波に位相変換する働きをする。この結果、第1の位相差板15aを通過した撮影光の偏光成分のほとんどはP波となる。   When light passes through an interface of 45 ° or more, the P wave is easily transmitted and the S wave is easily reflected. For this reason, the photographic light reflected by the prism surface 14a contains many S waves. The first phase difference plate 15a functions to phase-convert S waves, which are contained in a large amount of photographing light reflected by the prism surface 14a, into P waves. As a result, most of the polarization component of the photographing light that has passed through the first retardation plate 15a becomes a P wave.

第3のプリズム14,第5のプリズム14と第4のプリズム14,第6のプリズム14との間には、第2の位相差板15bが配設されており、第3のプリズム14,第5のプリズム14からの光が通過すると、光に含まれるP波がS波に、S波がP波に位相変換するように光は偏光される。また、第2の位相差板15bは、第3のプリズム14,第5のプリズム14からの光のみならず、第4のプリズム14,第6のプリズム14からの光が通過する際にも同様の働きをして、光に含まれるP波がS波に、S波がP波に位相変換するように光は偏光される。第2の位相差板15bは、第3のプリズム14,第5のプリズム14と第4のプリズム14,第6のプリズム14の何れかのプリズム面に貼り付けて形成してもよい。第2の位相差板15bが、本実施の形態に係る第3の複屈折面を構成する。 Third prism 14 3, the fifth prism 14 5 and the fourth prism 14 4, between the prism 14 6 sixth, second retardation plate 15b is disposed, the third prism 14 3, the light from the prism 14 5 of the fifth pass, P wave contained in the light in the S wave light so S wave is phase converted to P-wave is polarized. The second phase difference plate 15b, the third prism 14 3, not only the light from the prism 14 5 of the fifth, fourth prism 14 4, the light from the prism 14 6 sixth pass At the same time, the light is polarized so that the P wave included in the light is phase-converted into an S wave and the S wave is converted into a P wave. The second retardation plate 15b may be formed by being attached to any one of the third prism 14 3 , the fifth prism 14 5 , the fourth prism 14 4 , and the sixth prism 14 6. Good. The second retardation plate 15b constitutes a third birefringent surface according to the present embodiment.

第2のプリズム14に対して、プリズム面14bからの撮影光が入射する側には、第3の位相差板15cが配設されており、プリズム面14bで反射された撮影光に多く含まれるS波をP波に位相変換する働きをする。プリズム面14bで反射された撮影光には、S波が多く含まれる。この結果、第3の位相差板15cを通過した撮影光の偏光成分のほとんどはP波となる。第3の位相差板15cは、第2のプリズム14に貼り付けて形成してもよい。第3の位相差板15cが、本実施の形態に係る第2の複屈折面を構成する。 The second prism 14 2, on the side where photographic light from the prism surface 14b is incident is disposed third retardation plate 15c is abundant in reflected imaging light in the prism surface 14b It functions to phase-convert S wave to P wave. The photographing light reflected by the prism surface 14b includes a lot of S waves. As a result, most of the polarization component of the photographing light that has passed through the third phase difference plate 15c is a P wave. Third retardation plate 15c may be formed adhered to second prism 14 2. The third retardation plate 15c constitutes the second birefringent surface according to the present embodiment.

さらに、第1のプリズム14と第3のプリズム14とで画定されるプリズム面14cの上半分は、第1のプリズム14と第3のプリズム14との少なくとも何れか一方に金属などを蒸着して形成された反射面となっている。このため、プリズム面14aで反射された光41Aが入射すると、90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ導く働きをする。プリズム面14cの上半分が、本実施の形態に係る第1の反射面を構成する。 Further, upper half of the prism surface 14c that is defined between the first prism 14 1 and the third prism 14 3, at least either one metal of the first prism 14 1 and the third prism 14 3 etc. It is a reflective surface formed by vapor deposition. For this reason, when the light 41A reflected by the prism surface 14a is incident, the light 41A is reflected at an angle of 90 ° and guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4, and the image sensor 7. The upper half of the prism surface 14c constitutes the first reflecting surface according to the present embodiment.

同様に、第2のプリズム14と第4のプリズム14とで画定されるプリズム面14dの上半分も、第2のプリズム14と第4のプリズム14との少なくとも何れか一方に金属などを蒸着して形成された反射面となっており、プリズム面14bで反射された撮影光が入射すると、90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ導く働きをする。プリズム面14dの上半分が、本実施の形態に係る第2の反射面を構成する。 Similarly, the upper half of the second prism 14 2 and the prism surface 14d defined by the fourth prism 14 4, at least either one metal of the second prism 14 2 and the fourth prism 14 4 When the photographic light reflected by the prism surface 14b is incident, it is reflected at an angle of 90 ° and guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4 and the image sensor 7. Work. The upper half of the prism surface 14d constitutes the second reflecting surface according to the present embodiment.

第1のプリズム14と第5のプリズム14とで画定されるプリズム面14dの下半分は、P波は透過し、S波は90°の角度で反射する働きをする。プリズム面14dの下半分が、本実施の形態に係る第2の分光面を構成する。 Lower half of the prism surface 14d defined by the prism 14 5 of the first prism 14 1 and the 5, P-wave is transmitted, S-wave serves to reflection at an angle of 90 °. The lower half of the prism surface 14d constitutes the second spectral surface according to the present embodiment.

同様に、第2のプリズム14,第6のプリズム14とで画定されるプリズム面14cの下半分も、P波は透過し、S波は90°の角度で反射する働きをする。プリズム面14dの下半分が、本実施の形態に係る第1の分光面を構成する。 Similarly, the second prism 14 2, also the lower half of the prism surface 14c that is defined by the prism 14 6 of the 6, P-wave is transmitted, S-wave serves to reflection at an angle of 90 °. The lower half of the prism surface 14d constitutes the first spectral surface according to the present embodiment.

このため、図4に示すように、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された光のうち、プリズム面14cの上半分に向かう光41A−Tは、第1の位相差板15aを通過して、プリズム面14cの上半分に入射すると、90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ42A−Tとして導かれる。   For this reason, as shown in FIG. 4, among the light incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a, the light 41A-T toward the upper half of the prism surface 14c is in the first position. When the light passes through the phase difference plate 15a and enters the upper half of the prism surface 14c, it is reflected at an angle of 90 ° and guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4 and the image sensor 7 as 42A-T.

また、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された光のうち、プリズム面14cの下半分に向かう光41A−Bは、そのほとんどがS波であるので、第1の位相差板15aを通過するとP波となる。このため、プリズム面14dの下半分に入射すると、プリズム面14dを透過する。続いて、第2の位相差板15bを通過するとS波に位相変換されるので、プリズム面14cの下半分に入射すると、プリズム面14cによって、90°の角度で反射されてズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ41A−Bとして導かれる。   Of the light incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a, most of the light 41A-B directed to the lower half of the prism surface 14c is an S wave. When it passes through the phase difference plate 15a, it becomes a P wave. For this reason, when it enters the lower half of the prism surface 14d, it passes through the prism surface 14d. Subsequently, since it is converted into an S wave when it passes through the second retardation plate 15b, when it enters the lower half of the prism surface 14c, it is reflected by the prism surface 14c at an angle of 90 °, and the zoom lens group 3, It is guided to the focus lens 4 and the image sensor 7 as 41A-B.

同様に、図5に示すように、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された光のうち、プリズム面14dの上半分に向かう光42A−Tは、第3の位相差板15cを通過して、プリズム面14dの上半分に入射すると、90°の角度で反射してズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ42A−Tとして導かれる。   Similarly, as shown in FIG. 5, among the light incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b, the light 42A-T toward the upper half of the prism surface 14d is in the third position. When the light passes through the phase difference plate 15c and enters the upper half of the prism surface 14d, it is reflected at an angle of 90 ° and guided to the zoom lens group 3, the focus lens 4 and the image sensor 7 as 42A-T.

また、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された光のうち、プリズム面14dの下半分に向かう光42A-Bは、そのほとんどがS波であるので、第3の位相差板15cを通過するとP波となる。このため、プリズム面14cの下半分に入射すると、プリズム面14cを透過する。続いて、第2の位相差板15bに入射するとS波に位相変換されるので、プリズム面14dの下半分に入射すると、プリズム面14dによって、90°の角度で反射されてズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7へ42A−Bとして導かれる。
<シャッター押下時の動作>
Of the light incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b, most of the light 42A-B directed to the lower half of the prism surface 14d is an S wave. When it passes through the phase difference plate 15c, it becomes a P wave. For this reason, when it enters the lower half of the prism surface 14c, it passes through the prism surface 14c. Subsequently, when the light enters the second phase difference plate 15b, the phase is converted into an S wave. When the light enters the lower half of the prism surface 14d, it is reflected by the prism surface 14d at an angle of 90 °, and the zoom lens group 3, It is guided to the focus lens 4 and the image sensor 7 as 42A-B.
<Operation when the shutter is pressed>

以下、操作者がシャッターキー17を押下した時に三次元デジタルカメラ1が実行する撮像処理の動作について説明する。
操作部36からの操作信号によって、操作者がシャッターキー17を押下したことを検知すると、シャッター制御部21は、シャッター駆動部24を制御して、第2のシャッター13a,13bを閉じた状態として、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された撮影光を第2のシャッター13a,13bによって遮断した状態に保つ。同時に、シャッター制御部21は、第1のシャッター12a,12bを開き、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された撮影光のみを、プリズム面14cによって、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4、撮像素子7に導き、撮像素子7に被写体像を結像させる。さらに、シャッター制御部21は、撮像素子7を制御して、撮像素子7に結像された被写体像を撮像電荷として撮像素子7に蓄積した後、撮像信号として信号処理部30に送出して、撮像素子7に蓄積された撮像電荷を速やかに掃き出す(図3(2)及び図3(3)を参照)。
Hereinafter, the operation of the imaging process executed by the three-dimensional digital camera 1 when the operator presses the shutter key 17 will be described.
When it is detected by the operation signal from the operation unit 36 that the operator has pressed the shutter key 17, the shutter control unit 21 controls the shutter drive unit 24 so that the second shutters 13a and 13b are closed. The photographing light incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b is kept blocked by the second shutters 13a and 13b. At the same time, the shutter control unit 21 opens the first shutters 12a and 12b, and only the photographing light incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a is transmitted to the zoom lens group 3 by the prism surface 14c. Then, the image is guided to the focus lens 4 and the image sensor 7 to form a subject image on the image sensor 7. Further, the shutter control unit 21 controls the image pickup device 7 to accumulate the subject image formed on the image pickup device 7 as an image pickup charge in the image pickup device 7, and then sends it to the signal processing unit 30 as an image pickup signal. The imaging charge accumulated in the imaging element 7 is quickly swept out (see FIGS. 3 (2) and 3 (3)).

続けて、シャッター制御部21は、第1のシャッター12a,12bを閉じて、第1の前玉レンズ10aから入射され、プリズム面14aで反射された撮影光を第1のシャッター12a,12bによって遮断した状態に保つ。同時に、シャッター制御部21は、第2のシャッター13a,13bを開き、第2の前玉レンズ10bから入射され、プリズム面14bで反射された撮影光のみを、プリズム面14dによって、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4に導き、撮像素子7に被写体像を結像させる。さらに、シャッター制御部21は、撮像素子7を制御して、撮像素子7に結像された被写体像を撮像電荷として撮像素子7に蓄積した後、撮像信号として信号処理部30に送出する(図3(2)及び図3(3)を参照)。   Subsequently, the shutter control unit 21 closes the first shutters 12a and 12b and blocks the photographing light incident from the first front lens 10a and reflected by the prism surface 14a by the first shutters 12a and 12b. Keep it in the same state. At the same time, the shutter control unit 21 opens the second shutters 13a and 13b, and only the photographic light incident from the second front lens 10b and reflected by the prism surface 14b is transmitted to the zoom lens group 3 by the prism surface 14d. Then, the light is guided to the focus lens 4 and a subject image is formed on the image sensor 7. Further, the shutter control unit 21 controls the image pickup device 7 to accumulate the subject image formed on the image pickup device 7 as an image pickup charge in the image pickup device 7, and then sends it to the signal processing unit 30 as an image pickup signal (see FIG. 3 (2) and FIG. 3 (3)).

このように、本実施の形態によると、シャッター制御部21は、1回のシャッターキー17の押下によって、第2のシャッター13a,13bを閉じた状態に保ちながら、第1のシャッター12a,12bのみを開き、第1の前玉レンズ10aから入射された撮影光のみを撮像素子7に結像させる。さらにシャッター制御部21は、撮像素子7に蓄積された撮像電荷を撮像信号として送出した後、撮像電荷を速やかに掃き出す。続けて、シャッター制御部21は、第1のシャッター12a,12bを閉じた状態に保ちながら、第2のシャッター13a,13bのみを開き、第2の前玉レンズ10bから入射された撮影光を撮像素子7に被写体像として結像させ、撮像素子7から撮像信号として速やかに送出させる。このため、二つの前玉レンズ10a,10bを有する三次元デジタルカメラであっても、カメラの大部分を占めていたレンズ群のうち、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4を共有して用いることができるので、レイアウトの制約を最小として、小型化することができる。従来の三次元デジタルカメラは、左右の前玉レンズごとに、ズームレンズ群とフォーカスレンズ群とを備えた。このため、左右のズームレンズ群とフォーカスレンズ群との間でそれぞれのレンズの収差や歪み誤差が異なるため、画像の重ね合わせや、収差補正の処理を別々に行う必要があった。しかし、本実施の形態に係る三次元デジタルカメラは、二つの前玉レンズ10a,10bを有する三次元デジタルカメラであっても、ズームレンズ群3、フォーカスレンズ4を共有して用いることができるので、画像の重ね合わせや、収差補正に同一の処理を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the shutter control unit 21 only presses the first shutters 12a and 12b while keeping the second shutters 13a and 13b closed by pressing the shutter key 17 once. , And only the photographing light incident from the first front lens 10a is imaged on the image sensor 7. Further, the shutter control unit 21 sends out the imaging charge accumulated in the imaging device 7 as an imaging signal, and then quickly sweeps out the imaging charge. Subsequently, the shutter control unit 21 opens only the second shutters 13a and 13b while keeping the first shutters 12a and 12b closed, and images the photographing light incident from the second front lens 10b. The image is formed on the element 7 as a subject image, and is quickly sent out as an image pickup signal from the image pickup element 7. For this reason, even in a three-dimensional digital camera having two front lens 10a and 10b, the zoom lens group 3 and the focus lens 4 can be shared among the lens groups that occupy most of the camera. As a result, the size can be reduced with minimum layout constraints. A conventional three-dimensional digital camera includes a zoom lens group and a focus lens group for each of the left and right front lens. For this reason, the aberrations and distortion errors of the respective lenses differ between the left and right zoom lens groups and the focus lens group, so that it is necessary to perform image superimposition and aberration correction processing separately. However, even if the three-dimensional digital camera according to the present embodiment is a three-dimensional digital camera having two front lens 10a and 10b, the zoom lens group 3 and the focus lens 4 can be shared and used. The same processing can be performed for image superposition and aberration correction.

さらに、二つの前玉レンズ10a,10bとズームレンズ群3、フォーカスレンズ4の間にメカニカルシャッターとして機能する第1のシャッター12a,12bと、第2のシャッター13a,13bとを備えるので、かかる第1のシャッター12a,12bと、第2のシャッター13a,13bとを交互に開閉することによって、左目用と右目用の合計2回の撮像を1つの撮像素子7で行うことができる。   Further, since the first shutter lenses 12a and 12b functioning as a mechanical shutter and the second shutters 13a and 13b are provided between the two front lens 10a and 10b, the zoom lens group 3, and the focus lens 4, the first shutter 12a and 13b are provided. By alternately opening and closing the one shutter 12a, 12b and the second shutter 13a, 13b, a single imaging element 7 can perform a total of two imaging operations for the left eye and the right eye.

第1のシャッター12a,12bと、第2のシャッター13a,13bが交互に開閉する時間と、撮像素子7を構成するCMOS撮像素子が撮像電荷を取り込む時間とを比較すると、第1のシャッター12a,12bと、第2のシャッター13a,13bが交互に開閉する時間の方が圧倒的に遅い。したがって、第1の前玉レンズ10a、第2の前玉レンズ10bそれぞれに入射される被写体像を撮像するための最短の時間は、第1のシャッター12a,12bと、第2のシャッター13a,13bが交互に開閉を行う時間に準ずることとなる。このため、シャッター制御部21は、第1のシャッター12a,12bが開いて閉じた後、速やかに第2のシャッター13a,13bを開いて閉じるようにする必要があるが、短い時間差で2回の撮影を行うことができる。   Comparing the time when the first shutters 12a and 12b and the second shutters 13a and 13b open and close alternately with the time when the CMOS image sensor that constitutes the image sensor 7 takes in the imaging charge, the first shutter 12a and 12b and the time when the second shutters 13a and 13b are alternately opened and closed are overwhelmingly slower. Therefore, the shortest time for capturing the subject images incident on the first front lens 10a and the second front lens 10b is the first shutter 12a, 12b and the second shutter 13a, 13b. Is equivalent to the time for alternately opening and closing. For this reason, the shutter control unit 21 needs to open and close the second shutters 13a and 13b immediately after the first shutters 12a and 12b are opened and closed. Shooting can be performed.

また、CMOS撮像素子は、露光領域から電圧を直接読み出すため、CCD(Charge Coupled Device)撮像素子と比較して、撮像電荷の掃き出しに要する時間が短い。特に、被写体が動いている場合、左目用の画像と右目用の画像の二つの画像はできるだけ短い間隔で撮像されることが好ましい。したがって、本実施の形態では、撮像素子7として、CMOS撮像素子を使うことが好ましい。   In addition, since the CMOS image sensor directly reads out the voltage from the exposure region, the time required for sweeping out the imaging charge is shorter than that of a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. In particular, when the subject is moving, it is preferable that the two images of the left-eye image and the right-eye image are captured at as short an interval as possible. Therefore, in the present embodiment, it is preferable to use a CMOS image sensor as the image sensor 7.

本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に様々な変形を行うことが可能である。例えば、上述の実施の形態では、本発明を三次元デジタルカメラに適用した例について説明したが、本発明に係る一部撮像光学系と撮像素子を共有する構成は、上述の三次元デジタルカメラのみならず、2の撮影レンズを有するデジタルカメラに一般に適用可能である。   The present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a three-dimensional digital camera has been described. However, a configuration that shares an image sensor with a partial imaging optical system according to the present invention is only the above-described three-dimensional digital camera. In other words, the present invention is generally applicable to a digital camera having two photographing lenses.

1 デジタルカメラ
3A,3B ズームレンズ
4 フォーカスレンズ
5 筐体
7 撮像素子
10a,10b 前玉レンズ
12,13 シャッター
14 プリズムブロック
15a,15b,15c 位相差板
21 シャッター制御部
22 レンズ制御部
24 シャッター駆動部
25 レンズ駆動部
30 信号処理部
31 画像処理部
32 表示処理部
34 記録部
36 操作部
37 カメラ制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital camera 3A, 3B Zoom lens 4 Focus lens 5 Case 7 Imaging device 10a, 10b Front lens 12, 13 Shutter 14 Prism block 15a, 15b, 15c Phase plate 21 Shutter control part 22 Lens control part 24 Shutter drive part Reference Signs List 25 lens driving unit 30 signal processing unit 31 image processing unit 32 display processing unit 34 recording unit 36 operation unit 37 camera control unit

Claims (6)

第1の撮影光を取り込む第1の撮影レンズと、
第2の撮影光を取り込む第2の撮影レンズと、
撮影光を電気信号に変換する撮像素子と、
撮影光を前記撮像素子に結像させる撮像光学系と、
前記第1の撮影光を前記撮像光学系に導く第1の光路と、
前記第2の撮影光を前記撮像光学系に導く第2の光路と、
前記第2の光路を遮断した状態で前記第1の光路を開いて、前記第1の撮影光を前記撮像光学系に導き、前記撮像素子に結像させる第1の撮影状態と、前記第1の光路を遮断した状態で前記第2の光路を開いて、前記第2の撮影光を前記撮像光学系に導き、前記撮像素子に結像させる第2の撮影状態と、を交互に切り替え、前記撮像素子を制御して、前記第1の撮影状態においては前記第1の撮影光を、前記第2の撮影状態においては前記第2の撮影光を電気信号に変換させる撮像制御部と、を備えた三次元デジタルカメラ。
A first photographing lens for taking in first photographing light;
A second photographic lens for taking in second photographic light;
An image sensor that converts imaging light into an electrical signal;
An imaging optical system that forms an image of imaging light on the imaging device;
A first optical path for guiding the first imaging light to the imaging optical system;
A second optical path for guiding the second imaging light to the imaging optical system;
A first imaging state in which the first optical path is opened in a state in which the second optical path is blocked, the first imaging light is guided to the imaging optical system, and an image is formed on the imaging element; The second optical path is opened in a state where the optical path is blocked, the second imaging light is guided to the imaging optical system, and alternately switched to a second imaging state in which the imaging element is imaged, An imaging control unit that controls the imaging element to convert the first imaging light in the first imaging state and the second imaging light in the second imaging state into an electrical signal. 3D digital camera.
さらに、前記第1の光路と前記第2の光路とが延在する細長形状の筒状部を備え、
前記筒状部は一方の端部に、前記第1の撮影光を90°の角度で反射して前記筒状部の内部方向に導く第1の反射部と、
他方の端部に、前記第2の撮影光を90°の角度で反射して前記筒状部の内部方向に導く第2の反射部と、
前記第1の反射部と前記第2の反射部の間に、入射される第1の撮影光及び第2の撮影光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く分光部と、有する、請求項1記載の三次元デジタルカメラ。
Furthermore, it comprises an elongated cylindrical portion in which the first optical path and the second optical path extend,
The cylindrical portion has a first reflecting portion that reflects the first imaging light at an angle of 90 ° and guides the cylindrical imaging portion toward the inside of the cylindrical portion at one end portion;
A second reflecting portion that reflects the second photographing light at an angle of 90 ° and guides the second photographing light toward the inside of the cylindrical portion on the other end;
A spectroscopic unit that reflects incident first imaging light and second imaging light at an angle of 90 ° between the first reflecting unit and the second reflecting unit and guides the imaging light to the imaging optical system; The three-dimensional digital camera according to claim 1.
前記分光部は、
前記第1の反射部からの第1の反射光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第1の複屈折面と、
前記第2の反射部からの第2の反射光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第2の複屈折面と、
前記第1の複屈折面と前記第2の複屈折面の間に配設され、第1の反射光と第2の反射光に対して垂直な面を有する、直方体の形状のプリズムブロックと、
前記プリズムブロックの中央に、第1の反射光と第2の反射光に対して垂直に設けられた、透過する透過光に含まれるS波偏光成分をP波偏光成分に位相変換する第3の複屈折面とを含み、
前記プリズムブロックは、
前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面であって、前記第1の複屈折面を透過して入射した前記第1の反射光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第1の反射面と、前記第1の複屈折面を透過して入射した前記第1の反射光に含まれるP波偏光成分は透過させて、S波偏光成分を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第1の分光面と、からなる第1の分光反射面と、
前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面であって、前記第2の複屈折面を透過して入射した前記第2の反射光を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第2の反射面と、前記第2の複屈折面を透過して入射した前記第2の反射光に含まれるP波偏光成分は透過させて、S波偏光成分を90°の角度で反射して前記撮像光学系に導く第2の分光面と、からなる第2の分光反射面と、を有し、
前記第1の分光反射面と前記第2の分光反射面は直角に交差し、形成される交線の上方に前記第1の反射面と前記第2の反射面が形成され、下方に前記第1の分光面と前記第2の分光面が形成される、請求項2記載の三次元デジタルカメラ。
The spectroscopic unit is
A first birefringent surface for phase-converting an S-wave polarization component contained in the first reflected light from the first reflection section into a P-wave polarization component;
A second birefringent surface that phase-converts the S-wave polarization component contained in the second reflected light from the second reflection section into a P-wave polarization component;
A prism block in the shape of a rectangular parallelepiped, which is disposed between the first birefringent surface and the second birefringent surface and has a surface perpendicular to the first reflected light and the second reflected light;
A third phase which is provided perpendicular to the first reflected light and the second reflected light in the center of the prism block and which converts the S wave polarization component contained in the transmitted light to be transmitted into a P wave polarization component. Including a birefringent surface,
The prism block is
The surface is inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light, and the first reflected light transmitted through the first birefringent surface and reflected at an angle of 90 ° is reflected on the surface. The first reflection surface guided to the imaging optical system and the P-wave polarization component included in the first reflection light incident through the first birefringence surface are transmitted, and the S-wave polarization component is 90 °. A first spectral reflecting surface that is reflected at an angle of and guided to the imaging optical system, and
The surface is inclined at an angle of 45 ° with respect to the second reflected light, and the second reflected light incident through the second birefringent surface is reflected at an angle of 90 ° to The P-wave polarization component included in the second reflection surface that is guided to the imaging optical system and the second reflection light that is transmitted through the second birefringence surface is transmitted, and the S-wave polarization component is 90 °. A second spectral reflection surface that is reflected at an angle of and guided to the imaging optical system, and
The first spectral reflection surface and the second spectral reflection surface intersect at right angles, the first reflection surface and the second reflection surface are formed above the formed intersection line, and the first spectral reflection surface and the second reflection surface are formed below. The three-dimensional digital camera according to claim 2, wherein one spectral plane and the second spectral plane are formed.
前記プリズムブロックは、
前記第1の反射光に対して垂直な面を有する第1のプリズムと、
前記第2の反射光に対して垂直な面を有し、前記第1のプリズムの頂線と当接する頂線を有する第2のプリズムと、
前記第1のプリズムと前記第2のプリズムの頂線と面とによって画定される上部の直角三角柱の形状の空間に配置された、上部第1のプリズムと上部第2のプリズムであって、
前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する上部第1のプリズムと、
前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する上部第2のプリズムと、
前記第1のプリズムと前記第2のプリズムの頂線と面とによって画定される下部の直角三角柱の形状の空間に配置された、下部第1のプリズムと下部第2のプリズムであって、
前記第1の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する下部第1のプリズムと、
前記第2の反射光に対して45°の角度で傾斜した面を有する下部第2のプリズムと、から構成され、
前記第3の複屈折面は、前記上部第1のプリズムと前記上部第2のプリズム、前記下部第1のプリズムと前記下部第2のプリズムとの境界面に、前記第1の光路と前記第2の光路に対して垂直に設けられ、
前記第1の反射面は、前記第1のプリズムと前記上部第1のプリズムとの境界部に形成された光学反射面であり、
前記第1の分光面は、前記下部第2のプリズムと前記第2のプリズムとの境界面によって形成され、
前記第2の反射面は、前記第2のプリズムと前記上部第2のプリズムとの境界部に形成された光学反射面であり、
前記第2の分光面は、前記下部第1のプリズムと前記第1のプリズムとの境界面によって形成される、請求項3記載の三次元デジタルカメラ。
The prism block is
A first prism having a surface perpendicular to the first reflected light;
A second prism having a surface perpendicular to the second reflected light and having a top line in contact with the top line of the first prism;
An upper first prism and an upper second prism disposed in a space in the shape of an upper right triangular prism defined by the top line and the surface of the first prism and the second prism,
An upper first prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light;
An upper second prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the second reflected light;
A lower first prism and a lower second prism disposed in a space in the shape of a lower right triangular prism defined by a top line and a surface of the first prism and the second prism,
A lower first prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the first reflected light;
A lower second prism having a surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the second reflected light,
The third birefringent surface is formed on the boundary surface between the upper first prism and the upper second prism, the lower first prism and the lower second prism, and the first optical path and the first prism. Provided perpendicular to the two optical paths,
The first reflecting surface is an optical reflecting surface formed at a boundary portion between the first prism and the upper first prism,
The first spectral surface is formed by a boundary surface between the lower second prism and the second prism,
The second reflecting surface is an optical reflecting surface formed at a boundary portion between the second prism and the upper second prism,
The three-dimensional digital camera according to claim 3, wherein the second spectral surface is formed by a boundary surface between the lower first prism and the first prism.
前記第1の撮影状態から前記第2の撮影状態へ、又は前記第2の撮影状態から前記第1の撮影状態へ切り替わる際、随時、前記撮像素子は蓄積された電荷を掃出する、請求項1記載の三次元デジタルカメラ。   The imaging device sweeps out the accumulated charge at any time when switching from the first imaging state to the second imaging state or from the second imaging state to the first imaging state. The three-dimensional digital camera according to 1. 前記撮像光学系は、ズームレンズとフォーカスレンズを含む、請求項1記載の三次元デジタルカメラ。

The three-dimensional digital camera according to claim 1, wherein the imaging optical system includes a zoom lens and a focus lens.

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