JP2011247966A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3次元画像の撮影を可能にする撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus capable of capturing a three-dimensional image.
近年、デジタルカメラなどの撮影機能付き携帯機器は、画像処理を駆使して、様々な苦手撮影シーンを克服している。また、近年、映画産業では、臨場感を重んじた3D(3次元)化の波があり、テレビ業界もそれに追随して3D表示機器は普及傾向にある。 In recent years, portable devices with a photographing function such as a digital camera have overcome various poor photographing scenes by making full use of image processing. In recent years, there has been a 3D (three-dimensional) wave in the movie industry with a sense of realism, and the 3D display devices are also becoming popular following the television industry.
デジタルカメラ等の民生用の撮影機器においても、3D撮影可能な装置が開発されている。画像を立体的情報を含んで撮影記録し、これを再生観察する方式には多種多様な提案がある。例えば、特許文献1においては、表示手段に応じて、左右に並んだ両眼画像の上下方向の誤差(傾き)や位置ずれを補正する補正手段を有する装置が開示されている。 In consumer photography equipment such as digital cameras, devices capable of 3D photography have been developed. There are a wide variety of proposals for a method of photographing and recording an image including three-dimensional information and reproducing and observing the image. For example, Patent Document 1 discloses an apparatus having a correction unit that corrects an error (tilt) and a positional deviation in the vertical direction of binocular images arranged side by side in accordance with the display unit.
ところで、立体視を可能にするためには、右目用の右画像と左目用の左画像、即ち、左右両眼の視点に対応する視差を持った2画像を撮像する必要がある。このため、3D撮影には、右画像を撮像する撮像装置と左画像を撮像する撮像装置の2つの撮像装置が必要である。更に、1つの撮像素子を設け、右目用と左目用の2つの撮像レンズからの光学像を1つの撮像素子の撮像面に結像させることで、1つの撮像装置によって3D画像を得る撮像装置も開発されている。 By the way, in order to enable stereoscopic viewing, it is necessary to capture the right image for the right eye and the left image for the left eye, that is, two images having parallax corresponding to the viewpoints of the left and right eyes. For this reason, two imaging devices, that is, an imaging device that captures a right image and an imaging device that captures a left image are necessary for 3D imaging. Further, there is also an imaging device that provides a 3D image with one imaging device by providing one imaging device and forming optical images from two imaging lenses for the right eye and left eye on the imaging surface of one imaging device. Has been developed.
このような撮像装置においては、3D表示の品位を高めるために3D用の2つの画像を揃えて表示することが重要であった。 In such an imaging apparatus, it is important to display two 3D images in a uniform manner in order to improve the quality of 3D display.
そこで、特許文献1の装置においては、左右画像のずれに応じた補正を行うようになっている。 In view of this, the apparatus disclosed in Patent Document 1 performs correction according to the shift between the left and right images.
しかしながら、特許文献1の装置においては、立体画像データに基づいて傾き及び位置ずれを補正するようになっており、高精度の補正を行うためには、膨大な演算量やユーザによる操作等が必要である。また、特許文献1の装置では、画像ファイル内に格納された焦点距離情報を使用する方法も開示されているが、高精度の補正を行うためには、ユーザが明示的に焦点距離情報を入力する必要がある。更に、特許文献1の装置では、様々な用途に応じた種々の交換レンズに特有の光学的な歪みや像の重なり、明るさの誤差については、補正することができないという問題があった。 However, the apparatus disclosed in Patent Document 1 corrects tilt and positional deviation based on stereoscopic image data. To perform high-precision correction, an enormous amount of calculations and user operations are required. It is. In addition, in the apparatus of Patent Document 1, a method of using focal length information stored in an image file is also disclosed. However, in order to perform high-precision correction, a user explicitly inputs focal length information. There is a need to. Furthermore, the apparatus disclosed in Patent Document 1 has a problem that optical distortion, image overlap, and brightness error peculiar to various interchangeable lenses corresponding to various applications cannot be corrected.
本発明はどのような3D撮影用の交換レンズが装着された場合でも高精度の画像補正を行って高品質の3D画像を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing high-accuracy image correction and obtaining a high-quality 3D image regardless of what 3D imaging interchangeable lens is attached.
本発明の撮像装置は、撮像部を具備し、上記撮像部に被写体像を結像可能なように、立体撮影用の交換レンズを接続可能な撮像装置において、光学的な歪みや像の重なり、明るさの誤差を補正可能な補正係数データを上記交換レンズから取得する通信部、を有する。 The imaging device of the present invention includes an imaging unit, and in an imaging device to which an interchangeable lens for stereoscopic shooting can be connected so that a subject image can be formed on the imaging unit, optical distortion and image overlap, A communication unit that acquires correction coefficient data capable of correcting an error in brightness from the interchangeable lens;
本発明によれば、どのような3D撮影用の交換レンズが装着された場合でも確実に画像補正を行って高品質の3D画像を得ることができるという効果を有する。 According to the present invention, there is an effect that a high-quality 3D image can be obtained by reliably performing image correction regardless of what type of interchangeable lens for 3D shooting is attached.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の回路構成を示すブロック図である。また、図2及び図3は交換レンズ及び電子ファインダが取り付けられた撮像装置の外観を示す説明図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 2 and 3 are explanatory views showing the appearance of an imaging apparatus to which an interchangeable lens and an electronic viewfinder are attached.
図2及び図3において、撮像装置10は、撮像装置本体11の前面に図示しないレンズマウントを有して交換レンズ12が着脱自在に取り付けられている。交換レンズ12は2つの撮像レンズ部12R,12Lを有する3D撮影用である。撮像装置本体11の上端にはアクセサリーシュー61が設けられている。電子ファインダ13は、アクセサリーシュー61に着脱自在に取り付けるための取付部65を有する。取付部65には、2つの表示部55R,55Lを保持する保持部66が回動自在に取り付けられている。
2 and 3, the
アクセサリーシュー61には、後述する本体回路部20の通信部23を構成する接点部62が設けられており、電子ファインダ13の取付部65をアクセサリーシュー61に取り付けることにより、接点部62は取付部65に設けた図示しない接点部と電気的に接続されるようになっている。取付部65の接点部62は後述する電子ファインダ回路部50の通信部52を構成する。
The
(回路構成)
撮像装置10の撮像装置本体11には本体回路部20が内蔵されている。図1に示すように、本体回路部20には、通信部22,23が設けられている。一方、本実施の形態において採用する交換レンズ12には交換レンズ回路部40が内蔵されている。なお、本実施の形態においては、図2,3に示す交換レンズ12以外にも種々の交換レンズを採用可能であり、本実施の形態において採用される交換レンズには交換レンズ回路部40が内蔵されている。電子ファインダ13には電子ファインダ回路部50が内蔵されている。これらの交換レンズ回路部40及び電子ファインダ回路部50にも夫々通信部42,52が設けられている。本体回路部20の通信部22,23は、夫々、交換レンズ回路部40の通信部42及び電子ファインダ回路部50の通信部52との間で、相互に情報を送受することができるようになっている。
(Circuit configuration)
The
本実施の形態においては、交換レンズ12としては、2つの撮像レンズ12R,12L(図2参照)を有して右画像及び左画像を撮像可能な3D撮影用のものを採用可能である。
In the present embodiment, as the
交換レンズ回路部40のレンズ制御部41は、レンズ情報を記憶するレンズ情報記憶部43を有している。交換レンズ回路部40は、撮像レンズ12R,12Lに対応した2つの撮像レンズを夫々含む2つのレンズ部44R,44Lを有する3D撮影用である。レンズ制御部41は、本体回路部20に制御されて、レンズ部44R,44Lを駆動して撮像レンズ12R,12L等の絞り、ピント、ズーム等を制御することができるようになっている。
The
レンズ情報記憶部43に記憶されるレンズ情報としてはレンズ光学系の情報を含む。レンズ系を通して撮像素子に結像する光学像には、歪み、画像の傾き、画像の四隅が暗くなる画像のかげり、左右の画像の重なり、色の再現性の不良等の各種再現性の不良が生じる。本実施の形態においては、レンズ情報には、このような光学像の変位,変形等の各種再現性の不良を補正するための補正係数データも含まれている。即ち、補正係数データはレンズタイプやレンズの基線長や交換レンズ固有の誤差情報を含む。
The lens information stored in the lens
また、補正係数データには、Fナンバー、ズーミング及びフォーカシング等の情報も含まれる。更に、交換レンズとして左右の撮像レンズの回転角及び基線長等のレンズ系を調整可能なレンズを採用することもあり、変更後の回転角情報及び基線長の情報も補正係数データに含まれる。即ち、補正係数データには、装着される交換レンズ毎に固有の固定値と、ズーミング処理、フォーカシング処理、回転角及び基線長の変更処理等に応じて、カメラ制御の起動後のレンズ状態の変化に対応して変更される可変値とを含む。 The correction coefficient data also includes information such as F number, zooming, and focusing. Furthermore, a lens capable of adjusting the lens system such as the rotation angle and the base line length of the left and right imaging lenses may be adopted as the interchangeable lens, and the changed rotation angle information and the base line length information are also included in the correction coefficient data. In other words, the correction coefficient data includes a fixed value specific to each interchangeable lens to be mounted, a change in lens state after activation of camera control, according to zooming processing, focusing processing, rotation angle and base line length change processing, and the like. And a variable value changed corresponding to
レンズ制御部41の通信部42は、所定の伝送路を介して本体回路部20の通信部22との間で情報の授受を行う。レンズ制御部41は、本体回路部20の通信部22との間の通信が確立すると、レンズ情報記憶部43から読み出したレンズ情報を通信部42によって本体回路部20に送信させることができる。これにより、本体回路部20は、交換レンズ12のレンズ系に関する各種情報を取得することができる。例えば、各撮像レンズ12R,12Lからの被写体の光学像が後述する撮像素子の撮像面上のいずれの領域に結像するか、またどのような歪みや回転等の不良が生じているか、またその不良を補正するための情報を取得することができる。
The
一方、電子ファインダ13としては、2つの表示部55R,55Lを有する表示装置55によって右画像及び左画像を夫々表示可能な3D表示用のファインダを採用することができる。電子ファインダ13は、図2に示すように、表示部55R,55L同士が、例えば人の両目の間隔に対応して離間して設けられている。なお、表示部55R,55Lは、有機ELやLCDによって構成することができる。
On the other hand, as the
電子ファインダ回路部50のファインダ制御部51には、ファインダ情報記憶部53が設けられる。ファインダ情報記憶部53は、電子ファインダ13の表示装置55に関するファインダ情報を保持している。
A finder
ファインダ制御部51の通信部52は、所定の伝送路を介して本体回路部20の通信部23との間で情報の送受を行う。ファインダ制御部51は、本体回路部20の通信部23との間の通信が確立すると、ファインダ情報記憶部53に記憶されているファインダ情報を通信部52によって本体回路部20に送信させることができる。これにより、本体回路部20は、表示装置55が2つの表示部55R,55Lを有することを認識することができる。
The
ファインダ制御部51は、本体回路部20から画像情報が与えられると、表示駆動部54によって画像情報に基づく画像信号を生成する。本体回路部20は、表示装置55における表示の仕方についての表示制御情報も出力しており、表示駆動部54は表示制御情報に基づいて画像信号を表示装置55に与えて表示させる。
When image information is given from the main
例えば、表示駆動部54は、本体回路部20から3D表示用の画像情報が与えられると、表示制御情報に基づいて、右画像信号を表示部55Rに与え、左画像信号を表示部55Lに与える。これにより、電子ファインダ13の各表示部55R,55Lを夫々視者の両目で覗くことにより、3D画像の観察が可能である。
For example, when 3D display image information is given from the main
本体回路部20は、CCDやCMOSセンサ等の撮像素子によって構成された撮像部24を有している。交換レンズ12からの被写体の光学像は、撮像部24を構成する撮像素子の撮像面に結像するようになっている。この撮像部24は、信号処理及び制御部21によって駆動制御される。信号処理及び制御部21は、撮像部24を構成する撮像素子の撮像面の情報を有している。信号処理及び制御部21は、撮像面の情報及びレンズ情報に基づいて、撮像部24に撮像素子の駆動信号を出力すると共に、撮像素子が光学像を光電変換して得た画像信号を取り込む。また、本体回路部20には、音声収録部25が設けられており、撮像装置10の外部の音を収音して音声信号を信号処理及び制御部21に出力するようになっている。
The main
信号処理及び制御部21は、撮像素子の光電変換によって得られた画像信号に対して、所定の信号処理、例えば、色信号生成処理、マトリックス変換処理、その他各種のデジタル処理を行う。本体回路部20は、画像信号及び音声信号等の記録に際して、符号化処理を施して圧縮した画像情報及び音声情報等を出力することもできるようになっている。
The signal processing and
信号処理及び制御部21は、撮像面の情報及びレンズ情報に基づいて、撮像部24の撮像面に、レンズ部44R,44Lからの入射光の範囲に応じた画像領域を設定するようになっている。即ち、信号処理及び制御部21は、撮像部24の撮像面を、各レンズ部44R,44Lからの入射光の入射範囲に応じて夫々右画像領域と左画像領域とに分割し、各画像領域からの画像信号を右画像信号又は左画像信号として信号処理を行うようになっている。
The signal processing and
なお、信号処理及び制御部21は、撮像面の情報及びレンズ情報だけでなく、絞り、ズーム処理等の処理に応じて画像領域を設定してもよい。
The signal processing and
本実施の形態においては、信号処理及び制御部21は、画像補正部21aを有している。画像補正部21aは、交換レンズ回路部40のレンズ情報記憶部43からの補正係数データが与えられ、この補正係数データを用いて、信号処理及び制御部21が生成した右及び左画像を補正するようになっている。
In the present embodiment, the signal processing and
また、本体回路部20には、時計部27、操作判定部28も配設されている。時計部27は信号処理及び制御部21が用いる時間情報を発生する。操作判定部28は、撮像装置10に設けられた図示しないレリーズスイッチや撮影モード設定等の各種スイッチに対するユーザ操作に基づく操作信号を発生して、信号処理及び制御部21に出力するようになっている。信号処理及び制御部21は、操作信号に基づいて、各部を制御する。
The main
また、本体回路部20には、記録再生部26及び本体表示部30が設けられている。記録再生部26は、信号処理及び制御部21からの画像情報及び音声情報を図示しない記録媒体に記録することができるようになっている。なお、記録再生部26としては例えばカードインターフェースを採用することができ、記録再生部26はメモリカード等に画像情報及び音声情報等を記録可能である。また、記録再生部26は、記録媒体に記録された画像情報及び音声情報を読み出して信号処理及び制御部21に供給することができる。信号処理及び制御部21は、記録再生部26からの画像情報及び音声情報を復号化して、画像信号及び音声信号を得ることができるようになっている。
The main
本体表示部30は、撮像部24からの撮像画像や記録再生部26からの再生画像が信号処理及び制御部21から供給されて、これらの画像表示を行うことができる。また、本体表示部30は信号処理及び制御部21に制御されて、撮像装置10の操作を行うためのメニュー表示等を表示することもできるようになっている。
The main
信号処理及び制御部21は、本体回路部20内の各部を制御すると共に、通信部22,23を介して交換レンズ12及び電子ファインダ13を制御することができる。
The signal processing and
なお、本実施の形態においては、記録再生部26は、3D画像の記録に際して、右画像と左画像とを1つの画像として合成し、合成した画像を記録することができる。また、記録再生部26は、3D画像の記録に際して、右画像と左画像とを別々の画像として記録することもできるようになっている。
In the present embodiment, the recording / reproducing
(交換レンズ)
図4乃至図6は交換レンズ12に採用される光学系の一例を示す説明図である。図5及び図6の例は、特開平8−171151号公報及び特開2004−4869号公報に開示されたものである。
(interchangeable lens)
4 to 6 are explanatory views showing an example of an optical system employed in the
図4は撮像装置10を上方側から見た光学系と撮像素子との位置関係を示している。図4では、交換レンズ12は、レンズ部44R,44Lを夫々構成する光学系として、右目用の右光学系81R及び左目用の左光学系81Lを採用した例を示している。撮像装置本体11には、これらの光学系81R,81Lに対向して撮像部24を構成する撮像素子82の撮像面82aが設けられている。
FIG. 4 shows the positional relationship between the optical system and the imaging element when the
撮像素子82の撮像面82aの水平方向右側には、左画像領域が設定され、撮像面82aの水平方向左側には、右画像領域が設定される。撮像レンズ12Rを入射した光は、右光学系81Rを介して撮像面82aの水平方向左側に設けられた右画像領域に結像する。また、撮像レンズ12Lを入射した光は、左光学系81Lを介して撮像面82aの水平方向右側に設けられた左画像領域に結像する。
A left image region is set on the right side in the horizontal direction of the
図5及び図6は光学系の他の例を示している。図5及び図6の例は横長の3D画像を写し込むようにした場合における光学系を示しており、図5(a)及び図6(a)は平面状態を、図5(b)及び図6(b)は夫々図5(a)及び図6(a)の下面から見た状態を示している。なお、図5及び図6においては、撮像装置本体11に設けられた撮像部24の撮像素子として撮像素子102が採用されるものとして説明する。
5 and 6 show other examples of the optical system. The examples of FIGS. 5 and 6 show the optical system when a horizontally long 3D image is captured. FIGS. 5A and 6A show the planar state, and FIGS. 6 (b) shows a state viewed from the lower surface of FIGS. 5 (a) and 6 (a), respectively. 5 and FIG. 6, description will be made assuming that the
図5において、反射鏡104,105は撮像装置本体11に固定されたホルダ106に回転可能に取り付けられている。反射鏡104,105の反射面は各々同一平面上で回転できるようになっている。反射鏡104と反射鏡105との間には、一定の間隙が設けられ、そこに隔壁103の先端部が挿入されるようになっている。従って、隔壁103が回転された場合には、それによって反射鏡104,105が回転する。
In FIG. 5, the reflecting
一組の反射光学系である反射鏡111と反射鏡104とは、被写体(右側の被写体像)からの光が反射鏡111に入射した後該反射鏡111の反射面で反射し、次に反射鏡104に入射した後該反射鏡104の反射面で反射され、上側の撮像面102aに結像されるように入射側から順次光学的に配置されている。このとき反射鏡104の反射面と反射鏡111の反射面とは、撮像面102aに像を結ぶことができる程度の略平行であることがよい。また、もう一組の反射光学系である反射鏡112と反射鏡105についても、反射鏡111と反射鏡104の場合と同様に被写体(左側の被写体像)からの光が下側の撮像面102aに結像されるように入射側から順次光学的に配置されている。
The reflecting
凸レンズ109は反射鏡111と反射鏡104との間に配置され、右側からの被写体像が反射鏡104を介して上側の撮像面102aに結像させるためのものである。従って、凸レンズ109は反射鏡111からの射出光の光軸に沿って配置される。また、凸レンズ110は、凸レンズ109と同様に、反射鏡112と反射鏡105との間に配置される。なお、反射光学系に反射鏡を用いているが、反射鏡に代えてプリズムその他反射光学素子を用いるようにしても差し支えない。また、凸レンズ109,110をそれぞれ単レンズで示しているが、それらを複数枚のレンズで構成できることは言うまでもない。更に、反射鏡111と凸レンズ109とを反射鏡111と凸レンズ109との作用を合わせ持つ凸面を有するプリズムとすることもできる。
The
また、図5(a)に示す入射側の左右の光軸113,114の間隔Sは、人間の眼幅を基準にし、被写体の大きさや距離を考慮して所定の値に選ばれている。光軸113,114上の物体をそれぞれ撮像面102aの中心に結像させるようにするために、図5(b)に示すように、凸レンズ109,110を通る光軸115,116が水平線Hに対して所定の角度θだけ傾けられている。この角度θは、tanθ=a/Sの式から算出される。このようにして、凸レンズ109,110をそれぞれ2つの反射鏡104,111及び105,112の間に配置したことにより、横方向に広い画角の被写体を撮像面102aに写し込むことが可能になる。
Further, the interval S between the left and right
このような構成の光学系においては、視差を有する被写体像の光束が、左右に設けられた各反射光学系にそれぞれ入射し、各反射光学系内にある2つの反射面によって反射され、一方の光束は隔壁103によって分割された撮像面102aの上半分の右画像領域を露光し、他方の光束は下半分の左画像領域を露光する。
In the optical system having such a configuration, the luminous flux of the subject image having parallax is incident on each of the reflection optical systems provided on the left and right, and is reflected by the two reflection surfaces in each of the reflection optical systems. The luminous flux exposes the upper half right image area of the
これらの右画像領域からの信号を右画像信号として取り出し、左画像領域からの信号を左画像信号として取り出すことで、3D画像を得ることができる。 A 3D image can be obtained by taking out signals from these right image areas as right image signals and taking out signals from the left image area as left image signals.
上記の構成において、反射鏡104,105を回転させ、更に別のサイズの3D画像をも得ることを可能にしている。即ち、図5の状態から反射鏡104,105をそれぞれの90度回転させた状態を図6に示している。この場合においては当然のことながら、反射鏡111,112の回転に連動させて、凸レンズの位置を移動させている。
In the above configuration, the reflecting
図7は撮像装置本体11のレンズマウントに装着可能な交換レンズの他の一例を示す説明図である。また、図8は図7を上面から見た光学系の構成を説明するための説明図であり、図9は図7を側面から見た光学系の構成を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of an interchangeable lens that can be attached to the lens mount of the imaging apparatus
上述した図4乃至図6の交換レンズを介して撮像素子に結像された光学像には、図4乃至図6では説明していない歪みが生じている。このような歪みを積極的に利用し、撮像素子の解像度を有効に利用することを考慮した場合には、光学像を左右の基線に対して斜めに結像させるように光学系を構成した方が有利である。図7の交換レンズはこのような観点から構成されたものである。なお、図7の例では撮像部24には、撮像素子205が配置されるものとして説明する。また、図7の説明においては、符号の後の“ L ” と“ R ” は左右の光路に属する構成要素等を区別するためのものである。
In the optical image formed on the image sensor through the above-described interchangeable lens in FIGS. 4 to 6, distortion not described in FIGS. 4 to 6 occurs. If the distortion is actively used and the resolution of the image sensor is used effectively, the optical system should be configured to form an optical image obliquely with respect to the left and right baselines. Is advantageous. The interchangeable lens of FIG. 7 is configured from such a viewpoint. In the example of FIG. 7, description will be made assuming that the
交換レンズ200は、左右の光路に対して、左右の対物レンズ群201L,201R と、それら対物レンズ群201L,201Rから入射した光を順に反射する第1反射面202L,202R、第2反射面203L,203Rと、左右の第2反射面203L,203Rで反射された光が入射する共通の結像レンズ群204によって構成される。結像レンズ群204による光学像の結像位置には、共通の単一の撮像素子である撮像素子205が配置される。
The
左右の対物レンズ群201L、201Rの入射側に、それぞれ主光線210L、210Rを中心とする結像光束を通し、不要光を制限する視野マスク211L 、211Rが配置されている。視野マスク211L,211Rはそれぞれ左の対物レンズ群201Lの略下側を覆い、右の対物レンズ群201Rの略上側を覆う単純な形状に構成した例を示してある。
Field-of-
第1反射面202L,202Rと第2反射面203L、203Rの反射方向は、図から明らかなように、左の第1反射面202Lは、左の対物レンズ群201Lから入射した光路を右の対物レンズ群201R側へ概ね90度折り曲げ、第2反射面203Lは、その折り曲げられた光路を左の対物レンズ群201Lへ入射する光路と略平行な方向であって同じ方向へ概ね90度折り曲げて、共通の結像レンズ群204へ入射させ、同様に、右の第1反射面202Rは、右の対物レンズ群201Rから入射した光路を左の対物レンズ群201L側へ概ね90度折り曲げ、第2反射面203Rは、その折り曲げられた光路を右の対物レンズ群201Rへ入射する光路と略平行な方向であって同じ方向へ概ね90度折り曲げて、共通の結像レンズ群204へ入射させる構成になっている。
As is apparent from the drawing, the reflection directions of the first reflecting
このような構成によって、交換レンズ200は、左右の対物レンズ群201L、201R間に共通の結像レンズ群204と撮像素子205を配置することができ、左右方向の幅は左右の対物レンズ群201L、201Rの端部間の距離(基線長に一方の対物レンズ群の口径を加えた距離)で決まり、被写体に対して奥行き方向の厚さは、対物レンズ群201L、201R先端面と、結像レンズ群204の後端面との間の距離で決まり、さらに、高さは対物レンズ群201L、201Rの口径以下(対物レンズ群201L,201Rの有効領域以外はトリミングできるので、口径以下となる。) で略決まるため、小型に構成することができる。
With such a configuration, the
そして、左の対物レンズ群201Lから入射し、第1反射面202L、第2反射面203Lを順に経て結像レンズ群204で撮像素子205上に結像される両眼視差像の左画像は、撮像素子205の矩形の撮像面の下半分に倒立して投影され、右の対物レンズ群201Rから入射し、第1反射面202R、第2反射面203Rを順に経て結像レンズ群204で撮像素子205上に結像される両眼視差像の右画像は、撮像素子205の矩形の撮像面の上半分に倒立して投影される。
Then, the left image of the binocular parallax image that is incident from the left
ここで、この交換レンズ200の光学系全体の視差方向は、左右の対物レンズ群201L、201Rの入射レンズ面あるいは視野マスク211L、211Rに左右の主光線210L,210Rが入射する点間を結んだ直線A−A’の方向であり、撮像素子205上に投影される左右画像(視差像)の視差方向は、撮像素子205の矩形の辺に平行な直線B−B’の方向である。図7から明らかなように、交換レンズ200においては、光学系全体の視差方向A−A’と撮像素子205上に投影される光学像の視差方向B−B’とを平行としているので、2つの左右画像は撮像面上にて、視差方向A−A’に対して傾いている。
Here, the parallax direction of the entire optical system of the
これは、第1反射面202L、202Rと第2反射面203L、203Rの傾きが、単純に同一平面に直交する軸回りでの傾きでなく、2軸の回りでの傾きであることにより、撮像素子205上に投影される被写体像に回転が起きるためである。ここで、左右の主光線210L、210Rは、それぞれ対物レンズ群201L、201Rから入射し、第1反射面202L、202R、第2反射面203L、203Rを順に経て結像レンズ群204で撮像素子205上に結像される左右の画像の各々の中心に達する光束の中心光線で定義される。
This is because the inclination of the first reflecting
また、左右の主光線210L、210Rは上記のように定義されるのに対して、左右の対物レンズ群201L、201Rはそれぞれ光軸(中心軸、回転軸)(図9の光軸215L参照)を有し、また、結像レンズ群204は1つの光軸(中心軸、回転軸)(図9の光軸216L参照)を有している。そして、第1反射面202L,202Rと第2反射面203L、203Rでの光路を展開して左右の光学系(レンズ系) をそれぞれ1つのレンズ系とするとき、左の対物レンズ群201Lの光軸215Lと結像レンズ群204の光軸216Lは一致して1つの光軸となっている。また、右の対物レンズ群201Rの光軸と結像レンズ群204の光軸は一致して1 つの光軸となっている。そして、同一被写体からの左右の光束は、左右の主光線210L,210Rに沿って左右の対物レンズ群201L、201Rに入射して、撮像素子205の矩形の撮像面の下半分、上半分にそれぞれの左右の視差像を倒立して結像する。
The left and right
左右の対物レンズ群201L、201Rに入射する主光線210L,210Rは、それぞれの光軸とは一致せず、左の入射する主光線210Lは左の光軸の上側に角度をなしており、右の入射する主光線210Rは右の光軸の下側に角度をなしている。ただし、左右画像を結像させるために、左右の対物レンズ群201L,201Rに入射する主光線210L,210Rは相互に平行かあるいは略同一面内で被写体までの距離に応じた内輳角を形成しており、そのため、左右の対物レンズ群201L,201Rの光軸は、結像レンズ群204の光軸を中心に相互にねじれの関係にあり、180度回転対称の関係にある。
The principal rays 210L and 210R incident on the left and right
そして、第1反射面202L,202Rは、対物レンズ群201L,201Rを透過した有効光束を制限しないサイズと形状を持ち、水平方向には約45度、垂直方向には撮像素子205側に数度傾いて配置されており、第2反射面203L,203Rに反射光束を入射させる。第2反射面203L,203Rは、水平方向には第2反射面203L,203Rに略垂直に、垂直方向には撮像素子205側に微小な角度傾いて配置されており、結像レンズ群204に光束を入射させる。第2反射面203L,203Rは、垂直方向から見た場合は、左の第2反射面203Lが上、右の第2反射面203Rが下で相互に交差するように配置されており、左右から入射してくる光束を結像レンズ群204の方向に上下方向から入射するように偏向する。ここで、この第2反射面203L,203Rが射出瞳を形成する絞り部材を構成している。
The first reflecting
視野マスク211L,211Rにより制限された光束は、結像レンズ群204により、図示しないローパスフィルタを透過した後、撮像素子205の上下の半分の何れか半分の領域にそれぞれの左右目画像を結像する。視野マスク211L,211Rの作用により、上下の視差像は相互にオーバーラップせずに、撮像素子205上に分離平行して結像される。
The light beams limited by the field masks 211L and 211R are transmitted through a low-pass filter (not shown) by the
このように、光学レンズ200においては、メインの光線がレンズの中心を通らず非対称な光学系を通るので、非回転対称の歪みが発生する。また、入射光線を水平にして、上下方向に画像を配置するようなミラー配置であるので、画像が回転し、左右の画像に傾きが生じる。また、画像の四隅が暗くなる像のかげりが生じる。さらに、視野マスクのサイズにより、左右の画像が重なり合うという不具合が生じることがある。更に、色収差や色シェーディングにより色の再現性が不良となることもある。
Thus, in the
これら不良はレンズ系の構成によって一義的に決定される。そこで、図7の交換レンズ200及び図4乃至図7に示す上記各交換レンズにおいては、画像の再現性の種々の不良を補正するための補正係数データをレンズ情報記憶部24に記憶している。この補正係数データを用いることで、上記各再現性の不良を補正した画像を生成することが可能である。
These defects are uniquely determined by the configuration of the lens system. Therefore, in the
なお、交換レンズ200においては、図8に示すように、レンズ及び各反射面を移動又は回転させることができる。例えば、対物レンズ群201L,201Rは、図8のR1方向に回転自在に構成される。また、第1反射面202L,202Rは、図8のR2方向に回転自在に構成される。更に、第2反射面203L,203Rは、図8のM1方向に移動自在であり、第1反射面202L,202Rと対物レンズ群201L,201Rは、第1,第2反射面相互間の光路長を変化させるように図8のM2方向に移動自在に構成される。
In the
また、対物レンズ群201L,201R相互間の距離(第1,第2反射面相互間の距離)、即ち、基線長を変更させることで、立体視表示の効果を変更することができる。例えば、基線長をより長くすることにより、広角側での立体感を増大させた3D撮影が可能である。なお、画角及びフォーカシング等の他の要件を変更させないためには、光路長を変更することなく、基線長を変更する。
Further, the effect of stereoscopic display can be changed by changing the distance between the
なお、基線長を変更させた場合には、画像の回転角度も変化する。図10は基線長と撮像素子に結像される画像の回転角との関係を示す説明図である。図10(a)は基線長が比較的短い場合の左右画像を示し、図10(b)は基線長が比較的長い場合の左右画像を示している。図10に示すように、基線長を長くするほど、画像の回転は小さくなる。 Note that when the baseline length is changed, the rotation angle of the image also changes. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the baseline length and the rotation angle of the image formed on the image sensor. 10A shows the left and right images when the baseline length is relatively short, and FIG. 10B shows the left and right images when the baseline length is relatively long. As shown in FIG. 10, the longer the baseline length, the smaller the image rotation.
このように、高品位の3D画像を得るためには、撮影時の画角の他、撮影する被写体の距離などによって、基線長や輻輳角を変更することが有効で、撮影時の操作や状況に応じて、このような切替えによって、複数の画像を補正することが重要となる。 As described above, in order to obtain a high-quality 3D image, it is effective to change the baseline length and the convergence angle according to the distance of the subject to be photographed in addition to the angle of view at the time of photographing. Accordingly, it is important to correct a plurality of images by such switching.
本実施の形態においては、上述したように、レンズ情報に含まれる補正係数データによって基線長等の情報も信号処理及び制御部21に供給されており、画像補正部21aは、補正係数データに基づいて、左右画像の回転角の補正等が可能である。
In the present embodiment, as described above, information such as the baseline length is also supplied to the signal processing and
(作用)
次に、このように構成された実施の形態の作用について図11及び図12を参照して説明する。図11はカメラ制御を示すフローチャートであり、図12は画像補正処理を示すフローチャートであり、図13は図11中のステップS14のファインダ表示制御の具体的なフローを示すフローチャートである。
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing camera control, FIG. 12 is a flowchart showing image correction processing, and FIG. 13 is a flowchart showing a specific flow of finder display control in step S14 in FIG.
図11のステップS1において、レンズ通信が行われる。信号処理及び制御部21は通信部22を制御して、交換レンズ回路部40のレンズ制御41の通信部42との間で通信を行わせて、レンズ情報記憶部43に記憶されているレンズ情報を読み出す。こうして、レンズ情報に含まれる補正係数データが信号処理及び制御部21の画像補正部21aに読み込まれる。
In step S1 of FIG. 11, lens communication is performed. The signal processing and
次のステップS2において、信号処理及び制御部21は撮影モードであるか否かを判定する。いま、撮影モードが指示されているものとする。この場合には、信号処理及び制御部21は、ステップS3において、オートフォーカス制御(AF)を行い、撮像部24からの信号を取り込んで信号処理して、画像信号を生成する。
In the next step S2, the signal processing and
また、撮影モードが指示されている場合には、信号処理及び制御部21はステップS4において電子ファインダが接続されているか否かを判定する。
If the shooting mode is instructed, the signal processing and
いま、撮像装置本体11のアクセサリーシュー61に電子ファインダが接続されていないものとする。この場合には、信号処理及び制御部21は、生成した画像信号を本体表示部30に出力して、撮像画像を表示させる(ステップS5)。
Now, it is assumed that the electronic finder is not connected to the
次に、信号処理及び制御部21は、ステップS6において撮影開始が指示されたか否かを判定する。撮影開始が指示されていない場合には、信号処理及び制御部21はステップS19において電源オフ操作が行われたか否かを判定し、電源オフ操作が行われていない場合には、処理をステップS2に戻す。なお、電源オフ操作が行われ場合には、ステップS20において電源をオフにする。
Next, the signal processing and
ステップS6において、ユーザが撮影開始を指示したものと判定された場合には、信号処理及び制御部21は、動画撮影を行う(ステップS7)。なお、図11では本体表示部30への表示モードにおいては、撮影開始の指示によって動画撮影を行うものとして説明したが、静止画撮影を行うようにしてもよい。
If it is determined in step S6 that the user has instructed to start shooting, the signal processing and
撮影終了の指示が行われると、信号処理及び制御部21は、処理をステップS8からステップS9に移行して、画像補正及び画像ファイル化を行う。即ち、信号処理及び制御部21は、撮影と同時に、画像補正を行っている。
When an instruction to end shooting is given, the signal processing and
図12のステップS41において、画像補正部21aは、カメラ制御の開始後に交換レンズの状態の変更に伴って変化した補正係数データの可変値を取り込む。画像補正部21aは、ステップS42において、取り込んだ補正係数データに基づいて、左画像の画像領域の歪等を補正するために必要な領域の画像データを切り出して読み出す。次に、画像補正部21aは、ステップS43において、補正係数データに基づいて、左画像を補正する。
In step S41 of FIG. 12, the
例えば、画像補正部21aは、非回転対称の歪みを始め、3D用の複数画像の光学的な歪みや像の重なり、明るさの誤差を補正して、被写体に対応した左画像に補正する。図14は歪補正の一例を説明するための説明図である。図14(a)は動画像撮影によって得られる撮像素子の撮像面に結像される各フレームの左右画像を示している。図14の例では、撮像素子の撮像面の左右に左画像(L)及び右画像(R)が結像されることを示している。図14(b)は左右画像の四隅が歪んでいる例を示している。画像補正部21aは、ステップS42において、歪みを補正し、図14(c)に示す左画像を得る。
For example, the
また、画像補正部21aは、画像の傾きを補正する。また、左右の画像の上下左右が正しく、歪みもなくなるように、アライメント調整を行う。更に、画像補正部21aは、画像の四隅が暗くなる像のかげりについても補正する。また、画像補正部21aは、左右の画像が重なり合う場合には、重なる領域を除去する除去処理を行う。また、画像補正部21aは、色の再現性が不良の画像についても、補正係数データを用いて補正し、色の再現性に優れた画像を得る。
The
画像補正部21aは、ステップS44において、取り込んだ補正係数データに基づいて、右画像の画像領域の歪等を補正するために必要な領域の画像データを切り出して読み出す。次に、画像補正部21aは、ステップS45において、補正係数データに基づいて、右画像を補正する。右画像の補正時においても、左画像の補正処理と同様の処理が行われる。
In step S44, the
これらの3D用の複数画像間の誤差は、撮影レンズのタイプや製造上の誤差のみならず、撮影時の条件によっても生じるので、これを補正して高品位の立体画像を得る。 The error between the plurality of 3D images is caused not only by the type and manufacturing error of the photographing lens but also by the conditions at the time of photographing. Therefore, this is corrected to obtain a high-quality stereoscopic image.
信号処理及び制御部21は、画像補正部21aによって補正された画像に対する記録処理を行う。この場合には、信号処理及び制御部21は、左右画像を1つの画像に合成して記録するか、又は左右画像を別々の画像として記録する。
The signal processing and
図15は記録処理を説明するための説明図である。図15(a)は左画像L及び右画像Rを左右に並べて、1枚の画像として合成した状態を示している。これは、いわゆるサイドバイサイドと呼ばれる記録方式に対応し、左右の画像から画素列ごとに読み出して記録する様子を模式的に示したものである。この時は各3Dコマのサイズ情報を送って分離可能としている。 FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the recording process. FIG. 15A shows a state in which the left image L and the right image R are arranged side by side and synthesized as one image. This corresponds to a so-called side-by-side recording method, and schematically shows a state of reading and recording for each pixel column from the left and right images. At this time, the size information of each 3D frame is sent to enable separation.
また、図15(b)は、左画像Lと右画像Rとを別々の画像とすることを示している。図15(a)の状態の合成画像を記録した場合には、その再生画像を表示する表示装置において、各画像の左右に左右画像が配置されていることを認識して、立体表示のための処理を行う。また、図15(b)の状態の各画像を記録した場合には、その再生画像を表示する表示装置において、左画像と右画像とを取り込んで立体表示のための処理を行う。 FIG. 15B shows that the left image L and the right image R are separate images. When the composite image in the state of FIG. 15A is recorded, the display device that displays the reproduced image recognizes that the left and right images are arranged on the left and right of each image, and for the stereoscopic display. Process. In addition, when each image in the state of FIG. 15B is recorded, the display device that displays the reproduced image captures the left image and the right image and performs processing for stereoscopic display.
これは動画の時には、左右の画像をコマごとに順次読み出して記録したり再生したりする面順次方式を想定した模式図である。この時も各3Dコマのサイズ情報を送って分離可能としている。
面順次とサイドバイサイドを制御しわけるためにその旨の情報も用意する。
This is a schematic diagram assuming a frame sequential method in which a left and right image is sequentially read out and recorded or reproduced for each frame in the case of a moving image. Also at this time, the size information of each 3D frame is sent to enable separation.
In order to control frame sequential and side-by-side, information to that effect is also prepared.
これらの方式に対応するステレオ画像を得るためには、本発明のように、光学的な誤差要因を排除して、揃った画像を得ることが必須となる。 In order to obtain a stereo image corresponding to these methods, it is essential to obtain a uniform image by eliminating an optical error factor as in the present invention.
なお、信号処理及び制御部21は、生成した左右画像に対して符号化処理を行って画像情報を記録再生部26から記録媒体に転送しており、撮影終了の指示によって、記録再生部26に転送した画像情報がファイル化させる。
The signal processing and
次に、ステップS2において再生モードが指示されたことが判定されるものとする。この場合には、信号処理及び制御部21は、ステップS10から処理をステップS11に移行して、記録再生部26に記録されたファイルの一覧の情報を読み出し、ファイル一覧表示を本体表示部30に表示させる。
Next, in step S2, it is determined that the playback mode has been instructed. In this case, the signal processing and
ファイル一覧の表示時に、ユーザがファイル選択を行うと(ステップS12)、信号処理及び制御部21は、選択されたファイルを記録再生部26を介して読み出し、復号化処理を行って、画像信号及び音声信号を再生する。信号処理及び制御部21は、再生した画像信号及び音声信号を本体表示部30に与えて表示させる(ステップS13)。
When the user selects a file at the time of displaying the file list (step S12), the signal processing and
なお、ファイル一覧表示時に、終了操作が行われた場合には、信号処理及び制御部21は、処理をステップS12からステップS14に移行して再生モードを終了する。
If an end operation is performed when the file list is displayed, the signal processing and
なお、本実施の形態においては、記録時に画像補正を行う例について示したが、記録時には画像補正を行わずに再生時に画像補正を行うようにしてもよい。即ち、この場合には、信号処理及び制御部21は、撮像部24によって撮像された左右画像のファイルのヘッダ領域あるいは補助データの記録領域を設け、これらの領域に交換レンズから読み出した補正係数データを対応させて記録する。そして、再生時に、左右画像データに対応して読み出した補正係数データを用いて、図12の画像補正処理によって画像補正すればよい。
In the present embodiment, an example in which image correction is performed during recording has been described. However, image correction may be performed during playback without performing image correction during recording. That is, in this case, the signal processing and
図11のステップS4において、信号処理及び制御部21は、電子ファインダが接続されているものと判定すると、ステップS15に移行して画像補正及びファインダ表示制御を行う。
When the signal processing and
ファインダ表示制御においては、信号処理及び制御部21は、ステップS23において、右及び左画像の画像補正を行う。ステップS23の画像補正は図12と同様の処理であり、画像補正部21aは、補正係数データに基づいて、右画像及び左画像の歪み等を補正する。
In the finder display control, the signal processing and
次に、信号処理及び制御部21は、ステップS24において、右画像及び左画像の拡大、縮小処理及び枠画像の生成処理を行う。右画像及び左画像の画像サイズは、撮像部24の撮像素子の撮像面のサイズ及び光学系による入射範囲に応じたものとなる。このため、右及び左画像の画像サイズは、電子ファインダ13の表示部55R,55Lの画像サイズと異なることが考えられる。そこで、信号処理及び制御部21は、右及び左画像の画像サイズを表示部55R,55Lの画像サイズに合わせて拡大、縮小処理を行う。また、右及び左画像と表示画像のアスペクト比に応じた枠画像を生成し、拡大、縮小した右及び左画像に重畳する。
Next, in step S24, the signal processing and
信号処理及び制御部21は生成した右及び左画像信号を、通信部23,52を介して電子ファインダ13のファインダ制御部51に与える。ファインダ制御部51は、表示駆動部54を制御して、右画像信号を表示部55Rに与え、左画像信号を表示部55Lに与え(ステップS25)、処理をメインルーチンに戻す。こうして、電子ファインダ13の表示装置55において、光学レンズ12を介して取り込んだ被写体光学像に基づく3D表示が行われる。
The signal processing and
ここで、ユーザがこの3D表示を観察しながら、静止画像の撮影を指示するものとする。そうすると、信号処理及び制御部21は、図11のステップS16から処理をステップS18に移行して静止画撮影を行う。即ち、信号処理及び制御部21は、撮影指示タイミングにおける右及び左画像の静止画像を画像補正した後、圧縮処理して記録再生部26により記録媒体に記録させる(ステップS9)。また、信号処理及び制御部21は、この画像補正後の右及び左画像の静止画像を一定時間表示部55R,55Lに表示させる。
Here, it is assumed that the user instructs to capture a still image while observing the 3D display. Then, the signal processing and
また、ユーザがこの3D表示を観察しながら、動画像の撮影を指示するものとする。この場合には、信号処理及び制御部21は、ステップS16,S17からステップS7に移行して動画像撮影を行う。
Further, it is assumed that the user gives an instruction to capture a moving image while observing the 3D display. In this case, the signal processing and
このように本実施の形態においては、交換レンズとの間で通信を行って、補正係数データを含むレンズ情報を自動的に取得することにより、交換レンズのレンズ系の状態に応じた歪等の画像の再現性の不良を自動補正することができる。本体回路部20において保持しているレンズ制御情報ではなく、交換レンズの実際の状態情報を用いて画像補正を行っており、高精度の画像補正が可能である。
As described above, in this embodiment, communication with the interchangeable lens is performed, and lens information including correction coefficient data is automatically acquired, so that distortion or the like according to the state of the lens system of the interchangeable lens is obtained. Image reproducibility defects can be automatically corrected. Image correction is performed using the actual state information of the interchangeable lens, not the lens control information held in the main
しかも、補正係数データには、カメラ制御起動後に変化したズーミング、フォーカシング、回転角情報及び基線長等の状態情報が含まれており、カメラ操作に拘わらず確実な画像補正が可能である。また、回転角情報及び基線長等の補正係数データを用いることで、画像の回転角についても自動的に補正することができる。 In addition, the correction coefficient data includes state information such as zooming, focusing, rotation angle information, and baseline length that has changed since the start of camera control, so that reliable image correction is possible regardless of camera operation. Further, by using correction coefficient data such as the rotation angle information and the baseline length, the rotation angle of the image can be automatically corrected.
なお、交換レンズは、ズーミング、フォーカシング、回転角情報及び基線長については、補正係数データそのものを保持してもよく、初期の補正係数を交換レンズの状態変化に応じて補正する係数補正データを保持してもよい。この場合には、画像補正部は、係数補正データによって補正係数データを補正した後、補正した補正係数データを用いて画像補正を行えばよい。 Note that the interchangeable lens may hold correction coefficient data itself for zooming, focusing, rotation angle information, and baseline length, and coefficient correction data for correcting the initial correction coefficient according to the change in the state of the interchangeable lens. May be. In this case, the image correction unit corrects the correction coefficient data with the coefficient correction data, and then performs image correction using the corrected correction coefficient data.
なお、交換レンズとして2D用のレンズが採用されることがある。そこで、図16に示すように、3D対応ボディのみが3D交換レンズの使用を可能にするフローを採用してもよい。 A 2D lens may be used as an interchangeable lens. Therefore, as shown in FIG. 16, a flow that allows only the 3D-compatible body to use the 3D interchangeable lens may be adopted.
本体回路部20の電源が投入されると、信号処理及び制御部21は交換レンズ回路部40に対してレンズ情報の送信を要求する。これに応答して交換レンズ回路部40はレンズ情報を本体回路部20に送信する。更に、交換レンズ回路部40のレンズ制御部41は、本体回路部20に対して使用禁止状態を指示するコマンドを送信する。
When the
本体回路部20は、レンズ情報によって、3Dレンズであること、画像補正用のデータを含むことを認識すると、使用禁止状態を指示するコマンドに応答して使用許可要求のコマンドを発生して交換レンズ回路部40に送信する。
When the
交換レンズ回路部40は、本体回路部の使用許可フラグを使用許可状態に変更すると共に、使用許可を指示するコマンドを本体回路部20に送信する。これにより、本体回路部20は、交換レンズのレンズ制御を行うと共に、撮像部24からの撮像画像に対して補正係数データを用いた画像補正を行う。
The interchangeable
なお、本体回路部が3D非対応の回路である場合には、交換レンズ回路部40から使用許可を指示するコマンドを受信した場合でも、本体回路部はレンズ制御及び画像補正を行わない。
When the main body circuit unit is a circuit that does not support 3D, the main body circuit unit does not perform lens control and image correction even when a command for instructing use is received from the interchangeable
また、ステレオ撮影用交換レンズとして以下の態様にすることが可能である。 Moreover, it is possible to set it as the following aspects as an interchangeable lens for stereo photography.
ステレオ撮影のための光学系を交換レンズとして用いることが出来る。ステレオ撮像用の光学系を交換レンズに用いる場合、画像補正に関する補正パラメータ(補正パラメータを算出可能とする数値データも含む)をもたせることが好ましい。その場合、カメラ本体でのメモリーの増加や、ファームウエアのWEB上でのアップ数を減らせ、好ましい。 An optical system for stereo photography can be used as an interchangeable lens. When a stereo imaging optical system is used for an interchangeable lens, it is preferable to provide correction parameters relating to image correction (including numerical data that enables calculation of correction parameters). In this case, it is preferable to increase the memory in the camera body and reduce the number of firmware ups on the WEB.
また、ここでは2眼のレンズのみ説明したが、それ以上の視点から撮影するレンズや、1つのレンズの領域を分割して3D画像を得るシステムでも応用可能なことは言うまでもない。 Although only the two-lens lens has been described here, it is needless to say that the present invention can also be applied to a lens that captures images from more viewpoints or a system that obtains a 3D image by dividing one lens region.
(付記1)
撮像部を具備し、上記撮像部に被写体像を結像可能なように、立体撮影用の交換レンズを接続可能な撮像装置において、
上記被写体からの主光線に対して回転する方向に生じる、上記撮像部に結像される複数の被写体像の変位をそれぞれ補正可能な補正係数データを上記交換レンズから取得する通信部、
を有する撮像装置。
(Appendix 1)
In an imaging apparatus that includes an imaging unit and is capable of connecting an interchangeable lens for stereoscopic shooting so that a subject image can be formed on the imaging unit.
A communication unit for acquiring correction coefficient data from the interchangeable lens, each of which is capable of correcting displacement of a plurality of subject images formed on the imaging unit, which occurs in a direction rotating with respect to a principal ray from the subject;
An imaging apparatus having
(付記2)
撮像素子を持つカメラ本体に着脱可能な交換レンズ装置であって、
前記交換レンズ装置は
複数の光線入射面を持ち、且つ、前記撮像素子上に前記複数の光線入射面の位置に対応した視差を持つ複数の視差像を形成するステレオ撮像光学系と、
前記ステレオ撮像光学系による画像を電気的に補正する際に用いる補正パラメータを記憶した補正パラメータ記憶部と、
前記記憶部に記憶された補正パラメータを前記カメラ本体に接続した際に前記カメラ本体と通信可能とする通信部を備えた
ことを特徴とするステレオ撮影用交換レンズ装置。
(Appendix 2)
An interchangeable lens device that can be attached to and detached from a camera body having an image sensor,
The interchangeable lens device has a plurality of light incident surfaces, and a stereo imaging optical system that forms a plurality of parallax images having parallax corresponding to the positions of the plurality of light incident surfaces on the imaging element;
A correction parameter storage unit that stores correction parameters used when electrically correcting an image by the stereo imaging optical system;
An interchangeable lens apparatus for stereo photography, comprising: a communication unit that enables communication with the camera body when the correction parameter stored in the storage unit is connected to the camera body.
(付記3)
前記ステレオ撮像光学系は、
前記カメラ本体に装着した際に
各々の光線入射面に入射する各々の主光線を結ぶ方向が前記撮像素子の画素の並ぶ方向に平行となる
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ装置。
(Appendix 3)
The stereo imaging optical system is
The exchange for stereo imaging according to
(付記4)
前記ステレオ撮像光学系は、
前記光線入射面のいずれか一方に入射した被写体からの光線を前記撮像素子に導く第1−1反射面及び第1−2反射面を含む第1導光光学系を有し、前記光線入射面のいずれか他方に入射した被写体 からの光線を前記撮像素子に導く第2−1反射面及び第2−2反射面を含む第2導光光学系を有する
ことを特徴とする付記3に記載のステレオ撮像用交換レンズ装置。
(Appendix 4)
The stereo imaging optical system is
A first light guide optical system including a first reflecting surface and a first reflecting surface for guiding a light beam from a subject incident on one of the light beam incident surfaces to the image sensor; The second light guide optical system including a second-first reflection surface and a second-second reflection surface for guiding a light beam from a subject incident on one of the two to the image pickup device. Interchangeable lens device for stereo imaging.
(付記5)
前記ステレオ撮像光学系は、
被写体側に入射面を向け相互に間隔をもって視差方向に併設して配置された負の屈折力を有する第1対物レンズ群及び第2対物レンズ群と、それら第1第2の対物レンズ群よりも像側に一体または個別に配置された正の屈折力の結像レンズ群とを有する
ことを特徴とする付記4に記載のステレオ撮像用交換レンズ装置。
(Appendix 5)
The stereo imaging optical system is
A first objective lens group and a second objective lens group having negative refractive power, which are arranged side by side in the parallax direction with the incident surface facing the subject side, and more than these first and second objective lens groups The interchangeable lens device for stereo imaging according to appendix 4, wherein the imaging lens group has a positive refractive power and is integrally or individually disposed on the image side.
(付記6)
前記撮像素子上に投影される前記視差を持つ少なくとも2つの視差像が、それらの視差方向と異なる方向に相互に並んで投影されるように前記ステレオ撮像光学系が構成されていることを特徴とする付記2から5のいずれかに記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(付記7)
前記第1対物レンズ群と前記第1導光光学系と前記結像レンズ群を経て前記単一の撮像素子上に投影される視差像の中心に達する光束の中心光線を第1主光線、前記第2対物レンズ群と前記第2導光光学系と前記結像レンズ群を経て前記単一の撮像素子上に投影される視差像の中心に達する光束の中心光線を第2主光線とするとき、前記第1対物レンズ群及び前記第2対物レンズ群各々は対応する第1主光線、第2主光線を偏向させる光学系であることを特徴とする付記2から6の何れか1項記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(付記8)
前記第1対物レンズ群に入射する前記第1主光線、前記第2対物レンズ群に入射する前記第2主光線とは略同一面内に位置することを特徴とする付記7記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(付記9)
前記撮像素子上で視差像が相互に並ぶ前記の視差方向と異なる方向が、前記視差像の視差方向に対して交わる方向であることを特徴とする付記6記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(付記10)
前記撮像素子の撮像面が長辺方向と短辺方向を持つ矩形形状であり、前記第1対物レンズ群を介した視差像及び前記第2対物レンズ群を介した視差像が、前記単一の撮像素子の短辺方向に並んで投影されることを特徴とする付記5記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(付記11)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系により形成される前記複数の視差像の回転の補正に用いる補正パラメータを記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 6)
The stereo imaging optical system is configured such that at least two parallax images having the parallax projected on the imaging device are projected side by side in directions different from their parallax directions. The interchangeable lens for stereo imaging according to any one of
(Appendix 7)
A central ray of a light beam reaching the center of a parallax image projected on the single imaging element through the first objective lens group, the first light guide optical system, and the imaging lens group is a first principal ray, When the central ray of the light beam reaching the center of the parallax image projected on the single image sensor through the second objective lens group, the second light guide optical system, and the imaging lens group is the second
(Appendix 8)
The stereo imaging device according to
(Appendix 9)
The interchangeable lens for stereo imaging according to appendix 6, wherein a direction different from the parallax direction in which parallax images are arranged on the imaging element is a direction intersecting with the parallax direction of the parallax image.
(Appendix 10)
The imaging surface of the imaging device has a rectangular shape having a long side direction and a short side direction, and a parallax image via the first objective lens group and a parallax image via the second objective lens group are The interchangeable lens for stereo imaging according to appendix 5, wherein the interchangeable lens is projected side by side in the short side direction of the image sensor.
(Appendix 11)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記12)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系により形成される前記複数の視差像の歪みの補正に用いる補正パラメータを記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 12)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記13)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系により形成される前記複数の視差像のシェーディングの補正に用いる補正パラメータを記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 13)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記14)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系により形成される前記複数の視差像の色収差の補正に用いる補正パラメータを記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 14)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記15)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系により形成される前記複数の視差像が重複する領域を避ける画像切り出しを行うためのパラメータを記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 15)
The stereo correction imaging unit according to
(付記16)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系の入射面での主光線間隔を表す情報を記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 16)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記17)
前記補正パラメータ記憶部は、前記ステレオ撮像光学系の主光線同士のなす角度を表す情報を記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 17)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記18)
前記補正パラメータは、前記ステレオ撮像光学系のズーム状態、フォーカス状態、絞り値を表す情報を記憶する
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 18)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
(付記19)
前記ステレオ撮像光学系は、主光線同士のなす角、及び/または、光線入射面での主光線通過位置同士の距離が変更可能である
ことを特徴とする付記2に記載のステレオ撮像用交換レンズ。
(Appendix 19)
The interchangeable lens for stereo imaging according to
10…撮像装置、11…撮像装置本体、12…交換レンズ、13…電子ファインダ、20…本体回路部、21…信号処理及び制御部、画像補正部…21a、22,23,42,52…通信部、24…撮像部、30…本体表示部、40…交換レンズ回路部、50…電子ファインダ回路部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記立体撮影用の上記交換レンズのタイプや出来映えの誤差に起因する光学的な歪みや像の重なり、明るさの誤差を補正可能な補正係数データを上記交換レンズから取得する通信部、
を有する撮像装置。 In an imaging apparatus that includes an imaging unit and is capable of connecting an interchangeable lens for stereoscopic shooting so that a subject image can be formed on the imaging unit.
A communication unit that acquires correction coefficient data from the interchangeable lens that can correct optical distortion and image overlap due to the type of the interchangeable lens for the stereoscopic shooting and an error in the workmanship, image error,
An imaging apparatus having
上記被写体からの主光線に対して回転する方向に生じる、上記撮像部に結像される複数の被写体像の変位をそれぞれ補正可能な補正係数データを上記交換レンズから取得する通信部と、
上記補正係数データを上記撮像部によって撮像された撮像画像に対応させて記録する記録部と
を有する撮像装置。 In an imaging apparatus that includes an imaging unit and is capable of connecting an interchangeable lens for stereoscopic shooting so that a subject image can be formed on the imaging unit.
A communication unit for acquiring correction coefficient data from the interchangeable lens, each of which is capable of correcting displacement of a plurality of subject images formed on the imaging unit, which is generated in a direction rotating with respect to a principal ray from the subject;
An imaging apparatus comprising: a recording unit that records the correction coefficient data in association with a captured image captured by the imaging unit.
上記交換レンズから上記交換レンズのレンズ系の状態に基づいて生じる、上記撮像部に結像される被写体像の再現性の不良を補正するための補正係数データを取得する通信部と、
上記通信部が取得した上記補正係数データに基づいて上記被写体像の変位を補正した画像を生成する画像補正部と
を有する撮像装置。 In an imaging apparatus that includes an imaging unit and is capable of connecting an interchangeable lens for stereoscopic shooting so that a subject image can be formed on the imaging unit.
A communication unit that acquires correction coefficient data for correcting a defect in reproducibility of a subject image formed on the imaging unit, which is generated based on a state of a lens system of the interchangeable lens from the interchangeable lens;
An image correction unit that generates an image in which the displacement of the subject image is corrected based on the correction coefficient data acquired by the communication unit.
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