JP2012159769A - Imaging apparatus for generating stereoscopic image - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus for generating a stereoscopic image which is capable of taking in enough subject light and is easy to stereoscopic image process after photographing.SOLUTION: A deflection optical element DM, according to charge reading timing of a solid-state imaging element CCD, reflects subject light having passed through a first light guiding optical system OS1 and a second light guiding optical system OS2 so that the subject light having passed through the first light guiding optical system OS1 and the subject light having passed through the second light guiding optical system OS2 alternately enter a light receiving surface RP of the solid-state imaging element CCD. As a result, it is possible to guide subject light with enough intensity to the light receiving surface RP of the solid-state imaging element CCD. Also, it is possible to reduce costs and is easy to stereoscopic image process after photographing with the use of a single solid-state imaging element CCD.

Description

本発明は、2つの導光光学系を介して入射する被写体光を1つの固体撮像素子に結像させて立体画像を生成する撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging device that forms a stereoscopic image by forming an image of subject light incident through two light guide optical systems on a single solid-state imaging device.

被写体画像の右目情報と左目情報の視差に基づく立体画像を生成する立体撮像装置が知られている。このような立体撮像装置としては、例えば一対のデジタルカメラやカムコーダを視差分だけ離して撮影を行い、その後、それぞれのカメラ等からの画像情報を画像処理で合成することにより立体画像や立体映像を得ている。ところが、このような手法で立体画像を生成すると、画像処理に時間がかかるという問題がある。これに対し、特許文献1には、2つの光学系からの光線をビームスプリッタで結合することにより、1つの撮像素子に入射させることができる撮像装置が開示されている。かかる撮像装置によれば、撮像素子が1つであるため、画像処理が容易になる。   A stereoscopic imaging device that generates a stereoscopic image based on the parallax between right eye information and left eye information of a subject image is known. As such a stereoscopic imaging device, for example, a pair of digital cameras and camcorders are photographed by a distance corresponding to the amount of parallax, and then image information from each camera or the like is combined by image processing to produce a stereoscopic image or stereoscopic video. It has gained. However, when a stereoscopic image is generated by such a method, there is a problem that image processing takes time. On the other hand, Patent Document 1 discloses an image pickup apparatus that can make light beams from two optical systems incident on one image pickup element by combining them with a beam splitter. According to such an imaging apparatus, since there is one imaging element, image processing becomes easy.

特開平02−226895号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-226895

しかしながら、特許文献1の撮像装置では、一方の光学系からの光線はビームスプリッタで反射させ、他方の光学系からの光線はビームスプリッタを透過させるものであるため、最大でも被写体光の半分の光量しか撮像素子に入射させることができず、例えば暗いシーンの撮影を行うのに不便であった。   However, in the imaging apparatus disclosed in Patent Document 1, the light beam from one optical system is reflected by the beam splitter and the light beam from the other optical system is transmitted through the beam splitter. However, it can only be incident on the image sensor, which is inconvenient for taking a dark scene, for example.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、十分な被写体光を取り入れることが出来、また撮影後の立体画像処理も容易である立体画像生成用の撮像装置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 problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus for generating a stereoscopic image that can take in sufficient subject light and can easily perform stereoscopic image processing after shooting. And

請求項1に記載の立体画像生成用の撮像装置は、
所定距離で光軸を離した第1の導光光学系及び第2の導光光学系と、
被写体光を受光する受光面を備えた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の電荷の読み取りタイミングに応じて、前記第1の導光光学系を通過した被写体光と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光とが、交互に前記固体撮像素子の受光面に入射するように、前記第1の導光光学系及び前記第2の導光光学系を通過した被写体光のうち少なくとも一方を反射する偏向光学素子と、を有することを特徴とする。
An imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to claim 1,
A first light guide optical system and a second light guide optical system separated from each other by a predetermined distance;
A solid-state imaging device having a light receiving surface for receiving subject light;
Subject light that has passed through the first light guide optical system and subject light that has passed through the second light guide optical system are alternately switched according to the charge reading timing of the solid-state image sensor. And a deflecting optical element that reflects at least one of subject light that has passed through the first light guide optical system and the second light guide optical system so as to be incident on the light receiving surface of .

本発明によれば、前記偏向光学素子が、前記固体撮像素子の電荷の読み取りタイミングに応じて、前記第1の導光光学系を通過した被写体光と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光とが、交互に前記固体撮像素子の受光面に入射するように、前記第1の導光光学系及び前記第2の導光光学系を通過した被写体光のうち少なくとも一方を反射するので、十分な強度の被写体光を前記固体撮像素子の受光面に導くことができる。又、単一の固体撮像素子を用いることで、コストも抑えることが出来、撮影後の立体画像処理も容易である。   According to the present invention, the deflection optical element passes through the first light guide optical system and the second light guide optical system according to the charge reading timing of the solid-state image sensor. The subject light that has passed through the first light guide optical system and the second light guide optical system is reflected so that the subject light alternately enters the light receiving surface of the solid-state imaging device. Therefore, a sufficiently strong subject light can be guided to the light receiving surface of the solid-state imaging device. In addition, by using a single solid-state imaging device, the cost can be reduced, and stereoscopic image processing after photographing is easy.

請求項2に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1に記載の発明において、前記偏向光学素子は、前記第1の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第1の位置と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第2の位置との間で移動可能となっていることを特徴とする。これにより、十分な強度の被写体光を前記固体撮像素子の受光面に導くことができる。このような偏向光学素子としては、例えば特開2008-292951号公報に記載されたMEMSミラーやガルバノミラー等を用いることができる。   An imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein only the subject light that has passed through the first light guide optical system is used as the deflection optical element. So that only the first position that reflects the subject light and the subject light that has passed through the second light guide optical system are incident on the light receiving surface of the solid-state imaging device. It is possible to move between a second position where light is reflected. Thereby, subject light with sufficient intensity can be guided to the light receiving surface of the solid-state imaging device. As such a deflection optical element, for example, a MEMS mirror or a galvanometer mirror described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-292951 can be used.

請求項3に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1に記載の発明において、前記偏向光学素子は、前記第1の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第1の位置と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光が、前記固体撮像素子の受光面に入射することを妨げないが、前記第1の導光光学系を通過した被写体光を遮蔽する第2の位置との間で移動可能となっていることを特徴とする。これにより、十分な強度の被写体光を前記固体撮像素子の受光面に導くことができる。このような偏向光学素子としては、特開2008-292951号公報に記載されたMEMSミラーやガルバノミラー等を用いることができる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to the first aspect of the present invention, wherein the deflection optical element is configured so that only subject light that has passed through the first light guide optical system is the solid-state imaging element. The first position that reflects the subject light and the subject light that has passed through the second light guide optical system are not prevented from entering the light receiving surface of the solid-state imaging device so as to enter the light receiving surface. The first light guide optical system is movable between a second position that shields subject light that has passed through the first light guide optical system. Thereby, subject light with sufficient intensity can be guided to the light receiving surface of the solid-state imaging device. As such a deflecting optical element, a MEMS mirror, a galvanometer mirror, or the like described in JP 2008-292951 A can be used.

請求項4に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項2又は3に記載の発明において、前記偏向光学素子が前記第1の位置及び/又は前記第2の位置にあることを検出するセンサを有することを特徴とする。前記偏向光学素子の動作を前記センサで検出することで、前記固体撮像素子の信号読み取りタイミングに同期させることができる。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus for generating a stereoscopic image, wherein the deflecting optical element is in the first position and / or the second position in the second or third aspect of the invention. It has a sensor. By detecting the operation of the deflection optical element with the sensor, it is possible to synchronize with the signal reading timing of the solid-state imaging element.

請求項5に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記第1の導光光学系及び前記第2の導光光学系は、同じ構成要素を有することを特徴とする。これにより、2つの導光光学系の収差量などの光学特性を同じにすることができ、立体画像生成時の違和感を減少させることができる。   The imaging device for generating a stereoscopic image according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the first light guide optical system and the second light guide optical system have the same configuration. It has the element. Thereby, the optical characteristics such as the aberration amount of the two light guide optical systems can be made the same, and the uncomfortable feeling at the time of generating the stereoscopic image can be reduced.

請求項6に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記偏向光学素子の近傍に絞りを設けたことを特徴とする。前記絞りを、前記偏向光学素子の近傍に設けることで、撮像装置の大型化を抑制できる。また、前記偏向光学素子自体が絞りとして機能しても良い。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to any one of the first to fifth aspects, wherein a diaphragm is provided in the vicinity of the deflection optical element. By providing the stop in the vicinity of the deflection optical element, it is possible to suppress an increase in the size of the imaging apparatus. Further, the deflection optical element itself may function as a stop.

請求項7に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記偏向光学素子に入射する被写体光の入射角は30度以内であることを特徴とする。前記偏向光学素子への入射角を抑えることで、前記偏向光学素子の大型化を抑制できる。また、入射角度を小さくすることで、より高速に被写体像を切り換えることができるので、高速シャッタとして機能させることもできる。なお、ここで言う30度とは、適切に一方の被写体光が前記固体撮像素子の受光面に到達している状態において、前記偏向光学素子に入射する前記被写体光の結像高0の主光線の入射角(前記偏向光学素子の法線からの角度)のことを言う。偏向光学素子への主光線入射角を大きくすれば(≦45度)、最も物体側のレンズから固体撮像素子受光面までの距離を短くすることが出来る反面、偏向光学素子の最大ふれ角も大きくなり偏向光学素子が大型化してしまう。   An imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein an incident angle of subject light incident on the deflection optical element is within 30 degrees. And By suppressing the incident angle to the deflection optical element, it is possible to suppress an increase in size of the deflection optical element. In addition, since the subject image can be switched at a higher speed by reducing the incident angle, it can also function as a high-speed shutter. The term “30 degrees” as used herein refers to a principal ray with an imaging height of 0 that is incident on the deflecting optical element in a state where one of the object lights appropriately reaches the light receiving surface of the solid-state image sensor. Angle of incidence (angle from the normal line of the deflection optical element). Increasing the chief ray incident angle on the deflecting optical element (≦ 45 degrees) can shorten the distance from the lens closest to the object side to the light receiving surface of the solid-state image sensor, but also increases the maximum deflection angle of the deflecting optical element. Therefore, the deflection optical element is increased in size.

請求項8に記載の立体画像生成用の撮像装置は、請求項1〜7のいずれかに記載の発明において、迷光を抑制する遮光部材を設けたことを特徴とする。これにより、不要な迷光が固体撮像素子の受光面に到達して画質を低下させることを抑制できる。   An imaging device for generating a stereoscopic image according to an eighth aspect is characterized in that in the invention according to any one of the first to seventh aspects, a light shielding member for suppressing stray light is provided. Thereby, it can suppress that unnecessary stray light arrives at the light-receiving surface of a solid-state image sensor, and degrades an image quality.

本発明によれば、十分な被写体光を取り入れることが出来、また撮影後の立体画像処理も容易である立体画像生成用の撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus for generating a stereoscopic image that can take in sufficient subject light and can easily perform stereoscopic image processing after shooting.

第1の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the imaging device concerning 1st Embodiment. 本実施の形態の撮像装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the imaging device of this Embodiment. 第2の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the imaging device concerning 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる立体画像生成用の撮像装置の概略構成図である。図1において、撮像装置は、視差分だけ入射光軸を平行に離した第1の導光光学系OS1及び第2の導光光学系OS2と、偏向光学素子DMと、共通光学系COSと、固体撮像素子CCDとを有する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to the first embodiment. In FIG. 1, the imaging apparatus includes a first light guide optical system OS1 and a second light guide optical system OS2, which are separated from each other in parallel by the amount of parallax, a deflection optical element DM, a common optical system COS, A solid-state imaging device CCD.

第1の導光光学系OS1は、物体側から順に、凸レンズL11と、ミラーM1と、凹レンズL12と、絞りS1とを有する。第2の導光光学系OS2は、物体側から順に、凸レンズL21と、ミラーM2と、凹レンズL22と、絞りS2とを有する。図1から明らかなように、第1の導光光学系OS1と第2の導光光学系OS2とは同じ構成要素を有しており、これらを共通光学系COSの光軸を挟んで対称な位置に配置している。   The first light guide optical system OS1 includes, in order from the object side, a convex lens L11, a mirror M1, a concave lens L12, and a diaphragm S1. The second light guide optical system OS2 includes, in order from the object side, a convex lens L21, a mirror M2, a concave lens L22, and a diaphragm S2. As is clear from FIG. 1, the first light guide optical system OS1 and the second light guide optical system OS2 have the same components, and they are symmetric with respect to the optical axis of the common optical system COS. Placed in position.

絞りS1,S2の間であって、その近傍に偏向光学素子DMが配置されている。偏向光学素子DMは、例えばMEMSミラーであって不図示の駆動部からの信号により、図1に示す第1の位置Aと第2の位置Bとの間で中央の軸回りに回動可能な構成となっている。第1の位置Aでは、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光が、偏向光学素子DMで反射され、凸レンズL3を通過して固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するようになっているが、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光は、凸レンズL3に入射しない。一方、第2の位置Bでは、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光が、偏向光学素子DMで反射され、凸レンズL3を通過して固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するようになっているが、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光は、凸レンズL3に入射しない。   A deflection optical element DM is disposed between the diaphragms S1 and S2 and in the vicinity thereof. The deflecting optical element DM is, for example, a MEMS mirror, and can be rotated around a central axis between a first position A and a second position B shown in FIG. It has a configuration. At the first position A, the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 is reflected by the deflecting optical element DM, passes through the convex lens L3, and enters the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. However, the subject light that has passed through the second light guide optical system OS2 does not enter the convex lens L3. On the other hand, at the second position B, the subject light that has passed through the second light guiding optical system OS2 is reflected by the deflecting optical element DM, passes through the convex lens L3, and enters the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. However, the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 does not enter the convex lens L3.

偏向光学素子DMの枠周囲には、遮光部材として黒色塗料が形成されている。共通光学系COSは、フォーカシング用の凸レンズL3を有している。尚、これ以外にズーム用のレンズを光学系内のどこかに設けても良い。更に共通光学系COSの鏡筒などに、迷光を抑制する遮光部材を設けても良い。固体撮像素子CCDは、受光面RPを有する。   Around the frame of the deflection optical element DM, a black paint is formed as a light shielding member. The common optical system COS has a convex lens L3 for focusing. In addition, a zoom lens may be provided somewhere in the optical system. Furthermore, a light shielding member that suppresses stray light may be provided in a lens barrel of the common optical system COS. The solid-state imaging device CCD has a light receiving surface RP.

偏向光学素子DMの近傍に、センサSSが配置されている。センサSSは、例えばフォトディテクタであって、検出光を偏向光学素子DMの背面に投射し、その反射光を検出することで、偏向光学素子DMが第1の位置Aにあるか第2の位置Bにあるかを検出できるものである。   A sensor SS is disposed in the vicinity of the deflection optical element DM. The sensor SS is, for example, a photodetector, and projects detection light on the back surface of the deflecting optical element DM and detects the reflected light, so that the deflecting optical element DM is at the first position A or the second position B. It is possible to detect whether or not

図2は、本実施の形態の撮像装置の動作を示すフローチャートである。不図示のシャッタボタンを操作することで、撮像が開始されると、まずステップS101で、不図示の駆動部が偏向光学素子DMを第1の位置Aに向かって回動させる。更にステップS102で、センサSSが、偏向光学素子DMが第1の位置Aに到達したことを検出したときは、第1導光光学系OS1に入射した被写体光が、凸レンズL11を通過し、ミラーM1で反射され、凹レンズL12と絞りS1とを通過した後、偏向光学素子DMで反射されて凸レンズL3に向かうようになるので、ステップS103で、受光面RPに入射した被写体光を画像信号に変換し固体撮像素子CCDの撮像を行う。これを用いて右目用の画像が形成されることとなる。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the imaging apparatus according to the present embodiment. When imaging is started by operating a shutter button (not shown), first, a drive unit (not shown) rotates the deflection optical element DM toward the first position A in step S101. Further, in step S102, when the sensor SS detects that the deflection optical element DM has reached the first position A, the subject light incident on the first light guide optical system OS1 passes through the convex lens L11 and is mirrored. After being reflected by M1 and passing through the concave lens L12 and the stop S1, it is reflected by the deflecting optical element DM and travels toward the convex lens L3. In step S103, the subject light incident on the light receiving surface RP is converted into an image signal. The solid-state imaging device CCD is imaged. Using this, an image for the right eye is formed.

その後、ステップS104で画像データの読み出しを行い、不図示のメモリに記憶するが、これと並行して、ステップS105で偏向光学素子DMを第2の位置Bに向かって回動させる。回動中の偏向光学素子DMは、第1の位置でも第2の位置でもない中間位置をとりうるが、このとき固体撮像素子CCDは撮像を中止して(シャッタを閉じて)画像データの読み出しを行っているため、不要光を取り込むことはない。   Thereafter, the image data is read out in step S104 and stored in a memory (not shown). In parallel with this, the deflection optical element DM is rotated toward the second position B in step S105. The rotating deflection optical element DM can take an intermediate position that is neither the first position nor the second position. At this time, the solid-state image pickup device CCD stops imaging (closes the shutter) and reads image data. Therefore, unnecessary light is not taken in.

更にステップS106で、センサSSが、偏向光学素子DMが第2の位置Bに到達したことを検出したときは、第2導光光学系OS2に入射した被写体光が、凸レンズL21を通過し、ミラーM2で反射され、凹レンズL22と絞りS2とを通過した後、偏向光学素子DMで反射されて凸レンズL3に向かうようになるので、ステップS107で、受光面RPに入射した被写体光を画像信号に変換し固体撮像素子CCDの撮像を行う。これを用いて左目用の画像が形成されることとなる。   Further, in step S106, when the sensor SS detects that the deflection optical element DM has reached the second position B, the subject light incident on the second light guide optical system OS2 passes through the convex lens L21 and is mirrored. After being reflected by M2 and passing through the concave lens L22 and the stop S2, it is reflected by the deflecting optical element DM and travels toward the convex lens L3. In step S107, the subject light incident on the light receiving surface RP is converted into an image signal. The solid-state imaging device CCD is imaged. By using this, an image for the left eye is formed.

その後、ステップS108で画像データの読み出しを行い、不図示のメモリに記憶するが、ステップS109で撮像の終了の操作が行われず、連続して撮像を行う場合には、これと並行して、再びステップS101で偏向光学素子DMを第1の位置Aに向かって回動させる。以下、同様に動作が実行される。一方、ステップS109で撮像の終了の操作が行われたときは、撮像を終了する。   Thereafter, the image data is read out in step S108 and stored in a memory (not shown). However, in the case where continuous imaging is not performed in step S109 without completing the imaging operation, in parallel with this, again. In step S101, the deflection optical element DM is rotated toward the first position A. Thereafter, the operation is executed in the same manner. On the other hand, when an operation for ending imaging is performed in step S109, imaging is ended.

本実施の形態によれば、偏向光学素子DMが、固体撮像素子CCDの電荷の読み取りタイミングに応じて、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光と、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光とが、交互に固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するように、第1の導光光学系OS1及び第2の導光光学系OS2を通過した被写体光を反射するので、十分な強度の被写体光を固体撮像素子CCDの受光面RPに導くことができる。又、単一の固体撮像素子CCDを用いることで、コストも抑えることが出来、撮影後の立体画像処理も容易である。   According to the present embodiment, the deflection optical element DM has subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 and the second light guide optical system OS2 in accordance with the charge read timing of the solid-state image sensor CCD. The subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 and the second light guide optical system OS2 is reflected so that the subject light that has passed through the first and second light guide optical systems OS2 alternately enters the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. It is possible to guide the subject light having a sufficient intensity to the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. In addition, by using a single solid-state image pickup device CCD, the cost can be suppressed, and stereoscopic image processing after photographing is easy.

図3は、第2の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成図である。図3において、撮像装置は、視差分だけ入射光軸を平行に離した第1の導光光学系OS1及び第2の導光光学系OS2と、偏向光学素子DMと、共通光学系COSと、固体撮像素子CCDとを有する。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to the second embodiment. In FIG. 3, the imaging apparatus includes a first light guide optical system OS1 and a second light guide optical system OS2, which are separated in parallel by the amount of parallax, a deflection optical element DM, a common optical system COS, A solid-state imaging device CCD.

第1の導光光学系OS1は、物体側から順に、レンズL11と、ミラーM1と、レンズL2とを有する。第2の導光光学系OS2は、物体側から順に、レンズL21と、レンズL22とを有する。   The first light guide optical system OS1 includes a lens L11, a mirror M1, and a lens L2 in order from the object side. The second light guide optical system OS2 includes a lens L21 and a lens L22 in order from the object side.

レンズL12からの光路とレンズL22からの光路の交差部に、偏向光学素子DMが配置されている。偏向光学素子DMは、例えばMEMSミラーであって不図示の駆動部からの信号により、図1に示す第1の位置Aと第2の位置Bとの間で端部軸回りに回動可能な構成となっている。第1の位置Aでは、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光が、偏向光学素子DMで反射され、凸レンズL3を通過して固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するようになっているが、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光は、偏向光学素子DMの背面に遮蔽されて凸レンズL3に入射しない。一方、第2の位置Bでは、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光が、凸レンズL3を通過して固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するように、偏向光学素子DMが退避した位置となるが、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光は、偏向光学素子DMの反射面により入射方向に反射されて凸レンズL3に入射しない。   A deflection optical element DM is disposed at the intersection of the optical path from the lens L12 and the optical path from the lens L22. The deflecting optical element DM is, for example, a MEMS mirror, and can be rotated around an end axis between a first position A and a second position B shown in FIG. 1 by a signal from a driving unit (not shown). It has a configuration. At the first position A, the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 is reflected by the deflecting optical element DM, passes through the convex lens L3, and enters the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. However, the subject light that has passed through the second light guide optical system OS2 is shielded by the back surface of the deflecting optical element DM and does not enter the convex lens L3. On the other hand, at the second position B, the deflecting optical element DM is retracted so that the subject light that has passed through the second light guiding optical system OS2 passes through the convex lens L3 and enters the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. However, the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 is reflected in the incident direction by the reflecting surface of the deflecting optical element DM and does not enter the convex lens L3.

偏向光学素子DMの背面には、遮光部材として黒色塗料が形成されている。共通光学系COSは、フォーカシング用の凸レンズL3を有している。尚、これ以外にズーム用のレンズを光学系内のどこかに設けても良い。固体撮像素子CCDは、受光面RPを有する。   A black paint is formed as a light shielding member on the back surface of the deflection optical element DM. The common optical system COS has a convex lens L3 for focusing. In addition, a zoom lens may be provided somewhere in the optical system. The solid-state imaging device CCD has a light receiving surface RP.

偏向光学素子DMの近傍に、センサSSが配置されている。センサSSは、例えばフォトディテクタであって、検出光を偏向光学素子DMに投射し、その反射光を検出することで、偏向光学素子DMが第1の位置Aにあるか第2の位置Bにあるかを検出できるものである。   A sensor SS is disposed in the vicinity of the deflection optical element DM. The sensor SS is, for example, a photodetector, and projects the detection light onto the deflecting optical element DM and detects the reflected light, so that the deflecting optical element DM is at the first position A or the second position B. Can be detected.

本実施の形態においても、偏向光学素子DMが、固体撮像素子CCDの電荷の読み取りタイミングに応じて、第1の導光光学系OS1を通過した被写体光と、第2の導光光学系OS2を通過した被写体光とが、交互に固体撮像素子CCDの受光面RPに入射するように、第1の導光光学系OS1と第2の導光光学系OS2を通過した被写体光の一方を通過させ、他方を遮蔽するので、十分な強度の被写体光を固体撮像素子CCDの受光面RPに導くことができる。又、単一の固体撮像素子CCDを用いることで、コストも抑えることが出来、撮影後の立体画像処理も容易である。   Also in the present embodiment, the deflecting optical element DM transmits the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 and the second light guide optical system OS2 in accordance with the charge reading timing of the solid-state image sensor CCD. One of the subject light that has passed through the first light guide optical system OS1 and the second light guide optical system OS2 is allowed to pass so that the subject light that has passed passes through the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD alternately. Since the other is shielded, a sufficiently strong subject light can be guided to the light receiving surface RP of the solid-state imaging device CCD. In addition, by using a single solid-state image pickup device CCD, the cost can be suppressed, and stereoscopic image processing after photographing is easy.

CCD 固体撮像素子
COS 共通光学系
DM 偏向光学素子
L11 レンズ
L12 レンズ
L21 レンズ
L22 レンズ
L3 凸レンズ
M1 ミラー
M2 ミラー
OS1 第1の導光光学系
OS2 第2の導光光学系
RP 受光面
S1,S2 絞り
SS センサ
CCD solid-state imaging device COS common optical system DM deflection optical element L11 lens L12 lens L21 lens L22 lens L3 convex lens M1 mirror M2 mirror OS1 first light guide optical system OS2 second light guide optical system RP light receiving surfaces S1, S2 stop SS Sensor

Claims (8)

所定距離で光軸を離した第1の導光光学系及び第2の導光光学系と、
被写体光を受光する受光面を備えた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の電荷の読み取りタイミングに応じて、前記第1の導光光学系を通過した被写体光と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光とが、交互に前記固体撮像素子の受光面に入射するように、前記第1の導光光学系及び前記第2の導光光学系を通過した被写体光のうち少なくとも一方を反射する偏向光学素子と、を有することを特徴とする立体画像生成用の撮像装置。
A first light guide optical system and a second light guide optical system separated from each other by a predetermined distance;
A solid-state imaging device having a light receiving surface for receiving subject light;
Subject light that has passed through the first light guide optical system and subject light that has passed through the second light guide optical system are alternately switched according to the charge reading timing of the solid-state image sensor. And a deflecting optical element that reflects at least one of subject light that has passed through the first light guide optical system and the second light guide optical system so as to be incident on the light receiving surface of An imaging device for generating a stereoscopic image.
前記偏向光学素子は、前記第1の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第1の位置と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第2の位置との間で移動可能となっていることを特徴とする請求項1に記載の立体画像生成用の撮像装置。   The deflecting optical element has a first position that reflects subject light so that only subject light that has passed through the first light guide optical system is incident on a light receiving surface of the solid-state imaging element; It is possible to move between a second position that reflects subject light so that only subject light that has passed through the light guide optical system is incident on a light receiving surface of the solid-state imaging device. Item 3. An imaging device for generating a stereoscopic image according to Item 1. 前記偏向光学素子は、前記第1の導光光学系を通過した被写体光のみが、前記固体撮像素子の受光面に入射するように、被写体光を反射する第1の位置と、前記第2の導光光学系を通過した被写体光が、前記固体撮像素子の受光面に入射することを妨げないが、前記第1の導光光学系を通過した被写体光を遮蔽する第2の位置との間で移動可能となっていることを特徴とする請求項1に記載の立体画像生成用の撮像装置。   The deflecting optical element has a first position that reflects subject light so that only subject light that has passed through the first light guide optical system is incident on a light receiving surface of the solid-state imaging element; The object light that has passed through the light guide optical system does not prevent the object light from entering the light receiving surface of the solid-state imaging device, but between the second position that blocks the subject light that has passed through the first light guide optical system. The imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to claim 1, wherein the imaging apparatus is movable. 前記偏向光学素子が前記第1の位置及び/又は前記第2の位置にあることを検出するセンサを有することを特徴とする請求項2又は3に記載の立体画像生成用の撮像装置。   4. The image pickup apparatus for generating a stereoscopic image according to claim 2, further comprising a sensor that detects that the deflection optical element is in the first position and / or the second position. 5. 前記第1の導光光学系及び前記第2の導光光学系は、同じ構成要素を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の立体画像生成用の撮像装置。   The imaging device for generating a stereoscopic image according to any one of claims 1 to 4, wherein the first light guide optical system and the second light guide optical system have the same components. 前記偏向光学素子の近傍に絞りを設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の立体画像生成用の撮像装置。   The imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to any one of claims 1 to 5, wherein a diaphragm is provided in the vicinity of the deflection optical element. 前記偏向光学素子に入射する被写体光の入射角は30度以内であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の立体画像生成用の撮像装置。   The imaging apparatus for generating a stereoscopic image according to any one of claims 1 to 6, wherein an incident angle of subject light incident on the deflecting optical element is within 30 degrees. 迷光を抑制する遮光部材を設けたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の立体画像生成用の撮像装置。   The imaging apparatus for generating a three-dimensional image according to any one of claims 1 to 7, further comprising a light shielding member for suppressing stray light.
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