JP2013020051A - Parallax image acquisition device - Google Patents

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Kazuaki Murayama
和章 村山
Kanako Kataoka
香那子 片岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parallax image acquisition device including a monocular optical system that acquires high-quality parallax images with a simple configuration without involving an increase in cost.SOLUTION: A parallax image acquisition device comprises: a lens housing; an imaging optical system that has a plurality of lenses installed in the lens housing, and forms a subject image on an image pickup device; and an optical axis variable member that has an optical surface arranged on the front side of the imaging optical system, and adjusts the optical surface in such a way that the imaging optical system has either one of a first optical axis for providing a first subject image and a second optical axis for providing a second subject image. The first subject image and the second subject image provide a parallax image of the subject.

Description

本発明は、視差画像取得装置に関するものである。   The present invention relates to a parallax image acquisition device.

2D映像(2次元画像)よりも3D映像(立体画像)の方が、臨場感が高く、驚きや興奮を増す効果が大きいことから、様々な市場において映像を立体画像で鑑賞したいという強いニーズがある。一方、撮影装置の小型化を図るとともにコストアップを避けるため、単眼レンズで立体像を取得する提案がなされている。   3D images (stereoscopic images) are more realistic than 2D images (two-dimensional images), and have a greater effect of increasing surprise and excitement. Therefore, there is a strong need to view images as three-dimensional images in various markets. is there. On the other hand, in order to reduce the size of the photographing apparatus and avoid an increase in cost, proposals have been made to acquire a three-dimensional image with a monocular lens.

例えば、特許文献1において、光学系内のレンズをシフトさせて視差画像を取得する方法が提案されている。特許文献1記載のステレオ画像生成方法では、光軸上に複数配置されたレンズのうち、少なくとも1つのレンズを光軸に垂直な平面内でシフトさせて、視差画像を撮影する。   For example, Patent Document 1 proposes a method for acquiring a parallax image by shifting a lens in an optical system. In the stereo image generation method described in Patent Document 1, at least one lens among a plurality of lenses arranged on the optical axis is shifted in a plane perpendicular to the optical axis to capture a parallax image.

また、特許文献2は、鏡枠全体を駆動させて視差画像を取得する方法を提案している。特許文献2記載の立体画像形成装置では、被写体とそれを撮影する撮像部の相対位置を変化させる移動手段を備え、被写体を第1の方向及び第2の方向から撮影し、これら2つの方向から撮影した画像を同一の媒体上に作像する。   Patent Document 2 proposes a method of acquiring a parallax image by driving the entire lens frame. The stereoscopic image forming apparatus described in Patent Document 2 includes a moving unit that changes a relative position between a subject and an imaging unit that captures the subject. The subject is photographed in a first direction and a second direction, and the subject is taken from these two directions. The captured image is created on the same medium.

特開2010−41381号公報JP 2010-41381 A 特開平9−171221号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-171221

しかしながら、特許文献1のステレオ画像生成方法においては、レンズをシフトすることによる光学性能の低下が考えられ、視差画像が取得できたとしても画質が低下するおそれがある。
また、特許文献2の立体画像形成装置においては、まず、装置が大型化してしまうという問題がある。さらに、鏡枠全体を動かすことから、2つの方向からの撮影に大きな時間ずれが発生するため、デジタルカメラのような観賞用画像を取得する装置には向いていない。
However, in the stereo image generation method disclosed in Patent Document 1, it is conceivable that the optical performance is lowered by shifting the lens, and even if a parallax image can be acquired, the image quality may be lowered.
Further, the three-dimensional image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 has a problem that the apparatus is first enlarged. Further, since the entire lens frame is moved, a large time lag occurs in photographing from two directions, and therefore, it is not suitable for an apparatus for acquiring an ornamental image such as a digital camera.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型な構成で、大幅なコストアップを伴わず、良好な画質の視差画像を取得することのできる、単一の光学系で視差画像を取得できる装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above, and it is possible to obtain a parallax image with a single optical system that can obtain a parallax image with a good image quality with a small configuration without significant cost increase. The object is to provide a device that can be obtained.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る視差画像取得装置は、レンズ筐体と、レンズ筐体に設置された複数のレンズを有し、撮像素子上に被写体像を結像する撮像光学系と、撮像光学系の前面に配置される光学面を有し、第1被写体像を与える第1光軸と第2被写体像を与える第2光軸のいずれかを撮像光学系が有するように光学面を調整する光軸可変部材と、を有し、第1被写体像と第2被写体像は、被写体の視差画像となることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a parallax image acquisition device according to the present invention has a lens housing and a plurality of lenses installed in the lens housing, and captures a subject image on an image sensor. An imaging optical system that forms an image and an optical surface that is disposed in front of the imaging optical system, and takes either a first optical axis that provides a first subject image or a second optical axis that provides a second subject image And an optical axis variable member that adjusts the optical surface as the system has, and the first subject image and the second subject image are parallax images of the subject.

本発明に係る視差画像取得装置において、光軸可変部材は、1つの第1入射平面と1つの第1射出平面をもち、撮像光学系の前面に配置される、第1光学素子と、第1光学素子を駆動する駆動部と、を有し、第1入射平面と第1射出平面は、互いに所定の角度をなしていることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the optical axis variable member has one first incident plane and one first exit plane, and is disposed on the front surface of the imaging optical system; It is preferable that the first incident plane and the first emission plane form a predetermined angle with each other.

本発明に係る視差画像取得装置において、所定の角度は、0.1°以上、3°以下であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the predetermined angle is preferably 0.1 ° or more and 3 ° or less.

本発明に係る視差画像取得装置において、第1光学素子は、光学ガラス部材であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the first optical element is preferably an optical glass member.

本発明に係る視差画像取得装置において、第1光学素子は、樹脂部材であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the first optical element is preferably a resin member.

本発明に係る視差画像取得装置において、駆動部は、第1被写体像を与えるとき第1光学素子を撮像光学系の前面に挿入して、第2被写体像を与えるとき第1光学素子を撮像光学系の前面から待避させることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the drive unit inserts the first optical element into the front surface of the imaging optical system when giving the first subject image, and takes the first optical element when taking the second subject image. It is preferred to retract from the front of the system.

本発明に係る視差画像取得装置において、光軸可変部材は、1つの第2入射平面と1つの第2射出平面をもち、第1光学素子に隣接して配置される、第2光学素子をさらに有し、駆動部は、第2光学素子をさらに駆動し、第2入射平面と第2射出平面は、互いに所定の角度をなしており、第1光学素子と第2光学素子は、被写体と撮像素子を通る軸に対して対称であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the optical axis variable member further includes a second optical element having one second incident plane and one second exit plane, and disposed adjacent to the first optical element. And the driving unit further drives the second optical element, and the second incident plane and the second emission plane form a predetermined angle with each other, and the first optical element and the second optical element capture the image of the subject. It is preferably symmetric with respect to an axis through the element.

本発明に係る視差画像取得装置において、駆動部は、第1被写体像が撮られるとき、第1光学素子を撮像光学系の前面に挿入するとともに第2光学素子を撮像光学系の前面から待避させ、第2被写体像が撮られるとき、第1光学素子を撮像光学系の前面から待避させるとともに第2光学素子を撮像光学系の前面に挿入することが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, when the first subject image is taken, the drive unit inserts the first optical element into the front surface of the imaging optical system and retracts the second optical element from the front surface of the imaging optical system. When the second subject image is taken, it is preferable to retract the first optical element from the front surface of the imaging optical system and insert the second optical element into the front surface of the imaging optical system.

本発明に係る視差画像取得装置において、駆動部は、第1光学素子および第2光学素子を固定する台座部と、台座部に回転運動を付勢する回転付勢部と、を有することが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the driving unit preferably includes a pedestal unit that fixes the first optical element and the second optical element, and a rotation urging unit that urges the pedestal unit to rotate. .

本発明に係る視差画像取得装置において、第1被写体像と第2被写体像は、被写体の水平方向の視差画像となることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, it is preferable that the first subject image and the second subject image are parallax images in the horizontal direction of the subject.

本発明に係る視差画像取得装置において、撮像光学系は共軸光学系であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the imaging optical system is preferably a coaxial optical system.

本発明に係る視差画像取得装置において、撮像光学系は折り曲げ系であることが好ましい。   In the parallax image acquisition device according to the present invention, the imaging optical system is preferably a folding system.

本発明に係る視差画像取得装置は、小型で安価な構成で良好な画質の視差画像を取得でき、これにより高品質の立体画像を取得することが可能となる。   The parallax image acquisition device according to the present invention can acquire a parallax image having a good image quality with a small and inexpensive configuration, and can thereby acquire a high-quality stereoscopic image.

本発明の第1実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態におけるレンズモジュールのレンズ筐体内の構成を示す、光軸Axに沿った断面図である。It is sectional drawing which shows the structure in the lens housing | casing of the lens module in 1st Embodiment along the optical axis Ax. 第1実施形態におけるレンズモジュールのレンズ筐体のより具体的な内部構成を側方から見た図である。It is the figure which looked at the more specific internal structure of the lens housing | casing of the lens module in 1st Embodiment from the side. 図3を前方から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 3 from the front. 視差画像を取得するときの第1実施形態に係るデジタルカメラを側面から見た概念図である。It is the conceptual diagram which looked at the digital camera which concerns on 1st Embodiment when acquiring a parallax image from the side. 第1実施形態における視差画像取得方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the parallax image acquisition method in 1st Embodiment. 第2実施形態に係るレンズモジュールのレンズ筐体のより具体的な内部構成を側方から見た図である。It is the figure which looked at the more specific internal structure of the lens housing | casing of the lens module which concerns on 2nd Embodiment from the side. 図7を前方から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 7 from the front. 第3実施形態に係る視差画像取得装置の光学系の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the optical system of the parallax image acquisition apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る視差画像取得装置の光学系の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the optical system of the parallax image acquisition apparatus which concerns on 4th Embodiment.

以下に、本発明に係る視差画像取得装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
本発明に係る視差画像取得装置では、光学系の前面にくさびプリズムを配置し、このくさびプリズムの屈折作用によって、視差画像を生成している。
Hereinafter, an embodiment of a parallax image acquisition device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment.
In the parallax image acquisition device according to the present invention, a wedge prism is arranged in front of the optical system, and a parallax image is generated by the refraction action of the wedge prism.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るデジタルカメラ100の構成を示すブロック図である。
視差画像取得装置としてのデジタルカメラ100は、レンズモジュール110と、このレンズモジュール110が脱着可能なカメラボディ170と、を備える。
レンズモジュール110は、レンズ筐体110a中に、撮像光学系としての複数のレンズ(フォーカスレンズ)111、112、113と、第1光学素子としてのくさびプリズム121と、撮像素子120と、が第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113の光軸Axに沿って配置された構成を備える。さらに、レンズ筐体110a内には、くさびプリズム121を駆動する駆動部としての部材駆動部155が配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera 100 according to the first embodiment of the present invention.
A digital camera 100 as a parallax image acquisition device includes a lens module 110 and a camera body 170 to which the lens module 110 can be attached and detached.
In the lens module 110, a plurality of lenses (focus lenses) 111, 112, and 113 as an imaging optical system, a wedge prism 121 as a first optical element, and an imaging element 120 are first in a lens housing 110a. The lens 111, the second lens 112, and the third lens 113 are arranged along the optical axis Ax. Further, a member driving unit 155 as a driving unit for driving the wedge prism 121 is disposed in the lens housing 110a.

カメラボディ170は、3Dフォーマット変換部142、出力処理部143、記録部144、指示部145、システム制御部150、及び部材制御部154を備える。   The camera body 170 includes a 3D format conversion unit 142, an output processing unit 143, a recording unit 144, an instruction unit 145, a system control unit 150, and a member control unit 154.

第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113は、物体側から像側へ順に配置されており、システム制御部150からの指示信号にしたがって、不図示のレンズ駆動部によって光軸Axに沿って駆動される。
第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113は、撮像素子120上に被写体像を結像する。撮像素子120は撮像面に結像された被写体像を光電変換し電気的な画像信号を生成する。
The first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113 are arranged in order from the object side to the image side, and in accordance with an instruction signal from the system control unit 150, a lens driving unit (not shown) optical axis Ax. Driven along.
The first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113 form a subject image on the image sensor 120. The image sensor 120 photoelectrically converts the subject image formed on the imaging surface to generate an electrical image signal.

3Dフォーマット変換部142は、指示部145が3Dモードを選択すると、システム制御部150によって3Dモードに設定される。3Dフォーマット変換部142は、設定されたモードに対応し、3Dフォーマット変換を行い、撮像素子120が取得した視差画像から立体画像を生成する。3Dフォーマット変換としては、例えば、SIDE BY SIDE、LINE BY LINE、ABOVE−BELOW、CHECKERBOARDを用いる。   When the instruction unit 145 selects the 3D mode, the 3D format conversion unit 142 is set to the 3D mode by the system control unit 150. The 3D format conversion unit 142 performs 3D format conversion corresponding to the set mode, and generates a stereoscopic image from the parallax image acquired by the image sensor 120. As the 3D format conversion, for example, SIDE BY SIDE, LINE BY LINE, ABOVE-BELOW, and CHECKERBOARD are used.

出力処理部143は、画像処理部140により表示用に処理された画像(3Dフォーマット変換された画像を含む)を、TV等の外部表示装置への画像出力を行う。さらに、このデジタルカメラ100の操作に係るメニューの表示などを行う表示デバイスへの画像出力処理も行う。   The output processing unit 143 outputs an image processed for display by the image processing unit 140 (including an image subjected to 3D format conversion) to an external display device such as a TV. Furthermore, an image output process to a display device that displays a menu related to the operation of the digital camera 100 is also performed.

記録部144は、3Dフォーマット変換部142により3Dフォーマットに変換された画像データを不揮発に記憶するものであり、例えばメモリカードなどのデジタルカメラ100の外部に搬出し得るリムーバブルメモリとして構成されている。従って、記録部144は、デジタルカメラ100に固有の構成でなくても構わない。   The recording unit 144 stores the image data converted into the 3D format by the 3D format conversion unit 142 in a nonvolatile manner, and is configured as a removable memory that can be carried out of the digital camera 100 such as a memory card. Therefore, the recording unit 144 may not have a configuration unique to the digital camera 100.

指示部145は、デジタルカメラ100に対する操作入力を行うためのユーザーインタフェースであり、電源のオン/オフを指示するための電源ボタンや撮影開始を指示するための撮影ボタン、3Dモード等を設定するための撮像モード設定ボタン、その他各種の設定ボタンなどを含む。   The instruction unit 145 is a user interface for performing an operation input to the digital camera 100, and is for setting a power button for instructing power on / off, a photographing button for instructing photographing start, a 3D mode, and the like. Imaging mode setting buttons, and various other setting buttons.

部材駆動部155は、くさびプリズム121が固定された台座部131と、この台座部131を駆動軸132(図4)の周りに回転運動可能とする回転付勢部133と、を備える。
部材制御部154は、システム制御部150からの指示信号にしたがって、部材駆動部155へ制御信号を出力する。この制御信号を受けた部材駆動部155は、くさびプリズム121が光軸Ax上にある位置と光軸Axから外れた位置のいずれかに配置されるように、回転付勢部133を回転駆動する。
ここで、くさびプリズム121及び部材駆動部155は、光軸可変部材を構成する。
The member drive unit 155 includes a pedestal part 131 to which the wedge prism 121 is fixed, and a rotation urging part 133 that enables the pedestal part 131 to rotate around the drive shaft 132 (FIG. 4).
The member control unit 154 outputs a control signal to the member driving unit 155 in accordance with an instruction signal from the system control unit 150. Receiving this control signal, the member driving unit 155 rotationally drives the rotation urging unit 133 so that the wedge prism 121 is disposed at either the position on the optical axis Ax or the position off the optical axis Ax. .
Here, the wedge prism 121 and the member driving unit 155 constitute an optical axis variable member.

図2は、レンズモジュール110のレンズ筐体110a内の構成を示す、光軸Axに沿った断面図である。図2は、くさびプリズム121が光軸Ax上に配置された状態を示している。なお、図2においては部材駆動部155の図示を省略している。図3は、レンズモジュール110のレンズ筐体110aのより具体的な内部構成を側方から見た図である。図4は、図3を前方から見た図である。なお、図3は、くさびプリズム121が光軸Ax上にある状態を示している。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the optical axis Ax, showing the configuration inside the lens housing 110a of the lens module 110. As shown in FIG. FIG. 2 shows a state in which the wedge prism 121 is disposed on the optical axis Ax. In addition, illustration of the member drive part 155 is abbreviate | omitted in FIG. FIG. 3 is a side view of a more specific internal configuration of the lens housing 110 a of the lens module 110. FIG. 4 is a view of FIG. 3 as viewed from the front. FIG. 3 shows a state in which the wedge prism 121 is on the optical axis Ax.

くさびプリズム121は、屈折率1.5近傍のガラス部材が好ましく、例えば、BK7などの硝材で構成する。このくさびプリズム121は、第1レンズ111の前面側に配置された光学面として、第1入射平面122及び第1射出平面123を有する。第1入射平面122及び第1射出平面123は、光軸Axに沿って前方から順に配置され、互いに所定の角度θをなしている。したがって、光線が空気中からくさびプリズム121へ入射すると屈折作用によって屈折し、さらに、射出面でも屈折作用により屈折するため、入射側と射出側で光線の角度を変えることができる。この角度θは、0.1°以上3°以下であれば、色収差の発生を低減することができるため、この角度範囲が望ましい。また、くさびプリズム121は、物体側から第1レンズ111への入射側に配置されることが望ましい。
ここで、前側は物体側であり、後ろ側は像面側としている。
The wedge prism 121 is preferably a glass member having a refractive index of about 1.5, and is made of, for example, a glass material such as BK7. The wedge prism 121 has a first incident plane 122 and a first emission plane 123 as optical surfaces arranged on the front side of the first lens 111. The first incident plane 122 and the first emission plane 123 are sequentially arranged from the front along the optical axis Ax, and form a predetermined angle θ with respect to each other. Therefore, when the light ray enters the wedge prism 121 from the air, it is refracted by the refraction action and further refracted by the refraction action at the exit surface, so that the angle of the light ray can be changed between the incident side and the exit side. If this angle θ is not less than 0.1 ° and not more than 3 °, the occurrence of chromatic aberration can be reduced, and this angle range is desirable. In addition, the wedge prism 121 is preferably disposed on the incident side from the object side to the first lens 111.
Here, the front side is the object side, and the rear side is the image plane side.

回転付勢部133の回動により、台座部131に支持されたくさびプリズム121は、光軸Ax上にある位置(図4の位置P1)と光軸Axから外れた位置(図4の位置P2)のいずれかに配置される。このため、くさびプリズム121の位置により、物体側から第1レンズ111へ入射する光線の角度を変えることができる。すなわち、部材駆動部155の駆動によって光軸Axに対するくさびプリズム121の光学面の位置を調整することにより、くさびプリズム121が光軸Ax上にあるときは、撮像素子120に対して第1被写体像を与える第1光軸が構成され、くさびプリズム121が光軸Axから外れた位置にあるときは、撮像素子120に対して、第1被写体像とは異なる第2被写体像を与える第2光軸が構成される。前者では、くさびプリズム121に入射した光線L1(図2)は、くさびプリズム121において屈折して射出した後に光軸Axに沿って第1光軸上を進行し、後者では、光線L2(図2)は、撮像素子120に対して垂直な第2光軸に沿って光軸Ax上を進行する。これにより、第1被写体像と第2被写体像では視差が生じるため、これらの被写体像は被写体の視差画像となり、これら2枚の画像を再生することによって立体視が可能となる。ここで得られる視差画像は、くさびプリズム121の形状及び配置方向にしたがって、水平方向(図1〜図3の左右方向)の視差画像となるが、くさびプリズム121の形状及び配置方向を変更することによって水平以外の所望の方向の視差画像を得ることもできる。   Due to the rotation of the rotation urging unit 133, the wedge prism 121 supported by the pedestal unit 131 is located on the optical axis Ax (position P1 in FIG. 4) and is displaced from the optical axis Ax (position P2 in FIG. 4). ). For this reason, the angle of the light beam incident on the first lens 111 from the object side can be changed depending on the position of the wedge prism 121. That is, by adjusting the position of the optical surface of the wedge prism 121 with respect to the optical axis Ax by driving the member driving unit 155, when the wedge prism 121 is on the optical axis Ax, the first subject image with respect to the image sensor 120 is displayed. When the wedge prism 121 is located away from the optical axis Ax, the second optical axis that gives a second subject image different from the first subject image to the image sensor 120 is provided. Is configured. In the former case, the light beam L1 (FIG. 2) incident on the wedge prism 121 travels on the first optical axis along the optical axis Ax after being refracted and emitted from the wedge prism 121, and in the latter case, the light beam L2 (FIG. 2). ) Travels on the optical axis Ax along the second optical axis perpendicular to the image sensor 120. Accordingly, since parallax occurs between the first subject image and the second subject image, these subject images become parallax images of the subject, and stereoscopic viewing is possible by reproducing these two images. The parallax image obtained here is a parallax image in the horizontal direction (left-right direction in FIGS. 1 to 3) according to the shape and arrangement direction of the wedge prism 121, but the shape and arrangement direction of the wedge prism 121 are changed. Thus, a parallax image in a desired direction other than horizontal can be obtained.

次に、図5、図6を参照しつつ、デジタルカメラ100を用いた視差画像取得方法について説明する。ここで、図5は、視差画像を取得するときのデジタルカメラ100を側面から見た概念図である。図6は、視差画像取得方法の流れを示すフローチャートである。図5においては、レンズモジュール110に入射する光線は簡略に表示している。   Next, a parallax image acquisition method using the digital camera 100 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Here, FIG. 5 is a conceptual diagram of the digital camera 100 viewed from the side when the parallax image is acquired. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the parallax image acquisition method. In FIG. 5, the light rays incident on the lens module 110 are simply displayed.

ユーザーが指示部145を操作することにより、カメラが起動され、撮影モード(静止画)が設定されると、撮像開始となる。つづいて、既存のカメラと同様のため詳細な説明は省略するが、ユーザーは、撮影環境及び撮影するモードに対応して撮像条件を設定する。撮像条件としては、例えば、絞り、シャッタースピード、ISO感度、焦点距離がある。   When the user operates the instruction unit 145 to activate the camera and set the shooting mode (still image), imaging starts. Subsequently, since it is the same as that of the existing camera, detailed description is omitted, but the user sets the imaging condition corresponding to the shooting environment and the shooting mode. Imaging conditions include, for example, an aperture, shutter speed, ISO sensitivity, and focal length.

次に、システム制御部150は、ユーザーが選択したモードが3Dモードであるか否かを判断する(ステップS101)。選択されたのが2D(2次元)モードであれば(ステップS101でN)、立体撮像せずに、既存の2Dカメラのように撮像する(ステップS201)。   Next, the system control unit 150 determines whether or not the mode selected by the user is the 3D mode (step S101). If the selected mode is the 2D (two-dimensional) mode (N in step S101), the image is captured like an existing 2D camera without performing stereoscopic imaging (step S201).

これに対して、3Dモードが選択された場合(ステップS101でY)、立体撮像可能な状態に移行する。
AE(自動露出)、AF(オートフォーカス)、及びAWB(オートホワイトバランス)の処理は、既存の方式で実行し、スルー画表示を行う(ステップS102)。
ここで、AE、AF、AWBについては、既存の方式で行うため、説明を省略している。
On the other hand, when the 3D mode is selected (Y in step S101), the state shifts to a state where stereoscopic imaging is possible.
Processing of AE (automatic exposure), AF (autofocus), and AWB (auto white balance) is executed by an existing method to display a through image (step S102).
Here, since AE, AF, and AWB are performed by an existing method, description thereof is omitted.

つづいて、システム制御部150は、レリーズボタンが半押しされたかどうかを判断する(ステップS103)。レリーズボタンが半押しされない間(ステップS103でN)は、AE、AF、及びAWBの処理(ステップS102)を繰り返し実行して、処理結果を順次更新する。   Subsequently, the system control unit 150 determines whether or not the release button has been half-pressed (step S103). While the release button is not pressed halfway (N in step S103), the AE, AF, and AWB processes (step S102) are repeatedly executed, and the processing results are sequentially updated.

レリーズボタンが半押しされた場合(ステップS103でY)は、AE、AF、及びAWBの処理を実行する(ステップS104)。この処理は、ステップS102と同様に既存の方式で実行し、記録部144に格納する。   If the release button is pressed halfway (Y in step S103), AE, AF, and AWB processes are executed (step S104). This process is executed by an existing method as in step S102 and stored in the recording unit 144.

以上のステップS102〜S104までの処理は、レリーズボタンが全押しされるまでの間(ステップS105でNである間)、繰り返される。
ユーザーによってレリーズボタンが全押しされると(ステップS105でY)、システム制御部150は、立体撮像の第1の画像の取得(第1の撮影)を実行する(ステップS106)。ここで、第1の画像は、くさびプリズム121を光軸Ax上から外れた位置に配置した状態で取得する上記第2被写体像としている。また、第1の撮影は、くさびプリズム121を介さずに第1レンズ111に光線が入射するため、通常の2D撮影と同様の画像が得られる。
The processes from step S102 to S104 are repeated until the release button is fully pressed (while N in step S105).
When the release button is fully pressed by the user (Y in step S105), the system control unit 150 executes acquisition of the first image for stereoscopic imaging (first imaging) (step S106). Here, the first image is the second subject image acquired in a state where the wedge prism 121 is disposed at a position off the optical axis Ax. Further, in the first photographing, since the light beam enters the first lens 111 without passing through the wedge prism 121, an image similar to the normal 2D photographing can be obtained.

第1の撮影が終了すると、システム制御部150は、光線制御部材として部材駆動部155を駆動させてくさびプリズム121を光軸Ax上に配置(ステップS107)し、立体撮像の第2の画像の取得(第2の撮影)を実行する(ステップS108)。ここで、第2の画像は、くさびプリズム121が光軸Ax上にある状態で取得する上記第1被写体像としている。   When the first imaging is finished, the system control unit 150 drives the member driving unit 155 as a light beam control member to place the wedge prism 121 on the optical axis Ax (step S107), and the second image of the stereoscopic imaging Acquisition (second imaging) is executed (step S108). Here, the second image is the first subject image acquired with the wedge prism 121 on the optical axis Ax.

第2の撮影(ステップS108)が終了すると、システム制御部150は、部材駆動部155を駆動させてくさびプリズム121を光軸Ax上から外れた位置に移動させるように、部材制御部154へ指示信号を送出する(ステップS111)。
また、システム制御部150は、3Dフォーマット変換部142に、第1の撮影及び第2の撮影で取得した画像について3Dフォーマット変換を実行させる(ステップS109)。変換されたデータは記録部144に記録される(ステップS110)。
When the second imaging (step S108) is completed, the system control unit 150 instructs the member control unit 154 to drive the member driving unit 155 to move the wedge prism 121 to a position off the optical axis Ax. A signal is transmitted (step S111).
In addition, the system control unit 150 causes the 3D format conversion unit 142 to perform 3D format conversion on the images acquired by the first shooting and the second shooting (step S109). The converted data is recorded in the recording unit 144 (step S110).

以上のように保存された、視差のある画像(第1被写体像及び第2被写体像)を出力処理部143から外部表示装置へ出力して再生させると、立体視することが可能となる。デジタルカメラ100においては、台座部131に支持されたくさびプリズム121を第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113の光軸Ax上に出し入れすることにより、2つの光軸を切り替える構成であり、光軸Axに沿った光軸が共通する共軸光学系であるため、装置が大型化することがなく、かつ、良質な画質の視差画像を取得することができる。   When the parallax images (first subject image and second subject image) stored as described above are output from the output processing unit 143 to the external display device and played back, stereoscopic viewing becomes possible. In the digital camera 100, the wedge prism 121 supported by the pedestal 131 is switched between the two optical axes by moving it in and out of the optical axes Ax of the first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113. Since the optical axis along the optical axis Ax is a common optical system, the apparatus is not increased in size and a high-quality parallax image can be acquired.

(第2実施形態)
図7、図8を参照しつつ第2実施形態に係る視差画像取得装置について説明する。
第2実施形態に係る視差画像取得装置においては、2つの光軸可変部材を用いている点が第1実施形態に係る視差画像取得装置と異なる。その他の構成は第1実施形態に係る視差画像取得装置と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
A parallax image acquisition apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
The parallax image acquisition device according to the second embodiment is different from the parallax image acquisition device according to the first embodiment in that two optical axis variable members are used. Other configurations are the same as those of the parallax image acquisition device according to the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same members, and detailed descriptions thereof are omitted.

図7は、第2実施形態に係るレンズモジュール210のレンズ筐体210aのより具体的な内部構成を側方から見た図である。図8は、図7を前方から見た図である。なお、図7は、第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222が第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113の光軸Ax上にある状態を示している。   FIG. 7 is a side view of a more specific internal configuration of the lens housing 210a of the lens module 210 according to the second embodiment. FIG. 8 is a front view of FIG. FIG. 7 shows a state where the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 are on the optical axis Ax of the first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113.

レンズモジュール210は、レンズ筐体210a中に、撮像光学系としての複数のレンズ(フォーカスレンズ)111、112、113と、第1光学素子としての第1くさびプリズム221と、第2光学素子としての第2くさびプリズム222と、撮像素子120と、が第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113の光軸Axに沿って配置された構成を備える。なお、図7、図8においては、撮像素子120の図示を省略している。   The lens module 210 includes a plurality of lenses (focus lenses) 111, 112, and 113 as an imaging optical system, a first wedge prism 221 as a first optical element, and a second optical element in a lens housing 210a. The second wedge prism 222 and the image sensor 120 are arranged along the optical axis Ax of the first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113. 7 and 8, the illustration of the image sensor 120 is omitted.

さらに、レンズ筐体210a内には、第1くさびプリズム221を駆動する第1部材駆動部255と、第2くさびプリズム222を駆動する第2部材駆動部256と、が配置されている。
第1部材駆動部255は、第1くさびプリズム221が固定された第1台座部231と、この第1台座部231を第1駆動軸232の周りに回転運動可能とする第1回転付勢部233と、を備える。第2部材駆動部256は、第2くさびプリズム222が固定された第2台座部241と、この第2台座部241を第2駆動軸242の周りに回転運動可能とする第2回転付勢部243と、を備える。
Furthermore, a first member driving unit 255 that drives the first wedge prism 221 and a second member driving unit 256 that drives the second wedge prism 222 are arranged in the lens housing 210a.
The first member drive unit 255 includes a first pedestal portion 231 to which the first wedge prism 221 is fixed, and a first rotation urging portion that enables the first pedestal portion 231 to rotate around the first drive shaft 232. 233. The second member driving unit 256 includes a second pedestal 241 to which the second wedge prism 222 is fixed, and a second rotation urging unit that allows the second pedestal 241 to rotate around the second drive shaft 242. 243.

第1部材駆動部255及び第2部材駆動部256は、部材制御部154(図1)から制御信号を受けて第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222をそれぞれ、光軸Ax上に配置し、又は、光軸Ax上から退避させる駆動部である。第1部材駆動部255及び第2部材駆動部256は、第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222をそれぞれ回動させる別個の駆動部としてもよいし、第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222の回動に共通の駆動部としてもよい。
ここで、第1くさびプリズム221及び第1部材駆動部255、並びに、第2くさびプリズム222及び第2部材駆動部256は、それぞれが光軸可変部材を構成する。
The first member driving unit 255 and the second member driving unit 256 receive the control signal from the member control unit 154 (FIG. 1) and arrange the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 on the optical axis Ax, respectively. Alternatively, the drive unit is retracted from the optical axis Ax. The first member drive unit 255 and the second member drive unit 256 may be separate drive units that rotate the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222, respectively, or the first wedge prism 221 and the second wedge prism. It is good also as a drive part common to rotation of 222. FIG.
Here, each of the first wedge prism 221 and the first member driving unit 255, and the second wedge prism 222 and the second member driving unit 256 constitutes an optical axis variable member.

第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222はそれぞれ、屈折率1.5近傍のガラス部材が好ましく、例えば、BK7などの硝材で構成する。
第1くさびプリズム221は、第1レンズ111の前面側に配置された光学面として、第1入射平面221a及び第1射出平面221bを有する。第1入射平面221a及び第1射出平面221bは、光軸Axに沿って前方から順に配置され、互いに所定の角度θをなしている。
また、第2くさびプリズム222は、第1レンズ111の前面側に配置された光学面として、第2入射平面222a及び第2射出平面222bを有する。第2入射平面222a及び第2射出平面222bは、光軸Axに沿って前方から順に配置され、互いに所定の角度θをなしている。
Each of the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 is preferably a glass member having a refractive index of about 1.5, and is made of a glass material such as BK7.
The first wedge prism 221 has a first incident plane 221 a and a first exit plane 221 b as optical surfaces arranged on the front side of the first lens 111. The first incident plane 221a and the first emission plane 221b are sequentially arranged from the front along the optical axis Ax, and form a predetermined angle θ with respect to each other.
Further, the second wedge prism 222 has a second incident plane 222a and a second exit plane 222b as optical surfaces arranged on the front side of the first lens 111. The second incident plane 222a and the second exit plane 222b are sequentially arranged from the front along the optical axis Ax, and form a predetermined angle θ with respect to each other.

第2くさびプリズム222は、第1くさびプリズム221よりも前側に配置されている。第1くさびプリズム221と第2くさびプリズム222は、ともに光軸Ax上に配置したときにくさび形状が互い違いになるように配置されている。また、第1くさびプリズム221と第2くさびプリズム222は、被写体と撮像素子120を通る軸である光軸Axに対して対称となるように配置される。   The second wedge prism 222 is disposed on the front side of the first wedge prism 221. The first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 are both arranged so that the wedge shapes are alternated when arranged on the optical axis Ax. Further, the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 are arranged so as to be symmetric with respect to the optical axis Ax that is an axis passing through the subject and the image sensor 120.

第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222においては、それぞれ、空気中から入射した光線は屈折作用によって屈折し、さらに、射出面でも屈折作用によりそれぞれ屈折するため、入射側と射出側で光線の角度を変えることができる。角度θは、0.1°以上3°以下であれば、色収差の発生を低減することができるため、この角度範囲が望ましい。また、第1くさびプリズム221、第2くさびプリズム222は、物体側から第1レンズ111への入射側に配置されることが望ましい。   In each of the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222, light incident from the air is refracted by the refraction action, and further refracted by the refraction action on the exit surface. The angle can be changed. If the angle θ is not less than 0.1 ° and not more than 3 °, the occurrence of chromatic aberration can be reduced, and this angle range is desirable. Further, the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 are preferably arranged on the incident side from the object side to the first lens 111.

第1回転付勢部233は、部材制御部154からの制御信号にしたがって、第1駆動軸232の周りを回動するように駆動される。この第1回転付勢部233の回動により、第1台座部231に支持された第1くさびプリズム221は、光軸Ax上にある位置(図8の位置P11)と光軸Axから外れた位置(図8の位置P12)のいずれかに配置される。また、第2回転付勢部243は、部材制御部154からの制御信号にしたがって、第2駆動軸242の周りを回動するように駆動される。この第2回転付勢部243の回動により、第2台座部241に支持された第2くさびプリズム222は、光軸Ax上にある位置(図8の位置P21)と光軸Axから外れた位置(図8の位置P22)のいずれかに配置される。   The first rotation urging unit 233 is driven to rotate around the first drive shaft 232 in accordance with a control signal from the member control unit 154. The first wedge prism 221 supported by the first pedestal portion 231 is displaced from the position on the optical axis Ax (position P11 in FIG. 8) and the optical axis Ax by the rotation of the first rotation urging portion 233. It arrange | positions in either of the positions (position P12 of FIG. 8). Further, the second rotation urging unit 243 is driven to rotate around the second drive shaft 242 in accordance with a control signal from the member control unit 154. Due to the rotation of the second rotation urging portion 243, the second wedge prism 222 supported by the second pedestal portion 241 deviates from the position on the optical axis Ax (position P21 in FIG. 8) and the optical axis Ax. It arrange | positions in either of the positions (position P22 of FIG. 8).

このような第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222の動きにより、物体側から第1レンズ111へ入射する光線の角度を変えることができる。すなわち、第1部材駆動部255及び第2部材駆動部256の駆動によって、光軸Axに対する第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222の光学面の位置を調整することにより、例えば、第1くさびプリズム221が光軸Ax上にあり、かつ、第2くさびプリズム222が光軸Ax上から退避しているときは、撮像素子120に対して第1被写体像を与える第1光軸が構成され、第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222が光軸Ax上にあるときは、撮像素子120に対して、第1被写体像とは異なる第2被写体像を与える第2光軸が構成される。前者では、第1くさびプリズム221に入射した光線は、撮像素子120の撮像面に対して垂直ではない第1光軸に沿って、第1くさびプリズム221において屈折して射出した後に撮像素子120へ向けて進行し、後者では、光線は、撮像素子120に対して垂直な第2光軸に沿って光軸Ax上を進行する。これにより、第1被写体像と第2被写体像では視差が生じるため、これら2枚の画像を再生することによって立体視が可能となる。
なお、第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222の光軸Axに対する位置は、上述した例に限定されず、第1光軸及び第2光軸は第1くさびプリズム221及び第2くさびプリズム222の位置にしたがって任意に定めることができる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第1実施形態と同様である。
By such movement of the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222, the angle of the light beam incident on the first lens 111 from the object side can be changed. That is, by adjusting the positions of the optical surfaces of the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 with respect to the optical axis Ax by driving the first member drive unit 255 and the second member drive unit 256, for example, the first wedge drive unit When the prism 221 is on the optical axis Ax and the second wedge prism 222 is retracted from the optical axis Ax, a first optical axis that provides a first subject image to the image sensor 120 is configured, When the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 are on the optical axis Ax, a second optical axis that provides a second subject image different from the first subject image to the image sensor 120 is configured. In the former, the light beam incident on the first wedge prism 221 is refracted and emitted from the first wedge prism 221 along the first optical axis that is not perpendicular to the imaging surface of the image sensor 120 and then to the image sensor 120. In the latter case, the light beam travels on the optical axis Ax along the second optical axis perpendicular to the image sensor 120. As a result, a parallax occurs between the first subject image and the second subject image, and stereoscopic viewing is possible by reproducing these two images.
Note that the positions of the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222 with respect to the optical axis Ax are not limited to the example described above, and the first optical axis and the second optical axis are the first wedge prism 221 and the second wedge prism 222, respectively. It can be arbitrarily determined according to the position.
In addition, about another structure, an effect | action, and an effect, it is the same as that of 1st Embodiment.

(第3実施形態)
図9は、第3実施形態に係る視差画像取得装置の光学系の構成を示す断面図である。
第3実施形態に係る視差画像取得装置においては、光学系として折り曲げ光学系を用いている点が第1実施形態に係る視差画像取得装置と異なる。その他の構成は第1実施形態に係る視差画像取得装置と同様であって、同じ部材についてはその詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical system of the parallax image acquisition device according to the third embodiment.
The parallax image acquisition device according to the third embodiment is different from the parallax image acquisition device according to the first embodiment in that a bending optical system is used as the optical system. Other configurations are the same as those of the parallax image acquisition device according to the first embodiment, and detailed description of the same members is omitted.

図9に示すように、第3実施形態における第1光学素子としてのくさびプリズム321(光軸可変部材)は、第1実施形態のくさびプリズム121と同様の構成であって、折り曲げ光学系301の最も物体側の面の前側に配置されている。このくさびプリズム321は、第1実施形態のくさびプリズム121と同様に台座部131によって支持されており、部材駆動部155が駆動されることにより、くさびプリズム321は折り曲げ光学系301の光軸Ax2上の位置、又は光軸Ax2から外れた位置に配置される。これにより、くさびプリズム321が光軸Ax2上にあるときは、撮像素子120に対して第1被写体像を与える第1光軸が構成され、くさびプリズム321が光軸Axから外れた位置にあるときは、撮像素子120に対して、第1被写体像とは異なる第2被写体像を与える第2光軸が構成される。第1被写体像と第2被写体像では視差が生じるため、これら2枚の画像を再生することによって立体視が可能となる。   As shown in FIG. 9, the wedge prism 321 (optical axis variable member) as the first optical element in the third embodiment has the same configuration as the wedge prism 121 of the first embodiment, and includes the bending optical system 301. It is arranged in front of the most object side surface. The wedge prism 321 is supported by the pedestal portion 131 in the same manner as the wedge prism 121 of the first embodiment, and the wedge prism 321 is driven on the optical axis Ax2 of the bending optical system 301 by driving the member driving portion 155. Or a position deviating from the optical axis Ax2. Thus, when the wedge prism 321 is on the optical axis Ax2, the first optical axis for providing the first subject image to the image sensor 120 is configured, and the wedge prism 321 is at a position off the optical axis Ax. Constitutes a second optical axis that gives the image sensor 120 a second subject image different from the first subject image. Since a parallax occurs between the first subject image and the second subject image, a stereoscopic view is possible by reproducing these two images.

ここで、第2実施形態と同様に、第2光学素子としてのくさびプリズムを追加して、2つのくさびプリズムを用いて第1光軸及び第2光軸を構成してもよい。
また、その他の構成、作用、効果については、第1実施形態と同様である。
Here, similarly to the second embodiment, a wedge prism as a second optical element may be added, and the first optical axis and the second optical axis may be configured using two wedge prisms.
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.

(第4実施形態)
図10は、第4実施形態に係る視差画像取得装置の光学系の構成を示す断面図である。
第4実施形態に係る視差画像取得装置においては、第1光学素子としてDOE(Diffractive optical element)を用いる点が第1実施形態に係る視差画像取得装置と異なる。その他の構成は第1実施形態に係る視差画像取得装置と同様であって、同じ部材についてはその詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical system of the parallax image acquisition device according to the fourth embodiment.
The parallax image acquisition device according to the fourth embodiment is different from the parallax image acquisition device according to the first embodiment in that a DOE (Differential Optical Element) is used as the first optical element. Other configurations are the same as those of the parallax image acquisition device according to the first embodiment, and detailed description of the same members is omitted.

DOE421は、第1レンズ111、第2レンズ112、及び第3レンズ113の光軸Axに垂直な方向に沿って複数の溝が互いに平行になるように形成された回折格子である。DOE421は、第1レンズ111の前面側に配置されており、光の回折現象を利用して入射する光線を制御する。入射した光線は次数に応じて回折する角度が違うが、溝の形状により、特定次数の回折効率を高めることができる。すなわち、入射した光線の角度を特定の角度に偏向することが可能となる。したがって、図10のように、光学系の前面にDOE421を配置することで、光軸の角度を制御し、視差画像を取得することが可能となる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第1実施形態と同様である。
The DOE 421 is a diffraction grating formed such that a plurality of grooves are parallel to each other along a direction perpendicular to the optical axis Ax of the first lens 111, the second lens 112, and the third lens 113. The DOE 421 is disposed on the front surface side of the first lens 111 and controls incident light using a light diffraction phenomenon. The incident light beam is diffracted at different angles depending on the order, but the diffraction efficiency of a specific order can be enhanced by the shape of the groove. In other words, the angle of the incident light beam can be deflected to a specific angle. Therefore, as shown in FIG. 10, by disposing the DOE 421 on the front surface of the optical system, it is possible to control the angle of the optical axis and acquire a parallax image.
In addition, about another structure, an effect | action, and an effect, it is the same as that of 1st Embodiment.

以上のように、本発明に係る視差画像取得装置は、小型な構成で、大幅なコストアップを伴わずに良好な画質の視差画像を取得する面で有用である。   As described above, the parallax image acquisition device according to the present invention is useful in terms of acquiring a parallax image with a good image quality without a significant increase in cost with a small configuration.

100 デジタルカメラ
110 レンズモジュール
110a レンズ筐体
111 第1レンズ
112 第2レンズ
113 第3レンズ
120 撮像素子
121 くさびプリズム
122 第1入射平面
123 第1射出平面
131 台座部
132 駆動軸
133 回転付勢部
140 画像処理部
142 3Dフォーマット変換部
143 出力処理部
144 記録部
145 指示部
150 システム制御部
154 部材制御部
155 部材駆動部
170 カメラボディ
210 レンズモジュール
210a レンズ筐体
221 第1くさびプリズム
221a 第1入射平面
221b 第1射出平面
222 第2くさびプリズム
222a 第2入射平面
222b 第2射出平面
231 第1台座部
232 第1駆動軸
233 第1回転付勢部
241 第2台座部
242 第2駆動軸
243 第2回転付勢部
255 第1部材駆動部
256 第2部材駆動部
301 折り曲げ光学系
321 くさびプリズム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Digital camera 110 Lens module 110a Lens housing 111 1st lens 112 2nd lens 113 3rd lens 120 Image pick-up element 121 Wedge prism 122 1st entrance plane 123 1st exit plane 131 Base part 132 Drive shaft 133 Rotation biasing part 140 Image processing unit 142 3D format conversion unit 143 Output processing unit 144 Recording unit 145 Instruction unit 150 System control unit 154 Member control unit 155 Member driving unit 170 Camera body 210 Lens module 210a Lens housing 221 First wedge prism 221a First incident plane 221b First exit plane 222 Second wedge prism 222a Second entrance plane 222b Second exit plane 231 First pedestal portion 232 First drive shaft 233 First rotation biasing portion 241 Second pedestal portion 242 Second drive Axis 243 second bending rotation urging unit 255 first member driving unit 256 second member driving unit 301 an optical system 321 wedge prism

Claims (12)

レンズ筐体と、
前記レンズ筐体に設置された複数のレンズを有し、撮像素子上に被写体像を結像する撮像光学系と、
前記撮像光学系の前面に配置される光学面を有し、第1被写体像を与える第1光軸と第2被写体像を与える第2光軸のいずれかを前記撮像光学系が有するように前記光学面を調整する光軸可変部材と、
を有し、
前記第1被写体像と前記第2被写体像は、前記被写体の視差画像となることを特徴とする視差画像取得装置。
A lens housing;
An imaging optical system that has a plurality of lenses installed in the lens housing and forms a subject image on the imaging device;
The imaging optical system has an optical surface disposed in front of the imaging optical system, and the imaging optical system has either a first optical axis that provides a first subject image or a second optical axis that provides a second subject image. An optical axis variable member for adjusting the optical surface;
Have
The parallax image acquisition apparatus, wherein the first subject image and the second subject image are parallax images of the subject.
前記光軸可変部材は、
1つの第1入射平面と1つの第1射出平面をもち、前記撮像光学系の前面に配置される、第1光学素子と、
前記第1光学素子を駆動する駆動部と、
を有し、
前記第1入射平面と前記第1射出平面は、互いに所定の角度をなしていることを特徴とする請求項1に記載の視差画像取得装置。
The optical axis variable member is
A first optical element having one first incident plane and one first exit plane and disposed in front of the imaging optical system;
A drive unit for driving the first optical element;
Have
The parallax image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the first incident plane and the first emission plane form a predetermined angle with each other.
前記所定の角度は、0.1°以上、3°以下であることを特徴とする請求項2に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition apparatus according to claim 2, wherein the predetermined angle is not less than 0.1 ° and not more than 3 °. 前記第1光学素子は、光学ガラス部材であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition apparatus according to claim 2, wherein the first optical element is an optical glass member. 前記第1光学素子は、樹脂部材であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition apparatus according to claim 2, wherein the first optical element is a resin member. 前記駆動部は、前記第1被写体像を与えるとき前記第1光学素子を前記撮像光学系の前面に挿入して、前記第2被写体像を与えるとき前記第1光学素子を前記撮像光学系の前面から待避させることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の視差画像取得装置。   The drive unit inserts the first optical element into the front surface of the imaging optical system when giving the first subject image, and puts the first optical element into the front surface of the imaging optical system when giving the second subject image. The parallax image acquisition device according to claim 2, wherein the parallax image acquisition device according to claim 2 is saved. 前記光軸可変部材は、1つの第2入射平面と1つの第2射出平面をもち、前記第1光学素子に隣接して配置される、第2光学素子をさらに有し、
前記駆動部は、前記第2光学素子をさらに駆動し、
前記第2入射平面と前記第2射出平面は、互いに前記所定の角度をなしており、
前記第1光学素子と前記第2光学素子は、前記被写体と前記撮像素子を通る軸に対して対称であることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の視差画像取得装置。
The optical axis variable member further includes a second optical element having one second incident plane and one second exit plane, and disposed adjacent to the first optical element,
The driving unit further drives the second optical element;
The second incident plane and the second emission plane are at the predetermined angle with each other,
The parallax image according to any one of claims 2 to 5, wherein the first optical element and the second optical element are symmetrical with respect to an axis passing through the subject and the imaging element. Acquisition device.
前記駆動部は、前記第1被写体像が撮られるとき、前記第1光学素子を前記撮像光学系の前面に挿入するとともに前記第2光学素子を前記撮像光学系の前面から待避させ、前記第2被写体像が撮られるとき、前記第1光学素子を前記撮像光学系の前面から待避させるとともに前記第2光学素子を前記撮像光学系の前面に挿入することを特徴とする請求項7に記載の視差画像取得装置。   When the first subject image is taken, the driving unit inserts the first optical element into the front surface of the imaging optical system and retracts the second optical element from the front surface of the imaging optical system. The parallax according to claim 7, wherein when a subject image is taken, the first optical element is retracted from the front surface of the imaging optical system, and the second optical element is inserted into the front surface of the imaging optical system. Image acquisition device. 前記駆動部は、前記第1光学素子および前記第2光学素子を固定する台座部と、前記台座部に回転運動を付勢する回転付勢部と、を有することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の視差画像取得装置。   The said drive part has the base part which fixes the said 1st optical element and the said 2nd optical element, and the rotation urging part which urges | biases a rotational movement to the said pedestal part, The 7 or characterized by the above-mentioned. The parallax image acquisition device according to claim 8. 前記第1被写体像と前記第2被写体像は、前記被写体の水平方向の視差画像となることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the first subject image and the second subject image become a parallax image of the subject in a horizontal direction. 前記撮像光学系は共軸光学系であることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the imaging optical system is a coaxial optical system. 前記撮像光学系は折り曲げ系であることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の視差画像取得装置。   The parallax image acquisition device according to any one of claims 1 to 10, wherein the imaging optical system is a bending system.
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