JP2013254139A

JP2013254139A - レンズシステム

Info

Publication number: JP2013254139A
Application number: JP2012130585A
Authority: JP
Inventors: Junichi Suzuki; 潤一鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】レンズ装置の画角特性に合わせた調整位置の設定ができ、設定した調整位置で複数のレンズ間の位置を調整することを可能にした撮像装置を提供する。
【解決手段】ズーミングに際して移動する第１、２変倍レンズユニットと、該第１、２変倍レンズユニットを駆動する第１、２ズーム駆動手段と、合焦調節に際して移動する第１、２フォーカスレンズユニットと、該第１、２フォーカスレンズユニットを駆動する第１、２フォーカス駆動手段と、を備え、前記第１、２フォーカスレンズユニットが第１被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第１のレンズ装置の画角と前記第２レンズ装置の画角とが同じになるような前記第１、２変倍レンズユニットの位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記第１、２変倍レンズユニットの位置に基づいて、前記第１、２変倍レンズユニットを制御する制御手段、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つのレンズ装置を含むレンズシステムに関し、特に立体撮影で２つのレンズ装置を運用するレンズシステムのレンズ装置間の調整に関するものである。

テレビ撮影に用いられる撮影システムは、テレビカメラとテレビレンズから構成されている。このテレビレンズとテレビカメラを複数台用いて、立体映像を撮影する立体撮影システムが知られている。近年、映画やスポーツ中継等、様々な分野で立体撮影システムが用いられ、一般の家庭でも立体映像を見ることが可能となっている。

上述したように、立体撮影システムは複数の撮影システムから構成されており、各撮影システムで撮影した画像を合わせこむことで、立体的に映像を見ることができる。そのため、左右の２つの画像に微妙なズレが発生するだけで、視聴者に違和感や疲労感を与えてしまう。

従来、立体撮影システムにおいて、構成される撮影システムの間で画像にズレが発生しないよう調整を行う必要があった。
例えば、特許文献１では左右２つのテレビレンズ（以下、レンズ装置）に対し、操作部材からレンズの駆動機構における作動状態を作動方向毎に補正し、操作部材に補正データを記憶する技術が開示されている。

特開２００８−２２３６０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、記憶した補正データを操作部材に所持するため、レンズ装置の調整が可能な専用の操作部材を使用しなければならない。また、操作対象であるレンズ装置が変わると再度調整を行う必要があり、補正データもレンズ装置に依存してしまう。

さらに、レンズ装置には図３（ａ）に示すようなレンズ固有の変倍レンズユニット位置−画角特性がある。特に画角の可変範囲が広いレンズ位置では、調整する位置を多く設定する必要があり、ユーザが任意で調整を行う方法では、変倍レンズユニットの駆動範囲全域（画角の全可変範囲）で均一に画角調整をするのは困難である。また、調整位置をユーザが決めるため、ユーザにより調整具合のばらつきが生じ、調整の再現性がないという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、ユーザによらずレンズ装置の画角特性に合わせた調整位置の設定が半自動的にでき、設定した調整位置で複数のレンズ間の画角調整を、容易にかつ均一にすることを可能にした撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のレンズシステムは、第１及び第２のレンズ装置を備えるレンズシステムであって、該第１のレンズ装置は、ズーミングに際して移動する第１の変倍レンズユニットと、該第１の変倍レンズユニットを駆動する第１のズーム駆動手段と、合焦調節に際して移動する第１のフォーカスレンズユニットと、該第１のフォーカスレンズユニットを駆動する第１のフォーカス駆動手段と、を備え、該第２のレンズ装置は、ズーミングに際して移動する第２の変倍レンズユニットと、該第２の変倍レンズユニットを駆動する第２のズーム駆動手段と、合焦調節に際して移動する第２のフォーカスレンズユニットと、該第２のフォーカスレンズユニットを駆動する第２のフォーカス駆動手段と、を備え、前記第１、２のフォーカスレンズユニットが第１の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第１のレンズ装置の画角と前記第２のレンズ装置の画角とが同じになるような前記第１、２の変倍レンズユニットの位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記第１、２の変倍レンズユニットの位置に基づいて、前記第１、２の変倍レンズユニットを制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザによらずレンズ装置の画角特性に合わせた調整位置の設定が半自動的にでき、設定した調整位置で複数のレンズ間の画角調整を容易にかつ均一にすることを可能にした撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例１の構成を表すブロック図である。本発明の実施例１における調整モード全体のフローチャートである。本発明の実施例１におけるレンズ装置の画角特性である。本発明の実施例１における調整位置設定時のフローチャートである。本発明の実施例１におけるレンズ間調整時のフローチャートである。本発明の実施例１における記憶部に記憶されるデータ表と、マスターレンズとスレーブレンズの画角特性である。本発明の実施例２、３の構成を表すブロック図である。本発明の実施例２における調整位置数選択モードに対応した調整位置の数を示した表である。本発明の実施例２における各調整位置数選択モードにおける調整位置を示した図である。本発明の実施例２における調整位置設定時のフローチャートである。本発明の実施例３における調整モード全体のフローチャートである。本発明の実施例３におけるレンズ微調整モードのフローチャートである。本発明の実施例３におけるレンズ微調整モード前後の調整設定位置と、スレーブレンズの記憶データである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１〜６を参照して、本発明の第１の実施例によるレンズシステムについて説明する。
本実施例のレンズシステムは、光学ズーム比が１７である２つのレンズ装置を含む。

図１は本実施例のレンズシステムを含む撮影システムの機能ブロック図である。本実施例の撮影システムは、レンズ装置Ａ１００（第１のレンズ装置）とレンズ装置Ｂ２００（第２のレンズ装置）からなるレンズシステム、カメラ装置Ａ３００、カメラ装置Ｂ４００、立体映像撮影システム５００、操作装置６００から構成される。

レンズ装置Ａ１００は、主として、フォーカスレンズユニット１０１（第１のフォーカスレンズユニット）、変倍レンズユニット１０２（第１の変倍レンズユニット）、アイリス１０３、演算部（第１の制御手段）１１０、画角演算部（第１の画角演算手段）１１１、記憶部（記憶手段）１１２、通信部１１３、立体撮影判定部１１４、スイッチ１１５から構成される。
フォーカスレンズユニット（合焦用レンズユニット）１０１は物体距離（合焦する被写体までの距離、被写体距離）を変化させて合焦調節をするレンズ、変倍レンズユニット（ズーミング時に移動する変倍レンズユニット）１０２は焦点距離（倍率）を変化させるレンズ、アイリス１０３は光量を調整する絞り部である。

フォーカスレンズユニット１０１には、フォーカスレンズユニット１０１を光軸方向に駆動するフォーカス駆動部（第１のフォーカス駆動手段）１０４、フォーカスレンズユニット１０１の位置を検出するフォーカス位置検出部（第１のフォーカス位置検出手段）１０５が接続されている。変倍レンズユニット１０２には、変倍レンズユニット１０２を光軸方向に駆動するズーム駆動部（第１のズーム駆動手段）１０６、変倍レンズユニット１０２の位置を検出するズーム位置検出部（第１のズーム位置検出手段）１０７が接続されている。又、アイリス１０３には、アイリス１０３を駆動するアイリス駆動部１０８、アイリス１０３の状態（位置）を検出するアイリス位置検出部１０９が接続されている。フォーカス位置検出部１０５、ズーム位置検出部１０７、アイリス位置検出部１０９は、それぞれエンコーダ、又はポテンショメータ等で構成される。ズーム位置検出部１０７のエンコーダは、変倍レンズユニット１０２の駆動に伴い、パルス信号を演算部１１０に出力する。

演算部（第１の制御手段）１１０は、フォーカス駆動部１０４に駆動信号を出力し、フォーカスレンズユニット１０１を駆動する。同様に、ズーム駆動部１０６に駆動信号を出力し変倍レンズユニット１０２を駆動し、また、アイリス駆動部１０８に駆動信号を出力し、アイリス１０３を駆動する。

画角演算部１１１（第１の画角演算手段）は、フォーカスレンズユニット１０１と変倍レンズユニット１０２の位置情報から画角を算出する。
記憶部１１２はメモリであり、記憶するデータの詳細は後に説明する。
通信部１１３は、レンズ装置Ｂ２００、カメラ装置Ａ３００、操作装置６００と通信を行う。また、立体撮影を行うか否かの信号をカメラ装置Ａ３００から受信し、立体撮影判定部１１４に送信する。
立体撮影判定部１１４は、通信部１１３からの信号により、立体撮影を行うか否かを判定する。
スイッチ１１５はユーザからの入力を受け付けるスイッチであり、レンズ装置間の調整処理を実行するためのトリガを与えるスイッチである。

レンズ装置Ｂ（第２のレンズ装置）２００はレンズ装置Ａ１００と同様の構成を有し、レンズ装置Ａ１００のフォーカスレンズユニット１０１〜スイッチ１１５に対応するフォーカスレンズユニット２０１〜スイッチ２１５（第２のフォーカスレンズユニット、第２の変倍レンズユニット、第２のフォーカス駆動手段、第２のズーム駆動手段、第２のフォーカス位置検出手段、第２のズーム位置検出手段、第２の画角演算手段等を含む）（不図示）を有する。
なお、レンズ装置Ｂ２００におけるスイッチ２１５は、ユーザからの入力を受け付けるスイッチであり、後述するように、画角調整後に、画角調整した結果を記憶させるためのトリガを与えるスイッチである。

カメラ装置Ａ３００は、レンズ装置Ａ１００、立体映像撮影システム５００と接続しており、立体映像撮影システム５００からの信号をレンズ装置Ａ１００に送信する。
カメラ装置Ｂ４００はカメラ装置Ａ３００と同様の構成である。図示するように、レンズ装置Ｂ２００、立体撮影システム５００と接続しており、立体映像撮影システム５００からの信号をレンズ装置Ｂ２００に送信する。
立体映像撮影システム５００は、カメラ装置Ａ３００、カメラ装置Ｂ４００と接続しており、立体撮影状態であるか否かをカメラ装置Ａ３００、カメラ装置Ｂ４００に送信する。

操作装置６００は、レンズ装置Ａ１００と接続しており、ユーザから操作された場合、操作指令をレンズ装置Ａ１００に送信する。更に、操作指令はレンズ装置Ａ１００の通信部１１３からレンズ装置Ｂ２００へ送られる。
操作装置６００から操作指令信号を直接受信するレンズ装置Ａ１００を主レンズ（以下、「マスターレンズ」とも記す）、マスターレンズから指令信号を受信するレンズ装置Ｂ２００を従レンズ（以下、「スレーブレンズ」とも記す）とする。

図２は、本実施例で行う立体撮影システムの調整モード全体のフローチャートである。なお、立体撮影システムは、立体撮影を実行する立体撮影モードと調整モードを有し、調整モードにおいて、レンズ装置Ａ１００の演算部１１０及びレンズ装置Ｂ２００の演算部はレンズ装置間の調整処理が実行可能となる。

レンズ装置の電源ＯＮになると、調整処理のフローが開始される。
Ｓ２０１では、マスターレンズであるレンズ装置Ａ１００のスイッチ１１５の状態がＯＮである場合Ｓ２０２に進み、そうでなければＳ２０６に進む。
Ｓ２０２では、通信部１１３からの信号により立体撮影判定部１１４で判断された立体撮影モードであるか否かによって、立体撮影モードであればＳ２０３に進み、そうでなければＳ２０６に進む。
Ｓ２０３では、調整モードに移行して、Ｓ２０４に進む。
Ｓ２０４では、レンズ装置Ａ１００が画角演算部１１１により、自身の画角特性から調整位置設定を行う、調整位置設定処理を実行し、Ｓ２０５に進む。
Ｓ２０５では、レンズ装置Ａ１００とレンズ装置Ｂ２００の位置の調整を行う、レンズ間調整処理を実行し、Ｓ２０６に進む。
Ｓ２０６では、調整モードを解除して、通常の撮影が可能な状態となる。

撮影可能状態では、操作装置６００からレンズ装置Ａ１００に操作指令が送信されると、レンズ装置Ａ１００は、受信した操作指令を位置情報とする指令をレンズ装置Ｂ２００に送信する。レンズ装置Ｂ２００は、受信した位置情報に対応する、Ｓ２０８のレンズ間調整で記憶した位置情報を目標位置として、位置指令をズーム駆動部２０６に出すことで、駆動する。

図３は、レンズ装置Ａ１００の画角特性である。図３（ａ）に図示するように、本実施例で例示する変倍レンズユニット１０２は倍率が１７倍であるので、広角端の時に画角α、望遠端の時に画角α／１７である。図３（ｂ）は、βを、０＜β＜１、の範囲にある任意の変化率、ｉを基準位置からの設定位置番号としたとき、基準位置である広角端の画角αからα×βごと変化した画角（α（１−ｉβ））における変倍レンズユニット位置（ｄ_ir）を示す。図２中のＳ２０４の調整位置設定処理では、マスターレンズにおいて、広角端の画角αに対する比率である画角比１−ｉβを用いて、調整位置の設定を行う。図中ｄ_0r〜ｄ_nrは、調整位置設定モードで設定した調整位置である。
すなわち、レンズ装置Ａ１００の変倍レンズユニットの位置の変化量に対する画角の変化率の高い領域は、画角の変化率が相対的に低い領域よりも、変倍レンズユニットの位置に対して高い密度で、調整位置が設定され配置されている。

次に、調整位置設定処理について、説明する。
図４は、レンズ装置Ａ１００における調整位置設定処理のサブルーチン（図２のＳ２０４に対応）のフローチャートである。

Ｓ４０１では、基準位置（フォーカスレンズユニット１０１が至近端、変倍レンズユニット１０２が広角端とする）の時の変倍レンズユニットの位置情報を記憶部１１２から読み出す。
Ｓ４０２では、画角演算部１１１にて画角を算出して、Ｓ４０３に進む。
Ｓ４０３では、Ｓ４０２で算出した画角情報と、変倍レンズユニット１０２の位置情報を記憶部１１２に記憶後、Ｓ４０４に進む。
Ｓ４０４では、インデックスｉを１に初期化しＳ４０５に進む。
Ｓ４０５では、広角端の画角に対し、画角比（１−ｉβ）に対応する画角における変倍レンズユニット１０２の位置を、画角演算手段にて算出される画角と変倍レンズユニットの位置との関係に基づき演算し、Ｓ４０６に進む。
Ｓ４０６では、Ｓ４０５で算出した変倍レンズユニット１０２の位置情報を記憶部１１２に記憶し、Ｓ４０７に進む。Ｓ４０７では、インデックスｉをインクリメントする。
Ｓ４０８では、画角比が（１−ｉβ）に対応する画角が、望遠端の画角より小さいか否かを判断し、小さければＳ４０９に進み、そうでなければＳ４０５に戻る。
Ｓ４０９では、設定位置数ｎとしてｉ−１を記憶部１１２に記憶し、調整位置設定の処理を終了する。
以上のフローにより、調整位置の設定が完了し、Ｓ２０５に進む。

図５は、図２中のＳ２０５に示すレンズ間調整処理のレンズ装置Ａ１００とレンズ装置Ｂ２００のフローチャートである。図５の（ａ）はレンズ装置Ａ１００、図５の（ｂ）はレンズ装置Ｂ２００における処理のフローチャートである。
まず、図５の（ａ）に示したレンズ装置Ａ１００における処理のフローチャートから説明する。

Ｓ５０１では、フォーカスレンズユニット１０１、変倍レンズユニット１０２を基準位置（本実施例では、至近端／広角端に対応する位置）に駆動し、Ｓ５０２に進む。
Ｓ５０２では、調整設定位置番号ｉを１に初期化する。
Ｓ５０３では、Ｓ４０７で記憶された調整設定位置数ｉに対応する変倍レンズユニット位置に変倍レンズユニットを駆動する。Ｓ５０４では、通信部１１３よりスレーブレンズであるレンズ装置Ｂ２００に、Ｓ５０３で駆動後の変倍レンズユニット１０２の位置情報を送信する。Ｓ５０５では、調整設定位置番号ｉをインクリメントしてＳ５０６に進む。
Ｓ５０６では、スレーブレンズであるレンズ装置Ｂ２００からの位置記憶通知を受信するまで待つ。
Ｓ５０７では、調整設定位置数ｉがＳ４０９で記憶された設定位置数ｎより大きい場合は、Ｓ５０８に進み、そうでなければＳ５０３に戻る。
Ｓ５０８では、レンズ装置Ｂ２００に全調整完了通知を送信し、レンズ間調整を終了する。

次に、図５の（ｂ）に示したレンズ装置Ｂ２００における処理のフローチャートを説明する。
Ｓ５１１では、マスターレンズのレンズ装置Ａ１００からの位置情報通知を受信するまで待つ。
Ｓ５１２では、受信した位置情報を記憶部２１２に記憶した後、調整可能状態に移行して、Ｓ５１３に進む。調整可能状態に移行することで、ユーザはレンズ装置Ａ１００とレンズ装置Ｂ２００の画像を確認しながら、レンズ装置Ｂ２００の変倍レンズユニット２０２の画角をマニュアルで調整することができる。画角調整後、ユーザがスイッチ２１５を押すと、第２の制御手段である演算部２１０に記憶指示が出力される。
Ｓ５１３では、ユーザからの変倍レンズユニット位置の記憶指示があるまで待つ。
Ｓ５１４では、記憶指示された変倍レンズユニット位置を、レンズ装置Ａ１００から受信した位置情報と対応付けて記憶部２１２に記憶した後、Ｓ５１５に進み、レンズ装置Ａ１００に位置記憶通知を送信する。
Ｓ５１６では、レンズ装置Ａ１００からの全調整完了通知を受信した場合は処理を終了し、そうでなければＳ５１１に戻る。

図６に、記憶部に記憶する記憶データを示す。図６（ａ）は、図４のフローチャートで示した調整位置設定により、レンズ装置Ａ１００の記憶部１１２に記憶されるデータである。図６（ｂ）は、図５のフローチャートで示したレンズ間調整により、レンズ装置Ｂ２００の記憶部２１２に記憶されるデータである。図示するように、図５のＳ５１２で受信したレンズ装置Ａ１００の位置と、図５のＳ５１４で記憶した位置データを対応させた位置変化特性を作成している。図６（ｃ）は、レンズ装置Ａ１００と、レンズ装置Ｂ２００の画角特性を比較したものである。図６（ｃ）の画角特性のうち、２点鎖線で示した曲線がレンズ装置Ａ１００、実線で示した曲線がレンズ装置Ｂ２００である。スレーブレンズは、撮影時にマスターレンズからの位置指令ｄ₁を受信すると、この位置変化特性を参照して位置情報ｄ_1rに変換し、変換した位置ｄ_1rへ変倍レンズユニットを駆動する。

以上より、レンズ装置が自身の画角特性に基づき、任意の画角変化率毎に調整位置を設定することで、操作装置や人に依存しない調整位置の設定を可能にした。本実施例では、調整時のフォーカスレンズユニット位置を至近端（第１の被写体距離）に対応する位置（第１の位置）としたが、至近端以外の任意の位置（第２の被写体距離）に対応する位置（第２の位置）、または複数の位置で調整を行っても良い。また、スイッチにより調整モードへの移行を行ったが、これに限らずその他のイベントをトリガとして行っても良い。例えば、２本のレンズ装置の画角調整状態を記憶しておき、レンズ接続時に画角調整を行っていないと判断した場合、すなわち、レンズ装置の接続状態とレンズシステムの調整状態により、自動で調整モードへ移行しても良い。

本実施例においては、レンズ間調整後のデータをスレーブレンズ（第２のレンズ装置、レンズ装置Ｂ２００）側に記憶させたが、マスターレンズ（第１のレンズ装置、レンズ装置Ａ１００）側に記憶させても良い。その場合には、スレーブレンズは、ユーザからの記憶指示により、スレーブレンズの変倍レンズユニットの位置情報と記憶指示をマスターレンズに出力し、マスターレンズは、スレーブレンズからの記憶指示により、マスターレンズの変倍レンズユニットの位置情報とスレーブレンズから受信した変倍レンズユニットの位置情報を対応付けて記憶する。

さらに、レンズ間の通信データ、記憶データをレンズ装置の位置情報としたが、画角情報としても良い。また、変倍レンズユニットとフォーカスレンズユニットに基づき調整位置の設定を行ったが、位置を調整する対象は変倍レンズユニットのみでも良い。さらに、使用する変倍レンズユニットは、任意の倍率θで良い。ここで、変倍レンズユニットのみについて位置調整を行う場合には、両レンズ装置のユニットの位置が互いに同じになる（同一の被写体距離の物体に対して合焦する状態にする）ようにした上で、変倍レンズユニットの位置調整を行うことが望ましい。たとえば、フォーカスレンズユニットは至近端（或いは無限遠）に位置する物体に対して合焦するようにした上で、（各画角において）変倍レンズユニットの位置を調整し、使用する際にはフォーカスレンズユニットの位置変化による画角変化は事前に入力されている初期設定値等を用いる。このようにすれば、調整にかかる時間を大幅に短縮することができる。或いは、フォーカスレンズユニットの位置を、至近端に合焦する場合と、無限遠に合焦する場合と、その中間位置に合焦する場合、との３つの場合（このうち２つでも良い）において調整しても構わない。いずれにしても、両レンズ装置の変倍レンズユニットの位置を調整する際には、フォーカスレンズユニットを実質的に互いに同じ位置（実質的に同じ被写体距離の物体に合焦する状態）にしておくことが望ましい。

本実施例によれば、レンズ装置の画角特性に基づいて、半自動で調整位置の設定が可能となり、運用性の向上が図られる。

以下、図７〜１０を参照して、本発明の第２の実施例による、光学機器について説明する。実施例１と同一の機能構成は、同一の符号を付け、説明は省略する。
又、本実施例では実施例１と同様、光学ズーム比が１７であるレンズ装置を用いる。

図７は本実施例の撮影システムの機能ブロック図である。実施例１で用いた図１と比較し、レンズ装置Ａ１００に調整位置数選択部１１６と表示部１１７が追加されている点が異なる。また、図示されていないが、レンズ装置Ｂ２００には、レンズ装置Ａ１００の調整位置数選択部１１６と表示部１１７に対応する、調整位置数選択部２１６と表示部２１７が構成されている。

図７において、調整位置数選択部１１６は、調整位置設定モードにて設定する調整位置の数を選択可能なスイッチである。
表示部１１７は、レンズ装置Ａ１００の設定情報を表示可能な表示部であり、調整モード中は、ユーザから調整位置数選択部１１６にて設定されている調整位置数の設定を、表示している。

図８は、調整位置数選択部１１６にて選択できる調整位置数選択モードと、調整位置数選択モードに対応した調整位置の数を示した表である。図示するように、調整位置数選択モードにはHigh、Middle、Lowの３つのモードがある。各モードでの調整位置数は、Highモードがｎ、Middleモードがｎより小さいｍ、Lowモードがｍより小さいｌとなっている。

図９は、レンズ装置Ａ１００の画角特性に対応した、各調整位置数選択モードにおける調整位置を示した図である。図９（ａ）はHighモード、図９（ｂ）はMiddleモード、図９（ｃ）はLowモード時の、調整設定位置を示している。図示するように、どのモードにおいても一定の画角変化率で調整位置の設定を行う。本実施例では、Middleモードの場合を例示して説明する。

本実施例で行う立体撮影システムの調整モード全体の処理は、図２に示した実施例１のフローチャートと同様である。

本実施例における、Ｓ２０４の調整位置設定のサブルーチンを図１０に示す。本実施例における調整位置設定のサブルーチンは、図４における調整位置設定のサブルーチンに対し、Ｓ４０１とＳ４０２の間にＳ１１０１の調整位置数を記憶部から読み出す処理が入っている点において異なる。

Ｓ４０１で、調整位置設定モードに移行すると、Ｓ１１０１に進む。
Ｓ１１０１では、調整位置数選択部１１６で選択された調整位置数を記憶部１１２から読み出し、Ｓ４０２に進む。
以後、図４と同様のフローに従う。
以上のフローにより、調整位置の設定が完了し、図２中のＳ２０５のレンズ間調整モードに移行できる。レンズ間調整モードでは、実施例１と同様に、図５のフローチャートに従って調整を行うことで、立体映像の撮影を行うことが可能となる。

以上より、調整位置数を選択設定することで、レンズ装置の画角変化の大きさに対して最適な調整位置数でのレンズ間調整をすることを可能とした。本実施例では、調整時のフォーカスレンズユニット位置を至近端としたが、至近端以外の任意の位置、または複数の位置で調整を行っても良い。また、スイッチにより調整モードへの移行を行ったが、これに限らずその他のイベントをトリガとして行っても良い。例えば、２本のレンズ装置の画角調整状態を記憶しておき、レンズ接続時に画角調整を行っていないと判断した場合、すなわち、レンズ装置の接続状態とレンズシステムの調整状態により、自動で調整モードへ移行しても良い。さらに、レンズ間調整後のデータをスレーブレンズ側に記憶させたが、マスターレンズ側に記憶させても良い。さらに、レンズ間の通信データ、記憶データをレンズ装置の位置情報としたが、画角情報としても良い。また、変倍レンズユニットとフォーカスレンズユニットに基づき調整位置の設定を行ったが、変倍レンズユニットのみでも良い。さらに、使用する変倍レンズユニットは、任意の倍率θで良い。さらに、設定位置数選択の各モードでは、設定位置数を固定としたが、表示部等から設定位置数を調整可能としても良い。

以下、図５〜８、１１〜１３を参照して、本発明の第３の実施例による、光学機器について説明する。実施例１、２と同一の機能構成は、同一の符号を付け、説明は省略する。
又、本実施例では実施例１、２と同様、光学ズーム比が１７であるレンズ装置を用いる。
本実施例では、実施例２と同様、図７の構成を用いる。また調整位置数の選択は、実施例２と同様に図８のMiddleモードを例示して用いる。

図１１は、本実施例で行う立体撮影システムの調整モード全体のフローチャートであり、図２に示した実施例１での調整モード全体のフローチャートと比較してＳ１１０１が追加されている。

Ｓ２０１〜Ｓ２０５は図２と同様のフローである。
Ｓ２０５のレンズ間調整が完了後、Ｓ１１０１に進む。
Ｓ１１０１では、ユーザが選択した任意のレンズ位置においてレンズ間調整を実施する、レンズ位置微調整処理を実施し、Ｓ２０６に進む。
Ｓ２０６では、調整モードを解除して撮影可能状態となる。
本実施例では、調整位置設定モードは実施例２と同様に、図１０のフローに従い、レンズ間調整モードは、実施例１、２と同様に、図５のフローに従って調整を行う。

次に、図１１中のＳ１１０１で示した、レンズ位置微調整処理について説明する。
図１２に、レンズ位置微調整処理のフローチャートを示す。図１２（ａ）はレンズ装置Ａ１００、図１２（ｂ）はレンズ装置Ｂ２００における処理のフローチャートである。

まず、図１２（ａ）のレンズ装置Ａ１００の処理から説明する。
Ｓ１２０１で、ユーザからレンズ微調整モード完了の指示があるか否か判断し、指示があればＳ１２０５に進み、そうでなければＳ１２０２に進む。
Ｓ１２０２では、ユーザからレンズ位置微調整処理を実施する（不図示の微調整位置設定手段によって設定された）微調整位置を指定する指示があるか否か判断し、指示があればＳ１２０３に進み、そうでなければＳ１２０１に戻る。
Ｓ１２０３では、Ｓ１２０２で微調整位置を指定する位置指定指示のあった位置データ（微調整位置）をレンズ装置Ｂ２００に送信し、Ｓ１２０４に進む。
Ｓ１２０４では、レンズ装置Ｂ２００からの位置記憶通知があるか否か判断し、通知があればＳ１２０１に戻り、通知がなければＳ１２０４に戻る。
Ｓ１２０５では、レンズ微調整完了をレンズ装置Ｂ２００に送信し、Ｓ１２０６に進む。
Ｓ１２０６では、レンズ位置微調整処理を完了し、図１１のＳ２０６に進む。

次に、図１２（ｂ）ののレンズ装置Ｂ２００の処理説明をする。
Ｓ１２０７で、レンズ装置Ａ１００からのレンズ微調整モード完了通知があるか否か判断し、通知があればＳ１２１１に進み、通知がなければＳ１２０８に進む。
Ｓ１２０８では、レンズ装置Ａ１００からレンズ位置微調整処理の微調整位置を通知する位置情報通知があるか否か判断し、通知があればＳ１２０９に進み、通知がなければＳ１２０７に戻る。
Ｓ１２０９では、ユーザから記憶指示があるか否か判断し、記憶指示があればＳ１２１０に進み、記憶指示がなければＳ１２０９に戻る。
Ｓ１２１０では、Ｓ１２０９で記憶指示のあった位置を記憶部２１２に記憶後、レンズ装置Ａ１００に位置記憶通知を送信し、Ｓ１２０７に戻る。
Ｓ１２１１では、レンズ位置微調整処理を完了し、図１１のＳ２０６に戻る。
以上のフローにより、レンズ間調整実行後、レンズ間で任意の位置の微調整を行うことができる。

図１３は、本実施例のレンズ微調整モード後の調整設定位置と、記憶データを示す。図１３（ａ）は、画角特性に対応した調整設定位置であり、図１３（ｂ）は、マスターレンズの調整設定位置記憶データ、図１３（ｃ）は、レンズ微調整後のスレーブレンズの記憶データである。図１３（ａ）中、γはレンズ微調整モードにて微調整した位置の画角である。図９（ｂ）と比較し、図１３に示すように画角γのズーム位置（ｄ_γr）が追加されている。

以上より、任意の位置での調整設定をすることで、レンズ装置の機械的、また光学的な個体差による位置誤差を微調整することを可能とした。本実施例では、調整時のフォーカスレンズユニット位置を至近端（第１の被写体距離）に対応する位置（第１の位置）としたが、至近端以外の任意の位置（第２の被写体距離）に対応する位置（第２の位置）、または複数の位置で調整を行っても良い。また、スイッチにより調整モードへの移行を行ったが、これに限らずその他のイベントをトリガとして行っても良い。例えば、２本のレンズ装置の画角調整状態を記憶しておき、レンズ接続時に画角調整を行っていないと判断した場合、すなわち、レンズ装置の接続状態とレンズシステムの調整状態により、自動で調整モードへ移行しても良い。

さらに、レンズ間調整後のデータをスレーブレンズ側に記憶させたが、マスターレンズ側に記憶させても良い。さらに、レンズ間の通信データ、記憶データをレンズ装置の位置情報としたが、画角情報としても良い。また、変倍レンズユニットとフォーカスレンズユニットに基づき調整位置の設定を行ったが、変倍レンズユニットのみでも良い。さらに、使用する変倍レンズユニットは、任意の倍率θで良い。さらに、設定位置数選択の各モードでは、設定位置数を固定としたが、表示部等から設定位置数を調整可能としても良い。さらに、レンズ微調整モードでの調整位置を１つとしたが、レンズ間の調整状態により、０でも複数でも良い。

本実施例によれば、レンズ装置の画角特性に基づいて、半自動で調整位置の設定が可能となり、運用性の向上が図られる。
また、本実施例においては、一定の画角の間隔に対応する変倍レンズユニットの調整位置での調整（図１１におけるＳ２０５）が完了した後に、レンズ位置の微調整（Ｓ２０６）を実行する処理フローを例示したが、本発明はこれに限定されることはない。スイッチ等にレンズ位置の微調整を割り当てて、当該スイッチ等によって、微調整処理のみを実行するようにしてもよい。

上記の実施例において、レンズ装置Ａ１００とレンズ装置Ｂ２００のぞれぞれが、記憶部を有する構成として説明したが、本発明はこれに限定されることはない。レンズ装置Ａ１００とレンズ装置Ｂ２００に対して共通の記憶部を１つ有して、該記憶部が、レンズ装置Ａ１００の変倍レンズユニット１０２とレンズ装置Ｂ２００の変倍レンズユニットの複数組の位置を記憶するように構成してもよい。
なお、例示した本実施例においては、２つのレンズ装置間での調整対象を変倍レンズユニットとしたが、フォーカスレンズユニットの調整に用いても良い。すなわち、フォーカスレンズユニットの位置と物体距離の関係について、物体距離を所定の定義による間隔で調整するフォーカスレンズユニットの調整位置を設定することによって、上記の本発明の効果をフォーカスレンズユニットに対しても得ることができる。
本発明のレンズ装置（レンズシステム）と、被写体からの光を該レンズ装置を介して受光する撮像素子と、を含む撮像装置を構成することによって、ユーザによらずレンズ装置の画角特性に合わせた調整位置の設定が半自動的にでき、設定した調整位置で複数のレンズ間の画角調整を容易にかつ均一にすることを可能にした撮像装置を実現することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００レンズ装置Ａ（第１のレンズ装置）
１０１フォーカスレンズユニット
１０２変倍レンズユニット
１０４フォーカス駆動部（フォーカス駆動手段）
１０５フォーカス位置検出部（フォーカス位置検出手段）
１０６ズーム駆動部（ズーム駆動手段）
１０７ズーム位置検出部（ズーム位置検出手段）
１１０演算部（第１の制御手段）
１１１画角演算部（画角演算手段）
２００レンズ装置Ｂ（第２のレンズ装置）

Claims

第１及び第２のレンズ装置を備えるレンズシステムであって、
該第１のレンズ装置は、
ズーミングに際して移動する第１の変倍レンズユニットと、
該第１の変倍レンズユニットを駆動する第１のズーム駆動手段と、
合焦調節に際して移動する第１のフォーカスレンズユニットと、
該第１のフォーカスレンズユニットを駆動する第１のフォーカス駆動手段と、
を備え、
該第２のレンズ装置は、
ズーミングに際して移動する第２の変倍レンズユニットと、
該第２の変倍レンズユニットを駆動する第２のズーム駆動手段と、
合焦調節に際して移動する第２のフォーカスレンズユニットと、
該第２のフォーカスレンズユニットを駆動する第２のフォーカス駆動手段と、
を備え、
前記第１、２のフォーカスレンズユニットが第１の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第１のレンズ装置の画角と前記第２のレンズ装置の画角とが同じになるような前記第１、２の変倍レンズユニットの位置を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記第１、２の変倍レンズユニットの位置に基づいて、前記第１、２の変倍レンズユニットを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするレンズシステム。
前記記憶手段は、複数組の前記第１、２の変倍レンズユニットの位置を記憶することを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
前記記憶手段が記憶している前記第１の変倍レンズユニットの複数の位置は、前記第１の変倍レンズユニットの位置の変化に対する前記第１のレンズ装置の画角の変化率が高い領域の方が、前記変化率が相対的に低い領域よりも、高い密度で配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズシステム。
前記記憶手段は、前記第１、２のフォーカスレンズユニットが前記第１の被写体距離とは異なる第２の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第１のレンズ装置の画角と前記第２のレンズ装置の画角とが同じになるような前記第１、２の変倍レンズユニットの位置も記憶している、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のレンズシステム。
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されたデータを調整する調整モードにおいて、前記第１、２のフォーカスレンズユニットが前記第１の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第２のレンズ装置の画角が、前記第１の変倍レンズユニットを所定の第１の位置に移動させた状態における前記第１のレンズ装置の画角と同じになるような位置に前記第２の変倍レンズユニットを移動させた後、前記第１、２の変倍レンズユニットの位置を前記記憶手段に記憶させる、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のレンズシステム。
前記制御手段は、前記第１、２のフォーカスレンズユニットが前記第１の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第２のレンズ装置の画角が、前記第１の変倍レンズユニットを前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動させた状態における前記第１のレンズ装置の画角と同じになるような位置に前記第２の変倍レンズユニットを移動させた後、前記第１、２の変倍のレンズユニットの位置を前記記憶手段に記憶させる、
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズシステム。
前記制御手段は、前記第１、２のフォーカスレンズユニットが前記第１の被写体距離とは異なる第２の被写体距離の被写体に対して合焦する位置に位置した状態で、前記第２のレンズ装置の画角が、前記第１の変倍レンズユニットを前記第１の位置に移動させた状態における前記第１のレンズ装置の画角と同じになるような位置に前記第２の変倍レンズユニットを移動させた後、前記第１、２の変倍レンズユニットの位置を前記記憶手段に記憶させる、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のレンズシステム。
前記第１のレンズ装置は、前記第１の変倍レンズユニットの位置を検出する第１のズーム位置検出手段と、前記第１のフォーカスレンズユニットの位置を検出する第１のフォーカス位置検出手段と、を備え、
前記第２のレンズ装置は、前記第２の変倍レンズユニットの位置を検出する第２のズーム位置検出手段と、前記第２のフォーカスレンズユニットの位置を検出する第２のフォーカス位置検出手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載のレンズシステム。
前記第１のレンズ装置は、前記第１の変倍レンズユニットの位置及び第１のフォーカスレンズユニットの位置から画角を算出する第１の画角演算手段を備え、
前記第２のレンズ装置は、前記第２の変倍レンズユニットの位置及び第２のフォーカスレンズユニットの位置から画角を算出する第２の画角演算手段を備える、
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズシステム。
ズーミングに際して移動する変倍レンズユニットと、
該変倍レンズユニットを駆動するズーム駆動手段と、
合焦調節に際して移動するフォーカスレンズユニットと、
該フォーカスレンズユニットを駆動するフォーカス駆動手段と、
を備え、他のレンズ装置に接続されたレンズ装置であって、
前記レンズ装置の画角と対応づけられた、前記変倍レンズユニットの位置、前記フォーカスレンズユニットの位置の情報を記憶する記憶手段と、
前記他のレンズ装置が有する変倍レンズユニットの位置及びフォーカスレンズユニットの位置、もしくは該他のレンズ装置の画角に関する情報を、前記他のレンズ装置から受信する受信手段と、
該受信手段が受信した情報と、前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、前記変倍レンズユニットの位置、前記フォーカスレンズユニットの位置を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするレンズ装置。
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子に導く、請求項１０に記載のレンズ装置と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、第１のレンズ装置の駆動を制御する第１の制御装置と、第２のレンズ装置の駆動を制御する第２の制御装置からなり、
該第１の制御手段は、前記第１の変倍レンズユニットの複数の位置のうちの１つの位置まで前記第１の変倍レンズユニットを駆動し、駆動後の第１の変倍レンズユニットの位置情報を該第２のレンズ装置に出力し、該第２のレンズ装置から位置記憶通知を受信すると次の調整位置まで該第１の変倍レンズユニットを駆動して駆動後の第１の変倍レンズユニットの位置情報を該第２のレンズ装置に出力し、全ての調整位置における調整の完了後に該第２のレンズ装置に調整完了通知を出力し、
該第２の制御手段は、該第１のレンズ装置から該第１の変倍レンズユニットの位置情報を受信してから該第１のレンズ装置から該調整完了通知を受信するまで該第２のレンズ装置を調整モードに設定し、調整モードにおいてユーザから記憶指示があると該第１のレンズ装置から受信した位置情報と対応付けて該第２の変倍レンズユニットの位置情報を記憶手段に記憶するとともに該第１のレンズ装置に位置の記憶が完了したことを示す位置記憶通知を出力する、
ことを特徴とする、請求項６に記載のレンズシステム。
前記記憶手段が記憶する前記第１の変倍レンズユニットの前記複数の位置の数を選択する調整位置数選択手段を備え、
前記第１の制御手段は、該調整位置数選択手段により選択された前記複数の位置の数に基づき、一定の画角の変化率で、前記第１の変倍レンズユニットの前記複数の位置を設定し、該記憶手段に記憶する、
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズシステム。
前記第１のレンズ装置は、前記設定された前記第１の変倍レンズユニットの前記複数の位置の他に、ユーザが選択した任意の位置を微調整位置として設定する微調整位置設定手段を有し、
前記第１の制御手段は、設定された微調整位置を前記第２のレンズ装置に出力し、
前記第２のレンズ装置は、前記微調整位置を受信すると前記調整モードに移行する、
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のレンズシステム。
前記第１のレンズ装置と前記第２のレンズ装置の接続状態と、前記レンズシステムの調整状態により自動で前記調整モードに移行する、ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のレンズシステム。
前記第１の制御手段は、前記画角演算手段にて算出される画角情報を前記第２のレンズ装置に出力し、
前記記憶手段は、前記画角演算手段にて算出される画角情報を記憶する、
ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のレンズシステム。
前記第２の制御手段は、ユーザからの前記記憶指示により、前記第１のレンズ装置に該第２のレンズ装置の変倍レンズユニットの位置情報と記憶指示を出力し、
前記第１のレンズ装置は、前記第２のレンズ装置からの該記憶指示により、該第１のレンズ装置の変倍レンズユニットの位置情報と該第２のレンズ装置から受信した変倍レンズユニットの位置情報を対応付けて記憶する、
ことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載のレンズシステム。
撮影時には、前記第１のレンズ装置は操作装置から受信した指令信号に基づいて駆動し、前記第２のレンズ装置は前記第１のレンズ装置から受信した指令信号に基づいて駆動する、ことを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のレンズシステム。
前記調整モードにおける調整対象は、前記第１のレンズ装置と前記第２のレンズ装置の間の、フォーカスレンズユニットの位置と物体距離の調整を含む、ことを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載のレンズシステム。