JP2023091150A

JP2023091150A - 光学装置

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Publication number: JP2023091150A
Application number: JP2021205722A
Authority: JP
Inventors: 勝彦佐藤; Katsuhiko Sato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2023-06-30

Abstract

【課題】簡易な構成で複数の光学系の各々における光量を調整することができる光学装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光学装置は、各々が絞りを有する複数の光学系と、複数の光学系の各々における絞りの目標開口径と目標光量との間の関係を示す情報を記憶する記憶部と、情報に基づいて複数の光学系の各々における絞りの開口径を変化させることで光量を調整する制御部とを備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、光学装置に関し、特に複眼光学系に関する。

従来、複数の光学系からなる複眼光学系を介して複数の映像や画像を取得する撮像装置において、当該複数の映像や画像間で明るさ等の差異があると、当該複数の映像や画像を同時に視認する際に違和感が生じる虞がある。
特許文献１は、外部制御装置から受信した制御情報に基づいて、複数の光学系の各々において光量が互いに一致するように絞りの開口径を調整する複眼カメラを開示している。

特開平１１－１４６４２５号公報

特許文献１に開示されている複眼カメラでは、使用の際に各絞りの開口径の調整が必要と判断される度に、外部制御装置から当該調整のための制御情報を取得する必要があり、特に映像を撮像する際に処理が煩雑となる。
そこで本発明は、簡易な構成で複数の光学系の各々における光量を調整することができる光学装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光学装置は、各々が絞りを有する複数の光学系と、複数の光学系の各々における絞りの目標開口径と目標光量との間の関係を示す情報を記憶する記憶部と、情報に基づいて複数の光学系の各々における絞りの開口径を変化させることで光量を調整する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で複数の光学系の各々における光量を調整することができる光学装置を提供することができる。

第一実施形態に係る複眼光学系ユニットを備える撮像装置の模式的断面図。第一実施形態に係る複眼光学系ユニットにおける制御量と明るさとの間の関係を示した図。第一実施形態に係る複眼光学系ユニットにおける制御量と明るさとの間の関係を示した図。第二実施形態に係る複眼光学系ユニットにおける制御量と明るさとの間の関係を示した図。第三実施形態に係る複眼光学系ユニットにおける制御量と明るさとの間の関係を示した図。

以下に、本実施形態に係る光学装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。

［第一実施形態］
立体画像撮影装置や仮想現実（ＶＲ）映像撮影装置では、複数の光学系からなる複眼光学系（複合光学系）を用いて撮影が行われる。
複眼光学系では、複数の光学系の各々に設けられている光量調整装置の製造誤差及び制御バラつきや、各光学系における透過率のバラつき等がある場合に、複数の光学系それぞれを介して取得される複数の映像や画像の間で明るさの差が発生する。

上記に挙げたような撮影装置では、複数の光学系それぞれを介して取得された複数の映像や画像を同時に視認するため、当該複数の映像や画像の間で差異があると、違和感が生じる虞がある。
特に、取得された複数の映像や画像の間における明るさの差異は認識し易いため、当該明るさの差異がある場合には低減するように調整を行うことが求められる。

従来、複数の画像それぞれにおける基準領域の位置に切出領域を設定し、当該切出領域から得られる画像を調整するための検波領域を当該複数の画像のいずれかの当該基準領域内に設定することで、そのような調整を行う画像処理方法が知られている。
しかしながらそのような画像処理方法では、取得した画像を処理するための画像処理装置が必要となることに加えて、映像を処理する場合には処理が煩雑となる。

また従来、外部制御装置から受信した制御情報に基づいて、複眼カメラ内の相対する制御対象、すなわち各光学系における制御量が互いに一致するように制御を行う複眼カメラシステムが知られている。
しかしながらそのような複眼カメラシステムでは、各光学系の調整が必要と判断される度に、外部制御装置から当該調整のための制御情報を取得する必要があり、特に映像を撮像する際に処理が煩雑となる。

そこで本実施形態は、使用中に信号処理や画像処理等を行うこと無く各光学系の間の光量差を低減することで、高精細な光量精度で制御を行うことができる複眼光学系ユニットを提供することを目的としている。

図１は、第一実施形態に係る光学装置としての複眼光学系ユニット２０を備える撮像装置１０の模式的断面図を示している。

撮像装置１０は、カメラ本体１及び本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０を備えている。
また本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０は、第１の光学系２及び第２の光学系３を備えている。

なお本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０は、カメラ本体１に固定されていてもよく、交換レンズのようにカメラ本体１に対して着脱可能であっても構わない。
また、本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０は二つの光学系から構成されているが、これに限らず三つ以上の光学系から構成されていても構わない。

図１に示されているように、第１の光学系２及び第２の光学系３はそれぞれ、所定の焦点距離を有する互いに同一のレンズ構成からなる第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１を備えている。
また第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１にはそれぞれ、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２が設けられている。

なお第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１はそれぞれ、各々が焦点距離やピント位置を調整する際に独立して移動する複数のレンズで構成されていてもよい。
また第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１はそれぞれ、各々が焦点距離やピント位置を調整する際に独立して一塊で移動する複数のレンズ群で構成されていてもよい。
また第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１はそれぞれ、各々が焦点距離やピント位置を調整する際に独立して移動する少なくとも一つのレンズと少なくとも一つのレンズ群との組み合わせで構成されていてもよい。

第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２はそれぞれ、例えば、不図示の複数の絞り羽根と、当該複数の絞り羽根を開閉動作させる不図示の開閉機構とを有する絞りである。
具体的に第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２はそれぞれ、光軸ＯＡの周りに配置された複数の絞り羽根の一部同士が重なりあって光軸ＯＡ上に絞り開口を形成する、いわゆる虹彩絞りである。

また第１の光学系２は、第１の光量調整装置２０２に設けられている開閉機構を駆動する駆動手段としての第１の光量調整装置駆動部２０３を備えている。
同様に第２の光学系３は、第２の光量調整装置３０２に設けられている開閉機構を駆動する駆動手段としての第２の光量調整装置駆動部３０３を備えている。

以下、第１の光量調整装置駆動部２０３及び第２の光量調整装置駆動部３０３をそれぞれ、単に第１の駆動部２０３（制御部）及び第２の駆動部３０３（制御部）と称する。
そして、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれによる絞り値（Ｆ値）は、複数の絞り羽根の位置に応じて変化する。

第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２では、複数の絞り羽根それぞれの位置に応じて複数の絞り羽根の間の重なり量が変化する。
そのため、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおける複数の絞り羽根それぞれの位置に応じて、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３に印加される作動負荷も変化する。
一般的に、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおける絞り値、すなわち複数の絞り羽根の間の重なり量が大きくなると、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３に印加される作動負荷は、増大する。

具体的に第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３は、例えばステッピングモータから構成されている。
そして第１の光学系２は、第１の駆動部２０３による駆動を制御する第１のレンズ制御部２０４（制御部）を備えている。
また第２の光学系３は、第２の駆動部３０３による駆動を制御する第２のレンズ制御部３０４（制御部）を備えている。

具体的に第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３に印加する駆動信号の極性を変更することで、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３の駆動方向を制御する。
また第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３に印加する駆動信号のパルス数を変更することで、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３の駆動位置を制御する。
これにより、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおける複数の絞り羽根の開閉動作量（開口量、開口径）を変化させることができる。

また第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３にはそれぞれ、開放絞り位置（開放Ｆ値）に対応する複数の絞り羽根の位置を検出する不図示の絞り位置検出手段が設けられている。
なお本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０では、当該絞り位置検出手段は衝撃等を受けた場合を考慮して設けられているが、当該絞り位置検出手段に対してステッピングモータのパルスカウントによるオープン制御を行っても構わない。

また第１の光学系２は、カメラ本体１内に設けられている第１のカメラ通信部１０５と通信する第１のレンズ通信部２０５を備えている。
同様に第２の光学系３は、カメラ本体１内に設けられている第２のカメラ通信部１０６と通信する第２のレンズ通信部３０５を備えている。

第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、第１のレンズ通信部２０５及び第２のレンズ通信部３０５を介してカメラ本体１から信号（目標絞り値信号）を受信する。
そして第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、受信した信号に基づいて、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の開口量（開口径）を制御する。

具体的に第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、明るさ（絞り値）に対応する駆動指示制御量（以下、単に制御量と称する。）に基づいて第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３を制御する。
これにより、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の開口径が変更される。

第１の光学系２は、第１の光学系２における目標明るさと第１の光量調整装置２０２に対する目標制御量との間の関係を示すテーブル（情報）を記憶する第１の記憶部２０６を備えている。
同様に第２の光学系３は、第２の光学系３における目標明るさと第２の光量調整装置３０２に対する目標制御量との間の関係を示すテーブル（情報）を記憶する第２の記憶部３０６を備えている。

そして第１のレンズ制御部２０４は、第１の駆動部２０３を制御する際に、第１の記憶部２０６に記憶されている当該テーブルから目標制御量を取得する。
また第２のレンズ制御部３０４は、第２の駆動部３０３を制御する際に、第２の記憶部３０６に記憶されている当該テーブルから目標制御量を取得する。

なお本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０では、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、上記テーブルを記憶する第１の記憶部２０６及び第２の記憶部３０６が設けられているが、これに限られない。
すなわち、上記テーブルの少なくとも一部は、第１の記憶部２０６及び第２の記憶部３０６とは別のクラウドコンピューティングシステム等の装置に記憶されていてもよい。
このとき第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４はそれぞれ、無線通信等を介して当該別の装置に記憶されているテーブルから目標制御量を取得する。
これにより、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の開口量を制御することができる。

図１に示されているように、カメラ本体１は、第１の撮像素子１０２、第２の撮像素子１０３、カメラ制御部１０４、第１のカメラ通信部１０５及び第２のカメラ通信部１０６を備えている。

第１の撮像素子１０２及び第２の撮像素子１０３はそれぞれ、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサであり、第１の光学系２及び第２の光学系３を介して形成された光学像（被写体像）を受光し光電変換を行うことで画像データを取得する。
そして第１の撮像素子１０２及び第２の撮像素子１０３はそれぞれ、取得した当該画像データをカメラ制御部１０４に出力する。

なおカメラ本体１では、第１の撮像光学系２０１及び第２の撮像光学系３０１それぞれに対応するように第１の撮像素子１０２及び第２の撮像素子１０３が設けられているが、これに限られない。
すなわち、カメラ本体１内に単一の撮像素子を設け、当該単一の撮像素子が第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれからの複数の光学像を受光し光電変換を行うことで複数の画像データを取得してもよい。

カメラ制御部１０４は、第１の撮像素子１０２及び第２の撮像素子１０３を制御すると共に、第１のカメラ通信部１０５及び第２のカメラ通信部１０６を制御する。
具体的にカメラ制御部１０４は、第１のカメラ通信部１０５及び第２のカメラ通信部１０６と第１のレンズ通信部２０５及び第２のレンズ通信部３０５とを介して、第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４に目標明るさを送信する。
すなわち第１のカメラ通信部１０５及び第２のカメラ通信部１０６はそれぞれ、第１の光学系２及び第２の光学系３における目標明るさに関する情報を送信する。

次に、本実施形態に係る光学装置としての複眼光学系ユニット２０における第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の制御について説明する。

図２（ａ）は、第１の光量調整装置２０２に対する制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係、並びに第２の光量調整装置３０２に対する制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係を示している。
なお図２（ａ）では、第１の光量調整装置２０２の実際の絞り位置での明るさの変化が実線で示されていると共に、第２の光量調整装置３０２の実際の絞り位置での明るさの変化が破線で示されている。

そして図２（ａ）では、横軸が当該制御量（絞り制御量、開口径）に対応しており、当該制御量が小さくなるほど、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれの開口径は、より増大する。
また縦軸は、明るさ（絞り値、光量）に対応しており、ＡＶ０にいくに従って、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれの実際の絞り位置での明るさは、より明るくなる。

すなわち、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対する制御量を０に設定することで、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおいて絞り開放としたときの明るさＡＶ０が設定される。
換言すると、明るさＡＶ０とは各光学系の開放径における光量であり、光学系における所定の固定絞りによって決定されてもよく、所定の大きさの開口径によって所定の明るさを設定することができる治具等によって決定されてもよい。

なお、図２（ａ）の縦軸に示されているＡＶ０、ＡＶ１、ＡＶ２・・・は、実際のＡＶ値ではなく、目標制御量０、１、２・・・に対応する目標明るさを示すものである。
具体的には、絞り開放のときの明るさＡＶ０に対して所定の段ずつ暗くなるように、ＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ３、ＡＶ４及びＡＶ５が設定される。
ここで本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０において、図２（ａ）に示されているような目標制御量０乃至５及び目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５は一例であり、目標制御量及び目標明るさそれぞれの数は、これに限られない。

第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２ではそれぞれ、第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３に対する連結部におけるガタや、複数の絞り羽根を開閉させるカム機構におけるガタ等の機械的ガタがある。
また第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２ではそれぞれ、構成部品における製造バラつきもある。

そのため、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対して互いに同一の制御量で制御を行っても、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２はそれぞれ、開口径が互いに異なる位置に駆動される。
このように第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおいて、開口径が駆動される位置に個体差が発生することで、実際の絞り位置での明るさは、互いに異なることとなる。

例えば図２（ａ）に示される例では、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対して目標制御量５で制御を行っても、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の間で対応する実際の絞り位置での明るさがＡだけ異なる。
そのため、第１の撮像素子１０２及び第２の撮像素子１０３それぞれにおいて第１の光学系２及び第２の光学系３を介して形成される光学像、ひいては取得される画像データの間で明るさの差が発生する。

そこで本実施形態では、各制御量において第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の対応する実際の絞り位置での明るさが互いに等しくなるように、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対する制御量が補正される。
次に、具体的な当該補正の方法について詳細に示す。

図２（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する制御量が補正される様子を示している。
なお以下に示す補正処理は、本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０を外部の装置に取り付けることで行ってもよく、本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０が取り付けられるカメラ本体１において行ってもよい。

まず図２（ｂ）に示されているように、第１の光学系２において第１の光量調整装置２０２を介して目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５がそれぞれ設定されるように、第１の光量調整装置２０２に対して目標制御量０乃至５（目標開口径）がそれぞれ設定される。
このとき、第１の光量調整装置２０２において上述のようなガタや製造バラつきがあるため、所定の目標制御量が設定された際に、実際の絞り位置での明るさは、図２（ｂ）内の黒丸で示されるように、対応する目標明るさからずれる。

そこで本実施形態では、目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５（目標光量）のうち隣接する目標明るさ間では、制御量の変化に応じて明るさは線形に変化すると仮定することで、目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５それぞれに対応する目標制御量を決定する。
このようにして、図２（ｂ）内の白丸で示されているように、目標明るさＡＶ０、ＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ３、ＡＶ４及びＡＶ５それぞれに対応する、補正された目標制御量（以下、「補正目標制御量」と称する。）０、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ及び５ａが決定される。

また第２の光学系３においても、上記と同様の補正処理を行うことで、図２（ｃ）に示されているように、目標明るさＡＶ０、ＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ３、ＡＶ４及びＡＶ５それぞれに対応する補正目標制御量０、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂが決定される。

換言すると、第１の光学系２において、第１の光量調整装置２０２である絞りの開口径としての制御量と光量としての明るさとの間の関係が計測される。
そして、当該計測結果に基づいて目標光量としての目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５それぞれに対応する当該絞りの目標開口径としての目標制御量０乃至５が補正目標制御量０乃至５ａに補正される。

同様に、第２の光学系３において、第２の光量調整装置３０２である絞りの開口径としての制御量と光量としての明るさとの間の関係が計測される。
そして、当該計測結果に基づいて目標光量としての目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５それぞれに対応する当該絞りの目標開口径としての目標制御量０乃至５が補正目標制御量０乃至５ｂに補正される。なお、補正目標制御量としてはこれに限らず、目標制御量からの差である補正値を用いてもよい。

表１及び表２はそれぞれ、本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０での第１の光学系２及び第２の光学系３における目標明るさ、対応する目標制御量及び対応する補正目標制御量を示すテーブルである。

なお表１及び表２ではそれぞれ、分かり易くするために、第１の光学系２及び第２の光学系３における目標明るさＡＶ０乃至ＡＶ５に対して（１）及び（２）を付加している。

また上記の補正では、目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０を基準として、目標制御量１乃至５をそれぞれ補正しているが、これに限られない。
すなわち、目標制御量０以外の所定の目標制御量及び対応する目標明るさを基準として各目標制御量を補正してもよい。
ただし、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、明るさを互いに一致させるために、基準とする目標制御量及び対応する目標明るさは互いに同一であることが求められる。

図３は、第１の光量調整装置２０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係、並びに第２の光量調整装置３０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係を示している。
なお、図２（ｂ）及び（ｃ）中の黒矢印で示されているように、補正目標制御量０乃至５ａのうち隣接する補正目標制御量間は互いに等間隔では無いと共に、補正目標制御量０乃至５ｂのうち隣接する補正目標制御量間は互いに等間隔では無いことに注意されたい。

従って図３において、実際には補正目標制御量１ａ乃至５ａ及び補正目標制御量１ｂ乃至５ｂはそれぞれ互いに一致していないことに注意されたい。
また縦軸については、目標明るさＡＶ０（１）乃至ＡＶ５（１）について目盛りを示しており、目標明るさＡＶ０（２）乃至ＡＶ５（２）については目盛りを示していない。

図３に示されているように、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対する制御量を補正することで、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２の対応する実際の絞り位置での所定の明るさを設定することができる。
換言すると、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに対する制御量間の間隔を制御量に応じて変化させることで、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて目標明るさを設定することができる。
更に換言すると、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれに設けられている絞り羽根の駆動量を当該絞り羽根の位置に応じて変化させることで、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて目標明るさを設定することができる。

表１に示されているように決定された補正テーブルは、第１の光学系２において第１の記憶部２０６に記憶されると共に、表２に示されているように決定された補正テーブルは、第２の光学系３において第２の記憶部３０６に記憶される。
そして撮像装置１０を使用する際には、第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４によって第１の記憶部２０６及び第２の記憶部３０６から当該補正テーブルが読み出される。

次に、カメラ制御部１０４からの指示に基づいて第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて目標明るさを設定する際には、第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４が当該補正テーブルを参照することで対応する補正目標制御量を決定する。
そして第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４それぞれが、当該決定された補正目標制御量に基づいて第１の駆動部２０３及び第２の駆動部３０３の駆動を制御する。
これにより、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれにおける絞り口径を高精度に設定することができる。

以上のように本実施形態に係る複眼光学系ユニット２０では、図３に示されているように、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する補正された制御量を設定する。
これにより、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて所定の明るさを設定することができることで、第１の光学系２及び第２の光学系３の間で明るさの変化を揃えることができる。

従って、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれを介して取得される二つの画像の間で明るさの差を低減することができる。
すなわち本実施形態によれば、設けられている各光学系に対して互いに同一の明るさを指示することによって取得される各画像の間の光量差を低減することができる高精細な光量精度で制御可能な複眼光学系を提供することができる。

［第二実施形態］
図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第二実施形態に係る複眼光学系ユニットにおいて第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する制御量が補正される様子を示している。
なお本実施形態に係る複眼光学系ユニットは、第一実施形態に係る複眼光学系ユニット２０と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

第一実施形態に係る複眼光学系ユニット２０では、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する補正された制御量を設定している。
これにより、第１の光学系２及び第２の光学系３の間で明るさの変化を揃えることができている。

一方、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、基準となる目標制御量及び対応する目標明るさ、すなわち目標制御量０及び目標明るさＡＶ０を独立に用いているため、図３内のＢで示されているように明るさの差が残存している。
この差は、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２における機械的なガタや製造バラつきに加えて、第１の光学系２及び第２の光学系３における固定バラつきや透過率のバラつき等、明るさに影響する光学的なバラつきが存在することによる。

ここで、カメラ本体１のように複数の光学系それぞれに対応する複数の撮像素子を設けている場合には、当該複数の撮像素子それぞれの感度を調整することで、取得される各画像の光量を互いに一致させることができる。
しかしながら、単一の撮像素子の撮像領域を複数の領域に分割して複数の光学系それぞれを介して複数の画像を取得する場合には、各画像の光量に応じて各領域の感度を調整することは困難である。

そこで本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、複数の光学系のうち所定の光学系における基準となる目標制御量及び対応する目標明るさに基づいて、各光学系において制御量の補正を行う。

具体的には、まず本実施形態に係る複眼光学系ユニットでも、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、第一実施形態と同様に、図２（ａ）に示されているような制御量と明るさとの間の関係が得られたとする。
このとき第１の光学系２では、第一実施形態と同様に目標制御量を補正することで、図４（ａ）内の白丸で示されているように、目標明るさＡＶ１（１）乃至ＡＶ５（１）それぞれに対応する補正目標制御量１ａ乃至５ａが決定される。

次に第２の光学系３では、第１の光学系２における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（１）を基準として、目標明るさＡＶ１（１）乃至ＡＶ５（１）に対応する目標制御量を決定する。
すなわち図４（ｂ）内の白丸で示されているように、目標明るさＡＶ１（１）乃至ＡＶ５（１）それぞれに対応する補正目標制御量１ｃ乃至５ｃが決定される。

換言すると、第２の光学系３については、まず第２の光学系３における目標制御量０（所定の開口径、開放径）での目標明るさＡＶ０（２）（第１の光量）と、第１の光学系２における目標制御量０での目標明るさＡＶ０（１）との間の差を求める。
次に、第２の光学系３における目標光量としての目標明るさが、当該求められた差に基づいて、ＡＶ１（２）乃至ＡＶ５（２）からそれぞれＡＶ１（１）乃至ＡＶ５（１）に補正される。
そして、当該補正された目標光量としての目標明るさＡＶ１（１）乃至ＡＶ５（１）それぞれに対応する第２の光量調整装置３０２である絞りの目標開口径としての補正目標制御量１ｃ乃至５ｃが決定される。

表３及び表４はそれぞれ、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでの第１の光学系２及び第２の光学系３における目標明るさ、対応する目標制御量及び対応する補正目標制御量を示すテーブルである。

図４（ｃ）は、第１の光量調整装置２０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係、並びに第２の光量調整装置３０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係を示している。
図４（ｃ）に示されているように、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、第一実施形態と同様に、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれの対応する実際の絞り位置での所定の明るさを設定することができる。
加えて、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、第一実施形態に係る複眼光学系ユニット２０において第１の光学系２と第２の光学系３との間で残存していた明るさの差についても低減できていることがわかる。

表３に示されているように決定された補正テーブルは、第１の光学系２において第１の記憶部２０６に記憶されると共に、表４に示されているように決定された補正テーブルは、第２の光学系３において第２の記憶部３０６に記憶される。
そして撮像装置１０を使用する際には、第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４によって第１の記憶部２０６及び第２の記憶部３０６から当該補正テーブルが読み出される。

以上のように本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、図４（ｃ）に示されているように、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する補正された目標制御量を設定する。
これにより、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて所定の明るさを設定することができることで、第１の光学系２及び第２の光学系３の間で明るさの変化を揃えることができる。

そのため、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれを介して取得される二つの画像の間で明るさの差を低減することができる。
すなわち本実施形態によれば、各光学系における光学的なバラつきも考慮することで、互いに同一の明るさを指示することによって取得される各画像の間の光量差を更に低減することができる高精細な光量精度で制御可能な複眼光学系を提供することができる。

なお、本実施形態に係る複眼光学系ユニットにおける上記の補正では、第１の光学系２における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（１）を基準として、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける目標制御量を補正しているが、これに限られない。
すなわち、第１の光学系２における目標制御量０以外の所定の目標制御量及び対応する目標明るさを基準として、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける目標制御量を補正しても構わない。
また、第２の光学系３における所定の目標制御量及び対応する目標明るさを基準として、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける目標制御量を補正しても構わない。

［第三実施形態］
図５（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第三実施形態に係る複眼光学系ユニットにおいて第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する制御量が補正される様子を示している。
なお本実施形態に係る複眼光学系ユニットは、第一実施形態に係る複眼光学系ユニット２０と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

第二実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、第１の光学系２における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（１）を基準として、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する補正された目標制御量を設定している。
これにより、第１の光学系２及び第２の光学系３の間で明るさの変化を揃えることができている。

一方、第２の光学系３においては、第２の光量調整装置３０２における絞り開放のときの明るさＡＶ０（２）の値は、第１の光学系２における第１の光量調整装置２０２での絞り開放のときの明るさＡＶ０（１）の値より大きくなっている。
すなわち、第２の光量調整装置３０２における絞り開放のときの明るさは、第１の光量調整装置２０２における絞り開放のときの明るさより暗くなっている。

そのため、第１の光学系２における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（１）を基準として、第２の光学系３において目標明るさＡＶ０（１）に対応するように目標制御量を決定しようとしても、そのような制御量は存在しない。
換言すると、第２の光学系３において、開放径での明るさＡＶ０（２）より明るくなるように絞りを更に開放することはできない。
従って、第１の光学系２と第２の光学系３との間で、図４（ｃ）内のＣで示されているように制御量０の近傍において明るさの差が残存している。

そこで本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、複数の光学系のうち、制御量０における明るさが最も暗い所定の光学系における基準となる目標制御量及び対応する目標明るさに基づいて、各光学系における目標制御量を決定する。

具体的には、まず本実施形態に係る複眼光学系ユニットでも、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて、第一実施形態と同様に、図２（ａ）に示されているような制御量と明るさとの間の関係が得られたとする。
ここで、第１の光学系２及び第２の光学系３のうち、目標制御量０における明るさが最も暗い、換言すると目標制御量０における目標明るさＡＶ０の値が最も大きい光学系は、第２の光学系３である。

そのため第１の光学系２では、第２の光学系３における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（２）を基準として、目標明るさＡＶ０（２）乃至ＡＶ５（２）に対応する目標制御量を決定する。
すなわち図５（ａ）内の白丸で示されているように、目標明るさＡＶ０（２）乃至ＡＶ５（２）それぞれに対応する補正目標制御量０ｄ乃至５ｄが決定される。

換言すると、第１の光学系２については、まず第１の光学系２における目標制御量０での目標明るさＡＶ０（１）と、第２の光学系３における目標制御量０での目標明るさＡＶ０（２）との間の差を求める。
ここで第２の光学系３は、第１の光学系２及び第２の光学系３のうち、開放径における明るさＡＶ０が最も大きい、すなわち明るさが最も暗い、換言すると光量が最も小さい光学系である。

次に、第１の光学系２における目標光量としての目標明るさが、当該求められた差に基づいて、ＡＶ０（１）乃至ＡＶ５（１）からそれぞれＡＶ０（２）乃至ＡＶ５（２）に補正される。
そして、当該補正された目標光量としての目標明るさＡＶ０（２）乃至ＡＶ５（２）それぞれに対応する第１の光量調整装置２０２である絞りの目標開口径としての補正目標制御量０ｄ乃至５ｄが決定される。

次に第２の光学系３では、第２の光学系３における目標制御量０及び対応する目標明るさＡＶ０（２）を基準として、目標明るさＡＶ１（２）乃至ＡＶ５（２）に対応する目標制御量１乃至５を補正する。
すなわち図５（ｂ）内の白丸で示されているように、目標明るさＡＶ１（２）乃至ＡＶ５（２）それぞれに対応する補正目標制御量１ｂ乃至５ｂが決定される。

表５及び表６はそれぞれ、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでの第１の光学系２及び第２の光学系３における目標明るさ、対応する目標制御量及び対応する補正目標制御量を示すテーブルである。

図５（ｃ）は、第１の光量調整装置２０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係、並びに第２の光量調整装置３０２に対する補正制御量と対応する実際の絞り位置での明るさとの間の関係を示している。
図５（ｃ）に示されているように、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、第一実施形態と同様に、第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２それぞれの対応する実際の絞り位置での所定の明るさを設定することができる。
加えて、本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、第一及び第二実施形態に係る複眼光学系ユニットにおいて第１の光学系２と第２の光学系３との間で残存していた明るさの差についても低減できていることがわかる。

表５に示されているように決定された補正テーブルは、第１の光学系２において第１の記憶部２０６に記憶されると共に、表６に示されているように決定された補正テーブルは、第２の光学系３において第２の記憶部３０６に記憶される。
そして撮像装置１０を使用する際には、第１のレンズ制御部２０４及び第２のレンズ制御部３０４によって第１の記憶部２０６及び第２の記憶部３０６から当該補正テーブルが読み出される。

以上のように本実施形態に係る複眼光学系ユニットでは、図５（ｃ）に示されているように、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおける第１の光量調整装置２０２及び第２の光量調整装置３０２に対する補正された目標制御量を設定する。
これにより、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれにおいて所定の明るさを設定することができることで、第１の光学系２及び第２の光学系３の間で明るさの変化を揃えることができる。

そのため、第１の光学系２及び第２の光学系３それぞれを介して取得される二つの画像の間で明るさの差を低減することができる。
すなわち本実施形態によれば、各光学系における光量調整装置の駆動範囲全域にわたって、互いに同一の明るさを指示することによって取得される各画像の間の光量差を低減することができる高精細な光量精度で制御可能な複眼光学系を提供することができる。

以上、好ましい実施形態について説明したが、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。
また本実施形態には、上記に示したテーブルを作成するための種々のステップを有する方法も含まれる。

２第１の光学系
３第２の光学系
２０複眼光学系ユニット（光学装置）
２０２第１の光量調整装置（絞り）
２０３第１の光量調整装置駆動部（制御部）
２０４第１のレンズ制御部（制御部）
２０６第１の記憶部
３０２第２の光量調整装置（絞り）
３０３第２の光量調整装置駆動部（制御部）
３０４第２のレンズ制御部（制御部）
３０６第２の記憶部

Claims

各々が絞りを有する複数の光学系と、
前記複数の光学系の各々における前記絞りの目標開口径と目標光量との間の関係を示す情報を記憶する記憶部と、
前記情報に基づいて前記複数の光学系の各々における前記絞りの開口径を変化させることで光量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする光学装置。
前記情報は、前記複数の光学系の各々について、前記絞りの前記開口径を変化させた際の前記光量を計測し、該計測の結果に基づいて前記目標光量に対応する前記絞りの前記目標開口径を決定することで作成されるテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記複数の光学系の各々について、前記目標光量に対応する前記絞りの前記目標開口径を決定する際に、前記目標光量は、前記絞りの所定の前記開口径における第１の前記光量と所定の前記光学系における該第１の光量との間の差に基づいて補正されることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
前記第１の光量は、前記光学系の開放径における前記光量であることを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
前記所定の光学系は、前記複数の光学系のうち前記光学系の開放径における前記光量が最も小さい光学系であることを特徴とする請求項３または４に記載の光学装置。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学装置と、
該光学装置によって形成された像を受光する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
各々が絞りを有する複数の光学系それぞれにおける前記絞りの目標開口径と目標光量との間の関係を示す情報を作成する方法であって、
前記複数の光学系の各々において、前記絞りの開口径を変化させた際の光量を計測するステップと、
前記複数の光学系の各々について、該計測するステップによる計測結果に基づいて前記目標光量に対応する前記絞りの前記目標開口径を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記決定するステップは、
前記複数の光学系の各々について、前記絞りの所定の前記開口径における第１の前記光量を取得するステップと、
前記複数の光学系の各々について、前記第１の光量と所定の前記光学系における前記第１の光量との間の差を求めるステップと、
前記複数の光学系の各々について、前記差に基づいて前記目標光量を補正するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記第１の光量は、前記光学系の開放径における前記光量であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記所定の光学系は、前記複数の光学系のうち前記光学系の開放径における前記光量が最も小さい光学系であることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。