JP3478687B2 - Compound eye imaging device - Google Patents

Compound eye imaging device

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JP3478687B2
JP3478687B2 JP30466996A JP30466996A JP3478687B2 JP 3478687 B2 JP3478687 B2 JP 3478687B2 JP 30466996 A JP30466996 A JP 30466996A JP 30466996 A JP30466996 A JP 30466996A JP 3478687 B2 JP3478687 B2 JP 3478687B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は2つ以上の撮像光学
系を有する複眼カメラ等の複眼撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound eye image pickup device such as a compound eye camera having two or more image pickup optical systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば特開平7−67020号公
報に開示されているようなワイドパノラマ画像生成ある
いは高精細画像の生成を目的として、結像光学系と撮像
素子とから成る撮像系を複数有し、それぞれの撮像素子
で得られた画像信号を用いて1つの合成画像を生成する
複眼撮像装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of wide panoramic image generation or high-definition image generation as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-67020, a plurality of image pickup systems each including an image pickup optical system and an image pickup device are provided. There has been proposed a compound-eye image pickup apparatus that has one image and uses the image signals obtained by the respective image pickup elements to generate one combined image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の複眼
撮像装置はそれぞれの撮像系の位置の違いにより、それ
ぞれの撮像素子で得られた画像において前面の被写体に
よってその後方の被写体が撮影されない領域が異なると
いう問題が生じてしまう。図14、図15はこの問題を
説明するための図であり、図14において、131〜1
33はそれぞれ球状の被写体である。また134、13
5はそれぞれ被写体を見る視点位置を示している。図1
5(a)、(b)はそれぞれ視点位置134、135か
ら見た被写体131〜133の様子を示した図である。
まず視点位置134から被写体を見ると、図15(a)
で示すように被写体132は被写体131によって一部
見えなくなっている。一方、視点位置135から被写体
131〜133を見た場合、図15(b)に示すように
被写体132は被写体131に隠されることはないが、
被写体133が被写体131の影に入ってしまい見えな
くなっていることがわかる。このことから異なる視点位
置から撮影領域の一部を重複させて撮影された2つの画
像を、その重複領域を重ねあわせてパノラマ画像を合成
しようとしても、2つの画像の重複領域が一致しないの
で2つの画像の重複領域の繁ぎ目を目立たないように画
像合成することが困難なことがわかる。
However, in the above-mentioned conventional compound-eye image pickup device, due to the difference in the position of each image pickup system, there is a region in the image obtained by each image pickup device in which the subject in the front is not photographed by the subject in the front. The problem of being different arises. 14 and 15 are diagrams for explaining this problem, and in FIG.
Reference numerals 33 are spherical objects. Also 134, 13
Reference numerals 5 indicate viewpoint positions for viewing the subject. Figure 1
5A and 5B are diagrams showing the states of the subjects 131 to 133 viewed from the viewpoint positions 134 and 135, respectively.
First, when the subject is viewed from the viewpoint position 134, FIG.
As shown by, the subject 132 is partially invisible due to the subject 131. On the other hand, when the subjects 131 to 133 are viewed from the viewpoint position 135, the subject 132 is not hidden by the subject 131 as shown in FIG.
It can be seen that the subject 133 is hidden behind the subject 131 due to the shadow of the subject 131. For this reason, even if two panoramic images are combined by overlapping two overlapping images captured from different viewpoint positions, the overlapping regions of the two images do not match. It can be seen that it is difficult to synthesize images so that the overlapping areas of two images are not noticeable.

【0004】また立体的な被写体を撮影する場合、視点
位置によって被写体自身の形状が異なって見えてしまう
という問題も生じる。図16、図17はこの問題を説明
するための図で、図16において156は被写体で、立
方体形状を有している。また157、158は視点位置
を示している。図17(a)、(b)はそれぞれ視点位
置157、158から見た被写体156の様子を示した
図である。まず視点位置157から被写体156を見る
と、図17(a)のように被写体はほぼ正方形に見え
る。一方、被写体156を視点位置158から見ると、
図17(b)のように一辺を共有する2つの台形のよう
に見える。このことから異なる視点位置から撮影領域の
一部を重複させて撮影された2つの画像を、その重複領
域を重ねあわせてパノラマ画像を合成しようとしても、
2つの画像の重複領域にある被写体自身の形状が異なっ
て見えるので、2つの画像を重ね合わせられないことが
わかる。
Further, when a three-dimensional object is photographed, the shape of the object itself may appear different depending on the viewpoint position. 16 and 17 are diagrams for explaining this problem. In FIG. 16, reference numeral 156 is a subject, which has a cubic shape. Reference numerals 157 and 158 indicate viewpoint positions. 17A and 17B are diagrams showing the state of the subject 156 viewed from the viewpoint positions 157 and 158, respectively. First, when the subject 156 is viewed from the viewpoint position 157, the subject looks almost square as shown in FIG. On the other hand, when the subject 156 is viewed from the viewpoint position 158,
It looks like two trapezoids sharing one side as shown in FIG. From this, even if two panoramic images are combined by overlapping two overlapping regions, which are captured from different viewpoint positions,
It can be seen that the two images cannot be superposed because the shape of the subject itself in the overlapping region of the two images looks different.

【0005】このように従来の複眼撮像装置でパノラマ
撮影を行っても、左右の撮像系の撮影位置の違いから上
記問題が生じてパノラマ画像合成がうまくいかないこと
が多かった。尚、このような左右の撮像系の撮影位置の
違いを以後視差と呼ぶことにする。
As described above, even when performing panoramic photographing with the conventional compound-eye image pickup apparatus, the above-mentioned problem often occurs due to the difference in the photographing positions of the left and right image pickup systems, and the panoramic image synthesis often fails. Note that such a difference between the shooting positions of the left and right imaging systems will be hereinafter referred to as parallax.

【0006】そこで本発明の目的は、視差がほとんど生
じない撮像系を有する複眼撮像装置を簡単な構成で提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a compound eye image pickup device having an image pickup system with almost no parallax with a simple structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明において
は、それぞれ被写体光を集光して撮像素子の結像面に光
学像を形成する複数の撮像光学手段を有する複眼撮像装
置において、上記複数の撮像光学手段は、各撮像光学手
段の入射瞳と光軸との交点が略一致するように配置され
ている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a compound eye image pickup apparatus having a plurality of image pickup optical means for respectively collecting subject light and forming an optical image on an image forming surface of an image pickup device. The plurality of image pickup optical means are arranged so that the intersections of the entrance pupils of the respective image pickup optical means and the optical axes substantially coincide with each other.

【0008】また、請求項2の発明のように、上記複数
の撮像光学手段へ入射する撮影光束の進行方向を変更す
る光路変更手段を設けてもよい。
Further, as in the second aspect of the invention, an optical path changing means for changing the traveling direction of the photographing light flux incident on the plurality of image pickup optical means may be provided.

【0009】また、請求項3の発明のように、上記複数
の撮像光学手段を、各々の入射瞳と光軸との交点または
上記光路変更手段によって生じる上記各々の入射瞳と光
軸との交点の像位置が略一致する第1の位置と、上記各
々の入射瞳と光軸との交点または上記光路変更手段によ
って生じる上記各々の入射瞳と光軸との交点の像位置が
所定距離離れている第2の位置とに移動させる移動手段
を設けてもよい。
According to a third aspect of the present invention, the plurality of image pickup optical means are arranged at the intersections of the respective entrance pupils and the optical axes or the intersections of the respective entrance pupils and the optical axes generated by the optical path changing means. Of the image positions of the first position where the image positions of the input pupil and the optical axis substantially coincide with each other, and the image position of the intersection of the input pupil and the optical axis or the intersection of the input pupil and the optical axis generated by the optical path changing means is separated by a predetermined distance. A moving means for moving the second position to the second position may be provided.

【0010】また、請求項4の発明のように、上記複数
の撮像光学手段が上記第1の位置に配置されているとき
各撮像光学手段で撮影された複数の画像データを1つの
連続した画像データに合成する画像合成手段を設けても
よい。
Further, as in the invention of claim 4, when the plurality of image pickup optical means are arranged at the first position, a plurality of image data photographed by the respective image pickup optical means are made into one continuous image. Image combining means for combining with data may be provided.

【0011】また、請求項5の発明のように、上記複数
の撮像光学手段が上記第2の位置にあるとき各撮像光学
手段で撮影された複数の画像データから立体映像信号を
生成する画像合成手段を設けてもよい。
According to a fifth aspect of the present invention, image composition for generating a stereoscopic video signal from a plurality of image data taken by the respective imaging optical means when the plurality of imaging optical means are in the second position. Means may be provided.

【0012】また、請求項6の発明のように、上記光路
変更手段は、ミラーまたはプリズムであるようにしても
よい。
Further, as in the invention of claim 6, the optical path changing means may be a mirror or a prism.

【0013】また、請求項7の発明のように、上記光路
変更手段は、各撮像光学手段の最も物体側のレンズと上
記撮像素子との間に配置されているようにしてもよい。
Further, as in the invention of claim 7, the optical path changing means may be arranged between the most object side lens of each image pickup optical means and the image pickup element.

【0014】また、請求項8の発明のように、上記光路
変更手段は、各撮像光学手段に入射する撮影光束を各撮
像光学手段の配列方向に対して略垂直方向に反射または
屈折させるようにしてもよい。
According to the invention of claim 8, the optical path changing means is configured to reflect or refract the photographing light beam incident on each of the image pickup optical means in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the image pickup optical means. May be.

【0015】また、請求項9の発明のように、上記画像
合成手段による合成後の上記1つの連続した画像データ
の中心が異なることによって生じる台形歪みを補正する
補正手段を設けてもよい。
Further, as in the ninth aspect of the present invention, there may be provided correction means for correcting the trapezoidal distortion caused by the difference in the centers of the one continuous image data after being combined by the image combining means.

【0016】[0016]

【作用】前述した問題を解消するには、複数の撮像光学
手段の共通の視野内で所定の撮影距離範囲で、距離によ
る物点のそれぞれの結像位置、詳しくは物点から光学系
が捕捉した光束の撮像面での強度重心の位置が不変であ
るように各撮像光学手段を配置すれば良い。そして各撮
像光学手段の収差が撮影画像の相違に影響する程大きい
と画質上に問題があるが、現実的な光学系では収差は視
差に影響しないとみなせるので、光学系に入射する光束
の広がりを制限する絞りの像である入射瞳の中心、即ち
入射瞳と光軸との交点を各撮像光学手段において略一致
するよう配置することにより、共通の視野内での距離に
よる物点のそれぞれの結像位置を不変であるように各撮
像光学手段を配置することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, each imaging position of an object point according to the distance, specifically, the optical system captures the object point within a predetermined shooting distance range within a common field of view of a plurality of imaging optical means. The respective imaging optical means may be arranged so that the position of the center of gravity of the intensity of the luminous flux on the imaging surface remains unchanged. Then, if the aberration of each imaging optical unit is large enough to affect the difference in the captured images, there is a problem in image quality, but in a realistic optical system, aberration can be regarded as not affecting parallax, so the spread of the light flux incident on the optical system is widened. By arranging the center of the entrance pupil, which is the image of the diaphragm that limits the aperture, that is, the intersection of the entrance pupil and the optical axis so as to be substantially coincident with each other in each imaging optical means, Each imaging optical means can be arranged so that the imaging position is unchanged.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1〜第5の実施
の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は本発明を実施した複眼カメ
ラの構成を示すブロック図である。同図において1およ
び2はそれぞれ撮影光学系、1a、2aはそれぞれ撮影
光学系1、2の入射瞳と光軸との交点の位置を示してい
る。なお本実施の形態では、上記入射瞳と光軸との交点
1a、2aの近傍にそれぞれ物体側主点も存在している
ものとする。3および4はそれぞれ撮影光学系1、2で
結像された光学像を電気的な映像信号に変換する撮像素
子である。なおこれ以降、撮影光学系1と撮像素子3を
総称して撮像光学系Lと、また撮影光学系2と撮像素子
4を総称して撮像光学系Rと記すこととする。また図中
C、Dはそれぞれの撮像光学系R、Lの撮影範囲を示し
ている。またe、f、g、hは球状の被写体である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First to fifth embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a compound eye camera embodying the present invention. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote the positions of the photographing optical systems 1a and 2a, respectively, and the positions of the intersections of the entrance pupils of the photographing optical systems 1 and 2 and the optical axis. In the present embodiment, it is assumed that the object-side principal points also exist near the intersections 1a and 2a of the entrance pupil and the optical axis. Reference numerals 3 and 4 are image pickup devices for converting the optical images formed by the photographing optical systems 1 and 2 into electrical video signals. Hereinafter, the image pickup optical system 1 and the image pickup device 3 will be collectively referred to as an image pickup optical system L, and the image pickup optical system 2 and the image pickup device 4 will be collectively referred to as an image pickup optical system R. Further, C and D in the drawing indicate the photographing ranges of the respective image pickup optical systems R and L. Further, e, f, g, and h are spherical subjects.

【0018】このように上記撮像光学系L、Rは、互い
の撮影光学系1、2の光軸が入射瞳の近傍の位置で交差
するように配置されている。これによって先に述べたよ
うに撮像光学系L、Rによって撮影されたそれぞれの画
像には視差が生じないので、撮像光学系L、Rで被写体
e、f、g、hを撮影すると、それぞれ図2(a)、
(b)のようになる。同図からわかるように、撮像光学
系L、Rで重複して撮影される領域は全く同じ被写体像
になるので、図2(c)のように図2(a)、(b)の
重複領域を重ねあわせるように合成して一つのパノラマ
画像を容易に得ることも可能である。
As described above, the image pickup optical systems L and R are arranged so that the optical axes of the image pickup optical systems 1 and 2 intersect at a position near the entrance pupil. As a result, since parallax does not occur in the images captured by the imaging optical systems L and R as described above, when the subjects e, f, g, and h are captured by the imaging optical systems L and R, respectively, 2 (a),
It becomes like (b). As can be seen from the figure, since the regions that are imaged by the imaging optical systems L and R in duplicate are completely the same subject image, the overlapping regions of FIGS. 2A and 2B as shown in FIG. 2C. It is also possible to easily obtain one panoramic image by synthesizing so as to overlap.

【0019】図1に戻って、5は操作されることにより
レリーズ信号を発するレリーズボタンである。6は被写
体の明るさを測定する測光部である。7は撮像光学系
L、Rの合焦状態を検知するピント(フォーカス)検知
部である。8は撮像素子3、4で得られた2つの映像デ
ータを1つの連続した映像データに合成した後、所定の
映像信号に変換する信号処理部である。9は信号処理部
8で得られた画像データ等を記憶するメモリである。1
0は複眼カメラ全体を制御するシステムコントローラで
ある。11は信号処理部8によって得られた映像信号を
表示するモニタである。
Returning to FIG. 1, reference numeral 5 is a release button which emits a release signal when operated. Reference numeral 6 denotes a photometric unit that measures the brightness of the subject. Reference numeral 7 denotes a focus (focus) detection unit that detects the in-focus state of the imaging optical systems L and R. Reference numeral 8 denotes a signal processing unit that combines the two video data obtained by the image pickup devices 3 and 4 into one continuous video data and then converts the video data into a predetermined video signal. Reference numeral 9 is a memory that stores image data and the like obtained by the signal processing unit 8. 1
Reference numeral 0 is a system controller that controls the entire compound eye camera. Reference numeral 11 is a monitor for displaying the video signal obtained by the signal processing unit 8.

【0020】次に動作を説明する。図3は図1の複眼カ
メラの動作を示すフローチャートである。なお、特に断
らない限り動作は全てシステムコントローラ10が行う
ものとする。同図において、まず図示しない複眼カメラ
の電源スイッチが投入されると、撮影待機状態になる
(S101)。S101でレリーズボタン5が操作され
てレリーズ信号が発せられると、測光部6によって被写
体の明るさが測定され、その測光値に応じて絞りおよび
シャッタ速度が決定される(S102)。次にピント検
知部7によって撮像光学系L、Rは被写体に対してピン
ト(フォーカス)調節が行われる(S103)。次にS
102で決定された絞り値およびシャッタ速度で撮像素
子3、撮像素子4へ露光が行われる(S104)。撮像
素子3、4で得られた信号は信号処理部8で撮影モード
に応じて処理がなされる(S105)。信号処理部8で
は撮像光学系L、撮像光学系Rで得られた2つの映像信
号を1つの連続した映像信号に合成する前に、台形歪み
の補正を行う。
Next, the operation will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the compound eye camera of FIG. Unless otherwise specified, the system controller 10 performs all operations. In the figure, first, when a power switch of a compound eye camera (not shown) is turned on, a shooting standby state is set (S101). When the release button 5 is operated in S101 and a release signal is issued, the brightness of the subject is measured by the photometric unit 6, and the aperture and shutter speed are determined according to the photometric value (S102). Next, the focus detection unit 7 causes the imaging optical systems L and R to perform focus (focus) adjustment on the subject (S103). Then S
The image sensor 3 and the image sensor 4 are exposed with the aperture value and shutter speed determined in step 102 (S104). The signals obtained by the image pickup devices 3 and 4 are processed by the signal processing unit 8 according to the shooting mode (S105). The signal processing unit 8 corrects the trapezoidal distortion before combining the two video signals obtained by the imaging optical system L and the imaging optical system R into one continuous video signal.

【0021】ここで台形歪みについて説明する。図4は
図1の撮像光学系L、Rと等価な撮像光学系を示したも
ので、20は撮影レンズ、21、22は撮像素子であ
る。同図からわかるように撮像光学系L、Rと撮影範囲
が等価な画角を有する撮影レンズ20の光軸に対して撮
像素子21、22は図1の撮像光学系L、Rの光軸の交
差角に応じて互いに傾いていることがわかる。これは前
述したように本実施の形態では撮像光学系L、Rの光軸
が所定の交差角で交差しており、中心被写体に対して傾
いて配置されているからである。従って、撮影レンズ2
0によって結像された像は点線Sで示した1つの平面に
結像された像とは一致せず歪んだ像となり、これを台形
歪みという。そこで本実施の形態ではこの台形歪みを補
正し、撮像光学系L、Rで撮影された画像が、図4で示
した撮像光学系L、Rの撮影範囲が等しい1つの撮影レ
ンズ20によって1つの平面に結像された像と等価とな
るようにしている。
Here, the trapezoidal distortion will be described. FIG. 4 shows an image pickup optical system equivalent to the image pickup optical systems L and R of FIG. 1, and 20 is a taking lens and 21 and 22 are image pickup elements. As can be seen from the figure, the image pickup elements 21 and 22 are the optical axes of the image pickup optical systems L and R of FIG. 1 with respect to the optical axis of the photographing lens 20 having an angle of view equivalent to the image pickup optical systems L and R. It can be seen that they are inclined to each other according to the intersection angle. This is because, as described above, in the present embodiment, the optical axes of the image pickup optical systems L and R intersect with each other at a predetermined crossing angle and are arranged to be inclined with respect to the central subject. Therefore, the photographing lens 2
The image formed by 0 does not match the image formed on one plane indicated by the dotted line S and becomes a distorted image, which is called trapezoidal distortion. Therefore, in the present embodiment, this trapezoidal distortion is corrected, and an image captured by the image pickup optical systems L and R is taken into one image by one image pickup lens 20 having the same image pickup range of the image pickup optical systems L and R shown in FIG. It is designed to be equivalent to an image formed on a plane.

【0022】図3に戻って、更に信号処理部8では台形
歪みを補正されたぞれぞれの映像信号のオーバーラップ
部から両画像の対応点を抽出し、得られた対応点から2
つの映像信号のオーバーラップ量を求め、それに応じて
繋ぎ合わせを行い、図2(c)のような1つの横長の映
像信号を生成する。このようにして信号処理部8で生成
された映像信号はメモリ9に記録される(S106)。
以上で1回の撮影動作を終了するが、メモリ9に記録さ
れた映像信号は図示しない再生ボタンを操作して複眼カ
メラを再生可能状態にすることによりモニタ11で再生
可能である。
Returning to FIG. 3, the signal processing unit 8 further extracts the corresponding points of both images from the overlapping portions of the respective video signals whose trapezoidal distortion has been corrected, and 2 is obtained from the obtained corresponding points.
The overlap amount of one video signal is obtained, and the overlapping is performed according to the overlap amount to generate one horizontally long video signal as shown in FIG. The video signal thus generated by the signal processing unit 8 is recorded in the memory 9 (S106).
The above ends one shooting operation, but the video signal recorded in the memory 9 can be reproduced on the monitor 11 by operating the reproduction button (not shown) to make the compound-eye camera reproducible.

【0023】なお本実施の形態では撮像光学系は2つで
あったが本発明はこれに拘束されることなく、2つ以上
の撮像光学系を有する複眼撮像装置において、少なくと
も1つのペアが本実施の形態の如く構成されていれば良
い。また本実施の形態の撮像光学系は入射瞳と光軸との
交点と物体側主点とが互いに近傍に存在しているので、
物体側主点を略一致させてもほぼ同様な効果が得られ
る。
Although the number of the image pickup optical systems is two in the present embodiment, the present invention is not restricted to this, and in a compound eye image pickup apparatus having two or more image pickup optical systems, at least one pair is a book. It may be configured as in the embodiment. Further, in the imaging optical system of the present embodiment, since the intersection of the entrance pupil and the optical axis and the object-side principal point are close to each other,
Even if the principal points on the object side are made to substantially coincide with each other, substantially the same effect can be obtained.

【0024】また撮影レンズ1、2および撮像素子2、
3をそれぞれ回動可能に設けることにより、図5のよう
にそれぞれの撮影レンズ1、2の入射瞳と光軸との交点
1a、2aが一致しない状態にすることも可能である。
図5の状態では、撮影レンズ1は撮像素子4に結像し、
撮影レンズ2は撮像素子3に結像している。そして撮影
レンズ1、2の光軸は略平行となっている。この状態で
撮影されたそれぞれの映像信号には視差が生じているの
で、これらの映像信号を利用することにより、いわゆる
ステレオ立体映像の再生が可能となる。
Further, the photographing lenses 1 and 2 and the image pickup element 2,
By rotatably providing 3 respectively, the intersections 1a and 2a of the entrance pupils of the respective photographing lenses 1 and 2 and the optical axis may not be aligned as shown in FIG.
In the state of FIG. 5, the taking lens 1 forms an image on the image pickup device 4,
The taking lens 2 is focused on the image sensor 3. The optical axes of the taking lenses 1 and 2 are substantially parallel. Since parallax occurs in each video signal captured in this state, so-called stereo stereoscopic video can be reproduced by using these video signals.

【0025】(第2の実施の形態)また上記信号処理部
8において、撮影された2つの映像信号を、撮影時の撮
像光学系L、Rの相対的な撮影光軸の角度、焦点距離等
を基に一方の画像に対する他方の画像の位置を求め、パ
ノラマ合成しても良い。この場合、以下の効果がある。 (1)対応点抽出を行わないので、信号処理部の構成が
簡単になり、また画像合成における処理時間も早くでき
る。 (2)2つの画像のオーバーラップ量を限りなくゼロに
近づけることのできるので、よりワイドなパノラマ画像
を得ることが可能となる。
(Second Embodiment) Further, in the signal processing section 8, the two image signals thus photographed are photographed, and the relative angle of the photographing optical axes of the image pickup optical systems L and R, the focal length, etc. It is also possible to obtain the position of the other image with respect to one image based on, and perform panorama synthesis. In this case, there are the following effects. (1) Since the corresponding points are not extracted, the configuration of the signal processing unit is simplified and the processing time in image synthesis can be shortened. (2) Since the amount of overlap between the two images can be made as close to zero as possible, it is possible to obtain a wider panoramic image.

【0026】(第3の実施の形態)図6は本発明を実施
した複眼撮像装置の構成を示すブロック図である。同図
において、5〜11は図1の同一番号部分と実質的に対
応するので説明を省略する。51および52はそれぞれ
撮影レンズである。51a、52aはピントレンズで、
図示しないピント調整機構によって光軸方向に移動可能
になっている。53および54はそれぞれ撮影レンズ5
1、52およびピントレンズ51a、52aを固定する
鏡筒で、軸55および軸56を中心に回動可能に図示し
ないカメラ本体に固定されている。57および58は撮
影レンズ51、52で結像された光学像を電気的な映像
信号に変換する撮像素子で、鏡筒53、54に固定され
ている。59および60はそれぞれ撮影レンズ51、5
2の前面に配置され、被写体光束を撮影レンズ51、5
2に導く反射ミラーである。なおここまでの構成を総称
して以降は複眼カメラ部と呼ぶことにする。本実施の形
態では複眼カメラ部が上記の構成となっているので、複
眼カメラ部の撮影方向の厚みが薄くできていることがわ
かる。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a block diagram showing the arrangement of a compound-eye image pickup apparatus embodying the present invention. In the figure, 5 to 11 substantially correspond to the same numbered parts in FIG. Reference numerals 51 and 52 are photographing lenses. 51a and 52a are focus lenses,
It is movable in the optical axis direction by a focus adjusting mechanism (not shown). 53 and 54 are photographing lenses 5 respectively
A lens barrel for fixing the lenses 1, 52 and the focus lenses 51a, 52a is rotatably fixed to a camera body (not shown) about a shaft 55 and a shaft 56. Reference numerals 57 and 58 denote image pickup devices for converting the optical images formed by the taking lenses 51 and 52 into electric image signals, and fixed to the lens barrels 53 and 54. 59 and 60 are photographing lenses 51 and 5, respectively.
2 is arranged on the front surface of the subject 2, and the subject light flux is taken by the photographing lenses 51, 5
It is a reflection mirror leading to 2. The configurations up to this point will be generically referred to as a compound eye camera unit hereinafter. In the present embodiment, since the compound eye camera unit has the above-mentioned configuration, it can be understood that the thickness of the compound eye camera unit in the shooting direction is thin.

【0027】また図中A、Bはそれぞれ前記撮影レンズ
51、52の入射瞳と光軸との交点の位置を示し、C、
Dはそれぞれ撮影レンズ51、52の撮影光束を示して
いる。そしてEは反射ミラー59、60の反射面を対称
面としたときの前記撮影レンズ51、52の入射瞳と光
軸との交点A、Bの対称位置即ち虚像位置を示してい
る。つまり図6の状態では、反射ミラー59、60によ
って撮影レンズ51、52はそれぞれ撮影レンズ51、
52の入射瞳と光軸との交点A、Bを虚像位置Eの位置
に一致させて、それぞれの撮影範囲C、Dを撮影した場
合と等価であり、それぞれの撮影レンズ51、52の入
射瞳と光軸との交点が一致していることがわかる。これ
によって撮影レンズ51、52で撮影された画像には前
述したような視差が生じない。
In the figure, A and B respectively indicate the positions of the intersections of the entrance pupils of the taking lenses 51 and 52 and the optical axis, and C and
D denotes the photographing light flux of the photographing lenses 51 and 52, respectively. E represents the symmetrical position of the intersections A and B of the entrance pupils of the photographing lenses 51 and 52 and the optical axis, that is, the virtual image position when the reflecting surfaces of the reflecting mirrors 59 and 60 are symmetrical. That is, in the state shown in FIG. 6, the taking lenses 51 and 52 are moved by the reflecting mirrors 59 and 60, respectively.
This is equivalent to the case where the intersections A and B of the entrance pupil of 52 and the optical axis are made to coincide with the position of the virtual image position E and the respective photographing ranges C and D are photographed, and the entrance pupils of the respective photographing lenses 51 and 52. It can be seen that the intersection of the and the optical axis coincides. As a result, the parallax as described above does not occur in the images taken by the taking lenses 51 and 52.

【0028】61、62はそれぞれ鏡筒53、54を軸
55、軸56を中心に回動させる鏡筒駆動部である。6
3は撮影レンズ51、52の撮影位置の違いによる被写
体変化がない映像を繋ぎあわせて1つの横長の映像を得
るパノラマモードと、撮影レンズ51、52の撮影位置
の違いによる被写体変化を有する映像から立体映像を再
生可能にする立体撮影モードとの2つの撮影モードの切
り替えを行うモード切替部である。ここでパノラマ撮影
モードにおける画像合成の原理は第1の実施の形態で示
したので説明を省略する。
Reference numerals 61 and 62 denote lens barrel driving portions for rotating the lens barrels 53 and 54 about the shaft 55 and the shaft 56, respectively. 6
3 is a panorama mode that obtains one horizontally long image by joining images that have no subject change due to the shooting positions of the taking lenses 51 and 52, and an image that has subject changes depending on the taking positions of the taking lenses 51 and 52. It is a mode switching unit that switches between two shooting modes, a stereoscopic shooting mode that enables reproduction of stereoscopic video. Here, since the principle of image composition in the panoramic shooting mode has been described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0029】図7は複眼カメラ部の上記立体撮影モード
の状態を示し、それぞれの撮像光学系の光軸はほぼ平行
であり、撮影レンズ51、52の入射瞳と光軸との交点
A、Bの位置も異なっている。従って、被写体を左側か
ら撮影した画像を視聴者の左目だけに、また被写体を右
側から撮影した画像を視聴者の右目だけに見えるように
再生することによって、被写体が立体的に見えるいわゆ
る立体画像を再生することができる。
FIG. 7 shows a state of the stereoscopic photographing mode of the compound eye camera section, in which the optical axes of the respective image pickup optical systems are substantially parallel to each other, and the intersections A and B of the entrance pupils of the photographing lenses 51 and 52 and the optical axes. The position of is also different. Therefore, a so-called stereoscopic image in which the subject looks three-dimensional can be created by reproducing an image obtained by shooting the subject from the left side so that it is seen only by the viewer's left eye and an image obtained by shooting the subject from the right side is seen only by the viewer's right eye. Can be played.

【0030】次に動作を説明する。図8は図6の複眼撮
像装置の動作を示すフローチャートである。なお特に断
らない限り動作は全てシステムコントローラ10が行う
ものとする。同図において、まず図示しない複眼カメラ
の電源スイッチが投入されると、撮影待機状態になる
(S100、S101)。この撮影待機状態では、モー
ド切替部63を操作することによってS108に移行
し、前記撮影モードを切り替えることができる(S10
0)。上記S108では、切り替えられた撮影モードに
応じて鏡筒をそれぞれ軸55、軸56を中心に回動させ
て複眼カメラ部を図6または図7の状態にする。
Next, the operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the compound-eye image pickup apparatus of FIG. Unless otherwise specified, all operations are performed by the system controller 10. In the figure, first, when the power switch of the compound eye camera (not shown) is turned on, the photographing standby state is set (S100, S101). In this shooting standby state, by operating the mode switching unit 63, the process proceeds to S108 and the shooting mode can be switched (S10).
0). In S108, the lens barrel is rotated about the shaft 55 and the shaft 56 according to the switched photographing mode to bring the compound eye camera unit to the state shown in FIG. 6 or 7.

【0031】次にS101でレリーズボタン5が操作さ
れてレリーズ信号が発せられると、S102〜S106
により図3の場合と実質的に同じ処理が行われ、信号処
理部8で処理された映像信号がメモリ9に記憶される。
ここでS103で被写体に対してピントが合っていない
場合は図示しないピント調節機構によってピントレンズ
51a、52aを光軸方向に移動させてピント調節が行
われる。また、信号処理部8では立体撮影モードで撮影
された場合は、撮像素子57、58で得られたそれぞれ
の信号を所定の映像信号に変換した後、それぞれの映像
信号に撮影モード、互いのペアとなっていることを示す
識別信号、および撮影条件等の情報が付加される。また
パノラマ撮影モードで撮影された場合は、撮像素子5
7、58で得られたそれぞれの信号をまず左右反転させ
て反射ミラー59、60による鏡像をキャンセルし、次
に所定の映像信号に変換した後、台形歪みを第1の実施
の形態と同様にして補正する。
Next, when the release button 5 is operated and a release signal is issued in S101, S102 to S106.
By this, substantially the same processing as in the case of FIG. 3 is performed, and the video signal processed by the signal processing unit 8 is stored in the memory 9.
If the subject is out of focus in S103, the focus adjustment mechanism (not shown) moves the focus lenses 51a and 52a in the optical axis direction to adjust the focus. Further, in the case where the image is captured in the stereoscopic shooting mode in the signal processing unit 8, after converting the respective signals obtained by the image pickup devices 57 and 58 into predetermined video signals, the respective video signals are captured in the shooting mode and paired with each other. Is added, and information such as shooting conditions is added. When the image is taken in the panoramic shooting mode, the image sensor 5
Each of the signals obtained at 7 and 58 is first horizontally reversed to cancel the mirror image by the reflection mirrors 59 and 60, and then converted to a predetermined video signal, and then the trapezoidal distortion is set in the same manner as in the first embodiment. To correct.

【0032】そして信号処理部8で生成された図2
(c)のような1つの横長の映像信号がメモリ9に記録
される。このメモリ9に記録された映像信号は、図示し
ない再生ボタンを操作することにより、モニタ11で再
生可能である。
2 generated by the signal processing unit 8.
One horizontally long video signal as shown in (c) is recorded in the memory 9. The video signal recorded in the memory 9 can be reproduced on the monitor 11 by operating a reproduction button (not shown).

【0033】本実施の形態では以下の効果がある。 (1)撮影レンズ51、52に入射する撮影光束の方向
変更を反射ミラー59、60で行っているので、構成が
簡単である。 (2)撮影モード変更時における駆動部分が撮影レンズ
51、52、ピントレンズ51a、52a及び撮像素子
57、58を固定する鏡筒53、54を回動するだけで
よいので、機構が簡単である。
The present embodiment has the following effects. (1) The direction is changed by the reflecting mirrors 59 and 60 to the photographing lenses 51 and 52, so that the structure is simple. (2) The mechanism is simple because the driving part when changing the photographing mode only has to rotate the lens barrels 53 and 54 for fixing the photographing lenses 51 and 52, the focusing lenses 51a and 52a, and the image pickup devices 57 and 58. .

【0034】(第4の実施の形態)図9、図10は本発
明を実施した複眼撮像装置の複眼カメラ部を示す図で、
図9は複眼カメラ部の撮像光学系配置を示したものであ
る。同図において、81、82、83は撮影レンズ、8
1a、82a、83aはピント調整レンズで、図示しな
いピント調整機構によって光軸方向に移動可能に支持さ
れている。84、85、86は撮像素子、87、88、
89は反射ミラーである。90、91、92はそれぞれ
上記撮影レンズ81、82、83、撮像素子84、8
5、86及び反射ミラー87、88、89を固定してい
る鏡筒である。なお鏡筒90、92はそれぞれ鏡筒91
に回転軸93、94を中心に回動可能に支持されてい
る。また図中A、B、Cは撮影レンズ81、82、83
の入射瞳と光軸との交点で、A′、B′、C′は入射瞳
と光軸との交点のそれぞれ反射ミラー87、88、89
の反射面を対称面とする対称位置、即ち虚像位置を示し
ている。
(Fourth Embodiment) FIGS. 9 and 10 are views showing a compound eye camera section of a compound eye image pickup apparatus embodying the present invention.
FIG. 9 shows the arrangement of the image pickup optical system of the compound eye camera unit. In the figure, reference numerals 81, 82 and 83 denote photographing lenses, and 8
Focus adjustment lenses 1a, 82a, and 83a are supported by a focus adjustment mechanism (not shown) so as to be movable in the optical axis direction. 84, 85 and 86 are image pickup devices, 87 and 88,
Reference numeral 89 is a reflection mirror. Reference numerals 90, 91 and 92 denote the taking lenses 81, 82 and 83 and the image pickup devices 84 and 8 respectively.
5, 86 and the reflecting mirrors 87, 88, 89. The lens barrels 90 and 92 are respectively lens barrel 91.
It is rotatably supported about the rotary shafts 93 and 94. In the figure, A, B and C are photographing lenses 81, 82 and 83.
At the intersection of the entrance pupil and the optical axis, and A ′, B ′, and C ′ are the reflection mirrors 87, 88, and 89 at the intersections of the entrance pupil and the optical axis, respectively.
The symmetric position with respect to the reflecting surface as the symmetric surface, that is, the virtual image position is shown.

【0035】図10(a)、(b)は図9の複眼カメラ
部を矢印Dの方向から見た図である。図10(a)、
(b)において、E、F、Gはそれぞれ撮影レンズ8
1、82、83の撮影光束を示している。図10(a)
の状態は立体撮影モードの状態を示し、各撮影レンズ8
1、82、83の物体側主点の虚像位置が一致していな
い。図10(b)はパノラマモードにおける複眼カメラ
の状態を示した図である。同図からわかるように鏡筒9
0、91、92はそれぞれ軸93、94を中心に回動し
て、それぞれの撮影レンズ81、83の入射瞳と光軸と
の交点の虚像位置A′、C′は撮影レンズ82の入射瞳
と光軸との交点の虚像位置B′で1点に一致しており、
各鏡筒で撮影されたそれぞれの画像には視差が生じない
ので、パノラマ合成が可能である。動作等については第
3の実施の形態とほぼ同じなので説明は省略する。
FIGS. 10A and 10B are views of the compound eye camera section of FIG. 9 viewed from the direction of arrow D. FIG. 10 (a),
In (b), E, F, and G are the photographing lenses 8 respectively.
The imaging light fluxes 1, 82, and 83 are shown. Figure 10 (a)
Shows the state of the stereoscopic shooting mode, and each shooting lens 8
The virtual image positions of the object-side principal points of 1, 82, and 83 do not match. FIG. 10B is a diagram showing a state of the compound eye camera in the panorama mode. As can be seen from the figure, the lens barrel 9
0, 91, and 92 rotate about axes 93 and 94, respectively, and virtual image positions A ′ and C ′ at the intersections of the entrance pupils of the taking lenses 81 and 83 and the optical axis are the entrance pupils of the taking lens 82. Coincides with one point at the virtual image position B ′ at the intersection of
Since parallax does not occur in each image captured by each lens barrel, panoramic composition is possible. Since the operation and the like are almost the same as those of the third embodiment, the description will be omitted.

【0036】本実施の形態では以下の効果がある。 (1)対物レンズ81、82、83に入射する撮影光束
のE、F、Gの方向変更を反射ミラー87、88、89
で行っているので、構成が簡単である。 (2)撮像光学系を保持した各鏡筒90、91、92を
相対的に回動可能に連結しているので、撮影モード変更
時における撮像系の移動機構の構成が簡単である。
The present embodiment has the following effects. (1) Reflection mirrors 87, 88, 89 for changing the directions of E, F, G of the photographing light fluxes incident on the objective lenses 81, 82, 83.
Since it is done in, the configuration is simple. (2) Since the lens barrels 90, 91, and 92 holding the image pickup optical system are connected so as to be relatively rotatable, the structure of the moving mechanism of the image pickup system at the time of changing the photographing mode is simple.

【0037】なお本実施の形態では、3つの撮像光学系
の入射瞳と光軸との交点を一致させているが、更に多く
の撮像光学系を用いても良い。そうすることにより、よ
りワイドな、極端には360度のパノラマ撮影が可能に
なる効果がある。
In the present embodiment, the intersections of the entrance pupils of the three image pickup optical systems and the optical axis are made coincident with each other, but more image pickup optical systems may be used. By doing so, there is an effect that it becomes possible to perform panoramic photography with a wider range and an extreme 360 degrees.

【0038】(第5の実施の形態)図11、図12は本
発明を実施した複眼撮像装置の複眼カメラ部を示す図で
ある。図11において101、102は撮影レンズであ
る。101a、102aはピント調整レンズで、図示し
ないピント調整機構によって光軸方向に移動可能に支持
されている。103、104は撮像素子、105、10
6は反射ミラーである。107、108はそれぞれ撮影
レンズ101、102、ピント調整レンズ101a、1
02a、撮像素子103、104、反射ミラー105、
106を保持する鏡筒で、それぞれ軸107a、108
aを中心に回動可能に図示しないカメラ本体に固定され
ている。また図中A、Bは撮影レンズ101、102の
物体側主点で、A′、B′はそれぞれ反射ミラー10
5、106の反射面を対称面とするとする対称位置、即
ち虚像位置を示している。
(Fifth Embodiment) FIGS. 11 and 12 are views showing a compound eye camera section of a compound eye image pickup apparatus embodying the present invention. In FIG. 11, 101 and 102 are photographing lenses. Reference numerals 101a and 102a denote focus adjustment lenses, which are movably supported in the optical axis direction by a focus adjustment mechanism (not shown). 103 and 104 are image pickup devices, and 105 and 10
Reference numeral 6 is a reflection mirror. Reference numerals 107 and 108 denote photographing lenses 101 and 102, focus adjustment lenses 101a and 1a, respectively.
02a, image pickup devices 103 and 104, reflection mirror 105,
Lens barrels for holding the shafts 106a and 108a,
It is fixed to a camera body (not shown) so as to be rotatable around a. In the figure, A and B are the object-side principal points of the taking lenses 101 and 102, and A'and B'are reflection mirrors 10, respectively.
The symmetric positions where the reflecting surfaces 5 and 106 are symmetry planes, that is, virtual image positions are shown.

【0039】図12(a)、(b)は図11の複眼カメ
ラ部を矢印Cの方向から見た図である。同図からわかる
ように、図12(a)の状態では撮影レンズ101、1
02の撮影光束は略平行となっていて、それぞれの入射
瞳と光軸との交点の虚像位置A′、B′は所定の距離離
れている。第1の実施の形態でも説明したように、この
状態は立体撮影モードの状態である。また図12(b)
は図12(a)の状態から鏡筒107、108を軸10
7a、108bを中心に回動させた状態の図で、図から
わかるように撮影レンズ101、102のそれぞれの入
射瞳と光軸との交点の虚像位置A′、B′は重なってい
る。従って第1の実施の形態でも説明したように撮像素
子103、104に結像する画像に視差は生じないの
で、この状態で撮影された画像はパノラマ合成すること
が可能である。
12 (a) and 12 (b) are views showing the compound eye camera section of FIG. 11 as viewed in the direction of arrow C. FIG. As can be seen from the figure, in the state of FIG.
The image pickup light beams 02 are substantially parallel to each other, and the virtual image positions A ′ and B ′ at the intersections of the respective entrance pupils and the optical axis are separated by a predetermined distance. As described in the first embodiment, this state is the stereoscopic shooting mode. In addition, FIG.
From the state of FIG.
As can be seen from the figure, the virtual image positions A'and B'at the intersections of the entrance pupils of the taking lenses 101 and 102 and the optical axis are overlapped with each other. Therefore, as described in the first embodiment, no parallax occurs in the images formed on the image pickup devices 103 and 104, so that the images taken in this state can be panorama-composited.

【0040】本実施の形態では、上記のように撮影光束
の方向変更を反射ミラー105、106で行っているの
で、構成が簡単であるという効果がある。
In this embodiment, since the direction of the photographing light flux is changed by the reflecting mirrors 105 and 106 as described above, there is an advantage that the structure is simple.

【0041】なお、第3〜5の実施の形態では、撮影光
束の光路変更手段として反射ミラーを用いているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば図13の
ようにプリズムを用いても良い。図13は図6の第3の
実施の形態における複眼カメラ部の反射ミラー59、6
0の代わりにプリズム120、121を用いた場合を示
した図である。また他の実施の形態でも反射ミラーの代
わりにプリズムを用いても良いのは言うまでもない。さ
らに光路変更手段として内視鏡等に用いられている光フ
ァイバー用いても良い。
In the third to fifth embodiments, the reflecting mirror is used as the optical path changing means of the photographing light beam, but the present invention is not limited to this, and a prism as shown in FIG. 13 is used. You may use. FIG. 13 shows reflection mirrors 59 and 6 of the compound eye camera unit according to the third embodiment of FIG.
It is the figure which showed the case where the prisms 120 and 121 were used instead of 0. Needless to say, a prism may be used instead of the reflecting mirror in other embodiments. Further, an optical fiber used in an endoscope or the like may be used as the optical path changing means.

【0042】なお第1〜5の実施の形態では、第1およ
び第2の撮像光学系の収差が十分小さいので、それらの
入射瞳と光軸との交点を一致させているが、撮像光学系
の収差等が大きい場合などは入射瞳と光軸との交点を一
致させても視差をなくすことはできない。また実際問題
として入射瞳と光軸との交点を設計上一致させることは
できるがそれを確認するのは困難である。
In the first to fifth embodiments, since the aberrations of the first and second image pickup optical systems are sufficiently small, the intersections of their entrance pupils and the optical axis are made to coincide with each other. In the case where the aberration is large, the parallax cannot be eliminated even if the intersections of the entrance pupil and the optical axis are made to coincide with each other. In addition, as a practical matter, the intersection between the entrance pupil and the optical axis can be made to coincide in design, but it is difficult to confirm it.

【0043】このような場合には、二つの光学系の共通
の視野の中心に位置する物点について、撮影距離範囲の
最遠距離と至近距離とでそれぞれの結像位置が略一致す
るように二つの光学系を配置するようにしても良い。な
お、こうすることによって結果的に第1および第2の撮
像光学系の光軸はそれぞれ入射瞳と光軸との交点の近傍
で交差することになるのは言うまでもない。この場合、 (1)共通の視野の中心に位置する物点を対象にするこ
とにより、合成時に中心となる最も目立つ点での撮影位
置の違いによる撮影画像の相違を最小にできる。また、
共通の視野内の視差の最大値を最小にでき、結果的に最
良の合成画像が得られる。 (2)撮影距離範囲の最遠距離と至近距離で略一致させ
ることにより、撮影距離の全範囲にわたって視差を最小
にできる。という効果がある。
In such a case, with respect to the object point located at the center of the common visual field of the two optical systems, the imaging positions of the farthest distance and the closest distance of the photographing distance range are substantially matched. You may make it arrange | position two optical systems. It goes without saying that, as a result, the optical axes of the first and second imaging optical systems intersect in the vicinity of the intersection of the entrance pupil and the optical axis. In this case, (1) By targeting the object point located at the center of the common field of view, the difference in the captured image due to the difference in the capturing position at the most prominent point that becomes the center during the composition can be minimized. Also,
The maximum parallax in the common field of view can be minimized, resulting in the best composite image. (2) The parallax can be minimized over the entire range of the shooting distance by making the farthest distance and the closest distance of the shooting distance range substantially coincide with each other. There is an effect.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、複数の撮像光学手段の入射瞳と光軸との交点が
略一致するように配置するように構成したことによっ
て、各撮像光学手段で撮影された映像に視差がほとんど
生じないので、それらの映像の合成が容易にできるとい
う効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the plurality of image pickup optical means are arranged so that the intersections of the entrance pupils and the optical axes substantially coincide with each other. Since parallax hardly occurs in the images taken by the imaging optical means, there is an effect that the images can be easily combined.

【0045】また、請求項2の発明によれば、光路変更
手段を設けることにより、各撮像光学手段の入射瞳と光
軸との交点の像位置を略一致させることができ、これに
よって各撮像光学手段が互いに干渉するなどの物理的な
制約をあまり受けることがなく、各撮像光学手段によっ
て得られる画像に視差がほとんど生じない複眼撮像装置
を簡単な構成で提供できるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, by providing the optical path changing means, the image positions of the intersections of the entrance pupil and the optical axis of the respective image pickup optical means can be made substantially coincident with each other. There is an effect that it is possible to provide a compound-eye imaging device with a simple configuration, which is not subject to physical restrictions such as interference between optical means, and which causes almost no parallax in an image obtained by each imaging optical means.

【0046】また、請求項3の発明によれば、各撮像光
学手段を、それぞれの入射瞳と光軸の交点または上記光
路変更手段によって生じた上記それぞれの入射瞳を光軸
の交点の像位置が略一致する第1の位置と、上記入射瞳
と光軸の交点または上記光路変更手段によって生じた入
射瞳と光軸の交点の虚像位置が所定の距離離れた第2の
位置とに移動可能に構成することによって、各撮像光学
手段が第1の位置にあるときはパノラマ画像を、また第
2の位置にあるときは撮影された各画像の視差による被
写体変化を利用した立体画像を撮影するというように異
なる画像の撮影が可能になるという効果がある。
According to the third aspect of the present invention, each image pickup optical means is arranged so that the image position of the intersection of the respective entrance pupils and the optical axis or the intersection of the respective entrance pupils generated by the optical path changing means. Are substantially coincident with each other, and a virtual position of the intersection of the entrance pupil and the optical axis or the intersection of the entrance pupil and the optical axis generated by the optical path changing means can be moved to a second position at a predetermined distance. With this configuration, a panoramic image is captured when each imaging optical unit is in the first position, and a stereoscopic image that utilizes subject change due to parallax of each captured image is captured when the imaging optical unit is in the second position. As described above, it is possible to take different images.

【0047】請求項4の発明によれば、各撮像光学手段
が上記第1の位置にあるときは、各撮像光学手段で得ら
れた画像データを1つの連続した画像データに合成する
画像合成手段を設けることにより、撮影直後に撮影した
画像をすぐに再生できるという効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, when each of the image pickup optical means is in the first position, the image combining means for combining the image data obtained by each of the image pickup optical means into one continuous image data. By providing the above, it is possible to immediately reproduce the image taken immediately after the shooting.

【0048】請求項5の発明によれば、各撮像光学手段
が第1の位置にあるときに撮影されたそれぞれの画像デ
ータから立体映像信号を生成する画像合成手段を設ける
ことにより、立体画像が得られると共に撮影者は撮像光
学手段を第1および第2の位置に移動させるだけで目的
の映像が撮影できるという効果がある。
According to the invention of claim 5, a stereoscopic image is formed by providing image synthesizing means for generating a stereoscopic video signal from each image data photographed when each image pickup optical means is at the first position. In addition to being obtained, the photographer can take a desired image only by moving the image pickup optical means to the first and second positions.

【0049】請求項6の発明によれば、光路変更手段と
してミラーまたはプリズムを用いることにより、簡単な
構成で各撮像光学手段の入射瞳と光軸の交点の像位置を
一致させることができるという効果がある。
According to the invention of claim 6, by using a mirror or a prism as the optical path changing means, it is possible to match the image position of the intersection of the entrance pupil and the optical axis of each imaging optical means with a simple structure. effective.

【0050】請求項7の発明によれば、光路変更手段を
対物レンズと撮像素子との間に配置することよって、光
路変更手段をよりコンパクトにできるという効果があ
る。
According to the invention of claim 7, there is an effect that the optical path changing means can be made more compact by disposing the optical path changing means between the objective lens and the image pickup device.

【0051】請求項8の発明によれば、光路変更手段を
各撮像光学手段に入射する撮影光束を各撮影光学手段の
配列方向に対して略垂直方向に反射または屈折させるこ
とによって、各撮像光学手段がその配列方向に大きく出
っ張ることがないので、複眼撮像装置を上記配列方向に
対してよりコンパクトにすることができるという効果が
ある。また各撮像光学手段の入射瞳と光軸との交点を一
致させて配置できるという効果がある。
According to the eighth aspect of the present invention, the optical path changing means reflects or refracts the photographing light beam incident on each of the image pickup optical means in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the respective image pickup optical means, whereby each of the image pickup optical means. Since the means does not largely project in the arrangement direction, there is an effect that the compound-eye imaging device can be made more compact in the arrangement direction. Further, there is an effect that the intersections of the entrance pupil and the optical axis of each image pickup optical means can be arranged so as to coincide with each other.

【0052】請求項9の発明によれば、上記画像合成後
の1つの連続した画像データの中心が異なることによっ
て生じる台形歪みを補正するようにしたことによって、
歪みの無い自然な映像が得られるという効果がある。
According to the invention of claim 9, the trapezoidal distortion caused by the difference in the centers of one continuous image data after the image combination is corrected,
The effect is that a natural image without distortion can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】各撮像光学系で撮影された被写体像と合成後の
画像を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a subject image captured by each imaging optical system and an image after combination.

【図3】撮影動作を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a shooting operation.

【図4】台形歪みが生じる原理を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing the principle of trapezoidal distortion.

【図5】複眼カメラ部の動作例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an operation example of a compound eye camera unit.

【図6】第3の実施の形態を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment.

【図7】立体撮影時の状態を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a state during stereoscopic photography.

【図8】撮影動作を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a shooting operation.

【図9】第4の実施の形態を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a fourth embodiment.

【図10】鏡筒の駆動状態を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a driving state of a lens barrel.

【図11】第5の実施の形態を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a fifth embodiment.

【図12】鏡筒の駆動状態を示す構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram showing a driving state of a lens barrel.

【図13】光路変更手段にプリズムを用いた場合の構成
図である。
FIG. 13 is a configuration diagram when a prism is used as an optical path changing unit.

【図14】被写体と視点の位置との関係を示した構成図
である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a relationship between a subject and a viewpoint position.

【図15】図14の各視点位置での被写体の見え方を示
した構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing how a subject looks at each viewpoint position in FIG. 14;

【図16】被写体と視点の位置との他の関係を示した構
成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram showing another relationship between the subject and the position of the viewpoint.

【図17】図16の各視点位置での被写体の見え方を示
した構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram showing how a subject looks at each viewpoint position in FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 撮影光学系 1a、2a 入射瞳と光軸との交点 3、4 撮像素子 8 信号処理部 10 システムコントローラ 51、52 撮影レンズ 53、54 鏡筒 57、58 撮像素子 61、62 鏡筒駆動部 63 モード切替部 81、82、83 撮影レンズ 84、85、86 撮像素子 87、88、89 反射ミラー 90、91、92 鏡筒 101、102 撮影レンズ 103、104 撮像素子 105、106 反射ミラー 107、108 鏡筒 120、121 プリズム 1, 2 shooting optical system 1a, 2a The intersection of the entrance pupil and the optical axis 3, 4 image sensor 8 Signal processor 10 system controller 51, 52 shooting lens 53, 54 lens barrel 57, 58 Image sensor 61, 62 lens barrel drive section 63 Mode switching unit 81, 82, 83 photography lens 84, 85, 86 Image sensor 87, 88, 89 Reflective mirror 90, 91, 92 lens barrel 101, 102 shooting lens 103, 104 image sensor 105, 106 Reflective mirror 107, 108 lens barrel 120, 121 prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関根 正慶 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 岡内 茂樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−72600(JP,A) 特開 平7−67024(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/225 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masayoshi Sekine Inventor Masayoshi Sekine 3-30-2 Shimomaruko, Tokyo Prefecture Canon Inc. (72) Inventor Shigeki Okauchi 3-30-2 Shimomaruko Ota-ku, Tokyo Canon Inc. Within the corporation (56) References JP-A-7-72600 (JP, A) JP-A-7-67024 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/225

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれ被写体光を集光して撮像素子の
結像面に光学像を形成する複数の撮像光学手段を有する
複眼撮像装置において、 上記複数の撮像光学手段は、各撮像光学手段の入射瞳と
光軸との交点が略一致するように配置されていることを
特徴とする複眼撮像装置。
1. A compound eye image pickup apparatus having a plurality of image pickup optical means for respectively collecting subject light and forming an optical image on an image forming surface of an image pickup element, wherein the plurality of image pickup optical means are provided for each of the image pickup optical means. A compound-eye imaging device, characterized in that it is arranged such that the intersections of the entrance pupil and the optical axis are substantially coincident with each other.
【請求項2】 上記複数の撮像光学手段へ入射する撮影
光束の進行方向を変更する光路変更手段を設けたことを
特徴とする請求項1記載の複眼撮像装置。
2. The compound eye image pickup apparatus according to claim 1, further comprising optical path changing means for changing a traveling direction of a photographing light flux incident on the plurality of image pickup optical means.
【請求項3】 上記複数の撮像光学手段を、各々の入射
瞳と光軸との交点または上記光路変更手段によって生じ
る上記各々の入射瞳と光軸との交点の像位置が略一致す
る第1の位置と、上記各々の入射瞳と光軸との交点また
は上記光路変更手段によって生じる上記各々の入射瞳と
光軸との交点の像位置が所定距離離れている第2の位置
とに移動させる移動手段を設けたことを特徴とする請求
項2記載の複眼撮像装置。
3. A plurality of imaging optical means, wherein the image positions of the intersections of the entrance pupils and the optical axis or the intersections of the entrance pupils and the optical axis generated by the optical path changing means are substantially the same. And a second position at which the image position of the intersection of each of the entrance pupils and the optical axis or the intersection of each of the entrance pupils and the optical axis generated by the optical path changing means is separated by a predetermined distance. The compound-eye imaging device according to claim 2, further comprising a moving unit.
【請求項4】 上記複数の撮像光学手段が上記第1の位
置に配置されているとき各撮像光学手段で撮影された複
数の画像データを1つの連続した画像データに合成する
画像合成手段を設けたことを特徴とする請求項3記載の
複眼撮像装置。
4. An image synthesizing means for synthesizing a plurality of image data captured by each of the image pickup optical means into one continuous image data when the plurality of image pickup optical means are arranged at the first position. The compound-eye imaging device according to claim 3, wherein
【請求項5】 上記複数の撮像光学手段が上記第2の位
置にあるとき各撮像光学手段で撮影された複数の画像デ
ータから立体映像信号を生成する画像合成手段を設けた
ことを特徴とする請求項3記載の複眼撮像装置。
5. An image synthesizing means for generating a stereoscopic video signal from a plurality of image data taken by each of the image pickup optical means when the plurality of image pickup optical means are in the second position is provided. The compound eye imaging device according to claim 3.
【請求項6】 上記光路変更手段は、ミラーまたはプリ
ズムであることを特徴とする請求項2記載の複眼撮像装
置。
6. The compound eye imaging apparatus according to claim 2, wherein the optical path changing unit is a mirror or a prism.
【請求項7】 上記光路変更手段は、各撮像光学手段の
最も物体側のレンズと上記撮像素子との間に配置されて
いることを特徴とする請求項2記載の複眼撮像装置。
7. The compound eye image pickup apparatus according to claim 2, wherein the optical path changing means is arranged between the most object side lens of each image pickup optical means and the image pickup element.
【請求項8】 上記光路変更手段は、各撮像光学手段に
入射する撮影光束を各撮像光学手段の配列方向に対して
略垂直方向に反射または屈折させることを特徴とする請
求項2記載の複眼撮像装置。
8. The compound eye according to claim 2, wherein the optical path changing unit reflects or refracts a photographing light beam incident on each image pickup optical unit in a direction substantially perpendicular to an arrangement direction of each image pickup optical unit. Imaging device.
【請求項9】 上記画像合成手段による合成後の上記1
つの連続した画像データの中心が異なることによって生
じる台形歪みを補正する補正手段を設けたことを特徴と
する請求項4記載の複眼撮像装置。
9. The above-mentioned 1 after composition by the image composition means.
The compound-eye imaging device according to claim 4, further comprising a correction unit that corrects a trapezoidal distortion caused by the difference in the centers of the two continuous image data.
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