JP4447651B1 - レンズアダプタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像レンズ10とカメラ筺体20との間に第1のレンズアダプタ42が装着される。カメラ筺体の幅がdである第1及び第2カメラが並置され、基線長Δが両者の中心間隔δより短く設定されている。撮像レンズから出射される光束は、第1反射プリズム32に入射され、第1反射プリズムの後方、F1で示した位置に被写体の実像が形成される。この被写体の実像は、第2反射プリズム36を介してリレーレンズ38によって、フィルタ群14及び3色分解光学系16を介して受光素子18の受光面に伝達される。
【選択図】図4
Description
この発明のレンズアダプタの構成の理解に資するため、このレンズアダプタを装着する2Dカメラの基本構造について説明する。
図4を参照して、この発明の実施形態の第1のレンズアダプタの構成及びその機能について説明する。図4は、この発明の実施形態の第1のレンズアダプタが装着された2Dカメラを第1カメラ及び第2カメラとして並置した状態を示す図である。図4では、見やすくするために上述した図1と同様に、カメラ筺体20の内部が直接見えた状態で示してある。第1カメラを図4の上部に、第2カメラを図4の下部にそれぞれ並置して示してある。A-A'で示す一点破線は、第1カメラの撮像レンズ10の光軸及びこの撮像レンズ10から出射された光束の受光素子18に至るまでの光軸ないし光束の中心線を示している。また、B-B'で示す一点破線も同様に第2カメラの撮像レンズの光軸及びこの撮像レンズから出射された光束の受光素子に至るまでの中心線を示している。
図5を参照して、この発明の実施形態の第2のレンズアダプタの構成及びその機能について説明する。図5は、この発明の実施形態の第2のレンズアダプタが装着された2Dカメラである第1カメラの状態を示す図である。図5では、見やすくするために上述した図1と同様に、カメラ筺体20の内部が直接見えた状態で示してある。
図6を参照して、この発明の実施形態の第3のレンズアダプタの構成及びその機能について説明する。図6は、この発明の実施形態の第3のレンズアダプタが装着された2Dカメラである第1カメラの状態を示す図である。図6では、見やすくするために上述した図1と同様に、カメラ筺体20の内部が直接見えた状態で示してある。
図8を参照して、リレーレンズ38、リレーレンズ56、第1リレーレンズ76、及び第2リレーレンズ84として利用可能であるリレーレンズの代表例について説明する。図8は、リレーレンズの光軸を含み光軸の方向に平行な平面で切断した断面の概略図である。
図9(A)〜(D)を参照して、第1〜第3レンズアダプタが撮像レンズ10とカメラ筺体20との間に挿入されたことによる、受光面に再現される実像が正立像となるか倒立像となるかにつき説明する。図9(A)〜(D)は、受光面には倒立像が形成されるように設計されている既存の2Dカメラの受光面に再現される実像が、第1〜第3レンズアダプタが撮像レンズ10とカメラ筺体20との間に挿入されたことによりどのように変わるかについての説明に供する図である。図9(A)は既存の2Dカメラにおいて受光面に形成される実像を説明する図、図9(B)〜(D)はそれぞれ、第1〜第3のレンズアダプタが挿入された場合の受光面に再現される実像を説明する図である。
12:装着部
14:フィルタ群
16:3色分解光学系
18:受光素子
20:カメラ筺体
22:前段レンズ群
24:後段レンズ群
26:絞り
28:前段サブレンズ群
30:後段サブレンズ群
32、70:第1反射プリズム
34、58、78、88:絞り
36、74:第2反射プリズム
38、56:リレーレンズ
40、86:可動部
42:第1のレンズアダプタ
50、80:ダミーガラスブロック
54:ポロプリズム
60:第2のレンズアダプタ
76:第1リレーレンズ
82:接続部材
84:第2リレーレンズ
90:前段部
92:後段部
94:第3のレンズアダプタ
100:反射鏡
122B、126G、130R:シールガラス
124B、128G、132R、:受光面
134:青色用プリズム
134-1、140-2:反射面
136:赤色用プリズム
138:緑色用プリズム
136-1、140-1:反射膜
Claims (14)
- 被写体を撮像し立体視を可能とする立体撮像装置の第1及び第2カメラのそれぞれが具える、撮像レンズと、カラー画像を得るためのフィルタ群、3色分解光学系及び受光素子が配置されたカメラ筺体との間に装着され、前記第1及び第2カメラのそれぞれが具える撮像レンズの光軸間隔である基線長に自由度を与えるためのレンズアダプタであって、
前記第1及び第2カメラのそれぞれが具える撮像レンズから出射された光束が入射されて、当該光束の中心軸を平行に移す機能を有する左右1組の第1反射手段と左右1組の第2反射手段と、
前記撮像レンズによって形成される実像を、前記カメラ筺体に設置された前記受光素子の受光面に伝達する機能を有する左右1組のリレーレンズと
を具え、
前記第1及び第2カメラのそれぞれが具える撮像レンズから出射された光束が、前記第1反射手段に入射されて、前記第1反射手段によって前記第2反射手段に向けて反射され、前記第1反射手段から出射された光束が、前記第2反射手段に入射され、前記第2反射手段によって前記カメラ筺体に向けて反射されて、前記カメラ筺体に入射される構成とされており、
前記第1カメラの受光素子と前記第2カメラの受光素子との間隔が人間の瞳孔間隔よりも広く、かつ前記基線長が人間の瞳孔間隔に等しく設定されており、
前記第1及び第2反射手段及び前記リレーレンズを構成するガラス材料として、前記フィルタ群及び前記3色分解光学系を構成するガラス材料の屈折率分散特性と同一の屈折率分散を有するガラス材料が選択されており、かつ前記第1及び第2反射手段及び前記リレーレンズを伝播する光束の青色成分、赤色成分及び緑色成分に対する前記第1反射手段の入射面から前記受光素子の受光面に至るそれぞれの光路長は、前記実像が前記受光面に当該実像の収差の大きさが変わらない状態で再現される値に設定されていることを特徴とするレンズアダプタ。 - 前記反射手段は、
前記撮像レンズから出射された光束が入射されて反射する第1反射手段としての第1反射プリズムと、
前記第1反射プリズムから反射された光束が入射されて、前記撮像レンズから出射された光束の進行方向と平行な方向に反射する第2反射手段としての第2反射プリズムと
を具えて構成されることを特徴とする請求項1に記載のレンズアダプタ。 - 前記リレーレンズを構成するサブレンズが、当該リレーレンズの光軸に平行な方向に微調整が可能とされていることを特徴とする請求項2に記載のレンズアダプタ。
- 前記リレーレンズが、入力される光束の光量を調整する絞りを具えていることを特徴とする請求項2に記載のレンズアダプタ。
- 前記撮像レンズから出射された光束と、前記第2反射プリズムから反射された光束との間隔を調整可能とするため、前記第1反射プリズムと前記第2反射プリズムとの相対位置を調整する可動部を具えることを特徴とする請求項2に記載のレンズアダプタ。
- 前記反射手段は、
前記撮像レンズから出射された光束が入射されて、当該光束の中心軸を平行に移す機能を有するポロプリズム(Porro prism)であることを特徴とする請求項1に記載のレンズアダプタ。 - 前記撮像レンズと前記ポロプリズムとの間に挿入され、
前記実像が前記受光面に再現されるように、前記光束に対する光路長を調整するダミーガラスブロックを具えることを特徴とする請求項6に記載のレンズアダプタ。 - 前記リレーレンズを構成するサブレンズが、当該リレーレンズの光軸に平行な方向に微調整が可能とされていることを特徴とする請求項6に記載のレンズアダプタ。
- 前記リレーレンズが、入力される光束の光量を調整する絞りを具えていることを特徴とする請求項6に記載のレンズアダプタ。
- 被写体を撮像し立体視を可能とする立体撮像装置の第1及び第2カメラのそれぞれが具える、撮像レンズと、カラー画像を得るためのフィルタ群、3色分解光学系及び受光素子が配置されたカメラ筺体との間に装着され、前記第1及び第2カメラのそれぞれが具える撮像レンズの光軸間隔である基線長に自由度を与えるためのレンズアダプタであって、
前記第1及び第2カメラがそれぞれ具える撮像レンズから出射された光束が入射されて、当該光束の中心軸を平行に移す機能を有する前段部と、
前記撮像レンズによって形成される実像を、前記カメラ筺体に設置された前記受光素子の受光面に伝達する機能を有する後段部と
を具え、
前記前段部は、第1反射手段と、第2反射手段と、第1リレーレンズとを具え、
前記後段部は、ダミーガラスブロックと、第2リレーレンズとを具え、
前記第1反射手段は、前記撮像レンズから出射された光束が入射されて前記第2反射手段に向けて反射し、
前記第2反射手段は、前記第1反射手段から反射された光束が入射されて、前記撮像レンズから出射された光束の進行方向と平行な方向に反射し、
前記第1リレーレンズは、前記撮像レンズによって形成される実像に対する中間像を形成し、
前記第2リレーレンズは、前記中間像を前記カメラ筺体に設置された前記受光素子の受光面に再現し、
前記ダミーガラスブロックは、前記第1リレーレンズの後段であって前記中間像が形成される位置の手前に設置されて、前記光束に対する光路長を調整し、
前記第1及び第2カメラのそれぞれが具える撮像レンズから出射された光束が、前記第1反射手段に入射されて、前記第1反射手段によって前記第2反射手段に向けて反射され、前記第1反射手段から出射された光束が、前記第2反射手段に入射され、前記第2反射手段によって前記カメラ筺体に向けて反射されて、前記後段部を介して前記カメラ筺体に入射される構成とされており、
前記第1カメラの受光素子と前記第2カメラの受光素子との間隔が人間の瞳孔間隔よりも広く、かつ前記基線長が人間の瞳孔間隔に等しく設定されており、
前記第1及び第2反射手段及び前記第1及び第2リレーレンズを構成するガラス材料として、前記フィルタ群及び前記3色分解光学系を構成するガラス材料の屈折率分散特性と同一の屈折率分散を有するガラス材料が選択されており、かつ前記第1及び第2反射手段及び前記第1及び第2リレーレンズを伝播する光束の青色成分、赤色成分及び緑色成分に対する前記第1反射手段の入射面から前記受光素子の受光面に至るそれぞれの光路長は、前記実像が前記受光面に当該実像の収差の大きさが変わらない状態で再現される値に設定されていることを特徴とするレンズアダプタ。 - 前記第1及び第2リレーレンズの少なくとも一方が、当該第1及び第2リレーレンズを構成するサブレンズを光軸に平行な方向に微調整することが可能とされていることを特徴とする請求項10に記載のレンズアダプタ。
- 前記第1及び第2リレーレンズの少なくとも一方が、入力される光束の光量を調整する絞りを具えていることを特徴とする請求項10に記載のレンズアダプタ。
- 前記撮像レンズから出射された光束と、前記第2反射手段から反射された光束との間隔を調整可能とするため、前記第1反射手段と前記第2反射手段との相対位置を調整する可動部を具えることを特徴とする請求項10に記載のレンズアダプタ。
- 前記第1反射手段は反射プリズムであり、前記第2反射手段は反射鏡であることを特徴とする請求項2又は10に記載のレンズアダプタ。
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