JPH07152096A

JPH07152096A - 複眼撮像系

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Publication number: JPH07152096A
Application number: JP5299740A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sekida; 誠関田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JP3265091B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複眼撮像系を、曲率半径・肉厚が同一の複数
のレンズを一体成型したレンズペアを複数枚用いて構成
し、このレンズペアの中央部分にレンズ移動手段を設
け、レンズの偏心による画像のシフトを同一方向に生じ
させる。また、このレンズペアの被写体側に基線長・輻
輳角を簡単に変更できる手段を設ける。【構成】複眼撮像系は、曲率半径・肉厚が同一の複数
のレンズを一体成型したレンズペア２、３、４で構成さ
れている。また、レンズペア３、４は、それぞれの中央
部分にズームレンズ駆動シャフト１４およびフォーカス
レンズ駆動シャフト１５が設けられ、それぞれの駆動シ
ャフトを回転させることにより、レンズペア３、４が前
後に移動する。さらに、この撮影系の被写体側には、移
動・回転自在の可動ミラー１０ａ、１０ｂおよび固定ミ
ラー１１ａ、１１ｂが設けられ、レンズペアを移動させ
ることなく基線長および輻輳角を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銀塩カメラ、ビデオカ
メラおよびスチルビデオカメラ等に用いられている複眼
撮像系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、３次元撮影やパノラマ撮影が可能
な撮像装置において、複数の撮影系を有する複眼撮像系
が多く提案されている。これらの複眼撮像系では、一般
に同一仕様の二つの撮影レンズが、平行もしくは被写体
に向けられた二つの撮影レンズの光軸の挟む角度（以下
輻輳角という）が所定の角度になるように左右に並べら
れている。そして、これらの左右の撮影レンズで同時に
撮像された二つの画像を、何等かの画像合成手段を用い
て合成処理することによって一つの合成画像を得てい
る。二つの画像を合成する方法としては、例えば、入射
する光を電気量に変換する光電変換素子を用いたカメラ
等で被写体を撮像し、撮像された画像を画像処理回路を
用いて画像合成処理を行なう方法が知られている。ま
た、銀塩カメラで撮像した二つの画像を、公知のステレ
オ手段を用いて立体視することで立体画像を得ることも
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た複眼撮像系では、撮影レンズの製造や組み立ての際に
それぞれのレンズの特性や組み込み具合にバラツキが生
じる。そのため、複眼撮像系に同一仕様の撮影レンズを
使用していても、レンズの焦点距離やレンズの明るさを
表すＦナンバー、さらには撮影レンズの光軸角等が微妙
に異なってしまい、被写体を同一撮影条件で撮影した場
合であっても、二つの撮影レンズ間における撮影倍率お
よび撮影光量が異なってしまう。しかも、複眼撮像系で
は、二つの撮影レンズで撮影された画像領域のオーバー
ラップ部分から二つの画像の対応点を抽出し、この対応
点を基に二つの画像の合成処理が行なわれているため、
このような画像の合成処理においては、二つの画像の撮
影倍率あるいは撮影光量が異なった場合、二つの画像の
対応点抽出後に、これらの画像の撮影条件を画像処理上
で同一にするといった複雑な処理が必要となる。また、
この複眼撮像系では、撮影レンズ内のレンズの偏心によ
って、撮影レンズの光軸の撮像面に対する角度にズレを
生じ、撮像面上に撮像される画像がそれぞれの角度のズ
レに応じてシフトする。このような角度のズレは、特に
撮影レンズのズーミングやフォーカシングの際のレンズ
の移動によって生じ、しかも、このズレの生じる方向お
よびズレ量は撮影レンズ間で異なっている。そのため、
それぞれの画像について、撮影レンズのズーミングやフ
ォーカシングの動作に応じた異なる画像処理を行なっ
て、画像のズレを補正することが必要となる。このよう
なことも処理を複雑化する原因となっている。以上のよ
うに、従来の複眼撮影系を用いた撮像装置では、撮影倍
率や撮影光量が異なったり、レンズの偏心による画像の
ズレを生じたりするため、得られる画像を合成処理する
際に複雑な処理を必要としていた。一方、銀塩フィルム
を撮像媒体としたステレオカメラを用いた場合は、立体
視による好適な画像合成を行なうために、撮影レンズや
写真の選別および撮影レンズの調節等に多くの時間を要
してしまう。

【０００４】そこで、上述したレンズの偏心の解決方法
として、米国特許第５，１２２，６５０明細書や米国特
許第５，１９１，２０３明細書等に開示されているよう
に、レンズの曲率半径および肉厚が同一の二枚のレンズ
を、それぞれのレンズが平行あるいはある輻輳角になる
よう左右に並べて接合してレンズペアを作製し、このレ
ンズペアを複数枚用いて複眼撮像系を構成した立体内視
鏡が提案されている。このレンズペアを複数枚用いて撮
像系を構成する方法では、例えば複数のレンズペアの内
の一枚のレンズペアが平行偏心した場合、撮像面上に結
像される二つの画像は同一方向に同一量だけシフトす
る。したがって、基準結像点から実際に結像した点まで
のズレ量分だけ画像を単純にシフトさせることにより画
像のズレを補正することができる。このように、曲率半
径・肉厚が同一の二枚のレンズからなるレンズペアを用
いて撮影レンズを構成することは、複眼撮像系における
レンズの偏心等の問題に非常に有効である。しかし、上
記特許明細書では、物体距離および倍率が固定されてい
るため、レンズペアを移動させてフォーカシングやズー
ミングを行なう機構を有しておらず、このフォーカシン
グやズーミングを行なう際の、撮像装置の構造上の問題
点およびその対策について何等言及されていない。さら
に、立体視に重要な輻輳角および基線長を変化させる技
術の開示もされていない。

【０００５】一方、立体視に重要な輻輳角および基線長
を変化させる方法としては、複数のレンズ本体を移動さ
せて輻輳角および基線長を変化させる方法と、レンズ本
体前方に配置された反射光学部材の一部を可動させて輻
輳角および基線長を変化させる方法の二つが知られてい
る。前者の場合は、それぞれのレンズを別々の方向に移
動させて輻輳角および基線長を変化させるために、レン
ズペアを用いた複眼撮像系には適さない。後者の場合
は、輻輳角および基線長を変化させる部分とレンズ本体
とを分離することができるため、レンズペアを用いた複
眼撮像系に適用することができる。この後者の方法とし
ては、反射光学部材にプリズム系を備え、プリズムを回
転させることによって輻輳角を変化させる方法が提案さ
れている（特開平２−２７６３９５号公報参照）。しか
し、この提案されている技術では、反射光学部材後方の
撮影系はレンズペアではなく、別々に製造された二つの
撮影レンズで構成されているため、前述した製造・組み
立ての際のレンズのバラツキによる撮影レンズ間の撮影
倍率・光量の変動、あるいはレンズの偏心による画像の
ズレが生じ、良好な合成画像を簡単に得ることができな
い。

【０００６】本発明の目的は、撮影レンズ間の撮影倍率
や撮影光量の変動を軽減し、また、画像のズレの補正を
簡単にできるようにし、さらに、複眼撮像系の輻輳角お
よび基線長を好適な画像合成条件に調節することができ
る複眼撮像系を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像系は、
レンズの肉厚および曲率半径が同一の複数のレンズが一
体のものとして形成されたレンズペアを複数枚用いて撮
影レンズを構成した複眼撮像系において、上記複数のレ
ンズペアの一部若しくは全部を移動させるレンズペア移
動手段と、該レンズペア移動手段を制御して特定のレン
ズペアを移動させて上記撮影レンズの焦点を調節する焦
点合わせ手段と、該レンズペア移動手段を制御して特定
のレンズペアを移動させて上記撮影レンズの撮像倍率を
変更する撮像変倍手段とを有することを特徴とする。

【０００８】上記レンズペアは、２枚のレンズで構成さ
れ、該２枚のレンズの光軸が同一方向に平行となるよう
に、一方のレンズの縁端部と他方のレンズの縁端部とを
接合して一体成型されたものであることを特徴とする。

【０００９】また、上記レンズペアは、上記複数のレン
ズと上記複数のレンズを保持する保持部材とから構成さ
れるものであることを特徴とする。

【００１０】さらに、上記保持部材の両端に設けられた
ガイド部と、該ガイド部を係合するガイドバーとからな
るレンズペア移動保持手段を設けたことを特徴とする。

【００１１】また、上記レンズペア移動手段として、上
記特定のレンズペアの中央部に、該レンズペアを移動さ
せる駆動シャフトが設けられたことを特徴とする。

【００１２】当該複眼撮像系の輻輳角および基線長の少
なくとも一方、若しくは双方を変化させる輻輳角・基線
長可変手段が、上記撮影レンズの被写体側に設けられた
ことを特徴とする。

【００１３】また、上記輻輳角・基線長可変手段は、上
記撮影レンズのそれぞれの光軸に対応して設けられた、
固定ミラーと移動・回転自在の反射ミラーとを有する反
射光学系であることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記の如く、曲率半径および肉厚が同一の複数
のレンズを一体のものとして形成されたレンズペアを複
眼撮像系の撮影レンズに用いれば、複眼撮像系のレンズ
の製造・組み立ては、従来のように撮影レンズごとの製
造・組み立てが行なわれることはなく、レンズペアごと
に製造・組み立てが行なわれる。そのため、このレンズ
の製造・組み立ての際における撮影レンズ間のバラツキ
が軽減される。

【００１５】この撮像装置のズーミングが行なわれる
と、焦点合わせ手段によってレンズペア移動手段が制御
され、レンズペア移動手段は特定のレンズペアを、この
レンズペアの中央部分を駆動部分として所定の範囲移動
させる。また、フォーカシングが行なわれると、撮像変
倍手段によってレンズペア移動手段が制御され、レンズ
ペア移動手段は特定のレンズペアを、このレンズペアの
中央部分を駆動部分として所定の範囲移動させる。この
ときのレンズペアの移動は、例えばレンズペアの中央部
分に設けられた駆動シャフトを回転させることによって
行なわれる。このレンズペアの移動によってレンズに傾
き偏心が生じた場合、レンズの傾きはレンズペアの中央
部分を中心としてある角度傾く。このとき、このレンズ
ペアを構成するそれぞれのレンズが、撮影レンズのそれ
ぞれの光軸に対して同一の角度傾くため、撮像面上に撮
像された画像はそれぞれ同一方向にズレを生じるので補
正が容易である。ただし、この傾き偏心による画像のズ
レ量はそれぞれ異なるものである。また、平行偏心した
場合も、この平行偏心による画像のズレの方向は撮像面
上で同一方向に生じる。

【００１６】次に、撮像装置の基線長および輻輳角の変
更は、撮影レンズの被写体側に左右対象に設けられた輻
輳角・基線長可変手段を移動あるいは回転させることに
よって行なわれる。ここで、輻輳角・基線長可変手段を
互いに接近する方向に移動させると、撮像装置の基線長
を小さくすることでき、逆に離れる方向に移動させると
基線長を大きくすることができる。また、輻輳角・基線
長可変手段を互いに反する方向に所定の角度回転する
と、撮影装置の輻輳角を変更することができる。これら
の輻輳角・基線長可変手段としては、後述するような移
動自在および回転自在の反射ミラーを用いたもの等が挙
げられる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１（ａ）は、本発明の第１実施例の複眼
撮像系の主要構成部を表す略断面図、（ｂ）は複眼撮像
系の正面図である。

【００１９】この複眼撮像系は、レンズの曲率半径およ
び肉厚が同一である二枚のレンズを、それぞれのレンズ
の光軸が同一方向に平行となるよう一体のものとした凸
レンズペア２、４および凹レンズペア３で構成された撮
影レンズを有するものである。これらのレンズペアは、
被写体側から凸レンズペア２、凹レンズペア３、凸レン
ズペア４と順次配置され、それぞれ平行となるよう設け
られている。凸レンズペア２は、曲率半径および肉厚が
同一の二枚のレンズ２ａ、２ｂを有し、これらのレンズ
がレンズ保持部材９によって一体のものとして固定され
たものである。同様に、凸レンズペア４および凹レンズ
ペア３もそれぞれのレンズがレンズ保持部材９によって
一体のものとして固定されたものである。これらのレン
ズペアを撮影レンズの光軸１ａ、１ｂに対して平行に移
動させる駆動シャフト６が、レンズ保持部材９の中央を
駆動部とするよう設けられている。また、それぞれのレ
ンズペアが保持されているレンズ保持部材９の両端に
は、ガイドバー穴７１ａ、７１ｂが設けられており、レ
ンズペアの移動の際のガタつきを防ぐガイドバー７ａ、
７ｂが、このガイドバー穴７１ａ、７１ｂを係合して、
レンズ保持部材９を移動自在に保持している。凸レンズ
ペア４後方の撮像面上には、レンズペアの光軸１ａ、１
ｂに対応するそれぞれの位置にＣＣＤ等の撮像素子５
ａ、５ｂがそれぞれ設けられている。

【００２０】ここで、不図示の物体像からの光束は、凸
レンズペア２から光軸１ａおよび１ｂに沿って複眼撮像
系に入射する。光軸１ａに沿って入射した光束は、凹レ
ンズペア３および凸レンズペア４を順次通過して撮像素
子５ａ上に結像される。同様に、光軸１ｂに沿って入射
した光束は撮像素子５ｂ上に結像される。撮像素子５
ａ、５ｂ上に結像された物体像は、光エネルギーが電気
エネルギーまたは信号に変換（光電変換）された後、ア
ナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（不
図示）にて、デジタル画像信号に変換される。変換され
たデジタル画像信号は、撮像素子５ａ、５ｂ上に結像さ
れた画像の重複領域について、信号処理回路等（不図
示）によって画像合成処理される。ここで用いられた撮
影レンズは、同一の曲率半径・肉厚の二枚のレンズを一
体成型したレンズペアで構成されているため、複眼撮像
系のレンズの製造・組み立て時のレンズのバラツキを小
さくでき、よって複眼撮像系のレンズ間の撮影倍率や撮
影光量の変動が軽減される。図２は、曲率半径および肉
厚が同一の二枚のレンズが一体成型された凸レンズペア
２の略断面図である。複眼撮像系のレンズの製造・組み
立て時のレンズのバラツキを最小とするため、レンズペ
アとしては、レンズ保持部材９によってそれぞれのレン
ズを保持した構造のものより、図２に示すようなレンズ
の曲率半径および肉厚が同一の２枚のレンズを、一方の
レンズの外周縁端と他方のレンズの外周縁端とを接合し
て一体成型したもの方が望ましい。図２には凸レンズペ
ア２を例示したが、凸レンズペア４および凹レンズペア
３についても凸レンズペア２と同様のものが望ましい。

【００２１】複数の撮影系を有する複眼撮像系では、そ
れぞれの撮影系に用いられているレンズの偏心による撮
影系間の画像のズレが問題となる。以下に、複数のレン
ズペアを用いて複眼撮像系を構成した場合の、レンズペ
アの平行偏心および傾き偏心による撮影レンズ間の画像
ズレについて説明する。

【００２２】図３の（ａ）は、複眼撮像系のレンズペア
の平行偏心を表す状態図、（ｂ）は、レンズペアの傾き
偏心を表す状態図である。図３で示した複眼撮像系のレ
ンズペアの構成は、図１のレンズペアの構成と同様であ
り、（ａ）におけるレンズペアの平行偏心は、図１の凹
レンズペア３がズレ量δだけ平行移動したもので、
（ｂ）におけるレンズペアの傾き偏心は、図１の凹レン
ズペア３がこの凹レンズペア３と中心軸８との交点を軸
にして角度εだけ傾いたものである。図３（ａ）に示す
ように、凹レンズペア３がレンズペアの中心軸８に対し
てズレ量δだけ平行偏心すると、撮像素子５ａ、５ｂ上
の結像点がそれぞれズレ量ｙ₁、ｙ₂だけ移動する。この
とき、ズレ量ｙ₁およびｙ₂は等しく、しかもズレが生じ
る方向も同じである。また、図３（ｂ）に示すように、
凹レンズペア３が角度εだけ傾き偏心すると、撮像素子
５ａ、５ｂ上での結像点は、それぞれｚ₁、ｚ₂だけズレ
を生じる。このとき、撮像面上でのズレ量ｚ₁、ｚ₂は異
なるが、画像のズレを生じる方向は一致する。以上のよ
うに、レンズペアを複数枚用いて複眼撮像系を構成すれ
ば、レンズの偏心による撮像面上での結像点のズレは同
一方向に生じる。したがって、レンズの平行偏心および
傾き偏心による画像のズレは、画像処理段階でズレを生
じた方向に対してズレ量分だけシフトすることによって
簡単に補正することができる。以上述べたレンズの偏心
は、特に、複眼撮像系のズーミングやフォーカシングの
際のレンズの移動時に発生する。以下に、レンズの偏心
による画像のズレを簡単に補正できるようにした、複眼
撮像系のズーミング機構およびフォーカシング機構につ
いて説明する。

【００２３】図４は、本発明の第２実施例のズーミング
機構およびフォーカシング機構が設けられた複眼撮像系
で、（ａ）は複眼撮像系の略構成図、（ｂ）は（ａ）の
正面図、（ｃ）は（ｂ）の駆動シャフトを縦に並べた図
である。

【００２４】この複眼撮像系は、図１の複眼撮像系にズ
ームレンズ駆動シャフト１４およびフォーカスレンズ駆
動シャフト１５を設けたものである。このズームレンズ
駆動シャフト１４は、凹レンズペア３を光軸１ａ、１ｂ
に対して直角方向に滑動自在とするよう、シャフトがこ
の凹レンズペア３の中央部を貫通して保持している。ま
た、フォーカスレンズ駆動シャフト１５は、凸レンズペ
ア４を光軸１ａ、１ｂに対して直角方向に滑動自在とす
るよう、シャフトがこの凸レンズペア４の中央部を貫通
して保持している。

【００２５】ここで、ズームレンズ駆動シャフト１４を
ねじ進行方向に対して正回転させると、凹レンズペア３
が凸レンズペア４側に移動し、撮像面上に撮像されてい
る画像の倍率が移動する前に比べて大きくなる。逆に、
ズームレンズ駆動シャフト１４をねじ進行方向に対して
逆回転させると、凹レンズペア３が凸レンズペア２側に
移動し、撮像面上に撮像されている画像の倍率が移動す
る前に比べて小さくなる。このとき、レンズペア中央部
とズームレンズ駆動シャフト１４の保持部分とは、ねじ
とナットの関係にあり、ズームレンズ駆動シャフト１４
の一端を装置に固定してシャフトを回転させることによ
ってレンズペアの移動を行なっている。また、移動する
レンズペアは、レンズペアの中央部分を駆動部分とし
て、ガイドバー７ａ、７ｂに沿って移動するため、この
レンズペアの移動によって生じる偏心は、平行偏心がガ
イドバー７ａ、７ｂによって抑えられるため、レンズペ
アの中央部を傾きの中心とした傾き偏心のみとなる。一
方、フォーカスレンズ駆動シャフト１５を、ねじ進行方
向に対して正回転させると凸レンズペア４が撮像面側に
移動し、逆回転させると凸レンズペア４が凹レンズペア
３側に移動し、このような凸レンズペア４の移動を調節
することによって撮影レンズの焦点を合わせることがで
きる。このときのレンズの移動もズームレンズ駆動シャ
フト１４の場合と同様であり、レンズの偏心は、レンズ
ペアの中央部を傾きの中心とした傾き偏心のみとなる。
これらのレンズの移動によって生じる傾き偏心による画
像のズレは、図３の（ｂ）の画像のズレと同様に撮像面
上で同一方向に生じる。したがって、この画像のズレ
は、図３の（ｂ）の場合と同様の処理によって補正され
る。

【００２６】尚、ここで用いられたズームレンズ駆動シ
ャフト１４およびフォーカスレンズ駆動シャフト１５
は、移動させるレンズペアの中央部であれば、図４の
（ｃ）に示すように縦に並べても構わない。

【００２７】次に、複眼撮像系の輻輳角および基線長の
変更を行なう場合について説明する。

【００２８】図５は、本発明の第３実施例の反射光学系
を設けた複眼撮像系の略構成図である。

【００２９】この複眼撮像系は、図４の複眼撮像系の被
写体側に、この複眼撮像系の基線長および輻輳角を調節
するための反射光学系を設けたものである。この反射光
学系は、可動ミラー１０ａ、１０ｂおよび固定ミラー１
１ａ、１１ｂで構成され、図１の複眼撮像系の被写体側
に、この複眼撮像系とは独立して設けられている。可動
ミラー１０ａは、被写体からの光束を９０度反射する位
置に設けられ、固定ミラー１１ａは、可動ミラー１０ａ
で反射した光束を９０度反射して、撮影レンズの光軸１
ａ上に入射するよう設けられている。また、可動ミラー
１０ｂおよび固定ミラー１１ｂは、中心軸８を対称軸と
して可動ミラー１０ａおよび固定ミラー１１ａと対称に
設けられている。また、可動ミラー１０ａ、１０ｂは、
被写体からの光束を反射する方向（基線方向）に対して
それぞれ移動可能で、ミラー中心部を回転の中心として
回動自在に設けられている。

【００３０】被写体からの光束は、可動ミラー１０ａ、
１０ｂによって９０度反射され、さらに固定ミラー１１
ａ、１１ｂによって９０度反射されて、それぞれ光軸１
ａ、１ｂに沿って凸レンズペア１に入射する。入射した
光束は、凹レンズペア３および凸レンズペア４をそれぞ
れ通過して撮像素子５ａ、５ｂ上に結像される。このと
き、可動ミラー１０ａ、１０ｂを所定の角度まで回転さ
せることにより撮像系の輻輳角を変更することができ
る。例えば、可動ミラー１０ａを反時計方向に角度θだ
け回転し、可動ミラー１０ｂを時計方向に角度θだけ回
転すると、輻輳角を２θ大きくすることができ、それぞ
れのミラーを逆方向に角度θだけ回転すれば２θ小さく
することができる。他方、可動ミラー１０ａ、１０ｂを
撮像系の基線方向に移動させることによって、基線長を
変更することができる。ここで、可動ミラー１０ａ、１
０ｂを基線方向に対して互いの間隔を狭くするよう移動
すると、撮影レンズを移動させることなく基線長を小さ
くでき、反対に互いの間隔を広くするよう移動すると基
線長を大きくできる。

【００３１】図６は、本発明の第４実施例のプリズム系
を有する複眼撮像系の略構成図である。

【００３２】この複眼撮像系は、図１の複眼撮像系の被
写体側にプリズム系が備えられたものである。このプリ
ズム系では、平行平板となるよう二枚のプリズムで構成
されたくさび型プリズム１２ａ、１３ａおよび１２ｂ、
１３ｂが、光軸１ａ、１ｂ上にそれぞれ設けられてい
る。ここで、プリズム１２ａ、１３ｂは、光軸１ａを中
心軸として回動自在に設けられている。同様に、プリズ
ム１２ｂ、１３ｂも回動自在に設けられている。

【００３３】被写体からの光束は、プリズム１２ａ、１
３ａを順次通過して光軸１ａに沿って凸レンズペア２に
入射する。入射した光束は、凹レンズペア３および凸レ
ンズペア４を順次通過して撮像素子５ａ上に結像する。
プリズム１２ｂ、１３ｂを通過した光束も同様に撮像素
子５ｂ上に結像する。このとき、二枚のプリズムはそれ
ぞれ同一のものを平行平板となるよう配置されている。
そのため、それぞれのプリズムに入射した光束は、プリ
ズムを屈折することなく直進し、必然的に輻輳角はゼロ
の複眼撮像系が得られる。ここで、複眼撮像系の輻輳角
を変える場合は、前側プリズム１２ａを、この装置を正
面方向から見て時計方向に、後側プリズム１３ａを反時
計方向にそれぞれ角度θだけ回転させ、同様に、前側プ
リズム１２ｂ、を反時計方向に、後側プリズム１３ｂを
時計方向にそれぞれ角度θだけ回転させると、輻輳角２
θの複眼撮像系が得られる。以上のように、それぞれの
プリズムを回転させることによって、複眼撮像系の輻輳
角を所望する角度に変更することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複眼撮像
系を用いれば、撮影レンズは曲率半径および肉厚が同一
の二枚のレンズが一体成型されたレンズペアを複数枚用
いて構成されるため、レンズの製造・組み立てはレンズ
ペアごとに行なわれる。したがって、二つの撮影レンズ
を別々に製造する必要がなくなり、レンズの製造・組み
立て時に生じるレンズのバラツキによる各撮影レンズ間
の撮影光量および撮影倍率の変動は軽減される。

【００３５】また、レンズペアの平行偏心による画像の
ズレは、撮像面上で同一量だけ同一方向に生じるため、
画像処理段階で簡単に補正することができる。

【００３６】さらに、ズーミングやフォーカシングの際
のレンズペアの移動によって生じるレンズペアの傾き偏
心は、このレンズペアの移動がレンズペアの中央部分を
駆動部分として行なわれるため、レンズペアの中心部分
を基準とした傾きによって発生する。しかも、この傾き
偏心による画像のズレは、撮像面上でそれぞれ同一方向
に生じるため、画像処理上で簡単に補正することができ
る。また、レンズペアを移動自在に係合するガイドバー
を設けたことによって、レンズペアの平行偏心を防止す
ることができる。

【００３７】この複眼撮像系の基線長および輻輳角の変
更は、撮影レンズとは別に基線長・輻輳角変更手段とし
て反射光学系が設けられているため、この反射光学系を
所定の範囲移動・回転させれば、撮影レンズを移動させ
ることなく簡単に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の複眼撮像系で、（ａ）は
複眼撮像系の主要構成部を表す略断面図、（ｂ）は複眼
撮像系の正面図

【図２】曲率半径・肉厚が同一の二枚のレンズが一体成
型された凸レンズペア２の略断面図

【図３】（ａ）は複眼撮像系のレンズペアの平行偏心を
表す図、（ｂ）はレンズペアの傾き偏心を表す図

【図４】本発明の第２実施例のズーミング機構およびフ
ォーカシング機構が設けられた複眼撮像系で、（ａ）は
複眼撮像系の略構成図、（ｂ）は複眼撮像系の正面図、
（ｃ）は（ｂ）の駆動シャフトを縦に並べた図

【図５】本発明の第３実施例の反射光学系を設けた複眼
撮像系の略構成図

【図６】本発明の第４実施例のプリズム系を有する複眼
撮像系の略構成図

【符号の説明】

１ａ、１ｂ光軸２、４凸レンズペア３凹レンズペア５ａ、５ｂ撮像素子６駆動シャフト７ａ、７ｂガイドバー８中心軸９レンズ保持部材１０ａ、１０ｂ輻輳ミラー１１ａ、１１ｂ固定ミラー１２ａ、１２ｂ前側プリズム１３ａ、１３ｂ後側プリズム１４ズームレンズ駆動シャフト１５フォーカスレンズ駆動シャフト６１シャフト穴７１ａ、７１ｂガイドバー穴１４１ａズームシャフト穴１５１ｂフォーカスシャフト穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズの肉厚および曲率半径が同一の複
数のレンズが一体のものとして形成されたレンズペアを
複数枚用いて撮影レンズを構成した複眼撮像系におい
て、前記複数のレンズペアの一部若しくは全部を移動さ
せるレンズペア移動手段と、該レンズペア移動手段を制
御して特定のレンズペアを移動させて前記撮影レンズの
焦点を調節する焦点合わせ手段と、該レンズペア移動手
段を制御して特定のレンズペアを移動させて前記撮影レ
ンズの撮像倍率を変更する撮像変倍手段とを有すること
を特徴とする複眼撮像系。
【請求項２】当該複眼撮像系の輻輳角および基線長の
少なくとも一方、若しくは双方を変化させる輻輳角・基
線長可変手段が、前記撮影レンズの被写体側に設けられ
たことを特徴とする請求項１記載の複眼撮像系。
【請求項３】前記輻輳角・基線長可変手段は、前記撮
影レンズのそれぞれの光軸に対応して設けられた、固定
ミラーと移動・回転自在の反射ミラーとを有する反射光
学系である請求項２記載の複眼撮像系。
【請求項４】前記レンズペアは、２枚のレンズで構成
され、該２枚のレンズの光軸が同一方向に平行となるよ
うに、一方のレンズの縁端部と他方のレンズの縁端部と
を接合して一体成型されたものである請求項１または２
記載の複眼撮像系。
【請求項５】前記レンズペアは、前記複数のレンズが
それぞれ保持部材によって保持されて一体形成されたも
のである請求項１または２記載の複眼撮像系。
【請求項６】前記保持部材の両端に設けられたガイド
部と、該ガイド部を係合することによって、前記レンズ
ペアを移動自在に保持するガイドバーとで構成されたレ
ンズペア移動保持手段を有する請求項５記載の複眼撮像
系。
【請求項７】請求項１記載のレンズペア移動手段とし
て、前記特定のレンズペアの中央部に、該レンズペアを
移動させる駆動シャフトが設けられたことを特徴とする
請求項１記載の複眼撮像系。