JPH08201940A - Stereoscopic image pickup device - Google Patents

Stereoscopic image pickup device

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Publication number
JPH08201940A
JPH08201940A JP1279695A JP1279695A JPH08201940A JP H08201940 A JPH08201940 A JP H08201940A JP 1279695 A JP1279695 A JP 1279695A JP 1279695 A JP1279695 A JP 1279695A JP H08201940 A JPH08201940 A JP H08201940A
Authority
JP
Japan
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focus
lens
photographing
optical
stereoscopic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1279695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Nakamura
努 中村
Masao Sato
政雄 佐藤
Shinji Araoka
伸治 荒岡
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP1279695A priority Critical patent/JPH08201940A/en
Publication of JPH08201940A publication Critical patent/JPH08201940A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a device capable of obtaining three-dimensional video information in an easily visual and hardly fatigued state by aligning a gaze point with a focal position, as for a three-dimensional image pickup device using a parallax between both eyes. CONSTITUTION: The stereoscopic image pickup device is provided with a pair of lens barrels 1 and 2 rotatably supported with leaving an interval of a prescribed base length for obtaining image pickup information for a left eye, or a right eye, focusing lenses 105A and 105B incorporated in the lens barrels 1 and 2 and for focusing, a position sensor 133 for detecting each position of the focusing lenses 105A and 105B and a CPU for performing the rotational control of each convergence angle of the lens barrels 1 and 2 so as to align the gaze point of the lens barrels 1 and 2 with the focal position based on the information outputted from the position sensor 133, the information on the focal distance of a zoom lens and the information on the base length of the pair of lens barrels 1 and 2.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、立体撮像装置、詳しく
は、一対の撮影光学系により左眼、および、右眼用の映
像を撮影し、両眼の視差を利用した立体映像情報を得る
立体撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image pickup apparatus, and more specifically, a pair of photographing optical systems is used to photograph left-eye and right-eye images to obtain stereoscopic image information utilizing parallax between both eyes. The present invention relates to a stereoscopic photographing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から両眼視差の原理を用いて両眼の
映像を観察し融像させることによって立体映像を得るこ
とが知られている。その立体映像を得る立体撮影装置と
しては、図10に示すように1対の撮影レンズ系20
1,202を一定の間隔、すなわち、基線長だけ離して
該レンズ系の光軸O1 ,O2 を被写体204に向けて設
置する装置であって、該レンズ系201,202を介し
て上記立体映像用の左眼画像情報と右眼画像情報を得る
立体撮影装置203が広く知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known to obtain a stereoscopic image by observing and fusing images of both eyes using the principle of binocular parallax. As a stereoscopic photographing apparatus for obtaining the stereoscopic image, as shown in FIG.
1, 202 is a device for setting the optical axes O1 and O2 of the lens system toward a subject 204 with a fixed interval, that is, a base line length, for the stereoscopic image through the lens system 201 and 202. A stereoscopic imaging device 203 that obtains the left-eye image information and the right-eye image information is widely known.

【0003】上記立体撮影装置には、1対のレンズ系の
光軸がなす角度、すなわち、輻輳角を固定としているも
のと、被写体の位置に応じて上記輻輳角を変更可能なも
のががある。後者の光軸可変の立体撮影装置としては、
特開平2−25842号公報に開示の三次元撮影装置が
ある。本装置は、最初に被写体に対してピントを合わ
せ、それによって得た被写体までの距離情報に対応する
ように、レンズ系の輻輳角を変更するように構成したも
のである。
Among the above-mentioned three-dimensional image pickup apparatuses, there are one in which the angle formed by the optical axes of the pair of lens systems, that is, the angle of convergence is fixed, and one in which the angle of convergence can be changed according to the position of the subject. . As the latter optical axis variable stereoscopic imaging device,
There is a three-dimensional imaging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-25842. This apparatus is configured such that the subject is first focused and the convergence angle of the lens system is changed so as to correspond to the obtained distance information to the subject.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記輻輳角が固定され
た2つの光学系(以下、3Dレンズ系という)を適用す
る立体撮像装置では、被写体が左右のレンズ光軸の交
点、すなわち、注視点付近に位置する場合はよいが、上
記交点から外れた位置にある場合は、左右のレンズ系が
注視している位置に被写体がないことになる。そして、
そのような状態で撮影された左右の画面を立体視する
と、観察者は、より目、または、開き目の状態で画面を
観察することになり、大変な疲労感を伴う。
In a stereoscopic image pickup device to which the two optical systems having fixed convergence angles (hereinafter referred to as 3D lens systems) are applied, the object is an intersection point of the left and right lens optical axes, that is, a gazing point. When it is located near the intersection, it is good, but when it is out of the intersection, there is no subject at the positions where the left and right lens systems are gazing. And
When stereoscopically viewing the left and right screens photographed in such a state, the observer observes the screen in a state of more open eyes or eyes, which causes a great feeling of fatigue.

【0005】また、前記特開平2−25842号公報に
開示の三次元撮影装置では、被写体の位置に応じて輻輳
角を変化させる3Dレンズ系を適用しているので、被写
体にピントを合わせて被写体までの距離を検出し、その
距離に応じてレンズ系の輻輳角を変更するという手順を
取っている。しかし、被写体に動きがあった場合やパ
ン、チルト動作を行ったときなど撮影条件が変わった場
合を考えると、被写体に対する測距、合焦駆動をやり直
し、再び、その距離に輻輳角を合わせ込む手順を取るの
で、迅速に注視距離とピント距離を合わせることができ
なくなり、やはり、観察者に疲労感を与える原因にな
る。
Further, in the three-dimensional photographing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 25842/1990, a 3D lens system for changing the convergence angle according to the position of the subject is applied, so that the subject is focused and the subject is focused. The procedure is to detect the distance to and change the convergence angle of the lens system according to the distance. However, considering the case where there is a movement in the subject, or when the shooting conditions have changed such as when performing pan and tilt operations, distance measurement and focusing drive for the subject are performed again, and the convergence angle is adjusted again to that distance. Since the procedure is taken, it becomes impossible to quickly adjust the gaze distance and the focus distance, which again causes the observer to feel tired.

【0006】また、電源オフ後、再び、撮影を再開する
ような場合、特に、前回の撮影時とは全く違ったシーン
を撮影するようなとき、輻輳角や焦点距離の設定が前回
の撮影時のままになっていると、被写体の状態によって
は、左右の像の融像ができないとか、あるいは、視野が
狭いなどにより、観察しにくい状態となっていた。
When the photographing is restarted after the power is turned off, especially when a scene completely different from the previous photographing is taken, the convergence angle and the focal length are set at the previous photographing. If it is left as it is, depending on the condition of the subject, the left and right images cannot be fused, or the field of view is narrow, making it difficult to observe.

【0007】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであって、一対の撮影光学系の素早い輻輳
角合わせが可能であり、観察者に与える疲労感を抑える
ことができる立体撮影装置を提供することを第1の目的
とする。また、一対の撮影光学系の輻輳角に対応する合
焦位置に素早くピント合わせが可能で、観察者に与える
疲労感も抑えることが可能な立体撮影装置を提供するこ
とを第2の目的とする。また、一旦電源をオフした後、
再度、オン状態とした場合であっても、撮影開始時の観
察が容易である立体撮影装置を提供することを第3の目
的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and stereoscopic photographing capable of quickly adjusting the convergence angle of a pair of photographing optical systems and suppressing a feeling of fatigue given to an observer. A first object is to provide a device. It is a second object of the present invention to provide a stereoscopic photographing device capable of quickly focusing on a focus position corresponding to the angle of convergence of a pair of photographing optical systems and suppressing a feeling of fatigue given to an observer. . Also, after turning off the power once,
A third object is to provide a stereoscopic imaging device that allows easy observation at the start of imaging even when it is turned on again.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】本発明の請求
項1に記載する立体撮像撮影は、一対の撮影光学系の光
軸が交差する点と合焦位置が実質的に一致するように自
動的に制御される立体撮影装置において、合焦調節を行
うためのフォーカス光学部材と、フォーカス光学部材の
位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段からの出
力情報および撮影光学系固有の情報に基づいて一対の撮
影光学系の光軸が交差する点と合焦位置とが実質的に一
致するように当該光軸がなす角度を制御する輻輳角制御
手段とを具備している。上記立体撮影装置では、上記位
置検出手段からの出力情報および撮影光学系固有の情報
に基づいて上記一対の撮影光学系の光軸が交差する点と
合焦位置が一致するように一対の撮影光学系の輻輳角駆
動が行われる。
According to the first aspect of the present invention, the stereoscopic image pickup is automatically performed so that the point where the optical axes of the pair of image pickup optical systems intersect and the in-focus position substantially coincide with each other. In a stereoscopic imaging apparatus that is controlled dynamically, a focus optical member for performing focus adjustment, a position detection unit that detects the position of the focus optical member, output information from the position detection unit, and information unique to the imaging optical system are included. Based on this, there is provided a convergence angle control means for controlling the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems so that the point where the optical axes intersect and the in-focus position substantially coincide with each other. In the stereoscopic photographing device, based on the output information from the position detection means and the information specific to the photographing optical system, the pair of photographing optical systems is arranged so that the point where the optical axes of the pair of photographing optical systems intersect and the in-focus position coincides. The convergence angle drive of the system is performed.

【0009】本発明の請求項2に記載する立体撮影装置
は、一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合焦位置が
実質的に一致するように自動的に制御される立体撮影装
置において、合焦調節を行うためのフォーカス光学部材
と、一対の撮影光学系の光軸のなす角度および撮影光学
系固有の情報に基づいて上記光軸が交差する点と合焦位
置とが実質的に一致するようにフォーカス光学部材の位
置を制御する合焦制御手段とを具備している。上記立体
撮影装置では、一対の撮影光学系の光軸のなす角度およ
び撮影光学系固有の情報に基づいて上記光軸が交差する
点と合焦位置とが実質的に一致するようにフォーカス光
学部材の位置が制御される。
A stereoscopic photographing apparatus according to a second aspect of the present invention is a stereoscopic photographing apparatus which is automatically controlled so that a point where the optical axes of a pair of photographing optical systems intersect with each other and a focusing position substantially coincide with each other. In, the focus optical member for adjusting the focus, the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems, and the point where the optical axes intersect based on information specific to the photographing optical system and the focusing position are substantially And a focus control means for controlling the position of the focus optical member so as to coincide with. In the stereoscopic photographing device, the focus optical member is arranged so that the point where the optical axes intersect and the in-focus position substantially match based on the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems and information specific to the photographing optical system. The position of is controlled.

【0010】本発明の請求項3に記載する立体撮影装置
は、一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合焦位置が
実質的に一致するように自動的に制御される立体撮影装
置において、合焦調節を行うためのフォーカス光学部材
と、電源スイッチと、上記電源スイッチがオフされたと
き、一対の撮影光学系の光軸のなす角度およびフォーカ
ス光学部材の位置を所定のリセット状態にした後、装置
への電源供給を遮断するリセット制御手段とを具備して
いる。上記立体撮影装置では、上記電源スイッチがオフ
されたとき、一対の撮影光学系の光軸のなす角度および
フォーカス光学部材の位置を所定のリセット状態にした
後、装置への電源供給が遮断される。
A stereoscopic photographing apparatus according to a third aspect of the present invention is a stereoscopic photographing apparatus which is automatically controlled so that a point where the optical axes of a pair of photographing optical systems intersect and a focusing position substantially coincide with each other. In, the focus optical member for performing focus adjustment, the power switch, and when the power switch is turned off, the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems and the position of the focus optical member are set to a predetermined reset state. Reset control means for shutting off the power supply to the device. In the stereoscopic photographing device, when the power switch is turned off, after the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems and the position of the focus optical member are reset to a predetermined state, the power supply to the device is cut off. .

【0011】本発明の請求項4に記載する立体撮影装置
では、上記請求項3記載の立体撮影装置におけるリセッ
ト状態が一対の撮影光学系の光軸のなす角度が実質的に
0度に、また、フォーカス光学部材の位置が無限遠合焦
位置に、更に、焦点距離が最短近傍に設定される。
In the stereoscopic photographing apparatus according to claim 4 of the present invention, the reset state in the stereoscopic photographing apparatus according to claim 3 is such that the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems is substantially 0 degree. The position of the focus optical member is set to the infinity in-focus position, and the focal length is set to the shortest vicinity.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図を用いて
説明する。本発明の第1実施例としての立体撮影装置
は、視差のある左右映像を左右の眼で観察し、融像作用
により立体映像を得るための左右映像情報を取り込む立
体撮影装置であって、図1に上記立体撮影装置の主要ブ
ロック構成を示す。本実施例の立体撮影装置は、両眼視
差を利用した立体映像用の左眼,右眼用の映像情報を得
るカメラブロック51と、上記左右の映像情報を用い、
融像法により立体画像を再生するブロックであり、撮影
時のファインダとしても用いられる再生ブロック52と
で構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A stereoscopic image pickup apparatus as a first embodiment of the present invention is a stereoscopic image pickup apparatus which observes left and right images with parallax with left and right eyes and fetches left and right image information for obtaining a stereoscopic image by a fusion effect. FIG. 1 shows the main block configuration of the stereoscopic imaging device. The stereoscopic photographing apparatus according to the present embodiment uses a camera block 51 that obtains left-eye and right-eye image information for stereoscopic images using binocular parallax, and the left and right image information described above.
It is a block that reproduces a stereoscopic image by the fusion method, and is composed of a reproduction block 52 that is also used as a finder at the time of shooting.

【0013】上記カメラブロック51は、左眼,右眼用
の被写体撮像情報を取り込むものであって、シャーシ3
0(図3参照)に回動可能に装着される一対の撮影光学
系としての左レンズ鏡筒1および右レンズ鏡筒2と、該
鏡筒内の撮像素子であるCCD3,4の撮像出力信号を
取り込み、左右の映像情報として後述するCPU9に出
力する左右レンズの撮像回路5と、本装置全体の制御を
司り、また、映像処理の制御処理も行う制御手段として
の上記CPU9と、上記レンズ鏡筒1,2のピント調節
のためのフォーカスレンズの駆動,ズーミングのための
ズームレンズの駆動,露出調節のためのアイリス駆動等
を行うためのカメラ駆動回路7と、上記鏡筒の位置検出
手段としてのフォーカスレンズ,ズームレンズの位置セ
ンサや鏡筒回動角センサ等の出力を取り込むカメラ検出
回路8と、上記レンズ鏡筒1,2を回動し、該鏡筒1,
2の光軸のなす角、すなわち、輻輳角の変更のためのモ
ータ駆動回路17および輻輳角駆動モータ18と、レン
ズ鏡筒のフォーカス制御等のための特性情報を記憶し、
ROMで構成されるメモリ19と、上記モータ駆動回路
17やカメラ駆動回路7等の制御部への電力を供給する
電源回路21と、上記電源回路21のオンオフを行う電
源スイッチ20と、上記CPU9を介して処理された撮
影画像情報を記録媒体、例えば、磁気テープ11等に記
録するための画像記録回路10と、撮影条件の設定や撮
影開始の指示を上記CPU9に与える外部入力検出回路
12とにより構成されている。
The camera block 51 is for taking in object image pickup information for the left and right eyes, and is for the chassis 3
0 (see FIG. 3) rotatably mounted on the left lens barrel 1 and the right lens barrel 2 as a pair of photographing optical systems, and image pickup output signals of CCDs 3 and 4 which are image pickup elements in the lens barrel. And the image pickup circuit 5 for the left and right lenses which outputs the left and right image information to a CPU 9 described later, and the CPU 9 as a control unit that controls the entire apparatus and also controls the image processing, and the lens mirror. A camera drive circuit 7 for driving a focus lens for adjusting the focus of the barrels 1 and 2, a zoom lens for zooming, an iris drive for exposure adjustment, and a position detecting means for the lens barrel. Of the focus lens, zoom lens position sensor, lens barrel rotation angle sensor, and the like, and the camera detection circuit 8 and the lens barrels 1 and 2 are rotated.
The angle formed by the two optical axes, that is, the motor drive circuit 17 and the convergence angle drive motor 18 for changing the convergence angle, and characteristic information for focus control of the lens barrel and the like are stored,
A memory 19 including a ROM, a power supply circuit 21 for supplying electric power to the control units such as the motor drive circuit 17 and the camera drive circuit 7, a power supply switch 20 for turning the power supply circuit 21 on and off, and the CPU 9 An image recording circuit 10 for recording the photographed image information processed through the recording medium, for example, a magnetic tape 11 and the like, and an external input detection circuit 12 for giving the CPU 9 instructions for setting photographing conditions and starting photographing. It is configured.

【0014】また、再生ブロック52は、上記CPU9
により制御され、上記撮像回路5の出力を取り込み、そ
の映像信号を画像再生回路14に出力する画像処理回路
13と、上記画像処理回路13の出力を取り込み、後述
するモニタ15、または、HMD(ヘッド マウント
ディスプレイ)16に映像再生信号を出力する画像再生
回路14と、立体画像観察用であって、左右の映像信号
をモニタするレンチキュラーレンズ式や偏光式の上記立
体視用モニタ15、または、左右映像用の2組の液晶デ
ィスプレイと該ディスプレイ画像を虚像により観察する
ための再生光学系で構成されるHMD16とにより構成
されている。
The reproduction block 52 is the CPU 9
Controlled by the image processing circuit 13 that captures the output of the image pickup circuit 5 and outputs the video signal to the image reproduction circuit 14, and the output of the image processing circuit 13 to capture the monitor 15 or an HMD (head) described later. mount
An image reproduction circuit 14 for outputting a video reproduction signal to a display 16 and a stereoscopic image monitor 15 of a lenticular lens type or a polarization type for stereoscopic image observation for monitoring left and right video signals, or for left and right images. 2 sets of liquid crystal displays and an HMD 16 composed of a reproduction optical system for observing the display image as a virtual image.

【0015】なお、上記CPU9には、上記撮像回路5
の左右映像出力とカメラ検出回路8の出力に基づいて被
写体距離を演算する距離演算回路9aや上記演算結果に
基づいてフォーカスレンズの合焦制御手段,輻輳角制御
手段等を内蔵しており、上記カメラ駆動回路7を制御す
る。
The CPU 9 has the image pickup circuit 5
The distance calculation circuit 9a for calculating the object distance based on the left and right image outputs of the above and the output of the camera detection circuit 8 and the focus lens focus control means, convergence angle control means and the like based on the above calculation results are incorporated. The camera drive circuit 7 is controlled.

【0016】上記一対のレンズ鏡筒1、および、2は、
光軸O1 、または、O2 を有する撮影レンズと撮像素子
である前記CCD3,4をそれぞれ内蔵しており、基線
長aの間隔でシャーシ30(図3参照)に回動自在に取
り付けられている。そして、それぞれ同一の構造を有し
ており、その詳細を図2のレンズ鏡筒縦断面図により以
下に説明する。
The pair of lens barrels 1 and 2 are
The photographic lens having the optical axis O1 or O2 and the CCDs 3 and 4 which are the image pickup devices are built in, respectively, and are rotatably attached to the chassis 30 (see FIG. 3) at intervals of the base line length a. Each of them has the same structure, and the details thereof will be described below with reference to the longitudinal sectional view of the lens barrel of FIG.

【0017】上記レンズ鏡筒1,2は4群構成のレンズ
鏡筒であって、その鏡枠100には第1群レンズ10
2,第3群レンズ104が固定して保持されている。ま
た、ズームレンズである第2群レンズ(以下、ズームレ
ンズと記載する)103を保持する第2群レンズ保持枠
108と、フォーカス光学部材としてのレンズ鏡筒1側
第4群レンズ105A、または、レンズ鏡筒2側第4群
レンズ105B(以下、共にフォーカスレンズと記載す
る)を保持する第4群レンズ保持枠109とは、それぞ
れ鏡枠100,101に支持されたガイド軸112,1
13により光軸方向に進退自在に保持されている。ま
た、上記フォーカスレンズ(第4群レンズ)105A、
または、105Bの後方には、光学フィルタ106とC
CD3、または、4が配設されている。
The lens barrels 1 and 2 are lens barrels having a four-group construction, and the lens barrel 100 has a first group lens 10 in its lens frame 100.
The second and third lens groups 104 are fixed and held. In addition, a second group lens holding frame 108 that holds a second group lens (hereinafter, referred to as a zoom lens) 103 that is a zoom lens, and a lens barrel 1 side fourth group lens 105A as a focus optical member, or The fourth group lens holding frame 109 that holds the fourth group lens 105B on the lens barrel 2 side (hereinafter, both are referred to as focus lenses) is the guide shafts 112 and 1 supported by the lens frames 100 and 101, respectively.
It is held by 13 so that it can move back and forth in the optical axis direction. Further, the focus lens (fourth lens group) 105A,
Alternatively, the optical filter 106 and the C
CD3 or 4 is provided.

【0018】そして、上記第2群レンズ保持枠108の
駆動構造としては、同図2中の「D」部分断面に示すよ
うに送りネジ111に対してナット125を螺合させ、
そのナット125を介して光軸方向に駆動される構造と
する。ズーミング動作時には、該送りネジ111をズー
ムモータ121によりギヤー列123を介して回転駆動
することによって、レンズ保持枠の進退移動が行われ
る。ズームレンズ移動量は、撮影光学系固有の情報とし
てズームレンズ位置センサ126により検出され、カメ
ラ検出回路8を介してCPU9に取り込まれる。
As a drive structure for the second group lens holding frame 108, a nut 125 is screwed onto the feed screw 111 as shown in the "D" partial section in FIG.
The structure is such that it is driven in the optical axis direction via the nut 125. During the zooming operation, the feed screw 111 is rotationally driven by the zoom motor 121 via the gear train 123 to move the lens holding frame forward and backward. The amount of movement of the zoom lens is detected by the zoom lens position sensor 126 as information unique to the photographing optical system, and is captured by the CPU 9 via the camera detection circuit 8.

【0019】一方、フォーカスレンズ(第4群レンズ)
105A、または、105Bを保持する上記第4群レン
ズ保持枠109は、送りネジ115にナット132を螺
合させ、該ナットを介して光軸方向の位置決めがなさ
れ、フォーカシング動作時、または、ズーミングピント
補正時に該送りネジ115をフォーカスモータ131に
より回転駆動させることによって進退移動する。フォー
カスレンズ移動量は、フォーカス光学部材の位置検出手
段としてのフォーカスレンズ位置センサ133で検出さ
れ、カメラ検出回路8を介してCPU9に取り込まれ
る。
On the other hand, a focus lens (fourth lens group)
The fourth lens group holding frame 109 for holding 105A or 105B has a nut 132 screwed onto the feed screw 115, and positioning is performed in the optical axis direction through the nut, which is used during focusing operation or zooming focus. At the time of correction, the feed screw 115 is driven to rotate by the focus motor 131 to move back and forth. The movement amount of the focus lens is detected by a focus lens position sensor 133 as a position detecting means of the focus optical member, and is taken into the CPU 9 via the camera detection circuit 8.

【0020】上述の左レンズ鏡筒1、または、右レンズ
鏡筒2は、図3の模式配置図に示すようにシャーシ30
に撮影光学系固有の情報としての基線長aとなる間隔で
回動自在に組み付けられる。そして、上記鏡筒1、およ
び、鏡筒2は、前記輻輳角駆動モータ18を駆動源と
し、連結ギヤ31,32、および、駆動プーリ33,3
4、従動プーリ35,36とベルト37,38を介して
互に相反する方向に回動可能であり、それぞれの鏡筒の
光軸O1 、または、O2 方向を変化させて、被写体4
1、または、42等を注視することを可能としている。
上記鏡筒1,2の回動量は、回動角センサ39,40に
より検出され、前記カメラ検出回路8を介してCPU9
に取り込まれる。そこで、一対の鏡筒1,2の光軸のな
す角度、すなわち、輻輳角が演算される。なお、上記駆
動構造としては、片方の鏡筒のみを回動可能とする構造
を適用してもよい。また、上記駆動系としてのベルトに
代えてギヤユニットを適用してもよい。
The above-mentioned left lens barrel 1 or right lens barrel 2 has a chassis 30 as shown in the schematic layout view of FIG.
Further, they are rotatably assembled at intervals such that the base line length a as information peculiar to the photographing optical system is obtained. The lens barrel 1 and the lens barrel 2 use the convergence angle drive motor 18 as a drive source, and the connecting gears 31 and 32 and the drive pulleys 33 and 3 are used.
4. It is rotatable via driven pulleys 35 and 36 and belts 37 and 38 in directions opposite to each other, and changes the optical axis O1 or O2 direction of each lens barrel to change the subject 4
It is possible to gaze at 1 or 42.
The rotation amounts of the lens barrels 1 and 2 are detected by the rotation angle sensors 39 and 40, and the CPU 9 is detected via the camera detection circuit 8.
Is taken into. Therefore, the angle formed by the optical axes of the pair of lens barrels 1 and 2, that is, the vergence angle is calculated. As the drive structure, a structure in which only one lens barrel is rotatable may be applied. Further, a gear unit may be applied instead of the belt as the drive system.

【0021】以上のように構成された本実施例の立体撮
影装置によるAF(オートフォーカス)動作と輻輳角変
更動作について以下に説明する。今、図4の撮影状態を
示す模式図において、レンズ鏡筒1,2からL1 の距離
にある被写体41を撮影している状態とする。このと
き、レンズ鏡筒1,2のピントは距離L1 に合っている
ものとし、光軸O1 ,O2 のなす角度である輻輳角は、
被写体41を注視する角度θ1 に設定されているものと
する。
The AF (autofocus) operation and the convergence angle changing operation by the stereoscopic image pickup apparatus of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below. Now, in the schematic view showing the shooting state of FIG. 4, it is assumed that the subject 41 at a distance L1 from the lens barrels 1 and 2 is being shot. At this time, it is assumed that the lens barrels 1 and 2 are focused on the distance L1 and the convergence angle, which is the angle formed by the optical axes O1 and O2, is
It is assumed that the angle is set to an angle θ1 for gazing at the subject 41.

【0022】そこで、被写体41が42の位置に動いた
場合を考えると、被写体の移動によりレンズ鏡筒1の撮
影系で取り込まれる撮影画像のコントラストが低下し、
それをCUP9が検知し、ピントずれの状態になったと
判断する。そこで、フォーカスレンズ(第4群レンズ)
105Aを上記被写体42に対してベストピントとなる
位置へ駆動し、いわゆる、AF動作を行う。このとき、
レンズ鏡筒2のフォーカスレンズ105Bは、レンズ鏡
筒1のAF情報をそのまま使用するものとし、フォーカ
スレンズ105Aと105Bは、略同じ動きをする。
Considering the case where the subject 41 moves to the position 42, the movement of the subject reduces the contrast of the photographed image captured by the photographing system of the lens barrel 1,
The CUP 9 detects this and determines that the focus is out of focus. Therefore, focus lens (4th group lens)
The so-called AF operation is performed by driving 105A to a position where the subject 42 is in best focus. At this time,
The focus lens 105B of the lens barrel 2 uses the AF information of the lens barrel 1 as it is, and the focus lenses 105A and 105B make substantially the same movement.

【0023】上記フォーカスレンズ105Aの駆動と同
時に、現在のズームレンズ(第2群レンズ)103の位
置をズームレンズ位置センサ126により検出し、それ
を焦点距離情報として取り込む。また、上記フォーカス
レンズ105Aの位置をフォーカスレンズ位置センサ1
33により検出し、それをフォーカスレンズ位置情報と
して取り込む。その焦点距離情報とフォーカスレンズ位
置情報に基づいて予め前記メモリ19に書き込まれてい
るデータにより被写体距離情報、すなわち、現在ピント
が合っている位置までの距離情報を呼び出す。
Simultaneously with the driving of the focus lens 105A, the current position of the zoom lens (second group lens) 103 is detected by the zoom lens position sensor 126, and that is taken in as focal length information. Further, the position of the focus lens 105A is set to the focus lens position sensor 1
It is detected by 33, and it is taken in as focus lens position information. Based on the focal length information and the focus lens position information, the object distance information, that is, the distance information up to the currently focused position is called by the data previously written in the memory 19.

【0024】なお、上記メモリ19に書き込まれている
フォーカスレンズ位置情報と焦点距離情報と被写体距離
情報の関係を図5の特性線図に示す。上記図5の特性線
図はズームレンズの焦点距離情報である、テレ端での焦
点距離fT と標準焦点距離fS とワイド端での焦点距離
fW をパラメータとして被写体距離Lとフォーカスレン
ズ位置、すなわち、繰り出し位置との関係を示してい
る。
The relationship between the focus lens position information, the focal length information and the subject distance information written in the memory 19 is shown in the characteristic diagram of FIG. The characteristic diagram of FIG. 5 is the focal length information of the zoom lens. The subject distance L and the focus lens position, that is, the focal length fT at the tele end, the standard focal length fS, and the focal length fW at the wide end are parameters, that is, The relationship with the feeding position is shown.

【0025】そして、現在ピントが合っている位置を注
視するようにレンズ鏡筒1,2を回動駆動して、輻輳角
θを変更して追従させるが、そのために、上記変更され
るべき輻輳角θを演算する必要がある。そのためには、
まず、上述したようにフォーカスレンズ105Aの繰り
出し位置と焦点距離に基づいてメモリ19のデータから
読み出された被写体距離Lと前記基線長(レンズ系間
隔)aから輻輳角θを演算により求める。その演算は次
の式によって算出される。すなわち、 tan(θ/2)=(a/2)/(L2−(a/2)21/2 ………(1) の関係から、輻輳角θは、 θ=2×tan-1{(a/2)/(L2−(a/2)21/2}………(2) となる。
Then, the lens barrels 1 and 2 are rotationally driven so as to gaze at the position which is currently in focus, and the convergence angle θ is changed so that the lens barrels 1 and 2 are followed. It is necessary to calculate the angle θ. for that purpose,
First, as described above, the convergence angle θ is calculated from the subject distance L read from the data of the memory 19 and the base line length (lens system interval) a based on the extension position and the focal length of the focus lens 105A. The calculation is calculated by the following formula. That is, from the relationship of tan (θ / 2) = (a / 2) / (L 2 − (a / 2) 2 ) 1/2 (1), the convergence angle θ is θ = 2 × tan − 1 - the {(a / 2) / ( L 2 (a / 2) 2) 1/2} ......... (2).

【0026】上記(2)式の演算は前記CPU9内で行
い、算出されたθに応じて輻輳角駆動モータ18を駆動
する。前記ベルト駆動系を介してレンズ鏡筒1,2が回
転駆動され、ピントが合っている距離を常に注視するこ
とになる。
The calculation of the equation (2) is performed in the CPU 9, and the convergence angle drive motor 18 is driven according to the calculated θ. The lens barrels 1 and 2 are rotationally driven through the belt drive system, and the distance at which the lens barrel is in focus is always watched.

【0027】上記AFと輻輳角変更処理について、図6
のフローチャート、および、図4の撮影状態に基づいて
説明すると、初期にフォーカスレンズ105A,105
Bが被写体41の距離L1 にピントが合っている状態
で、そのときのレンズ鏡筒1,2の輻輳角は角度θ1 で
あったとする。そこで被写体41が被写体42の位置ま
で移動したとすると、ステップS1でピントずれが検出
され、ステップS2において、レンズ鏡筒1,2はその
被写体距離L2 に合焦するように動作する。
FIG. 6 shows the AF and the convergence angle changing process.
Referring to the flowchart of FIG. 4 and the shooting state of FIG. 4, the focus lenses 105A and 105 are initially set.
It is assumed that B is in focus at the distance L1 of the subject 41 and the convergence angle of the lens barrels 1 and 2 at that time is the angle θ1. If the subject 41 moves to the position of the subject 42, a focus shift is detected in step S1, and the lens barrels 1 and 2 operate to focus on the subject distance L2 in step S2.

【0028】ステップS3において、そのときのフォー
カスレンズ105Aの繰り出し量をフォーカスレンズ位
置センサ133により検出し、CPU9に取り込む。更
に、ステップS4において、ズームレンズ位置センサ1
26により現在のズームレンズ103のズーム位置を検
出し、CPU9に取り込む。
In step S3, the amount of extension of the focus lens 105A at that time is detected by the focus lens position sensor 133 and is taken into the CPU 9. Further, in step S4, the zoom lens position sensor 1
The current zoom position of the zoom lens 103 is detected by 26 and is fetched into the CPU 9.

【0029】ステップS5において、上記フォーカスレ
ンズ位置情報とズームレンズ位置情報からメモリ19に
記憶されている合焦距離、すなわち、合焦被写体距離L
2 を読み出す。ステップS6において、上記被写体距離
L2 を適用し、上記(2)式に基づいて対応するレンズ
鏡筒の輻輳角θ2 をCPU9で演算する。但し、(2)
式において、距離Lに距離L2 を、角度θに角度θ2 を
それぞれ対応させる。
In step S5, the focus distance stored in the memory 19 from the focus lens position information and the zoom lens position information, that is, the focus object distance L.
Read 2. In step S6, the subject distance L2 is applied, and the CPU 9 calculates the vergence angle .theta.2 of the corresponding lens barrel based on the equation (2). However, (2)
In the equation, the distance L corresponds to the distance L2 and the angle θ corresponds to the angle θ2.

【0030】ステップS7において、上記演算で求めた
輻輳角θ2 に対するレンズ鏡筒の回動駆動を開始する。
フォーカスレンズのAF動作が終了した後、ステップS
8にて、フォーカスレンズの駆動を停止し、更に、レン
ズ鏡筒の輻輳角が上記角度θ2 に到達後、ステップS9
にて輻輳角モータ18の駆動を停止させ、本ルーチンを
終了する。このようにして一対のレンズ鏡筒の輻輳角
は、常に被写体距離に連動して変化することになる。
In step S7, the rotational driving of the lens barrel is started with respect to the convergence angle θ2 obtained by the above calculation.
After the AF operation of the focus lens is completed, step S
In step 8, the drive of the focus lens is stopped, and after the convergence angle of the lens barrel reaches the angle θ2, step S9
Then, the drive of the convergence angle motor 18 is stopped, and this routine is finished. In this way, the vergence angle of the pair of lens barrels always changes in association with the subject distance.

【0031】上述のように本実施例の立体撮影装置によ
れば、鏡筒1,2の光軸がなす輻輳角θが被写体距離L
の関数となっていることを利用して、被写体距離に対応
するフォーカスレンズ105Aの動きに連動させて鏡筒
の輻輳角θを変更することができ、常に、ピントが合っ
ている距離と注視(輻輳視)している距離とを一致させ
ることができる。
As described above, according to the stereoscopic photographing apparatus of this embodiment, the convergence angle θ formed by the optical axes of the lens barrels 1 and 2 is the subject distance L.
It is possible to change the convergence angle θ of the lens barrel by interlocking with the movement of the focus lens 105A corresponding to the subject distance by using the fact that it is a function of It is possible to match the distance at which the eyes are converging.

【0032】また、AF動作に連動して、鏡筒の輻輳角
も変わるこから、被写体が動いたり、パン、チルト動作
を行ったときなども常にピントの合っている点(被写
体)を画面中央に見ることができ、視線方向をより目や
開き目にする必要がなくなり、立体像の観察による疲れ
が防止できる。
Further, since the angle of convergence of the lens barrel also changes in association with the AF operation, the point (subject) that is always in focus, such as when the subject is moving or when panning or tilting is performed, is the center of the screen. This eliminates the need to look at the direction of the line of sight further into the eyes or open eyes, and prevents fatigue due to the observation of stereoscopic images.

【0033】なお、レンズ鏡筒1、および、2は、上記
実施例の装置のようにズームレンズタイプではなく、単
焦点レンズである場合にも同様の構成が適用可能であっ
て、その場合、被写体距離Lはフォーカスレンズ105
A、105Bの位置のみで導かれる。その他の構成、作
用、効果等は前記実施例の装置の場合と同様である。ま
た、前記実施例の立体撮影装置のAF動作において、フ
ォーカスレンズを光軸方向に微少量振動させて、ピント
ボケの方向と量を検出する、いわゆる、ウォブリング動
作を行うものとするが、その変形例として提案される装
置は、上記ウォブリングによるフォーカスレンズ105
Aの移動に対しては、いちいち輻輳角θの変更を行わな
いようにする。この変形例の場合、上述のウォブリング
によるフォーカスレンズの移動は微少であるから、それ
に伴う注視点とフォーカス位置のずれも小さく、それに
よって発生する疲れもほとんどなく、実用上の不具合は
発生しない。
It should be noted that the lens barrels 1 and 2 are not of the zoom lens type as in the apparatus of the above-mentioned embodiment, but the same configuration can be applied when they are single focus lenses. In that case, The subject distance L is the focus lens 105
It is guided only at the positions of A and 105B. Other configurations, operations, effects, etc. are similar to those of the apparatus of the above-mentioned embodiment. In the AF operation of the stereoscopic imaging apparatus of the above-described embodiment, a so-called wobbling operation is performed, in which the focus lens is vibrated in a small amount in the optical axis direction to detect the direction and amount of out-of-focus, which is a modified example. The device proposed as is a focus lens 105 based on the above wobbling.
The vergence angle θ is not changed with respect to the movement of A. In the case of this modification, since the movement of the focus lens due to the above-mentioned wobbling is very small, the shift between the gazing point and the focus position due to the movement is small, there is almost no fatigue, and practical problems do not occur.

【0034】また、前記実施例の立体撮影装置における
AF処理は、パッシブ方式を採用するものであるが、そ
の変形例として、被写体までの距離測定方式を赤外線を
使ったアクティブAFを採用するものも提案できる。こ
の変形例では、直接、被写体までの距離を検出するの
で、焦点距離データは不要となるためメモリ部を削減で
きる。また、上述のようなウォブリング動作も必要とし
ないことから、通常の駆動とウォブリングの区別をする
必要がなくなり、制御が簡単になる。
Further, the AF processing in the stereoscopic photographing apparatus of the above-mentioned embodiment adopts a passive method, but as a modification thereof, an AF method using infrared is adopted as a distance measuring method to a subject. I can propose. In this modified example, since the distance to the subject is directly detected, the focal length data is not necessary, and the memory unit can be reduced. Further, since the wobbling operation as described above is not required, it is not necessary to distinguish between the normal driving and the wobbling, and the control becomes simple.

【0035】また、前記実施例の立体撮影装置における
被写体に対するピント合わせはAF処理であったが、そ
れをマニュアルフォーカスにより行うものを変形例とし
て提案できる。この場合でも手動によりフォーカスレン
ズ105Aの位置が決まれば、前述と同様の方法で選択
的にピント合わせをした被写体に対して、最適な輻輳角
が設定される。
Further, the focusing of the object in the stereoscopic photographing apparatus of the above-mentioned embodiment is the AF processing, but it is possible to propose a modification in which it is performed by the manual focusing. Even in this case, if the position of the focus lens 105A is manually determined, the optimum convergence angle is set for the subject selectively focused by the same method as described above.

【0036】また、前記実施例の立体撮影装置において
は、注視しようとする被写体に対してレンズ鏡筒の輻輳
角を合わせ込むように処理されたが、撮影の初期の段階
であって、まだ被写体が撮影レンズで捉えられない状況
にあるときは、輻輳角の設定が困難である。そこで、被
写体が撮影レンズで捉えられない状況にあるときでも素
早くレンズ鏡筒の輻輳角の設定ができるものをその変形
例の装置として提案できる。
Further, in the stereoscopic photographing apparatus of the above-described embodiment, the processing is performed so that the convergence angle of the lens barrel is adjusted to the subject to be gazed, but it is still in the initial stage of photographing and It is difficult to set the vergence angle when is not captured by the taking lens. Therefore, it is possible to propose a device that can quickly set the convergence angle of the lens barrel even when the subject cannot be captured by the taking lens, as a device of the modification.

【0037】上記変形例の装置では、現在のフォーカス
レンズ位置情報を取り込み、その位置情報を用い、前記
(2)式に基づいて輻輳角を求める。そして、その輻輳
角に対するレンズ鏡筒の輻輳角変更処理を実行するよう
にする。この変形例の場合、初期に素早く輻輳角の設定
ができるので使い勝手がよくなる。
In the apparatus of the above modification, the current focus lens position information is fetched and the position information is used to determine the vergence angle based on the equation (2). Then, the convergence angle changing process of the lens barrel with respect to the convergence angle is executed. In the case of this modified example, the convergence angle can be set quickly in the initial stage, which improves usability.

【0038】また、前記実施例の立体撮影装置において
は、フォーカスレンズ105A,105Bを繰り出すこ
とによって、AF処理が行われたが、その変形例とし
て、フォーカス光学部材としてのCCD3、および、4
を撮影レンズ系に対して光軸方向に進退移動させてAF
動作を行うように構成してもよい。
Further, in the stereoscopic photographing apparatus of the above-mentioned embodiment, the AF processing is performed by moving out the focus lenses 105A and 105B. As a modified example, the CCDs 3 and 4 as the focus optical members are used.
AF by moving the camera back and forth in the optical axis direction with respect to the shooting lens system.
It may be configured to operate.

【0039】次に、本発明の第2実施例を示す立体撮影
装置について説明する。本実施例の光学装置は、ある被
写体に対して、ピントを合わせる際、1対の撮影光学系
のレンズ鏡筒の輻輳角を、まず、変化させていき、それ
に追従して、上記レンズ鏡筒の注視点に対して常にピン
トが合うようにフォーカスレンズを駆動する方式を適用
する。なお、その他の構成は、図1,2等に示した前記
第1実施例の装置の構成と同様とする。従って、構成部
材の符号も同一として説明する。
Next, a stereoscopic photographing apparatus showing the second embodiment of the present invention will be described. In the optical device of the present embodiment, when focusing on a certain subject, first, the convergence angle of the lens barrel of the pair of photographing optical systems is changed, and following that, the lens barrel is changed. A method of driving the focus lens so that the focus point is always in focus is applied. The rest of the configuration is the same as the configuration of the apparatus of the first embodiment shown in FIGS. Therefore, the same reference numerals will be used for the components.

【0040】本実施例の装置において、ピント合わせを
行う場合、現在のレンズ鏡筒の輻輳角θからその注視点
に対する距離Lを演算する必要がある。図4のような撮
影状態を参考にして、その演算式は、 L=a×{1+tan2(θ/2)}1/2/{2×tan(θ/2)}…(3) となる。
In the apparatus of this embodiment, when focusing is performed, it is necessary to calculate the distance L to the gazing point from the present convergence angle θ of the lens barrel. Referring to the shooting state as shown in FIG. 4, the calculation formula is L = a × {1 + tan 2 (θ / 2)} 1/2 / {2 × tan (θ / 2)} (3) .

【0041】上記(3)式で求められた距離Lにピント
が合うように、レンズ鏡筒の焦点距離を考慮した上でフ
ォーカスレンズ105を進退駆動してゆくことになる。
The focus lens 105 is driven back and forth in consideration of the focal length of the lens barrel so that the distance L obtained by the above equation (3) is in focus.

【0042】なお、輻輳角を変化させる場合のレンズ鏡
筒の回動駆動方向は、フォーカス情報より、現在が前ピ
ン状態になっているか後ピン状態になっているかが解る
ので、それに応じて鏡筒の回動方向、従って、輻輳角を
変化させるべき方向を決定する。その後、ピントが合う
被写体が検出できた時点でフォーカスレンズの駆動、お
よび、輻輳角駆動を停止する。
It should be noted that the rotational driving direction of the lens barrel when changing the angle of convergence can be known from the focus information whether it is currently in the front pinning state or the rear pinning state. It determines the direction of rotation of the tube, and thus the direction in which the vergence angle should be changed. After that, the drive of the focus lens and the convergence angle drive are stopped when a subject in focus can be detected.

【0043】上述のように1対のレンズ鏡筒の輻輳角θ
に連動して、フォーカスレンズ105A,105Bの繰
り出し位置を変更することによって、常に、注視する
点、従って、輻輳視している位置とピントの合っている
位置が一致していることになり立体映像を観察していて
も疲労感が抑えられる。
As described above, the convergence angle θ of the pair of lens barrels
By changing the extension positions of the focus lenses 105A and 105B in conjunction with, the point of gaze, that is, the point of converging and the point of focus and the point of focus are always in agreement. The feeling of fatigue can be suppressed even when observing.

【0044】上述の実施例の装置では、レンズ鏡筒の回
動駆動を被写体のある方向に自動的に駆動していたが、
その変形例の装置として、被写体に対するフォーカスを
合わせる際に、輻輳角の変更をマニュアル操作によって
行うような立体撮影装置を提案することもできる。この
変形例の場合、手動により、レンズ鏡筒の輻輳角、従っ
て、注視点距離を決めれば、前記実施例の場合と同様の
方法で選択的に注視した被写体に対してピントを合わせ
ることができる。
In the apparatus of the above-mentioned embodiment, the rotational drive of the lens barrel is automatically driven in a certain direction of the subject.
As a device of the modification, it is also possible to propose a stereoscopic imaging device in which the convergence angle is changed by manual operation when focusing on a subject. In the case of this modification, by manually determining the angle of convergence of the lens barrel, and therefore the point-of-regard distance, it is possible to focus on the subject that has been selectively focused in the same manner as in the above-described example. .

【0045】次に、本発明の第3実施例の立体撮影装置
について説明する。本実施例の立体撮影装置は、装置の
メインスイッチである電源スイッチ20をオフにしたと
き、レンズ鏡筒の輻輳角やフォーカスレンズの繰り出し
位置、および、ズームレンズの焦点距離をそれぞれ後述
する所定のリセット位置に移動させてから、電源回路2
1の電力供給を完全にオフ状態とする。従って、再度、
電源スイッチ20をオンとして、撮影を再開した場合、
上記輻輳角,フォーカス,ズームの状態は上記リセット
状態で取り込まれる映像が立体観察されることになる。
なお、本装置の構成は、図1,2等に示した前記第1実
施例の装置の構成と同様とする。従って、構成部材の符
号も同一として説明する。
Next, a stereoscopic photographing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. When the power switch 20 which is the main switch of the apparatus is turned off, the stereoscopic imaging apparatus of the present embodiment sets the convergence angle of the lens barrel, the extension position of the focus lens, and the focal length of the zoom lens to predetermined values described below. Power circuit 2 after moving to the reset position
The power supply of No. 1 is completely turned off. Therefore, again
When the power switch 20 is turned on and shooting is restarted,
In the state of convergence angle, focus and zoom, the image captured in the reset state is stereoscopically observed.
The configuration of this device is similar to that of the device of the first embodiment shown in FIGS. Therefore, the same reference numerals will be used for the components.

【0046】本実施例の装置における上記リセット位
置、または、状態としては、レンズ鏡筒の輻輳角は0
°、すなわち、平行状態をリセット状態とし、フォーカ
スレンズのリセット位置は∞(無限遠)合焦位置をリセ
ット位置とし、ズームレンズの最短焦点距離(ワイド
端)近傍をリセット状態とする。
In the reset position or state of the apparatus of this embodiment, the convergence angle of the lens barrel is 0.
In other words, the parallel state is set to the reset state, the reset position of the focus lens is set to the infinite (infinity) focus position, and the vicinity of the shortest focal length (wide end) of the zoom lens is set to the reset state.

【0047】図7は、上記電源スイッチオフ時の処理の
フローチャートを示した図であり、電源スイッチ20の
オフ操作が検出されると、ステップS11においてズー
ムレンズ103をワイド端の焦点距離fW の状態にす
る。ステップS12においてレンズ鏡筒1,2の輻輳角
を0°、すなわち、平行状態にリセットする。ステップ
S13にてフォーカスレンズ105A,105Bを∞合
焦位置に移動させる。その後、ステップS14で電源回
路21からの電力供給を遮断する。
FIG. 7 is a flowchart showing the processing when the power switch is off. When the power switch 20 is turned off, the zoom lens 103 is moved to the wide end focal length fW in step S11. To In step S12, the convergence angles of the lens barrels 1 and 2 are reset to 0 °, that is, the parallel state. In step S13, the focus lenses 105A and 105B are moved to the infinity in-focus position. After that, the power supply from the power supply circuit 21 is cut off in step S14.

【0048】上述のように本実施例の装置においては、
電源オフ時にレンズ鏡筒の回動位置が輻輳角0°の状態
に、フォーカスレンズはより遠い距離のものに対してピ
ントの合う∞合焦位置に、更に、ズームレンズがワイド
端にリセットされる。従って、電源をオンとし、再び撮
影を開始する際、上述のリセット状態で撮影が開始され
るので、後述するように融像可能範囲が広く、しかも、
視野の広い状態で観察することになり、今回の被写体の
状態が前回に撮影時のシーンと全く異なっていても、最
初にシーン全体が把握でき、疲労度も少なくなる。
As described above, in the apparatus of this embodiment,
When the power is turned off, the turning position of the lens barrel is set to a convergence angle of 0 °, the focus lens is reset to the infinity in-focus position for a far object, and the zoom lens is reset to the wide end. . Therefore, when the power is turned on and the photographing is started again, the photographing is started in the reset state described above.
Since the observation is performed with a wide field of view, even if the state of the subject this time is completely different from the scene at the time of the previous shooting, the entire scene can be grasped first and the degree of fatigue is reduced.

【0049】図8,9はそれぞれの焦点距離、輻輳角に
対する融像可能エリアを示した図である。人間の視線が
なす角度がどの範囲まで融像が可能かを実験より確認し
たところ、−2°(拡散視)〜+6°(輻輳視)の範囲
という結果が得られているが、上記図8,9は、上記の
結果に基づきそれぞれの撮影レンズ条件での融像可能エ
リアを算出して示したものである。
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the fusion-enabled area for each focal length and vergence angle. As a result of an experiment, the range of the angle formed by the line of sight of the human beings was confirmed. As a result, the range of -2 ° (diffused vision) to + 6 ° (converged vision) was obtained. , 9 are calculated fusion areas under each photographing lens condition based on the above results.

【0050】図8,9において共に焦点距離fは、より
短い方、すなわち、ワイド端側の方が融像可能エリアは
広いといえる。また、輻輳角4°の場合を示す図8のエ
リアよりも、輻輳角0°、すなわち、平行視の場合を示
す図9の融像可能エリアが広いといえる。上記第3実施
例の立体撮影装置においては、電源がオン状態になった
直後には、レンズ鏡筒の輻輳角が0°に、また、フォー
カシングレンズは無限遠合焦状態に、また、ズームレン
ズ焦点距離は短いワイド側にそれぞれリセットされてい
るので、視野が広く、融像範囲も非常に大きくなってい
ることが解る。
8 and 9, it can be said that the shorter the focal length f is, that is, the wider the fusion end area is, the wider the fusion possible area is. Further, it can be said that the fusion angle is 0 °, that is, the fusionable area in FIG. 9 showing the case of parallel viewing is wider than the area of FIG. 8 showing the case of convergence angle 4 °. In the stereoscopic photographing apparatus of the third embodiment, immediately after the power is turned on, the convergence angle of the lens barrel is 0 °, the focusing lens is in the infinity focusing state, and the zoom lens is Since the focal lengths are reset to the short and wide sides, respectively, it can be seen that the field of view is wide and the fusion range is very large.

【0051】(付記)上述の実施態様に基づいて、以下
に記載する立体撮影装置を提案することができる。すな
わち、 (1)ピント調節を行うためのフォーカスレンズと、上
記フォーカスレンズの位置を検出するためのセンサと、
焦点距離を検出するためのセンサとをそれぞれ具備する
一対の撮影光学系と、上記撮影光学系の光軸が交差する
方向に回動駆動するための駆動手段と、上記撮影光学系
の光軸の方向を検出する検出手段と、焦点距離とフォー
カスレンズ位置と被写体距離の関係を記憶したメモリ
と、それらのデータを演算するための演算部と、を備
え、電源スイッチをオフしたときは、上記一対の撮影光
学系の光軸のなす角および上記フォーカスレンズ位置を
所定のリセット位置に駆動してから電源がオフになるこ
とを特徴とした立体撮影装置。上記立体撮影装置によれ
ば、電源オフの状態で撮影光学系の輻輳角とフォーカス
レンズの位置が所定のリセット状態にあるので、再度、
電源スイッチをオンした使用開始時、観察者は適切な視
野範囲を観察することができる。
(Supplementary Note) Based on the above-described embodiment, the stereoscopic photographing device described below can be proposed. That is, (1) a focus lens for performing focus adjustment, a sensor for detecting the position of the focus lens,
A pair of photographing optical systems, each of which has a sensor for detecting a focal length, driving means for rotationally driving the optical axes of the photographing optical system in a direction intersecting with each other, and an optical axis of the photographing optical system. A pair of detecting means for detecting the direction, a memory for storing the relationship between the focal length, the focus lens position and the subject distance, and a calculation section for calculating the data are provided. The stereoscopic photographing device characterized in that the power is turned off after driving the angle formed by the optical axis of the photographing optical system and the focus lens position to a predetermined reset position. According to the stereoscopic imaging device, since the convergence angle of the imaging optical system and the position of the focus lens are in a predetermined reset state when the power is off,
At the start of use when the power switch is turned on, the observer can observe an appropriate visual field range.

【0052】(2)上記リセットの状態は、一対の光学
系がなす角度は0度であり、焦点距離はワイド側近傍と
したことを特徴とする付記(1)記載の立体撮影装置。
上記立体撮影装置によれば、電源オフのとき、一対の撮
影光学系の輻輳角を0°の状態、焦点距離をワイド端側
にリセットさせるので、再度、電源スイッチをオンした
使用開始時、観察者はより広い視野を融像範囲の広い状
態で立体像を観察することができる。
(2) In the reset state, the angle formed by the pair of optical systems is 0 degree, and the focal length is in the vicinity of the wide side.
According to the above-described stereoscopic photographing apparatus, when the power is off, the convergence angle of the pair of photographing optical systems is reset to 0 ° and the focal length is reset to the wide end side. A person can observe a stereoscopic image with a wider field of view and a wider fusion range.

【0053】(3)ピント調節を行うためのフォーカス
レンズと、上記フォーカスレンズの位置を検出するため
のセンサと、焦点距離を検出するためのセンサとをそれ
ぞれ具備する一対の光学系と、上記光学系の光軸が交差
する方向に回動駆動するための駆動手段と、上記光学系
の光軸の方向を検出する検出手段と、焦点距離とフォー
カスレンズ位置と被写体距離の関係を記憶したメモリ
と、それらのデータを演算するための演算部と、を備
え、上記フォーカスレンズの位置および焦点距離に対応
して、上記一対の光学系の2本の光軸のなす角度を変更
することを特徴とした立体撮影装置。上記立体撮影装置
によれば、撮影中は、常に、一対の撮影光学系の輻輳視
による注視点までの距離を合焦距離を一致させておくこ
とにより観察者の疲労を軽減することができ、また、注
視しようとする点に被写体が存在しないような場合で
も、上記注視点に対応する素早い輻輳角駆動を行うこと
ができる。
(3) A pair of optical systems each having a focus lens for focus adjustment, a sensor for detecting the position of the focus lens, and a sensor for detecting the focal length, and the optical system described above. Drive means for rotationally driving in a direction in which the optical axes of the system intersect, detection means for detecting the direction of the optical axis of the optical system, and memory for storing the relationship between the focal length, the focus lens position, and the subject distance. And an arithmetic unit for calculating those data, and changing the angle formed by the two optical axes of the pair of optical systems in accordance with the position and the focal length of the focus lens. A stereoscopic imaging device. According to the stereoscopic imaging device, during imaging, it is possible to reduce the fatigue of the observer by keeping the distance to the gazing point due to the vergence of the pair of imaging optical systems in agreement with the focusing distance, Further, even when the subject does not exist at the point of gaze, it is possible to perform the quick convergence angle drive corresponding to the gaze point.

【0054】(4)ピント調節を行うためのフォーカス
レンズと、上記フォーカスレンズの位置を検出するため
のセンサと、焦点距離を検出するためのセンサとをそれ
ぞれ具備する一対の光学系と、上記光学系の光軸が交差
する方向に回動に駆動するための駆動手段と、上記光学
系の光軸の方向を検出する検出手段と、焦点距離とフォ
ーカスレンズ位置と被写体距離の関係を記憶したメモリ
と、それらのデータを演算するための演算部と、を備
え、上記一対の光学系のなす角度および焦点距離に対応
して上記フォーカスレンズの位置を変更することを特徴
とした立体撮影装置。上記立体撮影装置によれば、一対
の撮影光学系の輻輳角を変更させながらその輻輳角に対
応する注視点にフォーカシングがなされ、常に、注視点
とピント位置が一致しており、疲労感が抑えられる。
(4) A pair of optical systems each having a focus lens for focus adjustment, a sensor for detecting the position of the focus lens, and a sensor for detecting the focal length, and the optical system described above. Driving means for rotationally driving the optical axis of the system, detection means for detecting the direction of the optical axis of the optical system, and memory for storing the relationship between the focal length, the focus lens position, and the subject distance. And a calculation unit for calculating those data, and changing the position of the focus lens according to the angle and the focal length formed by the pair of optical systems. According to the above-mentioned stereoscopic photographing device, focusing is performed on the gazing point corresponding to the convergence angle while changing the vergence angle of the pair of photographing optical systems, and the gazing point and the focus position are consistent with each other, and the feeling of fatigue is suppressed. To be

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の請求項1記載の立体撮影装置に
よれば、撮影中は、常に、撮影光学系の輻輳視による注
視点までの距離と合焦距離を一致させておくことにより
観察者の疲労を軽減することができ、また、注視しよう
とする点に被写体が存在しないような場合でも、上記注
視点に対応する素早い輻輳角駆動を行うことができる。
According to the stereoscopic photographing apparatus of the first aspect of the present invention, during photographing, the distance to the gazing point due to the converging vision of the photographing optical system and the focusing distance are always matched. The fatigue of the person can be reduced, and even if the subject does not exist at the point of gaze, quick convergence angle drive corresponding to the gaze point can be performed.

【0056】本発明の請求項2記載の立体撮影装置によ
れば、撮影光学系の輻輳角を変更させながらその輻輳角
に対応する注視点にフォーカシングがなされ、常に、注
視点とピント位置が一致しており、疲労感が抑えられ
る。
According to the stereoscopic photographing device of the second aspect of the present invention, focusing is performed on the gazing point corresponding to the vergence angle of the photographing optical system while changing the vergence angle of the photographing optical system, and the gazing point and the focus position are always consistent. I am able to suppress the feeling of fatigue.

【0057】本発明の請求項3記載の立体撮影装置によ
れば、電源オフの状態で撮影光学系の輻輳角とフォーカ
ス光学部材の位置が所定のリセット状態にあるので、再
度、電源スイッチをオンした使用開始時、観察者は適切
な視野範囲を観察することができる。
According to the stereoscopic photographing apparatus of the third aspect of the present invention, since the convergence angle of the photographing optical system and the position of the focus optical member are in a predetermined reset state when the power is off, the power switch is turned on again. At the beginning of use, the observer can observe an appropriate visual field range.

【0058】本発明の請求項4記載の立体撮影装置によ
れば、電源オフの状態で撮影光学系の輻輳角を0°の状
態とフォーカス光学部材の無限遠合焦位置にリセットし
ておき、再度、電源スイッチをオンした使用開始時、観
察者はより広い視野を融像範囲の大きい状態で観察でき
る。
According to the fourth aspect of the present invention, in the power-off state, the convergence angle of the photographing optical system is reset to 0 ° and the in-focus position of the focusing optical member. When the power switch is turned on again and the use is started, the observer can observe a wider field of view in a state where the fusion range is large.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す立体撮像装置のブロ
ック構成図。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a stereoscopic image pickup apparatus showing a first embodiment of the present invention.

【図2】上記図1の立体撮影装置に適用されるレンズ鏡
筒の縦断面図。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a lens barrel applied to the stereoscopic imaging apparatus of FIG.

【図3】上記図1の立体撮影装置のレンズ鏡筒がシャー
シに組み付けられた状態を示す模式配置図。
FIG. 3 is a schematic layout view showing a state in which a lens barrel of the stereoscopic imaging device of FIG. 1 is assembled in a chassis.

【図4】上記図1の立体撮影装置のレンズ鏡筒による撮
影状態の一例を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a photographing state by a lens barrel of the stereoscopic photographing device of FIG.

【図5】上記図1の立体撮影装置のメモリに書き込まれ
ているデータであって、ズームレンズの各焦点距離をパ
ラメータにしたときの被写体距離とフォーカスレンズ繰
り出し位置の関係を示す特性線図。
5 is a characteristic diagram showing the relationship between the subject distance and the focus lens extension position, which is the data written in the memory of the stereoscopic imaging apparatus of FIG. 1 and has each focal length of the zoom lens as a parameter.

【図6】上記図1の立体撮影装置のAFと輻輳角変更処
理のフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart of AF and convergence angle changing processing of the stereoscopic imaging apparatus of FIG.

【図7】本発明の第3実施例を示す立体撮影装置におけ
る電源スイッチオフ処理のフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart of a power switch-off process in the stereoscopic photographing apparatus showing the third embodiment of the present invention.

【図8】上記図7の立体撮影装置における融像可能エリ
アを説明するための輻輳角4°の場合の融像可能エリア
を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a fusible area in the case of a convergence angle of 4 ° for explaining the fusible area in the stereoscopic imaging apparatus of FIG. 7;

【図9】上記図7の立体撮影装置における融像可能エリ
アを説明するための輻輳角0°の場合の融像可能エリア
を示す図。
9 is a diagram showing a fusion possible area in the case of a convergence angle of 0 ° for explaining the fusion possible area in the stereoscopic imaging apparatus of FIG. 7;

【図10】従来の立体撮影装置における撮影状態の一例
を示す模式図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a photographing state in a conventional stereoscopic photographing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…………左レンズ鏡筒(一対の撮影光学系) 2…………右レンズ鏡筒(一対の撮影光学系) 9…………CPU(輻輳角制御手段、合焦制御手段、リ
セット制御手段) 18………輻輳角駆動モータ(輻輳角制御手段) 20………電源スイッチ 131……フォーカスモータ(合焦制御手段) 133……フォーカスレンズ位置センサ(フォーカス光
学部材の位置検出手段)
1 ………… Left lens barrel (a pair of photographing optical systems) 2 ………… Right lens barrel (a pair of photographing optical systems) 9 ………… CPU (convergence angle control means, focusing control means, reset) Control means) 18 ... Convergence angle drive motor (convergence angle control means) 20 ... Power switch 131 ... Focus motor (focus control means) 133 ... Focus lens position sensor (position detection means of focus optical member)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合
焦位置が実質的に一致するように自動的に制御される立
体撮影装置において、 合焦調節を行うためのフォーカス光学部材と、 フォーカス光学部材の位置を検出する位置検出手段と、 位置検出手段からの出力情報および撮影光学系固有の情
報に基づいて一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合
焦位置とが実質的に一致するように当該光軸がなす角度
を制御する輻輳角制御手段と、 を具備していることを特徴とする立体撮影装置。
1. A focusing optical member for performing focusing adjustment in a stereoscopic photographing apparatus automatically controlled so that a point where the optical axes of a pair of photographing optical systems intersect and a focusing position substantially coincide with each other. A position detecting means for detecting the position of the focus optical member, and a focus position and a point where the optical axes of the pair of photographing optical systems intersect based on the output information from the position detecting means and the information peculiar to the photographing optical system. A stereoscopic imaging apparatus comprising: a convergence angle control unit that controls an angle formed by the optical axes so as to substantially coincide with each other.
【請求項2】一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合
焦位置が実質的に一致するように自動的に制御される立
体撮影装置において、 合焦調節を行うためのフォーカス光学部材と、 一対の撮影光学系の光軸のなす角度および撮影光学系固
有の情報に基づいて上記光軸が交差する点と合焦位置と
が実質的に一致するようにフォーカス光学部材の位置を
制御する合焦制御手段と、 を具備していることを特徴とする立体撮影装置。
2. A focus optical member for performing focus adjustment in a stereoscopic photographing apparatus automatically controlled so that a point where the optical axes of a pair of photographing optical systems intersect and a focusing position substantially coincide with each other. And the position of the focus optical member is controlled so that the point where the optical axes intersect and the in-focus position substantially match based on the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems and the information unique to the photographing optical system. A stereoscopic image pickup apparatus comprising:
【請求項3】一対の撮影光学系の光軸が交差する点と合
焦位置が実質的に一致するように自動的に制御される立
体撮影装置において、 合焦調節を行うためのフォーカス光学部材と、 電源スイッチと、 上記電源スイッチがオフされたとき、一対の撮影光学系
の光軸のなす角度およびフォーカス光学部材の位置を所
定のリセット状態にした後、装置への電源供給を遮断す
るリセット制御手段と、 を具備していることを特徴とする立体撮影装置。
3. A focus optical member for performing focus adjustment in a stereoscopic photographing apparatus automatically controlled so that a point where the optical axes of a pair of photographing optical systems intersect and a focusing position substantially coincide with each other. And a power switch, and when the power switch is turned off, the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems and the position of the focus optical member are reset to a predetermined reset state, and then a reset for cutting off the power supply to the apparatus is performed. A stereoscopic imaging apparatus comprising: a control unit.
【請求項4】上記リセット状態では一対の撮影光学系の
光軸のなす角度が実質的に0度であり、フォーカス光学
部材の位置が無限遠合焦位置に、一対の撮影光学系の焦
点距離が最短近傍となるように設定される請求項3記載
の立体撮影装置。
4. In the reset state, the angle formed by the optical axes of the pair of photographing optical systems is substantially 0 degrees, and the position of the focus optical member is at the infinity in-focus position. The stereoscopic imaging device according to claim 3, wherein is set to be the shortest distance.
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