JPH0829895A

JPH0829895A - 複眼撮像系

Info

Publication number: JPH0829895A
Application number: JP16015194A
Authority: JP
Inventors: Tsunefumi Tanaka; 常文田中; Makoto Sekida; 誠関田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の撮影光学系に対する露光調整を的確且
つ容易に行い得る複眼撮像系を提供する。【構成】複数の撮影系を用いて、視差を有する複数の
画像を得るようになっている。各撮影系は、撮影光学系
１ａ，１ｂとその撮影光学系１ａ，１ｂに対する絞り機
構４ａ，４ｂとを備え、少なくとも１つの撮影光学系１
ａ（１ｂ）から得られる画像の適正露光値を決定するた
めの手段５を有し、その適正露光値を得るための絞り口
径となるように複数の絞り機構４ａ，４ｂを、同時に同
一の制御を行うようにしたものである。特に、複数の撮
影光学系１ａ，１ｂから得られる画像の適正露光値を比
較し、その比較結果から１つの露光値を決定するように
したものである。

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，スチルビデオカメラ等における所謂、複眼撮像系
に関し、特にその複眼撮像系を構成する撮像系の絞り制
御及びその構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、複数の撮像系を有する複眼撮像系
として、例えば３Ｄ（３次元）撮影やパノラマ撮影が可
能な種々の複眼撮像系が提案されている。この種の複眼
撮像系では、通常、同一仕様の２つの撮影レンズが平行
もしくは一定の輻輳角を有するように左右に並置され
る。そして、左右の撮像系にて同時に撮影された２つの
画像は、例えば光電変換素子を有するカメラの場合で
は、所定の画像処理回路にて合成処理され、その後、１
つの合成画像を得るように構成されている。また、銀塩
カメラの場合においては、撮影された２つの画像をステ
レオ視手段を用いて立体視し得るようになっている。

【０００３】ところで、従来の複眼撮像系において、２
つの撮像系の各々に絞りとその調整機能とを有し、それ
らが独立して別個に制御されることから、左右の画像に
光量差が生じ、そのままでは立体視の際に極めて見ずら
くなる。そこで、例えば特開昭６３−９９６９３号公報
によれば、左右の輝度信号が同等になるように絞り制御
を行い、色差信号に基づいてホワイトバランスが実質的
に同一になるように信号処理を行い得る立体像撮像装置
が開示されている。

【０００４】また、特開平１−１７７９５号公報により
開示された立体カメラのアイリス調整装置では、一方の
カメラの画像信号からそれに対応する側の絞り調整機能
を制御し、他方の画像信号との差分を補正するようにそ
の他方の絞り調整を行い得るように構成されている。

【０００５】図５は、そのような従来の絞り制御もしく
は調整を行うための要部構成を示しているが、図におい
て、１ｅ，１ｆは左右両眼に対応する撮影光学系であ
り、それぞれ絞り機構４ｅ，４ｆを有している。２ｅ，
２ｆはそれぞれの撮影光学系１ｅ，１ｆが形成する像を
撮像するための撮像素子であり、例えばＣＣＤのような
光電変換素子により構成することができる。３ｅ，３ｆ
は撮像素子２ｅ，２ｆのそれぞれ出力信号を、輝度信号
及び色差信号から成る画像信号に変換するための信号処
理回路である。

【０００６】また、５は画像の輝度信号を評価するため
の処理回路であり、この処理回路５は、適正な露出値と
なるように例えば電磁モータ等で成る一方の絞り駆動手
段６を作動し、絞り機構４ｅの開口径を変化させる。そ
して処理回路５は、再度、露出値を評価し、その評価結
果に基づいて他方の絞り駆動手段６ｆを作動させ、これ
により左右の撮影光学系１ｅ，１ｆが同一の露光量とな
るように絞り機構４ｆを開閉制御するというものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た例の従来の複眼撮像系において、被写体の輝度変化に
応じた露光調整をしようとする場合、画像信号を処理す
るタイムラグと絞り機構を駆動するタイムラグが生じ
て、結局、左右の撮影光学系における光量差を完全に除
去することが困難であった。

【０００８】本発明はかかる実情に鑑み、複数の撮影光
学系に対する露光調整を的確且つ容易に行い得る複眼撮
像系を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像系は、
複数の撮影系を用いて、視差を有する複数の画像を得る
ようになっているが、特に、各撮影系は、撮影光学系と
その撮影光学系に対する絞り機構とを備え、少なくとも
１つの撮影光学系から得られる画像の適正露光値を決定
するための手段を有し、その適正露光値を得るための絞
り口径となるように複数の前記絞り機構を、同時に同一
の制御を行うようにしたものである。

【００１０】本発明の複眼撮像系において、複数の前記
撮影光学系から得られる画像の適正露光値を比較し、そ
の比較結果から１つの露光値を決定するための手段を有
し、複数の前記絞り機構を、同時に同一の制御を行うよ
うにしたものである。

【００１１】本発明の複眼撮像系において、複数の前記
撮影光学系に対する適正露光値を比較し、それらの平均
値の露光値となるように複数の前記絞り機構を、同時に
同一の制御を行うようにしたものである。

【００１２】本発明の複眼撮像系において、複数の前記
撮影光学系に対する適正露光値を比較し、それらの差が
予め設定された基準値以下である場合に、それらの平均
値の露光値となるように複数の前記絞り機構を同時に同
一の制御を行うようにしたものである。

【００１３】本発明の複眼撮像系において、前記各撮影
光学系のそれぞれ絞り機構は、単一の駆動手段によって
駆動されるようにしたものである。

【００１４】本発明の複眼撮像系において、前記各撮影
光学系のそれぞれ絞り機構は、相互に連動して単一の駆
動手段によって駆動されるようにしたものである。

【００１５】本発明の複眼撮像系において、前記各撮影
光学系のそれぞれ絞り機構は、連結された部材により構
成・駆動されるようにしたものである。

【００１６】

【作用】先ず、本発明によれば、少なくとも１つの前記
撮影光学系から得られる画像の適正露光値を決定するた
めの手段を有し、その適正露光値を得るための絞り口径
となるように複数の前記絞り機構を、同時に同一の制御
する。ところで、複数の撮影光学系から得られる画像で
は、被写体が同一であっても視差を有するため、照明状
態が相違する場合が多く、その場合にはそれぞれの画像
に対する適正露光値は異なったものとなる。個々の画像
毎に見れば、そのような露光値で十分であるが、それら
の画像を同時に立体視する場合には、特に各画像におけ
る背景部分が異なる明るさとなるため、その立体画像は
不自然な見え方になってしまう。

【００１７】本発明による複眼撮像系においては、単一
の絞りによって撮影するのと実質的に同等な撮影が行わ
れ、これにより極めて自然な立体画像を得ることができ
る。また、複数の絞り機構を同時に制御することによ
り、複数の撮影光学系（或いは左右の撮影光学系）の差
をなくし、それら（或いは両者）を整合させることがで
きる。

【００１８】また、本発明によれば、複数の撮影光学系
から得られた適正露光値の比較結果から１つの露光値を
決定して、複数の絞り機構を同時に同一の制御を行うこ
とにより、露光量の適正さを判定することができる。

【００１９】更に、本発明によれば、複数の撮影光学系
に対する適正露光値の平均値となるように複数の絞り機
構を、同時に同一の制御を行うことにより、光量判定の
精度を補償することができる上、更に照明条件の平均化
を図ることも可能である。

【００２０】また、本発明によれば、複数の撮影光学系
に対する適正露光値の差が、基準値以下である場合に、
それらの平均値の露光値となるように複数の絞り機構を
同時に同一の制御を行うことにより、異常又は特殊撮影
条件の判別やそれらの回避が可能となる。

【００２１】また、本発明によれば、各撮影光学系のそ
れぞれ絞り機構は、単一の駆動手段によって駆動される
ようにしたことにより、特に絞り機構の駆動系まわりの
機械的な差異を除去することができる。つまり、複数の
撮影光学系に対して絞り駆動手段が別々に配設されてい
る場合、それらの駆動系の機械的な差異に起因して微小
な特性の相違やバックラッシュによる露出差が生じてし
まう。本発明では上記のように単一の駆動手段を用いる
ことにより、そのような欠点を回避することができる。

【００２２】また、本発明によれば、各撮影光学系のそ
れぞれ絞り機構は、相互に連動して単一の駆動手段によ
って駆動されるようにしたことにより、絞り機構自体の
機械的な差異や特性差、或いはバックラッシュを排除
し、この場合においても上述した欠点を回避することが
できる。

【００２３】そして、本発明によれば、各撮影光学系の
それぞれ絞り機構は、連結された部材により構成され駆
動されるようにしたことにより、複数の撮像系を一体の
構成とするこの種の系において、露出値のアンバランス
を回避することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図１〜図４に基づき、本発明による複
眼撮像系の好適な実施例を説明する。図１は、本発明の
複眼撮像系における要部構成を示している。図におい
て、１ａ，１ｂは左右両眼に対応する撮影光学系であ
り、それぞれ絞り機構４ａ，４ｂを有している。２ａ，
２ｂはそれぞれの撮影光学系１ａ，１ｂによって結像さ
れた被写体像を光電変換するための撮像素子であり、こ
れらの撮像素子２ａ，２ｂの出力信号は、信号処理回路
３ａ，３ｂによって画像信号に変換される。

【００２５】また、５は信号処理回路３ａ，３ｂによっ
て信号化された画像の輝度信号を評価するための処理回
路であり、この処理回路５は、適正な露出値を算出し、
絞り駆動手段６に対して駆動信号を送出する。絞り駆動
手段６は、絞り機構４ａ，４ｂを作動させて、適正な露
出値となるように閉ループ処理を行う。このように単一
の絞り駆動手段６を用いて、絞り機構４ａ，４ｂを作動
させる構成となっている。

【００２６】ここで図２は、本発明の複眼撮像系におけ
る別の要部構成を示している。この図示例による基本構
成は、図１に示したものとほぼ同一であるが、特に、単
一の絞り機構４は、左右の撮影光学系１ａ，１ｂに対し
て共通の部材として構成されている。

【００２７】この絞り機構４は、図３に示したように、
それぞれが例えば五角形の開口部を有する絞り部材４
１，４２により構成される（図３（Ａ））。これらの絞
り部材４１，４２は、相互に連結構成され、各撮影光学
系１ａ，１ｂの光軸に対して垂直になるように重ねて配
置される（図３（Ｂ））。そして、図３（Ｃ）において
矢印の方向に移動させることにより、２つの撮影光学系
１ａ，１ｂの絞り口径を同時に同一口径となるように制
御することができる。

【００２８】次に、本発明による複眼撮像系の作用を説
明する。先ず、撮像が開始されると複数の撮像系、ここ
では撮影光学系１ａ，１ｂに対応する２つの撮像系
（ａ，ｂ）のそれぞれ画像信号に基づいて輝度信号が生
成される。それらの輝度信号レベルから最適な輝度レベ
ルになるように、各々の露出補正値ΔＥＶａ及びΔＥＶ
ｂを算出する。更に、それらの差分εを算出する。これ
を予め設定された判定量ε₀と比較し、その差分εが判
定量ε₀よりも小さければ、露出補正段数の平均値
（（ΔＥＶａ＋ΔＥＶｂ）／２）を系の露出補正段数と
して、絞り駆動手段６に対して駆動命令及び駆動量を送
出する。

【００２９】この駆動命令に従って絞り機構４に通電さ
れ、或いはその通電量が変化することにより、撮像系
（ａ，ｂ）の開口が適正になるように変化する。被写体
輝度は通常時間的に変化するから、以上の処理手順が繰
り返し実行される。なお、上述した処理、即ち各構成部
材の作動は、図示されていない制御装置の制御により所
定のシーケンスに従って順次遂行されるようになってい
る。

【００３０】以上の説明においては、露出補正段数を平
均値から求めているが、いずれか一方の露出補正値をそ
のまま使用しても良く、またそのような平均値によら
ず、他の算出方法により求めることもできる。また輝度
信号から露出段数を算出しているが、信号処理の途中段
階の等価な情報を使用しても良い。更に、判定量ε₀よ
りも左右の差分が大きい場合であっても、露光量の平均
値を使用してもよいし、また低輝度側もしくは高輝度側
の一方の露出値を左右両撮影系の露出値とする処理を行
うこともできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来複数画像の個々の露光値が適正になるように別々に補
正を行っていたのに対して、本発明の複眼撮像系におい
ては、立体画像を観察する際に最適となるように左右の
視差画像の明るさが同一に保持され、自然な立体視を実
現することができる。また、左右の画像の明るさが時間
的に常に一定に維持されると共に、左右の機構の機械的
な差異やバックラッシュ等の誤差要因の発生を防止する
ことが可能になり、その結果、撮影された立体画像を観
察する際の目の疲労度を格段に軽減することができる等
の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による複眼撮像系の実施例における要部
構成を示す図である。

【図２】本発明による複眼撮像系における別の要部構成
を示す図である。

【図３】本発明による複眼撮像系に係る複数の撮影光学
系において共通使用される絞り機構の構成例及びその作
用を示す図である。

【図４】本発明の複眼撮像系の実施例における作用を示
すフローチャートである。

【図５】従来の複眼撮像系の要部構成を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ撮影光学系２ａ，２ｂ撮像素子３ａ，３ｂ信号処理回路４絞り機構４ａ，４ｂ絞り機構５処理回路６絞り駆動手段４１，４２絞り部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の撮影系を用いて、視差を有する複
数の画像を得る複眼撮像系において、各撮影系は、撮影光学系とその撮影光学系に対する絞り
機構とを備え、少なくとも１つの前記撮影光学系から得
られる画像の適正露光値を決定するための手段を有し、
その適正露光値を得るための絞り口径となるように複数
の前記絞り機構を、同時に同一の制御を行うようにした
ことを特徴とする複眼撮像系。
【請求項２】複数の前記撮影光学系から得られる画像
の適正露光値を比較し、その比較結果から１つの露光値
を決定するための手段を有し、複数の前記絞り機構を、
同時に同一の制御を行うようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の複眼撮像系。
【請求項３】複数の前記撮影光学系に対する適正露光
値を比較し、それらの平均値の露光値となるように複数
の前記絞り機構を、同時に同一の制御を行うようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の複眼撮像系。
【請求項４】複数の前記撮影光学系に対する適正露光
値を比較し、それらの差が予め設定された基準値以下で
ある場合に、それらの平均値の露光値となるように複数
の前記絞り機構を、同時に同一の制御を行うようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の複眼撮像系。
【請求項５】前記各撮影光学系のそれぞれ絞り機構
は、単一の駆動手段によって駆動されるようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の複眼撮像系。
【請求項６】前記各撮影光学系のそれぞれ絞り機構
は、相互に連動して単一の駆動手段によって駆動される
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の複眼撮像
系。
【請求項７】前記各撮影光学系のそれぞれ絞り機構
は、連結された部材により構成・駆動されるようにした
ことを特徴とする請求項６に記載の複眼撮像系。