JPH10145656A - 複眼撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の撮像光学系で視差がほとんど生じない
複眼撮像装置を得る。 【解決手段】 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の物体
側主点Ａ、Ｂを虚像位置Ｓ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の物体側主点が一致してい
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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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１６、図１７はこの問題を
説明するための図であり、図１６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
７（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１７（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１７（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。

【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１８、図１９はこの問題を説明
するための図で、図１８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１９（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１９（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１９（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。

【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。

【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。

【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、各物体側主点
の虚像位置が略一致するように配置されている。

【０００８】また、請求項２の発明のように、上記複数
の撮像手段の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。

【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、各々の物体側主点が略一致する第１
の位置と、各々の物体側主点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。

【００１０】また、請求項４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。

【００１１】また、請求項５の発明のように、上記光路
変更手段は、各撮像光学手段の対物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。

【００１２】また、請求項６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垂直方向に反射または屈
折させるようにしてもよい。

【００１３】請求項７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、各撮像光学手段の物体側主点が
略一致するように配置されている。

【００１４】また、請求項８の発明のように、上記複数
の撮像光学手段を、各撮像光学手段の物体側主点が略一
致する第１の位置と、上記物体側主点が所定距離離れて
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。

【００１５】また、請求項９の発明のように、上記各撮
像光学手段の物体側主点は、対物レンズと上記撮像素子
の後端とで挟まれた領域以外に存在するようにしてもよ
い。

【００１６】また、請求項１０の発明のように、上記複
数の撮像光学手段が上記第１の位置に配置された状態で
各撮像光学手段によって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。

【００１７】また、請求項１１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。

【００１８】

【作用】請求項１の発明によれば、複数の撮像光学手段
を各々の物体側主点の虚像位置が略一致するように配置
することによって、複数の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ようにすることができ
る。

【００１９】また、請求項７の発明によれば、複数の撮
像光学手段の物体側主点が一致するように配置すること
により、各撮像光学手段の撮影位置の違いによる被写体
変化をほとんど無くすことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第６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
１および５２はそれぞれ撮影レンズである。５１ａ、５
２ａはピント（フォーカス）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５１、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、５２の前面に配置
され、被写体光束を撮影レンズ５１、５２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。

【００２１】また図中Ａ、Ｂはそれぞれ前記撮影レンズ
５１、５２の物体側主点の位置を示し、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Ｓ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の物体側主点Ａ、Ｂの対
称位置即ち虚像位置を示している。つまり図１の状態で
は、反射ミラー５９、６０によって撮影レンズ５１、５
２はそれぞれ撮影レンズ５１、５２の物体側主点Ａ、Ｂ
を虚像位置Ｓ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の物体側主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。

【００２２】図１に戻って、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。６３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。

【００２３】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は撮影レンズ５１、５２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５７、５８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。１０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。１
１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。

【００２４】図２は鏡筒５３、５４をそれぞれ前記軸５
５、５６を中心に回動させた時の状態を示す図である。
図からわかるように図２の状態では撮影レンズ５１、５
２の撮影光束Ｃ、Ｄは前記反射ミラー５９、６０と干渉
しない。従って、撮影レンズ５１、５２の物体側主点
Ａ、Ｂは所定距離離れているので撮影レンズ５１、５２
で撮影された画像には前述したような視差が生じる。

【００２５】ここでパノラマ撮影モードにおける画像合
成の原理を図３を用いて説明する。同図において、ａ、
ｂは互いの物体側主点がＡ点で一致した撮像光学系であ
る。またｅ、ｆ、ｇ、ｈは球状の被写体である。一般に
撮影レンズによって結像される像は物体側主点の位置か
ら被写体を見た場合の像と一致することが知られてい
る。従って、図３の状態で撮像光学系ａ、ｂによって撮
影されたそれぞれ画像には視点位置の違いが生じないの
で、撮像光学系ａ、ｂで被写体ｅ、ｆ、ｇ、ｈを撮影す
るとそれぞれ図４（ａ）、（ｂ）のようになる。そして
撮像光学系ａ、ｂ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４（ｃ）のように図４（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が可能である。なお、以
降上記画像合成のことをパノラマ合成と記す。

【００２６】一方、図２の複眼カメラ部の状態は立体撮
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、それぞれの物体側主点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
観察者の左目だけに、また被写体を右側から撮影した画
像を観察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。

【００２７】次に動作を説明する。図５は図１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１または図２の状態にする。

【００２８】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、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の検出に応じてピントレンズ５１ａ、５２ａを
移動させてピント（フォーカス）調節が行われる（Ｓ１
０３）。次にＳ１０２で決定された絞り値およびシャッ
タ速度で撮像素子５７、５８へ露光が行われる（Ｓ１０
４）。撮像素子５７、５８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）。

【００２９】パノラマ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、１つの連続
した映像信号に合成する前に台形歪みを補正する。

【００３０】ここで台形歪みについて説明する。図６は
図１の各撮像光学系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影レンズ５１、５２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の撮影レンズ５１、５２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鏡筒５３、５４を回
動させているからである。従って、撮影レンズ２０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、
撮影レンズ５１、５２で撮影された画像が、図１で示し
た撮影レンズ５１、５２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。

【００３１】図５に戻って、信号処理部８では台形歪み
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
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４（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。

【００３２】また、立体撮影モードの場合は、信号処理
部８は、撮像素子５７、５８で得られた得られたそれぞ
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。

【００３３】本実施の形態によれば以下の効果が得られ
る。 （１）撮影レンズに入射する撮影光束の方向変更を反射
ミラーで行っているので、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、ピント（フォーカス）レンズ、撮像素子を固定する
鏡筒を回動するだけでよいので、機構が簡単である。

【００３４】（第２の実施の形態）図７、図８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
７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、２１、２２、２３は撮影レンズ、２
１ａ、２２ａ、２３ａ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。２４、２５、２６は撮像素子、２７、２８、
２９は反射ミラーである。３０、３１、３２はそれぞれ
上記撮影レンズ２１、２２、２３、撮像素子２４、２
５、２６及び反射ミラー２７、２８、２９を固定してい
る鏡筒である。なお鏡筒３０、３２はそれぞれ鏡筒３１
に回転軸３３、３４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２１、２２、２３
の入射瞳と光軸との交点で、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′は物体側
主点のそれぞれ反射ミラー２７、２８、２９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。

【００３５】図８（ａ）、（ｂ）は図７の複眼カメラ部
を矢印Ｄの方向から見た図である。図８（ａ）、（ｂ）
において、Ｅ、Ｆ、Ｇはそれぞれ撮影レンズ２１、２
２、２３の撮影光束を示している。図８（ａ）の状態は
立体撮影モードの状態を示し、各撮影レンズ２１、２
２、２３の物体側主点の虚像位置が一致していない。図
８（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３０、３
１、３２はそれぞれ軸３３、３４を中心に回動して、そ
れぞれの撮影レンズ２１、２３の物体側主点の虚像位置
Ａ′、Ｃ′は撮影レンズ２２の物体側主点の虚像位置
Ｂ′で１点に一致しており、各鏡筒で撮影されたそれぞ
れの画像には視差を生じないので、パノラマ合成が可能
である。なお、動作等については第１の実施の形態とほ
ぼ同じなので説明は省略する。

【００３６】本実施の形態では以下の効果がある。 （１）対物レンズに入射する撮影光束の方向変更を反射
ミラーで行っているので、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。

【００３７】（第３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あ
る。図９において４１、４２は撮影レンズである。４１
ａ、４２ａ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。
４３、４４は撮像素子、４５、４６は反射ミラーであ
る。４７、４８はそれぞれ撮影レンズ４１、４２、ピン
ト調整レンズ４１ａ、４２ａ、撮像素子４３、４４、反
射ミラー４５、４６を保持する鏡筒で、それぞれ軸４７
ａ、４８ａ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４１、４
２の物体側主点で、Ａ′、Ｂ′はそれぞれ反射ミラー４
５、４６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。

【００３８】図１０（ａ）、（ｂ）は図９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１０（ａ）の状態では、撮影レンズ４１、４２
の撮影光束は略平行となっていて、それぞれの物体側主
点の虚像位置Ａ′、Ｂ′は所定の距離離れている。第６
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１０（ｂ）は図１０（ａ）
の状態から鏡筒４７、４８を軸４７ａ、４８ａ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
４１、４２のそれぞれの物体側主点の虚像位置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４３、４４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。

【００３９】このように本実施の形態では、上記のよう
に撮影光束の方向変更を反射ミラーで行っているので、
構成が簡単であるという効果がある。

【００４０】なお、第１〜３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なく、例えば図１１のよ
うなプリズム１２０、１２１を用いても良い。図１１は
図１の第１の実施の形態にプリズム１２０、１２１を用
いた場合を示す。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。
また光路変更手段として内視鏡等に用いられている光フ
ァイバーを用いても良い。

【００４１】（第４の実施の形態）図１２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。図１
２において、１、２は撮影光学系、１ａ、２ａはそれぞ
れ撮影光学系１、２の物体側主点の位置を示している。
なお、以降では、撮影光学系１と撮像素子３と総称して
撮像光学系Ｌと記し、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。この撮像光学系Ｌ
および撮像光学系Ｒは、それぞれＡ、Ｂを中心に回動可
能になっている。また図中Ｃ、Ｄはそれぞれの撮像光学
系Ｌ、Ｒの撮影範囲を示している。６１、６２はそれぞ
れ撮像光学系Ｌ、撮像光学系Ｒを回動中心Ａ、Ｂを中心
に回動させる鏡筒駆動部である。６３、５〜１１は図１
と対応するので説明を省略する。

【００４２】ここで図１２の撮像光学系Ｌ、Ｒは立体撮
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、それぞれの物体側視点１ａ、２ａの位
置も異なっている。また図１３はパノラマ撮影モードに
おける撮像光学系Ｌ、Ｒの状態を示している。同図にお
いてｅ、ｆ、ｇ、ｈは球状の被写体である。同図からわ
かるようにパノラマ撮影モードでは撮像光学系Ｌ、Ｒは
互いに平行な状態からそれぞれ回転中心Ａ、Ｂを中心に
回動され、互いの物体側主点の位置が一致するようにな
っている。

【００４３】一般に撮影レンズによって結像される像は
物体側主点の位置から被写体を見た場合の像と一致する
ことが知られている。従って、図１３の状態で撮像光学
系Ｌ、Ｒによって撮影されたそれぞれの画像には視点位
置の違いが生じないので、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４（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４（ｃ）のように図４（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が可能である。

【００４４】次に動作については、前述した図５のフロ
ーチャートに従って行われる。なお、本実施の形態にお
ける台形歪みは、図１４からわかるように、撮像光学系
Ｌ、Ｒと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１３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から生じる
ものである。そして信号処理部８で、図４（ｃ）のよう
な１つの横長の映像信号が生成されて、メモリ９に記録
される。またモニタ１１で再生可能となる。

【００４５】なお本実施の形態では撮像光学系は２つで
あったが、２つ以上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ように構
成されていれば良い。

【００４６】（第５の実施の形態）また撮像光学系Ｌ、
Ｒの物体側主点は撮像素子の後方にあっても良い。図１
５（ａ）、（ｂ）は撮像光学系Ｌ、Ｒの物体側主点は撮
像素子の後方に存在する場合の撮像光学系Ｌ、Ｒの動作
を示す図である。図１５（ａ）は立体撮影モード時の撮
像光学系Ｌ、Ｒの状態を示し、それぞれ光学系の光軸は
平行である。そしてパノラマ撮影モードでは図１５
（ｂ）のように撮像光学系Ｌ、Ｒを回転中心Ａ、Ｂを中
心に回動してそれぞれの物体側主点を一致させている。
この場合、撮影レンズの対物レンズを大きくできるの
で、より口径比の大きいレンズやよりワイドな撮影レン
ズに対応可能であるという効果がある。

【００４７】（第６の実施の形態）また信号処理部８に
おいて、パノラマ撮影モードで撮影された２つの画像は
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、各画像の
オーバーラップ部の対応点を求める必要がないので、次
の効果がある。 （１）信号処理部８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
近づけることができるので、よりワイドなパノラマ画像
を得ることが可能となる。

【００４８】

【発明の効果】求項１の発明によれば、複数の撮像光学
手段の物体側主点の虚像位置が略一致するように配置す
ることによって、複数の撮像光学部によって得られる画
像に視差がほとんど生じないという効果がある。

【００４９】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、各撮像光学手段の物体側主点の虚像
位置を一致させることができるという効果がある。

【００５０】請求項３の発明によれば、各撮像光学手段
を、上記光路変更手段によって生じた物体側主点の虚像
位置が略一致する第１の位置と、上記虚像位置が所定の
距離離れた第２の位置とに移動可能にすることによっ
て、上記第１の位置にあるときはパノラマ画像を、また
上記第２の位置にあるときは撮影された各画像の撮影位
置の違いによる被写体変化、いわゆる視差を利用した立
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
になるといった効果がある。

【００５１】請求項４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物体側主点の虚像位置を一致さ
せることができるという効果がある。

【００５２】請求項５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。

【００５３】請求項６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物体側主点の虚像位置を一
致させて配置できるという効果がある。

【００５４】また、請求項７の発明によれば、複数の撮
像光学手段を、それぞれの物体側主点が略一致するよう
に配置することによって、撮影された各映像に視点位置
の違いが存在しないので、それらの映像の合成が容易に
できるという効果がある。

【００５５】請求項８の発明によれば、各撮像光学手段
を、物体側主点が略一致する第１の位置と、物体側主点
が所定の距離離れた状態にある第２の位置とに移動可能
にすることによって、上記第１の位置にあるときはパノ
ラマ画像を、上記第２の位置にあるときは撮影された各
画像の視差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であるという効果がある。

【００５６】請求項９の発明によれば、各撮像光学手段
の物体側主点が対物レンズと撮像素子の後端とで挟まれ
た領域以外に存在する様にすることにより、各撮像光学
手段を回動させる等の簡単な機構により各物体側主点を
容易に一致させることができるという効果がある。

【００５７】請求項１０の発明によれば、各撮像光学手
段より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。

【００５８】請求項１１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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】複眼カメラ部の動作状態を示す構成図である。

【図３】パノラマ撮影時の被写体とカメラとの関係を示
す構成図である。

【図４】図３の状態で撮影された画像と合成後の画像を
示す構成図である。

【図５】撮影動作を示すフローチャートである。

【図６】台形歪みを説明する構成図である。

【図７】第２の実施の形態を示す構成図である。

【図８】鏡筒の駆動状態を示す構成図である。

【図９】第３の実施の形態を示す構成図である。

【図１０】鏡筒の駆動状態を示す構成図である。

【図１１】光路変更手段にプリズムを用いた場合の構成
図である。

【図１２】第４の実施の形態を示す構成図である。

【図１３】撮像光学系の動作状態を示す構成図である。

【図１４】台形歪みを説明するための構成図である。

【図１５】第５の実施の形態を示す構成図である。

【図１６】被写体と視点の位置との関係を示した構成図
である。

【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。

【図１８】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。

【図１９】図１８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。

【符号の説明】

１、２ 撮影光学系 １ａ、２ａ 物体側主点 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 １２０、１２１ プリズム ２１、２２、２３ 撮影レンズ ２４、２５、２６ 撮像素子 ２７、２８、２９ 反射ミラー ３０、３１、３２ 鏡筒 ４１、４２ 撮影レンズ ４３、４４ 撮像素子 ４５、４６ 反射ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 基博 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

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【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、各物体側主点の虚像位置が
   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。
2. 【請求項２】 上記複数の撮像手段の撮影光束の進行方
   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。
3. 【請求項３】 上記複数の撮像光学手段を、各々の物体
   側主点が略一致する第１の位置と、各々の物体側主点が
   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１記載の複眼撮像装
   置。
4. 【請求項４】 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。
5. 【請求項５】 上記光路変更手段は、各撮像光学手段の
   対物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。
6. 【請求項６】 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
   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。
7. 【請求項７】 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、各撮像光学手段の物体側主
   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。
8. 【請求項８】 上記複数の撮像光学手段を、各撮像光学
   手段の物体側主点が略一致する第１の位置と、上記物体
   側主点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７記載の複眼
   撮像装置。
9. 【請求項９】 上記各撮像光学手段の物体側主点は、対
   物レンズと上記撮像素子の後端とで挟まれた領域以外に
   存在することを特徴とする請求項７記載の複眼撮像装
   置。
10. 【請求項１０】 上記複数の撮像光学手段が上記第１の
    位置に配置された状態で各撮像光学手段によって撮影さ
    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
    または８記載の複眼撮像装置。
11. 【請求項１１】 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１０記載の複眼撮像装置。