JPH11133484A - 複眼撮像装置 - Google Patents

複眼撮像装置

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JPH11133484A
JPH11133484A JP9296625A JP29662597A JPH11133484A JP H11133484 A JPH11133484 A JP H11133484A JP 9296625 A JP9296625 A JP 9296625A JP 29662597 A JP29662597 A JP 29662597A JP H11133484 A JPH11133484 A JP H11133484A
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mode
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Kotaro Yano
光太郎 矢野
Katsumi Iijima
克己 飯島
Sunao Kurahashi
直 倉橋
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体撮影モード及びパノラマ撮影モードを選
択できる複眼カメラで、撮影モードに応じた撮影範囲を
確認できる光学ファインダを設ける。 【解決手段】 立体撮影モードでは、右撮像系10R及
び左撮像系10Lを正面に向け、パノラマ撮影モードで
は、右撮像系10R及び左撮像系10Lを互いに向き合
わせる。撮像系10R,10Lの間の反射ミラー12
R,12Lにより、一部重なった範囲を撮影する。ファ
インダ光学系16には、ファインダ番率変更装置18に
より光軸に沿って移動する変倍レンズを設け、アスペク
ト比変更装置20にほよりアスペクト比を変更できる視
野マスクを設ける。撮影モードに応じて光学ファインダ
の倍率を変更し、視野マスクのアスペクト比を変更す
る。

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
学系を有する複眼撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願の出願人は先に、複数の撮像系を
有し、各撮像系の鏡筒をカメラ本体に対して回動可能に
して、立体撮影とパノラマ撮影の2つの撮影モードを選
択可能とした複眼カメラを提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の複眼カメラで
は、立体撮影とパノラマ撮影の2つの撮影モードで被写
体をファインダで適切に確認できるようになっていなか
った。
【0004】本発明は、立体撮影とパノラマ撮影の2つ
の撮影モードでの被写体を適切に確認できるファインダ
を有する複眼撮像装置を提示することを目的とする。
【0005】本発明はまた、撮影する画像とファインダ
によって観察する画像のアスペクト比が各撮影モードで
一致する複眼撮像装置を提示することを目的とする。
【0006】本発明はまた、撮影する画像とファインダ
によって観察する画像の視差が各撮影モードで低減した
複眼撮像装置を提示することを目的とする。
【0007】本発明はまた、コンパクトなファインダを
有する複眼撮像装置を提示することを目的とする。
【0008】本発明は更に、コンパクトで薄型のファイ
ンダを有する複眼撮像装置を提示することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複眼撮像装
置は、光軸のなす角度を変更自在な複数の撮像系を有
し、当該複数の撮像系で撮影する画像を多く重畳させて
撮影する立体撮影モードと、当該複数の撮像系で撮影す
る画像を少なく重畳させるパノラマ撮影モードとを選択
自在な複眼撮像装置であって、選択された撮影モードに
応じて観察範囲を選択自在な光学ファインダを設けたこ
とを特徴とする。
【0010】好ましくは、光学ファインダはアスペクト
比変更手段、複数の対物レンズ、光路切替え手段、又は
正の屈折力を持ち、非球面の偏心反射面を有するプリズ
ムを具備する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。10R,10Lはそれぞれ右目に相当す
る右撮像系及び左目に相当する左撮像系であり、共に同
じ構成で、基本的には撮像レンズ及び撮像素子からな
る。撮像レンズは露出調整用の絞りを具備する。右撮像
系10R及び左撮像系10Lは一定距離離れて配置され
ており、共に正面方向を向く状態(立体撮影モード)
と、お互いを向き合う状態の2つの状態(パノラマ撮影
モード)を取り得るようにカメラ筐体(図示せず。)に
取り付けられている。図1に示す状態では、右撮像系1
0Rと左撮像系10Lは共に正面を向いている。
【0013】右撮像系10Rと左撮像系10Lの間に
は、右撮像系10R及び左撮像系10Lが互いに向き合
ったときに、正面方向の被写体を所定の視差で撮像でき
るようにする2つの反射ミラー12R,12Lが配置さ
れている。右撮像系10R及び左撮像系10Lの撮像レ
ンズの水平視野角をθとすると、反射ミラー12R,1
2Lは、(π−θ)/2以上でほぼ(π−θ)/2に等
しい角度をなして接して配置されている。
【0014】以下、本明細書では、撮像系10R,10
L及び反射ミラー12R,12Lからなる部分を複眼カ
メラヘッド部と呼ぶことにする。
【0015】14R,14Lはそれぞれ、右撮像系10
R及び左撮像系10Lの光軸のなす角度を変更するため
に右撮像系10R及び左撮像系10Lの鏡筒を回動する
鏡筒駆動装置である。16は被写体を観察するためのフ
ァインダ光学系である。複眼カメラヘッド部との位置関
係については後述する。18はファインダ光学系16の
倍率を変更するファインダ倍率変更装置、20はファイ
ンダ光学系16で観察できる視野のアスペクト比を変更
するアスペクト比変更装置である。
【0016】22は、被写体の明るさにより右撮像系1
0R及び左撮像系10Lの露光量を制御する露光制御装
置、24は、右撮像系10R及び左撮像系10Lの、被
写体に対するピンとを調節するフォーカス制御装置であ
る。26は、右撮像系10R及び左撮像系10Lからの
画像信号に所定の画像処理を施す信号処理回路である。
【0017】28は全体を制御するシステム制御回路、
30は撮影モードの切り替えをシステム制御回路28に
指示するモード切り替えスイッチ、32はレリーズ・ス
イッチ、34は画像情報を記憶するメモリ装置である。
メモリ装置は、固体メモリ、磁気ディスク、光ディス
ク、光磁気ディスク及び磁気テープなどの周知の種々の
記憶媒体からなる。
【0018】本実施例では、立体撮影、パノラマ撮影及
び通常撮影の3種類の撮影が可能であり、それぞれを立
体撮影モード、パノラマ撮影モード及び、通常撮影モー
ドと呼ぶことにする。通常撮影モードでは、右撮像系1
0R及び左撮像系10Lの一方のみを使用すればよく、
本実施例では、左撮像系10Lを使用するものとする。
撮像系10R,10Lの向きとしては、通常撮影モード
のそれは立体撮影モードのそれと同じである。
【0019】図2は立体撮影モード(及び通常撮影モー
ド)での右撮像系10R及び左撮像系10Lの向き及び
その内部構造を示し、図3は、パノラマ撮影モードでの
右撮像系10R及び左撮像系10Lの向き及びその内部
構造を示す。
【0020】40R,42R;40L,42Lは撮像レ
ンズを構成するレンズであり、特に、レンズ42R,4
2Lは、フォーカシングのためのレンズ、即ち、フォー
カス・レンズである。44R,44Lは撮像素子であ
り、そのままでは、アスペクト比3:4の画像信号を出
力する。レンズ40R,40Lとレンズ42R,42L
の間には絞り46R、46Lが配置されている。これら
のレンズ40R,42R;40L,42L、撮像素子4
4R,44L及び絞り46R、46Lは鏡筒48R,4
8L内に収容されている。50R,50Lはそれぞれ右
撮像系10R及び左撮像系10Lの光軸であり、52
R,52Lはそれぞれ、右撮像系10R及び左撮像系1
0Lの入射光と光軸50R,50Lとの交点(以後、視
点という。)である。
【0021】図2では、右撮像系10R及び左撮像系1
0Lは、その光軸50R,50Lが互いにほぼ平行にな
るように配置される。即ち、右撮像系10R及び左撮像
系10Lはほぼ同方向を向いた状態になる。
【0022】パノラマ撮影モードでは、図3に示すよう
に、右撮像系10Rと左撮像系10Lは互いに向き合う
位置、即ち、その光軸50R,50Lが一直線上になる
ように配置される。このとき、被写体からの光束は、反
射ミラー12R,12Lに入射し、そこで反射されてそ
れぞれ右撮像系10R及び左撮像系10Lに入射する。
Pは、右撮像系10Rの視点52Rと左撮像系10Lの
視点52Lのほぼ一致する虚像位置である。従って、パ
ノラマ撮影モードでは、右撮像系10R及び左撮像系1
0Lの視点52R,52Lからほぼ等距離にある点Pを
視点として水平方向にほぼ2倍の視野でアスペクト比
3:8の範囲を撮影できる。
【0023】図4は、ファインダ光学系16の上から見
た配置図、図5は、ファインダ光学系16の横から見た
配置図をそれぞれ示す。60は対物レンズ、62は変倍
レンズ、64は接眼レンズ、66はプリズム、68は反
射ミラーである。70は視野マスクであり、対物レンズ
60と変倍レンズ62で構成されるレンズ群の結像面近
傍に配置されている。72は、ファインダ光学系16の
光軸である。変倍レンズ62はファインダ倍率変更装置
18により光軸60に沿って移動させられる。視野マス
ク70は、アスペクト比変更装置20によりマスク形状
を変化させられる。
【0024】図6は、視野マスク70のマスク形状の変
化を示す平面図であり、(a)は立体撮影モード及び通
常撮影モードでのマスク形状を示し、(b)はパノラマ
撮影モードでのマスク形状を示す。視野マスク70は、
2つのL型片70a,70bからなり、その相対位置関
係によりマスク形状、即ち、アスペクト比を変更でき
る。図6(a)ではアスペクト比が3:4であり、同
(b)では、アスペクト比が3:8になる。
【0025】図7は、本実施例の複眼カメラの外観斜視
図を示す。74はカメラ筐体、76は右撮像系10R及
び左撮像系10Lの撮影窓であり、右撮像系10R及び
左撮像系10Lをごみ及びほこり等から保護するカバー
ガラスを兼ねている。78はファインダ光学系16の観
察窓であり、撮影窓76に近接し、右撮像系10R及び
左撮像系10Lから等距離の位置に配置されている。フ
ァインダ光学系16の視野は、立体撮影モード及びパノ
ラマ撮影モードでの撮像視野との視差が最小となるよう
設計されている。
【0026】本実施例の動作を説明する。図8は、本実
施例の動作フローチャートを示す。なお、特に断らない
限り、システム制御回路28が、この動作を制御する。
【0027】図示しない電源スイッチが投入されると、
撮影待機状態になる(S1〜S4)。この撮影待機状態
では、モード切替え装置30により撮影モードを立体撮
影モード、パノラマ撮影モード又は通常撮影モードに切
り替えることができる(S1)。選択された撮影モード
が立体撮影モード又は通常撮影モードでは、システム制
御回路28は鏡筒駆動装置14R,14Lにより右撮像
系10R及び左撮像系10Lの鏡筒を図2に示す位置に
駆動し、選択された撮影モードがパノラマ撮影モードで
は、鏡筒駆動装置14R,14Lにより右撮像系10R
及び左撮像系10Lの鏡筒を図3に示す位置に駆動する
(S2)。システム制御回路28は更に、ファインダ倍
率変更装置18によりファインダ光学系16の変倍レン
ズ62を移動してファインダ光学系16の倍率を変更
し、アスペクト比変更装置20により視野マスク70の
L型片70a,70bを移動させてファインダ光学系1
6のアスペクト比を変更する(S3)。
【0028】本実施例では、立体撮影モード又は通常撮
影モードからパノラマ撮影モードに切り替える際には、
変倍レンズ62を光軸72に沿って物体側に移動してフ
ァインダ視野を広角側に2倍だけ広げ、視野マスク70
のアスペクト比を図5(b)に示すように3:4から
3:8に変更する。パノラマ撮影モードから立体撮影モ
ード又は通常撮影モードに切り替える際には、この逆に
変更される。
【0029】レリーズ・ボタン32が操作されると(S
4)、システム制御回路28はフォーカス制御装置24
によりフォーカスを制御させる(S5)。本実施例で
は、立体撮影モード又は通常撮影モードでは、右撮像系
10R及び左撮像系10Lの撮像素子44R,44Lか
ら出力される画像信号が信号処理回路26によりディジ
タル化され、システム制御回路28は、両画像データの
中央部の位相差を検出してフォーカス制御回路24に供
給する。フォーカス制御回路24は、検出された位相差
から被写体距離を推定して、右撮像系10R及び左撮像
系10Lのフォーカス・レンズ42R,42Lを被写体
距離に応じた位置にそれぞれの光軸50R,50Lに沿
って移動させて。これにより、右撮像系10R及び左撮
像系10Lが被写体に合焦する。パノラマ撮影モードで
は、フォーカス制御回路24は、右撮像系10R及び左
撮像系10Lのフォーカス・レンズ42R,42Lを光
軸50R,50Lに沿った所定の位置(例えば、無限遠
被写体距離)に移動させる。
【0030】次に、露光量を制御する(S6)。即ち、
右撮像系10R及び左撮像系10Lの撮像素子44R,
44Lから出力される画像信号を信号処理回路26がデ
ィジタル化し、システム制御回路28が、右撮像系10
R及び左撮像系10Lからの画像の内の、所定測光エリ
ア内の画像データから被写体の明るさを算出し、その算
出結果を露光制御回路22に供給する。露光制御回路2
2は、被写体の明るさ情報に従い、右撮像系10R及び
左撮像系10Lの絞り46R,46Lの絞り値と撮像素
子44R,44Lの露光時間(シャッタ速度)を決定
し、その絞り値に絞り46R,46Lを調整した後に、
その露光時間だけ撮像素子44R,44Lを露光する。
【0031】信号処理回路26は、S6の露光で撮像素
子44R、44Lから出力される両画像信号をディジタ
ル化すると共に、撮影モードに応じた処理を施してシス
テム制御回路28に供給する(S7)。システム制御回
路28は信号処理回路26からの画像データをメモリ3
4に格納する(S8)。立体撮影モードでは、右撮像系
10Rによる右画像データと左撮像系10Lによる左画
像データがそれぞれ別の画像データと信号処理回路26
から出力され、メモリ34に記憶される。パノラマ撮影
モードでは、信号処理回路26は、右画像データと左画
像を水平方向に合成し、アスペクト比3:8のパノラマ
画像データとしてシステム制御回路28に出力し、メモ
リ34にはこのパノラマ画像データが格納される。通常
撮影モードでは、信号処理回路26は左画像データのみ
をシステム制御回路28に供給し、メモリ28には左画
像データのみが格納される。
【0032】本実施例では、立体撮影モード又はパノラ
マ撮影モードで撮影する画像とファインダで観察する画
像のアスペクト比をアスペクト比変更装置20及び視野
マスク70により相互に一致させるようにしたので、構
図の決定などが容易になる。
【0033】本実施例では、ファインダ光学系16に変
倍作用を持たせたが、ファインダ光学系16の光学倍率
はすべての撮影モードで一定としても良い。この場合、
アスペクト比変更装置20により視野マスク70のアス
ペクト比を3:4から3:8に変更する際に、視野の垂
直方向の長さを一定にして、水平方向の長さを2倍にす
るように視野マスクを変形すればよい。
【0034】また、このようなファインダ光学系16と
しては、図9に示すような構成にしてもよい。図9はフ
ァインダ光学系16の変更例の平面図を示す。80は対
物レンズ、82は視野マスク、84は正の屈折力を持つ
プリズムである。プリズム84は4つの非球面の偏心反
射面を有し、接眼レンズを兼ねている。86はファイン
ダ光学系の光軸である。視野マスク82は、対物レンズ
80の結像面近傍に配置される。通常の回転対称なレン
ズで構成されているファインダに対して、図9に示す構
成では、プリズム84をアスペクト比3:8を視野とし
つつ接眼レンズを一体化した光学素子としているので、
アスペクト比3:8の視野を確保しつつファインダ光学
系16をコンパクトに構成できる。
【0035】図4及び図5では、ファインダ光学系16
として変倍レンズ62を有する構成を図示したが、異な
る光学倍率のレンズを用意し、光路を必要に応じて切り
替える構成としてもよいことは明らかである。図10及
び図11はそれぞれ、そのようなファインダ光学系16
の平面図及び側面図を示す。このような構成のファイン
ダ光学系に対しては、ファインダ倍率変更装置18はフ
ァインダ光路切替え手段として機能する。
【0036】図10及び図11において、110は右撮
像系対物レンズ、112は左撮像系用対物レンズであ
り、共に同じ構成部材からなり、同じ光学特性を示す。
対物レンズ110,112はそれぞれ、立体撮影モード
での右撮像系10R及び左撮像系10Lの撮影構図を正
確に確認できるように、右撮像系10R及び左撮像系1
0Lをわずかに上方向に移動しただけの位置関係で配置
されている。114はパノラマ撮影用対物レンズであ
り、対物レンズ110,112の0.5倍に設定されて
いる。116は接眼レンズである。118,120,1
22,124,126は反射ミラーであり、反射ミラー
124は、図10の紙面に対して垂直な中央線を中心に
回転自在であり、反射ミラー126は、その撮影者側の
端部において、図11の紙面に対して垂直な線を中心に
回転自在である。128は図6に御示す視野マスク70
と同様の構造の視野マスクであり、対物レンズ110,
112,114の結像面近傍に配置されている。
【0037】図10及び図11に示すファインダ光学系
は、立体撮影モードでは、反射ミラー124を図10に
示す位置にすることで、右撮像系10Rによる撮影構図
を確認でき、反射ミラー124を図12に示す位置に回
転することで、左撮像系10Lによる撮影構造を確認で
きる。即ち、反射ミラー124は図10に示す位置と図
12に示す位置との間で、マニュアルで切り替え可能で
あるのが望ましい。パノラマ撮影モードでは、図13に
示すように、反射ミラー126が端部を中心に45゜
程、回動して持ち上げられる。これにより、対物レンズ
114による光学像が視野マスク128を通過して撮影
者の目に入射する。通常撮影モードでは、反射ミラー1
24を図10に示す位置にする。
【0038】図14は、図10〜図13に示したファイ
ンダ光学系をファインダ光学系16として使用した複眼
カメラの外観斜視図を示す。130はカメラ筐体、13
2は右撮像系10R及び左撮像系10Lの撮影窓であ
り、右撮像系10R及び左撮像系10Lをごみ及びほこ
り等から保護するカバーガラスを兼ねている。134は
対物レンズ110の観察窓、136は対物レンズ112
の観察窓、138は対物レンズ114の観察窓である。
図10〜図13に図示したファインダ光学系の視野も、
立体撮影モード及びパノラマ撮影モードでの撮像視野と
の視差が最小となるよう設計されている。
【0039】図10〜図13に示すファインダ光学系で
は、反射ミラー124により立体撮影モードにおいて左
右撮像系で撮像される画像の視野を切り替えて観察でき
る。この結果、立体撮影モードで左右画像を切り替える
ことによってオーバーラップする領域を視覚的に確認で
きる。反射ミラー126によりパノラマ撮影モードと立
体撮影モードでファインダ光学系の一部の光学素子を共
用化しているので、ファインダ光学系をコンパクトに構
成できる。
【0040】また、図10〜図13に示すファインダ光
学系を図15に示すように変更しても良い。図10〜図
13に図示したのと同じ構成要素には同じ符号を付して
ある。反射ミラー118を手前にずらし、反射ミラー1
24に対応する位置に、反射ミラー120からの光束を
視野マスク128又は接眼レンズ116に向ける固定の
反射ミラー140を配置すると共に、反射ミラー140
と視野マスク128又は接眼レンズ116との間には、
反射ミラー140からの光束と反射ミラー118からの
光束を合波して視野マスク128に向けるハーフ・ミラ
ー142を配置する。
【0041】ハーフミラー142を回転可能とすること
により、左右画像を重なって観察するのと、対物レンズ
112からの画像のみを観察するのを選択できる。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、立体撮影とパノラマ撮影のそれぞ
れで、適切に被写体を観察でき、構図の決定が容易にな
る。即ち、撮影系と実質的に同じアスペクト比で被写体
を観察できる。撮像系との少ない視差で被写体を観察で
きる。また、簡単な構成で実現でき、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の複眼カメラの概略構成ブ
ロック図である。
【図2】 本実施例の複眼カメラ・ヘッド部の、立体撮
影モード(及び通常撮影モード)での配置を示す図であ
る。
【図3】 本実施例の複眼カメラ・ヘッド部の、パノラ
マ撮影モードでの配置を示す図である。
【図4】 本実施例のファインダ光学系16の一例の平
面図である。
【図5】 本実施例のファインダ光学系16の一例の側
面図である。
【図6】 視野マスクの形状と変化を示す図である。
【図7】 図4及び図5に示すファインダ光学系をファ
インダ光学系16として使用した本実施例の外観斜視図
である。
【図8】 本実施例の動作フローチャートである。
【図9】 本実施例のファインダ光学系16の別の構成
例である。
【図10】 本実施例のファインダ光学系16の第3の
構成の平面図である。
【図11】 本実施例のファインダ光学系16の第3の
構成の側面図である。
【図12】 第3の構成のファインダ光学系で、右画像
を観察できる状態を示す平面図である。
【図13】 第3の構成のファインダ光学系の、パノラ
マ撮影モードでの光路を示す図である。
【図14】 図10〜図12に示すファインダ光学系を
ファインダ光学系16として使用した本実施例の外観斜
視図である。
【図15】 本実施例のファインダ光学系16の第4の
構成の側面図である。
【符号の説明】 10R:右撮像系 10L:左撮像系 12R,12L:反射ミラー 14R,14L:鏡筒駆動装置 16:ファインダ光学系 18:ファインダ倍率変更装置 20:アスペクト比変更装置 22:露光制御装置 24:フォーカス制御装置 26:信号処理回路 28:システム制御回路 30:モード切り替えスイッチ 32:レリーズ・スイッチ 34:メモリ装置 40R,40L:レンズ 42R,42L:フォーカス・レンズ 44R,44L:撮像素子 46R,46L:絞り 48R,48L:鏡筒 50R,50L:光軸 52R,52L:視点 60:対物レンズ 62:変倍レンズ 64:接眼レンズ 66:プリズム 68:反射ミラー 70:視野マスク 70a,70b:L型片 72:光軸 74:カメラ筐体 76:撮影窓 78:観察窓 80:対物レンズ 82:視野マスク 84:プリズム 86:光軸 110:右撮像系対物レンズ 112:左撮像系用対物レンズ 114:パノラマ撮影用対物レンズ 116:接眼レンズ 118,120,122,124,126:反射ミラー 128:視野マスク 130:カメラ筐体 132:撮影窓 134:対物レンズ110の観察窓 136:対物レンズ112の観察窓 138:対物レンズ114の観察窓 140:反射ミラー 142:ハーフ・ミラー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸のなす角度を変更自在な複数の撮像
    系を有し、当該複数の撮像系で撮影する画像を多く重畳
    させて撮影する立体撮影モードと、当該複数の撮像系で
    撮影する画像を少なく重畳させるパノラマ撮影モードと
    を選択自在な複眼撮像装置であって、選択された撮影モ
    ードに応じて観察範囲を選択自在な光学ファインダを設
    けたことを特徴とする複眼撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記光学ファインダがアスペクト比変更
    手段を具備する請求項1に記載の複眼撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記光学ファインダが複数の対物レンズ
    を具備する請求項1に記載の複眼撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記光学ファインダが光路切替え手段を
    具備する請求項1に記載の複眼撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記光学ファインダが、正の屈折力を持
    ち、非球面の偏心反射面を有するプリズムを具備する請
    求項1に記載の複眼撮像装置。
  6. 【請求項6】 前期光学ファインダは、観察範囲を変更
    自在な視野マスクを具備し、前記視野マスクの視野を前
    記立体撮影モードと前記パノラマ撮影モードとで切り換
    えるように構成されている請求項1に記載の複眼撮像装
    置。
  7. 【請求項7】 前記視野マスクは略L字状の2枚のマス
    ク板からなり、前記略L字状の2枚のマスク板で形成さ
    れる開口部を変更することによって視野を変更するよう
    に構成されている請求項6に記載の複眼撮像装置。
  8. 【請求項8】 前記アスペクト比変更手段は前記観察範
    囲を変更する視野マスクからなる請求項2に記載の複眼
    撮像装置。
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