WO2012017684A1 - レンズユニット - Google Patents
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Definitions
- the technology disclosed here relates to a lens unit.
- Digital cameras such as digital still cameras and digital video cameras are known as imaging devices.
- the digital camera has an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor.
- the image sensor converts an optical image formed by the optical system into an image signal.
- the image data of the subject can be acquired.
- the stereo image is an image for three-dimensional display, and includes a left eye image and a right eye image having parallax.
- This type of imaging apparatus includes a lens unit having a pair of left and right optical systems (see, for example, Patent Document 1).
- (A) In order to display an appropriate three-dimensional image, it is necessary to form an optical image for the left eye and an optical image for the right eye on the image sensor at appropriate positions. However, there may be a case where the position of the optical image for the left eye and the optical image for the right eye is shifted from the design position due to individual differences between products, making it difficult to obtain an appropriate stereo image.
- a first object of the present invention is to provide a lens unit that can relatively easily reduce the influence of individual differences between products on a stereo image.
- (B) In order to display an appropriate three-dimensional image, it is preferable to reduce the vertical relative displacement (hereinafter also referred to as vertical relative displacement) between the left-eye image and the right-eye image in the stereo image. .
- vertical relative displacement hereinafter also referred to as vertical relative displacement
- the vertical relative deviation exceeds the allowable range due to individual differences between products, or the convergence angle deviates from the design value due to individual differences between products.
- the in-focus state of the left-eye image and the right-eye image is shifted due to individual differences of products, or the vertical or horizontal shooting range of the stereo image is shifted from a predetermined design position.
- a second object of the present invention is to provide a lens unit that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- the lens unit according to the first feature guides light to the image pickup device of the image pickup apparatus.
- the lens unit includes a first optical system, a second optical system, a support unit, and an adjustment unit.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the support unit houses the first and second optical systems and can be attached to the imaging apparatus.
- the adjustment unit is provided to adjust the position of at least one of the first and second optical images with respect to the image sensor from the outside of the support unit.
- the lens unit according to the second feature includes a first optical system, a second optical system, and a support unit.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the support unit houses the first and second optical systems.
- the first optical system includes a relative deviation adjustment optical system that is arranged to be movable in the first direction with respect to the support unit.
- the first direction is a direction orthogonal to a reference plane substantially parallel to the first and second optical axes in a state where the first and second optical axes intersect.
- the first optical system has a relative deviation adjustment optical system. Therefore, by moving the relative deviation adjustment optical system in the first direction with respect to the support unit, the first optical system is moved in the vertical direction of the first optical image. The position can be adjusted. Thereby, the vertical relative deviation between the first and second optical images can be reduced, and the influence of individual differences between products on the stereo image can be reduced. In addition, since the first and second optical systems are accommodated in the support unit, the lens unit can be easily downsized. With the above-described configuration, it is possible to provide a lens unit that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size. (3)
- the lens unit according to the third feature includes a first optical system, a second optical system, and a support unit.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the support unit houses the first and second optical systems.
- the second optical system has a convergence angle adjusting optical system arranged so as to be movable in the first adjusting direction with respect to the support unit.
- the first adjustment direction is a direction parallel to a reference plane substantially parallel to the first and second optical axes and substantially orthogonal to the second optical axis in a state where the first and second optical axes intersect.
- a lens unit according to a fourth feature includes a first optical system, a second optical system, and a support unit.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the support unit houses the first and second optical systems.
- the second optical system includes a focus adjustment optical system that is arranged so as to be movable with respect to the support unit in a focus adjustment direction substantially parallel to the second optical axis.
- a lens unit according to a fifth feature includes a housing, a first optical system, a second optical system, and a main body frame.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the first optical system is disposed in the housing.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the second optical system is disposed in the housing.
- the main body frame supports the first optical system and the second optical system, and is disposed in the casing so as to be movable in the first direction with respect to the casing.
- the first direction is a direction orthogonal to a reference plane substantially parallel to the first and second optical axes.
- the main body frame that supports the first and second optical systems is disposed so as to be movable in the first direction with respect to the casing. By moving, the vertical position of the first and second optical images with respect to the image sensor can be adjusted, and the vertical shooting range of the stereo image can be adjusted to a predetermined design position.
- the first and second optical systems are arranged in the housing, it is easy to reduce the size of the lens unit. With the above-described configuration, it is possible to provide a lens unit that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- the lens unit includes a housing, a first optical system, a second optical system, and a main body frame.
- the first optical system is an optical system for forming a first optical image viewed from a first viewpoint, and has a first optical axis.
- the first optical system is disposed in the housing.
- the second optical system is an optical system for forming a second optical image viewed from a second viewpoint different from the first viewpoint, and has a second optical axis.
- the second optical system is disposed in the housing.
- the main body frame supports the first optical system and the second optical system, and is disposed in the housing so as to be movable with respect to the housing in the first adjustment direction.
- the first adjustment direction is parallel to a reference plane substantially parallel to the first and second optical axes and substantially orthogonal to the second optical axis in a state where the first and second optical axes intersect.
- the main body frame that supports the first and second optical systems is disposed so as to be movable in the first adjustment direction with respect to the casing.
- the horizontal position of the first and second optical images with respect to the image sensor can be adjusted, and the horizontal shooting range of the stereo image can be adjusted to a predetermined design position.
- the first and second optical systems are arranged in the housing, it is easy to reduce the size of the lens unit. With the above-described configuration, it is possible to provide a lens unit that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- the video camera unit 1 includes a video camera 200 (an example of an imaging device) and a 3D adapter 100 (an example of a lens unit) attached to the video camera 200.
- the 3D adapter 100 is configured to be detachable from the video camera 200.
- the video camera 200 has a uniaxial optical system V having an optical axis A0.
- the 3D adapter 100 has a biaxial optical system having a left eye optical axis AL (an example of the first optical axis or the second optical axis) and a right eye optical axis AR (an example of the first optical axis or the second optical axis). is doing.
- AL an example of the first optical axis or the second optical axis
- AR an example of the first optical axis or the second optical axis
- the subject side of the video camera unit 1 is front, the opposite side of the subject of the video camera unit 1 is rearward, and the vertical upper side in the normal posture (hereinafter also referred to as landscape orientation) of the video camera unit 1 is shown.
- the upper and lower vertical sides are also called the lower.
- the right side toward the subject is also referred to as right and the left side is also referred to as left.
- a three-dimensional orthogonal coordinate system is set for the 3D adapter 100 and the video camera 200.
- the X-axis direction is a direction parallel to the X-axis
- the Y-axis direction is a direction parallel to the Y-axis
- the Z-axis direction is a direction parallel to the Z-axis.
- the Y axis is set parallel to the optical axis A0
- the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR are substantially parallel to the Y axis.
- the virtual plane substantially parallel to the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR is used as the reference plane in a state where the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR intersect
- the Z-axis direction is orthogonal to the reference plane. ing.
- a virtual plane including the optical axis A0 and the Z axis of the video camera 200 is referred to as an intermediate reference plane B.
- the intermediate reference plane B is disposed between the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR, and is defined at the center of the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR.
- the intermediate reference plane B is disposed substantially parallel to the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR.
- the intermediate reference plane B is orthogonal to the X-axis direction.
- the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR are disposed at positions that are substantially symmetrical with respect to the intermediate reference plane B.
- the intermediate reference plane B is orthogonal to the aforementioned reference plane.
- the reference plane can also be called a virtual plane parallel to the paper surface of FIG.
- the Z-axis direction is an example of a first direction and a second adjustment direction that are substantially orthogonal to the reference plane.
- the X-axis direction is an example of a second direction and a first adjustment direction that are substantially orthogonal to the right-eye optical axis AR and the Z-axis direction (first direction).
- the Y-axis direction is an example of a third adjustment direction.
- the third adjustment direction is substantially parallel to the Y-axis direction.
- “substantially orthogonal” and “substantially parallel” mean that a deviation due to a convergence angle, a dimensional error, and the like are allowed.
- the video camera 200 includes a video lens unit 201 and a video camera main body 202.
- the video lens unit 201 is provided to form an optical image of a subject, and has an optical system V and a drive unit 271.
- (1) Optical system V As shown in FIG. 3, the optical system V is a uniaxial optical system having an optical axis A0, and includes a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4. ing.
- the first lens group G1 is disposed at a position closest to the subject in the optical system V.
- the second lens group G2 (an example of a zoom adjustment lens group) is a lens group for zoom adjustment, and is provided so as to be movable along the optical axis A0.
- the third lens group G3 is a lens group for correcting camera shake.
- the fourth lens group G4 (an example of a focus lens group) is a lens group for focus adjustment, and is provided so as to be movable along the optical axis A0.
- the drive unit 271 is provided to adjust the state of the optical system V, and includes a zoom motor 214, an OIS motor 221, a correction lens position detection sensor 222, a zoom position detection sensor 223, and a focus position.
- a detection sensor 224 and a focus motor 233 are provided.
- a zoom motor 214 (an example of a zoom drive unit) drives the second lens group G2 in a direction parallel to the optical axis A0.
- the focal length of the optical system V can be adjusted by moving the second lens group G2 in a direction parallel to the optical axis A0.
- the zoom motor 214 is controlled by the camera controller 140.
- the zoom motor 214 is a stepping motor, but may be other actuators such as a DC motor, a servo motor, and an ultrasonic motor.
- the OIS motor 221 drives the third lens group G3.
- the correction lens position detection sensor 222 detects the position of the correction lens included in the third lens group G3.
- a focus motor 233 (an example of a focus drive unit) drives the fourth lens group G4 in a direction parallel to the optical axis A0. By moving the fourth lens group G4 in a direction parallel to the optical axis A0, the shooting distance (the distance from the video camera 200 to the in-focus subject) can be adjusted.
- the focus motor 233 is controlled by the lens controller 240.
- the focus motor 233 is a stepping motor, but may be other actuators such as a DC motor, a servo motor, and an ultrasonic motor.
- the video camera body 202 includes a CMOS image sensor 110, a camera monitor 120, a display control unit 125, an operation unit 130, a card slot 170, a DRAM 241, an image processing unit 210, a temperature sensor 118, and a shake amount detection sensor. 275 and a camera controller 140. As shown in FIG. 5, these units are connected to a bus 20, and data can be transmitted / received to / from each other via the bus 20.
- the CMOS image sensor 110 converts an optical image of a subject (hereinafter also referred to as a subject image) formed by the video lens unit 201 into an image signal.
- the CMOS image sensor 110 outputs an image signal based on the timing signal generated by the timing generator 212.
- the image signal generated by the CMOS image sensor 110 is digitized by the image processing unit 210 and converted into image data.
- Still image data and moving image data can be acquired by the CMOS image sensor 110.
- the acquired moving image data is also used for displaying a through image.
- the through image is an image that is not recorded in the memory card 171 in the moving image data.
- the through image is mainly a moving image, and is displayed on the camera monitor 120 in order to determine the composition of the moving image or the still image.
- the CMOS image sensor 110 has a light receiving surface 110 a that receives light transmitted through the video lens unit 201. An optical image of the subject is formed on the light receiving surface 110a.
- the first light receiving surface 110L occupies the left half of the light receiving surface 110a
- the second light receiving surface 110R occupies the right half of the light receiving surface 110a.
- the areas of the first light receiving surface 110L and the second light receiving surface 110R are the same.
- the CMOS image sensor 110 is an example of an image sensor that converts an optical image of a subject into an electrical image signal.
- the imaging element is a concept including a photoelectric conversion element such as a CMOS image sensor 110 or a CCD image sensor.
- a camera monitor 120 shown in FIG. 5 is a liquid crystal display, for example, and displays display image data as an image.
- the display image data is data for displaying image data subjected to image processing, shooting conditions of the video camera unit 1, operation menus, and the like as images, and is generated by the camera controller 140.
- the camera monitor 120 can selectively display both moving images and still images. As shown in FIG. 1 or 2, in this embodiment, the camera monitor 120 is disposed on the side surface of the video camera main body 202, but the camera monitor 120 may be disposed anywhere on the video camera main body 202.
- the camera monitor 120 is an example of a display unit provided in the video camera body 202.
- As the display unit other devices that can display an image, such as an organic EL, an inorganic EL, and a plasma display panel, can be used.
- the operation unit 130 includes a recording button 131, a zoom lever 132, and an adjustment mode button 133.
- the recording button 131 accepts a recording operation by the user.
- the zoom lever 132 is a lever switch provided on the upper surface of the video camera main body 202 and is used for zoom adjustment.
- the adjustment mode button 133 is provided to switch the video camera 200 to an adjustment mode for performing various position adjustments of the left and right images during three-dimensional imaging.
- the operation unit 130 is only required to accept an operation by a user, and may include various types of operation systems such as buttons, levers, dials, and touch panels.
- Card slot 170 As shown in FIG. 4, the card slot 170 can be loaded with a memory card 171.
- the card slot 170 controls the memory card 171 based on the control from the camera controller 140. Specifically, the card slot 170 stores image data in the memory card 171 and outputs image data from the memory card 171. For example, the card slot 170 stores moving image data in the memory card 171 and outputs moving image data from the memory card 171.
- the memory card 171 can store image data generated by the camera controller 140 through image processing.
- the memory card 171 can store uncompressed RAW image data and compressed JPEG image data.
- the memory card 171 can store stereo image data in a multi-picture format (MPF) format.
- still image data stored in advance can be output from the memory card 171 via the card slot 170.
- the still image data output from the memory card 171 is processed by the camera controller 140.
- the camera controller 140 expands still image data acquired from the memory card 171 to generate still image data for display.
- the memory card 171 can further store moving image data generated by the camera controller 140 through image processing.
- the memory card 171 is a video compression standard H.264.
- Video data compressed according to H.264 / AVC can be stored. Through the card slot 170, the moving image data stored in advance can be output from the memory card 171.
- the moving image data output from the memory card 171 is processed by the camera controller 140. For example, the camera controller 140 performs a decompression process on the moving image data acquired from the memory card 171 to generate display moving image data.
- Camera controller 140 controls the entire video camera body 202.
- the camera controller 140 is electrically connected to the operation unit 130.
- An operation signal is input from the operation unit 130 to the camera controller 140.
- the camera controller 140 uses the DRAM 241 as a work memory during a control operation or an image processing operation described later.
- the camera controller 140 transmits a signal for controlling the video lens unit 201 to the lens controller 240 via the body mount 150 and the lens mount 250, and indirectly controls each part of the video lens unit 201.
- the camera controller 140 receives various signals from the lens controller 240 via the body mount 150 and the lens mount 250.
- the camera controller 140 includes a CPU (Central Processing Unit) 140a, a ROM (Read Only Memory) 140b (an example of an index storage unit), and a RAM (Random Access Memory) 140c, and a program stored in the ROM 140b is stored in the CPU 140a.
- the camera controller 140 has a playback mode, a two-dimensional shooting mode, and a three-dimensional shooting mode.
- the camera controller 140 can switch the operation mode between the two-dimensional photographing mode and the three-dimensional photographing mode by the above-described three-dimensional photographing switching button 133.
- the camera controller 140 has a drive control unit 140d.
- the drive control unit 140d controls the zoom motor 214 based on index data (described later) indicating individual differences between products in the two-dimensional imaging mode and the three-dimensional imaging mode, and drives the second lens group G2 to a desired position. .
- index data is data indicating individual differences of the optical system V, for example, and the index data is calculated for each product at the time of manufacture or shipment.
- the index data is data that can be converted into a focal length, for example. More specifically, the index data may be data indicating a difference between the focal length and the design value.
- the index data is stored in the ROM 140b, for example.
- the metadata generation unit 147 generates metadata including the stereo base and the convergence angle.
- the stereo base means a distance between the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR.
- the convergence angle refers to an angle formed by the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR.
- the stereo base and the convergence angle are used when displaying a stereo image.
- the convergence point is an intersection of the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR.
- the image file generation unit 148 generates an MPF format stereo image file by combining the left-eye and right-eye image data compressed by the image compression unit 217 (described later) and the metadata.
- the generated image file is transmitted to, for example, the card slot 170 and stored in the memory card 171.
- Image processing unit 210 As illustrated in FIG. 5, the image processing unit 210 includes a signal processing unit 215, an image extraction unit 216, a correction processing unit 218, and an image compression unit 217.
- the signal processing unit 215 digitizes an image signal generated by the CMOS image sensor 110 and generates basic image data of an optical image formed on the CMOS image sensor 110. Specifically, the signal processing unit 215 converts an image signal output from the CMOS image sensor 110 into a digital signal, and performs digital signal processing such as noise removal and contour enhancement on the digital signal.
- the image data generated by the signal processing unit 215 is temporarily stored in the DRAM 241 as RAW data.
- the image data generated by the signal processing unit 215 is referred to as basic image data.
- the image extraction unit 216 extracts left-eye image data and right-eye image data from the basic image data generated by the signal processing unit 215.
- the left-eye image data corresponds to a part of the left-eye optical image QL1 (see FIG. 6) formed by the left-eye optical system OL.
- the right-eye image data corresponds to a part of the right-eye optical image QR1 formed by the right-eye optical system OR (see FIG. 6).
- the image extraction unit 216 Based on the preset first extraction area AL2 and second extraction area AR2, the image extraction unit 216 extracts left-eye image data and right-eye image data from the basic image data stored in the DRAM 241 (FIG. 6). reference).
- the left-eye image data and right-eye image data extracted by the image extraction unit 216 are temporarily stored in the DRAM 241.
- the correction processing unit 218 performs correction processing such as distortion correction and shading correction on each of the extracted left-eye image data and right-eye image data. After the correction processing, the left eye image data and the right eye image data are temporarily stored in the DRAM 241.
- the image compression unit 217 performs compression processing on the corrected left-eye image data and right-eye image data stored in the DRAM 241 based on a command from the camera controller 140. By this compression processing, the data size of the image data becomes smaller than the original data size.
- a method for compressing image data for example, a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method for compressing each frame of image data can be considered.
- the compressed left eye image data and right eye image data are temporarily stored in the DRAM 241.
- Temperature sensor 118 A temperature sensor 118 (an example of a temperature detection unit) illustrated in FIG. 5 detects the environmental temperature of the video camera 200.
- the temperature sensor 118 is disposed at a position where the temperature around the optical system V can be detected.
- the temperature sensor 118 is a thermocouple, but may be another sensor that can detect the environmental temperature of the video camera 200.
- the temperature detected by the temperature sensor 118 is used by the drive controller 140d of the camera controller 140 to correct the deviation of the reference plane distance.
- the 3D adapter 100 includes an exterior portion 101 (an example of a housing), a left-eye optical system OL, a right-eye optical system OR, a main body frame 2, an adjustment mechanism 8, and an operation mechanism 6. have.
- the exterior portion 101 and the main body frame 2 constitute a support unit that accommodates the first and second optical systems and can be attached to the imaging apparatus.
- the adjustment mechanism 8 supports the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR so that the left-eye optical axis AL and the right-eye optical axis AR can move with respect to the optical axis A0 of the optical system V. To do.
- the adjustment mechanism 8 (an example of an adjustment unit) includes a first adjustment mechanism 3 (an example of a relative deviation adjustment mechanism), a second adjustment mechanism 4 (an example of a convergence angle adjustment mechanism), and a third adjustment mechanism 5 (an adjustment of a main body frame adjustment mechanism).
- a position adjusting mechanism An example, an example of a position adjusting mechanism.
- the left-eye optical system is an optical system corresponding to the left viewpoint, and specifically, the optical element arranged closest to the subject (front side) is arranged on the left side toward the subject.
- the right-eye optical system is an optical system corresponding to the right viewpoint, and specifically, the optical element arranged closest to the subject (front side) is arranged on the right side toward the subject.
- the optical element here means an optical element having positive or negative refractive power, and does not include simple glass (for example, glass 16 described later).
- the exterior portion 101 (an example of a housing) includes an upper case 11, a lower case 12, a front case 13, a cover 15, and a screw ring unit 17.
- the lower case 12 is fixed to the upper case 11 with screws.
- the front case 13 is fixed to the upper case 11 and the lower case 12 with screws.
- a cover 15 is attached to the upper case 11 so as to be opened and closed.
- the upper case 11 has a recess 11a. When the cover 15 is in the closed state, the cover 15 is fitted in the recess 11a. As shown in FIG.
- the upper case 11 is configured such that the vertical position adjustment dial 57, the relative displacement adjustment dial 61, and the horizontal position adjustment dial 62 of the operation mechanism 6 are exposed when the cover 15 is opened.
- a vertical position adjustment dial 57, a relative displacement adjustment dial 61, and a horizontal position adjustment dial 62 are disposed in the recess 11a.
- a cover 15 is attached to the upper case 11 so as to be opened and closed. When the cover 15 is opened, the vertical position adjustment dial 57, the relative displacement adjustment dial 61, and the horizontal position adjustment dial 62 can be operated.
- the upper case 11 is mounted on the upper side of the main body frame 2.
- the upper case 11 supports the main body frame 2 so as to be movable in the Z-axis direction and the X-axis direction.
- the screw ring unit 17 includes a rear case 17a attached to the upper case 11 and the lower case 12, a screw ring 17b for attaching the 3D adapter 100 to the front frame 299 (see FIG. 2), have.
- the rear case 17a supports the screw ring 17b in a rotatable manner.
- the front case 13 is attached to the front side (the side close to the subject) of the main body frame 2.
- the front case 13 has an opening 13a and a glass 16 attached to the opening 13a.
- a cap 9 can be attached to the front case 13. The cap 9 is attached to protect the glass 16 or adjust relative displacement.
- the lower case 12 covers the lower side of the main body frame 2 and is attached to the upper case 11.
- a gap is secured between the lower case 12 and the main body frame 2 so that the main body frame 2 can move in the Z-axis direction and the X-axis direction inside the exterior portion 101.
- the exterior portion 101 covers the main body frame 2.
- the left-eye optical system OL is an example of a left-eye optical image (an example of a first optical image or a second optical image) viewed from the left viewpoint (an example of a first viewpoint or a second viewpoint). ), And includes a left-eye negative lens group G1L, a left-eye positive lens group G2L, and a left-eye prism group G3L.
- the left-eye optical system OL is a substantially afocal optical system.
- the focal length of the left-eye optical system OL is preferably 1000 mm or more or ⁇ 1000 mm or less.
- the left-eye negative lens group G1L (an example of the first adjustment optical system, an example of the first negative lens group or the second negative lens group) has a negative focal length (also referred to as negative refractive power) as a whole.
- the left-eye negative lens group G1L is disposed closest to the subject (at a position closest to the subject) in the left-eye optical system OL.
- the first lens L1L has a negative focal length.
- the second lens L2L has a negative focal length.
- the third lens L3L has a positive focal length (also referred to as positive refractive power).
- the fourth lens L4L has a negative focal length and is joined to the third lens L3L.
- the composite focal length of the left-eye negative lens group G1L is negative.
- the effective diameter of the left-eye negative lens group G1L is smaller than the effective diameter of the left-eye positive lens group G2L.
- the left-eye positive lens group G2L (an example of the first positive lens group or the second positive lens group) is a lens group that receives light transmitted through the left-eye negative lens group G1L, and is opposite to the subject of the left-eye negative lens group G1L. Is arranged.
- the left eye positive lens group G2L is disposed between the left eye negative lens group G1L and the left eye prism group G3L.
- the left-eye positive lens group G2L includes a fifth lens L5L, a sixth lens L6L, and a seventh lens L7L.
- the fifth lens L5L has a positive focal length.
- the sixth lens L6L has a positive focal length.
- the seventh lens L7L has a negative focal length and is joined to the sixth lens L6L. Since the transmitted light of the left eye negative lens group G1L diverges, the optically effective area of the entrance surface of the left eye positive lens group G2L is wider than the optically effective area of the exit surface of the left eye negative lens group G1L. For this reason, the effective diameter of the left-eye positive lens group G2L is larger than the effective diameter of the left-eye negative lens group G1L.
- the left eye positive lens group G2L has a substantially semicircular shape. Specifically, the inside of the left eye positive lens group G2L (right eye optical axis AR side, intermediate reference plane B side) is cut straight (see FIG. 14). Thereby, the left-eye positive lens group G2L and the right-eye positive lens group G2R can be arranged close to each other, and the stereo base can be reduced. Accordingly, it becomes easy to set the convergence angle formed by the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR to an appropriate value.
- the left eye optical axis AL is defined by the left eye negative lens group G1L and the left eye positive lens group G2L. Specifically, the left eye optical axis AL is defined by a line passing through the principal point of the left eye negative lens group G1L and the principal point of the left eye positive lens group G2L.
- the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR are arranged so as to be separated from each other as they go from the subject side to the CMOS image sensor 110 side.
- the left eye prism group G3L is a lens group that receives the transmitted light of the left eye positive lens group G2L, and includes a first front prism P1L and a first rear prism P2L.
- the first front prism P1L and the first rear prism P2L are refracting wedge prisms.
- the left-eye prism group G3L refracts the transmitted light of the left-eye positive lens group G2L so that the transmitted light of the left-eye positive lens group G2L is introduced into the optical system V (an example of a uniaxial optical system) of the video camera 200.
- the transmitted light of the left eye positive lens group G2L is refracted inward (so as to approach the intermediate reference plane B) by the left eye prism group G3L.
- the first front prism P1L refracts the transmitted light of the left-eye positive lens group G2L inward (approaching the intermediate reference plane B).
- the first rear prism P2L refracts the transmitted light of the first front prism P1L outward (so as to be away from the intermediate reference plane B).
- the first front prism P1L mainly has a function of refracting the transmitted light of the left-eye positive lens group G2L inward, and the first rear prism P2L mainly has a function of correcting chromatic dispersion due to refraction. is doing.
- the combined polarization angle of the left eye prism group G3L is, for example, about 1.7 degrees.
- the left-eye negative lens group G1L is fixed to a first adjustment frame 30 (described later) of the first adjustment mechanism 3, and includes a left-eye positive lens group G2L, a left-eye prism group G3L, and a main body frame. 2 is arranged so as to be movable in the Z-axis direction.
- the left-eye positive lens group G2L is fixed to an intermediate lens frame 28 (described later).
- the left eye prism group G3L is fixed to a prism support frame 29 (described later).
- FIG. 14 the left-eye negative lens group G1L is fixed to a first adjustment frame 30 (described later) of the first adjustment mechanism 3, and includes a left-eye positive lens group G2L, a left-eye prism group G3L, and a main body frame. 2 is arranged so as to be movable in the Z-axis direction.
- the left-eye positive lens group G2L is fixed to an intermediate lens frame 28 (described later).
- the deflection angle of the left-eye prism group G3L is ⁇ L (an example of ⁇ 11 or ⁇ 22), the outgoing angle of transmitted light of the left-eye prism group G3L is ⁇ 1, and the incident surface of the left-eye prism group G3L and the outermost surface
- the vertical length from the intersection with the light beam to the left eye optical axis AL is X1
- the vertical length from the intersection between the exit surface of the left eye prism group G3L and the outermost light beam to the left eye optical axis AL is X12
- the left eye prism group G3L L1 is the distance from the optical reference plane defined on the incident side to the entrance plane (more specifically, the distance from the convergence point shown in FIG.
- L12 is the distance to (more specifically, the distance from the convergence point shown in FIG. 7 to the exit surface of the left-eye prism group G3L).
- the left eye optical axis AL is inclined with respect to the intermediate reference plane B so as to move away from the intermediate reference plane B as it goes to the emission side.
- the transmitted light of the left eye positive lens group G2L is refracted so as to approach the intermediate reference plane B by the left eye prism group G3L.
- Right-eye optical system OR As shown in FIG.
- the optical system OR for the right eye is an optical image for the right eye (an example of the second optical image or the second optical image) viewed from the right viewpoint (an example of the second viewpoint or the second viewpoint). ), And includes a right eye negative lens group G1R, a right eye positive lens group G2R, and a right eye prism group G3R.
- the right-eye optical system OR is a substantially afocal optical system.
- the focal length of the right-eye optical system OR is preferably 1000 mm or more or ⁇ 1000 mm or less.
- the right-eye negative lens group G1R (an example of the second adjustment optical system, an example of the first negative lens group or the second negative lens group) has a negative focal length (also referred to as negative refractive power) as a whole.
- the right-eye negative lens group G1R is disposed closest to the subject (in the position closest to the subject) in the right-eye optical system OR.
- the first lens L1R has a negative focal length.
- the second lens L2R has a negative focal length.
- the third lens L3R has a positive focal length (also referred to as positive refractive power).
- the fourth lens L4R has a negative focal length and is cemented to the third lens L3R.
- the composite focal length of the right-eye negative lens group G1R is negative.
- the effective diameter of the right eye negative lens group G1R is smaller than the effective diameter of the right eye positive lens group G2R.
- the right-eye positive lens group G2R (an example of the first positive lens group or the second positive lens group) is a lens group that receives the transmitted light of the right-eye negative lens group G1R. Arranged on the side opposite to the subject of the group G1R.
- the right eye positive lens group G2R is disposed between the right eye negative lens group G1R and the right eye prism group G3R.
- the right eye positive lens group G2R includes a fifth lens L5R, a sixth lens L6R, and a seventh lens L7R.
- the fifth lens L5R has a positive focal length.
- the sixth lens L6R has a positive focal length.
- the seventh lens L7R has a negative focal length and is joined to the sixth lens L6R.
- the optical effective area of the entrance surface of the right eye positive lens group G2R is the optical effective area of the exit surface of the right eye negative lens group G1R. Wider than. For this reason, the effective diameter of the right eye positive lens group G2R is larger than the effective diameter of the right eye negative lens group G1R.
- the right eye positive lens group G2R has a substantially semicircular shape. Specifically, the inside (right eye optical axis AR side, intermediate reference plane B side) of the right eye positive lens group G2R is cut straight (see FIG. 14). As a result, the stereo base can be reduced, and the convergence angle formed by the right eye optical axis AR and the right eye optical axis AR can be reduced. Accordingly, it becomes easy to set the convergence angle formed by the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR to an appropriate value.
- the right eye optical axis AR is defined by the right eye negative lens group G1R and the right eye positive lens group G2R. Specifically, the right eye optical axis AR is defined by a line passing through the principal point of the right eye negative lens group G1R and the principal point of the right eye positive lens group G2R.
- the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR are arranged so as to be separated from each other as they go from the subject side to the CMOS image sensor 110 side.
- the right-eye prism group G3R (an example of the first prism group or the second prism group) is a lens group that receives light transmitted through the right-eye positive lens group G2R, and includes a second front prism P1R and a second rear prism P2R. is doing.
- the second front prism P1R and the second rear prism P2R are refracting wedge prisms.
- the right-eye prism group G3R refracts the transmitted light of the right-eye positive lens group G2R so that the transmitted light of the right-eye positive lens group G2R is introduced into the optical system V (an example of a uniaxial optical system) of the video camera 200. .
- the transmitted light of the right eye positive lens group G2R is refracted inward (approaching the intermediate reference plane B) by the right eye prism group G3R.
- the second front prism P1R refracts the light transmitted through the right eye positive lens group G2R inward (approaching the intermediate reference plane B).
- the second rear prism P2R refracts the transmitted light of the second front prism P1R outward (so as to be away from the intermediate reference plane B).
- the second front prism P1R mainly has a function of refracting the transmitted light of the right eye positive lens group G2R inward
- the second rear prism P2R mainly has a function of correcting chromatic dispersion due to refraction. is doing.
- the combined polarization angle of the right eye prism group G3R is, for example, about 1.7 degrees.
- the right-eye negative lens group G1R is fixed to a second adjustment frame 40 (described later) of the second adjustment mechanism 4, and the right-eye positive lens group G2R, the right-eye prism group G3R, and the main body frame 2 is arranged so as to be movable in the Z-axis direction.
- the right-eye positive lens group G2R is fixed to an intermediate lens frame 28 (described later).
- the right eye prism group G3R is fixed to a prism support frame 29 (described later). As shown in FIG.
- the deflection angle of the right-eye prism group G3R is ⁇ R (an example of ⁇ 11 or ⁇ 22), the outgoing angle of the transmitted light of the right-eye prism group G3R is ⁇ 2, and the incident surface of the right-eye prism group G3R is the outermost surface.
- the vertical length from the intersection with the light beam to the right eye optical axis AR is X2
- the vertical length from the intersection between the exit surface of the right eye prism group G3R and the outermost light beam to the right eye optical axis AR is X22
- L2 is the distance from the optical reference surface defined on the incident side to the entrance surface (more specifically, the distance from the convergence point shown in FIG.
- L22 is the distance to (more specifically, the distance from the convergence point shown in FIG. 7 to the exit surface of the right-eye prism group G3R).
- the right eye optical axis AR is inclined with respect to the intermediate reference plane B so as to move away from the intermediate reference plane B as it goes to the emission side.
- the transmitted light of the right eye positive lens group G2R is refracted so as to approach the intermediate reference plane B by the right eye prism group G3R.
- the main body frame 2 supports the entire left-eye optical system OL and the entire right-eye optical system OR, and is disposed in the exterior portion 101. As shown in FIG.
- the main body frame 2 is supported by the exterior portion 101 so as to be rotatable about a rotation axis R ⁇ b> 3 parallel to the X axis, and is movable in the pitching direction with respect to the exterior portion 101.
- the rotation axis R3 is arranged at the rear part of the main body frame 2, it can be said that the main body frame 2 is arranged so as to be movable with respect to the exterior part 101 in the Z-axis direction (first direction).
- the main body frame 2 is supported by the exterior portion 101 so as to be rotatable around a rotation axis R4 parallel to the Z axis, and is movable in the yawing direction with respect to the exterior portion 101.
- the main body frame 2 Since the rotation axis R4 is arranged at the rear part of the main body frame 2, it can be said that the main body frame 2 is arranged so as to be movable with respect to the exterior part 101 in the X-axis direction (second direction).
- the entire left-eye optical system OL and the entire right-eye optical system OR move in the Z-axis direction with respect to the exterior part 101.
- the entire left-eye optical system OL and the entire right-eye optical system OR move in the Z-axis direction with respect to the exterior part 101.
- the main body frame 2 includes a cylindrical frame 21, a first fixing portion 22L, a second fixing portion 22R, a left eye cylindrical portion 23L, a right eye cylindrical portion 23R, and a pedestal portion 21c.
- a light shielding panel 27 (see FIG. 15), an intermediate lens frame 28, a prism support frame 29, a front panel 71, and a rear panel 73.
- the cylindrical frame 21, the first fixing portion 22L, the second fixing portion 22R, the left eye cylindrical portion 23L, the right eye cylindrical portion 23R, and the pedestal portion 21c are integrally formed of resin.
- the cylindrical frame 21 is disposed in the exterior portion 101 and is connected to the exterior portion 101 by the third adjustment mechanism 5.
- a left-eye positive lens group G2L and a right-eye positive lens group G2R are arranged in the cylindrical frame 21 .
- a first fixing portion 22L, a second fixing portion 22R, a left eye cylindrical portion 23L, and a right eye cylindrical portion 23R are arranged on the front side (subject side) of the cylindrical frame 21.
- a pedestal 21 c is disposed on the upper side of the cylindrical frame 21.
- a front panel 71 is fixed to the first fixing portion 22L and the second fixing portion 22R.
- the left eye cylindrical portion 23L is disposed at a position corresponding to the left eye negative lens group G1L.
- the transmitted light of the left-eye negative lens group G1L passes through the left-eye cylindrical portion 23L and enters the cylindrical frame 21.
- the right eye cylindrical portion 23R is disposed at a position corresponding to the right eye negative lens group G1R.
- the transmitted light of the right eye negative lens group G1R enters the cylindrical frame 21 through the right eye cylindrical portion 23R.
- a second connection plate 52 (described later) of the third adjustment mechanism 5 is fixed to the pedestal portion 21c. As shown in FIG.
- a left-eye positive lens group G2L and a right-eye positive lens group G2R are fixed to the intermediate lens frame 28.
- the intermediate lens frame 28 has a flange portion 28a, a first intermediate frame 28L, and a second intermediate frame 28R.
- the first intermediate frame 28L is a cylindrical portion protruding from the flange portion 28a.
- the second intermediate frame 28R is a cylindrical portion protruding from the flange portion 28a.
- the fifth lens L5L and the sixth lens L6L of the left-eye positive lens group G2L are fixed to the first intermediate frame 28L.
- the fifth lens L5R and the sixth lens L6R of the right eye positive lens group G2R are fixed to the second intermediate frame 28R.
- the left eye prism group G3L and the right eye prism group G3R are fixed to the prism support frame 29.
- the prism support frame 29 has an annular support frame main body 29a and a partition plate 29b.
- the first front prism P1L and the first rear prism P2L are fixed to the support frame main body 29a and the partition plate 29b.
- the second front prism P1R and the second rear prism P2R are fitted in the support frame main body 29a, and are fixed to the support frame main body 29a and the partition plate 29b.
- a rear panel 73 is fixed behind the prism support frame 29.
- the rear panel 73 has a first opening 73L and a second opening 73R.
- the transmitted light of the left-eye optical system OL passes through the first opening 73L.
- the light transmitted through the right-eye optical system OR passes through the second opening 73R.
- the intermediate lens frame 28 and the prism support frame 29 are fixed behind the cylindrical frame 21 with screws. A part of the intermediate lens frame 28 is inserted into the cylindrical frame 21.
- a light shielding panel 27 is mounted inside the cylindrical frame 21. A space inside the cylindrical frame 21 is partitioned by the light shielding panel 27.
- the first adjustment mechanism 3 shown in FIG. 22 is a mechanism for adjusting the vertical relative shift between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1, and is adjusted with respect to the main body frame 2 according to a user operation.
- the left-eye negative lens group G1L is moved approximately in the Z-axis direction (first direction, second adjustment direction).
- the first adjusting mechanism 3 can adjust the position of the left-eye negative lens group G1L with respect to the main body frame 2.
- the first adjustment mechanism 3 includes a first adjustment frame 30, a first rotation shaft 31, an adjustment spring 38, and a first restriction mechanism 37.
- the first adjustment frame 30 is supported by the main body frame 2 so as to be movable in the Z-axis direction (first direction).
- the first adjustment frame 30 includes a first adjustment frame main body 36, a first cylindrical portion 35, a first restriction portion 33, and a first guide portion 32.
- the first adjustment frame main body 36 is a plate-shaped portion.
- the first cylindrical portion 35 protrudes from the first adjustment frame main body 36 in the Y-axis direction.
- the left-eye negative lens group G1L is fixed to the first cylindrical portion 35.
- the first restricting portion 33 is a plate-like portion protruding in the Z-axis direction from the first adjustment frame main body 36 and constitutes a part of the first restricting mechanism 37.
- the 1st control part 33 has the 1st hole 33a.
- the first guide portion 32 extends in the Y-axis direction and protrudes from the first adjustment frame main body 36 in the Y-axis direction.
- the 1st guide part 32 has the 1st guide part main part 32a, the 1st front side support part 32b, and the 1st back side support part 32c.
- the first guide body 32a has a substantially U-shaped cross section.
- the first front support part 32b and the first rear support part 32c are arranged in the first guide part main body 32a.
- the first front support part 32b has a first front support hole 32d.
- the first rear support part 32c has a first rear support hole 32e.
- the first rotation shaft 31 (an example of a rotation support shaft) connects the first adjustment frame 30 to the main body frame 2 in a rotatable manner. Specifically, the first rotating shaft 31 is inserted into the first front support hole 32 d and the first rear support hole 32 e of the first guide portion 32 of the first adjustment frame 30. As shown in FIG. 22, when the center line of the first rotation shaft 31 is the first rotation axis R1, the first adjustment frame 30 is rotatably supported by the first rotation shaft 31 about the first rotation axis R1. Yes. Thereby, the left-eye negative lens group G1L is rotatable with respect to the main body frame 2 around the first rotation axis R1.
- the main body frame 2 has a stopper protrusion 21s.
- the stopper protrusion 21 s is disposed on the negative side (lower side) in the Z-axis direction of the first adjustment frame 30.
- the first adjustment frame 30 rotates counterclockwise with respect to the main body frame 2
- the first adjustment frame 30 contacts the stopper protrusion 21s.
- the rotation angle of the first adjustment frame 30 is restricted by the stopper protrusion 21s.
- the stopper projection 21s is effective when the relative deviation adjusting screw 39 of the first regulating mechanism 37 is turned too much. This will be described later.
- the first adjustment frame main body 36 has a first hooking portion 36a.
- the first end 38a of the adjustment spring 38 is hooked on the first hook 36a.
- the first end 31 a of the first rotating shaft 31 is fixed to the cylindrical frame 21.
- a first recess 21 b is formed in the cylindrical frame 21.
- the first recess 21b is a groove extending in the Y-axis direction.
- the first guide portion 32 of the first adjustment frame 30 is inserted into the first recess 21b.
- the first washer 34 (see FIG. 28) is sandwiched between the first guide portion 32 and the cylindrical frame 21.
- the second end 31 b of the first rotating shaft 31 is supported by a front support plate 25 fixed to the cylindrical frame 21. That is, the support method of the 1st rotation shaft 31 is both ends.
- the second end 31 b of the first rotating shaft 31 is supported with high accuracy so as not to be displaced with respect to the cylindrical frame 21.
- the second end 31b of the first rotating shaft 31 has a tapered shape.
- the front support plate 25 has a support hole 25a. The diameter D13 of the support hole 25a is smaller than the outer diameter D11 of the first rotating shaft 31, and larger than the diameter D12 (minimum diameter of the tapered surface) of the tip of the first rotating shaft 31.
- the front support plate 25 is bent in the Y-axis direction so as to press the first rotary shaft 31 in a state where the second end 31b of the first rotary shaft 31 is inserted into the support hole 25a. Therefore, the tip of the first rotating shaft 31 is not easily displaced with respect to the cylindrical frame 21. Thereby, the precision of vertical relative deviation adjustment can be improved.
- the first adjustment frame 30 is pressed in the Y-axis direction by a pressing plate 75.
- the holding plate 75 includes a fixing portion 75b fixed to the main body frame 2, a first leaf spring portion 75c protruding from the fixing portion 75b, a second leaf spring portion 75a protruding from the fixing portion 75b, have.
- the first leaf spring portion 75c has a through hole 75d, and the tip of the first rotating shaft 31 is inserted into the through hole 75d.
- the first leaf spring portion 75c is slightly bent in the Y-axis direction and presses the first guide portion 32 to the Y-axis direction negative side.
- the second leaf spring portion 75 a extends from the fixed portion 75 b to the Y axis direction negative side, and enters the lower side of the main body frame 2.
- the second position is set so that the screw portion 57c of the vertical position adjustment dial 57 does not fall out of the screw hole of the dial support portion 51c.
- the leaf spring portion 75a restricts the downward movement of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101. Thereby, it is possible to prevent malfunction due to excessive rotation of the vertical position adjustment dial 57.
- the 1st recessed part 21b has the aligning part 21g formed in the shape of a mortar.
- the end portion of the first guide portion 32 has a shape complementary to the alignment portion 21g. Since the end portion of the first guide portion 32 is fitted into the aligning portion 21g, the positions of the first guide portion 32 in the X-axis direction and the Z-axis direction are stabilized. Since the first guide portion 32 is pressed against the aligning portion 21g by the pressing plate 75 (see FIG. 21), the position of the first adjustment frame 30 with respect to the main body frame 2 becomes more stable. As shown in FIG.
- the first rotation shaft 31 is arranged side by side with the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR in the X-axis direction. More specifically, the left-eye optical system OL is disposed between the right-eye optical system OR and the first rotation shaft 31.
- the first rotation axis R1 is arranged substantially in line with the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR in the X-axis direction. Since the first rotation shaft 31 is arranged in this way, the left-eye negative lens group G1L moves in the Z-axis direction in general and falls within a range in which the movement amount of the left-eye negative lens group G1L in the X-axis direction can be ignored. be able to.
- the adjustment spring 38 (an example of an adjustment elastic member) is a tension spring and applies a rotational force around the first rotation shaft 31 to the first adjustment frame 30. Specifically, when viewed from the subject side, the adjustment spring 38 applies an elastic force F11 to the first adjustment frame 30 toward the negative side (downward) in the Z-axis direction. As a result, the adjustment spring 38 applies a counterclockwise rotational force to the first adjustment frame 30.
- the adjustment spring 38 elastically connects the first adjustment frame 30 and the second adjustment frame 40 (described later).
- the first end 38 a of the adjustment spring 38 is hooked on the first hook 36 a of the first adjustment frame 30.
- the second end 38 b of the adjustment spring 38 is hooked on a second hook 46 a (described later) of the second adjustment frame 40.
- the first front support hole 32d and the first rear support hole 32e are not circular but have a generally triangular shape.
- the first front support hole 32d has three straight edges 32f, 32g, and 32h.
- the straight edges 32f, 32g, and 32h each form a part of a triangular side, for example.
- the straight edges 32 f and 32 g are in contact with the first rotating shaft 31, but the straight edge 32 h is not in contact with the first rotating shaft 31.
- the first rear support hole 32e has three straight edges 32i, 32j and 32k.
- the straight edges 32i, 32j, and 32k each form part of a triangular side, for example.
- the straight edges 32 i and 32 j are in contact with the first rotating shaft 31, but the straight edge 32 k is not in contact with the first rotating shaft 31.
- the resultant force F ⁇ b> 13 of the elastic force F ⁇ b> 11 by the adjustment spring 38 and the reaction force F ⁇ b> 12 at the first restriction mechanism 37 is applied to the first adjustment frame 30. Therefore, as shown in FIG. 30, the resultant edge F ⁇ b> 13 presses the straight edges 32 f and 32 g of the first front support hole 32 d against the first rotating shaft 31.
- the resultant force F13 acts on the first adjustment frame main body 36 disposed in front of the first front support hole 32d, when the straight edges 32f and 32g of the first front support hole 32d are pressed against the first rotating shaft 31,
- the first adjustment frame main body 36 moves in the direction of the resultant force F13 with the straight edges 32f and 32g as fulcrums, and the rear portion of the first guide portion 32 moves in the direction opposite to the resultant force F13 (see, for example, FIG. 29).
- the entire first adjustment frame 30 is about to move in the direction of the resultant force F13 due to the resultant force F13, the position of the rear portion of the first guide portion 32 is held by the aligning portion 21g (see FIG. 23).
- the rear portion of the first guide portion 32 moves in the direction opposite to the resultant force F13. Therefore, as shown in FIG. 30, the straight edges 32i and 32j of the first rear support hole 32e are also in the state where the straight edges 32f and 32g of the first front support hole 32d are pressed against the first rotary shaft 31. Pressed against the rotating shaft 31. Since the straight edges 32f, 32g, 32i, and 32j are pressed against the first rotating shaft 31, the first adjustment frame 30 is accurately positioned with respect to the main body frame 2 in the X-axis direction and the Z-axis direction. Therefore, the second adjustment frame 40 can be prevented from rattling in the X-axis direction and the Z-axis direction with respect to the main body frame 2, and the accuracy of the vertical relative deviation adjustment can be increased.
- the first restriction mechanism 37 (an example of a rotation restriction mechanism) is a mechanism that restricts the rotation of the first adjustment frame 30, and changes the restriction position of the first adjustment frame 30 to change the body frame.
- the position of the left-eye negative lens group G1L with respect to 2 is adjusted. Specifically, it has a relative displacement adjusting screw 39, a first support plate 66, a second support plate 21e, a first return spring 37a, and a first snap ring 37b.
- the first support plate 66 has a screw hole 66 a and is fixed to the cylindrical frame 21.
- the second support plate 21 e has a through hole 21 k and is integrally formed with the cylindrical frame 21.
- the relative deviation adjusting screw 39 has a joint part 39a and a shaft part 39b.
- the outer diameter of the joint part 39a is larger than the outer diameter of the shaft part 39b.
- a joint portion 39a is attached to the end portion of the shaft portion 39b.
- the joint part 39 a is connected to the second joint shaft 65 of the operation mechanism 6.
- the joint part 39a and the second joint shaft 65 constitute a universal joint.
- the shaft portion 39b has a screw portion 39c.
- the screw portion 39 c is screwed into the screw hole 66 a of the first support plate 66.
- the shaft portion 39b is inserted into the first hole 33a of the first restricting portion 33 and the through hole of the second support plate 21e.
- a first snap ring 37b is attached to the end of the shaft portion 39b.
- the first return spring 37a is inserted into the shaft portion 39b and is compressed between the second support plate 21e and the first snap ring 37b.
- the first restricting portion 33 of the first adjustment frame 30 is in contact with the joint portion 39a.
- the first restricting portion 33 is formed with a pair of sliding protrusions 33b.
- the pair of sliding protrusions 33b is in contact with the joint portion 39a. Since the first restricting portion 33 is pressed against the joint portion 39 a by the elastic force of the adjusting spring 38, the rotation of the first adjusting frame 30 is restricted by the relative deviation adjusting screw 39.
- the position of the left eye negative lens group G1L in the Z-axis direction can be adjusted by changing the restriction position in the rotation direction of the first adjustment frame 30 with the relative deviation adjustment screw 39.
- the pair of sliding protrusions 33b are in contact with the joint portion 39a, the sliding resistance when the relative deviation adjusting screw 39 is rotated can be reduced.
- the first return spring 37a is provided, it is possible to prevent the first support plate 66 from being completely removed from the screw portion 39c when the user turns the relative deviation adjusting screw 39 too much. Specifically, as shown in FIG. 31, immediately before the first support plate 66 reaches the first side 39X of the screw portion 39c, the first adjustment frame 30 contacts the stopper protrusion 21s of the main body frame 2, and the main body frame The rotation of the first adjustment frame 30 with respect to 2 stops.
- the relative adjustment screw 39 When the relative adjustment screw 39 is further turned in a state where the first adjustment frame 30 is in contact with the stopper protrusion 21s, the first support plate 66 reaches the first side 39X of the screw portion 39c. At this time, since the rotation of the first adjustment frame 30 with respect to the main body frame 2 is restricted by the stopper protrusion 21s, the joint portion 39a is separated from the sliding protrusion 33b of the first restriction portion 33, and the relative displacement adjustment screw 39 has The elastic force of the adjustment spring 38 does not act. Accordingly, only the elastic force of the first return spring 37a acts on the relative displacement adjusting screw 39, and the state in which the screw portion 39c is in contact with the screw hole 66a of the first support plate 66 is maintained by the elastic force of the first return spring 37a.
- the elastic force of the adjustment spring 38 is significantly larger than the elastic force of the first return spring 37a.
- the state in which the screw portion 39c is in contact with the screw hole 66a of the first support plate 66 is maintained by the elastic force.
- the screw portion 39c is again screwed into the screw hole 66a of the first support plate 66, and the relative displacement adjustment screw 39 and the first support plate 66 are screwed together. Is maintained.
- the second adjustment mechanism 4 shown in FIG. 22 is a mechanism for adjusting the convergence angle, and the right-eye negative lens group G1R is moved substantially in the X-axis direction (second direction, first adjustment direction) with respect to the main body frame 2. Move.
- the second adjustment mechanism 4 includes a second adjustment frame 40, a second rotation shaft 41, a focus adjustment screw 48 (see FIG. 34), a focus adjustment spring 44 (see FIG. 34), and a second restriction mechanism 47.
- the second adjustment frame 40 is supported by the main body frame 2 so as to be movable in the X-axis direction (first adjustment direction).
- the second adjustment frame 40 includes a second adjustment frame main body 46, a second cylindrical part 45, a second restriction part 43, and a second guide part 42.
- the 2nd adjustment frame main body 46 is a plate-shaped part, and has the 2nd hook part 46a and the protrusion part 46b.
- An adjustment spring 38 is hooked on the second hook 46a.
- the protruding portion 46 b protrudes to the Y axis direction positive side (front side, subject side) and is in contact with the focus adjustment screw 48.
- the focus adjustment screw 48 continues to contact the protrusion 46 b even if the second adjustment frame 40 rotates with respect to the main body frame 2.
- the tip of the focus adjustment screw 48 is formed in a hemispherical shape, sliding resistance generated between the protruding portion 46b and the focus adjustment screw 48 can be reduced.
- the second tubular portion 45 protrudes from the second adjustment frame main body 46 in the Y-axis direction.
- the right-eye negative lens group G1R is fixed to the second cylindrical portion 45.
- the second restriction portion 43 is a plate-like portion that protrudes from the second adjustment frame main body 46 in the Z-axis direction, and constitutes a part of the second restriction mechanism 47.
- the second restricting portion 43 has a second hole 43a.
- the second guide portion 42 extends in the Y-axis direction and protrudes from the second adjustment frame main body 46 in the Y-axis direction.
- the 2nd guide part 42 has the 2nd guide part main part 42a, the 2nd front side support part 42b, and the 2nd back side support part 42c.
- the second guide portion main body 42a has a substantially U-shaped cross section.
- the 2nd front side support part 42b and the 2nd back side support part 42c are arrange
- the second front support part 42b has a second front support hole 42d.
- the second rear support part 42c has a second rear support hole 42e.
- the second end 38 b of the adjustment spring 38 (an example of an adjustment elastic member) is hooked on the second hook 46 a of the second adjustment frame main body 46, A rotational force is applied to the second adjustment frame 40.
- the adjustment spring 38 applies an elastic force F21 to the second adjustment frame 40 toward the Z axis direction positive side (upper side).
- the adjustment spring 38 applies a counterclockwise rotational force to the second adjustment frame 40. Since the first end 38 a is hooked on the first adjustment frame 30 and the second end 38 b is hooked on the second adjustment frame 40, the adjustment spring 38 has the first adjustment frame 30 and the second adjustment frame 40. Can be said to be elastically connected. As shown in FIG.
- the 2nd rotation shaft 41 (an example of an adjustment rotation shaft) has connected the 2nd adjustment frame 40 to the main body frame 2 so that rotation is possible. Specifically, the second rotating shaft 41 is inserted into the second front support hole 42 d and the second rear support hole 42 e of the second guide portion 42 of the second adjustment frame 40.
- the cylindrical frame 21 has a second recess 21d.
- the second recess 21d is a groove extending in the Y-axis direction.
- the second guide portion 42 and the second rotation shaft 41 of the second adjustment frame 40 are inserted into the second recess 21d.
- the first end 41 a of the second rotation shaft 41 is fixed to the cylindrical frame 21.
- the second end 41 b of the second rotary shaft 41 is supported by a front support plate 25 fixed to the cylindrical frame 21. That is, the support method of the 2nd rotating shaft 41 is both ends.
- Various forces act on the second rotating shaft 41, but if the second end 41b of the second rotating shaft 41 is displaced, the position of the second adjustment frame 40 with respect to the cylindrical frame 21 is displaced, and as a result Influences the convergence angle adjustment.
- the second end portion 41 b of the second rotating shaft 41 is supported with high accuracy so as not to be displaced with respect to the cylindrical frame 21.
- the second end 41b of the second rotating shaft 41 has a tapered shape.
- the front support plate 25 has a support hole 25b.
- the diameter D23 of the support hole 25b is smaller than the outer diameter D21 of the second rotary shaft 41 and larger than the diameter D22 (minimum diameter of the tapered surface) of the tip of the second rotary shaft 41.
- the front support plate 25 is bent in the Y-axis direction so as to press the second rotary shaft 41 in a state where the second end 41b of the second rotary shaft 41 is inserted into the support hole 25b.
- the tip of the second rotating shaft 41 is not easily displaced with respect to the cylindrical frame 21. Thereby, the precision of convergence angle adjustment can be improved.
- the second adjustment frame 40 is rotatably supported by the second rotation shaft 41 about the second rotation axis R2. Yes. Thereby, the right eye negative lens group G1R is rotatable about the second rotation axis R2 with respect to the main body frame 2.
- the second adjustment mechanism 4 also has a function of adjusting the back focus of the right-eye optical system OR. Specifically, as shown in FIG. 34, the second rotating shaft 41 is inserted into the focus adjustment spring 44. The focus adjustment spring 44 is compressed between the second guide portion 42 and the cylindrical frame 21, and presses the second adjustment frame 40 against the focus adjustment screw 48 attached to the front support plate 25. The front support plate 25 is fixed to the front side of the cylindrical frame 21. A focus adjustment screw 48 is screwed into the front panel 71. The focus adjustment screw 48 restricts the movement of the second adjustment frame 40 in the Y-axis direction. By changing the restriction position of the second adjustment frame 40, the position of the right-eye negative lens group G1R in the Y-axis direction with respect to the main body frame 2 can be adjusted.
- the focus of the right-eye optical system OR can be adjusted. Therefore, for example, even if the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR are out of focus, the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR are shipped when the product is shipped by turning the focus adjustment screw 48. Can be focused. Since it is not necessary for the user to adjust the focus of the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR, the focus adjustment screw 48 is bonded and fixed to the front panel 71, for example, after adjustment at the time of shipment. Note that the user may be able to adjust the focus.
- the second rotation shaft 41 is arranged side by side with the right-eye optical system OR in the Z-axis direction. More specifically, when viewed from the subject side, the line connecting the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR is orthogonal to the line connecting the right eye optical axis AR and the second rotation axis R2. Since the second rotation shaft 41 is arranged in this manner, the right eye negative lens group G1R moves in the X-axis direction so that the amount of movement of the right eye negative lens group G1R in the Z-axis direction is within a negligible range. be able to.
- the second front support hole 42d and the second rear support hole 42e are not circular but have a generally triangular shape.
- the second front support hole 42d has three straight edges 42f, 42g, and 42h.
- the straight edges 42f, 42g and 42h form, for example, part of a triangular side.
- the straight edges 42 f and 42 g are in contact with the second rotating shaft 41, but the straight edges 42 h are not in contact with the second rotating shaft 41.
- the second rear support hole 42e has three straight edges 42i, 42j and 42k.
- the straight edges 42i, 42j, and 42k form, for example, part of a triangular side.
- the straight edges 42 i and 42 j are in contact with the second rotating shaft 41, but the straight edges 42 k are not in contact with the second rotating shaft 41.
- the resultant force F ⁇ b> 23 of the elastic force F ⁇ b> 21 by the adjustment spring 38 and the reaction force F ⁇ b> 22 by the second restriction mechanism 47 is applied to the second adjustment frame 40. Therefore, as shown in FIG. 35, the resultant edge F ⁇ b> 23 presses the straight edges 42 f and 42 g of the second front support hole 42 d against the second rotating shaft 41.
- the resultant force F23 acts on the second adjustment frame main body 46 disposed in front of the second front support hole 42d, when the straight edges 42f and 42g of the second front support hole 42d are pressed against the second rotation shaft 41,
- the second adjustment frame main body 46 moves in the direction of the resultant force F23 with the straight edges 42f and 42g as fulcrums, and the rear portion of the second guide portion 42 moves in the direction opposite to the resultant force F23 (see, for example, FIG. 33). Therefore, as shown in FIG. 35, the straight edges 42i and 42j of the second rear support hole 42e are also second in the state where the straight edges 42f and 42g of the second front support hole 42d are pressed against the second rotating shaft 41. Pressed against the rotating shaft 41.
- the second adjustment frame 40 Since the straight edges 42f, 42g, 42i and 42j are pressed against the second rotating shaft 41, the second adjustment frame 40 is accurately positioned with respect to the main body frame 2 in the X-axis direction and the Z-axis direction. Therefore, the second adjustment frame 40 can be prevented from rattling in the X-axis direction and the Z-axis direction with respect to the main body frame 2, and the accuracy of convergence angle adjustment can be increased.
- the second restriction mechanism 47 (an example of a positioning mechanism) is a mechanism that restricts the rotation of the second adjustment frame 40, and changes the restriction position of the second adjustment frame 40 to change the body frame 2.
- the position of the right eye negative lens group G1R with respect to is adjusted.
- the second regulating mechanism 47 has a convergence angle adjusting screw 49 and a support portion 21f.
- the support portion 21 f is formed on the cylindrical frame 21.
- a screw hole 21h is formed in the support portion 21f.
- the convergence angle adjusting screw 49 has a screw portion 49a and a head portion 49b.
- the screw portion 49a is inserted into the second hole 43a of the second restricting portion 43, and is screwed into the screw hole 21h of the support portion 21f.
- the screw part 49 a is inserted into the second hole 43 a of the second restricting part 43.
- the second regulating portion 43 of the second adjustment frame 40 is in contact with the head 49b. Specifically, a pair of sliding protrusions 43 b are formed on the second restricting portion 43. Since the counter-clockwise rotational force is applied to the second adjustment frame 40 by the adjustment spring 38, the second restricting portion 43 is pressed against the head 49b, and the pair of sliding protrusions 43b are formed on the head 49b. Abut. The rotation of the second adjustment frame 40 is restricted by the convergence angle adjustment screw 49. The position of the right eye negative lens group G1R in the X-axis direction can be adjusted by changing the restriction position in the rotation direction of the second adjustment frame 40 with the convergence angle adjusting screw 49.
- the third adjustment mechanism 5 (an example of a main body frame adjustment mechanism, an example of an overall adjustment mechanism) is perpendicular to the optical image QL1 for the left eye and the optical image QR1 for the right eye (see FIG. 6) with respect to the light receiving surface 110a of the CMOS image sensor 110. It is a mechanism for adjusting the position in the direction (pitching direction) and the horizontal direction (yawing direction).
- the third adjustment mechanism 5 is capable of adjusting the position and posture of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101, and further, the positions of the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR with respect to the optical axis A0 of the optical system V, and It is possible to adjust the posture.
- the third adjustment mechanism 5 By using the third adjustment mechanism 5 to move the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR relative to the exterior portion 101, the vertical positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 and The horizontal position can be adjusted.
- the third adjustment mechanism 5 includes an elastic coupling mechanism 59A, a first movement restriction mechanism 59B, and a second movement restriction mechanism 59C.
- the elastic coupling mechanism 59A is a mechanism that applies a force to the main body frame 2 in the Z-axis direction (second adjustment direction), and connects the main body frame 2 to the exterior portion 101 so as to be rotatable about the rotation axis R4. ing.
- the elastic coupling mechanism 59A applies a force to the main body frame 2 on the Z axis direction negative side (lower side).
- the elastic coupling mechanism 59A applies a force in the X-axis direction (first adjustment direction) to the main body frame 2, and the main body frame is rotatable around a rotation axis R3 (an example of an optical system rotation axis). 2 is connected to the exterior part 101.
- the elastic coupling mechanism 59A applies a force to the main body frame 2 on the X axis direction negative side.
- the rotation axis R3 is arranged parallel to the Z axis.
- the rotation axis R4 is disposed substantially parallel to the X-axis direction and can be defined around the first elastic support portion 51L and the second elastic support portion 51R of the first connection plate 51. More specifically, as shown in FIG. 40, the rotation axis R4 can be defined around the first elastic part 51La of the first elastic support part 51L and the second elastic part 51Ra of the second elastic support part 51R.
- the elastic coupling mechanism 59A includes a first coupling plate 51, a second coupling plate 52, a first coupling spring 56, and a second coupling spring 58.
- the first connection plate 51 elastically connects the main body frame 2 to the exterior part 101 and is fixed to the exterior part 101.
- the first connecting plate 51 includes a first main body 51a, a first elastic support 51L, a second elastic support 51R, a first support arm 51b, a first abutment 51d, and a dial support 51c. Have.
- the first elastic support portion 51L protrudes from the first main body portion 51a to the Y axis direction negative side, and is fixed to the exterior portion 101.
- the second elastic support portion 51R protrudes from the first main body portion 51a to the Y axis direction negative side and is fixed to the exterior portion 101.
- the first elastic support portion 51L has substantially the same shape as the second elastic support portion 51R.
- the first elastic support portion 51L includes a first fixing portion 51Lb and a first elastic portion 51La.
- the first fixing portion 51Lb is fixed to the exterior portion 101. More specifically, the first fixing portion 51Lb is fixed to the upper case 11 via an intermediate plate 11L (see FIG. 10).
- the first elastic part 51La elastically connects the first fixing part 51Lb and the first main body part 51a.
- the first elastic part 51La is compressed in the Z-axis direction by, for example, pressing, and the thickness of the first elastic part 51La is thinner than the thickness of the first fixing part 51Lb and the first main body part 51a. Therefore, the rigidity (more specifically, the rigidity in the Z-axis direction) of the first elastic part 51La is significantly lower than that of the first main body part 51a.
- the second elastic support portion 51R includes a second fixing portion 51Rb and a second elastic portion 51Ra.
- the second fixing portion 51Rb is fixed to the exterior portion 101. More specifically, the second fixing portion 51Rb is fixed to the upper case 11 via an intermediate plate 11R (see FIG. 10).
- the second elastic portion 51Ra elastically connects the second fixing portion 51Rb and the second main body portion 52a. As shown in FIG. 39, the second elastic portion 51Ra is compressed in the Z-axis direction by, for example, pressing, and the thickness of the second elastic portion 51Ra is thinner than the thickness of the second fixing portion 51Rb and the second main body portion 52a. It has become.
- the rigidity (more specifically, the rigidity in the Z-axis direction) of the second elastic part 51Ra is lower than that of the second main body part 52a. Since the rigidity of the first elastic part 51La and the second elastic part 51Ra is low, when a force in the Z-axis direction is applied to the main body frame 2, the first elastic part 51La and the second elastic part 51Ra are elastically deformed. Therefore, the rotation axis R4 can be defined around the center of the first elastic portion 51La and the second elastic portion 51Ra in the Y-axis direction.
- the rigidity of the first elastic portion 51La is substantially the same as the rigidity of the second elastic portion 51Ra.
- the first support arm 51b extends from the first main body 51a.
- the end of the first connection spring 56 is hooked on the first support arm 51b.
- the first contact portion 51d is in contact with the horizontal position adjusting screw 53 in the X-axis direction.
- a hole 51f is formed in the first contact portion 51d, and the shaft portion 53b of the horizontal position adjusting screw 53 is inserted into the hole 51f.
- the dial support portion 51c has a screw hole 51e, and the screw portion 57c of the vertical position adjustment dial 57 is screwed into the screw hole 51e.
- the second connection plate 52 is rotatably connected to the first connection plate 51, and is fixed to the pedestal portion 21c of the main body frame 2 (see, for example, FIG. 20).
- the second connection plate 52 is connected to the first connection plate 51 by a rivet 59c so as to be rotatable about the rotation axis R3.
- the second connection plate 52 includes a second main body portion 52a, a second support arm 52d, a second contact portion 52b, and a support portion 52c.
- the second main body 52a is connected to the first connection plate 51 by a rivet 59c so as to be rotatable about the rotation axis R3. Further, the second main body 52 a is fixed to the pedestal 21 c of the main body frame 2. Thereby, the main body frame 2 can be rotated around the rotation axis R ⁇ b> 3 with respect to the exterior portion 101.
- the second main body 52a has a pair of long holes 52L and 52R.
- the first connecting plate 51 and the second connecting plate 52 are connected in the Z-axis direction by two rivets 59a and 59b.
- a rivet 59b is inserted into the long hole 52L, and a rivet 59a is inserted into the long hole 52R.
- the second connecting plate 52 rotates with respect to the first connecting plate 51.
- the rivet 59b comes into contact with the edge 52La of the long hole 52L, The rotation of the second connection plate 52 with respect to the first connection plate 51 stops (described later).
- the size of the long hole 52R is set so as not to interfere with the rivet 59b.
- the end of the first coupling spring 56 is hooked on the second support arm 52d.
- the first support arm 51b and the second support arm 52d are pulled by the first connecting spring 56 so as to approach each other.
- a rotational force around the rotation axis R ⁇ b> 3 is applied to the main body frame 2.
- the second contact portion 52 b is in contact with the second return spring 54.
- the second return spring 54 is sandwiched between the second snap ring 54a attached to the tip of the shaft portion 53b and the second contact portion 52b.
- the horizontal position adjusting screw 53 is pulled by the second return spring 54 toward the X axis direction positive side with respect to the second connecting plate 52.
- FIG. 40 the end of the first coupling spring 56 is hooked on the second support arm 52d.
- the first support arm 51b and the second support arm 52d are pulled by the first connecting spring 56 so as to approach each other.
- a rotational force around the rotation axis R ⁇ b> 3 is applied to the main body frame 2.
- the first movement restricting mechanism 59B is a mechanism that restricts the movement of the main body frame 2 in the Z-axis direction (first direction) relative to the exterior portion 101, and changes the restriction position of the main body frame 2.
- the position of the main body frame 2 with respect to the exterior part 101 is adjusted.
- the first movement restriction mechanism 59B includes a vertical position adjustment dial 57 and a snap ring 58a.
- the vertical position adjustment dial 57 has a dial portion 57a and a shaft portion 57b.
- the vertical position adjustment dial 57 is attached to the upper case 11. Specifically, the shaft portion 57 b is inserted into the hole 11 d (see FIG. 11) of the upper case 11, and the vertical position adjustment dial 57 is rotatable with respect to the upper case 11.
- a snap ring 58a is attached to the base of the shaft portion 57b, and the second connecting spring 58 is sandwiched between the snap ring 58a and the upper case 11 in a compressed state. Accordingly, the dial portion 57a is always pressed against the upper case 11, and the position of the vertical position adjustment dial 57 in the Z-axis direction with respect to the upper case 11 is stabilized. Further, the vertical position adjustment dial 57 does not fall off the upper case 11.
- the screw portion 57c of the shaft portion 57b is screwed into the screw hole 51e of the dial support portion 51c.
- the dial support portion 51c moves in the Z-axis direction.
- the vertical position adjustment dial 57 restricts the movement of the main body frame 2 relative to the exterior portion 101 in the Z-axis direction (more specifically, rotation around the rotation axis R4).
- the restriction position of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101 changes, so that the vertical angle of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101 can be adjusted. As shown in FIG.
- the second movement restriction mechanism 59C is a mechanism that restricts movement of the main body frame 2 in the X-axis direction (first adjustment direction) relative to the exterior portion 101, and changes the restriction position of the main body frame 2.
- the second movement restricting mechanism 59C includes a horizontal position adjusting screw 53, a second return spring 54, and a second snap ring 54a.
- the horizontal position adjusting screw 53 has a joint portion 53a and a shaft portion 53b.
- the outer diameter of the joint part 53a is larger than the outer diameter of the shaft part 53b.
- a joint portion 53a is attached to the end portion of the shaft portion 53b.
- the joint portion 53a and the second joint shaft 65 constitute a universal joint.
- the joint portion 53a is in contact with the first contact portion 51d of the first connecting plate 51. As shown in FIG. The joint portion 53a is pressed against the first contact portion 51d by the elastic force of the first connecting spring 56.
- the shaft portion 53b has a screw portion 53c.
- the screw part 53c is screwed into the screw hole 52f of the support part 52c.
- the horizontal position adjusting screw 53 moves in the X-axis direction with respect to the main body frame 2. Since the first contact portion 51 d is pressed against the shaft portion 53 b by the elastic force of the first connection spring 56, the second connection plate 52 rotates relative to the first connection plate 51 when the horizontal position adjusting screw 53 is turned. It rotates around the axis R3.
- the main body frame 2 rotates about the rotation axis R3 with respect to the exterior portion 101 (see FIG. 19).
- the position of the main body frame 2 in the X-axis direction with respect to the exterior portion 101 can be adjusted by changing the restriction position in the rotation direction of the second connecting plate 52 with the horizontal position adjusting screw 53. More specifically, the rotational position (posture) of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101 can be adjusted.
- the second return spring 54 is provided, it is possible to prevent the support portion 52c from completely falling off the screw portion 53c when the user turns the horizontal position adjusting screw 53 too much. Specifically, as shown in FIG. 40, immediately before the support portion 52c reaches the first side 53X of the screw portion 53c, the rivet 59b comes into contact with the edge 52La of the elongated hole 52L, and the second connection with respect to the first connection plate 51 is performed. The rotation of the connecting plate 52 stops. When the horizontal position adjusting screw 53 is further turned while the rivet 59b is in contact with the edge 52La, the support portion 52c reaches the first side 53X of the screw portion 53c.
- the screw part 53c is arranged away from the joint part 53a, damage due to excessive rotation can be prevented. Further, when the vertical position adjustment dial 57 is turned, the main body frame 2 rotates about the rotation axis R4 with respect to the exterior portion 101. However, if the main body frame 2 moves too much to the Z axis direction negative side (lower side), There is a possibility that the screw portion 57c of the vertical position adjustment dial 57 may fall out of the screw hole 51e of the dial support portion 51c.
- the second leaf spring portion 75a of the holding plate 75 comes into contact with the exterior portion 101 immediately before the screw portion 57c drops from the screw hole 51e, the screw portion 57c drops from the screw hole 51e.
- the screw hole 51e is pressed against the screw portion 57c by the elastic force of the second leaf spring portion 75a. If the vertical position adjustment dial 57 is rotated in the reverse direction in this state, the screw portion 57c is screwed into the screw hole 51e.
- the vertical position adjustment dial 57 is restored to the original state only by turning the vertical position adjustment dial 57 in the reverse direction.
- the second plate spring portion 75a can prevent malfunction due to excessive rotation.
- the operation mechanism 6 includes a support frame 63, a relative displacement adjustment dial 61, a horizontal position adjustment dial 62, a first joint shaft 64, and a second joint shaft 65.
- the support frame 63 is fixed to the upper surface of the main body frame 2.
- the relative deviation adjustment dial 61 and the horizontal position adjustment dial 62 are rotatably supported by a support frame 63.
- a part of the relative displacement adjustment dial 61 and a part of the horizontal position adjustment dial 62 are externally provided from the first opening 11b and the second opening 11c (see FIGS. 9 and 11) of the upper case 11. Is exposed.
- the cover 15 is opened, the user can operate the relative shift adjustment dial 61 and the horizontal position adjustment dial 62.
- a first joint shaft 64 is inserted into the relative deviation adjustment dial 61.
- a second joint shaft 65 is inserted into the horizontal position adjustment dial 62.
- the rotation of the relative deviation adjustment dial 61 is transmitted to the relative deviation adjustment screw 39 via the first joint shaft 64.
- the rotation of the horizontal position adjustment dial 62 is transmitted to the horizontal position adjustment screw 53 via the second joint shaft 65.
- the relative shift adjustment dial 61 is turned, the vertical relative shift between the left-eye image and the right-eye image can be adjusted.
- the horizontal position adjustment dial 62 is turned, the horizontal position of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 with respect to the CMOS image sensor 110 can be adjusted.
- the vertical position adjustment dial 57 (FIG. 38) is turned, the vertical positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 with respect to the CMOS image sensor 110 can be adjusted.
- FIG. 6 shows an optical image on the CMOS image sensor 110 when viewed from the back side (image side).
- the left and right positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are reversed upside down by the optical system V.
- the effective image height of the left-eye optical image QL1 is set within a range of 0.3 to 0.7
- the effective image height of the right-eye optical image QR1 is 0.3 to 0. .7 is set. More specifically, the light beam passing through the center of the optical axis of the left-eye optical system OL falls within the range of 0.3 to 0.7 of the main body maximum image height when the main body maximum image height is 1.0. Reach the corresponding area.
- a light ray passing through the optical axis center of the optical system OR for the right eye is a region corresponding to a range of 0.3 to 0.7 of the main body maximum image height when the main body maximum image height is 1.0. To reach.
- the effective image height here is set based on the effective image height at the time of normal shooting (at the time of two-dimensional shooting).
- the effective image height of the left-eye optical image QL1 during three-dimensional imaging is the distance from the center C0 of the effective image circle of the two-dimensional image to the center CL of the effective image circle of the left-eye optical image QL1. This is a value obtained by dividing DL by the diagonal length D0 from the center C0 of the two-dimensional image.
- the light beam passing through the optical axis center of the left-eye optical system OL reaches the center CL.
- the effective image height of the right-eye optical image QR1 at the time of three-dimensional imaging is the distance DR from the center C0 of the effective image circle of the two-dimensional image to the center CR of the effective image circle of the right-eye optical image QR1. It is a value divided by the diagonal length D0 from the center C0 of the two-dimensional image. A light ray passing through the optical axis center of the optical system OR for the right eye reaches the center CR.
- the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 can easily fall within the effective image range.
- the case where the effective image height is both 0.3 is the state shown in FIG. 43
- the case where both the effective image height is 0.7 is the state shown in FIG.
- the state shown in FIG. 42 is a case where both effective image heights are 0.435.
- the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are extracted as images.
- the area that can be done is limited.
- the peripheral portion of the right-eye optical image QR1 does not overlap with the effective region of the left-eye optical image QR1, and the peripheral portion of the left-eye optical image QL1 overlaps the effective region of the right-eye optical image QR1. Therefore, it is necessary to separate the effective regions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1.
- the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are reduced, the resolution of the three-dimensional imaging is lowered.
- the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are efficiently arranged in the effective image area of the CMOS image sensor 110. Therefore, in this 3D adapter 100, a vignetting region is intentionally provided in the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1. Specifically, as shown in FIG.
- the left-eye optical image QL1 has a left-eye effective image area QL1a and a left-eye vignetting area QL1b in which the amount of light is reduced by the intermediate light-shielding portion 72a. .
- FIG. 45 shows only the left-eye optical image QL1.
- the left eye effective image area QL1a is formed by light passing through the first opening 72La, and is adjacent to the left eye vignetting area QL1b.
- the left-eye effective image area QL1a is used for generating a stereo image. More specifically, as shown in FIGS. 6 and 42, the image data of the first extraction area AL2 is cut out from the image data of the left-eye effective image area QL1a and used to generate a stereo image.
- the left-eye vignetting area QL1b is an area in which the amount of light is reduced by the intermediate light shielding unit 72a, and is not used for generating a stereo image.
- the right-eye optical image QR1 has a right-eye effective image area QR1a and a right-eye vignetting area QR1b in which the amount of light is reduced by the intermediate light-shielding portion 72a.
- FIG. 46 shows only the optical image QR1 for the right eye.
- the right eye effective image area QR1a is formed by light passing through the second opening 72Ra, and is adjacent to the right eye vignetting area QR1b.
- the right eye effective image area QR1a is used for generating a stereo image. More specifically, as shown in FIGS. 6 and 42, the image data of the second extraction area AR2 is cut out from the image data of the right-eye effective image area QR1a and used for generating a stereo image.
- the right-eye vignetting region QR1b is a region in which the amount of light is reduced by the intermediate light shielding unit 72a, and is not used for generating a stereo image.
- FIG. 47 shows the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1. As shown in FIG. 47, during normal photographing, a part of the left eye vignetting area QL1b overlaps with the right eye vignetting area QR1b.
- the left eye vignetting area QL1b includes a left eye inner area QL1c formed on the first light receiving surface 110L and a left eye outer area formed on the second light receiving surface 110R. QL1d.
- the area of the left eye outer area QL1d is smaller than the area of the left eye inner area QL1c. More specifically, the horizontal dimension of the left-eye outer area QL1d is smaller than the horizontal dimension of the left-eye inner area QL1c, and is approximately half the horizontal dimension of the left-eye inner area QL1c in this embodiment. .
- the right eye vignetting region QR1b has a right eye inner region QR1c formed on the second light receiving surface 110R and a right eye outer region QR1d formed on the first light receiving surface 110L.
- the area of the right eye outer area QR1d is smaller than the area of the right eye inner area QR1c. More specifically, the horizontal dimension of the right-eye outer area QR1d is smaller than the horizontal dimension of the right-eye inner area QR1c, and in this embodiment, is approximately half the horizontal dimension of the right-eye inner area QR1c.
- the left-eye vignetting area QL1b and the right-eye vignetting area QR1b are formed by the intermediate light-shielding portion 72a, and a part of the left-eye vignetting area QL1b overlaps the right-eye vignetting area QR1b at the time of shooting.
- a part of the vignetting area QR1b overlaps with the left-eye vignetting area QL1b.
- the effective area of the left-eye optical image QL1 and the effective area of the right-eye optical image QR1 can be brought close to each other, and the effective area of the left-eye optical image QL1 and the effective area of the right-eye optical image QR1 are compared. Can be set larger. That is, the effective image area of the CMOS image sensor 110 can be used efficiently.
- the degree of overlap between the left-eye vignetting area QL1b and the right-eye vignetting area QR1b is mainly adjusted by the width (dimension in the X-axis direction) of the intermediate light-shielding portion 72a.
- the intermediate light shielding portion 72a has a first edge portion 72L and a second edge portion 72R.
- the first edge portion 72L forms the end of the left eye vignetting region QL1b, and is arranged in parallel to the Z-axis direction (perpendicular to the reference plane).
- the second edge 72R forms the end of the right eye vignetting region QR1b, and is arranged in parallel to the Z-axis direction (perpendicular to the reference plane).
- the light shielding sheet 72 (an example of a light shielding member, an example of a light shielding unit) includes a rectangular first opening 72La through which incident light to the left-eye optical system OL passes and an incident light to the right-eye optical system OR. And a rectangular second opening 72Ra through which light passes.
- the intermediate light shielding portion 72a is formed by the first opening 72La and the second opening 72Ra.
- Part of the edge of the first opening 72La is formed by the first edge part 72L
- part of the edge of the second opening 72Ra is formed by the second edge part 72R. Since the first edge 72L is formed linearly, as shown in FIGS.
- the first boundary BL between the left-eye effective image area QL1a and the left-eye vignetting area QL1b is substantially a straight line. Yes. Since the second edge 72R is formed linearly, as shown in FIGS. 46 and 47, the second boundary BR between the right-eye effective image region QR1a and the right-eye vignetting region QR1b is substantially a straight line. Yes. Therefore, it becomes easier to secure a wider first extraction area AL2 and second extraction area AR2.
- the video camera 200 cannot focus on the intermediate light-shielding portion 72a.
- the video camera 200 is configured to be able to focus on the intermediate light-shielding portion 72a.
- the adjustment mode button 133 when the adjustment mode button 133 is pressed, the second lens group G2 and the fourth lens group G4 are driven to a predetermined position by the zoom motor 214 and the focus motor 233, respectively. Fine adjustment of focus may be performed by contrast detection type autofocus, or may be performed by a user using a focus adjustment lever (not shown). In this way, it is possible to focus on the intermediate light shielding portion 72a of the light shielding sheet 72.
- the focal length increases and the image height on the light receiving surface 110a increases overall.
- the left-eye optical image QL1 is separated from the right-eye optical image QR1 in the horizontal direction, and accordingly, the left-eye vignetting area QL1b is separated from the right-eye vignetting area QR1b in the horizontal direction.
- a black band E is displayed on the camera monitor 120 between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1.
- the vertical relative displacement between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 can be easily recognized by the user, and can be adjusted by the first adjustment mechanism 3.
- Relative misalignment adjustment refers to adjusting the vertical position shift between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1. In order to generate an appropriate stereo image, it is preferable to align the vertical positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 formed on the CMOS image sensor 110 with relatively high accuracy.
- the vertical position of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 (more specifically, by the relative shift adjustment dial 61 while the user views the image displayed on the camera monitor 120 when used) Specifically, the vertical position of the left eye image and the right eye image is adjusted.
- the relative shift adjustment is performed by operating the relative shift adjustment dial 61 in the adjustment mode.
- the adjustment mode button 133 is pressed while the 3D adapter 100 is attached to the video camera 200, the adjustment mode is executed.
- the adjustment mode not only one of the left-eye image and the right-eye image but also the entire image corresponding to the effective image area of the CMOS image sensor 110 is displayed on the camera monitor 120, and the intermediate light-shielding portion 72 a of the light-shielding sheet 72 is in focus.
- the intermediate light-shielding portion 72a is in focus, as shown in FIG. 48, the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 move outward in the left-right direction on the display screen of the camera monitor 120, respectively. Then, the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are separated to the left and right.
- the left-eye negative lens group G1L rotates about the first rotation axis R1, and as a result, the left-eye negative lens group G1L moves approximately in the Z-axis direction.
- the vertical position of the left-eye optical image QL1 formed on the CMOS image sensor 110 changes.
- the left-eye image displayed on the camera monitor 120 moves up and down.
- the convergence angle is an angle formed by the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR.
- the convergence angle it is preferable to set the convergence angle to an appropriate angle.
- the angle of convergence varies from product to product due to individual differences between products.
- the worker turns the convergence angle adjusting screw 49 while the exterior portion 101 is removed. Since the convergence angle adjusting screw 49 is screwed into the screw hole 21h of the support portion 21f, when the convergence angle adjusting screw 49 is turned, the convergence angle adjusting screw 49 moves in the X-axis direction with respect to the main body frame 2. Since the second restricting portion 43 is pressed against the head 49b by the elastic force of the adjusting spring 38, when the convergence angle adjusting screw 49 moves in the X-axis direction with respect to the main body frame 2, the second adjusting frame 40 is accordingly moved. Rotates around the second rotation axis R2.
- the right eye negative lens group G1R rotates about the second rotation axis R2, and as a result, the right eye negative lens group G1R moves substantially in the X-axis direction.
- the horizontal position of the right-eye optical image QR1 formed on the CMOS image sensor 110 changes. In this way, the convergence angle can be adjusted to an appropriate angle.
- the convergence angle adjusting screw 49 is bonded and fixed to the second restricting portion 43, for example. Note that the user may be able to adjust the convergence angle.
- the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR are not out of focus. However, the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR may be out of focus due to individual differences in products. Therefore, in the 3D adapter 100, the worker uses the second adjustment mechanism 4 to focus the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR at the time of manufacture or shipment. In the present embodiment, focus adjustment is performed by moving the right-eye negative lens group G1R of the right-eye optical system OR in the Y-axis direction.
- the focus adjustment screw 48 moves in the Y axis direction with respect to the main body frame 2. Since the second adjustment frame 40 is pressed against the focus adjustment screw 48 by the elastic force of the focus adjustment spring 44, when the focus adjustment screw 48 moves, the second adjustment frame 40 also moves with respect to the main body frame 2 along the Y axis. Move in the direction. As a result, the right eye negative lens group G1R moves in the Y-axis direction with respect to the right eye positive lens group G2R, and the focus of the right eye optical system OR changes. Thus, by turning the focus adjustment screw 48, it is possible to adjust the focus shift between the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR. Once the focus is adjusted, the user does not need to adjust it again. For this reason, after adjustment, the focus adjustment screw 48 is bonded and fixed to the front support plate 25, for example. Note that the user may be able to adjust the focus.
- the positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 on the CMOS image sensor 110 are preferably set to appropriate positions.
- the positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 may be greatly deviated from the design position due to individual differences between products.
- the position of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 on the CMOS image sensor 110 may be entirely displaced by the above-described relative shift adjustment and convergence angle adjustment.
- the user can use the third adjustment mechanism 5 to display an image using the third adjustment mechanism 5 in use (or in a state where the effective image area of the CMOS image sensor 110 is displayed on the camera monitor 120 as in the adjustment mode). Adjust the position.
- the screw portion 57c of the vertical position adjustment dial 57 is screwed into the screw hole of the dial support portion 51c. Therefore, the first elastic support portion 51L and the second elastic support portion 51L
- the main body frame 2 moves up and down with respect to the exterior portion 101 with the support portion 51R as a fulcrum. More specifically, the main body frame 2 rotates with respect to the exterior portion 101 around the rotation axis R4. At this time, since the first elastic part 51La and the second elastic part 51Ra are thin, a large load does not act on the first elastic support part 51L and the second elastic support part 51R.
- the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR move in the Z-axis direction with respect to the exterior part 101. More specifically, the postures of the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR change upward or downward with respect to the exterior portion 101. Accordingly, the vertical positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 in the CMOS image sensor 110 can be adjusted.
- the 2nd connection plate 52 and the main body frame 2 rotate with respect to the exterior part 101 centering
- the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR move in the X-axis direction with respect to the exterior portion 101. More specifically, the postures of the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR change rightward or leftward with respect to the exterior portion 101. Thereby, the horizontal positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 in the CMOS image sensor 110 can be adjusted.
- Step S1 When the power is turned on while the 3D adapter 100 is attached to the video camera 200, the lens detection unit 149 detects that the 3D adapter 100 is attached, and the camera controller 140 uses the shooting mode of the video camera 200. Is automatically switched to the three-dimensional imaging mode.
- the lens detection unit 149 detects that the 3D adapter 100 is attached, and the camera controller 140 causes the video camera 200 to be attached.
- the shooting mode is automatically switched to the three-dimensional shooting mode.
- the reference plane distance (see FIG. 7) of the 3D adapter 100 deviates from the design value, and the convergence angle also deviates from the design value.
- the left and right positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 may deviate from the design position.
- the left-right positional deviation of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 with respect to the design position is a change in the environmental temperature. Can also occur.
- the left-right positional shift between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 is not preferable because it affects the stereoscopic view of the three-dimensional image. Therefore, the video camera 200 has a function of correcting a left-right positional shift between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 based on the design position by correcting a reference plane distance shift. . Adjustment of the reference plane distance is performed by moving the second lens group G2, which is a zoom adjustment lens group, in the Y-axis direction by the zoom motor 214.
- each parameter is read by the drive control unit 140d (step S2).
- Index data indicating individual differences of the optical system V is read from the ROM 140b into the drive control unit 140d. This index data is measured when the product is shipped and stored in the ROM 140b in advance.
- the temperature is detected by the temperature sensor 118 (FIG. 4) in order to grasp the environmental temperature (step S3). The detected temperature is temporarily stored in the RAM 140c as temperature information, and is read by the drive control unit 140d as necessary. Further, the zoom motor 214 is controlled by the drive control unit 140d based on the index data and the detected temperature.
- the target position of the second lens group G2 is calculated by the drive control unit 140d based on the index data and the detected temperature (step S4).
- Information for example, a calculation formula or a data table
- the second lens group G2 is driven by the zoom motor 214 to the calculated target position (step S5). Note that the target position of the second lens group G2 may be calculated based only on the index data.
- the target position of the fourth lens group G4 is calculated by the drive control unit 140d based on the calculated target position of the second lens group G2 (step S6).
- Information for example, a calculation formula or a data table
- the fourth lens group G4 is driven by the focus motor 233 to the calculated target position (step S7).
- the above-described control is performed in consideration of the occurrence of the left-right misalignment between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 due to individual differences in products or changes in environmental temperature.
- the 3D adapter 100 When the 3D adapter 100 is attached to the video camera 200 and three-dimensional imaging is performed, a more appropriate stereo image can be acquired.
- three-dimensional imaging for example, when the user presses the recording button 131, imaging of a stereo image is executed. Specifically, as shown in FIG. 50, when the user presses the recording button 131, autofocus is executed by wobbling or the like (step S21), the CMOS image sensor 110 is exposed (step S22), and the CMOS image sensor 110 Image signals (data of all pixels) are sequentially taken into the signal processing unit 215 (step S23).
- Focus adjustment during three-dimensional imaging is performed using either one of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1.
- focus adjustment is performed using the left-eye optical image QL1.
- the area for calculating the AF evaluation value is set as a part of the left-eye effective image area QL1a of the left-eye optical image QL1.
- An AF evaluation value is calculated at a predetermined cycle in the set area, and wobbling is executed based on the calculated AF evaluation value.
- the signal processing unit 215 performs signal processing such as AD conversion on the captured image signal (step S24).
- the basic image data generated by the signal processing unit 215 is temporarily stored in the DRAM 241.
- the image extraction unit 216 extracts left-eye image data and right-eye image data from the basic image data (step S25).
- the sizes and positions of the first and second extraction areas AL2 and AR2 at this time are stored in advance in the ROM 140b.
- the correction processing unit 218 performs correction processing on the extracted left-eye image data and right-eye image data
- the image compression unit 217 performs compression processing such as JPEG compression on the left-eye image data and the right-eye image data. This is performed on the image data (steps S26 and S27).
- the processing from step S23 to step S27 is executed (step S27A).
- metadata including the stereo base and the convergence angle is generated by the metadata generation unit 147 of the camera controller 140 (step S28).
- the image file generation unit 148 generates an image file in the MPF format by combining the compressed image data for the left eye and right eye and the metadata (step S29).
- the generated image file is transmitted to, for example, the card slot 170 and sequentially stored in the memory card 171 (step S30). In the case of moving image shooting, these operations are repeated.
- the stereo video file obtained in this way is three-dimensionally displayed using information such as the stereo base and the convergence angle, the displayed image can be stereoscopically viewed using dedicated glasses or the like.
- the adjustment mechanism 8 includes the first adjustment mechanism 3 that adjusts the vertical relative deviation, the relative positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 on the CMOS image sensor 110 are determined as individual products. Even if there is a deviation from the design value due to the difference, the vertical relative deviation can be adjusted relatively easily by using the first adjustment mechanism 3.
- the adjustment mechanism 8 has the second adjustment mechanism 4 for adjusting the convergence angle, even if the convergence angle deviates from the design value due to individual differences of products, it is relatively easy to use the second adjustment mechanism 4.
- the convergence angle can be adjusted.
- the adjustment mechanism 8 has the third adjustment mechanism 5 that adjusts the position of the main body frame 2 with respect to the exterior portion 101, the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 are perpendicular to the CMOS image sensor 110. The direction and horizontal position can be adjusted relatively easily.
- the 3D adapter 100 can perform adjustments necessary for acquiring an appropriate stereo image from the outside via the adjustment mechanism 8. [Modifications considered from the viewpoint of Feature 1] The modifications of the above-described embodiment, which can be considered from the viewpoint of the above feature 1, are summarized below.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- a CCD image sensor can be considered in addition to the CMOS image sensor 110.
- the adjustment unit is described by taking the adjustment mechanism 8 as an example, but the adjustment unit is not limited to the above-described embodiment.
- the adjustment unit only needs to have at least one of the following adjustment functions a) to c).
- the left the vertical relative deviation adjustment is performed using the optical system OL for eyes, the vertical relative deviation adjustment may be performed using the optical system OR for the right eye. Further, although the convergence angle adjustment is performed using the right-eye optical system OR, the convergence angle adjustment may be performed using the left-eye optical system OL.
- the main body frame 2 rotates in the X-axis direction and the Z-axis direction around the rotation axis R3 and the rotation axis R4. It is not limited. Further, the method of moving the main body frame 2 in the X-axis direction and the Z-axis direction with respect to the exterior portion 101 may be parallel movement (vertical movement and horizontal movement) instead of rotation.
- the left-eye negative lens group G1L is used for the vertical relative deviation adjustment
- the vertical relative deviation may be adjusted by moving other lens groups of the left-eye optical system OL.
- the right eye negative lens group G1R is used for the convergence angle adjustment, the convergence angle may be adjusted by moving another lens group of the optical system OR for the right eye.
- FIG. 52 is a front view of the light shielding sheet 72 viewed from the subject side.
- a pair of gauges 72e and 72f are provided in the intermediate light-shielding part 72a.
- the gauges 72e and 72f are gauge images on the camera monitor 120. It is projected as 72g and 72h (see FIG. 53). By aligning the vertical positions of the gauge images 72g and 72h, the relative displacement can be adjusted more accurately.
- the gauge images 72g and 72h can also be used for the vertical position adjustment of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1.
- the gauge images 72g and 72h are arranged near the first boundary BL and the second boundary BR, respectively. It will be. In some cases, the gauge image 72g is disposed closer to the right eye optical image QR1 than the first boundary BL, and the gauge image 72h is disposed closer to the left eye optical image QL1 than the second boundary BR. There is also a possibility. Therefore, the gauges 72e and 72f have little influence on the extraction of the left-eye image data and the right-eye image data.
- the pair of gauges 72e and 72f may have any shape as long as the relative positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 can be easily understood. Similarly, the pair of gauges 72e and 72f may have any shape as long as the vertical positions of the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 can be easily understood. Further, the gauges 72e and 72f may have different shapes.
- the intermediate light shielding part 72a and gauges 72e and 72f may be provided on the cap 9.
- the posture of the left-eye optical axis AL with respect to the exterior portion 101 is adjusted, and the vertical relative deviation is adjusted. It is adjusted.
- the vertical relative deviation may be adjusted by adjusting the posture of the left-eye optical system OL or the right-eye optical system OR with respect to the main body frame 2.
- the vertical relative shift may be adjusted by adjusting the posture of the entire left-eye optical system OL with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101).
- the left-eye optical system OL is rotated with respect to the main body frame 2 (or the exterior part 101) around the rotation axis R6.
- the posture of the entire left-eye optical system OL with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101) is changed, the inclination of the left eye optical axis AL with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101) is changed.
- the position of the left-eye optical image QL1 on the image sensor 110 changes up and down.
- the posture of the entire right-eye optical system OR is changed. Even with such a configuration, the vertical relative deviation can be adjusted.
- the configuration of the third adjustment mechanism 5 described above for example, the first elastic support portion 51L and the second elasticity of the first connection plate 51.
- a support 51R is conceivable.
- the rotation axis R5 is defined between the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR, and is, for example, a virtual line included in the intermediate reference plane B.
- the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR rotate about the rotation axis R5, the vertical positional relationship between the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 changes. Even with such a configuration, the vertical relative deviation can be adjusted.
- the configurations of the first adjustment mechanism 3 and the second adjustment mechanism 4 described above for example, the first adjustment frame 30 and The first rotating shaft 31 or the second adjusting frame 40 and the second rotating shaft 41
- the vertical relative shift can be adjusted with a simple configuration.
- the convergence angle is adjusted by moving the right-eye negative lens group G1R in the X-axis direction with respect to the main body frame 2.
- the vertical relative deviation is adjusted by adjusting the position of the right-eye negative lens group G1R with respect to the main body frame 2.
- the convergence angle may be adjusted by adjusting the posture of the left-eye optical system OL or the right-eye optical system OR with respect to the main body frame 2.
- the convergence angle may be adjusted by adjusting the posture of the entire optical system OR for the right eye with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101). More specifically, the optical system OR for the right eye is rotated with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101) around the rotation axis R7. As described above, when the posture of the entire right-eye optical system OR with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101) is changed, the inclination of the right eye optical axis AR with respect to the main body frame 2 (or the exterior portion 101) changes, and the left The convergence angle formed by the eye optical axis AL and the right eye optical axis AR changes.
- the configuration of the third adjustment mechanism 5 described above (for example, the first connection plate 51 and the second connection plate 52) can be considered.
- a member corresponding to the first connecting plate 51 and the second connecting plate 52 connects the right-eye optical system OR to the main body frame 2 so as to be rotatable about the rotation axis R7 with respect to the main body frame 2.
- the left-eye negative lens group G1L can be moved in the Z-axis direction with a simple structure.
- the first rotation shaft 31 is aligned with the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR, it is possible to reduce the amount of deviation in the X-axis direction of the left-eye negative lens group G1L.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- a CCD (Charge Coupled Device) image sensor can be considered as the imaging element.
- the vertical relative deviation adjustment is performed using the left-eye optical system OL.
- the vertical relative deviation adjustment may be performed using the right-eye optical system OR.
- the relative displacement adjustment mechanism is described by taking the first adjustment mechanism 3 as an example, but the configuration of the relative displacement adjustment mechanism is not limited to the above-described embodiment.
- the left eye negative lens group G1L is moved in the Z-axis direction by rotating the left eye negative lens group G1L about the first rotation axis R1, but the left eye negative lens group G1L is parallel to the Z-axis direction. It may be moved.
- the first rotary shaft 31 is arranged side by side with the left-eye optical system OL and the right-eye optical system OR. The arrangement of 31 may be different from the above-described embodiment.
- the left-eye optical system OL is disposed between the first rotary shaft 31 and the right-eye optical system OR, the arrangement of the first rotary shaft 31 is not limited to this arrangement.
- the left-eye negative lens group G1L is disposed closest to the subject in the left-eye optical system OL, vertical relative displacement is achieved using a lens group disposed in the middle of the optical path of the left-eye optical system OL. May be adjusted. Further, the vertical relative deviation may be adjusted using the right-eye optical system OR.
- the left-eye negative lens group G1L is moved in the Z-axis direction with respect to the main body frame 2 to adjust the posture of the left-eye optical axis AL with respect to the exterior portion 101, thereby correcting the vertical relative deviation. It is adjusted.
- the right-eye optical image QR1 includes the right-eye negative lens group G1R that functions as a convergence angle adjustment optical system, and therefore the right-eye negative in the X-axis direction with respect to the main body frame 2
- the convergence angle formed by the left eye optical axis AL and the right eye optical axis AR can be adjusted, and the influence of individual differences of products on the stereo image can be reduced.
- the 3D adapter 100 can be easily downsized. With the configuration as described above, it is possible to provide the 3D adapter 100 that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- the second adjustment frame 40 is rotatably connected to the main body frame 2 by the second rotation shaft 41, the right eye negative lens group G1R can be moved in the X-axis direction with a simple structure. Further, since the second rotary shaft 41 is aligned with the right-eye optical system OR in the Z-axis direction, the amount of deviation in the Z-axis direction of the right-eye negative lens group G1R can be reduced.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- CMOS image sensor 110 a CCD (Charge Coupled Device) image sensor can be considered as the imaging element.
- the convergence angle adjustment is performed using the right-eye optical system OR. However, the convergence angle adjustment may be performed using the left-eye optical system OL.
- the convergence angle adjustment mechanism has been described by taking the second adjustment mechanism 4 as an example.
- the configuration of the convergence angle adjustment mechanism is not limited to the above-described embodiment.
- the right eye negative lens group G1R is moved substantially in the X axis direction by rotating the right eye negative lens group G1R about the second rotation axis R2, but the right eye negative lens group G1R is parallel to the X axis direction. It may be moved.
- the second rotary shaft 41 is arranged side by side with the right-eye optical system OR in the Z-axis direction, but the second rotary shaft 41 is arranged within a range in which the convergence angle can be adjusted. It may be different from the previous embodiment.
- the right-eye negative lens group G1R is disposed closest to the subject in the right-eye optical system OR, the vertical relative shift is performed using the lens group disposed in the middle of the optical path of the right-eye optical system OR. May be adjusted.
- the convergence angle may be adjusted by using the optical system OL for the left eye.
- the convergence angle is adjusted by adjusting the posture of the right eye optical axis AR with respect to the exterior portion 101 by moving the right eye negative lens group G1R in the Z-axis direction with respect to the main body frame 2. is doing.
- the posture of the optical system OL for the left eye or the optical system OR for the right eye with respect to the main body frame 2 The convergence angle may be adjusted.
- the right-eye optical system OR has the right-eye negative lens group G1R that functions as a focus adjustment optical system.
- the right-eye negative lens group G1R can be moved along the right-eye optical axis AR.
- the in-focus state of the right-eye optical image QR1 can be matched with the in-focus state of the left-eye optical image QL1, and the influence of individual product differences on the stereo image can be reduced.
- the 3D adapter 100 can be easily downsized. With the configuration as described above, it is possible to provide the 3D adapter 100 that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- [Modifications considered from the viewpoint of Feature 4] The modifications of the above-described embodiment, which can be considered from the viewpoint of the above feature 4, are summarized below.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- a CCD (Charge Coupled Device) image sensor can be considered as the imaging element.
- the focus adjustment mechanism has been described by taking the second adjustment mechanism 4 as an example, but the focus adjustment mechanism is not limited to the above-described embodiment.
- the focus adjustment is performed by moving the right eye negative lens group G1R in the Y-axis direction, but the focus adjustment may be performed by moving other lens groups.
- the main body frame 2 that supports the left-eye optical image QL ⁇ b> 1 and the right-eye optical image QR ⁇ b> 1 is disposed so as to be movable in the Z-axis direction with respect to the exterior portion 101.
- the vertical position of the optical image QL1 for the left eye and the optical image QR1 for the right eye relative to the CMOS image sensor 110 can be adjusted, and the vertical direction of the stereo image Can be adjusted to a predetermined design position.
- the 3D adapter 100 can be easily downsized. With the configuration as described above, it is possible to provide the 3D adapter 100 that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- [Modifications considered from the viewpoint of Feature 5] The modifications of the above-described embodiment, which can be considered from the viewpoint of the above feature 5, are summarized below.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- a CCD (Charge Coupled Device) image sensor can be considered as the imaging element.
- the main body frame adjustment mechanism has been described using the third adjustment mechanism 5 as an example, but the main body frame adjustment mechanism is not limited to the above-described embodiment.
- the main body frame adjustment mechanism may have another configuration as long as the vertical photographing range of the stereo image can be adjusted.
- the main body frame 2 rotates about the rotation axis R4 by the first elastic support portion 51L and the second elastic support portion 51R, but the main body frame 2 is rotated with respect to the exterior portion 101 by the rotation shaft.
- the main body frame 2 that supports the left-eye optical image QL1 and the right-eye optical image QR1 is disposed so as to be movable with respect to the exterior portion 101 in the X-axis direction. Is moved in the X-axis direction with respect to the exterior portion 101, the horizontal position of the optical image QL1 for the left eye and the optical image QR1 for the right eye relative to the CMOS image sensor 110 can be adjusted, and the horizontal direction of the stereo image can be adjusted. Can be adjusted to a predetermined design position.
- the 3D adapter 100 can be easily downsized. With the configuration as described above, it is possible to provide the 3D adapter 100 that can reduce the influence of individual product differences on a stereo image while reducing the size.
- the lens unit is described by taking the 3D adapter 100 as an example, but the lens unit is not limited to the 3D adapter 100.
- the lens unit may be an interchangeable lens unit used for a single-lens camera, for example.
- the imaging apparatus has been described using the video camera 200 as an example, the imaging apparatus is not limited to the video camera 200.
- the imaging device may be a device capable of capturing only a still image and a device capable of capturing only a moving image.
- the image sensor may be any element that can convert light into an electrical signal.
- a CCD (Charge Coupled Device) image sensor can be considered as the imaging element.
- the main body frame adjustment mechanism has been described using the third adjustment mechanism 5 as an example, but the main body frame adjustment mechanism is not limited to the above-described embodiment.
- the main body frame adjustment mechanism may have another configuration as long as the horizontal photographing range of the stereo image can be adjusted.
- the above technology can be applied to a lens unit and an imaging device.
- Video camera unit 2 Body frame (example of body frame) 3 First adjustment mechanism (an example of a relative deviation adjustment mechanism) 30 First adjustment frame (an example of a relative displacement adjustment frame) 31 1st rotation shaft (an example of a rotation support shaft) 37 First restriction mechanism (an example of a rotation restriction mechanism) 38 Adjustment spring (an example of an adjustment elastic member, an example of an elastic pressing member) 4 Second adjustment mechanism (an example of the convergence angle adjustment mechanism) 40 Second adjustment frame (an example of a convergence angle adjustment frame, an example of a focus adjustment frame) 41 2nd rotation shaft (an example of an adjustment rotation shaft, an example of a guide shaft) 44 Focus adjustment spring (an example of a pressing member) 47 Second restriction mechanism (an example of a positioning mechanism) 5 Third adjustment mechanism (an example of a body frame adjustment mechanism, an example of a position adjustment mechanism) 57 Vertical position adjustment dial (example of position control member) 59A Elastic coupling mechanism (an example of an elastic coupling mechanism) 59B first movement restriction mechanism (an example of a first movement restriction
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Abstract
Description
(A)適正な3次元画像を表示するためには、撮像素子に対して左眼用光学像および右眼用光学像を適正な位置に結像させる必要がある。
しかし、製品の個体差によって左眼用光学像および右眼用光学像の位置が設計位置からずれてしまい、適正なステレオ画像が得られにくくなる場合も考えられる。
本発明の第1の課題は、製品の個体差がステレオ画像に与える影響を比較的簡単に低減できるレンズユニットを提供することにある。
しかし、製品の個体差により垂直相対ズレが許容範囲を超えたり、製品の個体差により輻輳角が設計値からずれたりする場合が考えられる。また、製品の個体差により左眼用画像および右眼用画像の合焦状態がずれたり、ステレオ画像の垂直方向あるいは水平方向の撮影範囲が所定の設計位置からずれたりする場合も考えられる。
本発明の第2の課題は、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することにある。
(1)第1の特徴に係るレンズユニットは撮像装置の撮像素子に光を導く。このレンズユニットは、第1光学系と、第2光学系と、支持ユニットと、調整ユニットと、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。支持ユニットは、第1および第2光学系を収容しており、撮像装置に装着可能である。調整ユニットは、第1および第2光学像のうち少なくとも一方の撮像素子に対する位置を支持ユニットの外部から調整するために設けられている。
(2)第2の特徴に係るレンズユニットは、第1光学系と、第2光学系と、支持ユニットと、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。支持ユニットは第1および第2光学系を収容する。第1光学系は、支持ユニットに対して概ね第1方向に移動可能に配置された相対ズレ調整光学系を有している。第1方向は、第1および第2光軸が交差している状態で第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に直交する方向である。
また、支持ユニットに第1および第2光学系が収容されているので、レンズユニットの小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することができる。
(3)第3の特徴に係るレンズユニットは、第1光学系と、第2光学系と、支持ユニットと、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。支持ユニットは第1および第2光学系を収容する。第2光学系は、支持ユニットに対して概ね第1調整方向に移動可能に配置された輻輳角調整光学系を有している。第1調整方向は、第1および第2光軸が交差している状態で第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に平行かつ第2光軸に概ね直交する方向である。
また、支持ユニットに第1および第2光学系が収容されているので、レンズユニットの小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することができる。
(4)第4の特徴に係るレンズユニットは、第1光学系と、第2光学系と、支持ユニットと、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。支持ユニットは第1および第2光学系を収容している。第2光学系は、第2光軸に概ね平行なフォーカス調整方向に支持ユニットに対して移動可能に配置されたフォーカス調整光学系を有している。
また、支持ユニットに第1および第2光学系が収容されているので、レンズユニットの小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することができる。
(5)第5の特徴に係るレンズユニットは、筐体と、第1光学系と、第2光学系と、本体枠と、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第1光学系は筐体内に配置されている。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。第2光学系は筐体内に配置されている。本体枠は、第1光学系および第2光学系を支持しており、筐体に対して概ね第1方向に移動可能に筐体内に配置されている。第1方向は、第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に直交する方向である。
また、第1および第2光学系が筐体内に配置されているので、レンズユニットの小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することができる。
(6)このレンズユニットは、筐体と、第1光学系と、第2光学系と、本体枠と、を備えている。第1光学系は、第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有している。第1光学系は筐体内に配置されている。第2光学系は、第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有している。第2光学系は筐体内に配置されている。本体枠は、第1光学系および第2光学系を支持しており、概ね第1調整方向に筐体に対して移動可能に筐体内に配置されている。第1調整方向は、第1および第2光軸が交差している状態で第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に平行かつ第2光軸に概ね直交する。
また、第1および第2光学系が筐体内に配置されているので、レンズユニットの小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できるレンズユニットを提供することができる。
図1に示すように、ビデオカメラユニット1は、ビデオカメラ200(撮像装置の一例)と、ビデオカメラ200に装着された3Dアダプタ100(レンズユニットの一例)と、を備えている。図2に示すように、3Dアダプタ100はビデオカメラ200に着脱可能に構成されている。ビデオカメラ200は光軸A0を有する1軸光学系Vを有している。一方、3Dアダプタ100は、左眼光軸AL(第1光軸または第2光軸の一例)および右眼光軸AR(第1光軸または第2光軸の一例)を有する2軸光学系を有している。2次元撮影を行う場合は、ビデオカメラ200のみで撮影を行い、3次元撮影を行う場合は、ビデオカメラ200に3Dアダプタ100を装着して撮影を行う。つまり、ビデオカメラ200は2次元撮影にも3次元撮影にも対応している。
また、以下の説明では、3Dアダプタ100およびビデオカメラ200に対して3次元直交座標系を設定する。以下の説明では、X軸方向とはX軸に平行な方向、Y軸方向とはY軸に平行な方向、Z軸方向とはZ軸に平行な方向をいう。図2に示すように、Y軸は光軸A0に平行に設定されているので、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARはY軸に概ね平行となっている。また、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARが交差している状態で左眼光軸ALおよび右眼光軸ARに概ね平行な仮想面を基準平面とした場合に、Z軸方向は基準平面に直交している。
なお、Z軸方向は基準平面に概ね直交する第1方向および第2調整方向の一例である。X軸方向は右眼光軸ARとZ軸方向(第1方向)と概ね直交する第2方向および第1調整方向の一例である。Y軸方向は第3調整方向の一例である。第3調整方向はY軸方向に概ね平行である。ここで、「概ね直交」および「概ね平行」とは、輻輳角分のずれや寸法誤差などが許容されることを意味している。
図1~図4に示すように、ビデオカメラ200は、ビデオレンズユニット201と、ビデオカメラ本体202と、を有している。
<1:ビデオレンズユニット201の構成>
図4に示すように、ビデオレンズユニット201は、被写体の光学像を形成するために設けられており、光学系Vおよび駆動ユニット271を有している。
(1)光学系V
図3に示すように、光学系Vは、光軸A0を有する1軸光学系であり、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は光学系Vにおいて最も被写体に近い位置に配置されている。第2レンズ群G2(ズーム調整レンズ群の一例)は、ズーム調整用のレンズ群であり、光軸A0に沿って移動可能に設けられている。第3レンズ群G3は手振れ補正用のレンズ群である。第4レンズ群G4(フォーカスレンズ群の一例)は、フォーカス調整用のレンズ群であり、光軸A0に沿って移動可能に設けられている。
図4に示すように、駆動ユニット271は、光学系Vの状態を調整するために設けられており、ズームモータ214、OISモータ221、補正レンズ位置検出センサ222、ズーム位置検出センサ223、フォーカス位置検出センサ224およびフォーカスモータ233を有している。
ズームモータ214(ズーム駆動部の一例)は第2レンズ群G2を光軸A0に平行な方向に駆動する。第2レンズ群G2を光軸A0に平行な方向に動かすことで、光学系Vの焦点距離を調整することができる。ズームモータ214はカメラコントローラー140により制御される。本実施形態では、ズームモータ214は、ステッピングモータであるが、DCモータ、サーボモータおよび超音波モータなどの他のアクチュエータであってもよい。
フォーカスモータ233(フォーカス駆動部の一例)は第4レンズ群G4を光軸A0に平行な方向に駆動する。第4レンズ群G4を光軸A0に平行な方向に動かすことで、撮影距離(ビデオカメラ200からピントが合っている被写体までの距離)を調整することができる。フォーカスモータ233はレンズコントローラー240により制御される。本実施形態では、フォーカスモータ233は、ステッピングモータであるが、例えばDCモータ、サーボモータおよび超音波モータなどの他のアクチュエータであってもよい。
<2:ビデオカメラ本体202の構成>
図4に示すように、ビデオカメラ本体202は、CMOSイメージセンサ110、カメラモニタ120、表示制御部125、操作部130、カードスロット170、DRAM241、画像処理部210、温度センサ118、振れ量検出センサ275およびカメラコントローラー140を備えている。図5に示すように、これら各部は、バス20に接続されており、バス20を介して互いにデータの送受信が可能となっている。
図4に示すように、CMOSイメージセンサ110(撮像素子の一例)は、ビデオレンズユニット201により形成される被写体の光学像(以下、被写体像ともいう)を画像信号に変換する。CMOSイメージセンサ110はタイミングジェネレータ212で生成されるタイミング信号に基づいて画像信号を出力する。CMOSイメージセンサ110で生成された画像信号は、画像処理部210でデジタル化され画像データに変換される。CMOSイメージセンサ110により静止画データおよび動画データを取得できる。取得された動画データはスルー画像の表示にも用いられる。
ここで、スルー画像とは、動画データのうちメモリーカード171に記録されない画像である。スルー画像は、主に動画であり、動画または静止画の構図を決めるためにカメラモニタ120に表示される。
なお、CMOSイメージセンサ110は被写体の光学像を電気的な画像信号に変換する撮像素子の一例である。撮像素子は、CMOSイメージセンサ110やCCDイメージセンサ等の光電変換素子を含む概念である。
図5に示すカメラモニタ120は、例えば液晶ディスプレイであり、表示用画像データを画像として表示する。表示用画像データは、画像処理された画像データや、ビデオカメラユニット1の撮影条件、操作メニュー等を画像として表示するためのデータであり、カメラコントローラー140で生成される。カメラモニタ120は、動画も静止画も選択的に表示可能である。図1または図2に示すように、本実施形態では、カメラモニタ120はビデオカメラ本体202の側面に配置されているが、カメラモニタ120はビデオカメラ本体202のどこに配置されていてもよい。
なお、カメラモニタ120はビデオカメラ本体202に設けられた表示部の一例である。表示部としては、他にも、有機EL、無機EL、プラズマディスプレイパネル等、画像を表示できる装置を用いることができる。
図4に示すように、操作部130は、録画ボタン131と、ズームレバー132と、調整モードボタン133と、を有している。録画ボタン131はユーザーによる録画操作を受け付ける。ズームレバー132は、ビデオカメラ本体202の上面に設けられたレバースイッチであり、ズーム調整に用いられる。調整モードボタン133は、3次元撮影時の左右画像の各種位置調整を行う調整モードにビデオカメラ200を切り替えるために設けられている。操作部130は、ユーザーによる操作を受け付けることができればよく、ボタン、レバー、ダイヤル、タッチパネル等、様々なタイプの操作系を含み得る。
(4)カードスロット170
図4に示すように、カードスロット170は、メモリーカード171を装着可能である。カードスロット170は、カメラコントローラー140からの制御に基づいて、メモリーカード171を制御する。具体的には、カードスロット170は、メモリーカード171に画像データを格納し、メモリーカード171から画像データを出力する。例えば、カードスロット170は、メモリーカード171に動画データを格納し、メモリーカード171から動画データを出力する。
また、カードスロット170を介して、予め内部に格納された静止画データをメモリーカード171から出力できる。メモリーカード171から出力された静止画データは、カメラコントローラー140で画像処理される。例えば、カメラコントローラー140は、メモリーカード171から取得した静止画データに伸張処理を施して表示用静止画データを生成する。
メモリーカード171は、さらに、カメラコントローラー140が画像処理により生成した動画データを格納可能である。例えば、メモリーカード171は、動画圧縮規格であるH.264/AVCに従って圧縮された動画データを格納できる。カードスロット170を介して、予め内部に格納された動画データをメモリーカード171から出力できる。メモリーカード171から出力された動画データは、カメラコントローラー140で画像処理される。例えば、カメラコントローラー140は、メモリーカード171から取得した動画データに伸張処理を施して表示用動画データを生成する。
カメラコントローラー140はビデオカメラ本体202全体を制御する。カメラコントローラー140は操作部130と電気的に接続されている。カメラコントローラー140には操作部130から操作信号が入力される。カメラコントローラー140は、制御動作や後述の画像処理動作の際に、DRAM241をワークメモリとして使用する。
また、カメラコントローラー140は、ビデオレンズユニット201を制御するための信号を、ボディマウント150およびレンズマウント250を介してレンズコントローラー240に送信し、ビデオレンズユニット201の各部を間接的に制御する。また、カメラコントローラー140は、ボディマウント150およびレンズマウント250を介して、レンズコントローラー240から各種信号を受信する。
また、カメラコントローラー140は、再生モード、2次元撮影モードおよび3次元撮影モードを有している。前述の3次元撮影切り替えボタン133によりカメラコントローラー140は動作モードを2次元撮影モードと3次元撮影モードとに切り替えることができる。
さらに、カメラコントローラー140は、駆動制御部140dを有している。駆動制御部140dは、2次元撮影モードおよび3次元撮影モードにおいて、製品の個体差を示す指標データ(後述)に基づいてズームモータ214を制御し、第2レンズ群G2を所望の位置まで駆動する。これにより、製品の個体差が存在しても第4レンズ群G4(フォーカスレンズ群)を設計基準位置に配置することができる。指標データは、例えば光学系Vの個体差を示すデータであり、製造時あるいは出荷時に製品ごとに指標データの算出が行われる。指標データは、例えば焦点距離に換算することができるデータであり、より具体的には、指標データとしては、焦点距離の設計値に対する差分を示すデータが考えられる。指標データは例えばROM140bに格納されている。
画像ファイル生成部148は、画像圧縮部217(後述)により圧縮された左眼用および右眼用画像データとメタデータとを組み合わせて、MPF形式のステレオ画像ファイルを生成する。生成された画像ファイルは、例えばカードスロット170に送信されメモリーカード171に保存される。
(6)画像処理部210
図5に示すように、画像処理部210は、信号処理部215、画像抽出部216、補正処理部218および画像圧縮部217を有している。
画像抽出部216は信号処理部215で生成された基本画像データから左眼用画像データおよび右眼用画像データを抽出する。左眼用画像データは左眼用光学系OLにより形成される左眼用光学像QL1(図6参照)の一部に対応している。右眼用画像データは右眼用光学系OR(図6参照)により形成される右眼用光学像QR1の一部に対応している。予め設定された第1抽出領域AL2および第2抽出領域AR2に基づいて、DRAM241に格納された基本画像データから画像抽出部216は左眼用画像データおよび右眼用画像データを抽出する(図6参照)。画像抽出部216により抽出された左眼用画像データおよび右眼用画像データはDRAM241に一時的に格納される。
画像圧縮部217はカメラコントローラー140の命令に基づいてDRAM241に記憶された補正後の左眼用および右眼用画像データに圧縮処理を施す。この圧縮処理により、画像データのデータサイズは元のデータサイズよりも小さくなる。画像データの圧縮方法として、例えば1フレームの画像データ毎に圧縮するJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式が考えられる。圧縮された左眼用画像データおよび右眼用画像データはDRAM241に一時的に格納される。
(7)温度センサ118
図5に示す温度センサ118(温度検出部の一例)はビデオカメラ200の環境温度を検出する。温度センサ118は光学系V周辺の温度を検出できる位置に配置されている。温度センサ118は、熱電対であるが、ビデオカメラ200の環境温度を検出できる他のセンサであってもよい。温度センサ118により検出された温度はカメラコントローラー140の駆動制御部140dで基準面距離のズレの補正に用いられる。
図8および図14に示すように、3Dアダプタ100は、外装部101(筐体の一例)、左眼用光学系OL、右眼用光学系OR、本体枠2、調整機構8および操作機構6を有している。外装部101および本体枠2により、第1および第2光学系を収容し撮像装置に装着可能な支持ユニットが構成されている。図14に示すように、調整機構8は、光学系Vの光軸A0に対して左眼光軸ALおよび右眼光軸ARを移動可能に左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORを支持する。調整機構8(調整ユニットの一例)は、第1調整機構3(相対ズレ調整機構の一例)、第2調整機構4(輻輳角調整機構の一例)および第3調整機構5(本体枠調整機構の一例、位置調整機構の一例)を有している。
ここで、左眼用光学系とは、左側の視点に対応した光学系であり、具体的には、最も被写体側(前側)に配置されている光学素子が被写体に向かって左側に配置されている光学系をいう。同様に、右眼用光学系とは、右側の視点に対応した光学系であり、具体的には、最も被写体側(前側)に配置されている光学素子が被写体に向かって右側に配置されている光学系をいう。
(1)外装部101
図8に示すように、外装部101(筐体の一例)は、アッパーケース11、ロアケース12、フロントケース13、カバー15およびねじリングユニット17を有している。ロアケース12はビスによりアッパーケース11に固定されている。フロントケース13はビスによりアッパーケース11およびロアケース12に固定されている。アッパーケース11にはカバー15が開閉可能に装着されている。アッパーケース11は凹部11aを有している。カバー15が閉状態ではカバー15は凹部11aに嵌り込んでいる。
図9に示すように、アッパーケース11はカバー15が開いた状態で操作機構6の垂直位置調整ダイヤル57、相対ズレ調整ダイヤル61および水平位置調整ダイヤル62が露出するように構成されている。凹部11a内に垂直位置調整ダイヤル57、相対ズレ調整ダイヤル61および水平位置調整ダイヤル62が配置されている。アッパーケース11にはカバー15が開閉可能に装着されている。カバー15を開くと垂直位置調整ダイヤル57、相対ズレ調整ダイヤル61および水平位置調整ダイヤル62を操作することができる。
図11に示すように、ねじリングユニット17は、アッパーケース11およびロアケース12に装着されたリアケース17aと、3Dアダプタ100を前枠299(図2参照)に装着するためのねじリング17bと、を有している。リアケース17aはねじリング17bを回転可能に支持している。ねじリング17bをビデオカメラ200の前枠299に接続することで、3Dアダプタ100をビデオカメラ200に装着することができる。
図12に示すように、フロントケース13は、本体枠2の前側(被写体に近い側)に装着されている。フロントケース13は、開口13aと、開口13aに装着されたガラス16と、を有している。図17に示すように、フロントケース13にはキャップ9を装着することができる。キャップ9はガラス16の保護のため、あるいは相対ズレ調整をするために装着される。
(2)左眼用光学系OL
図3に示すように、左眼用光学系OLは、左側視点(第1の視点または第2の視点の一例)から見た左眼用光学像(第1光学像または第2光学像の一例)を形成するための光学系であり、左眼負レンズ群G1L、左眼正レンズ群G2Lおよび左眼プリズム群G3Lを有している。左眼用光学系OLは略アフォーカル光学系である。例えば、左眼用光学系OLの焦点距離は、1000mm以上あるいは-1000mm以下であることが好ましい。
左眼正レンズ群G2L(第1正レンズ群または第2正レンズ群の一例)は、左眼負レンズ群G1Lの透過光を受けるレンズ群であり、左眼負レンズ群G1Lの被写体と反対側に配置されている。左眼正レンズ群G2Lは左眼負レンズ群G1Lと左眼プリズム群G3Lとの間に配置されている。
左眼負レンズ群G1Lの透過光は発散するので、左眼正レンズ群G2Lの入射面の光学的有効領域は左眼負レンズ群G1Lの出射面の光学的有効領域よりも広い。このため、左眼正レンズ群G2Lの有効径は左眼負レンズ群G1Lの有効径よりも大きくなっている。また、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARを近づけるために、左眼正レンズ群G2Lは概ね半円形状を有している。具体的には、左眼正レンズ群G2Lの内側(右眼光軸AR側、中間基準面B側)は真っ直ぐカットされている(図14参照)。これにより、左眼正レンズ群G2Lと右眼正レンズ群G2Rとを近づけて配置することができ、ステレオベースを小さくすることができる。また、これに伴い、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARにより形成される輻輳角を適正な値に設定しやすくなる。
左眼プリズム群G3L(第1プリズム群または第2プリズム群の一例)は、左眼正レンズ群G2Lの透過光を受けるレンズ群であり、第1前側プリズムP1Lおよび第1後側プリズムP2Lを有している。第1前側プリズムP1Lおよび第1後側プリズムP2Lは屈折方式のウェッジプリズムである。左眼プリズム群G3Lは、ビデオカメラ200の光学系V(1軸光学系の一例)に左眼正レンズ群G2Lの透過光が導入されるように左眼正レンズ群G2Lの透過光を屈折させる。具体的には、左眼プリズム群G3Lにより左眼正レンズ群G2Lの透過光は内側へ(中間基準面Bに近づくように)屈折される。第1前側プリズムP1Lは左眼正レンズ群G2Lの透過光を内側へ(中間基準面Bに近づくように)屈折させる。第1後側プリズムP2Lは第1前側プリズムP1Lの透過光を外側へ(中間基準面Bから遠ざかるように)屈折させる。第1前側プリズムP1Lは主に、左眼正レンズ群G2Lの透過光を内側へ屈折させる機能を有しており、第1後側プリズムP2Lは主に、屈折による色分散を補正する機能を有している。左眼プリズム群G3Lの合成偏光角は例えば約1.7度である。
図18に示すように、左眼プリズム群G3Lの偏向角をθL(θ11またはθ22の一例)、左眼プリズム群G3Lの透過光の出射角をθ1、左眼プリズム群G3Lの入射面と最外光線との交点から左眼光軸ALまでの垂直長さをX1、左眼プリズム群G3Lの出射面と最外光線との交点から左眼光軸ALまでの垂直長さをX12、左眼プリズム群G3Lの入射側に定義される光学基準面から入射面までの距離(より詳細には、図7に示す輻輳点から左眼プリズム群G3Lの入射面までの距離)をL1、光学基準面から出射面までの距離(より詳細には、図7に示す輻輳点から左眼プリズム群G3Lの出射面までの距離)をL12とした場合、以下の式(1)が成立する。
図18に示すように、左眼光軸ALは出射側へいくにしたがって中間基準面Bから遠ざかるように中間基準面Bに対して傾斜している。左眼正レンズ群G2Lの透過光は左眼プリズム群G3Lにより中間基準面Bに近づくように屈折される。
(3)右眼用光学系OR
図3に示すように、右眼用光学系ORは、右側視点(第2の視点または第2の視点の一例)から見た右眼用光学像(第2光学像または第2光学像の一例)を形成するための光学系であり、右眼負レンズ群G1R、右眼正レンズ群G2Rおよび右眼プリズム群G3Rを有している。右眼用光学系ORは略アフォーカル光学系である。例えば、右眼用光学系ORの焦点距離は、1000mm以上あるいは-1000mm以下であることが好ましい。
図3に示すように、右眼正レンズ群G2R(第1正レンズ群または第2正レンズ群の一例)は、右眼負レンズ群G1Rの透過光を受けるレンズ群であり、右眼負レンズ群G1Rの被写体と反対側に配置されている。右眼正レンズ群G2Rは右眼負レンズ群G1Rと右眼プリズム群G3Rとの間に配置されている。
図3に示すように、右眼負レンズ群G1Rの透過光は発散するので、右眼正レンズ群G2Rの入射面の光学的有効領域は右眼負レンズ群G1Rの出射面の光学的有効領域よりも広い。このため、右眼正レンズ群G2Rの有効径は右眼負レンズ群G1Rの有効径よりも大きくなっている。また、右眼光軸ARおよび右眼光軸ARを近づけるために、右眼正レンズ群G2Rは概ね半円形状を有している。具体的には、右眼正レンズ群G2Rの内側(右眼光軸AR側、中間基準面B側)は真っ直ぐカットされている(図14参照)。これにより、ステレオベースを小さくすることができ、右眼光軸ARおよび右眼光軸ARにより形成される輻輳角を小さくすることができる。また、これに伴い、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARにより形成される輻輳角を適正な値に設定しやすくなる。
右眼プリズム群G3R(第1プリズム群または第2プリズム群の一例)は、右眼正レンズ群G2Rの透過光を受けるレンズ群であり、第2前側プリズムP1Rおよび第2後側プリズムP2Rを有している。第2前側プリズムP1Rおよび第2後側プリズムP2Rは屈折方式のウェッジプリズムである。右眼プリズム群G3Rは、ビデオカメラ200の光学系V(1軸光学系の一例)に右眼正レンズ群G2Rの透過光が導入されるように右眼正レンズ群G2Rの透過光を屈折させる。具体的には、右眼プリズム群G3Rにより右眼正レンズ群G2Rの透過光は内側へ(中間基準面Bに近づくように)屈折される。第2前側プリズムP1Rは右眼正レンズ群G2Rの透過光を内側へ(中間基準面Bに近づくように)屈折させる。第2後側プリズムP2Rは第2前側プリズムP1Rの透過光を外側へ(中間基準面Bから遠ざかるように)屈折させる。第2前側プリズムP1Rは主に、右眼正レンズ群G2Rの透過光を内側へ屈折させる機能を有しており、第2後側プリズムP2Rは主に、屈折による色分散を補正する機能を有している。右眼プリズム群G3Rの合成偏光角は例えば約1.7度である。
図18に示すように、右眼プリズム群G3Rの偏向角をθR(θ11またはθ22の一例)、右眼プリズム群G3Rの透過光の出射角をθ2、右眼プリズム群G3Rの入射面と最外光線との交点から右眼光軸ARまでの垂直長さをX2、右眼プリズム群G3Rの出射面と最外光線との交点から右眼光軸ARまでの垂直長さをX22、右眼プリズム群G3Rの入射側に定義される光学基準面から入射面までの距離(より詳細には、図7に示す輻輳点から右眼プリズム群G3Rの入射面までの距離)をL2、光学基準面から出射面までの距離(より詳細には、図7に示す輻輳点から右眼プリズム群G3Rの出射面までの距離)をL22とした場合、以下の式(2)が成立する。
図18に示すように、右眼光軸ARは出射側へいくにしたがって中間基準面Bから遠ざかるように中間基準面Bに対して傾斜している。右眼正レンズ群G2Rの透過光は右眼プリズム群G3Rにより中間基準面Bに近づくように屈折される。
(4)本体枠2
本体枠2は、左眼用光学系OLの全体および右眼用光学系ORの全体を支持しており、外装部101内に配置されている。図19に示すように、本体枠2は、X軸に平行な回転軸線R3を中心に回転可能に外装部101により支持されており、外装部101に対してピッチング方向に移動可能となっている。回転軸線R3が本体枠2の後部に配置されているので、本体枠2が概ねZ軸方向(第1方向)に外装部101に対して移動可能に配置されている、と言うことができる。また、本体枠2は、Z軸に平行な回転軸線R4を中心に回転可能に外装部101により支持されており、外装部101に対してヨーイング方向に移動可能となっている。回転軸線R4が本体枠2の後部に配置されているので、本体枠2が概ねX軸方向(第2方向)に外装部101に対して移動可能に配置されている、と言うことができる。外装部101に対して本体枠2が概ねZ軸方向に移動すると、左眼用光学系OLの全体および右眼用光学系ORの全体が外装部101に対して概ねZ軸方向に移動する。また、外装部101に対して本体枠2が概ねX軸方向に移動すると、左眼用光学系OLの全体および右眼用光学系ORの全体が外装部101に対して概ねZ軸方向に移動する。
筒状枠21は、外装部101内に配置されており、第3調整機構5により外装部101に連結されている。筒状枠21内には左眼正レンズ群G2Lおよび右眼正レンズ群G2Rが配置されている。筒状枠21の前側(被写体側)には、第1固定部22L、第2固定部22R、左眼筒状部23Lおよび右眼筒状部23Rが配置されている。筒状枠21の上側には台座部21cが配置されている。
図26に示すように、中間レンズ枠28には、左眼正レンズ群G2Lおよび右眼正レンズ群G2Rが固定されている。具体的には、中間レンズ枠28は、フランジ部28a、第1中間枠28Lおよび第2中間枠28Rを有している。第1中間枠28Lはフランジ部28aから突出する筒状の部分である。第2中間枠28Rはフランジ部28aから突出する筒状の部分である。左眼正レンズ群G2Lの第5レンズL5Lおよび第6レンズL6Lは第1中間枠28Lに固定されている。右眼正レンズ群G2Rの第5レンズL5Rおよび第6レンズL6Rは第2中間枠28Rに固定されている。
プリズム支持枠29の後方にはリアパネル73が固定されている。リアパネル73は第1開口73Lおよび第2開口73Rを有している。左眼用光学系OLの透過光は第1開口73Lを通過する。右眼用光学系ORの透過光は第2開口73Rを通過する。
図24および図25に示すように、中間レンズ枠28およびプリズム支持枠29はビスにより筒状枠21の後方に固定されている。中間レンズ枠28の一部は筒状枠21内に挿入されている。図25に示すように、筒状枠21の内部には遮光パネル27が装着されている。遮光パネル27により筒状枠21の内部の空間が仕切られている。筒状枠21に中間レンズ枠28およびプリズム支持枠29を固定すると図23のようになる。
図22に示す第1調整機構3は、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直相対ズレを調整するための機構であって、ユーザーの操作に応じて、本体枠2に対して概ねZ軸方向(第1方向、第2調整方向)に左眼負レンズ群G1Lを移動させる。第1調整機構3は本体枠2に対する左眼負レンズ群G1Lの位置を調整することを可能としている。第1調整機構3は、第1調整枠30、第1回転シャフト31、調整バネ38および第1規制機構37を有している。
図28に示すように、第1調整枠30は概ねZ軸方向(第1方向)に移動可能に本体枠2により支持されている。第1調整枠30は、第1調整枠本体36、第1筒状部35、第1規制部33および第1案内部32を有している。
第1案内部32は、Y軸方向に細長く延びており、第1調整枠本体36からY軸方向に突出している。第1案内部32は、第1案内部本体32a、第1前側支持部32bおよび第1後側支持部32cを有している。第1案内部本体32aは概ねU字形状の断面を有している。第1前側支持部32bおよび第1後側支持部32cは第1案内部本体32a内に配置されている。第1前側支持部32bは第1前側支持孔32dを有している。第1後側支持部32cは第1後側支持孔32eを有している。
図23に示すように、第1回転シャフト31の第1端部31aは筒状枠21に固定されている。筒状枠21には第1凹部21bが形成されている。第1凹部21bはY軸方向に延びる溝である。第1凹部21bには第1調整枠30の第1案内部32が挿入されている。第1ワッシャ34(図28参照)は第1案内部32と筒状枠21との間に挟み込まれている。
図20に示すように、第1回転シャフト31の第2端部31bは、筒状枠21に固定されたフロント支持プレート25により支持されている。つまり、第1回転シャフト31の支持方法は両持ちとなっている。
そこで、第1回転シャフト31の第2端部31bは筒状枠21に対してずれにくいように高い精度で支持されている。具体的には図51に示すように、第1回転シャフト31の第2端部31bは先細りのテーパ形状を有している。フロント支持プレート25は支持孔25aを有している。支持孔25aの径D13は、第1回転シャフト31の外径D11よりも小さく、第1回転シャフト31の先端の径D12(テーパ面の最小径)よりも大きい。第1回転シャフト31の第2端部31bが支持孔25aに挿入されている状態で、フロント支持プレート25は第1回転シャフト31を押さえつけるようにY軸方向にたわんでいる。したがって、第1回転シャフト31の先端は筒状枠21に対してずれにくくなっている。これにより、垂直相対ズレ調整の精度を高めることができる。
図22に示すように、第1回転シャフト31は左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORとX軸方向に並んで配置されている。より具体的には、左眼用光学系OLは右眼用光学系ORと第1回転シャフト31との間に配置されている。第1回転軸線R1は左眼光軸ALおよび右眼光軸ARとX軸方向に概ね一直線に並んで配置されている。第1回転シャフト31がこのように配置されているので、左眼負レンズ群G1Lは概ねZ軸方向に移動し、左眼負レンズ群G1LのX軸方向の移動量を無視できる範囲内に収めることができる。
ここで、図30に示すように、第1前側支持孔32dおよび第1後側支持孔32eは円形ではなく概ね三角形状を有している。具体的には、第1前側支持孔32dは3つの直線縁32f、32gおよび32hを有している。直線縁32f、32gおよび32hは、例えば三角形の辺の一部をそれぞれ形成している。直線縁32fおよび32gは第1回転シャフト31と接触しているが、直線縁32hは第1回転シャフト31と接触していない。
図22に示すように、調整バネ38による弾性力F11と第1規制機構37での反力F12との合力F13が、第1調整枠30にかかっている。したがって、図30に示すように、この合力F13により、第1前側支持孔32dの直線縁32fおよび32gが第1回転シャフト31に押し付けられる。第1前側支持孔32dよりも前方に配置された第1調整枠本体36に合力F13が作用するので、第1前側支持孔32dの直線縁32fおよび32gが第1回転シャフト31に押し付けられると、直線縁32fおよび32gを支点として第1調整枠本体36が合力F13の方向へ移動し、第1案内部32の後部が合力F13とは逆方向へ移動する(例えば図29参照)。また、合力F13により第1調整枠30全体が合力F13の方向に移動しようとした際に、調心部21g(図23参照)により第1案内部32の後部の位置が保持されるので、結果的に、第1案内部32の後部が合力F13と逆方向へ移動する。したがって、図30に示すように、第1前側支持孔32dの直線縁32fおよび32gが第1回転シャフト31に押し付けられた状態で、第1後側支持孔32eの直線縁32iおよび32jも第1回転シャフト31に押し付けられる。直線縁32f、32g、32iおよび32jが第1回転シャフト31に押し付けられているので、第1調整枠30は本体枠2に対してX軸方向およびZ軸方向に精度よく位置決めされている。したがって、本体枠2に対して第2調整枠40がX軸方向およびZ軸方向にがたつくのを抑制することができ、垂直相対ズレ調整の精度を高めることができる。
また、第1戻しバネ37aを設けているので、ユーザーが相対ズレ調整ネジ39を回しすぎた際に、第1支持プレート66がネジ部39cから完全に脱落してしまうのを防止できる。具体的には図31に示すように、第1支持プレート66がネジ部39cの第1側39Xまで到達する直前で、本体枠2のストッパ突起21sに第1調整枠30が接触し、本体枠2に対する第1調整枠30の回転が停止する。ストッパ突起21sに第1調整枠30が当接している状態で、さらに相対ズレ調整ネジ39を回すと、第1支持プレート66がネジ部39cの第1側39Xに到達する。このとき、本体枠2に対する第1調整枠30の回転がストッパ突起21sにより規制されているので、ジョイント部39aが第1規制部33の摺動突起33bから離れて、相対ズレ調整ネジ39には調整バネ38の弾性力が作用しなくなる。したがって、相対ズレ調整ネジ39には第1戻しバネ37aの弾性力しか作用しなくなり、第1戻しバネ37aの弾性力によりネジ部39cが第1支持プレート66のネジ孔66aと接触した状態が維持される。この状態でユーザーが相対ズレ調整ネジ39を反対に回すと、ネジ部39cが再び第1支持プレート66のネジ孔66aにねじ込まれ、相対ズレ調整ネジ39と第1支持プレート66との螺合状態が維持される。
上記の構成により、ユーザーが相対ズレ調整ネジ39を回しすぎても、第1支持プレート66がネジ部39cから完全に脱落してしまうのを防止できる。さらに、ネジ部39cがジョイント部39aと離れて配置されているので、回しすぎによる破損も防止できる。
(6)第2調整機構4
図22に示す第2調整機構4は、輻輳角を調整するための機構であり、本体枠2に対して概ねX軸方向(第2方向、第1調整方向)に右眼負レンズ群G1Rを移動させる。第2調整機構4は、第2調整枠40、第2回転シャフト41、フォーカス調整ネジ48(図34参照)、フォーカス調整バネ44(図34参照)および第2規制機構47を有している。
第2調整枠本体46は、板状の部分であり、第2引っ掛け部46aおよび突出部46bを有している。第2引っ掛け部46aには調整バネ38が引っ掛けられている。突出部46bはY軸方向正側(前側、被写体側)に突出しており、フォーカス調整ネジ48と当接している。フォーカス調整ネジ48の径よりも突出部46bの径は大きいので、第2調整枠40が本体枠2に対して回転してもフォーカス調整ネジ48は突出部46bと当接しつづける。また、フォーカス調整ネジ48の先端は半球状に形成されているので、突出部46bとフォーカス調整ネジ48との間に発生する摺動抵抗を低減できる。
図33に示すように、第2案内部42は、Y軸方向に細長く延びており、第2調整枠本体46からY軸方向に突出している。第2案内部42は、第2案内部本体42a、第2前側支持部42bおよび第2後側支持部42cを有している。第2案内部本体42aは概ねU字形状の断面を有している。第2前側支持部42bおよび第2後側支持部42cは第2案内部本体42a内に配置されている。第2前側支持部42bは第2前側支持孔42dを有している。第2後側支持部42cは第2後側支持孔42eを有している。
図35に示すように、第2回転シャフト41(調整回転シャフトの一例)は第2調整枠40を回転可能に本体枠2に連結している。具体的には、第2回転シャフト41は第2調整枠40の第2案内部42の第2前側支持孔42dおよび第2後側支持孔42eに挿入されている。
図20に示すように、第2回転シャフト41の第2端部41bは、筒状枠21に固定されたフロント支持プレート25により支持されている。つまり、第2回転シャフト41の支持方法は両持ちとなっている。
第2回転シャフト41には様々な力が作用するが、第2回転シャフト41の第2端部41bがずれてしまうと、筒状枠21に対する第2調整枠40の位置がずれてしまい、結果的に輻輳角調整に影響を及ぼす。
図22に示すように、第2回転シャフト41の中心線を第2回転軸線R2とすると、第2調整枠40は第2回転軸線R2を中心に第2回転シャフト41により回転可能に支持されている。これにより、右眼負レンズ群G1Rは本体枠2に対して第2回転軸線R2を中心に回転可能となっている。
ここで、図35に示すように、第2前側支持孔42dおよび第2後側支持孔42eは円形ではなく概ね三角形状を有している。具体的には、第2前側支持孔42dは3つの直線縁42f、42gおよび42hを有している。直線縁42f、42gおよび42hは、例えば三角形の辺の一部をそれぞれ形成している。直線縁42fおよび42gは第2回転シャフト41と接触しているが、直線縁42hは第2回転シャフト41と接触していない。
図22に示すように、調整バネ38による弾性力F21と第2規制機構47での反力F22との合力F23が、第2調整枠40にかかっている。したがって、図35に示すように、この合力F23により、第2前側支持孔42dの直線縁42fおよび42gが第2回転シャフト41に押し付けられる。第2前側支持孔42dよりも前方に配置された第2調整枠本体46に合力F23が作用するので、第2前側支持孔42dの直線縁42fおよび42gが第2回転シャフト41に押し付けられると、直線縁42fおよび42gを支点として第2調整枠本体46が合力F23の方向へ移動し、第2案内部42の後部が合力F23とは逆方向へ移動する(例えば図33参照)。したがって、図35に示すように、第2前側支持孔42dの直線縁42fおよび42gが第2回転シャフト41に押し付けられた状態で、第2後側支持孔42eの直線縁42iおよび42jも第2回転シャフト41に押し付けられる。直線縁42f、42g、42iおよび42jが第2回転シャフト41に押し付けられているので、第2調整枠40は本体枠2に対してX軸方向およびZ軸方向に精度よく位置決めされている。したがって、本体枠2に対して第2調整枠40がX軸方向およびZ軸方向にがたつくのを抑制することができ、輻輳角調整の精度を高めることができる。
支持部21fは筒状枠21に形成されている。支持部21fにはネジ孔21hが形成されている。輻輳角調整ネジ49はネジ部49aおよび頭部49bを有している。ネジ部49aは、第2規制部43の第2孔43aに挿入されており、支持部21fのネジ孔21hにねじ込まれている。ネジ部49aは第2規制部43の第2孔43aに挿入されている。輻輳角調整ネジ49を回転させると、本体枠2に対して輻輳角調整ネジ49がX軸方向に移動する。
(7)第3調整機構5
第3調整機構5(本体枠調整機構の一例、全体調整機構の一例)は、CMOSイメージセンサ110の受光面110aに対する左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1(図6参照)の垂直方向(ピッチング方向)および水平方向(ヨーイング方向)の位置を調整するための機構である。第3調整機構5は、外装部101に対する本体枠2の位置および姿勢を調整することを可能としており、さらには、光学系Vの光軸A0に対する左眼光軸ALおよび右眼光軸ARの位置および姿勢を調整することを可能としている。第3調整機構5を用いて左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORを外装部101に対して移動させることで、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直位置および水平位置の調整が可能となる。
弾性連結機構59Aは、本体枠2に対してZ軸方向(第2調整方向)に力を付与する機構であって、回転軸線R4を中心に回転可能に本体枠2を外装部101に連結している。本実施形態では、弾性連結機構59Aは、本体枠2に対してZ軸方向負側(下側)に力を付与している。
また、弾性連結機構59Aは、本体枠2に対してX軸方向(第1調整方向)に力を付与しており、回転軸線R3(光学系回転軸の一例)を中心に回転可能に本体枠2を外装部101に連結している。本実施形態では、弾性連結機構59Aは本体枠2に対してX軸方向負側に力を付与している。
弾性連結機構59Aは、第1連結プレート51、第2連結プレート52、第1連結バネ56および第2連結バネ58を有している。第1連結プレート51は、本体枠2を外装部101に弾性的に連結しており、外装部101に固定されている。具体的には、第1連結プレート51は、第1本体部51a、第1弾性支持部51L、第2弾性支持部51R、第1支持アーム51b、第1当接部51dおよびダイヤル支持部51cを有している。
第1弾性支持部51Lは、第1固定部51Lbと、第1弾性部51Laと、を有している。第1固定部51Lbは外装部101に固定されている。より詳細には、第1固定部51Lbは中間プレート11L(図10参照)を介してアッパーケース11に固定されている。第1弾性部51Laは第1固定部51Lbと第1本体部51aとを弾性的に連結している。第1弾性部51Laは例えばプレス加工によりZ軸方向に圧縮されており、第1弾性部51Laの厚みは第1固定部51Lbおよび第1本体部51aの厚みよりも薄くなっている。したがって、第1弾性部51Laの剛性(より詳細には、Z軸方向の剛性)は第1本体部51aに比べて大幅に低くなっている。
図40に示すように、第1支持アーム51bは第1本体部51aから延びている。第1支持アーム51bには第1連結バネ56の端部が引っ掛けられている。第1当接部51dは水平位置調整ネジ53とX軸方向に当接している。第1当接部51dには孔51fが形成されており、この孔51fには水平位置調整ネジ53のシャフト部53bが挿入されている。図38に示すように、ダイヤル支持部51cはネジ孔51eを有しており、このネジ孔51eには垂直位置調整ダイヤル57のネジ部57cがねじ込まれている。
第2連結プレート52は、第1連結プレート51に回転可能に連結されており、本体枠2の台座部21cに固定されている(例えば図20参照)。第2連結プレート52は回転軸線R3を中心に回転可能にリベット59cにより第1連結プレート51に連結されている。
第2本体部52aは1対の長孔52Lおよび52Rを有している。第1連結プレート51および第2連結プレート52は2つのリベット59aおよび59bによりZ軸方向に連結されている。長孔52Lにはリベット59bが挿入されており、長孔52Rにはリベット59aが挿入されている。水平位置調整ネジ53を回すと、第1連結プレート51に対して第2連結プレート52が回転するが、水平位置調整ネジ53を回しすぎると、リベット59bが長孔52Lの縁52Laと当接し、第1連結プレート51に対する第2連結プレート52の回転が停止する(後述)。一方、長孔52Rの大きさはリベット59bと干渉しないように設定されている。
第2当接部52bは第2戻しバネ54と当接している。第2戻しバネ54はシャフト部53bの先端に装着された第2スナップリング54aと第2当接部52bとの間に挟み込まれている。第2戻しバネ54により水平位置調整ネジ53は第2連結プレート52に対してX軸方向正側に引っ張られている。
図37に示すように、第1移動規制機構59Bは、外装部101に対する本体枠2のZ軸方向(第1方向)の移動を規制する機構であって本体枠2の規制位置を変えることで外装部101に対する本体枠2の位置を調整する。具体的には、第1移動規制機構59Bは、垂直位置調整ダイヤル57およびスナップリング58aを有している。垂直位置調整ダイヤル57はダイヤル部57aおよびシャフト部57bを有している。垂直位置調整ダイヤル57はアッパーケース11に装着されている。具体的には、シャフト部57bはアッパーケース11の孔11d(図11参照)に挿入されており、垂直位置調整ダイヤル57はアッパーケース11に対して回転可能となっている。また、シャフト部57bの根元にはスナップリング58aが装着されており、スナップリング58aとアッパーケース11との間には第2連結バネ58が圧縮された状態で挟み込まれている。したがって、ダイヤル部57aがアッパーケース11に常に押し付けられている状態となり、垂直位置調整ダイヤル57のアッパーケース11に対するZ軸方向の位置が安定する。また、垂直位置調整ダイヤル57がアッパーケース11から脱落しない。
図37に示すように、第2移動規制機構59Cは、外装部101に対する本体枠2のX軸方向(第1調整方向)の移動を規制する機構であって、本体枠2の規制位置を変えることで外装部101に対する本体枠2の位置を調整する。具体的には、第2移動規制機構59Cは、水平位置調整ネジ53、第2戻しバネ54および第2スナップリング54aを有している。水平位置調整ネジ53は、ジョイント部53aおよびシャフト部53bを有している。ジョイント部53aの外径はシャフト部53bの外径よりも大きい。シャフト部53bの端部にジョイント部53aが装着されている。ジョイント部53aおよび第2ジョイントシャフト65によりユニバーサルジョイントが構成されている。
上記の構成により、ユーザーが水平位置調整ネジ53を回しすぎても、支持部52cがネジ部53cから完全に脱落してしまうのを防止できる。さらに、ネジ部53cがジョイント部53aと離れて配置されているので、回しすぎによる破損も防止できる。
さらに、垂直位置調整ダイヤル57を回すと、外装部101に対して本体枠2が回転軸線R4を中心に回転するが、本体枠2がZ軸方向負側(下側)に移動しすぎると、垂直位置調整ダイヤル57のネジ部57cがダイヤル支持部51cのネジ孔51eから脱落するおそれがある。
(8)操作機構6
図41に示すように、操作機構6は、支持フレーム63、相対ズレ調整ダイヤル61、水平位置調整ダイヤル62、第1ジョイントシャフト64および第2ジョイントシャフト65を有している。
図41に示すように、相対ズレ調整ダイヤル61には第1ジョイントシャフト64が挿入されている。水平位置調整ダイヤル62には第2ジョイントシャフト65が挿入されている。相対ズレ調整ダイヤル61の回転は第1ジョイントシャフト64を介して相対ズレ調整ネジ39に伝達される。水平位置調整ダイヤル62の回転は第2ジョイントシャフト65を介して水平位置調整ネジ53に伝達される。相対ズレ調整ダイヤル61を回すと、左眼用および右眼用画像の垂直相対ズレを調整することができる。水平位置調整ダイヤル62を回すと、CMOSイメージセンサ110に対する左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の水平方向の位置を調整することができる。なお、垂直位置調整ダイヤル57(図38)を回すと、CMOSイメージセンサ110に対する左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の鉛直方向の位置を調整することができる。
ここで、3Dアダプタ100をビデオカメラ200に装着した場合にCMOSイメージセンサ110上に形成される左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1について説明する。
ビデオカメラ200のCMOSイメージセンサ110には、図6に示すような2つの光学像が形成される。具体的には、左眼用光学系OLにより左眼用光学像QL1が形成され、右眼用光学系ORにより右眼用光学像QR1が形成される。図6は、背面側(像側)から見た場合のCMOSイメージセンサ110上の光学像を示している。光学系Vにより左眼用光学像QL1と右眼用光学像QR1とは、左右の位置が入れ替わるとともに、それぞれ上下反転する。
ここでいう有効像高とは、通常撮影時(2次元撮影時)の有効像高を基準として設定されている。具体的には、3次元撮影時の左眼用光学像QL1の有効像高とは、2次元画像の有効像円の中心C0から左眼用光学像QL1の有効像円の中心CLまでの距離DLを2次元画像の中心C0からの対角長さD0で除した値である。左眼用光学系OLの光軸中心を通る光線は中心CLに到達する。同様に、3次元撮影時の右眼用光学像QR1の有効像高とは、2次元画像の有効像円の中心C0から右眼用光学像QR1の有効像円の中心CRまでの距離DRを2次元画像の中心C0からの対角長さD0で除した値である。右眼用光学系ORの光軸中心を通る光線は中心CRに到達する。
なお、有効像高がともに0.3の場合が図43に示す状態、有効像高がともに0.7の場合が図44に示す状態である。図42に示す状態は、有効像高がともに0.435の場合である。
通常、左眼用光学像QL1の周辺部および右眼用光学像QR1の周辺部は中央部に比べて光量が低下するので、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1で画像として抽出できる領域は限られている。さらに、左眼用光学像QL1の有効領域に右眼用光学像QR1の周辺部が重ならないように、かつ、右眼用光学像QR1の有効領域に左眼用光学像QL1の周辺部が重ならないように、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の有効領域を離す必要がある。したがって、CMOSイメージセンサ110上に左眼用光学像QL1の有効領域および右眼用光学像QR1の有効領域を収めるためには、有効像高を前述のような設定にしたとしても、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1をある程度小さくする必要がある。
そこで、この3Dアダプタ100では、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1に意図的にケラレ領域を設けている。
具体的には、図45に示すように、左眼用光学像QL1は、左眼有効画像領域QL1aと、中間遮光部72aにより光量が低減される左眼ケラレ領域QL1bと、を有している。図45は左眼用光学像QL1のみを示している。左眼有効画像領域QL1aは、第1開口72Laを通る光により形成されており、左眼ケラレ領域QL1bと隣接している。左眼有効画像領域QL1aがステレオ画像の生成に用いられる。より詳細には、図6および図42に示すように、左眼有効画像領域QL1aの画像データから第1抽出領域AL2の画像データが切り出されてステレオ画像の生成に用いられる。一方、図45に示すように、左眼ケラレ領域QL1bは、中間遮光部72aにより光量を低減されている領域であり、ステレオ画像の生成には用いられない。
図47は左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1を示している。図47に示すように、通常の撮影時には、左眼ケラレ領域QL1bの一部は右眼ケラレ領域QR1bと重なっている。
同様に、図46および図47に示すように、右眼ケラレ領域QR1bの一部は右眼ケラレ領域QR1bと重なっている。右眼ケラレ領域QR1bは、第2受光面110R上に形成される右眼内側領域QR1cと、第1受光面110L上に形成される右眼外側領域QR1dと、を有している。右眼外側領域QR1dの面積は右眼内側領域QR1cの面積よりも小さい。より詳細には、右眼外側領域QR1dの水平方向の寸法は右眼内側領域QR1cの水平方向の寸法よりも小さく、本実施形態では右眼内側領域QR1cの水平方向の寸法の概ね半分である。
より詳細には、遮光シート72(遮光部材の一例、遮光ユニットの一例)は、左眼用光学系OLへの入射光が通る矩形の第1開口72Laと、右眼用光学系ORへの入射光が通る矩形の第2開口72Raと、を有している。中間遮光部72aは第1開口72Laおよび第2開口72Raにより形成されている。第1開口72Laの縁の一部は第1縁部72Lにより形成されており、第2開口72Raの縁の一部は第2縁部72Rにより形成されている。第1縁部72Lが直線的に形成されているので、図45および図47に示すように、左眼有効画像領域QL1aと左眼ケラレ領域QL1bとの第1境界BLは、概ね直線となっている。第2縁部72Rが直線的に形成されているので、図46および図47に示すように、右眼有効画像領域QR1aと右眼ケラレ領域QR1bとの第2境界BRは、概ね直線となっている。したがって、第1抽出領域AL2および第2抽出領域AR2をさらに広く確保しやすくなる。
3Dアダプタ100およびビデオカメラ200には、製品の個体差が存在するので、第1調整機構3、第2調整機構4および第3調整機構5により左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORの状態を出荷時および使用時に調整するのが好ましい。
以下に、前述の構成を用いた各種調整作業について概要を説明する。
<相対ズレ調整>
相対ズレ調整とは、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置ズレを調整することをいう。適正なステレオ画像を生成するためには、CMOSイメージセンサ110上に形成される左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置を比較的高い精度で合わせることが好ましい。
そこで、この3Dアダプタ100では、使用時にユーザーがカメラモニタ120に表示される画像を見ながら相対ズレ調整ダイヤル61により左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置(より具体的には、左眼用画像および右眼用画像の垂直方向の位置)を調整する。
相対ズレの調整は、調整モードにおいて相対ズレ調整ダイヤル61を操作することで行われる。3Dアダプタ100がビデオカメラ200に装着されている状態で調整モードボタン133を押すと調整モードが実行される。調整モードでは、左眼用および右眼用画像のうち一方だけでなく、CMOSイメージセンサ110の有効画像領域に対応する画像全体がカメラモニタ120に表示され、ピントが遮光シート72の中間遮光部72aに合わせられる。中間遮光部72aにピントがあっている状態では、図48に示すように、カメラモニタ120の表示画面上において、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1が左右方向の外側にそれぞれ移動し、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1が左右に離れる。左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の間には黒帯Eが現れるので、カメラモニタ120上で左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直相対ズレをユーザーが把握しやすくなる。
左眼負レンズ群G1Lが概ねZ軸方向に移動すると、CMOSイメージセンサ110上に形成される左眼用光学像QL1の垂直位置が変化する。この結果、カメラモニタ120に表示される左眼用画像が上下に移動する。
<輻輳角調整>
輻輳角とは左眼光軸ALおよび右眼光軸ARのなす角度をいう。適正なステレオ画像を生成するためには、輻輳角を適正な角度に設定することが好ましい。
しかし、製品の個体差により製品ごとで輻輳角がばらつくことが考えられる。適正なステレオ画像を生成するためには、輻輳角のばらつきを抑えることが好ましい。
そこで、この3Dアダプタ100では、製造時あるいは出荷時に、作業員が第2調整機構4を用いて輻輳角を調整する。
右眼負レンズ群G1Rが概ねX軸方向に移動すると、CMOSイメージセンサ110上に形成される右眼用光学像QR1の水平位置が変化する。このようにして、輻輳角を適正な角度に調整することができる。
<フォーカス調整>
適正なステレオ画像を生成するためには、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORのフォーカスがずれていないのが好ましい。
しかし、製品の個体差によって左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORのフォーカスがずれてしまう場合がある。
そこで、この3Dアダプタ100では、製造時あるいは出荷時に、作業員が第2調整機構4を用いて左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORのフォーカスを合わせる。本実施形態では、右眼用光学系ORの右眼負レンズ群G1RをY軸方向に移動させることで、フォーカス調整が行われる。
このように、フォーカス調整ネジ48を回すことで、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORのフォーカスのズレを調整することができる。
フォーカスは、一旦調整が完了すると、ユーザーが再度調整する必要がない。このため、調整後はフォーカス調整ネジ48がフロント支持プレート25に例えば接着固定される。なお、ユーザーがフォーカスを調整できるようにしてもよい。
適正なステレオ画像を生成するためには、CMOSイメージセンサ110上での左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の位置を適切な位置に設定することが好ましい。
しかし、製品の個体差により左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の位置が設計位置から大きくずれる場合もあり得る。また、前述の相対ズレ調整および輻輳角調整により、CMOSイメージセンサ110上での左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の位置が全体的にずれる場合もあり得る。
そこで、この3Dアダプタ100では、使用時において(あるいは調整モードのようにCMOSイメージセンサ110の有効画像領域がカメラモニタ120に表示されている状態で)、ユーザーが第3調整機構5を用いて画像位置の調整を行う。
外装部101に対して本体枠2が回転軸線R4を中心に回転すると、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORが外装部101に対してZ軸方向に移動する。より詳細には、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORの姿勢が外装部101に対して上向きあるいは下向きに変化する。これにより、CMOSイメージセンサ110での左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直位置を調整することができる。
外装部101に対して本体枠2が回転軸線R3を中心に回転すると、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORが外装部101に対してX軸方向に移動する。より詳細には、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORの姿勢が外装部101に対して右向きあるいは左向きに変化する。これにより、CMOSイメージセンサ110での左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の水平位置を調整することができる。
3Dアダプタ100を用いてビデオカメラ200にて3次元撮影を行う場合のビデオカメラ200の動作について説明する。
図49に示すように、ビデオカメラ200の電源がONになると、各部に電力が供給され、再生モード、2次元撮影モードおよび3次元撮影モードなどの動作モードの確認がカメラコントローラー140により行われる(ステップS1)。
なお、3Dアダプタ100がビデオカメラ200に装着されている状態で電源がONになると、レンズ検出部149は3Dアダプタ100が装着されていることを検出し、カメラコントローラー140によりビデオカメラ200の撮影モードが自動的に3次元撮影モードに切り替えられる。また、ビデオカメラ200の電源がONの状態で3Dアダプタ100がビデオカメラ200に装着されても、レンズ検出部149は3Dアダプタ100が装着されていることを検出し、カメラコントローラー140によりビデオカメラ200の撮影モードが自動的に3次元撮影モードに切り替えられる。
そこで、ビデオカメラ200は基準面距離のズレを補正することによって、設計位置を基準とした左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の左右の位置ズレを補正する機能を有している。基準面距離の調整はズーム調整レンズ群である第2レンズ群G2をズームモータ214によりY軸方向に動かすことで行われる。
次に、環境温度によって光学系Vの特性が変化するので、環境温度を把握するために、温度センサ118(図4)により温度が検出される(ステップS3)。検出された温度は温度情報としてRAM140cに一時的に格納され、必要に応じて駆動制御部140dにより読み込まれる。
さらに、指標データおよび検出温度に基づいて駆動制御部140dによりズームモータ214が制御される。具体的には、指標データおよび検出温度に基づいて駆動制御部140dにより第2レンズ群G2(ズーム調整レンズ群)の目標位置が算出される(ステップS4)。指標データおよび検出温度に基づいて第2レンズ群G2の目標位置を算出するための情報(例えば、算出式やデータテーブル)は、ROM140bに予め格納されている。算出された目標位置まで第2レンズ群G2がズームモータ214により駆動される(ステップS5)。なお、指標データのみに基づいて第2レンズ群G2の目標位置を算出してもよい。
このように、製品の個体差あるいは環境温度の変化により左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の左右の位置ズレが発生することを考慮して上記のような制御を行っているので、3Dアダプタ100をビデオカメラ200に装着して3次元撮影を行う際に、より適正なステレオ画像を取得することができる。
3次元撮影を行う場合、例えば、ユーザーが録画ボタン131を押すと、ステレオ画像の撮影が実行される。具体的には図50に示すように、ユーザーが録画ボタン131を押すと、ウォブリングなどによりオートフォーカスが実行され(ステップS21)、CMOSイメージセンサ110が露光され(ステップS22)、CMOSイメージセンサ110から画像信号(全画素のデータ)が信号処理部215に順次取り込まれる(ステップS23)。
取り込まれた画像信号に対して信号処理部215においてAD変換などの信号処理が施される(ステップS24)。信号処理部215により生成された基本画像データはDRAM241に一時的に格納される。
次に、画像抽出部216により、左眼用画像データおよび右眼用画像データが基本画像データから抽出される(ステップS25)。このときの第1および第2抽出領域AL2およびAR2のサイズならびに位置は、ROM140bに予め格納されている。
録画ボタン131が再度押されると、カメラコントローラー140のメタデータ生成部147により、ステレオベースおよび輻輳角を含むメタデータが生成される(ステップS28)。
メタデータ生成後、圧縮された左眼用および右眼用画像データとメタデータとを組み合わせて、MPF形式の画像ファイルが画像ファイル生成部148により生成される(ステップS29)。生成された画像ファイルは、例えばカードスロット170に送信されメモリーカード171に順次保存される(ステップS30)。動画撮影の場合は、これらの動作が繰り返される。
〔3Dアダプタ100の特徴1〕
以上に説明した3Dアダプタ100であれば、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1のCMOSイメージセンサ110に対する位置を外装部101の外部から調整機構8を用いて調整できるので、製品の個体差がステレオ画像に与える影響を比較的簡単に低減できる。
例えば、垂直相対ズレを調整する第1調整機構3を調整機構8が有しているので、CMOSイメージセンサ110上における左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の相対位置が製品の個体差により設計値からずれていても、第1調整機構3を用いて垂直相対ズレを比較的簡単に調整することができる。
さらに、外装部101に対する本体枠2の位置を調整する第3調整機構5を調整機構8が有しているので、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1のCMOSイメージセンサ110に対する垂直方向および水平方向の位置を比較的簡単に調整することができる。
このように、3Dアダプタ100では、適正なステレオ画像を取得するために必要な調整を外部から調整機構8を介して行うことができる。
〔特徴1の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴1の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
さらに、撮像素子は光を電気信号に変換できる素子であればよい。撮像素子としては、CMOSイメージセンサ110以外に、例えばCCDイメージセンサが考えられる。
(B)前述の実施形態では、調整機構8を例に調整ユニットについて説明しているが、調整ユニットは前述の実施形態に限定されない。調整ユニットは以下のa)~c)の調整機能のうち少なくとも1つの機能を有していればよい。
b)左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1のCMOSイメージセンサ110に対する垂直方向の位置を調整する機能
c)左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1のCMOSイメージセンサ110に対する水平方向の位置を調整する機能
(C)前述の実施形態では、左眼用光学系OLを用いて垂直相対ズレ調整が行われているが、右眼用光学系ORを用いて垂直相対ズレ調整が行われてもよい。また、右眼用光学系ORを用いて輻輳角調整が行われているが、左眼用光学系OLを用いて輻輳角調整が行われてもよい。
(E)左眼負レンズ群G1Lが垂直相対ズレ調整に用いられているが、左眼用光学系OLの他のレンズ群を動かして垂直相対ズレを調整してもよい。また、右眼負レンズ群G1Rが輻輳角調整に用いられているが、右眼用光学系ORの他のレンズ群を動かして輻輳角を調整してもよい。
(F)図52に示すように、中間遮光部72aに垂直相対ズレ調整用のゲージを設けてもよい。図52は被写体側から見た遮光シート72の正面図である。図52に示すように、中間遮光部72aには1対のゲージ72eおよび72fが設けられており、ピントが中間遮光部72aに合った状態では、カメラモニタ120にはゲージ72eおよび72fがゲージ像72gおよび72hとして映し出される(図53参照)。ゲージ像72gおよび72hの垂直方向の位置を合わせることで、相対ズレをより精度よく調整することができる。また、ゲージ像72gおよび72hは、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置調整にも利用することができる。
なお、1対のゲージ72eおよび72fは左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の相対位置が分かり易くなるのであれば、どのような形状であってもよい。同様に、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置が分かりやすくなるのであれば、1対のゲージ72eおよび72fはどのような形状であってもよい。また、ゲージ72eおよび72fが異なる形状を有していてもよい。
(G)前述の実施形態では、本体枠2に対して左眼負レンズ群G1Lを概ねZ軸方向に移動させることで、外装部101に対する左眼光軸ALの姿勢を調整して垂直相対ズレを調整している。しかし、本体枠2に対する左眼用光学系OLまたは右眼用光学系ORの姿勢を調整することで、垂直相対ズレを調整してもよい。
例えば図55(A)に示すように、本体枠2(あるいは外装部101)に対する左眼用光学系OL全体の姿勢を調整することで、垂直相対ズレを調整してもよい。より詳細には、回転軸線R6を中心に本体枠2(あるいは外装部101)に対して左眼用光学系OLを回転させる。このように、本体枠2(あるいは外装部101)に対する左眼用光学系OL全体の姿勢を変化させると、本体枠2(あるいは外装部101)に対する左眼光軸ALの傾きが変化して、CMOSイメージセンサ110上の左眼用光学像QL1の位置が上下に変化する。右眼用光学系OR全体の姿勢を変化させる場合も同様である。このような構成であっても、垂直相対ズレを調整することができる。
また、例えば図55(B)に示すように、回転軸線R5を中心に本体枠2(あるいは外装部101)に対して左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORを回転させることで、垂直相対ズレを調整してもよい。この場合、回転軸線R5は、左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORの間に定義されており、例えば中間基準面Bに含まれる仮想線である。左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORが回転軸線R5を中心に回転すると、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の上下の位置関係が変化する。このような構成であっても、垂直相対ズレを調整することができる。
(H)前述の実施形態では、本体枠2に対して右眼負レンズ群G1Rを概ねX軸方向に移動させることで、輻輳角を調整している。つまり、前述の実施形態では、本体枠2に対する右眼負レンズ群G1Rの位置を調整することで、垂直相対ズレを調整している。しかし、本体枠2に対する左眼用光学系OLまたは右眼用光学系ORの姿勢を調整することで、輻輳角を調整してもよい。
なお、右眼用光学系OR全体の姿勢を調整するための機構としては、例えば、前述の第3調整機構5の構成(例えば、第1連結プレート51および第2連結プレート52)が考えられる。第1連結プレート51および第2連結プレート52に相当する部材により、本体枠2に対して右眼用光学系ORが回転軸線R7を中心に回転可能に本体枠2に連結されることで、簡素な構成により、本体枠2に対する右眼用光学系OR全体の姿勢を変化させることができる。
(1)このレンズユニットでは、左眼用光学系OLが相対ズレ調整光学系として機能する左眼負レンズ群G1Lを有しているので、本体枠2に対してZ軸方向に左眼負レンズ群G1Lを移動させることで、左眼用光学像QL1の垂直方向の位置を調整することができる。これにより、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直相対ズレを低減することができ、製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる。
また、本体枠2に左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORが収容されているので、3Dアダプタ100の小型化が図りやすい。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる3Dアダプタ100を提供することができる。
〔特徴2の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴2の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
(A)前述の実施形態では、3Dアダプタ100を例にレンズユニットについて説明しているが、レンズユニットは3Dアダプタ100に限定されない。レンズユニットは、例えば1眼カメラに用いられる交換レンズユニットであってもよい。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
(B)前述の実施形態では、左眼用光学系OLを用いて垂直相対ズレ調整が行われているが、右眼用光学系ORを用いて垂直相対ズレ調整が行われてもよい。
(C)前述の実施形態では、第1調整機構3を例に相対ズレ調整機構について説明しているが、相対ズレ調整機構の構成は前述の実施形態に限定されない。例えば、第1回転軸線R1を中心に左眼負レンズ群G1Lを回転させることで左眼負レンズ群G1Lを概ねZ軸方向に動かしているが、左眼負レンズ群G1LをZ軸方向に平行移動させてもよい。
(D)前述の実施形態では、第1回転シャフト31が左眼用光学系OLおよび右眼用光学系ORと並んで配置されているが、垂直相対ズレ調整が行える範囲内で第1回転シャフト31の配置が前述の実施形態と異なっていてもよい。左眼用光学系OLが第1回転シャフト31および右眼用光学系ORの間に配置されているが、第1回転シャフト31の配置はこの配置に限定されない。
また、右眼用光学系ORを用いて垂直相対ズレを調整してもよい。
(F)前述の実施形態では、本体枠2に対して左眼負レンズ群G1Lを概ねZ軸方向に移動させることで、外装部101に対する左眼光軸ALの姿勢を調整して垂直相対ズレを調整している。しかし、〔特徴1の観点から考えられる変形例〕の(G)で説明しているように、本体枠2に対する左眼用光学系OLまたは右眼用光学系ORの姿勢を調整することで、垂直相対ズレを調整してもよい。
〔3Dアダプタ100の特徴3〕
(1)この3Dアダプタ100では、右眼用光学像QR1が輻輳角調整光学系として機能する右眼負レンズ群G1Rを有しているので、本体枠2に対してX軸方向に右眼負レンズ群G1Rを移動させることで、左眼光軸ALおよび右眼光軸ARのなす輻輳角を調整することができ、製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる3Dアダプタ100を提供することができる。
(2)第2回転シャフト41により第2調整枠40が本体枠2に回転可能に連結されているので、簡素な構造により右眼負レンズ群G1RをX軸方向に移動させることができる。また、第2回転シャフト41がZ軸方向に右眼用光学系ORと並んでいるので、右眼負レンズ群G1RのZ軸方向のズレ量を低減することができる。
〔特徴3の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴3の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
さらに、撮像素子は光を電気信号に変換できる素子であればよい。撮像素子としては、CMOSイメージセンサ110以外に、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサが考えられる。
(B)前述の実施形態では、右眼用光学系ORを用いて輻輳角調整が行われているが、左眼用光学系OLを用いて輻輳角調整が行われてもよい。
(D)前述の実施形態では、第2回転シャフト41がZ軸方向に右眼用光学系ORと並んで配置されているが、輻輳角調整が行える範囲内で第2回転シャフト41の配置が前述の実施形態と異なっていてもよい。
(E)右眼負レンズ群G1Rが右眼用光学系ORにおいて最も被写体側に配置されているが、右眼用光学系ORの光路上の途中に配置されたレンズ群を用いて垂直相対ズレを調整してもよい。
(F)前述の実施形態では、本体枠2に対して右眼負レンズ群G1Rを概ねZ軸方向に移動させることで、外装部101に対する右眼光軸ARの姿勢を調整して輻輳角を調整している。しかし、〔特徴1の観点から考えられる変形例〕の(H)で説明しているように、本体枠2に対する左眼用光学系OLまたは右眼用光学系ORの姿勢を調整することで、輻輳角を調整してもよい。
〔3Dアダプタ100の特徴4〕
この3Dアダプタ100では、右眼用光学系ORがフォーカス調整光学系として機能する右眼負レンズ群G1Rを有しているので、右眼負レンズ群G1Rを右眼光軸ARに沿って動かすことで、右眼用光学像QR1の合焦状態を左眼用光学像QL1の合焦状態に合わせることができ、製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる3Dアダプタ100を提供することができる。
〔特徴4の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴4の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
(A)前述の実施形態では、3Dアダプタ100を例にレンズユニットについて説明しているが、レンズユニットは3Dアダプタ100に限定されない。レンズユニットは、例えば1眼カメラに用いられる交換レンズユニットであってもよい。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
(B)前述の実施形態では、第2調整機構4を例にフォーカス調整機構について説明しているが、フォーカス調整機構は前述の実施形態に限定されない。例えば、右眼負レンズ群G1RをY軸方向に動かしてフォーカス調整を行っているが、他のレンズ群を動かすことでフォーカス調整を行ってもよい。
〔3Dアダプタ100の特徴5〕
この3Dアダプタ100では、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1を支持する本体枠2が、外装部101に対して概ねZ軸方向に移動可能に配置されているので、外装部101に対して本体枠2をZ軸方向に動かすことで、CMOSイメージセンサ110に対する左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の垂直方向の位置を調整することができ、ステレオ画像の垂直方向の撮影範囲を所定の設計位置に調整することができる。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる3Dアダプタ100を提供することができる。
〔特徴5の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴5の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
(A)前述の実施形態では、3Dアダプタ100を例にレンズユニットについて説明しているが、レンズユニットは3Dアダプタ100に限定されない。レンズユニットは、例えば1眼カメラに用いられる交換レンズユニットであってもよい。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
(B)前述の実施形態では、第3調整機構5を例に本体枠調整機構について説明しているが、本体枠調整機構は前述の実施形態に限定されない。ステレオ画像の垂直方向の撮影範囲を調整できるのであれば、本体枠調整機構が他の構成を有していてもよい。
例えば、前述の実施形態では、第1弾性支持部51Lおよび第2弾性支持部51Rにより本体枠2が回転軸線R4を中心に回転するが、回転シャフトにより本体枠2を外装部101に対して回転可能に連結してもよい。
〔3Dアダプタ100の特徴6〕
この3Dアダプタ100では、左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1を支持する本体枠2が、概ねX軸方向に外装部101に対して移動可能に配置されているので、本体枠2を外装部101に対してX軸方向に動かすことで、CMOSイメージセンサ110に対する左眼用光学像QL1および右眼用光学像QR1の水平方向の位置を調整することができ、ステレオ画像の水平方向の撮影範囲を所定の設計位置に調整することができる。
以上のような構成により、小型化を図りつつ製品の個体差がステレオ画像に与える影響を低減できる3Dアダプタ100を提供することができる。
〔特徴6の観点から考えられる変形例〕
上記の特徴2の観点から考えられる、前述の実施形態の変形例を以下にまとめる。
(A)前述の実施形態では、3Dアダプタ100を例にレンズユニットについて説明しているが、レンズユニットは3Dアダプタ100に限定されない。レンズユニットは、例えば1眼カメラに用いられる交換レンズユニットであってもよい。
また、ビデオカメラ200を例に撮像装置について説明しているが、撮像装置はビデオカメラ200に限定されない。撮像装置は静止画のみ撮影可能な装置および動画のみ撮影可能な装置であってもよい。
(B)前述の実施形態では、第3調整機構5を例に本体枠調整機構について説明しているが、本体枠調整機構は前述の実施形態に限定されない。ステレオ画像の水平方向の撮影範囲を調整できるのであれば、本体枠調整機構が他の構成を有していてもよい。
2 本体枠(本体枠の一例)
3 第1調整機構(相対ズレ調整機構の一例)
30 第1調整枠(相対ズレ調整枠の一例)
31 第1回転シャフト(回転支持シャフトの一例)
37 第1規制機構(回転規制機構の一例)
38 調整バネ(調整弾性部材の一例、弾性押圧部材の一例)
4 第2調整機構(輻輳角調整機構の一例)
40 第2調整枠(輻輳角調整枠の一例、フォーカス調整枠の一例)
41 第2回転シャフト(調整回転シャフトの一例、案内シャフトの一例)
44 フォーカス調整バネ(押圧部材の一例)
47 第2規制機構(位置決め機構の一例)
5 第3調整機構(本体枠調整機構の一例、位置調整機構の一例)
57 垂直位置調整ダイヤル(位置操作部材の一例)
59A 弾性連結機構(弾性連結機構の一例)
59B 第1移動規制機構(第1移動規制機構の一例)
59C 第2移動規制機構(第2移動規制機構の一例)
6 操作機構
61 相対ズレ調整ダイヤル(相対ズレ操作部材の一例)
62 水平位置調整ダイヤル(位置操作部材の一例)
63 支持フレーム
64 第1ジョイントシャフト(相対ズレ操作伝達部の一例)
65 第2ジョイントシャフト(位置操作伝達部の一例)
100 3Dアダプタ(レンズユニットの一例)
101 外装部(筐体の一例)
200 ビデオカメラ(撮像装置の一例)
OL 左眼用光学系(第1光学系または第2光学系の一例)
OR 右眼用光学系(第1光学系または第2光学系の一例)
AL 左眼光軸(第1光軸または第2光軸の一例)
AR 右眼光軸(第1光軸または第2光軸の一例)
QL1 左眼用光学像(第1光学像または第2光学像の一例)
QR1 右眼用光学像(第1光学像または第2光学像の一例)
G1L 左眼負レンズ群(相対ズレ調整光学系の一例)
G2L 左眼正レンズ群(第1正レンズ群または第2正レンズ群の一例)
G3L 左眼プリズム群(第1プリズム群または第2プリズム群の一例)
G1R 右眼負レンズ群(輻輳角調整光学系の一例、フォーカス調整光学系の一例)
G2R 右眼正レンズ群(第1正レンズ群または第2正レンズ群の一例)
G3R 右眼プリズム群(第1プリズム群または第2プリズム群の一例)
R1 第1回転軸線
R2 第2回転軸線
R3 回転軸線(光学系回転軸の一例)
R4 回転軸線(本体回転軸の一例)
V 光学系
Claims (52)
- 撮像装置の撮像素子に光を導くためのレンズユニットであって、
第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有する第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有する第2光学系と、
前記第1および第2光学系を収容し、前記撮像装置に装着可能な支持ユニットと、
前記第1および第2光学像のうち少なくとも一方の前記撮像素子に対する位置を前記支持ユニットの外部から調整するための調整ユニットと、
を備えたレンズユニット。 - 前記調整ユニットは、前記撮像素子上における前記第1および第2光学像の相対位置を調整するための相対ズレ調整機構を有している、
請求項1に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整機構は、前記第1光軸の前記支持ユニットに対する位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整可能である、
請求項2に記載のレンズユニット。 - 前記第1光学系は、前記支持ユニットに対して前記第1光軸に直交する方向に移動可能に配置された相対ズレ調整光学系を有しており、
前記相対ズレ調整機構は、前記支持ユニットに対する前記相対ズレ調整光学系の位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整可能である、
請求項2または3に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整機構は、ユーザーが操作するための相対ズレ操作部材と、前記相対ズレ操作部材の動きを前記相対ズレ調整光学系に伝達する相対ズレ操作伝達部と、を有している、
請求項2から4のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記調整ユニットは、前記第1および第2光学像の前記撮像素子に対する垂直方向および水平方向のうち少なくとも一方の位置を調整するための位置調整機構を有している、
請求項1から5のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記位置調整機構は、前記支持ユニットに対する前記第1および第2光軸の位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整可能である、
請求項6に記載のレンズユニット。 - 前記支持ユニットは、前記撮像装置に装着可能な筐体と、前記筐体内に配置され前記第1および第2光学系を支持する本体枠と、を有しており、
前記位置調整機構は、前記筐体に対する前記本体枠の位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整可能である、
請求項6または7に記載のレンズユニット。 - 前記位置調整機構は、ユーザーが操作するための位置操作部材と、前記位置操作部材の動きを前記本体枠に伝達する位置操作伝達部と、を有している、
請求項8に記載のレンズユニット。 - 第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有する第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有する第2光学系と、
前記第1および第2光学系を収容する支持ユニットと、を備え、
前記第1光学系は、前記支持ユニットに対して概ね第1方向に移動可能に配置された相対ズレ調整光学系を有しており、
前記第1方向は、前記第1および第2光軸が交差している状態で前記第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に直交する方向である、
レンズユニット。 - 前記支持ユニットに対して概ね前記第1方向に前記相対ズレ調整光学系を移動させる相対ズレ調整機構をさらに備えた、
請求項10に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整機構は、概ね前記第1方向に移動可能に前記支持ユニットにより支持された相対ズレ調整枠を有しており、
前記相対ズレ調整光学系は、前記相対ズレ調整枠に固定されている、
請求項11に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整機構は、前記相対ズレ調整枠を回転可能に前記支持ユニットに連結する回転支持シャフトを有しており、
前記回転支持シャフトは、前記第1および第2光学系と並んで配置されている、
請求項12に記載のレンズユニット。 - 前記第1光学系は、前記第2光学系と前記回転支持シャフトとの間に配置されている、
請求項13に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整機構は、前記回転支持シャフト回りの回転力を前記相対ズレ調整枠に付与する調整弾性部材と、前記相対ズレ調整枠の回転を規制する機構であって前記相対ズレ調整枠の規制位置を変えることで前記支持ユニットに対する前記相対ズレ調整光学系の位置を調整する回転規制機構と、を有している、
請求項13または14に記載のレンズユニット。 - 前記相対ズレ調整光学系は、前記第1光学系において最も被写体側に配置されている、
請求項10から15のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記支持ユニットは、筐体と、前記第1および第2光学系を支持し前記筐体に対して前記第1方向に移動可能に前記筐体内に配置された本体枠と、を有している、
請求項10から16のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記筐体に対して前記本体枠を概ね前記第1方向に移動させる本体枠調整機構をさらに備えた、
請求項17に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記本体枠に対して前記第1方向に力を付与する第1弾性連結機構と、前記筐体に対する前記本体枠の前記第1方向の移動を規制する機構であって前記本体枠の規制位置を変えることで前記筐体に対する前記本体枠の位置を調整する第1移動規制機構と、を有している、
請求項18に記載のレンズユニット。 - 前記第1弾性連結機構は、概ね第2方向に平行な本体回転軸を中心に回転可能に前記本体枠を前記筐体に連結しており、
前記第2方向は、前記第1光軸および前記第1方向に概ね直交している、
請求項19に記載のレンズユニット。 - 第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有する第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有する第2光学系と、
前記第1および第2光学系を収容する支持ユニットと、を備え、
前記第2光学系は、前記支持ユニットに対して概ね第1調整方向に移動可能に配置された輻輳角調整光学系を有しており、
前記第1調整方向は、前記第1および第2光軸が交差している状態で前記第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に平行かつ前記第2光軸に概ね直交する方向である、
レンズユニット。 - 前記輻輳角調整光学系を前記支持ユニットに対して概ね前記第1調整方向に移動させる輻輳角調整機構をさらに備えた、
請求項21に記載のレンズユニット。 - 前記輻輳角調整機構は、概ね前記第1調整方向に移動可能に前記支持ユニットにより支持された輻輳角調整枠を有しており、
前記輻輳角調整光学系は、前記輻輳角調整枠に固定されている、
請求項22に記載のレンズユニット。 - 前記輻輳角調整機構は、前記輻輳角調整枠を回転可能に前記支持ユニットに連結する調整回転シャフトを有しており、
前記調整回転シャフトは、前記基準平面に概ね直交する第2調整方向に前記第2光学系と並んで配置されている、
請求項23に記載のレンズユニット。 - 前記輻輳角調整機構は、前記調整回転シャフト回りの回転力を前記輻輳角調整枠に付与する弾性押圧部材と、前記輻輳角調整枠の回転を規制する機構であって前記輻輳角調整枠の規制位置を変えることで前記支持ユニットに対する前記輻輳角調整光学系の位置を調整する位置決め機構と、を有している、
請求項24に記載のレンズユニット。 - 前記支持ユニットは、筐体と、前記第1および第2光学系を支持し、前記筐体に対して前記第1調整方向に移動可能に前記筐体内に配置された本体枠と、を有している、
請求項21から25のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記筐体に対して前記第1調整方向に前記本体枠を移動させる本体枠調整機構をさらに備えた、
請求項26に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記本体枠に対して前記第1調整方向に力を付与する弾性連結機構と、前記筐体に対する前記本体枠の前記第1調整方向の移動を規制する機構であって前記本体枠の規制位置を変えることで前記筐体に対する前記本体枠の位置を調整する第2移動規制機構と、を有している、
請求項27に記載のレンズユニット。 - 前記弾性連結機構は、前記基準平面に概ね直交する光学系回転軸を中心に回転可能に前記本体枠を前記筐体に連結している、
請求項28に記載のレンズユニット。 - 前記第2光学系は、前記第2光軸に概ね平行なフォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動可能に配置されたフォーカス調整光学系を有している、
請求項21から29のいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整光学系を前記フォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動させるフォーカス調整機構をさらに備えた、
請求項30に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整方向に移動可能に前記支持ユニットにより支持されたフォーカス調整枠を有しており、
前記フォーカス調整光学系は、前記フォーカス調整枠に固定されている、
請求項31に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整枠を前記フォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動可能に連結する案内シャフトを有している、
請求項32に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整枠に対して前記フォーカス調整方向に力を付与する押圧部材と、前記フォーカス調整枠の移動を規制する機構であって前記フォーカス調整枠の規制位置を変えることで前記支持ユニットに対する前記フォーカス調整枠の位置を調整する位置調整機構と、を有している、
請求項32または33に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整光学系は、前記第2光学系において最も被写体側に配置されている、
請求項30から34のいずれかに記載のレンズユニット。 - 第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有する第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有する第2光学系と、
前記第1および第2光学系を収容する支持ユニットと、を備え、
前記第2光学系は、前記第2光軸に概ね平行なフォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動可能に配置されたフォーカス調整光学系を有している、
レンズユニット。 - 前記フォーカス調整光学系を前記フォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動させるフォーカス調整機構をさらに備えた、
請求項36に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整方向に移動可能に前記支持ユニットにより支持されたフォーカス調整枠を有しており、
前記フォーカス調整光学系は、前記フォーカス調整枠に固定されている、
請求項37に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整枠を前記フォーカス調整方向に前記支持ユニットに対して移動可能に連結する案内シャフトを有している、
請求項38に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整機構は、前記フォーカス調整枠に対して前記フォーカス調整方向に力を付与する押圧部材と、前記フォーカス調整枠の移動を規制する機構であって前記フォーカス調整枠の規制位置を変えることで前記支持ユニットに対する前記フォーカス調整枠の位置を調整するフォーカス位置調整機構と、を有している、
請求項38または39に記載のレンズユニット。 - 前記フォーカス調整光学系は、前記第2光学系において最も被写体側に配置されている、
請求項36から40のいずれかに記載のレンズユニット。 - 筐体と、
第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有し前記筐体内に配置された第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有し前記筐体内に配置された第2光学系と、
前記第1光学系および前記第2光学系を支持し、前記筐体に対して概ね第1方向に移動可能に前記筐体内に配置された本体枠と、を備え、
前記第1方向は、前記第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に直交する方向である、レンズユニット。 - 前記筐体に対して前記本体枠を概ね前記第1方向に移動させる本体枠調整機構をさらに備えた、
請求項42に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記本体枠に対して前記第1方向に力を付与する第1弾性連結機構と、前記筐体に対する前記本体枠の前記第1方向の移動を規制する機構であって前記本体枠の規制位置を変えることで前記筐体に対する前記本体枠の位置を調整する第1移動規制機構と、を有している、
請求項43に記載のレンズユニット。 - 前記第1弾性連結機構は、概ね第2方向に平行な本体回転軸を中心に回転可能に前記本体枠を前記筐体に連結しており、
前記第2方向は、前記第1光軸および前記第1方向に概ね直交している、
請求項44に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記筐体に対して前記本体枠を概ね前記第2方向に移動させる、
請求項45に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記本体枠に対して前記第2方向に力を付与する第2弾性連結機構と、前記筐体に対する前記本体枠の前記第2方向の移動を規制する機構であって前記本体枠の規制位置を変えることで前記筐体に対する前記本体枠の位置を調整する第2移動規制機構と、を有している、
請求項46に記載のレンズユニット。 - 前記第2弾性連結機構は、概ね前記第1方向に平行な光学系回転軸を中心に回転可能に前記本体枠を前記筐体に連結している、
請求項47に記載のレンズユニット。 - 筐体と、
第1の視点から見た第1光学像を形成するための光学系であって、第1光軸を有し前記筐体内に配置された第1光学系と、
前記第1の視点とは異なる第2の視点から見た第2光学像を形成するための光学系であって、第2光軸を有し前記筐体内に配置された第2光学系と、
前記第1光学系および前記第2光学系を支持し、概ね第1調整方向に前記筐体に対して移動可能に前記筐体内に配置された本体枠と、を備え、
前記第1調整方向は、前記第1および第2光軸が交差している状態で前記第1および第2光軸に概ね平行な基準平面に平行かつ前記第2光軸に概ね直交する、
レンズユニット。 - 前記筐体に対して前記第1調整方向に前記本体枠を移動させる本体枠調整機構をさらに備えた、
請求項49に記載のレンズユニット。 - 前記本体枠調整機構は、前記本体枠に対して前記第1調整方向に力を付与する弾性連結機構と、前記筐体に対する前記本体枠の前記第1調整方向の移動を規制する機構であって前記本体枠の規制位置を変えることで前記筐体に対する前記本体枠の位置を調整する移動規制機構と、を有している、
請求項50に記載のレンズユニット。 - 前記弾性連結機構は、前記基準平面に概ね直交する光学系回転軸を中心に回転可能に前記本体枠を前記筐体に連結している、
請求項51に記載のレンズユニット。
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