JPH05265082A - 複眼撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複眼撮像装置を、台形歪のない高精細な画像
を得ることができるよう具体的に構成する。 【構成】 複眼撮像装置は、左側撮像光学系の回転角検
出手段２８_L ，ズームエンコーダ４１_L およびフォーカ
スエンコーダ４２_L からの各出力信号により台形歪補正
信号を生成して、撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライ
バ３１_L に台形歪補正信号を出力する台形歪補正信号生
成部３２_L と、右側撮像光学系の回転角検出手段２８
_R ，ズームエンコーダ４１_R およびフォーカスエンコー
ダ４２_R からの各出力信号により台形歪補正信号を生成
して、撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_R に
台形歪補正信号を出力する台形歪補正信号生成部３２_R
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複眼撮像装置に関し、
特に、複数の撮像系を用いて共通の被写体を撮像して得
られる複数の画像を合成することにより高精細な一つの
画像を得る複眼撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば4000×4000画素の超高精細な画
像を撮像系で撮像して超高精細モニタに表示する場合、
撮像系における高密度化および高感度化が問題となる。
撮像系における該問題を解決する一手法として、画素数
の少ない二つの撮像系を用いて共通の被写体を撮像し、
該各撮像系でそれぞれ得られる二つの画像を合成するこ
とにより高精細な一つの画像を得る複眼撮像装置の原理
が提案されている（相澤など，「超高精細画像取得のた
めの基礎検討」，画像電子学会予稿９０−０３−０４，
ｐ．２３〜２８）。この原理に基づく複眼撮像装置は、
図２７に示すように、左側撮像系110_Lと右側撮像系110_R
とを用意し、左側撮像系110_Lと右側撮像系110_Rとでサン
プリング点を空間位相で１／２ピッチずらして被写体10
1 を撮像するとともに、左側撮像系110_Lで得られた左側
画像Ｉ_L と右側撮像系110_Rで得られた右側画像Ｉ_R とを
マイクロプロセッサ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）12
0 で合成処理することにより、一つの撮像系で被写体10
1 を撮像したときに比べて高精細な一つの出力画像Ｉ
_OUT を得るものである。

【０００３】図２８は、図２７に示した左側撮像系110_L
および右側撮像系110_Rの基本配置を説明するための説明
図である。

【０００４】左側撮像系110_Lは、左側撮像光学系111_Lと
左側イメージセンサ112_Lとから構成されており、また、
右側撮像系110_Rは、右側撮像光学系111_Rと右側イメージ
センサ112_Rとから構成されている。ここで、左側撮像光
学系111_Lと右側撮像光学系111_Rとは等価な仕様を有する
ものであり、ズームレンズからなる。また、左側イメー
ジセンサ112_Lと右側イメージセンサ112_Rとは等価な仕様
を有するものであり、サチコンなどの撮像管またはＣＣ
Ｄなどの固体撮像素子からなる。左側撮像系110_Lと右側
撮像系110_Rとは、それらの光軸Ｌ_L，Ｌ_Rが被写体面102
上の点Ｏでほぼ交差し、かつ、被写体面102 の法線Ｏ−
Ｏ’に対して線対象の位置にそれぞれ設けられている。
なお、各光軸Ｌ_L，Ｌ_Rと被写体面102 の法線Ｏ−Ｏ’と
のなす角（以下、「傾斜角」と称する。）をそれぞれθ
としたときに、２θを輻輳角と定義する。

【０００５】この複眼撮像装置では、被写体距離が変化
した場合には、たとえば図２８図示×印を中心として左
側撮像系110_Lおよび右側撮像系110_Rをそれぞれ回転させ
て被写体距離の変化に応じて輻輳角２θを変えることに
より、撮像が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の複眼撮像装置では、図２７に示したような原理
と該原理を確認する原理実験の結果のみが示されている
だけであり、複眼撮像装置としての具体的な構成は示さ
れておらず、前記原理を利用した具体的な複眼撮像装置
を如何に構成するかという問題が残されている。また、
左側撮像系110_Lの光軸Ｌ_L および右側撮像系110_Rの光軸
Ｌ_R が被写体面102 に対して傾斜しているため、左側イ
メージセンサ112_Lで得られる左側画像Ｉ_L および右側イ
メージセンサ112_Rで得られる右側画像Ｉ_R には、図２９
に示すような台形状の歪（以下、「台形歪」と称す
る。）がそれぞれ発生する。その結果、左側画像Ｉ_L お
よび右側画像Ｉ_R をそのまま合成処理しただけでは、高
精細な画像を得ることができないという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、台形歪のない高精細な画
像を得ることができる具体的な複眼撮像装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の複眼撮像
装置は、複数の撮像系を用いて共通の被写体を撮像して
得られる複数の画像を合成することにより高精細な一つ
の画像を得る複眼撮像装置において、前記各撮像系で得
られる画像にそれぞれ生じる台形歪を補正する台形歪補
正手段を含む。

【０００９】ここで、前記台形歪補正手段が、前記各撮
像系の焦点距離，結像倍率および傾斜角を用いて、該各
撮像系で得られる画像にそれぞれ生じる台形歪の歪量を
検出して、該台形歪を補正してもよい。

【００１０】また、前記台形歪補正手段が、前記各撮像
系の焦点距離および結像倍率を用い、該各撮像系でそれ
ぞれ得られる画像を任意の変換変数により変換処理し、
該変換処理した各画像間の差を求め、該各画像間の差が
最小となる変換変数により前記台形歪を補正してもよ
い。

【００１１】さらに、前記台形歪補正手段が、前記各撮
像系の焦点距離および結像倍率を用い、かつ、傾斜角を
パラメータとして用いて、該各撮像系で得られる画像に
それぞれ生じる台形歪の歪量を検出し、該検出した歪量
に応じて前記台形歪を補正した画像と所望の画像との画
像差を求め、該画像差が最小となる前記傾斜角を求め
て、前記台形歪を補正してもよい。

【００１２】本発明の第２の複眼撮像装置は、複数の撮
像系を用いて共通の被写体を撮像して得られる複数の画
像を合成することにより高精細な一つの画像を得る複眼
撮像装置において、前記各撮像系で得られる画像のレジ
ストレーションのずれ量を検出する検出手段と、該検出
手段で検出された前記レジストレーションのずれ量が所
定値以下になるよう、少なくとも機構系または画像処理
系を制御する制御手段と、前記各撮像系で得られる画像
を合成する画像合成手段とを含む。

【００１３】

【作用】本発明の第１の複眼撮像装置は、各撮像系で得
られる画像にそれぞれ生じる台形歪を補正する台形歪補
正手段を含むことにより、各撮像系で得られる画像が台
形歪を有しても、台形歪を除去して所望の画像にそれぞ
れ変換することができる。

【００１４】本発明の第２の複眼撮像装置は、各撮像系
で得られる画像のレジストレーションのずれ量を検出す
る検出手段と、検出手段で検出されたレジストレーショ
ンのずれ量が所定値以下になるよう、少なくとも機構系
または画像処理系を制御する制御手段とを含むことによ
り、各撮像系で得られる画像のレジストレーションを一
致させて画像合成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明の
複眼撮像装置の第１の実施例を示す概略構成図である。

【００１７】本実施例の複眼撮像装置は、二つの撮像系
（左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R ）を用いて
共通の被写体を撮像して得られる二つの画像を合成する
ことにより高精細な一つの画像を得るものである。

【００１８】左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
の構成について、図１（Ａ）を参照して、以下に詳細に
説明する。

【００１９】左側撮像系１０_L は、左側撮像光学系１１
_L （図４参照）と、撮像管からなる左側イメージセンサ
１２_L と、左側イメージセンサ１２_L を構成する撮像管
の電子ビームの走査の軌跡を制御する撮像管電子ビーム
走査軌跡制御ドライバ３１_Lとを含む。ここで、左側撮
像光学系１１_L は、変倍群２２_L および合焦群２４_Lを
含むレンズ群２１_L〜２４_Lと、変倍群２２_L を駆動する
ための駆動系であるズームモータ２５_L と、合焦群２４
_L を駆動するための駆動系であるフォーカスモータ２６
_L と、光軸Ｌ_L を含む平面内で左側撮像光学系１１_L お
よび左側イメージセンサ１２_L を一体として回転させる
ための機構系（不図示）および駆動系（輻輳角モータ２
７_L ）と、輻輳角モータ２７_L の回転角を検出するため
の回転角検出手段２８_L とを含む。なお、回転角検出手
段２８_L としては、たとえばロータリーエンコーダのよ
うな外付け部材を用いてもよいし、たとえばパルスモー
タのような駆動系自身で駆動方法により回転角を検出す
るものを用いてもよい。右側撮像系１０_R は、左側撮像
系１０_L と同様に構成されている。

【００２０】左側撮像光学系１１_L のフォーカスモータ
２６_L およびズームモータ２５_L が、フォーカスエンコ
ーダ４２_L からの信号およびズームエンコーダ４１_L か
らの信号により別途制御されるとともに、右側撮像光学
系１１_R のフォーカスモータ２６_R およびズームモータ
２５_R が、フォーカスエンコーダ４２_R からの信号およ
びズームエンコーダ４１_R からの信号により別途制御さ
れることにより、左側撮像光学系１１_L の焦点距離ｆと
右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆとは常に一致されて
おり、左側撮像光学系１１_L の結像倍率βと右側撮像光
学系１１_R の結像倍率βとは常に一致されているものと
する。

【００２１】このとき、図１（Ｂ）図示左側に示す台形
歪補正信号生成部３２_L は、ズームエンコーダ４１_L か
らの信号により、左側撮像光学系１１_L の焦点距離ｆを
求めることができるとともに、同図図示右側に示す台形
歪補正信号生成部３２_R は、ズームエンコーダ４１_R か
らの信号により、右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆを
求めることができる。また、台形歪補正信号生成部３２
_L は、フォーカスエンコーダ４２_L からの信号により、
左側撮像光学系１１_L に対する被写体距離を求めること
ができるため、左側撮像光学系１１_L の結像倍率βを求
めることができるとともに、同様にして、台形歪補正信
号生成部３２_R は、フォーカスエンコーダ４２_R からの
信号により、右側撮像光学系１１_R の結像倍率βを求め
ることができる。さらに、各台形歪補正信号生成部３２
_L，３２_Rは、各回転角検出手段２８_L，２８_Rからの信号
により傾斜角θを求めることができる。

【００２２】本実施例の複眼撮像装置は、図１（Ｂ）に
示すように、左側撮像光学系１１_Lの回転角検出手段２
８_L ，ズームエンコーダ４１_L およびフォーカスエンコ
ーダ４２_L からの各出力信号により台形歪補正信号を生
成して、撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_L
に台形歪補正信号を出力する台形歪補正信号生成部３２
_L と、右側撮像光学系１１_R の回転角検出手段２８_R ，
ズームエンコーダ４１ _R およびフォーカスエンコーダ４
２_R からの各出力信号により台形歪補正信号を生成し
て、撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_R に台
形歪補正信号を出力する台形歪補正信号生成部３２_R
と、左側イメージセンサ１２_L から送られてくる左側画
像Ｉ_L と右側イメージセンサ１２_R から送られてくる右
側画像Ｉ_R とを合成して高精細な一つの画像を作成する
合成処理部３８とをさらに含む。なお、合成処理部３８
で作成された高精細な画像は、合成処理部３８から高精
細モニタ４０に出力されて表示される。

【００２３】次に、各台形歪補正信号生成部３２_L，３
２_Rにおいて台形歪を補正する原理について、図２乃至
図４を参照して説明する。

【００２４】左側撮像系１０_L を構成する左側イメージ
センサ１２_L で得られる左側画像Ｉ _L および右側撮像系
１０_R を構成する右側イメージセンサ１２_R で得られる
右側画像Ｉ_R に台形歪がそれぞれ発生した場合には、図
２に破線で示す所望の画像Ｉの図示Ｙ軸上の点Ａを基準
にすると、点Ａに対応する左側画像Ｉ_L 上の点Ａ_L は、
水平方向のずれ量Δｙだけ図示左側にずれ、点Ａに対応
する右側画像Ｉ_R 上の点Ａ_R は、水平方向のずれ量Δｙ
だけ図示右側にずれる。

【００２５】また、図３に破線で示す所望の画像Ｉ上の
任意の点Ｐ₀ を基準にすると、点Ｐ ₀ に対応する右側画
像Ｉ_R 上の点Ｐ₁ は、点Ｐ₀ の座標を（ｙ₀’，
ｚ₀’），点Ｐ₁ の座標を（ｙ₀’＋Δｙ₀’，ｚ₀’＋Δ
ｚ₀’）とすると、水平方向のずれ量Δｙ₀’だけ図示右
側にずれ、垂直方向のずれ量Δｚ₀’だけ図示上側にず
れる。しかし、このときの水平方向のずれ量Δｙ₀’お
よび垂直方向のずれ量Δｚ₀’は、右側撮像光学系１１_R
の焦点距離ｆおよび結像倍率βと右側撮像系１０_R の
傾斜角θにより求めることができる。このことについ
て、図４を参照して以下に詳しく説明する。

【００２６】図４に示すように各光軸Ｌ_L，Ｌ_Rが被写体
面２の点Ｏで交差するように、左側撮像系１０_L および
右側撮像系１０_R で被写体面２をそれぞれ撮像している
とき、被写体面２の点Ｏを通り、右側イメージセンサ１
２_R と共役関係にある共役被写体面３を仮定する。

【００２７】ここで、ＯＰ₀＝ＯＰ₁を満たす被写体面２
上の点Ｐ₀ と共役被写体面３上の点Ｐ₁ とについて考え
ると、右側撮像光学系１１_R に対する点Ｐ₀ の物高ｙ₀
と右側撮像光学系１１_R に対する点Ｐ₁ の物高ｙ₁ との
間には、 ｙ₁＝ｙ₀×ｃｏｓ(θ) （１） の関係が成り立つ。また、点Ｐ₁ から光軸Ｌ_R に垂らし
た垂線と光軸Ｌ_R との交点Ｑ₁ および点Ｏの間の長さＯ
Ｑ₁ は、 ＯＱ₁＝ｙ₀×ｓｉｎ(θ) （２） と表せる。さらに、物高ｙ₀ および物高ｙ₁ に対する右
側イメージセンサ１２_R上の像高をそれぞれ、ｙ₀’ お
よびｙ₁’ とすると、水平方向のずれ量Δｙ₀’は、 Δｙ₀’＝ｙ₁’−ｙ₀’ （３） と表される。右側撮像光学系１１_R の前側主点から被写
体面２までの距離（被写体距離）をＳ₀ 、また、右側撮
像光学系１１_R の後側主点から右側イメージセンサ１２
_R の像面までの距離をＳ₀’ とすると、像高ｙ₁’ は、 ｙ₁’＝ｙ₁×Ｓ₀’／（Ｓ₀−ＯＱ₁） （４） と表されるため、（１）式，（２）式および（４）式よ
り、像高ｙ₁’ は、 ｙ₁’＝Ｓ₀’×ｙ₀×ｃｏｓ(θ)／（Ｓ₀−ｙ₀×ｓｉｎ(θ)） （５） と表すことができる。また、像高ｙ₀’は、 ｙ₀’＝ｙ₀×Ｓ₀’／Ｓ₀ （６） と表されるため、（３）式，（５）式および（６）式か
ら、水平方向のずれ量Δｙ₀’ は、 Δｙ₀’＝｛Ｓ₀’×ｃｏｓ(θ)／（Ｓ₀’−ｙ₀’×ｓｉ
ｎ(θ)）−１｝×ｙ₀'（７） と表せる。

【００２８】同様にして、垂直方向のずれ量Δｚ₀’
は、 Δｚ₀’＝ｚ₁’−ｚ₀’ ＝｛Ｓ₀’／（Ｓ₀’−ｙ₀’×ｓｉｎ(θ)）−１｝×ｚ₀’ （８） と表せる。

【００２９】ここで、右側撮像光学系１１_R の後側主点
から右側イメージセンサ１２_R の像面までの距離Ｓ₀’
は、右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆおよび結像倍率
βを用いて、 Ｓ₀’＝ｆ×（１−β） （９） と表されるため、水平方向のずれ量Δｙ₀’ および垂直
方向のずれ量Δｚ₀’ はそれぞれ、右側撮像光学系１１
_R の焦点距離ｆおよび結像倍率βと右側撮像系１０_R の
傾斜角θにより求めることができる。左側撮像系１０_L
についても同様である。

【００３０】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【００３１】被写体面２が無限遠にある場合には、左側
イメージセンサ１２_L で得られる左側画像Ｉ_L および右
側イメージセンサ１２_R で得られる右側画像Ｉ_R には台
形歪が発生しないので、左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ
_R に対する台形歪補正を行うことなく、合成処理部３８
において左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ_R を合成処理し
て高精細モニタ４０に出力する。

【００３２】一方、被写体面２が有限距離に位置してい
る場合には、左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
を各輻輳角モータ２７_L，２７_Rによりそれぞれ互いに逆
方向にそれぞれ傾斜させて、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R が被写体面２にそれぞれ向くようにす
る。その後、左側撮像系１０_L の光軸Ｌ_L のサンプリン
グ点と右側撮像系１０_R の光軸Ｌ_R のサンプリング点と
が空間位相で１／２ピッチずれるように、左側撮像系１
０_L および右側撮像系１０_R の傾斜角θを各輻輳角モー
タ２７_L，２７_Rでそれぞれ制御する。このとき、各輻輳
角モータ２７_L，２７_Rによる傾斜角θの制御と連動させ
て、各ズームモータ２５_L，２５_Rおよび各フォーカスモ
ータ２６_L，２６_Rを用いて、左側撮像光学系１１_L およ
び右側撮像光学系１１_R の倍率設定および焦点合わせが
それぞれ行われる。

【００３３】この場合には、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R を傾斜角θだけそれぞれ傾斜させて撮像
するため、左側イメージセンサ１２_L で得られる左側画
像Ｉ _L および右側イメージセンサ１２_R で得られる右側
画像Ｉ_R には台形歪がそれぞれ発生する。したがって、
この台形歪を補正するために、左側撮像光学系１１_Lの
台形歪補正信号生成部３２_L は、回転角検出手段２８_L
の出力信号およびズームエンコーダ４１_L の出力信号か
ら、左側イメージセンサ１２_L で得られた左側画像Ｉ_L
の各点における水平方向のずれ量Δｙ₀’ および垂直方
向のずれ量Δｚ ₀’ を上記（７）式〜（９）式によりそ
れぞれ求め、左側画像Ｉ_L に発生している台形歪を補正
する台形歪補正信号を作成して、左側撮像光学系１１_L
の撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_L に出力
する。なお、（９）式より距離Ｓ ₀’ を求めたが、フォ
ーカスエンコーダ４２_L の出力信号より距離Ｓ₀’ を求
めてもよい。右側撮像光学系１１_R の台形歪補正信号生
成部３２_R も同様に動作する。

【００３４】左側撮像光学系１１_L の撮像管電子ビーム
走査軌跡制御ドライバ３１_L は、台形歪補正信号生成部
３２_L から送られてくる台形歪補正信号に基づいて、左
側イメージセンサ１２_L を構成する撮像管の電子ビーム
の走査軌跡を変えることにより、左側画像Ｉ_L に発生し
ている台形歪を補正する。すなわち、左側撮像光学系１
１_L の撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_L
は、台形歪補正信号生成部３２_L から送られてくる台形
歪補正信号に基づいて、左側イメージセンサ１２ _L を構
成する撮像管の偏向回路を制御して電子ビームの走査軌
跡を変えて、図５図示左側の図に示すように、左側画像
Ｉ_L を点Ａ₁→点Ｂ₁，点Ａ₂→点Ｂ₂，点Ａ ₃→点Ｂ₃，点
Ａ₄→点Ｂ₄に沿って走査させる。その結果、左側イメー
ジセンサ１２_L を構成する撮像管から出力される左側画
像Ｉ_L は、図５図示右側の図に示すように、点ａ₁→点
ｂ₁，点ａ₂→点ｂ₂，点ａ₃→点ｂ₃，点ａ₄→点ｂ₄に沿
って走査される所望の画像Ｉに変換されて合成処理部３
８に入力される。なお、撮像管の電子ビームの走査軌跡
を制御して画像の歪を補正する技術は、たとえば３管式
カラーテレビにおけるＤＲＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｇ
ｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）として一
般的な技術である（昭和５９年１２月，ＮＨＫ技研月
報）。

【００３５】各回転角検出手段２８_L，２８_Rの代わり
に、左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R の相対姿
勢を検出して傾斜角θを求める手段を用いてもよい。ま
た、左側撮像光学系１１_L および右側撮像光学系１１_R
は、ズームレンズまたは固定焦点レンズを用いて構成す
ればよい。

【００３６】図６は、本発明の複眼撮像装置の第２の実
施例における左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
の構成を示す図であり、図７は、各補正変換部５２_L，
５２_Rの動作を説明するためのブロック図である。

【００３７】本実施例の複眼撮像装置は、図１に示した
第１の実施例の複眼撮像装置と以下に示す点で異なる。 （１）左側イメージセンサ１２_L および右側イメージセ
ンサ１２_R はともに、撮像管で構成されたものに限られ
ず、固体撮像素子で構成されたものでもよい。 （２）図１（Ａ）に示した左側撮像系１０_L の撮像管電
子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_L および右側撮像系
１０_R の撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライバ３１_R
を有しない。 （３）図７に示すように、左側イメージセンサ１２_L か
ら出力される左側画像Ｉ _L の左側画像データが格納され
る左側画像メモリ５１_L と、右側イメージセンサ１２_R
から出力される右側画像Ｉ_R の右側画像データが格納さ
れる右側画像メモリ５１_R とを有する。 （４）左側画像メモリ５１_L と合成処理部３８との間
に、後述する補正変換部５２_L を有し、また、右側画像
メモリ５１_R と合成処理部３８との間に、後述する補正
変換部５２_R を有する。

【００３８】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【００３９】被写体面２が無限遠にある場合には、左側
イメージセンサ１２_L で得られる左側画像Ｉ_L および右
側イメージセンサ１２_R で得られる右側画像Ｉ_R には台
形歪が発生しないので、左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ
_R に対する台形歪補正を行うことなく、左側画像メモリ
５１_L に格納された左側画像Ｉ_L の左側画像データと右
側画像メモリ５１_R に格納された右側画像Ｉ_R の左側画
像データとをそのまま合成処理部３８にそれぞれ送り、
合成処理部３８において左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ
_R を合成処理して高精細モニタ４０に出力する。

【００４０】一方、被写体面２が有限距離に位置してい
る場合には、左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
を各輻輳角モータ２７_L，２７_Rによりそれぞれ互いに逆
方向にそれぞれ傾斜させて、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R が被写体面２にそれぞれ向くようにす
る。その後、左側撮像系１０_L の光軸Ｌ_L のサンプリン
グ点と右側撮像系１０_R の光軸Ｌ_R のサンプリング点と
が空間位相で１／２ピッチずれるように、左側撮像系１
０_L および右側撮像系１０_R の傾斜角θを各輻輳角モー
タ２７_L，２７_Rでそれぞれ制御する。このとき、各輻輳
角モータ２７_L，２７_Rにおける傾斜角θの制御と連動さ
せて、各フォーカスモータ２６_L，２６_Rによる左側撮像
光学系１１_L および右側撮像光学系１１_R の倍率設定お
よび焦点合わせをそれぞれ行う。

【００４１】この場合には、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R を傾斜角θだけそれぞれ傾斜させて撮像
するため、左側イメージセンサ１２_L で得られる左側画
像Ｉ _L および右側イメージセンサ１２_R で得られる右側
画像Ｉ_R には台形歪がそれぞれ発生する。したがって、
この台形歪を補正するために、図７に示すように、左側
撮像光学系１１_L の台形歪補正信号生成部３２_L は、回
転角検出手段２８_L の出力信号およびズームエンコーダ
４１_L の出力信号から、左側イメージセンサ１２_L で得
られた左側画像Ｉ_L の各点における水平方向のずれ量Δ
ｙ₀’ および垂直方向のずれ量Δｚ₀’ を上記（７）式
〜（９）式によりそれぞれ求め、左側画像Ｉ_L に発生し
ている台形歪を補正する台形歪補正信号を作成して、各
補正変換部５２_L，５２_Rに出力する。補正変換部５２_L
は、台形歪補正信号生成部３２_Lから送られてくる台形
歪補正信号に基づいて、水平方向のずれ量Δｙ₀’ およ
び垂直方向のずれ量Δｚ₀’ を打ち消すように、左側画
像メモリ５１_L から読み出した左側画像Ｉ_L の左側画像
データの座標を変換することにより、左側画像Ｉ_Lに発
生している台形歪の補正を行う。なお、（９）式より距
離Ｓ₀’ を求めたが、フォーカスエンコーダ４２_L の出
力信号より距離Ｓ₀’ を求めてもよい。右側撮像光学系
１１_R の台形歪補正信号生成部３２_R および補正変換部
５２_R も同様に動作する。

【００４２】その結果、合成処理部３８で、各補正変換
部５２_L，５２_Rからそれぞれ送られてくる、台形歪が補
正された左側画像Ｉ_L の左側画像データおよび台形歪が
補正された右側画像Ｉ_R の右側画像データを合成するこ
とにより、高精細な一つの合成画像を高精細モニタ４０
に表示させることができる。

【００４３】本実施例の複眼撮像装置では、補正変換部
５２_L の出力信号は合成処理部３８に送られたが、左側
画像メモリ５１_L に再度格納したのち、左側画像メモリ
５１ _L から合成処理部３８に送ってもよい。他の補正変
換部５２_R の出力信号についても同様である。

【００４４】図８は、本発明の複眼撮像装置の第３の実
施例における左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
の構成を示す図であり、図９は、各補正光学系６１_L，
６１_Rの動作を説明するためのブロック図である。

【００４５】本実施例の複眼撮像装置は、後述する各補
正光学系６１_L，６１_Rを構成するレンズを各光軸Ｌ_L，
Ｌ_Rに対して上下方向にそれぞれ偏心させて歪曲収差を
発生させることにより、左側イメージセンサ１２_L で得
られる左側画像Ｉ_L に発生する台形歪および右側イメー
ジセンサ１２_R で得られる右側画像Ｉ_R に発生する台形
歪をそれぞれ補正するものである。すなわち、本実施例
の複眼撮像装置は、各補正変換部５２_L，５２_Rの代わり
に、左側撮像光学系１１_L と左側イメージセンサ１２_L
との間に設けられた補正光学系６１_L と、右側撮像光学
系１１_R と右側イメージセンサ１２_R との間に設けられ
た補正光学系６１_R とを有する点について、図６および
図７に示した第２の実施例の複眼撮像装置と異なる。

【００４６】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【００４７】被写体面２が無限遠にある場合には、左側
イメージセンサ１２_L で得られる左側画像Ｉ_L および右
側イメージセンサ１２_R で得られる右側画像Ｉ_R には台
形歪が発生しないので、左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ
_R に対する台形歪補正を行うことなく、合成処理部３８
において左側画像Ｉ_L および右側画像Ｉ_R を合成処理し
て高精細モニタ４０に出力する。

【００４８】一方、被写体面２が有限距離に位置してい
る場合には、左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
を各輻輳角モータ２７_L，２７_Rによりそれぞれ互いに逆
方向にそれぞれ傾斜させて、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R が被写体面２にそれぞれ向くようにす
る。その後、左側撮像系１０_L の光軸Ｌ_L のサンプリン
グ点と右側撮像系１０_R の光軸Ｌ_R のサンプリング点と
が空間位相で１／２ピッチずれるように、左側撮像系１
０_L および右側撮像系１０_R の傾斜角θを各輻輳角モー
タ２７_L，２７_Rでそれぞれ制御する。このとき、各輻輳
角モータ２７_L，２７_Rによる傾斜角θの制御と連動させ
て、各フォーカスモータ２６_L，２６_Rによる左側撮像光
学系１１_L および右側撮像光学系１１_R の倍率設定およ
び焦点合わせをそれぞれ行う。

【００４９】この場合には、左側撮像系１０_L および右
側撮像系１０_R を傾斜角θだけそれぞれ傾斜させて撮像
するため、左側イメージセンサ１２_L で得られる左側画
像Ｉ _L および右側イメージセンサ１２_R で得られる右側
画像Ｉ_R には台形歪がそれぞれ発生する。したがって、
この台形歪を補正するために、図９に示すように、左側
撮像光学系１１_L の台形歪補正信号生成部３２_L は、回
転角検出手段２８_L の出力信号およびズームエンコーダ
４１_L の出力信号から、左側イメージセンサ１２_L で得
られた左側画像Ｉ_L の各点における水平方向のずれ量Δ
ｙ₀’ および垂直方向のずれ量Δｚ₀’ を上記（７）式
〜（９）式によりそれぞれ求め、左側画像Ｉ_L に発生し
ている台形歪を補正する台形歪補正信号を作成して、各
左側撮像光学系１１_L の補正光学系６１_L に出力する。
左側撮像光学系１１_L の補正光学系６１_L は、台形歪補
正信号生成部３２_L から送られてくる台形歪補正信号に
基づいて、補正光学系６１_L を構成するレンズを光軸Ｌ
_L に対して上下方向に偏心させて歪曲収差を発生させる
ことにより、左側画像Ｉ_L に発生している台形歪を補正
する。なお、（９）式より距離Ｓ₀’ を求めたが、フォ
ーカスエンコーダ４２_L の出力信号より距離Ｓ₀’ を求
めてもよい。右側撮像光学系１１_R の台形歪補正信号生
成部３２_R および補正光学系６１_R も同様に動作する。

【００５０】次に、この台形歪の補正の原理について、
図１０を参照して説明する。

【００５１】被写体面２は光軸Ｌ_R に対して傾斜角θだ
け傾斜しており、その像は右側イメージセンサ１２_R 上
に結ばれる。ここで、被写体面２から右側撮像光学系１
１_Rまでの距離をＳ₁ とし、右側撮像光学系１１_R から
右側イメージセンサ１２_R の像面までの距離をＳ₁’ と
し、被写体面２の点Ｏを光軸Ｌ_R と被写体面２との交点
とすると、被写体面２の高さＨでの結像倍率β_H は、近
軸の計算より、 β_H＝Ｓ₁’／（Ｓ₁＋Ｈ×ｓｉｎ(θ)） ＝β×｛Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｈ×ｓｉｎ(θ)）｝ （１０） ただし、 β＝被写体面２の点Ｏでの結像倍率 と表される。

【００５２】右側撮像光学系１１_R と右側イメージセン
サ１２_R との間に設けられた補正光学系６１_R （凹レン
ズ６２_R と凸レンズ６３_R とからなる。）の凹レンズ６
２_Rを、図１１に示すように、図示上下方向に距離Ｅだ
けずらして平行偏心させたときに発生する偏心歪曲収差
ｄは、３次の項まで考慮すると、 ｄ＝−（Ｅ／２）×（ｔａｎ(ω)）²×（３×Ｖ_E1−Ｖ_E2） （１１） ただし、 ｔａｎ(ω)＝Ｈ／ｆ （ｆ＝右側撮像光学系１１_R の焦
点距離） で表わされる。なお、（１１）式に含まれるＶ_E1および
Ｖ_E2はそれぞれ、補正光学系６１_R の平行偏心歪曲係数
であり、 Ｖ_E1＝（ｈ×φ×Ｖ_q−ａ×Ｖ_p）−（ｈ×φ×Ｂ_q−ａ×Ｂ_p） （１２） Ｖ_E2＝ｈ×φ×Ｐ_q−ａ×Ｐ_p （１３） ただし、 φ＝補正光学系６１_R の屈折力 Ｖ_p＝凸レンズ６３_R の３次の歪曲 Ｂ_p＝凸レンズ６３_R の非点収差係数 Ｐ_p＝凸レンズ６３_R のペッツバール和 Ｖ_q＝凹レンズ６２_R の被写体面２側の３次の歪曲 Ｂ_q＝凹レンズ６２_R の被写体面２側の非点収差係数 Ｐ_q＝凹レンズ６２_R の被写体面２側のペッツバール和 ｈ＝近軸物体光線の補正光学系６１_R への入射位置 ａ＝近軸物体光線の補正光学系６１_R への入射角 と表される。補正光学系６１_R を偏心させたときの歪曲
収差は上記のような手順で計算されるため、図１２に示
すような台形歪補正は、β_H／β−１と偏心歪曲収差ｄ
の符号とが逆になるように補正光学系６１_R を偏心させ
ればよく、 ｄ＝−β_H／β＋１ （１４） とすれば３次までの領域で台形歪を補正することができ
る。なお、補正光学系６１_R の平行偏心量Ｅは、（１
０）式〜（１４）式より求めることができる。

【００５３】以上のようにして台形歪が補正された右側
イメージセンサ１２_R で得られた右側画像Ｉ_R と、同様
にして台形歪が補正された左側イメージセンサ１２_L で
得られた左側画像Ｉ_L とを合成処理部３９で合成するこ
とにより、高精細な一つの画像を高精細モニタ４０に表
示することができる（図９参照）。

【００５４】図１３（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第４の実施例を示す図である。

【００５５】本実施例の複眼撮像装置は、二つの撮像系
（左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R ）を用いて
共通の被写体を撮像して得られる二つの画像を合成する
ことにより高精細な一つの画像を得るものである。

【００５６】左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
の構成について、図１３（Ａ）を参照して、以下に詳細
に説明する。

【００５７】左側撮像系１０_L は、左側撮像光学系１１
_L を構成する、変倍群２２_L および合焦群２４_L を含む
レンズ群２１_L〜２４_Lと、変倍群２２_L を駆動するため
の駆動系であるズームモータ２５_L と、合焦群２４_L を
駆動するための駆動系であるフォーカスモータ２６_L
と、光軸Ｌ_L を含む平面内で左側撮像光学系１１_L およ
び左側イメージセンサ１２_L を一体として回転させるた
めの機構系（不図示）および駆動系（輻輳角モータ２７
_L ）と、輻輳角モータ２７_L の回転角を検出するための
回転角検出手段２８_L とを含む。なお、回転角検出手段
２８_L としては、たとえばロータリーエンコーダのよう
な外付け部材を用いてもよいし、たとえばパルスモータ
のような駆動系自身で駆動方法により回転角を検出する
ものを用いてもよい。右側撮像系１０_R は、左側撮像系
１０_L と同様に構成されている。

【００５８】左側撮像光学系１１_L のフォーカスモータ
２６_L およびズームモータ２５_L が、フォーカスエンコ
ーダ４２_L からの信号およびズームエンコーダ４１_L か
らの信号により別途制御されるとともに、右側撮像光学
系１１_R のフォーカスモータ２６_R およびズームモータ
２５_R が、フォーカスエンコーダ４２_R からの信号およ
びズームエンコーダ４１_R からの信号により別途制御さ
れることにより、左側撮像光学系１１_L の焦点距離ｆと
右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆとは常に一致されて
おり、左側撮像光学系１１_L の結像倍率βと右側撮像光
学系１１_R の結像倍率βとは常に一致されているものと
する。

【００５９】このとき、図１３（Ｂ）に示す演算制御部
７１は、ズームエンコーダ４１_L からの信号により、左
側撮像光学系１１_L の焦点距離ｆを求めることができる
とともに、ズームエンコーダ４１_R からの信号により、
右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆを求めることができ
る。また、演算制御部７１は、フォーカスエンコーダ４
２_L からの信号により、左側撮像光学系１１_L に対する
被写体距離を求めることができるため、左側撮像光学系
１１_L の結像倍率βを求めることができるとともに、同
様にして、フォーカスエンコーダ４２_R からの信号によ
り、右側撮像光学系１１_R の結像倍率βを求めることが
できる。さらに、演算制御部７１は、各回転角検出手段
２８_L，２８_Rからの信号により傾斜角θを求めることも
できる。各ズームエンコーダ４１_L，４１_Rおよび各フォ
ーカスエンコーダ４２_L，４２_Rの出力信号はそれぞれ、
図１３（Ｂ）に示すように、演算制御部７１に入力され
ている。演算制御部７１は、これらの出力信号をもと
に、前述した（９）式、すなわち、 Ｓ₀’＝ｆ×（１−β） （９） より、左側撮像光学系１１_L の後側主点から左側イメー
ジセンサ１２_L の像面までの距離Ｓ₀’および右側撮像
光学系１１_R の後側主点から右側イメージセンサ１２_R
の像面までの距離Ｓ₀’をそれぞれ求める。

【００６０】左側イメージセンサ１２_L から出力される
左側画像Ｉ_L の左側画像データは左側画像メモリ７２_L
に格納され、右側イメージセンサ１２_R から出力される
右側画像Ｉ_R の右側画像データは右側画像メモリ７２_R
に格納される。

【００６１】次に、図１３（Ｂ）に示す台形歪変換部７
３，第２の左側画像メモリ７４_L ，第２の右側画像メモ
リ７４_R および減算処理回路７５により、左側画像Ｉ_L
および右側画像Ｉ_R に発生する台形歪を補正する原理に
ついて、図１４および図１５を参照して説明する。な
お、簡単のため、左側画像Ｉ_L に発生する台形歪を補正
する原理についてのみ詳しく説明する。

【００６２】台形歪変換部７３は、左側画像メモリ７２
_L から読み出した左側画像データ，右側画像メモリ７２
_R から読み出した右側画像データおよび演算制御部７１
から送られてくる前記距離Ｓ₀’を用い、前述した
（７）式および（８）式から予め定めた数個の像点にお
ける水平方向のずれ量Δｙ₀’および垂直方向のずれ量
Δｚ₀’を求める。このとき、傾斜角θを変換変数（角
度を検知することはしない）として、たとえばθ＝θ₁
（θ₁ は任意）を代入して水平方向のずれ量Δｙ₀’お
よび垂直方向のずれ量Δｚ₀’を算出する。その後、台
形歪変換部７３は、求めた水平方向のずれ量Δｙ₀’お
よび垂直方向のずれ量Δｚ₀’だけ左側画像メモリ７２_L
および右側画像メモリ７２_R の前記各像点の座標をシ
フトさせて、シフト後の左側画像データおよび右側画像
データを第２の左側画像メモリ７４_L および第２の右側
画像メモリ７４_R にそれぞれ書き込む。その後、減算処
理回路７５は、座標がシフトされた左側画像データおよ
び右側画像データを第２の左側画像メモリ７４_L および
第２の右側画像メモリ７４_R からそれぞれ読み出し、両
者の差の絶対値の和（以下、「画像差」と称する。）δ
_S1を求める。続いて、台形歪変換部７３は、傾斜角θ
（変換変数）をたとえばθ＝θ₂ として、同様にして、
画像差δ_S2を求める。

【００６３】以上の動作を繰り返すことにより、傾斜角
θ（変換変数）と画像差δ_S との関係が、たとえば図１
５に示すように求められるため、画像差δ_S が最小値と
なる傾斜角θ₀ （変換変数）が求まる。台形歪変換部７
３は、画像差δ_S が最小値となる傾斜角θ₀ （変換変
数）を用いて（７）式および（８）式より左側画像デー
タの全像点における水平方向のずれ量Δｙ₀’および垂
直方向のずれ量Δｚ₀’を求めたのち、求めた水平方向
のずれ量Δｙ₀’および垂直方向のずれ量Δｚ₀’だけ左
側画像データの全像点の座標をシフトさせ、シフト後の
左側画像データを第２の左側画像メモリ７４_L に書き込
む。その結果、第２の左側画像メモリ７４_Lには、台形
歪が補正された左側画像データが書き込まれる。

【００６４】したがって、第２の左側画像メモリ７４_L
に書き込まれた、台形歪が補正された左側画像データ
と、第２の右側画像メモリ７４_R に書き込まれた、台形
歪が補正された右側画像データとを、合成処理部（不図
示）で合成することにより、高精細な一つの画像を高精
細モニタ（不図示）に表示することができる。

【００６５】図１６（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第５の実施例を示す概略構成図であ
る。

【００６６】本実施例の複眼撮像装置は、左側イメージ
センサ１２_L および右側イメージセンサ１２_R がともに
撮像管で構成されたものであり、台形歪変換部７３が、
求めた水平方向のずれ量Δｙ₀’および垂直方向のずれ
量Δｚ₀’に応じて、各撮像管電子ビーム走査軌跡ドラ
イバ３１_L，３１_Rを制御する点が、図１３に示した第４
の実施例の複眼撮像装置と異なる。

【００６７】なお、本実施例の複眼撮像装置における各
撮像管電子ビーム走査軌跡ドライバ３１_L，３１_Rの動作
および台形歪を補正する原理については、図１に示した
第１の実施例の複眼撮像装置および図１３に示した第４
の実施例の複眼撮像装置の説明より、ここで説明するま
でもないであろう。

【００６８】図１７（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第６の実施例を示す図であり、図１８
は、本発明の複眼撮像装置の第６の実施例における撮像
系の基本配置を説明するための説明図である。

【００６９】本実施例の複眼撮像装置は、二組の撮像系
（左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R ）を用いて
共通の被写体を撮像して得られる二つの画像を合成する
ことにより高精細な一つの画像を得るものである。

【００７０】左側撮像系１０_L は、図１８に示すよう
に、左側撮像光学系１１_L と左側イメージセンサ１２_L
とから構成されており、また、右側撮像系１０_R は、右
側撮像光学系１１_R と右側イメージセンサ１２_R とから
構成されている。ここで、左側撮像光学系１１_L と右側
撮像光学系１１_R とは等価な仕様を有するものであり、
ズームレンズからなる。また、左側イメージセンサ１２
_L と右側イメージセンサ１２_R とは等価な仕様を有する
ものであり、サチコンなどの撮像管またはＣＣＤなどの
固体撮像素子からなる。左側撮像系１０_L と右側撮像系
１０_R とは、それらの光軸Ｌ_L，Ｌ_Rが被写体面２上の点
Ｏでほぼ交差し、かつ、被写体面２の法線Ｏ−Ｏ’に対
して線対象の位置にそれぞれ設けられている。なお、各
光軸Ｌ_L，Ｌ_Rと被写体面２の法線Ｏ−Ｏ’とのなす角を
それぞれθとしたときに、２θを輻輳角と定義する。

【００７１】この複眼撮像装置では、被写体距離が変化
した場合には、たとえば図１８図示×印を中心として左
側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R をそれぞれ回転
させて被写体距離の変化に応じて輻輳角２θを変えるこ
とにより、撮像が行われる。

【００７２】次に、左側撮像系１０_L および右側撮像系
１０_R の構成について、図１７（Ａ）を参照して詳細に
説明する。

【００７３】左側撮像系１０_L は、左側撮像光学系１１
_L を構成する、変倍群２２_L および合焦群２４_L を含む
レンズ群２１_L〜２４_Lと、変倍群２２_L を駆動するため
の駆動系であるズームモータ２５_L と、合焦群２４_L を
駆動するための駆動系であるフォーカスモータ２６_L
と、光軸Ｌ_L を含む平面内で左側撮像光学系１１_L およ
び左側イメージセンサ１２_L を一体として回転させるた
めの機構系（不図示）および駆動系（輻輳角モータ２７
_L ）と、輻輳角モータ２７_L の回転角を検出するための
回転角検出手段２８_L とを含む。なお、回転角検出手段
２８_L としては、たとえばロータリーエンコーダのよう
な外付け部材を用いてもよいし、たとえばパルスモータ
のような駆動系自身で駆動方法により回転角を検出する
ものを用いてもよい。右側撮像系１０_R は、左側撮像系
１０_L と同様に構成されている。

【００７４】次に、各輻輳角モータ２７_L，２７_Rの制御
方法について、図１７（Ｂ）を用いて説明する。

【００７５】左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
がそれぞれ、所定の輻輳角２θ（図１８参照）に対して
角度偏差Δθ_L，Δθ_Rをもった輻輳角２θ＋Δθ_L，２
θ＋Δθ_Rで撮像している場合には、左側撮像系１０_L
の光軸Ｌ_L と被写体面２の法線Ｏ−Ｏ’とのなす角θ
（図１８参照）に対する角度偏差Δθ_L が回転角検出手
段２８_L により検出され、また、右側撮像系１０_R の光
軸Ｌ_R と被写体面２の法線Ｏ−Ｏ’とのなす角θに対す
る角度偏差Δθ_R が回転角検出手段２８_R により検出さ
れる。各回転角検出手段２８_L，２８_Rにより検出された
各角度偏差Δθ_L，Δθ_Rは制御部２３１にそれぞれ送ら
れる。

【００７６】ここで、各輻輳角モータ２７_L，２７_Rは、
以下に示すような応答特性を有するものとする。

【００７７】簡単のため、図１９に示すように、右側撮
像系１０_R の光軸Ｌ_R が角度偏差Δθ_R だけずれたとき
に生じる右側撮像系１０_R から出力される画像のレジス
トレーションのずれ量Δａについて考える。右側撮像光
学系１１_R の前側主点から被写体面２までの距離（被写
体距離）をＳ₀ ，右側撮像光学系１１_R の後側主点から
右側イメージセンサ１２_R までの距離をＳ₁ および被写
体面２内における右側撮像系１０_R の光軸Ｌ_R のずれ量
をΔｙとすると、角度偏差Δθ_R が微小である場合に
は、 Ｓ₀×ｔａｎ(Δθ_R)＝Δｙ×ｃｏｓ(θ) （１５） が成り立つ。また、右側撮像光学系１１_R の結像倍率を
βとすると、 β＝Δａ／Δｙ （１６） が成り立つ。さらに、右側撮像光学系１１_R の焦点距離
をｆとすると、 Ｓ₀＝ｆ×（β−１）／β （１７） が成り立つ。（１５）式〜（１７）式より、前記画像の
レジストレーションのずれ量Δａは、 Δａ＝｛ｆ×（β−１）×ｔａｎ(Δθ_R)｝／ｃｏｓ(θ) （１８） で表される。したがって、図１７（Ａ）に示した輻輳角
モータ２７_R は、（１８）式で表される前記画像のレジ
ストレーションのずれ量Δａを許容値Δａ₀ 以下に補正
するために必要な角度（Δθ_R ）に対して充分な応答特
性を有するものとする。左側撮像光学系１１_L の輻輳角
モータ２７_L についても同様である。

【００７８】制御部２３１は、図１７（Ｂ）に示すよう
に、左側撮像系１０_L の輻輳角モータ２７_L に補正信号
−Δθ_L を制御目標値として与え、また、右側撮像系１
０_Rの輻輳角モータ２７_R に補正信号−Δθ_R を制御目
標値として与える。その結果、左側撮像系１０_L および
右側撮像系１０_R で得られる画像のレジストレーション
のずれ量Δａを許容値Δａ₀ 以下にそれぞれ補正するこ
とができる。

【００７９】以上のようにして各画像のレジストレーシ
ョンのずれ量が補正されると、図１７（Ｃ）に示すよう
に、左側イメージセンサ１２_L から出力される画像信号
は左側画像メモリ２３２_L に格納され、右側イメージセ
ンサ１２_R から出力される画像信号は右側画像メモリ２
３２_R に格納されたのち、合成処理回路２３３で合成さ
れて合成画像信号として出力される。

【００８０】したがって、本実施例の複眼撮像装置は、
左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R で得られる画
像のレジストレーションを一致させて画像合成すること
ができるため、左側イメージセンサ１２_L および右側イ
メージセンサ１２_R のサンプリング点を仮想的に被写体
上に投影した際に左側イメージセンサ１２_L および右側
イメージセンサ１２_R の相対的な空間位相が１／２ピッ
チずれるように、たとえば輻輳角の制御設定を予め設定
しておくことにより、高精細な一つの画像を合成処理回
路２３３で得ることができる。

【００８１】本実施例の複眼撮像装置では、左側イメー
ジセンサ１２_L および右側イメージセンサ１２_R として
固体撮像素子を用いる場合には、単板式のものでも色分
解系を介した二板式あるいは三板式のものでもよい。ま
た、左側イメージセンサ１２ _L および右側イメージセン
サ１２_R として撮像管を用いる場合には、単管式のもの
でも色分解系を介した二管式あるいは三管式のものでも
よい。また、制御部２３１は、各輻輳角モータ２７_L，
２７_Rに補正信号−Δθ_L，−Δθ_Rを制御目標値として
それぞれ与える代わりに、補正信号−（Δθ_L＋Δθ_R）
を制御目標値として２つの輻輳角モータ２７_L，２７_Rの
いずれか一方にのみ与えてもよい。

【００８２】図２０（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第７の実施例を示す図である。

【００８３】図１７に示した第６の実施例の複眼撮像装
置では、上記（１８）式から分かるように、左側撮像光
学系１１_L および右側撮像光学系１１_R の焦点距離ｆが
長い場合または画像のレジストレーションのずれ量の許
容値Δａ₀ が小さい場合には、制御部２３１から出力す
る補正信号−Δθ_L，−Δθ_Rも小さな値（たとえば、数
秒オーダー）となり、各輻輳角モータ２７_L，２７_Rの不
感帯などの影響により、補正するために必要な角度応答
性能を得ることが困難となる。

【００８４】図２０に示した第７の実施例の複眼撮像装
置は、（１８）式で表される画像のレジストレーション
のずれ量Δａを演算により求め、各輻輳角モータ２
７_L，２７_R以外の手段で補正することにより、上記問題
を解決するものの一つであり、以下に示す点で、図１７
に示した第６の実施例の複眼撮像装置と異なる。 （１）左側撮像光学系１１_L および右側撮像光学系１１
_R の焦点距離ｆを検出するための各ズームエンコーダ４
１_L，４１_Rが、各ズームモータ２５_L，２５_Rにそれぞれ
設けられている。 （２）左側撮像光学系１１_L および右側撮像光学系１１
_R に対する被写体距離Ｓ ₀ を検出するための各フォーカ
スエンコーダ４２_L，４２_Rが、各フォーカスモータ２６
_L，２６_Rにそれぞれ設けられている。 （３）左側イメージセンサ１２_L および右側イメージセ
ンサ１２_R をそれぞれ水平方向に駆動するための各水平
方向駆動系２４３_L，２４３_Rを含む。 （４）後述する演算制御部２４４（図２０（Ｂ）参照）
を含む。

【００８５】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【００８６】左側撮像光学系１１_L は、ズームモータ２
５_L がズームエンコーダ４１_L からの信号により制御さ
れるとともに、フォーカスモータ２６_L がフォーカスエ
ンコーダ４２_L からの出力信号により制御されることに
より、焦点距離ｆと結像倍率βとは常に一致されてい
る。右側撮像光学系１１_R についても、同様にして、焦
点距離ｆと結像倍率βとは常に一致されている。

【００８７】したがって、各ズームエンコーダ４１_L，
４１_Rの出力信号より左側撮像光学系１１_L および右側
撮像光学系１１_R の焦点距離ｆと結像倍率βとがそれぞ
れ求められ、また、各フォーカスエンコーダ４２_L，４
２_Rの出力信号より左側撮像光学系１１_L および右側撮
像光学系１１_R に対する被写体距離Ｓ₀ がそれぞれ求め
られるため、各ズームエンコーダ４１_L，４１_Rおよび各
フォーカスエンコーダ４２ _L，４２_Rの出力信号を演算制
御部２４４にそれぞれ入力して、演算制御部２４４で上
記（１８）式の演算を行うことにより、各画像のレジス
トレーションのずれ量Δａ₀ が求まる。したがって、演
算制御部２４４により各水平方向駆動系２４３_L，２４
３_Rをそれぞれ制御して、求めた各画像のレジストレー
ションのずれ量Δａ₀ に応じて左側イメージセンサ１２
_L および右側イメージセンサ１２_R をそれぞれ水平方向
に移動させることにより、左側撮像系１０_L および右側
撮像系１０_R で得られる画像のレジストレーションのず
れ量Δａを許容値Δａ₀ 以下にそれぞれ補正することが
できる。

【００８８】各ズームエンコーダ４１_L，４１_Rおよび各
フォーカスエンコーダ４２_L，４２_Rとしては、たとえば
ポテンショメータのような外付け部材を用いてもよい
し、または、たとえばパルスモータのような駆動系自身
で駆動方法によりレンズの光軸方向の位置情報を得るも
のを用いてもよい。また、各水平方向駆動系２４３_L，
２４３_Rとしては、たとえばピエゾ素子や圧電バイモル
フなどからなるものを用いることができる。

【００８９】なお、輻輳角を駆動する機構系（不図示）
の精度不足などの要因により、垂直方向の揺動も発生す
る場合には、左側撮像系１０_L および右側撮像系１０_R
の垂直方向の傾き角（仰角）Δφ₁ をそれぞれ検出する
各エンコーダなどと、左側イメージセンサ１２_L および
右側イメージセンサ１２_R をそれぞれ垂直方向に移動さ
せる各垂直方向駆動系とを別途設け、各検出した垂直方
向の傾き角Δφ₁ に応じて左側イメージセンサ１２_L お
よび右側イメージセンサ１２_R をそれぞれ垂直方向に移
動させることにより、同様にして、左側撮像系１０_L お
よび右側撮像系１０_R で得られる画像の垂直方向のレジ
ストレーションのずれ量Δｂを許容値Δｂ₀ 以下にそれ
ぞれ補正することができる。このとき、画像の垂直方向
のレジストレーションのずれ量Δｂは、上記（１８）式
と同様にして、次式より求めることができる。

【００９０】 Δｂ＝ｆ×（β−１）×ｔａｎ(Δφ₁ ) （１９） また、以下に示す理由により、各画像の垂直方向のレジ
ストレーションのずれ量Δｂの補正は、図１７に示した
第６の実施例の複眼撮像装置における各輻輳角モータ２
７_L，２７_Rによる粗調と、本実施例の複眼撮像装置にお
ける各水平方向駆動系２４３_L，２４３_Rによる微調とを
組み合せてもよい。 （１）左側撮像光学系１１_L および右側撮像光学系１１
_R の収差補正しなければならない領域をあまり増加させ
ないためである。 （２）各水平方向駆動系２４３_L，２４３_Rの負荷を増加
させないためである。

【００９１】図２１（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第８の実施例を示す図である。

【００９２】本実施例の複眼撮像装置は、左側イメージ
センサ１２_L および右側イメージセンサ１２_R として撮
像管をそれぞれ用いたものであり、各水平方向駆動系２
４３ _L，２４３_Rの代わりに各撮像管電子ビーム走査軌跡
制御ドライバ２５１_L，２５１_Rをそれぞれ用いている点
で、図２０に示した第７の実施例の複眼撮像装置と異な
る。

【００９３】すなわち、本実施例の複眼撮像装置では、
撮像管は電子ビームを走査して映像信号を読み出すた
め、上記（１８）式より求まる画像のレジストレーショ
ンのずれ量Δａに応じて各撮像管電子ビーム走査軌跡制
御ドライバ２５１_L，２５１_Rにより撮像管の電子ビーム
の走査軌跡を制御することにより、左側イメージセンサ
１２_L および右側イメージセンサ１２_R から出力される
映像信号の画像のレジストレーションを一致させる。な
お、撮像管の電子ビームの走査軌跡を制御して画像のレ
ジストレーションを一致させる技術は、たとえば３管式
カラーテレビにおけるＤＲＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｇ
ｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）として一
般的な技術である（昭和５９年１２月，ＮＨＫ技研月
報）。

【００９４】図２２（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、本発明
の複眼撮像装置の第９の実施例を示す図である。

【００９５】本実施例の複眼撮像装置は、左側イメージ
センサ１２_L および右側イメージセンサ１２_R として固
体撮像素子をそれぞれ用い、かつ、図２０に示した各水
平方向駆動系２４３_L，２４３_Rを用いずに、左側撮像系
１０_L および右側撮像系１０ _R で得られる画像のレジス
トレーションのずれ量Δａを許容値Δａ₀ 以下にそれぞ
れ補正するものであり、以下に示す点で、図２０に示し
た第７の実施例の複眼撮像装置と異なる。 （１）各水平方向駆動系２４３_L，２４３_Rを含まない。 （２）左側画像メモリ２３２_L と合成処理回路２３３と
の間に、補正変換部２６１と第２の左側画像メモリ２６
２とを含む（図２２（Ｂ）参照）。

【００９６】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【００９７】演算制御部２４４は、各回転角検出手段２
８_L，２８_Rと各ズームエンコーダ４１_L，４１_Rと各フォ
ーカスエンコーダ４２_L，４２_Rとの出力信号をそれぞれ
取込み、画像のレジストレーションのずれ量Δａを（１
８）式および（１９）式より求める。補正変換部２６１
は、演算制御部２４４により求められた画像のレジスト
レーションのずれ量Δａに応じて、左側画像メモリ２３
２_L から出力される画像データの座標を変換し、変換後
の画像データを第２の左側画像メモリ２６２に書込む。
その結果、合成処理回路２３３で、第２の左側画像メモ
リ２６２と右側画像メモリ２３２_R とからそれぞれ出力
される画像データを合成することにより、高精細な合成
画像信号を得ることができる。

【００９８】なお、補正変換部２６１と第２の左側画像
メモリ２６２との代わりに、右側画像メモリ２３２_R と
合成処理回路２３３との間に、補正変換部２６１と第２
の右側画像メモリとを設けてもよい。また、左側画像メ
モリ２３２_L と第２の左側画像メモリ２６２とを兼用さ
せてもよい。さらに、左側画像メモリ２３２_L から出力
される画像データの座標を変換する際に、画像データの
補間演算処理を必要に応じて行ってもよい。

【００９９】以上説明した本発明の複眼撮像装置の第６
乃至第９の実施例では、各回転角検出手段２８_L，２８_R
と各ズームエンコーダ４１_L，４１_Rと各フォーカスエン
コーダ４２_L，４２_Rとの出力信号から画像のレジストレ
ーションのずれ量Δａを求めたが、左側撮像系１０_L お
よび右側撮像系１０_R からそれぞれ出力される画像信号
から画像のレジストレーションのずれ量Δａを求めるこ
ともできる。以下、このような本発明の複眼撮像装置の
各実施例について説明する。

【０１００】図２３は、本発明の複眼撮像装置の第１０
の実施例を示す、相関演算処理部の動作を説明するため
のブロック図である。

【０１０１】本実施例の複眼撮像装置は、以下に示す点
で、図２２に示した第９の実施例の複眼撮像装置と異な
る。 （１）第２の左側画像メモリ２６２から出力される画像
データと右側画像メモリ２３２_R から出力される画像デ
ータとの相関演算を行って相関値δｓを求め、相関値δ
ｓが所定値以上である場合には、相関値δｓが所定値以
下となるように新たなシフト量Ｘを演算して補正変換部
２６１に出力する相関演算処理部２７１を含む。 （２）補正変換部２６１が、左側画像メモリ２３２_L か
ら出力される画像データを第２の左側画像メモリ２６２
に書込む際に、該画像データの座標を水平方向および垂
直方向に相関演算処理部２７１から送られてくるシフト
量Ｘだけシフトさせる。

【０１０２】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【０１０３】補正変換部２６１は、左側画像メモリ２３
２_L から出力される画像データの座標を水平方向および
垂直方向に所定のシフト量Ｘ（たとえば、水平方向およ
び垂直方向にそれぞれ一画素）だけシフトさせて、該画
像データを第２の左側画像メモリ２６２に書込む。相関
演算処理部２７１は、第２の左側画像メモリ２６２から
出力される画像データと右側画像メモリ２３２_R から出
力される画像データと相関演算を行って相関値δｓを求
め、相関値δｓが所定値以上である場合には、相関値δ
ｓが所定値以下となるように新たなシフト量Ｘを演算し
て補正変換部２６１に出力する。補正変換部２６１は、
左側画像メモリ２３２_L から出力される画像データの座
標を水平方向および垂直方向に新たなシフト量Ｘだけシ
フトさせて、該画像データを第２の左側画像メモリ２６
２に書込む。以降、相関値δｓが所定値以下になるまで
以上の動作を繰り返す。相関値δｓが所定値以下になっ
たのち、合成処理回路（不図示）で、第２の左側画像メ
モリ２６２と右側画像メモリ２３２_R とからそれぞれ出
力される画像データを合成することにより、高精細な合
成画像信号を得ることができる。

【０１０４】ここで、相関演算処理部２７１における相
関演算時間を短縮するために、たとえば、画面中央部の
画像データのみを用いて相関演算を行ってもよい。ま
た、相関演算の手法としては、一般に用いられているマ
ッチング法および勾配法などを用いればよい。

【０１０５】最終的に得られるシフト量Ｘ₀ は画像のレ
ジストレーションのずれ量Δａを示しているため、最終
的に得られたシフト量Ｘ₀ に応じた補正信号を相関演算
処理部２７１で演算し、第６乃至第８の実施例で示した
各補正制御方法、すなわち、 （１）輻輳角の補正制御 （２）各イメージセンサを水平方向，垂直方向にシフト
し得る駆動系を用いた補正駆動制御 （３）電子ビームの走査軌跡変更の補正制御 を行うこともできる。

【０１０６】以上説明した、図２３に示した第１０の実
施例の複眼撮像装置は、左側撮像系１０_L および右側撮
像系１０_R からそれぞれ出力される画像信号を用いて、
輻輳角の誤差による画像のレジストレーションのずれ量
Δａを補正制御するものである。しかし、左側撮像系１
０_L および右側撮像系１０_R からそれぞれ出力される画
像信号を用いて、左側撮像光学系１１_L および右側撮像
光学系１１_R の結像倍率の差による画像のレジストレー
ションのずれ量を補正制御することもできる本発明の複
眼撮像装置の実施例について、以下説明する。

【０１０７】図２４は、本発明の複眼撮像装置の第１１
の実施例を示す、倍率相関演算処理部の動作を説明する
ためのブロック図である。

【０１０８】本実施例の複眼撮像装置は、倍率相関演算
処理部２８１と演算処理部２８２と第３の左側画像メモ
リ２８３とをさらに含む点で、図２３に示した第１０の
実施例の複眼撮像装置と異なる。

【０１０９】次に、本実施例の複眼撮像装置の動作につ
いて説明する。

【０１１０】図２３に示した第１０の実施例の複眼撮像
装置と同様にして、左側撮像系１０ _L および右側撮像系
１０_R で得られる画像の中心位置のレジストレーション
は一致されているものとする。

【０１１１】演算処理部２８２は、左側画像メモリ２３
２_L から出力される画像データの座標に画面中心からの
距離に比例した定数ｋを掛けて座標変換したのち、該画
像データを第３の左側画像メモリ２８３に書込む。倍率
相関演算処理部２８１は、第３の左側画像メモリ２８３
から出力される画像データと右側画像メモリ２３２_Rか
ら出力される画像データと相関演算を行って相関値δｓ
を求め、相関値δｓが所定値以上である場合には、相関
値δｓが所定値以下となるように新たな定数ｋを演算し
て演算処理部２８２に出力する。演算処理部２８２は、
左側画像メモリ２３２_L から出力される画像データの座
標に新たな定数ｋを掛けて座標変換したのち、該画像デ
ータを第３の左側画像メモリ２８３に書込む。以降、相
関値δｓが所定値以下になるまで以上の動作を繰り返
す。相関値δｓが所定値以下になったのち、合成処理回
路（不図示）で、第２の左側画像メモリ２６２と右側画
像メモリ２３２_R とからそれぞれ出力される画像データ
を合成することにより、左側撮像光学系１１_L および右
側撮像光学系１１_R の結像倍率の差による画像のレジス
トレーションのずれ量も補正制御した高精細な合成画像
信号を得ることができる。

【０１１２】なお、最終的に得られる定数ｋ₀ は左側撮
像光学系１１_L および右側撮像光学系１１_R の結像倍率
の比を示しているため、最終的に得られた定数ｋ₀ に応
じた補正信号を倍率相関演算処理部２８１で演算し、第
６乃至第８の実施例で示した各補正制御方法を行うこと
もできる。

【０１１３】倍率相関演算処理部２８１における相関演
算時間を短縮するために、図２５に示すように、被写体
面２上の点Ｏを通り、２つの光軸Ｌ_L，Ｌ_Rを含む平面に
垂直な線Ｙ−Ｙ’を中心とした図示斜線で示す領域（水
平方向の処理部分を狭めた領域）の画像信号のみを用い
て、相関演算を行ってもよい。なお、この領域は、左側
撮像光学系１１_L および右側撮像光学系１１_R の配置条
件から対称性があり、画像歪みが共通となるため、結像
倍率の差が求めやすい。

【０１１４】また、倍率相関演算処理部２８１における
相関演算時間を短縮するために、図２６に示すように、
被写体面２上の点Ｏを通り、２つの光軸Ｌ_L，Ｌ_Rを含む
平面に垂直な線Ｙ−Ｙ’を中心とした、点Ｏから離れた
上下２つの図示斜線で示す領域の画像信号のみを用い
て、垂直方向の位置ずれ相関を第９の実施例で説明した
手法により求め、前記各領域の代表点をＱ，Ｒとし、こ
の代表点Ｑ，Ｒの左側イメージセンサ１２_L 上の像
Ｑ_L’，Ｒ_L’および右側イメージセンサ１２_R 上の像Ｑ
_R’，Ｒ_R’としたときの線Ｑ_L’−Ｒ_L’の長さと線
Ｑ_R’−Ｒ_R’の長さとの比を演算することにより、最終
的な定数ｋ₀ を求めてもよい。この手法は、結像倍率の
差が画面の周辺ほど検出感度が高くとれることと、微小
領域では結像倍率の差は位置ずれとみなせることとを利
用したものである。

【０１１５】以上のようにして最終的な定数ｋ₀ を求
め、この定数ｋ₀ に基づき次のような補正制御が行え
る。 （１）各ズームモータ２５_L，２５_Rがそれぞれ、結像倍
率のずれによる画像のレジストレーションのずれ量を所
定値（許容値）以下に補正するために必要な応答特性を
有する場合には、ズームモータ２５_L およびズームモー
タ２５_Rの一方または両方に補正信号を与えてサーボす
る。 （２）各ズームモータ２５_L，２５_Rがそれぞれ、不感帯
などの影響で、補正するために必要な応答特性を得るこ
とが困難な場合には、電子ビームの走査軌跡変更の補正
制御または画像メモリの座標変換の補正制御が適してい
る。このとき、画像データの補間演算処理も必要に応じ
て行ってもよい。

【０１１６】以上説明した本発明の複眼撮像装置の各実
施例では、二つの撮像系により構成された場合について
述べたが、四つ以上の撮像系を用いた場合も同様に適応
できることは明らかである。

【０１１７】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。

【０１１８】請求項１乃至請求項４記載の発明は、各撮
像系で得られる画像にそれぞれ生じる台形歪を補正する
台形歪補正手段を含むことにより、各撮像系で得られる
画像が台形歪を有しても、台形歪を除去して所望の画像
にそれぞれ変換することができるため、台形歪のない高
精細な画像を得ることができる。

【０１１９】請求項５記載の発明は、各撮像系で得られ
る画像のレジストレーションのずれ量を検出する検出手
段と、検出手段で検出されたレジストレーションのずれ
量が所定値以下になるよう、少なくとも機構系または画
像処理系を制御する制御手段とを含むことにより、各撮
像系で得られる画像のレジストレーションを一致させて
画像合成することができるため、複数の撮像系を用いて
共通の被写体を撮像することにより高精細な画像を得る
ことができる具体的な複眼撮像装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複眼撮像装置の第１の実施例を示す概
略構成図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像系
の構成を示す構成図、（Ｂ）は台形歪補正信号生成部の
動作を説明するためのブロック図である。

【図２】図１に示した各台形歪補正信号生成部において
台形歪を補正する原理を説明するための説明図である。

【図３】図１に示した各台形歪補正信号生成部において
台形歪を補正する原理を説明するための説明図である。

【図４】図１に示した各台形歪補正信号生成部において
台形歪を補正する原理を説明するための説明図である。

【図５】図１に示した各撮像管電子ビーム走査軌跡制御
ドライバの動作を説明するための説明図である。

【図６】本発明の複眼撮像装置の第２の実施例における
左側撮像系および右側撮像系構成を示す図である。

【図７】本発明の複眼撮像装置の第２の実施例における
各補正変換部の動作を説明するためのブロック図であ
る。

【図８】本発明の複眼撮像装置の第３の実施例における
左側撮像系および右側撮像系の構成を示す図である。

【図９】図８に示した各補正光学系の動作を説明するた
めのブロック図である。

【図１０】図８に示した各補正光学系において台形歪を
補正する原理を説明するための説明図である。

【図１１】図８に示した各補正光学系において台形歪を
補正する原理を説明するための説明図である。

【図１２】図８に示した各補正光学系において台形歪を
補正する原理を説明するための説明図である。

【図１３】本発明の複眼撮像装置の第４の実施例を示す
概略構成図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像
系の構成を示す構成図、（Ｂ）は台形歪の補正方法を説
明するためのブロック図である。

【図１４】図１３に示した台形歪変換部および減算処理
回路の動作を説明するための説明図である。

【図１５】画像差と傾斜角（変換変数）との関係の一例
を示すグラフである。

【図１６】本発明の複眼撮像装置の第５の実施例を示す
概略構成図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像
系の構成を示す構成図、（Ｂ）は台形歪の補正方法を説
明するためのブロック図である。

【図１７】本発明の複眼撮像装置の第６の実施例を示す
図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像系の構成
を示す概略構成図であり、（Ｂ）は制御部の動作を説明
するためのブロック図であり、（Ｃ）は画像の合成動作
を説明するためのブロック図である。

【図１８】本発明の複眼撮像装置の第６の実施例におけ
る撮像系の基本配置を説明するための説明図である。

【図１９】図１７に示した各輻輳角モータの応答特性を
説明するための図である。

【図２０】本発明の複眼撮像装置の第７の実施例を示す
図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像系の構成
を示す概略構成図であり、（Ｂ）は演算制御部の動作を
説明するためのブロック図である。

【図２１】本発明の複眼撮像装置の第８の実施例を示す
図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像系の構成
を示す概略構成図であり、（Ｂ）は演算制御部の動作を
説明するためのブロック図である。

【図２２】本発明の複眼撮像装置の第９の実施例を示す
図であり、（Ａ）は左側撮像系および右側撮像系の構成
を示す概略構成図であり、（Ｂ）は演算制御部の動作を
説明するためのブロック図である。

【図２３】本発明の複眼撮像装置の第１０の実施例を示
す、相関演算処理部の動作を説明するためのブロック図
である。

【図２４】本発明の複眼撮像装置の第１１の実施例を示
す、倍率相関演算処理部の動作を説明するためのブロッ
ク図である。

【図２５】図２４に示した倍率相関演算処理部における
相関演算時間を短縮する一手法を説明するための説明図
である。

【図２６】図２４に示した倍率相関演算処理部における
相関演算時間を短縮する他の手法を説明するための説明
図である。

【図２７】二つの撮像系を用いて共通の被写体を撮像し
て得られる二つの画像を合成することにより高精細な一
つの画像を得る複眼撮像装置の原理を説明するための図
である。

【図２８】図２７に示した左側撮像系および右側撮像系
の基本配置を説明するための説明図である。

【図２９】図２７に示した左側イメージセンサで得られ
る画像および右側イメージセンサで得られる画像に発生
する台形歪を説明するための説明図である。

【符号の説明】

２ 被写体面 ３ 共役被写体面 １０_L 左側撮像系 １０_R 右側撮像系 １１_L 左側撮像光学系 １１_R 右側撮像光学系 １２_L 左側イメージセンサ １２_R 右側イメージセンサ ２１_L，２１_R，２３_L，２３_R レンズ群 ２２_L，２２_R 変倍群 ２４_L，２４_R 合焦群 ２５_L，２５_R ズームモータ ２６_L，２６_R フォーカスモータ ２７_L，２７_R 輻輳角モータ ２８_L，２８_R 回転角検出手段 ３１_L，３１_R 撮像管電子ビーム走査軌跡制御ドライ
バ ３２_L，３２_R 台形歪補正信号生成部 ３８ 合成処理部 ４０ 高精細モニタ ４１_L，４１_R ズームエンコーダ ４２_L，４２_R フォーカスエンコーダ ５１_L，７２_L 左側画像メモリ ５１_R，７２_R 右側画像メモリ ５２_L，５２_R 補正変換部 ６１_L，６１_R 補正光学系 ６２_R 凹レンズ ６３_R 凸レンズ ７１ 台形歪変換部 ７３ 相関演算処理部 ７４_L 第２の左側画像メモリ ７４_R 第２の右側画像メモリ ７５ 減算処理回路 ２３１ 制御部 ２３２_L 左側画像メモリ ２３２_R 右側画像メモリ ２３３ 合成処理回路 ２４３_L，２４３_R 水平方向駆動系 ２４４ 演算制御部 ２５１_L，２５１_R 撮像管電子ビーム走査軌跡制御ド
ライバ ２６１ 補正変換部 ２６２ 第２の左側画像メモリ ２７１ 相関演算処理部 ２８１ 結像相関演算処理部 ２８２ 演算処理部 ２８３ 第３の左側画像メモリ Ａ，Ａ_L，Ａ_R，Ａ₁〜Ａ₄，ａ₁〜ａ₄，Ｂ₁〜Ｂ₄，ｂ₁〜
ｂ₄，Ｏ，Ｏ’，Ｐ₀，Ｐ₁，Ｑ，Ｒ 点 Ｉ_L 左側画像 Ｉ_R 右側画像 Ｉ 所望の画像 Ｌ_L，Ｌ_R 光軸 Ｑ₁ 交点 Ｙ，Ｚ 軸 Δｙ，Δｙ₀’ ずれ量 ｙ₀，ｙ₁ 物高 ｙ₀’,ｙ₁’ 像高 Ｓ₀’ 距離 θ 傾斜角 ２θ 輻輳角 δ_S 画像差 Ｑ_L’，Ｒ_L’，Ｑ_R’，Ｒ_R’ 像 Ｘ シフト量 ｋ 定数 Δθ_L，Δθ_R 角度偏差 δｓ 相関値

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の撮像系を用いて共通の被写体を撮
   像して得られる複数の画像を合成することにより高精細
   な一つの画像を得る複眼撮像装置において、 前記各撮像系で得られる画像にそれぞれ生じる台形歪を
   補正する台形歪補正手段を含むことを特徴とする複眼撮
   像装置。
2. 【請求項２】 前記台形歪補正手段が、 前記各撮像系の焦点距離，結像倍率および傾斜角を用い
   て、該各撮像系で得られる画像にそれぞれ生じる台形歪
   の歪量を検出して、該台形歪を補正することを特徴とす
   る請求項１記載の複眼撮像装置。
3. 【請求項３】 前記台形歪補正手段が、 前記各撮像系の焦点距離および結像倍率を用い、該各撮
   像系でそれぞれ得られる画像を任意の変換変数により変
   換処理し、該変換処理した各画像間の差を求め、該各画
   像間の差が最小となる変換変数により前記台形歪を補正
   することを特徴とする請求項１記載の複眼撮像装置。
4. 【請求項４】 前記台形歪補正手段が、 前記各撮像系の焦点距離および結像倍率を用い、かつ、
   傾斜角をパラメータとして用いて、該各撮像系で得られ
   る画像にそれぞれ生じる台形歪の歪量を検出し、 該検出した歪量に応じて前記台形歪を補正した画像と所
   望の画像との画像差を求め、 該画像差が最小となる前記傾斜角を求めて、前記台形歪
   を補正することを特徴とする請求項１記載の複眼撮像装
   置。
5. 【請求項５】 複数の撮像系を用いて共通の被写体を撮
   像して得られる複数の画像を合成することにより高精細
   な一つの画像を得る複眼撮像装置において、 前記各撮像系で得られる画像のレジストレーションのず
   れ量を検出する検出手段と、 該検出手段で検出された前記レジストレーションのずれ
   量が所定値以下になるよう、少なくとも機構系または画
   像処理系を制御する制御手段と、 前記各撮像系で得られる画像を合成する画像合成手段と
   を含むことを特徴とする複眼撮像装置。