JPH07154663A - 複眼撮像系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複眼撮像系のレンズペア間に伸縮自在の遮光
手段をもうけ、隣接するレンズからのゴースト光の入射
を防止する。 【構成】 鏡筒６内に、被写体側から順次凸レンズペア
２、凹レンズペア３および凸レンズペア４を設け、該凸
レンズペア４後方の撮像面上にＣＣＤ等の撮像素子５
ａ、５ｂを設ける。凹レンズペア３は、該レンズの縁端
部が鏡筒６の内側壁に移動自在に取り付けられている。
さらに、凸レンズペア２と凹レンズペア３間および凹レ
ンズペア３と凸レンズペア４間には、伸縮自在な乙の字
状の遮光部材９ａ、９ｂが設けられ、凸レンズペア４と
鏡筒６間には鏡筒６の一部が遮光板となるよう設けら
れ、鏡筒６内が光軸１ａ、１ｂに対応する２室に分割さ
れている。ここで、凹レンズペア３が移動すると、遮光
部材９ａ、９ｂは、凹レンズペア３の移動に応じて伸縮
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銀塩カメラ、ビデオカ
メラおよびスチルビデオカメラ等に用いられている複眼
撮像系に関し、特に、複数のレンズが一体のものとして
形成されたレンズペアを複数枚用いて撮影レンズを構成
した複眼撮像系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、３次元撮影やパノラマ撮影が可能
な撮像装置において、複数の撮影レンズを有する複眼撮
像系が多く提案されている。このような複眼撮像系で
は、一般に同一仕様の二つの撮影レンズが、平行若しく
は被写体に向けられた二つの撮影レンズの光軸の挟む角
度（以下輻輳角という）が所定の角度になるように左右
に並べられている。しかし、上述のような複眼撮像系で
は、双方の撮影レンズに使用されるレンズの焦点距離や
明るさ（Ｆナンバー）が微妙に異なり、しかもレンズの
偏心等による光軸ズレを生じるため、双方の撮影レンズ
で撮影された画像からは、良好な合成画像が得られなか
った。

【０００３】そこで、米国特許第５，１２２，６５０明
細書や米国特許第５，１９１，２０３明細書等に開示さ
れているように、レンズの曲率半径および肉厚が同一の
二枚のレンズを、それぞれのレンズが平行あるいはある
輻輳角になるよう左右に並べて接合してレンズペアを作
製し、該レンズペアを複数枚用いて撮影レンズを構成し
た複眼撮像系が提案されている。以下に、レンズペアを
複数枚用いて撮影レンズを構成した複眼撮像系について
説明する。

【０００４】図５は、曲率半径・肉厚が同一の二枚のレ
ンズが一体形成されたレンズペアを用いた従来の複眼撮
像系の概略構成図である。

【０００５】従来の複眼撮像系は、凸レンズペア２２、
２４および凹レンズペア２３で構成された撮影レンズ
と、該撮影レンズの撮像面上に設けられたＣＣＤ等の撮
像素子２５ａ、２５ｂとを有するものである。ここで用
いられているレンズペアは、レンズの曲率半径および肉
厚が同一の２枚のレンズが、それぞれのレンズの光軸が
同一方向に平行となるよう保持部材２８によって一体の
ものとして固定されたものである。また、各レンズペア
は、被写体側から凸レンズペア２２、凹レンズペア２
３、凸レンズペア２４と順次配置されている。

【０００６】なお、上記複眼撮像系おいて、撮像素子２
５ａ、２５ｂは、撮影レンズの光軸２１ａ、２１ｂに対
応する位置にそれぞれ設けられ、各レンズで撮影される
画像を別々に撮像する。

【０００７】被写体からの光束は、凸レンズペア２２か
ら光軸２１ａおよび２１ｂに沿って複眼撮像系に入射す
る。光軸２１ａに沿って入射した光束は、凹レンズペア
２３および凸レンズペア２４を順次通過して撮像素子２
５ａ上に結像される。同様に、光軸２１ｂに沿って入射
した光束は撮像素子２５ｂ上に結像される。

【０００８】上記複眼撮像系では、凹レンズペア２３が
平行偏心した場合、撮像素子２５ａ、２５ｂ上に結像さ
れる像は、同一ズレ量で同一方向にズレを生じる。ま
た、傾き偏心した場合も、結像される像は、ズレ量は異
なるが同一方向にズレを生じる。したがって、レンズの
偏心により像にズレを生じた場合は、ズレを生じた方向
とは逆の方向に像を所定量シフトすれば簡単に補正を行
なうことができる。

【０００９】以上のように、曲率半径・肉厚が同一の２
枚のレンズが一体成形されたレンズペアを用いれば、カ
メラの製造・組み立て時あるいはカメラの使用時にレン
ズが偏心しても、撮像された画像を簡単に補正すること
ができ、常に良好な画像を得ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た複眼撮像系では、図５に示すように、光軸２１ｂに対
してある角度で入射した光（以下、ゴースト光という）
２１ｃ、２１ｄは、撮像素子２５ｂ上には結像されず、
撮像素子２５ａ上に結像される。つまり、レンズペアを
用いた複眼撮像系では、レンズペアを構成する２枚のレ
ンズが隣接して設けられているため、一方のレンズ系で
撮像される画像に、他方のレンズ系からのゴースト光が
入射し、輝度の高いゴーストを生じてしまう。

【００１１】本発明の目的は、被写体を撮像するレンズ
系間におけるゴースト光の入射を防ぎ、ゴーストのない
良好な画像を得ることができる複眼撮像系を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像系は、
レンズの肉厚および曲率半径が同一の複数のレンズを一
体のものとしてレンズペアを形成し、該レンズペアを複
数用いて撮影レンズを構成した複眼撮像系において、上
記撮影レンズの後方に、上記複数のレンズペアに対応し
て設けられた複数の撮像素子と、上記各撮像素子および
上記撮影レンズを収容する鏡筒と、上記鏡筒内を、上記
撮影レンズを構成する複数のレンズペアの各レンズの光
軸ごとに分割する少なくとも１つ以上の遮光手段とを有
することを特徴とする。

【００１３】また、上記複眼撮像系において、撮影レン
ズを構成する複数のレンズペアの一部若しくは全部が上
記鏡筒の内側壁に移動自在に取り付けられ、該レンズペ
アの移動に伴って上記遮光手段が伸縮することを特徴と
する。

【００１４】

【作用】本発明の複眼撮像系を用いれば、当該複眼撮像
系に入射したゴースト光は、隣接するレンズに入射する
ことなく、遮光手段によって吸収あるいは反射される。
遮光手段に反射されたゴースト光は、さらに反射が繰り
返され、輝度が半減して撮像素子上に到達する。

【００１５】また、ズーミングが行なわれて特定のレン
ズペアが移動されると、遮光手段はレンズペアの移動に
応じて伸縮する。このとき入射したゴースト光も、隣接
するレンズに入射することなく、伸縮した遮光手段によ
って吸収あるいは反射される。 ここで用いられる遮光
手段としては、実施例に後述するように、乙の字状の遮
光手段、蛇腹状の遮光手段および一対の遮光板で構成さ
れた遮光手段等があり、いずれの遮光手段もレンズペア
の移動に伴って伸縮する。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１７】図１は、本発明の第１実施例の複眼撮像系
の概略構成を示す断面図である。

【００１８】本実施例の複眼撮像系は、凸レンズペア
２、凹レンズペア３および凸レンズペア４が被写体側か
ら順次設けられた撮影レンズと、該凸レンズペア４後方
（反被写体側）の撮像面上に設けられたＣＣＤ等の撮像
素子５ａ、５ｂとが鏡筒６に収容されたものである。

【００１９】凸レンズペア２、凹レンズペア３および凸
レンズペア４は、それぞれレンズペアの縁端部が鏡筒６
の内側壁の所定の位置に固定されて取り付けられてい
る。鏡筒６内には、この鏡筒６内を撮影レンズの光軸１
ａ、１ｂごとの２室に分割するよう遮光板が設けられて
いる。

【００２０】なお、ここで用いられるそれぞれのレンズ
ペアは、曲率半径・肉厚が同一の２枚のレンズが保持部
材８によって一体成形されたものである。

【００２１】ここで、不図示の物体からの光のうち、光
軸１ａおよび１ｂに沿って複眼撮像系に入射した光は、
凸レンズペア２、凹レンズペア３および凸レンズペア４
を順次通過して、それぞれ撮像素子５ａ、５ｂ上に結像
される。

【００２２】一方、光軸１ａおよび１ｂに対してある角
度を有して複眼撮像系に入射したゴースト光は、凸レン
ズペア２を通過した後、遮光部材９ａによって吸収ある
いは反射される。また、遮光部材９ａで反射されたゴー
スト光は、凹レンズペア３を通過した後、遮光部材９ｂ
によって吸収あるいは反射される。さらに、遮光部材９
ｂで反射されゴースト光は、凸レンズペア４を通過した
後、鏡筒６の遮光板によって吸収あるいは反射される。

【００２３】上記の結果、入射したゴースト光は、遮光
部材９ａ、９ｂ等によって反射あるいは吸収されるた
め、撮像素子５ａ、５ｂ上にはほとんど到達することは
なく、また、到達したとしても、到達したゴースト光の
輝度は低いものとなる。したがって、ゴーストが抑止さ
れた良好な画像が得られる。

【００２４】なお、上述した遮光板を有する複眼撮像系
は、各々のレンズペアが固定されていて移動することが
できないため、ズーミング機能およびフォーカシング機
能を有していない。以下に、凹レンズペア３を移動自在
に設けたズーミング機能を有する複眼撮像系について説
明する。

【００２５】図２は、本発明の第２実施例の複眼撮像系
の概略構成を示す断面図である。

【００２６】本複眼撮像系は、レンズペアを構成するレ
ンズおよび鏡筒間に、伸縮自在な乙の字状の遮光部材９
ａ、９ｂが設けられ、凹レンズペア３が移動自在に取り
付けられた以外は、第１実施例の複眼撮像系と同様の構
成をしたものである。

【００２７】上記複眼撮像系において、凹レンズペア３
は、該レンズの縁端部が鏡筒６の内側壁に移動自在に取
り付けられている。また、凸レンズペア２、４は、該レ
ンズペアの縁端部が鏡筒６の内側壁の所定の部分に固定
して取り付けられている。凸レンズペア２と凹レンズペ
ア３間および凹レンズペア３と凸レンズペア４間には、
遮光板を乙の字状に折り返した伸縮自在な遮光部材９
ａ、９ｂがそれぞれ設けられ、さらに、凸レンズペア４
と鏡筒６の底面間には、鏡筒６の一部が遮光板として設
けられており、結果的に、遮光部材９および遮光板によ
って鏡筒６内が光軸１ａ、１ｂごとの２室に分割されて
る。

【００２８】なお、上記複眼撮像系では、凹レンズペア
３はモータ等の駆動装置を有しおり、該凹レンズペア３
が鏡筒６内を平行移動することによって、上記複眼撮像
系のズーミングを可能としている。

【００２９】上述した複眼撮像系でズーミングが行なわ
れると、凹レンズペア３は所定方向に所定量だけ平行移
動する。ここで、凹レンズペア３が凸レンズペア２側へ
平行移動すると、この移動に伴って、遮光部材９ａで
は、遮光板の折り返し量が増え、遮光部材９ｂでは、遮
光板のの折り返し量が減り、結果撮像される画像の倍率
は大きくなる。反対に、凹レンズペア３が凸レンズペア
４側へ平行移動すると、遮光部材９ａでは、遮光板の折
り返し量が減り、遮光部材９ｂでは、遮光板の折り返し
量が増えて、結果撮像される画像の倍率は小さくなる。
このように遮光部材９ａ、９ｂが伸縮するすることによ
って、凹レンズペア３の移動が可能となる。

【００３０】上述のようなズーミング機能を有する複眼
撮像系の場合も、第１実施例の場合と同様に、入射した
ゴースト光が遮光部材９ａ、９ｂによって吸収あるいは
反射されるため、撮像される画像におけるゴーストが抑
止されて、良好な画像を得ることができる。

【００３１】図３は、本発明の第３実施例の複眼撮像系
の概略構成を示す断面図である。

【００３２】本実施例の複眼撮像系は、遮光部材として
蛇腹形の遮光部材が用いられた以外は第２実施例の複眼
撮像系と同じ構成の撮像系である。

【００３３】上記複眼撮像系に用いられている蛇腹形遮
光部材１０ａ、１０ｂは、板状の遮光板が蛇腹状に折り
曲げられた伸縮自在の遮光部材であって、第１実施例の
遮光部材９ａ、９ｂと同様に設けられている。

【００３４】ズーミングが行なわれると、第２実施例の
場合と同様に、凹レンズペア３が凸レンズペア２側ある
いは凸レンズペア３側へ移動する。凹レンズペア３が凸
レンズペア２側に移動すると、遮光部材１０ａでは、蛇
腹状の遮光板の状態が密になり、遮光部材１０ｂでは、
蛇腹状の遮光板の状態が粗になり、結果撮像される画像
の倍率は大きくなる。反対に、凹レンズペア３が凸レン
ズペア４側に移動すると、遮光部材１０ａでは、蛇腹状
の遮光板の状態が粗になり、遮光部材１０ｂでは、蛇腹
状の遮光板の状態が密になり、結果撮像される画像の倍
率は小さくなる。このように遮光部材１０ａ、１０ｂが
伸縮するすることによって、凹レンズペア３の移動が可
能となる。

【００３５】上述のようなズーミング機能を有する複眼
撮像系の場合も、第１実施例の場合と同様に、入射した
ゴースト光が遮光部材１０ａ、１０ｂによって吸収ある
いは反射されるため、撮像される画像におけるゴースト
が抑止されて、良好な画像を得ることができる。

【００３６】図４は、本発明の第４実施例の複眼撮像系
の概略構成を示す断面図である。

【００３７】本実施例の複眼撮像系は、遮光部材９ａ、
９ｂの代わりに、２枚の遮光板で構成された遮光部材１
１ａ、１１ｂが用いられた以外は第２実施例の複眼撮像
系と同じ構成の撮像系である。

【００３８】上記複眼撮像系において、遮光部材１１ａ
は、遮光板の一端が凸レンズペア２中央部の保持部材９
の撮像面側に取りられた遮光板１１ａ’と、遮光板の一
端が凹レンズペア３中央部の保持部材９の被写体側に取
り付けられた遮光板１１ａ”とで構成されている。遮光
板１１ａ’、１１ａ”は、遮光板の自由端側が互いに平
行に交錯しており、凸レンズペア２と凹レンズペア３間
を２室に分割するよう取り付けられている。同様に、遮
光部材１１ｂも、２枚の遮光板１１ｂ’、１１ｂ”で構
成され、凹レンズペア３と凸レンズペア４間を２室に分
割するよう取り付けられている。

【００３９】なお、上記遮光板１１ａ’、１１ａ”およ
び遮光板１１ｂ’、１１ｂ”におけるそれぞれの遮光板
の交錯部分は、凹レンズペア３の移動に対して、常に重
なり部分を有するものである。

【００４０】ズーミングが行なわれると、第２実施例の
場合と同様に凹レンズペア３が凸レンズペア２側あるい
は凸レンズペア３側へ移動する。ここで、凹レンズペア
３が凸レンズペア２側へ移動すると、遮光部材１１ａで
は、遮光板１１ａ’と遮光板１１ａ”の重なり部分が多
くなり、逆に遮光部材１１ｂでは、遮光板１１ｂ’と遮
光板１１ｂ”の重なり部分が少なくなる。反対に、凹レ
ンズペア３が凸レンズペア４側へ移動すると、遮光部材
１１ａでは、遮光板１１ａ’と遮光板１１ａ”の重なり
部分が少なくなり、逆に遮光部材１１ｂでは、遮光板１
１ｂ’と遮光板１１ｂ”の重なり部分が多くなる。この
ように遮光部材１１ａ、１１ｂが平行に交錯することに
よって、凹レンズペア３の移動が可能となる。

【００４１】上述のようなズーミング機能を有する複眼
撮像系の場合も、第１実施例の場合と同様に、入射した
ゴースト光が遮光部材１１ａ、１１ｂによって吸収ある
いは反射されるため、撮像される画像におけるゴースト
が抑止されて、良好な画像を得ることができる。

【００４２】なお、本実施例の複眼撮像系では、上述し
たように凹レンズペア３を移動自在に設けてズーミング
を行なっているが、これに加えて、凸レンズペア４と鏡
筒６底面との間に、乙の字状等の伸縮自在の遮光板を設
けて、凸レンズペア４を移動自在に取り付ければ、フォ
ーカシングを行なうことも可能である。

【００４３】また、本実施例の撮影レンズ構成するレン
ズペアの保持部材８としては、光の透過率が低い部材が
用いられることが望ましい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複眼撮像
系を用いれば、各々のレンズに入射するゴースト光は、
遮光部材によって吸収あるいは反射されるので、隣接す
るレンズへのゴースト光の入射を防止することができ
る。

【００４５】また、撮像面上に到達したゴースト光の輝
度は、遮光部材に吸収あるいは反射される際に減衰する
ので、撮像面上におけるゴーストを抑止することがで
き、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の複眼撮像系の概略構成を
示す断面図

【図２】本発明の第２実施例の複眼撮像系の概略構成を
示す断面図

【図３】本発明の第３実施例の複眼撮像系の概略構成を
示す断面図

【図４】本発明の第４実施例の複眼撮像系の概略構成を
示す断面図

【図５】従来の複眼撮像系の概略構成図

【符号の説明】

１ａ、１ｂ ２１ａ、２１ｂ 光軸 ２、２２ 凸レンズペア ３、２３ 凹レンズペア ４、２４ 凸レンズペア ５ａ、５ｂ、２５ａ、２５ｂ 撮像素子 ６ 鏡筒 ８、２８ 保持部材 ９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ 伸縮自
在の遮光部材 １１ａ’、１１ｂ’、１１ａ”、１１ｂ” 遮光板 ２１ｃ、２１ｄ ゴースト光

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズの肉厚および曲率半径が同一の複
   数のレンズを一体のものとしてレンズペアを形成し、該
   レンズペアを複数用いて撮影レンズを構成した複眼撮像
   系において、 前記撮影レンズの後方に、前記複数のレンズペアに対応
   して設けられた複数の撮像素子と、 前記各撮像素子および前記撮影レンズを収容する鏡筒
   と、 前記鏡筒内を、前記撮影レンズを構成する複数のレンズ
   ペアの各レンズの光軸ごとに分割する少なくとも１つ以
   上の遮光手段とを有することを特徴とする複眼撮像系。
2. 【請求項２】 請求項１記載の複眼撮像系において、 撮影レンズを構成する複数のレンズペアの一部若しくは
   全部が前記鏡筒の内側壁に移動自在に取り付けられ、該
   レンズペアの移動に伴って前記遮光手段が伸縮すること
   を特徴とする複眼撮像系。
3. 【請求項３】 請求項２記載の複眼撮像系において、 遮光手段は、遮光板を乙の字状に折り返した伸縮自在の
   遮光手段であることを特徴とする複眼撮像系。
4. 【請求項４】 請求項２記載の複眼撮像系において、 遮光手段は、遮光板を蛇腹状に折り畳んだ伸縮自在の遮
   光手段であることを特徴とする複眼撮像系。
5. 【請求項５】 請求項２記載の複眼撮像系において、 遮光手段は、レンズペアを構成するレンズおよび鏡筒間
   に設けられた一対の遮光板によって構成され、 前記一対の遮光板は、それぞれの平面部が各レンズペア
   を構成する各レンズの光軸と略平行となり、前記レンズ
   ペア間が最大間隔となったときに、各遮光板が所定の重
   なり部分を有するように設けられていることを特徴とす
   る複眼撮像系。