JPH0946729A - 立体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、一対の撮像光学系を有する立体撮
像装置において、水平方向の寸法を小さくなるように各
構成部材を配置し、装置全体の小型化を実現すると共
に、良好な操作性を確保した立体撮像装置を提供する。 【解決手段】 第１の撮像光学系１Ｌと第２の撮像光学
系１Ｒとを有する立体撮像装置において、一対の撮像光
学系１Ｌ，１Ｒどうしが、この第１または第２の撮像光
学系１Ｌ，１Ｒの被写体側先端部近傍で互いに交差しな
いように鉛直方向にずらすと共に、水平方向においては
第１および第２の撮像光学系１Ｌ，１Ｒの光軸間距離が
各撮像光学系の最大半径の和の範囲内にはいるようにし
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、立体撮像装置、
詳しくは一対の撮像光学系を有し、両眼視差を利用して
立体映像を得る立体撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、立体映像を得るために撮
像装置の光学系を水平に２本並べて配設し、それぞれの
撮像装置によって得られる映像をそれぞれ独立させて左
右の眼に対して再生するようにしたもの、いわゆる、両
眼視差を利用して立体映像を得るようにした立体撮像装
置および立体映像再生装置について、種々の提案がなさ
れている。

【０００３】例えば、上記特開平２−９４８７７号公報
等において開示されている立体撮像装置は、変倍（ズー
ミング）機能を有するズーム光学系と、このズーム光学
系の光軸に対して傾けられた光軸を有する単焦点光学系
とからなる一対の光学系を具備し、上記ズーム光学系を
広角側に移動させ、このズーム光学系の画角を上記単焦
点光学系の画角と同一に設定したときに、立体撮影を行
なうことができるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
２−９４８７７号公報等において開示されている手段に
よれば、上記一対の撮像光学系、即ち、上記ズーム光学
系と単焦点光学系とを、装置本体上において互いに水平
方向に並べて配置すると共に、上記一対の撮像光学系の
後方に装置本体を配置するようにしているので、装置自
体の奥行き方向において大型化してしまうという問題点
がある。

【０００５】そこで、立体撮像装置の奥行寸法を短くす
るために、上記立体撮像装置の装置本体および一対の撮
像光学系のレイアウトとして、次のようなものが考えら
れる。

【０００６】即ち、図１１〜図１３は、立体撮像装置の
奥行寸法を短くなるようにした場合の各構成部材のレイ
アウトの例示であって、それぞれ立体撮像装置の正面図
を示すものである。

【０００７】まず、図１１に示す立体撮像装置は、装置
本体１２１の側面部において、水平に並べた一対の撮像
光学系１０１Ｌ，１０１Ｒ等からなるレンズ鏡筒を一体
的に保持するカメラユニット部１２２を配設するように
したものである。この場合において、上記装置本体１２
１内に収納される、例えばテープカセット等の記録媒体
１２４は、図１１に示す矢印Ｅ１方向に排出（イジェク
ト）されるようになっている。

【０００８】また、図１２に示す別の立体撮像装置は、
装置本体１２１Ａの上面側において、水平に並べた一対
の光学系１０１Ｌ，１０１Ｒ等からなるレンズ鏡筒を一
体的に保持するカメラユニット部１２２Ａを配設するよ
うにしたものである。この場合においては、上記装置本
体１２１Ａ内に収納される、例えばテープカセット等の
記録媒体１２４は、図１２に示す矢印Ｅ２方向に排出
（イジェクト）されるようになっている。

【０００９】そして、図１３に示す他の立体撮像装置
は、横置きにした装置本体１２１Ｂの上面側において、
水平に並べた一対の光学系１０１Ｌ，１０１Ｒ等からな
るレンズ鏡筒を一体的に保持するカメラユニット部１２
２Ｂを配設するようにしたものである。この場合におい
ては、上記装置本体１２１Ｂ内に収納される、例えばテ
ープカセット等の記録媒体１２４は、図１３に示す矢印
Ｅ３方向に排出（イジェクト）されるようになってい
る。

【００１０】しかしながら、上述の図１１の例示によれ
ば、その水平方向の寸法が大きくなってしまうので、装
置自体が大型化してしまう傾向にあり、上述の図１２の
例示によれば、テープカセットの排出方向が下側方向に
なってしまい、操作性が悪くなってしまうということが
考えられる。

【００１１】また、上述の図１３の例示によれば、上記
図１２の場合と同様に、テープカセットの排出方向が下
側方向となってしまうと共に、撮影動作時において、片
手による保持が困難となり、操作性が悪くなってしまう
ことが考えられる。

【００１２】従って、上述の図１１〜図１３に例示した
レイアウトについて、立体撮像装置の装置本体を保持す
る際の保持性（ホールディング性）や、操作性等を考慮
した場合には、図１１に例示したものが、最も望ましい
レイアウトであると考えられる。

【００１３】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、一対の撮像光学系を有する立体撮像装置において、
水平方向の寸法が小さくなるように各構成部材を配置す
ることで、装置全体の小型化を実現すると共に、良好な
操作性を確保することのできる立体撮像装置を提供する
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による立体撮像装
置は、第１の撮像光学系と第２の撮像光学系とを有する
立体撮像装置において、上記一対の撮像光学系どうし
が、この第１または第２の撮像光学系の被写体側先端部
近傍で互いに交差しないように鉛直方向にずらすと共
に、水平方向においては上記第１および第２の撮像光学
系の光軸間距離が各撮像光学系の最大半径の和の範囲内
にはいるようにしたことを特徴とする。

【００１５】また、第１の撮像光学系と、鉛直方向にお
いては上記第１の撮像光学系と光学的に交差しない位置
にずらして配置され、水平方向においてはその一部が上
記第１の撮像光学系と光学的に交差する位置に配置され
た第２の撮像光学系と、上記第１または第２の撮像光学
系と対応して設けられていて、各撮像光学系に入力した
光束を撮像信号に変更する一対の撮像手段と、被写体距
離を測距する測距手段と、上記測距手段に基づいて、被
写体反射光の輻輳角を演算する演算手段と、演算された
輻輳角に基づいて、上記一対の撮像手段によって形成さ
れる画像中心が略一致するように、少なくとも一対の撮
像手段の一方を駆動する駆動手段と、を具備したことを
特徴とする。そして、上記駆動手段は、上記一対の撮像
手段の光軸と垂直な平面内で駆動されることを特徴とす
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態によって
本発明を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
の立体撮像装置の概略を示すブロック構成図である。

【００１７】図１に示すように、この第１の実施の形態
の立体撮像装置は、第１の撮像光学系である右眼用レン
ズ１Ｒと、この右眼用レンズ１Ｒによって結像される被
写体像、即ち、上記右眼用レンズ１Ｒに入力した光束を
撮像信号に変換する撮像手段である右眼用撮像素子（Ｃ
ＣＤ）２Ｒと、第２の撮像光学系である左眼用レンズ１
Ｌと、この左眼用レンズ１Ｌによって結像される被写体
像、即ち、上記左眼用レンズ１Ｌに入力した光束を撮像
信号に変換する撮像手段である左眼用撮像素子（ＣＣ
Ｄ）２Ｌと、被写体距離を測距する測距手段である測距
回路３と、上記第１、第２の撮像光学系を構成するズー
ム枠、フォーカス枠等の位置の検出を行なう検出回路４
と、上記左右の各撮像素子２Ｌ，２Ｒからの信号を映像
信号に変換するための撮像回路５と、この立体撮像装置
全体を制御する制御手段であるＣＰＵ１０と、このＣＰ
Ｕ１０の命令に従って上記第１、第２の撮像光学系のズ
ーム枠を駆動させてズーミング動作を行なわせるズーム
枠駆動回路７と、上記ＣＰＵ１０の命令に従って上記第
１、第２の撮像光学系のフォーカス枠を駆動させてフォ
ーカシング動作を行なわせるフォーカス枠駆動回路８
と、上記ＣＰＵ１０の命令に従って絞り羽根を駆動させ
るための絞り駆動回路９と、例えばズームスイッチ（Ｓ
Ｗ）、メインスイッチ（ＳＷ）等によって形成される操
作スイッチ（ＳＷ）１３と、上記撮像回路５によって変
換された映像信号を記録および再生を行なうために適す
る処理を行なう画像記録再生回路１１と、上記撮像回路
５によって変換され上記画像記録再生回路１１によって
処理された映像信号を記録媒体等に対して、例えば磁気
的な記録を行なう記録装置１２と、この記録装置１２に
よって記録媒体等に記録された映像信号を再生する再生
装置１４等の各構成部材によって構成されている。

【００１８】なお、上記第１、第２の撮像光学系である
右眼用レンズ１Ｒおよび左眼用レンズ１Ｌは、通常のビ
デオカメラ等に一般的に使用されているものと同様のも
のであって、例えばズームレンズ等の撮像光学系が適用
されているものである。

【００１９】また、上記再生装置１４については、例え
ば立体視を行なうための専用の時分割用モニタや、ヘッ
ドマウンテッドディスプレイ（ＨＭＤ）等の一般的な立
体映像再生装置が適用されているものである。

【００２０】そして、上記立体撮像装置においては、上
記測距回路３によって被写体までの距離が測定されるよ
うになっており、この被写体距離データ（測距結果）は
上記ＣＰＵ１０へと出力されるようになっている。

【００２１】上記ＣＰＵ１０は、被写体距離データ等に
応じてズーム枠駆動回路７、フォーカス枠駆動回路８、
絞り駆動回路９等の制御が行なわれるようになってい
る。このようにして、立体映像を得ると共に、上記画像
記録再生回路１１を介して記録装置１２によって記録媒
体等に対する記録動作や、再生装置１４に対する再生動
作が行なわれるようになっている。

【００２２】また、図２、図３は、上記第１の実施の形
態の立体撮像装置の外観を示す図であって、図２は、そ
の概略正面図であり、図３は、その概略斜視図を示して
いる。

【００２３】図２、図３に示すように、上記立体撮像装
置は、例えばデッキ部、録画および再生回路、制御回路
等が配設されている装置本体２１と、この装置本体２１
の前部寄りの側面部に配置されたカメラユニット部２
２、およびファインダ部２３等によって構成されてい
る。

【００２４】上記カメラユニット部２２は、上記第１、
第２の撮像光学系（左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒ等）を有
しており、このカメラユニット部２２の後方に、上記フ
ァインダ部２３が配置されている。

【００２５】また、記録媒体等が収納されているテープ
カセット（図示せず）等は、上記装置本体２１内のカセ
ット収納部２４に対し挿脱自在に収納されるようになっ
ており、その挿脱用開口部は、上記装置本体２１の上記
カメラユニット部２２が配置されている反対側の側面に
設けられている。そして、上記テープカセット等の記録
媒体は、図２において矢印Ｅ方向、即ち、上方に向けて
挿脱されるようになっている。

【００２６】また、上記カメラユニット部２２には、上
記第１の撮像光学系である右眼用レンズ１Ｒ等によって
形成されるレンズ鏡筒と、上記第２の撮像光学系である
左眼用レンズ１Ｌ等によって形成されるレンズ鏡筒とが
一体的に保持されており、上記第１、第２の撮像光学
系、即ち、右眼用レンズ１Ｒおよび左眼用レンズ１Ｌ
は、この左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒどうしが、それぞれ
の被写体側先端部近傍において互いに交差しないよう
に、鉛直方向に距離（ずらし量）Ｈだけずらすと共に、
水平方向においては上記左右各レンズ１Ｌ，１Ｒの光軸
間距離Ｌが、左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒの最大半径の和
の範囲内となるように配置されている。

【００２７】つまり、上記第２の撮像光学系である左眼
用レンズ１Ｌは、鉛直方向においては、上記右眼用レン
ズ１Ｒと光学的に交差しない位置にずらして配置され、
水平方向においてはその一部が上記右眼用レンズ１Ｒと
光学的に交差する位置に配置されている。

【００２８】次に、上記第１の実施の形態の立体撮像装
置によって立体撮影が行なわれる際に得られる映像につ
いて、以下に説明する。

【００２９】図４、図５は、上記第１、第２の撮像光学
系（右眼用レンズ１Ｒおよび左眼用レンズ１Ｌ）を、鉛
直方向において光学的に交差しない位置にずらして配置
した場合において、これによって得られる左右一対の映
像をそれぞれ示す図であって、図４は、上記第１、第２
の撮像光学系が望遠（Ｔｅｌｅ）系である場合に得られ
る映像を、図５は、上記第１、第２の撮像光学系が広角
（Ｗｉｄｅ）系である場合に得られる映像をそれぞれ示
したものである。

【００３０】また、図６は、上記第１の実施の形態の立
体撮像装置によって得られる左右一対の映像を示したも
のである。

【００３１】上記右眼用レンズ１Ｒと上記左眼用レンズ
１Ｌとが、それぞれ鉛直方向において光学的に交差しな
い位置にずらして配置された立体撮像装置において、図
４に示すように、立体撮像装置Ｃを撮影者Ｂによって、
図において矢印Ｄ方向に位置する被写体Ｃを撮影した場
合には、これによって得られる左右一対の映像の画面中
心は、それぞれ上下方向にズレ量ｈだけずれることとな
る。従って、上記左右各レンズ１Ｌ，１Ｒの鉛直方向に
おけるずらし量Ｈ（図３参照）と、各レンズの画角の比
とが所定値を越えた場合においては、立体映像を得るこ
とができない（融像することができない）場合が考えら
れる。

【００３２】この場合において、上記左右の各レンズ１
Ｌ，１Ｒが、その画角が広い広角（Ｗｉｄｅ）系のレン
ズである場合には、これによって得られる左右の映像
は、図５に示すように、上下方向のズレ量ｈが小さいの
で（ｈ≒０）、立体映像を得ることはできる（融像可
能）が、上記左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒが、図４に示す
ように、その画角が狭い望遠（Ｔｅｌｅ）系のレンズと
なる程、これによって得られる左右の映像の画面中心の
上下方向のズレ量ｈが大きくなり、立体映像を得ること
が困難（融像不能）となってしまう傾向にある。

【００３３】そこで、上記左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒを
上下方向にずらして配置した場合においても、良好な立
体映像を得るようにするために、上記第１の実施の形態
の立体撮像装置においては、図３に示すように、上記右
眼用レンズ１Ｒおよび左眼用レンズ１Ｌの光軸が、それ
ぞれの光軸を結ぶ線の上記カメラユニット部２２の前部
平面上における中間点より延ばした線上の、このカメラ
ユニット部２２の前部平面上を基準とする垂線上のＰ点
において交差するように配置されている。この場合にお
いて、上記Ｐ点については、被写体距離Ｑに合わせて決
定されるようになっている。

【００３４】このように、上記左右の各レンズ１Ｌ、１
Ｒを配置することで、これにより得られる左右一対の映
像は、図６に示すように、上記左右の各レンズ１Ｌ，１
Ｒが、その画角が狭い望遠（Ｔｅｌｅ）系のレンズであ
る場合においても、その画像中心の上下方向のズレ量ｈ
＝０となるので、立体映像を得ることは可能（融像可能
となる）である。

【００３５】なお、水平方向の光軸間距離Ｌを小とする
ことは、基線長を減少させることとなり、これによって
得られる立体映像の立体感を減少させ、立体的な効果が
少なくなる傾向となってしまうが、極端な基線長の減少
としなければ、充分な立体感を得ることは可能である。

【００３６】以上説明したように上記第１の実施の形態
によれば、左右一対の第１、第２の撮像光学系（右眼用
レンズ１Ｒおよび左眼用レンズ１Ｌ等）についての配置
を、この第１、第２の撮像光学系どうしが、その被写体
側先端部近傍で互いに交差しないように鉛直方向にずら
すと共に、水平方向においては上記第１、第２の撮像光
学系の光軸間距離が各撮影光学系の最大半径の和の範囲
内となるようにすることで、立体撮像装置の操作性を損
なうことなく、この立体撮像装置の水平方向における外
形寸法を小さくすることができるので、装置自体の小型
化に寄与することができると共に、良好な操作性、保持
性を確保することができる。

【００３７】また、第２の撮像光学系を、鉛直方向にお
いては上記第１の撮像光学系と光学的に交差しない位置
にずらして配置し、水平方向においてはその一部が上記
第１の撮像光学系と光学的に交差する位置に配置し、第
１、第２の光学系の光軸が、それぞれの光軸を結ぶ線上
の中間点よりカメラ前面上を基準とする垂線上の所定の
点で交差させることで、上記第１、第２の撮像光学系に
よって得られる左右一対の映像間に生じる上下方向のズ
レを補正して、より良好な立体映像を得ることができ
る。

【００３８】なお、上記第１の実施の形態の立体撮像装
置においては、上記第１の撮像光学系である右眼用レン
ズ１Ｒを上記カメラユニット部２２の上部側に、上記第
２の撮像光学系の左眼用レンズ１Ｌを上記カメラユニッ
ト部２２の下部側となるように配置するようにしたもの
について例示しているが、これに限らず、別の配置（例
えば、上述の例示とは逆の配置、即ち、右眼用レンズ１
Ｒを下部側に、左眼用レンズ１Ｌを上部側となるような
配置。）としても同様の効果を得ることができる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施の形態の立体撮
像装置について、以下に説明する。なお、この第２の実
施の形態の立体撮像装置は、その構成および部材配置等
については、上述の第１の実施の形態のものと基本的に
同様のものからなっているものである。従って、その構
成についての詳細な説明は省略し、上述の第１の実施の
形態において説明した、図１〜図３を参照するものとす
る。

【００４０】図７は、この第２の実施の形態の立体撮像
装置の概略を示すブロック構成図であり、図８は、その
要部を示す要部ブロック構成図である。この第２の実施
の形態の立体撮像装置においては、図７に示すように、
上述の第１の実施の形態のもの（図１参照）に対して、
左眼用撮像素子２Ｌおよび右眼用撮像素子２Ｒからの信
号を変換する撮像回路５より出力される映像信号の切り
出しエリアを変更するための駆動手段であり輻輳方向変
更手段であるＣＣＤ移動手段６を加えて配設すると共
に、制御手段であるＣＰＵ１０においては、輻輳角演算
手段を含むようにした点が異なるのみである。

【００４１】つまり、図８の要部ブロック構成図に示す
ように、上記第２の実施の形態の立体撮像装置において
は、測距手段である被写体距離検出手段３１によって被
写体までの距離が検出されると、ここで検出された被写
体距離情報は、演算手段（ＣＰＵ１０）内の輻輳角演算
手段である輻輳角制御手段３２に送られて、この輻輳角
制御手段３２において、上記被写体距離情報に基づい
て、被写体反射光の輻輳角が演算される。

【００４２】そして、ここで演算された輻輳角情報に基
づいて、駆動手段でありＣＣＤ移動手段６である輻輳方
向変更手段３３が制御され、上記一対の左右各撮像素子
２Ｌ，２Ｒによって形成される画像中心が略一致するよ
うに、この一対の撮像手段のうち少なくとも一方を駆動
し移動させるようになっている。

【００４３】このとき、上記駆動手段でありＣＣＤ移動
手段６である輻輳方向変更手段３３は、上記左右の各撮
像素子２Ｌ，２Ｒの光軸と垂直な平面内で駆動されるよ
うになっている。

【００４４】なお、上記被写体距離検出手段３１は、一
般的なカメラに適用されている合焦手段（オートフォー
カス；ＡＦ）と同様の測距方式が適用されているものと
し、ここでは、その詳しい説明は省略する。

【００４５】また、この第２の実施の形態の立体撮像装
置においては、上記右眼用および左眼用撮像素子２Ｒ、
２Ｌは、一般的なＮＴＳＣ(National Television Syste
m Committee)方式の撮像範囲（エリア）よりも、その水
平方向および鉛直方向において、より広い撮像範囲（エ
リア）を確保することができるようになっている。

【００４６】次に、上記輻輳角制御手段３２の動作シー
ケンスについて、図９に示すフローチャートによって、
以下に説明する。図９は、上記第２の実施の形態の立体
撮像装置における動作シーケンスを示すフローチャート
である。

【００４７】まず、上記測距手段である被写体距離検出
手段３１によって被写体までの距離Ｑの検出が行なわれ
た後、図９に示すように、ステップＳ１において、上記
左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒの輻輳点Ｐ（図３参照）まで
の距離についての初期設定が行なわれる。ここでは、例
えば、輻輳点Ｐまでの距離＝５ｍに設定されるものとし
て、次のステップＳ２の処理に進む。この場合５ｍに被
写体がある時、上下ズレが０となる様に輻輳点が設定さ
れている。

【００４８】ステップＳ２において、上記被写体距離検
出手段３１によって検出された被写体までの距離Ｑと、
上記輻輳点Ｐまでの距離（Ｐ＝５）との差Ａの演算が、
上記ＣＰＵ１０内の輻輳角演算手段において行なわれ
（Ａ＝Ｑ−Ｐ）、この演算結果に基づいて、上記輻輳角
制御手段３２による制御が行なわれる。

【００４９】即ち、上記輻輳角演算手段における演算結
果がＡ＝０、即ち、上記被写体距離検出手段３１による
被写体距離情報＝Ｑと、上述のステップＳ５において設
定された輻輳点Ｐまでの距離＝５とが略一致した場合に
は、ステップＳ３の処理に進む一方、演算結果がＡ≠
０、即ち、上記被写体距離情報＝Ｑと、設定された輻輳
点Ｐまでの距離＝５とが一致しない場合には、ステップ
Ｓ４の処理に進むこととなる。

【００５０】ステップＳ３においては、上記演算結果が
Ａ＝０であるので、ここで得られる左右一対の映像にお
ける上下方向のズレ量はｈ＝０となる。従って、設定さ
れた輻輳点Ｐの設定変更は行なわれず、その旨の命令が
上記輻輳方向変更手段３３に送られる。そして、上述の
ステップＳ２の処理に戻り、以降同様の処理を繰り返す
こととなる。

【００５１】一方、ステップＳ４においては、上記演算
結果がＡ≠０であるので、ここで得られる左右一対の映
像には、上下方向にズレ量ｈだけのずれが生じているこ
ととなる。この場合、Ｑ−Ｐが大きい程、上下ズレ量ｈ
が大きくなる。従って、上記輻輳点Ｐの位置を変更する
ための命令を、上記輻輳方向変更手段３３に送ることと
なる。そして、差Ａが加算され（Ｐn+1＝Ｐn＋Ａ）、こ
れによって、上記左右一対の映像の上下方向のズレ量ｈ
の補正がなされた後、上述のステップＳ２の処理に戻
り、以降同様の処理を繰り返すこととなる。

【００５２】なお、上記輻輳方向変更手段３３における
輻輳の変更動作については、上記左右の各撮像素子２
Ｌ，２Ｒを駆動することによって、得られる映像の切り
出しエリアを変更することにより行なうようにするもの
であり、例えば、先に本出願人が特願平７−１１９７３
号等において提案したものと同様の手段である。

【００５３】即ち、図１０は、この第２の実施の形態の
立体撮像装置によって撮影が行われる場合の、上記左右
一対の各撮像素子２Ｌ，２Ｒに結像される被写体の状態
を示す図である。

【００５４】図１０に示すように、上記立体撮像装置の
左眼用レンズ１Ｌおよび右眼用レンズ１Ｒによって撮像
される被写体像が、上記左右一対の各撮像素子２Ｌ，２
Ｒに結像される場合には、上記被写体像は、上記左右一
対の各レンズ１Ｌ，１Ｒにそれぞれ入射した後、上記左
右一対の各撮像素子２Ｌ，２Ｒのそれぞれの中心位置Ｌ
ｃ，Ｒｃより外側に一定量δｘだけずれた位置に結像さ
れることとなる。

【００５５】従って、肉眼視に近い状態の良好な立体映
像を得るために、上記左右一対の各撮像素子２Ｌ，２Ｒ
のそれぞれの画面中心位置Ｌｃ，Ｒｃから、上記各撮像
素子２Ｌ，２Ｒ上に結像される被写体像の中心位置のず
れ量δｘを補正し、上記各撮像素子２Ｌ，２Ｒの有効撮
像範囲（エリア）ＢＬ，ＢＲの略中心位置に被写体像を
結像するようにする必要がある。

【００５６】このときのずれ補正量δｘ、即ち、ＣＣＤ
移動量δｘは、上記立体撮像装置の第１、第２の撮像光
学系（上記左右の各レンズ１Ｌ，１Ｒ）の焦点距離ｆ
（ｍｍ）と、上記立体撮像装置の基線長ａ（ｍｍ）と、
被写体Ｐまでの距離Ｑとの関係より、次式によって求め
ることができる。

【００５７】δ＝（ａ／２）・（ｆ／Ｑ） …（１） 従って、上記輻輳方向変更手段３３によって、上記左右
一対の各撮像素子２Ｌ，２Ｒをそれぞれ所定量だけ移動
させることで、上記左眼用撮像素子２Ｌ内の有効撮像範
囲（エリア）ＢＬと、上記右眼用撮像素子２Ｒ内の有効
撮像範囲（エリア）ＢＲとを切り出す処理を行なうよう
にしている。

【００５８】なお、図１０において、ずれ補正量（ＣＣ
Ｄ移動量）δｘは、水平方向のみについて図示し、鉛直
方向のずれ補正量については、上下ズレ量ｈ（図４参
照）に相当するδｙとなる。鉛直方向についても同様に
ずれ補正が行なわれることとなる。

【００５９】そして、このとき、上記左眼用撮像素子２
Ｌは図１０において矢印ＸＬ，ＹＬ方向に、また、上記
右眼用撮像素子２Ｒは図１０において矢印ＸＲ，ＹＲ方
向に画面中心Ｈｃより、それぞれδｙ移動させることに
よって、ずれ補正が行なわれることとなる。

【００６０】ここで、上述の図９において説明したフロ
ーチャートのステップＳ２の処理において、上記輻輳角
演算手段による演算結果がＡ≠０である場合のうち、Ａ
＞０の場合には、輻輳点Ｐが遠方となるように輻輳角の
変更がなされるために、水平方向、および鉛直方向のそ
れぞれにおいて、画像中心を内側に向けて有効撮像範囲
の切り出しが行なわれることとなる。

【００６１】一方、上記ステップＳ２の処理において、
上記輻輳角演算手段による演算結果がＡ≠０である場合
のうち、Ａ＜０の場合には、輻輳点Ｐを上記立体撮像装
置側に近付けるように輻輳角の変更がなされるために、
水平方向および鉛直方向のそれぞれにおいて、画像中心
を外側に向けて有効撮像範囲の切り出しが行なわれるこ
ととなる。

【００６２】なお、駆動手段でありＣＣＤ移動手段６で
ある輻輳方向変更手段３３によって、移動が行なわれる
際に、その移動量δｘ，ｙについては、上記輻輳角制御
手段３２内の記憶手段（図示せず）等に対して、あらか
じめ上記差Ａとの相関を記憶させておく必要がある。

【００６３】以上説明したように上記第２の実施の形態
によれば、上述の第１の実施の形態と同様の効果を得る
ことができると共に、上記被写体距離検出手段３１と、
上記輻輳角制御手段３２および輻輳方向変更手段３３
を、さらに配設することにより、上記被写体距離検出手
段３１による距離情報に基づいて、被写体距離と輻輳点
までの距離とを常に等しくするようにし、上下ズレをキ
ャンセルすることができるので、被写体が移動したよう
な場合においても、左右一対の映像の上下方向にズレの
ない、良好な立体映像を得ることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、一対
の撮像光学系を有する立体撮像装置において、水平方向
の寸法を小さくなるように各構成部材を配置して、装置
全体の小型化を実現すると共に、良好な操作性を確保す
ることのできる立体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】本発明の第１の実施の形態の立体撮像装置の概
略を示すブロック構成図。

【図２】図１の立体撮像装置の外観を示す概略正面図。

【図３】図１の立体撮像装置の外観を示す概略斜視図。

【図４】上記図１の第１、第２の撮像光学系を、鉛直方
向において光学的に交差しない位置にずらして配置した
立体撮像装置において、これによって得られる左右一対
の映像を示す図であって、第１、第２の撮像光学系が望
遠（Ｔｅｌｅ）系である場合に得られる映像を示す図。

【図５】上記図１の第１、第２の撮像光学系を、鉛直方
向において光学的に交差しない位置にずらして配置した
立体撮像装置において、これによって得られる左右一対
の映像を示す図であって、第１、第２の撮像光学系が広
角（Ｗｉｄｅ）系である場合に得られる映像を示す図。

【図６】上記図１の立体撮像装置において、これによっ
て得られる左右一対の映像を示す図であって、第１、第
２の撮像光学系が望遠（Ｔｅｌｅ）系である場合に得ら
れる映像を示す図。

【図７】本発明の第２の実施の形態の立体撮像装置の概
略を示すブロック構成図。

【図８】上記図７の立体撮像装置の要部を示す要部ブロ
ック構成図。

【図９】上記図７の立体撮像装置における光軸制御手段
の動作シーケンスを示すフローチャート。

【図１０】上記図７の立体撮像装置によって撮影が行わ
れる場合の、左右一対の各撮像素子に結像される被写体
の状態を示す図。

【図１１】立体撮像装置における奥行寸法が短くなるよ
うにした場合の各構成部材のレイアウトの例示であっ
て、立体撮像装置の正面図。

【図１２】別の立体撮像装置における奥行寸法が短くな
るようにした場合の各構成部材のレイアウトの例示であ
って、立体撮像装置の正面図。

【図１３】他の立体撮像装置における奥行寸法が短くな
るようにした場合の各構成部材のレイアウトの例示であ
って、立体撮像装置の正面図。

【符号の説明】

１Ｒ……右眼用レンズ（第１の撮像光学系） １Ｌ……左眼用レンズ（第２の撮像光学系） ２Ｒ……右眼用撮像素子（撮像手段） ２Ｌ……左眼用撮像素子（撮像手段） ３……測距回路（測距手段） ４……検出回路 ５……撮像回路 ６……ＣＣＤ移動手段（駆動手段、光軸変更手段） １０……ＣＰＵ（制御手段） ２１……装置本体 ２２……カメラユニット部 ３１……被写体距離検出手段（測距手段） ３２……光軸制御手段（制御手段、輻輳角演算手段） ３３……光軸変更手段（駆動手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の撮像光学系と第２の撮像光学系
   とを有する立体撮像装置において、 上記一対の撮像光学系どうしが、この第１または第２の
   撮像光学系の被写体側先端部近傍で互いに交差しないよ
   うに鉛直方向にずらすと共に、水平方向においては上記
   第１および第２の撮像光学系の光軸間距離が各撮像光学
   系の最大半径の和の範囲内にはいるようにしたことを特
   徴とする立体撮像装置。
2. 【請求項２】 第１の撮像光学系と、 鉛直方向においては上記第１の撮像光学系と光学的に交
   差しない位置にずらして配置され、水平方向においては
   その一部が上記第１の撮像光学系と光学的に交差する位
   置に配置された第２の撮像光学系と、 上記第１または第２の撮像光学系と対応して設けられて
   いて、各撮像光学系に入力した光束を撮像信号に変更す
   る一対の撮像手段と、 被写体距離を測距する測距手段と、 上記測距手段に基づいて、被写体反射光の輻輳角を演算
   する演算手段と、 演算された輻輳角に基づいて、上記一対の撮像手段によ
   って形成される画像中心が略一致するように、少なくと
   も一対の撮像手段の一方を駆動する駆動手段と、 を具備したことを特徴とする立体撮像装置。
3. 【請求項３】 上記駆動手段は、上記一対の撮像手段
   の光軸と垂直な平面内で駆動されることを特徴とする請
   求項２に記載の立体撮像装置。