(57)【要約】【課題】任意の撮影距離における被写体の最良の立体写真を撮影する。【解決手段】対象からの第１光束を偏向して光学系３の第１視野に入射させる第１偏向部材２１と、対象からの第１光束と視差を有する第２光束を偏向して光学系３の第１視野とは異なる第２視野に入射させる第２偏向部材２２と、第１偏向部材２１と第２偏向部材２２の少なくとも一方の偏向方向を調節する調節手段２４、２５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象からの第１光束を偏向して光学系の第１視野に入射させる第１偏向部材と、
前記対象からの前記第１光束と視差を有する第２光束を偏向して前記光学系の前記第１視野とは異なる第２視野に入射させる第２偏向部材と、
前記第１偏向部材と前記第２偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節する調節手段とを備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記第１偏向部材は第１反射面を有し、
前記第２偏向部材は前記第１反射面に対向する第２反射面を有し、
前記調節手段は、前記第１反射面と前記第２反射面との相対的な角度を調節することを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学装置において、
前記調節手段は、前記第１偏向部材による前記第１光束の偏向方向と前記第２偏向部材による前記第２光束の偏向方向とを均等に調整することを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学系は焦点調節可能であり、
前記調節手段は、前記光学系の焦点調節状態に応じて前記偏向方向を調節することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光学系による像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記調節手段は、前記第１偏向部材と前記第２偏向部材の少なくとも一方の前記偏向方向を調節することにより、前記光学系に関して前記撮像素子と共役な前記対象側の位置において前記第１視野の像と前記第２視野の像とを一致させることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の撮像装置において、
前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備え、
前記調節手段は、前記焦点検出手段による焦点検出結果と前記光学系の前記光軸方向における位置とに応じて前記第１および第２の変更部材の少なくとも一方の変更方向を調節することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体写真撮影用の光学装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの撮影レンズに装着して視差を有する２画像を撮像面上に並べて形成する立体写真撮影用光学装置が知られている。これにより、例えばリバーサルフィルムで撮影された２画像を二眼ビューアーを用いて立体視することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０７−１５２０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の立体写真撮影用光学装置では、ベストの立体写真は特定の被写体距離でしか得られないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
(１)  請求項１の発明は、対象からの第１光束を偏向して光学系の第１視野に入射させる第１偏向部材と、対象からの第１光束と視差を有する第２光束を偏向して光学系の第１視野とは異なる第２視野に入射させる第２偏向部材と、第１偏向部材と第２偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節する調節手段とを備える。
(２)  請求項２の発明は、請求項１に記載の光学装置において、第１偏向部材は第１反射面を有し、第２偏向部材は第１反射面に対向する第２反射面を有し、調節手段は、第１反射面と第２反射面との相対的な角度を調節する。
(３)  請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の光学装置において、調節手段は、第１偏向部材による第１光束の偏向方向と第２偏向部材による第２光束の偏向方向とを均等に調整する。
(４)  請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学装置において、光学系は焦点調節可能であり、調節手段は、光学系の焦点調節状態に応じて偏向方向を調節する。
(５)  請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置と、光学系による像を撮像する撮像素子とを備える撮像装置である。
(６)  請求項６の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、調節手段は、第１偏向部材と第２偏向部材の少なくとも一方の偏向方向を調節することにより、光学系に関して撮像素子と共役な対象側の位置において第１視野の像と第２視野の像とを一致させる。
(７)  請求項７の発明は、請求項５または請求項６に記載の撮像装置において、光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備え、調節手段は、焦点検出手段による焦点検出結果と光学系の光軸方向における位置とに応じて第１および第２の変更部材の少なくとも一方の変更方向を調節する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、任意の撮影距離における被写体に対して最良の立体写真を撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本願発明をデジタルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本願発明はデジタルカメラに限定されず、例えばフィルムカメラなどにも適用することができる。
【０００７】
図１は一実施の形態のデジタルカメラの構造を示す断面図である。一実施の形態のデジタルカメラ１は、立体写真撮影用光学アダプター２、撮影レンズ３およびカメラボディ４から構成される。立体写真撮影用光学アダプター２は撮影レンズ３の前端部に着脱可能に構成されており、また撮影レンズ３はカメラボディ４に着脱可能に構成されている。
【０００８】
立体写真撮影用光学アダプター２は、対向して配置された一対の第１光路偏向ミラー２１および第２光路偏向ミラー２２と、これらの光路偏向ミラー２１と２２の中央に（撮影レンズ３の光軸上に）配置されるプリズム２３と、第１光路偏向ミラー２１の光路偏向角度を調節する第１アクチュエーター２４と、第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を調節する第２アクチュエーター２５とを備え、撮影レンズ３の撮影視野を中央で二分してそれぞれに対して視差を有する第１像と第２像を分離形成する。また、撮影レンズ３はレンズ３１、絞り３２、これらの光学部材を駆動制御する駆動制御装置３３などを備えている。さらに、カメラボディ４はＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子４１、制御装置４２などを備えている。
【０００９】
図２(ａ)は撮影レンズ３の光軸Ｌを含む平面における撮影光束の断面図であり、撮影光路を示す。図２(ａ)に示すように、立体写真撮影用光学アダプター２の第１光路偏向ミラー２１、第２光路偏向ミラー２２およびプリズム２３によって、被写体からの光束を撮影レンズによる撮影視野の第１視野と第２視野に二分して入射させる。被写体からの第１光束は、第１光路偏向ミラー２１とプリズム２３を反射し、撮影レンズ３の第１視野に入射して撮像素子４１の撮像面４１ａへ導かれ、図２(ｂ)に示すように撮像面に被写体の第１像を形成する。同様に、被写体からの第２光束は、第２光路偏向ミラー２２とプリズム２３を反射し、撮影レンズ３の第２視野に入射して撮像素子４１の撮像面４１ａへ導かれ、図２(ｂ)に示すように撮像面に被写体の第１像と視差を有する第２像を形成する。この一実施の形態では、図２(ｂ)に示すように、第１像の中心へ至る光束を第１視野の中央光束と呼び、第２像の中心へ至る光束を第２視野の中央光束と呼ぶ。
【００１０】
第１アクチュエーター２４は第１光路偏向ミラー２１の光路偏向角度を調節し、第２アクチュエーター２５は第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を調節する。これらの第１アクチュエーター２４と第２アクチュエーター２５によって、第１視野および第２視野に入射する被写体光束の方向を変えることができる。図３は無限遠の被写体からの光束を撮影レンズの第１、第２視野へ入射させる場合の撮影光路を示し、図４は有限の被写体距離にある被写体からの光束を撮影レンズの第１、第２視野へ入射させる場合の撮影光路を示す。第１アクチュエーター２４および第２アクチュエーター２５は、カメラボディ４の制御装置４２からの指令信号にしたがって第１光路偏向ミラー２１と第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を駆動制御する。
【００１１】
撮影レンズ３の駆動制御装置３３はマイクロコンピューターとアクチュエーター(不図示)を備え、カメラボディ４の制御装置４２からの指令信号にしたがってレンズ３１の焦点調節と絞り３２の開口調節を行う。
【００１２】
カメラボディ４の撮像素子４１は、立体写真撮影用光学アダプター２と撮影レンズ３により撮像面に結像された第１像と第２像を撮像し、画像信号を出力する。撮像素子４１には、多数の撮像用画素が撮像面に二次元状に配列されるとともに、撮像用画素の配列の一部に複数の焦点検出用画素が配列されている。これらの焦点検出用画素はそれぞれ、マイクロレンズと一対の光電変換素子を備えており、レンズ３１の射出瞳の一対の領域を通過した光束を受光する。制御装置４２は、焦点検出用画素の一対の光電変換素子から出力される焦点検出用信号に基づいて、いわゆる瞳分割位相差検出方式によりレンズ３１の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。この焦点検出結果に基づいてレンズ３１の駆動量を演算し、撮影レンズ３の駆動制御装置３３へレンズ駆動指令信号を出力する。
【００１３】
撮影レンズ３の駆動制御装置３３は、レンズ駆動指令信号にしたがってレンズ３１を駆動制御するとともに、レンズ３１の位置を検出してカメラボディ４の制御装置４２へ出力する。制御装置４２は、レンズ３１のデフォーカス量と検出位置に基づいて被写体距離（撮影距離）を演算し、被写体距離に応じた第１光路偏向ミラー２１と第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を演算する。そして、光路偏向角度の指令信号を第１アクチュエーター２４と第２アクチュエーター２５へ出力し、第１光路偏向ミラー２１と第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を調節する。
【００１４】
例えば、レンズ３１のデフォーカス量と検出位置に基づいて演算された被写体距離が無限遠の場合には、図３に示すように第１視野と第２視野に対して無限遠の被写体からの光束が入射するように、すなわち撮影レンズ３に関して撮像素子４１と共役な被写体側の位置（無限位置）において第１視野の像と第２視野の像が一致するように、第１光路偏向ミラー２１と第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を調節する。また、演算された被写体距離が有限である場合には、図４に示すようにレンズ３１の光軸Ｌ上の被写体距離の位置で第１視野と第２視野とが重なるように、すなわち撮影レンズ３に関して撮像素子４１と共役な被写体側の位置（有限位置）において、第１視野の像と第２視野の像が一致するように、第１光路偏向ミラー２１と第２光路偏向ミラー２２の光路偏向角度を均等に調節する。
【００１５】
このように、一実施の形態によれば任意の撮影距離における被写体の最良の立体写真を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態のデジタルカメラの構造を示す断面図
【図２】一実施の形態の撮影光路を示す図
【図３】無限遠の被写体からの光束を撮影レンズの第１、第２視野へ入射させる場合の撮影光路を示す図
【図４】有限の被写体距離にある被写体からの光束を撮影レンズの第１、第２視野へ入射させる場合の撮影光路を示す図
【符号の説明】
【００１７】
１；デジタルカメラ、２；立体写真撮影用光学アダプター、３；撮影レンズ、２１；第１光路偏向ミラー、２２；第２光路偏向ミラー、２３；プリズム、２４；第１アクチュエーター、２５；第２アクチュエーター、３３；駆動制御装置、４１；撮像素子、４２；制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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