(57)【要約】【課題】近距離において輻輳角を３度以下にして、疲労感を低減し、飛び出し感や奥行き感を楽しめる立体映像を撮像することを目的としている。【解決手段】互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第２光軸上の光束３００の一部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａを開くとともに外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを開くとともに外側シャッタ部４２０ｂを閉じて、全反射ミラー４２２で反射した光束３００をハーフミラー４１２で反射させてレンズ系に取り込み、第２光軸上の光束３００の残部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを閉じるとともに外側シャッタ部４２０ｂを開き、全反射ミラー４２２およびハーフミラー４１２を介してレンズ系に取り込む構成である。【選択図】図４
2011146885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系を備えたレンズ鏡筒または前記レンズ鏡筒を備えた撮像装置に取り付けられる鏡筒アダプタであって、
前記鏡筒アダプタは、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、
前記第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、
前記第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーを有し、
前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、
前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、
前記第１光軸上の光束は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、
前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、
前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、
前記第２光軸上の光束の一部は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、
前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、
前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、
前記第２光軸上の光束の残部は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、
前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、
前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む
鏡筒アダプタ。
【請求項２】
前記第１シャッタは、内側シャッタ部の一部のみを開閉させる請求項１に記載の鏡筒アダプタ。
【請求項３】
互いに平行な第１光軸と第２光軸において、
第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、
第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーと、
レンズ系を配置したレンズ鏡筒であって、
前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、
前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、
前記第１光軸上の光束は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、
前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、
前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、
前記第２光軸上の光束の一部は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、
前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、
前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、
前記第２光軸上の光束の残部は、
前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、
前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、
前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む
レンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１シャッタは、内側シャッタ部の一部のみを開閉させる請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像として視聴するための映像を撮影する際に用いる鏡筒アダプタ、レンズ鏡筒およびそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラの普及が著しい。一般に、これらのデジタルスチルカメラやビデオカメラには、被写体が発した光束を撮像素子に結像させて、被写体の光学像を撮像するためのレンズ鏡筒が取り付けられている。
【０００３】
このようなレンズ鏡筒を用いて光学像を撮像する際、２次元の映像だけでなく、立体的な映像として視聴するための映像を撮像することも要望されている。立体映像の撮像装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。図１１に示すように、この撮像装置は、第１光軸上と第２光軸上に配置した２つの左右シャッタ１１Ｒ、１１Ｌと２つの左右ミラー１２Ｒ、１２Ｌを有する。第１光軸上にある被写体の光束と第２光軸上にある被写体の光束は、２つの左右ミラー１２Ｒ、１２Ｌで反射され、プリズム１３を介してレンズ１４に取り込まれる。このレンズ１４に取り込まれた被写体の光束は、ＣＣＤ１５で結像される。左右のシャッタ１１Ｒ、１１Ｌで、第１光軸上の光束と第２光軸上の光束とを切り替えながら、各々の光束がＣＣＤ１５で結像されて、第１光軸上の光学像と第２光軸上の光学像が形成される。ＣＣＤ１５で結像された第１光軸上の光学像と第２光軸上の光学像は、各々、立体映像用の右眼用映像と左眼用映像に対応する。この右眼用映像と左眼用映像は、光軸の異なる映像なので、互いに両眼視差を有する。
【０００４】
特許文献１の他に、両眼視差を有する右眼用映像と左眼用映像を撮像する撮像装置については、特許文献２や特許文献３に開示されている。
【０００５】
これらの撮像装置で撮像した互いに視差を有する右眼用映像と左眼用映像は、例えば、特許文献４に開示された立体映像表示装置を用いて、立体映像として見ることができる。立体映像表示装置は、互いに視差を有する右目用映像と左目用映像を交互に表示パネルの画面に表示する。視聴者は、右目用映像が写し出された際は、この映像を右目で見て、左目用映像が写し出された際は、この映像を左目で見ればよい。右目用映像を右目で、左目用映像を左目で見るためには、例えば、シャッタ方式の眼鏡を用いる。このシャッタ方式の眼鏡には、右目用レンズと左目用レンズに、光の通過と遮断を切り替える液晶フィルタを配置している。液晶フィルタのシャッタ開閉によって、光の通過と遮断を切り替えれば、右目用映像を右目で見ることができ、左目用映像を左目で見ることができる。このシャッタ開閉を繰り返し続けることによって、視聴者は視差を有する右目用映像と左目用映像から立体映像を見ることができる。なお、この立体映像は、右目用映像と左目用映像の視差量によって、映像の奥行き感や飛び出し感が変わる。視差量が大きければ、奥行きや飛び出しも大きくなり、視差量が小さければ、奥行きや飛び出しも小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−９２７７１号公報
【特許文献２】特開平８−３０７９０４号公報
【特許文献３】実開平１−１５５０４３号公報
【特許文献４】特開２０００−３６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
立体映像用の右眼用映像と左眼用映像は互いに視差を有するが、この視差量が大きいと映像の飛び出し感や奥行き感も大きくなる。この飛び出し感や奥行き感が大きくなり過ぎると、視聴者は疲労感を受けることがある。視差量が大きくなり過ぎないように右眼用映像と左眼用映像を撮像するためには、輻輳角を３度以下にすることが望ましい。この輻輳角とは、被写体から見て右眼と左眼のなす角のことをいう。
【０００８】
特許文献１に開示された撮像装置における輻輳角は、被写体から見て左右ミラー１２Ｒと１２Ｌのなす角に相当する。この輻輳角は、被写体と撮像装置との距離が遠くなればなるほど小さくなり、被写体と撮像装置との距離が近くなればなるほど大きくなる。また、この輻輳角は、左右のミラー１２Ｒ、１２Ｌの距離に影響される。右眼用映像または左眼用映像に対応する第１光軸と第２光軸の間隔が狭ければ被写体から見た輻輳角は小さくなり、第１光軸と第２光軸の間隔が広ければ被写体から見た輻輳角は大きくなる。
【０００９】
一般的に、立体映像として望ましい右眼用映像と左眼用映像を撮像する場合、撮像装置に取り込まれる第１光軸と第２光軸の間隔は７０ｍｍ〜９０ｍｍに設定されることが多い。この間隔は、ステレオベースという。
【００１０】
このステレオベースを７０ｍｍ〜９０ｍｍに設定した場合、例えば、１ｍ〜５ｍ程度の近距離において立体映像を撮像しようとすると、上記従来の撮像装置では、輻輳角を３度以下にすることが難しい。また、一般的に、立体映像の飛び出し感や奥行き感を楽しむための被写体と撮像装置までの距離は、近距離に限られる。
【００１１】
すなわち、近距離において輻輳角を３度以下にすれば、疲労感を受けることがなく、飛び出し感や奥行き感を楽しめる立体映像を撮像できる。
【００１２】
しかし、上記従来の撮像装置では、近距離において輻輳角を３度以下にできないので、視聴者は飛び出し感や奥行き感に疲労感を受ける可能性があり、立体映像を十分に楽しめないという問題を有していた。
【００１３】
本発明は上記問題を解決するもので、近距離において輻輳角を３度以下にして、疲労感を低減し、飛び出し感や奥行き感を楽しめる立体映像を撮像することが可能な鏡筒アダプタ、レンズ鏡筒およびそれを用いた撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明の鏡筒アダプタは、レンズ系を備えたレンズ鏡筒または前記レンズ鏡筒を備えた撮像装置に取り付けられる鏡筒アダプタであって、前記鏡筒アダプタは、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、前記第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、前記第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーを有し、前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第１光軸上の光束は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の一部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の残部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む構成である。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明のレンズ鏡筒は、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーと、レンズ系を配置したレンズ鏡筒であって、前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第１光軸上の光束は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の一部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の残部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む構成である。
【００１６】
また、上記目的を達成するために本発明の撮像装置は、レンズ系を備えたレンズ鏡筒または撮像装置に取り付けられる鏡筒アダプタを有し、前記鏡筒アダプタは、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、前記第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、前記第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーを有し、前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第１光軸上の光束は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の一部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の残部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む構成である。
【００１７】
また、上記目的を達成するために本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒を有し、前記レンズ鏡筒は、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第１光軸上に配置された第１シャッタおよびハーフミラーと、第２光軸上に配置された第２シャッタおよび全反射ミラーと、レンズ系を配置したレンズ鏡筒であって、前記第１シャッタは前記第２光軸に近い内側シャッタ部と前記第２光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第２シャッタは前記第１光軸に近い内側シャッタ部と前記第１光軸から遠い外側シャッタ部とを有し、前記第１光軸上の光束は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を開き、前記第２シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じて、前記ハーフミラーを透過した光束を前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の一部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、前記全反射ミラーで反射した光束を前記ハーフミラーで反射させて前記レンズ系に取り込み、前記第２光軸上の光束の残部は、前記第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、前記第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、前記全反射ミラーおよび前記ハーフミラーを介して前記レンズ系に取り込む構成である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第１光軸上の光束と第２光軸上の光束を各々のレンズ系を介して、レンズ鏡筒のレンズ系に取り込むので、互いに視差を有する右眼用映像と左眼用映像を撮像できる。
【００１９】
また、第２光軸上の光束の一部は、第１シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じ、第２シャッタの内側シャッタ部を開くとともに外側シャッタ部を閉じて、全反射ミラーで反射した光束をハーフミラーで反射させてレンズ系に取り込み、第２光軸上の光束の残部は、第１シャッタの内側シャッタ部と外側シャッタ部を閉じ、第２シャッタの内側シャッタ部を閉じるとともに外側シャッタ部を開き、全反射ミラーおよびハーフミラーを介してレンズ系に取り込むので、第１光軸と第２光軸の間隔を狭くすることができる。すなわち、ステレオベースを小さくして小型化を図りつつ、近距離において輻輳角を３度以下にすることができる。
【００２０】
したがって、疲労感を低減し、飛び出し感や奥行き感を楽しめる立体映像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施の形態における撮像装置のレンズ鏡筒の断面図
【図２】同撮像装置の概略図
【図３】同撮像装置のレンズ鏡筒に配置されたレンズ系の概略図
【図４】鏡筒アダプタを取り付けた同撮像装置の概略図
【図５】第１光軸からの入射による撮像状態を示す概略図
【図６】第２光軸の右側からの入射による撮像状態を示す概略図
【図７】第２光軸の左側からの入射による撮像状態を示す概略図
【図８】第１光軸からの入射と液晶シャッタの遮光領域を示す概略図
【図９】第２光軸からの入射と液晶シャッタの遮光領域を示す概略図
【図１０】第２光軸からの入射と液晶シャッタの遮光領域を示す概略図
【図１１】従来の撮像装置のレンズ系の概略図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、一実施の形態における撮像装置について図面を参照しながら説明する。図１は一実施の形態における撮像装置のレンズ鏡筒の断面図、図２は同撮像装置の概略図、図３は同撮像装置のレンズ鏡筒に配置されたレンズ系の概略図である。
【００２３】
＜レンズ鏡筒１００の全体構成について＞
まず、レンズ鏡筒１００の全体構成について説明する。図１において、レンズ鏡筒１００は、鏡筒本体１０５と、この鏡筒本体１０５の内側に保持された第１レンズ系１１０、第２レンズ系１２０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０と、絞り１５０とを備えている。図２に示すように、撮像装置２００は、レンズ鏡筒１００が撮像装置本体２１０に取り付けられて構成されている。撮像装置本体２１０には、プリズム２２０を介して、被写体の光学像を撮像するための撮像素子２３０が配置されている。
【００２４】
図１〜図３に示すように、レンズ鏡筒１００に配置された第１レンズ系１１０は、鏡筒本体１０５の先端部に固定配置され、被写体が発した光束３００を最初に取り込んでいる。第２レンズ系１２０は、第１レンズ系１１０の後方で、光軸上に移動自在なように鏡筒本体１０５に配置され、第１レンズ系１１０を介して被写体の光束３００を取り込んでいる。第３レンズ系１３０は、第２レンズ系１２０の後方で、光軸上に移動しないように鏡筒本体１０５に固定して配置され、第２レンズ系１２０を介して被写体の光束３００を取り込んでいる。第４レンズ系１４０は、第３レンズ系１３０の後方で、光軸方向に移動自在なように鏡筒本体１０５に配置され、第３レンズ系１３０を介して被写体の光束３００を取り込んでいる。絞り１５０は、第３レンズ系１３０の前方に配置されている。
【００２５】
第１レンズ系１１０、第２レンズ系１２０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０は、各々、１枚または複数のレンズを組み合わせて構成している。第２レンズ系１２０は広角側または望遠側にズーム調整するズーム用レンズ系である。第１レンズ系に近くなることで広角側、第３レンズ系に近くなることで望遠側に変化するズーム機能があり、負の焦点距離を有している。
【００２６】
第１レンズ系１１０と第２レンズ系１２０の合成焦点距離は小さい（強い）負の焦点距離である。さらに第３レンズ系１３０を合成することにより、正または大きい（弱い）負の焦点距離に変換する。つまり第３レンズ系１３０は、撮像素子２３０に像を形成するために、実像へ変換するための補正レンズ系であり、正の焦点距離を有している。
【００２７】
第４レンズ系１４０はフォーカスを調整するためのフォーカス用レンズ系であり、正の焦点距離を有している。第４レンズ系が第３レンズ系に近くなることで正の焦点距離が小さくなり、遠くなることで正の焦点距離が大きくなる。よって、ズームの調整は、主に第２レンズ系１２０を光軸上に移動させて行う。フォーカスの調整は、主に第４レンズ系１４０を光軸上に移動させて行う。
【００２８】
このように、第１レンズ系１１０、第２レンズ系１２０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０を介して、被写体からの光束３００は撮像素子２３０の素子面で結像されて光学像となる。また、絞り１５０の径を大きくすることで、明るい像を形成でき、小さくすることで暗い像を形成することができる。
【００２９】
＜鏡筒アダプタ４００を取り付けた撮像装置２００の全体構成について＞
次に、鏡筒アダプタ４００を取り付けた撮像装置２００の全体構成について説明する。図４は鏡筒アダプタを取り付けた同撮像装置の概略図である。
【００３０】
図４において、鏡筒アダプタ４００は、撮像装置２００に取り付けられている。この鏡筒アダプタ４００は、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第１光軸上に配置された第１シャッタ４１０と、その後方に配置されたハーフミラー４１２と、第２光軸上に配置された第２シャッタ４２０と、その後方に配置された全反射ミラー４２２を有する。ハーフミラー４１２は光束３００の一部を透過させ一部を反射させ、全反射ミラー４２２は光束３００の全部を反射させる。なお、互いに平行な第１光軸と第２光軸とは、第１光軸と第２光軸は完全に平行でなくてもよく、略平行または実質的に平行な第１光軸と第２光軸も含むものとする。
【００３１】
第１シャッタ４１０と第２シャッタ４２０は互いに水平方向に配置されており、第１光軸と第２光軸も互いに水平方向に位置している。第１シャッタ４１０および第２シャッタ４２０が閉じたときに光束３００は遮断され、第１シャッタ４１０および第２シャッタ４２０が開いたときに光束３００は透過する。
【００３２】
第１シャッタ４１０は、第２光軸に近い側を内側シャッタ部４１０ａとし、第２光軸から遠い側を外側シャッタ部４１０ｂとしている。第２シャッタ４２０は、第１光軸に近い側を内側シャッタ部４２０ａとし、第１光軸から遠い側を外側シャッタ部４２０ｂとしている。
【００３３】
第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂが分離される分離位置は、第１シャッタ４１０の幅方向における中心位置である必要はなく、中心位置よりも第２光軸により近い位置や第２光軸からより遠い位置でもよい。
【００３４】
また、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａと外側シャッタ部４２０ｂが分離される分離位置は、第２シャッタ４２０の幅方向における中心位置である必要はなく、中心位置よりも第１光軸により近い位置や第１光軸からより遠い位置でもよい。
【００３５】
このような第１シャッタ４１０と第２シャッタ４２０を用いて、第１光軸上の光束３００と第２光軸上の光束３００の撮像について説明する。
【００３６】
第１光軸上の光束３００は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂを開き、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａと外側シャッタ部４２０ｂを閉じて、ハーフミラー４１２を透過した光束３００を第１レンズ系１１０と第２レンズ系１２０と第３レンズ系１３０と第４レンズ系１４０に取り込み、撮像素子２３０の素子面上に露光させて撮像する。
【００３７】
第２光軸上の光束３００の一部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａを開くとともに外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを開くとともに外側シャッタ部４２０ｂを閉じて、全反射ミラー４２２で反射した光束３００をハーフミラー４１２で反射させて、第１レンズ系１１０と第２レンズ系１２０と第３レンズ系１３０と第４レンズ系１４０に取り込み、撮像素子２３０の素子面上に露光させて撮像する。
【００３８】
第２光軸上の光束３００の残部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを閉じるとともに外側シャッタ部４２０ｂを開き、全反射ミラー４２２およびハーフミラー４１２を介して、第１レンズ系１１０と第２レンズ系１２０と第３レンズ系１３０と第４レンズ系１４０に取り込み、撮像素子２３０の素子面上に露光させて撮像する。
【００３９】
なお、第１光軸上の光束３００と第２光軸上の光束３００とは、交互に切り替えながら撮像素子２３０の素子面上に露光させて撮像する。各々の光軸上の映像が互いに視差を有する右眼用映像と左眼用映像に対応する。また、第２光軸上の光束３００は、第２光軸上の光束３００の一部と残部に分離されるが、各々が第２光軸上の映像における右眼用映像もしくは左眼用映像に対応する。
【００４０】
＜第１光軸からの入射による撮像について＞
次に、第1光軸からの入射による撮像について詳細に説明する。
【００４１】
図５は第１光軸からの入射による撮像状態を示す概略図である。図５において、第１光軸上に配置された第１光軸上の第１シャッタ４１０は開いて透過状態にする。第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａ、外側シャッタ部４１０ｂのいずれも開いて透過状態にする。第１シャッタ４１０を透過した光束は次に、ハーフミラー４１２を透過する。このとき、光束３００の半分は右方向（第２光軸から遠ざかる方向）に反射し、残り半分の光束３００は透過して、レンズ鏡筒１００に入射する。レンズ鏡筒１００の第１レンズ系１１０に入射した光束３００は、第２レンズ系１２０、絞り１５０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０を経て、撮像素子２３０を露光する。
【００４２】
また、第２光軸上に設置された第２シャッタ４２０は遮光状態にする。第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａ、外側シャッタ部４２０ｂのいずれも閉じて遮光状態にする。よって、第２光軸から入射した光束３００は第２光軸上の第２シャッタ４２０により、遮光される。すなわち、第２シャッタ４２０の後方に配置された全反射ミラー４２２に入射しないので、第２光軸から第１光軸上のハーフミラー４１２へ向かう光束３００はほとんどない。第１光軸上からの光束３００だけにより、撮像素子２３０の素子面上に実像を露光することができる。
【００４３】
＜第２光軸の右側からの入射による撮像について＞
次に、第２光軸の右側からの入射による撮像について詳細に説明する。
【００４４】
第２光軸から入射する光束は、２つに分割して撮像しており、各々、撮像方法が異なる。第２光軸から入射する光束を光軸に対して、右側（第１光軸に近い側）と左側（第１光軸から遠い側）に分けて説明する。
【００４５】
まず、第２光軸の右側（第１光軸に近い側）からの入射による撮像について説明する。図６は第２光軸の右側からの入射による撮像状態を示す概略図である。図６において、第１光軸上に配置された第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａを透過状態にする。第２光軸から入射する光束の一部はまず、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａに入射する。内側シャッタ部４１０ａは透過状態のため、内側シャッタ部４１０ａを透過した光束３００はハーフミラー４１２に入射する。ハーフミラー４１２に入射した光束３００の内、半分の光束３００は第２光軸から遠ざかる方向に反射し、残り半分の光束３００は透過する。透過した光束３００は第２光軸上に配置された第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａに入射する。内側シャッタ部４１０ａを透過しない光束はそのまま、直接、内側シャッタ部４２０ａに入射することになる。
【００４６】
第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａは透過状態に設定しておく。第１光軸上に配置されたハーフミラー４１２を透過した光束３００および直接内側シャッタ部４２０ａに入射する光束３００は、内側シャッタ部４２０ａを透過したのち、全反射ミラー４２２により第１光軸に近づく方向に反射する。すなわち、全反射ミラー４２２を反射した光束は、ハーフミラー４１２へ入射する。
【００４７】
ハーフミラー４１２に入射した光束３００の内、半分は反射されレンズ鏡筒１００の第１レンズ系に入射することになる。残り半分の光束３００はハーフミラー４１２を透過する。第１シャッタ４１０の外側シャッタ部４１０ｂは遮光状態としているので、外側シャッタ部４１０ｂに入射した光束３００は遮光される。
【００４８】
レンズ鏡筒１００の第１レンズ系１１０に入射した光束は、第２レンズ系１２０、絞り１５０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０と透過したのち、撮像素子２３０の左側半分を露光することになる。
【００４９】
第２光軸の左側（第１光軸から遠い側）から入射される光束３００については、第２シャッタ４２０の外側シャッタ部４２０ｂに入射した光束３００が遮光されるので、全反射ミラー４２２にはほとんど光束３００が到達しない。
【００５０】
なお、第１光軸の左側（第２光軸に近い側）から入射される光束３００は次の通りである。第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａに入射した光束３００は透過されるので、内側シャッタ部４１０ａを透過した後、ハーフミラー４１２に入射する。ハーフミラー４１２に入射した側の光束３００は、第２光軸から遠ざかる方向に反射され、残り半分の光束３００はそのままレンズ鏡筒１００の第１レンズ系１１０に入射する。この光束３００は第２レンズ系１２０、絞り１５０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０を透過した後、撮像素子２３０の右側半分を露光することになる。この露光された光束３００に基づく映像は第２光軸からの情報ではないのでデータとして用いない。
【００５１】
また、第１光軸の右側（第２光軸から遠い側）から入射される光束３００は次の通りである。第１シャッタ４１０の外側シャッタ部４１０ｂを遮光状態にするので、外側シャッタ部４１０ｂに入射した光束は遮光され、レンズ鏡筒１００にはほとんど光束３００が透過しない。
【００５２】
＜第２光軸の左側からの入射による撮像について＞
次に、第２光軸の左側（第１光軸から遠い側）からの入射による撮像について詳細に説明する。図７は第２光軸の左側からの入射による撮像状態を示す概略図である。図７において、第２光軸上に配置された第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａは遮光状態にし、外側シャッタ部４２０ｂは透過状態にする。第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａは遮光状態にする。第２光軸の左側から入射した光束３００は外側シャッタ部４２０ｂに入射する。外側シャッタ部４２０ｂは透過状態なので光束３００は透過され、全反射ミラー４２２により、第１光軸に近づく方向に反射する。反射した光束３００はハーフミラー４１２に入射する。入射した光束３００の内、半分の光束３００は反射し、レンズ鏡筒１００の第１レンズ系１１０に入射することになる。残り半分の光束３００は、ハーフミラー４１２を透過し、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａに入射することになる。内側シャッタ部４１０ａは、遮光状態にしているので、光束３００は遮光される。ハーフミラー４１２を反射した光束３００は、レンズ鏡筒１００の第１レンズ系１１０、第２レンズ系１２０、絞り１５０、第３レンズ系１３０、第４レンズ系１４０を透過したのち、撮像素子２３０の右側半分に露光することになる。
【００５３】
なお、第２光軸の右側（第１光軸に近い側）から入射される光束３００は次の通りである。第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを遮光状態にするので、内側シャッタ部４２０ａに入射した光束３００は、全反射ミラー４２２、ハーフミラー４１２、第１シャッタ４１０の外側シャッタ部４１０ｂの経路をほとんど辿らない。
【００５４】
また、第１光軸の左側（第２光軸に近い側）から入射される光束３００は次の通りである。第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａを遮光状態にするので、内側シャッタ部４１０ａに入射した光束３００は、レンズ鏡筒１００に入射することはない。
【００５５】
また、第１光軸の右側（第２光軸から遠い側）から入射される光束３００は次の通りである。第１シャッタ４１０の外側シャッタ部４１０ｂを遮光状態にするので、外側シャッタ部４１０ｂに入射した光束３００は、レンズ鏡筒１００に入射することはない。
【００５６】
＜第２光軸からの入射による撮像について＞
次に、第２光軸からの入射による撮像について説明する。
【００５７】
上述したように、第２光軸の右半分からの入射によって撮像素子２３０の左側半分に露光された光束３００と、第２光軸の左半分からの入射によって撮像素子２３０の右側半分に露光された光束３００とを合成すれば、第２光軸の撮像情報にすることができる。
【００５８】
＜第１シャッタ４１０と第２シャッタ４２０の領域分離について＞
次に、第１シャッタ４１０と第２シャッタ４２０の領域分離について説明する。
【００５９】
まず、第1光軸からの入射と第１シャッタ４１０の遮光領域について説明する。
【００６０】
図５には焦点距離４３．８ｍｍの光束３００が図示されている。このときハーフミラー４１２および第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａ、外側シャッタ部４１０ｂの全域を透過する幅が６９mmである。図８に示すように、焦点距離８２．１ｍｍとした場合、ハーフミラー４１２および第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａ、外側シャッタ部４１０ｂの全域を透過せず、外側シャッタ部４１０ｂの外側端部の２．２ｍｍ、内側シャッタ部４１０ａの内側端部２２．３ｍｍについては透過領域としてもいいし、遮光領域としてもよい。このように図５に示すように焦点距離が４３．８mmのとき、画角５３度であったものが、図８に示すように、焦点距離を８２．１ｍｍと長くすることで、画角は３０度となるため、ハーフミラー４１２および第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａ、外側シャッタ部４１０ｂの有効範囲は変化する。
【００６１】
次に、第２光軸の右側（第１光軸に近い側）からの入射と第２シャッタ４２０の遮光領域について説明する。
【００６２】
図６には焦点距離４３．８mmの光束３００が図示されている。このとき全反射ミラー４２２および第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａの全域を透過する幅が、１５４．４mmの内、右側４０．１ｍｍであり、図９に示すように焦点距離を８２．１mmとした場合、全反射ミラー４２２および第２シャッタ４２０の全域を透過せず、内側シャッタ部４２０ａの内側端部の９．１ｍｍについては透過領域としてもいいし、遮光領域としてもよい。また、全反射ミラー４２２にて反射した光束３００はハーフミラー４１２に入射し、半分の光束３００はレンズ鏡筒１００に入射する。このとき、第１光軸からの光束３００が入射しないように第１シャッタ４１０の外側シャッタ部４１０ｂは全域遮光する。しかし、内側シャッタ部４１０ａは第２光軸の右側からの入射光束を透過する必要があるため、透過状態とするが、内側シャッタ部４１０ａの中心部から１４．１ｍｍまでの範囲は透過状態でも遮光状態でもかまわない。
【００６３】
図６に示すように焦点距離が４３．８ｍｍのとき画角５３度であったものが、図８に示すように焦点距離を８２．１ｍｍと長くすることで画角は３０度となるため、全反射ミラー４１２および第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａの有効範囲は変化する。
【００６４】
次に、第２シャッタ４２０の外側シャッタ部４２０ｂについて説明する。
【００６５】
図７には焦点距離４３．８mmの光束３００が図示されている。このとき全反射ミラー４２２および第２シャッタ４２０の外側シャッタ部４２０ｂの全域を透過する幅が１５４．４mmの内、左側１１４．３ｍｍであり、図１０に示すように焦点距離８２．１mmとした場合、全反射ミラー４２２および第２シャッタ４２０の外側シャッタ部４２０ｂの全域を透過せず、内側シャッタ部４２０ａの外側では７０．１ｍｍについては透過領域としてもいいし、遮光領域としてもよい。
【００６６】
また、全反射ミラー４２２にて反射した光束３００がハーフミラー４１２に入射し、半分の光束３００レンズ鏡筒１００に入射する。このとき、第１光軸からの光束３００が入射しないように第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａは全域遮光していてもいいし、第１シャッタ４１０の端部から２４．８ｍｍまでの範囲は有効画像領域ではないので透過状態でもかまわない。
【００６７】
図６に示すように焦点距離が４３．８mmのとき画角５３度であったものが、図８に示すように焦点距離を８２．１ｍｍと長くすることで画角は３０度となるため、全反射ミラー４２２および第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａの有効範囲は変化する。
【００６８】
＜一実施の形態のまとめ＞
一実施の形態によれば、本発明によれば、互いに平行な第１光軸と第２光軸において、第１光軸上の光束３００と第２光軸上の光束３００を各々のレンズ系を介して、レンズ鏡筒１００のレンズ系に取り込むので、互いに視差を有する右眼用映像と左眼用映像を撮像できる。
【００６９】
また、第２光軸上の光束３００の一部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａを開くとともに外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを開くとともに外側シャッタ部４２０ｂを閉じて、全反射ミラー４２２で反射した光束３００をハーフミラー４１２で反射させてズームレンズ系に取り込み、第２光軸上の光束３００の残部は、第１シャッタ４１０の内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂを閉じ、第２シャッタ４２０の内側シャッタ部４２０ａを閉じるとともに外側シャッタ部４２０ｂを開き、全反射ミラー４２２およびハーフミラー４１２を介してズームレンズ系に取り込むので、第１光軸と第２光軸の間隔を狭くすることができる。すなわち、ステレオベースを小さくして小型化を図りつつ、近距離において輻輳角を３度以下にすることができる。
【００７０】
したがって、疲労感を低減し、飛び出し感や奥行き感を楽しめる立体映像を撮像することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、第１シャッタ４１０、ハーフミラー４１２、第２シャッタ４２０、全反射ミラー４２２が配置された鏡筒アダプタ４００をレンズ鏡筒１００に取り付けた撮像装置２００について説明したが、第１シャッタ４１０、ハーフミラー４１２、第２シャッタ４２０、全反射ミラー４２２をあらかじめ配置したレンズ鏡筒１００やこのレンズ鏡筒１００を有する撮像装置２００を用いても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
また、焦点距離によっては、第１シャッタ４１０の一部の領域について、シャッタ制御をしなくても撮像に影響が発生しない場合がある。このような焦点距離を設定する際は、内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂによって第１シャッタ４１０の全領域を被覆する必要がないので、撮像に影響を与える領域だけを内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂで被覆してシャッタ制御すればよい。あるいは、より多くのシャッタ部に分離された内側シャッタ部４１０ａと外側シャッタ部４１０ｂによって第１シャッタ４１０の全領域を被覆して、細かくシャッタ制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１００    レンズ鏡筒
１０５    鏡筒本体
１１０    第１レンズ系
１２０    第２レンズ系
１３０    第３レンズ系
１４０    第４レンズ系
１５０    絞り
２００    撮像装置
２１０    撮像装置本体
２２０    プリズム
２３０    撮像素子
３００    光束
４００    鏡筒アダプタ
４１０    第１シャッタ
４１０ａ    内側シャッタ部
４１０ｂ    外側シャッタ部
４１２    ハーフミラー
４２０    第２シャッタ
４２０ａ    内側シャッタ部
４２０ｂ    外側シャッタ部
４２２    全反射ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011146885.tif 000010
【図９】
2011146885.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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