JPH0715749A - 複眼撮像装置 - Google Patents
複眼撮像装置Info
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- JPH0715749A JPH0715749A JP5150773A JP15077393A JPH0715749A JP H0715749 A JPH0715749 A JP H0715749A JP 5150773 A JP5150773 A JP 5150773A JP 15077393 A JP15077393 A JP 15077393A JP H0715749 A JPH0715749 A JP H0715749A
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- focus
- focusing
- cameras
- lens
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Links
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Landscapes
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置の小型化に適し、かつ、被写体に対して
速やかに合焦することができる複眼撮像装置を提供する
こと。 【構成】 第1のビデオカメラ部および第2のビデオカ
メラ部と、各ビデオカメラ部にそれぞれ設けられるレン
ズ群の絞り、フォーカス、ズーム等の各撮像条件を設定
する機構を制御する少なくともひとつの制御手段と、各
ビデオカメラのうちの少なくとも1つのフォーカスの状
態を検出する合焦演算回路と、を有する複眼撮像装置に
おいて、制御手段は、合焦演算回路の内の一つの出力か
ら第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ部のフォ
ーカス機構を駆動する。
速やかに合焦することができる複眼撮像装置を提供する
こと。 【構成】 第1のビデオカメラ部および第2のビデオカ
メラ部と、各ビデオカメラ部にそれぞれ設けられるレン
ズ群の絞り、フォーカス、ズーム等の各撮像条件を設定
する機構を制御する少なくともひとつの制御手段と、各
ビデオカメラのうちの少なくとも1つのフォーカスの状
態を検出する合焦演算回路と、を有する複眼撮像装置に
おいて、制御手段は、合焦演算回路の内の一つの出力か
ら第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ部のフォ
ーカス機構を駆動する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2台のビデオカメラを
用いた複眼撮像装置に関する。
用いた複眼撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の複眼撮像装置において、
カメラの前方にて光軸を交差させて立体映像を撮影する
ものが提案されており、その中で立体映像効果を高める
ために左右のカメラの焦点状態を同じにする必要性が述
ベられている。たとえば特開昭57−62687号公報
には、左右のカメラの焦点状態を同じにするために合焦
調整ハンドルを回すことによってハンドルに連結された
ワイヤが左右のピントリングを回転させて合焦させる機
構が開示されている。また特開平3−63638号公報
では、左右のカメラの焦点状態を同じにするために左右
のカメラに位相差を利用した合焦検出手段を設けその位
相差が同一になる様にフォーカスレンズを駆動し合焦さ
せることが開示されている。
カメラの前方にて光軸を交差させて立体映像を撮影する
ものが提案されており、その中で立体映像効果を高める
ために左右のカメラの焦点状態を同じにする必要性が述
ベられている。たとえば特開昭57−62687号公報
には、左右のカメラの焦点状態を同じにするために合焦
調整ハンドルを回すことによってハンドルに連結された
ワイヤが左右のピントリングを回転させて合焦させる機
構が開示されている。また特開平3−63638号公報
では、左右のカメラの焦点状態を同じにするために左右
のカメラに位相差を利用した合焦検出手段を設けその位
相差が同一になる様にフォーカスレンズを駆動し合焦さ
せることが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
うち、特開昭57−62687号公報に記載されたもの
では、ワイヤの捻れが左右同一ではないため最近の小型
撮像系でのμmレベルのレンズの位置決めには対応でき
ないという問題点がある。また、特開平3−63638
号公報に記載されたものでは、合焦動作時は絶えず位相
差を監視しながら合焦させていくので合焦までの時間が
かかりすぎるという問題点がある。
うち、特開昭57−62687号公報に記載されたもの
では、ワイヤの捻れが左右同一ではないため最近の小型
撮像系でのμmレベルのレンズの位置決めには対応でき
ないという問題点がある。また、特開平3−63638
号公報に記載されたものでは、合焦動作時は絶えず位相
差を監視しながら合焦させていくので合焦までの時間が
かかりすぎるという問題点がある。
【0004】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、装置の小型
化に適し、かつ、被写体に対して速やかに合焦すること
ができる複眼撮像装置を提供することを目的とする。
する問題点に鑑みてなされたものであって、装置の小型
化に適し、かつ、被写体に対して速やかに合焦すること
ができる複眼撮像装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像装置
は、第1のビデオカメラ部および第2のビデオカメラ部
と、該第1のビデオカメラ部および第2のビデオカメラ
部にそれぞれ設けられるレンズ群の絞り、フォーカス、
ズーム等の各撮像条件を設定する機構を制御する少なく
とも1つの制御手段と、前記第1および第2のビデオカ
メラのうちの少なくとも1つのフォーカスの状態を検出
する合焦演算回路と、を有する複眼撮像装置において、
前記制御手段は、前記合焦演算回路の内の一つの出力か
ら前記第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ部の
フォーカス機構を駆動することを特徴とする。
は、第1のビデオカメラ部および第2のビデオカメラ部
と、該第1のビデオカメラ部および第2のビデオカメラ
部にそれぞれ設けられるレンズ群の絞り、フォーカス、
ズーム等の各撮像条件を設定する機構を制御する少なく
とも1つの制御手段と、前記第1および第2のビデオカ
メラのうちの少なくとも1つのフォーカスの状態を検出
する合焦演算回路と、を有する複眼撮像装置において、
前記制御手段は、前記合焦演算回路の内の一つの出力か
ら前記第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ部の
フォーカス機構を駆動することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明によれば、合焦演算回路の内の一つの出
力から前記第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ
部のフォーカス機構を駆動するようにしたので、左右の
カメラのフォーカシングのタイミングがずれることなく
速やかなフォーカシングがなされる。
力から前記第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ
部のフォーカス機構を駆動するようにしたので、左右の
カメラのフォーカシングのタイミングがずれることなく
速やかなフォーカシングがなされる。
【0007】
【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。
て説明する。
【0008】図1は、本発明による複眼撮像装置の一実
施例の構成を示すブロック図、図2は、本発明の一実施
例の外観斜視図を示している。
施例の構成を示すブロック図、図2は、本発明の一実施
例の外観斜視図を示している。
【0009】本実施例は、第1と第2のビデオカメラ部
A、Bはほぼ同一方向を向いて、ほぼ並列に配置され、
合体手段Cにより一体化されている。ビデオカメラ部
A、Bは本体部、光学部、本体内部の電気回路部などで
構成され、撮像素子としてはCCDを用いた半導体素子
が使用されている。また本体にはそれぞれのビデオカメ
ラに対応した撮像出力を各々対応するVTR等の記憶装
置に送る、また外部から電源を供給する、さらにはリモ
ートコントロール信号を供給するための端子50、51
が設けられている。またこの複眼撮像装置には片方のビ
デオカメラの撮像出力を映し出すビューファインダ24
が合体手段Cに設けられている。
A、Bはほぼ同一方向を向いて、ほぼ並列に配置され、
合体手段Cにより一体化されている。ビデオカメラ部
A、Bは本体部、光学部、本体内部の電気回路部などで
構成され、撮像素子としてはCCDを用いた半導体素子
が使用されている。また本体にはそれぞれのビデオカメ
ラに対応した撮像出力を各々対応するVTR等の記憶装
置に送る、また外部から電源を供給する、さらにはリモ
ートコントロール信号を供給するための端子50、51
が設けられている。またこの複眼撮像装置には片方のビ
デオカメラの撮像出力を映し出すビューファインダ24
が合体手段Cに設けられている。
【0010】ところで、第1、第2のビデオカメラ部
A、Bで撮像した画像を立体視するには、両方からの画
像をスクリーンあるいはブラウン管のスクリーンに重ね
あわせ。て、重ねあわせたときに立体効果を得る必要が
あり、そのためには、第1、第2のビデオカメラ部A、
Bの光学軸を被写体側で交差させて撮像する必要があ
る。
A、Bで撮像した画像を立体視するには、両方からの画
像をスクリーンあるいはブラウン管のスクリーンに重ね
あわせ。て、重ねあわせたときに立体効果を得る必要が
あり、そのためには、第1、第2のビデオカメラ部A、
Bの光学軸を被写体側で交差させて撮像する必要があ
る。
【0011】ここで、両カメラの光学軸の交差位置と被
写体の位置との関係は立体効果に大きく影響する。たと
えば交差位置と被写体が同一であると、立体画像が表現
される位置はスクリーン面とほぼ同じである。しかし、
交差位置が被写体の手前にあると立体の表現位置はスク
リーンの奥にある。逆に、交差位置が被写体の奥にある
と立体の表現位置はスクリーンの手前にあり、スクリー
ンから飛び出した位置になる。このような立体効果を適
切に得るためには、被写体とカメラ間の距離に応じて、
第1、第2のビデオカメラ部A、Bの光軸の交差位置を
調整しなければならない。本発明による複眼撮像装置に
おいてもこの点には留意した構成となっている。また本
発明による複眼撮像装置においては、後述のようにSW
を切り替えることにより、立体撮影だけでなくパノラマ
撮影も可能となっている。
写体の位置との関係は立体効果に大きく影響する。たと
えば交差位置と被写体が同一であると、立体画像が表現
される位置はスクリーン面とほぼ同じである。しかし、
交差位置が被写体の手前にあると立体の表現位置はスク
リーンの奥にある。逆に、交差位置が被写体の奥にある
と立体の表現位置はスクリーンの手前にあり、スクリー
ンから飛び出した位置になる。このような立体効果を適
切に得るためには、被写体とカメラ間の距離に応じて、
第1、第2のビデオカメラ部A、Bの光軸の交差位置を
調整しなければならない。本発明による複眼撮像装置に
おいてもこの点には留意した構成となっている。また本
発明による複眼撮像装置においては、後述のようにSW
を切り替えることにより、立体撮影だけでなくパノラマ
撮影も可能となっている。
【0012】次に、本発明による複眼撮像カメラの構成
を図1を元に具体的に説明する。
を図1を元に具体的に説明する。
【0013】図1において、右眼用の光は、レンズ群1
を通して右カメラAの内部の撮像素子2により撮像され
右眼映像信号として出力される。一方、左眼用の光は、
レンズ群4を通して左カメラBの内部の撮像素子5によ
り撮像され左眼映像信号として出力され、後述の処理を
経て出力瑞子50、51に出力される。
を通して右カメラAの内部の撮像素子2により撮像され
右眼映像信号として出力される。一方、左眼用の光は、
レンズ群4を通して左カメラBの内部の撮像素子5によ
り撮像され左眼映像信号として出力され、後述の処理を
経て出力瑞子50、51に出力される。
【0014】レンズ群1、4を駆動するモータは、ズー
ム用と合焦用が左右のカメラにそれぞれ設けられ、右ズ
ームモータ7、右フォーカスモータ8、および、左ズー
ムモータ9、左フォーカスモータ10を備えている。ま
た、レンズ群1、4には、撮像素子ヘの受光量を調整す
る絞り3、6を備えている。さらに、ズームモータ、フ
ォーカスモータに駆動されるレンズ位置を検出する位置
検出回路11、12、13、および14を有し、その出
力は制御部15ヘ入力されている。位置検出回路12、
14は具体的には、合焦動作の開始時点でリセットさ
れ、ステッピングモーターであるフォーカスモーター
8、10のステップ量を、近点方向に正、遠点方向に負
としてカウントアップあるいはダウンするアップダウン
カウンタで構成されている。16は撮像素子の感度のば
らつきや左右のレンズ群の固体差、そして左右のズーム
およびフォーカス機構の初期位置の位相の差のデータ、
さらには、後述の2つのカメラの角度や間隔の初期値を
製造時に記憶させるEEPROMである。また、それぞ
れのレンズ群と撮像素子の間にはレンズからの光を焦点
検出装置33、および34側に一部分光するハーフミラ
ー100が設けられ、この焦点検出装置33、34の出
力は制御部15に入力され、その検出出力により焦点調
節が行われる。
ム用と合焦用が左右のカメラにそれぞれ設けられ、右ズ
ームモータ7、右フォーカスモータ8、および、左ズー
ムモータ9、左フォーカスモータ10を備えている。ま
た、レンズ群1、4には、撮像素子ヘの受光量を調整す
る絞り3、6を備えている。さらに、ズームモータ、フ
ォーカスモータに駆動されるレンズ位置を検出する位置
検出回路11、12、13、および14を有し、その出
力は制御部15ヘ入力されている。位置検出回路12、
14は具体的には、合焦動作の開始時点でリセットさ
れ、ステッピングモーターであるフォーカスモーター
8、10のステップ量を、近点方向に正、遠点方向に負
としてカウントアップあるいはダウンするアップダウン
カウンタで構成されている。16は撮像素子の感度のば
らつきや左右のレンズ群の固体差、そして左右のズーム
およびフォーカス機構の初期位置の位相の差のデータ、
さらには、後述の2つのカメラの角度や間隔の初期値を
製造時に記憶させるEEPROMである。また、それぞ
れのレンズ群と撮像素子の間にはレンズからの光を焦点
検出装置33、および34側に一部分光するハーフミラ
ー100が設けられ、この焦点検出装置33、34の出
力は制御部15に入力され、その検出出力により焦点調
節が行われる。
【0015】さらに、撮像素子2、5の受光面を略回動
中心として、カメラを水平方向で回動させる右輻輳角モ
ータ17、左輻輳角モータ18が備えられ、また左右の
カメラには回転角検出器19、20がそれぞれ設けられ
その出力は制御部15に入力されている。そして、右カ
メラAには、左右のカメラの間隔を調整する調整部21
と調整部21を駆動する調整モータ22と左右のカメラ
の間隔を検出する間隔検出器23を有し、その出力は制
御部15に入力されている。
中心として、カメラを水平方向で回動させる右輻輳角モ
ータ17、左輻輳角モータ18が備えられ、また左右の
カメラには回転角検出器19、20がそれぞれ設けられ
その出力は制御部15に入力されている。そして、右カ
メラAには、左右のカメラの間隔を調整する調整部21
と調整部21を駆動する調整モータ22と左右のカメラ
の間隔を検出する間隔検出器23を有し、その出力は制
御部15に入力されている。
【0016】そして、撮像素子2、5は、同期信号発生
回路36により同期して駆動され、各撮像素子2、5よ
り出力されるアナログ映像信号は不図示のアンプを経て
それぞれデジタル映像信号に変換するA/D変換器4
0、41に入力される。A/D変換器40、41から出
力されるデジタル映像信号は、前記同期信号発生回路3
6で読み込みおよび読みだしを制御される画像メモリ4
1、44にそれぞれ記憶され、画像相関処理部46によ
り各画像メモリ41、44に記憶されたデジタル映像信
号から画像の相関演算を行う。この演算結果は制御部1
5に入力され、その結果によりメモリから読みだすアド
レスを変えたり時間軸を変えたりする。47はパノラマ
撮影時に前記画像相関処理部44で得られた演算結果よ
り合成される画像合成処理部、42、45は、画像メモ
リ41、44あるいは画像合成処理部47から出力され
るデジタル信号をアナログ映像信号に変換するD/A変
換器で、D/A変換器45に出力される信号は立体−パ
ノラマ切替SW35により、入力を画像メモリ44ある
いは画像合成処理部47のどちらかに切り替えられる。
回路36により同期して駆動され、各撮像素子2、5よ
り出力されるアナログ映像信号は不図示のアンプを経て
それぞれデジタル映像信号に変換するA/D変換器4
0、41に入力される。A/D変換器40、41から出
力されるデジタル映像信号は、前記同期信号発生回路3
6で読み込みおよび読みだしを制御される画像メモリ4
1、44にそれぞれ記憶され、画像相関処理部46によ
り各画像メモリ41、44に記憶されたデジタル映像信
号から画像の相関演算を行う。この演算結果は制御部1
5に入力され、その結果によりメモリから読みだすアド
レスを変えたり時間軸を変えたりする。47はパノラマ
撮影時に前記画像相関処理部44で得られた演算結果よ
り合成される画像合成処理部、42、45は、画像メモ
リ41、44あるいは画像合成処理部47から出力され
るデジタル信号をアナログ映像信号に変換するD/A変
換器で、D/A変換器45に出力される信号は立体−パ
ノラマ切替SW35により、入力を画像メモリ44ある
いは画像合成処理部47のどちらかに切り替えられる。
【0017】24はビューファインダでD/A変換器4
2、45を経て得られるアナログ映像信号を見ることが
できるように構成されている。
2、45を経て得られるアナログ映像信号を見ることが
できるように構成されている。
【0018】さらに、立体撮影時は、主カメラ選択SW
25によりビューファインダ24ヘ出力される信号を右
カメラAからの信号と左カメラBからの信号とのどちら
かを選択できるようになっている。つまり撮影者が右眼
でビューファインダ24を覗いている場合には主となる
カメラを右カメラに、また、左眼で覗いている場合には
主となるカメラを左カメラにすることができる。そし
て、パノラマ撮影時は、本実施例では左カメラに切り替
えることによって左右のカメラで撮像された信号から合
成されたパノラマ画像をビューファインダ24で観察で
きるようになっている。
25によりビューファインダ24ヘ出力される信号を右
カメラAからの信号と左カメラBからの信号とのどちら
かを選択できるようになっている。つまり撮影者が右眼
でビューファインダ24を覗いている場合には主となる
カメラを右カメラに、また、左眼で覗いている場合には
主となるカメラを左カメラにすることができる。そし
て、パノラマ撮影時は、本実施例では左カメラに切り替
えることによって左右のカメラで撮像された信号から合
成されたパノラマ画像をビューファインダ24で観察で
きるようになっている。
【0019】また、カメラ本体には操作ボタンあるいは
SWとして、カメラスタンバイボタン27、ズーム操作
ボタン28、ステータス記憶ボタン31、立体一パノラ
マ切り替えSW35、そして、初期状態選択SW32が
あり、初期状態選択SW32はカメラスタンバイ時のカ
メラの状態を初期化状態とするか、あるいは、ステータ
ス記憶ボタン31が押されたときのカメラの状態を記憶
しておいて、スタンバイ時に自動的にその状態ヘ復帰す
るものである。
SWとして、カメラスタンバイボタン27、ズーム操作
ボタン28、ステータス記憶ボタン31、立体一パノラ
マ切り替えSW35、そして、初期状態選択SW32が
あり、初期状態選択SW32はカメラスタンバイ時のカ
メラの状態を初期化状態とするか、あるいは、ステータ
ス記憶ボタン31が押されたときのカメラの状態を記憶
しておいて、スタンバイ時に自動的にその状態ヘ復帰す
るものである。
【0020】次に、ズーム合焦光学系の説明を行う。
【0021】本実施例では、リアフオーカシングタイプ
のレンズシステムを採用しており、フォーカシングレン
ズ1−a、4−aに対して焦点距離の変化に伴う焦点面
の移動を補正する補正レンズの機能とフォーカシングレ
ンズとしての機能の両方の機能を持たせてある。すなわ
ち、このタイプのレンズシステムでは、補正レンズがフ
ォーカシングレンズを兼ね備えているので、ズーム中は
被写体距離によって補正レンズの移動軌跡が異なる。そ
こで上記複数のフォーカシングレンズ移動軌跡を制御部
15が記憶し、被写体距離によって軌跡を選択してフォ
ーカシングレンズ1−a、4−aを移動させている。
のレンズシステムを採用しており、フォーカシングレン
ズ1−a、4−aに対して焦点距離の変化に伴う焦点面
の移動を補正する補正レンズの機能とフォーカシングレ
ンズとしての機能の両方の機能を持たせてある。すなわ
ち、このタイプのレンズシステムでは、補正レンズがフ
ォーカシングレンズを兼ね備えているので、ズーム中は
被写体距離によって補正レンズの移動軌跡が異なる。そ
こで上記複数のフォーカシングレンズ移動軌跡を制御部
15が記憶し、被写体距離によって軌跡を選択してフォ
ーカシングレンズ1−a、4−aを移動させている。
【0022】また、左右のレンズ群のばらつき等により
画角の違いやズーム時の光軸のずれさらにはフォーカシ
ングのタイミングのずれが複眼撮像系の弱点ともなるた
め、製造時にEEPROM16画角が同一になるための
左右のズームレンズ位置の対応データと、被写体までの
距離とその時の左右のフォーカシングレンズ位置の対応
データが書き込まれている。
画角の違いやズーム時の光軸のずれさらにはフォーカシ
ングのタイミングのずれが複眼撮像系の弱点ともなるた
め、製造時にEEPROM16画角が同一になるための
左右のズームレンズ位置の対応データと、被写体までの
距離とその時の左右のフォーカシングレンズ位置の対応
データが書き込まれている。
【0023】次に、合焦動作の説明を行う。
【0024】本実施例の複眼撮像装置では、自動焦点調
節装置の方式として、位相差方式による合焦を採用して
いる。
節装置の方式として、位相差方式による合焦を採用して
いる。
【0025】図3は位相差方式による右カメラAの焦点
検出装置の要部概略図、図4は、位相差検出系の模式図
であり、図3と同じ役割のものは同番号として説明す
る。また、左カメラBも同じ構成であるので説明は省略
する。同図において、1−aは撮像レンズ、2は撮像手
段であり、CCD等の光電変換素子よりなっている。1
00は撮像レンズ1−aと撮像手段2との間に設けられ
た45度ハーフミラーで、レンズから入射した光はこの
ハーフミラー100により光軸に対して約90度方向に
反射され、一次ピント面より後方に置かれたフイールド
レンズ101、固定絞り102、およびメガネレンズと
呼ばれる二次結像光学系レンズ103により2つの像に
分離されてAFセンサ104に入射する。AFセンサ1
04は、図4に示すように2つのラインセンサ104−
a、104−bからなり、メガネレンズ103によりA
Fセンサ104にたいして結像された位置が、前ピン、
合焦、後ピンで変化することを利用してラインセンサの
出力を合焦演算回路105によりピントのずれ量とずれ
方向を演算してレンズを駆動し、合焦させるのである。
検出装置の要部概略図、図4は、位相差検出系の模式図
であり、図3と同じ役割のものは同番号として説明す
る。また、左カメラBも同じ構成であるので説明は省略
する。同図において、1−aは撮像レンズ、2は撮像手
段であり、CCD等の光電変換素子よりなっている。1
00は撮像レンズ1−aと撮像手段2との間に設けられ
た45度ハーフミラーで、レンズから入射した光はこの
ハーフミラー100により光軸に対して約90度方向に
反射され、一次ピント面より後方に置かれたフイールド
レンズ101、固定絞り102、およびメガネレンズと
呼ばれる二次結像光学系レンズ103により2つの像に
分離されてAFセンサ104に入射する。AFセンサ1
04は、図4に示すように2つのラインセンサ104−
a、104−bからなり、メガネレンズ103によりA
Fセンサ104にたいして結像された位置が、前ピン、
合焦、後ピンで変化することを利用してラインセンサの
出力を合焦演算回路105によりピントのずれ量とずれ
方向を演算してレンズを駆動し、合焦させるのである。
【0026】図4において、前ピン状態にある場合第1
像および第2像の光束は前ピン位置で交差した後にフイ
ールドレンズ101、固定絞り102、メガネ型の光学
レンズ103を経てラインセンサ104−a、104−
b上のp位置に結像する。同様に合焦時、後ピン時はそ
れぞれq位置、r位置に結像する。この様子を表したの
が図5である。
像および第2像の光束は前ピン位置で交差した後にフイ
ールドレンズ101、固定絞り102、メガネ型の光学
レンズ103を経てラインセンサ104−a、104−
b上のp位置に結像する。同様に合焦時、後ピン時はそ
れぞれq位置、r位置に結像する。この様子を表したの
が図5である。
【0027】この様に、合焦状態、前ピン状態、後ピン
状態によって2像の間隔が違う。この像の間隔が合焦状
態の間隔になる様にレンズを移動させてピント合わせを
する。そのレンズの移動量、つまり像面の移動量は2像
の間隔から計算して求める。その計算は次の様なアルゴ
リズムで行う。
状態によって2像の間隔が違う。この像の間隔が合焦状
態の間隔になる様にレンズを移動させてピント合わせを
する。そのレンズの移動量、つまり像面の移動量は2像
の間隔から計算して求める。その計算は次の様なアルゴ
リズムで行う。
【0028】まず、2つのAFセンサの出力をデータと
して取り込む。そしてその2つのセンサ出力の相関を取
る。その取り方は、”MINアルゴリズム”と呼ばれて
いるもので、センサ104−aのデータをA[1]〜A
[n]とし、ラインセンサ104−bのデータをB
[1]〜B[n]とすると、相関量U0は、
して取り込む。そしてその2つのセンサ出力の相関を取
る。その取り方は、”MINアルゴリズム”と呼ばれて
いるもので、センサ104−aのデータをA[1]〜A
[n]とし、ラインセンサ104−bのデータをB
[1]〜B[n]とすると、相関量U0は、
【0029】
【数1】 と表される。まず、このU0を計算する。次に、図6に
示す様に、A像をAFセンサの1ビットシフトしたデー
タとB像のデータの相関量U1を計算する。この相関量
U1は、
示す様に、A像をAFセンサの1ビットシフトしたデー
タとB像のデータの相関量U1を計算する。この相関量
U1は、
【0030】
【数2】 となる。このように1ビットずつシフトした相関量を次
々計算する。2像が一致していれば、この相関量U1は
最大値を取るので、その最大値を取るシフト量を求め、
その前後のデータから相関量の真の最大値を補間して求
め、そのシフト量をずれ量とする。光学系によってずれ
量と像面移動量、いわゆるデフォーカス量との関係は決
まっているので、そのずれ量からデフォーカス量を求め
る。そのデフォーカス量からレンズの繰出量を求め、レ
ンズを移動させて合焦させる。
々計算する。2像が一致していれば、この相関量U1は
最大値を取るので、その最大値を取るシフト量を求め、
その前後のデータから相関量の真の最大値を補間して求
め、そのシフト量をずれ量とする。光学系によってずれ
量と像面移動量、いわゆるデフォーカス量との関係は決
まっているので、そのずれ量からデフォーカス量を求め
る。そのデフォーカス量からレンズの繰出量を求め、レ
ンズを移動させて合焦させる。
【0031】次に、本実施例における複眼撮像装置の動
作を説明する。
作を説明する。
【0032】本実施例では、撮影モードを立体−パノラ
マ切替SW35により撮影モードが選択可能になってい
る、各撮影モードの動作について、以下に立体撮影モー
ド、パノラマ撮影モードの順番で説明を行う。
マ切替SW35により撮影モードが選択可能になってい
る、各撮影モードの動作について、以下に立体撮影モー
ド、パノラマ撮影モードの順番で説明を行う。
【0033】カメラスタンバイボタン27が押される
と、まず、初期化が行われる。すなわち、2つのカメラ
の間隔が所定の初期値になるように詞整モータ22をを
駆動し、その後2つのカメラがそれぞれの回転中心を結
ぶ線に垂直で、かつ、2つのカメラが平行になるように
駆動する。この状態の設定は製造時に角度検出器29、
20の基準値から上記状態になるための角度オフセット
値が測定されており、該測定値がEEPROM16に書
き込まれている。
と、まず、初期化が行われる。すなわち、2つのカメラ
の間隔が所定の初期値になるように詞整モータ22をを
駆動し、その後2つのカメラがそれぞれの回転中心を結
ぶ線に垂直で、かつ、2つのカメラが平行になるように
駆動する。この状態の設定は製造時に角度検出器29、
20の基準値から上記状態になるための角度オフセット
値が測定されており、該測定値がEEPROM16に書
き込まれている。
【0034】次に、2つのカメラのズーム光学系を初期
位置に設定し、続いて合焦光学系を初期位置に設定す
る。具体的には、フォーカシングレンズ駆動用のステッ
ピングモータをたとえば近点方向に初期位置センサがO
Nするまで駆動する。センサがONした場所が初期位置
であるが、その位置がどの距離に対応しているかは上記
のオフセット値と同様に製造時に測定され、EEPRO
M16に記憶 されている。また左右のカメラで完
全にセンサの位置を一致させるにはセンサの位置を微調
整する必要があるが、微調整を避けるために左右のセン
サ位置の差もEEPROM16に記憶されている。この
様に初期位置を検出するとフォーカシングレンズは同距
離に対応する最近点に配置される。その後、合焦命令が
発せられるとサーチ状態に入り近点から遠点方向に向か
ってフォーカシングレンズを駆動し位相差を検出できる
ところまで移動する。
位置に設定し、続いて合焦光学系を初期位置に設定す
る。具体的には、フォーカシングレンズ駆動用のステッ
ピングモータをたとえば近点方向に初期位置センサがO
Nするまで駆動する。センサがONした場所が初期位置
であるが、その位置がどの距離に対応しているかは上記
のオフセット値と同様に製造時に測定され、EEPRO
M16に記憶 されている。また左右のカメラで完
全にセンサの位置を一致させるにはセンサの位置を微調
整する必要があるが、微調整を避けるために左右のセン
サ位置の差もEEPROM16に記憶されている。この
様に初期位置を検出するとフォーカシングレンズは同距
離に対応する最近点に配置される。その後、合焦命令が
発せられるとサーチ状態に入り近点から遠点方向に向か
ってフォーカシングレンズを駆動し位相差を検出できる
ところまで移動する。
【0035】それから、主カメラ選択SW25により選
択された、たとえば右カメラAからの光により合焦動作
を行う。そしてフォーカシングレンズ1−aの位置検出
回路12の値から被写体までの距離10をEEPROM
16から読みだす。
択された、たとえば右カメラAからの光により合焦動作
を行う。そしてフォーカシングレンズ1−aの位置検出
回路12の値から被写体までの距離10をEEPROM
16から読みだす。
【0036】図7に示すようにカメラ間隔検出器23の
出力をe0とするとカメラ角度θ0は、 θ0=ATAN(2×10/e0) (以下ATANはTANの逆関数を表すものとする)と
求められ、制御部15によりそれぞれのカメラが被写体
に向けられる。すなわち、2つのカメラの回動中心を結
ぶ線の垂直二等分線上の被写体に自動的に向けられ、そ
こで再度合焦動作を行う。このとき、制御部15から右
フォーカスモータ8に対して与えられる駆動命令が左フ
ォーカスモータ9にも同じく与えられる。つまり、左右
のフォーカシングレンズは同期して駆動される。この駆
動方法により左右のカメラのフオーカシングのタイミン
グを同じにすることができ、観察者に違和感を与えな
い。
出力をe0とするとカメラ角度θ0は、 θ0=ATAN(2×10/e0) (以下ATANはTANの逆関数を表すものとする)と
求められ、制御部15によりそれぞれのカメラが被写体
に向けられる。すなわち、2つのカメラの回動中心を結
ぶ線の垂直二等分線上の被写体に自動的に向けられ、そ
こで再度合焦動作を行う。このとき、制御部15から右
フォーカスモータ8に対して与えられる駆動命令が左フ
ォーカスモータ9にも同じく与えられる。つまり、左右
のフォーカシングレンズは同期して駆動される。この駆
動方法により左右のカメラのフオーカシングのタイミン
グを同じにすることができ、観察者に違和感を与えな
い。
【0037】なお、本実施例ではカメラ間隔をたかだか
10cm程度のものとして想定しているため、上記垂直
二等分線上の被写体として右カメラAに正対する被写体
を使用してもなんら問題はない。
10cm程度のものとして想定しているため、上記垂直
二等分線上の被写体として右カメラAに正対する被写体
を使用してもなんら問題はない。
【0038】立体撮影モードの初期化が終了すると実際
の撮影状態になる。撮影中に被写体が合焦の範囲で移動
してもカメラの輻輳角は変更されないが、被写体あるい
はカメラが移動して再合焦動作が必要となった場合に
は、右カメラAの合焦動作に同期して左カメラBを駆動
し、そこで得られた距離情報により輻輳角を変更する。
の撮影状態になる。撮影中に被写体が合焦の範囲で移動
してもカメラの輻輳角は変更されないが、被写体あるい
はカメラが移動して再合焦動作が必要となった場合に
は、右カメラAの合焦動作に同期して左カメラBを駆動
し、そこで得られた距離情報により輻輳角を変更する。
【0039】上記のようにして撮像された立体映像は、
画像メモリ41、44に一端記憶され、画像相関処理部
46により左右が像の縦ずれ等を補正され、D/A変換
器42、45を経て出力される。
画像メモリ41、44に一端記憶され、画像相関処理部
46により左右が像の縦ずれ等を補正され、D/A変換
器42、45を経て出力される。
【0040】次に、パノラマ撮影モードについて説明を
行う。
行う。
【0041】パノラマ撮影時2つのカメラは2つのカメ
ラの回転中心を結んだ線の垂直二等分線に対して対称に
回動する様に設定されており、カメラスタンバイボタン
27が0Nされるとまず初期化される。具体的には立体
撮影モードが選択されている場合と同様に、2つのカメ
ラがそれぞれの回転中心を結ぶ線に垂直でかつ2つのカ
メラが平行になるように駆動される。それから右カメラ
Aからの光により合焦動作を行う。この時の合焦は左右
の撮像画面の重複した領域で行われ、そして左カメラB
の合焦動作は右カメラAの合焦動作と同期して行われ
る。すなわち、制御部15から右フォーカスモータ8に
対する駆動命令が左フォーカスモータ9にも同じく与え
られる。ここでも、この駆動方法により左右のカメラの
フオーカシングのタイミングを同じにすることができ、
観察者に違和感を与えない。
ラの回転中心を結んだ線の垂直二等分線に対して対称に
回動する様に設定されており、カメラスタンバイボタン
27が0Nされるとまず初期化される。具体的には立体
撮影モードが選択されている場合と同様に、2つのカメ
ラがそれぞれの回転中心を結ぶ線に垂直でかつ2つのカ
メラが平行になるように駆動される。それから右カメラ
Aからの光により合焦動作を行う。この時の合焦は左右
の撮像画面の重複した領域で行われ、そして左カメラB
の合焦動作は右カメラAの合焦動作と同期して行われ
る。すなわち、制御部15から右フォーカスモータ8に
対する駆動命令が左フォーカスモータ9にも同じく与え
られる。ここでも、この駆動方法により左右のカメラの
フオーカシングのタイミングを同じにすることができ、
観察者に違和感を与えない。
【0042】そして、撮像されたデジタル映像信号は画
像メモリ41、44にそれぞれ記憶され、画像相関処理
部46により各画像メモリ41、44に記憶されたデジ
タル映像信号から画像の相関演算を行う。そしてたとえ
ばマッチング法によりパノラマ撮影時に重なる領域とな
る領域の画面に対する位置を測定し、そこが重なる様に
画像合成処理部47に記憶する。画像合成処理部47に
記憶された画像情報は通常の1画面分の情報より多いた
めこれを通常のモニタで見ようとすれば、水平方向では
メモリのデータが通常より多いため、同期信号発生回路
36により読み出す周期を速くする。水平、垂直の倍率
を同じにするためには、垂直方向は画面の上下をトリミ
ングし、かつ、圧縮あるいは間引きなどをして読みだせ
ば良い。
像メモリ41、44にそれぞれ記憶され、画像相関処理
部46により各画像メモリ41、44に記憶されたデジ
タル映像信号から画像の相関演算を行う。そしてたとえ
ばマッチング法によりパノラマ撮影時に重なる領域とな
る領域の画面に対する位置を測定し、そこが重なる様に
画像合成処理部47に記憶する。画像合成処理部47に
記憶された画像情報は通常の1画面分の情報より多いた
めこれを通常のモニタで見ようとすれば、水平方向では
メモリのデータが通常より多いため、同期信号発生回路
36により読み出す周期を速くする。水平、垂直の倍率
を同じにするためには、垂直方向は画面の上下をトリミ
ングし、かつ、圧縮あるいは間引きなどをして読みだせ
ば良い。
【0043】画像合成処理部47からの出力は立体一パ
ノラマ切替SW35により切り替えられたSW、D/A
変換器45を介して出力瑞子51に出力される。D/A
変換器45の出力はアナログ映像信号であるので、この
信号による影像をビューファインダ24でを観察しなが
らアスペクト比を変更することも可能である。
ノラマ切替SW35により切り替えられたSW、D/A
変換器45を介して出力瑞子51に出力される。D/A
変換器45の出力はアナログ映像信号であるので、この
信号による影像をビューファインダ24でを観察しなが
らアスペクト比を変更することも可能である。
【0044】このときアスペクト比変更ボタンを押す
と、カメラ角度が設定されるが、合焦動作が完了するま
での画面には、画像合成処理部47に記憶された画像信
号による画像が出力される様になっており、カメラの動
作中の乱れた映像は出力されない。
と、カメラ角度が設定されるが、合焦動作が完了するま
での画面には、画像合成処理部47に記憶された画像信
号による画像が出力される様になっており、カメラの動
作中の乱れた映像は出力されない。
【0045】上記実施例では左右のフォーカシングレン
ズのイニシャル位置の差やレンズ自体の差やレンズ駆動
系のバラツキのデータを製造時に測定してEEPROM
16に記憶し、そのデータをもとにレンズを駆動すると
して説明したが、以下の手法によっても同様の効果が期
待できる。
ズのイニシャル位置の差やレンズ自体の差やレンズ駆動
系のバラツキのデータを製造時に測定してEEPROM
16に記憶し、そのデータをもとにレンズを駆動すると
して説明したが、以下の手法によっても同様の効果が期
待できる。
【0046】すなわち、左右のフォーカシングレンズの
イニシャル位置検出器の検出位置が同じになるように調
整機構を設け、さらにフォーカシングの敏感度が一番高
い位置(たとえば至近)近傍でフォーカシングレンズ位
置が数ステップずれた位置でも焦点深度内に入る程度に
フォーカシングレンズの駆動領域を細かく分割してやれ
ば、たとえ左右のレンズ自体の差や、レンズ駆動系にバ
ラツキがあっても、左右のフォーカシングレンズを同じ
駆動命令で駆動した時、フォーカシングのタイミングに
ズレが生じることはない。
イニシャル位置検出器の検出位置が同じになるように調
整機構を設け、さらにフォーカシングの敏感度が一番高
い位置(たとえば至近)近傍でフォーカシングレンズ位
置が数ステップずれた位置でも焦点深度内に入る程度に
フォーカシングレンズの駆動領域を細かく分割してやれ
ば、たとえ左右のレンズ自体の差や、レンズ駆動系にバ
ラツキがあっても、左右のフォーカシングレンズを同じ
駆動命令で駆動した時、フォーカシングのタイミングに
ズレが生じることはない。
【0047】なお、上記実施例では、焦点検出の方式を
位相差方式として説明したが山登り方式で行っても良
い。山登り方式は、撮影素子からの映像信号を直接評価
して行う方式で、合焦精度が高く、特別なセンサーが不
要である等の理由から広く利用されている。具体的に
は、撮像信号の特定の高周波成分(たとえば、1MH
z)を帯域通過フイルタによって取り出し、この高周波
成分の振幅が最大になるようにフオーカシングレンズの
位置を調整して焦点位置を合わせるものである。また、
フォーカスエリアを画面内の任意の場所に設定できるの
で、フォーカスエリアを変さらする必要がある場合に有
効である。
位相差方式として説明したが山登り方式で行っても良
い。山登り方式は、撮影素子からの映像信号を直接評価
して行う方式で、合焦精度が高く、特別なセンサーが不
要である等の理由から広く利用されている。具体的に
は、撮像信号の特定の高周波成分(たとえば、1MH
z)を帯域通過フイルタによって取り出し、この高周波
成分の振幅が最大になるようにフオーカシングレンズの
位置を調整して焦点位置を合わせるものである。また、
フォーカスエリアを画面内の任意の場所に設定できるの
で、フォーカスエリアを変さらする必要がある場合に有
効である。
【0048】また、上記実施例では、左右両方のカメラ
に焦点検出装置が設けているが、左右のレンズ群のばら
つき等はEEPROM16に記憶されているので、片方
のみに設ける構成にしても構わない。この時は、フアイ
ンダ24に映す出される方のカメラに焦点検出装置を取
り付け、ファインダ24は切り替えできない様にすれば
良い。これにより合焦演算回路が一つで済むのでコスト
ダウンも図れる。
に焦点検出装置が設けているが、左右のレンズ群のばら
つき等はEEPROM16に記憶されているので、片方
のみに設ける構成にしても構わない。この時は、フアイ
ンダ24に映す出される方のカメラに焦点検出装置を取
り付け、ファインダ24は切り替えできない様にすれば
良い。これにより合焦演算回路が一つで済むのでコスト
ダウンも図れる。
【0049】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0050】左右のカメラのフォーカシングのタイミン
グがずれることなく速やかなフォーカシングを行うこと
ができる効果がある。また、左右のカメラにたいして合
焦演算回路を1つとすることもできるため、上記効果に
加えて装置を小型化することができる効果がある。
グがずれることなく速やかなフォーカシングを行うこと
ができる効果がある。また、左右のカメラにたいして合
焦演算回路を1つとすることもできるため、上記効果に
加えて装置を小型化することができる効果がある。
【図1】本発明による複眼撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】本発明による複眼撮像装置の外観斜視図であ
る。
る。
【図3】本発明による位相差方式による焦点検出装置の
要部概略図である。
要部概略図である。
【図4】本発明による位相差検出系の模式図である。
【図5】AFセンサとその出力を表す図である。
【図6】相関計算説明図である。
【図7】立体撮影モードにおける初期のカメラ角度を設
定するための摸式図である。
定するための摸式図である。
A 第1のビデオカメラ B 第2のビデオカメラ C 合体手段 1,4 レンズ群 2,5 撮像素子 8,10 フォーカスモータ 15 制御部 16 EEPROM 19,20 角度検出器 24 ビューフアインダ 33,34 焦点検出装置 35 立体−パノラマ切り替えSW 36 同期信号発生回路 41,44 画像メモリ 46 画像相関処理部 47 画像合成処理部 100 ハーフミラー 101 フイールドレンズ 103 二次結像光学系 104 AFセンサ
Claims (1)
- 【請求項1】 第1のビデオカメラ部および第2のビデ
オカメラ部と、該第1のビデオカメラ部および第2のビ
デオカメラ部にそれぞれ設けられるレンズ群の絞り、フ
ォーカス、ズーム等の各撮像条件を設定する機構を制御
する少なくとも1つの制御手段と、前記第1および第2
のビデオカメラのうちの少なくとも1つのフォーカスの
状態を検出する合焦演算回路と、を有する複眼撮像装置
において、 前記制御手段は、前記合焦演算回路の内の一つの出力か
ら前記第1のビデオカメラ部と第2のビデオカメラ部の
フォーカス機構を駆動することを特徴とする複眼撮像装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5150773A JPH0715749A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 複眼撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5150773A JPH0715749A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 複眼撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0715749A true JPH0715749A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15504111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5150773A Pending JPH0715749A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 複眼撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0715749A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1800464A1 (en) * | 2004-09-27 | 2007-06-27 | Agere System Inc. | Mobile communication device having stereoscopic imagemaking capability |
JP2011101392A (ja) * | 2010-12-10 | 2011-05-19 | Agere Systems Inc | 立体的イメージ作成機能を有する移動通信装置 |
WO2011118078A1 (ja) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 富士フイルム株式会社 | 立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法 |
WO2016158184A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | ソニー株式会社 | 医療用観察装置、レンズ駆動制御装置、レンズ駆動制御方法、プログラム、及びビデオ顕微鏡装置 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150773A patent/JPH0715749A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1800464A1 (en) * | 2004-09-27 | 2007-06-27 | Agere System Inc. | Mobile communication device having stereoscopic imagemaking capability |
JP2008515275A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アギア システムズ インコーポレーテッド | 立体的イメージ作成機能を有する移動通信装置 |
WO2011118078A1 (ja) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 富士フイルム株式会社 | 立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法 |
CN102822740A (zh) * | 2010-03-25 | 2012-12-12 | 富士胶片株式会社 | 立体成像装置和用于自动调节立体成像装置的焦点的方法 |
JP5232330B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2013-07-10 | 富士フイルム株式会社 | 立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法 |
JP2011101392A (ja) * | 2010-12-10 | 2011-05-19 | Agere Systems Inc | 立体的イメージ作成機能を有する移動通信装置 |
WO2016158184A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | ソニー株式会社 | 医療用観察装置、レンズ駆動制御装置、レンズ駆動制御方法、プログラム、及びビデオ顕微鏡装置 |
JPWO2016158184A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-02-01 | ソニー株式会社 | 医療用観察装置、レンズ駆動制御装置、レンズ駆動制御方法、プログラム、及びビデオ顕微鏡装置 |
US10634891B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-04-28 | Sony Corporation | Medical observation device, lens driving control device, lens driving control method, and video microscope device |
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