立体映像撮影用光学装置および立体映像撮影装置
【課題】 複数の立体映像撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを要することなく、一般撮影用のレンズマウント規格を持つ交換レンズ群を使用して立体映像を撮影することが可能な光学装置（レンズアダプタ）を提供する。
【解決手段】 それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、第１のレンズ装置を着脱自在に取付ける第１のレンズ取付手段、第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取付手段、撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取付手段、第１及び第２のレンズ装置及び撮像装置と接続された状態において、第１及び第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて撮像装置に導く切替手段を有し、第１及び第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する。
【解決手段】 それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、第１のレンズ装置を着脱自在に取付ける第１のレンズ取付手段、第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取付手段、撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取付手段、第１及び第２のレンズ装置及び撮像装置と接続された状態において、第１及び第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて撮像装置に導く切替手段を有し、第１及び第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラなどを用いた立体映像撮影装置に使用される光学装置に関し、特に交換レンズを撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能な、該交換レンズ２つと該撮像装置１つを使用して、２つの視差を有する左右の被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置及びそれを有する立体映像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、視差のついた左右の被写体像を撮影し、立体的な映像として鑑賞するための映像を撮影する装置について種々の提案が成されている。
特許文献１では、１つの撮影用レンズの物体側に取り付けて、視差のついた左右の被写体像を撮影するアダプタに関する提案が開示されている。また、特許文献２では、視差のついた被写体像を撮影するための立体撮影専用レンズに関する提案が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３６２２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１５２２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮影の意図に合った画作りをするためには、異なる仕様の撮影レンズが複数種類必要であるが、上述の特許文献１および２に開示された従来技術では、立体撮影専用レンズを複数用意するか、各レンズ専用のアダプタが必要になってしまうという問題があった。また上記アダプタにおいて、特にワイド系の撮影レンズに対しては、撮影に必要とされる画角を包括するために、撮影用レンズの物体側に設けられたミラーを極端に大型化しなければならないという問題があった。
本発明の目的は、複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間を省き、一般撮影用のレンズマウント規格を持つ交換レンズ群が使用可能な、小型かつ簡易な構成の立体撮影用のレンズアダプタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、該撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、第１のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第１のレンズ取り付け手段と、第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取り付け手段と、撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取り付け手段と、前記第１のレンズ装置、前記第２のレンズ装置及び前記撮像装置と接続された状態において、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて前記撮像装置に導く切り替え手段と、を有し、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の目的は、複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間を省き、同一のレンズマウント規格を持つ交換レンズ群に対して共通化が可能な、小型かつ簡易な構成の立体映像撮影用の光学装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明における立体映像撮影装置の構成を示す概略図。
【図２】実施例１におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図３】（Ａ）実施例１におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図、（Ｂ）実施例１におけるレンズ系の望遠端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図４】実施例２におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図５】実施例２におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図６】実施例３におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図７】実施例３におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図８】実施例４におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図９】実施例４におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図１０】（Ａ）射出瞳位置を遠方に取るためのレンズ構成の模式図、（Ｂ）単純なレンズ構成における射出瞳位置の模式図。
【図１１】（Ａ）バックフォーカスを比較的長く確保するためのレンズ構成の模式図、（Ｂ）単純なレンズ構成において確保されるバックフォーカスを示した模式図。
【図１２】液晶シャッターおよび偏光ビームスプリッターの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に関わる立体映像撮影装置の概略図である。
【実施例１】
【０００９】
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、立体映像撮影装置の概略構成について説明する。
【００１０】
視差を有する２つの被写体像を撮影する本発明の立体映像撮影装置は、交換レンズであるレンズ装置を撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能な、レンズ装置２台と撮像装置１台と、交換レンズと撮像装置の間に介在する光学装置（レンズアダプタ）を含んで構成される。１０１は視差を有する被写体像を撮影するための左右２つの交換レンズ（第１のレンズ装置、第２のレンズ装置）、１０２は左右の映像を結合する光学装置であるレンズアダプタ、１０３はレンズ交換式の撮像カメラである。１０４は交換レンズを着脱自在に取り付ける手段としての取り付け部材（第１のレンズ取り付け手段、第２のレンズ取り付け手段）であり、レンズアダプタ１０２の一部を構成している。１０５は光軸を偏向させる反射部材（第１の反射部材）で、全反射ミラーやプリズム等により構成される。１０６はレンズ群（第１のレンズ群）、１０７は左右の映像を時分割により交互に切り替えて透過させる手段としての切り替え部材であり、液晶シャッター、メカニカルシャッター等が考えられる。１０８は光軸を偏向し、左右の被写体像の光軸を偏向させて、偏向後の光軸を一致させる反射部材（第２の反射部材）であり、偏光ビームスプリッタープリズムやハーフミラープリズム等により構成される。１０９はレンズ群（第２のレンズ群）、１１０はカメラを着脱自在に取り付ける手段としての取り付け部材（カメラ取り付け手段）であり、レンズアダプタ１０２の一部を構成している。１１１は撮像部であり、単板式もしくは色分解光学系を含めた複数板式等の撮像系から構成され、撮像素子としてＣＣＤ、ＣＭＯＳ、撮像管等が考えられる。
【００１１】
実際の撮影時には、切り替え部材１０７を駆動して左右の被写体像の光束を時分割で交互に透過させ、それぞれの光束を独立に撮像素子１１１へと導く必要がある。撮像装置であるカメラの撮像素子は、左右の交換レンズからの被写体像を時分割で交互に受光する。レンズアダプタ１０２は、切り替え部材１０７の切替えタイミングを出力し、撮影された映像を表示装置に表示する際、あるいは、該映像を記憶装置に記憶して保存する際に、出力された切替えタイミングは、撮影された映像が左右いずれかの交換レンズからの被写体像であるかを識別するために使用される。
【００１２】
以下、切り替え部材が液晶シャッターである場合の具体的な構成と動作手順とを説明する。この場合、透過した光束の偏光状態が互いに直交するように駆動制御を行うのが好ましい。以下説明のため、右側透過光束をｓ偏光、左側透過光束をｐ偏光であるとする。
【００１３】
図１２は、切り替え部材１０７としての液晶シャッターと、反射部材１０８としての偏光ビームスプリッターを表した概略図である。１０７Ｒは右側光束をｓ偏光として透過または遮断する液晶シャッター、１０７Ｌは左側光束をｐ偏光として透過または遮断する液晶シャッターで、１０８が偏光ビームスプリッタープリズムである。偏光ビームスプリッタープリズム１０８において、Ｒｓはｓ偏光のみを反射し、Ｒｐはｐ偏光のみを反射する。即ち、液晶シャッター１０７Ｒを透過したｓ偏光の右側光束（実線矢印）がＲｓでのみ反射され、液晶シャッター１０７Ｌを透過したｐ偏光の左側光束（点線矢印）がＲｐでのみ反射される。このとき、偶数（奇数）フレームでは右側の光束を透過させると同時に左側の光束を遮断し、奇数（偶数）フレームでは左側の光束を透過させると同時に右側の光束を遮断する、という動作を行うのが好ましい。以上のような構成により、左右の被写体像を交互に撮像素子１１１へ導くことができる。
【００１４】
以上説明した様に、レンズアダプタを交換レンズと撮像カメラとの間に配置する構成にすれば、同一のレンズマウントを持つ様々な仕様の交換レンズ群に対し、共用が可能なレンズアダプタを提供できる。これにより、従来技術のように複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間が省ける。
【００１５】
以下、図２を参照して、本発明の第1の実施例による、レンズアダプタ１０２の詳細な構成について説明する。
【００１６】
２０１は交換レンズ、２０２は光軸を偏向させるための左右２系統の第１反射部材、Ｇ１は正の屈折力を有する左右２系統の第１レンズ群、２０３は左右の被写体像を時分割により交互に切り替えて透過させる手段としての左右２系統のシャッターである。ただし、シャッター２０３は第１反射部材２０２および第１レンズ群Ｇ１の前後または群内のいずれに配置されていても良い。２０４は光軸を偏向し、左右の被写体像の光軸を一致させるための第２反射部材、Ｇ２は正の屈折力を有する左右のレンズ系で共通となる第２レンズ群、２０５は色分解光学系、２０６は撮像面である。
【００１７】
さらに、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順にレンズ群Ｇ１１（Ｇ１１群とも記す）とレンズ群Ｇ１２（Ｇ１２群とも記す）とから構成されている。レンズ群Ｇ１１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで、Ｇ１２は正の屈折力を有するレンズ群である。同様に、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順にレンズ群Ｇ２１（Ｇ２１群とも記す）とレンズ群Ｇ２２（Ｇ２２群とも記す）とから構成されている。レンズ群Ｇ２１は単レンズで、Ｇ２２は正の屈折力を有するレンズ群である。
【００１８】
図２に点線で示されている交換レンズの一次結像面が、第１反射部材２０２の表面や第１レンズ群Ｇ１の内部に位置する場合、結像した被写体光が反射面の埃やガラス内部の欠陥に当たって２次光源となり、撮像面上に不要光が写りこんでしまう可能性がある。故に、上記一次結像面は、第１反射部材２０２と第１レンズ群Ｇ１との間など、空気間隔中に位置させるのが好ましい。
【００１９】
また、交換レンズの一次結像面をレンズアダプタ内部に含み（被写体の中間像がレンズアダプタ１０２の内部に形成され）、撮像素子上では二次結像の状態であるため、通常撮影時に対して被写体像が上下左右反転している。そのため、本発明のレンズアダプタには、レンズアダプタが取り付けられた旨の信号をカメラに送信する送信手段と、カメラ側には上記信号の受信手段と、表示装置へ送出する映像の上下左右が通常と同じになるような反転機能を備えている事が好ましい。
【００２０】
ＣＣＤなど固体撮像素子の光量低下や色分解光学系におけるホワイトシェーディングを低減するため、交換レンズは射出瞳位置を撮像面１１１から遠くに取り、像側テレセントリックな光学系とすることが好ましい。そのような場合、本発明のレンズアダプタを介した光学系全体としても、交換レンズと同様に射出瞳位置を撮像面から遠くに取るための構成であることが好ましい。
【００２１】
一眼レフカメラや色分解光学系を含むカメラなどの撮像装置においては、交換レンズには比較的長いバックフォーカスが必要とされる。そのような場合、本発明のレンズアダプタも同様に比較的長いバックフォーカスを持っていることが好ましい。
【００２２】
立体映像撮影時には、被写体距離に応じて左右の交換レンズ間の輻輳角を変更する輻輳角変更機構を有することが望ましい。輻輳角変更機構として、例えば、輻輳角を変更するために、左右の交換レンズ２０１の光軸角度を互いに逆方向に同量だけ変化させるよう、レンズアダプタに左右の交換レンズ２０１を取り付けている角度を互いに逆方向に変更し、該角度の変更に合わせて反射部材１０５の角度を変更する機構を有するようにしても良い。
【００２３】
または、交換レンズ２０１の互いの設置角度が変更可能となるようにレンズアダプタを構成することなく、第１レンズ群Ｇ１の少なくとも一枚のレンズを、光軸と垂直な面内で光軸方向に対して互いに逆方向に同量だけ駆動させる構成としてもよい。つまり、左右の交換レンズ２０１（第１のレンズ装置、第２のレンズ装置）の光軸を含む平面において、左右の交換レンズ２０１の光軸を互いに逆方向に傾けるように、左右の交換レンズ２０１の第１レンズ群Ｇ１それぞれの少なくとも１枚のレンズを互いに光軸方向に対して逆方向に同量だけ移動させる構成としてもよい。ここで、光軸とは、絞りの中心を通り撮像素子の中心に入射する光線の光路、言い換えると撮像素子の中心に入射する光束の主光線の光路を意味することとする。
この構成においては、左右の交換レンズ２０１による被写体像の像面上の結像位置は、左右の交換レンズ２０１の光軸を結ぶ方向において互いに逆方向に移動するので、撮像された映像をそれぞれ立体映像として左目用及び右目用として表示する際には、輻輳角を変更して撮影した状態を擬似的に実現することができる。尚、ここで、第１レンズ群Ｇ１の少なくとも１枚のレンズを、光軸と垂直な面内で光軸方向に対して互いに逆方向に駆動させるとは、たとえば、光軸に沿って物体側から像側に向けて前記第１レンズ群Ｇ１の少なくとも一枚のレンズを見たとき、該レンズの移動方向が、左右の交換レンズ２０１に対応する該一枚のレンズは、左右の交換レンズの光軸を結ぶ方向において互いに互いに逆向きに移動することである。また、図１に示されたレンズアダプタにおいては、左右の交換レンズに対応する第１のレンズ群１０６中の一枚のレンズは、ともにカメラ側（図中右側）、または、ともに物体側（図中左側）に移動することを指す。
【００２４】
上記の様に構成されるレンズアダプタは、以下に示す条件式（１）で規定される数値範囲を満足する。
０．９０＜ｆ１／ｆ２＜１．３０ ・・・（１）
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離であり、条件式（１）は各群焦点距離の比についての数値範囲を規定している。
【００２５】
ｆ２に対してｆ１が小さすぎて条件式（１）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持することが困難となるのに加え、第２レンズ群の径が大きくなってコンパクト化が困難となる。逆に、ｆ２に対してｆ１が大きすぎて条件式（１）の上限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら比較的長いバックフォーカスを確保することが困難となる。
【００２６】
ここで更に、
０．９８＜ｆ１／ｆ２＜１．２２ ・・・（１ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００２７】
上記のレンズアダプタは、以下に示す条件式（２）で規定される数値範囲を満足する。
−０．２０＜１／ＳＦ１１＜０．４０ ・・・（２）
上記条件式（２）におけるＳＦ１１は、Ｇ１１群のシェイプファクターＳＦを表す。あるレンズ群のシェイプファクターＳＦは、該レンズ群の最も物体側の光学面の曲率半径Ｒ１、該レンズ群の最も像側の光学面の曲率半径Ｒ２に対して、
ＳＦ＝(Ｒ２＋Ｒ１)／(Ｒ２−Ｒ１)
で定義される。
【００２８】
交換レンズとレンズアダプタを含めた全系の射出瞳位置を撮像面から遠方に位置させるためには、Ｇ１を介した射出瞳位置をＧ２の前側主点位置からＧ２の焦点距離ｆ２だけ物体側に離れた位置（空気換算。以降、前側焦点位置とする。）の近傍に取る必要がある。
【００２９】
一方、図２からも明らかなように、左右の交換レンズの物理的干渉を避けるため、第１反射部材２０２と第２反射部材２０４との間隔は、レンズ幅よりも広く設定することが最低限要求される。従って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔も広くなる。
この場合、Ｇ１を介した射出瞳位置をＧ２の前側焦点位置近傍へ持っていくためには、Ｇ１全体としてレトロフォーカスタイプのレンズ構成とするのが好ましい。
【００３０】
以下、図１０を参照して、上記理由の詳細な説明を行う。
図１０（Ｂ）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が上記の様に広い場合において、本実施例とは異なり、Ｇ１が単純な正の屈折力を持つだけのレンズアダプタを構成した場合を簡易的に表した模式図である。
【００３１】
４０１に示した直線は近軸軸外光線である。光線４０１は交換レンズ４０２の近軸像面４０３上で像側テレセントリックであるため、レンズアダプタ光学系の第１レンズ群Ｇ１へは平行に入射し、Ｇ１により屈折され、更に後方の第２レンズ群Ｇ２で屈折され、撮像面４０７へ到達する。
しかし、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が広く、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置４０５はＧ２の前側焦点位置４０６よりも物体側の４０５に位置してしまうため、全系の射出瞳位置４０４は図の様に撮像面近傍に位置してしまう。
【００３２】
一方、図１０（Ａ）は第１の実施例におけるレンズ配置を簡易的に表した模式図である。図１０（Ｂ）と異なるのは、第１レンズ群Ｇ１の内部構成が、物体側から順に負の屈折力を持つＧ１ａと、正の屈折力を持つＧ１ｂから成り、第１レンズ群Ｇ１全体でレトロフォーカスタイプのレンズ構成を成している点である。
このような構成とする事で、第１レンズ群Ｇ１の後側主点位置３０４は像側に押し出され、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置３０５をＧ２の前側焦点位置３０６の位置へ持っていくことができるため、図の様に全系の射出瞳位置を撮像面から十分遠方へ位置させることができる。
【００３３】
第１の実施例では上記要件を最も効果的に達成するため、レンズ群Ｇ１１の最も物体側に負の屈折力の面を、最も像側に正の屈折力の面を配置している。上記の様にレンズ群構成がレトロフォーカスタイプである時、シェイプファクターの逆数は、小さい値を取る傾向がある。そのため、本発明では、条件式（２）に示されるシェイプファクターの逆数１／ＳＦ１１の好ましい数値範囲を規定している。
【００３４】
条件式（２）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持する事が困難となる。また、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置を上記の適切な位置に保てず、より物体側に位置するため、第２レンズ群の径が大きくなってコンパクト化が困難となる。一方、条件式（２）の上限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持する事が困難となる。また、第１レンズ群Ｇ１の射出瞳位置を上記の適切な位置に保てず、より像側に位置するため、第２レンズ群が後方に位置せざるを得ず、全長が長くなりコンパクト化が困難となる。
ここで更に、
−０．１４＜１／ＳＦ１１＜０．３３ ・・・（２ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００３５】
本実施例においては、Ｇ１１群は、物体側から順に、レンズ群Ｇ１１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成されるレンズを例示したが、本発明はこれに限定されることはない。物体側から順に、単レンズ、または、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ１１群であって、条件式（２）又は（２ａ）を満たすように構成することで、本発明の効果を享受することができる。
【００３６】
上記のレンズアダプタは、以下に示す条件式（３）で規定される数値範囲を満足する。
０．００＜１／ＳＦ２１＜０．４０ ・・・（３）
上記条件式（３）におけるＳＦ２１は、Ｇ２１群のシェイプファクターを表している。
レンズアダプタのバックフォーカスを比較的長く確保するためには、第２レンズ群Ｇ２全体としてレトロフォーカスタイプのレンズ構成とするのが好ましい。
【００３７】
以下、図１１を参照して、上記理由の詳細な説明を行う。
図１１（Ｂ）は、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２が単純に正の屈折力を持つだけの構成である場合を簡易的に表した模式図である。６０１に示した直線は近軸軸上光線である。６０２は交換レンズとＧ１群までのレンズ群で、６０３は撮像面である。またバックフォーカスはｂｆとして示している。
【００３８】
一方、図１１（Ａ）は、第１の実施例におけるレンズ配置を簡易的に表した模式図である。５０１に示した直線は近軸軸上光線、５０２は交換レンズとＧ１までのレンズ群を表し、５０３はＧ２の後側主点位置で、５０４は撮像面である。
【００３９】
更に、全体として正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２の内部構成は、物体側から順に負の屈折力を持つＧ２ａ、正の屈折力を持つＧ２ｂから成り、第２レンズ群Ｇ２全体でレトロフォーカスタイプのレンズ構成を成している。このような構成とする事で、Ｇ２の後側主点位置５０３を像側に押し出し、図１１（Ａ）の構成と比べてバックフォーカスｂｆを比較的長く確保することができることが分かる。
【００４０】
第１の実施例では上記要件を最も効果的に達成するため、レンズ群Ｇ２１の最も物体側に負の屈折力の面を、最も像側に正の屈折力の面を配置している。本発明では、条件式（２）で述べた全く同一の理由で、条件式（３）に示されるシェイプファクターの逆数１／ＳＦ２１の好ましい数値範囲を規定している。
【００４１】
条件式（３）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら必要なバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（３）の上限を満たさない場合は、第２レンズ群の径が大きくなりコンパクト化が困難となる。
ここで更に、
０．０５＜１／ＳＦ２１＜０．３４ ・・・（３ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００４２】
本実施例においては、Ｇ２１群を単レンズで構成した例を示したが、本発明はこれに限定されることはない。Ｇ２１群を、物体側から順に、単レンズ、または、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成し、条件式（３）または（３ａ）を満たすように構成することによっても本発明の効果を得ることができる。 上記の様な装置構成と条件式を満足することにより、本発明における第１の実施例は、同一のレンズマウントを持つ様々な仕様の交換レンズ群に対し共用が可能な、小型かつ簡易な構成の立体撮影用のレンズアダプタを提供することが可能となる。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施例であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。また、第１の実施例に対応する光学数値データを数値実施例１に示す。数値実施例の数値データにおいて、面番号は物体側から第ｉ番目の光学面、ｒは第ｉ番目の光学面の曲率半径、ｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間隔、ｎｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間の媒体の屈折率、νｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間の媒体のアッベ数、有効径は、第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間の光学要素の有効径を表す。以下の数値実施例２乃至４についても同様である。図３（Ａ）は、第１の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。図３（Ｂ）は、第１の実施例の望遠端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は、０．０５ｍｍのスケールで描かれている。尚、以下に説明する各実施例でも、収差図のスケールは同一としてある。
【００４４】
第１の実施例に対応する数値実施例１は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第１の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第１の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。尚、ここで言うバックフォーカスは、数値実施例１の５９面〜６１面までの面間隔と、ＢＦの値を足したものと定義し、以下に説明する各実施例でも同一の定義とする。
【００４５】
また、立体映像撮影装置においては、左右のレンズの光軸間距離Ｄを変えることで視聴時の立体感を変化させることができる。人間の両眼視差（光軸間距離）が約６５ｍｍであるが、それより大きければ視聴時の立体感は実際よりも誇張されて感じられ、その逆では立体感は実際より小さく感じられる。第１の実施例では光軸間距離が人間の両眼視差に比べて大きく、Ｄ＝１２０ｍｍとなっている。
【実施例２】
【００４６】
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
第２の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝２００ｍｍと大きくなっており、人間の感覚に比べ更に立体感を誇張するような構成となっている。その他の、交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００４７】
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
第２の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝２００ｍｍと大きくなっており、人間の感覚に比べ更に立体感を誇張するような構成となっている。その他の、交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００４８】
図４は、本発明の第２の実施例（数値実施例２）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図５は、第２の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００４９】
第２の実施例に対応する数値実施例２は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第２の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第２の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
【実施例３】
【００５０】
以下、本発明の第３の実施例について説明する。
第３の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝１００ｍｍと小さくなっており、より人間の感覚に近い立体感を感じられるような構成となっている。その他の交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００５１】
以下、本発明の第３の実施例について説明する。
第３の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝１００ｍｍと小さくなっており、より人間の感覚に近い立体感を感じられるような構成となっている。その他の交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００５２】
図６は、本発明の第３の実施例（数値実施例３）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図７は、第３の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００５３】
第３の実施例に対応する数値実施例３は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第３の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第３の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
【実施例４】
【００５４】
以下、本発明の第４の実施例について説明する。
第４の実施例のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｇ１と第レンズ群Ｇ２の構成と、レンズ群Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２の並び順については第１の実施例と同一である。第１の実施例と異なる点はレンズ群Ｇ１１とＧ２１の内部構成であり、Ｇ１１は単レンズで、Ｇ２１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成される。その他、交換レンズ以下、基本的な装置の構成は第１の実施例と同一である。
【００５５】
図８は、本発明の第４の実施例（数値実施例４）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図９は、第４の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００５６】
第４の実施例に対応する数値実施例４は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第４の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第４の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
また、第４の実施例は第１の実施例と左右の交換レンズの光軸間距離が等しく、Ｄ＝１２０ｍｍである。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５８】
（数値実施例１）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 14.43 30.00
43 -14.264 21.17 1.49700 81.5 11.54
44 -11.145 1.00 1.83400 37.2 19.81
45 -15.515 0.38 22.08
46 36.963 4.61 1.67003 47.2 23.48
47 -99.872 1.00 23.18
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 24.00
49 ∞ 16.42 24.00
50 ∞ 15.42 26.00
51 -11.766 14.63 1.56732 42.8 14.27
52 -17.168 0.38 21.50
53 -60.733 1.00 1.80100 35.0 21.50
54 24.057 8.21 1.48749 70.2 22.25
55 -35.286 0.64 23.78
56 38.982 6.99 1.49700 81.5 25.33
57 -95.088 0.50 25.45
58 28.623 5.39 1.49700 81.5 25.90
59 420.078 5.00 25.24
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -127.50
Fナンバー 1.70 2.10
画角 32.91 2.47
像高 5.50 5.50
レンズ全長 397.72 397.72
BF 4.93 4.93
d12 0.80 44.35
d20 44.49 6.23
d23 6.20 0.90
d62 4.93 4.93
入射瞳位置 53.37 464.49
射出瞳位置 -184.46 -184.46
前側主点位置 44.49 251.16
後側主点位置 13.43 132.43
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -32.20 268.68 -39.03 -0.43
【００５９】
（数値実施例２）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.28
42 ∞ 15.38 30.00
43 -12.023 33.58 1.49700 81.5 11.77
44 -14.331 1.00 1.80100 35.0 26.73
45 -21.712 0.38 30.69
46 64.235 6.26 1.67003 47.2 34.60
47 -80.635 1.00 34.64
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 35.00
49 ∞ 41.40 35.00
50 ∞ 30.46 35.00
51 -15.936 6.22 1.56732 42.8 21.34
52 -18.740 0.38 24.77
53 -173.883 1.00 1.80100 35.0 24.92
54 32.773 7.97 1.49700 81.5 25.24
55 -51.196 0.64 26.28
56 69.334 6.07 1.49700 81.5 26.86
57 -119.395 0.50 26.75
58 29.138 6.81 1.49700 81.5 26.07
59 319.216 5.00 24.38
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 446.42 446.42 446.42 446.42 446.42
BF 6.73 6.73 6.73 6.73 6.73
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 6.73 6.73 6.73 6.73 6.73
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 -134.74 -134.74 -134.74 -134.74 -134.74
前側主点位置 44.36 82.57 136.43 201.24 222.08
後側主点位置 15.23 23.73 40.73 74.73 134.23
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -30.17 315.58 -38.74 1.70
【００６０】
（数値実施例３）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 13.91 16.03
43 -16.207 18.71 1.49700 81.5 11.43
44 -9.559 1.00 1.80100 35.0 17.79
45 -13.224 0.38 20.10
46 21.526 4.03 1.67003 47.2 20.67
47 89.773 1.00 19.92
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 20.00
49 ∞ 9.98 20.00
50 ∞ 15.30 14.43
51 -9.245 19.37 1.56732 42.8 12.20
52 -17.633 0.38 23.01
53 -70.168 1.00 1.80100 35.0 23.27
54 27.819 8.71 1.49700 81.5 24.46
55 -34.941 0.64 26.74
56 45.283 6.37 1.49700 81.5 30.62
57 -118.908 0.50 31.03
58 28.588 8.39 1.49700 81.5 31.65
59 247.237 5.00 30.18
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 396.70 396.70 396.70 396.70 396.70
BF 6.41 6.41 6.41 6.41 6.41
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 6.41 6.41 6.41 6.41 6.41
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 545.25 545.25 545.25 545.25 545.25
前側主点位置 45.01 85.15 146.75 242.51 367.16
後側主点位置 14.91 23.41 40.41 74.41 133.91
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -43.99 266.17 -40.71 -0.91
【００６１】
（数値実施例４）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 13.08 30.00
43 -21.218 22.05 1.49700 81.5 11.22
44 -21.700 0.38 19.44
45 84.055 4.74 1.69680 55.5 19.82
46 -76.739 1.00 19.72
47 ∞ 1.00 1.51633 64.1 20.00
48 ∞ 17.72 20.00
49 ∞ 16.85 15.23
50 -13.781 9.70 1.54814 45.8 17.75
51 -13.443 1.00 1.71736 29.5 22.39
52 -16.951 0.38 24.06
53 -368.923 1.00 1.80100 35.0 24.82
54 28.478 7.55 1.48749 70.2 25.29
55 -48.480 0.64 26.30
56 42.309 5.77 1.49700 81.5 27.60
57 -102.371 0.50 27.46
58 32.789 6.49 1.49700 81.5 26.54
59 276.703 5.00 24.82
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 396.77 396.77 396.77 396.77 396.77
BF 7.28 7.28 7.28 7.28 7.28
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 7.28 7.28 7.28 7.28 7.28
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 -71.94 -71.94 -71.94 -71.94 -71.94
前側主点位置 43.96 80.97 130.01 175.56 131.78
後側主点位置 15.78 24.28 41.28 75.28 134.78
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -25.24 265.38 -38.04 3.08
【００６２】
【表１】
【符号の説明】
【００６３】
１０１ 交換レンズ
１０２ レンズアダプタ
１０３ カメラ
１０４ 交換レンズ取り付け手段
１０５ 反射部材
１０６ レンズ群
１０７ 映像切り替え手段
１０８ 反射部材
１０９ レンズ群
１１０ カメラ取り付け手段
１１１ 撮像部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラなどを用いた立体映像撮影装置に使用される光学装置に関し、特に交換レンズを撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能な、該交換レンズ２つと該撮像装置１つを使用して、２つの視差を有する左右の被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置及びそれを有する立体映像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、視差のついた左右の被写体像を撮影し、立体的な映像として鑑賞するための映像を撮影する装置について種々の提案が成されている。
特許文献１では、１つの撮影用レンズの物体側に取り付けて、視差のついた左右の被写体像を撮影するアダプタに関する提案が開示されている。また、特許文献２では、視差のついた被写体像を撮影するための立体撮影専用レンズに関する提案が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３６２２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１５２２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮影の意図に合った画作りをするためには、異なる仕様の撮影レンズが複数種類必要であるが、上述の特許文献１および２に開示された従来技術では、立体撮影専用レンズを複数用意するか、各レンズ専用のアダプタが必要になってしまうという問題があった。また上記アダプタにおいて、特にワイド系の撮影レンズに対しては、撮影に必要とされる画角を包括するために、撮影用レンズの物体側に設けられたミラーを極端に大型化しなければならないという問題があった。
本発明の目的は、複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間を省き、一般撮影用のレンズマウント規格を持つ交換レンズ群が使用可能な、小型かつ簡易な構成の立体撮影用のレンズアダプタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、該撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、第１のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第１のレンズ取り付け手段と、第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取り付け手段と、撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取り付け手段と、前記第１のレンズ装置、前記第２のレンズ装置及び前記撮像装置と接続された状態において、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて前記撮像装置に導く切り替え手段と、を有し、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の目的は、複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間を省き、同一のレンズマウント規格を持つ交換レンズ群に対して共通化が可能な、小型かつ簡易な構成の立体映像撮影用の光学装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明における立体映像撮影装置の構成を示す概略図。
【図２】実施例１におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図３】（Ａ）実施例１におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図、（Ｂ）実施例１におけるレンズ系の望遠端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図４】実施例２におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図５】実施例２におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図６】実施例３におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図７】実施例３におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図８】実施例４におけるレンズ系の広角端でフォーカス無限遠時の光路図。
【図９】実施例４におけるレンズ系の広角端でフォーカス３ｍ時の収差図。
【図１０】（Ａ）射出瞳位置を遠方に取るためのレンズ構成の模式図、（Ｂ）単純なレンズ構成における射出瞳位置の模式図。
【図１１】（Ａ）バックフォーカスを比較的長く確保するためのレンズ構成の模式図、（Ｂ）単純なレンズ構成において確保されるバックフォーカスを示した模式図。
【図１２】液晶シャッターおよび偏光ビームスプリッターの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に関わる立体映像撮影装置の概略図である。
【実施例１】
【０００９】
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、立体映像撮影装置の概略構成について説明する。
【００１０】
視差を有する２つの被写体像を撮影する本発明の立体映像撮影装置は、交換レンズであるレンズ装置を撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能な、レンズ装置２台と撮像装置１台と、交換レンズと撮像装置の間に介在する光学装置（レンズアダプタ）を含んで構成される。１０１は視差を有する被写体像を撮影するための左右２つの交換レンズ（第１のレンズ装置、第２のレンズ装置）、１０２は左右の映像を結合する光学装置であるレンズアダプタ、１０３はレンズ交換式の撮像カメラである。１０４は交換レンズを着脱自在に取り付ける手段としての取り付け部材（第１のレンズ取り付け手段、第２のレンズ取り付け手段）であり、レンズアダプタ１０２の一部を構成している。１０５は光軸を偏向させる反射部材（第１の反射部材）で、全反射ミラーやプリズム等により構成される。１０６はレンズ群（第１のレンズ群）、１０７は左右の映像を時分割により交互に切り替えて透過させる手段としての切り替え部材であり、液晶シャッター、メカニカルシャッター等が考えられる。１０８は光軸を偏向し、左右の被写体像の光軸を偏向させて、偏向後の光軸を一致させる反射部材（第２の反射部材）であり、偏光ビームスプリッタープリズムやハーフミラープリズム等により構成される。１０９はレンズ群（第２のレンズ群）、１１０はカメラを着脱自在に取り付ける手段としての取り付け部材（カメラ取り付け手段）であり、レンズアダプタ１０２の一部を構成している。１１１は撮像部であり、単板式もしくは色分解光学系を含めた複数板式等の撮像系から構成され、撮像素子としてＣＣＤ、ＣＭＯＳ、撮像管等が考えられる。
【００１１】
実際の撮影時には、切り替え部材１０７を駆動して左右の被写体像の光束を時分割で交互に透過させ、それぞれの光束を独立に撮像素子１１１へと導く必要がある。撮像装置であるカメラの撮像素子は、左右の交換レンズからの被写体像を時分割で交互に受光する。レンズアダプタ１０２は、切り替え部材１０７の切替えタイミングを出力し、撮影された映像を表示装置に表示する際、あるいは、該映像を記憶装置に記憶して保存する際に、出力された切替えタイミングは、撮影された映像が左右いずれかの交換レンズからの被写体像であるかを識別するために使用される。
【００１２】
以下、切り替え部材が液晶シャッターである場合の具体的な構成と動作手順とを説明する。この場合、透過した光束の偏光状態が互いに直交するように駆動制御を行うのが好ましい。以下説明のため、右側透過光束をｓ偏光、左側透過光束をｐ偏光であるとする。
【００１３】
図１２は、切り替え部材１０７としての液晶シャッターと、反射部材１０８としての偏光ビームスプリッターを表した概略図である。１０７Ｒは右側光束をｓ偏光として透過または遮断する液晶シャッター、１０７Ｌは左側光束をｐ偏光として透過または遮断する液晶シャッターで、１０８が偏光ビームスプリッタープリズムである。偏光ビームスプリッタープリズム１０８において、Ｒｓはｓ偏光のみを反射し、Ｒｐはｐ偏光のみを反射する。即ち、液晶シャッター１０７Ｒを透過したｓ偏光の右側光束（実線矢印）がＲｓでのみ反射され、液晶シャッター１０７Ｌを透過したｐ偏光の左側光束（点線矢印）がＲｐでのみ反射される。このとき、偶数（奇数）フレームでは右側の光束を透過させると同時に左側の光束を遮断し、奇数（偶数）フレームでは左側の光束を透過させると同時に右側の光束を遮断する、という動作を行うのが好ましい。以上のような構成により、左右の被写体像を交互に撮像素子１１１へ導くことができる。
【００１４】
以上説明した様に、レンズアダプタを交換レンズと撮像カメラとの間に配置する構成にすれば、同一のレンズマウントを持つ様々な仕様の交換レンズ群に対し、共用が可能なレンズアダプタを提供できる。これにより、従来技術のように複数の立体撮影専用レンズや各レンズ専用アダプタを用意する手間が省ける。
【００１５】
以下、図２を参照して、本発明の第1の実施例による、レンズアダプタ１０２の詳細な構成について説明する。
【００１６】
２０１は交換レンズ、２０２は光軸を偏向させるための左右２系統の第１反射部材、Ｇ１は正の屈折力を有する左右２系統の第１レンズ群、２０３は左右の被写体像を時分割により交互に切り替えて透過させる手段としての左右２系統のシャッターである。ただし、シャッター２０３は第１反射部材２０２および第１レンズ群Ｇ１の前後または群内のいずれに配置されていても良い。２０４は光軸を偏向し、左右の被写体像の光軸を一致させるための第２反射部材、Ｇ２は正の屈折力を有する左右のレンズ系で共通となる第２レンズ群、２０５は色分解光学系、２０６は撮像面である。
【００１７】
さらに、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順にレンズ群Ｇ１１（Ｇ１１群とも記す）とレンズ群Ｇ１２（Ｇ１２群とも記す）とから構成されている。レンズ群Ｇ１１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで、Ｇ１２は正の屈折力を有するレンズ群である。同様に、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順にレンズ群Ｇ２１（Ｇ２１群とも記す）とレンズ群Ｇ２２（Ｇ２２群とも記す）とから構成されている。レンズ群Ｇ２１は単レンズで、Ｇ２２は正の屈折力を有するレンズ群である。
【００１８】
図２に点線で示されている交換レンズの一次結像面が、第１反射部材２０２の表面や第１レンズ群Ｇ１の内部に位置する場合、結像した被写体光が反射面の埃やガラス内部の欠陥に当たって２次光源となり、撮像面上に不要光が写りこんでしまう可能性がある。故に、上記一次結像面は、第１反射部材２０２と第１レンズ群Ｇ１との間など、空気間隔中に位置させるのが好ましい。
【００１９】
また、交換レンズの一次結像面をレンズアダプタ内部に含み（被写体の中間像がレンズアダプタ１０２の内部に形成され）、撮像素子上では二次結像の状態であるため、通常撮影時に対して被写体像が上下左右反転している。そのため、本発明のレンズアダプタには、レンズアダプタが取り付けられた旨の信号をカメラに送信する送信手段と、カメラ側には上記信号の受信手段と、表示装置へ送出する映像の上下左右が通常と同じになるような反転機能を備えている事が好ましい。
【００２０】
ＣＣＤなど固体撮像素子の光量低下や色分解光学系におけるホワイトシェーディングを低減するため、交換レンズは射出瞳位置を撮像面１１１から遠くに取り、像側テレセントリックな光学系とすることが好ましい。そのような場合、本発明のレンズアダプタを介した光学系全体としても、交換レンズと同様に射出瞳位置を撮像面から遠くに取るための構成であることが好ましい。
【００２１】
一眼レフカメラや色分解光学系を含むカメラなどの撮像装置においては、交換レンズには比較的長いバックフォーカスが必要とされる。そのような場合、本発明のレンズアダプタも同様に比較的長いバックフォーカスを持っていることが好ましい。
【００２２】
立体映像撮影時には、被写体距離に応じて左右の交換レンズ間の輻輳角を変更する輻輳角変更機構を有することが望ましい。輻輳角変更機構として、例えば、輻輳角を変更するために、左右の交換レンズ２０１の光軸角度を互いに逆方向に同量だけ変化させるよう、レンズアダプタに左右の交換レンズ２０１を取り付けている角度を互いに逆方向に変更し、該角度の変更に合わせて反射部材１０５の角度を変更する機構を有するようにしても良い。
【００２３】
または、交換レンズ２０１の互いの設置角度が変更可能となるようにレンズアダプタを構成することなく、第１レンズ群Ｇ１の少なくとも一枚のレンズを、光軸と垂直な面内で光軸方向に対して互いに逆方向に同量だけ駆動させる構成としてもよい。つまり、左右の交換レンズ２０１（第１のレンズ装置、第２のレンズ装置）の光軸を含む平面において、左右の交換レンズ２０１の光軸を互いに逆方向に傾けるように、左右の交換レンズ２０１の第１レンズ群Ｇ１それぞれの少なくとも１枚のレンズを互いに光軸方向に対して逆方向に同量だけ移動させる構成としてもよい。ここで、光軸とは、絞りの中心を通り撮像素子の中心に入射する光線の光路、言い換えると撮像素子の中心に入射する光束の主光線の光路を意味することとする。
この構成においては、左右の交換レンズ２０１による被写体像の像面上の結像位置は、左右の交換レンズ２０１の光軸を結ぶ方向において互いに逆方向に移動するので、撮像された映像をそれぞれ立体映像として左目用及び右目用として表示する際には、輻輳角を変更して撮影した状態を擬似的に実現することができる。尚、ここで、第１レンズ群Ｇ１の少なくとも１枚のレンズを、光軸と垂直な面内で光軸方向に対して互いに逆方向に駆動させるとは、たとえば、光軸に沿って物体側から像側に向けて前記第１レンズ群Ｇ１の少なくとも一枚のレンズを見たとき、該レンズの移動方向が、左右の交換レンズ２０１に対応する該一枚のレンズは、左右の交換レンズの光軸を結ぶ方向において互いに互いに逆向きに移動することである。また、図１に示されたレンズアダプタにおいては、左右の交換レンズに対応する第１のレンズ群１０６中の一枚のレンズは、ともにカメラ側（図中右側）、または、ともに物体側（図中左側）に移動することを指す。
【００２４】
上記の様に構成されるレンズアダプタは、以下に示す条件式（１）で規定される数値範囲を満足する。
０．９０＜ｆ１／ｆ２＜１．３０ ・・・（１）
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離であり、条件式（１）は各群焦点距離の比についての数値範囲を規定している。
【００２５】
ｆ２に対してｆ１が小さすぎて条件式（１）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持することが困難となるのに加え、第２レンズ群の径が大きくなってコンパクト化が困難となる。逆に、ｆ２に対してｆ１が大きすぎて条件式（１）の上限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら比較的長いバックフォーカスを確保することが困難となる。
【００２６】
ここで更に、
０．９８＜ｆ１／ｆ２＜１．２２ ・・・（１ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００２７】
上記のレンズアダプタは、以下に示す条件式（２）で規定される数値範囲を満足する。
−０．２０＜１／ＳＦ１１＜０．４０ ・・・（２）
上記条件式（２）におけるＳＦ１１は、Ｇ１１群のシェイプファクターＳＦを表す。あるレンズ群のシェイプファクターＳＦは、該レンズ群の最も物体側の光学面の曲率半径Ｒ１、該レンズ群の最も像側の光学面の曲率半径Ｒ２に対して、
ＳＦ＝(Ｒ２＋Ｒ１)／(Ｒ２−Ｒ１)
で定義される。
【００２８】
交換レンズとレンズアダプタを含めた全系の射出瞳位置を撮像面から遠方に位置させるためには、Ｇ１を介した射出瞳位置をＧ２の前側主点位置からＧ２の焦点距離ｆ２だけ物体側に離れた位置（空気換算。以降、前側焦点位置とする。）の近傍に取る必要がある。
【００２９】
一方、図２からも明らかなように、左右の交換レンズの物理的干渉を避けるため、第１反射部材２０２と第２反射部材２０４との間隔は、レンズ幅よりも広く設定することが最低限要求される。従って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔も広くなる。
この場合、Ｇ１を介した射出瞳位置をＧ２の前側焦点位置近傍へ持っていくためには、Ｇ１全体としてレトロフォーカスタイプのレンズ構成とするのが好ましい。
【００３０】
以下、図１０を参照して、上記理由の詳細な説明を行う。
図１０（Ｂ）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が上記の様に広い場合において、本実施例とは異なり、Ｇ１が単純な正の屈折力を持つだけのレンズアダプタを構成した場合を簡易的に表した模式図である。
【００３１】
４０１に示した直線は近軸軸外光線である。光線４０１は交換レンズ４０２の近軸像面４０３上で像側テレセントリックであるため、レンズアダプタ光学系の第１レンズ群Ｇ１へは平行に入射し、Ｇ１により屈折され、更に後方の第２レンズ群Ｇ２で屈折され、撮像面４０７へ到達する。
しかし、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が広く、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置４０５はＧ２の前側焦点位置４０６よりも物体側の４０５に位置してしまうため、全系の射出瞳位置４０４は図の様に撮像面近傍に位置してしまう。
【００３２】
一方、図１０（Ａ）は第１の実施例におけるレンズ配置を簡易的に表した模式図である。図１０（Ｂ）と異なるのは、第１レンズ群Ｇ１の内部構成が、物体側から順に負の屈折力を持つＧ１ａと、正の屈折力を持つＧ１ｂから成り、第１レンズ群Ｇ１全体でレトロフォーカスタイプのレンズ構成を成している点である。
このような構成とする事で、第１レンズ群Ｇ１の後側主点位置３０４は像側に押し出され、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置３０５をＧ２の前側焦点位置３０６の位置へ持っていくことができるため、図の様に全系の射出瞳位置を撮像面から十分遠方へ位置させることができる。
【００３３】
第１の実施例では上記要件を最も効果的に達成するため、レンズ群Ｇ１１の最も物体側に負の屈折力の面を、最も像側に正の屈折力の面を配置している。上記の様にレンズ群構成がレトロフォーカスタイプである時、シェイプファクターの逆数は、小さい値を取る傾向がある。そのため、本発明では、条件式（２）に示されるシェイプファクターの逆数１／ＳＦ１１の好ましい数値範囲を規定している。
【００３４】
条件式（２）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持する事が困難となる。また、第１レンズ群Ｇ１を介した射出瞳位置を上記の適切な位置に保てず、より物体側に位置するため、第２レンズ群の径が大きくなってコンパクト化が困難となる。一方、条件式（２）の上限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら射出瞳位置を撮像面から遠くに維持する事が困難となる。また、第１レンズ群Ｇ１の射出瞳位置を上記の適切な位置に保てず、より像側に位置するため、第２レンズ群が後方に位置せざるを得ず、全長が長くなりコンパクト化が困難となる。
ここで更に、
−０．１４＜１／ＳＦ１１＜０．３３ ・・・（２ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００３５】
本実施例においては、Ｇ１１群は、物体側から順に、レンズ群Ｇ１１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成されるレンズを例示したが、本発明はこれに限定されることはない。物体側から順に、単レンズ、または、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ１１群であって、条件式（２）又は（２ａ）を満たすように構成することで、本発明の効果を享受することができる。
【００３６】
上記のレンズアダプタは、以下に示す条件式（３）で規定される数値範囲を満足する。
０．００＜１／ＳＦ２１＜０．４０ ・・・（３）
上記条件式（３）におけるＳＦ２１は、Ｇ２１群のシェイプファクターを表している。
レンズアダプタのバックフォーカスを比較的長く確保するためには、第２レンズ群Ｇ２全体としてレトロフォーカスタイプのレンズ構成とするのが好ましい。
【００３７】
以下、図１１を参照して、上記理由の詳細な説明を行う。
図１１（Ｂ）は、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２が単純に正の屈折力を持つだけの構成である場合を簡易的に表した模式図である。６０１に示した直線は近軸軸上光線である。６０２は交換レンズとＧ１群までのレンズ群で、６０３は撮像面である。またバックフォーカスはｂｆとして示している。
【００３８】
一方、図１１（Ａ）は、第１の実施例におけるレンズ配置を簡易的に表した模式図である。５０１に示した直線は近軸軸上光線、５０２は交換レンズとＧ１までのレンズ群を表し、５０３はＧ２の後側主点位置で、５０４は撮像面である。
【００３９】
更に、全体として正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２の内部構成は、物体側から順に負の屈折力を持つＧ２ａ、正の屈折力を持つＧ２ｂから成り、第２レンズ群Ｇ２全体でレトロフォーカスタイプのレンズ構成を成している。このような構成とする事で、Ｇ２の後側主点位置５０３を像側に押し出し、図１１（Ａ）の構成と比べてバックフォーカスｂｆを比較的長く確保することができることが分かる。
【００４０】
第１の実施例では上記要件を最も効果的に達成するため、レンズ群Ｇ２１の最も物体側に負の屈折力の面を、最も像側に正の屈折力の面を配置している。本発明では、条件式（２）で述べた全く同一の理由で、条件式（３）に示されるシェイプファクターの逆数１／ＳＦ２１の好ましい数値範囲を規定している。
【００４１】
条件式（３）の下限を満たさない場合は、良好な光学性能を保ちながら必要なバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（３）の上限を満たさない場合は、第２レンズ群の径が大きくなりコンパクト化が困難となる。
ここで更に、
０．０５＜１／ＳＦ２１＜０．３４ ・・・（３ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００４２】
本実施例においては、Ｇ２１群を単レンズで構成した例を示したが、本発明はこれに限定されることはない。Ｇ２１群を、物体側から順に、単レンズ、または、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成し、条件式（３）または（３ａ）を満たすように構成することによっても本発明の効果を得ることができる。 上記の様な装置構成と条件式を満足することにより、本発明における第１の実施例は、同一のレンズマウントを持つ様々な仕様の交換レンズ群に対し共用が可能な、小型かつ簡易な構成の立体撮影用のレンズアダプタを提供することが可能となる。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施例であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。また、第１の実施例に対応する光学数値データを数値実施例１に示す。数値実施例の数値データにおいて、面番号は物体側から第ｉ番目の光学面、ｒは第ｉ番目の光学面の曲率半径、ｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間隔、ｎｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間の媒体の屈折率、νｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学面の間の媒体のアッベ数、有効径は、第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間の光学要素の有効径を表す。以下の数値実施例２乃至４についても同様である。図３（Ａ）は、第１の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。図３（Ｂ）は、第１の実施例の望遠端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は、０．０５ｍｍのスケールで描かれている。尚、以下に説明する各実施例でも、収差図のスケールは同一としてある。
【００４４】
第１の実施例に対応する数値実施例１は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第１の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第１の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。尚、ここで言うバックフォーカスは、数値実施例１の５９面〜６１面までの面間隔と、ＢＦの値を足したものと定義し、以下に説明する各実施例でも同一の定義とする。
【００４５】
また、立体映像撮影装置においては、左右のレンズの光軸間距離Ｄを変えることで視聴時の立体感を変化させることができる。人間の両眼視差（光軸間距離）が約６５ｍｍであるが、それより大きければ視聴時の立体感は実際よりも誇張されて感じられ、その逆では立体感は実際より小さく感じられる。第１の実施例では光軸間距離が人間の両眼視差に比べて大きく、Ｄ＝１２０ｍｍとなっている。
【実施例２】
【００４６】
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
第２の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝２００ｍｍと大きくなっており、人間の感覚に比べ更に立体感を誇張するような構成となっている。その他の、交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００４７】
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
第２の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝２００ｍｍと大きくなっており、人間の感覚に比べ更に立体感を誇張するような構成となっている。その他の、交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００４８】
図４は、本発明の第２の実施例（数値実施例２）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図５は、第２の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００４９】
第２の実施例に対応する数値実施例２は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第２の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第２の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
【実施例３】
【００５０】
以下、本発明の第３の実施例について説明する。
第３の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝１００ｍｍと小さくなっており、より人間の感覚に近い立体感を感じられるような構成となっている。その他の交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００５１】
以下、本発明の第３の実施例について説明する。
第３の実施例は第１の実施例と比較して左右の交換レンズの光軸間距離Ｄ＝１００ｍｍと小さくなっており、より人間の感覚に近い立体感を感じられるような構成となっている。その他の交換レンズ以下、装置の構成は第１の実施例と全く同一である。
【００５２】
図６は、本発明の第３の実施例（数値実施例３）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図７は、第３の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００５３】
第３の実施例に対応する数値実施例３は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第３の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第３の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
【実施例４】
【００５４】
以下、本発明の第４の実施例について説明する。
第４の実施例のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｇ１と第レンズ群Ｇ２の構成と、レンズ群Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２の並び順については第１の実施例と同一である。第１の実施例と異なる点はレンズ群Ｇ１１とＧ２１の内部構成であり、Ｇ１１は単レンズで、Ｇ２１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとを有する接合レンズで構成される。その他、交換レンズ以下、基本的な装置の構成は第１の実施例と同一である。
【００５５】
図８は、本発明の第４の実施例（数値実施例４）であるレンズ系についての広角端で無限遠物体に合焦しているときの光路図である。図９は、第４の実施例の広角端における被写体距離３ｍの物体に合焦しているときの縦収差図である。尚、交換レンズが第１の実施例と全く同じであるため、望遠端における収差図は割愛してある。
【００５６】
第４の実施例に対応する数値実施例４は、各群焦点距離や曲率半径の値を条件式（１）〜（３）に代入すると表１の第４の実施例の欄に記述されている値となり、全ての条件式を満足している。また、更に好ましい数値範囲の条件式（１ａ）（２ａ）および（３ａ）についても共に満足している。これにより、第４の実施例は、良好な光学性能を保ちながら、射出瞳位置を撮像面から遠くに位置させ、比較的長いバックフォーカスを確保した、コンパクトなレンズアダプタを実現している。
また、第４の実施例は第１の実施例と左右の交換レンズの光軸間距離が等しく、Ｄ＝１２０ｍｍである。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５８】
（数値実施例１）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 14.43 30.00
43 -14.264 21.17 1.49700 81.5 11.54
44 -11.145 1.00 1.83400 37.2 19.81
45 -15.515 0.38 22.08
46 36.963 4.61 1.67003 47.2 23.48
47 -99.872 1.00 23.18
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 24.00
49 ∞ 16.42 24.00
50 ∞ 15.42 26.00
51 -11.766 14.63 1.56732 42.8 14.27
52 -17.168 0.38 21.50
53 -60.733 1.00 1.80100 35.0 21.50
54 24.057 8.21 1.48749 70.2 22.25
55 -35.286 0.64 23.78
56 38.982 6.99 1.49700 81.5 25.33
57 -95.088 0.50 25.45
58 28.623 5.39 1.49700 81.5 25.90
59 420.078 5.00 25.24
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -127.50
Fナンバー 1.70 2.10
画角 32.91 2.47
像高 5.50 5.50
レンズ全長 397.72 397.72
BF 4.93 4.93
d12 0.80 44.35
d20 44.49 6.23
d23 6.20 0.90
d62 4.93 4.93
入射瞳位置 53.37 464.49
射出瞳位置 -184.46 -184.46
前側主点位置 44.49 251.16
後側主点位置 13.43 132.43
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -32.20 268.68 -39.03 -0.43
【００５９】
（数値実施例２）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.28
42 ∞ 15.38 30.00
43 -12.023 33.58 1.49700 81.5 11.77
44 -14.331 1.00 1.80100 35.0 26.73
45 -21.712 0.38 30.69
46 64.235 6.26 1.67003 47.2 34.60
47 -80.635 1.00 34.64
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 35.00
49 ∞ 41.40 35.00
50 ∞ 30.46 35.00
51 -15.936 6.22 1.56732 42.8 21.34
52 -18.740 0.38 24.77
53 -173.883 1.00 1.80100 35.0 24.92
54 32.773 7.97 1.49700 81.5 25.24
55 -51.196 0.64 26.28
56 69.334 6.07 1.49700 81.5 26.86
57 -119.395 0.50 26.75
58 29.138 6.81 1.49700 81.5 26.07
59 319.216 5.00 24.38
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 446.42 446.42 446.42 446.42 446.42
BF 6.73 6.73 6.73 6.73 6.73
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 6.73 6.73 6.73 6.73 6.73
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 -134.74 -134.74 -134.74 -134.74 -134.74
前側主点位置 44.36 82.57 136.43 201.24 222.08
後側主点位置 15.23 23.73 40.73 74.73 134.23
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -30.17 315.58 -38.74 1.70
【００６０】
（数値実施例３）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 13.91 16.03
43 -16.207 18.71 1.49700 81.5 11.43
44 -9.559 1.00 1.80100 35.0 17.79
45 -13.224 0.38 20.10
46 21.526 4.03 1.67003 47.2 20.67
47 89.773 1.00 19.92
48 ∞ 1.00 1.51633 64.1 20.00
49 ∞ 9.98 20.00
50 ∞ 15.30 14.43
51 -9.245 19.37 1.56732 42.8 12.20
52 -17.633 0.38 23.01
53 -70.168 1.00 1.80100 35.0 23.27
54 27.819 8.71 1.49700 81.5 24.46
55 -34.941 0.64 26.74
56 45.283 6.37 1.49700 81.5 30.62
57 -118.908 0.50 31.03
58 28.588 8.39 1.49700 81.5 31.65
59 247.237 5.00 30.18
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 396.70 396.70 396.70 396.70 396.70
BF 6.41 6.41 6.41 6.41 6.41
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 6.41 6.41 6.41 6.41 6.41
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 545.25 545.25 545.25 545.25 545.25
前側主点位置 45.01 85.15 146.75 242.51 367.16
後側主点位置 14.91 23.41 40.41 74.41 133.91
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -43.99 266.17 -40.71 -0.91
【００６１】
（数値実施例４）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -255.551 2.50 1.74000 31.7 83.33
2 116.017 3.32 78.30
3 159.478 10.66 1.43875 95.0 78.08
4 -169.489 5.96 77.73
5 131.149 2.20 1.61340 44.3 76.16
6 75.618 0.02 74.19
7 75.377 12.37 1.43875 95.0 74.20
8 -525.485 0.15 73.91
9 93.787 10.38 1.60300 65.5 70.69
10 -299.831 0.15 69.92
11 54.733 5.40 1.72916 54.7 60.92
12 92.732 (可変) 59.93
13 48.885 0.90 1.88300 40.8 24.44
14 17.522 4.68 20.70
15 -53.332 0.80 1.81600 46.6 20.29
16 25.118 4.28 18.84
17 28.654 4.15 1.81786 23.7 18.52
18 -53.487 0.59 17.87
19 -34.766 0.80 1.77250 49.6 17.65
20 88.499 (可変) 17.02
21 -27.616 0.90 1.77250 49.6 17.80
22 43.086 2.42 1.84666 23.9 19.30
23 -481.564 (可変) 19.78
24(絞り) ∞ 1.10 24.33
25 231.826 3.56 1.51742 52.4 25.37
26 -46.618 0.20 25.94
27 168.010 3.04 1.51742 52.4 26.79
28 -81.919 0.20 27.01
29 69.136 6.07 1.51742 52.4 27.20
30 -30.903 1.30 1.81600 46.6 27.06
31 -320.915 32.00 27.41
32 49.972 6.30 1.48749 70.2 30.35
33 -48.901 0.20 30.11
34 -289.282 1.40 1.83400 37.2 28.81
35 28.438 6.00 1.50137 56.4 27.42
36 782.437 0.20 27.20
37 68.152 6.91 1.48749 70.2 27.39
38 -25.893 1.40 1.83400 37.2 27.32
39 -65.266 0.20 28.08
40 40.256 4.43 1.51112 60.5 28.10
41 -609.030 29.82 29.29
42 ∞ 13.08 30.00
43 -21.218 22.05 1.49700 81.5 11.22
44 -21.700 0.38 19.44
45 84.055 4.74 1.69680 55.5 19.82
46 -76.739 1.00 19.72
47 ∞ 1.00 1.51633 64.1 20.00
48 ∞ 17.72 20.00
49 ∞ 16.85 15.23
50 -13.781 9.70 1.54814 45.8 17.75
51 -13.443 1.00 1.71736 29.5 22.39
52 -16.951 0.38 24.06
53 -368.923 1.00 1.80100 35.0 24.82
54 28.478 7.55 1.48749 70.2 25.29
55 -48.480 0.64 26.30
56 42.309 5.77 1.49700 81.5 27.60
57 -102.371 0.50 27.46
58 32.789 6.49 1.49700 81.5 26.54
59 276.703 5.00 24.82
60 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
61 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
62 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.00
焦点距離 -8.50 -17.00 -34.00 -68.00 -127.50
Fナンバー 1.70 1.70 1.70 1.70 2.10
画角 32.91 17.93 9.19 4.62 2.47
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 396.77 396.77 396.77 396.77 396.77
BF 7.28 7.28 7.28 7.28 7.28
d12 0.80 19.24 31.64 39.85 44.35
d20 44.49 23.25 9.39 3.47 6.23
d23 6.20 8.99 10.45 8.17 0.90
d62 7.28 7.28 7.28 7.28 7.28
入射瞳位置 53.37 101.62 178.60 301.93 464.49
射出瞳位置 -71.94 -71.94 -71.94 -71.94 -71.94
前側主点位置 43.96 80.97 130.01 175.56 131.78
後側主点位置 15.78 24.28 41.28 75.28 134.78
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 64.00 53.11 32.49 -0.47
2 13 -14.40 16.20 2.84 -9.68
3 21 -41.00 3.32 -0.17 -1.99
4 24 -25.24 265.38 -38.04 3.08
【００６２】
【表１】
【符号の説明】
【００６３】
１０１ 交換レンズ
１０２ レンズアダプタ
１０３ カメラ
１０４ 交換レンズ取り付け手段
１０５ 反射部材
１０６ レンズ群
１０７ 映像切り替え手段
１０８ 反射部材
１０９ レンズ群
１１０ カメラ取り付け手段
１１１ 撮像部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、該撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、
第１のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第１のレンズ取り付け手段と、
第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取り付け手段と、
撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取り付け手段と、
前記第１のレンズ装置、前記第２のレンズ装置及び前記撮像装置と接続された状態において、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて前記撮像装置に導く切り替え手段と、
を有し、
該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する、
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１のレンズ装置及び前記第２のレンズ装置による被写体像の前記一次結像面は、前記第１反射部材と前記第１レンズ群の間に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
物体側から順に、前記第１のレンズ装置及び前記第２のレンズ装置からの光束それぞれに対し、第１の反射部材と、正の屈折力を有する第１のレンズ群と、を有し、
該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を偏向し、偏向後の光軸を一致させる第２の反射部材と、
正の屈折力を有する第２のレンズ群と、
を有し、
前記第１のレンズ群は、物体側から順に、単レンズまたは少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ１１群と、正の屈折力を有するＧ１２群と、を有し、
前記第２のレンズ群は、物体側から順に、単レンズまたは少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ２１群と、正の屈折力を有するＧ２２群と、を有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、Ｇ１１群及びＧ２１群のシェイプファクターをそれぞれＳＦ１１及びＳＦ２１、レンズ群のシェイプファクターは、該レンズ群の最も物体側の光学面の曲率半径Ｒ１、該レンズ群の最も像側の光学面の曲率半径Ｒ２によって、(Ｒ２＋Ｒ１)／(Ｒ２−Ｒ１)、で定義されるとき、
０．９０＜ｆ１／ｆ２＜１．３０
−０．２０＜１／ＳＦ１１＜０．４０
０．００＜１／ＳＦ２１＜０．４０
の少なくとも１つを満足する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、該第２の反射部材より物体側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記２つの交換レンズ間の輻輳角を変更する輻輳角変更機構を有し、該輻輳角変更機構は、前記第１のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを光軸と垂直な面内で移動させる駆動手段と、前記第１のレンズ装置の光軸と前記第２のレンズ装置の光軸とを含む平面において、前記第１のレンズ装置の光軸と前記第２のレンズ装置の光軸とを互いに逆方向に傾けるように、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置の該第１のレンズ群のそれぞれを互いに光軸方向に対して逆方向に同量だけ移動させるよう該駆動手段を制御する制御手段と、を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記切り替え手段の切り替えタイミングを出力する手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学装置を備えたことを特徴とする立体映像撮影装置。
【請求項１】
それぞれ撮像装置に直接接続して被写体像を撮影することが可能なレンズ装置２台と、該撮像装置１台を使用して、視差を有する２つの被写体像を撮影する立体映像撮影装置に使用される光学装置は、
第１のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第１のレンズ取り付け手段と、
第２のレンズ装置を着脱自在に取り付ける第２のレンズ取り付け手段と、
撮像部を有する撮像装置を着脱自在に取り付けるカメラ取り付け手段と、
前記第１のレンズ装置、前記第２のレンズ装置及び前記撮像装置と接続された状態において、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を時分割に交互に切り替えて前記撮像装置に導く切り替え手段と、
を有し、
該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置それぞれによる被写体の中間像を内部に形成する、
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１のレンズ装置及び前記第２のレンズ装置による被写体像の前記一次結像面は、前記第１反射部材と前記第１レンズ群の間に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
物体側から順に、前記第１のレンズ装置及び前記第２のレンズ装置からの光束それぞれに対し、第１の反射部材と、正の屈折力を有する第１のレンズ群と、を有し、
該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置からの光束を偏向し、偏向後の光軸を一致させる第２の反射部材と、
正の屈折力を有する第２のレンズ群と、
を有し、
前記第１のレンズ群は、物体側から順に、単レンズまたは少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ１１群と、正の屈折力を有するＧ１２群と、を有し、
前記第２のレンズ群は、物体側から順に、単レンズまたは少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する接合レンズから成るＧ２１群と、正の屈折力を有するＧ２２群と、を有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、Ｇ１１群及びＧ２１群のシェイプファクターをそれぞれＳＦ１１及びＳＦ２１、レンズ群のシェイプファクターは、該レンズ群の最も物体側の光学面の曲率半径Ｒ１、該レンズ群の最も像側の光学面の曲率半径Ｒ２によって、(Ｒ２＋Ｒ１)／(Ｒ２−Ｒ１)、で定義されるとき、
０．９０＜ｆ１／ｆ２＜１．３０
−０．２０＜１／ＳＦ１１＜０．４０
０．００＜１／ＳＦ２１＜０．４０
の少なくとも１つを満足する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、該第２の反射部材より物体側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記２つの交換レンズ間の輻輳角を変更する輻輳角変更機構を有し、該輻輳角変更機構は、前記第１のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを光軸と垂直な面内で移動させる駆動手段と、前記第１のレンズ装置の光軸と前記第２のレンズ装置の光軸とを含む平面において、前記第１のレンズ装置の光軸と前記第２のレンズ装置の光軸とを互いに逆方向に傾けるように、該第１のレンズ装置及び該第２のレンズ装置の該第１のレンズ群のそれぞれを互いに光軸方向に対して逆方向に同量だけ移動させるよう該駆動手段を制御する制御手段と、を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記切り替え手段の切り替えタイミングを出力する手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学装置を備えたことを特徴とする立体映像撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０９００９（Ｐ２０１３−１０９００９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１４６２（Ｐ２０１１−２５１４６２）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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