JP2008180808A - Stereoscopic imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステレオ画像撮像装置に関し、詳しくは被写体からの光を左右に離間した集光路を経て視差を有する別々の被写体像を形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成するステレオ画像撮像装置に関する。 The present invention relates to a stereo image capturing apparatus, and more specifically, a stereo image that forms separate subject images having parallax through a condensing path in which light from a subject is separated left and right and generates a stereo image based on these subject images. The present invention relates to an imaging apparatus.
車載用のカメラにおいて、自車両の周辺をステレオ撮像して車両に接近する人物等を検出するために、同一の撮像範囲からの光を複数の視点で集光し、それぞれ撮像素子の異なる領域で結像させることによって視差画像(被写体像)を得るように構成された車両用物体検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In an in-vehicle camera, in order to detect a person approaching the vehicle by taking a stereo image of the surroundings of the vehicle, light from the same imaging range is collected from a plurality of viewpoints, each in a different area of the image sensor. A vehicle object detection device configured to obtain a parallax image (subject image) by forming an image is known (see, for example, Patent Document 1).
また、1台の装置で立体画像と高精細な平面画像との両方を撮像可能とした撮像装置(例えば、特許文献2参照)や、水平方向にコンパクトな構造になったステレオ撮像装置(例えば、特許文献3参照)が知られている。 In addition, an imaging apparatus (for example, refer to Patent Document 2) that can capture both a stereoscopic image and a high-definition planar image with a single apparatus, or a stereo imaging apparatus that has a compact structure in the horizontal direction (for example, Patent Document 3) is known.
さらに、左右の光路からの映像を時分割で1つの撮像素子上に結像することによって立体映像を撮影することができる立体映像撮影用光学装置(例えば、特許文献4参照)や、2眼式の光学系を必要とせずに立体画像を得ることができる立体電子スチルカメラ(例えば、特許文献5参照)が知られている。
上記特許文献1に記載された車両用物体検出装置の光学系部分の概略が図7に示される。光学系部分は、撮像素子105aの前側に配置された結像レンズ105bと、結像レンズ105bの前側に配置されたプリズム105cと、プリズム105cの左右両側に配置された2つの反射部材105d、105eと、各反射部材105d、105eの前側にそれぞれ配置された2つの対物レンズ105f、105gと、を備える。
FIG. 7 shows an outline of the optical system portion of the vehicle object detection device described in Patent Document 1. The optical system portion includes an
車両の前方の同一撮像範囲からの光113L、113Rは、左右の対物レンズ105f、105gにより集光され、左右の反射部材105d、105eとプリズム105cの両側面によって反射され、1つの結像レンズ105bによって集光されて撮像素子105aの左右の領域にそれぞれ結像される。そして、撮像素子105aによって撮像される左右の画像(被写体像)が視差を有する画像として画像処理され物体が検出される。
ところが、上記の車両用物体検出装置では、光113L、113Rが、図7に示されるように、結像レンズ105bに対して左右にずれた位置から入射し、それぞれ主に結像レンズ105bの左半部と右半部によって結像されるので、撮像素子105aによって撮像される2つの被写体像は、結像レンズ105bの有する歪曲収差の影響を受けて左右で異なった態様の歪を有する像になる。
However, in the vehicle object detection apparatus described above, the
具体的には、例えば、結像レンズ105bが樽型の歪曲収差(図8参照)を有するレンズである場合には、図9に示されるように、左側の被写体像101Lは左側の樽型歪が強く現れた像になり、右側の被写体像101Rは右側の樽型歪が強く現れた像になる。
Specifically, for example, when the
そして、一般に、左右の被写体像から被写体の奥行き情報等の3次元情報を得るときには、左右の被写体像を比較可能にするために、左右の被写体像にディジタル的な処理を施して歪が除去された画像(例えば、所定の長方形画像)を生成する前工程が実行されるが、上記のように左右の被写体像の歪の態様が異なる場合には、歪を除去するための処理の内容・程度が左右の被写体像で異なることになる。 In general, when obtaining three-dimensional information such as depth information of a subject from left and right subject images, the left and right subject images are digitally processed to remove distortion so that the left and right subject images can be compared. If a pre-process for generating an image (for example, a predetermined rectangular image) is executed, but the distortion of the left and right subject images is different as described above, the content and extent of processing for removing the distortion Is different between the left and right subject images.
例えば、図9に示された左右の被写体像101L、101Rであれば、左側の被写体像101Lは画像の左側がより大きく修正され、右側の被写体像101Rは画像の右側がより大きく修正される。
For example, in the case of the left and
このように歪除去のための前処理の内容・程度が左右で異なることによって、前処理を施した左右の被写体像101L、101Rにおいて両画像間の同一の被写体部分に相当する画素位置に微小なずれが残る可能性が高く、そのようなずれは左右の被写体像101L、101Rに基づいて算出される被写体の奥行き情報等の3次元情報の精度を低下させる。
As described above, the content and degree of preprocessing for distortion removal differ between the left and right, so that in the left and
そこで、本発明は、被写体からの光を左右に離間した集光路を経て視差を有する別々の被写体像を撮像素子上に形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成するステレオ画像撮像装置において、レンズの歪曲収差に起因する像の歪が左右の被写体像において同一になり、かつ充分な基線長が得られることによって精度の高い3次元情報を得ることができるステレオ画像撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a stereo image capturing apparatus that forms separate subject images having parallax on an image sensor through a condensing path in which light from a subject is separated left and right, and generates a stereo image based on these subject images. Provides a stereo image pickup device capable of obtaining highly accurate three-dimensional information by obtaining the same baseline length in the left and right subject images with the same image distortion caused by lens distortion. For the purpose.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、被写体からの光を左右に離間した集光路を経て視差を有する別々の被写体像を撮像素子上に形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成するステレオ画像撮像装置において、光軸が互いに平行であり同一の平面上に配置された同一の歪曲収差を持つ左右のレンズを有するレンズ光学系と、前記左右のレンズによって各焦点位置に形成される被写体像を電子的な画像情報へ変換する単一の固体撮像素子と、前記レンズ光学系の被写体側に配置され、被写体から前記レンズに入射する光の集光路を前記左右のレンズごとに形成するプリズムと、を備え、前記プリズムは、前記左右のレンズにそれぞれ対向して配置された第1の45°直角プリズム部分と、前記左右のレンズのそれぞれ左右外方の充分な基線長が得られる位置に配置された第2の45°直角プリズム部分と、前記第1、及び第2の45°直角プリズム部分を結ぶ導光部分と、を有し、被写体からの光を前記プリズムと前記左右のレンズによって左右別々に集光して前記固体撮像素子上に左右の被写体像を形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, separate subject images having parallax are formed on an image sensor through a condensing path in which light from a subject is separated left and right, and based on these subject images. In a stereo image pickup device for generating a stereo image, a lens optical system having left and right lenses having the same distortion aberration, the optical axes of which are parallel to each other and arranged on the same plane, and each focal position by the left and right lenses A single solid-state imaging device for converting a subject image formed into electronic image information, and a lens optical system disposed on the subject side of the lens optical system. Each of the first and second right-angle prism portions disposed opposite to the left and right lenses, and the right and left lenses, respectively. A second 45 ° right angle prism portion disposed at a position where a sufficient baseline length on the right outer side can be obtained, and a light guide portion connecting the first and second 45 ° right angle prism portions, Condensing light from a subject separately on the left and right by the prism and the left and right lenses to form left and right subject images on the solid-state imaging device, and generating a stereo image based on these subject images To do.
請求項2の発明は、被写体からの光を左右に離間した集光路を経て視差を有する別々の被写体像を撮像素子上に形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成するステレオ画像撮像装置において、光軸が互いに平行な同一の歪曲収差を持つ左右のレンズを有するレンズ光学系と、前記左右のレンズによって各焦点位置に形成される被写体像を電子的な画像情報へ変換する固体撮像素子と、前記レンズ光学系の被写体側に配置され、被写体から前記左右のレンズに入射する光の集光路を前記レンズごとに形成する、プリズム又はミラー等の光屈曲部材と、を備え、被写体からの光を前記光屈曲部材と前記左右のレンズによって左右別々に集光して前記固体撮像素子上に複数の被写体像を形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, stereo image imaging is performed in which separate subject images having parallax are formed on an image sensor through a condensing path in which light from a subject is separated left and right, and a stereo image is generated based on these subject images. In the apparatus, a lens optical system having left and right lenses having the same distortion aberration whose optical axes are parallel to each other, and solid-state imaging for converting a subject image formed at each focal position by the left and right lenses into electronic image information An element and a light bending member such as a prism or a mirror that is disposed on the subject side of the lens optical system and forms a condensing path of light incident on the left and right lenses from the subject for each lens. Are collected separately by the light bending member and the left and right lenses to form a plurality of subject images on the solid-state imaging device, and stereo images are formed based on these subject images. And generating an image.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記光屈曲部材が、前記左右のレンズのそれぞれ左右外方において被写体から入射する光を前記左右のレンズに導光するプリズムであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the light bending member is a prism that guides light incident from a subject on the left and right outer sides of the left and right lenses to the left and right lenses, respectively. And
請求項1の発明によれば、被写体からの光をプリズムと同一の歪曲収差を持つ左右のレンズによって左右別々に集光して被写体像を形成するのでレンズの歪曲収差に起因する像の歪の態様が左右の被写体像において同一になり、歪の除去処理の内容・程度が左右の被写体像において同一になるので歪の除去処理を施された左右の画像(ステレオ画像)における同一の被写体部分に相当する画素位置の一致度を容易に高めることができ、かつプリズムによって容易に充分な基線長を得ることができるので、ステレオ画像に基づいた精度の高い3次元情報を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the light from the subject is separately collected on the left and right by the left and right lenses having the same distortion as the prism to form the subject image, the distortion of the image due to the distortion of the lens is reduced. Since the aspect is the same in the left and right subject images, and the content and extent of the distortion removal processing are the same in the left and right subject images, the same subject portion in the left and right images (stereo images) subjected to the distortion removal processing The degree of coincidence of corresponding pixel positions can be easily increased, and a sufficient baseline length can be easily obtained by the prism, so that highly accurate three-dimensional information based on a stereo image can be obtained.
請求項2の発明によれば、被写体からの光を光屈曲部材と同一の歪曲収差を持つ左右のレンズによって左右別々に集光して被写体像を形成するのでレンズの歪曲収差に起因する像の歪の態様が左右の被写体像において同一になり、歪の除去処理の内容・程度が左右の被写体像において同一になるので歪の除去処理を施された左右の画像(ステレオ画像)における同一の被写体部分に相当する画素位置の一致度を容易に高めることができ、ステレオ画像に基づいた精度の高い3次元情報を得ることができる。 According to the second aspect of the invention, since the light from the subject is separately collected by the left and right lenses having the same distortion aberration as the light bending member to form the subject image, the image caused by the distortion aberration of the lens can be obtained. Since the distortion mode is the same in the left and right subject images, and the content and extent of the distortion removal processing are the same in the left and right subject images, the same subject in the left and right images (stereo images) subjected to the distortion removal processing The degree of coincidence of pixel positions corresponding to portions can be easily increased, and highly accurate three-dimensional information based on stereo images can be obtained.
請求項3の発明によれば、被写体からの光を光屈曲部材と同一の歪曲収差を持つ左右のレンズによって左右別々に集光して被写体像を形成するのでレンズの歪曲収差に起因する像の歪の態様が左右の被写体像において同一になり、歪の除去処理の内容・程度が左右の被写体像において同一になるので歪の除去処理を施された左右の画像(ステレオ画像)における同一の被写体部分に相当する画素位置の一致度を容易に高めることができ、かつ光屈曲部材によって容易に充分な基線長が得られるので、ステレオ画像に基づいた精度の高い3次元情報を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the light from the subject is separately collected by the left and right lenses having the same distortion aberration as the light bending member to form the subject image, the image caused by the distortion aberration of the lens is formed. Since the distortion mode is the same in the left and right subject images, and the content and extent of the distortion removal processing are the same in the left and right subject images, the same subject in the left and right images (stereo images) subjected to the distortion removal processing The degree of coincidence of the pixel positions corresponding to the portions can be easily increased, and a sufficient baseline length can be easily obtained by the light bending member, so that highly accurate three-dimensional information based on a stereo image can be obtained.
以下、本発明の一実施形態に係るステレオ画像撮像装置について、図1乃至図5を参照して説明する。本実施形態のステレオ画像撮像装置1は、図1乃至図3に示されるように、光軸Lが互いに平行であり同一の平面上に配置された3行3列の9個のレンズ2を有するレンズ光学系3と、各レンズ2によってそれぞれ形成される9個の像4(被写体像)を電子的な画像情報に変換する1つの固体撮像素子5と、固体撮像素子5によって変換された9個の被写体像4の画像情報のうち左右1個ずつの被写体像4の画像情報に歪除去処理を施してステレオ画像6L、6R(図4参照)に構成する電子回路7と、レンズ光学系3の被写体側に配置され被写体から左右の列のレンズ2に入射する光の集光路を左右別々に形成するプリズム8L、8Rと、ステレオ画像6L、6R等を表示する液晶パネル等から構成された表示装置9とを備える。
Hereinafter, a stereo image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in FIGS. 1 to 3, the stereo image capturing apparatus 1 of the present embodiment includes nine
レンズ光学系3は、9個のレンズ2と、該レンズ2へ入射する光の絞り開口11が形成されたレンズの支持枠12と、レンズ2から出射する光が互いに干渉しないように区画する遮光枠13と、固体撮像素子5の直上方に配置されたフィルタ14とを備える。9個のレンズ2は、同一の形状、大きさであって同一の歪曲収差を有する。
The lens optical system 3 includes nine
固体撮像素子5は、レンズ2の焦点位置に配置され、多数の単位画素u(図3参照)を有するCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の半導体から構成される。
The solid-
電子回路7は、固体撮像素子5から出力されるアナログの画像情報(被写体像)をディジタル情報に変換するAD変換器15と、AD変換器15からのディジタル画像情報に所定の手順に沿って処理を施して画像の歪が除去されたステレオ画像6L、6Rを生成するDSP16(Digital Signal Processor)と、DSP16によって生成された画像情報(ステレオ画像)を取り込んで所定の処理を施して被写体の奥行き情報等の3次元情報を得るマイクロプロセッサ17とを備えている。
The
なお、本実施形態のステレオ画像撮像装置1では、電子回路7は、中央の行の左列のレンズ2mlによって固体撮像素子5上に形成される被写体像4ml(図3参照)と、中央の行の右列のレンズ2mrによって固体撮像素子上に形成される被写体像4mr(図3参照)の2つの画像情報をそれぞれ左右の被写体像として取り込んで処理する。
In the stereo image pickup apparatus 1 of the present embodiment, the
次にプリズム8L、8Rについて説明する。本実施形態のプリズム8L、8Rは、図1乃至図3に示されるように、レンズ光学系3の被写体側であって左列のレンズ2の位置から左方に翼状に延びる左プリズム8Lと、右列のレンズ2の位置から右方に翼状に延びる右プリズム8Rとを備える。左プリズム8Lと右プリズム8Rは対称形の構造であるので、以下において左プリズム8Lの構造について説明し、右プリズム8Rについては番号の添え字をRにすることによって説明を省略する。
Next, the
左プリズム8Lは、レンズ光学系3の左列のレンズ2に対向して配置された第1の45°直角プリズム部分81Lと、左列のレンズ2から左方に所定の距離d(以下、離間距離という)だけ離間した位置に配置された第2の45°直角プリズム部分82Lと、第1及び第2の45°直角プリズム部分81L、82Lを結ぶ導光部分83Lとを有する。
The
第1及び第2の45°直角プリズム部分81L、82Lと導光部分83Lとから構成される左プリズム8Lの全体が一体に成型されていてもよいし、第1及び第2の45°直角プリズム部分81L、82Lと導光部分83Lのそれぞれが別部材として成型された後、接着剤等によって一体に接合されたものであってもよい。一体成型された場合には、複数の部材が接合される場合に比べて境界面における光の反射回数が少なく光学的ノイズが少ないという長所がある。
The entire
被写体からの光20L、20Rは、図1に示されるように、レンズ光学系3の左右外方において左右のプリズム8L、8Rの第2の45°直角プリズム部分82L、82Rに入射し、第2の45°直角プリズム部分82L、82Rの斜面82La、82Raによって反射され導光部分83L、83Rを通って左右列のレンズ2の上方に到達する。左右列のレンズ2の上方に到達した光20L、20Rは、第1の45°直角プリズム部分81L、81Rの斜面81La、81Raによって反射されて各レンズ2の光軸Lに沿って各レンズ2に入射し、各レンズ2によって固体撮像素子5上にそれぞれ被写体像4として結像される。
As shown in FIG. 1, the
ここで、左右のプリズム8L、8Rの第2の45°直角プリズム部分82L、82Rに入射する被写体からの光20L、20Rの間隔が基線長D(図1参照)であり、離間距離dが充分な大きさに設定されることによって基線長Dが充分な大きさに得られる。
Here, the distance between the
特に本実施形態のレンズ光学系3は、半導体製造技術によって製作され、例えばレンズ2の光軸L同士の間隔が1.2mm程度の小型に製作することが可能であるが、離間距離dが充分な大きさに設定されることによって充分な大きさの基線長Dが得られ、後述するように、固体撮像素子5の分解能によって制限される範囲内で奥行き情報をより精度高く検出することができる。
In particular, the lens optical system 3 according to the present embodiment is manufactured by a semiconductor manufacturing technique. For example, the
いま、被写体とレンズ2との間にプリズム8L、8Rがない場合(実質的に離間距離d=0)と、所定の離間距離dのプリズム8L、8Rがある場合の2つの場合を例に挙げて、得られる奥行き情報の精度の相違について、図5を参照して説明する。なお、便宜上、図5において左側の集光路についてのみ記載する。
Now, there are two cases, for example, when there are no
プリズム8Lがない場合(図5(a))は、被写体Taからの光が直接レンズ2に入射し、固体撮像素子5上に被写体像4aを形成する。この被写体Taの後方にある被写体Tbからの光も同様に固体撮像素子5上に被写体像4bを形成するが、被写体Taからの光がレンズ2に入射する角度αaと被写体Tbからの光がレンズ2に入射する角度αbの差が小さいために固体撮像素子5上における被写体像4a、4bが近接し、固体撮像素子5上の被写体像4a、4b同士の間隔が単位画素u同士の間隔(分解能)よりも小さい場合には、被写体Taと被写体Tbの奥行きの相違は検出されない。
When the
これに対して、所定の離間距離dを有するプリズム8Lがある場合は、被写体Taからの光がプリズム8Lに入射する角度βaと被写体Tbからの光がプリズム8Lに入射する角度βbの差が大きいために固体撮像素子5上における被写体像4a、4b同士の間隔が比較的大きく離間し、被写体Taと被写体Tbの奥行きの相違が容易に検出される。
On the other hand, when there is a
例えば、プリズム8L、8Rがないときには、本ステレオ画像撮像装置1から50cmの距離にある被写体Taと60cmの距離にある被写体Tbの奥行きの相違が固体撮像素子5の分解能との関係において検出されない場合であっても、所定の離間距離dを有するプリズム8L、8Rがあるときには、50cmの距離にある被写体Taと60cmの距離にある被写体Tbの奥行きの相違が検出される。
For example, when the
以上のように、固体撮像素子5の分解能との関係において所定の離間距離dのプリズム8L、8Rを採用することによって、実用的な精度の奥行き情報を得ることができる。
As described above, practically accurate depth information can be obtained by employing the
例えば、本ステレオ画像撮像装置1を自動車の衝突防止センサとして利用する場合には、自動車の後部から1m以内の範囲にある被写体についての奥行き情報が精度高く得られることが望ましいので、固体撮像素子5の分解能(単位画素u同士の間隔)との関係においてプリズムの離間距離dを所定の値に決定することができる。 For example, when the stereo image pickup apparatus 1 is used as an automobile collision prevention sensor, it is desirable to obtain depth information about a subject within a range of 1 m from the rear of the automobile with high accuracy. The separation distance d of the prisms can be determined to be a predetermined value in relation to the resolution (interval between unit pixels u).
次に、本実施形態のステレオ画像撮像装置1によってステレオ画像を得る手順について説明する。 Next, a procedure for obtaining a stereo image by the stereo image capturing apparatus 1 of the present embodiment will be described.
ステレオ画像撮像装置1が適当な被写体に向けられ、被写体からの光20L、20Rが左右のプリズム8L、8Rを通って屈曲されてレンズ光学系3の左右列のレンズ2に入射し、レンズ2によって固体撮像素子5上に被写体像4として結像される。
The stereo image pickup device 1 is directed to an appropriate subject, and light 20L, 20R from the subject is bent through the left and
このとき、各レンズ2の有する歪曲収差は同一であるので、各被写体像4は、レンズ2の位置に応じた視差を有するが歪については全て同一の像になる。
At this time, since the distortion aberration of each
そして、被写体像4は、電子回路7によって、中央の行の左列の被写体像4mlと右列の被写体像4mr(図3参照)が選択的に読出され、それらの画像情報がDSP16によって歪除去処理を施されて歪が除去されたステレオ画像6L、6R(図4参照)が生成される。各被写体像4ml、4mrについての歪が同一であるので、DSP16による歪除去処理の内容が同一でよく、しかも生成されたステレオ画像6L、6Rは、高い精度で所定の形状(例えば、長方形状)の画像に形成される。
The subject image 4 is selectively read out by the
これらのステレオ画像6L、6Rは、マイクロプロセッサ17によって表示装置9に表示されてもよいし、マイクロプロセッサ17がこれらのステレオ画像6L、6Rに基づいて奥行き情報等の3次元情報を生成してもよい。
The stereo images 6L and 6R may be displayed on the
例えば、マイクロプロセッサ17がこれらのステレオ画像6L、6Rに基づいて奥行き情報を得る場合には、マイクロプロセッサ17は、ステレオ画像6L、6Rの全画素について、色の濃度や明るさに基づいて左右のステレオ画像6L、6Rを比較して同一の被写体部分(例えば、人物の眼Paや背景の絵Pb)を検出し、それらの同一被写体部分Pa、Pbの左右のステレオ画像6L、6Rにおける位置の差を奥行き情報に変換する。
For example, when the
このとき、DSP16によって生成されたステレオ画像6L、6Rは、高い精度で所定形状に形成されているので、左右のステレオ画像6L、6Rにおける同一被写体部分Pa、Pbの位置の差(奥行き情報)も高い精度で検出される。
At this time, since the stereo images 6L and 6R generated by the
以上のように、本実施形態のステレオ画像撮像装置1では、被写体からの光20L、20Rをプリズム8L、8Rと同一の歪曲収差を持つ左右のレンズ2ml、2mrによって左右別々に集光して被写体像を形成するのでレンズ2の歪曲収差に起因する像の歪の態様が左右の被写体像4ml、4mrにおいて同一になり、歪の除去処理の内容・程度が左右の被写体像4ml、4mrにおいて同一になるので歪の除去処理を施された左右のステレオ画像6L、6Rにおける同一の被写体部分に相当する画素位置の一致度を容易に高めることができ、かつプリズム8L、8Rによって容易に充分な基線長Dを得ることができるので、精度の高い3次元情報を得ることができる。
As described above, in the stereo image pickup apparatus 1 of the present embodiment, the
なお、本実施形態のステレオ画像撮像装置1では、電子回路7が、固体撮像素子5上に形成された9個の被写体像4のうち中央の行の左右の被写体像4ml、4mrの画像情報を取り込んで、その画像情報に歪除去のための処理を施したが、電子回路7が取り込む画像情報は、左列の3つの被写体像4のうちのいずれかと右列の3つの被写体像4のうちのいずれかであってもよい。
In the stereo image pickup apparatus 1 of the present embodiment, the
また、レンズ光学系3が、図6に示されるように、光軸Lが平行であって左右に配置された2個のレンズ2を備えたものであり、プリズム8L、8Rの第1の45°直角プリズム部分81L、81Rが、該左右のレンズ2に対向して配置されたものであってもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the lens optical system 3 includes two
さらに、左右のプリズム8L、8Rに代えて、左右のプリズム8L、8Rの各斜面81La、82La及び81Ra、82Raの位置に配置されたミラーを用いてもよい。
Furthermore, instead of the left and
1 ステレオ画像撮像装置
2、2ml、2mr レンズ
3 レンズ光学系
4、4ml、4mr 被写体像
5 固体撮像素子
6L、6R ステレオ画像
8L、8R プリズム(光屈曲部材)
81L、81R 第1の45°直角プリズム部分
82L、82R 第2の45°直角プリズム部分
83L、83R 導光部分
20L、20R 被写体からの光
D 基線長
L 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stereo image pick-up
81L, 81R First 45 ° right
Claims (3)
光軸が互いに平行であり同一の平面上に配置された同一の歪曲収差を持つ左右のレンズを有するレンズ光学系と、
前記左右のレンズによって各焦点位置に形成される被写体像を電子的な画像情報へ変換する単一の固体撮像素子と、
前記レンズ光学系の被写体側に配置され、被写体から前記レンズに入射する光の集光路を前記左右のレンズごとに形成するプリズムと、を備え、
前記プリズムは、
前記左右のレンズにそれぞれ対向して配置された第1の45°直角プリズム部分と、
前記左右のレンズのそれぞれ左右外方の充分な基線長が得られる位置に配置された第2の45°直角プリズム部分と、
前記第1、及び第2の45°直角プリズム部分を結ぶ導光部分と、を有し、
被写体からの光を前記プリズムと前記左右のレンズによって左右別々に集光して前記固体撮像素子上に左右の被写体像を形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成することを特徴とするステレオ画像撮像装置。 In a stereo image imaging device that forms separate subject images having parallax on a imaging element through a condensing path that separates light from the subject left and right, and generates a stereo image based on these subject images.
A lens optical system having left and right lenses having the same distortion, the optical axes of which are parallel to each other and arranged on the same plane;
A single solid-state imaging device for converting a subject image formed at each focal position by the left and right lenses into electronic image information;
A prism that is disposed on the subject side of the lens optical system and forms a condensing path of light incident on the lens from the subject for each of the left and right lenses;
The prism is
A first 45 ° right angle prism portion disposed opposite to the left and right lenses, respectively.
A second 45 ° right angle prism portion disposed at a position where a sufficient baseline length is obtained on the left and right sides of each of the left and right lenses;
A light guide portion connecting the first and second 45 ° right angle prism portions,
The light from the subject is separately collected by the prism and the left and right lenses separately to form left and right subject images on the solid-state imaging device, and a stereo image is generated based on these subject images. Stereo image pickup device.
光軸が互いに平行な同一の歪曲収差を持つ左右のレンズを有するレンズ光学系と、
前記左右のレンズによって各焦点位置に形成される被写体像を電子的な画像情報へ変換する固体撮像素子と、
前記レンズ光学系の被写体側に配置され、被写体から前記左右のレンズに入射する光の集光路を前記レンズごとに形成する、プリズム又はミラー等の光屈曲部材と、を備え、
被写体からの光を前記光屈曲部材と前記左右のレンズによって左右別々に集光して前記固体撮像素子上に複数の被写体像を形成し、これらの被写体像に基づいてステレオ画像を生成することを特徴とするステレオ画像撮像装置。 In a stereo image imaging device that forms separate subject images having parallax on a imaging element through a condensing path that separates light from the subject left and right, and generates a stereo image based on these subject images.
A lens optical system having left and right lenses having the same distortion aberration, the optical axes of which are parallel to each other;
A solid-state imaging device that converts a subject image formed at each focal position by the left and right lenses into electronic image information;
A light bending member such as a prism or a mirror, which is disposed on the subject side of the lens optical system and forms a condensing path of light incident on the left and right lenses from the subject for each lens;
Light from a subject is separately collected on the left and right by the light bending member and the left and right lenses to form a plurality of subject images on the solid-state imaging device, and a stereo image is generated based on these subject images. A featured stereo image imaging device.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2144302A2 (en) | 2008-07-10 | 2010-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Photoelectric conversion device and manufacturing method of photoelectric conversion device |
| CN101881923A (en) * | 2009-02-02 | 2010-11-10 | 福特全球技术公司 | Be used to provide the wide angle imaging system of vehicle-periphery image |
| WO2017005756A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) | A light collecting device |
| JP2017515145A (en) * | 2014-04-04 | 2017-06-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Auto-focus in low-profile bending optical multi-camera system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54123046A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-25 | Gakken Co Ltd | Closeeup stereoscopic camera |
| JPH04253838A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Topcon Corp | Simultaneous stereoscopic fundus camera |
| JPH11341522A (en) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Stereoscopic image photographing device |
| JP2000227332A (en) * | 1998-07-31 | 2000-08-15 | Sony Corp | 3D imaging device and stereo camera recording and playback system |
| WO2006062325A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for correcting image distortion of stereo-camera and method thereof |
-
2007
- 2007-01-23 JP JP2007013023A patent/JP2008180808A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54123046A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-25 | Gakken Co Ltd | Closeeup stereoscopic camera |
| JPH04253838A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Topcon Corp | Simultaneous stereoscopic fundus camera |
| JPH11341522A (en) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Stereoscopic image photographing device |
| JP2000227332A (en) * | 1998-07-31 | 2000-08-15 | Sony Corp | 3D imaging device and stereo camera recording and playback system |
| WO2006062325A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for correcting image distortion of stereo-camera and method thereof |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2144302A2 (en) | 2008-07-10 | 2010-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Photoelectric conversion device and manufacturing method of photoelectric conversion device |
| CN101881923A (en) * | 2009-02-02 | 2010-11-10 | 福特全球技术公司 | Be used to provide the wide angle imaging system of vehicle-periphery image |
| JP2017515145A (en) * | 2014-04-04 | 2017-06-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Auto-focus in low-profile bending optical multi-camera system |
| WO2017005756A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) | A light collecting device |
| CN107850830A (en) * | 2015-07-07 | 2018-03-27 | 依视路国际公司 | Light collecting device |
| US10151876B2 (en) | 2015-07-07 | 2018-12-11 | Essilor International | Light collecting device |
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