特開 2022-189293 レンズマウント及びそれを有するレンズ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189293

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】レンズマウント及びそれを有するレンズ装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 35/10 20210101AFI20221215BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20221215BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20221215BHJP

   H04N 13/218 20180101ALI20221215BHJP

   G03B 11/00 20210101ALN20221215BHJP

   G02B 7/02 20210101ALN20221215BHJP

【ＦＩ】

G03B35/10

G03B17/14

H04N5/225 400

H04N5/225 100

H04N13/218

G03B11/00

G02B7/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097794

(22)【出願日】2021-06-11

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 大樹

(72)【発明者】

【氏名】村上 太郎

(72)【発明者】

【氏名】野田 豊人

(72)【発明者】

【氏名】上原 匠

【テーマコード（参考）】

2H044

2H059

2H083

2H101

5C061

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044AD01

2H059AA09

2H083AA02

2H083AA26

2H083AA48

2H101EE08

2H101EE33

5C061AB03

5C061AB06

5C122DA03

5C122DA04

5C122DA30

5C122EA42

5C122EA56

5C122FA02

5C122FA04

5C122FB03

5C122FB04

5C122FB17

5C122GE03

5C122GE05

5C122GE07

(57)【要約】

【課題】簡単な構造でフィルターの取り付けや取り外しが容易なレンズマウント及びそれを有するレンズ装置を提供すること。
【解決手段】レンズマウントは、第一光学系と第二光学系とを備えるレンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのレンズマウントであって、第一光学系に対応する第一の開口部と第二光学系に対応する第二の開口部とが形成されたカバー部材と、第一の開口部と第二の開口部の配列方向と直交する方向の一方の側に配置される第一の保持部材と他方の側に配置される第二の保持部材とを備え、第一の開口部と第二の開口部とを覆うフィルターを保持可能な保持部材と、カバー部材と保持部材との間に形成され、フィルターを挿入可能な溝とを有する。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一光学系と第二光学系とを備えるレンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのレンズマウントであって、
前記第一光学系に対応する第一の開口部と前記第二光学系に対応する第二の開口部とが形成されたカバー部材と、
前記第一の開口部と前記第二の開口部の配列方向と直交する方向の一方の側に配置される第一の保持部材と他方の側に配置される第二の保持部材とを備え、前記第一の開口部と前記第二の開口部とを覆うフィルターを保持可能な保持部材と、
前記カバー部材と前記保持部材との間に形成され、前記フィルターを挿入可能な溝とを有することを特徴とするレンズマウント。

【請求項2】

前記第一の保持部材と前記第二の保持部材は、同一形状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズマウント。

【請求項3】

前記第一の開口部が内側に形成され、前記撮像装置との装着面側の端部が前記第一の開口部の内側に突出している第一の壁部と、
前記第二の開口部が内側に形成され、前記撮像装置との装着面側の端部が前記第二の開口部の内側に突出している第二の壁部とを更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズマウント。

【請求項4】

前記第一の開口部は、円形状から前記第二の開口部の側の領域がカットされた形状を備え、
前記第二の開口部は、円形状から前記第一の開口部の側の領域がカットされた形状を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズマウント。

【請求項5】

前記第一の開口部によりケラレる範囲は、前記第二の光学系の画像で第一の光学系のレンズが映り込む範囲に含まれる範囲であり、
前記第二の開口部によりケラレる範囲は、前記第一の光学系の画像で第一の光学系のレンズが映り込む範囲に含まれる範囲であることを特徴とする請求項４に記載のレンズマウント。

【請求項6】

第一光学系と、
第二光学系と、
請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズマウントとを有することを特徴とするレンズ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ装置及びそれを有するレンズ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、交換レンズシステムの一つとして立体撮影用交換レンズが知られている。特許文献１には、２つの光学系が並列に配置され、一つの撮像素子に二つのイメージサークルが並列に結像するレンズが開示されている。

【0003】

また、交換レンズの最像面側にフィルターを取り付ける構造が知られている。特許文献２には、交換レンズの被装着側の開口部の周辺でＵ字状又は半円状の部材でフィルターを保持する構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－３０２２号公報

【特許文献2】実開昭５７－１３０８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＶＲゴーグルで視聴する際、立体感だけでなく、臨場感も得るためには、動画又は静止画の画角は１８０度以上であることが望ましい。製造誤差等も考慮して、少なくとも１８０度の映像を提供するためには、撮影レンズは１８０度を超える画角で撮影できることが望ましい。

【0006】

しかしながら、特許文献１のレンズは、１８０度を超える画角で撮影することができない。１８０度を超える画角で撮影するためには、外装部材が前玉レンズに入射する１８０度以上の光束を妨げないように、外装部材を前玉レンズの頂点よりも撮像面側に配置し、外装部材に２つのレンズがそれぞれ入り込む開口部を設ける必要がある。この場合、レンズの位置ずれが生じると、開口部とレンズとの間の隙間が不均一となり、外観品位に問題が生じてしまう。また、防滴構造が設けられている場合、隙間の不均一が防塵防滴性能に悪影響を与えてしまう。隙間が不均一とならないように開口部とレンズを径篏合させると、レンズの位置ずれを矯正することになり、光学性能や２つの光学系間の相対関係に悪影響を与えてしまう。

【0007】

立体撮影用交換レンズでは、２つの開口部が並列に設けられているため、特許文献２の構造を使用すると画角がけられてしまう。また、特許文献２の構造を１部品として作製する場合、開口部が長くなるため、成型が困難であると共に、取り付けるフィルターが細長いため取り付けや取り外しが困難になる。

【0008】

本発明は、簡単な構造でフィルターの取り付けや取り外しが容易なレンズマウント及びそれを有するレンズ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一側面としてのレンズマウントは、第一光学系と第二光学系とを備えるレンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのレンズマウントであって、第一光学系に対応する第一の開口部と第二光学系に対応する第二の開口部とが形成されたカバー部材と、第一の開口部と第二の開口部の配列方向と直交する方向の一方の側に配置される第一の保持部材と他方の側に配置される第二の保持部材とを備え、第一の開口部と第二の開口部とを覆うフィルターを保持可能な保持部材と、カバー部材と保持部材との間に形成され、フィルターを挿入可能な溝とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、簡単な構造でフィルターの取り付けや取り外しが容易なレンズマウント及びそれを有するレンズ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係るカメラシステムの概略構成図である。

【図2】レンズ装置の断面図である。

【図3】被写体側から見たレンズ装置の分解斜視図である。

【図4】撮像面側から見たレンズ装置の分解斜視図である。

【図5】レンズ装置の正面図である。

【図6】図５のＡ－Ａ線断面図である。

【図7】レンズ装置の変形例を示す図である。

【図8】図５のＢ－Ｂ線断面図である。

【図9】各光軸と撮像素子上のイメージサークルとの位置関係を示す図である。

【図10】右眼光学系で撮像した場合の左眼光学系の映り込みを示す図である。

【図11】マウントカバーの背面図である。

【図12】全周魚眼レンズの結像するイメージサークルを示す図である。

【図13】マウントカバーの断面図である。

【図14】マウントカバーの斜視図である。

【図15】フィルターホルダーを外した状態のマウントカバーの背面図である。

【図16】フィルターを取り付けた状態のマウントカバーの斜視図である。

【図17】フィルターを取り付けた状態のマウントカバーの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係るカメラシステム１００の概略構成図である。カメラシステム１００は、カメラ本体（撮像装置）１１０とレンズ装置（交換レンズ）２００とを有し、立体映像を撮影可能である。

【0014】

カメラ本体１１０は、撮像素子１１１、Ａ／Ｄ変換部１１２、画像処理部１１３、表示部１１４、操作部１１５、記憶部１１６、カメラ制御部１１７、及びカメラマウント１２２を有する。

【0015】

レンズ装置２００は、右眼光学系（第一光学系）２０１Ｒ、左眼光学系（第二光学系）２０１Ｌ、レンズマウント（マウント部）２０２、及びレンズ制御部２０９を有し、カメラ本体１１０に着脱可能に装着される。二つの光学系は、並列に（対称に）配列され、撮像素子１１１に二つのイメージサークルが並列に結像するように構成されている。二つの光学系は、所定の距離（基線長）だけ離間して水平方向に並べられる。撮像面側（像側）から見て、右の右眼光学系２０１Ｒで結像する像を右眼用の動画又は静止画として記録し、左の左眼光学系２０１Ｌで結像する像を左眼用の動画又は静止画として記録する。動画又は静止画の再生時には、３ＤディスプレイやＶＲゴーグル等を用いて鑑賞することで、鑑賞者の右眼には右眼用の映像が映り、左眼には左眼用の映像が映る。このとき、基線長によって、右眼と左眼には視差のある映像が投影されるため、鑑賞者は立体感を得ることができる。このようにレンズ装置２００は、二つの光学系により視差のある二つの像を結像可能な立体撮影用のレンズ装置である。

【0016】

レンズ装置２００をレンズマウント２０２及びカメラマウント１２２を介してカメラ本体１１０に装着すると、カメラ制御部１１７とレンズ制御部２０９が電気的に接続される。

【0017】

被写体の像は、右眼光学系２０１Ｒを介して結像される右眼像と左眼光学系２０１Ｌを介して結像される左眼像が並んで撮像素子１１１に結像される。撮像素子１１１は、結像された被写体の像（光信号）をアナログの電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１１２は、撮像素子１１１から出力されたアナログの電気信号をデジタルの電気信号（画像信号）に変換する。画像処理部１１３は、Ａ／Ｄ変換部１１２から出力されたデジタルの電気信号に対して種々の画像処理を行う。

【0018】

表示部１１４は、各種の情報を表示する。表示部１１４は、例えば電子ビューファインダや液晶パネルを用いることにより実現される。操作部１１５は、カメラシステム１００に対する指示をユーザが行うためのユーザインタフェースとしての機能を有する。なお、表示部１１４がタッチパネルを有する場合、当該タッチパネルも操作部１１５の一つになる。

【0019】

記憶部１１６は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを用いることにより実現され、画像処理部１１３で画像処理が行われた画像データ等の各種のデータやプログラムを記憶する。

【0020】

カメラ制御部１１７は、例えばＣＰＵを用いることにより実現され、カメラシステム１００全体を統括制御する。

【0021】

図２は、レンズ装置２００の断面図である。図３は、被写体側（物体側）から見たレンズ装置２００の分解斜視図である。図４は、撮像面側から見たレンズ装置２００の分解斜視図である。

【0022】

以下の説明では、右眼光学系２０１Ｒについての記述には符号の末尾にＲを付け、左眼光学系２０１Ｌについての記述には符号の末尾にＬを付ける。右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの両方に共通する記述には、符号の末尾にＲもＬも付けない。右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの各光学系は、１８０度を超える画角で撮影することが可能である。各光学系は、反射面を２つずつ持つ屈曲光学系である。各光学系において、被写体側から順に、第１光軸ＯＡ１、第１光軸ＯＡ１と略直交する第２光軸ＯＡ２、第１光軸ＯＡ１と平行な第３光軸ＯＡ３が設定される。各光学系は、第１光軸ＯＡ１上に配置される被写体側のレンズ面２１１Ａが凸形状である１群レンズ２１１、第２光軸ＯＡ２上に配置される２群レンズ２２１、第３光軸ＯＡ３上に配置される３群レンズ２３１ａ，２３１ｂを有する。また、各光学系は、第１光軸ＯＡ１の光束を折り曲げて第２光軸ＯＡ２に導く第１プリズム２２０、及び第２光軸ＯＡ２の光束を折り曲げて第３光軸ＯＡ３に導く第２プリズム２３０を有する。なお、以下の説明において、光軸方向とは、被写体側と撮像面側に延びる方向である、第１光軸ＯＡ１に平行な方向を示す。

【0023】

各光学系は、レンズトップベース３００にビス締め等で固定される。レンズトップベース３００は、レンズボトムベース３０１にビス締め等で固定される。レンズボトムベース３０１は、不図示の直進構造で回転方向の移動を規制されたまま、光軸方向へ移動可能に保持される。これにより、各光学系は一体となって光軸方向へ移動可能であるため、右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌは同時にフォーカス位置を調整することができる。

【0024】

図５は、レンズ装置２００の正面図である。図６は、図５のＡ－Ａ線断面図であり、１群レンズ２１１とその周辺の構造を示している。図７は、レンズ装置２００の変形例を示す図である。図８は、図５のＢ－Ｂ線断面図であり、レンズ装置２００の１群レンズ２１１とその周辺の構造を示している。

【0025】

レンズ装置２００は、外装カバー部材２０３及び前面外装部材（外装部材）２０４を有する。外装カバー部材２０３は、右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌを収納する。前面外装部材２０４は、外装カバー部材２０３にビス締め固定され、外装カバー部材２０３とでレンズ装置２００の前側を、蓋をするように収納することができる。

【0026】

前面外装部材２０４は、右眼光学系２０１Ｒの１群レンズ（第１レンズ）２１１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの１群レンズ（第２レンズ）２１１Ｌのそれぞれが入り込む開口部（第２開口部）２０４Ｆを有する。前面外装部材２０４は、右眼光学系２０１Ｒ及び左眼光学系２０１Ｌの１８０度を超える有効画角ＦＯＶの有効光束を遮らない形状を有する。１群レンズ２１１Ｒ，２１１Ｌの被写体側のレンズ面２１１Ａは、被写体側に有効光束の入射面である。レンズ面２１１Ａのうち、有効入射面外径２１１Ｃよりも内側を有効入射面２１１Ｂとしたとき、画角が１８０度の光束は有効入射面２１１Ｂと光軸と略直交方向に水平に伸びる。画角が１８０度を超える光束は有効入射面２１１Ｂよりも撮像面側にあり、１群レンズ２１１から遠ざかるほど撮像面側に延びていく。したがって、画角が１８０度を超える光束を遮らないため、前面外装部材２０４及びカバー部材２１３は有効入射面２１１Ｂよりも撮像面側に配置される。

【0027】

ここで、図５に示されるように、右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの間の中心点Ｏより右眼光学系２０１Ｒ側を右眼領域２０Ｒ、左眼光学系２０１Ｌ側を左眼領域２０Ｌとする。前面外装部材２０４は、右眼領域２０Ｒにおいて、左眼光学系２０１Ｌの最外有効光束（図８の太点線部）を遮らないように、左眼光学系２０１Ｌの１群レンズ２１１Ｌから離れるほど撮像面側に近づく被写体側面２０４Ａを有する。また、前面外装部材２０４は、左眼領域２０Ｌにおいて、右眼光学系２０１Ｒの最外有効光束を遮らないように、右眼光学系２０１Ｒの１群レンズ２１１Ｒから離れるほど撮像面側に近づく被写体側面２０４Ｂを有する。ただし、右眼光学系２０１Ｒから見た１群レンズ２１１Ｌ及びその周辺や、左眼光学系２０１Ｌから見た１群レンズ２１１Ｒ及びその周辺は、互いの有効光束の一部を遮る領域も有する。

【0028】

前面外装部材２０４は、開口部２０４Ｆを形成するために、被写体側面２０４Ａ，２０４Ｂよりも被写体側に突出する壁部２０４Ｃ，２０４Ｄを有する。壁部２０４Ｃは、右眼光学系２０１Ｒの１群レンズ２１１Ｒと略同軸の円弧形状を有し、右眼光学系２０１Ｒの有効光束を遮らないが、左眼光学系２０１Ｌの有効光束の一部を遮る。また、壁部２０４Ｄは、左眼光学系２０１Ｌの１群レンズ２１１Ｌと略同軸の円弧形状を有し、左眼光学系２０１Ｌの有効光束を遮らないが、右眼光学系２０１Ｒの有効光束の一部を遮る。

【0029】

図６に示されるように、レンズ装置２００は、１群レンズ保持部材２１２及びカバー部材２１３を有する。１群レンズ保持部材２１２は、１群レンズ２１１Ｒ，２１１Ｌを保持する。カバー部材２１３は、１群レンズ２１１Ｒ，２１１Ｌの被写体側のレンズ面２１１Ａの外周部を覆い、１群レンズ２１１Ｒ，２１１Ｌが入り込む開口部（第１開口部）２１３Ａを有する。開口部２１３Ａは、光軸方向から見て１群レンズ２１１Ｒ，２１１Ｌを露出させるように形成されている。

【0030】

１群レンズ２１１の有効入射面外径２１１Ｃよりも外周側には、レンズ面２１１Ａとの境界２１１Ｄが存在する。境界２１１Ｄは、レンズ面２１１Ａとそれ以外の表面、又は部材との境界である。例えば、境界２１１Ｄは、レンズ面２１１Ａと１群レンズ２１１の側面２１１Ｅとの境界であってもよいし、図７に示されるように、レンズ面２１１Ａと１群レンズ２１１Ｒ,２１１Ｌをカシメ固定しているカシメ爪形状の内径先端部との境界であってもよい。

【0031】

カバー部材２１３は、境界２１１Ｄを覆っている。すなわち、カバー部材２１３の開口部２１３Ａの内径は、境界２１１Ｄの径よりも小さい。開口部２１３Ａの内径をΦＡ、境界２１１Ｄの径をΦＢとするとき、片側のオーバーラップ量Ｘは以下の式（１）で表される。

【0032】

Ｘ＝（ΦＢ－ΦＡ）／２ （１）
境界２１１Ｄを覆い隠すことで外観品位を向上させることができる。

【0033】

カバー部材２１３の内周の一部には、溝部２１３Ｂが形成されている。１群レンズ保持部材２１２の外周の一部には、外周側に延びる凸部２１２Ａが形成されている。溝部２１３Ｂと凸部２１２Ａは光軸方向から見て重ならない位置にあるときに組み付けられ、カバー部材２１３を回転させることで、溝部２１３Ｂに凸部２１２Ａが入り込む。これにより、カバー部材２１３は、１群レンズ保持部材２１２と光軸方向において位置決めされる。なお、１群レンズ保持部材２１２に溝部が設けられ、カバー部材２１３に凸部が設けられてもよい。

【0034】

１群レンズ保持部材２１２とカバー部材２１３との間には、光軸方向と直交する方向（径方向）の所定のガタ（第１の隙間）Ｙが形成される。所定のガタＹはカバー部材２１３のオーバーラップ量Ｘよりも小さいため、１群レンズ保持部材２１２又はカバー部材２１３が所定のガタＹだけ移動した場合でもカバー部材２１３は境界２１１Ｄを覆うことができる。

【0035】

カバー部材２１３は、１群レンズ保持部材２１２と光軸方向において位置決めされるため、１群レンズ保持部材２１２と一体的に光軸方向へ移動可能である。カバー部材２１３の外径は、前面外装部材２０４の開口部２０４Ｆの内径と篏合している。該嵌合による前面外装部材２０４とカバー部材２１３との間に形成された光軸方向と直交する方向のガタ（第２の隙間）は、微小で、所定のガタＹよりも小さい。

【0036】

カバー部材２１３は回転規制キー（突起部）２１３Ｃを有し、前面外装部材２０４は回転規制キー２１３Ｃに対応する回転規制溝（溝部）２０４Ｅを有する。これにより、前面外装部材２０４が組み込まれると、回転規制溝２０４Ｅに回転規制キー２１３Ｃが入り込み、カバー部材２１３は回転規制される。そのため、カバー部材２１３が回転して１群レンズ保持部材２１２から外れることを防止することができる。なお、カバー部材２１３に回転規制溝が設けられ、前面外装部材２０４に回転規制キーが設けられてもよい。すなわち、カバー部材２１３と前面外装部材２０４の一方が回転規制キーを有し、他方に回転溝が形成されていればよい。

【0037】

光軸方向シール部材２１４は、防滴防塵のための部材であり、カバー部材２１３の撮像面側の面（第１面）２１３Ｄと１群レンズ保持部材２１２の面２１３Ｄに対向する被写体側の面（第２面）２１２Ｂとの間に配置され、面２１３Ｄ，２１２Ｂの間を封止する。面２１３Ｄ及び面２１２Ｂは全周であることが望ましいが、一部でもよい。光軸方向シール部材２１４が光軸方向において挟み込まれることによって、カバー部材２１３と１群レンズ保持部材２１２は光軸方向へ付勢され、光軸方向のガタを減らすことができる。

【0038】

また、所定のガタＹが保たれるように、光軸方向シール部材２１４は、光軸方向と直交する方向において、カバー部材２１３及び１群レンズ保持部材２１２と所定のガタＹよりも大きいクリアランス（隙間）が形成された状態で配置される。光軸方向シール部材２１４は、例えばゴムやスポンジ等の弾性変形できる材質でできており、所定のガタＹを吸収することができる。

【0039】

径方向シール部材２１５は、防滴防塵のための部材であり、カバー部材２１３と開口部２０４Ｆにより光軸方向と直交する方向において挟み込まれた状態で配置される。右眼光学系２０１Ｒ側の径方向シール部材２１５は左眼光学系２０１Ｌの有効光束を遮る位置に配置され、左眼光学系２０１Ｌ側の径方向シール部材２１５は右眼光学系２０１Ｒの有効光束を遮る位置に配置される。

【0040】

以上説明した構成により、外観品位を維持しつつ、防塵防滴性能及び光学性能を両立可能であり、１８０度を超える画角で立体撮影が可能なレンズ装置２００を実現することができる。１群レンズ保持部材２１２を直接、前面外装部材２０４の開口部２０４Ｆで篏合させないため、１群レンズ保持部材２１２が製造誤差等の影響で位置ずれしてしまっても、その位置を矯正されることがない。そのため、光学性能や右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌとの相対誤差は、前面外装部材２０４を組み込んでも変化することはない。

【0041】

図９は、レンズ装置２００の各光軸と撮像素子１１１上のイメージサークルとの位置関係を示す図である。

【0042】

撮像素子１１１上には、右眼光学系２０１Ｒによって結像する有効画角の右眼イメージサークルＩＣＲと、左眼光学系２０１Ｌによって結像する有効画角の左眼イメージサークルＩＣＬとが並列に像を結ぶ。イメージサークル同士がなるべく重ならないように、イメージサークルの直径ΦＤ２とイメージサークル同士の離間距離を設定するとよい。例えば、撮像素子１１１の受光範囲を中央で左右に半分に分けた領域のうち右領域の略中央に右眼イメージサークルＩＣＲの中心が来るように設定し、左領域の略中央に左眼イメージサークルＩＣＬの中心が来るように設定することが好ましい。

【0043】

図９は、レンズ装置２００の各光軸と撮像素子１１１上のイメージサークルとの位置関係を示す図である。

【0044】

撮像素子１１１上には、右眼光学系２０１Ｒによって結像する有効画角の右眼イメージサークルＩＣＲと、左眼光学系２０１Ｌによって結像する有効画角の左眼イメージサークルＩＣＬとが並列に像を結ぶ。イメージサークル同士がなるべく重ならないように、イメージサークルの直径ΦＤ２とイメージサークル同士の離間距離を設定するとよい。例えば、撮像素子１１１の受光範囲を中央で左右に半分に分けた領域のうち右領域の略中央に右眼イメージサークルＩＣＲの中心が位置するように設定し、左領域の略中央に左眼イメージサークルＩＣＬの中心が位置するように設定することが好ましい。

【0045】

また、各光学系は、広角の魚眼レンズである。本実施形態では、各光学系は全周魚眼レンズになっており、撮像面に結像される像は１８０度を超える画角の範囲を写した円像になり、図９に示されるように左右にそれぞれ２つの円像が結像される。右眼光学系２０１Ｒの第１光軸ＯＡ１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの第１光軸ＯＡ１Ｌとの間の距離（基線長）Ｌ１が長いほど、鑑賞時の立体感が増す。例えば、撮像素子１１１のサイズを縦２４ｍｍ×横３６ｍｍ、イメージサークルの直径ΦＤ２を１７ｍｍ、第３光軸ＯＡ３Ｒ，ＯＡ３Ｌの間の距離Ｌ２を１８ｍｍ、第２光軸の長さを２１ｍｍとする。第２光軸が水平方向へ延びるように各光学系を配置すると、基線長Ｌ１は６０ｍｍとなり、成人の眼幅とほぼ等しくなる。また、レンズマウント２０２の直径ΦＤを基線長Ｌ１よりも短く、かつ第３光軸間の距離Ｌ２をレンズマウント２０２の直径ΦＤよりも短くすることで、第３光軸上に配置されるレンズをレンズマウント２０２の内側に配置することが可能となる。ＶＲとして視聴する場合、立体感を得られる画角は１２０度程度と言われているが、視野が１２０度では違和感が残るため、１８０度まで画角を広げることが多い。本実施形態では有効画角が１８０度を超えるため、本実施形態のイメージサークルの直径ΦＤ２は画角が１８０度の範囲のイメージサークルの直径ΦＤ３よりも大きい。

【0046】

図１０は、右眼光学系２０１Ｒで撮像した場合の左眼光学系２０１Ｌの映り込みを示す図である。前面外装部材２０４の壁部２０４Ｄは有効画角であるイメージサークルの直径ΦＤ２よりも内側に撮像されるが、１８０度の画角には撮像されず、画角が１８０度の範囲のイメージサークルの直径ΦＤ３よりも外側に撮像される。したがって、ＶＲとして視聴する場合、１８０度の画角で視聴する際には影響を与えない。例えば、右眼光学系２０１Ｒの有効画角内には、左眼領域２０Ｌの左眼光学系２０１Ｌの１群レンズ２１１Ｌ、カバー部材２１３、及び前面外装部材２０４の壁部２０４Ｄがあり、それらが図１０に示されるように実際の有効撮像範囲に映り込んでいる。１群レンズ２１１Ｌのみ１８０度画角のイメージサークル内（直径ΦＤ３よりも内側）に映り込んでいるが、カバー部材２１３や壁部２０４Ｄは１８０度画角のイメージサークルの外側にある。また、壁部２０４Ｄの映り込みは、１群レンズ２１１Ｌの頂点部よりも水平方向で見た場合でも外側（図１０で示す左側）に撮像されている。画像処理や画像編集の際に、仕様上必ず映り込んでしまう１群レンズ２１１Ｌの直線Ｚで示す頂点部よりも外側をカットすれば、壁部２０４Ｄの映り込みは影響を与えることはない。左眼光学系２０１Ｌで撮像した場合の右眼光学系２０１Ｒの映り込みに関しても同様である。以上説明したように、壁部２０４Ｄは有効画角内ではあるが、実際のＶＲ用途としての撮像に関してはほとんど影響を与えないように配置されている。

【0047】

以下、レンズマウント２０２について説明する。図１１は、マウントカバー２５８の背面図である。図１２は、全周魚眼レンズの結像するイメージサークルを示す図である。図１３は、マウントカバー２５８の断面図である。図１４は、マウントカバー２５８の斜視図である。図１５は、フィルターホルダーを外した状態のマウントカバー２５８の背面図である。図１６は、フィルターを取り付けた状態のマウントカバー２５８の斜視図である。図１７は、フィルターを取り付けた状態のマウントカバー２５８のマウント中心を通る断面図である。

【0048】

マウントカバー２５８は、左右の最終レンズ面より被写体側に位置する第１のカバー部２５８ａと、第１のカバー部２５８ａの中央部に第１のカバー部２５８ａ及び左右の最終レンズ面より撮像面側に突出するように形成された第２のカバー部２５８ｂとを有する。第２のカバー部２５８ｂのうち左右の最終レンズ面に対向する位置には、最終レンズ面から射出された光が通る開口部（第一の開口部、第二の開口部）が内側に形成された左右の円筒壁部（第一の壁部、第二の壁部）２５８Ｒ，２５８Ｌが形成されている。円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌは、カメラ本体１１０との装着面側に左右の最終レンズ面の外周を囲むように形成されている。円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌの撮像面側の端部２５８ｃは、開口部の内側に突出した円弧エッジ形状に形成されている。端部２５８ｃ及び円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌは最終レンズと同軸位置の円になっており、端部２５８ｃが円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌで反射した不要光をカットすることでゴーストの発生を防ぐことができる。端部２５８ｃのマウント中央内側には、Ｄカット部２５８ｆが設けられている。すなわち、第２のカバー部２５８ｂに形成された開口部は、円形状から隣接する開口部の側の領域（開口部の中心線より隣接する開口部の側の所定の弦から隣接する開口部の側の領域）がカットされた領域を備える。ここで、円形状とは、厳密に円形状だけでなく、実質的に円形状（略円形状）も含んでいるものとする。撮像面側の光軸を近接させるためにプリズム等の反射光学系を用いる場合、１回反射するだけの正規な光路以外に、プリズム内で複数回反射した光が撮像面まで到達してゴーストが発生しやすくなる。Ｄカット部２５８ｆは、左右の最終レンズ面の一方から射出された光が他方から射出された光によって撮像素子１１１上に形成されるイメージサークル内に入り込むクロストークが生じないように遮光する遮光壁としての役割を有する。

【0049】

なお、本実施形態では円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌの一部に遮光壁であるＤカット部２５８ｆを設けるが、円筒壁部を設けずに（すなわちマウントカバー２５８を設けずに）遮光壁のみを設けてもよい。

【0050】

また、右眼光学系２０１Ｒと左眼光学系２０１Ｌが全周魚眼レンズである場合、各光学系の全周における不要光をカットすることができる。なお、前述したように、各光学系は全周魚眼レンズであってもよいし、全周魚眼レンズではない広角の魚眼レンズであってもよい。

【0051】

全周魚眼レンズ等の超広角のレンズは画角が広いため、レンズよりも被写体側にフィルターを配置することは困難である。本実施形態では、マウントカバー２５８側にフィルターを取り付ける。図１５に示されるように、ガイド部２５８ｈは、フィルターをガイドするための段差になっている。２つのフィルターホルダー（第一の保持部材、第二の保持部材）２５９を取り付けることで、マウントカバー２５８と２つのフィルターホルダー２５９のそれぞれとの間の隙間に、フィルターを挿入可能な溝部ＤＴがガイド部２５８ｈに沿って上下対称に形成される。溝部ＤＴにフィルターを挿入することで、２つのフィルターホルダー２５９はフィルターを保持可能である。２つのフィルターホルダー２５９は、上下対称形状（同一形状）であり、それぞれマウントカバー２５８に形成された開口部の配列方向と直交する方向の一方の側と他方の側に配置される。

【0052】

図１７は、ガイド部２５８ｈと２つのフィルターホルダー２５９のそれぞれとの間の隙間にフィルターが差し込まれた状態を示している。フィルターを差し込むことにより、光学的な効果を撮影する画像に加えることができる。

【0053】

図１６では、右眼側には青色のフィルター２６０Ｒ、左眼側には赤色のフィルター２６０Ｌが取り付けられている。左右どちら側からもフィルターを取り付け可能であるため、左眼と右眼に別々のフィルターを取り付けることができ、従来の３Ｄ画像を青赤眼鏡で再生するための画像を撮影することが可能である。

【0054】

フィルター２６０を溝部ＤＴに差し込む際にストッパー２５８ｉを乗り越えて組み込むことにより、ストッパー２５８ｉの凸部によりフィルターが外れることを防止することができる。

【0055】

また、フィルター２６０が搭載される面よりも一段低くなっている凹部２５８ｇが４隅に４つ設けられている。このため、溝部ＤＴとストッパー２５８ｉが近いにもかかわらず凹部２５８ｇが誘い込み形状となってガイド部２５８ｈにつながっているため、フィルター２６０を溝部ＤＴに沿って容易に差し込むことができる。

【0056】

また、フィルター２６０の角部が凹部２５８ｇからはみ出すため、フィルター２６０の角部をピンセット等でつまむことにより容易に取り外し可能である。なお、左右どちらか一方から左右一体のフィルターを取り付けることも可能である。この場合、左右二つの光学系のフィルターを同一の１枚のフィルターでカバーするため、左右のフィルターの特性にばらつき等がなく、フィルターの取り付けや取り外しの手間も一度で済むというメリットがある。また、そのようにする場合、左右のストッパー２５８ｉのうち取り付ける側の方のみストッパー２５８ｉを短くする等の変形を行うと取り付けがより容易になる。また、取り付ける側のストッパーをなくすようにしてもよい。

【0057】

図１２に示されるように、２つの光学系が１つの像面に結像することにより、通常の像面は上下と左右が逆に結像する。該像面を１８０°回転した状態が通常使用される画像の状態となるため、画像の左側に右眼光学系２０１Ｒの画像３００Ｒが結像し、画像の右側に左眼光学系２０１Ｌの画像３００Ｌが結像する。

【0058】

しかしながら、魚眼レンズのように画角の広いレンズを２つ並べることで左側のイメージサークルには右眼光学系２０１Ｒの画像が結像し、領域Ａには左眼光学系２０１Ｌの１群レンズ２１１Ｌとその周りのカバー部材２１３及び外装部分が常に結像している。同様に、右側のイメージサークルには左眼光学系２０１Ｌの画像が結像し、領域Ｂには右眼光学系２０１Ｒの１群レンズ２１１Ｒとその周りのカバー部材２１３及び外装部分が常に結像している。したがって、左右の眼のいずれかのみでは完全な３６０°の像は写らないことになる。

【0059】

円筒壁部２５８Ｒ，２５８Ｌの端部２５８ｃによって全周魚眼レンズの有効光線は遮られることなく像面結像する。しかしながら、Ｄカット部２５８ｆは端部２５８ｃの円弧部分より凸形状になっているため、図１２の領域３１１，３１２では完全に像が消失するわけではないが、結像する光線の一部が遮られる。そのため、他の周辺部と比べて比較的に暗い画像になるいわゆるケラレ現象が生じる。ケラレ現象の発生している領域３１１，３１２はそれぞれ、右眼光学系の領域Ａ、左眼光学系の領域Ｂに相当する。立体撮影用交換レンズにおいて、魚眼レンズ等の超広角な光学系を使用する場合、隣接する光学系の最も被写体側のレンズが写り込んでしまうという現象が生じる。この場合、隣接するレンズが写る領域は、他方の光学系でしか被写体が写らないため、立体視可能な像を得ることができない。したがって、隣接する光学系のレンズや外装が写ってしまうとその領域では立体視が不可能なため、それに相当する部分の他方の光学系の像にケラレが生じても、実用上問題がない。

【0060】

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組み合わせ、変形、及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0061】

１１０ カメラ本体（撮像装置）
２００ レンズ装置
２０１Ｒ 右眼光学系（第一光学系）
２０１Ｌ 左眼光学系（第二光学系）
２０２ レンズマウント
２５８ マウントカバー（カバー部材）
２５９ フィルターホルダー（保持部材）
２６０ フィルター
ＤＴ 溝部

【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13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】