(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-09
(45)【発行日】2022-12-19
(54)【発明の名称】レンズ装置および撮像装置
(51)【国際特許分類】
G03B 35/10 20210101AFI20221212BHJP
G03B 17/14 20210101ALI20221212BHJP
G03B 37/00 20210101ALI20221212BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20221212BHJP
G03B 19/12 20210101ALI20221212BHJP
G02B 7/06 20210101ALI20221212BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20221212BHJP
G02B 7/10 20210101ALI20221212BHJP
G03B 9/00 20210101ALI20221212BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20221212BHJP
H04N 13/218 20180101ALI20221212BHJP
【ＦＩ】
G03B35/10
G03B17/14
G03B37/00 A
G03B15/00 W
G03B19/12
G02B7/06
G02B7/04 D
G02B7/10 B
G03B9/00 Z
H04N5/225 400
H04N5/225 100
H04N13/218
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020103751
(22)【出願日】2020-06-16
(65)【公開番号】P2021051282
(43)【公開日】2021-04-01
【審査請求日】2021-10-07
(31)【優先権主張番号】P 2019170173
(32)【優先日】2019-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】上原 匠
(72)【発明者】
【氏名】村上 太郎
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 大樹
(72)【発明者】
【氏名】野田 豊人
【審査官】▲うし▼田 真悟
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－０７７９４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２４２４８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】仏国特許出願公開第０２９７５７９４（ＦＲ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１８９６３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０９０９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２５７６３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１９３７１６８（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｂ ３５／１０
Ｇ０３Ｂ １７／１４
Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６
Ｈ０４Ｎ ５／２２２－５／２５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一光学系と、前記第一光学系と並列に配置された第二光学系と、
カメラ本体に取り付け可能なレンズマウント部と、を有し、
前記第一光学系および前記第二光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に、第一光軸、第二光軸、および、第三光軸を有し、
前記第一光学系および前記第二光学系の前記第一光軸の間の距離は、前記レンズマウント部の直径よりも長く、前記第一光学系および前記第二光学系の前記第三光軸の間の距離は、前記レンズマウント部の直径よりも短く、
前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第一光軸には第一レンズ、前記第二光軸には第二レンズ、および、前記第三光軸には第三レンズが設けられており、
前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第三レンズの少なくとも一部は、前記レンズマウント部のフランジ面よりも像側に配置されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項2】
前記第一光学系および前記第二光学系はそれぞれ、第一反射面および第二反射面を有する屈曲光学系であり、前記第一反射面は、前記第一光軸の光束を反射して前記第二光軸の光束に屈曲させ、
前記第二反射面は、前記第二光軸の光束を反射して前記第三光軸の光束に屈曲させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項3】
前記第三光軸は、前記第一光軸と平行であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
【請求項4】
前記第二光軸は、前記第一光軸と直交していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項5】
前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第三レンズは、前記レンズマウント部の直径の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項6】
前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第二光軸は、前記レンズマウント部のフランジ面よりも物体側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項7】
前記第一光学系および前記第二光学系は対称に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項8】
前記レンズ装置は、前記第一光学系および前記第二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ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項9】
前記第一光学系および前記第二光学系はそれぞれ、広角の魚眼レンズであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項10】
前記第一光学系および前記第二光学系はそれぞれ、全周魚眼レンズであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項11】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置と、撮像素子を保持するカメラ本体と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項12】
前記撮像素子は、前記第一光学系により形成される第一像および前記第二光学系により形成される第二像を並列に結像する一つの撮像素子であることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項13】
前記レンズ装置は、前記カメラ本体に着脱可能であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置。
【請求項14】
前記第一光学系および前記第二光学系は同時にピント調整可能であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体撮影が可能なレンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、二つの光学系が所定の距離（基線長）だけ離間して並列に配置され、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立体撮像光学系が開示されている。映像の鑑賞者は、基線長が長いほど立体感を強く感じることができる。また、自然な立体感を感じることができる基線長は、物体までの距離に応じて決定され、物体までの距離の１／２０～１／１００程度の範囲の基線長で撮影すると、自然な立体感が得られる。基線長がこの範囲よりも長いと立体感が強すぎ、一方、基線長がこの範囲よりも短いと立体感が弱くなる。基線長を変えるには、二つの光学系を互いに近づけまたは離す必要がある。しかし、一つの撮像素子上に二つの光学系の像を並べて結像させる場合、撮像素子の受光範囲を超えて像を離すことはできず、一方、二つの像が重なるほど近付けることもできない。
【0003】
そこで特許文献２には、右眼と左眼の光学系の絞りを各々の光軸に対して偏らせて絞ることによって、撮像素子上に並んだ二つの像の位置を動かすことなく基線長を変更することが可能な立体撮像光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１２－３０２２号公報
【文献】特開２０１２－１１３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献２に開示された立体撮像光学系は、絞りを開放させた状態で基線長を変更することができない。また、この立体撮像光学系において基線長を変更可能な範囲は、絞りの開放径の範囲内に限定される。また、特許文献１および特許文献２に開示された立体撮像光学系では、レンズマウントの中に二つの独立した光学系を入れるため、二つの光学系の間の距離である基線長を長くするには、レンズマウントの口径を大きくする必要がある。
【0006】
人間の両目の間隔の平均は６０～６５ｍｍ程度であり、人間の目と同様のより自然な立体感を得るには、それと同じ程度の基線長の光学系を用いる必要がある。しかし、これを実現するには、レンズマウントの口径を６０ｍｍよりも大きくする必要があるため、レンズ装置および撮像装置が大型化してしまう。
【0007】
そこで本発明は、基線長を適切に設定して自然な立体感を得ることが可能な小型のレンズ装置および撮像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】
【0008】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、第一光学系と、前記第一光学系と並列に配置された第二光学系と、カメラ本体に取り付け可能なレンズマウント部とを有し、前記第一光学系および前記第二光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に、第一光軸、第二光軸、および、第三光軸を有し、前記第一光学系および前記第二光学系の前記第一光軸の間の距離は、前記レンズマウント部の直径よりも長く、前記第一光学系および前記第二光学系の前記第三光軸の間の距離は、前記レンズマウント部の直径よりも短く、前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第一光軸には第一レンズ、前記第二光軸には第二レンズ、および、前記第三光軸には第三レンズが設けられており、前記第一光学系および前記第二光学系のそれぞれにおいて、前記第三レンズの少なくとも一部は、前記レンズマウント部のフランジ面よりも像側に配置されている。
【0009】
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ装置と、撮像素子を保持するカメラ本体とを有する。
【0010】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、基線長を適切に設定して自然な立体感を得ることが可能な小型のレンズ装置および撮像装置を提供するレンズ装置および撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態におけるレンズ装置の断面図である。
【図2】本実施形態における光学系の分解斜視図である。
【図3】本実施形態におけるレンズ装置の分解斜視図である。
【図4】本実施形態におけるレンズ装置の分解斜視図である。
【図5】本実施形態におけるレンズ装置とイメージサークルとの位置関係を示す図である。
【図6】本実施形態における撮像装置の概略図である。
【図7】本実施形態における撮像装置のフォーカス調整部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
本実施形態のレンズ装置（交換レンズ）は、互いに並列に（対称に）配列された二つの光学系（第一光学系および第二光学系）を有し、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ように構成されている。二組の光学系は、所定の距離（基線長）だけ離間して水平方向に並べられる。像側から見て、右の光学系（第一光学系）で結像する像を右眼用の動画または静止画として記録し、左の光学系（第二光学系）で結像する像を左眼用の動画または静止画として記録する。動画または静止画（映像）の再生の際には、既知の３ＤディスプレイやいわゆるＶＲゴーグルなど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、レンズ装置の基線長によって、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。このように本実施形態のレンズ装置は、第一光学系および第二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。
【0015】
まず、図１乃至図４を参照して、本実施形態におけるレンズ装置（交換レンズ）２００の構成について説明する。図１は、レンズ装置２００の断面図であり、レンズ装置２００の右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの概略構成を示す。図２は、右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの一方（片目部分）の光学系の分解斜視図である。図３は、被写体側から見たレンズ装置２００の分解斜視図である。図４は、像側から見たレンズ装置２００の分解斜視図である。ここからの説明には、右眼光学系についての記述には符号の末尾にＲを付け、左眼光学系についての記述には符号の末尾にＬを付ける。また、右眼光学系と左眼光学系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。
【0016】
レンズ装置２００は、右眼光学系（第一光学系）２０１Ｒおよび左眼光学系（第二光学系）２０１Ｌを有する。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌは、互いに並列に（対称に）配置された二つの光学系である。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、被写体側（物体側）から像側へ順に、第一光軸ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌ、第一光軸と略直交する第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌ、第一光軸と略平行な第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌを有する。ここで、略直交または略平行とは、厳密に直交または平行な構成だけでなく、実質的に直交または平行であると評価される構成を含む意味である。
【0017】
また右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、各光軸に沿って、１群レンズ（第一レンズ）２１０Ｒ、２１０Ｌ、２群レンズ（第二レンズ）２２０Ｒ、２２０Ｌ、および、３群レンズ（第三レンズ）２３０Ｒ、２３０Ｌを有する。１群レンズ２１０Ｒ、２１０Ｌは、第一光軸ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌに配置され、２群レンズ２２０Ｒ、２２０Ｌは第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌに配置され、３群レンズ２３０Ｒ、２３０Ｌは第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌに配置されている。
【0018】
また右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、第一プリズム（第一反射面）２１１Ｒ、２１１Ｌおよび第二プリズム（第二反射面）２２１Ｒ、２２１Ｌを有する。第一プリズム２１１Ｒ、２１１Ｌはそれぞれ、第一光軸ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌの光束を折り曲げて第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌに導く。第二プリズム２２１Ｒ、２２１Ｌはそれぞれ、第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌの光束を折り曲げて第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌに導く。このように右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、屈曲光学系である。第一プリズム２１１Ｒ、２１１Ｌは、第一光軸ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌの光束を反射して第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌの光束に屈曲させる。第二プリズム２２１Ｒ、２２１Ｌは、第二光軸ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌの光束を反射して第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌの光束に屈曲させる。
【0019】
右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、１群レンズ保持部材２１２Ｒ、２１２Ｌ、２群レンズ保持部材２２２Ｒ、２２２Ｌ、および、３群レンズ保持部材２３１Ｒ、２３１Ｌを有する。１群レンズ保持部材２１２Ｒ、２１２Ｌはそれぞれ、１群レンズ２１０Ｒ、２１０Ｌと第一プリズム２１１Ｒ、２１１Ｌとを保持する。２群レンズ保持部材２２２Ｒ、２２２Ｌはそれぞれ、２群レンズ２２０Ｒ、２２０Ｌと第二プリズム２２１Ｒ、２２１Ｌとを保持する。３群レンズ保持部材２３１Ｒ、２３１Ｌはそれぞれ、３群レンズ２３０Ｒ、２３０Ｌを保持する。
【0020】
右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、レンズベース（レンズ支持部材）２０３に固定されている。レンズベース２０３は、レンズ装置２００をカメラ本体１１０に接続するためのレンズマウント部２０２に固定される。本実施形態では、３群レンズ保持部材２３１Ｒ、２３１Ｌの外周部２３１ａＲ、２３１ａＬをレンズベース２０３の第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌを中心とした円周面２０３ａＲ、２０３ａＬに嵌合させる。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの２群レンズ保持部材２２２Ｒ、２２２Ｌ同士は、２群レンズ保持部材２２２Ｒ、２２２Ｌにそれぞれ設けられた連結部２２２ａＲ、２２２ａＬを介して連結されている。
【0021】
Ｌ１は、右眼光学系２０１Ｒの第一光軸ＯＡ１Ｒと左眼光学系２０１Ｌの第一光軸ＯＡ１Ｌとの間の距離、すなわち基線長である。基線長Ｌ１が長いほど、画像鑑賞の際の立体感が増す。Ｌ２は、右眼光学系２０１Ｒの第三光軸ＯＡ３Ｒと左眼光学系２０１Ｌの第三光軸ＯＡ３Ｌとの間の距離である。φＤは、カメラ本体に取り付け可能なレンズマウント部２０２の直径（口径、マウント径）であり、レンズマウント部２０２とカメラマウント部１２２との嵌合径に相当する。２０２Ｆは、レンズマウント部２０２のフランジ面である。
【0022】
図２に示されるように、右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、１群レンズ２１０を保持する１群レンズ保持部材２１２を有する。１群レンズ保持部材２１２は、押さえ環２１５で固定され、押さえ環２１５の上からごみの侵入を防止するための防塵部材２１６で覆われる。１群レンズ２１０は、１群レンズ保持部材２１２の倒れ偏芯を光学調整可能となるように、２種類の３つずつのコロ２１４ａおよびコロ２１４ｂを介して１群レンズベース２１３に取り付けられる。
【0023】
第一プリズム２１１は、第二光軸ＯＡ２に沿った方向からプリズムベース２１７に取り付けられて接着される。また第一プリズム２１１のプリズム面にプリズムマスク２２４を貼り付けて、光路外の光線を遮光する。プリズムベース２１７と１群レンズベース２１３は、不図示のビスでビス止めされる。２群レンズ保持部材２２２には、第二光軸ＯＡ２に沿った方向から２群レンズ２２０が取り付けられて接着される。また２群レンズ保持部材２２２には、第三光軸ＯＡ３に沿った方向から第二プリズム２２１が取り付けられて接着される。また、第二プリズム２２１のプリズム面にプリズムマスク２３３を貼り付けて、光路外の光線を遮光する。
【0024】
２群レンズ保持部材２２２とプリズムベース２１７との間には、絞りユニット２２３が配置されている。プリズムベース２１７は、２群レンズ保持部材２２２にビス締めされ固定される。３群レンズ２３０は、３群レンズ保持部材２３１により保持され、２群レンズ保持部材２２２にビス締め固定される。
【0025】
図３および図４に示されるように、右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、レンズベース２０３にビス締め固定される。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの二つの光学系のそれぞれとレンズベース２０３との間には、二種類のスペーサー２０９ａ、２０９ｂおよびワッシャ２１８が挟み込まれている。スペーサー２０９ａ、２０９ｂおよびワッシャ２１８のそれぞれの厚みを調整することにより、左右の二つの光学系のばらつきによるピント変動を抑制し、二つの光学系がともに同じピント位置になるように調整することができる。
【0026】
図７は、撮像装置１００のフォーカス調整部の模式図である。図７に示されるように、レンズベース２０３は、フォーカスフランジ２０４およびフォーカスリング（操作部材）２０５を挟んで、カメラ本体１１０のカメラマウント部１２２に装着するためのレンズマウント部２０２に固定される。フォーカスリング２０５は、回転する角度により厚みがカム状に変化している部材である。フォーカスリング２０５を回転させることにより、フォーカスフランジ２０４とレンズベース２０３との間の距離を変化させることができる。
【0027】
このようにフォーカスリング２０５には、回転位相に応じて厚みの異なるカム形状が形成されている。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはレンズベース２０３に固定されており、フォーカスリング２０５を操作するとレンズベース２０３が前後に進退する。すなわちレンズベース２０３とレンズマウント部２０２との間にフォーカスリング２０５のカム形状が挟まれることで、フォーカスリング２０５の回転に応じてレンズベース２０３が進退する。
【0028】
このような構成により、レンズ装置２００の右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの全体の繰り出し、または繰り込みを行うことができる。すなわちフォーカスリング２０５を操作すると右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌの両方のピント調整が可能である。これにより、焦点調節（フォーカシング）を行うことができ、右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌを同時にピント合わせすることが可能となる。右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌはそれぞれ、独立にピント調整可能である。
【0029】
本実施形態のレンズ装置２００の１群レンズ２１０は、物体側のレンズほどレンズの直径が大きいため、レンズ装置２００の幅方向サイズも物体側に向けてラッパ型に広がっている。そのため、フォーカスリング２０５を左右の光学系の１群レンズの外側に配置すると、フォーカスリング２０５の直径は大きくなる。フォーカスリング２０５の外径がカメラの底面よりも下にはみ出すと、三脚への取り付けに支障をきたす可能性がある。また、光学系を魚眼レンズなどの広角レンズで構成する場合、フォーカスリング２０５をレンズ装置２００の物体寄りに配置すると、フォーカスリング２０５を操作する手が画角内に映り込む可能性がある。一方、フォーカスリング２０５の直径が大きいと、操作トルクを伝えやすく操作感が向上するメリットや、微小な操作が容易になるメリットがある。
【0030】
そこで本実施形態のレンズ装置２００では、フォーカスリング２０５は第一プリズム２１１の反射面よりも像面側に配置され、第一光軸に沿って見たときに、第一プリズム２１１Ｒ、２１１Ｌの反射面と重なる位に配置される。また、フォーカスリング２０５は、レンズマウント部２０２と同軸に回転可能に配置される。さらにフォーカスリング２０５の内径より内側に、３群レンズ２３０Ｒ、２３０Ｌが配置される。本実施形態において、フォーカスリング２０５は、第一光軸に沿って見たときに、第一プリズム２１１Ｒ、２１１Ｌと重なる位置に配置されている。その結果、１群レンズ２１０Ｒ、２１０Ｌの近傍にフォーカスリング２０５を配置するよりも小型にでき、フォーカスリング２０５の外径がカメラ本体の底面よりも下方にはみ出すことを回避している（カメラ本体の底面よりも下方に突出していない）。またフォーカスリング２０５をレンズマウント部２０２と同軸に配置し、第三光軸のレンズをフォーカスリング２０５の内径の内側に配置することで、従来の単眼の交換レンズと同等の操作感を確保することができる。
【0031】
なおフォーカスリング２０５は、ピント調整機能（フォーカス調整用の操作部材）に限定されるものではなく、ズームリング（画角調整用の操作部材）や絞りリング（絞り調整用の操作部材）など、他の機能を有する操作リングへの置き換えも可能である。その場合、レンズベース２０３は、フォーカスリング２０５を間に挟むことなく直接フォーカスフランジ２０４とレンズマウント部２０２に固定される。
【0032】
第三光軸ＯＡ３に配置された３群レンズ２３０Ｒ、２３０Ｌは、レンズマウント部２０２のフランジ面２０２Ｆをまたいで取り付けるカメラマウント部１２２のフランジ面の内部側にも入り込むように配置されている。特に、本実施形態のレンズ装置２００をカメラ本体１１０としてのミラーレスカメラに用いる場合、一眼レフカメラとは異なり、ミラー等の光学屈折部材とミラーアップなどに必要な動作スペース等が必要ない。このため、フランジ面よりもカメラ本体１１０の内側にもレンズ装置２００が大きく入り込む設計が可能になる。
【0033】
次に、図５を参照して、レンズ装置２００の各光軸の位置およびレンズマウント部２０２と、カメラ本体１１０の撮像素子１１１上のイメージサークルとの位置関係について説明する。図５は、レンズ装置２００とイメージサークルとの位置関係を示す図である。
【0034】
カメラ本体１１０の撮像素子１１１上には、右眼光学系２０１Ｒにより結像する右眼イメージサークルＩＣＲおよび左眼光学系２０１Ｌによって結像する左眼イメージサークルＩＣＬの二つのイメージサークルが並列に像を結ぶ。二つのイメージサークル同士ができるだけ重ならないように、イメージサークルのサイズとイメージサークル同士の離間距離を設定することが好ましい。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を考え、受光範囲の右領域の略中央に右眼イメージサークルＩＣＲの中心、受光範囲の左領域の略中央に左眼イメージサークルＩＣＬの中心がそれぞれ位置するように設定することが好ましい。なお本実施形態の光学系（右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌ）は全周魚眼レンズ（広角の魚眼レンズ）であり、撮像面に結像される像は略１８０°の画角の範囲を写した円像になり、左右にそれぞれ二つの円像が結像される。
【0035】
次に、図６を参照して、本実施形態における撮像装置の構成について説明する。図６は、撮像装置１００の概略図である。撮像装置１００は、立体像の撮影が可能である。撮像装置１００は、カメラ本体１１０とレンズ装置２００とを有する。レンズ装置２００は、カメラ本体１１０に対して着脱可能な交換レンズである。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、カメラ本体１１０とレンズ装置２００とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
【0036】
レンズ装置２００は、右眼光学系２０１Ｒ、左眼光学系２０１Ｌ、および、システム制御部（レンズシステム制御部）２２７を有する。カメラ本体１１０は、撮像素子１１１、Ａ／Ｄ変換器１１２、画像処理部１１３、表示部１１４、操作部１１５、記憶部１１６、システム制御部（カメラシステム制御部）１１７、および、カメラマウント部１２２を有する。レンズ装置２００を、レンズマウント部２０２を介してカメラ本体１１０のカメラマウント部１２２に装着すると、カメラ本体１１０のシステム制御部１１７とレンズ装置２００のシステム制御部２２７とが電気的に接続される。
【0037】
被写体の像は、右眼光学系２０１Ｒを介して形成される右眼像（第一像）と、左眼光学系２０１Ｌを介して形成される左眼像（第二像）とが並んで撮像素子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）をアナログ電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１１２は、撮像素子１１１から出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号（画像信号）に変換する。画像処理部１１３は、Ａ／Ｄ変換器１１２から出力されたデジタル電気信号（画像信号）に対して種々の画像処理を行う。
【0038】
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、撮像装置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、タッチパネルも操作部１１５の一つを構成する。記憶部１１６は、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を記憶する。また記憶部１１６は、プログラムを記憶する。記憶部１１６は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および、ＨＤＤを用いることにより実現される。システム制御部１１７は、撮像装置１００の全体を統括制御する。システム制御部１１７は、例えば、ＣＰＵを用いることにより実現される。
【0039】
例えば、撮像素子１１１の大きさ（センサーサイズ）を縦２４ｍｍ×横３６ｍｍ、イメージサークルの直径をφ１７ｍｍ、左右の第三光軸ＯＡ３同士の成す離間距離を１８ｍｍ、左右の第二光軸ＯＡ２の長さを２１ｍｍとする。第二光軸ＯＡ２が水平方向に延びるように右眼光学系２０１Ｒおよび左眼光学系２０１Ｌを配置すると、基線長Ｌ１は６０ｍｍとなり、成人の眼幅と略等しくなる。また、レンズマウント部２０２の直径ΦＤを基線長Ｌ１よりも短くすることができる。また、左右の第三光軸ＯＡ３間の距離Ｌ２をレンズマウント部２０２の直径ΦＤよりも短くすることにより、第三光軸ＯＡ３上の３群レンズ２３０Ｒ、２３０Ｌをレンズマウント部２０２の内側（内周）に配置することが可能となる。
【0040】
このように本実施形態において、二つの光学系の第一光軸ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌの間の距離（基線長Ｌ１）はレンズマウント部２０２の直径φＤよりも長く、二つの光学系の第三光軸ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌの間の距離Ｌ２はレンズマウント部２０２の直径φＤよりも短い。好ましくは、二つの光学系のそれぞれにおいて、第三レンズ（３群レンズ２３０）は全て、レンズマウント部の直径の範囲内に配置されている。より好ましくは、二つの光学系のそれぞれにおいて、第三レンズの少なくとも一部は、レンズマウント部のフランジ面２０２Ｆよりも像側に配置されている。また好ましくは、二つの光学系のそれぞれにおいて、第二光軸は、レンズマウント部のフランジ面２０２Ｆよりも物体側に配置されている。
【0041】
本実施形態によれば、基線長を適切に設定して自然な立体感を得ることが可能な小型のレンズ装置および撮像装置を提供するレンズ装置および撮像装置を提供することができる。
【0042】
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。
【符号の説明】
【0043】
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 レンズマウント部
ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌ 第一光軸
ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌ 第二光軸
ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌ 第三光軸
Ｌ１ 基線長（第一光軸の間の距離）
Ｌ２ 第三光軸の間の距離
ΦＤ レンズマウント部の直径
２０１Ｒ 右眼光学系（第一光学系）
２０１Ｌ 左眼光学系（第二光学系）
２０２ レンズマウント部
ＯＡ１Ｒ、ＯＡ１Ｌ 第一光軸
ＯＡ２Ｒ、ＯＡ２Ｌ 第二光軸
ＯＡ３Ｒ、ＯＡ３Ｌ 第三光軸
Ｌ１ 基線長（第一光軸の間の距離）
Ｌ２ 第三光軸の間の距離
ΦＤ レンズマウント部の直径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
