JP2007110500A - 複眼式撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数の固体撮像素子と、これらの複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、これらの複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置に関し、ＡＦやＡＥや顔認識ＡＦに代表されるオート系動作の制御を高速化した複眼式撮影装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う焦点調整、および複数の固体撮像素子のうちの上記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う露光調整の各々の動作を、制御部が時間的に同時に実行させる。
【選択図】 図３

Description

複数の固体撮像素子と、これらの複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、これらの複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置に関する。

従来より、撮影装置の中には、一般にＡＦロックおよびＡＥロックと呼ばれる機能が搭載された撮影装置がある。このような撮影装置では、シャッタレリーズボタンが半押し操作されることによって所望の被写体までの距離が測定されるとともに、その被写体の輝度が測定される。その後、シャッタレリーズボタンが半押しされた状態を保って構図を決定した上でシャッタレリーズボタンを全押し操作することによって、焦点および露光の双方が適正に調整された撮影画像を得ることができる。従って、このような撮影装置によれば、撮影者自身が焦点や露光を手動で調整する必要がないため、初心者でも容易に鮮明な撮影画像を得ることができる。

また、撮影装置の中には、撮影画面内の人物の顔を検出し、検出された顔に対する焦点を調整する、いわゆる顔認識ＡＦ機能が搭載された撮影装置がある。この撮影装置は、撮影画面内において人物が移動したり、撮影者が構図を変えた場合など、人物撮影時において被写体の位置や距離が変化しても顔認識ＡＦ機能が動作し続けるものである。従って、このような撮影装置によれば、人物が撮影画面内の中央部分に位置しない構図であっても、ＡＦロック機能が搭載された撮影装置におけるフォーカスロック操作を行うことなく、人物の顔に焦点が適正に自動調整された撮影画像を得ることができる。

ところが、上述したＡＦロック機能やＡＥロック機能を用いた撮影では、シャッタレリーズボタンが半押しされてから距離測定および輝度測定が終了するまでのタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうおそれがある。また、上述した顔認識ＡＦ機能を用いた撮影では、被写体の位置や距離が変化した場合、顔を検出し、検出された顔に対する焦点を調整するといった動作にタイムラグが生じるおそれがあり、このタイムラグに起因してシャッタチャンスを逃してしまうおそれがある。

このようなタイムラグを短縮した撮影装置として、例えば、撮影レンズを通った被写体光を、撮影画面内の異なる領域を通過する２つの光束に分けてこれら２つの光束から一対の像信号を出力するとともに、その撮影レンズを通った被写体光から光路長の異なる複数の光束を形成してこれら複数の光束に基づく像信号を出力し、双方の出力に応じて合焦検出を行う撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような技術によれば、撮影装置の撮影画面内の複数のポイントを効率良く判別することによって、高速での焦点調整を行うことができる。

ここで、撮影装置の中には、複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系を備えた複眼式撮影装置もある。このような複眼式撮影装置として、例えば、複数の撮影光学系で同一の被写体を左右の視線に対応する相互に異なる方向から捉える立体撮影モードや、２つの撮影光学系で相互に隣接する被写体を捉えるパノラマ撮影モードが搭載された複眼式撮影装置が知られている。また、複眼式撮影装置において、複数の撮影光学系それぞれが露光量を制御する手段を有し、これら複数の撮影光学系により得られた複数の撮影画像、もしくは、複数の撮影画像を分割した画像に基づいて各撮影光学系それぞれに適した露光量を決定する複眼式撮影装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−４５７２８号公報 特開平７−１１０５０５号公報

上述した特許文献２に提案された技術によれば、複眼式撮影装置において、複数の撮影光学系それぞれに対して適正な露光制御を行うことができる。ところが、複眼式撮影装置にあっては、ＡＦ動作やＡＥ動作や顔認識ＡＦ動作などといった、焦点調整や露光調整や検出された顔に対する焦点調整などを自動で実行する動作（以下、このような動作をオート系動作と称する）の制御を高速化する、例えば特許文献１に提案されたような技術が搭載されるまでには至っていない。そのため、複眼式撮影装置において、シャッタレリーズボタンが半押しされてから距離測定および輝度測定が終了するまでのタイムラグや、顔を検出してその顔に対する焦点を調整するといった動作におけるタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系を備えた複眼式撮影装置において、ＡＦやＡＥや顔認識ＡＦに代表されるオート系動作の制御を高速化した複眼式撮影装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の複眼式撮影装置のうちの第１の複眼式撮影装置は、
複数の固体撮像素子と、これらの複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、これらの複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置において、
撮影操作に応じて、上記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第１画像データ取得部と、
撮影操作に応じて、上記複数の固体撮像素子のうちの上記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第２画像データ取得部と、
上記第１画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体までの距離を測定し、測定された距離に応じて焦点調整を行う焦点調整部と、
上記第２画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体の輝度を測定し、測定された輝度に応じて露光調整を行う露光調整部と、
上記焦点調整部および上記露光調整部の各々の動作を時間的に同時に実行させる制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の複眼式撮影装置のうちの第１の複眼式撮影装置は、上記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う焦点調整、および上記複数の固体撮像素子のうちの上記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う露光調整の各々の動作を、上記制御部が時間的に同時に実行させるものである。従って、この第１の複眼式撮影装置によれば、１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて焦点調整および露光調整を順次実行させる従来の複眼式撮影装置に比して、焦点調整動作および露光調整動作といったオート系動作の制御の高速化が図られる。そのため、撮影操作を行ってから距離測定および輝度測定が終了するまでのタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうといった機会が低減される。

また、上記目的を達成する本発明の複眼式撮影装置のうちの第２の複眼式撮影装置は、
複数の固体撮像素子と、これらの複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、これらの複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置において、
撮影操作に応じて、上記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第１画像データ取得部と、
撮影操作に応じて、上記複数の固体撮像素子のうちの上記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第２画像データ取得部と、
上記第１画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体までの距離および被写体の輝度を測定し、測定された距離に応じて焦点調整を行うと共に測定された輝度に応じて露光調整を行う焦点露光調整部と、
上記第２画像データ取得部により取得された画像データに基づいて、この画像データにより表される画像中の任意のエリアの特定な対象を検出する対象検出部と、
上記焦点露光調整部および上記対象検出部の各々の動作を時間的に同時に実行させる制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の複眼式撮影装置のうちの第２の複眼式撮影装置は、上記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う焦点露光調整、および上記複数の固体撮像素子のうちの上記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて行う画像中の任意のエリアの特定な対象の検出の各々の動作を、上記制御部が時間的に同時に実行させるものである。従って、この第２の複眼式撮影装置によれば、１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて焦点露光調整および画像中の任意のエリアの特定な対象の検出を順次実行させる従来の複眼式撮影装置に比して、焦点露光調整動作および画像中の任意のエリアの特定な対象の検出といったオート系動作の制御の高速化が図られる。そのため、画像中の任意のエリアの特定な対象を検出してその対象の焦点と露光を調整するといった動作におけるタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうといった機会が低減される。

ここで、上記本発明の複眼式撮影装置のうちの第２の複眼式撮影装置は、上記対象検出部が、上記画像中の人物を検出するものであることが好ましい。

また、上記本発明の複眼式撮影装置のうちの第２の複眼式撮影装置は、上記対象検出部が、上記画像中の顔を検出するものであることも好ましい形態である。

このように、対象検出部が画像中の人物や顔を検出することによって、人物撮影時においてシャッタチャンスを逃す機会を低減することができる。

本発明によれば、複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系を備えた複眼式撮影装置において、ＡＦやＡＥや顔認識ＡＦに代表されるオート系動作の制御を高速化した複眼式撮影装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第１実施形態の２眼式デジタルカメラ１０を前面から見た外観斜視図である。

図１に示す２眼式デジタルカメラ１０は、２つの固体撮像素子（ここでは、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤとする）それぞれに被写体像を結像する２つの撮影光学系を備え、これらの２つの撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、２つのＣＣＤそれぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する撮影装置である。この２眼式デジタルカメラ１０は、本発明の複眼式撮影装置のうちの第１の複眼式撮影装置の一例に相当する。

図１に示すように、この２眼式デジタルカメラ１０の前面の中央部には、外観上、被写体に焦点を合わせる複数のフォーカスレンズなどで構成される撮影光学系がそれぞれに内蔵された２つの撮影レンズ１１，１２が備えられている。また、この２眼式デジタルカメラ１０の内部の、２つの撮影レンズ１１，１２それぞれの背面にはＣＣＤ１１３，１２３（図２参照）が配備されている。２つの撮影レンズ１１，１２のうちの一方の撮影レンズ１１を経由してきた被写体光は、この一方の撮影レンズ１１の背面に配備されたＣＣＤ１１３（図２参照）に入射されてアナログ信号である被写体信号に変換され、一方の撮影レンズ１１に対する他方の撮影レンズ１２を経由してきた被写体光は、この他方の撮影レンズ１２の背面に配備されたＣＣＤ１２３（図２参照）に入射されてアナログ信号である被写体信号に変換される。また、この２眼式デジタルカメラ１０の前面の上部には、シャッタレリーズボタン１４への押下操作に同期して発光する閃光発光部１３が備えられている。また、この２眼式デジタルカメラ１０はセルフタイマ撮影機能を有しており、この２眼式デジタルカメラ１０の前面の中央上部には、セルフタイマ撮影機能を用いた撮影時に点滅するＬＥＤ発光部１４が備えられている。

また、この２眼式デジタルカメラ１０の上面には、シャッタレリーズボタン１５が備えられている。このシャッタレリーズボタン１５は、半押しおよび全押しの２段階で構成されている。この２眼式デジタルカメラ１０は、被写体を撮影する際に選択する撮影モードと、記録メディアに保存された撮影画像を再生する際に選択する再生モードを有しており、撮影モードを選択するとＡＦ機能による焦点調整およびＡＥ機能による露光調整が連続的に行われる。詳細な説明は後述するが、シャッタレリーズボタン１５を半押しすると、所望の被写体までの距離およびその被写体の輝度を半押しされた時点の位置に固定するＡＦロックおよびＡＥロックが設定される。その後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされた状態を保って構図を決定した上でシャッタレリーズボタン１５を全押しすると、シャッタが切られて被写体の本撮影が行われ、焦点および露光の双方が適正に調整された撮影画像が得られる。

図２は、図１に示す２眼式デジタルカメラ１０の機能を示すブロック図である。

図２に示すように、２眼式デジタルカメラ１０の内部には、大きく分けて、２つの撮影レンズ１１，１２（図１参照）のうちの一方の撮影レンズ１１（図１参照）側に内蔵された第１撮影部１１０と、その一方の撮影レンズ１１（図１参照）に対する他方の撮影レンズ１２（図１参照）側に内蔵された第２撮影部１２０と、第１撮影部１１０および第２撮影部１２０から送られる信号を処理する信号処理部１３０とが設けられている。

第１撮影部１１０には、フォーカスレンズ１１１、ＩＲフィルタ（赤外線カットフィルタ）１１２、ＣＣＤ１１３、カメラＣＰＵ１１４、ＴＧ（タイミングジェネレータ）１１５、メカＣＰＵ１１６、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路１１７、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路１１８、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ１１９が具備されている。

また、この第１撮影部１１０と同様に、第２撮影部１２０にも、フォーカスレンズ１２１、ＩＲフィルタ１２２、ＣＣＤ１２３、カメラＣＰＵ１２４、ＴＧ１２５、メカＣＰＵ１２６、ＣＤＳ回路１２７、ＡＧＣ回路１２８、Ａ／Ｄコンバータ１２９が具備されている。

また、信号処理部１３０には、不揮発性メモリ１３１、ＲＡＭ１３２、第１バッファメモリ１３３ａ、第２バッファメモリ１３３ｂ、ＡＦ演算部１３４、ＡＥ演算部１３５、オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６、画像メモリ１３７、画像信号処理部１３８、ＤＳＰ１３９、圧縮伸長部１４０、表示メモリ１４１、表示制御部１４２、Ｄ／Ａコンバータ１４３、操作Ｉ／Ｆ１４４、電源制御部１４５、記録メディアＩ／Ｆ１４６、通信制御部１４７が具備されており、これらの各種要素はバス１４８を介して相互に接続されている。

さらに、この２眼式デジタルカメラ１０には、第１撮影部１１０、第２撮影部１２０、および信号処理部１３０のほかに、スルー画像や撮影画像などを表示させるための画像表示部１５０、図１に示すシャッタレリーズボタン１５や図示しない電源ボタンや各種設定を行う各種設定ボタンをまとめて表示した操作部１６０、２眼式デジタルカメラ１０に電力を供給するバッテリ１７０、撮影画像を表す画像データを記録しておく記録メディア１８０も設けられている。２眼式デジタルカメラ１０には、これらの他に、シャッタなどが備えられているが本発明の主題とは無関係であるので図示を省略する。

２眼式デジタルカメラ１０にバッテリ１７０を装填し、図示しない電源ボタンを操作して電源スイッチが入れられると電源がオンされ、２眼式デジタルカメラ１０が駆動される。

まず第１撮影部１１０の構成を、図２を参照して説明する。

２眼式デジタルカメラ１０では、図２の左方から被写体光が入射し、第１撮影部１１０のフォーカスレンズ１１１を経て、被写体光の赤外線をカットするＩＲフィルタ１１２を通過した後、被写体光に基づく被写体像をＣＣＤ１１３に結像し、アナログ信号である被写体信号として読み取る。ＣＣＤ１１３に被写体信号を出力させるにあたっては、カメラＣＰＵ１１４からの、所定時間ごと、あるいは図１に示すシャッタレリーズボタン１５が押下されたときに、ＣＣＤ１１３に被写体信号を出力させる指示に従った指示信号が、ＴＧ１１５を介してＣＣＤ１１３に与えられることによって行われる。尚、本来、撮影光学系には複数のレンズが配備され、それら複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズが焦点の調節に大きく関与し、各レンズの相対位置が焦点距離に関与するが、この図２では、それらの複数のレンズのうち、焦点の調節に係わるレンズをフォーカスレンズ１１１として模式的に示している。

この２眼式デジタルカメラ１０が駆動されると、メカＣＰＵ１１６からの、フォーカスレンズ１１１を所定の駆動範囲内で移動させる指示や合焦位置に向かわせるための合焦位置の指示に従った指示信号によって、フォーカスレンズ１１３が移動し、撮影画角の所定領域に焦点を合わせるＡＦ機能による焦点調整が連続的に行われる。また、詳細な説明は後述するが、ＡＥ機能による露光調整も連続的に行われる。

ＣＣＤ１１３に結像して読み取られた被写体信号はＣＤＳ回路１１７に読み出され、このＣＤＳ回路１１７で増幅率を調整してその調整された増幅率で被写体信号を増幅する。ＣＤＳ回路１１７で増幅率が調整された被写体信号はＡＧＣ回路１１８に読み出され、このＡＧＣ回路１１８でゲインを制御することによって被写体信号レベルの強弱を自動補正する。ＡＧＣ回路１１８で被写体信号レベルの強弱が自動補正された被写体信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１９に読み出され、このＡ／Ｄコンバータ１１９でアナログ信号がデジタル信号に変換され信号処理部１３０へと出力される。

第２撮影部１２０の構成は、上述した第１撮影部１１０と同様の構成であるため、第２撮影部１２０の構成の説明は省略する。

次に、信号処理部１３０の構成を、図２を参照して説明する。

不揮発性メモリ１３１には、２眼式デジタルカメラ１０を動作させる各種プログラムなどが保存されている。

ＲＡＭ１３２には、例えば、ユーザによって、各モードそれぞれについて設定された項目情報などが書き込まれて保存される。

２眼式デジタルカメラ１０は、撮影モードが選択された際、ＡＦ機能による焦点調整およびＡＥ機能による露光調整を連続的に行うために、本撮影の前にも被写体信号を生成する。尚、本撮影の前に生成される被写体信号は、本撮影時に生成される被写体信号よりも低解像度の一時的なデータである。

第１撮影部１１０のフォーカスレンズ１１１などを経てＡ／Ｄコンバータ１１９でデジタル信号に変換された、本撮影の前に生成される低解像度の被写体信号や本撮影時に生成される被写体信号は、信号処理部１３０の第１バッファメモリ１３３ａに一旦蓄えられる。この第１バッファメモリ１３３ａは、本発明にいう第１画像データ取得部の一例に相当する。第１バッファメモリ１３３ａに一旦蓄えられた被写体信号は、ＡＦ機能を実現するための演算を行うＡＦ演算部１３４に読み出され、このＡＦ演算部１３４で、その被写体信号のＲＧＢ信号から被写体のコントラストを検出して被写体までの距離を測定し、検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１１１，１２１によって焦点調整を行う。このＡＦ演算部１３４は、本発明にいう焦点調整部の一例に相当する。

また、第２撮影部１２０のフォーカスレンズ１２１などを経てＡ／Ｄコンバータ１２９でデジタル信号に変換された、本撮影の前に生成される低解像度の被写体信号や本撮影時に生成される被写体信号は、信号処理部１３０の第２バッファメモリ１３３ｂに一旦蓄えられる。この第２バッファメモリ１３３ｂは、本発明にいう第２画像データ取得部の一例に相当する。第２バッファメモリ１３３ｂに一旦蓄えられた被写体信号は、ＡＥ機能を実現するための演算を行うＡＥ演算部１３５に読み出され、このＡＥ演算部１３５で、その被写体信号のＲＧＢ信号から輝度信号を抽出して被写体の輝度を検出し、検出結果に基づいて、ＣＣＤ１１３，１２３に与えられる被写体光の光量が適切になるように露光調整を行う。このＡＥ演算部１３５は、本発明にいう露光調整部の一例に相当する。

オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６には、ＡＦ演算部１３４およびＡＥ演算部１３５の各々の動作を時間的に同時に実行させるプログラムが保存されており、このプログラムに従って、ＡＦ演算部１３４およびＡＥ演算部１３５の各々の動作が時間的に同時に実行される。このオート系処理高速化プログラム１３６とＡＦ演算部１３４とＡＥ演算部１３５との組み合わせは、本発明にいう制御部の一例に相当する。

従って、１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて焦点調整および露光調整を順次実行させる従来の複眼式撮影装置に比して、焦点調整動作および露光調整動作といったオート系動作の制御の高速化が図られる。そのため、撮影操作を行ってから距離測定および輝度測定が終了するまでのタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうといった機会が低減される。

画像信号処理部１３８は、本撮影時に生成されて画像メモリ１３７に書き込まれた被写体信号を画像メモリ１３７から読み出して、その被写体信号に対してＲＧＢレベルの調節やガンマ調整などを施す。

ＤＳＰ１３９は、本撮影時に生成されて画像メモリ１３７に書き込まれた被写体信号を画像メモリ１３７から読み出して、その被写体信号に対して輪郭強調などを施す。

圧縮伸長部１４０は、本撮影時に生成されて画像メモリ１３７に書き込まれた被写体信号を画像メモリ１３７から読み出して、その被写体信号に対してＪＰＥＧ圧縮に代表される圧縮処理や伸長処理を施す。

表示制御部１４２およびＤ／Ａコンバータ１４３は、画像信号処理部１３８、ＤＳＰ１３９、および圧縮伸長部１４０によって画像処理が施されて表示メモリ１４１に書き込まれた被写体信号を、画像表示部１５０で表示できるデータの形式に変換する。変換された後の被写体信号は、画像表示部１５０に送られ、被写体信号を表す撮影画像が画像表示部１５０に表示される。

操作Ｉ／Ｆ１４４は、操作部１６０による設定情報の授受を行うものである。

電源制御部１４５は、２眼式デジタルカメラ１０に装填されたバッテリ１７０の電池残量の画像表示部１５０への表示を制御する。

記録メディアＩ／Ｆ１４６は、記録メディア１８０への被写体信号の記録や読み出しのための情報や信号の授受を行うものである。

通信制御部１４７は、信号処理部１３０内の各種要素間の通信を制御する。

２眼式デジタルカメラ１０は、基本的には以上のように構成されている。

ここで、２眼式デジタルカメラ１０における、本発明の一実施形態としての特徴は、ＡＦ演算部１３４およびＡＥ演算部１３５の各々の動作が時間的に同時に実行されることにあり、以下、この動作について詳述する。

図３は、第１実施形態の２眼式デジタルカメラ１０の起動処理が開始されてから本撮影が終了するまでの間における動作の流れを説明するフローチャートである。

図３に示すフローチャートで説明する動作は、図示しない電源ボタン操作されることによって開始される。

まず、図示しない電源ボタンが操作されたことを受けて電源スイッチが入れられると電源がオンされ、２眼式デジタルカメラ１０が駆動される（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１で２眼式デジタルカメラ１０が駆動されると、動作指示待ちのスタンバイ状態に移行し（ステップＳ１０２）、被写体を撮影する際に選択する撮影モードを選択すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、本撮影が可能な撮影準備状態に移行し、ＡＦ機能による焦点調整およびＡＥ機能による露光調整が連続的に行われる（ステップＳ１０４）。

また、ステップＳ１０２でスタンバイ状態に移行した後、記録メディアに保存された撮影画像を再生する際に選択する再生モードを選択すると（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、再生モードに移行する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０４で撮影準備状態に移行した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされるまでは（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５の動作が可能である。

ステップＳ１０４で撮影準備状態に移行した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６によってＡＦ演算部１３４およびＡＥ演算部１３５の各々の動作が時間的に同時に実行される（ステップＳ１０７、ステップＳ１０８）。ＡＦ演算部１３４の動作によってＡＦ最適化が終了し（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ＡＥ演算部１３５の動作によってＡＦ最適化が終了して（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、双方の最適化が終了すると（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＡＦ演算部１３４およびＡＥ演算部１３５の各々の動作の演算結果に基づいて、第１撮影部１１０のフォーカスレンズ１１１および第２撮影部１２０のフォーカスレンズ１２１それぞれの位置をその半押しされた時点の位置に固定するＡＦロックが設定されるとともに、被写体の輝度をその半押しされた時点の位置に固定するＡＥロックが設定される。尚、ＡＦ演算部１３４の動作によるＡＦ最適化、およびＡＥ演算部１３５の動作によるＡＦ最適化のいずれか一方の最適化、あるいは双方の最適化が正確に実行されなかった場合には（ステップＳ１０９：Ｎｏ、ステップＳ１１０：Ｎｏ、ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０７やステップＳ１０８の動作が再度実行される。

ステップＳ１１１で双方の最適化が終了した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされた状態を保って構図を決定した上でシャッタレリーズボタン１５が全押しされると（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、シャッタが切られて露光開始されることにより被写体の本撮影が行われ（ステップＳ１１３）、焦点および露光の双方が適正に調整された撮影画像を表す被写体信号が生成される。生成されたその被写体信号は、画像メモリ１３７や画像信号処理部１３８やＤＳＰ１３９や圧縮伸長部１４０や記録メディアＩ／Ｆ１４６などを経て記録メディア１８０に記録され（ステップＳ１１４）、本撮影が終了する（ステップＳ１１５）。

また、ステップＳ１１１で双方の最適化が終了した後、シャッタレリーズボタン１５が全押しされることなく（ステップＳ１１２：Ｎｏ）半押しが解除されると（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、本撮影が可能な撮影準備状態（ステップＳ１０４）に移行してＡＦ機能による焦点調整およびＡＥ機能による露光調整が連続的に行われ、再度、上述したステップＳ１０６〜ステップＳ１１２の動作が可能となる。

以上で、本発明の第１実施形態の説明を終了する。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

尚、以下説明する第２実施形態では、上述した第１実施形態で説明した装置構成とほぼ同じ装置構成を有するため、上述した第１実施形態との相違点に注目し、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態の２眼式デジタルカメラ２０は、被写体を撮影する際に選択する撮影モードと、記録メディアに保存された撮影画像を再生する際に選択する再生モードを有しており、撮影モードを選択するとＡＦ／ＡＥ機能による焦点露光調整および顔認識機能による画像中の顔の検出が連続的に行われる。この２眼式デジタルカメラ２０は、本発明の複眼式撮影装置のうちの第２の複眼式撮影装置の一例に相当する。詳細な説明は後述するが、シャッタレリーズボタン１５を半押しすると、検出された顔までの距離およびその顔の輝度を半押しされた時点の位置に固定するＡＦロックおよびＡＥロックが設定される。その後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされた状態を保って構図を決定した上でシャッタレリーズボタン１５を全押しすると、シャッタが切られて被写体の本撮影が行われ、焦点および露光の双方が適正に調整された撮影画像が得られる。

図４は、第２実施形態の２眼式デジタルカメラ２０の機能を示すブロック図である。

図４に示すように、２眼式デジタルカメラ２０の内部には、大きく分けて、２つの撮影レンズ１１，１２（図１参照）のうちの一方の撮影レンズ１１（図１参照）側に内蔵された第１撮影部１１０と、その一方の撮影レンズ１１（図１参照）に対する他方の撮影レンズ１２（図１参照）側に内蔵された第２撮影部１２０と、第１撮影部１１０および第２撮影部１２０から送られる信号を処理する信号処理部２３０とが設けられている。

信号処理部２３０には、不揮発性メモリ１３１、ＲＡＭ１３２、第１バッファメモリ１３３ａ、第２バッファメモリ１３３ｂ、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４、特定被写体検出部２３５、オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６、画像メモリ１３７、画像信号処理部１３８、ＤＳＰ１３９、圧縮伸長部１４０、表示メモリ１４１、表示制御部１４２、Ｄ／Ａコンバータ１４３、操作Ｉ／Ｆ１４４、電源制御部１４５、記録メディアＩ／Ｆ１４６、通信制御部１４７が具備されており、これらの各種要素はバス１４８を介して相互に接続されている。

信号処理部２３０の構成を、図４を参照して説明する。

第１撮影部１１０のフォーカスレンズ１１１などを経てＡ／Ｄコンバータ１１９でデジタル信号に変換された、本撮影の前に生成される低解像度の被写体信号や本撮影時に生成される被写体信号は、信号処理部２３０の第１バッファメモリ１３３ａに一旦蓄えられる。この第１バッファメモリ１３３ａは、本発明にいう第１画像データ取得部の一例に相当する。第１バッファメモリ１３３ａに一旦蓄えられた被写体信号は、ＡＦ／ＡＥ機能を実現するための演算を行うＡＦ／ＡＥ演算部２３４に読み出され、このＡＦ／ＡＥ演算部２３４で、その被写体信号のＲＧＢ信号から被写体のコントラストを検出して被写体までの距離を測定すると共に、その被写体信号のＲＧＢ信号から輝度信号を抽出して被写体の輝度を検出する。検出結果に基づいて、フォーカスレンズ１１１，１２１によって焦点調整を行うと共に、ＣＣＤ１１３，１２３に与えられる被写体光の光量が適切になるように露光調整を行う。このＡＦ／ＡＥ演算部２３４は、本発明にいう焦点露光調整部の一例に相当する。

また、第２撮影部１２０のフォーカスレンズ１２１などを経てＡ／Ｄコンバータ１２９でデジタル信号に変換された、本撮影の前に生成される低解像度の被写体信号や本撮影時に生成される被写体信号は、信号処理部２３０の第２バッファメモリ１３３ｂに一旦蓄えられる。この第２バッファメモリ１３３ｂは、本発明にいう第２画像データ取得部の一例に相当する。第２バッファメモリ１３３ｂに一旦蓄えられた被写体信号は、画像中の顔の検出機能を実現するための演算を行う特定被写体検出部２３５に読み出され、この特定被写体検出部２３５で、その被写体信号のＲＧＢ信号から画像中の顔を検出する。この特定被写体検出部２３５は、本発明にいう対象検出部の一例に相当する。

このように、特定被写体検出部２３５が画像中の顔を検出することによって、人物撮影時においてシャッタチャンスを逃す機会を低減することができる。

尚、ここでは、特定被写体検出部２３５が画像中の顔を検出する例を挙げたが、本発明にいう対象検出部は、これに限られるものではなく、例えば、画像中の人物など、画像中の任意のエリアの特定な対象を検出するものであってもよい。

オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６には、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４および特定被写体検出部２３５の各々の動作を時間的に同時に実行させるプログラムが保存されており、このプログラムに従って、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４および特定被写体検出部２３５の各々の動作が時間的に同時に実行される。このオート系処理高速化プログラム１３６とＡＦ／ＡＥ演算部２３４と特定被写体検出部２３５との組み合わせは、本発明にいう制御部の一例に相当する。

従って、１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データに基づいて焦点露光調整および画像中の任意のエリアの特定な対象の検出を順次実行させる従来の複眼式撮影装置に比して、焦点露光調整動作および画像中の任意のエリアの特定な対象の検出といったオート系動作の制御の高速化が図られる。そのため、画像中の任意のエリアの特定な対象を検出してその対象の焦点と露光を調整するといった動作におけるタイムラグに起因して、被写体によってはシャッタチャンスを逃してしまうといった機会が低減される。

２眼式デジタルカメラ２０は、基本的には以上のように構成されている。

ここで、２眼式デジタルカメラ２０における、本発明の一実施形態としての特徴は、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４および特定被写体検出部２３５の各々の動作が時間的に同時に実行されることにあり、以下、この動作について詳述する。

図５は、第２実施形態の２眼式デジタルカメラ２０の起動処理が開始されてから本撮影が終了するまでの間における動作の流れを説明するフローチャートである。

図５に示すフローチャートで説明する動作は、図示しない電源ボタン操作されることによって開始される。

まず、図示しない電源ボタンが操作されたことを受けて電源スイッチが入れられると電源がオンされ、２眼式デジタルカメラ２０が駆動される（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１で２眼式デジタルカメラ２０が駆動されると、動作指示待ちのスタンバイ状態に移行し（ステップＳ２０２）、被写体を撮影する際に選択する撮影モードを選択すると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、本撮影が可能な撮影準備状態に移行し、ＡＦ／ＡＥ機能による焦点露光調整および顔認識機能による画像中の顔の検出が連続的に行われる（ステップＳ２０４）。

また、ステップＳ２０２でスタンバイ状態に移行した後、記録メディアに保存された撮影画像を再生する際に選択する再生モードを選択すると（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、再生モードに移行する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０４で撮影準備状態に移行した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされるまでは（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０５の動作が可能である。

ステップＳ２０４で撮影準備状態に移行した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、オート系処理高速化プログラムＲＯＭ１３６によってＡＦ／ＡＥ演算部２３４および特定被写体検出部２３５の各々の動作が時間的に同時に実行される（ステップＳ２０７、ステップＳ２０８）。ＡＦ／ＡＥ演算部２３４の動作によってＡＦ／ＡＥ最適化が終了し（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、特定被写体検出部２３５の動作によって画像中の顔の検出が終了して（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、双方の最適化が終了すると（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４および特定被写体検出部２３５の各々の動作の演算結果に基づいて、第１撮影部１１０のフォーカスレンズ１１１および第２撮影部１２０のフォーカスレンズ１２１それぞれの位置をその半押しされた時点の顔の位置に固定するＡＦロックが設定されるとともに、顔の輝度をその半押しされた時点の位置に固定するＡＥロックが設定される。尚、ＡＦ／ＡＥ演算部２３４の動作によるＡＦ／ＡＥ最適化、および特定被写体検出部２３５の動作による画像中の顔の検出のいずれか一方の最適化、あるいは双方の最適化が正確に実行されなかった場合には（ステップＳ２０９：Ｎｏ、ステップＳ２１０：Ｎｏ、ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ステップＳ２０７やステップＳ２０８の動作が再度実行される。

ステップＳ２１１で双方の最適化が終了した後、シャッタレリーズボタン１５が半押しされた状態を保って構図を決定した上でシャッタレリーズボタン１５が全押しされると（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、シャッタが切られて露光開始されることにより被写体の本撮影が行われ（ステップＳ２１３）、焦点および露光の双方が適正に調整された撮影画像を表す被写体信号が生成される。生成されたその被写体信号は、画像メモリ１３７や画像信号処理部１３８やＤＳＰ１３９や圧縮伸長部１４０や記録メディアＩ／Ｆ１４６などを経て記録メディア１８０に記録され（ステップＳ２１４）、本撮影が終了する（ステップＳ２１５）。

また、ステップＳ２１１で双方の最適化が終了した後、シャッタレリーズボタン１５が全押しされることなく（ステップＳ２１２：Ｎｏ）半押しが解除されると（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、本撮影が可能な撮影準備状態（ステップＳ２０４）に移行してＡＦ／ＡＥ機能による焦点露光調整および顔認識機能による画像中の顔の検出が連続的に行われ、再度、上述したステップＳ２０６〜ステップＳ２１２の動作が可能となる。

以上で、本発明の第２実施形態の説明を終了する。

次に、本発明の第３実施形態および第４実施形態について説明する。

尚、以下説明する第３実施形態および第４実施形態では、上述した第１実施形態との相違点に注目し、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略する。

図６は、本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第３実施形態の３眼式デジタルカメラ３０を前面から見た外観斜視図であり、図７は、本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第４実施形態の４眼式デジタルカメラ４０を前面から見た外観斜視図である。

図６に示す３眼式デジタルカメラ３０は、３つのＣＣＤそれぞれに被写体像を結像する３つの撮影光学系を備え、これらの３つの撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、３つのＣＣＤそれぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する撮影装置である。図６に示すように、この３眼式デジタルカメラ３０の前面の中央部には、外観上、被写体に焦点を合わせる複数のフォーカスレンズなどで構成される撮影光学系がそれぞれに内蔵された３つの撮影レンズ３１，３２，３３が備えられている。この３眼式デジタルカメラ３０は、本発明の複眼式撮影装置の一例に相当する。

図７に示す４眼式デジタルカメラ４０は、４つのＣＣＤそれぞれに被写体像を結像する４つの撮影光学系を備え、これらの４つの撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、４つのＣＣＤそれぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する撮影装置である。図７に示すように、この４眼式デジタルカメラ４０の前面の中央部には、外観上、被写体に焦点を合わせる複数のフォーカスレンズなどで構成される撮影光学系がそれぞれに内蔵された４つの撮影レンズ４１，４２，４３，４４が備えられている。この４眼式デジタルカメラ４０は、本発明の複眼式撮影装置の一例に相当する。

尚、上述した第１実施形態および第２実施形態では、２つのＣＣＤそれぞれに被写体像を結像する２つの撮影光学系を備えた２眼式デジタルカメラに本発明を適用した例で説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、第３実施形態で示した３眼式デジタルカメラや第４実施形態で示した４眼式デジタルカメラなど、複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系を備えた複眼式撮影装置であればよい。

本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第１実施形態の２眼式デジタルカメラを前面から見た外観斜視図である。 図１に示す２眼式デジタルカメラの機能を示すブロック図である。 第１実施形態の２眼式デジタルカメラの起動処理が開始されてから本撮影が終了するまでの間における動作の流れを説明するフローチャートである。 第２実施形態の２眼式デジタルカメラの機能を示すブロック図である。 第２実施形態の２眼式デジタルカメラの起動処理が開始されてから本撮影が終了するまでの間における動作の流れを説明するフローチャートである。 本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第３実施形態の３眼式デジタルカメラを前面から見た外観斜視図である。 本発明の複眼式撮影装置の一実施形態が適用された第４実施形態の４眼式デジタルカメラを前面から見た外観斜視図である。

符号の説明

１０，２０ ２眼式デジタルカメラ
１１，１２，３１，３２，３３，４１，４２，４３，４４ 撮影レンズ
１３ 閃光発光部
１４ ＬＥＤ発光部
１５ シャッタレリーズボタン
１１０ 第１撮影部
１１１，１２１ フォーカスレンズ
１１２，１２２ ＩＲフィルタ
１１３，１２３ ＣＣＤ
１１４，１２４ カメラＣＰＵ
１１５，１２５ ＴＧ
１１６，１２６ メカＣＰＵ
１１７，１２７ ＣＤＳ回路
１１８，１２８ ＡＧＣ回路
１１９，１２９ Ａ／Ｄコンバータ
１２０ 第２撮影部
１３０，２３０ 信号処理部
１３１ 不揮発性メモリ
１３２ ＲＡＭ
１３３ａ 第１バッファメモリ
１３３ｂ 第２バッファメモリ
１３４ ＡＦ演算部
１３５ ＡＥ演算部
１３６ オート系処理高速化プログラムＲＯＭ
１３７ 画像メモリ
１３８ 画像信号処理部
１３９ ＤＳＰ
１４０ 圧縮伸長部
１４１ 表示メモリ
１４２ 表示制御部
１４３ Ｄ／Ａコンバータ
１４４ 操作Ｉ／Ｆ
１４５ 電源制御部
１４６ 記録メディアＩ／Ｆ
１４７ 通信制御部
１４８ バス
１５０ 画像表示部
１６０ 操作部
１７０ バッテリ
１８０ 記録メディア
２３４ ＡＦ／ＡＥ演算部
２３５ 特定被写体検出部
３０ ３眼式デジタルカメラ
４０ ４眼式デジタルカメラ

Claims (4)

1. 複数の固体撮像素子と、該複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、該複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、該複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置において、
   撮影操作に応じて、前記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第１画像データ取得部と、
   撮影操作に応じて、前記複数の固体撮像素子のうちの前記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第２画像データ取得部と、
   前記第１画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体までの距離を測定し、測定された距離に応じて焦点調整を行う焦点調整部と、
   前記第２画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体の輝度を測定し、測定された輝度に応じて露光調整を行う露光調整部と、
   前記焦点調整部および前記露光調整部の各々の動作を時間的に同時に実行させる制御部とを備えたことを特徴とする複眼式撮影装置。
2. 複数の固体撮像素子と、該複数の固体撮像素子それぞれに被写体像を結像する複数の撮影光学系とを備え、該複数の撮影光学系は各撮像領域内に少なくとも１つの同一の被写体を共通に含むように、該複数の固体撮像素子それぞれに結像した各被写体像を画像データに生成する複眼式撮影装置において、
   撮影操作に応じて、前記複数の固体撮像素子のうちの１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第１画像データ取得部と、
   撮影操作に応じて、前記複数の固体撮像素子のうちの前記１つの固体撮像素子を除く１つの固体撮像素子に結像した被写体像を表す画像データを取得する第２画像データ取得部と、
   前記第１画像データ取得部により取得された画像データに基づいて被写体までの距離および被写体の輝度を測定し、測定された距離に応じて焦点調整を行うと共に測定された輝度に応じて露光調整を行う焦点露光調整部と、
   前記第２画像データ取得部により取得された画像データに基づいて、該画像データにより表される画像中の任意のエリアの特定な対象を検出する対象検出部と、
   前記焦点露光調整部および前記対象検出部の各々の動作を時間的に同時に実行させる制御部とを備えたことを特徴とする複眼式撮影装置。
3. 前記対象検出部が、前記画像中の人物を検出するものであることを特徴とする請求項２記載の複眼式撮影装置。
4. 前記対象検出部が、前記画像中の顔を検出するものであることを特徴とする請求項２記載の複眼式撮影装置。

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