JP2010193412A - 複眼撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】左右の撮像系を任意のタイミングで露光制御することができる。
【解決手段】右撮像系１１の撮像素子の電子シャッタと左撮像系１２の撮像素子の電子シャッタとが略同時に開き、右撮像系１１の撮像素子の露光と左撮像系１２の撮像素子の露光とが略同時に開始する。右撮像系１１の右メカシャッタのメカ遅れが左撮像系１２の左メカシャッタのメカ遅れより大きいため、右メカシャッタのメカ遅れと左メカシャッタのメカ遅れとの差だけ、左メカシャッタより早く右メカシャッタにメカシャッタ駆動パルスを出力する。その結果、右メカシャッタと左メカシャッタとが略同時に閉じる。これにより、右撮像系１１と左撮像系１２の撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを完全に一致させることができる。そのため、右撮像系１１と左撮像系１２とで露出や被写体の位置を同等とすることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は複眼撮像装置に係り、特に任意のタイミングで撮影可能な複眼撮像装置に関する。

特許文献１には、２台の撮像装置を接続し、一方をマスターの機能をさせ、他方をスレーブの機能をさせる。撮影後、マスターのメモリに識別番号をつけた撮影画像データを転送し一括保存することで、複数の撮像装置を連動させることができる撮像装置が提案されている。

特許文献２には、複数のカメラを縦続接続し、１台のマスターカメラを設定し、他のカメラ（スレーブカメラ）をマスターカメラに同期して動作させたり、マスターカメラから任意のスレーブカメラを選択的に動作させたりすることが可能な撮像装置が提案されている。

特開２００５―１４８０９０号公報 特開２００５―３９４０９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された撮像装置では、スレーブカメラはマスターカメラからのシャッタ同期信号を受けてから動作する。したがって、スレーブカメラにおいては「受けて動作」する分のディレイが発生し、マスターカメラとスレーブカメラの露光開始及び終了のタイミングを一致させることはできない。

また、メカシャッタを使用する撮影動作においては、駆動信号が入力されてからメカシャッタが動作するまでの時間差（以下、メカ遅れという）が発生する。メカシャッタのメカ的誤差は撮像装置毎に異なるため、特許文献１及び特許文献２に記載された撮像装置において、例え完全に駆動を同期させたとしても、メカ遅れの差異によりの露光終了のタイミングを一致させることはできない。

そのため、例えば高速動作している被写体を撮影する場合には、仮に視差などが最適に調整されていたとしても、撮影された被写体の位置がカメラ毎に異なることで正常に立体画像として見ることができないという問題がある。

また、比較的静止している被写体、もしくは露光時間が長い場合については、露出開始や終了のタイミングを一致させることはそれほど重要ではなく、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避すべく、メカシャッタ駆動パルスを意図的にずらす制御を実施すべきである。しかしながら、メカシャッタ駆動パルス重複を避ける制御については、特許文献１及び特許文献２には記載されていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、左右の撮像系を任意のタイミングで露光制御することができる複眼撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の複眼撮像装置は、入射する光を光量に応じた電荷に変換して信号電荷として蓄積する撮像素子と、前記撮像素子への入射光路を機械的に遮蔽及び開放可能なメカシャッタと、でそれぞれ構成された複数の撮像手段と、前記撮像素子毎に設けられ、それぞれ入力する電荷排出パルスに基づいて前記撮像素子での電荷の蓄積の開始時点を制御することによって露光を開始させる複数の電子シャッタ手段と、前記メカシャッタ毎に設けられ、前記メカシャッタを駆動するメカシャッタ駆動手段であって、それぞれ入力するシャッタ閉動作信号に基づいて前記メカシャッタを閉じ、露光を終了させる複数のメカシャッタ駆動手段と、前記複数の電子シャッタ手段に対してそれぞれ任意のタイミングで前記電荷排出パルスの出力が可能な電子シャッタ制御手段と、前記複数のメカシャッタ駆動手段に対してそれぞれ任意のタイミングで前記シャッタ閉動作信号の出力が可能なメカシャッタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の複眼撮像装置によれば、複数の撮像素子へそれぞれ任意のタイミングで電荷排出パルスを出力することができることにより、複数の撮像素子の露光をそれぞれ任意のタイミングで開始することができる。また、複数のメカシャッタをそれぞれ任意のタイミングで閉じることにより、複数の撮像素子の露光を任意のタイミングで終了することができる。これにより、複数の撮像手段の撮影開始タイミングや撮影終了タイミングを一致させることもできるし、メカシャッタの駆動タイミングが重ならないようにすることもできる。

請求項２に記載の複眼撮像装置は、請求項１に記載の複眼撮像装置において、前記メカシャッタ制御手段がシャッタ閉動作信号を出力してから対応するメカシャッタが閉じるまでの時間差であるメカ遅れを、前記メカシャッタ毎に記憶する記憶手段を備え、前記電子シャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子が同時に露光を開始するように各電荷排出パルスを同一タイミングで出力し、前記メカシャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子での露光が同時に終了するように、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力することを特徴とする。

請求項２に記載の複眼撮像装置によれば、各電荷排出パルスを同一タイミングで出力することで複数の撮像素子の露光を同時に開始し、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力することで複数のメカシャッタを同時に閉じ、複数の撮像素子の露光を同時に終了する。これにより、複数の撮像素子の撮影開始タイミングと撮影終了タイミングとを完全に一致させることができる。

請求項３に記載の複眼撮像装置は、請求項１に記載の複眼撮像装置において、前記電子シャッタ制御手段は、前記シャッタ閉動作信号の出力時間より長い所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の開始時点がずれるように、各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力し、前記メカシャッタ制御手段は、前記所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の終了時点がずれるように、各シャッタ閉動作信号を異なるタイミングで出力することを特徴とする。

請求項３に記載の複眼撮像装置によれば、各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力することで所定の時間（シャッタ閉動作信号の出力時間より長い時間）だけ複数の撮像素子の露光の開始時点をずらし、各シャッタ閉動作信号を異なるタイミングで出力することで所定の時間だけ複数の撮像素子の露光の終了時点をずらす。これにより、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避することができる。

請求項４に記載の複眼撮像装置は、請求項３に記載の複眼撮像装置において、前記メカシャッタ制御手段がシャッタ閉動作信号を出力してから対応するメカシャッタが閉じるまでの時間差であるメカ遅れを、前記メカシャッタ毎に記憶する記憶手段を備え、前記メカシャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子での電荷蓄積時間が同一となるように、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力することを特徴とする。

請求項４に記載の複眼撮像装置によれば、各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力することで所定の時間（シャッタ閉動作信号の出力時間より長い時間）だけ複数の撮像素子の露光の開始時点をずらし、各撮像素子の露光開始から露光時間が経過後、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力する。これにより、各撮像素子の露光時間を完全に一致させることができる。

請求項５に記載の複眼撮像装置は、請求項１から４のいずれかに記載の複眼撮像装置において、前記複数の撮像素子が同時に露光を開始するように前記メカシャッタ制御手段が各電荷排出パルスを同一タイミングで出力し、前記複数の撮像素子が同時に露光を終了するように前記メカシャッタ制御手段が各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力する第１の駆動モード、又は前記シャッタ閉動作信号の出力時間より長い所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の開始時点がずれるように前記電子シャッタ制御手段が各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力し、前記所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の終了時点がずれるように前記メカシャッタ制御手段が各シャッタ閉動作信号を異なるタイミングで出力する第２の駆動モードで前記電子シャッタ制御手段及び前記メカシャッタ制御手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の複眼撮像装置によれば、複数の撮像素子の露光開示と露光終了が同時の（複数のメカシャッタの駆動タイミングが重なる）第１の駆動モード、又は所定の時間だけ複数の撮像素子の露光の終了時点がずれる（複数のメカシャッタの駆動タイミングが重ならない）第２の駆動モードで複数の撮像手段を駆動する。複数のメカシャッタの駆動タイミングが重ならない第２の駆動モードの場合には、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避することができる。

請求項６に記載の複眼撮像装置は、請求項５に記載の複眼撮像装置において、前記複数の撮像手段の少なくとも１つにより異なる時間に撮影された複数枚の画像から被写体の動きを抽出する抽出手段と、前記抽出手段が抽出した被写体の動きに基づいて被写体の動きが所定の速さより速いか否かを判断する第１の判断手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の判断手段により被写体の動きが所定の速さより速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする。

請求項６に記載の複眼撮像装置によれば、複数枚の画像から抽出した被写体の動きに基づいて第１の撮影モードと第２の駆動モードとを切り替え、被写体の動きが所定の速さより速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで駆動する。これにより、被写体の動きが小さく、露光タイミングをずらしても問題ない場合には、露光タイミングをずらすことで、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。また、高速被写体の場合には撮像手段間の同時性を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

請求項７に記載の複眼撮像装置は、請求項６に記載の複眼撮像装置において、前記複数枚の画像はライブビュー画像であることを特徴とする。

請求項８に記載の複眼撮像装置は、請求項５、６又は７に記載の複眼撮像装置において、被写体輝度を測光する測光手段と、前記測光した被写体輝度に応じた適正露出となるようにシャッタスピードを算出する算出手段と、前記算出手段により算出されたシャッタスピードが所定の閾値より速いか否かを判断する第２の判断手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２の判断手段によりシャッタスピードが所定の閾値より速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする。

請求項８に記載の複眼撮像装置によれば、シャッタスピードに基づいて第１の撮影モードと第２の駆動モードとを切り替え、シャッタスピードが所定の閾値より速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで駆動する。これにより、シャッタスピードが十分長く、露光タイミングをずらしても問題ない場合には、露光タイミングをずらすことでメカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。特に、露光時間が長い、すなわち高感度になりやすい被写体である場合にノイズ低減効果が高い。また、露光時間が長い場合には撮像手段間の同時性（撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが略同時であること）を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

請求項９に記載の複眼撮像装置は、請求項５から８のいずれかに記載の複眼撮像装置において、前記複眼撮像装置に電力を供給するバッテリーと、前記バッテリーの残量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された残量が、複数の前記メカシャッタを同時に動作可能な値か否かを判断する第３の判断手段と、を備え、前記制御手段は、前記第３の判断手段が複数の前記メカシャッタを同時に駆動可能でないと判断した場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする。

請求項９に記載の複眼撮像装置によれば、バッテリー残量に基づいて第１の撮影モードと第２の駆動モードとを切り替え、複数の前記メカシャッタを同時に駆動可能でないバッテリー残量と判断した場合には、前記第２の駆動モードで駆動する。これにより、バッテリー残量が少なくメカシャッタ同時動作が可能でない場合には、露光タイミングをずらすことで、バッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。また、バッテリーを限界ぎりぎりまで使うことができる。また、バッテリー残量が十分である場合には撮像手段間の同時性（撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが略同時であること）を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

本発明によれば、左右の撮像系を任意のタイミングで露光制御することができる。

本発明の第１の実施形態に係る複眼デジタルカメラ１の正面図である。 上記複眼デジタルカメラ１の背面図である。 上記複眼デジタルカメラ１の内部構成を示すブロック図である。 メカ遅れについて説明する図である。 上記複眼デジタルカメラ１のメカ遅れパラメータをＲＯＭ１０２に記憶する処理の流れを示すフローチャートである。 上記複眼デジタルカメラ１の右撮像系１１と左撮像系１２の露光時間を一致させる場合の右撮像系１１と左撮像系１２のパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る複眼デジタルカメラ２の内部構成を示すブロック図である。 上記複眼デジタルカメラ２において、被写体の動きに応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。 上記複眼デジタルカメラ２において、完全同期モードで撮影を行う場合のパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。 上記複眼デジタルカメラ２において、露光時間ずらしモードで撮影を行う場合のパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。 上記複眼デジタルカメラ２において、シャッタスピードに応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。 上記複眼デジタルカメラ２において、バッテリー残量に応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面に従って本発明に係る複眼撮像装置を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、複眼デジタルカメラ１を正面からみた図であり、図２は、複眼デジタルカメラ１を背面からみた図である。複眼デジタルカメラ１は、複数（図１では二つを例示）の撮像系を備えた複眼デジタルカメラ１であって、同一被写体を複数視点（図１では左右二つの視点を例示）からみた立体画像を撮影可能である。また、複眼デジタルカメラ１は、立体画像のみでなく、単視点画像（２次元画像）も撮影可能であり、さらに動画、静止画、音声の記録再生も可能である。

複眼デジタルカメラ１のカメラボディ１０は、略直方体の箱状に形成されており、その正面には、図１に示すように、主として、右撮像系１１、左撮像系１２、フラッシュ１３等が設けられている。また、カメラボディ１０の上面には、レリーズスイッチ２０等が設けられている。

一方、カメラボディ１０の背面には、図２に示すように、モニタ１４、ズームボタン２１、再生ボタン２２、ファンクションボタン２３、十字ボタン２４、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン２５、ＤＩＳＰボタン２６、ＢＡＣＫボタン２７等が設けられている。

右目用の画像を撮影する右撮像系１１及び左目用の画像を撮影する左撮像系１２は、沈動式のズームレンズを含み、そのレンズ光軸が平行となるように、あるいは所定角度をなすように並設される。複眼デジタルカメラ１の電源をＯＮすると、右撮像系１１および左撮像系１２の前面に各々配設されたカバー（図示せず）が開くことにより右撮像系１１および左撮像系１２に被写体光が入射される。

フラッシュ１３は、キセノン管で構成されており、暗い被写体を撮影する場合や逆光時などに必要に応じて発光される。

モニタ１４は、４：３の一般的なアスペクト比を有し、カラー表示が可能なパララックスバリア式、あるいはレンチキュラーレンズ式の３Ｄモニタであり、各種設定操作を行なう際の撮影者インターフェース表示パネルとして利用され、画像撮影時には電子ビューファインダとして利用され、画像再生時には撮影によって得られた画像データの立体表示を行う。なお、モニタ１４の構成は、スリットアレイシートを用いるパララックス方式やレンチキュラーレンズシートを用いるレンチキュラー方式に限られる必然性はなく、マイクロレンズアレイシートを用いるインテグラルフォトグラフィ方式、干渉現象を用いるホログラフィー方式などが採用されてもよい。

レリーズスイッチ２０は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる二段ストローク式のスイッチで構成されている。複眼デジタルカメラ１は、静止画撮影時（例えば、メニューから静止画撮影モード選択時）、このレリーズスイッチ２０を半押しすると撮影準備処理、すなわち、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）、ＡＦ（Auto Focus：自動焦点合わせ）、ＡＷＢ（Automatic White Balance：自動ホワイトバランス）の各処理を行い、全押しすると、画像の撮影・記録処理を行う。また、動画撮影時（例えば、メニューから動画撮影モード選択時）、このレリーズスイッチ２０を全押しすると、動画の撮影を開始し、再度全押しすると、撮影を終了する。なお、設定により、レリーズスイッチ２０を全押している間、動画の撮影を行い、全押しを解除すると、撮影を終了するようにすることもできる。なお、静止画撮影専用のシャッタボタン及び動画撮影専用のシャッタボタンを設けるようにしてもよい。

ズームボタン２１は、右撮像系１１及び左撮像系１２のズーム操作に用いられ、望遠側へのズームを指示するズームテレボタン２１Ｔと、広角側へのズームを指示するズームワイドボタン２１Ｗとで構成されている。

再生ボタン２２は、再生モードへの切り替え指示に用いられる。すなわち、デジタルカメラ１は、撮影中、この再生ボタン２２が押されると、再生モードに切り替えられる。また、電源ＯＦＦの状態でこの再生ボタン２２が押されると、再生モードの状態でデジタルカメラ１が起動する。

ファンクションボタン２３は、撮影及び再生機能の各種設定画面の呼び出しに用いられる。すなわち、撮影時にこのファンクションボタン２３が押されると、モニタ１４に画像サイズ（記録画素数）、感度等の設定画面が表示され、再生時にこのファンクションボタン２３が押されると、モニタ１４に画像の消去、プリント予約（ＤＰＯＦ）の設定画面等が表示される。

十字ボタン２４は、各種のメニューの設定や選択あるいはズームを行うためのボタンであり、上下左右４方向に押圧操作可能に設けられており、各方向のボタンには、カメラの設定状態に応じた機能が割り当てられる。たとえば、撮影時には、左ボタンにマクロ機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられ、右ボタンにストロボモードを切り替える機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ１４の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンにセルフタイマのＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられる。また、再生時には、右ボタンにコマ送りの機能が割り当てられ、左ボタンにコマ戻しの機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ１４の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンに再生中の画像を削除する機能が割り当てられる。また、各種設定時には、モニタ１４に表示されたカーソルを各ボタンの方向に移動させる機能が割り当てられる。

ＭＥＮＵ／ＯＫボタン２５は、メニュー画面の呼び出し（ＭＥＮＵ機能）に用いられるとともに、選択内容の確定、処理の実行指示等（ＯＫ機能）に用いられ、複眼デジタルカメラ１の設定状態に応じて割り当てられる機能が切り替えられる。メニュー画面では、たとえば露出値、色合い、ＩＳＯ感度、記録画素数などの画質調整やセルフタイマの設定、測光方式の切り替え、デジタルズームを使用するか否かなど、複眼デジタルカメラ１が持つ全ての調整項目の設定が行われる。複眼デジタルカメラ１は、このメニュー画面で設定された条件に応じて動作する。

ＤＩＳＰボタン２６は、モニタ１４の表示切り替えを指示するボタンとして機能し、撮影中、このＤＩＳＰボタン２６が押されると、モニタ１４の表示が、ＯＮ→フレーミングガイド表示→ＯＦＦに切り替えられる。また、再生中、このＤＩＳＰボタン２６が押されると、通常再生→文字表示なし再生→マルチ再生に切り替えられる。

ＢＡＣＫボタン２７は、入力操作のキャンセルや一つ前の操作状態に戻すことを指示するボタンとして機能する。

図３は、複眼デジタルカメラ１の内部構成を示すブロック図である。複眼デジタルカメラ１は、主として、ＣＰＵ１００、操作部（十字ボタン２４、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン２５、レリーズスイッチ２０等）１０１、ＲＯＭ１０２、ＤＲＡＭ１０３、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４、ＡＦ検出回路１０５、クロックジェネレータ１０６、電源部１０７、レンズ群１１１、１２１、撮像素子１１２、１２２、ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３、レンズ駆動部１１４、１２４、撮像素子駆動部１１５、１２５、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１３０、画像入力コントローラ１３１、画像信号処理部１３２、立体画像信号処理部１３３、圧縮伸張処理部１３４、ビデオエンコーダ１３５、メディア記録制御部１３６、記録メディア１３７、ステレオマイクアンプ１３８、音入力処理部１３９、音出力処理部１４０とで構成される。

ＣＰＵ１００は、複眼デジタルカメラ１の全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１００は、各種制御用のプログラムや設定情報などを格納するメモリ領域を含む。ＣＰＵ１００は、右撮像系１１と左撮像系１２の動作を制御する。右撮像系１１と左撮像系１２とは、基本的に連動して動作を行うが、各々個別に動作させることも可能である。

ＲＯＭ１０２には、このＣＰＵ１００が実行する制御プログラムであるファームウェア、制御に必要な各種データ、カメラ設定値、撮影された画像データ等が記録されている。また、ＲＯＭ１０２には、右メカシャッタ１１１ｄ及び左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータ（後述）が記憶される。

ＤＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１００の作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用される。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４は、ＣＰＵ１００からの指令に従い、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出する。たとえば、ＡＥ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（たとえば１６×１６）に分割し、分割したエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ１００は、このＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。そして、算出した撮影ＥＶ値と所定のプログラム線図から絞り値とシャッタスピードを決定する。また、ＡＷＢ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割したエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の色別の平均積算値を算出する。ＣＰＵ１００は、得られたＲの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値から分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、求めたＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば各比の値がおよそ１（つまり、１画面においてＲＧＢの積算比率がＲ：Ｇ：Ｂ≒１：１：１）になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を決定する。

ＡＦ検出回路１０５は、ＣＰＵ１００からの指令に従い、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。ＡＦ検出回路１０５は、右撮像系１１から入力された画像信号に基づいてＡＦ制御を行う右撮像系ＡＦ制御回路と、左及び左撮像系１２から入力された画像信号に基づいてＡＦ制御を行う左撮像系ＡＦ制御回路とで構成される。本実施の形態のデジタルカメラ１では、撮像素子１１２、１２２から得られる画像のコントラストによりＡＦ制御が行われ（いわゆるコントラストＡＦ）、ＡＦ検出回路１０５は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ１００は、このＡＦ検出回路１０５で算出される焦点評価値が極大となる位置を検出し、その位置にフォーカスレンズ群を移動させる。すなわち、フォーカスレンズ群を至近から無限遠まで所定のステップで移動させ、各位置で焦点評価値を取得し、得られた焦点評価値が最大の位置を合焦位置として、その位置にフォーカスレンズ群を移動させる。

クロックジェネレータ１０６は、共振回路とアンプを内蔵しており、ＣＰＵ１００を含む各構成要素にタイミング信号を供給する。これにより、各構成要素の動作が同期する。

電源部１０７は、主として、バッテリーと電源制御回路とで構成される。電源制御回路は、バッテリーの消費電力を抑制するために、デジタルカメラ１がＯＮされていない場合には、バッテリーからＣＰＵ１００にのみ電源を供給し、デジタルカメラ１がＯＮされた場合には、バッテリーから各ブロックに電力が供給されるように制御する。

レンズ群１１１、撮像素子１１２、ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、レンズ駆動部１１４、撮像素子駆動部１１５は右撮像系１１を構成し、レンズ群１２１、撮像素子１２２、ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１２３、レンズ駆動部１２４、撮像素子駆動部１２５は左撮像系１２を構成する。右撮像系１１及び左撮像系１２の構成は同一であるため、以下、右撮像系１１についてのみ説明し、左撮像系１２の説明は省略する。

レンズ群１１１は、レンズ光軸に沿って配列されたズームレンズ１１１ａ、絞り１１１ｂ、フォーカスレンズ１１１ｃ、及びメカシャッタ１１１ｄによって構成される。

ズームレンズ１１１ａは、レンズ駆動部１１４のズームモータに駆動されることにより、光軸上を前後移動して、焦点距離を可変する。

フォーカスレンズ１１１ｃは、レンズ駆動部１１４のフォーカスモータに駆動されることにより、光軸上を前後移動して、焦点位置を可変する。

絞り１１１ｂは、レンズ駆動部１１４のアイリスモータに駆動されることにより、その開口量を可変して、撮像素子１１２への入射光量を調整する。

メカシャッタ１１１ｄは、レンズ駆動部１１４のシャッタモータに駆動されることにより開閉して、撮像素子１１２への露光／遮光を行う。

撮像素子１１２は、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型のイメージセンサであり、ズームレンズ、絞り、及びフォーカスレンズによって結像された被写体光を受光し、受光素子に受光量に応じた光電荷を蓄積する。撮像素子１１２、１２２の光電荷蓄積・転送動作は、撮像素子駆動部１１５、１２５からそれぞれ入力される電荷排出パルスに基づいて電子シャッタ速度（光電荷蓄積時間）が決定される。

すなわち、撮像素子１１２、１２２に電荷排出パルスが入力されている場合には、撮像素子１１２、１２２に電荷が蓄えられることなく排出される。それに対し、撮像素子１１２、１２２に電荷排出パルスが入力されなくなると、電荷が排出されなくなるため、撮像素子１１２、１２２において電荷蓄積、すなわち露光が開始される。撮像素子１１２、１２２で取得された撮像信号は、撮像素子駆動部１１５から与えられる駆動パルスに基づいてＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３に出力される。

ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３は、撮像素子１１２から出力された画像信号に対して相関二重サンプリング処理（撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理）を行い、増幅してＲ、Ｇ、Ｂのアナログの画像信号を生成する。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂのアナログの画像信号デジタルの画像信号に変換する。

ＴＧ１３０は、主として、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａ、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂ、右撮像系撮像信号生成部１３０ｃ、左撮像系撮像信号生成部１３０ｄとで構成される。

右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａは、メカシャッタ駆動パルス（メカシャッタを閉じるための駆動パルスをいう）をレンズ駆動部１１４のシャッタモータに出力し、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂは、メカシャッタ駆動パルスをレンズ駆動部１２４のシャッタモータに出力する。右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａからレンズ駆動部１１４にメカシャッタ駆動パルスを出力する制御線と、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂからレンズ駆動部１２４にメカシャッタ駆動パルスを出力する制御線とが別である。したがって、メカシャッタ１１１ｄ、メカシャッタ１２１ｄを略同時に又は別々のタイミングで動作させることができる。

右撮像系撮像信号生成部１３０ｃは、撮像素子１１２へのクロック及び同期信号を撮像素子駆動部１１５に出力する。左撮像系撮像信号生成部１３０ｄは、撮像素子１２２へのクロック及び同期信号を撮像素子駆動部１２５に出力する。右撮像系撮像信号生成部１３０ｃから撮像素子駆動部１１５クロック及び同期信号を出力する制御線と、左撮像系撮像信号生成部１３０ｄから撮像素子駆動部１２５にクロック及び同期信号を出力する制御線とが別である。したがって、撮像素子１１２、撮像素子１２２をそれぞれ任意のタイミングで露光制御することができる。

画像入力コントローラ１３１は、所定容量のラインバッファを内蔵しており、ＣＰＵ１００からの指令に従い、ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３から出力された１画像分の画像信号を蓄積して、ＤＲＡＭ１０３に記録する。

画像信号処理部１３２は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、ＣＰＵ１００からの指令に従い、入力された画像信号に所要の信号処理を施して、輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。

立体画像信号処理部１３３は、右撮像系１１及び左撮像系１２で得られた２つの画像データを合成して立体画像データを生成する。

圧縮伸張処理部１３４は、ＣＰＵ１００からの指令に従い、入力された画像データに所定形式の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、ＣＰＵ１００からの指令に従い、入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮の画像データを生成する。

ビデオエンコーダ１３５は、モニタ１４への表示を制御する。すなわち、記録メディア１３７などに保存された画像信号をモニタ１４に表示するための映像信号（たとえば、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号、ＳＣＡＭ信号）に変換してモニタ１４に出力するとともに、必要に応じて所定の文字、図形情報をモニタ１４に出力する。

メディア記録制御部１３６は、圧縮伸張処理部１３４で圧縮処理された各画像データを記録メディア１３７に記録する。

記録メディア１３７は、複眼デジタルカメラ１に着脱自在なｘＤピクチャカード（登録商標）、スマートメディア（登録商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等、種々の記録媒体である。

音入力処理部１３９は、ステレオマイク１６に入力され、ステレオマイクアンプ１３８で増幅された音声信号が入力され、この音声信号の符号化処理を行う。

音出力処理部１４０は、スピーカ１５への出力信号生成処理を行う。

以上のように構成された複眼デジタルカメラ１の作用について説明する。まず、本発明に係る複眼デジタルカメラ１の製造時（例えば、検査工程）において、右撮像系１１の露出時間と左撮像系１２の露出時間とを一致させるため、各撮像系のメカ遅れパラメータをＲＯＭ１０２に保存する。

まず、メカ遅れと露光時間との関係について説明する。図４に示すように、右撮像系１１の撮像素子１１２の露光時間は、撮像素子駆動部１１５から電荷排出パルスの出力が停止し撮像素子１１２に電荷排出パルスが入力されなくなることにより撮像素子１１２の電子シャッタが開いてから、レンズ駆動部１１４から出力されるメカシャッタ駆動パルスによりレンズ駆動部１１４のシャッタモータが駆動されてメカシャッタ１１１ｄが閉じることにより撮像素子１１２が遮光されるまでの時間として定義される。また、左撮像系１２の撮像素子１２２の露光時間は、撮像素子駆動部１２５から電荷排出パルスの出力が停止し撮像素子１２２に電荷排出パルスが入力されなくなることにより撮像素子１２２の電子シャッタが開いてから、レンズ駆動部１２４から出力されるメカシャッタ駆動パルスによりレンズ駆動部１２４のシャッタモータが駆動されてメカシャッタ１２１ｄが閉じることによりメカシャッタ１２１ｄにより撮像素子１２２が遮光されるまでの時間として定義される。

図４に示すように、メカシャッタ駆動パルスをレンズ駆動部１１４のシャッタモータに印加してから実際にメカシャッタ１１１ｄが閉じるまでには時間差があり、メカシャッタ駆動パルスをレンズ駆動部１２４のシャッタモータに印加してから実際にメカシャッタ１２１ｄが閉じるまでにも時間差がある。これがメカ遅れである。このメカ遅れは、シャッタモータのトルク、メカシャッタの大きさ、重さ等のメカ的な要素が各撮像系毎に異なることなどにより発生する。

したがって、電子シャッタ終了、すなわち露光開始タイミングは撮影同期信号により同期できるが、メカ遅れが各撮像系で異なるため、メカシャッタ駆動パルスを同期させてもメカシャッタが閉じるタイミング（露光終了タイミング）は同期できない。これにより、各撮像系の露光時間が異なることとなる。また、露光時間が異なることにより、移動している被写体（例えば、撮影シャッタスピードの期間中に画角内を１〜３％以上動いてしまう被写体）などの場合には、撮影された被写体の位置が右撮像系１１と左撮像系１２とで異なることとなる。

そのため、全ての撮像系の露光時間を同じにするためには、メカ遅れを各撮像系毎に把握しておく必要がある。

次に、メカ遅れパラメータをＲＯＭ１０２に記憶する方法について、図５を用いて説明する。以下の処理は、主としてＣＰＵ１００により行われる。

まず、ＣＰＵ１００は、メカシャッタを使用しない理論的な露光時間を右撮像系１１について算出する（ステップＳ１０）。理論的な露光時間は、電子シャッタ開のタイミング信号を印加した時間（撮像素子１１２の電子シャッタが開いた時間と略一致）と、メカシャッタ駆動パルスを印加した時間との差として算出可能である。

ＣＰＵ１００は、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａ及び右撮像系撮像信号生成部１３０ｃを介して、ステップＳ１０と同じタイミングで電子シャッタ開のタイミング信号とメカシャッタ駆動パルスとをそれぞれ撮像素子駆動部１１５と右メカシャッタ１１１ｄのシャッタモータとに印加し、実際の露光時間を実測する（ステップＳ１１）。

ＣＰＵ１００は、ステップＳ１０で算出された理論的な露光時間と、ステップＳ１１で実測された実際の露光時間との差をメカ遅れ量として算出し（ステップＳ１２）、ステップＳ１２で算出された値を、右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れパラメータとしてＲＯＭ１０２に記憶する（ステップＳ１３）。

次に、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１０と同様に、メカシャッタを使用しない理論的な露光時間を左撮像系１２について算出する（ステップＳ１４）。

ＣＰＵ１００は、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂ及び左撮像系撮像信号生成部１３０ｄを介して、ステップＳ１４と同じタイミングで電子シャッタ開のタイミング信号とメカシャッタ駆動パルスとをそれぞれ撮像素子駆動部１２５と左メカシャッタ１２１ｄのシャッタモータに印加し、実際の露光時間を実測する（ステップＳ１５）。

ＣＰＵ１００は、ステップＳ１４で算出された理論的な露光時間と、ステップＳ１５で実測された実際の露光時間との差をメカ遅れとして算出し（ステップＳ１６）、ステップＳ１２で算出された値を、左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータとしてＲＯＭ１０２に記憶する（ステップＳ１７）。

このように、複眼デジタルカメラ１の製造時、すなわち出荷前にメカ遅れパラメータを各撮像系毎に測定し、記憶しておくことにより、複眼デジタルカメラ１の出荷後、ユーザが撮影する時の露光時間の調整が可能となる。

次に、撮影及び記録動作について説明する。電源ボタンを押下し、複眼デジタルカメラ１の電源を投入すると、複眼デジタルカメラ１は、撮影モードの下で起動して単眼モード又は複眼モードで駆動される。

単眼モードに設定されている場合には、右撮像系１１又は左撮像系１２（本実施の形態では左撮像系１２）を選択する。そして、撮像素子１２２によってライブビュー画像用の撮影を開始する。すなわち、撮像素子１２２で連続的に画像が撮像され、その画像信号が連続的に処理されて、ライブビュー画像用の画像データが生成される。生成された画像データは、順次表示用の信号形式に変換されて、モニタ１４に出力される。

複眼モードに設定されている場合には、撮像素子１１２及び撮像素子１２２によってライブビュー画像用の撮影を開始する。すなわち、撮像素子１１２及び撮像素子１２２で連続的に画像が撮像され、その画像信号が連続的に処理されて、ライブビュー画像用の画像データが生成される。生成された画像データは、順次表示用の信号形式に変換されて、それぞれモニタ１４に出力される。

ユーザは、モニタ１４に表示されたライブビュー画像を見ながら、ズームボタン２１を操作することにより画角の調整を行う。

シャッタボタンが半押しされたか、すなわちＣＰＵ１００にＳ１ＯＮ信号が入力されたかを判断する。Ｓ１ＯＮ信号が入力されると、このＳ１ＯＮ信号に応動して、撮影準備処理、すなわち、ＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの各処理を実行する。

シャッタボタンが全押しされたか、すなわちＣＰＵ１００にＳ２ＯＮ信号が入力されたかを判断する。Ｓ２ＯＮ信号が入力されると、このＳ２ＯＮ信号に応動して、以下のような撮影処理及び記録処理を実行する。

まず、上記のＡＥ処理で求めた絞り値、シャッタスピード（露光時間）で撮像素子１１２及び撮像素子１２２を露光し、記録用の画像を撮像する。

本実施の形態では、右撮像系１１、左撮像系１２のメカ遅れ及びその差異を考慮して、右撮像系１１と左撮像系１２の撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを一致させる。図６は、右撮像系１１と左撮像系１２の露光時間を一致させる場合の右撮像系１１と左撮像系１２のパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。

右撮像系撮像信号生成部１３０ｃ及び左撮像系撮像信号生成部１３０ｄは、ＣＰＵ１００の指令に従い、撮像素子駆動部１１５及び撮像素子駆動部１２５へ駆動信号を同時に出力し、撮像素子駆動部１１５及び撮像素子駆動部１２５は電荷排出パルスの出力を同時に停止する。これにより、撮像素子１１２の電子シャッタと撮像素子１２２の電子シャッタとが同時に開き、撮像素子１１２の露光と撮像素子１２２の露光とが略同時に開始する。

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１１２に記憶されている右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れパラメータと、左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータとを参照し、各撮像素子毎に、露光開始時点からＳ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４で算出された露光時間が経過した時点より、対応するメカシャッタのメカ遅れパラメータ分だけ早くメカシャッタ駆動パルスを出力するように、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａ及び左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂに指令を出す。

すなわち、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａは、撮像素子駆動部１１５が電荷排出パルスの出力を停止時点から露光時間が経過した時点より、右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れパラメータだけ早い時点で、右メカシャッタ１１１ｄにメカシャッタ駆動パルスを出力する。また、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂは、撮像素子駆動部１２５が電荷排出パルスの出力を停止時点から露光時間が経過した時点より、左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータだけ早い時点で、左メカシャッタ１２１ｄにメカシャッタ駆動パルスを出力する。

その結果、図６に示すように、まず、メカ遅れが大きい右メカシャッタ１１１ｄ用のシャッタモータにメカシャッタ駆動パルスが出力され、右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れと左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れとの差の時間経過後、メカ遅れが小さい左メカシャッタ１２１ｄ用のシャッタモータにメカシャッタ駆動パルスが出力される。

右メカシャッタ１１１ｄは、シャッタモータにメカシャッタ駆動パルスが印加されてから右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れ経過後に閉じ、左メカシャッタ１２１ｄは、シャッタモータにメカシャッタ駆動パルスが印加されてから左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れ経過後に閉じる。これにより、右メカシャッタ１１１ｄと左メカシャッタ１２１ｄとが略同時に閉じる。

これにより、右撮像系１１と左撮像系１２の撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを完全に一致させることができる。そのため、右撮像系１１と左撮像系１２とで露出や被写体の位置を同等とすることができる。

このようにして露光された撮像素子１１２及び撮像素子１２２は、露光により蓄積された記録用の画像信号をそれぞれＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３に出力する。ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３は、入力された画像信号に所定の信号処理を施して、輝度データと色差データとからなる２枚の画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。

ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３で生成された２枚の画像データは、一旦ＤＲＡＭ１０３に格納されたのち、メディア記録制御部１３６に加えられる。メディア記録制御部１３６は、入力された２枚の画像データに対して所定の圧縮処理を施し、圧縮画像データを２個生成する。

圧縮された２枚の画像データは、メモリ部１０４に格納され、所定フォーマットの静止画像ファイル（たとえば、Ｅｘｉｆ）として、メディア記録制御部１３６を介して記録メディア１３７に記録される。

複眼デジタルカメラ１のモードを再生モードに設定すると、ＣＰＵ１００は、メディア記録制御部１３６にコマンドを出力し、記録メディア１３７に最後に記録された画像ファイルを読み出させる。

読み出された画像ファイルの圧縮画像データは、圧縮・伸張回路１４８に加えられ、非圧縮の輝度／色差信号に伸張され、立体画像信号処理部１３３で立体画像とされたのち、ビデオエンコーダ１３５を介してモニタ１４に出力される。これにより、記録メディア１３７に記録されている画像がモニタ１４に再生表示される（１枚画像の再生）。

画像のコマ送りは、十字ボタン２４の左右のキー操作によって行なわれ、十字ボタン２４の右キーが押されると、次の画像ファイルが記録メディア１３７から読み出され、モニタ１４に再生表示される。また、十字ボタンの左キーが押されると、一つ前の画像ファイルが記録メディア１３７から読み出され、モニタ１４に再生表示される。

モニタ１４に再生表示された画像を確認しながら、必要に応じて、記録メディア１３７に記録された画像を消去することができる。画像の消去は、画像がモニタ１４に再生表示された状態でＭＥＮＵ／ＯＫボタン２５が押下されることによって行われる。

本実施の形態によれば、複眼デジタルカメラ購入後、ユーザは調整や複雑な操作を行うことなく、すなわちメカ遅れを意識することなく、右撮像系と左撮像系と撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを完全に一致した、同時性の高い立体視画像を撮影することができる。

なお、本実施の形態では、右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れパラメータ及び左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータをＲＯＭ１１２に記憶したが、メカ遅れパラメータの記憶のさせ方はこれに限定されない。例えば、右メカシャッタ１１１ｄのメカ遅れパラメータと左メカシャッタ１２１ｄのメカ遅れパラメータとの差分を記憶するようにしてもよい。この場合には、ＣＰＵ１００は、同時に露光を開始した後で、メカ遅れが大きいメカシャッタ（差分が記憶されているメカシャッタ）に駆動パルスを出力し、記憶された差分の時間が経過した後でメカ遅れが小さいメカシャッタ（差分が記憶されていないメカシャッタ）に駆動パルスを出力するような制御をすればよい。これにより、Ｓ１ＯＮ時に算出された露光時間と、実際の露光時間とは、メカ遅れが小さいメカシャッタのメカ遅れ分異なることとなるが、２つの撮像系の露光時間を一致させることはできる。

また、本実施の形態では、電子シャッタを同期させ、メカシャッタ駆動パルスをずらすことで撮影開始タイミングと撮影終了タイミングとを一致させ、右撮像系１１と左撮像系１２とで露出や被写体の位置を同等としたが、本実施の変形例として、電子シャッタの駆動パルスをずらし、メカシャッタ駆動パルスを略同時に出力するようにしてもよい。これにより、撮影開始タイミングと撮影終了タイミングとがずれるため、被写体の位置は同等とならないが、露光時間は一致させ、露出を同等とすることは可能である。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態は、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避すべく、メカシャッタ駆動パルスを意図的にずらす制御を実施する形態である。以下、第２の実施の形態の複眼デジタルカメラ２について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

ＲＯＭ１０８には、このＣＰＵ１００が実行する制御プログラムであるファームウェア、制御に必要な各種データ、カメラ設定値、撮影された画像データ等が記録されている。また、ＲＯＭ１０８には、メカシャッタ駆動パルスを意図的にずらす制御を実施するか否かを決める各種閾値が記録されている。

電源部１０９は、主として、図示しないバッテリー、電源制御回路及びバッテリー残量検出部１０９ａで構成される。電源制御回路は、バッテリーの消費電力を抑制するために、デジタルカメラ１がＯＮされていない場合には、バッテリーからＣＰＵ１００にのみ電源を供給し、デジタルカメラ１がＯＮされた場合には、バッテリーから各ブロックに電力が供給されるように制御する。

バッテリー残量検出部１０９ａは、バッテリーの端子電圧をバッテリー残量指数として計測するアナログデジタル回路である。待機状態では、複眼デジタルカメラ２の内部抵抗による電圧降下を加味して、計測された端子電圧を補正し、補正した電圧をバッテリー残量指数とする。バッテリー残量検出部１０９ａは、計測又は算出された電圧をデジタル信号に変換してＣＰＵ１００に出力する。なお、バッテリー残量検出部１０９ａとして、バッテリーの残容量そのものを計測する回路を用いてもよい。

以上のように構成された複眼デジタルカメラ２の作用について説明する。再生処理については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

電源ボタンを押下し、複眼デジタルカメラ１の電源を投入すると、複眼デジタルカメラ１は、撮影モードの下で起動して単眼モード又は複眼モードで駆動される。

単眼モードに設定されている場合には、右撮像系１１又は左撮像系１２（本実施の形態では左撮像系１２）を選択する。そして、撮像素子１２２によってライブビュー画像用の撮影を開始する。すなわち、撮像素子１２２で連続的に画像が撮像され、その画像信号が連続的に処理されて、ライブビュー画像用の画像データが生成される。生成された画像データは、順次表示用の信号形式に変換されて、モニタ１４に出力される。

複眼モードに設定されている場合には、撮像素子１２２及び撮像素子１２２によってライブビュー画像用の撮影を開始する。すなわち、撮像素子１１２及び撮像素子１２２で連続的に画像が撮像され、その画像信号が連続的に処理されて、ライブビュー画像用の画像データが生成される。生成された画像データは、順次表示用の信号形式に変換されて、それぞれモニタ１４に出力される。

ユーザは、モニタ１４に表示されたライブビュー画像を見ながら、ズームボタン２１を操作することにより画角の調整を行う。

シャッタボタンが半押しされたか、すなわちＣＰＵ１００にＳ１ＯＮ信号が入力されたかを判断する。Ｓ１ＯＮ信号が入力されると、このＳ１ＯＮ信号に応動して、撮影準備処理、すなわち、ＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの各処理を実行する。

シャッタボタンが全押しされたか、すなわちＣＰＵ１００にＳ２ＯＮ信号が入力されたかを判断する。Ｓ２ＯＮ信号が入力されると、このＳ２ＯＮ信号に応動して、以下のような撮影処理及び記録処理を実行する。

まず、上記のＡＥ処理で求めた絞り値、シャッタスピード（露光時間）で撮像素子１１２及び撮像素子１２２を露光し、記録用の画像を撮像する。本実施の形態では、撮影に際し、被写体の状況やバッテリー電圧に応じて、右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える点に特徴がある。

（１）被写体の動きに応じて切り替えを行う場合
比較的静止している被写体の場合には、右撮像系１１と左撮像系１２で略同時に撮影を行うことはそれほど重要でなく、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避すべきである。

図８は、被写体の動きに応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ１００は、撮像素子１１２又は撮像素子１２２から連続した２フレームの画像データを取得し、フレームのある領域（例えば、中央近傍）の動きベクトルを検出する（ステップＳ２０）。動きベクトルの検出方法としては、代表点マッチング法や、ブロックマッチング法等を用いることができる。２フレームの画像データは、Ｓ２ＯＮ時に新たに取得してもよいし、Ｓ１処理中に取得してもよいし、ライブビュー画像用の画像データを用いてもよい。ライブビュー画像用の画像データを用いる場合には、ライブビュー画像用の画像データをＤＲＡＭ１０３などに保存しておき、それを使用してもよいし、ライブビュー画像撮影時に常時動きベクトルを検出し、その動きベクトルを使用するようにしてもよい。また、２フレームの画像データは、連続していてもよいし、連続していなくてもよい。

ＣＰＵ１００は、ステップＳ２０で検出された動きベクトルが所定の閾値より小さいかどうかを判断する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２０で検出された動きベクトルが所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）は、被写体の動きが大きい場合（例えば、撮影シャッタスピードの期間中に被写体が画角内を１〜３％以上動いてしまう場合）であり、右撮像系１１と左撮像系１２とで撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングが異なると、右撮像系１１で撮影された被写体の位置と、左撮像系１２で撮影された被写体の位置とが異なることとなるため、完全同期モードで撮影を行う（ステップＳ２２）。図９は、完全同期モードにおけるパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。

ＣＰＵ１００は、右撮像系撮像信号生成部１３０ｃ及び左撮像系撮像信号生成部１３０ｄに指令を出し、右撮像系撮像信号生成部１３０ｃ及び左撮像系撮像信号生成部１３０ｄは、撮像素子駆動部１１５及び撮像素子駆動部１２５へ駆動信号を同時に出力する。これにより、撮像素子駆動部１１５及び撮像素子駆動部１２５は電荷排出パルスを同時に停止し、撮像素子１１２の電子シャッタと撮像素子１２２の電子シャッタとが同時に開き、撮像素子１１２の露光と撮像素子１２２の露光とが略同時に開始する。

ＡＥにより算出された露光時間経過後、ＣＰＵ１００は、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａ及び左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂに指令を出し、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａ及び左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂは、右メカシャッタ１１１ｄのシャッタモータ及び左メカシャッタ１２１ｄのシャッタモータへメカシャッタ駆動パルスを同時に出力する。これにより、右メカシャッタ１１１ｄと左メカシャッタ１２１ｄとが同時に閉じ、撮像素子１１２の露光と撮像素子１２２の露光とが略同時に終了する。

ステップＳ２０で検出された動きベクトルが所定の閾値より大きくない場合（ステップＳ２１でＮＯ）には、比較的静止している被写体の場合であり、右撮像系１１と左撮像系１２とで撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングが異なることによる影響は小さいため、メカシャッタ駆動パルスを意図的にずらした露光時間ずらしモードで撮影を行う（ステップＳ２３）。図１０は、露光時間ずらしモードにおけるパルス印加のタイミングを示すタイミングチャートである。

まず、ＣＰＵ１００は右撮像系撮像信号生成部１３０ｃに指令を出し、右撮像系撮像信号生成部１３０ｃが撮像素子駆動部１１５へ駆動信号を出力する。これにより、撮像素子駆動部１１５は電荷排出パルスを停止し、撮像素子１１２の電子シャッタが開き、撮像素子１１２の露光が開始する。

所定の時間（露光ずらし時間）経過後、ＣＰＵ１００は左撮像系撮像信号生成部１３０ｄに指令を出し、左撮像系撮像信号生成部１３０ｄは撮像素子駆動部１２５へ駆動信号を出力する。これにより、撮像素子駆動部１２５は電荷排出パルスを停止し、撮像素子１２２の電子シャッタが開き、撮像素子１２２の露光が開始する。

ＣＰＵ１００は、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａに指令を出し、右撮像系シャッタ信号生成部１３０ａは、右撮像系撮像信号生成部１３０ｃが撮像素子駆動部１１５へ駆動信号を出力してから、Ｓ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出した露光時間が経過した後に右メカシャッタ１１１ｄが閉じるように、右メカシャッタ１１１ｄのシャッタモータへメカシャッタ駆動パルスを出力する。これにより、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出したシャッタスピードで撮像素子１１２が露光される。

ＣＰＵ１００は、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂに指令を出し、左撮像系シャッタ信号生成部１３０ｂは、左撮像系撮像信号生成部１３０ｄが撮像素子駆動部１２５へ駆動信号を出力してから、Ｓ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出した露光時間が経過した後に左メカシャッタ１２１ｄが閉じるように、左メカシャッタ１２１ｄのシャッタモータへメカシャッタ駆動パルスを出力する。これにより、撮像素子１１２の露光時間と所定の時間（露光ずらし時間）だけずれて、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出したシャッタスピードで撮像素子１２１が露光される。

本実施の形態では、露光ずらし時間を、メカシャッタ駆動パルスの出力時間より長くすることで、右メカシャッタ１１１ｄと左メカシャッタ１２１ｄとが同時に動作しないようにする。

メカシャッタの同時動作は、ピーク電力が大きくなり、電源への負荷、電源起因ノイズの観点からは好ましくない。そこで、被写体の動きが小さく、露光タイミングをずらしても問題ない場合には、露光時間ずらしモードにすることで、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。

また、高速被写体の場合には撮像手段間の同時性（撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが略同時であること）を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

（２）ＡＥ処理の結果（シャッタスピード）に応じて切り替えを行う場合
露光時間（シャッタスピード）が長い場合には、右撮像系１１と左撮像系１２との撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが異なることで露光時間が異なったとしても、右撮像系１１で撮影された被写体の位置と左撮像系１２で撮影された被写体の位置との差は目立たず、影響は小さい。したがって、右撮像系１１と左撮像系１２で撮影開始タイミング及び撮影終了タイミング一致させることはそれほど重要でなく、メカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避すべきである。

図１１は、シャッタスピードに応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ１００は、Ｓ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出したシャッタスピードが所定の閾値より短いかどうかを判断する（ステップＳ２４）。

Ｓ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出したシャッタスピードが所定の閾値（例えば、１ミリ秒）より短い場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）は、図９に示す完全同期モードで撮影を行う（ステップＳ２２）。

Ｓ１ＯＮ時にＡＥ／ＡＷＢ検出回路１０４が算出したシャッタスピードが所定の閾値より短くない場合（ステップＳ２４でＮＯ）には、図１０に示す露光時間ずらしモードで撮影を行う（ステップＳ２３）。

これにより、シャッタスピードが十分長く、露光タイミングをずらしても問題ない場合には、露光タイミングをずらすことでメカシャッタ同時動作に起因するバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。特に、露光時間が長い、すなわち高感度になりやすい被写体である場合にノイズ低減効果が高い。

また、露光時間が長い場合には撮像手段間の同時性（撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが略同時であること）を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

（３）バッテリー残量に応じて切り替えを行う場合
右メカシャッタ１１１ｄと左メカシャッタ１２１ｄとを略同時に駆動すると、図９に示すように、右メカシャッタ１１１ｄ、左メカシャッタ１２１ｄを１個だけ駆動する場合（図１０参照）と比較して、メカシャッタ駆動による消費電力が倍になり、バッテリー電圧の変動幅（電圧降下）は倍以上となる。

そのため、バッテリー残量が少ないとき（例えば、バッテリーとしてリチウムイオン二時電池を用いる場合には、３．３Ｖ程度の低電圧の場合）に右メカシャッタ１１１ｄと左メカシャッタ１２１ｄとを略同時に駆動すると、複眼デジタルカメラ２の動作に支障をきたす虞がある。このような不具合は、低温時に顕著に現れる。

したがって、バッテリー残量が少ない場合には、メカシャッタ同時動作に起因する影響を回避すべきである。

図１２は、バッテリー残量に応じて右撮像系１１と左撮像系１２のメカシャッタ駆動パルスを略同時に印加するか、意図的にずらして印加するかを切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ１００は、バッテリー残量検出部１０９ａが出力した電圧を取得し（ステップＳ２５）、ステップＳ２５で取得した電圧が所定の閾値より高いかどうかを判断する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２５で取得した電圧が所定の閾値より高い場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）は、メカシャッタ同時動作が可能な場合であるため、図９に示す完全同期モードで撮影を行う（ステップＳ２２）。

ステップＳ２５で取得した電圧が所定の閾値より高くない場合（ステップＳ２６でＮＯ）には、メカシャッタ同時動作が可能でない場合であるため、図１０に示す露光時間ずらしモードで撮影を行う（ステップＳ２３）。

これにより、バッテリー残量が少なくメカシャッタ同時動作が可能でない場合には、露光タイミングをずらすことで、バッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を回避できる。また、バッテリーを限界ぎりぎりまで使うことができる。

また、バッテリー残量が十分である場合には撮像手段間の同時性（撮影開始タイミングや撮影終了タイミングが略同時であること）を優先し、そうでない場合はノイズや電力を優先するという切り替えを、ユーザが行うことなく、自動的に行うことができる。

（１）〜（３）のようにして露光された撮像素子１１２及び撮像素子１２２は、露光により蓄積された記録用の画像信号をそれぞれＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３に出力する。ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３は、入力された画像信号に所定の信号処理を施して、輝度データと色差データとからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。

ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部１１３、１２３で生成された画像データは、一旦ＤＲＡＭ１０３に格納されたのち、メディア記録制御部１３６に加えられる。メディア記録制御部１３６は、入力された画像データに対して所定の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。

圧縮された画像データは、メモリ部に格納され、所定フォーマットの静止画像ファイル（たとえば、Ｅｘｉｆ）として、メディア記録制御部１３６を介して記録メディア１３７に記録される。

本実施の形態によれば、複眼デジタルカメラの動作状況、被写体の状況、バッテリーの状況等に応じて、完全同期モード、露光時間ずらしモードを自動選択することができる。これにより、撮影状況を適切に判断し、可能な場合にはバッテリー電圧低下、電圧変動によるノイズ重畳の影響を低減した撮影動作をすることができる。

なお、本実施の形態において、完全同期モードと露光時間ずらしモードとを切り替える場合において、（１）〜（３）に記載のいずれかのみを用いるようにしてもよいし、複数の方法を組み合わせて用いるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、メカ遅れは無いものとして説明したが、完全同期モードの場合には、第１の実施の形態に記載した方法を用いて、右撮像系１１と左撮像系１２の撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを一致させるようにしてもよい。

なお、本発明の適用は、撮像系が２つの複眼デジタルカメラに限定されるものではなく、２つ以上の撮像系をもつデジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種撮像装置、携帯電話などに適用することができる。また、複眼デジタルカメラ等に適用するプログラムとして提供することもできる。

１、２：複眼デジタルカメラ、１１：右撮像系、１２：左撮像系、１００：ＣＰＵ、１０１：操作部、１０２：ＲＯＭ、１０３：ＤＲＡＭ、１０４：ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、１０５：ＡＦ検出回路、１０６：クロックジェネレータ、１０７：電源部、１１１、１２１：レンズ群、１１１ａ、１２１ａ：ズームレンズ、１１１ｂ、１２１ｂ：絞り、１１１ｃ、１２１ｃ：フォーカスレンズ、１１１ｄ、１２１ｄ：メカシャッタ、１１２、１２２：撮像素子、１１３、１２３：ＣＤＳ／ＡＭＰ／ＡＤ変換部、１１４、１２４：レンズ駆動部、１１５、１２５：撮像素子駆動部、１３０：タイミングジェネレータ（ＴＧ）、１３１：画像入力コントローラ、１３２：画像信号処理部、１３３：立体画像信号処理部、１３４：圧縮伸張処理部、１３５：ビデオエンコーダ、１３６：メディア記録制御部、１３７：記録メディア、１３８：ステレオマイクアンプ、１３９：音入力処理部、１４０：音出力処理部

Claims (9)

1. 入射する光を光量に応じた電荷に変換して信号電荷として蓄積する撮像素子と、前記撮像素子への入射光路を機械的に遮蔽及び開放可能なメカシャッタと、でそれぞれ構成された複数の撮像手段と、
   前記撮像素子毎に設けられ、それぞれ入力する電荷排出パルスに基づいて前記撮像素子での電荷の蓄積の開始時点を制御することによって露光を開始させる複数の電子シャッタ手段と、
   前記メカシャッタ毎に設けられ、前記メカシャッタを駆動するメカシャッタ駆動手段であって、それぞれ入力するシャッタ閉動作信号に基づいて前記メカシャッタを閉じ、露光を終了させる複数のメカシャッタ駆動手段と、
   前記複数の電子シャッタ手段に対してそれぞれ任意のタイミングで前記電荷排出パルスの出力が可能な電子シャッタ制御手段と、
   前記複数のメカシャッタ駆動手段に対してそれぞれ任意のタイミングで前記シャッタ閉動作信号の出力が可能なメカシャッタ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする複眼撮像装置。
2. 前記メカシャッタ制御手段がシャッタ閉動作信号を出力してから対応するメカシャッタが閉じるまでの時間差であるメカ遅れを、前記メカシャッタ毎に記憶する記憶手段を備え、
   前記電子シャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子が同時に露光を開始するように各電荷排出パルスを同一タイミングで出力し、
   前記メカシャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子での露光が同時に終了するように、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の複眼撮像装置。
3. 前記電子シャッタ制御手段は、前記シャッタ閉動作信号の出力時間より長い所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の開始時点がずれるように、各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力し、
   前記メカシャッタ制御手段は、前記所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の終了時点がずれるように、各シャッタ閉動作信号を異なるタイミングで出力することを特徴とする請求項１に記載の複眼撮像装置。
4. 前記メカシャッタ制御手段がシャッタ閉動作信号を出力してから対応するメカシャッタが閉じるまでの時間差であるメカ遅れを、前記メカシャッタ毎に記憶する記憶手段を備え、
   前記メカシャッタ制御手段は、前記複数の撮像素子での電荷蓄積時間が同一となるように、メカシャッタ毎のメカ遅れ分だけそれぞれ早いタイミングで各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力することを特徴とする請求項３に記載の複眼撮像装置。
5. 前記複数の撮像素子が同時に露光を開始するように前記メカシャッタ制御手段が各電荷排出パルスを同一タイミングで出力し、前記複数の撮像素子が同時に露光を終了するように前記メカシャッタ制御手段が各シャッタ閉動作信号を対応するメカシャッタ手段に出力する第１の駆動モード、又は前記シャッタ閉動作信号の出力時間より長い所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の開始時点がずれるように前記電子シャッタ制御手段が各電荷排出パルスを異なるタイミングで出力し、前記所定の時間だけ前記複数の撮像素子の露光の終了時点がずれるように前記メカシャッタ制御手段が各シャッタ閉動作信号を異なるタイミングで出力する第２の駆動モードで前記電子シャッタ制御手段及び前記メカシャッタ制御手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の複眼撮像装置。
6. 前記複数の撮像手段の少なくとも１つにより異なる時間に撮影された複数枚の画像から被写体の動きを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段が抽出した被写体の動きに基づいて被写体の動きが所定の速さより速いか否かを判断する第１の判断手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１の判断手段により被写体の動きが所定の速さより速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする請求項５に記載の複眼撮像装置。
7. 前記複数枚の画像はライブビュー画像であることを特徴とする請求項６に記載の複眼撮像装置。
8. 被写体輝度を測光する測光手段と、
   前記測光した被写体輝度に応じた適正露出となるようにシャッタスピードを算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出されたシャッタスピードが所定の閾値より速いか否かを判断する第２の判断手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第２の判断手段によりシャッタスピードが所定の閾値より速いと判断されなかった場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする請求項５、６又は７に記載の複眼撮像装置。
9. 前記複眼撮像装置に電力を供給するバッテリーと、
   前記バッテリーの残量を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された残量が、複数の前記メカシャッタを同時に動作可能な値か否かを判断する第３の判断手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第３の判断手段が複数の前記メカシャッタを同時に駆動可能でないと判断した場合には、前記第２の駆動モードで前記電子シャッタ手段及び前記メカシャッタ駆動手段を駆動させることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の複眼撮像装置。

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