JP2011119995A - 立体撮像装置及び立体撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体画像だけの記録、及び立体画像と２次元画像とを自動的に変更する記録に対応可能とする。
【解決手段】３Ｄモード下では、第１及び第２撮像部１２，１３で取得された画像から立体画像データが生成される。３Ｄ／２Ｄモード下では、第１撮像部１２の撮影レンズ５１は、第２撮像部の撮影レンズ６１に対して望遠側にシフトし、第２撮像部１３で取得された第２画像は、第１撮像部１２で取得された第１画像よりも画角が広くなっている。３Ｄ撮影判定部８６によって３Ｄ撮影に適していると判定されたときは、第２画像を第１画像の画角に合わせてトリミングし、第１画像の画像データと、第２画像のトリミング画像データとから立体画像データを生成する。２Ｄ記録が適していると判定されたときは、第１画像の画像データのみを記録する。
【選択図】図３

Description

本発明は、一対の撮像部を備え、立体視可能な映像の撮影を行う立体撮像装置及び立体撮像方法に関するものである。

一対の撮像部によって異なる視点から同時に被写体を撮影し、互いに視差を有する２つの画像から立体画像を得る三次元（以下３Ｄという）デジタルカメラ（立体撮像装置）が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。この３Ｄデジタルカメラの背面に設けられた液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤという）は、２つの画像が観察者の左右の目によってそれぞれ別々に観察されるように表示する。これにより、観察者は、３Ｄデジタルカメラにより撮影された画像を立体画像として裸眼で観察することができる。

立体撮像装置には、撮影倍率を可変させるためのズームレンズを備えたものがある。特許文献１では、一対の撮像部に設けられた第１及び第２のズームレンズと、これらのズームレンズを駆動する第１及び第２の駆動手段と、ズームレンズのズーム位置を検出する第１及び第２の検出手段と、撮像部で撮像した一対の画像のうち、一方の画像倍率を他方の画像倍率と一致するように電気的に拡縮する電子ズーム手段とを備えている。検出されたズーム位置に基づき、第１及び第２のズームレンズの撮影倍率が同期するように第１及び第２の駆動手段が駆動される。さらに、第１及び第２のズームレンズの動作にずれがある場合、第１及び第２の撮像手段で撮像された画像の撮影倍率に誤差が生じるが、電子ズーム手段によって画像倍率を合わせているので、見かけ上、同じ画角となった一対の画像から立体画像を得ることができる。

また、特許文献２では、第１の撮影レンズ系と、第１の撮影レンズ系に対して予め画角が広くなるように設定された第２の撮影レンズ系とを備えており、さらに、第１及び第２の撮影レンズ系を介して入射された被写体光を撮像して第１及び第２の画像データを生成する第１及び第２の撮像手段と、第２の画像データから第１の画像データに対応する撮影範囲を切り出すトリミング手段を備えている。これにより、一対の画像データの画角が同じになる。

また、特許文献３では、一対の撮像手段と、これらの撮像手段の輻輳角を設定する輻輳角設定手段と、撮像手段から出力された一対の映像信号（画像データ）を、設定された輻輳角に応じて切り出すトリミング手段を備えている。これにより、一対の撮像手段を機械的に駆動制御することなく、輻輳角をデータ上で変更して立体感の調節を行い、立体画像を取得している。

特許第３３０３２５５号公報 特開２００５−２１０２１７号公報 特開平８−３３６１６５号公報

近年、立体画像の需要はさらに高まっており、立体画像の撮影及び再生機能を設けたデジタルカメラやカメラ付き携帯電話などが普及してきている。しかしながら、立体画像は、どのような被写体に対しても適しているわけではなく、例えば被写体距離が非常に遠い場合や、非常に接近している場合、あるいは、画角を縦にする場合などは、立体画像は適していない。その場合、立体画像の記録は諦めて、通常の２次元画像を記録したいという要望がある。そこで、従来は、ユーザが手動で記録モードの切り替えを行っていたが、出願人が開発する立体撮影装置では、立体画像と２次元画像の記録を自動的に切り替えて実行することが検討されている。一方で、２次元画像の記録は行わず、立体画像のみを記録したいというユーザの要望もある。

ところが、上記特許文献１〜３記載の立体撮像装置では、立体画像と２次元画像の記録を自動的に切り替える構成は無く、また、立体画像と２次元画像を切り替えたとしても、一対の撮影レンズ系や撮像手段を用いて取得した画像のいずれかを２次元画像として記録することが考慮されていない。さらに、特許文献３のように、一対の画像を両方ともトリミングしてしまうと、２次元画像としては解像度が低く、低画質の画像となってしまう。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、立体画像だけの記録、及び立体画像と２次元画像の記録を自動的に変更することに対応可能な立体撮像装置及び立体撮像方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、変倍操作により焦点距離が変わるズーム光学系をそれぞれ有し、互いに視差を有する第１及び第２画像を撮像してそれぞれ画像データを取得する第１及び第２撮像手段と、前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データを記録する第１撮影モードと、前記第１及び第２画像の画像データまたは撮像条件に基づいて３Ｄ撮影に適しているか否かが自動判定され、３Ｄ撮影に適しているときには前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であるときには前記第１または第２画像の画像データの少なくともいずれかによる２Ｄ画像データが記録される第２撮影モードとのいずれかを選択するモード選択手段と、前記第１撮影モードの選択時には変倍操作により前記ズーム光学系のそれぞれの焦点距離が等しい状態で変倍されるように設定し、前記第２撮影モードの選択時には変倍操作により前記第１撮像手段のズーム光学系の焦点距離が前記第２撮像手段のズーム光学系よりも長焦点側にシフトした状態で変倍されるように設定するズームシフト手段とを備え、前記第１撮影モード下では、互いの焦点距離が等しいズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データが記録され、前記第２撮影モード下における３Ｄ撮影の適／不適の自動判定に際しては、互いに焦点距離が異なるズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像のそれぞれの画像データまたは前記第１及び第２画像を撮像したときの撮像条件が用いられるとともに、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには前記それぞれの画像データに基づく３Ｄ画像データが記録されることを特徴とする。

画像データの一部を切り出したトリミング画像データを生成するトリミング手段を備え、前記第２撮影モード下では、前記トリミング手段によって前記第１画像と同じ画角に切り出された前記第２画像のトリミング画像データが生成され、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには、前記第１画像の画像データ及び前記第２画像のトリミング画像データからなる前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であると判定されたときには、前記第１画像の画像データが２Ｄ画像データとして記録されることが好ましい。

画像データのサイズを変更するリサイズ処理手段を備えており、前記第２撮影モード下では、前記リサイズ処理手段によって前記第１画像の画像データを前記第２画像のトリミング画像データと同じサイズに縮小リサイズ処理した前記第１画像の画像データ、及び前記第２画像のトリミング画像データからなる前記３Ｄ画像データが記録されることが好ましい。前記第１及び第２撮像手段は、撮像可能な最大撮像範囲で前記第１及び第２画像を取得することが好ましい。

前記第１及び第２画像のデータに基づく３Ｄ画像の輻輳角を設定する輻輳角設定手段を備え、前記トリミング手段は、前記第１撮影モード下におけるトリミング処理の際、互いに同じ画角、且つ前記輻輳角設定手段で設定された輻輳角に応じた位置で前記第１及び第２画像を切り出したトリミング画像データを生成し、前記第１撮影モード下では、前記第１及び第２画像のトリミング画像データから前記３Ｄ画像データが生成されることが好ましい。

前記３Ｄ画像データに基づく３Ｄ画像を表示する表示手段を備え、前記モード選択手段の選択に応じて前記第１撮影モードと、前記第２撮影モードとの間で切り替えが行われるに際して、第１及び第２撮像手段の焦点距離が互いに等しい状態から、互いの焦点距離が異なる状態に移行させるとき、または、第１及び第２撮像手段の焦点距離が互いに異なる状態から、互いの焦点距離が等しい状態に移行させるとき、前記トリミング手段は、前記第１撮像手段のズーム光学系の移行による撮影画角の増減分を、前記第１画像の切り出し範囲の変更で相殺して一定の画角となるように前記第１画像のトリミング画像データを生成し、前記表示手段は、前記切り替え実行中に、前記第１及び第２画像のトリミング画像データから生成された３Ｄ画像をスルー画像表示することが好ましい。

前記ズーム光学系は、前記第１及び前記第２撮影モードにおける変倍領域よりも広い可動領域を有しており、前記第１撮影モード下では、前記第１及び第２撮像手段の前記ズーム光学系は、前記可動領域の広角端を含む変倍領域で動作し、前記可動領域の望遠端付近では動作せず、前記第２撮影モード下では、前記第１撮像手段の前記ズーム光学系は、前記可動領域の望遠端を含む変倍領域で動作するように移行され、前記第２撮像手段の前記ズーム光学系は、前記第１撮影モード時と同じく、前記可動領域の広角端を含む変倍領域で動作することが好ましい。

前記第１及び第２画像を比較した比較結果に基づき、前記３Ｄ撮影に適しているか否かを自動判定する判定手段を備えたことが好ましい。また、前記第１及び第２撮像手段が組み込まれた装置本体の姿勢を検知する姿勢検知手段、及び前記第１及び第２画像が撮像されたときの前記姿勢検知手段による検知結果に基づき、前記３Ｄ記録に適しているか否かを自動判定する判定手段を備えたことが好ましい。

本発明の立体撮像方法は、変倍操作により焦点距離が変わるズーム光学系をそれぞれ有し、互いに視差を有する第１及び第２画像を撮像する第１及び第２撮像手段を用いて、それぞれ第１及び第２画像の画像データを取得するステップと、前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データを記録する第１撮影モードと、前記第１及び第２画像の画像データまたは撮像条件に基づいて３Ｄ撮影に適しているか否かが自動判定され、３Ｄ撮影に適しているときには前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であるときには前記第１または第２画像の画像データの少なくともいずれかによる２Ｄ画像データが記録される第２撮影モードとのいずれかを選択するステップと、前記第１撮影モードの選択時には変倍操作により前記ズーム光学系のそれぞれの焦点距離が等しい状態で変倍されるように設定するステップと、前記第２撮影モードの選択時には変倍操作により前記第１撮像手段のズーム光学系の焦点距離が前記第２撮像手段のズーム光学系よりも長焦点側にシフトした状態で変倍されるように設定するステップと、前記第１撮影モード下で、互いの焦点距離が等しいズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データが記録されるステップと、前記第２撮影モード下で、互いに焦点距離が異なるズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像のそれぞれの画像データまたは前記第１及び第２画像を撮像したときの撮像条件を用いて３Ｄ撮影の適／不適の自動判定をするステップと、前記第２撮影モード下において、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには前記それぞれの画像データに基づく３Ｄ画像データを記録するステップと、前記第２撮影モード下において、３Ｄ撮影に不適であると判定されたときには、前記それぞれの画像データのいずれかによる２Ｄ画像データを記録するステップとからなることを特徴とする。

本発明の立体撮像装置及び立体撮像方法によれば、第１及び第２撮像手段から取得された第１及び第２画像の画像データからなる立体画像データ（３Ｄ画像データ）を記録する第１撮影モードと、第１及び第２画像の画像データまたは撮像条件に基づいて３Ｄ撮影に適しているか否かが自動判定され、３Ｄ撮影に適しているときには３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であるときには第１または第２画像の画像データの少なくともいずれかによる２次元画像データ（２Ｄ画像データ）が記録される第２撮影モードとのいずれかを選択し、第１撮影モード下で、互いの焦点距離が等しいズーム光学系を通して撮像された第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データが記録され、第２撮影モード下で、互いに焦点距離が異なるズーム光学系を通して撮像された第１及び第２画像のそれぞれの画像データまたは第１及び第２画像を撮像したときの撮像条件を用いて３Ｄ撮影の適／不適の自動判定をし、第２撮影モード下において、３Ｄ撮影に適していると判定されたときにはそれぞれの画像データに基づく３Ｄ画像データを記録し、３Ｄ撮影に不適であると判定されたときには、前記それぞれの画像データのいずれかによる２Ｄ画像データを記録しているので、３Ｄ画像だけの記録、及び３Ｄ画像と２Ｄ画像とを自動的に変更する記録に対応しており、立体撮像装置の使い勝手を向上させることができる。

本発明の第１実施形態である３Ｄカメラの正面斜視図である。 ３Ｄカメラの背面斜視図である。 ３Ｄカメラの電気的構成を示すブロック図である。 第１撮影モード及び３Ｄ／２Ｄ記録モードにおける撮影レンズを変倍させる制御パターンを示す説明図である。 第１撮影モード下で３Ｄ画像データを生成する過程を示す説明図である。 第２撮影モード下で３Ｄ画像データを生成する過程を示す説明図である。 第１撮影モードから第２撮影モードへの切り替え時における、撮影画角とトリミング範囲の関係を示すグラフである。 ３Ｄカメラを横向き（Ａ）及び縦向きで撮影した画像の一例を示す説明図である。 第１撮影モードにおける処理の流れを示すフローチャートである。 第２撮影モードにおける処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の電気的構成を示すブロック図である。 第１撮影モード下で、設定された輻輳角に応じてトリミング処理を行うときの説明図である。 第２撮影モード下で、設定された輻輳角に応じてトリミング処理を行うときの説明図である。

本発明の立体撮像装置の第１実施形態である３Ｄデジタルカメラ（以下３Ｄカメラという）を示す図１において、３Ｄカメラ１０のカメラ本体１１の前面には、左右一対の第１及び第２撮像部１２，１３、ストロボ発光部１４が設けられている。両撮像部１２，１３は、互いの光軸がほぼ平行となるように所定間隔を隔てて設けられている。カメラ本体１１の上面には、シャッタボタン１５、電源スイッチ１６が設けられている。

図２に示すように、カメラ本体１１の背面には、ＬＣＤ１８、操作部１９が設けられている。また、カメラ本体１１の側面には、図示は省略するが、メモリカード２０が着脱自在に装填されるカードスロットと、このカードスロットの開口を開閉する装填蓋とが設けられている。

３Ｄカメラ１０は、第１及び第２撮像部１２，１３によって同一の被写体に対して視差を有する第１及び第２画像を撮像してそれぞれの画像データを取得し、これらの画像が観察者の左右の目によってそれぞれ別々に観察されるようにＬＣＤ１８を用いて再生表示することにより、観察者に立体画像（以下、３Ｄ画像という）を観察させることができる。また、３Ｄ画像での記録が適していない場合、操作部１９による記録モードの手動選択、または後述するＣＰＵ３０の判定に応じて、第１撮像部１２によって撮像した画像のみを記録し、観察者に２次元画像（以下、２Ｄ画像という）を観察させることもできる。

ＬＣＤ１８は、撮影待機状態では電子ビューファインダとして機能し、３Ｄ又は２Ｄのスルー画像（ライブビュー画像ともいう）を表示する。また、画像再生時にはメモリカード２０に記録されている画像データに基づき、ＬＣＤ１８に３Ｄ又は２Ｄの画像が再生表示される。

操作部１９は、モード切替スイッチ２６（モード選択手段）、メニューボタン２７、十字キー２８、実行キー２９などから構成されている。モード切替スイッチ２６は、３Ｄカメラ１０の動作モードを切り替える際に操作される。動作モードには、２Ｄ画像の撮影・記録を行う２Ｄ記録モード（以下、２Ｄモードという）、３Ｄ画像の撮影・記録を行う３Ｄ撮影・記録モード（第１撮影モード）（以下、３Ｄモードという）、３Ｄ画像の撮影を行い、自動判定の結果に応じて３Ｄ画像又は２Ｄ画像の記録を行う３Ｄ／２Ｄ撮影・記録自動変更モード（第２撮影モード）（以下、３Ｄ／２Ｄモードという）、及び撮影により得られた撮影画像をＬＣＤ１８に再生表示する再生モードなどがある。各撮影・記録モード（２Ｄモード、３Ｄモード、３Ｄ／２Ｄモード）には、さらに動画記録モードと静止画記録モードがある。電源スイッチ１６をオンにした直後のデフォルトでは、３Ｄ静止画記録モードにセットされる。以下では、静止画記録モードについて主に説明する。

メニューボタン２７は、ＬＣＤ１８にメニュー画面や設定画面を表示する際などに操作される。十字キー２８は、第１撮像部１２及び第２撮像部１３の変倍操作や、メニュー画面や設定画面内に表示されるカーソルを移動する際などに操作される。実行キー２９は、カメラの設定を確定する際などに操作される。

３Ｄカメラ１０の電気的構成を示す図３において、ＣＰＵ３０（ズームシフト手段）は、シャッタボタン１５及び操作部１９からの入力信号に基づき、ＲＯＭ３１から読み出した各種プログラムやデータを逐次実行することで、３Ｄカメラ１０の各部を統括的に制御する。また、ＣＰＵ３０には、後述するルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）３２が接続されている。また、ＣＰＵ３０には、ストロボ制御部３３を介してストロボ発光部１４が接続されている。

ＣＰＵ３０には、上記の第１及び第２撮像部１２，１３、シャッタボタン１５、操作部１９、ＲＯＭ３１、ＬＵＴ３２、ストロボ制御部３３の他、バス３５を介して、画像入力コントローラ３７、信号処理回路３８、ＡＦ検出回路３９、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路４０、ＳＤＲＡＭ４１、ＶＲＡＭ４２、トリミング処理回路４４、圧縮伸張処理回路４５、３Ｄ画像生成回路４６、リサイズ処理回路４７、メディアコントローラ４８、表示回路４９が接続されている。

ＳＤＲＡＭ４１は、ＣＰＵ３０が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。ＶＲＡＭ４２は、主に第１及び第２撮影部１２，１３の撮影により得られた画像データを一時的に記憶する。

シャッタボタン１５は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる２段ストローク式のスイッチで構成されている。静止画記録モード時には、シャッタボタン１５が半押しされると、撮影準備処理（例えば、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）処理、ＡＦ（Auto Focus：自動焦点合わせ）処理、ＡＷＢ（Automatic White Balance：自動ホワイトバランス）処理）が行われる。また、シャッタボタン１５が全押しされると、静止画の撮影・記録処理が行われる。また、動画記録モード時には、シャッタボタン１５が全押しされると動画の撮影・記録が開始され、再度全押しされると動画の撮影・記録が終了する。

第１撮像部１２は、撮影レンズ５１が組み込まれたレンズユニット５２、ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという）５３、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５４などから構成される。なお、ＣＣＤの代わりにＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。

レンズユニット５２には、図示しないズーム機構、フォーカス機構、絞り装置が組み込まれている。ズーム機構は、第１撮影レンズ５１を移動してズーミングを行う。第１撮影レンズ５１のズーム位置は、位置検出部５５によって検出される。フォーカス機構は、第１撮影レンズ５１に組み込まれたフォーカスレンズを移動してピント合せを行う。絞り装置は、図示しない絞りを調節することで、ＣＣＤ５３に入射する被写体光の強度を調節する。ズーム機構、フォーカス機構、絞り装置は、レンズドライバ５６を介してＣＰＵ３０によって動作制御される。

位置検出部５５は、第１撮影レンズ５１のズーム位置を検出する位置検出手段であり、例えば、第１撮影レンズ５１のズーム位置に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器を用いた構成、また、第１撮影レンズ５１の移動方向に沿って配された複数の接点と、第１撮影レンズ５１とともに移動する接片からなり、接点と接片の接触状態により、ズーム位置を検出する構成、また、第１撮影レンズ５１を駆動させる駆動モータとしてパルスモータを用いた場合、駆動開始からのパルス数をカウントすることにより検出する構成、あるいは、コイルやホール素子を使用し、ズーム位置に応じた磁界変化を検出する構成の位置検出センサなどが用いられる。

第１撮影レンズ５１の背後には、多数のフォトダイオードが受光面に並べられたＣＣＤ５３が配置され、第１撮影レンズ５１からの被写体光を電気的な画像信号に変換して出力する。ＣＣＤ５３には、ＣＰＵ３０によって制御されるＣＣＤドライバ５７が接続されている。ＣＣＤドライバ５７は、ＴＧ（Timing Generator）５８からの同期パルスによって駆動され、ＣＣＤ５３の電荷蓄積時間と電荷読み出し転送タイミングを制御する。

ＣＣＤ５３から出力された撮像信号は、ＡＦＥ５４に入力される。ＡＦＥ５４は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路、ＡＧＣ（自動ゲイン調整アンプ）、Ａ／Ｄ変換器から構成され、ＴＧ５８からの同期パルスが入力されることで、ＣＣＤ５３の電荷読み出し転送動作と同期して作動する。ＣＤＳ回路は、相関二重サンプリングを行って撮像信号からノイズを除去する。ＡＧＣ回路は、ＣＰＵ３０によって設定される撮影感度に応じたゲインで撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣ回路からのアナログの撮像信号をデジタルな第１画像信号に変換し、変換した第１画像信号を画像入力コントローラ３７へ送る。

第２撮像部１３は、第１撮像部１２と同じ構成であり、第１撮影レンズ５１と同型のズームレンズである第２撮影レンズ６１が組み込まれたレンズユニット６２、ＣＣＤ６３、ＡＦＥ６４、位置検出部６５、レンズドライバ６６、ＣＣＤドライバ６７、ＴＧ６８などから構成され、ＡＦＥ６４から出力された第２画像信号を画像入力コントローラ３７へ送る。ＣＣＤ６３は、ＣＣＤ５３と撮像画素数、撮像サイズともに同じものが用いられる。３Ｄモード、及び３Ｄ／２Ｄモード下では、第１及び第２撮像部１２，１３の最大撮像範囲、すなわちＣＣＤ５３，６３の撮像可能領域を全て用いた画像データを取得する。

上記のように、第２撮像部１３は、第１撮像部１２と同様の構成で、第２撮影レンズ６１は、第１撮影レンズ５１と同じズーム機構が組み込まれる。第１及び第２撮像部１２，１３で第１及び第２撮影レンズ５１，６１のズーム機構は、十字キー２８の変倍操作に応じて駆動制御されるが、各モードによって駆動制御パターンがそれぞれ異なる。各モードの駆動制御パターンはＬＵＴ３２に記憶されている。

第１撮影レンズ５１，６１の駆動制御パターンについて図４を用いて説明する。なお、太線の矢印で示す可動領域７１は、第１撮影レンズ５１，６１を変倍させるズーム機構が動作可能な領域を示し、符号７１ａは可動領域７１の広角端、符号７１ｂは可動領域７１の望遠端のズーム位置を示す。可動領域７１は、後述する第１及び第２撮影レンズ５１，６１の変倍領域７２〜７５よりも広く設定されている。

３Ｄモードでは、第１撮影レンズ５１，６１ともに、可動領域７１の広角端７１ａを含む所定の３Ｄモード時変倍領域７２，７３で動作する。上述したように、３Ｄモードでは第１撮影レンズ５１，６１のそれぞれの焦点距離を等しく可変させる設定であるため、変倍領域７２，７３の広角端７２ａ，７３ａ及び望遠端７２ｂ，７３ｂはそれぞれ同じズーム位置で、変倍領域７２，７３の広角端７２ａ，７３ａは、可動領域７１の広角端７１ａと同じズーム位置である。これらの変倍領域７２，７３では、可動領域７１の望遠端７１ｂ付近（変倍領域７２，７３の望遠端７２ｂ，７３ｂから可動領域７１の望遠端７１ｂまでの領域）は使用しない。

一方、３Ｄ／２Ｄモードでは、第１撮影レンズ５１は、可動領域７１の望遠端７１ｂを含む所定の３Ｄ／２Ｄモード時変倍領域７４で動作し（変倍領域７４の望遠端７４ｂが可動領域７１の望遠端７１ｂと同じズーム位置）、可動領域７１の広角端７１ａ付近（可動領域７１の広角端７１ａから変倍領域の広角端７４ａまでの領域）は使用しない。また、３Ｄ／２Ｄモード時の第２撮影レンズ６１は、３Ｄモードと同じく、可動領域７１の広角端７１ａを含む所定の３Ｄ／２Ｄモード時変倍領域７５で動作する。変倍領域７５は、３Ｄモード時変倍領域７３と同じ広角端７５ａ及び望遠端７５ｂに設定されている。

以上の構成により、３Ｄモードから３Ｄ／２Ｄモードへの切り替えの際、すなわち、第１及び第２撮影レンズの焦点距離が互いに等しい状態から、第１撮影レンズ５１の焦点距離を望遠側にシフトした状態に移行させるときは、３Ｄモードで使用していない可動領域７１の望遠端７１ｂ付近を使用する設定になるため、第１撮影レンズ５１だけを移行させればよい。よって、第２撮影レンズ６１を移行させる必要が無く、第２画像の撮影画角が変更することがないため、モード切り替えをスムーズに実行することが可能である。そして、３Ｄ／２Ｄモード時は、第２撮影レンズ６１に対して第１撮影レンズ５１の焦点距離が望遠側にシフトして変倍動作が行われる。すなわち、３Ｄ／２Ｄモード時は、第２撮像部１３による第２画像は、第１撮像部１２による第１画像よりも常に広い画角となる。また、３Ｄ／２Ｄモードから３Ｄモードへの切り替えの際、すなわち第１撮影レンズ５１の焦点距離を望遠側にシフトした状態から、第１及び第２撮影レンズの焦点距離が互いに等しい状態への切り替えの際も、第１撮影レンズ５１だけを移動させればよく、第２撮影レンズ６１を移動させる必要が無い。さらにまた、第１及び第２撮影レンズ５１，６１を変倍させるズーム機構を同様の部品で構成することができるため、第１及び第２撮影レンズ５１，６１を安定して動作させることができる。

ＣＰＵ３０は、位置検出部５５，６５で第１撮影レンズ５１，６１のズーム位置を検出するとともに、上述した駆動制御パターンをＬＵＴ３２から随時読み出し、駆動制御パターンに基づいてレンズドライバ５６，６６に制御信号を送る。これにより、ＣＰＵ３０は、十字キー２８の変倍操作に応じたズーム位置に第１撮影レンズ５１，６１を移動させるとともに、３Ｄモードの選択時には、第１及び第２撮影レンズ５１，６１のそれぞれの焦点距離を等しく設定し、３Ｄ／２Ｄモードが選択されたときには、第１撮影レンズ５１の焦点距離を第２撮影レンズ６１よりも望遠側に移行させるズームシフト手段として機能する。

なお、２Ｄ記録モードでは、第２撮像部１３だけを使用し、例えば、３Ｄ／２Ｄモードと同じ変倍領域７５で駆動制御される。なお、これに限らず、第１撮像部１２を使用してもよく、また、撮像レンズ５１，６１の可動領域７１の全範囲で動作するようにしてもよい。

画像入力コントローラ３７は、所定容量のバッファを有しており、第１及び第２撮像部１２，１３からそれぞれ出力された第１，第２画像信号を蓄積し、それぞれ１フレーム分の第１，第２画像信号が蓄積されたときに、これらを信号処理回路３８へ送る。

信号処理回路３８は、画像入力コントローラ３７からの第１，第２画像信号に対して階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理、ＹＣ変換処理などの各種処理を施すことで、それぞれ１フレームの画像に対応する第１，第２画像データを生成し、これらをＳＤＲＡＭ４１又はＶＲＡＭ４２に格納する。

ＡＦ検出回路３９は、画像入力コントローラ３７からの第１，第２画像信号に基づき、第１，第２画像ごとにコントラストを評価したＡＦ評価値を算出する。ＣＰＵ３０は、ＡＦ検出回路３９からのＡＦ評価値に基づき、レンズドライバ５６，６５を制御して、第１撮影レンズ５１，６１のピント調節を行う。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路４０は、第１，第２画像信号に基づき、被写体輝度の検出と、ホワイトバランス補正に用いられるＷＢ評価値の算出とを行う。ＣＰＵ３０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路４０からの被写体輝度情報に基づき、レンズドライバ５６，６５やＣＣＤドライバ５７，６６を制御して、露出制御を行う。また、ＣＰＵ３０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路４０からのＷＢ評価値に基づき、被写体像のホワイトバランスが適正となるように、信号処理回路３８を制御する。

トリミング処理回路４４は、ＣＰＵ３０の制御の下に、ＶＲＡＭ４２から第１及び第２画像データを読み出し、第１及び第２画像を切り出し（トリミング）する。なお、本実施形態では、３Ｄモード及び３Ｄ／２Ｄモードにおいて、第１及び第２画像をトリミング処理する際、撮像範囲の中心位置にトリミング範囲の中心位置を合わせてトリミング処理する。トリミング処理回路４４が行う第１及び第２画像の切り出しについて、図５及び図６を参照して説明する。図５に示すように、３Ｄモード下では、トリミング処理回路４４は、ＳＤＲＡＭ４１又はＶＲＡＭ４２から第１及び第２画像データを読み込み、ＣＣＤ５３，６３の最大撮像範囲で撮像した第１及び第２画像７６Ｌ，７６Ｒをそれぞれ同じトリミング範囲で切り出すようにトリミングして、第１及び第２画像のトリミング画像データ７６Ｌ‘，７６Ｒ’を生成する。なお、符号７７は被写体を示す。

図５（Ａ）に示すように、３Ｄモード下では、上述したように第１撮影レンズ５１、６１のそれぞれの焦点距離が等しい状態で動作させているので、第１撮影レンズ５１，６１を介して撮影された第１及び第２画像７６Ｌ，７６Ｒは略同じ画角で撮像されている。よって、それぞれ第１及び第２画像を、最大撮像範囲に対して同じトリミング範囲７８Ｌ，７８Ｒで切り出せば、互いに略同じ画角で切り出したトリミング画像データ７６Ｌ‘，７６Ｒ’を生成することができる（図５（Ｂ）の状態）。例えば、ともに最大撮像範囲で撮影した場合の９０％のトリミング範囲７８Ｌ，７８Ｒでトリミングする。そして、トリミング処理後、第１及び第２画像のトリミング画像データ７６Ｌ‘，７６Ｒ’から３Ｄ画像データ７９が生成される（図５（Ｃ）の状態）。

図６に示すように、３Ｄ／２Ｄモード下では、トリミング処理回路４４は、ＳＤＲＡＭ４１又はＶＲＡＭ４２から第２画像８０Ｒのデータを読み込み、第１画像８０Ｌの画角に合わせるように第２画像８０Ｒを切り出ししたトリミング画像データ８０Ｒ‘を作成する。図６（Ａ）に示すように、３Ｄ／２Ｄモード下においては、上述したように第１撮影レンズ５１の焦点距離が第２撮影レンズ６１に対して望遠側にシフトするため、第１画像８０Ｌは、第２画像８０Ｒに対して常に撮影画角が小さくなっている。そこで、この３Ｄ／２Ｄモード下におけるトリミング処理回路４４は、第１撮影レンズ５１のシフトによる第１画像８０Ｌと第２画像８０Ｒとの撮影画角の差を相殺するトリミング範囲８１Ｒで、第２画像８０Ｒをトリミングする（図６（Ｂ）の状態）。例えば、トリミング前、第１画像８０Ｌが第２画像８０Ｒに対して８０％の撮影画角である場合、トリミング処理回路４４は、第２画像を８０％のトリミング範囲８１Ｒで切り出した第２画像のトリミング画像データ８０Ｒ’を作成する。後述するＣＰＵ３０の判定で３Ｄ画像データの記録が適していると判定されたとき、第１画像データ、及び第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データ８２が生成される（図６（Ｃ）の状態）。

また、３Ｄモードから３Ｄ／２Ｄモードへの切り替えを実行する際、第１撮影レンズ５１，６１のそれぞれの焦点距離が等しい状態から、第１撮影レンズ５１が望遠側にシフトした状態に変化するのに伴って、第１画像の撮影画角が縮小する。図７（Ａ）は、３Ｄモードから３Ｄ／２Ｄモードへのモード切り替え時に第１画像の撮影画角が縮小するときの変化量８３を示す。このとき、トリミング処理回路４４は、第１画像をトリミングするトリミング範囲を増加させて撮影画角の縮小分を相殺させる。図７（Ｂ）は、３Ｄモードから３Ｄ／２Ｄモードへのモード切り替え時にトリミング処理回路４４が第１画像をトリミングするトリミング範囲の変化量８４を示す。このように、撮影画角変化量８３がトリミング範囲変化量８４で相殺されるため、モード切り替え時に、トリミング処理回路４４でトリミングされた第１画像のトリミング画像データは、常に一定になる。図７（Ｃ）は、３Ｄモードから３Ｄ／２Ｄモードへのモード切り替え時における第１画像のトリミング画像データの画角変化量８５を示す。以上のように、モード切り替え時に画角が一定となるように制御された第１画像のトリミング画像データと、モード切り替え時に第２撮影レンズ６１は移動しないため、画角が一定となる第２画像のトリミング画像データとからなる３Ｄ画像データを作成し、ＬＣＤ１８に表示させる。これにより、モード切り替え時のＬＣＤ１８には、見かけ上同じ画角で３Ｄ画像が表示される。

なお、３Ｄ／２Ｄモードから３Ｄモードへの切り替えを実行する際、第１撮影レンズ５１が望遠側にシフトした状態から、第１撮影レンズ５１，６１のそれぞれの焦点距離が等しい状態に変化するとき、第１撮影レンズ５１の広角側への移動による第１画像の撮影画角拡大分をトリミング範囲の縮小分で相殺して同じ画角となるように切り出した第１画像のトリミング画像データと、切り替え前と同じ設定で切り出した第２画像のトリミング画像データとからなる３Ｄ画像データを作成し、ＬＣＤ１８に表示させる。これにより、上記のモード切り替え時と同様に、見かけ上、ＬＣＤ１８に同じ画角で３Ｄ画像が表示される。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１から読み出した各種プログラムを逐次実行することで、３Ｄ／２Ｄモード時に、第１及び第２画像のデータに基づき、３Ｄ撮影に適しているか否かを自動判定する３Ｄ撮影判定部８６として機能する。そして３Ｄ撮影に適していると判定した場合は、第１画像データと、第２画像のトリミング画像データに基づき３Ｄ画像データを生成するように３Ｄ画像生成回路４６を制御する。一方、３Ｄ撮影に不適であると判定した場合は、第１画像のデータを２Ｄ画像データとしてＳＤＲＡＭ４１に一時的に記録させる。

３Ｄ撮影に適しているか否かの判定方法について説明するうえで、先ず、３Ｄ撮影に適している被写体の条件、適していない被写体の条件について述べる。最も代表的な条件としては、図８に示すように、３Ｄカメラの姿勢が横向きで撮影した画像８７（図８（Ａ））は３Ｄ記録に適しており、縦向きで撮影した画像８８（図８（Ｂ））は適していない。これは、３Ｄカメラ１０では左右に並ぶ観察者の目に合わせるように、左右に視差を有する画像を重ねて３Ｄ画像を形成しているため、３Ｄカメラ１０の姿勢を縦向きで撮影した画像では、縦に視差のある画像となり、３Ｄ画像として観察することができない。また、近接撮影や遠景撮影の画像は３Ｄ記録に適しておらず、中間距離（例えば３〜５ｍの被写体距離）の被写体画像は３Ｄ撮影に適している。これは、近接撮影の場合は視差が大き過ぎて人間の目が対応することができず、遠景撮影では、視差が小さ過ぎて立体感が無くなり、２Ｄ画像と変わりが無くなるためである。その他にも、多人数の集合写真、夜景、幾何学的な繰り返しパターンを撮影した画像は３Ｄ撮影に適しておらず、少人数、水を撮影した画像などは３Ｄ撮影に適している。

以上の条件から、３Ｄ撮影判定部８６で、３Ｄ撮影に適しているか否かを判定する方法としては、例えば、第１画像，第２画像から人物の顔を検出し、さらに検出した顔画像から眼や輪郭などの特徴点８９（図８（Ｂ）参照）を抽出する。そして、抽出された特徴点から、人物が画面の長手方向と平行に配されていることが検出された場合は、図８（Ｂ）に示すように、３Ｄカメラを縦向きで撮影した可能性が高いため、３Ｄ撮影に不適であると判定する。なお、この場合、人物が画面の長手方向と完全に平行な場合に限定されるものではなく、例えば、長手方向に対して所定の角度範囲内であれば３Ｄ撮影に不適であると判定し、それ以外の角度であれば３Ｄ撮影に適していると判定する。

あるいは、抽出した人物の大きさが所定範囲より小さい場合は遠景撮影の可能性が高く、所定範囲より大きい場合は近接撮影の可能性が高いため、３Ｄ撮影に不適であると判定し、そして、人物の大きさが所定範囲内であれば３Ｄ撮影に適していると判定する。また、抽出した人物の数が多い場合は、３Ｄ撮影に不適であると判定し、小人数であれば３Ｄ撮影に適していると判定する。また、人物に限らず、類似する形状が多数抽出された場合や、画像全体が暗い（明度が低い）場合なども３Ｄ撮影に不適であると判定する。

また、３Ｄ撮影判定部８６で判定方法としては、第１及び第２画像を比較した比較結果に基づいて判定してもよく、例えば、第１画像データ及び第２画像のトリミングデータから特徴点を抽出し、これらの特徴点の差分を求めて判定してもよい。特徴点の差分が所定範囲内であれば、３Ｄ撮影に適していると判定する。なお、この場合、特徴点の差分と比較する所定範囲は、人間の眼が観察しやすい視差に応じて決定する。そして、特徴点の差分が所定範囲より小さい、または大きい場合は３Ｄ撮影に不適であると判定する。以上、説明した複数の判定方法について、いずれか１つを用いてもよいし、複数の判定方法を組み合わせてもよい。また、複数の判定方法を組み合わせた場合、例えば、複数の判定方法の全てで３Ｄ撮影に適しているという判定結果がでれば、３Ｄ撮影に適しているという判定結果となり、いずれか１つでも３Ｄ撮影に不適であると判定されれば、３Ｄ撮影に不適であるという判定結果とする。なお、顔検出方法としては、例えば、色相検出または肌色検出による顔領域検出法等の公知の各種方法を利用することができる。また、特徴点抽出法としては、例えば、Ｈａｒｒｉｓの手法、Ｍｏｒａｖｅｃの手法、Ｓｈｉ−Ｔｏｍａｓｉの手法などがあり、これらのいずれを用いてもよい。

リサイズ処理回路４７は、画像データのサイズを変更する。３Ｄ／２Ｄモードにおいては、上述したように、第２画像トリミングデータは、トリミング処理によって第２画像よりも画像サイズが縮小されている。そこで、第１画像データの画像サイズを第２画像トリミングデータに合わせて縮小リサイズ処理する（図６（Ａ），図６（Ｂ）参照）。例えば、第１，第２画像データがともに３Ｍｐｉｘｅｌ（メガピクセル）の画像サイズの場合、トリミング処理によって第２画像トリミングデータは２．４Ｍｐｉｘｅｌとなり、ＣＰＵ３０は、リサイズ処理回路４７を制御して第１画像データを第２画像トリミングデータに合わせて縮小リサイズ処理し、第１画像データを２．４Ｍｐｉｘｅｌにする。これにより、第１画像データと第２画像トリミングデータは、画角と画像サイズとが揃った状態となる。

３Ｄ画像生成回路４６は、ＳＤＲＡＭ４１から読み出された第１画像データ及び第２画像データ、または第１及び第２画像のトリミング画像データから、立体表示を行うための３Ｄ画像データを生成する。３Ｄ画像を生成する手法としては、一対の画像を並べて配置する手法や、偏向の方向を異ならせて複数の画像を重ね合わせる手法、複数の画像を１ライン毎に交互に配列させる手法など、公知の種々の手法を用いることができる。また、３Ｄ画像データとしては、種々の手法に合わせた３Ｄ画像のデータを生成する他に、一対の画像データをそのまま１つのフォルダに収納するとともに、これらの画像データから３Ｄ画像を生成することを示すタグを付したものを３Ｄ画像データとしてもよい。ＣＰＵ３０は、３Ｄ画像生成回路４６で生成された３Ｄ画像データをＳＤＲＡＭ４１に一時的に記録させる。

圧縮伸張処理回路４５は、本番撮影時に、ＳＤＲＡＭ４１に格納された３Ｄ画像データ又は２Ｄ画像データに圧縮処理を行う。圧縮処理された３Ｄ画像データ又は２Ｄ画像データは、メディアコントローラ４８によってメモリカード２０に記録される。また、圧縮伸張処理回路４５は、画像再生時にはメモリカード２０に記録された第１，第２画像データ、又は第１，第２画像トリミングデータに伸張処理を行い、非圧縮の第１，第２画像データ、又は第１，第２画像トリミングデータを生成する。メディアコントローラ４８は、メモリカード２０に対する画像データの記録、及び読み出しなどを行う。

表示回路４９は、ＶＲＡＭ４２から読み出した第１，第２画像データ、又は第１，第２画像のトリミング画像データ、または圧縮伸張処理回路４５で伸張された非圧縮の第１，第２画像データ、又は第１，第２画像のトリミング画像データに対し所定の信号処理を施して画像表示用の信号を生成し、これを一定のタイミングでＬＣＤ１８へ出力する。これにより、例えば、デフォルトの３Ｄ静止画記録モード、または３Ｄ／２Ｄ静止画記録自動変更モードでは、第１，第２画像データ、又は第１，第２画像トリミングデータがスルー画像としてＬＣＤ１８に表示され、ユーザからは３Ｄのスルー画像を視認することができる。

このように構成された３Ｄカメラ１０の作用について、図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。図９に示すように、まず、電源スイッチ１６を操作して３Ｄカメラ１０の電源をオンにした場合、この電源オン直後の初期状態では、３Ｄカメラ１０の撮影モードは、３Ｄ静止画撮影モードにセットされるとともに（ｓｔ１）、第１撮像部１２，第２撮像部１３によるスルー画撮影が開始される。なお、括弧内のｓｔ（ステップの意）１等は、フローチャートに示すｓｔ１等に対応する。

十字キー２８の左右部分を押圧して変倍操作を行なうと、この変倍操作に応じて、第１及び第２撮像部１２，１３のレンズユニット５２，６２が制御され、第１撮影レンズ５１，６１のそれぞれの焦点距離が等しい状態で変倍する。（ｓｔ２）。

第１撮像部１２及び第２撮像部１３から同期して出力された画像７６Ｌ，７６Ｒ（第１，第２画像）の各画像データは、画像入力コントローラ３７を経て信号処理回路３８にて各種の信号処理が施された後、ＶＲＡＭ４２に入力される（ｓｔ３）。

互いの焦点距離が等しい第１及び第２撮影レンズ５１，６１を通して撮像された画像７６Ｌ，７６Ｒ（第１及び第２画像）の画像データは、トリミング処理回路４４に読み込まれ、互いに同じ画角にトリミングされ、得られた画像７６Ｌ‘，７６Ｒ’の画像データ（第１及び第２画像のトリミング画像データ）がＶＲＡＭ４２に入力される（ｓｔ４）。

ＶＲＡＭ４２から画像７６Ｌ‘，７６Ｒ’の各トリミング画像データが読み出され、表示回路４９を経てＬＣＤ１８に送られる。画像７６Ｌ‘，７６Ｒ’とは、互いに視差を有するから、ユーザは３Ｄのスルー画像をＬＣＤ１８で視認することができる（ｓｔ５）。

ユーザは、ＬＣＤ１８に表示された被写体７８を観察して、所望の瞬間にシャッタボタン１５を全押し操作すると（ｓｔ６）、第１撮像部１２及び第２撮像部１３から同期して出力されたフレーム画の第１，第２画像の各画像データが、画像入力コントローラ３７，信号処理回路３８を経て、ＳＤＲＡＭ４１に入力される（ｓｔ７）。

トリミング処理回路４４は、３Ｄモード下では、ＳＤＲＡＭ４１から第１及び第２画像データを読み込み、同じ画角で切り出すようにトリミングして第１及び第２画像のトリミング画像データが生成される（ｓｔ８）。３Ｄ画像生成回路によって第１及び第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データが生成される（ｓｔ９）。３Ｄ画像データは圧縮伸張処理回路４５によって所定のファイル形式で１個の画像ファイルとして圧縮され、メディアコントローラ４８により、メモリカード２０に記録される（ｓｔ１０）。

一方、図１０に示すように、ユーザが３Ｄ／２Ｄモードを選択した場合（ｓｔ１１）、第１撮像部１２のレンズユニット５２が制御され、第１撮影レンズ５１が第２撮影レンズ６１に対して望遠側にシフトした状態となる（ｓｔ１２）。そして、十字キー２８の変倍操作に応じて、第１及び第２撮像部１２，１３のレンズユニット５２、６２が制御され、第１及び第２撮影レンズ５１、６１の焦点距離が互いに異なる状態で変倍する。

第１撮像部１２及び第２撮像部１３から同期して出力された画像８０Ｌ，８０Ｒ（第１，第２画像）の各画像データは、画像入力コントローラ３７を経て信号処理回路３８にて各種の信号処理が施された後、ＶＲＡＭ４２に入力される（ｓｔ１３）。

第２撮像部１３から出力された画像８０Ｒの第２画像データは、トリミング処理回路４４に読み込まれ、第１撮像部１２から出力された画像８０Ｌと同じ画角にトリミングされ、画像７６Ｒ‘が生成される。そして、画像７６Ｌ，７６Ｒ’の画像データ（第１画像データ及び第２画像トリミングデータ）がＶＲＡＭ４２に入力される（ｓｔ１４）。

ＶＲＡＭ４２から画像７６Ｌ，７６Ｒ’の各画像データが読み出され、表示回路４９を経てＬＣＤ１８に送られる。画像７６Ｌ，７６Ｒ’とは、互いに視差を有するから、ユーザは３Ｄのスルー画像をＬＣＤ１８で視認することができる（ｓｔ１５）。

ユーザは、ＬＣＤ１８に表示された被写体７８を観察して、所望の瞬間にシャッタボタン１５を全押し操作すると（ｓｔ１６）、第１撮像部１２及び第２撮像部１３から同期して出力されたフレーム画の第１，第２画像の各画像データが、画像入力コントローラ３７，信号処理回路３８を経て、ＳＤＲＡＭ４１に入力される（ｓｔ１７）。トリミング処理回路４４は、３Ｄ／２Ｄモード下では、ＳＤＲＡＭ４１から第２画像データのみを読み込み、第１画像と同じ画角で切り出すようにトリミングして第２画像のトリミング画像データが生成される（ｓｔ１８）。

ＣＰＵ３０の３Ｄ撮影判定部８６は、ＳＤＲＡＭ４１から第１画像データ、及び第２画像のトリミング画像データを読み込み、３Ｄ撮影に適しているか否かを判定する（ｓｔ１９）。上述したように、第１及び第２画像の内容に基づき、３Ｄ撮影に適していると判定された場合は、リサイズ処理回路４７が、ＶＲＡＭ４２から読み出された第１画像データを第２画像のトリミング画像データと同じサイズとするように縮小リサイズ処理する（ｓｔ２０）。そして、縮小リサイズ処理された第１画像データ、第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像生成回路４６が３Ｄ画像データを生成する（ｓｔ２１）。

３Ｄ画像データは、圧縮伸張処理回路４５によって所定のファイル形式で１個の画像ファイルとして圧縮され、メディアコントローラ４８により、メモリカード２０に記録される（ｓｔ２２）。

３Ｄ／２Ｄモード下で、３Ｄ撮影に不適であると判定された場合、ＣＰＵ３０は、ＶＲＡＭ４２から第２画像データを読み込む。そして第２画像をトリミングせず、最大撮像範囲で撮像された第２画素データのまま、２Ｄ画像として所定のファイル形式で１個のファイルとして圧縮され、メディアコントローラ４８により、メモリカード２０に記録される（ｓｔ２３）。

以上のように、３Ｄモードでは常に３Ｄ記録を行い、３Ｄ／２Ｄモード下では、第１撮影レンズ５１が第２撮影レンズ６１に対して望遠側にシフトされた状態で、第１及び第２画像が取得され、３Ｄ撮影に適していると判定された場合は、第１画像データと、第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データを生成して記録し、３Ｄ撮影に不適であると判定された場合は、２Ｄ画像を記録することができる。また、第１画像データを２Ｄ画像として記録することで、トリミング処理が行われていない高画質な２Ｄ画像を記録することができる。さらにまた、３Ｄモード及び３Ｄ／２Ｄモードの間でモード切り替えを実行するとき、見かけ上、同じ画角で３Ｄ画像が表示されるため、観察者が違和感を感じることが無い。

なお、３Ｄ／２Ｄ動画記録自動変更モードにおいても、上記の３Ｄ／２Ｄ静止画記録自動変更モードと同様に、３Ｄ撮影に適していると判定された場合は、第１画像データと、第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データを生成して動画記録し、３Ｄ記録が不適であると判定された場合は、２Ｄ画像を動画記録することができる。また、３Ｄ／２Ｄ動画記録自動変更モードの場合、動画撮影の途中で、３Ｄ撮影に適しているか否かの判定結果が変わった場合は、その判定結果に応じて随時３Ｄ記録又は２Ｄ記録を行うようにすればよい。

次に本発明の第２実施形態を適用した３Ｄカメラについて説明する。上記第１実施形態では、３Ｄモード及び３Ｄ／２Ｄモードにおいて、第１及び第２画像をトリミング処理する際、撮像範囲の中心位置にトリミング範囲の中心位置を合わせてトリミング処理しているが、この第２実施形態では、輻輳角を設定し、この輻輳角に応じて切り出し範囲を調節して切り出した画像から３Ｄ画像を生成する。図１１は、第２実施形態を適用した３Ｄカメラ１００の電気的構成を示す。３Ｄカメラ１００は、ＣＰＵ１０１に輻輳角設定部１０２を設けており、この輻輳角設定部１０２で設定された輻輳角に基づいて、トリミング処理回路１０３が第１及び第２画像をトリミングする位置を調節する。これら以外は、上記第１実施形態の３Ｄカメラ１０と同じ構成であり、３Ｄカメラ１０と機能・構成上同一のものについては同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態では、トリミング処理回路１０３が第１及び第２画像のトリミング処理を行う際、撮像範囲の中心位置に対して切り出し範囲（トリミング範囲）の中心位置をシフトすることにより輻輳角を調整する。これにより、第１及び第２撮像部１２，１３を機械的に駆動させて輻輳角制御を行う必要が無い。輻輳角設定部１０２は、例えば操作部１９により入力した値を、撮影時の輻輳角として設定する。トリミング処理回路１０３は、例えば、輻輳角設定部１０２で設定された輻輳角を基準角度と比較して、基準角度よりも大きい場合は視差を大きくするようにトリミング処理し、基準角度よりも小さい場合は視差を小さくするようにトリミング処理する。

輻輳角設定部１０２で設定された位置に応じてトリミング範囲をシフトした具体例について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２及び図１３で説明する第１画像１０４Ｌ，１０６Ｌ及び第２画像１０４Ｒ，１０６Ｒは、上記第１実施形態と同様に第１及び第２撮像部１２，１３から取得された画像であり、３Ｄモードのときは、第１及び第２画像１０４Ｌ，１０４Ｒが同じ撮影倍率で、３Ｄ／２Ｄモードのときは、第１画像１０６Ｌが第２画像１０６Ｒに対して常に画角が小さくなっている。

先ず、３Ｄモードにおいて、トリミング処理回路１０３が第１及び第２画像のトリミング画像データを生成するとき、輻輳角が基準角度に対して小さく設定されている場合、図１２（Ａ）に示すように、第１及び第２画像１０４Ｌ，１０４Ｒのトリミング範囲１０５Ｌ，１０５Ｒを視差を小さくする方向にシフトする。この場合、第１画像１０４Ｌのトリミング範囲１０５Ｌは、撮像範囲の中心に対して右側へシフトし、第２画像１０４Ｒのトリミング範囲１０５Ｒは、撮像範囲の中心に対して左側へシフトする。

そして、３Ｄモードにおいて、輻輳角が基準角度に対して大きく設定されている場合、図１２（Ｂ）に示すように、視差を大きくする方向、すなわち、第１画像１０４Ｌのトリミング範囲１０５Ｌは、撮像範囲の中心に対して左側へシフトし、第２画像１０４Ｒのトリミング範囲１０５Ｒは、撮像範囲の中心に対して右側へシフトする。このようにして、ＣＰＵ１０１は、輻輳角設定部１０２で設定された輻輳角に応じた位置で第１及び第２画像をトリミング処理させ、第１及び第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データを生成させる。なお、３Ｄモードでは、第１及び第２画像のトリミング範囲をともにシフトさせているため、輻輳角を調整するうえで自由度が高い。

一方、３Ｄ／２Ｄモードにおいて、トリミング処理回路１０３が第１画像の画角に合わせたトリミング範囲で第２画像のトリミング画像データを生成するとき、輻輳角が基準角度に対して小さく設定されている場合、図１３（Ａ）に示すように、視差を小さくする方向、すなわち、第２画像１０６Ｒのトリミング範囲１０７Ｒは、撮像範囲の中心に対して左側へシフトする。そして、３Ｄ／２Ｄモードにおいて、輻輳角が基準角度に対して大きく設定されている場合、図１３（Ｂ）に示すように、視差を大きくする方向、すなわち、第２画像１０６Ｒのトリミング範囲１０７Ｒは撮像範囲の中心に対して右側へシフトする。このようにして、ＣＰＵ１０１は、輻輳角設定部１０２で設定された輻輳角に応じた位置、且つ第１画像の画角に合わせたトリミング範囲で第２画像をトリミング処理させ、リサイズ処理後の第１画像のデータ、及び第２画像のトリミング画像データから３Ｄ画像データを生成させる。

なお、輻輳角の設定方法としては、操作部１９により入力する方法に限らず、第１及び第２の撮像部で同時に取得した第１及び第２画像に基づき輻輳角を設定してもよい。この場合、第１及び第２画像から特徴点を抽出して第１，第２画像間の特徴点の差分に基づいて判定する。すなわち、特徴点の差分が所定のしきい値より小さければ視差が小さいと判断して輻輳角を大きくするように設定し、差分が所定のしきい値よりも大きければ視差が大きいと判断して輻輳角を小さくするように設定する。

上記実施形態では、３Ｄ撮影判定部８６によって３Ｄ撮影に適しているか否かを判定する際、第１及び第２画像に基づいて判定を行っているが、本発明はこれに限るものではなく、たとえば、３Ｄカメラの姿勢を検出する姿勢検出センサを３Ｄカメラに設け、第１及び第２画像データを取得したとき、この姿勢検出センサの検出結果で３Ｄカメラの姿勢が縦向きの場合は、３Ｄ撮影に不適である判定とし、横向きの場合は、３Ｄ撮影に適していると判定してもよい。姿勢検出センサとしては、例えば、水準器、重力センサ、ジャイロセンサなどを使用する。また、姿勢検出に限らず、被写体との距離や光量など第１及び第２画像を取得したときの撮像条件を検出する検出手段を設け、これらの検出結果に応じて３Ｄ撮影に適しているか否かを判定してもよい。

なお、上記各実施形態では、３Ｄモードの場合、第１，２画像ともに、最大撮像範囲に対して同じ切り出し範囲でトリミングしているが、本発明はこれに限らず、位置検出部５５，６５で検出された第１撮影レンズ５１，６１のズーム位置に基づき、第１及び第２撮像部１２，１３の撮影倍率の誤差を算出し、この撮影倍率の誤差を相殺するように、トリミング処理を行ってもよい。例えば、第１撮影レンズ５１に対して第２撮影レンズ６１の撮影倍率が大きい（画角が小さい）場合は、第１画像の画角を、第２画像の画角に合わせるように第１画像を切り出してトリミング処理し、また、逆に第１撮影レンズ５１に対して第２撮影レンズ６１の撮影倍率が小さい（画角が大きい）状態で撮影が行われた場合は、第２画像の画角を、第１画像の画角に合わせるように第２画像をトリミング処理する。これにより第１及び第２の画像の画角が精度よく調整される。

なお、上記各実施形態では、３Ｄ／２Ｄモードにおいて、３Ｄ記録が適していないと判定された場合、第１画像のデータを２Ｄ画像データとして記録しているが、本発明はこれに限らず、第２画像のデータを２Ｄ画像データとして記録してもよいし、第１及び第２画像データの両方を記録してもよい。

１０，１００ ３Ｄカメラ
１２，１３ 第１，第２撮像部
１８ ＬＣＤ
１９ 操作部
２０ メモリカード
３０，１０１ ＣＰＵ
３２，８２，８９ ＬＵＴ
４４ トリミング処理回路
５１，６１ 撮影レンズ
７６Ｌ，７６Ｒ，８０Ｌ，８０Ｒ，１０４Ｌ，１０４Ｒ，１０６Ｌ，１０６Ｒ 画像
７７ 被写体
７９，８２ ３Ｄ画像
７８Ｌ，７８Ｒ，８１Ｒ，１０５Ｌ，１０５Ｒ，１０７Ｒ トリミング範囲
８３ ３Ｄ撮影判定部
１０３ 輻輳角設定部

Claims (10)

1. 変倍操作により焦点距離が変わるズーム光学系をそれぞれ有し、互いに視差を有する第１及び第２画像を撮像してそれぞれ画像データを取得する第１及び第２撮像手段と、
   前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データを記録する第１撮影モードと、前記第１及び第２画像の画像データまたは撮像条件に基づいて３Ｄ撮影に適しているか否かが自動判定され、３Ｄ撮影に適しているときには前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であるときには前記第１または第２画像の画像データの少なくともいずれかによる２Ｄ画像データが記録される第２撮影モードとのいずれかを選択するモード選択手段と、
   前記第１撮影モードの選択時には変倍操作により前記ズーム光学系のそれぞれの焦点距離が等しい状態で変倍されるように設定し、前記第２撮影モードの選択時には変倍操作により前記第１撮像手段のズーム光学系の焦点距離が前記第２撮像手段のズーム光学系よりも長焦点側にシフトした状態で変倍されるように設定するズームシフト手段とを備え、
   前記第１撮影モード下では、互いの焦点距離が等しいズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データが記録され、前記第２撮影モード下における３Ｄ撮影の適／不適の自動判定に際しては、互いに焦点距離が異なるズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像のそれぞれの画像データまたは前記第１及び第２画像を撮像したときの撮像条件が用いられるとともに、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには前記それぞれの画像データに基づく３Ｄ画像データが記録されることを特徴とする立体撮像装置。
2. 画像データの一部を切り出したトリミング画像データを生成するトリミング手段を備え、前記第２撮影モード下では、前記トリミング手段によって前記第１画像と同じ画角に切り出された前記第２画像のトリミング画像データが生成され、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには、前記第１画像の画像データ及び前記第２画像のトリミング画像データからなる前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であると判定されたときには、前記第１画像の画像データが２Ｄ画像データとして記録されることを特徴とする請求項１記載の立体撮像装置。
3. 画像データのサイズを変更するリサイズ処理手段を備えており、前記第２撮影モード下では、前記リサイズ処理手段によって前記第１画像の画像データを前記第２画像のトリミング画像データと同じサイズに縮小リサイズ処理した前記第１画像の画像データ、及び前記第２画像のトリミング画像データからなる前記３Ｄ画像データが記録されることを特徴とする請求項２記載の立体撮像装置。
4. 前記第１及び第２撮像手段は、撮像可能な最大撮像範囲で前記第１及び第２画像を取得することを特徴とする請求項３記載の立体撮像装置。
5. 前記第１及び第２画像のデータに基づく３Ｄ画像の輻輳角を設定する輻輳角設定手段を備え、前記トリミング手段は、前記第１撮影モード下におけるトリミング処理の際、互いに同じ画角、且つ前記輻輳角設定手段で設定された輻輳角に応じた位置で前記第１及び第２画像を切り出したトリミング画像データを生成し、前記第１撮影モード下では、前記第１及び第２画像のトリミング画像データから前記３Ｄ画像データが生成されることを特徴とする請求項２ないし４いずれか記載の立体撮像装置。
6. 前記３Ｄ画像データに基づく３Ｄ画像を表示する表示手段を備え、前記モード選択手段の選択に応じて前記第１撮影モードと、前記第２撮影モードとの間で切り替えが行われるに際して、第１及び第２撮像手段の焦点距離が互いに等しい状態から、互いの焦点距離が異なる状態に移行させるとき、または、第１及び第２撮像手段の焦点距離が互いに異なる状態から、互いの焦点距離が等しい状態に移行させるとき、前記トリミング手段は、前記第１撮像手段のズーム光学系の移行による撮影画角の増減分を、前記第１画像の切り出し範囲の変更で相殺して一定の画角となるように前記第１画像のトリミング画像データを生成し、前記表示手段は、前記切り替え実行中に、前記第１及び第２画像のトリミング画像データから生成された３Ｄ画像をスルー画像表示することを特徴とする請求項２ないし５いずれか記載の立体撮像装置。
7. 前記ズーム光学系は、前記第１及び前記第２撮影モードにおける変倍領域よりも広い可動領域を有しており、前記第１撮影モード下では、前記第１及び第２撮像手段の前記ズーム光学系は、前記可動領域の広角端を含む変倍領域で動作し、前記可動領域の望遠端付近では動作せず、前記第２撮影モード下では、前記第１撮像手段の前記ズーム光学系は、前記可動領域の望遠端を含む変倍領域で動作するように移行され、前記第２撮像手段の前記ズーム光学系は、前記第１撮影モード時と同じく、前記可動領域の広角端を含む変倍領域で動作することを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の立体撮像装置。
8. 前記第１及び第２画像を比較した比較結果に基づき、前記３Ｄ撮影に適しているか否かを自動判定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の立体撮像装置。
9. 前記第１及び第２撮像手段が組み込まれた装置本体の姿勢を検知する姿勢検知手段、及び前記第１及び第２画像が撮像されたときの前記姿勢検知手段による検知結果に基づき、前記３Ｄ記録に適しているか否かを自動判定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の立体撮像装置。
10. 変倍操作により焦点距離が変わるズーム光学系をそれぞれ有し、互いに視差を有する第１及び第２画像を撮像する第１及び第２撮像手段を用いて、それぞれ第１及び第２画像の画像データを取得するステップと、
    前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データを記録する第１撮影モードと、前記第１及び第２画像の画像データまたは撮像条件に基づいて３Ｄ撮影に適しているか否かが自動判定され、３Ｄ撮影に適しているときには前記３Ｄ画像データが記録され、３Ｄ撮影に不適であるときには前記第１または第２画像の画像データの少なくともいずれかによる２Ｄ画像データが記録される第２撮影モードとのいずれかを選択するステップと、
    前記第１撮影モードの選択時には変倍操作により前記ズーム光学系のそれぞれの焦点距離が等しい状態で変倍されるように設定するステップと、
    前記第２撮影モードの選択時には変倍操作により前記第１撮像手段のズーム光学系の焦点距離が前記第２撮像手段のズーム光学系よりも長焦点側にシフトした状態で変倍されるように設定するステップと、
    前記第１撮影モード下で、互いの焦点距離が等しいズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像の画像データからなる３Ｄ画像データが記録されるステップと、
    前記第２撮影モード下で、互いに焦点距離が異なるズーム光学系を通して撮像された前記第１及び第２画像のそれぞれの画像データまたは前記第１及び第２画像を撮像したときの撮像条件を用いて３Ｄ撮影の適／不適の自動判定をするステップと、
    前記第２撮影モード下において、３Ｄ撮影に適していると判定されたときには前記それぞれの画像データに基づく３Ｄ画像データを記録するステップと、
    前記第２撮影モード下において、３Ｄ撮影に不適であると判定されたときには、前記それぞれの画像データのいずれかによる２Ｄ画像データを記録するステップとからなることを特徴とする立体撮像方法。

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