JP2013109010A - 立体映像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカスと連動して輻輳角が動作する立体映像撮撮影システムにおいて、フォーカスと輻輳角を、必要に応じて連動と非連動に切換える立体映像撮影システムを提供すること。
【解決手段】 立体映像撮影システムは、一対のレンズ装置と、該一対のレンズ装置による被写体像を撮像するカメラ装置と、該一対のレンズ装置の輻輳角を変更する輻輳角変更手段と、該一対のレンズ装置のフォーカス群の動作に連動して、該一対のレンズ装置の輻輳角を制御する制御手段と、該輻輳角をフォーカス群の動作に連動させる連動状態と連動させない非連動状態とで切換える連動切換手段と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一対のレンズ装置とカメラ装置を含む立体映像撮影システムに関し、特に、該一対のレンズ装置の輻輳角をフォーカスに連動して変更する連動制御機能を有する立体映像撮影システムに関する。

従来、立体映像撮影システム（以下、３Ｄ撮影システムと記す）において、３Ｄ撮影装置の右目用（右側）と左目用（左側）のレンズ装置のフォーカス等に連動して、各レンズ装置の輻輳角（左右のレンズの光軸がなす角度）を制御し、視差を自動調整する技術が知られている。
例えば、特許文献１および特許文献２では、レンズ装置のフォーカス動作に連動して、各レンズ装置の輻輳角を制御する技術が開示されている。

特開平０９−０２６６３５号公報 特開２００６−１６２９９０号公報

しかしながら、特許文献１及び２に開示された従来技術では、例えば、撮影シーンを大きく変更するためにフォーカスと連動して輻輳角を動作させた後、輻輳角を固定して撮影したい場合、撮影者の意図に関係なく、輻輳角がフォーカスと連動して動作してしまう。

一方で、フォーカスのマニュアル操作時、撮影者がマニュアル操作部材を不意に触れた場合や、同部材に機械的振動が与えられた場合、さらに固定が緩いなどの理由で、同部材が機械的に完全に停止していない場合など、意図しないフォーカス操作部材の動作に対して輻輳角が連動して動作してしまう。また、映像ＡＦにおけるウォブリング動作（合焦位置を探る往復動作）に対しても、輻輳角が連動して往復動作してしまう。

立体撮影ではない２次元撮影（以下、２Ｄ撮影と記す）の場合、被写界深度内であれば、上記のような意図しないフォーカス（部材）の動作やウォブリング動作は、映像上、大きな問題として顕在化しない。しかしながら、フォーカスと連動して輻輳角が動作する３Ｄ撮影システムの場合、被写界深度内であっても、輻輳角が連動して動作してしまうため、立体感が大きく変化してしまうという、３Ｄ撮影特有の大きな問題として顕在化する。
以上のように、フォーカスと連動して輻輳角が動作する３Ｄ撮影システムの場合、例えば、意図しないフォーカスの動きに対しては、連動を非連動に切換える必要がある。

そこで、本発明の目的は、フォーカスと連動して輻輳角が動作する３Ｄ撮影システムにおいて、フォーカスと輻輳角を、必要に応じて連動と非連動に切換える３Ｄ撮影システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の立体映像撮影システムは、一対のレンズ装置と、該一対のレンズ装置による被写体像を撮像するカメラ装置と、該一対のレンズ装置の輻輳角を変更する輻輳角変更手段と、該一対のレンズ装置のフォーカス群の動作に連動して、該一対のレンズ装置の輻輳角を制御する制御部と、該輻輳角をフォーカス群の動作に連動させる連動状態と連動させない非連動状態に切換える連動切換手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、フォーカスと連動して輻輳角が動作する３Ｄ撮影システムにおいて、輻輳角をフォーカスに対して、必要に応じて連動と非連動に切換える３Ｄ撮影システムを提供ことができる。

実施例１に用いる３Ｄ撮影システムの機能ブロック図。 実施例１に用いる３Ｄ撮影システムの台座３の模式図。 実施例１のレンズ装置１が有するＤＵ部１３の機能ブロック図。 実施例１のレンズ装置１が有する連動切替部１３２の機能ブロック図。 実施例１の連動切替に関する処理を説明したフローチャート図。 実施例２に用いる３Ｄ撮影システムの機能ブロック図。 実施例２のレンズ装置４が有するＤＵ部４３の機能ブロック図。 実施例２のレンズ装置４が有する連動切替部４３２の機能ブロック図。 実施例２のショット撮影シーンのイメージ図。 実施例２の連動切替に関する処理を説明したフローチャート図。 実施例３に用いる３Ｄ撮影システムの機能ブロック図。 実施例３のレンズ装置７が有するＤＵ部７３の機能ブロック図。 実施例３のレンズ装置７が有する連動切替部７３２の機能ブロック図。 実施例３の連動切替に関する処理を説明したフローチャート図。 実施例３の映像ＡＦのウォブリング動作のイメージ図。 その他の実施例の連動切替に関する処理を説明したフローチャート図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１〜４を用いて、本発明の第１の実施例の立体映像撮影システム（３Ｄ撮影システム）を説明する。

まず、図１を用いて、本実施例に用いる３Ｄ撮影システムについて説明する。
図１は、３Ｄ撮影システムの機能ブロック図である。
図１に示す３Ｄ撮影システムは、主として、右眼及び左眼の役割を果たすレンズ装置１およびレンズ装置１α、これら２つのレンズ装置の各被写体像を撮影する２つのカメラ装置２およびカメラ装置２α、２つのレンズ装置の台座であって、かつこれら２つのレンズ装置の光軸がなす角度θ（以下、輻輳角θ）を作り出す台座３にて構成される。この輻輳角θの詳細を図２を用いて説明する。

図２は、台座３の模式図であり、台座３は、レンズ装置１およびレンズ装置１αと、回転軸３１および回転軸３１αにて機械的に接続されている。図２に示すように、レンズ装置１およびレンズ装置１αが平行に配置される場合、基準（θ＝０およびθα＝０）として、そこから互いの光軸が近づく（交差する）方向に、上記の回転軸が回転した場合の、光軸が基準となす角度を輻輳角θおよび輻輳角θαとする。台座３は、不図示の輻輳角変更手段を有し、回転軸３１、３１αを介して回転可能に接続されたレンズ装置１、1αを回転軸３１、３１αの周りで回動させることができる。それにより、一対のレンズ装置１、1αによる輻輳角を変更することができる。

以下の説明では、レンズ装置１およびレンズ装置１α、カメラ装置１およびカメラ装置２αは、配置が異なるが構成は同一であるため、レンズ装置１αやカメラ装置２αの説明は省略する。また、輻輳角もθαの説明を省略する。
なお、レンズ装置１αやカメラ装置２αの内部構成の記号は、レンズ装置１やカメラ装置２の内部の構成要素の番号の末尾にαを付している。

レンズ装置１は、主として、被写体像を結像する光学レンズ部１１、光学レンズ部１１のフォーカス調整機能を果たすフォーカスリング部１２、フォーカスリング部１２の位置を検出し、台座３へ輻輳角θの制御信号を出力するドライブユニット部１３（以下、ＤＵ部１３）にて構成される。

次に、図３を用いて、ＤＵ部１３について説明する。
図３は、ＤＵ部１３の機能ブロック図である。
ＤＵ部１３は、主として、フォーカスリング部１２の位置検出し、位置信号Ｓ＿ｐｏｔを出力する回転型のアナログポテンションメータ部１３１（以下、ＰＯＴ部１３１）、台座３の輻輳角θを制御するための制御信号（以下、制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）を出力する連動切換部１３２、連動切換部１３２の切換の基準を調整するための調整信号Ｓ＿ｖｒを出力する調整ＶＲ部１３３にて構成される。

なお、フォーカスリング部１２の表面には、機械的に凹凸が形成されており、ＰＯＴ部１３１の回転軸に取り付けられたギアと噛み合う構成をなし、ＰＯＴ部１３１は、このギアを介してフォーカスリング部１２の回転を検出する。調整ＶＲ部１３３はアナログボリュームにて構成され、調整信号Ｓ＿ｖｒを連動切換部１３２に出力する。

以下、図４を用いて、連動切換部１３２について説明する。
図４は、連動切換部１３２の機能ブロック図である。
連動切換部１３２は、主として、基準演算部１３２１、連動判断部１３２２、輻輳制御部１３２３にて構成される。

基準演算部１３２１は、輻輳角θ（輻輳制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換えの判断基準である基準値ｒｅｆを算出する演算部であり、内蔵するＡＤ変換器にて上記の調整信号Ｓ＿ｖｒを入力してデジタルへ変換し、基準値ｒｅｆを基準信号Ｓ＿ｒｅｆ、として連動判断部１３２２に出力する。連動判断部１３２２は、上記の位置信号Ｓ＿ｐｏｔおよび基準信号Ｓ＿ｒｅｆを入力し、輻輳角θ（輻輳制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作のの連動／非連動の切換えの判断を行い、判断結果を切換信号Ｓ＿ｓｗとして輻輳制御部１３２３に出力する。最後に、輻輳制御部１３２３は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔと切換信号Ｓ＿ｓｗを入力し、制御信号Ｓ＿θｃｔｌを台座３に出力する。なお、本実施例において、連動判断部１３２２には、ＡＤ変換器を有し、位置信号Ｓ＿ｐｏｔをデジタルサンプリングするものとする。

以下、図５を用いて、ＤＵ部１３の内部動作、特に、連動切換部１３２における処理について、詳細に説明する。
図５は、主として、輻輳角θ（輻輳制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換え処理を説明したフローチャートである。
まず、ステップＳＴ０１およびステップＳＴ０２において、連動判断部１３２２は、サンプリング（ｎ）のタイミングでフォーカス位置Ｆ（ｎ）を取得する。次に、ステップＳＴ０３で、フォーカス位置Ｆ（ｎ＋１）を取得する。次に、ステップＳＴ０４およびステップＳＴ０５において、基準算出部１３２１は、調整信号Ｓ＿ｖｒを取得し、これに基づいて、連動／非連動の切換えの判断基準である基準値ｒｅｆを算出して基準信号Ｓ＿ｒｅｆとして連動判断部１３２２に出力する。

さらに、ステップＳＴ０６において、連動判断部１３２２は、フォーカス位置の変動である差分（Ｆ（ｎ＋１）−Ｆ（ｎ））の絶対値が基準値ｒｅｆ（基準信号Ｓ＿ｒｅｆ）以下の場合、ステップＳＴ０７へ進み、基準値を超える場合、ステップＳＴ０８へ進む。ステップＳＴ０７では、輻輳制御部１３２３は、輻輳角θ（輻輳制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）を前回のサンプリング（ｎ）時のフォーカス位置に対応した輻輳角 ＝ θ（Ｆ（ｎ））を算出して、制御信号Ｓ＿θｃｔｌとし台座３へ出力する。その一方で、ステップＳＴ０８では、輻輳制御部１３２３は、輻輳角θを今回のサンプリング（ｎ＋１）時のフォーカス位置に対応した輻輳角 ＝ θ（Ｆ（ｎ＋１））を算出して、制御信号Ｓ＿θｃｔｌとし台座３へ出力する。最後に、ステップＳＴ０９において、ｎをインクリメントして（ｎ＝ｎ＋１に更新して）、ステップＳＴ０３へ戻る。

このように、前回と今回のサンプリングにおけるフォーカス位置の差が閾値である基準値ｒｅｆ以下の場合、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）は前回のサンプリング（ｎ）時のフォーカス位置に対応した輻輳角θを設定する。すなわち、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス位置と非連動状態となる。また、同様に基準値ｒｅｆを超える場合、今回のサンプリング（ｎ＋１）時のフォーカス位置に対応した輻輳角θを設定する。すなわち、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス位置と連動状態となる。

本実施例において、上記の基準値ｒｅｆを、例えば、操作していない状態で生じるフォーカスリング１２の微小動作（振動）や、ＰＯＴ１３１の検出結果に重畳されるノイズレベル等に設定すれば、こうした現象に応じて生じる不必要な輻輳角θの動作を排除することができる。

また、基準値ｒｅｆを、不用意に撮影者の手などが触れてしまった場合のフォーカスリング１２の動作範囲や、マニュアル操作時の手の微小なブレなどの動きによるフォーカスリング部１２の動作範囲に設定すれば、フォーカス操作時に生じる撮影者の意図しないフォーカスリングの動作に対する不必要な輻輳角θの動作も排除することができる。
このような基準値ｒｅｆの決定は、上記の排除したい現象を観察しつつ、調整ＶＲ部１３３を調整すると良い。

以下、図６〜９を用いて、本発明の第２の実施例の立体映像撮影システムを説明する。
本実施例は、輻輳角θとフォーカス群の動作の連動と非連動の切換えに関して、フォーカスのショット機能に対応した点と、フォーカスの深度を考慮する点が、主として第１の実施例と異なる。

以下、主として、この差異の詳細について説明する。
なお、本実施例においても、レンズ装置４およびレンズ装置４αは、配置が異なるが構成は同一であるため、レンズ装置４αの説明は省略する。また、レンズ装置４αの内部構成の記号は、レンズ装置４の内部の構成要素の番号の末尾にαを付している。

図６は、本実施例で用いる３Ｄ撮影システムの機能ブロック図であり、主として、レンズ装置４およびレンズ装置４α、カメラ装置２およびカメラ装置２α、台座３、ショット制御部であるショット操作装置５、外部情報機器装置６にて構成される。

レンズ装置４は、第１の実施例のＤＵ部１３の代わりに、ＤＵ部４３を用いた点が異なる。このＤＵ部４３の詳細は、別途説明する。ショット操作装置５（以下、ショットデマンド５）は、レンズ装置４のフォーカス群とズーム群、さらに台座３の輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）を、予め設定された位置へ移動させる、所謂、「ショット」動作をさせるためのコントローラであり、レンズ装置４へショット信号Ｓ＿ｓｈｔを出力する。外部情報機器装置６は、ＤＵ部４３が有するショットテーブル（Ｔａｂｌｅ４３２５）を、レンズ装置４の外部から書換えるための情報機器で、ノートＰＣや書換用ソフトで構成される。なお、これらショットデマンド５や外部情報機器装置６は、レンズ装置４とそれぞれ通信ケーブル等で接続して通信を行うものとする。なお、これらの動作等の説明は、別途行う。

次に、図７を用いて、ＤＵ部４３の詳細について説明する。
図７は、ＤＵ部４３の機能ブロック図である。
本実施例のＤＵ部４３は、第１の実施例のＤＵ部１３に対して、連動切換部１３２の代わりに連動切換部４３２を用いた点と、ＣＰＵ４３４、駆動回路部４３５、ＭＯＴ４３６を追加した点が異なる。

ＣＰＵ４３４は、ＤＵ部４３の演算手段であり、ＰＯＴ１３１が出力する位置信号Ｓ＿ｐｏｔを内蔵のＡＤ変換器を介して取り込み、フォーカス駆動信号を生成して、駆動回路部４３５へ出力する。また、位置信号Ｓ＿ｐｏｔのＡＤ変換後のデジタルデータＳ＿ｐｏｔ‘を連動切換部４３２へ出力する。さらに、ショットデマンド５が出力するショット信号Ｓ＿ｓｈｔを入力し、ショット動作完了信号Ｓ＿ｆｉｘを連動切換部４３２へ出力する。

駆動回路部４３５およびＭＯＴ４３６は、フォーカスリング部１２を電動で駆動するための駆動回路および駆動モータであり、駆動回路部４３５は、ＣＰＵ４３４が出力するフォーカス駆動信号を増幅して、ＭＯＴ４３６を駆動する。なお、ＰＯＴ１３１と同様に、フォーカスリング部１２の表面に設けられた凹凸と、ＭＯＴ４３６の駆動回転軸に取り付けられたギアが噛み合う構成をなし、ＭＯＴ部４３６は、このギアを介してフォーカスリング部１２を回転させる。

さらに、図８を用いて、連動切換部４３２の詳細について説明する。
図８は、連動切換部４３２の機能ブロック図である。
連動切換部４３２は主として、基準演算部４３２１、連動判断部４３２２、輻輳制御部４３２３、深度演算部４３２４、ショットテーブル４３２５にて構成される。

深度演算部４３２４は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’を入力し、現在のフォーカス物体距離を算出する。そして、この物体距離の被写界深度範囲を演算し、深度信号Ｓ＿ｄｅｐとして基準演算部４３２１へ出力する。基準演算部４３２１は、深度信号Ｓ＿ｄｅｐを入力して、この深度信号に応じた判断基準を算出し、基準信号Ｓ＿ｒｅｆとして連動判断部４３２２へ出力する。この基準算出方法については、別途説明する。また、ショットテーブル（以下、Ｔａｂｌｅ４３２５）は、ショットデマンド５や外部情報機器装置６が出力するショット信号Ｓ＿ｓｈｔやテーブル設定信号Ｓ＿ｓｅｔを入力し、ショット輻輳目標信号Ｓ＿ｓｈｔθを連動判断部４３２２と輻輳制御部４３２３に出力する。連動判断部４３２２は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’、基準信号Ｓ＿ｒｅｆ、ショット輻輳目標信号Ｓ＿ｓｈｔθを入力し、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換えの判断を行い、判断結果を切換信号Ｓ＿ｓｗとして輻輳制御部４３２３に出力する。最後に、輻輳制御部４３２３は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’、ショット輻輳目標信号Ｓ＿ｓｈｔθ、切換信号Ｓ＿ｓｗを入力し、制御信号Ｓ＿θｃｔｌを台座３に出力する。

基準演算部４３２１および深度演算部４３２３における動作に関する説明をする。
深度演算部４３２３では、フォーカスの位置を示す位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’を入力し、この位置信号から物体距離を演算する。そして、物体距離の関数である深度Ｄを算出し、深度信号Ｓ＿ｄｅｐとして基準演算部４３２１に出力する。

基準演算部４３２１では、入力された深度信号Ｓ＿ｄｅｐを考慮して、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換えの判断基準を作成する。本実施例では、この判断基準を深度Ｄと同一に設定する。
なお、深度Ｄは物体距離の関数であるため、フォーカス位置の変化に伴ってこの判断基準も更新する。また、同様に、絞りやズームの関数でもあるため、これらも併せて考慮し、同様に判断基準も更新する構成をとる。

次に、ショットデマンド５、ショットテーブル４３２５について説明する。
ショットデマンド５は、本実施例の２つのレンズ装置のズーム群、フォーカス群、輻輳角θをショット駆動するための操作装置であり、主として、表示部、表示選択スイッチ、表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ショットスイッチ１〜５、メモリにて構成される。

詳細には、表示部は、表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチにて表示状態と非表示状態を切換える。そして表示部は、表示選択スイッチにて操作した結果（下記、ショットテーブルの（１）〜（２５）番と一対一対応）を表示する。さらに、この表示された（１）〜（２５）の番号に対して、割り付けしたいショットスイッチを押すと、表示の番号とショットスイッチ１〜５の関係が対応付けられ、この関係がメモリに保存される。なお、表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチにて表示部を非表示状態にした時は、割り付け不可状態とする。ショット動作の詳細は、別途説明する。

表１は、Ｔａｂｌｅ４３２５が有している、レンズ装置４のズーム群、フォーカス群、輻輳角θのショット目標位置を示したショットテーブルである。

ショットテーブルは、表１に示すように、ズームの焦点距離とフォーカスの物体距離をそれぞれ５分割し、これら５×５のマトリックスの組み合わせに対して、１つの輻輳角θが決定する構成をしており、それぞれθ１〜θ２５の輻輳角が割り当てられている。なお、このマトリックスの場所を規定するために、本実施例では、当ショットテーブルの１列１行を（１）番とし、１列２行を（２）番、以降、５列５行を（２５）番とする。
ここで、図９、表１〜２を用いて、ショット動作の詳細について説明を行う。

図９は、２つの撮影シーンをイメージした撮影シーンの模式図である。
図９の撮影シーン−１（ショットテーブルの（１）番）と撮影シーン−２（ショットテーブルの（１８）番）を、ショットスイッチ１およびショットスイッチ２に割り付けたい場合、上記の割り付け方法に従い、ショットデマンドの表示部が１番および１８番を表示している時に、ショットスイッチ１およびショットスイッチ２を押す。これにより、ショットスイッチ１およびショットスイッチ２に、撮影シーン−１（ズーム：Ａ、フォーカスａ、輻輳角：θ１）および撮影シーン−２（ズーム：Ｃ、フォーカス：ｄ、輻輳角：θ１８）が設定される。

上記ショット機能の実使用上の一例を説明すると、ショットスイッチ１を押すと、撮影シーン−１に適したズーム：Ａ、フォーカスａ、輻輳角：θ１にショットされる。次に、撮影シーン−２へ撮影シーンを変更する場合、スイッチ２を押すと、撮影シーン−２に適したズーム位置：Ｃ、フォーカス位置：ｄ、輻輳角：θ１８にショットされる。

また、外部情報機器装置６は、上記ショットテーブルの書換えるための編集機器であり、一般的にパソコンとライタ機器等で構成される。
この外部情報機器装置６から、ショットテーブル自体を書換えることが可能であり、また、表２に示す割当１〜５のショット位置を表１からピックアップして、レンズ装置に再実装するなどができるような構成としてもよい。この場合、必要最低限（ショットスイッチの数と同一である必要なない）のショットテーブルを用意することで、より簡単に素早くショットデマンドからショットテーブルを選択可能となる。また、ショットデマンド５がこの外部情報機器装置６を有していてもよい。

以下、図１０を用いて、ＤＵ部４３の内部動作、特に、連動切換部４３２における処理について、詳細に説明する。なお、第１の実施例と同一のステップの説明は省略する。
図１０は、主として、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換え処理を説明したフローチャートであり、上記のショット機能を考慮した切換を行う。

ステップＳＴ１０では、ショットが完了している場合、ステップＳＴ０６へ進み、未完了の場合はステップＳＴ０８へ進む。
このように、ショット動作が完了した場合、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス群の動作と非連動状態となる。また、未完了の場合、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス群の動作と連動状態となる。

例えば、図９に示す撮影シーン−１から撮影シーン２へショット動作で撮影シーンの移行を行う場合、上記の処理により、複雑な輻輳角θの設定の必要が無く、適切な輻輳角θが、即座に設定されると共に、ショット動作が完了した後は、輻輳角θはフォーカス群の動作と非連動状態となり、輻輳角θの連動なくフォーカス群の動作の調整のみを行うことができる。
以上の結果、３Ｄ撮影システムで非常に複雑で時間を要する輻輳角θのセッティング作業が不要となり、撮影シーンの移行も２Ｄ撮影システムと遜色ない利便性を確保することができる。

以下、図１１〜１４を用いて、本発明の第３の実施例の立体映像撮影システムを説明する。

本実施例は、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動と非連動の切換えに関して、撮影された映像に基づいてオートフォーカスを行う映像ＡＦ機能を有するカメラ装置のフォーカス群のウォブリング動作に対応した点が、主として第１の実施例と異なる。映像ＡＦ機能を有するカメラ装置のフォーカス調整は、撮像素子からの出力信号を用いてコントラストが極大値となる位置で合焦位置と判定するため、合焦判定後も、フォーカス群を駆動して、それに伴うコントラストの変化から極大値を示す合焦位置あるいは合焦位置の方向を確認する必要がある。すなわち、映像ＡＦにおいて合焦判定のためになされる、フォーカス群の微小範囲の往復移動が、所謂、ウォブリングであり、輻輳角をウォブリング動作に追従して変化させる必要はない。本実施例は、そのための機構を備えた３Ｄ撮影装置である。

以下、主として、この差異の詳細について説明する。
なお、本実施例においても、レンズ装置７およびレンズ装置７α、カメラ装置８およびカメラ装置８αは、配置が異なるが構成は同一であるため、レンズ装置７αやカメラ装置８αの説明は省略する。また、レンズ装置７αやカメラ装置８αの内部構成の記号は、レンズ装置７やカメラ装置８の構成要素における番号の末尾にαを付している。

図１１は、本実施例で用いる３Ｄ撮影システムの機能ブロック図であり、主として、レンズ装置７およびレンズ装置７α、カメラ装置８およびカメラ装置８α、台座３にて構成される。

レンズ装置７は、第１の実施例のＤＵ部１３の代わりに、ＤＵ部７３を用いた点が異なる。また、カメラ装置８は、第１の実施例のカメラ装置２に対して、映像ＡＦ機能を制御する映像ＡＦ制御部を有している点が異なる。なお、この映像ＡＦ機能によって算出されたＡＦ信号Ｓ＿ａｆ（ＡＦ目標値等を含む）は、通信ケーブルを介して、カメラ装置８からレンズ装置７へ出力される。

次に、図１２を用いて、ＤＵ部７３の詳細について説明する。
図１２は、ＤＵ部７３の機能ブロック図である。
本実施例のＤＵ部７３は、第１の実施例のＤＵ部１３に対して、連動切換部４３２およびＣＰＵ４３４の代わりに、連動切換部７３２およびＣＰＵ７３４を用いた点が異なる。
ＣＰＵ７３４は、ＤＵ部７３の演算手段であり、ＰＯＴ１３１が出力する位置信号Ｓ＿ｐｏｔを内蔵のＡＤ変換器を介して取り込み、フォーカス駆動信号を駆動回路部４３５へ出力する。また、位置信号Ｓ＿ｐｏｔのＡＤ変換後のデジタルデータＳ＿ｐｏｔ‘を連動切換部７３２へ出力する。さらに、カメラ装置８が出力するＡＦ信号Ｓ＿ａｆを入力し、ウォブリング情報Ｓ＿ａｆ’を連動切換部７３２へ出力する。

さらに、図１３を用いて、連動切換部７３２の詳細について説明する。
図１３は、連動切換部７３２の機能ブロック図である。
連動切換部７３２は主として、基準演算部７３２１、連動判断部７３２２、輻輳制御部７３２３、深度演算部４３２４にて構成される。

連動判断部７３２２は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’、基準信号Ｓ＿ｒｅｆ、ウォブリング情報Ｓ＿ａｆ’を入力し、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換えの判断を行い、判断結果を切換信号Ｓ＿ｓｗとして輻輳制御部７３２３に出力する。最後に、輻輳制御部７３２３は、位置信号Ｓ＿ｐｏｔ’、切換信号Ｓ＿ｓｗを入力し、制御信号Ｓ＿θｃｔｌを台座３に出力する。

以下、図１４を用いて、ＤＵ部７３の内部動作、特に、連動切換部７３２における処理について、詳細に説明する。なお、第１の実施例と同一のステップの説明は省略する。
図１４は、主として、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換え処理を説明したフローチャートであり、上記の映像ＡＦのウォブリング機能を考慮した切換を行う。

ステップＳＴ１１では、ウォブリング状態の場合、ステップＳＴ０６へ進み、ウォブリング状態ではない場合、ステップＳＴ１２へ進む。ステップＳＴ１２においては、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）を、ウォブリングによるフォーカス群の往復動作の中心のフォーカス位置に対する輻輳角に設定する。
以上の結果、映像ＡＦのウォブリングの往復動作の場合、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス群の動作と非連動状態となり、フォーカス群の動作との連動による不必要な輻輳角θの動作を排除することができる。

ここで、図１５を用いて、映像ＡＦによるフォーカス群のウォブリング動作と、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）の連動について説明する。
図１５は、映像ＡＦのウォブリングによるフォーカス群の動作のイメージ図である。
同図に示すように、一般的にウォブリングによる往復動作で、方向判定を行いながら、目標となる合焦位置へフォーカス群を駆動する。

この場合、１回の往復動作範囲のいずれかの場所、例えば往復動作範囲−１と往復動作範囲−２のそれぞれ中心位置であるＣｅｎｔｅｒ−１、Ｃｅｎｔｅｒ−２を仮のフォーカス位置とし、各往復動作中はこれらのフォーカス位置に対応した輻輳角θをそれぞれ設定する。

映像ＡＦのウォブリングの往復動作に輻輳角θが連動して動作する必要はないので、映像ＡＦのウォブリングによるフォーカス群の往復動作に対しては、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）はフォーカス群の動作と非連動状態とする。

本実施例においては、ウォブリングによるフォーカス群の往復動作範囲内の中心値に対応した輻輳角となるように制御したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ウォブリング動作により、コントラストの極大値やウォブリング範囲内での最大値を検出したフォーカス群の位置に対応する輻輳角となるように制御してもよく、ウォブリングによる往復動作範囲内で輻輳角に対応させる一つのフォーカス値を指定することで、本発明の効果を享受することができる。

なお、合焦状態においても低輝度などの条件下などでは、こうしたウォブリングが起動する場合がある。その場合、フォーカス群の往復動作が被写界深度内にあっても、輻輳角θがフォーカス群の動作に連動して動作してしまうが、本実施例では、こうした場合でも、不必要に輻輳角θを連動させることがない。
また、合焦方向の迅速な判断のための位相差ＡＦと、精細な焦点調整のための映像ＡＦを併用する、所謂、ハイブリッドＡＦにおいても、映像ＡＦ機能が働いてウォブリング動作しているときに本実施例は適用可能であり、本発明の効果を享受することができる。

その他の実施例として、図１６を用いて説明する。
ここでは、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動と非連動の切換えに関して、フォーカス群のサーボで生じてしまうオーバーシュート動作に対応した実施例を説明する。フォーカス群の駆動をサーボで実施する場合において、目標とするフォーカス位置を越えてしまい、逆方向に駆動して目標移動先に到達する、所謂、オーバーシュート動作、を伴うフォーカス駆動をすることがある。この場合も、フォーカス群の駆動に逐次、輻輳角が追従してしまうと、違和感のある映像となってしまう。

図１６は、主として、輻輳角θ（制御信号Ｓ＿θｃｔｌ）とフォーカス群の動作の連動／非連動の切換え処理を説明したフローチャートであり、上記オーバーシュート動作を考慮した切換を行う。図１０に示した第２の実施例のフローチャートとほぼ同様であるが、第２の実施例におけるＳＴ１０のショット完了の判断に替えて、ＳＴ１３のフォーカス駆動の反転動作の有無の判断が入ったことが異なる。ステップＳＴ１３で、フォーカス群の駆動に反転動作があると判断された場合はステップＳＴ０６へ進む。反転動作がないと判断された場合はステップＳＴ０８へ進み、今回のフォーカス値に対応する輻輳角θ（Ｆ（ｎ＋１））に輻輳角を更新する。

ここで、ＳＴ１３の反転動作の有無の判断は、フォーカス群の目標コントロールに到達するまでの間に、実際に検出されるフォーカス位置（F（ｎ））の変化量の符号が変化したか否かを以て判断しても良いし、フォーカス群の目標コントロール値をフォーカス群のフォロー値がオーバーした（通り過ぎた）ことを判定基準としても良い。

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り、特に、上記の連動切換部やショットテーブルなどは、レンズ装置、カメラ装置、台座等など、撮影システムのいずれの構成にあってもよい。さらに、輻輳角を作り出す構成要素は、上記した機械的にレンズ装置の向きを変えて直接光軸の方向を変更する構成で輻輳角変更手段を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各レンズ装置内もしくは各レンズ装置からの光路それぞれに対して、光軸に対して垂直方向に移動可能な各種防振レンズ等の光学系を光軸に垂直な方向に移動させることによる輻輳を作り出す構成や、レンズ装置やカメラ装置内部、または外部に配置したミラー等によって輻輳を操作する構成によって、像面上の被写体像の位置を互いに逆方向に移動させてレンズ装置の光軸方向の互いの角度（輻輳角）を変更した場合と同じ効果を得る、３Ｄ撮影システムにおいても、本発明を適用することが可能であり、本発明の効果を得ることができる。

さらに、左右のレンズの光軸間の距離である基線長も撮像された３Ｄ映像の立体感に影響を与えるので、フォーカス群の動作に対する輻輳角の制御に代えて（あるいは、加えて）、基線長もフォーカス群の動作に連動あるいは非連動の制御対象とすることによっても、本発明の効果を得ることができる。

１、４、７： レンズ装置（右眼用）
１α、４α、７α： レンズ装置（左眼用）
２、８： カメラ装置（右眼用）
２α、８α： カメラ装置（左眼用）
３： 台座

Claims (9)

1. 一対のレンズ装置と、
   該一対のレンズ装置による被写体像を撮像するカメラ装置と、
   該一対のレンズ装置の輻輳角を変更する輻輳角変更手段と、
   該一対のレンズ装置のフォーカス群の動作に連動して、該輻輳角変更手段を制御する制御手段と、
   該輻輳角を該フォーカス群の動作に連動させる連動状態と連動させない非連動状態とで切換える、連動切換手段と、
   を有することを特徴とする立体映像撮影システム。
2. 前記連動切換手段は、前記フォーカス群の動作範囲が基準値の範囲内である場合、前記非連動状態にする、ことを特徴とする請求項１に記載の立体映像撮影システム。
3. 前記基準値の範囲は、被写界深度に対応する前記フォーカス群の動作の範囲である、ことを特徴とする請求項２に記載の立体映像撮影システム。
4. 撮影された映像に基づいて、オートフォーカスを行う映像ＡＦ制御手段を有し、
   前記基準値の範囲は、該映像ＡＦ制御手段の前記フォーカス群のウォブリングの往復動作範囲である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の立体映像撮影システム。
5. 前記一対のレンズ装置の前記フォーカス群のショット機能を制御するショット制御手段を有し、
   前記連動切換手段は、該フォーカス群がショット機能により移動する時、前記輻輳角を前記フォーカス群の動作に連動する連動状態とし、該フォーカス群のショット動作が完了した後、該輻輳角を該フォーカス群の動作に連動しない非連動状態とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の立体映像撮影システム。
6. 撮影された映像に基づいて、オートフォーカスを行う映像ＡＦ制御手段を有し、
   前記ＡＦ制御手段によってフォーカス群がウォブリング動作をしている時、前記連動切換手段が前記非連動状態に切換えると共に、前記輻輳角変更手段が、前記レンズ装置の輻輳角を前記フォーカス群のウォブリング動作の往復動作範囲内の一のフォーカス位置に対する輻輳角とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の立体映像撮影システム。
7. 前記フォーカス群のウォブリング動作の往復動作範囲内の前記一のフォーカス位置は、前記往復動作範囲内の中心位置である、ことを特徴とする請求項６に記載の立体映像撮影システム。
8. 前記連動切換手段は、前記フォーカス群の動作が反転した時、前記輻輳角を前記フォーカス群の動作と非連動状態にする、ことを特徴とする請求項１に記載の立体映像撮影システム。
9. 前記連動切換手段は、前記フォーカス群の動作が、目標とするフォーカス位置を越える時、前記輻輳角を前記フォーカス群の動作と非連動状態にする、ことを特徴とする請求項１に記載の立体映像撮影システム。

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