JP2013228478A - 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】１つの測距装置で３Ｄ撮影および２Ｄ撮影に応じて最適な測距領域を設定する。
【解決手段】３Ｄ撮影を行う際には、第１の撮像部による第１の撮影画角と第２の撮像部による第２の撮影画角とに共通する共通領域においてその中心部を含む中心領域に測距可能エリアＧＣを設定して測距を行う。２Ｄ撮影を行う際には、第１の撮影画角と第２の撮影画角の各々についてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアＧ１およびＧ２を設定して、これら測距可能エリアを交互に切り替えて測距を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、ビデオカメラ又はデジタルスチルカメラなどの撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、２眼の撮像系を備える撮像装置において３Ｄ（３次元）撮影と２Ｄ（２次元）撮影における測距に関する。

一般に、３Ｄ（３次元）撮影を行う際には２台の撮像装置が用いられ、２台の撮像装置を用いて３Ｄ撮影を行う手法が最も簡易的で効果が大きいと言われている。２台の撮像装置を用いて３Ｄ撮影を行う場合、２台の撮像装置の撮影画角の視差を利用して３Ｄ映像を作成して３Ｄ表示を行う。例えば、２台の撮像装置をリグなどで所定の基線長（２つの撮像レンズ光軸間距離）を保った状態に固定すれば、３Ｄ撮影を行うことができる。

ところが、２台の撮像装置をリグなどで所定の基線長を保った状態に固定して３Ｄ撮影を行うとなると、大型化するばかりでなくコストアップとなってしまう。さらに、２台の撮像装置をを完全に同期させて動作させることは困難である。

これらの問題を解消するため、近年、２眼の撮像系を備える撮像装置が存在する。ここで、２眼の撮像系とは、撮像装置本体内に所定の基線長だけ離れた位置にそれぞれ撮像レンズおよび撮像素子を有することをいう。つまり、この撮像装置では、所定の基線長離して２つの撮像レンズおよび２つの撮像素子を有している。

例えば、２眼の撮像系を備える撮像装置（以下、２眼撮像装置と呼ぶ）において、２つの撮像レンズの間に測距装置を設置した撮像装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１においては、一対の撮影光学系の光軸が成す輻輳角を被写体距離情報に応じて変化させるため、左右一対の撮影光学系の間に測距装置を設けて、この測距装置によって測距値（被写体距離）を求める。そして、測距値に基づいて輻輳角制御機構を駆動して左右の光軸に輻輳角を与えるようにしている。

ところで、上記の撮像装置に備えられた測距装置における測距領域は、撮影画角の中心領域を測距することが最適な測距領域となる。つまり、２眼撮像装置で３Ｄ撮影を行う場合には、第１の撮像レンズの撮影画角と第２の撮像レンズの撮影画角とに共通するエリアの中心領域が、３Ｄ撮影画角（共通エリア）に対して最適な測距領域となる。

一方、２眼撮像装置の各撮像レンズで２Ｄ撮影を行う場合には、第１の撮像レンズの撮影画角と第２の撮像レンズの撮影画角とに視差が生じる。このため、第１の撮像レンズの撮影画角の中心領域および第２の撮像レンズの撮影画角の中心領域の各々を測距することが最適な測距である。

特開２００１−２２０１４号公報

上述のように、２眼撮像装置においては、３Ｄ撮影と２Ｄ撮影では最適な測距領域が異なる。このため、特許文献１に記載の２眼撮像装置では、２Ｄ撮影の際における測距を精度よく行うことが困難となってしまう。

従って、本発明の目的は、大型化およびコストアップを防止して、１つの測距装置で３Ｄ撮影および２Ｄ撮影に応じて最適な測距領域を設定することのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、被写体を撮像するための第１の撮像部および第２の撮像部を備え、前記第１の撮像部の光軸と前記第２の撮像部の光軸とが所定の間隔を有し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部による３次元撮影と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部の各々による２次元撮影を選択的に行う撮像装置であって、前記第１の撮像部と前記第２の撮像部との間に配置され、前記被写体までの距離を測距するための第１の測距センサ部および第２の測距センサ部を有する測距手段と、前記３次元撮影を行う際には、前記第１の撮像部による第１の撮影画角と前記第２の撮像部による第２の撮影画角とに共通する共通領域においてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアを３次元撮影用測距エリアとして設定する第１の設定手段と、前記２次元撮影を行う際には、前記第１の撮影画角と前記第２の撮影画角の各々についてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアをそれぞれ第１の２次元測距エリアおよび第２の２次元測距エリアとして設定して、前記第１の２次元測距エリアおよび前記第２の２次元測距エリアを交互に切り替える第２の設定手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、大型化およびコストアップを防止して、１つの測距装置で３Ｄ撮影および２Ｄ撮影に応じて最適な測距領域を設定することができる。

本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示す撮像装置の外観を示す斜視図である。 図１に示す撮像装置における撮影画角と外測測距領域との関係を示す図である。 図１に示す外測測距装置の動作原理を説明するための図である。 図４に示す外測測距センサにおける測距可能エリアについて説明するための図であり、（ａ）は測距可能エリアが光軸中心上に設定された状態を示す図、（ｂ）は測距可能エリアが光軸中心よりも左側に寄って設定された状態を示す図、（ｃ）は測距可能エリアが光軸中心よりも右側に寄って設定された状態を示す図である。 図１に示す撮像装置における撮影画角と外測測距領域との関係を示す図であり、（ａ）は３Ｄ撮影の際の関係を示す図、（ｂ）は２Ｄ撮影の際の関係を示す図である。 図４に示す外測測距センサの制御を説明するための図であり、（ａ）は３Ｄ撮影の際の制御を示す図、（ｂ）は２Ｄ撮影の際の制御を示す図である。 図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を概略的に示すブロック図である。

図示の撮像装置１は、２眼の撮像系を備えるデジタルスチルカメラなどの撮像装置であり、撮像装置１は３次元（３Ｄ）撮影と２次元（２Ｄ）撮影を選択的に行う。

撮像装置１は２つの撮像部２ａ（第１の撮像部）および撮像部２ｂ（第２の撮像部）、撮像制御部３、外測測距装置４、システム制御部５、操作部６、表示部７、画像処理部８、および記録媒体部９を備えている。これら各部はバス１０を介して相互に接続されており、システム制御部５は撮像装置１の全体の制御を司る。

撮像部２ａおよび２ｂは、それぞれ固定レンズ２１ａおよび２１ｂ、ズームレンズ２２ａおよび２２ｂ、光量調節用の絞り羽根２３ａおよび２３ｂ、固定レンズ２４ａおよび２４ｂ、フォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂ、撮像素子２６ａおよび２６ｂ、そして、撮像信号処理部２７ａおよび２７ｂを備えている。

なお、固定レンズ２１ａおよび２１ｂ、ズームレンズ２２ａおよび２２ｂ、そして、固定レンズ２４ａおよび２４ｂ、フォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂは撮像レンズである。

撮像制御部３は、ズーム制御部３１、フォーカス制御部３２、および撮像系ＣＰＵ３３を有する。そして、撮像系ＣＰＵ３３は、外測測距装置４内の外測測距センサ４２と接続されている。撮像系ＣＰＵ３３は、操作部６のズームキー６ｄ（図２参照）を介してユーザから指示されたズーム倍率などの撮影情報に基づいてズームレンズ２２ａおよび２２ｂとフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂを制御する。これによって、撮影部２ａおよび２ｂのズーム倍率とピントの調整とが行われる。

なお、撮像系ＣＰＵ３３は外測測距センサ４２による測距結果を示す距離情報に基づいてフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂを制御してピントの調整を行う場合がある。さらに、撮像系ＣＰＵ３３はユーザから指示された撮影モード（例えば、２Ｄ撮影（２次元撮影）モード又は３Ｄ撮影（３次元撮影）モード）の切り替えに応じて外測測距センサ４２の制御を行う。そして、撮像系ＣＰＵ３３は当該制御によって外測測距センサ４２による測距結果を示す距離情報に基づいて、フォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂを制御してピントの調整を行う場合もある。外測測距センサ４２の制御については後述する。

ここでは、撮像系ＣＰＵ３３は、ズームレンズ２２ａおよび２２ｂとフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂとを、３Ｄ撮影の際には同期して制御する。一方、２Ｄ撮影の際には、撮像系ＣＰＵ３３は撮影モードに応じてズームレンズ２２ａおよび２２ｂとフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂとを同期させる場合と同期させないで制御する場合とがある。

図２は、図１に示す撮像装置の外観を示す斜視図である。

撮像装置１は、撮像装置筐体（以下単に筐体と呼ぶ）１ａを備えており、この筐体１ａには所定の基線長（光軸間距離：所定の間隔）をおいて固定レンズ２１ａおよび２１ｂが配設されている。そして、固定レンズ２１ａおよび２１ｂの間の略中央において筐体１ａには外測測距装置４が配設されている。

また、筐体１ａには操作部６ａが配設され、この操作部６は電源ボタン６ａ、メニューボタン６ｂ、トリガーボタン６ｃ、およびズームキー６ｄの各種操作ボタンを有している。

電源ボタン６ａの操作によって撮像装置１の電源がオン又はオフされる。メニューボタン６ｂは、撮像装置１の撮影モード、画質モード、フォーカスモード、および手振れモードなどの種々の設定の際に用いられる。例えば、３Ｄ撮影モードと２Ｄ撮影モードの撮影モードの切り替えを行う際にも、メニューボタン６ｂが用いられる。

トリガーボタン６ｃが動画撮影モードの際にユーザによって押下されると、撮影の記録の開始又は停止が行われる。ズームキー６ｄは撮像部２ａおよび２ｂで取得される被写体像のズーム倍率の設定を行う際に用いられる。そして、ユーザが操作部６の各種ボタンを操作すると、システム制御部５は当該操作に応じて制御を実行する。

再び図１を参照して、光学像（光）はズームレンズ２２ａおよび２２ｂとフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂなどを含むレンズ群を通過して、撮像素子２６ａおよび２６ｂに結像する。そして、撮像素子２６ａおよび２６ｂで光電変換が行われて、撮像素子２６ａおよび２６ｂから光学像に応じたアナログ信号（映像信号）が出力される。

撮像信号処理部２７ａおよび２７ｂはそれぞれ撮像素子２６ａおよび２６ｂの出力であるアナログ信号を信号処理してデジタル信号として出力する。そして、画像処理部８はこれらデジタル信号に対して所定の画像・映像フォーマットに変換するなどの信号処理を行う。その後、システム制御部５は画像処理部８の出力である画像データを映像として表示部７に表示するとともに、記録媒体部９に記録する。

撮像信号処理部２７ａおよび２７ｂは、映像信号から抽出した高周波成分（コントラスト成分）を用いて、画像のコントラストに対応する焦点信号（ＡＦ評価値信号）を生成する。フォーカス制御部３２は、ＡＦ評価値信号に基づいて、フォーカスレンズ２５を制御する。このフォーカス制御はＴＶ−ＡＦと呼ばれる。

外測測距装置４においては、光学像（光）が外測測距レンズ４１を通過して外測測距センサ４２に結像する。そして、外測測距センサ４２は外測測距レンズ４１によって結像した２つの被写体像の位相差量を検出し、この位相差量に応じて被写体までの距離を測定して、距離情報を出力する（詳細については後述する）。そして、撮像系ＣＰＵ３３はフォーカス制御部３２を制御して、距離情報に基づいてフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂの制御を行う。この制御は外測測距ＡＦと呼ばれる。

撮像装置１においては、上記のＡＦ性能の特性を生かし、大ぼけ状態の際には検出が速いが精度が低い外測測距ＡＦが用いられ、合焦点近傍では速度は遅いが精度の高いＴＶ−ＡＦが用いられる。なお、ＴＶ−ＡＦの検出領域と外測測距ＡＦの外測測距領域は略一致した領域に設定される。

いま、撮像装置１において電源ボタン６ａが押し下げられると、撮像装置１の各部に電力が供給される。システム制御部５は操作部６の各種操作ボタンの状態を読み込んで撮像装置１がどの様な設定にあるかを判定する。

また、撮像制御部３では、撮像系ＣＰＵ３３が外測測距センサ４２の状態を読み込んで、外測測距センサ４２の設定状態を判定する。そして、撮影中の際には、撮像系ＣＰＵ３３は外測測距センサ４２から受けた距離情報に基づいてフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂを制御してピントの調整を行う。

ユーザからズーム倍率およびフォーカスに関する設定の指示があると、ズーム制御部３１およびフォーカス制御部３２は、撮像系ＣＰＵ３２の制御下でユーザ指示に基づいて、ズームレンズ２２ａおよび２２ｂとフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂを制御してズーム倍率とピントの調整を行う。

前述のように、撮像装置１は、動画撮影モードにおいて３Ｄ撮影モードおよび２Ｄ撮影モードを有しており、ユーザはメニューボタン６ｂによって３Ｄ撮影モードと２Ｄ撮影モードのモード切り替えを行うことができる。３Ｄ撮影モードの際には、撮像部２ａおよび２ｂで取得した映像が撮像信号処理部２７ａおよび２７ｂと画像処理部８とによって撮影画角が共通である共通エリアの映像を用いて３Ｄ映像とされて、表示部７に表示される。

一方、２Ｄ撮影モードの際には、撮像部２ａおよび２ｂで取得した映像がそれぞれ撮像信号処理部２７ａおよび２７ｂで処理されて表示部７に表示される。

基本的に、３Ｄ撮影モードの際には、撮像部２ａおよび２ｂの動作は同期するように設定されるが、２Ｄ撮影モードの際には、撮像部２ａおよび２ｂの動作を同期させなくてもよい。例えば、２Ｄ撮影モードにおいては、撮像部２ａおよび２ｂの各々におけるズーム倍率、絞り、および画像処理などをユーザが自由に操作および設定できるようにし、互いに異なる２種類の動画撮影を同時に行うようにすることも可能である。

撮像系ＣＰＵ３３は、３Ｄ撮影モードおよび２Ｄ撮影モードの切り替えに応じて外測測距センサ４２の制御を行って、撮影モードの切り替えに応じて最適な外測測距領域の設定をする。

前述のように、撮影の際には、撮像系ＣＰＵ３３は外測測距センサ４２から距離情報を得る。撮像系ＣＰＵ３３は距離情報に基づいてフォーカス制御部３２を制御する。これによって、フォーカス制御部３２はフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂの制御を行って、記録媒体部９に画像データが記録される。

図３は、図１に示す撮像装置１における撮影画角と外測測距領域との関係を示す図である。

図３においては、所定の被写体距離でかつ所定のズーム倍率の望遠端における撮影画角Ｓに対して、撮影画角Ｓの中心に外測測距領域Ｇを設定した状態が示されている。例えば、１つの撮像系を有する撮像装置で被写体を撮影する場合には、一般的に撮影者が意図する被写体は撮影画角の中央であることが多い。このため、図３に示すように、撮影画角の中心領域に外測測距領域を設定することが望ましい。この際、ＴＶ−ＡＦの検出エリアも外測測距領域と同様に撮影画角の中心領域に設定される。

図４は、図１に示す外測測距装置４の動作原理を説明するための図である。

外測測距センサ４２の前方には外測測距レンズ４１が配置されている。この外側測距レンズ４１は、図示のように、外側測距レンズ左４１ａ（第１の測距レンズ）および外側測距レンズ右４１ｂ（第２の測距レンズ）を有している。外測測距センサ４２は光電変換センサであり、ラインセンサ左４２ａ（第１の測距センサ部）およびラインセンサ右４２ｂ（第２の測距センサ部）を有している。そして、ラインセンサ左４２ａおよびラインセンサ右４２ｂは１列上に配置されている。

ラインセンサ左４２ａおよびラインセンサ右４２ｂはそれぞれ外測測距レンズ左４１ａおよび外測測距レンズ右４１ｂが対応している。被写体２０からの光（破線で示す）は外側測距レンズ左４１ａおよび外側測距レンズ右４１ｂを介してそれぞれラインセンサ左４２ａおよびラインセンサ右４２ｂで受光される。

ここでは、これら外測測距レンズ左４１ａ、外測測距レンズ右４１ｂ、ラインセンサ左４２ａ、およびラインセンサ右４２ｂからなる外側測距装置４は外測三角測距用センサとも呼ばれる。

いま、外測測距装置４において基線長をＢ、焦点距離をｆ、そして、ラインセンサ右４２ｂを基準とした位相差（位相差量）をｎとすると、外測測距装置４から被写体２０までの距離Ｌは、Ｌ＝Ｂ×ｆ／ｎで求めることができる。つまり、撮像系ＣＰＵ３３は位相差ｎを距離情報として受け、上記の式に応じて距離Ｌを求める。そして、撮像系ＣＰＵ３３は距離Ｌ又は位相差ｎを関数として、フォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂの合焦位置までの繰出し量を求めて、ピント調整を行う。

図５は、図４に示す外測測距センサ４２における測距可能エリアについて説明するための図である。そして、図５（ａ）は測距可能エリアが光軸中心上に設定された状態を示す図であり、図５（ｂ）は測距可能エリアが光軸中心よりも左側に寄って設定された状態を示す図である。そして、図５（ｃ）は測距可能エリアが光軸中心よりも右側に寄って設定された状態を示す図である。

ラインセンサ左４２ａおよびラインセンサ右４２ｂは所定数の画素を有する領域Ａを備えている。そして、領域Ａにおいて予め規定された数の画素を有する領域（以下測距可能エリアαと呼ぶ）を設定する。なお、測距可能エリアαは領域Ａの任意の位置に設定することができる。

いま、図５（ａ）に示すように、測距可能エリアαが外測測距レンズ４１の光軸中心上（領域Ａの中央部）に設定されていると、外測測距レンズ４１の光軸中心上に存在する被写体からの光（破線）が検出される。また、図５（ｂ）に示すように、測距可能エリアαが左側に設定されていると、外測測距レンズ４１の光軸中心上に存在する被写体の右寄り（被写体の右側）の光（破線）が検出される。さらに、図５（ｃ）に示すように、測距可能エリアαが右側に設定されると、外測測距レンズ４１の光軸中心上に存在する被写体の左寄り（被写体の左側）の光（破線）が検出される。

測距可能エリアαを、領域Ａの全域に設定することも可能であるが、演算処理時間と消費電力を抑えるためには、最低限必要な数の画素を有する測距可能エリアαを設けることが望ましい。また、被写体によっては、測距可能エリアαを領域Ａの全域に設定するよりも、最低限必要な数の画素を有する測距可能エリアαによる測距の方が誤測距が生じることが少ない。そして、ズーム倍率によっては、測距可能エリアαを領域Ａの全域に設定してしまうと、例えば、望遠側において撮影画角から外れた被写体まで測距してしまう可能性もあって、これも誤測距の要因となってしまう。

上述の最低限必要な画素数とは、撮像装置１の仕様の範囲で得られる撮影画角の範囲に対して、極力誤測距しない範囲で外測測距領域（測距可能エリアα）を設定することができる画素数をいう。領域Ａの任意の位置に測距可能エリアαを設定する場合には、ラインセンサ左４２ａおよびラインセンサ右４２ｂの領域において、同一の画素数の測距可能エリアαを同一方向に同一画素分に限って変更（制御）することができる。

図６は、図１に示す撮像装置１における撮影画角と外測測距領域との関係を示す図である。そして、図６（ａ）は３Ｄ撮影の際の関係を示す図であり、図６（ｂ）は２Ｄ撮影の際の関係を示す図である。

図６（ａ）および（ｂ）において、第１の撮影画角Ｓ１および第２の撮影画角Ｓ２と第１の外測測距領域Ｇ１および第２の外測測距領域Ｇ２との関係は、図３で説明した条件において、基線長（光軸間の距離）を平行に所定の距離だけ移動した場合の状態が示されている。

なお、本来、第１の撮影画角Ｓ１と第２の撮影画角Ｓ２とは上下方向にずれがない状態であるが、図６においては領域の判別し易いように上下方向に若干ずらしてある。

第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２は視差があるので図中左右にずれる。通常、外測測距領域は撮影画角に対して中心領域を測距するように調整される。このため、３Ｄ撮影の際には、図６（ａ）に示すように、第１の撮影画各Ｓ１（１眼目の撮影画角）と第２の撮影画角Ｓ２（２眼目の撮影画角）に共通する共通エリア（共通領域ともいう：クロスハッチングで示す部分）Ｃが３Ｄの撮影画角となる。よって、共通エリアＣの中心部を含む中心領域である外側測距領域ＧＣ（３次元撮影用測距エリア）が測距の際の最適な領域となる。

一方、２Ｄ撮影の際には、第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２の各々において、その中心領域で測距することが望ましい。よって、図６（ｂ）において、δ分ずらして、第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２と第１および第２の外測測距領域Ｇ１およびＧ２（第１の２次元測距エリアおよび第２の２次元測距エリア）の関係を設定すれば、最適な測距を行うことができる。なお、比較のため、図６（ｂ）には外測測距領域ＧＣが破線で示されている。

ここで、３Ｄ撮影および２Ｄ撮影の際においてそれぞれ図６（ａ）および図６（ｂ）に示す撮影画角と外測測距領域の関係に設定するための外測測距センサの制御について説明する。

図７は、図４に示す外測測距センサ４２の制御を説明するための図である。そして、図７（ａ）は３Ｄ撮影の際の制御を示す図であり、図７（ｂ）は２Ｄ撮影の際の制御を示す図である。

３Ｄ撮影の際には、図７（ａ）に示すように、外測測距装置４における測距可能エリアαが領域Ａの中央部（ハッチングで示す部分）に制御される。これによって、第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２の共通エリアＣの中心領域に外測測距領域ＧＣを設定して測距を行うことができる。

一方、２Ｄ撮影の際には、図７（ｂ）に示すように、外測測距装置４における測距可能エリアαがそれぞれ第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ１の中心領域となるように測距可能エリアαの位置が制御される。測距可能エリアαを変更する際には、測距可能エリアαを外測測距レンズ４１の光軸中心に対して対称に所定の速度で切り替えつつ移動させる。これによって、常に第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ１の中心領域（つまり、第１および第２の外測測距領域Ｇ１およびＧ２）で測距することができる。

光学上、図６（ａ）に示す外測測距領域ＧＣを図６（ｂ）に示す第１の外測測距領域Ｇ１に変更する場合には、外測測距レンズ４１の光軸中心に対して図中右側に測距可能エリアαをシフトさせる。また、図６（ａ）に示す外測測距領域ＧＣを図６（ｂ）に示す第２の外測測距領域Ｇ２に変更する場合には、外測測距レンズ４１の光軸中心に対して図中左側に測距可能エリアαをシフトさせる。これによって、図６（ａ）に示す外測測距領域ＧＣを第２の外側測距領域Ｇ２の位置に設定することができる。

このようにして、３Ｄ撮影モードおよび２Ｄ撮影モードに応じて、外測測距センサ４２を上述のように制御すれば、撮影モードに適した外測測距領域を設定することができる。その結果、３Ｄ撮影モードおよび２Ｄ撮影モードともに適切な測距を行うことができる。

ここで、３Ｄ撮影の際におけるＴＶ−ＡＦの検出エリアは、外測測距装置４における外測測距領域と同様に、共通エリアＣの中心領域付近に設定される。また、２Ｄ撮影の際におけるＴＶ−ＡＦの検出エリアは、外測測距装置４の外測測距領域と同様に、第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２の中心領域付近に設定される。

図８は、図１に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートに係る処理はシステム制御部５の制御下で行われる。

ユーザが操作部６に備えられた電源ボタン６ａをオンすると、撮像装置１に電源が供給されて撮像装置１が起動する。そして、システム制御部５はユーザがメニューボタン６ｂを用いて撮影モードを選択したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ユーザが撮影モードの選択を行わないと（ステップＳ１０１において、ＮＯ）、システム制御部５は待機する。

ユーザが撮影モードの選択を行うと（ステップＳ１０１において、ＹＥＳ）、システム制御部５は当該選択された撮影モード（以下選択撮影モードと呼ぶ）が３Ｄ撮影モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

選択撮影モードが３Ｄ撮影モードであると（ステップＳ１０２において、ＹＥＳ）、システム制御部５は撮像系ＣＰＵ３３に３Ｄ撮影モードに応じた外側測距領域の設定を指示する。これによって、撮像系ＣＰＵ３３は外測測距センサ４２における測距可能エリアαを領域Ａの中央部に設定して（ステップＳ１０３）、共通エリアＣの中心領域を外側測距領域ＧＣに設定する。

撮像系ＣＰＵ３３はシステム制御部５の制御下で、外測測距センサ４２による測距の結果得られた被写体までの距離情報をする。そして、撮像系ＣＰＵ３３は前述したように距離情報に応じて、フォーカス制御部３２を制御してフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂの粗調整を行う。

その後、撮像系ＣＰＵ３３はＴＶ−ＡＦによって高精度のピント調整を行う（ＡＦ制御：ステップＳ１０４）。ピント調整が行われた後、システム制御部５は撮像部２ａおよび２ｂを制御して３Ｄ撮影を実行して（ステップＳ１０５）、撮影を終了する。

選択撮影モードが３Ｄ撮影モードでないと（ステップＳ１０２において、ＮＯ）、システム制御部５は選択撮影モードが２Ｄ撮影モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。選択撮影モードが２Ｄ撮影モードでないと（ステップＳ１０６において、ＮＯ）、システム制御部５は他の撮影モードによる処理を行って（ステップＳ１０７）、撮影を終了する。

一方、選択撮影モードが２Ｄ撮影モードであると（ステップＳ１０６において、ＹＥＳ）、システム制御部５は撮像系ＣＰＵ３３に２Ｄ撮影モードに応じた外側測距領域の設定を指示する。これによって、撮像系ＣＰＵ３３は外測測距センサ４２における測距可能エリアαを、第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２の各々の中心領域に設定して、それぞれ第１および第２の外側測距領域Ｇ１およびＧ２とする（ステップＳ１０７）。

そして、撮像系ＣＰＵ３３は第１および第２の撮影画角Ｓ１およびＳ２の各々において第１および第２の措置側測距領域Ｇ１およびＧ２で測距を行うため、外測測距センサ４２における測距可能エリアαを所定の周期で交互に切り替える。その後、ステップＳ１０４において、撮像系ＣＰＵ３３はシステム制御部５の制御下で、外測測距センサ４２による測距の結果得られた被写体までの距離情報をする。そして、撮像系ＣＰＵ３３は前述したように距離情報に応じて、フォーカス制御部３２を制御してフォーカスレンズ２５ａおよび２５ｂの粗調整を行う。

その後、撮像系ＣＰＵ３３はＴＶ−ＡＦによって高精度のピント調整を行う。ピント調整が行われた後、システム制御部５は、ステップＳ１０５において撮像部２ａおよび２ｂを制御して２Ｄ撮影を実行して、撮影を終了する。

このように、本発明の実施の形態では、３Ｄ撮影および２Ｄ撮影が可能な撮像装置において、２眼の間に１つの外測測距装置を配置して、３Ｄ撮影モードおよび２Ｄ撮影モードに応じて外測測距センサにおける測距可能エリアの位置を設定するようにしたので、各撮影モードの撮影画角に対して最適な測距を行うことができる。

上述の説明から明らかなように、図１に示す例においては、外側測距装置４および撮像系ＣＰＵ３３が測距手段として機能し、撮像系ＣＰＵ３３およびシステム制御部５が第１の設定手段および第２の設定手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

この際、制御方法および制御プログラムの各々は、少なくとも第１の設定ステップおよび第２の設定ステップを有することになる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

２ａ，２ｂ 撮像部
２５ａ，２５ｂ フォーカスレンズ
３ａ，３ｂ 撮像制御部
４ 外測測距装置
５ システム制御部
８ 画像処理部
３２ フォーカス制御部
３３ 撮像系ＣＰＵ
４１ 外測測距レンズ
４２ 外測測距センサ

Claims (4)

1. 被写体を撮像するための第１の撮像部および第２の撮像部を備え、前記第１の撮像部の光軸と前記第２の撮像部の光軸とが所定の間隔を有し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部による３次元撮影と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部の各々による２次元撮影を選択的に行う撮像装置であって、
   前記第１の撮像部と前記第２の撮像部との間に配置され、前記被写体までの距離を測距するための第１の測距センサ部および第２の測距センサ部を有する測距手段と、
   前記３次元撮影を行う際には、前記第１の撮像部による第１の撮影画角と前記第２の撮像部による第２の撮影画角とに共通する共通領域においてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアを３次元撮影用測距エリアとして設定する第１の設定手段と、
   前記２次元撮影を行う際には、前記第１の撮影画角と前記第２の撮影画角の各々についてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアをそれぞれ第１の２次元測距エリアおよび第２の２次元測距エリアとして設定し、前記第１の２次元測距エリアおよび前記第２の２次元測距エリアを交互に切り替える第２の設定手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記測距手段は、前記第１の測距センサ部に対応する第１の測距レンズと前記第２の測距センサ部に対応する第２の測距レンズとを備え、前記第１の測距レンズと前記第２の測距レンズとは前記所定の間隔をおいて配置されており、
   前記測距手段は前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部で前記被写体からの光を受光した際の位相差に基づいて前記被写体までの距離を求めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体を撮像するための第１の撮像部および第２の撮像部と、前記第１の撮像部と前記第２の撮像部との間に配置され前記被写体までの距離を測距するための第１の測距センサ部および第２の測距センサ部を有する測距手段とを備え、前記第１の撮像部の光軸と前記第２の撮像部の光軸とが所定の間隔を有し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部による３次元撮影と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部の各々による２次元撮影を選択的に行う撮像装置の制御方法であって、
   前記３次元撮影を行う際には、前記第１の撮像部による第１の撮影画角と前記第２の撮像部による第２の撮影画角とに共通する共通領域においてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアを３次元撮影用測距エリアとして設定する第１の設定ステップと、
   前記２次元撮影を行う際には、前記第１の撮影画角と前記第２の撮影画角の各々についてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアをそれぞれ第１の２次元測距エリアおよび第２の２次元測距エリアとして設定し、前記第１の２次元測距エリアおよび前記第２の２次元測距エリアを交互に切り替える第２の設定ステップとを有することを特徴とする制御方法。
4. 被写体を撮像するための第１の撮像部および第２の撮像部と、前記第１の撮像部と前記第２の撮像部との間に配置され前記被写体までの距離を測距するための第１の測距センサ部および第２の測距センサ部を有する測距手段とを備え、前記第１の撮像部の光軸と前記第２の撮像部の光軸とが所定の間隔を有し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部による３次元撮影と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部の各々による２次元撮影を選択的に行う撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
   前記撮像装置が備えるコンピュータに、
   前記３次元撮影を行う際には、前記第１の撮像部による第１の撮影画角と前記第２の撮像部による第２の撮影画角とに共通する共通領域においてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアを３次元撮影用測距エリアとして設定する第１の設定ステップと、
   前記２次元撮影を行う際には、前記第１の撮影画角と前記第２の撮影画角の各々についてその中心部を含む中心領域に、前記第１の測距センサ部および前記第２の測距センサ部における測距可能エリアをそれぞれ第１の２次元測距エリアおよび第２の２次元測距エリアとして設定して、前記第１の２次元測距エリアおよび前記第２の２次元測距エリアを交互に切り替える第２の設定ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。

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