JP2016020980A - 立体撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】単体で利用可能な撮像装置同士の光軸ずれを簡単な構成で算出することを可能にした光軸ずれ角度算出方法を有する立体撮影システムを提供すること。【解決手段】第一の撮影手段と第二の撮影手段を有する立体撮影システムにおいて、前記第一の撮影手段から所定の被写体への撮影方向と前記第一の撮影手段の光軸との角度である第一の被写体角度を検出する第一の被写体角度検出手段と、前記第二の撮影手段から前記所定の被写体への撮影方向と前記第二の撮影手段の光軸との角度である第二の被写体角度を検出する第二の被写体角度検出手段と、前記第一の撮影手段の光軸と前記第二の撮影手段の光軸との角度である光軸ずれ角度を算出する光軸ずれ角度算出手段を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、立体撮影システムに関し、特に立体撮影装置に使用する２本の撮像装置の光軸の調整に関するものである。

従来から、立体撮影を行う際に、単体で利用可能な撮像装置を複数台利用し、立体撮影を行う立体撮影システムが知られている。その際、リグと呼ばれる、撮像装置を固定する装置を利用するのが一般的だが、リグに撮像装置を設置した際に、利用する撮像装置同士の光軸を調整する必要があった。

この光軸調整を簡易的に行う技術として、特許文献１では撮像された主要被写体の位置ずれ量に基づいて、主要被写体の位置を光学的に一致させる立体撮影装置が開示されている。また、特許文献２では、撮影している映像のずれを自動的に調整する立体映像調整装置が開示されている。

特開２００８−２５２２５４号公報 特開２０１０−２７８９７９号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、２つの撮像装置で撮像した２つの映像から画像処理を行い、光軸ずれを計算し調節している。単体で利用可能な撮像装置を複数台利用して立体撮影を行う場合、お互いに撮影した映像を通信し合い画像処理を行うか、二つの映像を取得して画像処理を行う機器が別途必要となる。

また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、撮像装置とリグに加えて立体映像調整装置を用意する必要があり、また立体映像調整装置を撮影現場に持ち込むことは面倒である。

そこで、本発明の目的は、単体で利用可能な撮像装置同士の光軸ずれを簡単な構成で算出することを可能にした光軸ずれ角度算出方法を有する立体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、本発明は、
第一の撮影手段と第二の撮影手段を有する立体撮影システムにおいて、
前記第一の撮影手段から所定の被写体への撮影方向と前記第一の撮影手段の光軸との角度である第一の被写体角度を検出する第一の被写体角度検出手段と、
前記第二の撮影手段から前記所定の被写体への撮影方向と前記第二の撮影手段の光軸との角度である第二の被写体角度を検出する第二の被写体角度検出手段と、
前記第一の撮影手段の光軸と前記第二の撮影手段の光軸との角度である光軸ずれ角度を算出する光軸ずれ角度算出手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、単体で利用可能な撮像装置同士の光軸ずれを簡単な構成で算出することを可能にした光軸ずれ角度算出方法を有する立体撮影システムを提供することができる。

第１実施形態の構成ブロック図 光軸ずれ角度算出と光軸ずれ補正の制御フロー 光軸ずれ角度算出時におけるビューファーの映像を示す図 光軸ずれ角度算出時における被写体とレンズ装置の関係を示す図 第１実施形態の派生形を説明する図 第１実施形態の派生形を説明する図 第２実施形態の構成ブロック図 光軸調整と光軸ずれ補正の制御フロー 光軸調整時における被写体とレンズ装置の関係を示す図 光軸調整時におけるビューファーの映像を示す図 基線長が一意に決定されない場合の被写体とレンズ装置の関係を示す図 第３実施形態の構成ブロック図 光軸ずれ角度算出と光軸ずれ補正の制御フロー 光軸ずれ角度算出時におけるビューファーの映像を示す図 光軸ずれ角度算出時における被写体とレンズ装置の関係を示す図 第３実施形態の派生形を説明する図

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１〜６を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。図１は本発明の第１実施形態の構成ブロック図である。図１のブロック図において、１０と１１は同じ構成をもつレンズ装置であり、撮影者側から見てレンズ装置１０は左側、レンズ装置１１は右側に設置されている。１２及び１３はカメラ等の撮像装置であり、それぞれレンズ装置１０、レンズ装置１１と接続されている。１４及び１５は、それぞれカメラ１２、カメラ１３で撮影している映像や、カメラ、レンズ装置の情報等を表示する映像表示装置としてのビューファーである。

次に、レンズ装置１０の内部構成について説明する。レンズ装置１１の内部構成もレンズ装置１０と同じである。

１０１は、被写体距離を変更するフォーカス機構であり、駆動制御部１０１１、駆動手段１０１２、フォーカスレンズ１０１３、位置検出部１０１４を有している。

１０２は、画角を変更するズーム機構であり、駆動制御部１０２１、駆動手段１０２２、ズームレンズ１０２３、位置検出部１０２４を有している。このうちズームの位置検出部１０２４は被写体角度検出手段としても利用される。

１０３は、光軸をシフトさせるシフトレンズ機構であり、駆動制御部１０３１、駆動手段１０３２、シフトレンズ１０３３、位置検出部１０３４を有している。

１００１は、レンズ装置のズーム操作部であり、たとえばズームのシーソーである。１００２は、輻輳角設定手段であり、たとえば輻輳角操作ノブである。１００３は、リグの基線長情報をレンズ装置１０に設定する基線長設定手段であり、たとえば情報ディスプレイと操作ボタンである。

１００４は、ユーザーの操作に応じて各光学部材を操作する操作制御手段である。ユーザーの操作としてはズーム操作部１００１や輻輳角設定手段１００２、またカメラ１２からの操作指令や、不図示の操作部材からの操作指令等である。また、操作する光学部材は、フォーカス機構１０１、ズーム機構１０２、シフトレンズ機構１０３がある。１００５は、カメラ１２や他のレンズ装置１１、また不図示の各種操作部材等と通信を行う通信部である。

１００６は、設定されている基線長の長さ、輻輳角の角度、現在の画角、他のレンズ装置１１の画角、被写体距離から、光軸ずれ角度を算出する光軸ずれ角度算出部である。算出方法の詳細は後述する。１００７は、光軸ずれ角度算出部により算出された光軸ずれ角度に基づいて光軸ずれを補正するように、シフトレンズ機構を操作する信号を出力する光軸ずれ補正手段である。光軸ずれ補正方法についての詳細は後述する。１００８は、光軸ずれ角度の算出と光軸ずれの補正を行う補正モードへ移行するための補正モード移行手段であり、たとえばスイッチである。

次に、光軸ずれ角度の算出と光軸ずれ補正の制御フローについての説明を、図２を用いて行う。なお、このフローは補正モードへの移行により開始され、補正モードへの移行は補正開始通知手段１００８により指示されるものとする。

Ｓ１００は処理のスタートであり、Ｓ１０１へ遷移する。Ｓ１０１では、レンズ装置１０がフォーカスレンズを至近端に、ズームレンズをテレ端に駆動し、Ｓ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、ユーザーが光軸ずれ角度の算出に利用する被写体である被写体Ｘを、レンズ装置１０の最至近距離で、かつ左側映像であるビューファー１４の映像の左端に合うように設置し、Ｓ１０３へ移行する。このときのビューファー１４の映像を図３（ａ）に示す。つまり、被写体が映像の左端に映っているため、被写体角度は画角の半分と一致する。

Ｓ１０３では、右側映像であるビューファー１５の映像の左端に被写体Ｘが映るように右側のレンズ装置であるレンズ装置１１のズームおよびフォーカスを調節し、Ｓ１０４へ移行する。このときのビューファー１４の映像を図３（ｂ）に示す。つまり、被写体が映像の左端に映っているため、被写体角度は画角の半分と一致する。このときのカメラ１２及びカメラ１３の撮影範囲は、図３（ｃ）のようになる。

Ｓ１０４では、ユーザーが補正モード移行手段を用いて補正のための設定を完了したことを通知し、Ｓ１０５へ移行する。Ｓ１０５では、光軸ずれ角度算出部１００６により、被写体Ｘの距離（つまりはレンズ装置の最至近距離）、設定されている基線長、設定されている輻輳角、両レンズ装置の画角から光軸ずれ角度を算出し、Ｓ１０６へ移行する。光軸ずれ角度の算出についての詳細は後述する。

Ｓ１０６では、レンズ装置１１の光軸ずれ補正手段１００７が、光軸ずれ角度算出部１００６により算出された光軸ずれ角度に基づいて、光軸ずれを補正し、Ｓ１０７へ移行する。光軸ずれの補正は、輻輳角の操作指令に対して、光軸ずれ角度を補正するだけのシフトレンズの駆動信号をオフセットとして加算して操作制御手段１００４に出力する。光軸ずれ補正方法の詳細は後述する。Ｓ１０７は処理の終了である。

続いて、図４を用いて、光軸ずれ角度算出手段による光軸ずれの算出方法について詳細に説明する。図４は、基準として左側を選んだ場合の、図２のＳ１０５のときの両レンズ装置と被写体、画角等の関係を示した図である。このときのビューファーに映る映像は図３となっている。

被写体Ｘは光軸ずれ角度の算出に利用する被写体である。光軸Ｌａ及び光軸Ｌｂはそれぞれレンズ装置１０、レンズ装置１１の光軸である。輻輳角は０度を設定してあるものとする。被写体距離ｎはレンズ装置１０における被写体Ｘの被写体距離である。基線長ｄはレンズ装置１０の対物レンズとレンズ装置１１の対物レンズとの距離である。

θａ及びθｂはそれぞれレンズ装置１０、レンズ装置１１の画角である。なお、それぞれのレンズ装置の光軸と被写体Ｘ方向との角度である被写体角度は、画角の半分と一致している。Δθは光軸ずれの角度である。すると、光軸ずれ角度Δθは、式１で計算することができる。

Δθ＝Ａｒｃｔａｎ（（（ｔａｎ（θａ／２）×ｎ）＋ｄ）／ｎ）−（θｂ／２） 式１

また、輻輳角φが設定されている場合は、図５のようになる。なお、輻輳角とはレンズ装置１０及びレンズ装置１１の光軸が成す角であり、輻輳角φはレンズ装置１０に設定されているとする。レンズ装置１０及びレンズ装置１１は、それぞれの光軸の成す角が設定されている輻輳角φとなるように、それぞれがシフトレンズを用いて光軸を変化させる。
設定されている輻輳角をφとすると、光軸ずれ角度Δθは、上記の式１のうちの画角θａ及びθｂから、設定されている輻輳角φを引くことで、算出することができる。

Δθ＝Arctan(((tan((θａ/２)−(φ/２))×ｎ)＋ｄ)/ｎ)−(θｂ/２)−(φ/２) 式２

続いて、光軸ずれ補正方法についての説明を、図５を用いて行う。光軸ずれ補正を行うには、図５の状態のレンズ装置１１の光軸ずれ角度Δθがゼロとなるようにレンズ装置１１のシフトレンズを駆動すれば良い。つまり、光軸Ｌｂがレンズ装置１０とは反対側にΔθ分移動するように、輻輳角の操作量にオフセットを加算する。

以上、説明した通り、被写体角度として画角を利用した、光軸ずれ角度算出方法を利用することで、光軸ずれ角度の算出を行うことができた。この光軸ずれ角度Δθを用いて、光軸ずれ補正手段１００７及び操作制御手段１００４によりシフトレンズ機構を制御することで、光軸ずれの補正を行うことができる。

本実施例では左側であるレンズ装置１０を基準とし、左側の映像の左端に被写体の境界が合うように被写体を置き、右側のレンズ装置の画角を広げてその被写体が右側の映像の左端に合うように調節し、光軸ずれ角度を算出した。

しかし、基準とするレンズ装置を左右逆にして行っても同様に光軸ずれ角度が算出できる。すなわち、右側を基準とし、右側の映像の右端に被写体の境界が合うように被写体を置き、左側のレンズ装置の画角を広げてその被写体が左側の映像の右端に合うように調節し、光軸ずれ角度を算出することができる。よって、基準とするレンズ装置を左右逆にして行っても同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例では、被写体距離ｎを最至近距離にして光軸ずれ角度を算出した。それは、フォーカスが合う範囲内で被写体距離が近い方が、ビューファーの映像で被写体Ｘが大きく表示されるため、被写体Ｘの境界を左右映像の端に合わせやすくなるからである。

また、本実施例では、左側の画角θａをテレ端にして光軸ずれ角度を算出した。それは、画角が狭い方が、ビューファーの映像で被写体Ｘが拡大されて表示されるため、被写体Ｘの境界を左右映像の端に合わせやすくなるからである。

しかし、異なる被写体距離、異なるズーム位置でも同様の光軸ずれ角度算出を行うことができる。たとえば光軸ずれ角度の算出に利用する被写体である被写体Ｘを、レンズ装置１０の最至近距離で、かつ左側映像であるビューファー１４の映像の左端に合うように設置することが困難な場合も充分考えられる。その場合、レンズ装置１０からの距離がわかり、さらにレンズ装置１０の画角を調整することで左側映像であるビューファー１４の映像の左端に合うようにできる被写体を被写体Ｘとし、先述の光軸ずれ角度算出を行うこともできる。

また、撮影装置は測距装置を有し、被写体の距離を自動的に測距するようにしてもよい。

また、ズームやフォーカスに駆動部を持たせ、補正モードへ移行したときにそれぞれ所定の位置に自動的に駆動するようにしたが、駆動部を持たず、ユーザーがマニュアルで所定の位置に操作してもよい。

また、光軸ずれの補正をレンズ装置１０で行ったが、レンズ装置間の通信を利用し光軸ずれ角度をレンズ装置１１に送信し、レンズ装置１１で光軸ずれ補正を行ってもよい。また、レンズ装置１０とレンズ装置１１双方のシフトレンズを駆動し光軸ずれの補正を行うこともできる。

さらに、シフトレンズ機構を持ち、光軸ずれの補正を行う例を挙げたが、撮像素子を移動させ光軸ずれの補正を行う方法でも良い。また、レンズ装置やカメラに光軸調整をする機構がない場合は、光軸ずれ角度をリアルタイムにビューファーに表示させ、リグに搭載されている輻輳角調節機構によりユーザーが調節を行う方法も考えられる。

また、たとえば左側を基準とした時には、左右どちらの映像も被写体Ｘが映像の左端となるようにそろえることで光軸ずれ角度を算出するようにした。

しかし、ビューファーに中心を示すマーカーが用意されている場合、基準となる側の映像の中心に被写体を設置する方法でも光軸ずれ角度を算出することができる。すなわち、図６で示すように、基準となる側の映像の中心に被写体Ｘのエッジが重なるように被写体Ｘを設置し、画角を調節する側の映像では被写体Ｘが映像の端となるように調節する。
その際の光軸ずれ角度Δθは、基線長をｄ、被写体距離をｎ、調節する側の画角をθｂとすると、以下の式３で求められる。

Δθ＝Arctan(ｄ/ｎ)−(θｂ/２) 式３

この光軸ずれ角度算出方法は計算式が単純になるという利点だけでなく、計算に基準となる側の情報が必要ないため、左右のレンズ装置同士で通信を行う必要がなくなるという利点がある。

また、本実施例では水平についての光軸ずれ角度を算出したが、同様に垂直方向についての光軸ずれについても、基線長ｄをゼロとして、上端と下端を利用して算出することができる。

続いて、図７〜１０を用いて、本発明の第２の実施例である、本発明を利用した光軸調整方法を説明する。図７は、本発明の第２実施形態の構成ブロック図である。なお、実施例１と同じ構成のものは同符号を付し、説明は省略する。図７のブロック図において、２０と２１は同じ構成をもつ、レンズ装置である。

次に、レンズ装置２０の内部構成について説明する。レンズ装置２１の内部構成もレンズ装置２０と同じである。２００１は、レンズ装置のシフトレンズ操作部であり、たとえばシフトレンズ調整つまみである。

続いて、図８を用いてフローチャートの説明を行う。Ｓ２００は処理のスタートであり、Ｓ２０１へ遷移する。Ｓ２０１では、レンズ装置２０がフォーカスレンズを至近端に、ズームレンズをテレ端に駆動し、Ｓ２０２へ移行する。

Ｓ２０２では、レンズ装置２１がフォーカスレンズを至近端に、ズームレンズを所定の画角に駆動し、Ｓ２０３へ移行する。なお、所定の画角とは、図４における光軸ずれ角度Δθがゼロとなる時のレンズ装置２１の画角θｂである。すなわち、所定の画角θｂは以下の式４から求められる。

θｂ＝２×Arctan(((tan(θａ/２)×ｎ)＋ｄ)/ｎ) 式４

ここで、被写体距離ｎは最至近距離、レンズ装置２０の画角θａはテレ端での画角となるため、θｂもこの段階で決定することができる。

Ｓ２０３は、ユーザーが光軸ずれ角度の算出に利用する被写体である被写体Ｘを、レンズ装置２０の最至近距離で、かつ左側映像であるビューファー１４の映像の左端に合うように設置し、Ｓ２０４へ移行する。Ｓ２０４では、右側映像であるビューファー１５の映像の左端に被写体Ｘが映るように、レンズ装置２１のシフトレンズ操作部２００１によりシフトレンズを調節し、Ｓ２０５へ移行する。この調節についての説明は後述する。

Ｓ２０５では、ユーザーが補正モード移行手段を用いて補正のための設定を完了したことを通知し、Ｓ２０６へ移行する。
Ｓ２０６では、レンズ装置２１の光軸ずれ補正手段１００７が、光軸ずれ角度算出部１００６により算出された光軸ずれ角度に基づいて、光軸ずれを補正し、Ｓ２０７へ移行する。光軸ずれ補正方法の詳細は実施例１と同等のため説明は省略する。Ｓ２０７は処理の終了である。

Ｓ２０４での調節について、図９及び図１０を用いて詳細に説明する。図９は実施例１での図４に相当する、算出時の両レンズと被写体、画角等の関係を示した図である。なお、図４と同じ処理のものは同符号を付し、説明は省略する。

光軸Ｌｂ１、光軸Ｌｂ２、光軸Ｌｂ３はそれぞれ、光軸ずれがない時、光軸ずれにより内向きとなっているとき、光軸ずれにより外向きになっているときのレンズ装置２１の光軸である。

また、図１０の（ａ）はレンズ装置２０の光軸がＬａであるときのビューファー１４の映像であり、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）はそれぞれ、レンズ装置２１の光軸がＬｂ１、Ｌｂ２、Ｌｂ３の時のビューファー１５の映像である。Ｓ２０２でレンズ装置２１の画角を所定の画角に駆動したので、光軸がＬｂ１のときには（ｂ１）のように、ビューファー１５の映像の左端に被写体Ｘが映るようになる。また同様に、内側に傾いている光軸Ｌｂ２のときは（ｂ２）のように被写体Ｘが左端よりも内側に映り、外側に傾いている光軸Ｌｂ３のときは（ｂ３）のように被写体Ｘが左端よりも外側に映る。

すなわち、Ｓ２０４では、（ｂ２）または（ｂ３）の状態になっているビューファーの画像を、シフトレンズ操作部２００１を操作しシフトレンズを調節することで、（ｂ１）の状態に合わせるという作業になる。

これにより、レンズ装置２１の光軸を光軸ずれ角度がゼロとなる光軸Ｌｂ１に合わせることができる。

以上により、レンズ装置２０を基準としてレンズ装置２１の光軸を調整することができる。

なお、本実施例ではレンズ装置がシフトレンズを有し、シフトレンズを駆動させることで光軸を調整したが、レンズ装置を固定しているリグの調整機構により調整することもできる。

以下、図１１〜１６を用いて、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例では、リグを用いずそれぞれ通常の三脚に固定された撮像装置２台を用いて立体撮影を行う場合の基線長と光軸ずれの算出について説明する。このような場合、基線長がわからないため、実施例１と同じ方法では基線長と光軸ずれを一意に決めることができない。

つまり、図１１で示すように、同じ被写体距離ｎ、左側の画角θａ、右側の画角θｂの時に、右側レンズは基線長ｄ１、光軸ずれ角度Δθ１である右側レンズ１の位置であったり、基線長ｄ２、光軸ずれ角度Δθ２の位置である右側レンズ２の位置であったりする。そのため、このような場合でも基線長及び光軸ずれ角度を算出できる例を説明する。図１２は、本発明の第３実施形態の構成ブロック図である。なお、実施例１と同じ構成のものは同符号を付し、説明は省略する。

図１２のブロック図において、３０と３１は同じ構成をもつ、レンズ装置である。
次に、レンズ装置３０の内部構成について説明する。レンズ装置３１の内部構成もレンズ装置３０と同じである。

３００６は、設定されている輻輳角の角度、現在の画角、他のレンズ３１の画角、被写体距離から、基線長及び光軸ずれ角度を算出する基線長・光軸ずれ角度算出部である。

次に、基線長・光軸ずれ角度算出部による基線長と光軸ずれ角度の算出のフローを、図１３を用いて説明する。Ｓ３００は処理のスタートであり、Ｓ３０１へ遷移する。
Ｓ３０１では、レンズ装置３０がフォーカスレンズを至近端に、ズームレンズをテレ端に駆動し、Ｓ３０２へ移行する。

Ｓ３０２では、ユーザーが光軸ずれ角度の算出の第一段階に利用する被写体である被写体Ｘ１を、レンズ装置３０の最至近距離で、かつ左側映像であるビューファー１４の映像の左端に合うように設置し、Ｓ３０３へ移行する。このときのビューファー１５の映像は図３（ａ）と同等になる。

Ｓ３０３では、右側映像であるビューファー１５の映像の左端に被写体Ｘ１が映るように右側レンズ装置であるレンズ装置３１のズームを調節し、Ｓ３０４へ移行する。このときのビューファー１４の映像は図３（ｂ）と同等になり、このときのカメラ１２及びカメラ１３の撮影範囲は、図３（ｃ）と同等になる。Ｓ３０４は、ユーザーが補正モード移行手段を用いて、算出のための設定のうちの第一段階を完了したことを通知し、Ｓ３０５へ移行する。Ｓ３０５は、レンズ装置３１がフォーカスレンズを至近端に、ズームレンズをワイド端に駆動し、Ｓ３０６へ移行する。

Ｓ３０６は、ユーザーが光軸ずれ角度の算出の第二段階に利用する、被写体Ｘ１とは異なる被写体である被写体Ｘ２を、レンズ装置３１の最至近距離で、かつ右側映像であるビューファー１５の映像の左端に合うように設置し、Ｓ３０７へ移行する。このときのビューファー１５の映像を図１４（ａ）に示す。

Ｓ３０７は、左側映像であるビューファー１４の映像の左端に被写体Ｘ２が映るように左側のレンズ装置であるレンズ装置３０のズームを調節し、Ｓ３０８へ移行する。このときのビューファー１４の映像を図１４（ｂ）に示す。このときのカメラ１２及びカメラ１３の撮影範囲は、図１４（ｃ）のようになる。Ｓ３０８は、ユーザーが補正モード移行手段を用いて、算出のための設定のうちの第二段階を完了したことを通知し、Ｓ３０９へ移行する。

Ｓ３０９は、基線長・光軸ずれ角度算出部２００６により、設定されている輻輳角、Ｓ３０４の時の被写体Ｘ１の距離と両レンズ装置の画角、Ｓ３０８の時の被写体Ｘ２の距離と両レンズ装置の画角から、基線長と光軸ずれ角度を算出し、Ｓ３１０へ移行する。光軸ずれ角度の算出についての詳細は後述する。Ｓ３１０は処理の終了である。

続いて、基線長・光軸ずれ角度算出部による基線長と光軸ずれ角度の算出方法を、図１５を用いて詳細に説明する。図１５は実施例１での図４に相当する、算出時の両レンズと被写体、画角等の関係を示した図である。なお、図４と同じ処理のものは同符号を付し、説明は省略する。

被写体Ｘ１及び被写体Ｘ２は光軸ずれ角度の算出に利用する被写体である。Ｓ３０４に相当する、設定の第一段階では被写体Ｘ１を利用し、Ｓ３０８に相当する、設定の第二段階では被写体Ｘ２を利用する。なお、被写体Ｘ１及びＸ２は同一の被写体距離に設置されているものとする。

θａ１、θａ２はそれぞれ、設定の第一段階、設定の第二段階でのレンズ装置３０の画角である。また、θｂ１、θｂ２はそれぞれ、設定の第一段階、設定の第二段階でのレンズ装置３１の画角である。

すると、基線長ｄ及び光軸ずれ角度Δθは、式５及び式６の連立方程式から計算することができる。

Δθ＝Arctan(((tan(θａ１/２)×ｎ)＋ｄ)/ｎ)−(θｂ１/２) 式５

Δθ＝Arctan(((tan(θａ２/２)×ｎ)＋ｄ)/ｎ)−(θｂ２/２) 式６

以上、三脚に固定された撮像装置２台を用いて立体撮影を行う場合に、基線長と光軸ずれ角度をレンズの画角を利用して算出することができた。

なお、本実施例では、被写体Ｘ１及び被写体Ｘ２の被写体距離を等しくして算出したが、図１６のように、それぞれの被写体距離が別になっても良い。それぞれの被写体距離がｎ１及びｎ２の場合、連立方程式は式７及び式８となる。

Δθ＝Ａｒｃｔａｎ（（（ｔａｎ（θａ１／２）×ｎ１）＋ｄ）／ｎ１）−（θｂ１／２） 式７

Δθ＝Ａｒｃｔａｎ（（（ｔａｎ（θａ２／２）×ｎ２）＋ｄ）／ｎ２）−（θｂ２／２） 式８

以上、２つの実施例をレンズとカメラが脱着可能なレンズ装置で説明を行ったが、レンズとカメラが一体となった撮像機器を２台用いても、同様の効果を得ることができる。
また、さらに３Ｄ撮影用として一体型となっているような３Ｄ撮影機材においても、温度やその他撮影時の実環境において、簡単に調整を行うことが可能となる。

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る。

１０，１１ レンズ装置、１０１ フォーカス機構、１０１１ フォーカス駆動制御部、
１０１２ フォーカス駆動手段、１０１３ フォーカスレンズ、
１０１４ フォーカス位置検出部、１０２ ズーム機構、１０２１ ズーム駆動制御部、
１０２２ ズーム駆動手段、１０２３ ズームレンズ、１０２４ ズーム位置検出部、
１０３ シフトレンズ機構、１０３１ シフトレンズ駆動制御部、
１０３２ シフトレンズ駆動手段、１０３３ シフトレンズ、
１０３４ シフトレンズ位置検出部、１００１ ズーム操作部、
１００２ 輻輳角設定手段、１００３ 基線長設定手段、１００４ 操作制御手段、
１００５ 通信部、１００６ 光軸ずれ角度算出部、１００７ 光軸ずれ補正手段、
１００８ 補正モード移行手段、１２，１３ カメラ、１４，１５ ビューファー

Claims (7)

1. 第一の撮影手段と第二の撮影手段を有する立体撮影システムにおいて、
   前記第一の撮影手段から所定の被写体への撮影方向と前記第一の撮影手段の光軸との角度である第一の被写体角度を検出する第一の被写体角度検出手段と、
   前記第二の撮影手段から前記所定の被写体への撮影方向と前記第二の撮影手段の光軸との角度である第二の被写体角度を検出する第二の被写体角度検出手段と、
   前記第一の撮影手段の光軸と前記第二の撮影手段の光軸との角度である光軸ずれ角度を算出する光軸ずれ角度算出手段を有することを特徴とする立体撮影システム。
2. 前記光軸ずれ角度算出手段は、
   前記第一の被写体角度と、前記第二の被写体角度と、
   前記第一の撮影手段の対物レンズと前記第二の撮影手段の対物レンズとの距離である基線長と、
   前記所定の被写体における被写体距離に基づいて前記光軸ずれ角度を算出することを特徴とする請求項１に記載の立体撮影システム。
3. 前記第一の撮影手段の画角を取得する第一の画角取得手段と、
   前記第二の撮影手段の画角を取得する第二の画角取得手段を有し、
   前記第一の被写体角度検出手段は、前記第一の撮影手段で撮影された前記所定の被写体の撮影映像上の位置と第一の撮影手段の画角から第一の被写体角度を算出し、
   前記第二の被写体角度検出手段は、前記第二の撮影手段で撮影された前記所定の被写体の撮影映像上の位置と第二の撮影手段の画角から第二の被写体角度を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体撮影システム。
4. 前記被写体角度検出手段は、
   所定の被写体が撮影範囲の境界にある時の画角から被写体角度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の立体撮影システム。
5. 前記第一の撮影手段の画角を取得する第一の画角取得手段を有し
   前記第一の被写体角度検出手段は、前記第二の撮影手段で撮影された前記所定の被写体の撮影映像上の位置が撮影映像上の中心位置にある時の、前記第一の撮影手段で撮影された前記所定の被写体の撮影映像上の位置と、前記第一の撮影手段の画角から第一の被写体角度を算出し、
   前記第二の被写体角度検出手段は、第二の被写体角度を０度として決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体撮影システム。
6. さらに
   前記第一の撮影手段から前記所定の被写体とは異なる第二の被写体への撮影方向と前記第一の撮影手段の光軸との角度である第三の被写体角度を検出する第三の被写体角度検出手段と、
   前記第二の撮影手段から前記第二の被写体への撮影方向と前記第二の撮影手段の光軸との角度である第四の被写体角度を検出する第四の被写体角度検出手段を有し、
   前記光軸ずれ角度算出手段は、
   前記第一の被写体角度と、前記第二の被写体角度と、前記第三の被写体角度と、前記第四の被写体角度と、前記所定の被写体における第一の被写体距離と、前記第二の被写体における第二の被写体距離に基づいて、
   前記光軸ずれ角度又は前記第一の撮影手段の対物レンズと前記第二の撮影手段の対物レンズとの距離である基線長のうちどちらか１つ以上を算出することを特徴とする請求項１に記載の立体撮影システム。
7. 第一の撮影手段と第二の撮影手段を有する立体撮影システムにおける前記第一の撮影手段の光軸と前記第二の撮影手段の光軸との角度である光軸ずれ角度を算出する方法において、
   前記第一の撮影手段から所定の被写体への撮影方向と前記撮影手段の光軸との角度である第一の被写体角度を検出する第一の被写体角度検出手段と、
   前記第二の撮影手段から前記所定の被写体への撮影方向と前記撮影手段の光軸との角度である第二の被写体角度を検出する第二の被写体角度検出手段に基づいて、
   光軸ずれ角度を算出する算出方法。