JP3260745B2 - カメラの３次元表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カメラの３次元表示装置、すなわち、カメ
ラに３次元映像の表示を行なわせるための装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、複数個のカメラを用い、これらのカメラから得
られた映像信号によって３次元映像（立体映像）を得る
技術として、様々な提案がなされている。

例えば、このような提案の一つとして、「レンチキュ
ラー方式」と称されるものが知られている（例えば、テ
レビ学技報VVI88−７“３−Ｄプラズマディスプレイの
一方式とその視覚特性”、磯野等）。

第20図は、レンチキュラー方式を用いた３次元表示装
置の一例を示す概念図である。かかる装置において、撮
影は、視差を有する２個のカメラで行なわれる。これら
のカメラで撮影された映像は、それぞれ、右目で見た映
像（Ｒ映像）および左目で見た映像（Ｌ映像）に対応す
る。Ｒ映像の映像信号およびＬ映像の映像信号は、それ
ぞれ、第20図に示したようなプラズマディスプレイのＲ
駆動回路2001およびＬ駆動回路2002に転送される。この
プラズマディスプレイでは、Ｘ方向（垂直方向）の信号
電極2003として、Ｒ映像の映像信号用のものとＬ映像用
の映像信号用のものとが交互に、硝子基板2004上に配列
されている。したがって、この信号電極のピッチと一致
させてレンチキュラーシート2005を配設することによ
り、撮影者に、Ｒ映像を右目で、Ｌ映像は左目で、それ
ぞれ目視させることができ、３次元映像を実現すること
ができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような技術を、カメラ、特に一眼
レフレックスカメラのファインダー表示に適用しようと
した場合、一台のカメラに、Ｒ映像用およびＬ映像用と
して、２組の光学系や撮影系等を組み込まなければなら
ないので、カメラが大型化してしまうという課題を有し
ていた。

さらに、ファインダー像として自然な３次元映像を得
るためには、上述の２組の光学系の焦点調節状態を同一
にし、且つ、被写体に対して合焦状態にしておかなけれ
ばならないので、制御が複雑になってしまうという課題
もあった。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて試され
たものであり、カメラを大型化させることがなく、且
つ、簡単な制御で３次元映像の表示を行なうことが可能
なカメラの３次元表示装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、レンズと、このレンズを通過した被写体
像を２つに分割するために、上記レンズの後方に配置し
た瞳分割用光学系と、この瞳分割用光学系によって分割
された一方の被写体像を光電変換し、第１の映像信号を
出力する第１のイメージセンサと、上記瞳分割用光学系
によって分割された他方の被写体像を光電変換し、第２
の映像信号を出力する第２のイメージセンサと、上記第
１、第２の映像信号に基づく像を表示する表示モニタ
と、この表示モニタに表示された上記第１の映像信号に
基づく像を一方の目に視認させ、上記第２の映像信号に
基づく像を他方の目に視認させることにより３次元画像
を表示するレンチキュラーシートとを有するモニタ手段
と、上記第１、第２の映像信号に基づいて上記レンズの
合焦状態からのずれ量を検出するオートフォーカス制御
手段と、このオートフォーカス制御手段からの出力信号
に基づいて上記レンズを駆動制御する駆動手段と、を具
備することを特徴とするカメラの３次元表示装置が提供
される。

［作用］ 本発明では、レンズを通過した被写体像をは瞳分割用
光学系で２つに分割され、この瞳分割用光学系によって
分割された一方の被写体像は第１のイメージセンサで光
電変換され、上記の映像信号が出力され、上記瞳分割用
光学系によって分割された他方の被写体像は第２のイメ
ージセンサで光電変換され、第２の映像信号が出力さ
れ、上記第１、第２の映像信号に基づく像を表示する表
示モニタと、この表示モニタに表示された上記第１の映
像信号に基づく像を一方の目に視認させ、上記第２の映
像信号に基づく像を他方の目に視認させることにより３
次元画像を表示するレンチキュラーシートとを有するモ
ニタ手段によって３次元画像が表示される。そして、オ
ートフォーカス制御手段により、上記第１、第２の映像
信号に基づいて上記レンズの合焦状態からのずれ量が検
出され、駆動手段により、このオートフォーカス制御手
段からの出力信号に基づいて上記レンズが駆動制御され
る。

［実施例］ 以下、本発明の１実施例として、本発明のカメラの３
次元表示装置を搭載した一眼レフレックスカメラを例に
とって説明する。

第１図は、本実施例のカメラの構成を概略的に示すブ
ロック図である。かかる構成において、被写体からの光
束は、光学系101によって瞳分割されてセンサ102に導か
れる。このセンサ102は、第１のイメージセンサおよび
第２のイメージセンサを有しており、瞳分割された被写
体からの２つの光束をそれぞれ光電変換して、生成され
た映像信号を制御回路103に対して出力する。制御回路1
03は、入力した信号が合焦点検出に使用される場合に
は、この信号をAF処理回路104に出力し、一方、入力し
た信号がファインダでの３次元表示に使用される場合に
は、この信号を映像出力回路106に出力する。

AF処理回路104は、制御回路103から入力した映像信号
を基に合焦点を検出し、検出した合焦点を制御信号とし
て駆動回路105へ出力する。駆動回路105は、AF処理回路
104から入力した制御信号に基づいて光学系101内のレン
ズ駆動用モータを駆動させ、この光学系101内のレンズ
を合焦点まで移動させる。

一方、映像出力回路106は、制御回路103の出力信号
（映像信号）を、３次元表示のための映像信号（３次元
映像信号）に変換し、表示モニター107へ送る。表示モ
ニター107は、入力した３次元映像信号にしたがってモ
ニター表示を行なう。この表示モニター107によってモ
ニター表示された映像情報がレンチキュラーシート108
を介して撮影者に目視されることにより、撮影者には、
この映像情報が、３次元映像として認識される。

かかる構成によれば、まず、AF処理回路104で合焦点
を検出し、続いて、検出した合焦点とのずれ量を算出
し、この算出結果に基づいてセンサ102からの映像信号
の読出しを行なうタイミングを制御することにより、光
学系101が非合焦状態のままでも３次元映像の表示を行
なうことができる。

なお、センサ102は、上述のように第１のイメージセ
ンサおよび第２のイメージセンサを有しているが、この
２個のイメージセンサは、それぞれ別個に構成してもよ
いし、１個のセンサの２つのブロックをそれぞれ第１の
イメージセンサおよび第２のイメージセンサとしてもよ
い。以下、本実施例では、１個のセンサの２つのブロッ
クをそれぞれ第１のイメージセンサおよび第２のイメー
ジセンサとして使用する場合を例にとって説明する。

以下、本実施例のカメラについて、より詳細に説明す
る。

第２図は、第１図に示したカメラの構成を、より詳細
に示すブロック図である。図において、第１図と同じ符
号を付した構成部は、それぞれ第１図と同じものを示し
ている。また、図に示したように、本実施例において
は、光学系101は、撮影レンズ201と、この撮影レンズ20
1を介して導かれた被写体からの光束を瞳分割して結像
させるAF光学系202とを有してる。また、AF処理回路104
は、センサ102が出力した映像信号をモニターするAFモ
ニター回路203、センサ102の出力した映像信号に周波数
帯域制限を加えて出力するフィルタ回路204および合焦
点位置の検出や撮影レンズ102の駆動量の算出等を行な
う合焦点検出手段としてのAF制御回路205によって構成
されている。

次に、第２図に示したカメラの３次元表示装置の主要
な構成部について、詳細に説明する。

第３図に、光学系101の構成を、より詳細に示す。第
３図において、第１図或いは第２図の構成部と同じ符号
を付した部分は、それぞれ第１図或いは第２図の場合と
同じものを示す。また、301は撮影レンズ201を介して導
かれた被写体からの光束を反射させるためのミラー、30
2はコンデンサレンズ、303はコンデンサレンズ302によ
って導かれた光束を２方向に分割するハーフミラー、30
4は被写体からの光束を撮影者が目視するためのファイ
ンダー、305は各種表示を被写体からの光束と重ねてフ
ァインダーから撮影者に目視させるための表示用LEDで
あるが、先に説明した第１図および第２図では省略され
ている。

かかる構成において、撮影レンズ201を介して導かれ
た被写体からの光束は、ミラー301で反射した後コンデ
ンサレンズを通過し、ハーフミラー303でAF光学系202へ
達する光束とファインダー304に達する光束とに分割さ
れる。AF光学系202へ達した光束は、センサ102で映像信
号に変換され、合焦点検出等に使用される。また、ファ
インダー304に達した光束は、撮影者に目視される。な
お、ファインダー304は、撮影レンズ201によっても導か
れた被写体像を直接目視するためのものである。したが
って、このファインダー304によって撮影者が目視する
ことのできる映像は２次元映像であり、第１図で説明し
たような表示モニター107とレンチキュラーシート108と
によって得られる３次元映像ではない。

ここで、AF光学系202について、さらに詳細に説明す
る。

AF光学系202は、撮影レンズ102およびコンデンサレン
ズ302を通過した被写体からの光束を、瞳分割してセン
サ102の受光部（後述）の表面に結像させるためのもの
である。第４図に、撮影レンズ102、コンデンサレンズ3
02およびAF光学系202の光学的な関係を概念的に示す。
図において、202aおよび202bはAF光学系202を構成するA
Fレンズ、401はセンサ102の受光部の表面、402aはAFレ
ンズ202aによって結像された被写体像、402bはAFレンズ
202bによって結像された被写体像を、それぞれ示してい
る。なお、この２つの被写体像402aおよび402bの像間隔
の算出、算出された像間隔に基づくカメラと被写体との
距離の算出および算出されたこの距離に基づいく合焦点
の検出は、AF制御回路205で行われる。

次に、センサ102について説明する。

センサ102は、第４図に示した被写体像402aおよび402
bを映像信号に変換するためのものである。

第５図に、センサ102の内部の構成を概略的に示す。
図において、501は２次元に配列された複数の光電変換
素子を有する受光部、502は受光部501を構成する各光電
変換素子の出力（映像信号）を転送するＨ転送路、503
は受光部501の垂直方向の走査を行なうＶシフトレジス
タ、504はＨ転送路502の走査を行なうＨシフトレジス
タ、505はＨシフトレジスタ504によってＨ転送路502か
ら読み出された映像信号を外部（AFモニター回路203ま
たはフィルタ回路204）に出力するための出力回路、506
はセンサ102全体の制御を行なう制御回路である。

受光部501は、光電変換素子を有する画素セルを２次
元に配列して構成されている。第５図において、Ｓ（i,
j）は、受光部501を構成する画素セルの１つを概念的に
表したものである。なお、「ｉ」は画素セルの水平方向
（図中、横方向）の座標を、「ｊ」は同じく垂直方向
（図中、縦方向）の座標を、それぞれ示している。ま
た、Ｒはリセット信号入力端子、Vjは読出し信号入力端
子、SOiは映像信号出力端子である。水平方向に並んだ
各画素セルＳ（i₀,1）,S（i₀,2），・・・の読出し信号
入力端子Vj₀は、共通されている。すなわち、画素セル
Ｓ（1,j₀）,S（2,j₀），・・・の映像信号は、走査線Vj
₀をオンすることにより同時に読み出される。また、垂
直方向に並んだ各画素セルＳ（1,j₀）,S（2,j₀），・・
・の映像信号出力端子SOi₀は、共通化されている。

第６図（ａ）に、受光部501内の画素セルの電気回路
構成を示す。本実施例では、光電変換素子として、SiT
（Static Intuction Image Senser）を用いた。また、
図において、MTRはリセット用トランジスタ、MTVは信号
読出し用トランジスタである。本実施例の受光部501
は、このような画素セルを２次元に配列して構成されて
いる。また、SiTの光電変換特性を、第６図（ｂ）に示
す。図において、横軸はSiTが受光した光量、縦軸はSiT
の出力値を示している。このように、SiTは、ある一定
のレベルまでは受光光量と出力値とが比例するので、光
量に応じた値の映像信号を得ることができる。

なお、第５図において、Ｄ（l₁,k）、Ｄ（l₂,k）、Ｄ
（l₃,k）は、それぞれ、SiTをフィルタで避光した画素
セルを示している。これらの画素セルは、避光を行って
いない画素セルＳ（i,j）の出力を補正して暗電流の影
響を除去するために使用される。

Ｈ転送路502は、受光部501の画素セルＳ（i,j）の水
平方向の個数と同数のセルを有している。第７図に、Ｈ
転送路502の構成を示す。なお、第７図においては、１
個のセルの構成のみ示している。図において、701は受
光部501の画素セルの映像信号出力端子SO₁と各セルとの
間の配線を開閉するためのスイッチ用トランジスタ、70
2は映像信号を読出す際にセルを選択するためのトラン
ジスタ、703は映像信号を増幅するためのトランジス
タ、704は各セルとグランドとの配線を開閉するリセッ
ト用のトランジスタである。なお、第７図に示したセル
に、さらにコンデンサを接続することにより、受光部50
1から出力される水平方向の１ライン分の映像信号を同
時にＨ転送路502に記憶させることも可能である。

第８図に、Ｖシフトレジスタ503の構成を示す。図に
おいて、BSRは基本ブロック、VSPはスタートパルスを入
力する入力パルス、VRは２種類のクロック信号を入力す
る入力端子である。Ｖシフトレジスタ悪503は、スター
トパルスとクロックとにより、順次、パルスを転送して
いく。また、第９図に、基本ブロックBSRの構成を示
す。図において、H₁およびH₂はクロック信号、SPはスタ
ートパルスを、それぞれ示している。第10図に、基本ブ
ロックBSRの動作時のタイミングチャートを示す。図に
示したように、各インバータの出力は、クロック信号H₁
によって次段の基本ブロックBSRにシフトされ、クロッ
ク信号H₂によって出力される。

Ｈシフトレジスタ504は、Ｈ転送路502のセルの中から
映像信号を抜き出すブロックを選択する第１のシフトレ
ジスタと、この第１のシフトレジスタによって選択され
たブロック内のセルから映像信号を順次読出す第２のシ
フトレジスタとによって構成されている。第11図に、Ｈ
シフトレジスタ504の構成を示す。図において、HARおよ
びHALは上述の第１のシフトレジスタ、HBRおよびHBLは
上述の第２のシフトレジスタ、BSRは基本ブロック、HSP
1,HSP2,HSP1′,HSP2′はそれぞれHAR,HAL,HBR,HBLにス
タートパルスを入力する入力端子、HR1,HR2,HR1′,HR
2′はそれぞれHAR,HAL,HBR,HBLに２種類のクロック信号
を入力する入力端子、C1およびC2はそれぞれ第１のシフ
トレジスタHARおよびHALの出力と第２のシフトレジスタ
HBRおよびHBLの出力とを接続する配線の開閉を行なうた
めの信号を入力する入力端子である。第４図を用いて説
明したように、本実施例では、瞳分割により形成された
２つの被写体像のそれぞれについて映像信号を読み込ま
なければならないため、この２つの被写体像に対応する
受光部501の領域（ブロック）の選択およびブロック内
の映像信号の読出しを平行して行えるように、第１のシ
フトレジスタおよび第２のシフトレジスタをそれぞれ２
個づつ設けた。なお、基本ブロックBSRの構成は、第９
図に示したＶシフトレジスタの基本ブロックBSRと同様
である。ただし、第１のシフトレジスタHARおよびHALの
各BSRの出力は、それぞれ、第２のシフトレジスタHBRお
よびHBLのBSRの内、対応するブロックの初段のBSRの出
力に接続されている。また、第２のシフトレジスタHBR
およびHBLの各BSRの出力は、Ｈ転送路502の各読出し制
御線Hmに接続されている。

Ｈシフトレジスタ504の動作について説明する。ま
ず、第１のシフトレジスタHARおよびHALによって映像信
号の読み込みを行なうブロックを選択するため、HSP1′
およびHSP2′を「ロー」、HR1′およびHR2′を「ハイ」
にし、HSP1およびHSP2からスタートパルスを、HR1およ
びHR2からクロック信号を、それぞれ第10図に示したタ
イミングチャートと同様にして入力する。スタートパル
スが所望のブロックに達すると、第２のシフトレジスタ
HBRおよびHBLによりＨ転送路502から映像信号を読出す
ため、入力端子C1,C2を「ハイ」にしてこのブロックの
初段のBSRの出力を「ハイ」にし、入力端子C1,C2を「ハ
イ」に戻した後、HR1′およびHR2′からクロック信号を
入力し、初段のBSRの「ハイ」出力を順次シフトさせ
る。これにより、Ｈ転送路502の映像信号を読み出すべ
き領域（ブロック）に対応する各読出し制御線Hmは順次
「オン」になり、読み出された各映像信号は出力回路50
5に送られる。

なお、ここで説明したセンサ102では、受光部501から
出力された各映像信号をＨ転送路502から読出す際のデ
コーダ回路（すなわちＨシフトレジスタ504）に上述の
ごとき第１のシフトレジスタおよび第２のシフトレジス
タからなるデコーダ回路を用いたが、Ｈ転送路502にメ
モリ機能を付加し、受光部501から出力された各映像信
号をＨ転送路502に記憶させるときのデコーダ回路（す
なわちＶシフトレジスタ503）として使用することも可
能であり、また、Ｈ転送路502を用いずに直接映像信号
を読出すように構成されたセンサにおいて使用すること
も可能である。

次に、AF制御回路205について説明する。

AF制御回路205では、センサ102からフィルタ回路204
を介して入力した映像信号を用いて、まず、相関演算を
行なう。第12図に、センサ102の２つのブロックで読み
出された被写体像（それぞれ、像A,像Ｂとする）の映像
信号の関係を示す。相関演算は、像Ａと像Ｂとの距離を
１画素単位づつずらしながら（この時の像をずらした量
「ずれ量」と称す）、随時相関演算値Σ|a_n-k−b_n|を求
めることにより、２つの像A,Bの距離を求める。すなわ
ち、相関演算値が最小となったときのずれ量が両者の距
離である。

続いて規格値演算を行なう。規格値演算とは、相関演
算の信頼性を求める演算であり、ここでは、上述の相関
演算で求めた相関演算値で割った値（規格値）を求める
ことにより行なう。

最後に、補間演算を行なう。第13図は、この補間演算
を説明するためのグラフである。図において、縦軸は相
関演算値、横軸はずれ量である。また、Ｍは規格値が最
小となる点を示し、L₁,R₁は、それぞれＭから前後に１
画素単位だけずらした点を示す。図に示したように、
L₁,R₁のうち相関演算値が大きい方の点とＭとを通る直
線y₁と、L₁,R₁のうち相関演算値が小さい方の点を通
り、縦軸に対して傾きが直線y₁と対象となる直線y₂との
交点Ｓが補間演算後のずれ量を与える点となる。これら
の直線は、それぞれ、L₁,R₁から１画素ずれた点L₂,R₂を
通る。なお、これらの直線の傾きは、 L₂＞R₂のとき； L₂≦R₂のとき； となる。

次に、このようなカメラの３次元表示装置で合焦点の
検出を行なうときの動作シーケンスについて、第14図を
用いて説明する。

まず、合焦点検出を行なう被写体領域を決定する（ST
1401）。例えば、ファーストレリーズがオンされたとき
のファインダー304の中心部に相当する被写体領域を合
焦点検出を行なう被写体領域とすればよい。続いて、セ
ンサ102をリセットする（ST1402）。

次に、映像信号を取り込む際の、受光部501を構成す
る各光電変換素子の積分時間を決定するための処理を行
なう。まず、ピークモニターを行なう。このピークモニ
ターは、合焦点検出を行なう被写体領域に対応する受光
部501の２つの画素ブロックの内、一方の画素ブロック
の画素セルＳ（i,j）,S（ｉ＋1,j），・・・,S（ｉ＋k,
j）を用いて行なう。これらの画素セルをそれぞれオン
すると共にＨシフトレジスタ504をオンし（ST1403）、
同時にタイマーをスタートさせ（ST1404）。各画素セル
の出力値のうちのピーク値（最大値）が所定の値に達し
たか否かにより、モニターが終わったかをチェックする
（ST1405）。

次に、映像信号の読出しを行なう。まず、Ｖシフトレ
ジスタ503によって、該当する１ラインの画素セルの出
力をＨ転送路502に取り込み（ST1406）、続いて、これ
らのうち必要なもののみ（すなわち、合焦点検出を行な
う２つの画素ブロックの出力のみ）をＨシフトレジスタ
504の走査により読出す（ST1407）。読み出された映像
信号は、出力回路505から出力され、フィルタ回路204で
高周波成分を除去された後に、A/D変換回路（図示せ
ず）でA/D変換される（ST1408）。A/D変換された映像信
号は、照度補正、暗電流補正等（補正１）を施された後
（ST1409）、上述の相関演算および補間演算を行なって
撮影レンズ102の移動量を算出する（ST1410、ST141
1）。続いて、合焦点を行なう被写体領域の受光部501内
の位置に起因する移動量の誤差を補正（補正２）する
（ST1412）、その後、上述のようにして撮影レンズ102
を移動させ（ST1413）、合焦点検出を終了する。

次に、このようなカメラの３次元表示装置について説
明する。

本実施例では、第２図に示した表示モニター107とレ
ンチキュラーシート108を有する独立の３次元表示装置
を構成し、この３次元表示装置を、第２図に示した他の
構成部からなる一眼レフレックスカメラに接続するもの
とする。第15図に、かかる３次元表示装置の外観を概略
的に示す。図において、1501は３次元表示装置であり、
ケーブル1507により、一眼レフレックスカメラ1508と接
続されている。３次元表示装置1501には、表示モニター
107と、この表示モニター107の画面に貼付けられたレン
チキュラーシート108とからなる表示部1502が設けられ
ている。また、表示部1502にはフォーカスエリア表示15
03が映し出され、且つ、このフォーカスエリア表示1503
の位置はセレクタ1504により移動させることができる。
したがって、撮影者は、この３次元表示装置1501を用い
てフォーカスエリアの設定を行なうことができる。さら
に、３次元表示装置1501には、レリーズボタン1505とモ
ード入力用キーパッド1506が設けられており、これによ
り、撮影者は、合焦点検出或いは撮影の指示や、モード
の設定などを行なうことができる。

なお、表示モニター107には、第11図に示したＨシフ
トレジスタ504の第２のシフトレジスタHBR、HBLで画素
信号を１ラインづつ交互に読み出すことによって得られ
た映像信号を表示させる。

続いて、３次元映像の表示を行なう場合の動作シーケ
ンスについて、第16図を用いて説明する。

まず、３次元表示装置1501のセレクタ1504を操作し
て、フォーカスエリアの設定を行なう（ST1601）。

次に、第14図に示したステップST1402〜ST1412と同様
にして映像信号の読出し、相関演算等を行なう（ST1602
〜ST1612）。

最後に、得られた映像信号を用いて、画素ずらし出力
表示サブルーチンを実行し、３次元表示装置1501の表示
部1502により、３次元表示を行なう（ST1613）。すなわ
ち、上述したように、制御回路103の出力する映像信号
を映像出力回路106で３次元映像信号に変換し、表示モ
ニター107で表示を行なう。このとき、光学系101が非合
焦状態のままである場合は、相関演算（ST1612）で得ら
れたずれ量分だけタイミングをずらして（すなわち、相
関演算で得られたずれ量分だけラインをずらして）Ｈシ
フトレジスタ504の第２のシフトレジスタHBL、HBRの画
素信号の読出しを行なう。

第17図（ａ）は光学系101が合焦状態であるときの読
出しタイミング（第11図に示したHBLおよびHBRの出力信
号のタイミング）を示すタイミングチャートであり、第
17図（ｂ）は光学系101が非合焦状態であるときの読出
しタイミングを示すタイミングチャートである。なお、
両図において、H₁、H₂、…はHBLの出力信号を表わし、H
_n+1、H_n+2、…はHBRの出力信号を表わす。第17図（ａ）
から判るように、光学系101が合焦状態であるときは、H
BLとHBRとから、交互にクロックを出力させる。したが
って、出力クロックH₁で読み取られた１ラインの映像信
号、出力クロックH_n+1で読み取られた１ラインの映像信
号、H₂で読み取られた１ラインの映像信号、…の順序で
出力され、この順序で表示部1502のラインとなる。すな
わち、センサ102の受光部501内の２つのブロックのう
ち、左側のブロック（HBLで読み出されるブロック）と
右側のブロック（HBRで読み出されるブロック）とか
ら、１ラインごとの映像信号が交互に読み出され、読み
出された順序で表示部1502の各ラインとなる。よって、
この信号電極のピッチと一致させてレンチキュラーシー
トを配設することにより、撮影者に、左側のブロックか
ら読み出された映像信号を左目で、右側のブロックから
読み出された映像信号を右目で、それぞれ目視させるこ
とができ、３次元映像を実現することができる。

一方、光学系101が非合焦状態であるときは、第17図
（ｂ）に示したように、相関演算（ST1612）で得られた
ずれ量ｌ分だけHBLの出力クロックのタイミングとHBRの
出力クロックのタイミングとをずらすことにより、読出
しを行なうブロックの位置をずれ量ｌ分だけずらして交
互に読み出す。その後、読出した映像信号を読み出した
順序で表示モニター107に送り、表示部1502で３次元映
像の表示を行なう。

第18図は、画素ずらし出力表示サブルーチンを示すフ
ローチャートである。この画素ずらし出力表示サブルー
チンでは、まず、画素ずらし出力を行なう旨の表示をス
タートさせ（ST1801）、次に、ずれ量ｌを取り込んで
（ST1802）、所定値Ｌと比較する（ST1803）。ステップ
ST1803で、ずれ量ｌが所定値Ｌより小さい場合は、合焦
状態であると判断し、ずれ量ｌに対応したタイミングで
映像信号を読みだし、３次元映像の表示を行なう（ST18
05）。このときの読出しを行なうエリア（受光部501
の、読出しを行なうブロック）を第19図に概念的に示
す。このように、図にｉで示した領域の内、両側のＬで
示した領域を除いた領域のみ読出す。一方、ステップST
1803で、ずれ量ｌが所定値Ｌ以上である場合は、非合焦
状態であると判断し、非合焦点である旨の表示を行なっ
てファーストレリーズをオンとすること（合焦点検出を
行なうこと）を撮影者に促すと共に（ST1804）、映像信
号を読みだして、３次元映像の表示を行なう（ST180
5）。

その後、３次元表示装置1501のレリーズボタン1505を
オンすることにより第14図に示した合焦点検出のシーケ
ンスが実行され（ファーストレリーズ）、続いて撮影が
行われる（セカンドレリーズ）。

なお、本実施例では、センサ102を構成する光電変換
素子としてSiTを用いたが、Ｘ−Ｙアドレス型のセンサ
でありさえすれば、他の光電変換素子を使用して構成し
てもよい。さらに、CCD等も、２個のCCD等を個別に駆動
させることにより、使用することが可能となる。

また、AF光学系202は、瞳分割を行なうことができる
ように構成されていればよく、たとえば、マイクロレン
ズ、マスクなどで瞳分割する方式など、他の方式を用い
て構成してもよい。

加えて、Ｖシフトレジスト503は所定の走査をオンに
した状態で固定し、Ｈシフトレジスタ504のみを動作さ
せて映像信号の読出しを行なうことも可能である。すな
わち、Ｖシフトレジスタ503のリセットは行わず、受光
部501、Ｈ転送路502およびＨシフトレジスタ504をリセ
ットし、Ｈシフトレジスタ504を動作させて映像信号を
読出せばよい。このようにすることで、Ｖシフトレジス
タ503は所定の状態で固定し、Ｈシフトレジスタ504のみ
を動作させて映像信号を読出すことができるので、合焦
点を検出するまでの処理時間を短くすることが可能とな
る。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、回路規
模が小さく、且つ、処理を高速化することが可能なカメ
ラの３次元表示装置、すなわち、低コストで高性能のカ
メラの３次元表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係わるカメラの３次元表示
装置を搭載したカメラの構成を概略的に示すブロック
図、第２図は第１図に示したカメラの構成をより詳細に
示すブロック図、第３図は第２図に示した光学系の構成
を示す概略的概念図、第４図は第２図に示したカメラの
３次元表示装置における撮像レンズ、コンデンサレンズ
およびAF光学系の光学的な関係を示す概念図、第５図は
センサの内部の構成を概略的に示すブロック図、第６図
（ａ）は受光部の画素セルの構成を示す電気回路図、第
６図（ｂ）はSiTの光電変換特性を示すグラフ、第７図
はＨ転送路の構成を示す電気回路図、第８図はＶシフト
レジスタの構成を示す概念図第９図はＶシフトレジスタ
の基本ブロックの構成を示す電気回路図、第10図はＶシ
フトレジスタの基本ブロックの動作時のタイミングチャ
ート、第11図はＨシフトレジスタの構成を示す概念図、
第12図はセンサの２つのブロックで読み出された被写体
像の映像信号の関係を示すグラフ、第13図は補間演算を
説明するためのグラフ、第14図は第２図に示したカメラ
の３次元表示装置で合焦点の検出を行なうときの動作シ
ーケンスを示すフローチャート、第15図は３次元表示装
置を概略的に示す外観図、第16図は第２図に示したカメ
ラの３次元表示装置で３次元映像の表示を行なう場合の
動作シーケンスを示すフローチャート、第17図（ａ）は
光学系が合焦状態であるときの映像信号の読出しタイミ
ングを示すタイミングチャート、第17図（ｂ）は光学系
が非合焦状態であるときの読出しタイミングを示すタイ
ミングチャート、第18図は画素ずらし出力表示サブルー
チンを示すフローチャート、第19図は受光部の読出しエ
リアを示す概念図、第20図は従来の３次元表示装置の一
例を説明するための概念図である。 101……光学系、102……センサ、103……制御回路、104
……AF処理回路、105……駆動回路、106……映像出力回
路、107……表示モニター、108……レンチキュラーシー
ト、201……撮影レンズ、202……AF光学系、203……AF
モニター回路、204……フィルタ回路、205……AF制御回
路、501……受光部、502……Ｈ転送路、503……Ｖシフ
トレジスタ、504……Ｈシフトレジスタ、505……出力回
路、506……制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−227192（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−25842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−156933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−132813（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−13379（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−111371（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−43826（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 13/00 G03B 35/04 G03B 35/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズと、 このレンズを通過した被写体像を２つに分割するため
   に、上記レンズの後方に配置した瞳分割用光学系と、 この瞳分割用光学系によって分割された一方の被写体像
   を光電変換し、第１の映像信号を出力する第１のイメー
   ジセンサと、 上記瞳分割用光学系によって分割された他方の被写体像
   を光電変換し、第２の映像信号を出力する第２のイメー
   ジセンサと、 上記第１、第２の映像信号に基づく像を表示する表示モ
   ニタと、この表示モニタに表示された上記第１の映像信
   号に基づく像を一方の目に視認させ、上記第２の映像信
   号に基づく像を他方の目に視認させることにより３次元
   画像を表示するレンチキュラーシートとを有するモニタ
   手段と、 上記第１、第２の映像信号に基づいて上記レンズの合焦
   状態からのずれ量を検出するオートフォーカス制御手段
   と、 このオートフォーカス制御手段からの出力信号に基づい
   て上記レンズを駆動制御する駆動手段と、 を具備することを特徴とするカメラの３次元表示装置。