JP5647740B2 - 視差調節装置及び方法、撮影装置、再生表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体画像の撮影及び再生に用いられる視差調節装置及び方法、撮影装置、再生表示装置に関する。

立体画像の作成に用いられるデジタルカメラ（以下、３Ｄカメラという）が知られている。この３Ｄカメラは、左右一対の撮影部を備えており、これら撮影部により左右の異なる各視点から同時に被写体を撮影し、左視点画像と右視点画像を得る。この左視点画像と右視点画像とによって視差画像が構成される。３Ｄカメラには、再生、または撮影された視差画像を表示し、撮影時にはスルー画を表示するＬＣＤが設けられている。ＬＣＤに表示された視差画像は、その左視点画像が観察者の左眼で、また右視点画像が右眼で観察される。これにより、視差画像を立体視することができるようにしている。

視差画像を立体視する場合には、注視する被写体の視差が少ない方が観察しやすい。そこで、視差を調節する手法として、撮影光学系の光軸の傾きを変化させて輻輳角を増減するもの、視点画像をシフトすることで輻輳角を増減するものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。視点画像をシフトするものでは、撮像素子を平行移動させたり、撮影画像から切り出されて視点画像として利用される切出し範囲を平行移動させたりするものがある。

特開平８−２５１６２５号公報 特開平１０−１５５１０４号公報

ところで、撮影時に視点画像をシフトする場合のシフト量の最小単位は、イメージセンサの受光面上での画素（受光素子）ピッチである。しかしながら、視点画像のシフト量を１画素分ずつ増減しても、視差が「０」となる輻輳点までの距離（以下、輻輳点距離という）の変化は一定ではない。この１画素分のシフト量の変化に対する輻輳点距離の変化量は、輻輳点距離が大きいほど大きくなり、輻輳点距離が小さいほど小さくなる。したがって、ＬＣＤ等で視差画像を立体視しながら、視点画像のシフト量を例えば画素単位で増大あるいは減少させた場合に、遠距離側では操作量が同じであっても、観察している視差画像の立体感が急激に変化してしまうことがある。このように、近距離側と遠距離側とで操作量が大きく相違するため、観察者が操作に対する表示変化に対して違和感を感じたり、操作がしにくいなどの問題があった。

本発明は、視差調節の際に視差画像の立体感が急激な変化を抑制して、操作に対する表示変化の違和感を解消することができる視差調節装置及び方法、撮影装置、再生表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の視差調節装置は、第１の操作部と、距離決定部と、シフト量設定部と、画像シフト部とを備えている。第１の操作部は、それの操作量に応じた第１操作信号を出力する。距離決定部は、視差が生じない輻輳点までの距離を輻輳点距離として、第１操作信号に基づいて現在の輻輳点距離から第１の操作部の操作量に比例した距離を増減した目標輻輳点距離を決定する。シフト量設定部は、視差画像を構成し視差を有する各視点画像を切り出して表示器に表示する切出し範囲、各視点画像を表示する表示位置、または各視点画像を撮影する撮影範囲のいずれかのシフト対象を視差の方向にシフトするシフト量における第１の操作部の単位操作量あたりの量が、現在の輻輳点距離から目標輻輳点距離への距離変更に応じて非線形に増減するように、シフト量を設定する。画像シフト部は、シフト量設定部が設定したシフト量でシフト対象をシフトすることにより視差を変化させる。

第１の操作部の単位操作量に対する輻輳点距離の変化量を表示する変化量表示部を備えることが好ましい。また、距離決定部による距離の変化量が距離を増加する場合と減少する場合とで異なったものとすることが好ましい。

第２の操作部と、シフト量増減部とを備えることが好ましい。第２の操作部は、それの操作量に応じた第２操作信号を出力する。シフト量増減部は、第２操作信号に基づいて第２の操作部の操作量に比例してシフト量を画素単位で変化させる。

本発明の撮影装置は、上述の視差調節装置と、第１の視点画像と第２の視点画像とを撮影する撮影部とを備えている。

撮影装置は、ズームレンズと、焦点距離取得部と、シフト量増減部と、入力制御部とを備えることが好ましい。ズームレンズは、第１の視点画像及び第２の視点画像を撮影するためのものであり、撮影部に設けられている。焦点距離取得部は、ズームレンズの焦点距離を取得する。シフト量増減部は、第１操作信号に基づいて第１の操作部の操作量に比例してシフト量を画素単位で変化させる。入力制御部は、焦点距離取得部で取得した焦点距離が所定焦点距離以下のときに第１操作信号を距離決定部に入力し、焦点距離が所定焦点距離よりも長いときに第１操作信号をシフト量増減部に入力する。

撮影装置は、被写体距離取得部と、シフト量増減部と、入力制御部とを備えることが好ましい。被写体距離取得部は、被写体距離を取得する。シフト量増減部は、第１操作信号に基づいて第１の操作部の操作量に比例してシフト量を画素単位で変化させる。入力制御部は、被写体距離取得部で取得した被写体距離が所定被写体距離以下のときに第１操作信号を距離決定部に入力し、被写体距離が所定被写体距離よりも長いときに第１操作信号をシフト量増減部に入力する。

撮影装置は、シフト量増減部と、入力制御部とを備えることが好ましい。シフト量増減部は、第１操作信号に基づいて第１の操作部の操作量に比例してシフト量を画素単位で変化させる。入力制御部は、第１の操作部の操作時点における輻輳点距離が所定輻輳点距離以下のときに第１操作信号を距離決定部に入力し、所定輻輳点距離よりも長いときに第１操作信号をシフト量増減部に入力する。

第２の操作部と、シフト量増減部とを備えることが好ましい。第２の操作部は、操作量に応じた第２操作信号を出力する。シフト量増減部は、第２操作信号に基づいて第２の操作部の操作量に比例してシフト量を画素単位で変化させる。

第１の操作部の単位操作量に対する輻輳点距離の変化量を表示する変化量表示部を備えることが好ましい。

画像シフト部は、撮影部で撮影された各視点原画像内で、シフト量に応じ視差の方向に切出し範囲をシフトして切り出すことにより、視差を調節した各視点画像を生成することが好ましい。

画像シフト部によって視差が調節された各視点画像を用いてスルー画像を３Ｄ表示する表示部を備えることが好ましい。

本発明の画像再生装置は、上述の視差調節装置と、画像シフト部によって視差が調節された各視点画像を３Ｄ表示する表示部とを備えている。

本発明の視差調節方法は、距離決定ステップと、シフト量設定ステップと、画像シフトステップとを有している。距離決定ステップは、視差が生じない輻輳点までの距離を輻輳点距離として、第１の操作部から出力される操作量に応じた第１操作信号に基づいて現在の輻輳点距離から第１の操作部の操作量に比例した距離を増減した目標輻輳点距離を決定する。シフト量設定ステップは、視差画像を構成し視差を有する各視点画像を切り出して表示器に表示する切出し範囲、各視点画像を表示する表示位置、または各視点画像を撮影する撮影範囲のいずれかのシフト対象を視差の方向にシフトするシフト量における第１の操作部の単位操作量あたりの量が、現在の輻輳点距離から目標輻輳点距離への距離変更に応じて非線形に増減するように、シフト量を設定する。画像シフトステップは、シフト量設定ステップで設定されたシフト量でシフト対象をシフトすることにより視差を変化させる。

本発明によれば、第１の操作部からの操作量に比例的に輻輳点距離を増減しているので、視差調節の際に視差画像の立体感が急激に変化することがない。これにより、近距離側での視差調節の操作量が極端に大きくなく、また遠距離側で操作量に対する輻輳点距離の変化も大きくないので、操作に対する表示変化の違和感を生じさせないようにすることができる。

本発明の視差調節装置を内蔵した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カメラの構成を示すブロック図である。 ＣＰＵの機能を示すブロック図である。 輻輳点距離とシフト量の関係を模式的に示す説明図である。 視差調節の処理手順を示すフローチャートである。 画素単位でシフト量を増減する機能を付加した第２実施形態におけるＣＰＵの機能を示すブロック図である。 第２実施形態における視差調節の処理手順を示すフローチャートである。 焦点距離に応じてシフト量の増減の態様を切替える第３実施形態におけるＣＰＵの機能を示すブロック図である。 第３実施形態における視差調節の操作の入力先を切替える手順を示すフローチャートである。 被写体距離に応じて視差調節の操作の入力先を切替える手順を示すフローチャートである。 輻輳点距離に応じてシフト量の増減の態様を切替える例におけるＣＰＵの機能を示すブロック図である。 輻輳点距離に応じて視差調節の操作の入力先を切替える手順を示すフローチャートである。

［第１実施形態］
図１，図２において、３Ｄデジタルカメラ（以下、３Ｄカメラという）１０は、カメラ本体１１の前面に左撮影系１２の撮影レンズ１２ａ、右撮影系１３の撮影レンズ１３ａを備える。この左撮影系１２によって左視点画像が撮影され、右撮影系１３によって右視点画像が撮影される。これら左視点画像と右視点画像で視差画像が構成される。

各撮影レンズ１２ａ，１３ａは、左右方向に所定間隔をあけて配されている。また、撮影レンズ１２ａ，１３ａは、いずれもズームレンズであり、望遠端と広角端との間で焦点距離を変化させることができる。

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，モードダイアル１７が配されている。また、カメラ本体１１の側面には、カードスロット（図示省略）が設けられており、カードスロットにはメモリカード１８が着脱自在に装着される。

モードダイアル１７の操作により、視差画像を撮影する撮影モードと撮影した視差画像を再生表示する再生モードとに切替えることができる。撮影モード下でシャッタボタン１５を押圧操作することにより、各撮影系１２，１３が作動されて視差画像の撮影が行われる。撮影された視差画像は、メモリカード１８に記録される。

カメラ本体１１の背面には、表示器１９が設けられている。この表示器１９は、図３に示すように、ＬＣＤ１９ａと、レンチキュラ１９ｂとを備えている。ＬＣＤ１９ａは、複数の左視点画像の線状画像と、複数の右視点画像の線状画像とを交互に並べて表示する。レンチキュラ１９ｂは、左視点画像の線状画像が観察者の左眼に、そして、右視点画像の線状画像が観察者の右眼に入るようにすることで、観察者は立体感のある画像として観察できる。

なお、３Ｄ表示には、所定の間隔で並べられたパララックスバリアの間にそれぞれ形成されたスリットを通して、左視点画像の線状画像を観察者の左眼で、また右視点画像の線状画像を観察者の右眼で観察されるようにしたパララックスバリア方式や、視点画像ごとに偏向方向を異ならせる方式などを用いることもできる。

また、撮影モード下では、表示器１９は、電子ビューファインダとして機能し、スルー画を表示する。このスルー画は、撮影中の視差画像を連続的に表示したものである。このスルー画についても３Ｄ表示が行われる。これにより、撮影者は、被写体像を立体感のある画として観察できる。また、再生時にはメモリカード１８に記録されている画像データに基づき、表示器１９に視差画像が３Ｄ表示で再生される。

また、３Ｄ表示を行っているときには、表示器１９に案内表示２０ａ，２０ｂが表示される。案内表示２０ａは、現在設定されている視差が生じない輻輳点までの距離（以下、輻輳点距離という）Ｒを示しており、案内表示２０ｂは、後述する視差の調節の際の単位操作量に対する輻輳点距離の単位変化量Δを示している。この例では、輻輳点距離Ｒが８ｍで、単位変化量Δが１ｍであることが表示されている。

操作部２１は、上述のシャッタボタン１５、電源スイッチ１６，モードダイアル１７とともに、カメラ本体１１の背面に設けられたズームボタン２２、メニューボタン２３、各キー２４ａ〜２４ｄ，２５から構成されている。

ズームボタン２２は、ズーミングを行うためのものであり、これを操作することにより、撮影レンズ１２ａ，１３ａの焦点距離が操作に応じて増減される。このズーミングの際には、撮影レンズ１２ａ，１３ａは、互いに同一の焦点距離となるように制御される。

メニューボタン２３は、３Ｄカメラ１０の動作設定等を行うための設定画面を表示器１９に表示する際に操作される。各キー２４ａ〜２４ｄを操作することにより、設定画面内に表示される項目を選択したり、設定値を増減したりすることができる。実行キー２５は、設定画面における設定内容を確定する際などに操作される。

また、撮影モード下では、上キー２４ａ，下キー２４ｂは、視差画像の視差を調節するための操作部となる。視差の調節は、輻輳点距離をパラメータとして着目し、上キー２４ａまたは下キー２４ｂの操作量に比例した変化量で輻輳点距離が変化するように制御する。すなわち、現時点の輻輳点距離Ｒを上キー２４ａまたは下キー２４ｂの操作量に比例して増減した距離を新たな輻輳点距離Ｒとなるようにする。これにより、表示器１９に表示される視差画像の立体感を操作量に対して直線的に変化させ、観察者に違和感を与えないようにしている。

この例では、上キー２４ａまたは下キー２４ｂの押圧操作によって輻輳点距離の増減を行うので、押圧回数，押圧時間を操作量とすることができるが、説明を簡単にするために、押圧回数に応じて輻輳点距離を増減するものとして説明する。

上キー２４ａの押圧操作が輻輳点距離を増大させる増大操作となっており、その１回の押圧操作によって輻輳点距離が所定の単位変化量Δだけ増加する。一方の下キー２４ｂの押圧操作が輻輳点距離を減少させる減少操作となっており、その１回の押圧操作によって輻輳点距離が所定の単位変化量Δだけ減少する。この例では、単位変化量Δを１ｍとしてあり、輻輳点距離が１ｍずつ増大または減少する。

なお、輻輳点距離を増減するための操作部としては、上キー２４ａまたは下キー２４ｂのように押圧するものに限らない。例えば、スライド式のツマミのスライド操作や、ダイアルの回転により輻輳点距離の増減を行ってもよい。この場合には、ツマミのスライド量，ダイアルの回転量を操作量とすればよい。さらに、輻輳点距離を増減するためのキーやツマミ等をタッチパネルタイプの表示器に表示し、その表示器へのタッチ操作で輻輳点距離を増減してもよい。

また、この例では、１回の押圧操作に対する輻輳点距離の単位変化量Δを１ｍとしているが、これに限られるものではなく任意に設定することができる。また、例えば設定画面から１回の押圧操作に対する輻輳点距離の単位変化量Δを任意に設定可能にしてもよい。さらには、輻輳点距離を増加する場合と減少させる場合とで、その単位変化量Δを異なった値とすることもできる。

図３において、操作部２１は、ボタンやスイッチの操作部材の操作に応じた操作信号をＣＰＵ３０に送る。ＣＰＵ３０は、操作部２１からの各種操作信号に基づいて各部を制御する。ＣＰＵ３０には、ＲＯＭ３０ａ，ＲＡＭ３０ｂが接続されている。ＲＯＭ３０ａには、撮影シーケンスを実行するためのプログラムや、視差を調節するためのプログラム等が書き込まれており、このプログラムにしたがってＣＰＵ３０は各部を制御する。ＲＡＭ３０ｂは、各種シーケンスを実行する際に必要なデータを一時的に記憶するワークメモリとして利用される。

この例では、左撮影系１２と右撮影系１３とで撮影部が構成されている。左撮影系１２は、撮影レンズ１２ａの他、レンズ駆動部３３、レンズセンサ部３４、イメージセンサ３５、タイミングジェネレータ３６、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）３７などで構成される。

レンズ駆動部３３は、撮影レンズ１２ａを構成する変倍レンズやフォーカスレンズを光軸方向に移動する。これにより、撮影レンズ１２ａのズーミングやフォーカシングを行う。レンズセンサ部３４は、変倍レンズのレンズ位置とフォーカスレンズのレンズ位置をそれぞれ検出し、変倍レンズ位置に基づいて撮影レンズ１２ａの焦点距離を、またフォーカスレンズ位置に基づいて被写体距離を取得する。取得した焦点距離、被写体距離は、ＣＰＵ３０に送られて各種の制御に用いられる。

撮影レンズ１２ａの背後に、左視点画像を撮影するイメージセンサ３５が配されており、撮影レンズ１２ａを透過した被写体光がイメージセンサ３５の受光面３５ａに入射する。受光面３５ａには、周知のように多数の画素３５ｂ（図５参照）がマトリクス状に配列され、画像の各部を光電変換する。イメージセンサ３５は、タイミングジェネレータ３６からの各種駆動信号により駆動され、撮影レンズ１２ａによって受光面３５ａに結像される被写体像を電気的なアナログ信号に変換して左視点画像として出力する。左視点画像は、イメージセンサ３５からＡＦＥ３７に送られる。

ＡＦＥ３７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）回路、Ａ／Ｄ変換器から構成されている。ＣＤＳ回路は、相関二重サンプリングを行ってイメージセンサ３５からのアナログ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アナログ信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣ回路からのアナログ信号の左視点画像をデジタル変換して出力する。

右撮影系１３は、左撮影系１２と同じ構成であり、左撮影レンズ１２ａと同じズームタイプの撮影レンズ１３ａの他、レンズ駆動部４３、レンズセンサ部４４、受光面４５ａ及び画素４５ｂを有するイメージセンサ４５、タイミングジェネレータ４６、ＡＦＥ４７などで構成され、デジタル変換された右視点画像を出力する。

左右撮影系１２，１３からの左視点画像，右視点画像は、それぞれ画像入力コントローラ５１に送られる。画像入力コントローラ５１は、バス５２への各視点画像の入力を制御する。バス５２には、ＣＰＵ３０，画像入力コントローラ５１、画像処理回路５３、ＡＦ検出回路５４、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５、画像シフト部５６、３Ｄ画像生成回路５７、ＬＣＤドライバ５８、圧縮伸張処理回路５９、メディアコントローラ６０が接続されている。これら各部は、バス５２を介してＣＰＵ３０に制御されるとともに、相互間でデータの授受が可能になっている。

画像処理回路５３は、画像入力コントローラ５１からの各画像に対して階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正、ＹＣ変換などの各種画像処理を施す。ＡＦ検出回路５４は、画像入力コントローラ５１からの各視点画像のうちの一方、例えば左視点画像の１フレームごとに高周波成分を積算したＡＦ評価値を算出する。ＣＰＵ３０は、ＡＦ検出回路５４からのＡＦ評価値に基づき、レンズ駆動部３３を制御して、ＡＦ評価値が最大、すなわち被写体にピントが合致するように撮影レンズ１２ａのフォーカシングを行う。このフォーカシングの際には、ＣＰＵ３０は、レンズセンサ部３４，４４からの各フォーカスレンズ位置を参照し、撮影レンズ１２ａと同じ被写体距離にピントが合致するように、レンズ駆動部４３を制御して撮影レンズ１３ａのフォーカシングを行う。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５は、例えば左視点画像に基づき、被写体輝度の検出と、ホワイトバランス補正に用いるＷＢ評価値の算出とを行う。ＣＰＵ３０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５からの被写体輝度情報に基づき、タイミングジェネレータ３６，４６、ＡＦＥ３７，４７を制御して各撮影系１２，１３の露出制御、例えばイメージセンサの電子シャッタ速度（電荷蓄積時間）、ＡＧＣ回路のゲインの増減を行う。また、ＣＰＵ３０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５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、画像処理回路５３を制御する。

画像シフト部５６は、画像処理回路５３で画像処理された左視点画像と右視点画像が入力され、切出し範囲を各視点画像上で左右方向にシフトすることにより視差を変化させるものである。このために、各視点画像は、実際に利用するサイズよりも左右方向に大きなサイズに撮影されている。これにより、左右方向にシフトされて視差が調節された各視点画像を生成する。切出し範囲のシフト量は、ＣＰＵ３０によって設定される。なお、以下の説明では、画像シフト部５６によって切り出されたものを視点画像，視差画像と称し、切出しが行われる前のものを視点原画像，視差原画像と称して説明する。

３Ｄ画像生成回路５７は、視差が調節された左及び右視点画像に対して３Ｄ表示加工処理を行う。この例では、レンチキュラー方式での３Ｄ表示に対応して、各視点画像をそれぞれ線状（ストライプ状）に分割した左右の線状画像を交互に配置し、１個のレンチキュラ１９ｂの下に左視点画像と右視点画像の線状画像が１個ずつＬＣＤ１９ａに表示されるように３Ｄ表示加工処理を行う。

３Ｄ表示加工処理が施された視差画像は、ＬＣＤドライバ５８に送られる。ＬＣＤドライバ５８は、表示器１９を駆動して３Ｄ表示加工処理が施された視差画像を表示させる。これにより、視差画像の３Ｄ表示が行われる。撮影モード下では、次々に撮影されるスルー画（動画）に対して３Ｄ表示加工処理が施される。

圧縮伸張処理回路５９は、シャッタボタン１５の操作で撮影された静止画の視差画像に対して圧縮処理を行う。圧縮処理された視差画像は、メディアコントローラ６０によってメモリカード１８に記録される。この記録においては、再生時の視差調節を行う際に、再生上の輻輳点距離を上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作量に比例させて増減させるのに必要な情報が視差画像に付加、例えば画像ファイルのタグに記録される。記録される情報としては、例えば撮影時の輻輳点距離や、撮影レンズの焦点距離、撮影レンズ１２ａと１２ｂ間の距離（基線長）、画素３５ｂと４５ｂのピッチなどがある。

また、圧縮伸張処理回路５９は、画像再生時にはメモリカード１８に記録された視差画像に対して伸張処理を行う。伸張された視差画像は、３Ｄ画像生成回路５７を介してＬＣＤドライバ５８に送られることによって、表示器１９に３Ｄ表示される。メディアコントローラ６０は、メモリカード１８に対する画像の記録、及び読み出しなどを行う。

図４において、ＣＰＵ３０は、距離決定部６２，シフト量設定部６３として機能する。距離決定部６２は、上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作量に応じた第１操作信号が入力され、第１操作信号に比例した距離を現時点の輻輳点距離Ｒから増減した目標輻輳点距離（設定すべき輻輳点距離）Ｒ_１を決定する。距離決定部６２は、この例では、現在設定されている輻輳点距離Ｒを初期値として、上キー２４ａが１回押圧操作されるごとに目標輻輳点距離Ｒ_１を１ｍ（＝単位変化量Δ）ずつ増加させ、下キー２４ｂが１回押圧操作されるごとに目標輻輳点距離Ｒ_１を１ｍずつ減少させる。

シフト量設定部６３は、現在の輻輳点距離Ｒから距離決定部６２で求められた目標輻輳点距離Ｒ_１への変化量（増減距離）ΔＲに応じた、切出し範囲をシフトすべきシフト量を画像シフト部５６に設定する。この例では、変化量（増減距離）ΔＲに応じたシフト量として切出し範囲の特定の基準位置からのシフト量を画像シフト部５６に設定している。具体的には、３Ｄカメラ１０に予め設定されている基準輻輳点距離Ｒ_０に対応した切出し範囲のシフト位置を基準位置（シフト量ΔＰ＝０）として、この基準位置からのシフト量として目標輻輳点距離Ｒ_１に対応するシフト量ΔＰを求め、これを画像シフト部５６に設定している。画像シフト部５６は、切出し範囲を基準位置からシフト量ΔＰだけシフトさせて各視点原画像から各視点画像の切り出しを行う。

図５に模式的に示すように、撮影レンズ１２ａ，１３ａは、基準輻輳点距離Ｒ_０の位置で光軸ＰＬａ，ＰＬｂが互いに角度２θ_０で交差するように内側に傾けられている。イメージセンサ３５は、その受光面３５ａの中心位置に撮影レンズ１２ａの光軸ＰＬａが通り、受光面３５ａが対応する光軸ＰＬａに直交する姿勢に配されている。イメージセンサ４５は、撮影レンズ１３ａの光軸ＰＬｂに対して同様に配されている。

画像シフト部５６は、シフト量ΔＰの初期値として「０」が与えられており、シフト量ΔＰが「０」であるときが切出し範囲Ｇの基準位置となる。切出し範囲Ｇが基準位置であるときには、その中心が受光面３５ａ，４５ａの中心位置、すなわち左視点原画像，右視点原画像の中心位置に合致する。この状態では、イメージセンサ３５を含めた撮影系１２の光学系全体の光軸と撮影レンズ１２ａの光軸ＰＬａとが一致し、またイメージセンサ４５を含めた撮影系１３の光学系全体の光軸と撮影レンズ１３ａの光軸ＰＬｂとが一致し、光軸ＰＬａ，ＰＬｂの交差位置と輻輳点（輻輳位置）とが一致する。したがって、この状態の輻輳点距離が基準輻輳点距離Ｒ_０となる。また、この状態の輻輳角は、角度２θ_０となる。

上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作によってシフト量ΔＰが増減されて、基準位置から切出し範囲Ｇがシフトされると、左撮影系１２の光学系全体の光軸と右撮影系１３の光学系全体の光軸との傾きが増減されて輻輳点距離が変化し、結果として視差が調節される。

現在の輻輳点距離Ｒから変化量（増減距離）ΔＲで増減した目標輻輳点距離Ｒ_１（＝Ｒ＋ΔＲ）を基準輻輳点距離Ｒ_０からの変化量ΔＲ_０だけ増減したものとして、輻輳点距離を目標輻輳点距離Ｒ_１（＝Ｒ_０＋ΔＲ_０）とするために、切出し範囲Ｇを基準位置からシフトすべきシフト量ΔＳ（長さ）は、次の式（１）で算出することができる。式（１）中の「ｒ」は、撮影レンズ１２ａ，１３ａの主点間距離を「２ｒ」としたときの長さであり、「Ｌ」は撮影レンズ１２ａ，１３ａの焦点距離である。なお、目標輻輳点距離Ｒ_１における輻輳角は、式中のθ_１を用いて表すと角度２θ_１となる。また、撮影レンズ１２ａ，１３ａの焦点距離Ｌが数１０ｍｍ程度であるので、基線長として近似的に主点間距離を用いている。
ΔＳ＝Ｌ／ｔａｎ（θ_０−θ_１） ・・・・（１）
ただし、θ_０＝ｔａｎ^−１（ｒ／Ｒ_０）
θ_１＝ｔａｎ^−１（ｒ／（Ｒ_０＋ΔＲ_０））

上記式（１）中の基準輻輳点距離Ｒ_０、長さｒの元になる主点間距離２ｒは、それぞれ設計値などから予め知ることができる。また、焦点距離Ｌはレンズセンサ部３４，４４から取得することができる。したがって、基準輻輳点距離Ｒ_０から変化量ΔＲ_０だけ増加させた目標輻輳点距離Ｒ_１とするためのシフト量ΔＳを求めることができる。

画像シフト部５６におけるシフト量ΔＰの最小単位は、各視点原画像の画素ピッチである。ここで、二次元的に配置された画素３５ｂ，４５ｂの水平方向のピッチ（画素ピッチ）をｐとしたときに、シフト量ΔＳに対応するシフト量ΔＰ（画素数）は、次の式（２）によって求められる。なお、シフト量ΔＰは、整数値にする必要があるため、その小数点以下の端数は切り捨てまた切り上げるが、輻輳点距離の誤差が小さくなるように端数を処理するのがよい。また、例えば画素数の変換を行うなどした場合には、視点原画像の画素ピッチを受光面３５ａ，４５ａ上の長さに変換した画素ピッチを値ｐとして用いる。
ΔＰ＝ΔＳ／ｐ ・・・・（２）

なお、上記ΔＲ_０の符号は、基準輻輳点距離Ｒ_０よりも目標輻輳点距離Ｒ_１が大きい場合をプラス、小さい場合をマイナスとする。また、ΔＳ，ΔＰは、符号がプラスの場合に、左右の切出し範囲を相互に近づける方向に、また符号がマイナスの場合に、左右の切出し範囲Ｇを離反する方向にシフトする。

また、この例では、現在の輻輳点距離Ｒから目標輻輳点距離Ｒ_１への変化量ΔＲに応じたシフト量として、基準輻輳点距離Ｒ_０に対応した切出し範囲の基準位置からのシフト量ΔＰを求めて、これを画像シフト部５６に設定しているが、現在の輻輳点距離Ｒに対応して設定されている現在の切出し範囲Ｇのシフト位置からシフトすべきシフト量を求め、これを画像シフト部５６に設定してもよい。この場合、画像シフト部５６は、画像シフト部５６は、現在の位置から設定されたシフト量だけ切出し範囲Ｇをシフトする。また、この場合には、シフトすべきシフト量としては、例えば式（１）を利用して得られる、現在設定されている輻輳点距離Ｒに対応するシフト量ΔＰと、目標輻輳点距離Ｒ_１に対応するシフト量ΔＰとの差分を求めればよい。現在設定されている輻輳点距離Ｒに対応するシフト量ΔＰは、前回算出した目標輻輳点距離Ｒ_１に対応するシフト量ΔＰを記憶しておいて利用することができる。

上記撮影レンズ１２ａ，１３ａ、イメージセンサ３５，４５の配置は一例であって、種々の配置を採用することができる。例えば、光軸ＰＬａ，ＰＬｂを互いに平行にした撮影レンズ１２ａ，１３ａを配し、受光面３５ａ，４５ａをそれぞれ光軸ＰＬａ，ＰＬｂに垂直となるように配してもよい。この場合に、光軸ＰＬａ，ＰＬｂが対応する受光面３５ａ，４５ａの中心よりも外側を通るように配置して輻輳角を与えてもよい。

次に上記構成の作用について図６を参照しながら説明する。視差画像を撮影する場合には、電源をオンにとしてから、モードダイアル１７を操作して３Ｄカメラ１０を撮影モードにセットする。撮影モードにセットされると、各部が初期設定されたのち、各撮影系１２，１３がスルー画の撮影を開始する。

左撮影系１２では、撮影レンズ１２ａを通してイメージセンサ３５による左視点原画像の撮影が開始される。左撮影系１２からの左視点原画像は、ＡＦＥ３７を介してデジタル変換されてから、画像入力コントローラ５１，バス５２を介して画像処理回路５３，ＡＦ検出回路５４，及びＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５にそれぞれ送られる。同様にして、右撮影系１３での撮影が開始され、撮影レンズ１３ａを通してイメージセンサ４５によって右視点原画像（スルー画）の撮影が行われる。この右撮影系１３からの右視点原画像は、ＡＦＥ４７，画像入力コントローラ５１，バス５２を介して画像処理回路５３に送られる。

左視点原画像から得られるＡＦ評価値がＡＦ検出回路５４からＣＰＵ３０に送られる。このＣＰＵ３０の制御下で、ＡＦ評価値に基づいてレンズ駆動部３３が駆動されて、撮影中の被写体にピントが合致するように撮影レンズ１２ａのフォーカシングが行われる。また、この撮影レンズ１２ａのフォーカシングに同期させて、右撮影系１３のレンズ駆動部４３が駆動され、撮影レンズ１３ａのフォーカシングが行われる。これにより、各撮影系１２，１３が同じ距離にピントが合致する。このフォーカシングは、随時行われるから被写体距離が変化すれば、それに追従してピントが合わせられる。

また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５からは左視点原画像に基づいて、被写体輝度の検出と、ＷＢ評価値の算出とが行われる。そして、この被写体輝度に基づいて各撮影系１２，１３の露出制御が行われる。さらに、画像処理回路５３にホワイトバランス補正用にＷＢ評価値が設定され、そのＷＢ評価値に基づいてホワイトバランス補正が行われる。これら被写体輝度，ＷＢ評価値についても、ＡＦ評価値と同様に、被写体輝度、光源等が変化すれば、これに追従した被写体輝度，ＷＢ評価値が算出され、それにより撮影中の被写体が適正露出となり、また適正なホワイトバランスとなるように制御される。

各撮影系１２，１３からの各視点原画像は、それぞれ画像処理回路５３で各種画像処理が施されてから、画像シフト部５６に送られる。画像シフト部５６では、シフト量ΔＰが「０」に初期設定されているから、切出し範囲が基準位置となっている。したがって、切出し範囲の中心位置を左視点原画像の中心位置に一致させた状態で左視点画像が切り出される。同様に、切出し範囲の中心位置を右視点原画像の中心位置に一致させた状態で右視点画像が切り出される。そして、切り出された各視点画像は、３Ｄ画像生成回路５７に送られる。

３Ｄ画像生成回路５７では、上記のように生成された左右の各視点画像からなる視差画像が入力されると、各視点画像をそれぞれ線状に分割してから、左右の線状画像をレンチキュラレンズのピッチにあわせて交互に配置される。このようにして視差画像に３Ｄ表示加工処理が施されてから、それがＬＣＤドライバ５８を介して表示器１９に送られる。

各撮影系１２，１３では、所定の周期で左視点原画像，右視点原画像の撮影が行われ、画像シフト部５６によって左視点画像と右視点画像が生成されるごとに、その各視点画像から３Ｄ表示加工処理が施された視差画像が作成される。これらの視差画像は、次々にＬＣＤドライバ５８に送られて、表示器１９で表示される。これにより、観察者は、表示器１９によって立体感を有するスルー画を観察することができる。また、表示器１９上のスルー画には、案内表示２０ａ，２０ｂが重ね合わせて表示される。これら案内表示２０ａ，２０ｂにより、観察者は、現在設定されている輻輳点距離Ｒ、１回の操作で変化する輻輳点距離の単位変化量Δを知ることができる。

上記のように初期設定の状態では、変化量ΔＲ_０は「０」であって輻輳点距離Ｒが基準輻輳点距離Ｒ_０となっているから、この基準輻輳点距離Ｒ_０上に存在する被写体の画像は視差がない状態である。したがって、奥行き感としては、基準輻輳点距離Ｒ_０の被写体が表示器１９上にあるように観察され、この基準輻輳点距離Ｒ_０よりも近距離にある被写体が表示器１９よりも手前に、また遠距離にある被写体が表示器１９よりも奥にあるように観察される。

表示器１９を観察して立体感が好ましくないとき、例えば、主要被写体が表示器１９よりも手前あるいは、表示器１９よりも奥にあるように観察される場合には、上キー２４ａまたは下キー２４ｂを操作して、視差を調節する。

例えば上キー２４ａを１回押圧操作すると、その操作（増大操作）の１回分の第１操作信号が距離決定部６２に入力され、距離決定部６２よって、変化量ΔＲ_０が単位変化量Δ（＝１ｍ）だけ増加される。これにより、現在の輻輳点距離Ｒ（この場合には、基準輻輳点距離Ｒ_０）から１ｍ距離を増加させた目標輻輳点距離Ｒ_１が求められる。この目標輻輳点距離Ｒ_１（＝Ｒ_０＋ΔＲ_０）は、シフト量設定部６３によりシフト量ΔＰに変換される。このときに、式（１），（２）によってシフト量ΔＰが算出される。

そして、算出されたシフト量ΔＰが画像シフト部５６に設定されると、左視点原画像，右視点原画像に対する切出し範囲が、基準位置からシフト量ΔＰだけシフトされ、この切出し範囲から左視点画像，右視点画像が切り出されて出力される。このときに、左視点原画像に対する切出し範囲は、右方向にシフトし、右視点原画像に対する切出し範囲は左方向にシフトされる。

上記のように新たに設定された切出し範囲で切り出された左視点画像，右視点画像は、３Ｄ画像生成回路５７によって３Ｄ表示用に加工されてからＬＣＤドライバ５８に送られる。これにより、表示器１９には、基準輻輳点距離Ｒ_０よりも１ｍ遠い距離、すなわち目標輻輳点距離Ｒ_１の被写体像に視差がない状態で立体画像が表示される。また、案内表示２０ａが更新される。そして、基準輻輳点距離Ｒ_０よりも１ｍ遠い距離の被写体が表示器１９上にあるように観察され、その被写体よりも近距離にある被写体が表示器１９よりも手前にあるように、また遠距離にある被写体が表示器１９よりも奥にあるように観察される。

上キー２４ａをさらに１回押圧操作すれば、ΔＲ_０がさらに１ｍ増加され、同様にして現在の輻輳点距離Ｒから１ｍ増加された目標輻輳点距離Ｒ_１がシフト量ΔＰに変換される。そして、左視点画像，右視点画像に対する切出し範囲が、基準切出し範囲からシフト量ΔＰだけシフトされ、最初に上キー２４ａを押圧したときよりも、左視点画像に対する切出し範囲は右方向に、右視点画像に対する切出し範囲は左方向にさらにそれぞれシフトされた状態になる。これにより、表示器１９では、上キー２４ａを１回押圧操作するごとに、視差のない被写体の位置が１ｍずつ遠くなっていくように立体画像の奥行き感が変化する。

一方、下キー２４ｂを押圧操作すると、その操作（減少操作）が第１操作信号として距離決定部６２に入力される。これにより、１回の押圧操作ごとに変化量ΔＲ_０が１ｍずつ減少され、目標輻輳点距離Ｒ_１が現在の輻輳点距離Ｒから１ｍずつ減少し、その目標輻輳点距離Ｒ_１がシフト量ΔＰに変換され、これが画像シフト部５６に設定される。そして、左視点画像に対しては左方向に、右視点画像に対しては右方向に切出し範囲がシフトされる。結果として、表示器１９上では、下キー２４ｂを１回押圧操作するごとに、視差のない被写体の位置が１ｍずつ近づいてくるように立体画像の奥行き感が変化する。

このように、上キー２４ａまたは下キー２４ｂの１回押圧操作するごとに、視差のない被写体の位置、すなわち輻輳点距離が１ｍずつ変化し、操作量に比例的に輻輳点距離が増減するので、操作に対する奥行き感の変化に違和感を与えない。

上記のようにして上キー２４ａ，下キー２４ｂを操作して視差を調節し、また構図を決定してからシャッタボタン１５を押圧して立体的静止画の撮影を行う。シャッタボタン１５が押圧されると、ＡＦ評価値やＡＥ評価値などに基づいてフォーカシング、露出を調節した後、各イメージセンサ３５，４５によって、左視点原画像，右視点原画像が撮影される。イメージセンサ３５，４５から出力された左視点原画像，右視点原画像は、それぞれＡＦＥ３７，４７、画像入力コントローラ５１，画像処理回路５３を介して、画像シフト部５６に送られる。

そして、画像シフト部５６では、シャッタボタン１５の押圧時に設定されていた切出し範囲による切り出しが左視点原画像，右視点原画像に対して行われ、左視点画像と右視点画像からなる視差画像が生成される。この視差画像は、圧縮伸張処理回路５９でデータ圧縮されてから、メディアコントローラ６０に送られる。メディアコントローラ６０では、圧縮された視差画像を、視差調節を行う際に必要となる前述の情報が視差画像を付加してからメモリカード１８に記録する。

再生モードにセットすると、視差画像がメモリカード１８から読み出される。この視差画像は、圧縮伸張処理回路５９で伸張処理された後に、３Ｄ画像生成回路５７を介してＬＣＤドライバ５８に送られる。これにより、視差画像が表示器１９に３Ｄ表示される。また、視差画像とともに記録されている撮影時の輻輳点距離や撮影レンズの焦点距離、基線長、画素ピッチが読み出されて、ＣＰＵ３０に送られる。

再生表示の場合にも、表示器１９上で各視点画像を左右方向にずらすことによって、観察される視差画像の視差が調節される。この場合に、伸張された視差画像を画像シフト部５６に入力し、スルー画像の場合と同様に、入力した視差画像（各視点画像）から新たな視点画像を切り出すとともに、その切出し範囲を上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作でシフトする。

この再生時では、距離決定部６２は、再生中の視差画像を撮影したときの輻輳点距離を初期値として、上キー２４ａを操作した場合には、その操作ごとに目標輻輳点距離を１ｍずつ増加させ、下キー２４ｂを操作した場合には、その操作ごとに目標輻輳点距離を１ｍずつ減少させる。そして、式（１），（２）を利用してシフト量ΔＰを算出し、これを画像シフト部５６に設定する。この式（１）を利用する際には、視差画像を撮影したときの輻輳点距離を基準輻輳点距離Ｒ_０とし、上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作に応じたよる距離増減距離をΔＲ_０に代入して算出する。なお、撮影レンズの焦点距離、基線長、画素ピッチは、メモリカード１８から読み出されたものが用いられる。

このようにして上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作に応答して切出し範囲をシフトすることにより、再生時においても、上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作量に比例して輻輳点距離が１ｍずつ増減するように変化させて視差を調節できる。

なお、再生表示において切出し範囲をシフトする代りに、視点画像を全体的に左右方向にシフトして視差を調節してもよい。また、切出し範囲で切り出した左視点画像，右視点画像をメモリカード１８に記録すること代えて、左視点原画像，右視点原画像をメモリカード１８に記録してもよい。そして、再生時に、メモリカード１８から読み出した左視点原画像，右視点原画像から表示するための左視点画像と右視点画像を切出し範囲で切り出し、その切出し範囲のシフトすることで視差を調節するようにしてもよい。

［第２実施形態］
図７，図８に示す第２実施形態は、操作量に対して輻輳点距離を比例的に変化させる他に、各視点画像のシフト量を画素単位で増減できる構成としたものである。なお、以下に説明する他は、第１実施形態と同様であり、同一の構成部材には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

図７に示すように、ＣＰＵ３０は、距離決定部６２，シフト量設定部６３、シフト量増減部６５として機能する。また、上キー２４ａ，下キー２４ｂが第１の操作部であり、左キー２４ｃ，右キー２４ｄが第２の操作部となる。左キー２４ｃ，右キー２４ｄは、例えば、左キー２４ｃの押圧操作がシフト量を増大する増大操作となり、右キー２４ｄの押圧操作がシフト量を減少する減少操作となり、その操作量に応じた第２操作信号をシフト量増減部６５に入力する。

シフト量増減部６５は、第２操作信号に比例してシフト量ΔＰを画素単位で変化させる。すなわち、シフト量増減部６５は、左キー２４ｃが１回押圧されるごとにシフト量を１画素ずつ増大させ、右キー２４ｄが１回押圧されるごとにシフト量を１画素ずつ減少させる。なお、切出し範囲を１画素分シフトしたときの輻輳点距離の変化は一定ではなく、変化させる時の輻輳点距離が小さいほど、それによる輻輳点距離の変化も小さくなる。

また、シフト量増減部６５は、左キー２４ｃ，右キー２４ｄの押圧操作によってシフト量の増減分（画素数）αをカウントしている。距離決定部６２は、上キー２４ａまたは下キー２４ｂが押圧操作された場合には、増減分αに対応する距離だけ輻輳点距離を増大または減少させることで、左キー２４ｃ，右キー２４ｄの操作で増減された後のシフト量ΔＰに対応する現在の輻輳点距離Ｒを求め、この現在の輻輳点距離Ｒを基準にして増減を行った目標輻輳点距離Ｒ_１を算出する。シフト量増減部６５の増減分αは、距離決定部６２に入力した後に、このシフト量増減部６５はリセットされるから、上キー２４ａ，下キー２４ｂのリセット後からの増減された増減分αをカウントすることになる。

この例では、図８に示すように、上キー２４ａ，下キー２４ｂを押圧操作するごとに、第１実施形態と同じく、輻輳点距離が１ｍずつ増加または減少するようにシフト量ΔＰが変化する。そして、そのシフト量ΔＰでシフトされた切出し範囲から各視点画像が切り出されることによって視差が調節される。

左キー２４ｃ，右キー２４ｄを押圧操作した場合、例えば左キー２４ｃが１回押圧操作されると、シフト量ΔＰでシフトされていた切出し範囲が１画素分さらにシフトされる。このように左キー２４ｃが押圧操作された場合には、シフト量を増大させるので、輻輳点距離を増大させる方向、すなわち左視点原画像に対する切出し範囲は右方向に１画素分シフトされ、右視点原画像に対する切出し範囲は左方向に１画素分シフトされる。

一方、右キー２４ｄが１回押圧操作されると、やはりシフト量ΔＰでシフトされていた切出し範囲が１画素分シフトされるが、この場合にはシフト量を減少させるので、輻輳点距離を減少させる方向、すなわち左視点原画像に対する切出し範囲が左方向に１画素分シフトされ、右視点原画像に対する切出し範囲が右方向に１画素分シフトされる。

左キー２４ｃ、右キー２４ｄの操作後に、上キー２４ａまたは下キー２４ｂが押圧操作された場合には、距離決定部６２は、シフト量増減部６５から増減分αを取得する。この後、距離決定部６２は、保持しているシフト量ΔＰを増減分αで増減した現在のシフト量ΔＰを用いて、現時点の輻輳点距離Ｒを算出する。そして、その算出した輻輳点距離Ｒを初期値にして、上キー２４ａが押圧操作されるごとに目標輻輳点距離Ｒ_１を１ｍずつ増大し、また下キー２４ｂが押圧操作されるごとに目標輻輳点距離Ｒ_１を１ｍずつ減少させる。

この例によれば、例えば主要被写体が近距離の場合には、上キー２４ａまたは下キー２４ｂの操作で輻輳点距離を主要被写体の近くにまで近づけ、その後に左キー２４ｃまたは右キー２４ｄの操作で輻輳点距離を主要被写体まで距離に合致するように微調節することができる。また、逆に主要被写体が遠距離の場合には、左キー２４ｃまたは右キー２４ｄの操作で輻輳点距離を主要被写体の近くにまで近づけ、その後に上キー２４ａまたは下キー２４ｂの操作で輻輳点距離を主要被写体まで距離に合致するように微調節することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、操作部の操作を、撮影レンズの焦点距離に応じて、輻輳点距離を比例的に変化させる操作とシフト量を画素単位で変化させる操作とに切り替えるようにしたものである。なお、以下に説明する他は、第２実施形態と同様であり、同一の構成部材には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

図９に示すように、ＣＰＵ３０は、距離決定部６２，シフト量設定部６３、シフト量増減部６５、入力制御部６６として機能する。第１の操作部としては、上キー２４ａと下キー２４ｂが用いられ、距離決定部６２とシフト量増減部６５とに共通に用いられる。入力制御部６６は、焦点距離取得部としてのレンズセンサ部３４から撮影レンズ１２ａの焦点距離が入力される。なお、レンズセンサ部４４からの撮影レンズ１３ａの焦点距離が入力されるようにしてもよい。

上記の入力制御部６６は、図１０に示すように、撮影レンズ１２ａの焦点距離が予め設定されている所定焦点距離Ｔｈ１以下である場合には、上キー２４ａ，下キー２４ｂの押圧操作による第１操作信号を距離決定部６２に入力する。一方、焦点距離が所定焦点距離Ｔｈ１よりも長い場合には、上キー２４ａ，下キー２４ｂの押圧操作による第１操作信号シフト量増減部６５に入力する。

この例によれば、撮影レンズ１２ａ，１３ａが短焦点側にされて主要被写体が近距離であることが想定されるような場合には、上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作量に対して輻輳点距離が比例的に増減されることで視差が調節される。また、撮影レンズ１２ａ，１３ａが長焦点側にされて主要被写体が遠距離であることが想定されるような場合には、上キー２４ａ，下キー２４ｂの操作により、輻輳点距離が比較的に大きく変化される画素単位で切出し範囲のシフト量を増減して視差を調節することができる。

なお、図１１に示すように、焦点距離に代えて被写体距離に応じて、上キー２４ａ，下キー２４ｂからの第１操作信号の入力先を切替えてもよい。この場合には、被写体距離が予め設定されている所定被写体距離Ｔｈ２以下である場合には、上キー２４ａ，下キー２４ｂの第１操作信号を距離決定部６２に入力し、所定被写体距離Ｔｈ２よりも長い場合には上キー２４ａ，下キー２４ｂの第１操作信号をシフト量増減部６５に入力する。なお、被写体距離は、例えばレンズセンサ部３４または４４が検出するフォーカスレンズ位置から求める。

さらに、図１２，図１３に示すように、上キー２４ａと下キー２４ｂの操作時点で設定されている輻輳点距離Ｒを、例えば距離決定部６２から取得し、操作時点で設定されている輻輳点距離Ｒに応じて、上キー２４ａ，下キー２４ｂからの第１操作信号の入力先を切替えてもよい。この場合には、現在の輻輳点距離Ｒが予め設定されている所定輻輳点距離Ｔｈ３以下である場合には、第１操作信号を距離決定部６２に入力し、所定輻輳点距離Ｔｈ３よりも長い場合には第１操作信号をシフト量増減部６５に入力する。

上記各実施形態では、視点画像（視点原画像）の一部を切り出す切出し範囲を左右方向にシフトすることによって、視点画像のシフトを行っているが、視点画像をシフトする手法としては、これに限られるものではない。例えば、撮影された各視点画像を全体的に左右方向にシフトしてもよい。また、左右の各イメージセンサを、それ自体の受光面と平行に左右方向にシフトしてもよい。さらには、視点画像の表示位置を左右方向にシフトしてもよい。

また、視点画像をシフトすることによって視差を調節しているが、撮影レンズとイメージセンサとからなる撮影光学系全体を回転させたり、基線長を増減したりすることにより視差が調節されるようにしてもよい。

さらに、被写体距離や被写体の配置などから輻輳点距離を自動調節する自動調節部を設け、この自動調節部による輻輳点距離の自動調節後に、上記各実施形態のように視差の調節を行うように構成してもよい。１操作あたりに対する輻輳点距離の変化量は、任意に設定することができ、輻輳点距離などに応じて、その変化量を変化させることもできる。１画素ずつシフト量を増減したり、１度ずつ輻輳角を変化させたりすることなく、輻輳点距離が大きくなるほど輻輳点距離の変化量を大きくしたり、逆に小さくしたりすることもできる。

また、左撮影系と右撮影系とを有する撮影部を用いて、左右の各視点画像を撮影する撮影装置を例にして説明したが、撮影部は、視点画像を撮影するものであればどのような構成であってもよい。例えば、大きなサイズのイメージセンサを用い、左右一対の撮影レンズの像をイメージセンサの受光面上に並べて結像させてもよい。また、左側から入射する光を受光する第１タイプの位相差画素と右側から入射する光を受光する第２タイプの位相差画素を用いこれらを交互に配したイメージセンサにより複数の視点画像を撮影してもよい。

上記では、画像再生装置として、３Ｄカメラで視差画像を再生する場合について説明したが、ビユーアなどの再生機能を独立させた画像再生装置とすることができる。

画像再生装置で視差画像を再生する場合に、その再生中の視差画像の視差を自動的に変化させるときに、時間経過に比例した変化量で輻輳点距離を変化するようにしてもよい。例えば、動画の再生中に、シーンが切り替わったときに、切り替わった後の１フレームごとに順次に一定の距離ずつ輻輳点距離を増加あるいは減少させて適切な輻輳点距離となるようにする。このようにすれば、シーンの切り替わりで急激な輻輳点距離の変化が生じず、また違和感の立体感の変化で適切な視差に調節される。

１０ ３Ｄカメラ
１２，１３ 撮影系
１２ａ，１３ａ 撮影レンズ
３５，４５ イメージセンサ
２４ａ〜２４ｄ キー
１９ 表示器
５６ 画像シフト部
６２ 距離決定部
６３ シフト量設定部
６５ シフト量増減部
６６ 入力制御部

Claims (14)

1. 操作量に応じた第１操作信号を出力する第１の操作部と、
   視差が生じない輻輳点までの距離を輻輳点距離として、前記第１操作信号に基づいて現在の輻輳点距離から前記第１の操作部の操作量に比例した距離を増減した目標輻輳点距離を決定する距離決定部と、
   視差画像を構成し視差を有する各視点画像を切り出して表示器に表示する切出し範囲、前記各視点画像を表示する表示位置、または前記各視点画像を撮影する撮影範囲のいずれかのシフト対象を前記視差の方向にシフトするシフト量における前記第１の操作部の単位操作量あたりの量が、現在の輻輳点距離から前記目標輻輳点距離への距離変更に応じて非線形に増減するように、前記シフト量を設定するシフト量設定部と、
   前記シフト量で前記シフト対象をシフトすることにより視差を変化させる画像シフト部と、
   を備える視差調節装置。
2. 前記第１の操作部の単位操作量に対する輻輳点距離の変化量を表示する変化量表示部を備える請求項１記載の視差調節装置。
3. 操作量に応じた第２操作信号を出力する第２の操作部と、
   前記第２操作信号に基づいて前記第２の操作部の操作量に比例して前記シフト量を画素単位で変化させるシフト量増減部と、
   を備える請求項１または２記載の視差調節装置。
4. 請求項１記載の視差調節装置と、
   第１の視点画像と第２の視点画像とを撮影する撮影部と、
   を備える撮影装置。
5. 前記撮影部に設けられたズームレンズと、
   前記ズームレンズの焦点距離を取得する焦点距離取得部と、
   前記第１操作信号に基づいて前記第１の操作部の操作量に比例して前記シフト量を画素単位で変化させるシフト量増減部と、
   前記焦点距離取得部で取得した焦点距離が所定焦点距離以下のときに前記第１操作信号を前記距離決定部に入力し、焦点距離が所定焦点距離よりも長いときに前記第１操作信号を前記シフト量増減部に入力する入力制御部と、
   を備える請求項４記載の撮影装置。
6. 被写体距離を取得する被写体距離取得部と、
   前記第１操作信号に基づいて前記第１の操作部の操作量に比例して前記シフト量を画素単位で変化させるシフト量増減部と、
   前記被写体距離取得部で取得した被写体距離が所定被写体距離以下のときに前記第１操作信号を前記距離決定部に入力し、被写体距離が所定被写体距離よりも長いときに前記第１操作信号を前記シフト量増減部に入力する入力制御部と、
   を備える請求項４記載の撮影装置。
7. 前記第１操作信号に基づいて前記第１の操作部の操作量に比例して前記シフト量を画素単位で変化させるシフト量増減部と、
   前記第１の操作部の操作時点における輻輳点距離が所定輻輳点距離以下のときに前記第１操作信号を前記距離決定部に入力し、所定輻輳点距離よりも長いときに前記第１操作信号を前記シフト量増減部に入力する入力制御部と、
   を備える請求項４記載の撮影装置。
8. 操作量に応じた第２操作信号を出力する第２の操作部と、
   前記第２操作信号に基づいて前記第２の操作部の操作量に比例して前記シフト量を画素単位で変化させるシフト量増減部と、
   を備える請求項４記載の記載の撮影装置。
9. 前記第１の操作部の単位操作量に対する輻輳点距離の変化量を表示する変化量表示部を備える請求項４記載の撮影装置。
10. 前記画像シフト部は、前記撮影部で撮影された各視点原画像内で、前記シフト量に応じ前記視差の方向に切出し範囲をシフトして切り出すことにより、視差が調節された各視点画像を生成する請求項４記載の撮影装置。
11. 前記画像シフト部によって視差が調節された各視点画像を用いてスルー画像を３Ｄ表示する表示部を備える請求項４ないし１０のいずれか１項に記載の撮影装置。
12. 請求項１記載の視差調節装置と、
    前記画像シフト部によって視差が調節された各視点画像を３Ｄ表示する表示部と、
    を備える画像再生装置。
13. 視差が生じない輻輳点までの距離を輻輳点距離として、第１の操作部から出力される操作量に応じた第１操作信号に基づいて現在の輻輳点距離から第１の操作部の操作量に比例した距離を増減した目標輻輳点距離を決定する距離決定ステップと、
    視差画像を構成し視差を有する各視点画像を切り出して表示器に表示する切出し範囲、前記各視点画像を表示する表示位置、または前記各視点画像を撮影する撮影範囲のいずれかのシフト対象を前記視差の方向にシフトするシフト量における前記第１の操作部の単位操作量あたりの量が、現在の輻輳点距離から前記目標輻輳点距離への距離変更に応じて非線形に増減するように、前記シフト量を設定するシフト量設定ステップと、
    前記シフト量で前記シフト対象をシフトすることにより視差を変化させる画像シフトステップと、
    を有する視差調節方法。
14. 前記距離決定部は、前記第１の操作部の単位操作量に対する距離の変化量が距離を増加する場合と減少する場合とで異なる請求項１記載の撮影装置。

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