JP5812244B2

JP5812244B2 - 撮像装置、撮像方法、及びプログラム

Info

Publication number: JP5812244B2
Application number: JP2010280603A
Authority: JP
Inventors: 仁猪股
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: JP2012128251A

Description

本発明は、光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関する。

近年、左右の目の視差を利用した視差バリア方式によって画像を３Ｄ（３次元）表示させる技術としては、互いに少しずらした右目用の画像と左目用の画像をそれぞれ用意して、それら２つの画像を同時に表示させる際に、右目用の画像は右目で見えて左目では見えないようにし、左目用の画像は左目で見えて右目では見えないようにするために光の経路を遮断する視差バリアを適切な位置に配置することによって画像を立体的に見せるようにした技術が知られている。

一方、上述のような２眼式の３Ｄ画像（視差のある２つの被写体像）を撮影することができる３Ｄカメラ装置（撮像装置）の開発が進んでいる。すなわち、３次元画像用の視差のある２つの画像（右目用の画像と左目用の画像）を取得する方式として、光学レンズと撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ配置された２つの絞り（左目画像用の絞り、右目画像用の絞り）を用意し、時分割シャッタを使用してそれぞれの絞りを通して撮像素子に結像された２つの被写体像を取り込む方式が提案されている。そして、従来では、例えば、２次元撮影と３次元撮影とを切り替え可能とするために２次元撮影用の絞りと３次元撮影用の絞りとを切り替えるようにした技術（内視鏡装置）が提案されている（特許文献１参照）。また、２つの絞りを使用した３次元撮影用のカメラの応用技術（眼科撮影装置）が提案されている（特許文献２参照）。

特開平１０−２４８８０７号公報特開２００９−１６５６１３号公報

しかしながら、上述したように２つの絞りを使用して視差のある２つの被写体像を３次元画像として撮影可能な技術にあっては、１つの光学系で視差のある２つの被写体像を取得できるというメリットはあるものの、視差方向の関係上、撮影時のカメラの姿勢が通常の横撮り（カメラを横に構えて撮影）する場合のみに限定されてしまい、一般的なカメラのような縦撮り（カメラを縦に構えて撮影）することができないという問題点があった。

本発明の課題は、１つの光学系で視差のある２つの被写体像を３次元画像として撮影する場合に、装置の姿勢が横撮りか縦撮りかに関わらず３次元撮影を適切に実行できるようにすることである。

上述した課題を解決するために請求項１記載の発明は、
光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であって、
当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段と、
当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段と、
当該撮像装置の重力方向に対する向きを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御する撮影制御手段と、
を備え、
前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、
前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、
前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、
前記撮影制御手段は、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を備える、
ことを特徴とする。

請求項１に従属する発明として、
２次元撮影を行うための２次元撮影手段と、
２次元撮影用の絞り部と３次元撮影用の絞り部を切り替えることにより２次元撮影と３
次元撮影のいずれかを選択する選択手段と、
を更に備え、
前記撮影制御手段は、前記選択手段により２次元撮影が選択された場合に、前記２次元撮影手段による２次元撮影の制御を行い、３次元撮影が選択された場合に、前記第１の３次元撮影手段或いは第２の３次元撮影手段による３次元撮影の制御を行う、
ようにしたことを特徴とする、請求項２記載の発明であってもよい。

請求項１又は請求項２に従属する発明として、
前記検出手段は、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に、更に当該撮像装置が上下反転の関係にある正立状態か倒立状態かを検出し、
前記撮影制御手段は、前記検出手段により検出された正立状態か倒立状態かに応じて、前記第２の３次元撮影手段における、前記絞りの有する２つの孔を順次択一的に開放する順番を制御する、
ようにしたことを特徴とする、請求項３記載の発明であってもよい
また、上述した課題を解決するために請求項４記載の発明は、
光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であり、前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段、及び当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段を備え、前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を更に備える撮像装置における撮像方法であって、
当該撮像装置の重力方向に対する向きを検出するステップと、
前記検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記切り替え手段を制御して、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御するステップと、
を含むことを特徴とする。

また、上述した課題を解決するために請求項５記載の発明は、
光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であり、前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段、及び当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段を備え、前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を更に備える撮像装置のコンピュータに対して、
前記検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記切り替え手段を制御して、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御する機能と、
を実現させるためのプログラム、であることを特徴とする。

本発明によれば、１つの光学系で視差のある２つの被写体像を３次元画像として撮影する場合に、装置の姿勢が横撮りか縦撮りかに関わらず３次元撮影を適切に実行することができ、利便性に富んだものとなる。

撮像装置として適用したデジタルカメラの基本的な構成要素を示したブロック図。絞り部８を説明するための図。（１）は、３次元撮影用の絞り部８２を説明するための図、（２）は、デジタルカメラを重力方向に対して横向きの姿勢にした状態で３次元撮影を行う場合を説明するための図。（１）〜（３）は、デジタルカメラの重力方向に対する向きと３次元撮影用の絞り部８２との関係を示した図。デジタルカメラを重力方向に対して縦向き姿勢にした状態で３次元撮影を行う場合を説明するための図。デジタルカメラの全体動作のうち、シャッタ操作に応じて実行開始される本実施形態の特徴的な動作を示したフローチャート。図６の動作に続くフローチャート。

以下、図１〜図７を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、撮像装置として適用したデジタルカメラの基本的な構成要素を示したブロック図である。
デジタルカメラ（撮像装置）は、静止画像のほかに動画像の撮影も可能なコンパクトカメラであり、このデジタルカメラ（以下、カメラと略称する）の全体（筺体全体）は、直方体を成している。そして、このカメラは、２次元撮影を行う撮影モードと３次元撮影を行う撮影モードとを切り替え可能なもので、制御部１を中核として動作する。ここで、本実施形態の３次元撮影は、左右の目の視差を利用して画像を３Ｄ撮影することを示している。制御部１は、電源部（二次電池）２からの電力供給によって動作し、記憶部３内の各種のプログラムに応じてこのカメラの全体動作を制御するもので、この制御部１には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどが設けられている。

記憶部３は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを有する構成で、後述する図６及び図７に示した動作手順に応じて本実施形態を実現するためのプログラムや各種のアプリケーションなどが格納されているプログラム記憶部Ｍ１と、撮像済み画像を保存する画像記憶部Ｍ２のほか、このカメラが動作するために必要となる各種の情報を一時的に記憶するワーク領域を有する構成となっている。なお、記憶部３は、例えば、ＳＤカード、ＩＣカードなど、着脱自在な可搬型メモリ（記録メディア）を含む構成であってもよく、図示しないが、通信機能を介してネットワークに接続された状態においては所定の外部サーバ側の記憶領域を含むものであってもよい。

表示部４は、例えば、高精細液晶ディスプレイを使用し、画像を高精細に表示するもので、撮像された画像（スルー画像：ライブビュー画像）を表示するファインダ画面（モニタ画面）として機能したり、保存済み画像を表示する再生画面として機能したりする。この表示部４の表面には、３Ｄ表示用の視差バリアを生成するための液晶の層が設けられている。操作部５は、図示省略したが、シャッタ操作、露出やシャッタスピードなどの撮影条件の設定操作、撮影済み画像の再生を指示する再生操作などを行う押しボタン式の各種のキーを備えたもので、制御部１は、この操作部５からの入力操作信号に応じた処理として、例えば、撮影処理、撮影条件の設定、再生処理、データ入力処理などを行う。

撮像部６は、被写体を高精細に撮影可能なカメラ部を構成するもので、光学レンズ７、絞り部８、撮像素子９を有し、光学レンズ７から絞り部８を通して撮像素子９に結像される被写体像を撮影する。そして、撮像部６は、２次元画像の撮影と３次元画像の撮影を切り替え可能となっており、絞り部８は、光学レンズ７と結像面である撮像素子９の間に配置され、後述する２次元撮影用の絞りと３次元撮影用の絞りを有している。撮像素子９は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのエリアイメージセンサであり、例えば、全体が矩形（長方形）で、その有効画素数は、横６ｍｍ×縦４ｍｍ又は横２４ｍｍ×縦１６ｍｍとなっている。

この撮像部６には、光学レンズ７、絞り部８、撮像素子９のほか、図示省略したが、光学系駆動部、照明用のストロボ、アナログ処理回路、信号処理回路などが備えられている。この撮像部６と制御部１は、オートフォーカス処理（ＡＦ処理）、ズーム処理、露出調整処理（ＡＥ処理）を実行したり、撮像部６からの画像データに対して各種の画像処理としてホワイトバランス調整・色補間処理を実行したり、画像処理として収差補正処理を行ったり、画像をＪＰＥＧ形式などの画像形式に圧縮する圧縮処理を実行したり、この圧縮データを伸長復元する復元処理などを実行したりする。

向き検出部１０は、カメラ（撮像装置）の重力方向に対する向きを検出するもので、例えば、３軸タイプの加速度センサ（３軸方向振動センサ）によって構成され、この加速度センサによって検出された互いに直交する３軸方向（Ｘ・Ｙ・Ｚ方向）の加速度成分に基づいて制御部１は、カメラの重力方向に対する向きとして、カメラの長手方向が重力方向に対して平行する上下方向（縦方向）となる縦長状態の縦向き姿勢で撮影を行う（縦撮り状態）であるのか、カメラの長手方向が重力方向に対して直交する左右方向（横方向）となる横長状態の横向き姿勢で撮影を行う（横撮り状態）であるのかを検出するようにしている。

更に、向き検出部１０は、縦向き姿勢であれば、カメラを上下に反転した関係にある縦向き正立の状態で撮影を行うのか、縦向き倒立の状態で撮影を行うのかを検出するようにしている。なお、この正立状態、倒立状態については後述するものとする。制御部１は、３次元画像の撮影時に向き検出部１０により検出された向きが縦向き姿勢か横向き姿勢かに応じて縦向き姿勢での３次元撮影（縦撮り）に切り替えたり、横向き姿勢での３次元撮影（横撮り）に切り替えたりするほか、縦向き姿勢の場合には、更に縦向き正立状態であるか縦向き倒立状態であるかに応じて、縦向き正立状態での３次元撮影（縦撮り正立）に切り替えたり、縦向き倒立状態での３次元撮影（縦撮り倒立）に切り替えたりするようにしている。

図２は、絞り部８を説明するための図である。
絞り部８は、２次元撮影用の絞り部８１と３次元撮影用の絞り部８２を有している。この２次元撮影用の絞り部８１は、図示のように、円形の光学的遮蔽板（図中、黒塗り部分）に１つの開口部（孔）８１ａを有する構成であるのに対し、３次元撮影用の絞り部８２は、図示のように、円形の光学的遮蔽板（図中、黒塗り部分）の中心を境にして配置した２つの開口部として第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂを有する構成となっている。この第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂは、光学レンズ７と撮像素子９との光軸（絞り部８２の中心位置）を境としてその両側に所定間隔をあけて（離間して）配置されたもので、この光軸を通る直線上においてその光軸を中心とする対称の位置にそれぞれ配置されている。

そして、３次元撮影用の絞り部８２において第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂの大きさは、それぞれ同一サイズとなっており、この第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂが並んでいる状態で３次元撮影用の絞り部８２を９０°回転させると、その並びの向きは、略９０°それぞれ異なるようになる。すなわち、図中、左側に位置している３次元撮影用の絞り部８２は、カメラを横向きにした姿勢で３次元撮影を行う横撮りの場合であり、右側に位置している３次元撮影用の絞り部８２は、カメラを縦向きにした姿勢で３次元撮影を行う縦撮りの場合を示している。ここで、カメラが横向き姿勢から縦向き姿勢に変更されると、３次元撮影用の絞り部８２は９０°回転された状態となり、第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂが並んでいる向きは、略９０°それぞれ異なるようになる。

図３は、カメラを重力方向に対して横向き姿勢にした状態において３次元撮影を行う場合を説明するための図で、撮像素子９側から３次元撮影用の絞り部８２を見た図である。
この場合、図３（１）に示すように、３次元撮影用の絞り部８２における第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂが横方向に並んでいる横並び状態において、第１の孔８２ａが左目用の絞りとなり、第２の孔８２ｂが右目用の絞りとなる。この３次元撮影用の絞り部８２を用いた３次元撮影は、その第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂを順次択一的に開放させながら行うようにしている。なお、図３において、第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂを白抜き又は塗り潰し（グレー）で表しているが、白抜き領域は、開状態にある孔の部分を示し、塗り潰し領域は閉状態にある孔の部分を示している。

図３（２）は、カメラが横向き姿勢において、第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂを順次択一的に開放させながらその孔（絞り）を通して撮像素子９にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った３次元画像（左目用画像と右目用画像）として取得する場合を説明するための図である。ここで、図中、左側は左目用画像を撮影する場合を示し、右側は右目用画像を撮影する場合を示している。この場合、横並びの状態にある第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂのうち、図中、左側に位置している第１の孔８２ａは、左目画像用の絞りとなり、右側に位置している第２の孔８２ｂは、右目画像用の絞りとなる。ここで、左目用画像を撮影する場合に、第１の孔８２ａ（左目画像用の絞り）は開状態となり、第２の孔８２ｂ（右目画像用の絞り）は閉状態となる。また、右目用画像を撮影する場合に、第１の孔８２ａ（左目画像用の絞り）は閉状態となり、第２の孔８２ｂ（右目画像用の絞り）は開状態となる。このように本実施形態では３次元撮影を行う際に、左目画像、右目用画像の順で撮影を行うようにしている。

図４（１）〜（３）は、カメラの重力方向に対する向きと３次元撮影用の絞り部８２との関係を示した図である。
図４（１）に示すように縦撮り姿勢用の絞り８２を横撮り姿勢で見たものとすると、縦向き撮影には、図４（２）に示すように縦向き正立状態で撮影を行う場合と、図４（３）に示すように縦向き倒立状態で撮影を行う場合とに分かれる。すなわち、図４（２）は、図４（１）の状態でカメラを半時計回りに９０°回転させた状態、つまり、縦向き正立状態で撮影を行う場合（縦撮り正立）を示している。

この縦向き正立の状態（縦撮り正立）において、図４（２）に示すように左側（シャッタボタンＳＴ側）には、第２の孔８２ｂが位置し、その反対側の右側には第１の孔８２ａが位置することにより、第２の孔８２ｂは、右目画像用の絞りとなり、第１の孔８２ａは、左目画像用の絞りとなる。また、図４（３）は、図４（１）の状態でカメラを時計回りに９０°回転させた状態、つまり、縦向き倒立状状態で撮影を行う場合（縦撮り倒立）を示している。この場合、図４（３）に示すように右側（シャッタボタンＳＴ側）には、第２の孔８２ｂが位置し、その反対側の左側には第１の孔８２ａが位置することにより、第２の孔８２ｂは、左目画像用の絞りとなり、第１の孔８２ａは、右目画像用の絞りとなる。

図５は、カメラを重力方向に対して縦向き姿勢にした状態において３次元撮影（縦撮り正立）を行う場合を説明するための図である。
図４（２）に示したような縦向き正立の状態において、図４（２）は、光学レンズ７側から３次元撮影用の絞り部８２を見た図であるのに対して、図５は、撮像素子９側から３次元撮影用の絞り部８２を見た図であるために、図４（２）と図５において第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂとの左右関係は、それぞれ逆の関係となっている。

ここで、図５は、図４（２）に示したような縦向き正立の状態において、３次元撮影用の絞り部８２における第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂとを順次択一的に開放させながら３次元撮影を行う場合（縦撮り正立）を示した図である。図中、左側は、左目用画像を撮影する場合で、第１の孔８２ａ（左目画像用の絞り）は開状態となり、第２の孔８２ｂ（右目画像用の絞り）は閉状態となる。また、図中、右側は、右目用画像を撮影する場合で、第１の孔８２ａ（左目画像用の絞り）は閉状態となり、第２の孔８２ｂ（右目画像用の絞り）は開状態となる。
また、図４（３）に示したような縦向き倒立の状態においては、図５における第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂの位置関係は左右逆となり、第２の孔８２ｂが左目画像用の絞りとなり、第１の孔８２ａが右目画像用の絞りとなる。

次に、本実施形態におけるカメラの動作概念を図６及び図７に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードに従った動作が逐次実行される。また、ネットワークなどの伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。すなわち、記録媒体のほかに、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用して本実施形態特有の動作を実行することもできる。

図６及び図７は、カメラの全体動作のうち、本実施形態の特徴的な動作を示したフローチャートで、シャッタ操作に応じて実行開始される。この図６及び図７のフローから抜けた際には、全体動作のメインフロー（図示省略）に戻る。
先ず、制御部１は、シャッタボタンＳＴが半押しされると、現在設定されている撮影モードは２次元撮影を行う撮影モードであるか、３次元撮影を行う撮影モードであるかを調べる（図６のステップＳ１）。

いま、２次元撮影を行う撮影モードに設定されている場合には（ステップＳ１）、２次元撮影用の絞り部８１を選択した後（ステップＳ２）、シャッタボタンＳＴの全押し操作待ち状態となる（ステップＳ３）。いま、シャッタボタンＳＴが全押し操作されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された画像を取得してホワイトバランス調整などを行い（ステップＳ４）、所定の圧縮処理によって圧縮して、画像記憶部Ｍ２に記憶保存させる保存処理を行った後（ステップＳ５）、このフローから抜ける。

また、３次元撮影を行う撮影モードに設定されている場合には（ステップＳ１）、向き検出部１０の検出結果を参照し、カメラの姿勢は縦向き姿勢であるか横向き姿勢であるかを調べる（ステップＳ６）。いま、横向き姿勢であれば、３次元撮影用の絞り部８２を横撮り用の絞りに切り替える（ステップＳ７）。この場合、図３に示すように、第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂのうち、第１の孔８２ａは、左側に位置して左目画像用の絞りとなり、第２の孔８２ｂは、右側に位置して右目画像用の絞りとなる。この状態において、その絞りを初期状態にする（ステップＳ８）。すなわち、図３（２）の左側に示すように、第１の孔（左目画像用の絞り）８２ａを開状態にすると共に、第２の孔（右目画像用の絞り）８２ｂを閉状態にする。その後、図７のフローに移り、シャッタボタンＳＴの全押し操作待ち状態となる（ステップＳ１３）。

いま、シャッタボタンＳＴが全押し操作されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された左目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１４）、３次元撮影用の絞り部８２の状態を切り替える（ステップＳ１５）。すなわち、図３（２）の右側に示すように、第１の孔（左目画像用の絞り）８２ａを閉状態にすると共に、第２の孔（右目画像用の絞り）８２ｂを開状態にする。そして、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された右目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１６）、取得した左目用画像及び右目用画像を所定の圧縮処理によって圧縮し、３次元画像形式で画像記憶部Ｍ２に記憶保存させる保存処理を行う（ステップＳ１７）。その後、このフローから抜ける。

一方、向き検出部１０の検出結果が縦向き姿勢であれば（図６のステップＳ６）、図７のフローに移り、横撮り用に設定されている３次元撮影用の絞り部８２を略９０°回転させることにより横撮り用から縦撮り用の絞り部に切り替える（ステップＳ９）。この場合、図４（２）に示すように、第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂのうち、第１の孔８２ａは、右側に位置して左目画像用の絞りになり、第２の孔８２ｂは、左側に位置して右目画像用の絞りになる。この状態において、向き検出部１０の検出結果を参照し、縦向き正立の状態であるかを調べ（ステップＳ１０）、縦向き正立の状態であれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、３次元撮影用の絞り部８２を初期状態にする（ステップＳ１１）。

すなわち、図５（２）の左側に示すように、第１の孔（左目画像用の絞り）８２ａを開状態にすると共に、第２の孔（右目画像用の絞り）８２ｂを閉状態にする。この状態において、シャッタボタンＳＴが全押し操作されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された左目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１４）、３次元撮影用の絞り部８２の状態を切り替える（ステップＳ１５）。すなわち、図５（２）の右側に示すように、第１の孔（左目画像用の絞り）８２ａを閉状態にすると共に、第２の孔（右目画像用の絞り）８２ｂを開状態にする。そして、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された右目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１６）、取得した右目用画像及び左目用画像を所定の圧縮処理によって圧縮し、３次元画像形式で画像記憶部Ｍ２に記憶保存させる保存処理を行う（ステップＳ１７）。その後、このフローから抜ける。

また、向き検出部１０の検出結果が縦向き倒立状態であれば（ステップＳ１０でＮＯ）、図４（３）に示すように、第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂのうち、第１の孔８２ａは、右目画像用の絞りになり、第２の孔８２ｂは、左目画像用の絞りになる。この状態において、３次元撮影用の絞り部８２を初期状態にする（ステップＳ１２）。すなわち、第２の孔（左目画像用の絞り）８２ｂを開状態にすると共に、第１の孔（右目画像用の絞り）８２ａを閉状態にする。

その後、シャッタボタンＳＴが全押し操作されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された左目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１４）、３次元撮影用の絞り部８２の状態を切り替える（ステップＳ１５）。すなわち、第２の孔（左目画像用の絞り）８２ｂを閉状態にすると共に、第１の孔（右目画像用の絞り）８２ａを開状態にする。そして、撮像部６から設定撮影条件下で撮像された右目用画像を取得してホワイトバランス調整などを行った後（ステップＳ１６）、取得した左目用画像及び右目用画像を所定の圧縮処理によって圧縮し、３次元画像形式で画像記憶部Ｍ２に記憶保存させる保存処理を行う（ステップＳ１７）。その後、このフローから抜ける。

以上のように、本実施形態において制御部１は、３次元画像の撮影時に向き検出部１０による検出結果に応じて縦向き姿勢での３次元撮影に切り替えたり、横向き姿勢での３次元撮影に切り替えたりするようにしたので、１つの光学系で視差のある２つの被写体像を３次元画像として撮影する場合に、装置の姿勢が横撮りか縦撮りかに関わらず３次元撮影を適切に実行することができ、利便性に富んだものとなる。

３次元撮影用の絞り部８２は、光学レンズ７と撮像素子９との光軸の両側に離間して第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂを有し、この第１の孔８２ａ、第２の孔８２ｂを順次択一的に開放しながらその孔を通して撮像素子９にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、かつ第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂが並んでいる状態において横撮り用の絞りと縦撮り用の絞りとでは、その並びの向きが略９０°それぞれ異なるようになるようにしたので、横撮り用の絞りと縦撮り用の絞りが相違するだけで３次元画像を容易に得ることができる。

２つの孔（第１の孔８２ａと第２の孔８２ｂ）を有する３次元撮影用の絞り部８２を略９０°回転駆動させることによりその絞り部を横撮り用の絞りとするか縦撮り用の絞りとするかを切り替えるようにしたので、３次元撮影用の絞り部８２を横撮り用の絞りと縦撮り用の絞りに兼用することができ、小型化とともに横撮り縦撮りを容易に切り替えることができる。

２次元撮影用の絞り部８１と３次元撮影用の絞り部８２を切り替えることにより２次元撮影と３次元撮影のいずれかを選択するようにしたので、２次元撮影及び３次元撮影のいずれを容易に行うことができる。

カメラが重力方向に対して縦向きの場合に、カメラが上下反転の関係にある縦向き正立の状態か縦向き倒立の状態かに応じて、３次元の縦撮りを制御するようにしたので、縦向き正立か縦向き倒立かに関わらず３次元撮影を適切に実行することができる。

なお、上述した実施形態においては、３次元撮影用の絞り部８２を横撮り用の絞りと縦撮り用の絞りに兼用するようにしたが、２次元撮影用の絞り部８１のほかに、３次元撮影用として横撮り用の絞り部と縦撮り用の絞り部とを別々に設けるようにしてもよい。この場合、３つの絞り部を選択しながら２次元撮影、３次元撮影（縦撮り、横撮り）を行うようにすればよい。

また、上述した実施形態においては、絞り部８を円形の光学遮蔽板に開口部（孔）を持つ構成としたが、開口部（孔）の代わりに液晶等のデバイスを使用して点灯／非点灯により光学レンズ７からの光の遮蔽を行ってもよい。

また、上述した実施形態においては、撮像装置としてコンパクトカメラに適用した場合を示したが、カメラ機能付きの携帯電話機・ＰＤＡ・音楽プレイヤーなどであってもよく、また、内視鏡装置、眼科撮影装置などに適用するようにしてもよい。

その他、上述した実施形態において示した“装置”や“部”とは、機能別に複数の筐体に分離されていてもよく、単一の筐体に限らない。また、上述したフローチャートに記述した各ステップは、時系列的な処理に限らず、複数のステップを並列的に処理したり、別個独立して処理したりするようにしてもよい。

１制御部
３記憶部
４表示部
５操作部
６撮像部
７光学レンズ
８絞り部
９撮像素子
１０向き検出部
８１２次元撮影用の絞り部
８２３次元撮影用の絞り部
８２ａ第１の孔
８２ｂ第２の孔

Claims

光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であって、
当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段と、
当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段と、
当該撮像装置の重力方向に対する向きを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御する撮影制御手段と、
を備え、
前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、
前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、
前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、
前記撮影制御手段は、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
２次元撮影を行うための２次元撮影手段と、
２次元撮影用の絞り部と３次元撮影用の絞り部を切り替えることにより２次元撮影と３
次元撮影のいずれかを選択する選択手段と、
を更に備え、
前記撮影制御手段は、前記選択手段により２次元撮影が選択された場合に、前記２次元撮影手段による２次元撮影の制御を行い、３次元撮影が選択された場合に、前記第１の３次元撮影手段或いは第２の３次元撮影手段による３次元撮影の制御を行う、
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記検出手段は、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に、更に当該撮像装置が上下反転の関係にある正立状態か倒立状態かを検出し、
前記撮影制御手段は、前記検出手段により検出された正立状態か倒立状態かに応じて、前記第２の３次元撮影手段における、前記絞りの有する２つの孔を順次択一的に開放する順番を制御する、
ようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であり、前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段、及び当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段を備え、前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を更に備える撮像装置における撮像方法であって、
当該撮像装置の重力方向に対する向きを検出するステップと、
前記検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記切り替え手段を制御して、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御するステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
光学レンズから絞り部を通して撮像素子に結像される被写体像を撮影する撮像装置であり、前記絞り部は、前記光学レンズと前記撮像素子の間に挿入されていてその光軸の両側に離間してそれぞれ形成されている２つの孔を有し、当該撮像装置が重力方向に対して縦向きの場合に３次元撮影を行うための第１の３次元撮影手段、及び当該撮像装置が重力方向に対して横向きの場合に３次元撮影を行うための第２の３次元撮影手段を備え、前記第１の３次元撮影手段及び第２の３次元撮影手段は、前記２つの孔を順次択一的に開放しながらその孔を通して前記撮像素子にそれぞれ結像された２つの被写体像を、視差を持った２つの被写体像として取得する構成であり、前記第１の３次元撮影手段用と第２の３次元撮影手段用に、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きが、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なる絞り部を独立に有し、前記独立する絞り部を切り替えることで、前記第１の３次元撮影手段と第２の３次元撮影手段とで、前記光軸を通る直線上に前記２つの孔が並んでいる状態での並びの向きを、前記撮像素子に対して略９０°それぞれ異なるように切り替える切り替え手段を更に備える撮像装置のコンピュータに対して、
前記検出された当該撮像装置の重力方向に対する向きに応じて、前記切り替え手段を制御して、前記第１の３次元撮影手段或いは前記第２の３次元撮影手段に切り替えることにより、１の光学レンズ又は１の撮像素子を共用して３次元撮影を制御する機能と、
を実現させるためのプログラム。