JPWO2011142422A1 - 立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一態様に係る立体撮像装置の自動焦点調節方法は、第１の撮影光学系の第１のフォーカスレンズを第１のサーチ範囲内でサーチ動作させたときに第１のレンズ位置（合焦位置）が見つからなかった場合に、第２の撮影光学系の第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて前記第２のフォーカスレンズが被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索する工程と、前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置と記憶部に予め記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出する工程と、前記算出した第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程とを含む。

Description

本発明は立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法に係り、特に２つの撮像部の合焦位置を効率よく探索し、かつ合焦精度も高くする技術に関する。

従来から２つの撮像部を備えた立体撮像装置が数多く提案されている（特許文献１、２参照）。立体撮像装置は、２つの撮像部を使って同一被写体を異なる視点から撮像する立体撮像を行うことができるとともに、超広角のパノラマ撮像や２つの撮像部各々で異なる感度での撮像等を行うことができる。

２つの撮像部で上記立体撮像を行うものにあっては、２つの撮像部が、右眼、左眼に相当する位置に視差を持たせて並べられて設けられており、双方の撮像部から出力された画像信号に基づいて後段の信号処理部で右眼用の画像信号と左眼用の画像信号とが各々生成される。こうして立体撮像装置の信号処理部で生成された右眼用の画像信号と左眼用の画像信号とが、３次元表示が可能な表示画面を有する表示装置に入力されると、その表示画面上に立体画像が表示される。

ところで、デジタルカメラにおいては、ピント調整、つまり合焦位置の調整を行うにあたって、内部に配備されている自動焦点調節手段が、撮像光学系内のフォーカスレンズを所定のサーチ範囲内で移動させ、フォーカスレンズを移動させている期間に撮像している画像のコントラストを検出し、コントラストが最大となる合焦位置（レンズ位置）にフォーカスレンズを移動させる、いわゆるコントラストＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）を行っているものが多い。

上記特許文献１の立体撮像装置においては、２つの撮像部が同じ被写体を捉えているということを理由に、一方の撮像部のみでコントラストＡＦを実施し、そのコントラストＡＦの結果を他方の撮像部に反映させることで、２つの撮像部を有する撮像装置のコントラストＡＦに要する時間の短縮化が図られている。また特許文献２の立体撮像装置には、双方の撮像部が備えるフォーカスレンズを相互に逆の方向にそれぞれ移動させるＡＦサーチを行わせ、双方の撮像部のうち、先に合焦位置を検出した撮像部の方のＡＦサーチ結果を使って双方の撮像部の合焦位置を決定するという技術が提案されている。

特開２００５−４５５１１号公報 特開２００６−１６２９９０号公報

しかしながら、２つの撮像部には、フォーカスレンズのレンズ径やレンズ鏡胴の径や撮像素子の受光感度のばらつき等がどうしても存在する（以降の記載においてはこれらを総称して個体差という）。このため、上記特許文献１、２のように一方の撮像部の合焦位置を他方の撮像部に反映させる構成にすると、その個体差により他方の撮像部の合焦位置がずれてしまうという問題がある。

一方、それぞれの撮像部で個別にＡＦ動作を行わせると、２つの撮像部の個体差の問題を解決することができるが、効率が悪いという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、２つの撮像部でのＡＦ動作を効率よく行うことができ、かつ２つの撮像部に個体差があっても合焦精度の高い焦点調節を行うことができる立体撮像装置及びその自動焦点調節方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る立体撮像装置は、第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系と、該第１の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第１の視点画像を出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像部と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系と、該第２の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第２の視点画像を出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像部と、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量が予め記憶された記憶部と、前記第１のフォーカスレンズを所定の第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する第１のレンズ位置を探索し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させ、前記第２の撮影光学系については、前記探索された前記第１のレンズ位置に対応する前記第２のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で前記第２のフォーカスレンズをサーチ動作させ、前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる焦点調節部とを備え、前記焦点調節部は、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させ、前記探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。

上記第１の態様によれば、前記第１の撮影光学系については、前記第１のフォーカスレンズを所定の第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、被写体に合焦する第１のレンズ位置を探索し、その第１のレンズ位置に第１のフォーカスレンズを移動させ、一方、前記第２の撮影光学系については、前記探索された第１のレンズ位置に対応する第２のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で第２のフォーカスレンズをサーチ動作させ、被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、この第２のレンズ位置に第２のフォーカスレンズを移動させるようにした。このため、第１、第２の撮像部の個体差の影響を受けない焦点合わせを行うことができる。更に、最初に探索した合焦位置（第１のレンズ位置）を利用して第２のフォーカスレンズの第２のサーチ範囲を第１のサーチ範囲よりも狭くすることで、第２のフォーカスレンズの合焦位置（第２のレンズ位置）の探索を短時間で行うことができる。

また、前記第１のサーチ範囲内で第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、この探索した第２のレンズ位置に第２のフォーカスレンズを移動させるようにした。このため、第２のフォーカスレンズを精度よく合焦位置に移動させることができる。更に、前記第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった第１のフォーカスレンズについては、前記探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出し、この算出した第１のレンズ位置に第１のフォーカスレンズを移動させるようにした。このため、前記第１、第２の撮像部に個体差があっても精度よく焦点調節を行うことができる。

本発明の第２の態様に係る立体撮像装置は、上記第１の態様において、前記焦点調節部は、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置を探索することができず、かつ前記第２のレンズ位置が探索できた場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置に対応する前記第１のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で前記第１のフォーカスレンズをサーチ動作させ、前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する第１のレンズ位置を探索し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させ、前記第２のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。

上記第２の態様によれば、前記第２のフォーカスレンズの第１のサーチ範囲のサーチ結果に基づいて第１のフォーカスレンズを第２のサーチ範囲内でサーチ動作（再サーチ）させるようにしたため、合成精度を高めることができる。

本発明の第３の態様に係る立体撮像装置は、上記第１又は第２の態様において、前記焦点調節部は、前記第２のサーチ範囲内で前記第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第１のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。

これにより、前記第２のサーチ範囲内で第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合でも、第２のフォーカスレンズに対応する第２のレンズ位置を、第１、第２の撮像部に個体差があっても精度よく求めることができる。

本発明の第４の態様に係る立体撮像装置は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記焦点調節部は、前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸とが交差するクロスポイントに対応する被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記レンズ位置記憶部に記憶されたフォーカスレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。

クロスポイントの距離にある被写体像は、視差量がほとんど発生しないことから、過度な立体感が生じない。このため、ユーザがクロスポイントの距離にある被写体像を立体視する際に不快感をおぼえることが少ない。したがって、前記第１のサーチ範囲内で第１、第２のレンズ位置が探索できない場合には、前記クロスポイントの距離にピントが合うように前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを移動させることが好ましい。

本発明の第５の態様に係る立体撮像装置は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトすることにより視差を調整する視差調整部と、前記視差調整部による画像シフトのシフト量に基づいて前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸との仮想的な光軸の変化後のクロスポイントに対応する被写体距離を算出する距離算出部とを備え、前記焦点調節部は、被写体距離ごとに該被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記算出された被写体距離に対応するレンズ位置を前記レンズ位置記憶部から読み出し、前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを前記読み出したレンズ位置に移動させるようにしたものである。

前記第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトすることにより、第１、第２の撮影光学系の光軸のクロスポイントを仮想的に移動させることができる。そして、前記距離算出部は、前記画像シフトすることにより変化した仮想のクロスポイントの距離を算出し、前記焦点調節部は、前記算出した距離の被写体に合焦するレンズ位置を前記レンズ位置記憶部から読み出し、その読み出したレンズ位置に前記第１、第２のフォーカスレンズを移動させる。尚、読み出されるレンズ位置は、第１、第２の撮像部に個体差に応じてそれぞれ別々のレンズ位置が読み出され、又は第１、第２のフォーカスレンズのいずれか一方のレンズ位置と、そのレンズ位置に対応するフォーカス位置ずれ量とが読み出される。

本発明の第６の態様に係る立体撮像装置は、上記第５の態様において、前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像に基づいて立体画像を表示させる立体表示部を備え、前記視差調整部は、視差をマニュアル調整するための操作部材と、該操作部材の操作に応じて前記第１の視点画像及び第２の視点画像の前記立体表示部における表示位置を相対的に画像シフトさせる第１の画像シフト部とを有する。

本発明の第７の態様に係る立体撮像装置は、上記第５又は第６の態様において、前記視差調整部は、前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像のフォーカスエリアにおける被写体の位置ずれを検出する検出部と、前記検出された位置ずれがゼロになるように前記第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトさせる第２の画像シフト部とを有する。

本発明の第８の態様に係る立体撮像装置は、上記第１又は第２の態様において、前記第１の撮影光学系及び第２の撮影光学系はそれぞれズームレンズを含んでおり、前記記憶部は、前記ズームレンズのズーム位置ごとに、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量を予め記憶しており、前記焦点調節部は、前記第１のレンズ位置を算出する際に、前記ズームレンズのズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、該フォーカス位置ずれ量と前記探索された前記第２のレンズ位置とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出するようにしたものである。

前記第１、第２の撮像部の個体差により生じる同一被写体に合焦するときの第１、第２のフォーカスレンズのフォーカス位置ずれ量は、ズーム位置により異なる。このため、上記第８の態様では、前記第１のレンズ位置を算出する際に、ズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、このフォーカス位置ずれ量と前記第２のレンズ位置とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出するようにしている。

本発明の第９の態様に係る立体撮像装置は、上記第３の態様において、前記第１の撮影光学系及び第２の撮影光学系はそれぞれズームレンズを含んでおり、前記記憶部は、前記ズームレンズのズーム位置ごとに、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量を予め記憶しており、前記焦点調節部は、前記第２のレンズ位置を算出する際に、前記ズームレンズのズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、該フォーカス位置ずれ量と前記探索された前記第１のレンズ位置とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出するようにしたものである。

上記第９の態様では、第８の態様と同様に、前記第２のレンズ位置を算出する際に、ズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、このフォーカス位置ずれ量と前記第１のレンズ位置とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出するようにしている。

本発明の第１０の態様は、第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系と、該第１の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第１の視点画像を出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像部と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系と、該第２の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第２の視点画像を出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像部と、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量が予め記憶された記憶部とを備えた立体撮像装置の自動焦点調節方法であって、前記第１のフォーカスレンズを所定の第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置を探索する工程と、前記第１のサーチ範囲内で探索した第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程と、前記探索された前記第１のレンズ位置に対応する前記第２のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を決定する工程と、前記決定した第２のサーチ範囲内で前記第２のフォーカスレンズをサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置を探索する工程と、前記第２のサーチ範囲内で探索された第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置が見つからなかった場合に、前記第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置を探索する工程と、前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出する工程と、前記算出した第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程とを含む。

本発明の第１１の態様に係る立体撮像装置の自動焦点調節方法は、上記第１０の態様において、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置を探索することができず、かつ前記第２のレンズ位置が探索できた場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置に対応する前記第１のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を決定する工程と、前記決定した第２のサーチ範囲内で前記第１のフォーカスレンズをサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置を探索する工程と、前記第２のサーチ範囲内で探索された第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程とを含む。

本発明の第１２の態様に係る立体撮像装置の自動焦点調節方法は、上記第１０又は第１１の態様において、前記第２のサーチ範囲内で前記第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第１のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出する工程と、前記算出した第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程とを含む。

本発明の第１３の態様に係る立体撮像装置の自動焦点調節方法は、上記第１０から第１２のいずれかの態様において、前記立体撮像装置は、前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸とが交差するクロスポイントに対応する被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記レンズ位置記憶部に記憶されたフォーカスレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを移動させる工程を含む。

本発明の第１４の態様に係る立体撮像装置の自動焦点調節方法は、上記第１０から第１２のいずれかの態様において、前記立体撮像装置は、被写体距離ごとに該被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトすることにより視差を調整する工程と、前記視差調整部による画像シフトのシフト量に基づいて前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸との仮想的な光軸の変化後のクロスポイントに対応する被写体距離を算出する工程と、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記算出された被写体距離に対応するレンズ位置を前記レンズ位置記憶部から読み出し、前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを前記読み出したレンズ位置に移動させる工程とを含む。

本発明によれば、第１の撮像部でのＡＦサーチの結果を利用して、第２の撮像部のサーチ範囲を狭くしてＡＦサーチを行うようにしたため、トータルのＡＦサーチの時間の短縮化、効率化を図ることができるとともに、第１、第２の撮像部の個体差の影響を受けない焦点合わせを行うことができる。

また、前記第１の撮像部の合焦位置を探索することができない場合には、第２の撮像部で同じサーチ範囲をＡＦサーチし、このＡＦサーチで取得した第２のフォーカスレンズの合焦位置と予め記憶された第１、第２のフォーカスレンズのフォーカス位置ずれ量とに基づいて第１のフォーカスレンズの合焦位置を算出するようにしたため、前記第１のフォーカスレンズを、第１、第２の撮像部の個体差の影響を受けずに精度よく求めることができる。

本発明の一実施形態に係る立体撮像装置の正面斜視図 本発明の一実施形態に係る立体撮像装置の背面斜視図 図１の立体撮像装置の内部構成を示すブロック図 本発明に係る自動焦点調節方法の第１の実施形態を示すフローチャート 本発明に係る自動焦点調節方法の第１の実施形態を示すフローチャート（つづき） 第１のフォーカスレンズの第１のサーチ範囲及び各サーチ位置（横軸）とＡＦ評価値（縦軸）との関係を示す図 第２のフォーカスレンズの第２のサーチ範囲及び各サーチ位置（横軸）とＡＦ評価値（縦軸）との関係を示す図 第２のフォーカスレンズの合焦位置Ｐ２から第１のフォーカスレンズの合焦位置Ｐ１を算出する方法を説明するために用いた図 本発明に係る自動焦点調節方法の第２の実施形態を示すフローチャート 本発明に係る自動焦点調節方法の第２の実施形態を示すフローチャート（つづき） 本発明に係る自動焦点調節方法の第２の実施形態の変形例を示す要部フローチャート 本発明に係る自動焦点調節方法の第３の実施形態を示すフローチャート 本発明に係る自動焦点調節方法の第３の実施形態を示すフローチャート（つづき） 本発明に係る自動焦点調節方法の第３の実施形態の変形例を示す要部フローチャート 視差調整を説明するために用いた図 視差調整を説明するために用いた図 視差調整を説明するために用いた図 視差量の自動検出を説明するために用いた図 視差量の自動検出を説明するために用いた図 視差調整した場合の仮想的なクロスポイントを説明するために用いた図

以下、添付図面に従って本発明に係る立体撮像装置及び立体撮像装置の自動焦点調節方法の実施の形態について説明する。

［立体撮像装置の外観］
図１Ａ及び図１Ｂは本発明の一実施形態に係る立体撮像装置の外観図である。図１Ａは立体撮像装置１を斜め上方から見た斜視図であり、図１Ｂは立体撮像装置１を背面から見た斜視図である。

図１Ａに示すように立体撮像装置１には、２つの撮像部１Ａ，１Ｂが設けられている。以下、これらの２つの撮像部を第１の撮像部ｌＡと第２の撮像部１Ｂと記載して区別することにする。

第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂとは、立体視用の画像信号を取得することが可能なように並べて配置されている。これらの撮像部１Ａ，１Ｂにより右眼と左眼の２視点の視点画像（第１の視点画像と第２の視点画像）を示す画像信号がそれぞれ生成される。図１の立体撮像装置１の上面にある電源スイッチ１０Ａが操作され、撮影モードダイヤル１０Ｂが例えば立体モードというモードにセットされてシャッタボタン１０Ｃが操作されると、立体視用の画像データが双方の撮像部１Ａ，１Ｂで生成される。

この実施形態の立体撮像装置１が備えるシャッタボタン１０Ｃは半押しと全押しとの２つの操作態様を有しており、この立体撮像装置１では、シャッタボタン１０Ｃが半押しされたときに露出調整やピント調整が実施され、全押しされたときに撮影が実施される。また、被写界輝度が暗いときには被写体に向けてフラッシュを発光するフラッシュ発光窓ＷＤが撮像部１Ｂの上方に設けられている。

また、図１Ｂに示すように、立体撮像装置１の背面には３次元表示が可能な液晶モニタＤＩＳＰが設けられており、この液晶モニタＤＩＳＰには双方の撮像部１Ａ，１Ｂが捉えている同一の被写体が立体画像となって表示される。尚、液晶モニタＤＩＳＰとしては、レンチキュラレンズやパララックスバリアを使用するもの、偏光メガネ、液晶シャッタメガネなどの専用メガネをかけることで右目用画像と左目用画像とを個別に見ることができるものなどが適用できる。更に、ズームスイッチ１０Ｄ、メニュー／ＯＫボタン１０Ｅ、十字キー１０Ｆなどの操作子も配設されている。以降においては、電源スイッチ１０Ａ、モードダイヤル１０Ｂ、シャッタボタン１０Ｃ、ズームスイッチ１０Ｄ、メニュー／ＯＫボタン１０Ｅ、十字キー１０Ｆなどを総称して操作部１０と記載することがある。

［立体撮像装置の内部構成］
図２は図１の立体撮像装置１の内部構成を示すブロック図である。図２を参照して立体撮像装置１の内部の構成を説明する。

この立体撮像装置１の動作は、メインＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１００によって統括的に制御される。

メインＣＰＵ１００にはバスＢｕｓを介してＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）１０１が接続されている。そのＲＯＭ１０１の中にはこの立体撮像装置１が動作するのに必要なプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってメインＣＰＵ１００は、この立体撮像装置１の動作を統括的に制御する。

まず、図１に示した操作部１０内の電源スイッチ１０Ａが操作されると、メインＣＰＵ１００は、電源制御部１００１を制御してバッテリＢＴからの電力を電源制御部１００１を通して図２の各部に供給させ、この立体撮像装置１を動作状態に移行させる。こうしてメインＣＰＵ１００は撮影処理を開始する。尚、ＡＦ検出部１２０、サーチ範囲設定部１２１、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０、画像入力コントローラ１１４Ａ、デジタル信号処理部１１６Ａ、３Ｄ画像生成部１１７は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサで構成されているとし、メインＣＰＵ１００はそのＤＳＰと連携して処理を実行するとする。

ここで、先に図１で説明した第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂの内部の構成を、図２を参照して説明する。尚、第１の撮像部１Ａの各構成部材には‘第１の’という文言を付し、第２の撮像部１Ｂの各構成部材には‘第２’のという文言を付して説明する。

第１の撮像部１Ａには、第１のフォーカスレンズＦＬＡを含む第１の撮影光学系１１０Ａと、その第１のフォーカスレンズＦＬＡを光軸方向に移動させる第１のフォーカスレンズ駆動部（以降、第１のＦレンズ駆動部という）１０４Ａと、被写体が第１の撮影光学系で結像されてなる被写体光を受光して、その被写体を表わす画像信号を生成する第１の撮像素子１１１Ａとが設けられている。この第１の撮影光学系１１０Ａには、他に第１の絞りＩＡと、この第１の絞りＩＡの開口径を変更する第１の絞り駆動部１０５Ａとが設けられている。

また、第１の撮影光学系１００Ａはズームレンズになっており、そのズームレンズを所定の焦点距離にする制御を行うＺレンズ駆動部１０３Ａが設けられている。尚、図２には、撮影光学系全体がズームレンズであることが１枚のレンズＺＬで模式的に示されている。

一方、第２の撮像部１Ｂにも上記第１の撮像部１Ａと同じように、第２のフォーカスレンズＦＬＢを含む撮影光学系と、第２のフォーカスレンズＦＬＢを光軸方向に移動させる第２のフォーカスレンズ駆動部（以降、第２のＦレンズ駆動部という）１０４Ｂと、被写体が第２の撮影光学系で結像されてなる被写体光を受光して、その被写体を表わす画像信号を生成する第２の撮像素子１１１Ｂとが設けられている。

これらの第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂとで立体視用の画像信号、つまり第１の撮像部１Ａでは右眼用の画像信号が生成され、第２の撮像部１Ｂでは左眼用の画像信号がそれぞれ生成される。

第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂとは右眼用の画像信号を生成するか、左眼用の画像信号を生成するかの違いだけで構成が同じである。第１のＡ／Ｄ変換部１１３Ａと第２のＡ／Ｄ変換部１１３Ｂで双方の撮像部の画像信号がデジタル信号に変換されてバスＢｕｓに導かれた後の信号処理も同じである。したがって、以下、第１の撮像部１Ａについて画像信号の流れに沿ってその構成を説明する。

まず、第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂが捉えている被写体をそのままスルー画として液晶モニタＤＩＳＰ上に表示する際の動作から説明する。

操作部１０内の電源スイッチ１０Ａが操作されたことを受けてメインＣＰＵ１００は、電源制御部１００１を制御し、各部にバッテリＢＴからの電力を供給させてこの立体撮像装置１を動作状態に移行させる。

メインＣＰＵ１００は、まず、Ｆレンズ駆動部１０４Ａと絞り駆動部１０５Ａとを制御して露出及びピントの調整を開始する。更に、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０６Ａに指示して撮像素子１１１Ａに電子シャッタによる露光時間を設定させ、例えば１／６０秒ごとに撮像素子１１１Ａからアナログ信号処理部１１２Ａに画像信号を出力させる。

アナログ信号処理部１１２Ａでは、ＴＧ１０６Ａからのタイミング信号の供給を受け、撮像素子１１１Ａからの１／６０秒ごとの画像信号の供給を受けてノイズの低減処理等が行われ、ノイズの低減処理が行われたアナログの画像信号が次段のＡ／Ｄ変換部１１３Ａへと供給される。このＡ／Ｄ変換部１１３ＡにおいてもＴＧ１０６Ａからのタイミング信号に同期して、１／６０秒ごとにアナログの画像信号からデジタルの画像信号への変換処理が行われる。こうしてＡ／Ｄ変換部１１３Ａで変換され出力されてくるデジタルの画像信号が、画像入力コントローラ１１４Ａによって１／６０秒ごとにバスＢｕｓに導かれ、このバスＢｕｓに導かれた画像信号はＳＤＲＡＭ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）１１５に記憶される。撮像素子１１１Ａからは１／６０秒ごとに画像信号が出力されるので、このＳＤＲＡＭ１１５の内容は１／６０秒ごとに書き換えられることになる。

このＳＤＲＡＭ１１５に記憶された画像信号は、ＡＦ検出部１２０、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０、及びデジタル信号処理部１１６Ａを構成するＤＳＰによって１／６０秒ごとにそれぞれ読み出される。

ＡＦ検出部１２０では、メインＣＰＵ１００がＦレンズ駆動部１０４Ａを制御してフォーカスレンズＦＬＡを移動させている最中の１／６０秒ごとに、フォーカスエリア（ＡＦエリア）内の画像信号の高周波成分を抽出し、その高周波成分を積算して画像のコントラストを示すＡＦ評価値を算出する。メインＣＰＵ１００は、ＡＦ検出部１２０により算出されたＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が最大になるレンズ位置（合焦位置）にＦレンズ駆動部１０４Ａを介して第１のフォーカスレンズＦＬＡを移動させる。このため、第１の撮像部１Ａがどの方向に向けられてもすぐにピントが調整されて、液晶モニタＤＩＳＰ上には、ほぼいつでもピントのあった被写体が表示される。

また、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０では、被写体輝度の検出とデジタル信号処理部１１６Ａ内のホワイトバランスアンプに設定するゲインの算出が１／６０秒ごとに行われる。メインＣＰＵ１００は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０の輝度の検出結果に応じて絞り駆動部１０５Ａを制御して絞りＩＡの開口径を変更させる。またデジタル信号処理部１１６Ａは、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０からの検出結果を受けてホワイトバランスアンプのゲインを設定する。

このデジタル信号処理部１１６Ａでは、表示に適した画像信号になるように処理が行われる。そのデジタル信号処理部１１６Ａの信号処理により表示に適したものに変換された画像信号が、３Ｄ画像生成部１１７へと供給されてその３Ｄ画像生成部１１７で表示用の右眼用の画像信号が生成される。生成された右眼用の画像信号がＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１８に記憶される。

ここまでの動作と同じ動作が、同じタイミングで第２の撮像部１Ｂによっても行われる。したがって、ＶＲＡＭ１１８には、右眼用と左眼用との２種類の画像信号が記憶されることになる。

メインＣＰＵ１００は、表示制御部１１９にＶＲＡＭ１１８内の右眼用の画像信号と左眼用の画像信号とを転送して液晶モニタＤＩＳＰ上に画像を表示させる。図１の液晶モニタＤＩＳＰに右眼用の画像信号と左眼用の画像信号とが表示されると、人の眼には液晶モニタＤＩＳＰ上の画像が立体的に見えるようになる。第１、第２の撮像素子１１１Ａ，１１１Ｂからは一例で１／６０秒ごとに画像信号が出力される。これにより、ＶＲＡＭ１１８内の画像信号は一例で１／６０秒ごとに書き換えられ、液晶モニタＤＩＳＰ上の立体画像も１／６０秒ごとに切り替えられて表示され、立体画像が動画となって表示される。

ここで、液晶モニタＤＩＳＰ上の被写体が参照され操作部１０の中のシャッタボタン１０Ｃが半押し操作されると、メインＣＰＵ１００は、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０でシャッタボタン１０Ｃが全押しされる直前に検出されたＡＥ値を受け取り、第１、第２の絞り駆動部１０５Ａ，１０５Ｂを介して第１、第２の絞りＩＡ、ＩＢをＡＥ値に応じた絞り径にさせるとともに、第１のＦレンズ駆動部１０４Ａを介して第１のフォーカスレンズＦＬＡを第１のサーチ範囲で移動させながら、ＡＦ検出部１２０によりＡＦ評価値の算出を行わせる。

メインＣＰＵ１００は、ＡＦ検出部１２０により算出されたＡＦ評価値に基づいてＡＦ評価値が最大になる第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置（以下、「第１のレンズ位置Ｐ１」という）を検出し、この第１のレンズ位置Ｐｌに第１のフォーカスレンズＦＬＡを移動させる。

一方、第２の撮影光学系については、メインＣＰＵ１００は、第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させ、ＡＦ検出部１２０によりＡＦ評価値を算出させる。メインＣＰＵ１００はＡＦ検出部１２０からのＡＦ評価値を受け取り、ＡＦ評価値が最大になる第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置（以下、「第２のレンズ位置Ｐ２」という）を検出し、この第２のレンズ位置Ｐ２に第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させる。

詳細は後述するが、このときには、ＡＦ検出部１２０が、サーチ範囲設定部１２１に、第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のレンズ位置Ｐ１と、フラッシュＲＯＭ１０２から読み出したサーチ範囲を示すデータ（近傍側偏差Ｎと遠方側偏差Ｆ）とに基づいて第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置Ｐ１に対応したレンズ位置を中心に第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を算出させる。そして、メインＣＰＵ１００がその第２のサーチ範囲の算出結果を受け取り、第２のＦレンズ駆動部１０４Ｂを介して第２のサーチ範囲内で第２のレンズ位置Ｐ２（合焦位置）を探索するＡＦサーチを行わせる。

このように第１の撮像部１ＡのフォーカスレンズＦＬＡには従来どおりのＡＦサーチを行わせ、第２の撮像部１Ｂには第１のフォーカスレンズのレンズ位置に対応したレンズ位置を含む第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲でＡＦサーチを行わせる。これにより、第２のフォーカスレンズＦＬＢによるＡＦサーチの短縮化を図ることができる。

そして、シャッタボタン１０Ｃが全押しされると、メインＣＰＵ１００は、第１、第２のＴＧ１０６Ａ，１０６Ｂを介して第１の撮像素子１１１Ａ，第２の撮像素子１１１Ｂに所定のシャッタ速度だけ露光させ、静止画の撮影を行わせる。メインＣＰＵ１００は、電子シャッタのオフタイミングで第１、第２の撮像素子１１１Ａ，１１１Ｂから画像信号を第１、第２のアナログ信号処理部１１２Ａ，１１２Ｂへと出力させ、第１、第２のアナログ信号処理部１１２Ａ，１１２Ｂにノイズの低減処理を行わせる。その後、第１、第２のＡ／Ｄ変換部１１３Ａ，１１３Ｂでアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換させる。

ここで、メインＣＰＵ１００の指示にしたがって、第１、第２の画像入力コントローラ１１４Ａ，１１４Ｂが、第１、第２のＡ／Ｄ変換部１１３Ａ，１１３Ｂで変換されたデジタルの画像信号をバスＢｕｓを経由して一旦ＳＤＲＡＭ１１５に記憶させる。その後、デジタル信号処理部１１６Ａ，１１６ＢがＳＤＲＡＭ１１５の画像信号を読み出し、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴うＲ，Ｇ，Ｂなどの色信号の空間的なズレを補間して各色信号の位置を合わせる同時化処理、輪郭補正、輝度・色差信号（ＹＣ信号）生成等を含む画像処理を行い、３Ｄ画像生成部１１７に送出する。

続いて、メインＣＰＵ１００は、３Ｄ画像生成部１１７内の右眼用の画像信号と左目用の画像信号を、バスＢｕｓを使って圧縮・伸張処理部１５０に供給する。メインＣＰＵ１００は、この圧縮・伸張処理部１５０に画像データの圧縮を行わせた後、その圧縮された画像データをメディア制御部１６０にバスＢｕｓを使って転送するとともに、その圧縮や撮影に係るヘッダ情報をメディア制御部１６０に供給してメディア制御部１６０に所定形式の画像ファイル（例えば、３Ｄの静止画は、ＭＰ（マルチピクチャ）フォーマットの画像ファイル）を生成させメモリカード１６１にその画像ファイルを記録させる。

この実施形態の構成では、第１の撮像部１Ａと第２の撮像部１Ｂとの間に個体差があっても、それぞれＡＦサーチを行って合焦する第１のレンズ位置Ｐ１，第２のレンズ位置Ｐ２に第１、第２のフォーカスレンズＦＬＡ，ＦＬＢを移動させる。このため、その個体差が解消され、また、第２の撮影光学系の第２のフォーカスレンズＦＬＢのＡＦサーチを含むＡＦ処理の時間を短縮することができる。

尚、図２には、他にフラッシュ制御部１８０とそのフラッシュ制御部１８０からの指示を受けて図１の発光窓ＷＤからフラッシュを発光するフラッシュ１８１や現在の時刻を検知するための時計部Ｗ、更にはこの立体撮像装置１の姿勢を検出する姿勢検出センサ１９０が図示されている。

［第１の実施形態］
次に、本発明に係る自動焦点調節方法の第１の実施形態について、図３Ａ及び図３Ｂに示すフローチャートを参照しながら説明する。

図３Ａにおいて、メインＣＰＵ１００が、シャッタボタン１０Ｃが半押しされたかどうかを判別する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０でメインＣＰＵ１００が、シャッタボタン１０Ｃが半押しされていないと判別すると、Ｎｏ側へ進んでステップＳ１０の処理を繰り返し、このステップＳ１０でシャッタボタン１０Ｃが半押しされたと判別すると、Ｙｅｓ側へ進む。そして、Ｙｅｓ側へ進むと、ステップＳ１２でメインＣＰＵ１００からの撮影準備指示を受けてＤＳＰ内のＡＥ／ＡＷＢ検出部１３０がＡＥ動作を開始し、更にステップＳ１４へ進んで、ＤＳＰ内のＡＦ検出部１２０がＡＦ動作を開始する。

ステップＳ１４のＡＦ動作の開始に伴ってステップＳ１６で、メインＣＰＵ１００が、まず第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のサーチ範囲を設定する。

図４Ａは、第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のサーチ範囲と、各サーチ位置（第１のフォーカスレンズＦＬＡの各レンズ位置）とＡＦ評価値（縦軸）との関係を示す図である。

図４Ａに示すように第１のサーチ範囲は、例えば至近端（Ｐｎ）から無限遠端（Ｐｆ）である。尚、ズーム倍率に応じてフォーカスレンズの移動範囲が異なるため、前記サーチ範囲は、ズーム倍率に応じて異なる範囲が設定される。

続いて、メインＣＰＵ１００は、ステップＳ１８で第１撮影光学系の第１のフォーカスレンズＦＬＡを上記第１のサーチ範囲内で移動させ、第１のフォーカスレンズＦＬＡが所定のレンズ位置に達するごとに（フォーカスレンズＦＬＡをパルス駆動する場合には、所定のパルス数だけ駆動するごとに）、ＡＦ検出部１２０を介してＡＦ評価値を取得する。

次に、前記取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦエリアの被写体に合焦する第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１合焦位置（レンズ位置）Ｐ１を検出することができるか否かを判別する（ステップＳ２０）。例えば、画像のコントラストが低く、その結果、上記取得したＡＦ評価値がいずれも所定の閾値に達しない場合、あるいは単調増加又は単調減少している場合（ピークが存在しない場合）には、合焦位置が検出できないと判別する。

第１合焦位置が検出できると判別されると、前記取得したＡＦ評価値が最大になるレンズ位置を含む前後の複数のレンズ位置とそのＡＦ評価値に基づいて各ＡＦ評価値を通るＡＦ評価値の近似曲線を求め、その近似曲線が極大値となるレンズ位置Ｐ１を第１合焦位置として取得する（ステップＳ２２）。尚、上記第１のサーチ範囲内でのＡＦサーチ時に、ＡＦ評価値が増加したのちＡＦ評価値が減少した場合には、サーチ動作を停止して上記のようにＡＦ評価値が極大値となるレンズ位置Ｐ１を演算するようにしてもよい。

次のステップＳ２４では、ＡＦ検出部１２０がそのレンズ位置Ｐ１をサーチ範囲設定部１２１に供給するとともに、フラッシュＲＯＭ１０２からサーチの開始位置データＮとサーチの終了位置データＦを読み出してサーチ範囲設定部１２１に供給し、サーチ範囲設定部１２１によりレンズ位置Ｐ１を中心に第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を設定させる。

この第２のサーチ範囲は、図４Ｂに示すようにサーチ開始位置をＰｎ′、サーチ終了位置をＰｆ′とすると、次式に示すように設定される。

［数１］
Ｐｎ′＝Ｐ１＋Ｎ、Ｐｆ′＝Ｐ１−Ｆ
続いて、メインＣＰＵ１００は、前記設定された第２のサーチ範囲で第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させ、第２のフォーカスレンズＦＬＢが所定のレンズ位置に達するごとにＡＦ検出部１２０を介してＡＦ評価値を取得する（ステップＳ２６）。そして、第１のレンズ位置Ｐ１の取得と同様にして、ステップＳ２６で取得したＡＦ評価値が最大になるレンズ位置を含む前後の複数のレンズ位置とそのＡＦ評価値に基づいて各ＡＦ評価値を通るＡＦ評価値の近似曲線を求め、その近似曲線の極大値に対応する第２のレンズ位置Ｐ２を合焦位置として取得する（ステップＳ２８）。

一方、ステップＳ２０で合焦位置が検出できないと判別されると、図３Ｂに示すステップＳ３０に遷移させる。

ステップＳ３０では、図５に示すように第２のフォーカスレンズＦＬＢの第１のサーチ範囲（例えば、至近端（Ｐｎ）から無限遠端（Ｐｆ））を設定する。この第１のサーチ範囲は、ステップＳ１６で設定された第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のサーチ範囲と同じである。

続いて、メインＣＰＵ１００は、ステップＳ３２で第２撮影光学系の第２のフォーカスレンズＦＬＢを上記第１のサーチ範囲内で移動させ、第２のフォーカスレンズＦＬＢが所定のレンズ位置に達するごとにＡＦ検出部１２０を介してＡＦ評価値を取得する。その後、前記取得したＡＦ評価値が最大になるレンズ位置を含む前後の複数のレンズ位置とそのＡＦ評価値に基づいて各ＡＦ評価値を通るＡＦ評価値の近似曲線を求め、その近似曲線が極大値となるレンズ位置Ｐ２を第２合焦位置として取得する（ステップＳ３４）。

次に、フラッシュＲＯＭ１０２から同一距離の被写体に合焦するときの第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置と第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量Ｄｆ（例えば、第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置に対応するパルス数から第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置に対応するパルス数を減算した値）を読み出す（ステップＳ３６）。

尚、フラッシュＲＯＭ１０２には、出荷前の調整時に予め同一距離の被写体に合焦するときの第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置と第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量Ｄｆが検出され、この検出された値が記憶されているものとする。

また、このフォーカス位置ずれ量Ｄｆは、ズームレンズのズーム倍率（ズーム位置）によっても異なるため、各ズーム位置ごとに検出されてフラッシュＲＯＭ１０２に記憶されている。したがって、ステップＳ３６では、現在のズームレンズのズーム位置に基づいて対応するフォーカス位置ずれ量Ｄｆを読み出す。

次に、図５に示すように第２のフォーカスレンズＦＬＢのＡＦサーチにより探索された第２のレンズ位置Ｐ２と、ステップＳ３６で取得されたフォーカス位置ずれ量Ｄｆとに基づいて、次式により第１のフォーカスレンズＦＬＡの合焦位置（第１のレンズ位置）Ｐ１を算出する（ステップＳ３８）。

［数２］
Ｐ１＝Ｐ２−Ｄｆ
ステップＳ３８の処理が終了すると、図３ＡのステップＳ４０に遷移する。

ステップＳ４０では、第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のレンズ位置Ｐ１が第１のサーチ範囲から探索された場合には、ステップＳ２２及びステップＳ２８により取得された第１のレンズ位置Ｐ１及び第２のレンズ位置Ｐ２にそれぞれ第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させ、一方、第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１のレンズ位置Ｐ１が第１のサーチ範囲から探索できなかった場合には、ステップＳ３８により算出された第１のレンズ位置Ｐ１、及びステップＳ３４に取得された第２のレンズ位置Ｐ２にそれぞれ第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させ、これによりＡＦ動作を終了させる（ステップＳ４２）。

上記ＡＦ動作が終了した後、メインＣＰＵ１００はシャッタボタン１０Ｃの全押しがされたか否かを判別する（ステップＳ４４）。このステップＳ４４でメインＣＰＵ１００が、シャッタボタン１０Ｃが全押しされないと判別するとＮｏ側へ進んでステップＳ４４の処理を繰り返し、シャッタボタン１０Ｃが全押しされたと判別すると、Ｙｅｓ側へ進んで撮影処理を実行し（ステップＳ４６）、このフローの処理を終了する。

尚、第１の実施形態の第１のレンズ位置Ｐ１を中心に前後のＮ、Ｆに設定される第２のサーチ範囲としては、例えば第１のフォーカスレンズＦＬＡと第２のフォーカスレンズＦＬＢとのフォーカス位置ずれ量Ｄｆと、温度や姿勢等による変化量（サーチ余裕分）とを考慮して決定することができる。また、第１の実施形態では、第１のレンズ位置Ｐ１を中心にサーチ範囲を設定するようにしたが、フォーカス位置ずれ量Ｄｆにより補正された第１のレンズ位置Ｐ１（第２のレンズ位置Ｐ２に相当）を中心に第２のサーチ範囲を設定するようにしてもよい。これによれば、第２のサーチ範囲をより狭くすることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る自動焦点調節方法の第２の実施形態について、図６Ａ及び図６Ｂに示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、図３Ａ及び図３Ｂに示した第１の実施形態のフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６Ａ及び図６Ｂに示す第２の実施形態は、図６Ｂの処理が図３Ｂの処理と相違し、特にステップＳ３４の後段にステップＳ５０、ステップＳ５２、ステップＳ５４及びステップＳ５６の処理が追加されている点で、図３Ｂの処理と相違する。

即ち、図６ＢのステップＳ３４で、第２のフォーカスレンズＦＬＢの合焦位置（第２のレンズ位置）Ｐ２が取得されると、その後、ステップＳ２４の処理と同様に、第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を設定する（ステップＳ５０）。

この第２のサーチ範囲は、サーチ開始位置をＰｎ′、サーチ終了位置をＰｆ′とすると、次式に示すように設定される（図４Ｂ参照）。

［数３］
Ｐｎ′＝Ｐ２＋Ｎ、Ｐｆ′＝Ｐ２−Ｆ
続いて、メインＣＰＵ１００は、前記設定された第２のサーチ範囲で第１のフォーカスレンズＦＬＡを移動させ、第１のフォーカスレンズＦＬＡが所定のレンズ位置に達するごとにＡＦ検出部１２０を介してＡＦ評価値を取得する（ステップＳ５２）。そして、メインＣＰＵ１００は、前記取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦエリアの被写体に合焦する第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１合焦位置（レンズ位置）Ｐ１を検出することができるか否かを判別する（ステップＳ５４）。

第１合焦位置が検出できると判別されると、メインＣＰＵ１００は、前記取得したＡＦ評価値が最大になるレンズ位置を含む前後の複数のレンズ位置とそのＡＦ評価値に基づいて各ＡＦ評価値を通るＡＦ評価値の近似曲線を求め、その近似曲線が極大値となるレンズ位置Ｐ１を第１合焦位置として取得する（ステップＳ５６）。

尚、ステップＳ２０において、第１のサーチ範囲内でのＡＦサーチ時に第１合焦位置が検出できないと判別されても、前記第２のサーチ範囲内での再サーチにより第１合焦位置が検出できる場合がある。これは、再サーチ時に第１の撮像部ｌＡから時間的に異なる画像信号が取得され、その結果、ＡＦ評価値も異なるからである。また、第２のサーチ範囲には、第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１合焦位置が存在する可能性が高いため、この第２のサーチ範囲内での再サーチ時には、合焦位置が検出できるか否かを判定するための閾値を第１のサーチ範囲のときよりも低く設定するようにしてもよい。

一方、ステップＳ５４において、第２のサーチ範囲内で再サーチ時に第１のフォーカスレンズＦＬＡの第１合焦位置を検出することができないと判別されると、ステップＳ３６に遷移し、第１の実施形態と同様に第１の合焦位置（レンズ位置Ｐ１）を算出する。

［第２の実施形態の変形例］
図７は第２の実施形態の変形例を示す要部フローチャートである。以下、第２の実施形態との相違点のみ説明する。

図６Ａ及び図６Ｂに示す第２の実施形態では、ステップＳ２８により第２のフォーカスレンズＦＬＢの第２合焦位置が取得される場合のみが示されているが、図７に示す第２の実施形態の変形例では、第２のフォーカスレンズＦＬＢの第２合焦位置を探索することができない場合の処理が追加されている。

即ち、図７に示すように第２の実施形態の変形例では、図６ＡのステップＳ２６とステップＳ２８との間に、ステップＳ６０が追加され、更にステップＳ６０から分岐するステップＳ６２及びステップＳ６４が追加されている。

ステップＳ６０では、ステップＳ２６で取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦエリアの被写体に合焦する第２のフォーカスレンズＦＬＢの第２合焦位置（レンズ位置）Ｐ２を検出することができるか否かを判別する。第２合焦位置が検出できると判別されると、ステップＳ２８に遷移し、検出できないと判別されると、ステップＳ６２に遷移する。

ステップＳ６２では、フラッシュＲＯＭ１０２から同一距離の被写体に合焦するときの第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置と第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量Ｄｆを読み出す。そして、第１のフォーカスレンズＦＬＡのＡＦサーチにより探索された第１のレンズ位置Ｐ１と、この第１のレンズ位置Ｐ１に対応してフラッシュＲＯＭ１０２から読み出されたフォーカス位置ずれ量Ｄｆとに基づいて、次式により第２のフォーカスレンズＦＬＢの合焦位置（第２のレンズ位置）Ｐ２を算出する（ステップＳ６４）。

［数４］
Ｐ２＝Ｐ１＋Ｄｆ
ステップＳ６４の処理が終了すると、ステップＳ４０に遷移する。

これにより、第２のサーチ範囲内で第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、上記［数４］式により第２のレンズ位置Ｐ２を算出することができるようにしている。

［第３の実施形態］
次に、本発明に係る自動焦点調節方法の第３の実施形態について、図８Ａ及び図８Ｂに示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図３Ａ及び図３Ｂに示した第１の実施形態のフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８Ａ及び図８Ｂに示す第３の実施形態は、図８Ｂの処理が図３Ｂの処理と相違し、特にステップＳ３２の後段にステップＳ７０が追加され、更にステップＳ７０から分岐するステップＳ７２が追加されている点で、図３Ｂの処理と相違する。

即ち、図８ＢのステップＳ３２により取得したＡＦ評価値に基づいてＡＦエリアの被写体に合焦する第２のフォーカスレンズＦＬＢの第２合焦位置（レンズ位置）Ｐ２を検出することができるか否かを判別する（ステップＳ７０）。

ステップＳ７０で第２合焦位置が検出できると判別されると、ステップＳ３４に遷移し、第１の実施形態と同様の処理が行われる。

一方、ステップＳ７０で第２合焦位置が検出できないと判別されると、ステップＳ７２に遷移させ、ここで、第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを、それぞれクロスポイントに対応する被写体距離の被写体に合焦する、予め設定された第１のレンズ位置Ｐ１及び第２のレンズ位置Ｐ２に移動させる。

ここで、クロスポイントとは、第１の撮影光学系１１０Ａの光軸と第２の撮影光学系１１０Ｂの光軸とが交差するポイント（輻輳点）であり、この立体撮像装置１の場合には、クロスポイントまでの距離が２０００ｍｍになるように調整されている。

尚、フラッシュＲＯＭ１０２には、出荷前の調整時に予めクロスポイントの被写体に合焦するときの第１のフォーカスレンズＦＬＡのレンズ位置と第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置とが検出され、これらの検出されたレンズ位置が記憶されているものとする。また、第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢのうちのいずれか一方のレンズ位置のみを記憶し、他方のレンズ位置は、記憶したレンズ位置とそのレンズ位置に対応するフォーカス位置ずれ量Ｄｆとに基づいて求めるようにしてもよい。

この第３の実施形態によれば、第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢのいずれも合焦位置を探索することができない場合には、クロスポイント位置の被写体に合焦するように第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させるようにしたため、このクロスポイント及びその近傍に主要被写体が存在する場合に、主要被写体に合焦した、立体視に適した左目用画像及び右目用画像を取得することができる。尚、クロスポイントの距離にある被写体の被写体像は、視差量がほとんど発生しないことから、過度な立体感が生じない。このため、クロスポイントの距離にある被写体の被写体像については、ユーザが立体視する際に不快感を感じることが少ないことができる。

［第３の実施形態の変形例］
図９は第３の実施形態の変形例を示す要部フローチャートである。以下、第３の実施形態の変形例と第３の実施形態との相違点のみ説明する。

第３の実施形態の変形例は、第３の実施形態の図８Ｂに示す処理の代わりに、図９に示す処理を行う点で、第３の実施形態と相違する。

即ち、図９に示すフローチャートでは、図８Ｂに示すフローチャートに対してステップＳ８０及びステップＳ８２が追加されている。

図９のステップＳ８０では、立体視用の左画像と右画像との間の視差調整が行われているか否かが判別される。

図１０Ａから図１０Ｃは、視差調整を説明するための図である。図１０Ａに示すようにクロスポイント位置に被写体が存在する場合には、左画像と右画像上の被写体の視差はほとんど発生しない。一方、図１０Ｂに示すようにクロスポイント位置よりも遠側（ＩＮＦ側）に被写体が位置している場合には、右画像上の被写体の位置は、左画像上の被写体の位置よりも右側にシフトする。逆にクロスポイント位置よりも近側に被写体が位置している場合には、右画像上の被写体の位置は、左画像上の被写体の位置よりも左側にシフトする。

即ち、被写体がクロスポイント位置から遠ざかり、又は近づくと、その距離に応じて左画像と右画像上の被写体の水平視差が大きくなっていき、立体像の過度の奥まり、又は飛び出しが生じる。したがって、適切な立体視には、被写体距離に応じた視差調整が不可欠である。

この視差調整には、操作部１０における視差調整ボタンの操作により、左画像と右画像との切り出し位置（オフセット値）を調整して画像シフトさせるマニュアル視差調整と、主要被写体の視差量を検出し、その視差量がゼロになるようにオフセット値を設定して画像シフトさせる自動視差調整とがある。

マニュアル視差調整は、図１０Ｃに示すように液晶モニタＤＩＳＰ上にスルー画として表示されている左右の画像（立体画像）を見ながら、視差調整ボタンを操作することにより行う。尚、このマニュアル調整は、必ずしも主要被写体の位置を合わせるように視差調整する場合に限らず、ユーザの立体視の好みにより適宜調整することができる。

また、自動視差調整は、図１１Ａに示すように左画像のＡＦエリア内の画像（被写体）の特徴点を抽出し、抽出された特徴点に対応する右画像上の特徴点を検出し、これらの対応する特徴点間の視差ベクトルを求める（図１１Ｂ）。求めた視差ベクトルの代表値（平均値、中央値、最頻値等）を視差量とし、その視差量がゼロになるオフセット値を設定することで視差量がゼロとなる画像シフトを行う。

図９に戻って、ステップＳ８０では、上記マニュアル視差調整又は自動視差調整により視差調整が行われたか否か（即ち、オフセット値がゼロか否か）により、視差調整が行われているか否かが判別される。

視差調整が行われていないと判別されると、第３の実施形態と同様に、予め設定されているクロスポイント（２０００ｍｍの距離）の被写体に合焦するレンズ位置に第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させる（ステップＳ７２）。

一方、視差調整が行われていると判別されると、視差量が略ゼロの被写体に合焦するレンズ位置に第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させる（ステップＳ８２）。

いま、図１２に示すようにクロスポイントＣＰよりも被写体が遠側に位置している場合、視差調整後の視差量が略ゼロになる被写体距離（仮想的なクロスポイントの距離）Ｄｖは、次式により求めることができる。

［数５］
Ｄｖ＝ＳＢ×ｔａｎ｛９０°−ａｔａｎ（ＳＢ／ＣＰ）＋ａｔａｎ（Ｐ／（ｆ×１０００））｝
ここで、
ＣＰ：クロスポイントの距離（単位ｍｍ）
ＳＢ：ステレオベース（撮像系光軸の水平距離：単位ｍｍ）
ｆ：焦点距離（単位ｍｍ）
Ｐ：視差調整量＝（画像シフト画素数×画素ピッチ：単位μｍ）
Ｄｖ：仮想的なクロスポイントの距離（単位：ｍｍ）
ステップＳ８２では、上記［数５］式により算出した仮想的なクロスポイントの距離Ｄｖ及びズームレンズのズーム位置（焦点距離ｆ）に基づいて、予め被写体距離及びズーム位置ごとにその被写体距離の被写体に合焦する第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢのレンズ位置が記憶されているフラッシュＲＯＭ１０２から対応するレンズ位置を読み出し、読み出したレンズ位置に第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢを移動させる。

この第３の実施形態の変形例によれば、第１のフォーカスレンズＦＬＡ及び第２のフォーカスレンズＦＬＢのいずれも合焦位置を探索することができず、また、視差調整が行われている場合には、その視差調整の対象となっている視差量が略ゼロの被写体に合焦させることができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、また、各実施形態を適宜組み合わせたものでもよいことは言うまでもない。

１…立体撮像装置、１Ａ…第１の撮像部、１Ｂ…第２の撮像部、１０…操作部、１００…メインＣＰＵ、１０１…ＲＯＭ、１０２…フラッシュＲＯＭ、１０４Ａ…第１のフォーカスレンズ駆動部、１０４Ｂ…第２のフォーカスレンズ駆動部、１１０Ａ…第１の撮影光学系、１１０Ｂ…第２の撮影光学系、１１１Ａ…第１の撮像素子、１１１Ｂ…第２の撮像素子、１２０…ＡＦ検出部、１２１…サーチ範囲設定部、ＦＬＡ…第１のフォーカスレンズ、ＦＬＢ…第２のフォーカスレンズ

Claims (14)

1. 第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系と、該第１の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第１の視点画像を出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像部と、
   第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系と、該第２の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第２の視点画像を出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像部と、
   同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量が予め記憶された記憶部と、
   前記第１のフォーカスレンズを所定の第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する第１のレンズ位置を探索し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させ、前記第２の撮影光学系については、前記探索された前記第１のレンズ位置に対応する前記第２のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で前記第２のフォーカスレンズをサーチ動作させ、前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる焦点調節部とを備え、
   前記焦点調節部は、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する第２のレンズ位置を探索し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させ、前記探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる、立体撮像装置。
2. 前記焦点調節部は、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置を探索することができず、かつ前記第２のレンズ位置が探索できた場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置に対応する前記第１のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲内で前記第１のフォーカスレンズをサーチ動作させ、前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する第１のレンズ位置を探索し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させ、前記第２のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出し、該第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる、請求項１に記載の立体撮像装置。
3. 前記焦点調節部は、前記第２のサーチ範囲内で前記第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第１のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出し、該第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる、請求項１又は２に記載の立体撮像装置。
4. 前記焦点調節部は、前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸とが交差するクロスポイントに対応する被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記レンズ位置記憶部に記憶されたフォーカスレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを移動させる、請求項１から３のいずれかに記載の立体撮像装置。
5. 前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトすることにより視差を調整する視差調整部と、
   前記視差調整部による画像シフトのシフト量に基づいて前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸との仮想的な光軸の変化後のクロスポイントに対応する被写体距離を算出する距離算出部とを備え、
   前記焦点調節部は、被写体距離ごとに該被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記算出された被写体距離に対応するレンズ位置を前記レンズ位置記憶部から読み出し、前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを前記読み出したレンズ位置に移動させる、請求項１から３のいずれかに記載の立体撮像装置。
6. 前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像に基づいて立体画像を表示させる立体表示部を備え、
   前記視差調整部は、視差をマニュアル調整するための操作部材と、該操作部材の操作に応じて前記第１の視点画像及び第２の視点画像の前記立体表示部における表示位置を相対的に画像シフトさせる第１の画像シフト部とを有する、請求項５に記載の立体撮像装置。
7. 前記視差調整部は、前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像のフォーカスエリアにおける被写体の位置ずれを検出する検出部と、前記検出された位置ずれがゼロになるように前記第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトさせる第２の画像シフト部とを有する、請求項５又は６に記載の立体撮像装置。
8. 前記第１の撮影光学系及び第２の撮影光学系はそれぞれズームレンズを含んでおり、
   前記記憶部は、前記ズームレンズのズーム位置ごとに、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量を予め記憶しており、
   前記焦点調節部は、前記第１のレンズ位置を算出する際に、前記ズームレンズのズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、該フォーカス位置ずれ量と前記探索された前記第２のレンズ位置とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出する、請求項１又は２に記載の立体撮像装置。
9. 前記第１の撮影光学系及び第２の撮影光学系はそれぞれズームレンズを含んでおり、
   前記記憶部は、前記ズームレンズのズーム位置ごとに、同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量を予め記憶しており、
   前記焦点調節部は、前記第２のレンズ位置を算出する際に、前記ズームレンズのズーム位置に対応するフォーカス位置ずれ量を前記記憶部から読み出し、該フォーカス位置ずれ量と前記探索された前記第１のレンズ位置とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出する、請求項３に記載の立体撮像装置。
10. 第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系と、該第１の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第１の視点画像を出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像部と、
    第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系と、該第２の撮影光学系を介して結像される被写体光を光電変換して第２の視点画像を出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像部と、
    同一距離の被写体に合焦するときの前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置と前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置とのフォーカス位置ずれ量が予め記憶された記憶部と、
    を備えた立体撮像装置の自動焦点調節方法であって、
    前記第１のフォーカスレンズを所定の第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置を探索する工程と、
    前記第１のサーチ範囲内で探索した第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    前記探索された前記第１のレンズ位置に対応する前記第２のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を決定する工程と、
    前記決定した第２のサーチ範囲内で前記第２のフォーカスレンズをサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置を探索する工程と、
    前記第２のサーチ範囲内で探索された第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置が見つからなかった場合に、前記第２のフォーカスレンズを前記第１のサーチ範囲内でサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第２の撮像部から取得される第２の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第２のフォーカスレンズの第２のレンズ位置を探索する工程と、
    前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    前記第１のサーチ範囲内で探索された前記第２のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第１のレンズ位置を算出する工程と、
    前記算出した第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    を含む立体撮像装置の自動焦点調節方法。
11. 前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置を探索することができず、かつ前記第２のレンズ位置が探索できた場合には、前記探索された前記第２のレンズ位置に対応する前記第１のフォーカスレンズのレンズ位置の前後の前記第１のサーチ範囲よりも狭い第２のサーチ範囲を決定する工程と、
    前記決定した第２のサーチ範囲内で前記第１のフォーカスレンズをサーチ動作させ、該サーチ動作時に前記第１の撮像部から取得される第１の視点画像に基づいて被写体に合焦する前記第１のフォーカスレンズの第１のレンズ位置を探索する工程と、
    前記第２のサーチ範囲内で探索された第１のレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    を含む請求項１０に記載の立体撮像装置の自動焦点調節方法。
12. 前記第２のサーチ範囲内で前記第２のレンズ位置の合焦位置が見つからなかった場合には、前記探索された前記第１のレンズ位置と前記記憶部に記憶されたフォーカス位置ずれ量とに基づいて前記第２のレンズ位置を算出する工程と、
    前記算出した第２のレンズ位置に前記第２のフォーカスレンズを移動させる工程と、
    を含む請求項１０又は１１に記載の立体撮像装置の自動焦点調節方法。
13. 前記立体撮像装置は、前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸とが交差するクロスポイントに対応する被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、
    前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記レンズ位置記憶部に記憶されたフォーカスレンズ位置に前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを移動させる工程を含む請求項１０から１２のいずれかに記載の立体撮像装置の自動焦点調節方法。
14. 前記立体撮像装置は、被写体距離ごとに該被写体距離の被写体に合焦するフォーカスレンズ位置を記憶するレンズ位置記憶部を有し、
    前記第１の撮像部及び第２の撮像部からそれぞれ取得される第１の視点画像及び第２の視点画像を相対的に画像シフトすることにより視差を調整する工程と、
    前記視差調整部による画像シフトのシフト量に基づいて前記第１の撮影光学系の光軸と前記第２の撮影光学系の光軸との仮想的な光軸の変化後のクロスポイントに対応する被写体距離を算出する工程と、
    前記第１のサーチ範囲内で前記第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置がいずれも探索できない場合には、前記算出された被写体距離に対応するレンズ位置を前記レンズ位置記憶部から読み出し、前記第１のフォーカスレンズ及び第２のフォーカスレンズを前記読み出したレンズ位置に移動させる工程と、
    を含む請求項１０から１２のいずれかに記載の立体撮像装置の自動焦点調節方法。

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