JPWO2012017585A1 - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

サイドバイサイド形式の３Ｄ画像を撮像する際に、左目用の画像と右目用の画像とに対する合焦ずれを小さくできる撮像装置を提供することを目的とする。本発明にかかる撮像装置は、光学系と、撮像手段と、制御手段とを、備える。光学系は、フォーカスレンズを含んでいる。撮像手段は、光学系を介して、左目用の像と右目用の像とを撮像する。制御手段は、第１ＡＦ評価値と第２ＡＦ評価値とに基づいて、第3ＡＦ評価値を生成する。そして、制御手段は、第3ＡＦ評価値に基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御する。第１ＡＦ評価値は、左目用の像に基づいて生成された画像に対する評価値である。左目用の像は、撮像手段により撮像された画像に含まれている。第２ＡＦ評価値は、右目用の像に基づいて生成された画像に対する評価値である。右目用の像は、撮像手段により撮像された画像に含まれている。

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、３Ｄコンバージョンレンズを取り付けることができる撮像装置に関する。

特許文献１は、立体撮像装置を開示する。この立体撮像装置は、２つのラインセンサを有する。この立体撮像装置は、２つのラインセンサにより撮像された画像の合焦状態を比較し、それぞれの合焦状態を調整する。これにより、この立体撮像装置は、立体映像の映像効果を向上できる。

特開平３−６３６３８号公報

しかしながら、上記特許文献１は、サイドバイサイド形式の３Ｄ画像を撮像する際の左目用の画像と右目用の画像とに対する合焦ずれの程度を適切に評価する装置については、開示していない。
本発明は、サイドバイサイド形式の３Ｄ画像を撮像する際に、左目用の画像と右目用の画像に対する合焦ずれを小さくできる撮像装置を提供することを、目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、光学系と、撮像手段と、制御手段とを、備える。光学系は、フォーカスレンズを含んでいる。撮像手段は、光学系を介して、左目用の像と右目用の像とを撮像する。制御手段は、第１ＡＦ評価値と第２ＡＦ評価値とに基づいて第3ＡＦ評価値を生成し、この第3ＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する。第１ＡＦ評価値は、左目用の像に基づいて生成された画像に対する評価値である。左目用の像は、撮像手段により撮像された画像に含まれている。第２ＡＦ評価値は、右目用の像に基づいて生成された画像に対する評価値である。右目用の像は、撮像手段により撮像された画像に含まれている。

本発明によれば、サイドバイサイド形式の３Ｄ画像を撮像する際に、左目用の画像と右目用の画像とに対する合焦ずれを小さくできる撮像装置を、提供できる。

デジタルビデオカメラ１００に３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けた状態を示す斜視図 ３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けた状態のデジタルビデオカメラ１００が撮像する画像データを説明するための模式図 デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図 ２ＤモードにおけるコントラストＡＦを説明するための模式図 ３ＤモードにおけるコントラストＡＦを説明するための模式図 ３ＤモードにおけるコントラストＡＦ制御を説明するためのフローチャート 撮像画像のＡＦ評価値について説明するための模式図

本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態１について図面を用いて説明する。
〔１．実施の形態１〕
〔１−１．概要〕
本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００の概要について図１、図２を用いて説明する。図１は、デジタルビデオカメラ１００に３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けた状態を示す斜視図である。図２は、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けた状態のデジタルビデオカメラ１００が撮像する画像データを説明するための模式図である。
３Ｄコンバージョンレンズ５００は、デジタルビデオカメラ１００が有する取付部（図示せず）に対して、着脱可能である。デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄコンバージョンレンズ５００の取り付けを、検出スイッチ（図示せず）により磁気的に検出する。

３Dコンバージョンレンズ５００は、３Ｄ（three dimensions）画像における左目用の像を形成するための光と右目用の像を形成するための光とを出力する像出力手段である。具体的には、３Ｄコンバージョンレンズ５００は、右目用レンズ５１０と、左目用レンズ５２０とを、有する。右目用レンズ５１０は、３Ｄ画像における右目用の像を形成するための光を、デジタルビデオカメラ１００の光学系に導くためのものである。左目用レンズ５２０は、３Ｄ画像における左目用の像を形成するための光を、光学系に導くためのものである。
３Ｄコンバージョンレンズ５００を介して入射した光は、デジタルビデオカメラ１００のＣＣＤイメージセンサー１８０上に、図２に示すようなサイドバイサイド形式の３Ｄ画像として、結像される。つまり、デジタルビデオカメラ１００では、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けた状態で（３Ｄモードで）、サイドバイサイド形式の３Ｄ画像が撮像される。また、デジタルビデオカメラ１００では、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り外した状態で（２Ｄモードで）、２Ｄ画像が撮像される。

本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００は、このようなサイドバイサイド形式の３Ｄ画像において、左目用の画像と右目用の画像とに対する合焦ずれを、小さくすることができる。
〔１−２．構成〕
本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００の電気的構成について、図３を用いて説明する。図３は、デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルビデオカメラ１００は、ズームレンズ１１０等からなる光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された映像データは、液晶モニタ２７０で表示可能である。以下、デジタルビデオカメラ１００の構成を詳細に説明する。

デジタルビデオカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。また、フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。フォーカスモータ２９０は、フォーカスレンズ１７０を駆動する。
ＯＩＳ１４０は、内部に光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズを有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルビデオカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズを駆動することにより、被写体像の振れを低減する。
ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータやＤＣモータ、リニアモータ、サーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構やボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するのかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズの位置に関する信号を出力する。

ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイルや超音波モータなどで実現できる。また、検出器１６０は、ＯＩＳ１４０内における補正レンズの移動量を検出する。
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、ズームレンズ１１０等からなる光学系で形成された被写体像を撮像して、映像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して各種の処理を施す。画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して処理を施すことによって、液晶モニタ２７０に表示するための映像データを生成したり、メモリカード２４０に格納するための映像データを生成したりする。例えば、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して、Ｈ．２６４規格やＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式等により映像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やマイコンなどで実現可能である。

コントローラー２１０は、全体を制御する制御手段である。コントローラー２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー２１０は、マイコンなどで実現できる。
メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラー２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した映像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した映像データが示す画像を表示可能である。
ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材等で構成される。ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させることによって、コリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。ジャイロセンサー２２０からの角速度情報が示す揺れを相殺する方向に、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを駆動させることにより、デジタルビデオカメラ１００は手振れを補正する。

カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
内部メモリ２８０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ２８０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。
操作部材２５０は、使用者から操作を受け付ける部材である。ズームレバー２６０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。
なお、本実施形態では、光学系１１０，１４０，１７０、光学系１１０，１４０，１７０を駆動及び制御するための各種装置１２０，１３０，１５０，１６０，２９０、ＣＣＤイメージセンサー１８０、画像処理部１９０、及びメモリ２００を、撮像系３００と定義する。

〔１−３．コントラストＡＦ（オートフォーカス）〕
コントラストＡＦについて図４、図５を用いて説明する。図４は、２ＤモードにおけるコントラストＡＦを説明するための模式図である。図５は、３ＤモードにおけるコントラストＡＦを説明するための模式図である。
まず、２ＤモードにおけるコントラストＡＦについて説明する。デジタルビデオカメラ１００は、撮像画像のうち予め定められた領域（検波エリア）の画像を用いて、コントラストＡＦを行う。つまり、デジタルビデオカメラ１００は、予め検波エリアを設定する範囲を決めている。デジタルビデオカメラ１００は、２Ｄモードにおいて、撮像画像の中央部分を検波エリアとして設定している。デジタルビデオカメラ１００は、検波エリア内の画像の輝度値に基づいて、ＡＦ評価値（コントラスト値）を算出する。デジタルビデオカメラ１００は、このＡＦ評価値が最大となるように、フォーカスレンズ１７０を制御する。これが２ＤモードにおけるコントラストＡＦである。

次に、３ＤモードにおけるコントラストＡＦについて説明する。デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄモードにおいて、図５に示すように、左目用画像の中央部分、及び右目用画像の中央部分を検波エリアとして設定している。デジタルビデオカメラ１００は、各検波エリアの輝度値に基づいて、左目用画像のＡＦ評価値（第１ＡＦ評価値）と右目用画像のＡＦ評価値（第２ＡＦ評価値）とを算出し、各ＡＦ評価値（第１ＡＦ評価値、第２ＡＦ評価値）に基づいて、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（第３ＡＦ評価値）を算出する。デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値に基づいて、コントラストＡＦを行う。３Ｄ画像用のＡＦ評価値の算出方法については後述する。なお、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは、２ＤモードにおけるＡＦ評価値の算出方法と同一の方法で算出される。

〔１−４．３ＤモードにおけるコントラストＡＦ制御〕
３ＤモードにおけるコントラストＡＦ制御について図６、７を用いて説明する。図６は、３ＤモードにおけるコントラストＡＦ制御を説明するためのフローチャートである。図７は、撮像画像のＡＦ評価値について説明するための模式図である。
使用者は操作部材２５０を操作することにより、デジタルビデオカメラ１００は、撮影モードに設定できる（Ｓ１００）。デジタルビデオカメラ１００が撮影モードに設定されると、コントローラー２１０は、撮像画像（左目用画像及び右目用画像）に基づいて、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とを算出する（Ｓ１１０）。
ここで、コントローラー２１０が左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とを算出すると、コントローラー２１０は、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積を、算出する（Ｓ１２０）。そして、コントローラー２１０が左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積を算出すると、コントローラー２１０は、積の平方根を算出する（Ｓ１２０）。そして、コントローラー２１０は、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積の平方根の値を、３Ｄ画像用のＡＦ評価値として、認識する。このようにして、デジタルビデオカメラ１００における３Ｄ画像用のＡＦ評価値が、算出される。

続いて、コントローラー２１０が３Ｄ画像用のＡＦ評価値を算出すると、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータであるか否かを、判断する（Ｓ１２５）。ここでは、フォーカスレンズ１７０の位置の変化に対する３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化量が、大きい場合が、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータであると判断される。一方で、フォーカスレンズ１７０の位置の変化に対する３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化量が、小さい場合は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータではないと判断される。
具体的には、Ｓ１２５では、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が所定の閾値（基準値ｃｒ）以上であるか否かを、判断する。基準値ｃｒは、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータであるか否かを判断するための指標である。図７に示すように、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が基準値ｃｒ以上である範囲では、上記の３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化量が所定値以上になるので、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータであると判断する。一方で、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が基準値ｃｒ未満である範囲では、上記の３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化量が所定値未満になるので、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のないデータであると判断する。

続いて、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のあるデータであった場合、例えば３Ｄ画像用のＡＦ評価値が基準値ｃｒ以上であった場合（Ｓ１２５でＹｅｓ）、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化が時間的に安定しているか否かを、判断する（Ｓ１３０）。具体的には、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の時間変化が所定の範囲内であるか否かを、判断する。より具体的には、コントローラー２１０は、１フィールド前の３Ｄ画像用のＡＦ評価値に対する、現在のフィールドの３Ｄ画像用のＡＦ評価値が、所定値未満であるか否かを、判断する。
ここで、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化が時間的に安定していた場合、例えば３Ｄ画像用のＡＦ評価値の時間変化が、所定値未満であった場合（Ｓ１３０でＹｅｓ）、コントローラー２１０は、Ｓ１１０以降の処理を再び実行する。ここで、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化が時間的に安定している場合は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値がピーク値近傍の値である場合に、対応する。すなわち、この場合は、フォーカスレンズ１７０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値のピークに対するレンズ位置の近傍、すなわち後述する目標レンズ位置ｐｓの近傍に、位置している。

なお、被写体の時間的な変化に応じて、撮像画像は時間的に変化する。このため、Ｓ１３０の処理の後にＳ１１０以降の処理が実行される場合、撮像画像の時間的な変化に応じて、Ｓ１１０において生成される左目用画像のＡＦ評価値及び右目用画像のＡＦ評価値は、変化する。すなわち、Ｓ１３０の処理の後にＳ１１０以降の処理が繰り返し実行される場合、S１２０において繰り返し生成される３D画像用のＡＦ評価値も、変化する。
一方で、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のないデータである場合（Ｓ１２５でＮｏ）、又は３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化が時間的に安定していない場合（Ｓ１３０でＮｏ）、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が時間的に増加しているか否かを、判断する（Ｓ１３５）。具体的には、コントローラー２１０は、現在のフィールドの３Ｄ画像用のＡＦ評価値が、１フィールド前の３Ｄ画像用のＡＦ評価値より大きいか否かを、判断する。

ここで、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が信頼性のないデータである場合（Ｓ１２５でＮｏ）、フォーカスレンズ１７０の位置の変化に対する３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化が、小さいので、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０の駆動方向を決定することができない場合がある。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０の駆動方向を決定することができるようになるまで、フォーカスレンズ１７０を現在の進行方向に移動する。そして、フォーカスレンズ１７０の位置の変化に対する３Ｄ画像用のＡＦ評価値の変化量が、フォーカスレンズ１７０の駆動方向を決定することができる値になったときに、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０の駆動を停止する。そして、コントローラー２１０は、上述したように、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が時間的に増加しているか否かを、判断する（Ｓ１３５）。

続いて、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が時間的に増加していると、コントローラー２１０が判断した場合（Ｓ１３５でＹｅｓ）、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向に、所定量だけ駆動する（Ｓ１３６）。一方で、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が時間的に増加しているとコントローラー２１０が判断しなかった場合（Ｓ１３５でＮｏ）、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向とは反対の方向に、所定量だけ駆動する（Ｓ１３７）。そして、フォーカスレンズ１７０の駆動が終了すると、コントローラー２１０は、Ｓ１１０以降の処理を再び実行する。
これら一連の処理（Ｓ１１０〜Ｓ１３７の処理）は、撮影が停止されるまで、コントローラー２１０により繰り返し実行される。
このように、本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値を、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とに基づいて、算出することとした。このように構成した理由を、以下に説明する。

３Ｄコンバージョンレンズ５００の左目用レンズ５２０と右目用レンズ５１０とが撮像面に対して傾くことなく取り付いている場合、フォーカスレンズ１７０は特定の位置にセットされる。これにより、左目用画像と右目用画像とを同時に合焦させることができる。詳細には、フォーカスレンズ１７０が特定の位置にある場合に、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは一致する。つまり、この場合には、左目用画像の合焦位置と右目用画像の合焦位置とは一致する。しかしながら、実際には、３Ｄコンバージョンレンズ５００の左目用レンズ５２０と右目用レンズ５１０とは、それぞれ撮像面に対して微小範囲内で傾いてしまうおそれがある。また、デジタルビデオカメラ１００内の光学系が撮像面に対して微小範囲内で傾いてしまうおそれもある。このように、撮像面に対して、３Ｄコンバージョンレンズ５００の左目用レンズ５２０及び右目用レンズ５１０や、デジタルビデオカメラ１００内の光学系が、傾いてしまうと、フォーカスレンズ１７０が特定の位置にあったとしても、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とが、図７に示すように、異なってしまうおそれがある。つまり、左目用画像の合焦位置と右目用画像の合焦位置とが、異なってしまう。

このため、この状態において、左目用画像のＡＦ評価値及び右目用画像のＡＦ評価値のいずれか一方のＡＦ評価値に基づいてコントラストＡＦが実行されると、左目用画像と右目用画像とに対する合焦ずれが、大きくなってしまうおそれがある。その結果、これら左目用画像と右目用画像とに基づいて３Ｄ画像を表示した場合、３Ｄ画像が使用者にとって見づらいものとなってしまう。
そこで、本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００では、３Ｄ画像を適切に表示可能な３Ｄ画像用のＡＦ評価値を、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とに基づいて、算出することとした。この３Ｄ画像用のＡＦ評価値を用いることによって、左目用画像と右目用画像とに対する合焦ずれは小さくなるので、左目用画像と右目用画像とに基づいて３Ｄ画像を表示した場合、３Ｄ画像が使用者にとって見やすいものとなる。

以下では、図７を参照して、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の評価方法について、詳細に説明する。図７の横軸は、フォーカスレンズ１７０が移動する光学系の光軸に、対応している。図７では、フォーカスレンズ１７０の初期位置を、記号ｐ１で記し、フォーカスレンズ１７０が初期位置ｐ１から最も離れた位置（最大離反位置）を、記号ｐ４で記している。また、左目用画像のＡＦ評価値のピークに対するフォーカスレンズ１７０のレンズ位置を、第１レンズ位置ｐ２と呼び、右目用画像のＡＦ評価値のピークに対するフォーカスレンズ１７０のレンズ位置を、第２レンズ位置ｐ３と呼ぶ。さらに、第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３との中点は、左目用画像と右目用画像とに対する合焦ずれが最も小さくなるレンズ位置であり、このレンズ位置を、最適レンズ位置ｐｍと呼ぶ。
上述したように、左目用レンズ５２０と右目用レンズ５１０とが撮像面に対して傾いてしまうと、左目用画像のＡＦ評価値のピークに対する第１レンズ位置ｐ２と、右目用画像のＡＦ評価値のピークに対する第２レンズ位置ｐ３とが一致しなくなってしまう。この状態で、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とが算出されると、図７に示すように、左目用画像のＡＦ評価値のピーク値と右目用画像のＡＦ評価値のピーク値との差の絶対値が大きくなることが多い。

この場合において、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との和の１／２によって、３Ｄ画像用のＡＦ評価値が評価されると、この３Ｄ画像用のＡＦ評価値（以下、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相加平均）と呼ぶ）が、高い方のＡＦ評価値（左目用画像のＡＦ評価値又は右目用画像のＡＦ評価値）の影響、例えば図７では左目用画像のＡＦ評価値の影響を、強く受けてしまう。これにより、図７に示すように、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相加平均）のピークに対するレンズ位置ｐｗが、第１レンズ位置ｐ２に近づいてしまう。すなわち、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置ｐｗが、最適レンズ位置ｐｍから離れてしまう。このため、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相加平均）に基づいて、フォーカスレンズ１７０をレンズ位置ｐｗに向けて移動した場合、左目用画像と右目用画像とに対する合焦ずれが、大きくなってしまうおそれがある。なお、図７では、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置ｐｗと最適レンズ位置ｐｍとの距離を、記号ｄｗで記している。

これに対して、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積の平方根によって、３Ｄ画像用のＡＦ評価値を評価した場合、左目用画像のＡＦ評価値のピーク値と右目用画像のＡＦ評価値のピーク値との差の絶対値が大きくなったとしても、この３Ｄ画像用のＡＦ評価値（以下、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）と呼ぶ）は、高い方のＡＦ評価値（左目用画像のＡＦ評価値又は右目用画像のＡＦ評価値）の影響、例えば図７では左目用画像のＡＦ評価値の影響を、強く受けにくい。
このため、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）を用いた場合は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相加平均）を用いた場合と比較して、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）のピークに対するレンズ位置ｐｓ（以下、目標レンズ位置と呼ぶ）は、最適レンズ位置ｐｍに近づく。具体的には、図７に示すように、目標レンズ位置ｐｓと最適レンズ位置ｐｍとの距離ｄｓが、レンズ位置ｐｗと最適レンズ位置ｐｍとの距離ｄｗより小さくなる。このため、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）に基づいて、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置を目標レンズ位置ｐｓに向けて移動する場合、左目用画像と右目用画像とに対する合焦ずれを、小さくすることができる。このような理由から、本実施の形態１では、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）に基づいて、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置を設定している。

最後に、３Ｄ動画の生成時の制御、及び３Ｄ静止画の生成時の制御について、説明を行う。また、上述した実施の形態１は、３Ｄ静止画の生成時の制御及び３Ｄ動画の生成時の制御の両方に適用することができる。しかしながら、実施の形態１を３Ｄ静止画に適用する場合より、実施の形態１を３Ｄ動画に適用する場合の方が、フォーカスレンズ１７０の駆動を、より効果的に制御することができる。以下では、この点を踏まえて、図７を参照しながら、フォーカスレンズ１７０の制御について、説明する。
上述したように、左目用レンズ５２０と右目用レンズ５１０とが撮像面に対して傾いてしまうと、第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３とが一致しなくなってしまう。ここで、フォーカスレンズ１７０を、第１レンズ位置ｐ２及び第２レンズ位置ｐ３のいずれか一方に設定すると、右目用画像と左目用画像との間に大きな合焦ずれが発生してしまう。すなわち、３Ｄ画像として非常に見づらい映像になってしまう。この問題を解決するためには、右目用画像と左目用画像とに対する合焦ずれを極力小さくすることが重要となる。

例えば、３Ｄ静止画の場合、撮影ボタンが押されるまで、３Ｄ静止画用の画像は記録されることはない。このため、撮影ボタンが押されるまでは、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を光学系の光軸に沿って任意に移動して、右目用画像のＡＦ評価値の分布と、左目用画像のＡＦ評価値の分布とを、求めることができる。例えば、図７を３Ｄ静止画のＡＦ評価値の図であると解釈した場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を、図７の横軸の全範囲において移動することによって、左目用画像のＡＦ評価値の分布、及び右目用画像のＡＦ評価値の分布を、生成する。
すると、これら左目用画像のＡＦ評価値の分布及び右目用画像のＡＦ評価値の分布に基づいて、コントローラー２１０は、第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３とを検出する。そして、コントローラー２１０は、第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３との中点の位置、すなわち最適レンズ位置ｐｍに、フォーカスレンズ１７０を設定する。このようにして、３Ｄ静止画の場合は、右目用画像と左目用画像とに対する合焦ずれの程度を、小さくすることができる。

一方で、３Ｄ動画の場合、３Ｄ動画用の画像が、時系列データとしてリアルタイムに記録される。このため、３Ｄ動画の場合は、３Ｄ静止画の場合のように、フォーカスレンズ１７０を光学系の光軸に沿って任意に移動させて、左目用画像のＡＦ評価値の分布及び右目用画像のＡＦ評価値の分布が、求められることはない。この理由は、例えば、左目用画像のＡＦ評価値の分布、及び右目用画像のＡＦ評価値の分布を生成するために、フォーカスレンズ１７０を、光学系の光軸の全範囲（図７の横軸の全範囲）において移動した場合、フォーカスレンズ１７０が移動している間の画像が、時系列データとして記録されてしまい、不自然な３Ｄ動画が生成されてしまうからである。
このことから、３Ｄ動画の場合は、左目用画像のＡＦ評価値の分布、及び右目用画像のＡＦ評価値の分布に基づいて、第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３とが検出されることはなく、フォーカスレンズ１７０が最適レンズ位置ｐｍに設定されることもない。すなわち、３Ｄ動画の場合は、３Ｄ静止画の場合と同様の形態で、フォーカスレンズ１７０の駆動を制御することができない。

そこで、ここでは、従来の動画で用いられた方法によって、３Ｄ動画に対するフォーカスレンズ１７０の駆動を制御することを、考える。例えば、図７において、フォーカスレンズ１７０が、初期位置ｐ１と第１レンズ位置ｐ２との間に位置した状態で、横軸上を左から右へと移動した場合、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは互いに増加する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が２つのＡＦ評価値のピークに向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向（図７の右方向）に移動する。また、この状態で、フォーカスレンズ１７０が横軸上を右から左へと移動した場合、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは互いに減少する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が２つのＡＦ評価値のピークから離れる方向に向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向とは反対の方向（図７の右方向）に移動する。

また、フォーカスレンズ１７０が、第２レンズ位置ｐ３と最大離反位置ｐ４との間に位置した状態で、横軸上を左から右へと移動した場合、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは互いに減少する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が２つのＡＦ評価値のピークから離れる方向に向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向とは反対の方向（図７の左方向）に移動する。また、この状態で、フォーカスレンズ１７０が横軸上を右から左へと移動した場合、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とは互いに増加する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が２つのＡＦ評価値のピークに向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向（図７の左方向）に移動する。

一方で、図７において、フォーカスレンズ１７０が第１レンズ位置ｐ２と第２レンズ位置ｐ３との間に位置する場合、第１レンズ位置ｐ２から第２レンズ位置ｐ３に向けて、左目用画像のＡＦ評価値は減少し、右目用画像のＡＦ評価値は増加する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向に移動すべきなのか、現在の進行方向とは反対の方向に移動すべきなのかを、判断することができない。すなわち、この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置を決定することができなくなってしまう。このため、従来の動画で用いられた方法では、３Ｄ動画に対するフォーカスレンズ１７０の駆動を制御することができない。
そこで、本実施の形態１では、この問題を解決することができるように、フォーカスレンズ１７０がコントローラー２１０によって制御される。例えば、まず、左目用画像のＡＦ評価値及び右目用画像のＡＦ評価値に基づいて、新たな評価値すなわち３Ｄ画像用のＡＦ評価値が生成される。具体的には、上述したように、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積の平方根を計算することによって、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（相乗平均）が生成される。

次に、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値に基づいて、フォーカスレンズ１７０の駆動を制御する。この場合、図７の横軸上のある１つのレンズ位置に対する、３Ｄ画像用のＡＦ評価値（ある時刻のＡＦ評価値）は、１つしか存在しないので、コントローラー２１０は、３Ｄ画像用のＡＦ評価値の増減に応じて、フォーカスレンズ１７０を移動し、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置を決定することができる。
例えば、フォーカスレンズ１７０が、初期位置ｐ１と目標レンズ位置ｐｓとの間に位置した状態で、横軸上を左から右へと移動した場合、３Ｄ画像用のＡＦ評価値は増加する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が３Ｄ画像用のＡＦ評価値のピークに向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向（図７の右方向）に移動する。また、この状態で、フォーカスレンズ１７０が横軸上を右から左へと移動した場合、３Ｄ画像用のＡＦ評価値は減少する。この場合、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が３Ｄ画像用のＡＦ評価値のピークから離れる方向に向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向とは反対の方向（図７の右方向）に移動する。

また、フォーカスレンズ１７０が、目標レンズ位置ｐｓと最大離反位置ｐ４との間に位置した状態で、フォーカスレンズ１７０が左から右へと移動した場合、３Ｄ画像用のＡＦ評価値は減少するので、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が３Ｄ画像用のＡＦ評価値のピークから離れる方向に向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向とは反対の方向（図７の左方向）に移動する。また、この状態で、フォーカスレンズ１７０が右から左へと移動した場合、３Ｄ画像用のＡＦ評価値は増加するので、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０が３Ｄ画像用のＡＦ評価値のピークに向けて移動しているものと判断し、フォーカスレンズ１７０を、現在の進行方向（図７の左方向）に移動する。
このように、本実施の形態１では、新たな評価値すなわち３Ｄ画像用のＡＦ評価値を用いることによって、光学系の光軸に沿った全範囲（図７の初期位置ｐ１から最大離反位置ｐ４までの全範囲）において、フォーカスレンズ１７０のレンズ位置を、確実に設定することができる。また、コントローラー２１０は、フォーカスレンズ１７０を常に目標レンズ位置ｐｓに向けて移動することができるので、右目用画像と左目用画像とに対する合焦ずれを小さくすることができる。
〔２．他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態１を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を、以下にまとめて説明する。

本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００の光学系及び駆動系は、図３に示すものに限定されない。例えば、図３では３群構成の光学系１１０，１４０，１７０を例示しているが、他の群構成のレンズ構成としてもよい。また、図３に示した光学系の各レンズ１１０，１４０，１７０は、１つのレンズで構成してもよく、複数のレンズから構成されるレンズ群として構成してもよい。
また、実施の形態１では、３Ｄコンバージョンレンズ５００を、デジタルビデオカメラ１００に取り付けた状態で、３Ｄ画像が撮像される場合の例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、右眼用レンズ５１０と左眼用レンズ５２０とを、デジタルビデオカメラ１００に内蔵する構成にしてもよい。この場合、デジタルビデオカメラ１００には、図３に示した撮像系３００が、各レンズ５１０，５２０に対して用意される。すなわち、デジタルビデオカメラ１００には、２系統の撮像系３００が用意される。この場合、各撮像系３００によって、２つの画像、すなわち左目用画像と右目用画像とが、生成される。そして、左目用画像及び右目用画像それぞれに対して、Ｓ１１０からＳ１４０までの処理が、実行される。このように、右眼用レンズ５１０と左眼用レンズ５２０とを、デジタルビデオカメラ１００に内蔵した場合においても、実施の形態１と同様に、本発明を実現することができる。

また、実施の形態１では、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサー１８０を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーで構成してもよく、ＮＭＯＳイメージセンサーで構成してもよい。
また、実施の形態１では、３ＤモードにおけるコントラストＡＦの際に、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との積を算出し、平方根を求め３Ｄ画像用のＡＦ評価値とすることとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、左目用画像のＡＦ評価値のピーク値と右目用画像のＡＦ評価値のピーク値との差の絶対値が小さい場合は、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値との平均値を算出し、３Ｄ画像用のＡＦ評価値とするような構成であってもよい。要するに、左目用画像のＡＦ評価値と右目用画像のＡＦ評価値とに基づいて３Ｄ画像用のＡＦ評価値を算出すればよい。

また、実施の形態１では、図５に示すように、検波エリアが、左目用画像の中央部分、及び右目用画像の中央部分に設定されている場合の例を示したが、本発明はこれに限定されない。言い換えると、左目用画像及び右目用画像において、検波エリアが、どの範囲に設定されたとしても、本発明は適用することができる。

本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用できる。

１００ デジタルビデオカメラ
１１０ ズームレンズ
１２０ 検出器
１３０ ズームモータ
１４０ ＯＩＳ
１５０ ＯＩＳアクチュエータ
１６０ 検出器
１７０ フォーカスレンズ
１８０ ＣＣＤイメージセンサー
１９０ 画像処理部
２００ メモリ
２１０ コントローラー
２２０ ジャイロセンサー
２３０ カードスロット
２４０ メモリカード
２５０ 操作部材
２６０ ズームレバー
２７０ 液晶モニタ
２８０ 内部メモリ

Claims (7)

1. フォーカスレンズを含む光学系と、
   左目用の像と右目用の像とを前記光学系を介して撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像に含まれる前記左目用の像に基づいて生成された画像に対する第１ＡＦ評価値と、前記撮像手段により撮像された画像に含まれる前記右目用の像に基づいて生成された画像に対する第２ＡＦ評価値とに基づいて、第3ＡＦ評価値を生成し、前記第3ＡＦ評価値に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、
   を備える撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記第１ＡＦ評価値と前記第２ＡＦ評価値との積に基づいて生成された前記第3ＡＦ評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの駆動を制御する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記積の平方根に対応する前記第3ＡＦ評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの駆動を制御する、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを、前記第3ＡＦ評価値が増える方向に駆動する、
   請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記撮像手段により撮像された前記画像を、格納する記録部、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、ある時刻における前記第3ＡＦ評価値に基づいて、次の時刻のフォーカスレンズの位置を設定し、
   前記記録部は、前記フォーカスレンズを前記位置に設定した状態で撮像された前記画像を格納する、
   請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記左目用の像に対応する光と前記右目用の像に対応する光とを出力する像出力手段と、撮像装置本体とを、有する撮像装置であって、
   前記撮像装置本体は、前記左目用の像に対応する光と前記右目用の像に対応する光とが入力される前記光学系と、前記撮像手段と、前記制御手段とを、備える、
   請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記左目用の像に対応する光と前記右目用の像に対応する光とを出力する像出力手段、
   をさらに備え、
   前記撮像手段は、前記左目用の像に対応する前記光と前記右目用の像に対応する前記光とが入力される前記光学系を介して、前記左目用の像と前記右目用の像とを撮像する、
   請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。

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