JP2012063751A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３Ｄコンバージョンレンズ装着撮像装置において、周囲の温度変化により使用者が認識しづらい３Ｄ映像が記録されるのを防止可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】左目用と右目用の集光可能な３Ｄコンバージョンレンズを接続可能である。撮像装置１００は、ＣＣＤイメージセンサー１８０と、ＣＣＤイメージセンサー１８０上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズ１１０と、ズームレンズ１１０を駆動するズームモータ１３０と、自装置の周囲の温度を検出する温度センサ３００と、３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されているか否かを検出する検出スイッチ２９０と、検出スイッチ２９０で３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されたときに、ズームレンズ１１０を所定の位置に移動するようズームモータ１３０を制御するコントローラー２１０と、を備える。
【選択図】図１

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装着可能な撮像装置に関する。

特許文献１は、撮像装置を開示する。この撮像装置には３Ｄコンバージョンレンズ（複眼アダプタ）を接続できる。３Ｄコンバージョンレンズを接続した状態でこの撮像装置は、三次元立体画像（３Ｄ画像）を撮像できる。この撮像装置は、３Ｄコンバージョンレンズが接続された状態で電源がＯＮされると、撮像装置のズームレンズの焦点位置をワイド端へ変更する。

これにより、この３Ｄコンバージョンレンズを撮像装置のズーム領域の全てに対応可能なように構成する必要がない。

特開２００１−２２２０８３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている撮像装置は、３Ｄコンバージョンレンズが電源ＯＦＦ時に接続されていることを前提としている。そのため、電源ＯＮ時に３Ｄコンバージョンレンズ(複眼アダプタ)が装着された場合に、異常な画像が記録されるという課題がある。

また、３Ｄコンバージョンレンズが接続可能な撮像装置では、さらに、以下のような課題がある。

例えば、３Ｄコンバージョンレンズは、その光学系を構成するレンズを支持する支持部材等が周囲の温度変化により伸縮することに伴って、レンズ間の距離が変化する。レンズ間の距離が変化すると、撮像装置から、３Ｄ映像の基準面（３Ｄ映像において左目用画像と右目用画像との視差量がゼロとなる面。つまり、３Ｄ映像における飛び出し量（引き込み量）がゼロとなる面）までの距離が変化する。つまり、基準面の位置（以下適宜、「基準面位置」という）が変化する。その結果、撮像された３Ｄ映像が、使用者にとって認識しづらい３Ｄ映像となる場合があるという課題がある。

また、３Ｄコンバージョンレンズを接続して３Ｄ映像を撮影中に、電子ズーム（光学系によるズームでなく、撮像素子上に結像された画像を電子的に加工することにより当該画像を拡大するズーム）の操作を行うと、左目用画像と右目用画像の視差量が電子ズーム倍率に応じて変化する。そのため、電子ズームの操作量によっては３Ｄ映像の飛び出し量や引き込み量が極端に大きくなり、使用者が３Ｄ映像を良好に視認できなくなるという課題がある。

本発明は、上記各課題を解決するもので、第１に、３Ｄコンバージョンレンズ(複眼アダプタ)が装着された撮像装置において、周囲の温度変化により使用者が認識しづらい３Ｄ映像が記録されるのを防止可能な撮像装置を提供することを目的とする。第２に、電源ＯＮ状態のときに３Ｄコンバージョンレンズ（複眼アダプタ）が装着された場合でも異常な画像が記録されるのを防止可能な撮像装置を提供することを目的とする。第３に、３Ｄコンバージョンレンズ（複眼アダプタ）が装着された撮像装置で電子ズームを行った場合に、使用者が３Ｄ映像を良好に視認できなくなるのを防止可能な撮像装置を提供することを目的とする。

第１の態様に係る撮像装置は、左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、撮像素子と、撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、ズームレンズを駆動する駆動手段と、自装置の周囲の温度を検出する温度検出手段と、３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されているか否かを検出する接続検出手段と、接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されたときに、ズームレンズを所定の位置に移動するよう駆動手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、所定の位置を、温度検出手段による検出結果に基づいて決定する。

第２の態様に係る撮像装置は、左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、撮像素子と、撮像素子により撮像された映像データを記憶媒体に記録する記録手段と、撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、ズームレンズを駆動する駆動手段と、３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されているか否かを検出する接続検出手段と、映像データの記録中に接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出さたときに、映像データの記録を停止するよう記録手段を制御し、その後、ズームレンズを所定の位置に移動させるよう駆動手段を制御する制御手段と、を備える。

第３の態様に係る撮像装置は、左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、撮像素子と、撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、ズームレンズを駆動する駆動手段と、撮像素子上に結像された画像を電子的に加工することにより当該画像を拡大する電子ズーム手段と、電子ズーム手段により撮像素子上に結像された画像が拡大される際に、左目用の画像と右目用の画像との視差量が所定量以上とならないように、駆動手段を制御して前記ズームレンズを移動させる制御手段と、を備える。

第１の態様に係る撮像装置によれば、３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたたときに、ズームレンズが所定の位置に移動される。その際、自装置の周囲の温度に基づいて所定の位置が決定される。これにより、３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されている状態において、ズームレンズを自装置の周囲の温度に応じた位置に移動させることができる。例えば、３Ｄコンバージョンレンズのレンズ間の距離の温度変化による基準面位置の変化がなくなるように、ズームレンズを移動させてもよい。これにより、周囲の温度によらず、基準面位置が同じ位置となる。つまり、３Ｄ映像の飛び出し量（引き込み量）が温度変化により変化するのが防止される。したがって、使用者に良好な３Ｄ映像を提供することが可能となる。

第２の態様に係る撮像装置によれば、電源ＯＮ時に３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続された場合、映像データの記録が停止され、その後、ズームレンズが所定の位置に移動される。これにより、電源ＯＮ時に３Ｄコンバージョンレンズが装着された場合でも、異常な画像が使用者に提示されることがない。

第３の態様に係る撮像装置によれば、電子ズームにより撮像素子上に結像された画像が拡大される際に、左目用の画像と右目用の画像との視差量が所定量以上とならないように、ズームレンズが移動される。これにより、電子ズームが行われた場合でも、使用者は３Ｄ映像を良好に視認することができる。

デジタルビデオカメラに３Ｄコンバージョンレンズを取り付けた状態を示す斜視図 デジタルビデオカメラから３Ｄコンバージョンレンズを取り外した状態を示す斜視図 ３Ｄコンバージョンレンズの光学系の構成図 ３Ｄコンバージョンレンズを取り付けた状態のデジタルビデオカメラが撮像する画像データを説明するための図 デジタルビデオカメラの構成を示すブロック図 映像データを記録していない状態で、３Ｄコンバージョンレンズの接続を検知した場合の動作を説明するためのフローチャート デジタルビデオカメラの３Ｄモードにおける初期設定時に液晶モニタが表示する画像を説明するための図 映像データを記録している状態で、３Ｄコンバージョンレンズの接続を検知した場合の動作を説明するためのフローチャート 液晶モニタが表示する画像を説明するための図 電源が使用者により入れられた場合の動作を示すフローチャート 周囲の温度とデジタルビデオカメラ本体の光学系の焦点距離との関係を説明するための図 デジタルビデオカメラが周囲の温度によりズームレンズの移動位置を変更する理由を説明するための図 電子ズーム時に基準面位置の変更動作を説明するための図 電子ズーム時における基準面位置の変更を説明するための図（被写体が基準面位置よりも無限側にあるとき） 電子ズーム時における基準面位置の変更を説明するための図（被写体が基準面位置よりも至近側にあるとき） ユーザによる基準面位置の変更のための画面を説明するための図

１．実施の形態１
本発明をデジタルビデオカメラに適用した場合の実施の形態１について図面を用いて説明する。

１−１．概要
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００の概要について図１〜３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、デジタルビデオカメラ１００から３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り外した状態を示す斜視図である。

図１に示すように、デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けるための取付部６４０を有している。取付部６４０は、内側に雌ネジを有している。一方、３Ｄコンバージョンレンズ５００は、取付部６４０が有する雌ネジに係合する雄ネジを有している。使用者は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が有する雄ネジを取付部６４０が有する雌ネジに係合させることで、３Ｄコンバージョンレンズ５００をデジタルビデオカメラ１００に取り付けることができる。なお、デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられたことを検出スイッチ２９０（後述する図５参照）により磁気的に検出できる。

図３は、３Ｄコンバージョンレンズ５００及びデジタルビデオカメラ１００の光学系５０１の構成を説明した図である。３Ｄコンバージョンレンズ５００の光学系５０１は、３Ｄ（three dimensions）画像における右目用の像を形成するための光を導入する右目用レンズ６００と、左目用の像を形成するための光を導入する左目用レンズ６２０と、右目用レンズ６００及び左目用レンズ６２０に導入された光をデジタルビデオカメラ１００の光学系１０１に導くための左目用と右目用とが一体化された共用レンズ６１０とを有する。３Ｄコンバージョンレンズ５００の右目用レンズ６００及び左目用レンズ６２０に入射した光は、それぞれ共用レンズ６１０を介してデジタルビデオカメラ１００の光学系１０１に導入され、デジタルビデオカメラ１００のＣＣＤイメージセンサー１８０（後述する図５参照）に、例えば図４に示すようなサイドバイサイド形式の画像として結像される。デジタルビデオカメラ１００は、図４に示すような３Ｄ画像を撮像し、メモリカード２４０（後述する図５参照）等の記録媒体に記録できる。一方、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けていない状態では、デジタルビデオカメラ１００は、通常の２Ｄ画像を撮像し、メモリカード２４０等の記録媒体に記録できる。以下、３Ｄ画像を撮像し、メモリカード２４０に記録するモードを「３Ｄモード」といい、２Ｄ画像を撮像し、メモリカード２４０に記録するモードを「２Ｄモード」という。

１−２．構成
１−２−１．デジタルビデオカメラの電気的構成
本実施の形態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５を用いて説明する。図５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、光学系１０１、ＣＣＤイメージセンサー１８０、画像処理部１９０、液晶モニタ２７０、検出器１２０、ズームモータ１３０、ＯＩＳアクチュエータ１５０、検出器１６０、メモリ２００、コントローラー２１０、ズームレバー２６０、操作部材２５０、内部メモリ２８０、ジャイロセンサー２２０、カードスロット２３０、及び検出スイッチ２９０を有する。デジタルビデオカメラ１００は、光学系１０１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１０１は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系１０１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１０１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。

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、光学系１０１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種々の処理を施す。画像処理部１９０は、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に再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や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やマイコンなどで実現可能である。

コントローラー２１０は、デジタルビデオカメラ全体の動作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たときの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。デジタルビデオカメラ１００は、ジャイロセンサー２２０から角速度情報を得て、この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、使用者による手振れを補正する。

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。

検出スイッチ２９０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００がデジタルビデオカメラ１００に取り付けられた（接続された）ことを磁気的に検出できる。検出スイッチ２９０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられたことを検出すると、その旨の信号をコントローラー２１０に出力する。これにより、コントローラー２１０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が取り付けられたこと、及び取り外されたことを検出できる。

温度センサ３００は、デジタルビデオカメラ１００の周囲の温度を検知する。例えば、サーミスタ等で構成される。なお、温度センサ３００は、デジタルビデオカメラ１００の温度を検出してもよい。

１−２−２．本発明との対応
３Ｄコンバージョンレンズ５００は、３Ｄコンバージョンレンズの一例である。光学系５０１は、光学系の一例である。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、撮像素子の一例である。コントローラー２１０は、記録手段の一例である。ズームレンズ１１０は、ズームレンズの一例である。ズームモータ１３０は、駆動手段の一例である。検出スイッチ２９０は、接続検出手段の一例である。液晶モニタ２７０は、表示手段の一例である。

１−３．動作
１−３−１．３Ｄコンバージョンレンズの接続検知後の動作（非記録時）
映像データを記録していない状態で、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続を検知した場合のデジタルビデオカメラ１００の動作について図６、図７を用いて説明する。図６は、映像データを記録していない状態で、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続を検知した場合のデジタルビデオカメラ１００の動作を説明するためのフローチャートである。図７は、デジタルビデオカメラ１００の３Ｄモードにおける初期設定時に液晶モニタ２７０が表示する画像を説明するための図である。

デジタルビデオカメラ１００は、撮影モードに設定されている場合、液晶モニタ２７０にスルー画像を表示する（Ｓ１００）。スルー画像とは、３Ｄコンバージョンレンズ５００の光学系５０１及びデジタルビデオカメラ１００の光学系１０１を通してＣＣＤイメージセンサー１８０上に現在結像されている画像をそのまま表示した画像である。液晶モニタ２７０にスルー画像が表示されている状態で、コントローラー２１０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が接続されたかを監視、判定する（Ｓ１１０）。

３Ｄコンバージョンレンズ５００が接続されたと判断すると、コントローラー２１０は、図７に示す画像を表示するよう液晶モニタ２７０を制御する（Ｓ１２０）。具体的には、液晶モニタ２７０は、黒色の背景に白色の文字で例えば「３Ｄ撮影の初期設定を行っています。しばらくお待ち下さい。」とのメッセージを表示する。つまり、液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像されたスルー画像とは異なる画像を表示する。図７に示す画像のデータは、内部メモリ２８０に記憶されている。なお、メッセージの文字データを内部メモリ２８０に記憶しておき、この記憶されている文字データを用いて、図７に示す黒色の背景に白色の文字でなる画像を生成してもよい。

図７に示すメッセージ画像を液晶モニタ２７０に表示した状態で、コントローラー２１０は、デジタルビデオカメラ１００全体の３Ｄモードにおける初期設定を行う（Ｓ１３０）。例えば、初期設定として、コントローラー２１０は、ズームレンズ１１０を望遠端に移動するようズームモータ１３０を制御する。また、コントローラー２１０は、使用者からズームレバー２６０の操作を受け付けたとしてもズームモータ１３０の制御を行わないモードにデジタルビデオカメラ１００を設定する。これは、３Ｄモードにおいて焦点距離の変更が度々行われると、撮像画像の視差が変化してしまい、その結果、撮像画像が使用者にとって見苦しい画像となってしまう恐れがあるためである。そのため、本実施形態のデジタルビデオカメラ１００は、撮像画像の視差が適切になるように、３Ｄモードにおける初期設定時にズームレンズ１１０を所定位置に移動し、以後、ズームレンズ１１０を移動しないこととしている。本実施形態では、所定位置を望遠端としているが、これに限定されない。また、コントローラー２１０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズの移動範囲を３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられていない場合よりもより制限するモードにデジタルビデオカメラ１００を設定する。

３Ｄモードにおける初期設定を開始すると、コントローラー２１０は、デジタルビデオカメラ１００全体の３Ｄモードにおける初期設定が完了したかを判断する（Ｓ１４０）。３Ｄモードにおける初期設定が完了したと判断すると、コントローラー２１０は、図７に示すメッセージ画像の表示を停止し、ＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像されたスルー画像を表示するよう液晶モニタ２７０を制御する（Ｓ１５０）。この状態で、コントローラー２１０は、使用者から撮影開始指示を受け付けるまで待機する。なお、３Ｄコンバージョンレンズ５００がデジタルビデオカメラ１００に接続されてから３Ｄモードにおける初期設定が完了するまでの間は、コントローラー２１０は、使用者から撮影開始指示を受け付けない。これは、初期設定中に生じ得る画角の自動的な変更等により、３Ｄモードにおける初期設定中にＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像される画像が見苦しいものとなってしまうからである。

１−３−２．３Ｄコンバージョンレンズの接続検知後の動作（記録時）
映像データを記録している状態で、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続を検知した場合のデジタルビデオカメラ１００の動作について図８、図９を用いて説明する。図８は、映像データを記録している状態で、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続を検知した場合のデジタルビデオカメラ１００の動作を説明するためのフローチャートである。図９は、液晶モニタ２７０が表示する画像を説明するための図である。

デジタルビデオカメラ１００が映像データの記録を行っている間（Ｓ２００）、コントローラー２１０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が接続されたかを監視、判定する（Ｓ２１０）。

３Ｄコンバージョンレンズ５００が接続されたと判断すると、コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像された映像データのメモリカード２４０への記録を停止する処理を開始する（Ｓ２２０）。記録の停止処理を開始すると、コントローラー２１０は、図９に示すように、メッセージを重畳した画像を表示するよう液晶モニタ２７０を制御する（Ｓ２３０）。具体的には、図９に示すように、コントローラー２１０は、液晶モニタ２７０に、ＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像されたスルー画像に白色の文字で例えば「記録を停止しました」というメッセージを重畳して表示させる。

図９に示すようなメッセージを重畳した画像を液晶モニタ２７０に表示させると、コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像された映像データのメモリカード２４０への記録停止処理が完了したかを監視する（Ｓ２４０）。記録停止処理が完了したと判断すると、コントローラー２１０は、図９に示すようなメッセージを重畳した画像の表示を停止するよう液晶モニタ２７０を制御する（Ｓ２５０）。

図９に示すようなメッセージを重畳した画像の液晶モニタ２７０への表示を停止させると、コントローラー２１０は、図６のフローチャートにおけるステップＳ１２０〜ステップＳ１５０までの処理を行うようデジタルビデオカメラ１００を制御する（Ｓ２６０）。

このように、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、映像データの記録中に３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられた場合、映像データの記録を停止した後に、３Ｄモードにおける初期設定を行う。つまり、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられたことに伴って初期設定を行う前に、一旦映像データの記録を停止する。これにより、３Ｄモードにおける初期設定の際のズームレンズ１１０の位置変更に伴う自動的な画角の変更によって異常な画像が記録されるのが防止される。また、２Ｄモードから３Ｄモードへのモード切替に伴う初期設定時には、映像フォーマットの切替、つまり電気的な切替も行われるが、この切替時における映像の乱れ等が記録されるのを防止することもできる。

また、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、３Ｄモードの初期設定時に液晶モニタ２７０にスルー画像を表示しない。これにより、デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄモードにおける初期設定中の自動的な画角変更等を使用者に見せないようにすることができる。

また、本実施の形態にかか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が接続されてから３Ｄモードにおける初期設定が完了するまでの間は、使用者からの撮影開始指示を受け付けない。これにより、デジタルビデオカメラ１００は、３Ｄモードにおける初期設定時に生じる自動的な画角の変更等が生じる異常な画像の記録を防止できる。

なお、３Ｄ映像データの記録中に３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り外されると、デジタルビデオカメラ１００は、映像データの記録を停止する。また、デジタルビデオカメラ１００は、映像データの記録の停止開始後に、図９に示すようなメッセージを重畳した画像を表示するよう液晶モニタ２７０を制御する。これにより、１つの映像ファイルに２Ｄ映像データと３Ｄ映像データとが混在することを防止できる。

２．実施の形態２
本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態２について図面を用いて説明する。実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００と同一の構成については説明を省略する。

本実施形態のデジタルビデオカメラ１００は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられると、３Ｄモードにおける初期設定として、ズームレンズを望遠端側に移動させる。しかし、実施の形態１とは異なり、望遠端の一点ではなく、周囲温度に応じた望遠端近傍の所定の位置に移動される。

まず、実施の形態２の課題を説明する。３Ｄコンバージョンレンズは、その光学系を構成するレンズを支持する支持部材等が周囲の温度変化により伸縮することに伴って、レンズ間の距離が変化する。レンズ間の距離が変化すると、撮像装置から、３Ｄ映像の基準面位置（左目用画像と右目用画像との視差量がゼロの位置。つまり、３Ｄ映像における飛び出し量（引き込み量）がゼロの位置）までの距離が変化する。その結果、撮像された３Ｄ映像が、使用者にとって認識しづらい３Ｄ映像となる場合があるという課題がある。上記課題に対応するため、本実施の形態にかか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が取り付けられた際に、ズームレンズ１１０を移動する位置を、周囲の温度に応じて決定する。以下、（１）ズームレンズの移動位置の決定動作、及び（２）上記課題の具体例等について順に説明する。

２−１．ズームレンズの移動位置の決定動作
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００において、ズームレンズの移動位置の決定動作について図１０、１１を用いて説明する。図１０は、ズームレンズの移動位置の決定動作を示すフローチャートである。図１１は、周囲の温度とデジタルビデオカメラ１００本体の光学系の焦点距離との関係を示す図である。

使用者により、デジタルビデオカメラ１００の電源が入れられると（Ｓ３００）、コントローラー２１０は、温度センサ３００から周囲の温度情報を取得する（Ｓ３１０）。周囲の温度情報を取得すると、コントローラー２１０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられた際の初期設定位置としてのズームレンズ１１０の移動位置を決定する（Ｓ３２０）。具体的には、コントローラー２１０は、図１１に示すような関係に従って、周囲の温度に対応するデジタルビデオカメラ１００本体の光学系１０１の焦点距離を求め、この焦点距離が実現されるズームレンズ１１０の移動位置を決定する。図１１の周囲の温度と、デジタルビデオカメラ１００本体の光学系１０１の焦点距離との関係は、以下のように設定される。つまり、３Ｄコンバージョンレンズ５００のレンズ間距離等が温度変化により変化した場合でも、デジタルビデオカメラ１００本体の光学系１０１の焦点距離をそのときの温度に対応する焦点距離とすることにより、３Ｄ映像の基準面位置が変化しないように上記関係が設定されている。ズームレンズ１１０の移動位置を決定すると、コントローラー２１０は、決定した移動位置に関する情報をメモリ２００に格納する。

以後、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続検知後（非記録時）において、コントローラー２１０は、原則として図６のフローチャートに従って、制御を行う。但し、図６のステップＳ１３０においては、コントローラー２１０は、ズームレンズ１１０をメモリ２００に格納している情報が示す移動位置に移動させて焦点距離を変化させる。また、３Ｄコンバージョンレンズ５００の接続検知後（記録時）において、コントローラー２１０は、原則として図８のフローチャートに従って、制御を行う。但し、図８のステップＳ２６０における図６のステップＳ１３０においては、コントローラー２１０は、ズームレンズ１１０をメモリ２００に格納している情報が示す移動位置に移動させて焦点距離を変化させる。

２−２．上記課題の具体例等について
次に、上述した課題の具体例等について図１２を用いて説明する。

図１２に示すように、３Ｄコンバージョンレンズ５００を取り付けたデジタルビデオカメラ１００は、左目用の画像と右目用の画像との視差がゼロとなる基準面ＢＳを有する。基準面ＢＳに存在する被写体Ａに関しては、基準面ＢＳ上において、視差がゼロとなる。基準面ＢＳは、３Ｄコンバージョンレンズ５００から所定距離Ｌだけ離れた位置に設定されている。本実施の形態においては、所定距離Ｌは１．５ｍに設定されている。

基準面ＢＳよりも３Ｄコンバージョンレンズ５００側に存在する被写体Ｂに関しては、基準面ＢＳ上において、左目用の画像ｂ１と右目用の画像ｂ２との間に、視差が生じる。このような被写体Ｂを撮像した画像を３Ｄ表示すると、使用者から見て被写体Ｂが画面よりも近くに存在するように（画面から飛び出したように）見える。

一方、基準面ＢＳよりも３Ｄコンバージョンレンズ５００から遠くに存在する被写体Ｃは、基準面ＢＳ上において、左目用の画像例えばｃ１と右目用の画像ｃ２との間に視差が生じる。このような被写体Ｃを撮像した画像を３Ｄ表示すると、使用者から見て被写体Ｃが画面よりも遠くに（奥まった位置に）存在するように見える。

ところで、前述したように、３Ｄコンバージョンレンズ５００から基準面ＢＳまでの距離が周囲の温度によって変わるという現象がある。このような現象が生じる要因としては、３Ｄコンバージョンレンズ５００が温度特性を有していることが考えられる。具体的には、周囲の温度により３Ｄコンバージョンレンズ５００のレンズを支える部品に伸縮等が生じ、左右の光軸の間隔や、複数のレンズの光軸方向の間隔が変わってしまうこと等が考えられる。本実施の形態の３Ｄコンバージョンレンズ５００においては、周囲の温度が基準温度より高温になると、基準面ＢＳは３Ｄコンバージョンレンズ５００から遠ざかり、周囲の温度が基準温度より低温になると、基準面ＢＳは３Ｄコンバージョンレンズ５００に近づくとしている。一方、デジタルビデオカメラ１００のズームレンズ１１０を望遠側に移動させると、基準面ＢＳは３Ｄコンバージョンレンズ５００に近づき、広角側に移動させると、基準面ＢＳは３Ｄコンバージョンレンズ５００から遠ざかる。

そこで、本実施の形態にかかる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が取り付けられた際に、ズームレンズ１１０を移動する位置を周囲の温度により変更する。具体的には、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、周囲が基準温度よりも高温のときはズームレンズ１１０を望遠寄りに移動させ、周囲が基準温度よりも低温のときはズームレンズ１１０を広角寄りに移動させる。これにより、本実施形態のデジタルビデオカメラ１００では、周囲の温度によらず、基準面ＢＳの位置をほぼ同じ位置に維持できる。つまり、３Ｄ映像の飛び出し量（引き込み量）が温度変化により変化するのが防止される。したがって、使用者に良好な３Ｄ映像を提供することが可能となる。

なお、本実施の形態では、電源ＯＮ時に取得した温度情報に基づいてズームレンズ１１０の移動位置を決定したが、電源ＯＮ後所定周期で温度情報を取得する構成とし、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられた直前に取得された温度情報に基づいてズームレンズ１１０の移動位置を決定してもよい。これにより、できるだけ直近の温度情報に基づいて精度よくズームレンズ１１０の移動位置を決定することができる。

また、３Ｄコンバージョンレンズ５００が取り付けられた際に、ズームレンズ１１０を温度情報に応じた位置に移動させる場合、現在のズームレンズ１１０位置から直接、温度情報に応じた位置に移動させてもよいし、一旦望遠端に移動させてから温度情報に応じた位置に移動させてもよい。

３．実施の形態３
本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態３について図面を用いて説明する。実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００と同一の構成については説明を省略する。

本実施形態のデジタルビデオカメラ１００は、電子ズーム機能を有している。電子ズームとは、光学系によるズームでなく、ＣＣＤイメージセンサー１８０上に結像された画像を電子的に加工することにより当該画像を拡大するズームをいう。本実施形態では、電子ズームは、操作部材２５０及びズームレバー２６０により電子ズーム操作が行われたときに、コントローラー２１０の指示により画像処理部１９０によって行われる。

ここで、Ｌ画像及びＲ画像の大きさ（長さ）を２倍に拡大する電子ズームを行うと、これらの間の視差量は２倍に拡大する。つまり、飛び出し量や引き込み量が２倍になり、使用者にとって非常に見づらい映像となる虞がある。また、視差量が一定値以上となると、使用者が立体映像として認識できなくなる。そこで、本実施形態では、使用者により電子ズーム制御が行われたときにＬ画像とＲ画像の視差量が大きくなりすぎないように（ズーム後の視差量が所定量以上とならないように）、デジタルビデオカメラ１００のズームレンズ１１０を電子ズーム量に応じて移動させ、これにより基準面ＢＳを移動させる。以下、詳しく説明する。

図１３は、電子ズーム制御の有無に応じたズームレンズの移動制御を説明するためのフローチャートである。図１４、図１５は、基準面ＢＳの位置の変更を説明するための図である。

コントローラー２１０は、撮影モードに設定されている場合、液晶モニタ２７０にスルー画像を表示する（Ｓ４００）。液晶モニタ２７０にスルー画像が表示されている状態で、コントローラー２１０は、デジタルビデオカメラ１００に対して電子ズーム操作があったかを監視、判定する（Ｓ４１０）。

電子ズーム操作があったと判断すると、コントローラー２１０は、使用者による電子ズーム操作に基づく電子ズーム倍率を取得する（Ｓ４２０）。電子ズーム倍率は、ズームレバー２６０に対する操作量（操作時間や操作方向）に基づいて求めることができる。次に、コントローラー２１０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００における所定のレンズ（例えば最も被写体側のレンズ）から被写体までの距離を取得する（Ｓ４３０）。被写体までの距離としては、合焦距離を利用することができる。

次に、コントローラー２１０は、３Ｄコンバージョンレンズ５００における前記所定のレンズから被写体までの距離が基準面ＢＳまでの距離よりも大きいか判定する（Ｓ４４０）。図１４に示すように被写体までの距離が基準面ＢＳまでの距離よりも大きいとき、つまり被写体が引き込み側に存在するときは、基準面ＢＳが無限大側に（デジタルビデオカメラ１００から離れる方向に）移動するように、ズームレンズ１１０を移動させる（Ｓ４６０）。例えば、電子ズーム倍率が２倍であるときは、基準面ＢＳにおけるＬ画像とＲ画像との間の視差量がｂ／２となるように基準面ＢＳを矢印αで示すように無限遠側に移動させる。また、電子ズーム倍率が３倍であるときは、基準面ＢＳにおける視差量がｂ／３となるように基準面ＢＳを無限遠側に移動させる。つまり、基準面ＢＳにおけるＬ画像とＲ画像との間の視差量が１／電子ズーム倍率となるように基準面ＢＳを無限遠側に移動させる。なお、基準面ＢＳの移動位置は、被写体までの距離と基準面ＢＳまでの距離に基づいて幾何的に算出できる。このように基準面ＢＳを移動させることにより、電子ズームを行った場合においても当該被写体についてのＬ画像とＲ画像との間の視差量が一定に保たれる。

一方、図１５に示すように被写体までの距離が基準面ＢＳまでの距離よりも小さいとき、つまり被写体が飛び出し側に存在するときは、基準面ＢＳが至近側に（デジタルビデオカメラ１００に近づく方向に）移動するように、ズームレンズ１１０を移動させる（Ｓ４５０）。例えば、電子ズーム倍率が２倍であるときは、基準面ＢＳにおけるＬ画像とＲ画像との間の視差量がａ／２となるように基準面ＢＳを至近側に移動させる。また、電子ズーム倍率が３倍であるときは、基準面ＢＳにおけるＬ画像とＲ画像との間の視差量がａ／３となるように基準面ＢＳを至近側に移動させる。つまり、基準面ＢＳにおけるＬ画像とＲ画像との間の視差量が１／電子ズーム倍率となるように基準面ＢＳを至近側に移動させる。なお、基準面ＢＳの移動位置は、被写体までの距離と基準面ＢＳまでの距離に基づいて幾何的に算出できる。このように基準面ＢＳを移動させることにより、電子ズームを行った場合においても当該被写体についてのＬ画像とＲ画像との間の視差量が一定に保たれる。

以上のように本実施形態では、使用者により電子ズーム制御が行われたときにＬ画像とＲ画像の視差量が大きくなりすぎないように、基準面ＢＳの位置を移動させる。つまり、デジタルビデオカメラ１００のズームレンズ１１０を電子ズーム操作量に応じて移動させる。これにより、電子ズームを行った場合でも、ズーム後のＬ画像とＲ画像の視差量が大きくなりすぎるのが防止される。したがって、使用者は、電子ズーム操作を行った場合でも、立体映像を良好に認識することができる。

なお、基準面ＢＳの位置の変更は、ユーザにより行ってもよい。図１６は、ユーザによる基準面位置の変更を説明するための図である。操作部材２５０及びズームレバー２６０に対してユーザによる基準面位置の調整を行うための操作を行うと、液晶モニタ２７０には、基準面位置調整用の調整レバー８００が表示される。そして、ユーザにより、この調整レバー８００が引き込み側や飛び出し側に調整されたときに、その調整量に応じて基準面ＢＳの位置が変更されるようにしてもよい。これにより、使用者が映像の飛び出し量、引き込み量を調整することができる。

また、被写体までの距離が基準面までの距離よりも大きいか否か（被写体が引き込み側にあるか飛び出し側にあるか）は、ＣＣＤイメージセンサー１８０に結像した左目用の画像と右目用の画像における被写体の左右の位置が逆転しているか、していないかにより判定することもできる。被写体の左右の位置が逆転しているときは、被写体までの距離が基準面までの距離よりも小さい、つまり飛び出し側にあることを意味し、逆転していないときは、被写体までの距離が基準面までの距離よりも大きい、つまり引き込み側にあることを意味する。

３．他の実施の形態
以上、実施の形態として、実施の形態１〜３を説明した。しかし、これらの実施形態の技術思想は、これら以外の形態においても適用可能である。以下、他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。

デジタルカメラ１００の光学系１０１及び駆動系は、図５に示すものに限定されない。例えば、図５では３群構成の光学系１０１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、それぞれのレンズは、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１〜３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コンバージョンレンズ５００の接続後の動作としてズームレンズ１１０を望遠端へ移動することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成には限定されない。３Ｄコンバージョンレンズの光学特性により広角端へ移動させたり、その他の位置へ移動させてもよい。

また、実施の形態２では、周囲が基準温度よりも高温のときはズームレンズ１１０を望遠寄りに移動させ、周囲が基準温度よりも低温のときはズームレンズ１１０を広角寄りに移動させる。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、周囲の温度が基準温度よりも高温のときは基準面ＢＳが３Ｄコンバージョンレンズ５００に近づき、周囲の温度が基準温度よりも低温のときは基準面ＢＳが３Ｄコンバージョンレンズ５００から遠くなるような３Ｄコンバージョンレンズ５００の場合には、周囲が基準温度よりも高温のときはズームレンズ１１０を広角寄りに移動させ、周囲が基準温度よりも低温のときはズームレンズ１１０を望遠寄りに移動させてもよい。要するに、基準面ＢＳの位置が周囲の温度によらずほぼ同じ位置に維持されるように、ズームレンズ１１０を移動させればよい。

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
２９０ 検出スイッチ

Claims (8)

1. 左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、
   撮像素子と、
   前記撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、
   前記ズームレンズを駆動する駆動手段と、
   自装置の周囲の温度を検出する温度検出手段と、
   前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されているか否かを検出する接続検出手段と、
   前記接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されたときに、前記ズームレンズを所定の位置に移動するよう前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記所定の位置を、前記温度検出手段による検出結果に基づいて決定する、
   撮像装置。
2. 前記撮像素子により撮像された映像データを記憶媒体に記録する記録手段をさらに備え、
   前記制御手段は、映像データの記録中に前記接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されたときに、前記映像データの記録を停止するよう前記記録手段を制御し、その後、前記ズームレンズを所定の位置に移動するよう前記駆動手段を制御する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記撮像素子により撮像された画像の表示を停止するよう前記表示手段を制御した後に、前記ズームレンズを前記所定の位置に移動するよう前記駆動手段を制御する、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記所定の位置は望遠端側の位置である、
   請求項３に記載の撮像装置。
5. 左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、
   撮像素子と、
   前記撮像素子により撮像された映像データを記憶媒体に記録する記録手段と、
   前記撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、
   前記ズームレンズを駆動する駆動手段と、
   前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されているか否かを検出する接続検出手段と、
   映像データの記録中に前記接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されたときに、前記映像データの記録を停止するよう前記記録手段を制御し、その後、前記ズームレンズを所定の位置に移動させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、を備える、
   撮像装置。
6. 前記撮像素子により撮像された画像を表示する表示手段をさらに備え、
   前記制御手段は、映像データの記録中に前記接続検出手段で前記３Ｄコンバージョンレンズが自装置に接続されたことが検出されると、前記撮像素子により撮像された画像の表示を停止するよう前記表示手段を制御した後に、前記ズームレンズを前記所定の位置に移動するよう前記駆動手段を制御する、
   請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記所定の位置は、望遠端に対応する位置である、
   請求項６に記載の撮像装置。
8. 左目用の画像を形成するための光と右目用の画像を形成するための光とを集光可能な光学系を有する３Ｄコンバージョンレンズを接続可能な撮像装置であって、
   撮像素子と、
   前記撮像素子上に結像される画像の倍率を変更するズームレンズと、
   前記ズームレンズを駆動する駆動手段と、
   前記撮像素子上に結像された画像を電子的に加工することにより当該画像を拡大する電子ズーム手段と、
   前記電子ズーム手段により前記撮像素子上に結像された画像が拡大される際に、前記左目用の画像と右目用の画像との視差量が所定量以上とならないように、前記駆動手段を制御して前記ズームレンズを移動させる制御手段と、を備える、
   撮像装置。

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