JP2012222765A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体表示装置に表示させるための画像を撮像するときに、撮像装置において基準距離を撮像者が把握できるようにする。
【解決手段】観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像部と、右眼用画像および左眼用画像を表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する基準距離設定部と、基準距離に応じて撮像部を調整する調整部と、を備える撮像装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に関する。

立体画像を表示する立体表示装置が知られている。立体表示装置は、表示面より手前側に物体が飛び出して見えるように画像を表示することができる。また、立体表示装置は、表示面より奥側に物体が見えるように画像を表示することもできる。また、立体表示装置に表示させるための右眼用画像および左眼用画像を撮像する立体表示用の撮像装置も知られている。（例えば特許文献１〜３参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平１０−２８２５９２号公報
［特許文献２］特開平１０−３０７３５２号公報
［特許文献３］特開２００５−２８３７７９号公報

ところで、立体表示装置は、右眼用画像および左眼用画像を、被写体は視点からの距離に応じて左右方向にずれた位置に表示する。当該ずれにより観視者は右眼用画像および左眼用画像を遠近感のある１つの立体画像として認識する。右眼用画像および左眼用画像を表示する場合において、表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離が存在する。この距離は、従来、撮像装置によって固定であるのが一般的であった。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像部と、右眼用画像および左眼用画像を表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する基準距離設定部と、基準距離に応じて撮像部を調整する調整部と、を備える撮像装置を提供する。

本発明の第２の態様においては、複数の視点のそれぞれに与える複数の画像を撮像する撮像部と、複数の画像のそれぞれを表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する基準距離設定部と、基準距離に応じて撮像部を調整する調整部と、を備える撮像装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の実施形態に係る撮像装置１０の外観の一例を示す。 本発明の実施形態に係る撮像装置１０の機能構成を示す。 本発明の実施形態に係る撮像装置１０により生成される右眼用画像および左眼用画像の一例を示す。 本発明の実施形態の変形例による撮像装置１０の機能構成を示す。 本発明の実施形態の他の変形例による撮像装置１０の機能構成を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る撮像装置１０の外観の一例を示す。撮像装置１０は、立体表示装置に表示させるための画像データを撮像する。

より詳しくは、撮像装置１０は、右眼に対応した視点から被写体を撮像した右眼用画像、および、左眼に対応する視点から被写体を撮像した左眼用画像を生成する。撮像装置１０は、右眼用画像および左眼用画像として静止画像データを生成しても、動画像データを生成してもよい。

撮像装置１０は、被写体からの光を右眼に対応する視点から取り込んで右眼用画像を撮像する右眼用撮像部１０２、および、被写体からの光を左眼に対応する視点から取り込んで左眼用画像を撮像する左眼用撮像部１０４を備える。右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれは、筐体１２に一体的に設けられてよい。

図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の機能構成を示す。撮像装置１０は、撮像部１００、記録部１２０、基準距離設定部１３０、調整部１４０、フォーカス設定部１５０、入力部１６０、およびファインダ部１７０を備える。

撮像部１００は、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。すなわち、撮像部１００は、右眼に対応した視点から被写体を撮像した右眼用画像、および、左眼に対応する視点から被写体を撮像した左眼用画像を撮像する。撮像部１００は、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４を備える。右眼用撮像部１０２は、観視者の右眼に与える右眼用画像を撮像する。左眼用撮像部１０４は、観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。

右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれは、レンズ３２と、撮像素子３４と、画像生成部３６とを有する。右眼用撮像部１０２のレンズ３２は、右眼に対応する視点における被写体からの光を入射する。左眼用撮像部１０４のレンズ３２は、左眼に対応する視点における被写体からの光を入射する。レンズ３２に入射する被写体からの光は、撮像素子３４に結像する。撮像素子３４は、レンズ３２により取り込まれた被写体の像を電気信号に変換する。画像生成部３６は、撮像素子３４が変換した電気信号から画像を生成する。本実施形態において、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれの画像生成部３６は、撮像素子３４からの画像データのうち一部の撮像領域のデータから画像を生成する。例えば、画像生成部３６は、撮像素子３４が電気信号に変換した被写体の像のうちの、一部分の矩形領域から画像を生成する。

そして、右眼用撮像部１０２の画像生成部３６は、生成した画像を右眼用画像として出力する。また、左眼用撮像部１０４の画像生成部３６は、生成した画像を左眼用画像として出力する。

記録部１２０は、右眼用撮像部１０２により撮像された右眼用画像および左眼用撮像部１０４により撮像された左眼用画像を記録媒体に記録する。調整部１４０は、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４を制御する。このような撮像装置１０は、立体表示装置により表示される右眼用画像および左眼用画像を撮像して、記録媒体に記録することができる。

フォーカス設定部１５０は、撮像部１００の合焦距離を設定し、設定した合焦距離で合焦するようレンズ３２を制御する。フォーカス設定部１５０は撮像者による入力部１６０の操作により、合焦距離を設定してよい。例えば、フォーカス設定部１５０は、合焦ボタンが押下されたとき又はシャッターボタンが半押されたときに、撮像装置１０からフォーカスポイントと重なる被写体までの距離を合焦距離として設定してよい。

図３は、本実施形態に係る撮像装置１０により生成された右眼用画像および左眼用画像の一例を示す。

撮像装置１０により生成された右眼用画像および左眼用画像は、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれにおけるレンズ３２の光軸の位置および方向の差により同一の被写体が左右方向にずれた位置に表示される。例えば、遠景の被写体４２は、右眼用画像内では右側にずれた位置に表示され、左眼用画像内では左側にずれた位置に表示される。逆に、近景の被写体は、右眼用画像内では左側にずれた位置に表示され、左眼用画像内では右側にずれた位置に表示される。

ここで、視点から特定の距離の被写体は、右眼用画像内における左右方向の位置と、左眼用画像における左右方向の位置が一致する。このように右眼用画像および左眼用画像を表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離を基準距離と呼ぶ。

基準距離設定部１３０は、基準距離を設定する。一例として、基準距離設定部１３０は、撮像者により指定された被写体の被写体距離を基準距離として設定する。基準距離設定部１３０は、合焦距離と別に基準距離を設定してよい。撮像者は、入力部１６０の操作により基準距離を設定してよい。基準距離設定部１３０は、基準距離設定ボタンが押下されたとき又はシャッターボタンが２回続けて半押されたときに、フォーカスポイントと重なる被写体までの距離を基準距離として設定してよい。他の例として、基準距離設定部１３０は、基準距離設定ダイヤルよって指定される距離を基準距離として設定してよい。基準距離設定ダイヤルは、具体的な基準距離の値を指定してもよいし、近距離、中距離、遠距離といった複数の基準距離の範囲を指定してもよい。

基準距離は、一例として、右眼用画像および左眼用画像を表示する立体表示装置における観賞距離（表示面から観視者までの間の距離）である。推奨の観賞距離は、例えば、２〜３メートル程度である。撮像者により指定された被写体の被写体距離を基準距離とすることで、撮像者が意図する被写体が、立体表示時において観視者から観賞距離の位置に存在するように表示することができる。

他の例として、基準距離設定部１３０は、フォーカス設定部１５０が設定した合焦距離と同一に基準距離を設定してよい。このような撮像装置１０は、撮影時における被写体の距離と、立体表示時における表示像の距離とを一致させた立体視用の画像を撮像することができる。つまり、撮像装置１０が撮像した画像を立体表示すると、着目する被写体が立体表示装置の表示面上に位置して見えるように表示できる。このように、撮像装置１０によれば、現実感および臨場感のある立体像を観視者に提供することができる。

調整部１４０は、基準距離に応じて撮像部１００を調整する。調整部１４０は、右眼用画像の画像信号および左眼用画像の画像信号を撮像素子の受光領域から切り出す領域を、基準距離に応じて変更する。具体的には、調整部１４０は、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれの画像生成部３６により切り取られる撮像領域の位置を制御して、基準距離に位置する被写体を左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とする。これにより、本変形例に係る撮像装置１０は、撮像素子３４を機械的に移動させずに、基準距離の被写体の画像内における位置を移動させることができるので、制御を簡単にすることができる。

また、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれは、撮像者により指定された被写体に合焦させて画像を撮像してもよい。この場合、調整部１４０は、撮像者により指定された被写体を左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とするように、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれの画像生成部３６により切り取られる撮像領域の位置を制御する。これにより、撮像装置１０は、立体表示時において、主要な被写体を表示面の距離に位置するように表示することができる。

例えば図３の例においては、調整部１４０は、右眼用画像を撮像するための右眼用のレンズ（すなわち右眼用撮像部１０２におけるレンズ３２）と左眼用画像を撮像するための左眼用のレンズ（すなわち左眼用撮像部１０４におけるレンズ３２）との間隔を、基準距離に応じて調整する。具体的には、調整部１４０は、基準距離に位置する被写体を、左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置となるよう、右眼用のレンズ３２と左眼用のレンズ３２との間隔を調節する。

基準距離以外に位置する被写体は、左眼用画像内および右眼用画像内において異なる位置に表示される。例えば、図３の例においては、撮像装置１０から被写体の距離が基準距離よりも大きい山４２は、左眼用画像内および右眼用画像内において異なる位置に表示される。基準距離に応じて右眼用のレンズ３２と左眼用のレンズ３２との間隔を調節することで、基準距離に位置する被写体の位置が同一となる光学像を、それぞれ撮像素子３４に結像させることができる。

他の例として、調整部１４０は、基準距離に位置する被写体を左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とするように、撮像素子３４を移動させてよい。すなわち、調整部１４０は、レンズ３２と撮像素子３４の相対的な位置を調整して、基準距離に位置する被写体が、左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とする。あるいは、調整部１４０は、右眼用撮像部１０２における撮像素子３４と左眼用撮像部１０４における撮像素子３４との間隔を調整して、基準距離に位置する被写体が、左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とする。

ファインダ部１７０は、撮像される画像を確認するためのプレビュー画像、および撮像時条件を示す情報等を、例えば撮像時に撮像者が覗き込む接眼レンズを介して表示する。本実施形態のファインダ部１７０は、プレビュー画像とともに、被写体距離が基準距離に一致する被写体を示す基準位置情報を表示する。このような構成により撮像者がプレビュー画像を見ながら基準位置情報を把握できるので、意図した被写体を基準位置として撮像することが容易になる。

ファインダ部１７０は、プレビュー画像の中の各被写体の被写体距離を示す距離情報を更に表示してよい。例えば、ファインダ部１７０は、人や物毎に被写体距離を表示してよい。具体的には、被写体毎にラベルを付し、当該ラベルに被写体距離を表示してよい。他の例として、ファインダ部１７０は、プレビュー画像に写る被写体の距離の範囲毎に被写体距離を表示してよい。複数の被写体がプレビュー画像の中に含まれる場合に、撮像者がプレビュー画像を見ながら個々の被写体の距離を知ることができ、意図した被写体を基準位置として撮像することが更に容易になる。

図４は、本実施形態の変形例に係る撮像装置１０の機能構成を示す。本変形例において、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のレンズ３２は、間隔および／または輻輳角を変更可能に設けられる。右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のレンズ３２の間隔および／または輻輳角は、調整部１４０により制御される。

また、本変形例において、調整部１４０は、右眼用撮像部１０２におけるレンズ３２と左眼用撮像部１０４におけるレンズ３２の間隔および／または輻輳角を変更させて、基準距離設定部１３０が設定する基準距離に位置する被写体を、左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とする。これにより、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４は、それぞれがレンズ３２の光軸から中心がずれた撮像範囲の画像を右眼用画像および左眼用画像として取得して、基準距離に位置する被写体を左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とすることができる。

図５は、本実施形態の他の変形例に係る撮像装置１０の機能構成を示す。本変形例において、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４のそれぞれの撮像素子３４は、撮像光学系３２の光軸に対して垂直且つ取得した被写体の像の左右方向に、移動可能に設けられる。撮像素子３４は、移動位置が調整部１４０により制御される。

また、本変形例において、調整部１４０は、右眼用撮像部１０２におけるレンズ３２の光軸に対する撮像素子３４の撮像領域の位置、および左眼用撮像部１０４におけるレンズ３２の光軸に対する撮像素子３４の撮像領域の位置を移動させて、基準距離設定部１３０が設定する基準距離に位置する被写体を、左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とする。これにより、右眼用撮像部１０２および左眼用撮像部１０４は、それぞれがレンズ３２の光軸から中心がずれた撮像範囲の画像を右眼用画像および左眼用画像として取得して、基準距離に位置する被写体を左眼用画像内および右眼用画像内において同一位置とすることができる。

上記の各実施形態においては、撮像部１００は２つの視点のそれぞれに与える２枚の画像、すなわち右眼用画像および左眼用画像を撮像した。しかし、撮像部１００は３つ以上の視点のそれぞれに与える３枚以上の画像を撮像してよい。この場合、基準距離設定部１３０は、複数の画像のそれぞれを表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する。また、調整部１４０は、基準距離設定部１３０が設定する基準距離に応じて撮像部１００を調整する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 撮像装置、１２ 筐体、３２ レンズ、３４ 撮像素子、３６ 画像生成部、１００ 撮像部、１０２ 右眼用撮像部、１０４ 左眼用撮像部、１２０ 記録部、１３０ 基準距離設定部、１４０ 調整部、１５０ フォーカス設定部、１６０ 入力部、１７０ ファインダ部

Claims (11)

1. 観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像部と、
   前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する基準距離設定部と、
   前記基準距離に応じて前記撮像部を調整する調整部と、
   を備える撮像装置。
2. 前記調整部は、前記右眼用画像の画像信号および前記左眼用画像の画像信号を撮像素子の受光領域から切り出す領域を、前記基準距離に応じて変更する
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記調整部は、前記右眼用画像を撮像するための右眼用レンズと前記左眼用画像を撮像するための左眼用レンズとの間隔を、前記基準距離に応じて調整する
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記調整部は、前記右眼用画像を撮像するための右眼用レンズと前記左眼用画像を撮像するための左眼用レンズとの輻輳角を、前記基準距離に応じて調整する
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記調整部は、前記右眼用画像を撮像するための右眼用撮像素子と前記左眼用画像を撮像するための左眼用撮像素子との間隔を、前記基準距離に応じて調整する
   請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記基準距離設定部は、撮像者により指定された被写体の被写体距離を前記基準距離として設定する
   請求項１から５の何れか１項に記載の撮像装置。
7. 前記撮像部の合焦距離を設定するフォーカス設定部を更に備え、
   前記基準距離設定部は、前記合焦距離と同一に前記基準距離を設定する
   請求項１から５の何れか１項に記載の撮像装置。
8. 前記フォーカス設定部および前記基準距離設定部は、同一のユーザ操作に応じて前記合焦距離および前記基準距離を設定する
   請求項７に記載の撮像装置。
9. 撮像される画像を確認するためのプレビュー画像とともに、被写体距離が前記基準距離に一致する被写体を示す基準位置情報を表示するファインダ部
   を更に備える請求項１から８の何れか１項に記載の撮像装置。
10. 前記ファインダ部は、前記プレビュー画像の中の各被写体の被写体距離を示す距離情報を更に表示する
    請求項９に記載の撮像装置。
11. 複数の視点のそれぞれに与える複数の画像を撮像する撮像部と、
    前記複数の画像のそれぞれを表示した場合に表示面上の位置が同一となる被写体の被写体距離である基準距離を設定する基準距離設定部と、
    前記基準距離に応じて前記撮像部を調整する調整部と、
    を備える撮像装置。

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