(57)【要約】【課題】オートフォーカス中にスルー画表示中に行うことができるとともに、オートフォーカスを高速化すること。【解決手段】第１の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲを移動させながら、第１の撮像素子１３４Ｒから撮像素子制御部１３６Ｒの制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行い、このＡＦサーチの結果に基づいて、フォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬが被写体に合焦するそれぞれの合焦レンズ位置に、フォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬを移動させるＡＦ制御部１７０と、少なくとも前記ＡＦサーチ中に、第２の撮像素子１３４Ｌから撮像素子制御部１３６Ｌの制御により読み出した画像をスルー画としてモニタ２４に表示させる表示制御部１５８を備えた。【選択図】図３
2010204385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系および該第１の撮影光学系を介して被写体像が結像される第１の撮像素子を有する第１の撮像手段と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系および該第２の撮影光学系を介して被写体像が結像される第２の撮像素子を有する第２の撮像手段とを備えた立体撮像装置において、
前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子からの画像読み出しを制御する撮像素子制御手段と、
前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズを移動させながら、前記第１の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行い、前記ＡＦサーチの結果に基づいて、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズが被写体に合焦するそれぞれの合焦レンズ位置に、前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２のフォーカスレンズを移動させるＡＦ制御手段と、
画像表示を行う表示手段と、
少なくとも前記ＡＦサーチ中に、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により読み出した画像をスルー画として前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置との対応関係を示すテーブル情報を記憶する記憶手段を備え、
前記ＡＦ制御手段は、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記テーブル情報とに基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項３】
前記ＡＦ制御手段は、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置に基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズのＡＦサーチ開始位置を決定し、該ＡＦサーチ開始位置から前記第２のフォーカスレンズを移動させながら、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出し、該コントラスト値が極大になる前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を求めることを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項４】
環境温度を検出する温度検出手段と、
前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置との対応関係を示すテーブル情報を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記ＡＦ制御手段は、前記環境温度の変化量が閾値未満であるときには、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記テーブル情報とに基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を決定する一方で、前記環境温度の変化量が閾値以上であるときには、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置に基づいて前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズのＡＦサーチ開始位置を決定し、該ＡＦサーチ開始位置から前記第２のフォーカスレンズを移動させながら、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出し、該コントラスト値が極大になる前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を求めることを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズを移動させて行う前記ＡＦサーチ中に、前記第１の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により読み出した画像をスルー画として前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項３または４に記載の立体撮像装置。
【請求項６】
前記ＡＦ制御手段は、前記撮像画像内のひとつの合焦領域にてコントラスト値を算出する一点ＡＦサーチ機能、および、前記撮像画像内の複数の合焦領域のそれぞれにてコントラスト値を算出する多点ＡＦサーチ機能を有し、
前記撮像素子制御手段は、前記ＡＦ制御手段が前記一点ＡＦサーチおよび多点ＡＦサーチのいずれを行うかに応じて、前記ＡＦサーチ用の前記部分画像の読み出し領域を切り替えることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の立体撮像装置。
【請求項７】
第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系および該第１の撮影光学系を介して被写体像が結像される第１の撮像素子を有する第１の撮像手段と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系および該第２の撮影光学系を介して被写体像が結像される第２の撮像素子を有する第２の撮像手段とを用いて立体撮像を行う立体撮像方法であって、
前記第２の撮像素子から読み出される画像をスルー画として表示手段に表示させ、
前記スルー画の表示中に、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズを移動させながら、前記第１の撮像素子から部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行い、
前記ＡＦサーチの結果に基づいて、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズが被写体に合焦するそれぞれの合焦レンズ位置に、前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする立体撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体撮像のための多視点の撮像手段を用いる立体撮像装置および立体撮像方法に関し、特に、オートフォーカス中にスルー画を表示することができるとともに、オートフォーカスを高速化することができる立体撮像装置および立体撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体撮像のための多視点の撮像手段を用いる立体撮像装置および立体撮像方法が知られている。
【０００３】
また、撮像素子での信号電荷の読み出しを高速化することで、オートフォーカス（以下「ＡＦ」ともいう）を高速化する技術が知られている。例えば、水平走査ラインの間引き読み出しが可能な撮像素子にて、間引き率を部分的に変化させる（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６７５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＦ時、撮像素子にてＡＦ領域のみ画像読み出しすることができれば合焦可能だが、そのようにしてしまうと、記録画像に対応するスルー画を描くことができない。また、スルー画を描こうとすると、撮像素子の画像読み出し領域が増え、オートフォーカス速度が低下してしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、オートフォーカス中にスルー画を表示することができるとともに、オートフォーカスを高速化することができる立体撮像装置および立体撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系および該第１の撮影光学系を介して被写体像が結像される第１の撮像素子を有する第１の撮像手段と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系および該第２の撮影光学系を介して被写体像が結像される第２の撮像素子を有する第２の撮像手段とを備えた立体撮像装置において、前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子からの画像読み出しを制御する撮像素子制御手段と、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズを移動させながら、前記第１の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行い、前記ＡＦサーチの結果に基づいて、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズが被写体に合焦するそれぞれの合焦レンズ位置に、前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２のフォーカスレンズを移動させるＡＦ制御手段と、画像表示を行う表示手段と、少なくとも前記ＡＦサーチ中に、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により読み出した画像をスルー画として前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする立体撮像装置を提供する。
【０００７】
この構成によれば、一方の撮像素子から読み出された部分画像を用いたＡＦサーチ中に、他方の撮像素子から読み出されたスルー画が表示されることになる。したがって、ＡＦサーチ中にスルー画を表示することができるとともに、ＡＦを高速化することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置との対応関係を示すテーブル情報を記憶する記憶手段を備え、前記ＡＦ制御手段は、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記テーブル情報とに基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を決定する。
【０００９】
この構成によれば、第２の撮影光学系のＡＦサーチが不要なので、ＡＦを更に高速化できる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記ＡＦ制御手段は、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置に基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズのＡＦサーチ開始位置を決定し、該ＡＦサーチ開始位置から前記第２のフォーカスレンズを移動させながら、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出し、該コントラスト値が極大になる前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を求める。
【００１１】
この構成によれば、環境温度変化などに因り、第１の撮影光学系のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と第２の撮影光学系のフォーカスレンズの合焦レンズ位置との対応関係が変わっても、第１の撮影光学系のＡＦサーチ結果に基づいて第２の撮影光学系のＡＦサーチ範囲が狭くなるので、全体のＡＦサーチ時間をあまり長くすることなく、合焦精度をアップさせることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様では、環境温度を検出する温度検出手段と、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置との対応関係を示すテーブル情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記ＡＦ制御手段は、前記環境温度の変化量が閾値未満であるときには、前記ＡＦサーチにて算出されたコントラスト値が極大になる前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置と前記テーブル情報とに基づいて、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を決定する一方で、前記環境温度の変化量が閾値以上であるときには、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズの合焦レンズ位置に基づいて前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズのＡＦサーチ開始位置を決定し、該ＡＦサーチ開始位置から前記第２のフォーカスレンズを移動させながら、前記第２の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出し、該コントラスト値が極大になる前記第２のフォーカスレンズの合焦レンズ位置を求める。
【００１３】
この構成によれば、環境温度変化が大きく第１の撮影光学系と第２の撮影光学系とでフォーカスレンズの合焦レンズ位置の対応関係が大きく変わるような場合には、第２の撮影光学系のＡＦサーチ範囲を狭くしてＡＦサーチを行うことができる一方で、環境温度変化が小さく合焦レンズ位置の対応関係があまり変わらないような場合には、第２の撮影光学系のＡＦサーチを省略することができる。したがって、全体のＡＦサーチ時間を通常は長くすることなく、環境温度変化が大きい場合に合焦精度をアップさせることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記表示制御手段は、前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズを移動させて行う前記ＡＦサーチ中に、前記第１の撮像素子から前記撮像素子制御手段の制御により読み出した画像をスルー画として前記表示手段に表示させる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記ＡＦ制御手段は、前記撮像画像内のひとつの合焦領域にてコントラスト値を算出する一点ＡＦサーチ機能、および、前記撮像画像内の複数の合焦領域のそれぞれにてコントラスト値を算出する多点ＡＦサーチ機能を有し、前記撮像素子制御手段は、前記ＡＦ制御手段が前記一点ＡＦサーチおよび多点ＡＦサーチのいずれを行うかに応じて、前記ＡＦサーチ用の前記部分画像の読み出し領域を切り替える
このように、多点ＡＦでも１点ＡＦと同様に、一方の撮像素子にてスルー画用の画像読み出しを行ってスルー画を表示しながら、他方の撮像素子にて部分画像読み出しを行ってＡＦサーチを行うことができる。
【００１６】
また、本発明は、第１のフォーカスレンズを含む第１の撮影光学系および該第１の撮影光学系を介して被写体像が結像される第１の撮像素子を有する第１の撮像手段と、第２のフォーカスレンズを含む第２の撮影光学系および該第２の撮影光学系を介して被写体像が結像される第２の撮像素子を有する第２の撮像手段とを用いて立体撮像を行う立体撮像方法であって、前記第２の撮像素子から読み出される画像をスルー画として表示手段に表示させ、前記スルー画の表示中に、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズを移動させながら、前記第１の撮像素子から部分画像を読み出して該部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行い、前記ＡＦサーチの結果に基づいて、前記第１の撮影光学系の前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２の撮影光学系の前記第２のフォーカスレンズが被写体に合焦するそれぞれの合焦レンズ位置に、前記第１のフォーカスレンズおよび前記第２のフォーカスレンズを移動させることを特徴とする立体撮像方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、オートフォーカス中にスルー画表示中に行うことができるとともに、オートフォーカスを高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る立体撮像装置を適用したデジタルカメラの一例の外観構成を示す正面斜視図である。図２は、本発明に係る立体撮像装置を適用したデジタルカメラの一例の外観構成を示す正面斜視図である。
【００２０】
本実施形態のデジタルカメラ１０は、複数（図１では二つを例示）の撮像手段（撮像系ともいう）を備えたデジタルカメラであって、同一被写体を複数視点（図１では左右二つの視点を例示）から撮影可能となっている。
【００２１】
なお、本実施形態では、説明の便宜のため二つの撮像手段を例示しているが、本発明はこれに限定されない。三つ以上の撮像手段であっても同様に適用可能である。なお、撮像手段（主として撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌ）の配置は、水平方向に沿った横一列でなくてもよく、二次元的に配置されていてもよい。立体撮影又はマルチ視点や全方向の撮影でもよい。
【００２２】
デジタルカメラ１０のカメラボディ１２は、矩形の箱状に形成されており、その正面には、図１に示すように、一対の撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌ、ストロボ１６等が設けられている。また、カメラボディ１２の上面には、シャッタボタン１８、電源／モードスイッチ２０、モードダイヤル２２等が設けられている。
【００２３】
一方、カメラボディ１２の背面には、図２に示すように、モニタ２４、ズームボタン２６、十字ボタン２８、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３０、ＤＩＳＰボタン３２、ＢＡＣＫボタン３４、縦撮り／横撮り切替ボタン３６等が設けられている。
【００２４】
また、図示されていないが、カメラボディ１２の底面には、三脚ネジ穴、開閉自在なバッテリカバー等が設けられており、バッテリカバーの内側には、バッテリを収納するためのバッテリ収納室、メモリカードを装着するためのメモリカードスロット等が設けられている。
【００２５】
左右一対の撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌは、それぞれ沈胴式のズームレンズで構成されており、マクロ撮影機能（近接撮影機能）を有している。この撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌは、それぞれデジタルカメラ１０の電源をＯＮすると、カメラボディ１２から繰り出される。なお、撮影光学系におけるズーム機構や沈胴機構、マクロ撮影機構については、公知の技術なので、ここでは、その具体的な構成についての説明は省略する。
【００２６】
ストロボ１６は、キセノン管で構成されており、暗い被写体を撮影する場合や逆光時などに必要に応じて発光される。
【００２７】
シャッタボタン１８は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる二段ストローク式のスイッチで構成されている。デジタルカメラ１０は、静止画撮影時（例えば、モードダイヤル２２で静止画撮影モード選択時、又はメニューから静止画撮影モード選択時）、このシャッタボタン１８を半押しすると撮影準備処理、すなわち、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）、ＡＦ（Auto Focus：自動焦点合わせ）、ＡＷＢ（Automatic White Balance：自動ホワイトバランス）の各処理を行い、全押すると、画像の撮影・記録処理を行う。また、動画撮影時（例えば、モードダイヤル２２で動画撮影モード選択時、又はメニューから動画撮影モード選択時）、このシャッタボタン１８を全押すると、動画の撮影を開始し、再度全押しすると、撮影を終了する。なお、設定により、シャッタボタン１８を全押している間、動画の撮影を行い、全押しを解除すると、撮影を終了するようにすることもできる。なお、静止画撮影専用のシャッタボタン及び動画撮影専用のシャッタボタンを設けるようにしてもよい。
【００２８】
電源／モードスイッチ２０は、デジタルカメラ１０の電源スイッチとして機能するとともに、デジタルカメラ１０の再生モードと撮影モードとを切り替える切替手段として機能し、「ＯＦＦ位置」と「再生位置」と「撮影位置」の間をスライド自在に設けられている。デジタルカメラ１０は、この電源／モードスイッチ２０を「再生位置」に位置させると、再生モードに設定され、「撮影位置」に位置させると、撮影モードに設定される。また、「ＯＦＦ位置」に位置させると、電源がＯＦＦされる。
【００２９】
モードダイヤル２２は、撮影モードの設定に用いられる。このモードダイヤル２２は、カメラボディ１２の上面に回転自在に設けられており、図示しないクリック機構によって、「２Ｄ静止画位置」、「２Ｄ動画位置」、「３Ｄ静止画位置」、「３Ｄ動画位置」にセット可能に設けられている。デジタルカメラ１０は、このモードダイヤル２２を「２Ｄ静止画位置」にセットすることにより、２Ｄの静止画を撮影する２Ｄ静止画撮影モードに設定され、２Ｄ／３Ｄモード切替フラグ（図示省略）に、２Ｄモードであることを表すフラグが設定される。また、「２Ｄ動画位置」にセットすることにより、２Ｄの動画を撮影する２Ｄ動画撮影モードに設定され、２Ｄ／３Ｄモード切替フラグに、２Ｄモードであることを表すフラグが設定される。
【００３０】
また、「３Ｄ静止画位置」にセットすることにより、３Ｄの静止画を撮影する３Ｄ静止画撮影モードに設定され、２Ｄ／３Ｄモード切替フラグに、３Ｄモードであることを表すフラグが設定される。さらに、「３Ｄ動画位置」にセットすることにより、３Ｄの動画を撮影する３Ｄ動画撮影モードに設定され、２Ｄ／３Ｄモード切替フラグに、３Ｄモードであることを表すフラグが設定される。後述するＣＰＵ１１０は、この２Ｄ／３Ｄモード切替フラグを参照して、２Ｄモード又は３Ｄモードのいずれであるかを把握する。
【００３１】
モニタ２４は、カラー液晶パネル等の表示装置である。このモニタ２４は、撮影済み画像を表示するための画像表示部として利用されるとともに、各種設定時にＧＵＩとして利用される。また、モニタ２４は、撮影時には、各撮像素子１３４Ｒ／Ｌが継続的に捉えた画像（スルー画）が順次表示し、電子ファインダとして利用される。
【００３２】
ズームボタン２６は、撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌのズーム操作に用いられ、望遠側へのズームを指示するズームテレボタンと、広角側へのズームを指示するズームワイドボタンとで構成されている。
【００３３】
十字ボタン２８は、上下左右４方向に押圧操作可能に設けられており、各方向のボタンには、カメラの設定状態に応じた機能が割り当てられる。たとえば、撮影時には、左ボタンにマクロ機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられ、右ボタンにストロボモードを切り替える機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ２４の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンにセルフタイマのＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられる。また、再生時には、左ボタンにコマ送りの機能が割り当てられ、右ボタンにコマ戻しの機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ２４の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンに再生中の画像を削除する機能が割り当てられる。また、各種設定時には、モニタ２４に表示されたカーソルを各ボタンの方向に移動させる機能が割り当てられる。
【００３４】
ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３０は、メニュー画面の呼び出し（ＭＥＮＵ機能）に用いられるとともに、選択内容の確定、処理の実行指示等（ＯＫ機能）に用いられ、デジタルカメラ１０の設定状態に応じて割り当てられる機能が切り替えられる。
【００３５】
メニュー画面では、たとえば露出値、色合い、ＩＳＯ感度、記録画素数などの画質調整やセルフタイマの設定、測光方式の切り替え、デジタルズームを使用するか否かなど、デジタルカメラ１０が持つ全ての調整項目の設定が行われる。デジタルカメラ１０は、このメニュー画面で設定された条件に応じて動作する。
【００３６】
ＤＩＳＰボタン３２は、モニタ２４の表示内容の切り替え指示等の入力に用いられ、ＢＡＣＫボタン３４は入力操作のキャンセル等の指示の入力に用いられる。
【００３７】
縦撮り／横撮り切替ボタン３６は、縦撮り又は横撮りのいずれで撮影を行うかを指示するためのボタンである。
【００３８】
高さ検出部３８は、基準面（例えば地面）からの距離を検出するための回路である。図１および図２に示すように、高さ検出部３８は、縦撮りのいずれの姿勢でも高さを検出できるように、カメラボディ１２の両側面に設けられている。
【００３９】
図３は、図１及び図２に示したデジタルカメラ１０の内部構成を示すブロック図である。なお、図１、図２に示した要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、その説明を省略する。
【００４０】
図３に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１０は、二つの撮像系それぞれから画像信号を取得できるように構成されており、ＣＰＵ１１０、操作部１１２、ＲＯＭ１１６、フラッシュＲＯＭ１１８、ＳＤＲＡＭ１２０、ＶＲＡＭ１２２、撮影光学系１４（１４Ｒ、１４Ｌ）、ズームレンズ制御部１２４（１２４Ｒ、１２４Ｌ）、フォーカスレンズ制御部１２６（１２６Ｒ、１２６Ｌ）、絞り制御部１２８（１２８Ｒ、１２８Ｌ）、撮像素子１３４（１３４Ｒ、１３４Ｌ）、撮像素子制御部１３６（１３６Ｒ、１３６Ｌ）、アナログ信号処理部１３８（１３８Ｒ、１３８Ｌ）、Ａ／Ｄ変換器１４０（１４０Ｒ、１４０Ｌ）、画像入力コントローラ１４１（１４１Ｒ、１４１Ｌ）、デジタル信号処理部１４２（１４２Ｒ、１４２Ｌ）、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６、圧縮・伸張処理部１５２、メディア制御部１５４、メモリカード１５６、表示制御部１５８、電源制御部１６０、バッテリ１６２、ストロボ制御部１６４、温度検出部１６８、および、ＡＦ制御部１７０を含んで構成されている。ＡＦ制御部１７０は、ＡＦサーチ制御部１７２、および、ＡＦ実行制御部１７４を含んで構成されている。
【００４１】
右眼用の撮像手段１１Ｒは、主として、撮影光学系１４Ｒ、ズームレンズ制御部１２４Ｒ、フォーカスレンズ制御部１２６Ｒ、絞り制御部１２８Ｒ、撮像素子１３４Ｒ、撮像素子制御部１３６Ｒ、アナログ信号処理部１３８Ｒ、Ａ／Ｄ変換器１４０Ｒ、画像入力コントローラ１４１Ｒ、デジタル信号処理部１４２Ｒ等から構成される。
【００４２】
左眼用の撮像手段１１Ｌは、主として、撮影光学系１４Ｌ、ズームレンズ制御部１２４Ｌ、フォーカスレンズ制御部１２６Ｌ、絞り制御部１２８Ｌ、撮像素子１３４Ｌ、撮像素子制御部１３６Ｌ、アナログ信号処理部１３８Ｌ、Ａ／Ｄ変換器１４０Ｌ、画像入力コントローラ１４１Ｌ、デジタル信号処理部１４２Ｌ等から構成される。
【００４３】
以下では、撮像手段１１Ｒ、１１Ｌにより被写体と撮像して得られるデジタルの画像データを、「撮像画像」という。また、右眼用の撮像素子１３４Ｒにより得られる撮像画像を「右眼画像」、左眼用の撮像素子１３４Ｌにより得られる撮像画像を「左眼画像」という。
【００４４】
ＣＰＵ１１０（「メインＣＰＵ」ともいう）は、撮影、表示、記録などカメラ全体の動作を統括制御する制御手段として機能し、操作部１１２からの入力に基づき所定の制御プログラムに従って各部を制御する。
【００４５】
操作部１１２は、図１および図２に示した、シャッタボタン１８、電源／モードスイッチ２０、モードダイヤル２２、ズームボタン２６、十字ボタン２８、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３０、ＤＩＳＰボタン３２、ＢＡＣＫボタン３４、縦撮り／横撮り切替ボタン３６などを含む。
【００４６】
バス１１４を介して接続されたＲＯＭ１１６には、このＣＰＵ１１０が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ（後述するＡＥ／ＡＦの制御周期等）等が格納されており、フラッシュＲＯＭ１１８には、ユーザ設定情報等のデジタルカメラ１０の動作に関する各種設定情報等が格納されている。
【００４７】
ＳＤＲＡＭ１２０は、ＣＰＵ１１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用され、ＶＲＡＭ１２２は、表示用の画像データ専用の一時記憶領域として利用される。
【００４８】
左右一対の撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌ（まとめて撮影光学系１４と表すこともある）は、ズームレンズ１３０ＺＲ、１３０ＺＬ（まとめてズームレンズ１３０Ｚと表すこともある）、フォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬ（まとめてフォーカスレンズ１３０Ｆと表すこともある）、絞り１３２Ｒ、１３２Ｌを含んで構成され、所定の間隔をもってカメラボディ１２に配置されている。
【００４９】
ズームレンズ１３０ＺＲ、１３０ＬＲは、図示しないズームアクチュエータに駆動されて光軸に沿って前後移動する。ＣＰＵ１１０は、ズームレンズ制御部１２４Ｒ、１２４Ｌを介してズームアクチュエータの駆動を制御することにより、ズームレンズの位置を制御し、撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌのズーミングを行う。
【００５０】
フォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬは、フォーカスレンズ制御部１２６Ｒ、１２６Ｌに駆動されて光軸に沿って前後移動する。ＣＰＵ１１０は、フォーカスレンズ制御部１２６Ｒ、１２６Ｌを介してフォーカスレンズの位置を制御し、撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌのフォーカシングを行う。
【００５１】
絞り１３２Ｒ、１３２Ｌは、たとえば、アイリス絞りで構成されており、図示しない絞りアクチュエータに駆動されて動作する。ＣＰＵ１１０は、絞り制御部１２８Ｒ、１２８Ｌを介して絞りアクチュエータの駆動を制御することにより、絞り１３２Ｒ、１３２Ｌの開口量（絞り値）を制御し、撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌへの入射光量を制御する。
【００５２】
なお、ＣＰＵ１１０は、この撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌを構成するズームレンズ１３０ＺＲ、１３０ＺＬ、フォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬ、絞り１３２Ｒ、１３２Ｌを駆動する際、左右の撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌを同期させて駆動する。すなわち、左右の撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌは、常に同じ焦点距離（ズーム倍率）に設定され、常に同じ被写体にピントが合うように、焦点調節が行われる。また、常に同じ入射光量（絞り値）となるように絞りが調整される。
【００５３】
撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌは、所定のカラーフィルタ配列のカラーＣＣＤで構成されている。ＣＣＤは、その受光面に多数のフォトダイオードが二次元的に配列されている。撮影光学系１４Ｒ、１４ＬによってＣＣＤの受光面上に結像された被写体の光学像は、このフォトダイオードによって入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ１１０の指令に従ってＴＧ１３６Ｒ、１３６Ｌから与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌから順次読み出される。
【００５４】
なお、この撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌには、電子シャッタの機能が備えられており、フォトダイオードへの電荷蓄積時間を制御することにより、露光時間（シャッタ速度）が制御される。
【００５５】
なお、本実施の形態では、撮像素子としてＣＣＤを用いているが、ＣＭＯＳセンサ等の他の構成の撮像素子を用いることもできる。
【００５６】
アナログ信号処理部１３８Ｒ、１３８Ｌは、撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌから出力された画像信号に含まれるリセットノイズ（低周波）を除去するための相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、画像信号を増幅し、一定レベルの大きさにコントロールするためのＡＧＳ回路を含み、撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌから出力される画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに増幅する。Ａ／Ｄ変換器１４０Ｒ、１４０Ｌは、アナログ信号処理部１３８Ｒ、１３８Ｌから出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換スルー画入力コントローラ１４１Ｒ、１４１Ｌは、Ａ／Ｄ変換器１４０Ｒ、１４０Ｌから出力された画像信号を取り込んで、ＳＤＲＡＭ１２０に格納する。デジタル信号処理部１４２Ｒ、１４２Ｌは、ＣＰＵ１１０からの指令に従いＳＤＲＡＭ１２０に格納された画像信号を取り込み、所定の信号処理を施して輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、ＣｂとからなるＹＵＶ信号を生成する。
【００５７】
デジタル信号処理部１４２Ｒ、１４２Ｌの概略構成を図４のブロック図に示す。デジタル信号処理部１４２Ｒ、１４２Ｌは、ホワイトバランスゲイン算出回路１４２ａ、オフセット補正回路１４２ｂ、ゲイン補正回路１４２ｃ、ガンマ補正回路１４２ｄ、ＲＧＢ補間演算部１４２ｅ、ＲＧＢ／ＹＣ変換回路１４２ｆ、ノイズフィルタ１４２ｇ、輪郭補正回路１４２ｈ、色差マトリクス回路１４２ｉ、光源種別判定回路１４２ｊを備えて構成される。ホワイトバランスゲイン算出回路１４２ａは、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出された積算値を取り込んでホワイトバランス調整用のゲイン値を算出する。オフセット補正回路１４２ｂは、画像入力コントローラ１４１Ｒ、１４１Ｌを介して取り込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に対してオフセット処理を行う。ゲイン補正回路１４２ｃは、オフセット処理された画像信号を取り込み、ホワイトバランスゲイン算出回路１４２ａで算出されたゲイン値を用いてホワイトバランス調整を行う。ガンマ補正回路１４２ｄは、ホワイトバランス調整された画像信号を取り込み、所定のγ値を用いてガンマ補正を行う。ＲＧＢ補間演算部１４２ｅは、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号を補間演算して、各画素位置におけるＲ、Ｇ、Ｂ３色の信号を求める。すなわち、単板式の撮像素子の場合、各画素からは、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか一色の信号しか出力されないため、出力しない色を周囲の画素の色信号から補間演算により求める。たとえば、Ｒを出力する画素では、この画素位置におけるＧ、Ｂの色信号がどの程度になるかを周りの画素のＧ、Ｂ信号から補間演算により求める。このように、ＲＧＢ補間演算は、単板式の撮像素子に特有のものなので、撮像素子１３４に三板式のものを用いた場合には不要となる。ＲＧＢ／ＹＣ変換回路１４２ｆは、ＲＧＢ補間演算後のＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂを生成する。ノイズフィルタ１４２ｇは、ＲＧＢ／ＹＣ変換回路１４２ｆで生成された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂに対してノイズ低減処理を施す。輪郭補正回路１４２ｈは、ノイズ低減後の輝度信号Ｙに対し、輪郭補正処理を行い、輪郭補正された輝度信号Ｙ’を出力する。一方、色差マトリクス回路１４２ｉは、ノイズ低減後の色差信号Ｃｒ、Ｃｂに対し、色差マトリクス（Ｃ−ＭＴＸ）を乗算して色調補正を行う。すなわち、色差マトリクス回路１４２ｉには、光源対応の色差マトリクスが複数種類設けられており、光源種別判定回路１４２ｊが求めた光源種に応じて、使用する色差マトリクスを切り替え、この切り替え後の色差マトリクスを入力された色差信号Ｃｒ、Ｃｂに乗算し、色調補正された色差信号Ｃｒ’、Ｃｂ’を出力する。光源種別判定回路１４２ｊは、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出された積算値を取り込んで光源種を判定し、色差マトリクス回路１４２ｉに色差マトリクス選択信号を出力する。
【００５８】
なお、デジタル信号処理部１４２（１４２Ｒ、１４２Ｌ）はハードウェア回路で構成してもよいし、同じ機能をソフトウェアにて構成してもよい。
【００５９】
図３のＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６は、一方の画像入力コントローラ１４１Ｒから取り込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号を取り込み、ＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な積算値を算出する。すなわち、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６は、一画面を複数のエリア（たとえば、８×８＝６４エリア）に分割し、分割されたエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値を算出する。
【００６０】
ＣＰＵ１１０は、ＡＥ制御時、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出されたエリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値を取得し、被写体の明るさ（測光値）を求めて、適正な露光量を得るための露出設定を行う。すなわち、感度、絞り値、シャッタ速度、ストロボ発光の要否を設定する。
【００６１】
また、ＣＰＵ１１０は、ＡＷＢ制御時、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出されたエリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値をデジタル信号処理部１４２のホワイトバランスゲイン算出回路１４２ａ及び光源種別判定回路１４２ｊに加える。ホワイトバランスゲイン算出回路１４２ａは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出された積算値に基づいてホワイトバランス調整用のゲイン値を算出する。また、光源種別判定回路１４２ｊは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１４６で算出された積算値に基づいて光源種を検出する。
【００６２】
圧縮・伸張処理部１５２は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、入力された画像データに所定形式の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮の画像データを生成する。なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、静止画に対しては、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮処理が施され、動画に対してはＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮処理が施される。
【００６３】
メディア制御部１５４は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、メモリカード１５６に対してデータの読み／書きを制御する。
【００６４】
表示制御部１５８は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、モニタ２４への表示を制御する。すなわち、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、入力された画像信号をモニタ２４に表示するための映像信号（たとえば、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号、ＳＣＡＭ信号）に変換してモニタ２４に出力するとともに、所定の文字、図形情報をモニタ２４に出力する。
【００６５】
電源制御部１６０は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、バッテリ１６２から各部への電源供給を制御する。
【００６６】
ストロボ制御部１６４は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、ストロボ１６の発光を制御する。
【００６７】
温度検出部１６８は、温度センサにより構成されており、環境温度を検出する。温度センサとしては、温度変化に対して抵抗値が変化するサーミスタ等が挙げられる。温度センサは、撮影光学系１４（１４Ｒ、１４Ｌ）又はその近傍に配置することが、好ましい。ふたつの撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌの温度が等しいものとして扱い、一方の温度又はその周辺の温度を検出してもよい。
【００６８】
ＡＦ制御部１７０は、ＣＰＵ１１０の指示に従ってＡＦ制御を行う。ＡＦ制御部１７０は、ＡＦサーチを制御するＡＦサーチ制御部１７２と、ＡＦ実行を制御するＡＦ実行制御部１７４を含んで構成されている。ＡＦサーチ制御部１７２は、ＡＦサーチとして、フォーカスレンズ制御部１２６の駆動によりフォーカスレンズ１３０Ｆを移動させながら、撮像素子制御部１３６の制御により撮像素子１３４から読み出される撮像画像のコントラスト値（「ＡＦ評価値」ともいう）を算出する。ＡＦ実行制御部１７４は、算出されたコントラスト値に基づいて、フォーカスレンズ１３０Ｆが被写体に合焦する合焦レンズ位置を決定し、フォーカスレンズ制御部１２６の駆動によりフォーカスレンズ１３０Ｆを合焦レンズ位置に移動させる。
【００６９】
なお、ＡＦサーチは、ふたつの撮影光学系（１４Ｒおよび１４Ｌ）のコントラスト値を求めてもよいが、高速化のため、一方の撮影光学系（１４Ｒまたは１４Ｌ）のみコントラスト値を求めてもよい。ＡＦ実行は、ふたつの撮影光学系（１４Ｒおよび１４Ｌ）に対して行う必要がある。
【００７０】
本例のＡＦサーチ制御部１７２は、一方の撮影光学系（１４Ｒまたは１４Ｌ）のフォーカスレンズ（１３０ＦＲまたは１３０ＦＬ）を移動させて、移動させたフォーカスレンズに対応する撮像素子（１３４Ｒまたは１３４Ｌ）から読み出された撮像画像（右眼画像または左眼画像）を取得する。例えば、右眼用の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲを移動させながら、右眼用の撮像素子１３４Ｒから撮像素子制御部１３６Ｒの制御により読み出された右眼画像のコントラスト値を算出する。この場合、ＡＦ実行制御部１７４は、右眼画像のコントラスト値に基づいて、ふたつの撮影光学系（１４Ｒおよび１４Ｌ）のフォーカスレンズ（１３０ＦＲおよび１３０ＦＬ）のそれぞれの合焦レンズ位置を決定する。そして、ふたつの撮影光学系（１４Ｒおよび１４Ｌ）のフォーカスレンズ（１３０ＦＲおよび１３０ＦＬ）を、それぞれの合焦レンズ位置に移動させる。このようなＡＦサーチおよびＡＦ実行の詳細は後述する。
【００７１】
本例のＡＦサーチ制御部１７２は、画像入力コントローラ１４１により取り込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像のコントラスト値を算出する。本例のＡＦサーチ制御部１７２は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、撮像画像から所定のフォーカスエリア内の信号を切り出すフォーカスエリア抽出部、及び、フォーカスエリア内の絶対値データを積算する積算部を含み、この積算部で積算されたフォーカスエリア内の絶対値データをコントラスト値としてＣＰＵ１１０に出力する。例えば、一方の撮影光学系（１４Ｒまたは１４Ｌ）のフォーカスレンズ（１３０ＦＲまたは１３０ＦＬ）を至近距離（撮影最短距離）に合焦する至近距離位置（最短撮影距離位置）から無限遠に合焦する無限遠位置まで移動させて、その移動過程でＡＦサーチ制御部１７２により逐次コントラスト値を算出し、そのコントラスト値が極大となるフォーカスレンズ１３０Ｆの位置（以下「ピークレンズ位置」という）を検出する。ピークレンズ位置を合焦レンズ位置とし、その合焦レンズ位置にフォーカスレンズ１３０を移動させる。これにより、撮像画像内のフォーカスエリアに位置する被写体（主要被写体）にピントが合う。
【００７２】
撮像素子制御部１３６は、ＣＰＵ１１０の指示に従って、撮像素子１３４に与える駆動波形を切り替えることで、撮像素子１３４からの画像読み出しを制御する。撮像素子１３４を構成する多数の画素（フォトダイオード）が撮像素子制御部１３６の電子シャッタ制御に応じて信号電荷を蓄積するので、これらの画素からの信号電荷の読み出しを制御する。
【００７３】
撮像素子制御部１３６は、撮像素子１３４に与える駆動波形の形状により、画像読み出しエリアを切り替える。ここで、画像読み出しエリアは、信号電荷を読み出す範囲を示す。本例では、静止画または動画をメモリカード１５６に記録するための画像読み出しエリア（以下「撮影用画像読み出しエリア」という）、ＡＦサーチするための画像読み出しエリア（以下「ＡＦ用画像読み出しエリア」という）、および、スルー画をモニタ２４に表示するための画像読み出しエリア（以下「スルー画用画像読み出しエリア」という）を、駆動波形の形状により切り替える。なお、スルー画用画像読み出しエリアが撮影用画像読み出しエリアと異なると、ユーザが違和感を覚えるので、スルー画用画像読み出しエリアを撮影用画像読み出しエリアと同一にすることが、好ましい。以下では、撮影用画像読み出しエリア（または、撮影用画像読み出しエリアの最大エリア）を、「全域」ということもある。
【００７４】
また、撮像素子制御部１３６は、画像読み出しエリア内の全画素から信号電荷を読み出す「全画素読み出し」と、画像読み出しエリア内で水平走査ライン単位で間引いて信号電荷を読み出す「間引き読み出し」とを、撮像素子１３４に与える駆動波形の形状により切り替える。
【００７５】
図５（Ａ）に示す例では、全域２５０のうち中央のエリアをＡＦ用画像読み出しエリア２５１としている。ＡＦ用画像読み出しエリア２５１は、全域２５０よりも小さい「部分」である。このように全域２５０よりも小さい部分から読み出された画像を「部分画像」という。図５（Ｂ）に示す例では、全域２５０をスルー画用画像読み出しエリア２５２としている。
【００７６】
本例の撮像素子１３４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子からなる。撮像素子制御部１３６の電子シャッタ制御により、撮像素子１３４を構成する各画素（図示省略）には、被写体光の光量に応じた信号電荷が蓄積される。各画素に蓄積された電荷は、撮像素子１３４内の図示を省略した垂直転送路および水平転送路を介して読み出される。
【００７７】
ＡＦ用画像読み出しでは、例えば、図５（Ａ）に示す中央部２５１（ＡＦ用画像読み出しエリア）内の複数の画素列（水平走査ライン）のみを、水平転送路を介して転送する。これにより、図５（Ａ）に示す中央部２５１内の画素の信号電荷のみが、部分画像として、撮像素子１３４から出力される。
【００７８】
間引き読み出しでは、例えば、図５（Ｂ）に示すスルー画用画像読み出しエリア２５２（本例では全域２５０）内の画素列（水平走査ライン）を、水平走査ライン単位で間引いて、水平転送路を介して転送する。これにより、図５（Ｂ）に示すスルー画用画像読み出しエリア２５２内の画素の信号電荷が、間引かれた後、全体画像として、撮像素子１３４から出力される。
【００７９】
撮像素子制御部１３６の駆動波形により、撮像素子１３４内の垂直転送路および水平転送路を介して読み出された信号電荷は、撮像素子１３４からアナログの画像信号として出力されて、図３のアナログ信号処理部１３８に与えられ、Ａ／Ｄ変換器１４０でアナログからデジタルに変換される。
【００８０】
以上、ＡＦ用画像読み出しとして、間引き無しでＡＦ用画像読み出しエリア内の全画素から信号電荷（画素値）を読み出す場合を例に説明したが、このような場合に本発明は特に限定されない。ＡＦ用画像読み出しエリア内で間引き読み出しを行う場合にも、本発明を適用可能である。
【００８１】
また、スルー画用画像読み出しとして、間引き読み出しによりスルー画用画像読み出しエリアから信号電荷（画素値）を読み出す場合を例に説明したが、このような場合に本発明は特に限定されない。スルー画用画像読み出しエリア内で、複数の水平走査ラインの信号電荷を加算して（例えば２ラインの信号電荷を１ラインに合成して）、読み出す場合にも、本発明を適用できる。また、間引き無しでスルー画用画像読み出しエリア内の全画素から信号電荷（画素値）を読み出す場合にも、本発明を適用可能である。
【００８２】
次に、本発明に係る立体撮像方法を適用した撮影処理について、第１〜第４の実施形態に分けて説明する。
【００８３】
（第１実施形態）
第１実施形態において、ＡＦサーチ制御部１７２は、一方の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲを移動させながら、撮像素子制御部１３６Ｒの制御により撮像素子１３４Ｒから部分画像を読み出して、その部分画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行う。ＡＦ実行制御部１７４は、前記ＡＦサーチにより検出されるピークレンズ位置を一方の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置と決定するとともに、そのピークレンズ位置とフラッシュＲＯＭ１１８に記憶されているテーブル情報とに基づいて、他方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を求め、ふたつの撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬをそれぞれの合焦レンズ位置に移動させる。
【００８４】
図６は、本実施形態における立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャートである。本例では、図１、図２に示した電源／モードスイッチ２０により撮影モードが設定されると、図３のＣＰＵ１１０の統括制御により、図６に示す立体撮像処理が開始される。
【００８５】
ステップＳ１にて、例えば左眼用の撮影光学系１４Ｌを用いてスルー画表示を開始する。スルー画表示では、撮像素子制御部１３６Ｌの制御により左眼用の撮像素子１３４Ｌから左眼画像を読み出して、時間的に連続してモニタ２４に表示する。本例では、左眼用の撮像素子１３４Ｌに対して撮像素子制御部１３６Ｌにより全域の間引き読み出し駆動を行う。そうすると、図５（Ｂ）に示したスルー画用画像読み出しエリア２５２（本例では全域２５０に等しい）から水平走査ライン単位で間引いて読み出された間引き画像が、撮像素子１３４Ｌから出力される。出力された間引き画像は、図３のアナログ信号処理部１３８Ｌにてアナログの信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器１４０Ｌにてアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号処理部１４２Ｌにてデジタルの信号処理が施された後、表示制御部１５８によりモニタ２４に表示される。
【００８６】
なお、間引き読み出しの代わりに、複数ライン（例えば２ライン）ごとに加算して読み出す加算読み出しを行ってもよい。加算読み出しによれば、高速で読み出しできるとともに、暗いシーンでも明るい画像が得られるメリットがある。
【００８７】
スルー画の表示中に図１、図２に示したシャッタボタン１８が半押しされたとき、ステップＳ２にて、例えば右眼用の撮影光学系１４Ｒを用いてＡＦサーチを行う。ＡＦサーチでは、右眼用の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲを最短撮影距離位置から無限遠距離位置に向けて移動させながら、撮像素子制御部１３６Ｌの制御により右眼用の撮像素子１３４Ｒから右眼画像を読み出して、その右眼画像のコントラスト値を算出する。本例では、右眼用の撮像素子１３４Ｒに対して撮像素子制御部１３６Ｒにより部分画像読み出し駆動を行う。そうすると、図５（Ａ）に示したＡＦ用画像読み出しエリア２５１（本例では全域の中央部である）から全画素読み出しされた部分画像が、撮像素子１３４Ｒから出力される。出力された部分画像は、図３のアナログ信号処理部１３８Ｒにてアナログの信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器１４０Ｒにてアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号処理部１４２Ｒにてデジタルの信号処理が施され、その後、部分画像のコントラスト値が算出される。ここでコントラスト値が極大となるフォーカスレンズ１３０ＦＲの位置（ピークレンズ位置）が検出される。
【００８８】
ステップＳ３にて、ＡＦサーチ結果に基づいて、左眼用の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を決定する。本例では、ステップＳ２のＡＦサーチで検出したピークレンズ位置を右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置と決定し、そのピークレンズ位置とフラッシュＲＯＭ１１８に記憶されているテーブル情報とに基づいて、左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を決定する。テーブル情報は、右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置と左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置との対応関係を示す。ふたつのフォーカスレンズ１３０ＦＲおよび１３０ＦＬの合焦位置の差分は、撮影光学系１４の固体差に因り、デジタルカメラ１０の装置ごとに異なる。そこで、ふたつのフォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬの合焦位置の差分を予め測定し、フラッシュＲＯＭ１１８に記憶させておく。
【００８９】
ステップＳ４にて、右眼用の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲ、および、左眼用の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬを、それぞれの合焦レンズ位置に移動させる。これによりフォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬが被写体に合焦する。もっとも、既にフォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬが合焦レンズ位置にある場合には、移動させる必要がない。
【００９０】
本例では、図１、図２に示したシャッタボタン１８が全押しされると、ステップＳ５以降が実行される。
【００９１】
ステップＳ５にて、露光が行われる。本例では、ふたつの撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌを用いて、ふたつの撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌにてそれぞれ撮像を行う。
【００９２】
ステップＳ６にて、右眼用の撮像素子１３４Ｒに対して撮像素子制御部１３６Ｒにより全域の全画素読み出し駆動を行うとともに、左眼用の撮像素子１３４Ｌに対して撮像素子制御部１３６Ｌにより全域の全画素読み出し駆動を行う。
【００９３】
ステップＳ７にて、右眼画像および右眼画像に対してそれぞれ所定の画像処理を行い、ステップＳ８にてメディア制御部１５４によりメモリカード１５６に記録する。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態では、少なくともＡＦサーチ中に、ふたつの撮像素子１３４Ｒ、１３４Ｌに対して異なる画像読み出し駆動を行って、一方の撮像素子１３４Ｌでスルー画用に間引き読み出し（または加算読み出し）により得たスルー画をモニタ２４に表示しながら、他方の撮像素子１３４Ｒで部分画像読み出しにより得た部分画像を用いてＡＦサーチを行うため、ＡＦ中にスルー画を円滑に表示することができるとともに、ＡＦサーチを高速化できる。
【００９５】
（第２実施形態）
第２の実施形態において、ＡＦサーチ制御部１７２は、一方の撮影光学系１４Ｒを用いてＡＦサーチを行い、ＡＦ実行制御部１７４は、ＡＦサーチにより検出されるピークレンズ位置（フォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置である）に基づいて、他方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチ開始位置を決定する。本例では、一方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬのピークレンズ位置に対応する他方の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲの位置（以下では「仮想ピークレンズ位置」という）よりも一定ステップだけ近距離の位置をＡＦサーチ開始位置と決定する。そして、ＡＦサーチ制御部１７２は、他方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬをＡＦサーチ開始位置から無限遠に向けて移動させながら、撮像素子制御部１３６Ｌの制御により撮像素子１３４Ｌから部分画像を読み出して、その部分画像のコントラスト値を算出する詳細ＡＦサーチを行う。ＡＦ実行制御部１７４は、その詳細ＡＦサーチにより検出されたピークレンズ位置（フォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置である）を求める。
【００９６】
図７は、本実施形態における立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャートである。本例では、図１、図２に示した電源／モードスイッチ２０により撮影モードが設定されると、図３のＣＰＵ１１０の統括制御により、図７に示す立体撮像処理が開始される。
【００９７】
ステップＳ１１〜Ｓ１２は、図６に示したステップＳ１〜Ｓ２と同じであり、第１実施形態にて既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【００９８】
ステップＳ１３にて、ステップＳ１２で検出された右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置（すなわち右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置）に基づいて、左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチ開始位置を決定する。本例では、右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置に対応する左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬの位置（仮想ピークレンズ位置）よりも一定幅（例えば２０パルス）だけ最短距離側の位置を、左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチ開始位置と決定する。
【００９９】
ステップＳ１４にて、左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬをＡＦサーチ開始位置から無限遠位置側へ向けて移動させながら、左眼用の撮像素子１３４Ｌで読み出された部分画像のコントラスト値を算出し、算出したコントラスト値が極大（ピーク）となるフォーカスレンズ１３０ＦＬの位置（ピークレンズ位置）を検出する。ここで検出されたピークレンズ位置を左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置に決定する。
【０１００】
ステップＳ１５〜Ｓ１９は、図６に示したステップＳ４〜Ｓ８と同じであり、第１実施形態にて既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１０１】
以上説明したように、一方の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置を検出後、そのピークレンズ位置に対応する仮想ピークレンズ位置の近傍をサーチ範囲として他方の撮影光学系１４Ｌでもフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチを行うため、全体のＡＦサーチ時間をあまり長くすることなく、合焦精度をアップさせることができる。特に、ふたつの撮影光学系１４Ｒ、１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬ、１３０ＦＲの合焦レンズ位置の対応関係が環境温度変化などに因り変わり易い場合には、有効である。
【０１０２】
（第３実施形態）
第３実施形態では、一方の撮影光学系を用いたＡＦサーチ後、環境温度の変化量の大小に応じて、他方の撮影光学系のフォーカスレンズの合焦レンズ位置の求め方を切り替える。具体的には、ＡＦ実行制御部１７４は、環境温度の変化量が閾値未満であるときには、第１実施形態と同様に、ＡＦサーチにより求めた一方のフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置（フォーカスレンズ１３０ＦＲの合焦レンズ位置である）とテーブル情報とに基づいて、他方のフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を決定する一方で、環境温度の変化量が閾値以上であるときには、第２実施形態と同様に、ＡＦサーチにより求めた一方のフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置に基づいて、他方のフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチ開始位置を決定し、該ＡＦサーチ開始位置から他方のフォーカスレンズ１３０ＦＬを移動させながら詳細ＡＦサーチにより他方のフォーカスレンズ１３０ＦＬのピークレンズ位置を検出し、そのピークレンズ位置をフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置とする。
【０１０３】
図８は、本実施形態における立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャートである。本例では、図１、図２に示した電源／モードスイッチ２０により撮影モードが設定されると、図３のＣＰＵ１１０の統括制御により、図８に示す立体撮像処理が開始される。
【０１０４】
ステップＳ２１〜Ｓ２２は、図６に示したステップＳ１〜Ｓ２と同じであり、第１実施形態にて既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１０５】
ステップＳ２３にて、温度検出部１６８で検出された環境温度の変化量が一定の閾値未満であるか否かを判定する。例えば、特定の基準温度（例えば２５℃）からの環境温度の変化量を閾値と比較する。テーブル情報を作成した時の環境温度を基準温度としてＲＯＭ１１６またはフラッシュＲＯＭ１１８に記憶しておき、その基準温度と温度検出部１６８で検出された環境温度との差分を変化量とする態様もある。一定時間間隔で環境温度を検出して、その一定時間内の環境温度の差分を変化量とする態様もある。
【０１０６】
環境温度の変化量が閾値以上（例えば５℃以上の変化）である場合にはステップＳ２４に進み、閾値未満（例えば５℃未満の変化）である場合にはステップＳ２５に進む。
【０１０７】
ステップＳ２４は、図６に示した第１実施形態のステップＳ３と同様であり、ステップＳ２２のＡＦサーチ結果に基づいてフォーカスレンズ１３０ＦＲ、１３０ＦＬの合焦レンズ位置を決定する。ここで、右眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置（合焦レンズ位置）とテーブル情報とに基づいて、左眼用のフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を決定する。
【０１０８】
ステップＳ２５〜Ｓ２６は、図７に示した第２実施形態のステップＳ１３〜Ｓ１４と同様であり、ステップＳ２２のＡＦサーチ結果に基づいて左眼用の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬのＡＦサーチ開始位置を決定し、左眼用の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬを移動させながらＡＦサーチを行う。
【０１０９】
ステップＳ２７〜Ｓ３１は、図６に示した第１実施形態のステップＳ４〜Ｓ８と同じであり、既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１１０】
以上説明したように、一方の撮影光学系１４Ｒのフォーカスレンズ１３０ＦＲのピークレンズ位置をＡＦサーチにより検出後、環境温度の変化量が閾値未満であるときには、その一方の撮影光学系１４Ｒのピークレンズ位置に対応する他方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬの合焦レンズ位置を求める一方で、環境温度の変化量が閾値以上であるときには、他方の撮影光学系１４Ｌのフォーカスレンズ１３０ＦＬのピークレンズ位置を、ＡＦサーチ範囲を狭くした詳細ＡＦサーチにより求めて合焦レンズ位置とするので、環境温度の変化量が大きい場合に合焦精度をアップすることができるとともに、通常はＡＦ処理速度を落とさないようにすることができる。
【０１１１】
（第４実施形態）
第４の実施形態において、撮像素子制御部１３６は、ＡＦモード（一点ＡＦモード／多ＡＦモード）に応じて、ＡＦサーチ時の撮像素子１３４の画像読み出しエリアを切り替える。一点ＡＦモードであるときには、図５（Ａ）に示したように、画像読み出しエリア２５１を全域の中央部のみに設定する一方で、多点ＡＦモードであるときには、図９に示すように、複数の画像読み出しエリア２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃを設定する。
【０１１２】
図１０は、本実施形態における立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャートである。本例では、図１、図２に示した電源／モードスイッチ２０により撮影モードが設定されると、図３のＣＰＵ１１０の統括制御により、図１０に示す立体撮像処理が開始される。
【０１１３】
ステップＳ４１は、図６に示したステップＳ１と同じであり、第１実施形態にて既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１１４】
ステップＳ４２にて、１点ＡＦモードであるか多点ＡＦモードであるかを判定する。ＡＦモードは、例えば図２のＭＥＮＵ／ＯＫボタン３０、十字ボタン２８などを用いて、モニタ２４に表示されるメニュー画面上でユーザにより選択されて、ＡＦモードを示す情報がフラッシュＲＯＭ１１８に記憶されているので、本ステップではフラッシュＲＯＭ１１８を参照してＡＦモードを判定する。
【０１１５】
１点モードである場合にはステップＳ４３に進み、撮像素子１３４の画像読み出しエリアを全域のうち中央部のみに設定し、多点ＡＦモードである場合にはステップＳ４４に進み、撮像素子１３４の画像読み出しエリアを全域内に複数設定する。
【０１１６】
ステップＳ４５〜Ｓ５４は、図８に示した第３実施形態のステップＳ２２〜Ｓ３１と同じであり、既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１１７】
以上説明したように、多点ＡＦでも１点ＡＦと同様に、一方の撮像素子にてスルー画用の画像読み出しを行ってスルー画を表示しながら、他方の撮像素子にて部分画像読み出しを行ってＡＦサーチを行うことができる。
【０１１８】
以上、撮像素子がＣＣＤ撮像素子である場合を例に、本発明の各実施形態について説明したが、本発明にて撮像素子はＣＣＤに特に限定されない。例えば、ＣＭＯＳ撮像素子を用いた場合にも本発明を適用できる。
【０１１９】
また、部分画像読み出しや、間引き読み出し（または加算読み出し）を、水平走査ライン単位で行う場合を例に説明したが、このような場合に特に限定されない。画素単位で読み出し有無を設定可能な撮像素子であれば、画素単位で決めてもよい。
【０１２０】
また、ＡＦ（オートフォーカス）の態様は特に限定されない。例えば、継続的にオートフォーカスを行うコンティニュアスＡＦを行う場合にも、本発明を適用できる。それぞれの撮影光学系にてラフサーチおよび詳細サーチを行う場合にも、本発明を適用できる。
【０１２１】
また、ＡＦおよびスルー画は、静止画の撮影前には特に限定されない。動画を撮影する場合に行ってもよい。
【０１２２】
また、ＡＦサーチにてピークレンズ位置の検出に成功した場合のみ記載したが、ピークレンズ位置の検出に失敗した場合の救済処理を行うべきであることは、言うまでもない。例えば、左眼用の撮影光学系でＡＦサーチを行ってコントラスト値の極大値を目的のレンズ移動範囲内で検出できない場合には、右眼用の撮影光学系でＡＦサーチを行うように切り替えを行う。その場合、スルー画は他方（ＡＦサーチに失敗した左眼用）の撮影光学系を用いる。
【０１２３】
なお、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの一例の外観構成を示す正面斜視図
【図２】本発明を適用したデジタルカメラの一例の外観構成を示す正面斜視図
【図３】本発明を適用したデジタルカメラの一例の内部構成を示すブロック図
【図４】図３のデジタル信号処理部の概略構成を示すブロック図
【図５】（Ａ）はＡＦ用読み出しエリアの一例を示す説明図、（Ｂ）はスルー画用読み出しエリアの一例を示す説明図
【図６】第１実施形態の立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャート
【図７】第２実施形態の立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャート
【図８】第３実施形態の立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャート
【図９】多点ＡＦ時の画像読み出しエリアの説明に用いる説明図
【図１０】第４実施形態の立体撮像処理の一例の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１２５】
１０…デジタルカメラ、１１（１１Ｒ、１１Ｌ）…撮像手段、１４（１４Ｒ、１４Ｌ）…撮影光学系、１８…シャッタボタン、２０…電源／モードスイッチ、２４…モニタ、２８…十字ボタン、３０…ＭＥＮＵ／ＯＫボタン、１１０…ＣＰＵ、１１８…フラッシュＲＯＭ、１２２…ＶＲＡＭ、１３０Ｆ（１３０ＦＲ、１３０ＦＬ）…フォーカスレンズ、１２６（１２６Ｒ、１２６Ｌ）…フォーカスレンズ制御部、１３４（１３４Ｒ、１３４Ｌ）…撮像素子、１３６（１３６Ｒ、１３６Ｌ）…撮像素子制御部、１５４…メディア制御部、１５６…メモリカード、１５８…表示制御部、１６８…温度検出部、１７０…ＡＦ制御部、１７２…ＡＦサーチ制御部、１７４…ＡＦ実行制御部、２５１…ＡＦ用画像読み出し領域、２５２…スルー画用画像読み出し領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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