(57)【要約】      （修正有）【課題】3D動作撮影においてスクリーン面からの一定範囲でのAF誤動作を防ぐ為、スクリーン面に対しフォーカス駆動範囲の制限を可能にした光学装置を提供する。【解決手段】被写体を第１の光学系と第２の光学系で輻輳角をつけて撮影する立体撮影光学装置において、第１の光学系と第２の光学系の光軸が交差するスクリーン面までの物体距離を算出する基準位置設定手段と、第１の光学系及び第２の光学系に前記基準位置設定手段で算出した物体距離の遠距離側と近距離側それぞれにフォーカス動作の制限を加えるフォーカス動作制限手段を持つことを特徴とする構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を第１の光学系と第２の光学系で輻輳角をつけて撮影する立体撮影光学装置において、第１の光学系と第２の光学系の光軸が交差するスクリーン面までの物体距離を算出する基準位置設定手段と、第１の光学系及び第２の光学系に前記基準位置設定手段で算出した物体距離の遠距離側と近距離側それぞれにフォーカス動作の制限を加えるフォーカス動作制限手段を持つことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記フォーカス動作は位相差AFであり、フォーカスの制限範囲内でAF評価値の決定を行うことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
【請求項３】
前記フォーカス動作は映像AFであり、フォーカスの制限範囲をサーチ範囲に設定することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
【請求項４】
前記フォーカス制限を加える遠距離側制限と近距離側制限は、その制限幅を設定する制限設定手段をもち、制限設定手段により連続的に設定可能なことを特徴とする請求項1乃至3の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
フォーカス制限を加えるフォーカス遠距離側、近距離側制限はパラメータにより一意に決定されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
フォーカス制限を加える遠距離側、近距離側制限のパラメータはズーム位置により決定されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
フォーカス制限を加える遠距離側、近距離側制限のパラメータは輻輳角により決定されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
フォーカス制限を加える遠距離側、近距離側制限のパラメータは被写体距離により決定されることを特徴とする請求項1乃至５の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
フォーカス制限を加える遠距離側、近距離側制限のパラメータは被写界深度により決定されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
請求項6乃至9のパラメータを切り替え決定する決定手段を持つことを特徴とする請求項1乃至5の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記基準位置設定手段は、スクリーン面までの物体距離にオフセット距離を設定するオフセット設定手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5、請求項10の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１２】
オフセット設定手段で設定するオフセット距離は、オフセット距離を設定するオスセット距離設定手段をもち、オフセット距離設置手段により連続的に設定が可能なことを特徴とする請求項1乃至5、請求項10、請求項11の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記オフセット設定手段で使用するオフセット距離を設定するオフセット設定手段と、複数のオフセット値をメモリする記憶手段を有し、前記オフセット設定手段に使用するオフセット距離を前記記憶手段に記録されたオフセット値から読み出すオフセット再生手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5、請求項10乃至請求項12の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１４】
フォーカスの制限を輻輳点基準で行うか、行わないかの選択を行う選択手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5、請求項10乃至請求項13の何れか１項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、3D撮影に関し、特に3Dレンズの駆動に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動画撮影において、フォーカスをAF動作している場合、AFの範囲内にAF評価値の大きい被写体が写りこむと、撮影者の意図しない被写体にピントが合ってしまう場合がある。このような問題を解決する為に、撮影者フォーカスの範囲を設定し、その範囲内でAF動作を行う技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では意図しない物体に合焦しない様にAFの動作範囲の制限を被写体移動の場合に更新する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-164832号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、3D動画撮影では、2つのレンズに輻輳角を持たせ配置して撮影が行われ、ここで2つのレンズの光軸が交わる点であるクロスポイントを含むカメラに平行なスクリーン面が存在する。このスクリーン面は、3D撮影の飛び出しの基準となる面で撮影ひとつの基準となる。そこで3D動画撮影では、物体距離とは異なるスクリーン面を基準にフォーカスの範囲制限の設定を行いたい場合が存在する。
【０００６】
例えば、スタジオのニュース番組など決まった位置に表示パネルが設置されている場合は、スクリーン面をパネルと一致させ、立体感を表現することがある。パネルにはその説明を行うアナウンサーなど存在し、パネルに対して必ず一定範囲内にいる。この場合は、スクリーン面に対して、フォーカスの範囲制限を設定しAF動作を行うことが必要となる。カメラがこのスクリーン面に対して前後した場合には、パネルまでの距離の変化とスクリーン面の変化が起こる。そこで上述の特許文献に開示された従来技術では、カメラが移動した際、輻輳角の調整とともに、フォーカス制限の調整が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、3D動作撮影においてスクリーン面からの一定範囲でのAF誤動作を防ぐ為、スクリーン面に対しフォーカス駆動範囲の制限を可能にした光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体を第１の光学系と第２の光学系で輻輳角をつけて撮影する立体撮影光学装置において、第１の光学系と第２の光学系の光軸が交差するスクリーン面までの物体距離を算出する基準位置設定手段と、第１の光学系及び第２の光学系に前記基準位置設定手段で算出した物体距離の遠距離側と近距離側それぞれにフォーカス動作の制限を加えるフォーカス動作制限手段を持つことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によればコンバージェンスで設定されたスクリーン面に対し、その付近の被写体にAF対象を限定し、AF誤動作をなくした3Dシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第1の実施例の3Dレンズの構成を示すブロック図
【図２】スクリーン面基準でフォーカス駆動リミット範囲についての図
【図３】スクリーン面基準でフォーカス駆動制限を設けたAF動作のフローチャート
【図４】スタジオ内の図
【図５】第２の実施例の3Dレンズの構成を示すブロック図
【図６】オフセット位置を付けた面基準のフォーカス駆動リミット範囲についての図
【図７】オフセット位置を付けた面基準でフォーカス駆動制限を設けたAF動作のフローチャート
【図８】オフセット位置を設定メモリするフローチャート
【図９】3つのパネル位置が存在するスタジオ内の図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
［実施例１］
以下、本発明の第1の実施例による、フォーカス動作リミットについて説明する。
【００１３】
図１は、実施例1の3Dレンズの構成を示すブロック図である。Rレンズ100、Lレンズ200には、フォーカスレンズ101、201、ズームレンズ102、202、アイリス環103、203、輻輳レンズ104、204で構成され、Rレンズ100とLレンズ200は基線長Dの間隔で輻輳角θを付けて配置されている。これらレンズコントロールの為にCPU300が構成される。CPU300内部ソフトには、輻輳レンズ104,204制御の為のコントロールを作成するコントロール決定部301, スクリーン面までの距離を輻輳角コントロールより算出するスクリーン距離算出部302が構成されている。
【００１４】
さらにCPU300内部ソフトには、フォーカス駆動にリミットをもうける為にその範囲を設定するフォーカス駆動リミット設定部303を持つ。またCPU300内部ソフトには、Lレンズ200のAFコントロールを決定するAFコントロール決定部304、Rレンズ100のAFコントロールを決定するAFコントロール決定部305を持つ。
【００１５】
輻輳レンズ104,204は、輻輳角θを変更する為のレンズで、ボイスコイルモータ105、205とエンコーダ106,206が配置されている。輻輳レンズ104,204で輻輳角θを変更する操作部材として輻輳角設定部400があり、この設定部で設定した値から輻輳角コントロール決定部301でRレンズ100,Lレンズ200への動作量が決定される。輻輳レンズのボイスコイルモータの制御は、輻輳角駆動部107,207で、エンコーダ106,206と輻輳角コントロール決定部301で決定した輻輳角コントロールから駆動信号が生成され駆動する。
【００１６】
フォーカスレンズ101,201にはモータ108、208とエンコーダ109、209が構成されフォーカス駆動部110、210により、モータ108、208が制御される。またAF用に、位相差センサ111、211があり、位相差センサで検出した信号からAFコントロール決定部でAFコントトールが決定される。
【００１７】
図２はスクリーン面基準でフォーカス駆動リミット範囲についての図で、図３はスクリーン面基準でフォーカス駆動制限を設けたAF動作のフローチャートである。図３のS1で図３に示す輻輳角θのチェックを行い、S2で図２に示す基線長Dのチェックを行う。本実施例では基線長Dは固定の場合を考えているが、固定で無い場合を考えてもよい。S3で輻輳角θと基線長Dからスクリーン面までの距離HをH=2Dtanθから算出する。
【００１８】
次にS4でS3により算出した距離H、遠距離リミット幅設定部401により設定した図３に示す設定値X1と近距離リミット幅設定部402により設定した図２に示す設定値X2からフォーカスリミット範囲をH-X2〜H+X1決定する。S5で位相差センサからAF評価値をフォーカスリミット範囲内で取得し、AFコントロールを決定する。S7でS6のAFコントロールに従い、フォーカスが駆動される。本実施例では、AFを位相差AFとしたが、映像AFでサーチ範囲をフォーカスリミット範囲内としてもよい。
【００１９】
図4は図3のフローチャートの動作を実際のスタジオ内のパネル、スクリーン面、フォーカスリミット幅、アナウンサー、3Dカメラ（Lレンズ200,Rレンズ100）の関係として示した図である。3Dカメラは場所の移動に伴い、スクリーン面を同じ位置を保つ為、輻輳レンズ102,204を駆動する。ここでスクリーン面ンに対しフォーカス動作リミット幅内でアナウンサーの移動がありAF動作を制限する。
【００２０】
［実施例２］
実施例２はスクリーン面を基準にフォーカス動作領域の制限をかける際、スクリーン面からオフセット位置を付けた面を基準にする点が実施例１と異なる。
【００２１】
図5は、実施例2の3Dレンズの構成を示すブロック図である。図１実施例1の構成に追加してスクリーン面からのオフセット位置を設定するオフセット設定部406とその設定値をメモリするEEPROM 405とEEPROM 405に保存されたオフセット位置を読み出すオフセット再生部404が設けられている。
【００２２】
図6はスクリーン面にオフセット位置を付けた面基準のフォーカス駆動リミット範囲についての図で、図7はスクリーン面にオフセット位置を付けた面基準でフォーカス駆動制限を設けたAF動作のフローチャートである。
【００２３】
図7のS11で図6に示す輻輳角θのチェックを行い、S12で図6示す基線長Dのチェックを行う。S13で輻輳角θと基線長Dからスクリーン面までの距離HをH=2Dtanθから算出する。次にS14でスクリーン面からのオフセット距離がオフセット再生部403で呼び出されているかをチェックし、呼び出されている場合御は、S15でオフセット位置Yを確認する。呼び出されていない場合以後は実施例1と同様の処理となるので、以後のステップはオフセット位置が呼び出されている場合の処理とする。S15では輻輳角θと基線長Dからスクリーン面までの距離Hと、呼びだされたオフセット位置Yを加算して基準面H‘=2Dtanθ+Yを算出する。S15により算出した距離H’、遠距離リミット幅設定部401により設定した図5に示す設定値X1と近距離リミット幅設定部402により設定した図5に示す設定値X2からフォーカスリミット範囲をH’-X2〜H’+X1と決定する。S18で位相差センサからAF評価値をフォーカスリミット範囲内で取得し、AFコントロールを決定する。S20でS19のAFコントロールに従い、フォーカスが駆動される。
【００２４】
図8は、オフセット位置を設定メモリするフローチャートである。S31でスクリーン面を固定する為、輻輳レンズの輻輳角θを固定する。S32基準面にしたい面にフォーカスを合わせ物体距離Zを取得する。S33でオフセット設定部404の操作があるか確認をする。操作ありの場合S34でスクリーン面までの距離HとS32の物体距離位置ZとS31の輻輳角θからオフセット位置YをY = H - Z cosθとして算出する。
【００２５】
図9は、スタジオ内で3つの固定されたパネル位置があり、それぞれのパネル付近で司会者がパネルの説明を行う場合を考えた図である。スクリーン面にはパネルAがあり、その後、カメラはパネルAにスクリーン面を合わせ続ける。あらかじめパネルB,パネルCとパネルAのまでのオフセット位置をオフセット設定部404でEEPROMにメモリする。オフセット再生部でメモリされたオフセット位置を呼び出すことで、スクリーン面からのオフセットした面に対しての至近側、無限側のフォーカス制限範囲が設定される。たとえば、Cパネルの切替え時にはCパネル位置のオフセットを、Bパネルへの切替え時にはBパネル位置のオフセット位置を呼び出すことでフォーカス制限値が自動的に設定される。
【００２６】
本実施例では、フォーカ制限を常時行うことにしていたが、この制限を有効無効にする設定部を設けてもよい。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
３０１  スクリーン距離算出部
３０２  フォーカス駆動リミット設定部
４０１  遠距離リミット幅設定部
４０２  近距離リミット幅設定部
【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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