(57)【要約】【課題】平面画像および立体画像をそれぞれ適切な撮影条件で撮影することができるとともに、平面画像と立体画像とのタイムラグを低減すること。【解決手段】平面画像の撮影範囲に対応する露出量ＥＶＡと立体画像の撮影範囲に対応する露出量ＥＶＢとの差分（露出量差）を△ＥＶとしたとき、△ＥＶ≦閾値である場合には、撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量を用いると判定し、△ＥＶ＞閾値である場合には、ＥＶＡ、ＥＶＢをそれぞれ用いると判定する撮影条件判定部７５と、露出量以外の撮影条件の差分が許容範囲内であって、△ＥＶ≦閾値である場合には、平面画像および立体画像の両方を一回の露出で取得し、△ＥＶ＞閾値である場合には、小さい方の露出量で露出を行って第１の撮像画像を生成するとともに、△ＥＶで露出を行って第２の撮像画像を生成し、画像合成部７７により前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する撮影制御部７６を備えた。【選択図】図３
2011101240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出手段と、
前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定手段と、
前記露出量判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記露出量以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であるときには、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成するとともに、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体撮影装置。
【請求項２】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択する絞り値選択手段と、
前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定手段と、
前記合焦位置判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記合焦位置以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であり、且つ、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれる場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得する制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体撮影装置。
【請求項３】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出手段と、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定手段と、
前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択する絞り値選択手段と、
前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定手段と、
前記露出量判定手段および前記合焦位置判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれるとき、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合には、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成するとともに、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体撮影装置。
【請求項４】
前記露出量検出手段は、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記露出量を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の露出量を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の露出量を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の露出量を検出することを特徴とする請求項１または３に記載の立体撮影装置。
【請求項５】
前記合焦位置検出手段は、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記合焦位置を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の合焦位置を検出するとともに、前記第２の検出エリアに属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の合焦位置を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の合焦位置を検出することを特徴とする請求項２または３に記載の立体撮影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記平面画像のみの撮像時に前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段のうち一方でのみ前記被写体を撮像す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項に記載の立体撮影装置。
【請求項７】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出ステップと、
前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定ステップと、
露出量判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記露出量以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であるときには、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成するとともに、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御ステップと、
を含むことを特徴とする撮影制御方法。
【請求項８】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、
前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択するとともに、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定ステップと、
合焦位置判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記合焦位置以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であり、且つ、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれる場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得する制御ステップと、
を含むことを特徴とする撮影制御方法。
【請求項９】
第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出ステップと、
前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、
前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定ステップと、
前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択するとともに、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定ステップと、
露出量判定結果および合焦位置判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれるとき、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合には、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御ステップと、
を含むことを特徴とする撮影制御方法。
【請求項１０】
前記露出量検出ステップにて、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記露出量を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の露出量を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の露出量を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の露出量を検出することを特徴とする請求項７または８に記載の撮影制御方法。
【請求項１１】
前記合焦位置検出ステップにて、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記合焦位置を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の合焦位置を検出するとともに、前記第２の検出エリアに属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の合焦位置を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の合焦位置を検出することを特徴とする請求項７または９に記載の撮影制御方法。
【請求項１２】
前記制御ステップにて、前記平面画像のみの撮像時に前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段のうち一方でのみ前記被写体を撮像することを特徴とする請求項７ないし１１のうちいずれか１項に記載の撮影制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像手段を備えた立体撮影装置および複数の撮像手段を用いる撮影制御方法に関し、特に、平面画像の撮影範囲と立体画像の撮影範囲とが異なる場合に、平面画像および立体画像をそれぞれ適切な撮影条件で撮影することができるとともに、平面画像と立体画像とのタイムラグを低減することができる立体撮影装置および撮影制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系および撮像素子をそれぞれ有する複数の撮像系を備え、一方の撮像系で撮像した得られた一枚の撮像画像からなる２Ｄ画像（平面画像）を記録する２Ｄ撮影モードと、複数の撮像系で撮像して得られた複数枚の撮像画像からなる立体視可能な３Ｄ画像（立体画像）を記録する３Ｄ撮影モードとを切り替え可能にした３Ｄデジタルカメラが、ユーザに提供されている。
【０００３】
また、特許文献１には、パノラマ撮影モードと３Ｄ撮影モードとを切り替える操作手段を備え、３Ｄ撮影モードでは一方の撮像系について画面の中央部に重み付けする測光（中央重点平均測光）を行い、パノラマ撮影モードでは２つの画面を合わせた合成画面の中央部に重み付けする測光（合成部重点平均測光）を行う構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、通常撮影モードと画面規制撮影モードとを切り替える操作手段を備え、画面規制撮影モードが選択されると、複数の焦点検出エリアで検出された複数のデフォーカス量の中から、最も遠距離にある被写体に対応するデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの合焦を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１０５０５号公報
【特許文献２】特開平５−３４１１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
３Ｄ撮影では、視差量を調整して立体視可能にするため、実効画素領域のうち複数枚の撮像画像で共通する領域を、撮影範囲として切り出して記録する。その一方で、２Ｄ撮影では、実効画素領域のうちできる限り広い範囲を、撮影範囲としたい。このような場合、３Ｄ画像の撮影範囲よりも２Ｄ画像の撮影範囲が広くなるので、３Ｄ画像と２Ｄ画像とで最適な合焦位置および露出量が異なる場合がでてくる。
【０００７】
また、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を撮影したいという要求がある。しかし、まず１回目の露出で２Ｄ画像を撮像し、次に２回目の露出で３Ｄ画像を撮像すると、１回目の露出と２回目の露出とでタイムラグが生じるので、２Ｄ画像と３Ｄ画像とを見比べたユーザが違和感を感じることになる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、平面画像の撮影範囲と立体画像の撮影範囲とが異なる場合に、平面画像および立体画像をそれぞれ適切な撮影条件で撮影することができるとともに、平面画像と立体画像とのタイムラグを低減することができる立体撮影装置および撮影制御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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出手段と、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定手段と、前記露出量判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記露出量以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であるときには、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御手段と、を備えたことを特徴とする立体撮影装置を提供する。
【００１０】
即ち、平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量と立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量との差分が許容範囲内である場合、共通の適切な露出量で撮影されたタイムラグのない平面画像および立体画像を得ることができる。また、前記露出量の差分が許容範囲外である場合、それぞれ最適な露出量で撮影された平面画像および立体画像を得ることができるとともに、小さい方の露出量で露出した第１の撮像画像と露出量の差分で露出した第２の撮像画像とを合成するので、平面画像と立体画像とのタイムラグを短縮することが可能である。
【００１１】
また、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択する絞り値選択手段と、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定手段と、前記合焦位置判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記合焦位置以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であり、且つ、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれる場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得する制御手段と、を備えたことを特徴とする立体撮影装置を提供する。
【００１２】
即ち、平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置と立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置との差分が被写界深度内である場合、共通の適切な合焦位置で撮影されたタイムラグのない平面画像および立体画像を得ることができる。また、撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから合焦位置の差分を撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択するので、平面画像と立体画像とのタイムラグが無くなる確率が向上する。
【００１３】
また、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを備え、平面画像および立体画像の撮影が可能な立体撮影装置において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出手段と、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定手段と、前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択する絞り値選択手段と、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定手段と、前記露出量判定手段および前記合焦位置判定手段の判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御手段であって、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれるとき、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合には、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御手段と、を備えたことを特徴とする立体撮影装置を提供する。
【００１４】
本発明の一態様では、前記露出量検出手段は、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記露出量を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の露出量を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の露出量を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の露出量を検出する。
【００１５】
即ち、平面画像および立体画像の両方の露出量を検出する際に１回の評価値取得動作で済むので、平面画像および立体画像の撮影を短時間で行うことができる。
【００１６】
本発明の一態様では、前記合焦位置検出手段は、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記合焦位置を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の合焦位置を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の合焦位置を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の合焦位置を検出する。
【００１７】
即ち、平面画像および立体画像の両方の合焦位置を検出する際に１回の評価値取得動作で済むので、平面画像および立体画像の撮影を短時間で行うことができる。特に、フォーカスレンズを移動させながら合焦評価値を取得するコントラスト方式の焦点検出を行う場合、サーチ時間を短縮可能である。
【００１８】
本発明の一態様では、前記撮像制御手段は、前記平面画像のみの撮像時に前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段のうち一方でのみ前記被写体を撮像する。
【００１９】
即ち、平面画像のみの撮像時に一方の撮像手段でのみ撮像を行うので、記憶容量および消費電力の節約が図れる。
【００２０】
また、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出ステップと、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定ステップと、露出量判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記露出量以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であるときには、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御ステップと、を含むことを特徴とする撮影制御方法を提供する。
【００２１】
また、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択するとともに、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定ステップと、合焦位置判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記合焦位置以外の撮影条件における前記平面画像と前記立体画像との差分が許容範囲内であり、且つ、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれる場合、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得する制御ステップと、を含むことを特徴とする撮影制御方法を提供する。
【００２２】
また、本発明は、第１の撮影光学系と該第１の撮影光学系を介して被写体を撮像し第１の撮像画像を生成する第１の撮像素子とを有する第１の撮像手段と、第２の撮影光学系と該第２の撮影光学系を介して前記被写体を撮像し第２の撮像画像を生成する第２の撮像素子とを有する第２の撮像手段とを用い、平面画像および立体画像の撮影を行う撮影制御方法において、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の露出量および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の露出量を検出する露出量検出ステップと、前記平面画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置および前記立体画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が閾値以下である場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定し、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量で前記平面画像を取得して前記第２の露出量で前記立体画像を取得すると判定する露出量判定ステップと、前記撮影光学系に設定可能な複数の絞り値のうちから、前記第１の合焦位置と前記第２の合焦位置との差分を前記撮影光学系の被写界深度内に含ませる絞り値を選択するとともに、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が無い場合には、前記第１の合焦位置で前記平面画像を取得して前記第２の合焦位置で前記立体画像を取得すると判定し、前記合焦位置の差分を前記被写界深度内に含ませる絞り値が有る場合には、前記第１の合焦位置および前記第２の合焦位置のうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置で前記平面画像および前記立体画像を取得すると判定する合焦位置判定ステップと、露出量判定結果および合焦位置判定結果に従い前記撮像手段を制御する制御ステップであって、前記合焦位置の差分が前記被写界深度内に含まれるとき、前記露出量の差分が前記閾値以下である場合には、前記平面画像および前記立体画像の両方を一回の露出で取得し、前記露出量の差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出量および前記第２の露出量のうち小さい方で露出を行って第１の撮像画像を生成するとともに、前記第１の露出量と前記第２の露出量との差分で露出を行って第２の撮像画像を生成し、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを合成する制御ステップと、を含むことを特徴とする撮影制御方法を提供する。
【００２３】
本発明の一態様では、前記露出量検出ステップにて、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記露出量を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の露出量を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の露出量を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の露出量を検出する。
【００２４】
本発明の一態様では、前記合焦位置検出ステップにて、前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段の撮像画像を複数のブロックに分割して、前記合焦位置を検出するための評価値を前記各ブロックごとに取得し、前記平面画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第１の合焦位置を検出するとともに、前記立体画像の撮影範囲に属する複数の前記ブロックの評価値に基づいて前記第２の合焦位置を検出することで、１回の評価値取得動作で前記平面画像および前記立体画像の両方の合焦位置を検出する。
【００２５】
本発明の一態様では、前記制御ステップにて、前記平面画像のみの撮像時に前記第１の撮像手段および前記第２の撮像手段のうち一方でのみ前記被写体を撮像する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、平面画像の撮影範囲と立体画像の撮影範囲とが異なる場合に、平面画像および立体画像をそれぞれ適切な撮影条件で撮影することができるとともに、平面画像と立体画像とのタイムラグを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る立体撮影装置の一例であるデジタルカメラの全体構成を示すブロック図
【図２】３Ｄ撮影および３Ｄ表示の説明に用いる説明図
【図３】第１実施形態におけるデジタルカメラの要部ブロック図
【図４】撮影場面の一例の説明に用いる説明図
【図５】２Ｄ画像の撮影範囲と３Ｄ画像の撮影範囲との相違の説明に用いる説明図
【図６】検出エリア決定部および撮影条件検出部および撮影条件判定部の詳細を示すブロック図
【図７】第１実施形態における撮影処理の一例の流れを示す第１のフローチャート
【図８】第１実施形態における撮影処理の一例の流れを示す第２のフローチャート
【図９】イメージエリアに設定したアレイ状の検出ブロックの一例を示す説明図
【図１０】２Ｄ画像の撮影条件検出エリアの一例を示す説明図
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は３Ｄ画像の撮影条件検出エリアの一例を示す説明図
【図１２】第１実施形態における撮影制御の説明に用いる説明図
【図１３】（Ａ）および(Ｂ)はマルチフレーム合成の説明に用いる説明図
【図１４】第２実施形態におけるデジタルカメラの要部ブロック図
【図１５】第２実施形態における撮影処理の一例の流れを示すフローチャート
【図１６】第２実施形態における撮影制御の説明に用いる説明図
【図１７】第３実施形態におけるデジタルカメラの要部ブロック図
【図１８】第３実施形態における撮影処理の一例の流れを示すフローチャート
【図１９】第３実施形態における撮影制御の説明に用いる説明図
【図２０】第４実施形態における撮影制御の説明に用いる説明図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
図１は、本発明に係る立体撮影装置の一例であるデジタルカメラ１の全体構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１において、デジタルカメラ１は、同一の被写体を複数の視点から撮像して３Ｄ画像（立体画像）を生成可能な立体撮影装置であり、ＣＰＵ１０、撮像系１１（１１Ｒ，１１Ｌ）、操作部１２、ＲＯＭ１６、フラッシュＲＯＭ１８、ＳＤＲＡＭ２０、ＶＲＡＭ２２、ズームレンズ制御部２４（２４Ｌ、２４Ｒ）、フォーカスレンズ制御部２６（２６Ｌ、２６Ｒ）、絞り制御部２８（２８Ｌ、２８Ｒ）、撮像素子制御部３６（３６Ｌ、３６Ｒ）、アナログ信号処理部３８（３８Ｌ、３８Ｒ）、Ａ／Ｄ変換器４０（４０Ｌ、４０Ｒ）、画像入力コントローラ４１（４１Ｌ、４１Ｒ）、デジタル信号処理部４２（４２Ｌ、４２Ｒ）、ＡＦ評価値取得部４４、ＡＥ／ＡＷＢ評価値取得部４６、圧縮・伸張処理部５２、メディア制御部５４、メモリカード５６、モニタ制御部５８、モニタ６０、電源制御部６１、バッテリ６２、フラッシュ制御部６４、フラッシュ６５、姿勢検出センサ６６、スピーカ６７、および、計時部６８を含んで構成されている。
【００３１】
左眼用の撮像系１１Ｌ（「左撮像手段」ともいう）は、主として、撮影光学系１４Ｌ、ズームレンズ制御部２４Ｌ、フォーカスレンズ制御部２６Ｌ、絞り制御部２８Ｌ、撮像素子３４Ｌ、撮像素子制御部３６Ｌ、アナログ信号処理部３８Ｌ、Ａ／Ｄ変換器４０Ｌ、画像入力コントローラ４１Ｌ、デジタル信号処理部４２Ｌ等から構成されている。
【００３２】
右眼用の撮像系１１Ｒ（「右撮像手段」ともいう）は、主として、撮影光学系１４Ｒ、ズームレンズ制御部２４Ｒ、フォーカスレンズ制御部２６Ｒ、絞り制御部２８Ｒ、撮像素子３４Ｒ、撮像素子制御部３６Ｒ、アナログ信号処理部３８Ｒ、Ａ／Ｄ変換器４０Ｒ、画像入力コントローラ４１Ｒ、デジタル信号処理部４２Ｒ等から構成されている。
【００３３】
なお、本明細書では、撮像系１１Ｌ、１１Ｒにより被写体を撮像して得られる画像信号を、「撮像画像」という。また、左眼用の撮像系１１Ｌにより得られる撮像画像を「左撮像画像」、右眼用の撮像系１１Ｒにより得られる撮像画像を「右撮像画像」という。
【００３４】
ＣＰＵ１０は、撮影、再生などデジタル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１２からの入力に基づき、プログラムに従って各部を制御する。
【００３５】
操作部１２は、シャッタボタン、電源スイッチ、モードスイッチ、ズームボタン、十字ボタン、メニューボタン、ＯＫボタン、ＢＡＣＫボタンなどを含む。シャッタボタンは、いわゆる「半押し」と「全押し」が可能な二段ストローク式のスイッチで構成されている。電源スイッチは、デジタルカメラ１の電源のオンおよびオフを切り替えるスイッチである。モードスイッチは、各種のモードを切り替えるスイッチである。ズームボタンはズーム操作に用いられる。十字ボタンは、上下左右４方向に操作可能であり、メニューボタン、ＯＫボタンおよびＢＡＣＫボタンとともに、各種の設定操作に用いられる。
【００３６】
バス１４を介して接続されたＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行するプログラムおよびＣＰＵ１０の制御に必要な各種データ等が格納されており、フラッシュＲＯＭ１８には、ユーザ設定情報等のデジタルカメラ１の動作に関する各種設定情報等が格納されている。ＳＤＲＡＭ２０は、ＣＰＵ１０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、ＶＲＡＭ２２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。
【００３７】
左右一対の撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒは、ズームレンズ３０ＺＬ、３０ＺＲ、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲ、絞り３２Ｌ、３２Ｒを含んで構成されている。
【００３８】
ズームレンズ３０ＺＲ、３０ＬＲは、ズームレンズ駆動手段としてのズームレンズ制御部２４Ｒ、２４Ｌにより駆動されて、光軸に沿って前後移動する。ＣＰＵ１０は、ズームレンズ制御部２４Ｌ、２４Ｒを介して、ズームレンズ３０ＬＲ、３０ＺＲの位置を制御し、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒのズーミングを行う。
【００３９】
フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲは、フォーカスレンズ駆動手段としてのフォーカスレンズ制御部２６Ｌ、２６Ｒにより駆動されて、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２６Ｌ、２６Ｒを介して、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲの位置を制御し、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒのフォーカシングを行う。
【００４０】
絞り３２Ｌ、３２Ｒ、は、たとえば、アイリス絞りで構成されており、絞り駆動手段としての絞り制御部２８Ｒにより駆動されて、開口量（絞り値）が変化する。ＣＰＵ１０は、絞り制御部２８Ｌ、２８Ｒを介して絞りの開口量を制御し、撮像素子３４Ｌ、３４Ｒの露出量を制御する。
【００４１】
撮像素子３４Ｌ、３４Ｒは、所定のカラーフィルタ配列のカラーＣＣＤ撮像素子で構成されている。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１４Ｌ、１４ＲによってＣＣＤの受光面上に結像された被写体の光学像（被写体像）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、ＣＰＵ１０の指令に従って撮像素子制御部３６Ｌ、３６Ｒ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３４Ｌ、３４Ｒから順次読み出される。撮像素子３４Ｌ、３４Ｒ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、露出時間（シャッタ速度）が制御される。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。
【００４２】
ＣＰＵ１０は、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒを構成するズームレンズ３０ＺＬ、３０ＺＲ、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲ、絞り３２Ｌ、３２Ｒを駆動する際、左右の撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒを同期させて駆動する。すなわち、左右の撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒは、常に同じ焦点距離（ズーム倍率）に設定されるとともに、常に同じ被写体に合焦するように、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲの位置が設定される。また、常に同じ露出量となるように絞り値および露出時間（シャッタ速度）が調整される。
【００４３】
アナログ信号処理部３８Ｌ、３８Ｒは、撮像素子３４Ｌ、３４Ｒ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（ＣＤ）、画像信号を増幅して一定レベルの大きさにコントロールするためのＡＧＣ回路を含み、撮像素子３４Ｌ、３４Ｒ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４０Ｌ、４０Ｒは、アナログ信号処理部３８Ｌ、３８Ｒ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する。画像入力コントローラ４１Ｌ、４１Ｒは、Ａ／Ｄ変換器４０Ｌ、４０Ｒから出力された画像信号を取り込んで、ＳＤＲＡＭ２０に格納する。本例では、左撮像画像および右撮像画像がＳＤＲＡＭ２０に一時的に格納される。デジタル信号処理部４２Ｌ、４２Ｒは、ＣＰＵ１０からの指令に従い、ＳＤＲＡＭ２０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とからなる画像データ（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。また、ＣＰＵ１０からの指令に応じて、オフセット処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ補間処理、ＲＧＢ／ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、色調補正、光源種別判定処理等の各種のデジタル補正を行う。なお、デジタル信号処理部４２Ｌ、４２Ｒ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。
【００４４】
ＡＦ評価値取得部４４は、一方の画像入力コントローラ４１によりＳＤＲＡＭ２０に書き込まれたＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号（撮像画像）に基づいて、フォーカスレンズ３０Ｆの合焦位置を検出するためのＡＦ評価値（合焦評価値）を算出する。本例のＡＦ評価値取得部４４は、撮像画像を複数の検出ブロック（例えば、８×８＝６４ブロック）に分割し、各検出ブロックごとにＡＦ評価値を算出する。また、本例のＡＦ評価値取得部４４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、各検出ブロック内の信号を切り出す信号抽出部、および、各検出ブロック内の信号の絶対値を積算する積算部を含み、各検出ブロックごとの積算値をＡＦ評価値として出力する。本例のＡＦ評価値は、各検出ブロックごとに合焦程度を示す。
【００４５】
ＣＰＵ１０は、ＡＦ制御時、複数のブロックによって構成される合焦エリアにてＡＦ評価値取得部１４４から出力されるＡＦ評価値が極大となるレンズ位置（合焦位置）を検出し、そのレンズ位置にフォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲを移動させることにより、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲの合焦を行う。ＣＰＵ１０は、例えば、まず、フォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲを至近から無限遠まで移動させ、その移動過程で逐次ＡＦ評価値取得部４４からＡＦ評価値を取得し、合焦位置検出エリアにてＡＦ評価値が極大となるレンズ位置を検出して、そのレンズ位置（合焦位置）にフォーカスレンズ３０ＦＬ、３０ＦＲを移動させる。これにより、画角内の合焦エリアに位置する被写体（主要被写体）にピントが合わせられる。
【００４６】
ＡＥ／ＡＷＢ評価値取得部４６は、一方の画像入力コントローラ４１によりＳＤＲＡＭ２０に書き込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号（撮像画像）に基づいて、ＡＥ（自動露出）制御およびＡＷＢ（自動ホワイトバランス調整）制御に必要な評価値を算出する。本例のＡＥ／ＡＷＢ評価値取得部４６は、撮像画像を複数の検出ブロック（例えば、８×８＝６４ブロック）に分割し、各検出ブロックごとに、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の積算値をＡＥ評価値およびＡＷＢ評価値として算出する。
【００４７】
ＣＰＵ１０は、ＡＥ制御時、ＡＥ評価値に基づいて、露出量を算出する。すなわち、感度、絞り値、シャッタ速度、フラッシュ発光要否などを決定する。
【００４８】
また、ＣＰＵ１０は、ＡＷＢ制御時、ＡＷＢ評価値として取得し、ホワイトバランス調整用のゲイン値を算出するとともに、光源種を検出する。
【００４９】
圧縮・伸張処理部５２は、ＣＰＵ１０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、ＣＰＵ１０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。
【００５０】
メディア制御部５４は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、メモリカード５６に対してデータの読み／書きを制御する。
【００５１】
モニタ制御部５８は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、モニタ６０への表示を制御する。モニタ６０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６０は、撮影時には、各撮像素子３４Ｒ、３４Ｌが継続的に捉えた画像（スルー画像）を順次表示し、電子ファインダとして利用される。
【００５２】
電源制御部６１は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、バッテリ６２から各部への電源供給を制御する。フラッシュ制御部６４は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、フラッシュ６５の発光を制御する。姿勢検出センサ６６は、デジタルカメラ１のボディの姿勢（上下、左右の傾き）を検出し、その結果をＣＰＵ１０に出力する。すなわち、デジタルカメラ１のボディの左右方向の傾き角度（撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの光軸回りの回転角度）と、デジタルカメラ１のボディの上下方向の傾き角度（撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの光軸の上下方向の傾き角度）とを検出する。スピーカ６７は音を出力する。計時部６８は、現在日時を計時するとともに、ＣＰＵ１０からの指令に従って時間の計測を行う。
【００５３】
なお、本明細書にて、「２Ｄ」は平面を意味し、「３Ｄ」は立体を意味する。２Ｄ撮影は単視点の撮像画像（「２Ｄ画像」または「平面画像」という）の撮像および記録を行うことを意味し、２Ｄ表示は２Ｄ画像を表示することを意味する。また、３Ｄ撮影は複数視点の撮像画像（「３Ｄ画像」または「立体画像」という）の撮像および記録を行うことを意味し、３Ｄ表示は３Ｄ画像を立体視可能に表示することを意味する。
【００５４】
立体視可能なモニタ６０としては、例えば光方向制御（ライトディレクションコントロール）方式の３Ｄ液晶モニタを用いる。光方向制御方式では、モニタ６０を構成する液晶表示デバイスの背面を照らすバックライトの方向を、観察者の右眼方向および左眼方向に制御する。光方向制御方式の一例は、特開2004‐20684号公報などに記載されている。特許第3930021号公報などに記載された、いわゆるスキャンバックライト方式を用いてもよい。
【００５５】
また、視差バリア（パララックスバリア）方式の３Ｄ液晶モニタでもよい。視差バリア方式では、左撮像画像および右撮像画像をそれぞれ画像の縦方向に細長い短冊状にして切り取り、交互に並べて表示するとともに、縦方向に刻まれたスリットを通して画像を観察者に見せる。これにより、観察者の左眼には左撮像画像、右眼には右撮像画像がそれぞれ映るようにする。その他の空間分割方式でもよい。
【００５６】
また、かまぼこ状のレンズ群を有するレンチキュラレンズを備えたモニタ６０でもよい。また、左右の画像を交互に表示するとともに、観察者に画像分離メガネを着用させることで、立体視させてもよい。
【００５７】
また、モニタ６０は、特に液晶表示デバイスに限定されない。例えば有機ＥＬデバイスでもよい。
【００５８】
次に、図２を用い、図１に示したデジタルカメラ１における３Ｄ撮影（立体視撮影）および３Ｄ表示（立体視表示）の概要を説明する。
【００５９】
まず、発明の理解を容易にするため、基線長ＳＢ（デジタルカメラ１における撮像系１１Ｌ、１１Ｒの光軸の間隔）、および、輻輳角θｃ（撮像系１１Ｌ、１１Ｒの光軸同士が成す角度）は、固定であるものとして説明する。
【００６０】
複数の撮像系１１Ｌ、１１Ｒにより、同一の特定対象９１（例えば球）を複数の視点から撮像することで、複数の撮像画像（左撮像画像９２Ｌおよび右撮像画像９２Ｒ）が生成される。生成された撮像画像９２Ｌ、９２Ｒは、同一の特定対象９１が投影された特定対象像９３Ｌ、９３Ｒを、それぞれ含んでいる。これらの撮像画像９２Ｌ、９２Ｒを、立体視表示可能なモニタ６０で重ね合わせて表示することで、すなわち３Ｄ表示することで、３Ｄ表示画像９４が再生される。３Ｄ表示画像９４は左撮像画像９２Ｌおよび右撮像画像９２Ｒによって構成されている。観察者９５は、モニタ６０上の３Ｄ表示画像９４を両眼９６Ｌ、９６Ｒから観察する。そうすると、観察者９５には特定対象９１（例えば球）の虚像９７が飛び出して見える。尚、図２では、光軸間の交点９９（「クロスポイント」ともいう）よりも近い位置に特定対象９１が存在するので虚像９７が手前側に飛び出して見えるが、交点９９よりも遠い位置に特定対象が存在する場合には虚像が奥側に引き込んで見える。
【００６１】
図２に示すように被写体距離Ｓが撮像系１１Ｌ、１１Ｒの光軸間の交点９９までの距離よりも小さい範囲内では、被写体距離Ｓが小さいほど、撮像画像９２Ｌ、９２Ｒ上で特定対象像９３Ｌ、９３Ｒの中心座標ＸＬＦ、ＸＲＦ（図２ではｘ座標のみ図示）の差分｜ＸＬＦ−ＸＲＦ｜が大きくなる。すなわち、被写体距離Ｓが小さいほど、視点別の撮像画像間で対応点同士が離れる。ここで、差分｜ＸＬＦ−ＸＲＦ｜はｘ座標のみであり、これを両眼視差量ＡＰとして表す。つまり、基線長ＳＢおよび輻輳角θｃが決まっていれば、被写体距離Ｓが小さいほど、ＡＰが大きくなり、観察者９５が体感する虚像９７の飛び出し量ＡＤも大きくなる。
【００６２】
なお、基線長ＳＢおよび輻輳角θｃが一定である場合を例に説明したが、輻輳角θｃが可変である構造の場合には、輻輳角θｃおよび被写体距離Ｓに応じて、飛び出し量ＡＤが変化する。また、輻輳角θｃに加えて基線長ＳＢも可変である構造の場合には、基線長ＳＢおよび輻輳角θｃおよび被写体距離Ｓに応じて、飛び出し量ＡＤが変化する。
【００６３】
また、基線長ＳＢおよび輻輳角θｃが一定であっても、両眼視差量ＡＰを変更するように撮像画像９２Ｌ、９２Ｒ間で画素ずらしを行うことで、飛び出し量ＡＤを変更することもできる。
【００６４】
以下では、本発明を各種の実施形態に分けて説明する。
【００６５】
図３は、第１実施形態におけるデジタルカメラ１の要部ブロック図である。なお、図１に示したものには同じ符号を付してあり、既に説明した事項については、以下では説明を省略する。
【００６６】
記憶部７０は、各種の情報を記憶するデバイスである。本例では、図１のＲＯＭ１６、フラッシュＲＯＭ１８およびＳＤＲＡＭ２０によって構成される。
【００６７】
本実施形態のＣＰＵ１０は、撮影範囲取得部７１、検出エリア決定部７２、撮影条件検出部７３、撮影範囲比較部７４、撮影条件判定部７５、撮影制御部７６、および、画像合成部７７を含んで構成されている。
【００６８】
撮影範囲取得部７１は、撮影範囲情報を記憶部７０から取得する。撮影範囲情報は、撮像系１１Ｒ、１１Ｌにより撮像して得られる撮像画像の全体のうちで記録する範囲（以下「撮影範囲」という）を示す。
【００６９】
ここで２Ｄ画像の撮影範囲および３Ｄ画像の撮影範囲について、図４および図５を用いて説明しておく。例えば、図４に示す撮影場面では、図５（Ａ）に示す左撮像画像９２Ｌが左撮像系１１Ｌによって生成され、図５（Ｂ）に示す右撮像画像９２Ｒが右撮像系１１Ｒによって生成される。図５（Ａ）の左撮像画像９２Ｌの全体領域２１０（以下「イメージエリア」という）を２Ｄ画像の撮影範囲として記録することで、主要被写体２０１（本例では猿）だけでなく副被写体２０２（本例では人）などを含んだ２Ｄ画像を記録できる。また、図５（Ａ）の左撮像画像９２Ｌと図５（Ｂ）の右撮像画像９２Ｒとで被写体が共通し、且つ、特定の縦横比（アスペクト比）を有する切り出し領域２２０Ｌ、２２０Ｒを３Ｄ画像の撮影範囲として記録することで、主要被写体２０１を立体視するために必要且つ十分な３Ｄ画像を記録できる。つまり、２Ｄ画像は立体視させる必要がないので実効画素領域（イメージエリア）に対応する撮影範囲で記録したく、３Ｄ画像は後で十分且つ容易に立体視可能にするために実効画素領域よりも狭い切り出し領域で記録したい。このような場合、２Ｄ画像の撮影範囲２１０は、３Ｄ画像の撮影範囲２２０Ｌ、２２０Ｒよりも広くなる。
【００７０】
また、３Ｄ画像では、操作部１２からの入力指示に応じて左撮像画像と右撮像画像との画素ずらしを行うことで両眼視差量（図２のＡＰ）を調整する場合、画素ずらし量に基づいて３Ｄ画像の撮影範囲が変わってくる。このような場合には、画素ずらし量に基づいて３Ｄ画像の撮影範囲を算出する。デジタルカメラ１が輻輳角（図２のθｃ）や基線長（図２のＳＢ）を変更可能な構造である場合にも、３Ｄ画像の撮影範囲が変わってくる。このような場合には、構造上変更可能なパラメータ（例えばθｃ）に基づいて３Ｄ画像の撮影範囲を算出する。さらに、操作部１２からの入力指示に応じて２Ｄ画像の撮影範囲を変更可能である場合には、その２Ｄ画像の撮影範囲を取得する。
【００７１】
検出エリア決定部７２は、撮影範囲情報に基づいて、イメージエリアのうちで撮影条件を検出するエリア（以下単に「検出エリア」という）を決定する。本例では、２Ｄ画像と３Ｄ画像とで撮影範囲が異なるので、２Ｄ画像と３Ｄ画像とで異なる検出エリアが決定される。
【００７２】
検出エリア決定部７２は、図６に示すように、フォーカスレンズ３０Ｆ（３０ＦＬ，３０ＦＬ）が被写体に合焦するレンズ位置（合焦位置）を検出するためのエリア（以下「合焦位置検出エリア」という）を決定する合焦位置検出エリア決定部７２１と、露出量を検出するためのエリア（以下「露出量検出エリア」という）を決定する露出量検出エリア決定部７２２とを含む。
【００７３】
撮影条件検出部７３は、検出エリア決定部７２にて決定された検出エリアにて、撮影条件を検出する。即ち、撮影条件検出部７３は、２Ｄ画像の場合には、２Ｄ画像の撮影範囲に対応した検出エリア（２Ｄ画像の検出エリア）にて撮影条件を検出し、３Ｄ画像の場合には、３Ｄ画像の撮影範囲に対応した検出エリア（３Ｄ画像の検出エリア）にて撮影条件を検出する。
【００７４】
撮影条件検出部７３は、図６に示すように、合焦位置検出エリアにて合焦位置を検出する合焦位置検出部７３１と、露出量検出エリアにて露出量を検出する露出量検出部７３２とを含む。
【００７５】
合焦位置検出部７３１は、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する合焦位置検出エリアにて合焦位置ＰＡ（以下「第１の合焦位置」という）を検出するとともに、３Ｄ画像の撮影範囲に対応する合焦位置検出エリアにて合焦位置ＰＢ（以下「第２の合焦位置」という）を検出する。
【００７６】
露出量検出部７３２は、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する露出量検出エリアにて露出量ＥＶＡ（以下「第１の露出量」という）を検出するとともに、３Ｄ画像の撮影範囲に対応する露出量検出エリアにて露出量ＥＶＢ（以下「第２の露出量」という）を検出する。
【００７７】
撮影範囲比較部７４は、２Ｄ画像の撮影範囲と３Ｄ画像の撮影範囲とを比較する。
【００７８】
撮影条件判定部７５は、２Ｄ画像の検出エリアで検出された撮影条件（即ち２Ｄ画像の撮影範囲に対応する撮影条件）と３Ｄ画像の検出エリアで検出された撮影条件（即ち３Ｄ画像の撮影範囲に対応する撮影条件）とを比較して、検出された撮影条件の使用態様を判定する。
【００７９】
撮影条件判定部７５は、図６に示すように、合焦位置検出部７３１で検出された合焦位置の使用態様を判定する合焦位置判定部７５１と、露出量検出部７３２で検出された露出量の使用態様を判定する露出量判定部７５２とを含む。
【００８０】
合焦位置判定部７５１は、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置ＰＡと３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置ＰＢとの差分△Ｐ＝｜ＰＡ−ＰＢ｜（以下「合焦位置差」という）と、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの被写界深度とを比較する。
【００８１】
ここで、被写界深度は、前側被写界深度または後側被写界深度である。例えば、ＰＢを基準とした場合、ＰＡがＰＢよりも前側であれば△Ｐと前側被写界深度とを比較し、ＰＡがＰＢよりも後側であれば△Ｐと後側被写界深度とを比較する。また、合焦位置ＰＡ、ＰＢと被写界深度とで単位を整合して比較することは言うまでもない。本例では、被写界深度を合焦位置（フォーカスレンズの位置）に整合させるが、合焦位置（フォーカスレンズの位置）を被写界深度に整合させてもよい。
【００８２】
本実施形態の合焦位置判定部７５１は、合焦位置差△Ｐ≦被写界深度である場合には、第１の合焦位置ＰＡおよび第２の合焦位置ＰＢのうちで撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置（本例ではＰＢ）で２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得すると判定する。また、合焦位置判定部７５１は、合焦位置差△Ｐ＞被写界深度である場合には、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置ＰＡで２Ｄ画像を取得して、３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置ＰＢで３Ｄ画像を取得すると判定する。
【００８３】
露出量判定部７５２は、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の露出量ＥＶＡと３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の露出量ＥＶＢとの差分△ＥＶ＝｜ＥＶＡ−ＥＶＢ｜（以下「露出量差」という）と、記憶部７０に予め記憶された閾値Ｔｈとを比較する。
【００８４】
本実施形態の露出量判定部７５２は、露出量差△ＥＶ≦閾値である場合には、第１の露出量ＥＶＡ及び第２の露出量ＥＶＢのうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量（本例ではＥＶＢ）で２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行うと判定する。また、本実施形態の露出量判定部７５２は、露出量差△ＥＶ＞閾値である場合には、第１の露出量ＥＶＡで２Ｄ画像の撮影を行って第２の露出量ＥＶＢで３Ｄ画像の撮影を行うと判定する。
【００８５】
撮影制御部７６は、撮影条件判定部７５の判定結果に従い撮像系１１Ｌ、１１Ｒを制御して、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。
【００８６】
画像合成部７７は、マルチフレーム合成を行う。マルチフレーム合成では、複数フレームの画像間で、画素ごとに、画素値の加算を行う。
【００８７】
次に、第１実施形態における撮影処理例について、主に図７および図８のフローチャートを用いて、説明する。
【００８８】
ステップＳ１０２にて、撮影準備指示の入力を待つ。本例では、シャッタボタンが半押しされると撮影指示が入力されたと判定し、ステップＳ１０４に進む。
【００８９】
ステップＳ１０４にて、ＡＦ評価値取得部（図１の４４）により、図９に示すイメージエリア２１０内の各検出ブロック２３０ごとに、フォーカスレンズ３０Ｆの合焦程度を示すＡＦ評価値を取得する。例えば、フォーカスレンズを移動させながら各検出ブロック２３０ごとに画像のコントラストを示すＡＦ評価値（合焦評価値）を算出する。算出された各検出ブロック２３０毎の評価値は、記憶部７０に記憶される。なお、図９は、撮影条件検出部７３がイメージエリア２１０に７×７個の検出ブロック２３０を設定した場合を例示しているが、検出ブロック２３０の個数や配列は特に限定されない。図９の例では、検出ブロック２３０間に隙間（ギャップ）を設けたことにより、検出ブロック２３０の大きさを最低限にして各検出ブロックごとの評価値算出処理を軽減しながら、広範囲にわたって撮影条件を検出できる。検出ブロック間２３０に隙間を設けない態様もある。
【００９０】
ステップＳ１０６にて、ＡＥ／ＡＷＢ評価値取得部（図１の４６）により、図９に示すイメージエリア２１０内の各検出ブロック２３０ごとに、ＡＥ評価値を取得する。例えば、ＡＥ評価値およびＡＷＢ評価値として各検出ブロック２３０ごとに輝度値を算出する。算出された各検出ブロック２３０毎の評価値は、記憶部７０に記憶される。
【００９１】
ステップＳ１０８にて、撮影範囲取得部７１により、２Ｄ画像の撮影範囲情報を記憶部７０から取得する。本例では、図５（Ａ）を用いて説明したように、イメージエリア２１０の全体が２Ｄ画像の撮影範囲である。なお、イメージエリアは撮像素子３４Ｌ，３４Ｒの総画素領域のうちで性能が保証された実効画素領域であり、本例ではその実効画素領域の範囲を示す情報が２Ｄの撮影範囲情報として記憶部７０に予め記憶されている。また、操作部１２により２Ｄ画像の撮影範囲を指定入力可能である場合には、その指定された撮影範囲が記憶部７０に記憶されている。
【００９２】
ステップＳ１１０にて、検出エリア決定部７２により、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する検出エリアを決定する。イメージエリア２１０の全体が２Ｄ画像の撮影範囲である場合、図９に示すように、イメージエリア２１０内の全ての検出ブロック２３０を撮影条件（合焦位置および露出量を含む）の検出対象とする。なお、図１０にて、ブロック内の数字は、各ブロックの評価値に対する重みを示している。図１０に示すように、本例では、Ｘ軸対称、且つ、Ｙ軸対称、且つ、中心点対称で、重み付けされている。
【００９３】
ステップＳ１１２にて、撮影条件検出部７３により、２Ｄ画像の検出エリアにて、第１の合焦位置ＰＡおよび第１の露出量ＥＶＡを検出する。本例では、２Ｄ画像のイメージエリア２１０に属する各検出ブロック２３０ごとに、検出されたＡＦ評価値に対して図９に示した重みをかけた後、イメージエリア２１０全体で総和することで、２Ｄ画像の検出エリア全体のＡＦ評価値を算出する。そして、ＡＦ評価値が極大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置として検出する。ＡＥ評価値に対しても、ＡＦ評価値と同様に重みをかけ、イメージエリア２１０全体の総和に基づいて、露出量を算出する。
【００９４】
ステップＳ１１４にて、撮影範囲取得部７１により、３Ｄ撮影のパラメータに基づいて３Ｄ画像の撮影範囲情報を算出する。３Ｄ撮影の可変パラメータとしては、両眼視差量を調整するための画素ずらし量がある。画素ずらし量は、操作部１２からの指示入力により記憶部７０に予め記憶されているので、これを取得する。また、輻輳角θｃや基線長ＳＢが可変である場合には、これらの可変パラメータに基づいて撮影範囲情報の算出を行う。
【００９５】
ステップＳ１１６にて、検出エリア決定部７２により、３Ｄ画像の撮影範囲に対応する検出エリアを決定する。例えば、図１１（Ａ）に示すように、イメージエリア２１０内の７×７個の検出ブロック２３０のうち３Ｄ画像の撮影範囲に対応する４×４個の検出ブロックを撮影条件の検出対象とする。即ち、図中に符号２４０で示すエリアが３Ｄ画像の検出エリアである。図１１（Ｂ）は、３×３個の検出ブロックを撮影条件の検出対象とした場合を示す。
【００９６】
ステップＳ１１８にて、撮影条件検出部７３により、３Ｄ画像の検出エリアにて、第２の合焦位置ＰＢおよび第２の露出量ＥＶＢを検出する。本例では、３Ｄ画像の検出エリア２４０に属する各検出ブロック２３０ごとに、検出されたＡＦ評価値に対して図１１（Ａ）または（Ｂ）に示した重みをかけた後、検出エリア２４０全体で総和することで、３Ｄ画像の検出エリア全体のＡＦ評価値を算出する。そして、ＡＦ評価値が極大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置として検出する。ＡＥ評価値に対しても、ＡＦ評価値と同様に重みをかけ、検出エリア２４０全体の総和に基づいて、露出量を算出する。
【００９７】
尚、図９〜図１１を用い、各検出ブロック２３０ごとの評価値取得（ステップＳ１０４及びＳ１０６）を２Ｄ及び３Ｄで共通に行って、撮影条件（露出量および合焦位置）の演算（ステップＳ１１２及びＳ１１８）を２Ｄ及び３Ｄでそれぞれ個別に行う場合を例に説明した。これにより、撮影範囲の異なる２Ｄ及び３Ｄの各々で最適な撮影条件を検出することができるとともに、一回の評価値取得動作で済むため撮影条件検出処理の高速化が可能である。ただし、本発明はこのような場合には限定されず、評価値取得を２Ｄ及び３Ｄでそれぞれ個別に行う場合を含む。
【００９８】
図８に示すステップＳ１２０にて、撮影指示の入力を待つ。本例では、シャッタボタンが全押しされると撮影指示が入力されたと判定し、ステップＳ１２２に進む。
【００９９】
ステップＳ１２２にて、露出量判定部７５２により、第１の露出量ＥＶＡと第２の露出量ＥＶＢとの差分△ＥＶ（露出量差）を、閾値Ｔｈ（本例では１ＥＶ）と比較する。即ち、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の露出量ＥＶＡと３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の露出量ＥＶＢとの差分△ＥＶ＝｜ＥＶＡ−ＥＶＢ｜が、許容範囲内であるか否かを判定する。
【０１００】
露出量差△ＥＶ≦閾値Ｔｈである場合には、ステップＳ１２４にて、露出量判定部７５２により、最も撮影範囲が狭い画像に対応する露出量のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得すると判定する。本例では、２Ｄ画像の露出および３Ｄ画像の露出の両方に、第２の露出量ＥＶＢのみを用いると判定する。
【０１０１】
露出量差△ＥＶ＞閾値Ｔｈである場合には、ステップＳ１２６にて、露出量判定部７５２により、第１の露出量ＥＶＡで２Ｄ画像を取得して、第２の露出量ＥＶＢで３Ｄ画像を取得すると判定する。ただし、後述のように、第１の露出量ＥＶＡおよび第２の露出量ＥＶＢのうち小さい方の露出量による露出と、露出量差△ＥＶによる露出とを行うと判定する。露出量は、実際には、露出時間（またはシャッタ速度）、絞り値、および、感度（増幅度）によって決まる。例えば、ＥＶＡとＥＶＢとで絞り値および感度を同じとした場合、ＥＶＡ及びＥＶＢのうち露出時間が短い（シャッタ速度が速い）方による露出と、△ＥＶによる露出を行うことになる。
【０１０２】
ステップＳ１２８にて、合焦位置判定部７５１により、第１の合焦位置ＰＡと第２の合焦位置ＰＢとの差分△Ｐ（合焦位置差）を、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの被写界深度と比較する。即ち、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置ＰＡと３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置ＰＢとの差分△Ｐ＝｜ＰＡ−ＰＢ｜が、許容範囲内であるか否かを判定する。
【０１０３】
合焦位置差△Ｐ≦被写界深度の場合には、ステップＳ１３０にて、合焦位置判定部７５１により、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得すると判定する。本例では、２Ｄ画像の合焦および３Ｄ画像の合焦の両方に、第２の合焦位置ＰＢのみを用いると判定する。
【０１０４】
合焦位置差△Ｐ＞被写界深度である場合には、ステップＳ１３２にて、合焦位置判定部７５１により、第１の合焦位置ＰＡで２Ｄ画像を取得して、第２の合焦位置ＰＢで３Ｄ画像の撮影を取得すると判定する。
【０１０５】
ステップＳ１３４にて、撮影制御部７６は、合焦位置判定部７５１および露出量判定部７５２の判定結果に従い撮像系１１Ｌ、１１Ｒを制御することで、２Ｄ画像および３Ｄ画像を撮影する。
【０１０６】
本例の撮影制御部７６は、図１２に示す制御を行う。
【０１０７】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ≦被写界深度である場合、最も撮影範囲が狭い画像に対応する撮影条件のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＢを用い、１回の露出で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方の撮影を行う。
【０１０８】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ＞被写界深度である場合、最も撮影範囲が狭い画像に対応する露出量ＥＶＢと、それぞれの合焦位置ＰＡ、ＰＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＡおよびＥＶＢを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１０９】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ≦被写界深度である場合、それぞれの露出量ＥＶＡ、ＥＶＢと、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置ＰＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＡを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。但し、後述するようにマルチフレーム合成画像を作成する。
【０１１０】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ＞被写界深度である場合、それぞれの撮影条件で、２Ｄ画像の撮影および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＡおよびＥＶＡを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１１１】
露出量ＥＶＡ、ＥＶＢおよび露出量差△ＥＶの例を示す。なお、下記例１〜例３では、大きい方の露出量、小さい方の露出量、露出量差△ＥＶの順に示した。
例１：  ９．２ＥＶ，  ７．８ＥＶ、△ＥＶ＝１．４ＥＶ
例２：  ６．４ＥＶ．  ２．８ＥＶ、△ＥＶ＝３．６ＥＶ
例３：  ４．０ＥＶ，  １．０ＥＶ、△ＥＶ＝３．０ＥＶ
例１では、１回目の露出を小さい方の露出量７．８ＥＶを用いて行い、２回目の露出を△ＥＶ＝１．４ＥＶで行う。△ＥＶでは、一般に露出時間が非常に短い（シャッタ速度が高い）ので、２Ｄ画像と３Ｄ画像とのタイムラグが極めて小さくなる。
【０１１２】
なお、本例の撮影制御部７６は、ＥＶＡ及びＥＶＢのうちで露出量が小さい方と、露出量差△ＥＶとで、露出時間による比較を行い、その比較結果に基づいて、露出時間が長い方の露出量で第１回目の露出を行い、露出時間が短い方の露出量で第２回目の露出を行う。単に露出量で比較して、露出量が大きい方で第１回目の露出を行い、露出量が小さい方で第２回目の露出を行ってもよい。例えば、例３では、１回目の露出を△ＥＶ＝３．０ＥＶで行い、２回目の露出を１．０ＥＶで行う。
【０１１３】
尚、本実施形態にて、絞り値、露出時間（シャッタ速度）および感度の具体的な数値は、通常と同じプログラム線図を用いて決定することができる。
【０１１４】
図１３（Ａ）は、ＥＶＡ＞ＥＶＢである場合のマルチフレーム合成の説明図である。まず、撮影制御部７６は、露出量ＥＶＢで露出を行って、第１の左撮像画像９２Ｌ１および第１の右撮像画像９２Ｒ１を生成する。次に、撮影制御部７６は、露出量差△ＥＶで露出を行って、第２の左撮像画像９２Ｌ２および第２の右撮像画像９２Ｒ２を生成する。なお、第２の右撮像画像９２Ｒ２の撮像は、省電力のため、行わなくてもよい。次に、撮影制御部７６は、画像合成部７７により、第１の左撮像画像９２Ｌ１と第２の左撮像画像９２Ｌ２とを合成するとともに、第１の右撮像画像９２Ｒ１と第２の右撮像画像９２Ｒ２とを合成することで、露出量ＥＶＡで露出した場合と同等の第３の左撮像画像９２Ｌ３（単視点のマルチフレーム合成画像）を生成する。本例では、第１の左撮像画像９２Ｌ１からの切り出し画像および第１の右撮像画像９２Ｒ１からの切り出し画像によって、露出量ＥＶＢに対応する３Ｄ表示画像９４が構成される。また、第３の左撮像画像９２Ｌ３によって、露出量ＥＶＡに対応する２Ｄ画像が構成される。
【０１１５】
図１３（Ｂ）は、ＥＶＡ＜ＥＶＢである場合のマルチフレーム合成の説明図である。まず、撮影制御部７６は、露出量ＥＶＡで露出を行って、第１の左撮像画像９２Ｌ１および第１の右撮像画像９２Ｒ１を生成する。次に、撮影制御部７６は、露出量差△ＥＶで露出を行って、第２の左撮像画像９２Ｌ２および第２の右撮像画像９２Ｒ２を生成する。次に、撮影制御部７６は、画像合成部７７により、第１の左撮像画像９２Ｌ１と第２の左撮像画像９２Ｌ２とを合成するとともに、第１の右撮像画像９２Ｒ１と第２の右撮像画像９２Ｒ２とを合成することで、露出量ＥＶＢで露出した場合と同等の第３の左撮像画像９２Ｌ３および第３の右撮像画像９２Ｒ３（複数視点のマルチフレーム合成画像）を生成する。本例では、第１の左撮像画像９２Ｌ１によって、露出量ＥＶＡに対応する２Ｄ画像が構成される。また、第３の左撮像画像９２Ｌ３からの切り出し画像と、第３の右撮像画像９２Ｒ３からの切り出し画像とによって、露出量ＥＶＢに対応する３Ｄ表示画像９４が構成される。
【０１１６】
次に、第２実施形態について説明する。
【０１１７】
図１４は、第２実施形態におけるデジタルカメラ１の要部ブロック図である。なお、図１４において、図３に示した第１実施形態における構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してある。以下では第１実施形態と異なる事項のみ説明する。
【０１１８】
本実施形態の記憶部７０は、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒに設定可能な複数の絞り値を示す絞り値テーブル情報を記憶する。
【０１１９】
絞り値選択部７８は、記憶部８０から絞り値テーブル情報を読み出し、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒに設定可能な複数の絞り値のうちから、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの被写界深度内に合焦位置差△Ｐを含ませる絞り値を選択する。選択された絞り値は、撮影制御部７６に与えられ、撮影制御部７６により撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒに設定される。
【０１２０】
撮影条件判定部７５は、図６に示したように、合焦位置判定部７５１および露出量判定部７５２を有する。
【０１２１】
本実施形態の合焦位置判定部７５１は、合焦位置差△Ｐ≦被写界深度となる絞り値が無い場合には、２Ｄ画像の撮影範囲に対応する第１の合焦位置ＰＡで２Ｄ画像を取得して、３Ｄ画像の撮影範囲に対応する第２の合焦位置ＰＢで３Ｄ画像を取得すると判定する。また、合焦位置判定部７５１は、合焦位置差△Ｐ≦被写界深度となる絞り値がある場合には、第１の合焦位置ＰＡおよび第２の合焦位置ＰＢのうちで撮影範囲が小さい方の画像に対応する合焦位置（本例ではＰＢ）で２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得すると判定する。
【０１２２】
本実施形態の露出量判定部７５２は、露出量差△ＥＶ≦閾値である場合には、第１の露出量ＥＶＡ及び第２の露出量ＥＶＢのうち撮影範囲が小さい方の画像に対応する露出量（本例ではＥＶＢ）で２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行うと判定する。また、本実施形態の露出量判定部７５２は、露出量差△ＥＶ＞閾値である場合には、第１の露出量ＥＶＡで２Ｄ画像の撮影を行って第２の露出量ＥＶＢで３Ｄ画像の撮影を行うと判定する。
【０１２３】
撮影制御部７６は、撮影条件判定部７５の判定結果に従い、撮像系１１Ｌ、１１Ｒを制御して、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。また、本実施形態の撮影制御部７６は、絞り値選択部７８によって選択された絞り値を撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒに設定する。
【０１２４】
次に、第２実施形態における撮影処理例について、説明する。
【０１２５】
本撮影処理では、まず、第１実施形態と同様に図７のフローチャートに示した処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１８）を実行し、次に、図１５のフローチャートに示した処理（ステップＳ２２０〜Ｓ２３６）を実行する。
【０１２６】
ステップＳ２２０にて、撮影指示の入力を待つ。本例では、シャッタボタンが全押しされると撮影指示が入力されたと判定し、ステップＳ２２２に進む。
【０１２７】
ステップＳ２２２にて、露出量判定部７５２により、第１の露出量ＥＶＡと第２の露出量ＥＶＢとの差分△ＥＶ（露出量差）を、閾値Ｔｈと比較する。閾値は、例えば１ＥＶである。
【０１２８】
露出量差△ＥＶ≦閾値Ｔｈである場合には、ステップＳ２２４にて、露出量判定部７５２により、最も撮影範囲が狭い画像に対応する露出量のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得すると判定する。本例では、２Ｄ画像の露出および３Ｄ画像の露出の両方に、第２の露出量ＥＶＢのみを用いると判定する。
【０１２９】
露出量差△ＥＶ＞閾値Ｔｈである場合には、ステップＳ２２６にて、露出量判定部７５２により、第１の露出量ＥＶＡで２Ｄ画像を取得して、第２の露出量ＥＶＢで３Ｄ画像を取得すると判定する。
【０１３０】
ステップＳ２２８にて、合焦位置判定部７５１により、第１の合焦位置ＰＡと第２の合焦位置ＰＢとの差分△Ｐ（合焦位置差）を、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの被写界深度と比較する。本例では、合焦位置差△Ｐを、それぞれ、絞り開放の被写界深度、および、小絞りの被写界深度と、比較する。
【０１３１】
合焦位置差△Ｐ≦絞り開放の被写界深度である場合には、ステップＳ２３０にて、合焦位置判定部７５１により、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置のみを用いると判定する。本例では、２Ｄ画像の合焦および３Ｄ画像の合焦の両方に、第２の合焦位置ＰＢのみを用いると判定する。
【０１３２】
絞り開放の被写界深度＜合焦位置差△Ｐ≦小絞りの被写界深度である場合には、ステップＳ２３２にて、合焦位置判定部７５１により、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置のみを用いると判定する。本例では、２Ｄ画像の合焦および３Ｄ画像の合焦の両方に、第２の合焦位置ＰＢのみを用いると判定する。また、絞り値選択部７８は、撮影光学系１４Ｌ、１４Ｒの絞り３２Ｌ、３２Ｒを小絞りにする絞り値を選択する。
【０１３３】
小絞りの被写界深度＜合焦位置差△Ｐである場合には、ステップＳ２３４にて、合焦位置判定部７５１により、第１の合焦位置ＰＡを用いて２Ｄ画像の取得を行い、第２の合焦位置ＰＢを用いて３Ｄ画像の取得を行うと判定する。
【０１３４】
ステップＳ２３６にて、撮影制御部７６は、合焦位置判定部７５１および露出量判定部７５２の判定結果に従い撮像系１１Ｌ、１１Ｒを制御することで、２Ｄ画像および３Ｄ画像を撮影する。
【０１３５】
本例の撮影制御部７６は、図１６に示す制御を行う。
【０１３６】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ≦絞り開放の被写界深度である場合、最も撮影範囲が狭い画像に対応する撮影条件のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＢを用い、１回の露出で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方の撮影を行う。
【０１３７】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶであり、且つ、絞り開放の被写界深度＜合焦位置差△Ｐ≦小絞りの被写界深度である場合、小絞りにし、且つ、最も撮影範囲が狭い画像に対応する撮影条件（合焦位置ＰＢおよび露出量ＥＶＢ）のみを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＢを用い、１回の露出で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方の撮影を行う。
【０１３８】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶであり、且つ、小絞りの被写界深度＜合焦位置差△Ｐである場合、最も撮影範囲が狭い画像に対応する露出量ＥＶＢと、それぞれの合焦位置ＰＡ、ＰＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。本例では、ＰＡおよびＥＶＢを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１３９】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶであり、且つ、合焦位置差△Ｐ≦絞り開放の被写界深度である場合、それぞれの露出量ＥＶＡ、ＥＶＢと、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置ＰＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＡを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１４０】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶであり、且つ、絞り開放の被写界深度＜合焦位置差△Ｐ≦小絞りの被写界深度である場合、小絞りにし、且つ、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置ＰＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＢおよびＥＶＡを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１４１】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶであり、且つ、小絞りの被写界深度＜合焦位置差△Ｐである場合、それぞれの撮影条件で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。即ち、ＰＡおよびＥＶＡを用いて２Ｄ画像の撮影を行い、ＰＢおよびＥＶＢを用いて３Ｄ画像の撮影を行う。
【０１４２】
次に、小絞りの例を説明する。
【０１４３】
二段絞り（例えば、Ｆ２．８、Ｆ８．０）の場合、次のように制御する。
(１ａ)  △Ｐ≦Ｆ２．８の被写界深度である場合、合焦位置ＰＢで撮影する。
(１ｂ)  Ｆ２．８の被写界深度＜△Ｐ≦Ｆ８．０の被写界深度である場合、絞り値をＦ８．０にして、合焦位置ＰＢで撮影する。
(１ｃ)Ｆ８．０の被写界深度＜△Ｐである場合、それぞれの合焦位置ＰＡ、ＰＢで撮影する。
【０１４４】
つまり、（１ａ）および（１ｂ）の場合、他の撮影条件の差分（本例では露出量差△ＥＶ）が許容範囲内であれば、同一の合焦位置ＰＢを用い、露出１回の撮影で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得する。
【０１４５】
三段絞り（例えば、Ｆ２．８、Ｆ５．６、Ｆ８．０）の場合、次のように制御する。
（２ａ）△Ｐ≦Ｆ２．８の被写界深度である場合、合焦位置ＰＢで撮影する。
（２ｂ）Ｆ２．８の被写界深度＜△Ｐ≦Ｆ８．０の被写界深度では、絞りをＦ５．６およびＦ８．０のうちいずれかにして、合焦位置ＰＢで撮影する。
（２ｃ）  Ｆ８．０の被写界深度＜△Ｐでは、それぞれの合焦位置ＰＡ、ＰＢで撮影する。
【０１４６】
つまり、（２ａ）および（２ｂ）の場合、他の撮影条件の差分（本例では露出量差△ＥＶ）が許容範囲内であれば、同一の合焦位置ＰＢを用い、露出１回の撮影で、２Ｄ画像および３Ｄ画像の両方を取得する。
【０１４７】
次に、第３実施形態について説明する。
【０１４８】
図１７は、第３実施形態におけるデジタルカメラ１の要部ブロック図である。なお、図１７において、図３に示した第１実施形態における構成要素および図１４に示した第２実施形態における構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してある。以下では本実施形態に特有の事項のみ説明する。
【０１４９】
本実施形態のデジタルカメラ１は、第１実施形態にて説明した画像合成部７７、および、第２実施形態にて説明した絞り値選択部７８を備える。
【０１５０】
第３実施形態における撮影処理例について説明する。本撮影処理では、まず、第１実施形態と同様に図７のフローチャートに示した処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１８）を実行し、次に、図１８のフローチャートに示した処理（ステップＳ３２０〜Ｓ３３６）を実行する。
【０１５１】
ステップＳ３２０〜ステップＳ３２６は、第１実施形態におけるステップＳ１２０〜Ｓ１２４と同様である。また、ステップＳ３２８〜ステップＳ３３４は、第２実施形態におけるステップＳ２２８〜Ｓ２３４と同様である。
【０１５２】
ステップＳ３３６にて、撮影制御部７６は、図１６に示す制御を行う。
【０１５３】
露出量差△ＥＶ≦１ＥＶである場合の処理は、第２実施形態と同様であり、ここではその説明を省略する。
【０１５４】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶ、且つ、合焦位置差△Ｐ≦絞り開放の被写界深度である場合の処理は、第１実施形態における露出量差△ＥＶ＞１ＥＶ且つ△Ｐ≦被写界深度における処理と同様であり、ここではその説明を省略する。
【０１５５】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶ、且つ、絞り開放の被写界深度＜合焦位置差△Ｐ≦小絞りの被写界深度である場合、小絞りにし、且つ、最も撮影範囲が狭い画像に対応する合焦位置ＰＢと、それぞれの露出量ＥＶＡ、ＥＶＢとを用いて、２Ｄ画像および３Ｄ画像の撮影を行う。但し、第１実施形態にて説明したマルチフレーム合成を行う。
【０１５６】
露出量差△ＥＶ＞１ＥＶ、且つ、合焦位置差△Ｐ＞小絞りの被写界深度である場合における処理は、第１実施形態における露出量差△ＥＶ＞１ＥＶ且つ△Ｐ＞被写界深度における処理と同様である。
【０１５７】
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、図２０に示すように、撮影ステップにて、２Ｄ画像は左眼のみの撮影を行う。即ち、本例の撮影制御部７６は、２Ｄ画像のみの撮影時には、左撮像系１１Ｌのみを用いて、被写体を撮像する。
【０１５８】
この撮影ステップは、第１実施形態のステップＳ１３４、第２実施形態のステップＳ２３６、および、第３実施形態のステップＳ３３６に相当する。それ以外の処理については、第１〜第３実施形態にて説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１５９】
なお、撮影条件として合焦位置および露出量を検出する場合について説明したが、合焦位置および露出量以外の撮影条件（例えばホワイトバランス調整値）を検出してもよい。
【０１６０】
また、静止画撮影の場合を例に本発明を説明したが、本発明は静止画撮影に限定されず、動画撮影の場合にも適用できることは、言うまでもない。
【０１６１】
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。
【符号の説明】
【０１６２】
１…デジタルカメラ（立体撮影装置）、１０…ＣＰＵ、１１（１１Ｌ，１１Ｒ）…撮像系（撮像手段）、２６（２６Ｌ，２６Ｒ）…フォーカスレンズ制御部、２８（２８Ｌ，２８Ｒ）…絞り制御部、３４（３４Ｌ，３４Ｒ）…撮像素子、３６（３６Ｌ，３６Ｒ）…撮像素子制御部、３８（３８Ｌ，３８Ｒ）・・・アナログ信号処理部、４４・・・ＡＦ評価値取得部、４６・・・ＡＥ／ＡＷＢ評価値取得部、５４・・・メディア制御部、５８・・・モニタ制御部、６０・・・モニタ、７１…撮影範囲取得部、７２…検出エリア決定部、７３…撮影条件検出部、７４…撮影範囲比較部、７５…撮影条件判定部、７６…撮影制御部、７７…画像合成部、７８…絞り値選択部、９２Ｌ…左撮像画像、９２Ｒ…右撮像画像、７２１…合焦位置検出エリア決定部、７２２…露出量検出エリア決定部、７３１…合焦位置検出部、７３２…露出量検出部、７５１…合焦位置判定部、７５２…露出量判定部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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