(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像するための第１の撮像部と、
撮像するための第２の撮像部と、
被写体を特定する被写体特定部と、
特定した前記被写体と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部との距離である被写体距離を検出する距離検出部と、
前記距離検出部で検出した距離情報に基づいて前記第１の撮像部および前記第２の撮像部それぞれのフォーカス位置を制御する位置制御部と
を有し、
前記第１の撮像部で撮像した第１の映像の所定の範囲内および前記第２の撮像部で撮像した第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置する場合、前記距離検出部は前記第１の映像または前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出し、
前記第１の映像の所定の範囲内に前記被写体の映像が位置し、前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置しない場合、前記距離検出部は前記第１の映像に基づいて前記被写体距離を検出し、
前記第１の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置せず、前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置する場合、前記距離検出部は前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出する
ことを特徴とする映像撮像装置。
【請求項２】
前記第１の映像の所定の範囲内および前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体の映像が位置する場合、前記距離検出部は、前記第１の映像に基づいて被写体距離を検出するか前記第２の映像に基づいて検出するかを前記被写体の映像の位置によって切り替え、
前記距離検出部が、前記第１の映像に基づいて前記被写体距離を検出している状態から前記第２の映像に基づいて前記被写体を検出する状態へ切り替える場合の前記被写体の位置と、前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出している状態から前記第１の映像に基づいて前記被写体を検出する状態へ切り替える場合の前記被写体の位置とを異なる位置とする
ことを特徴とする請求項１記載の映像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像部で被写体を撮像する立体映像等の映像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
視差を持った左目用映像と右目用映像によって視聴者に対し立体映像を知覚させる立体映像システムが脚光を浴びている。一方、複数の撮像部を有し、立体映像を撮像する機能を有するカメラも実用化され、立体映像は広く一般に浸透しつつある。立体映像撮像装置のフォーカス制御手法として例えば特許文献１には、ズームレンズと短焦点レンズの２つのカメラにより被写体の左右情報を有する２つの像を撮影し、第１の映像信号と第２の映像信号を出力する立体ビデオカメラにおいて、カメラから被写体までの距離に基づいてズームレンズでフォーカス制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３７２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の立体映像撮像装置では、撮像対象である被写体が一方の映像にのみ撮像されている場合、焦点を合わせることができない場合がある。
【０００５】
本発明では、このような課題に鑑み、撮像する被写体の位置によって適切にフォーカス制御を行うことができる映像撮像装置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】
上記した課題を解決するために本発明は次の（ａ）、（ｂ）の映像撮像装置を提供する。
（ａ）撮像するための第１の撮像部（１０２Ｌ）と、撮像するための第２の撮像部（１０２Ｒ）と、被写体を特定する被写体特定部（１０４）と、特定した前記被写体と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部との距離である被写体距離を検出する距離検出部（１０４）と、前記距離検出部で検出した距離情報に基づいて前記第１の撮像部および前記第２の撮像部それぞれのフォーカス位置を制御する位置制御部（１０６）とを有し、前記第１の撮像部で撮像した第１の映像の所定の範囲内および前記第２の撮像部で撮像した第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置する場合、前記距離検出部は前記第１の映像または前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出し、前記第１の映像の所定の範囲内に前記被写体の映像が位置し、前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置しない場合、前記距離検出部は前記第１の映像に基づいて前記被写体距離を検出し、前記第１の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置せず、前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体が位置する場合、前記距離検出部は前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出することを特徴とする映像撮像装置。
（ｂ）前記第１の映像の所定の範囲内および前記第２の映像の所定の範囲内に前記被写体の映像が位置する場合、前記距離検出部は、前記第１の映像に基づいて被写体距離を検出するか前記第２の映像に基づいて検出するかを前記被写体の映像の位置によって切り替え、前記距離検出部が、前記第１の映像に基づいて前記被写体距離を検出している状態から前記第２の映像に基づいて前記被写体を検出する状態へ切り替える場合の前記被写体の位置と、前記第２の映像に基づいて前記被写体距離を検出している状態から前記第１の映像に基づいて前記被写体を検出する状態へ切り替える場合の前記被写体の位置とを異なる位置とすることを特徴とする（ａ）記載の立体映像撮像装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の映像撮像装置によれば、撮像する被写体の位置によって適切にフォーカス制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】映像撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】映像撮像装置の動作を説明するための図である。
【図３】映像撮像装置の動作を説明するための別の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に、本発明に係る映像撮像装置の構成を示す。映像撮像装置１００は、左撮像部１０２Ｌ、右撮像部１０２Ｒ、被写体距離検出部１０４、フォーカス調整部１０６、左映像処理部１０８Ｌ、右映像処理部１０８Ｒ、左右映像合成部１１０、圧縮部１１２、記録部１１４から構成される。
【００１０】
左撮像部１０２Ｌは左目用映像を撮像し、撮像信号を被写体距離検出部１０４と左映像処理部１０８Ｌに送る。右撮像部１０２Ｒは右目用映像を撮像し、撮像信号を被写体距離検出部１０４と右映像処理部１０８Ｒに送る。被写体距離検出部１０４は、撮像信号から得られた被写体映像信号の高周波成分を抽出し、この高周波成分が最も大きくなるレンズ位置をフォーカスの最良点として検出し、検出結果をフォーカス最良点信号としてフォーカス調整部１０６に送る。また、被写体距離検出部１０４は、撮像する被写体や背景が暗い場合等で撮像信号から得られた被写体映像信号の高周波成分が精度良く検出できない等の場合には、別途撮像部の周辺に配置され撮像方向に赤外線を照射し応答から被写体の距離を測定する測定部を備え、その距離測定信号をフォーカス調整部１０６に送ってもよい。このフォーカス最良点信号または距離測定信号を以下、被写体距離情報とも呼ぶ。また被写体距離検出部１０４は、本発明に係る被写体としての対象となる、例えば人の顔を検出する顔検出エンジンを有していたり、車のナンバープレートを検出するエンジンを有していて、受け取った左目用映像信号と右目用映像信号から被写体を検出する機能も有している。
【００１１】
フォーカス調整部１０６は被写体距離検出部１０４から受け取った被写体距離情報に基づいて、左撮像部１０２Ｌおよび右撮像部１０２Ｒのフォーカスを最適値に調整する。これにより、立体映像撮像装置１００は被写体距離に応じた適切なフォーカス設定がなされることになる。左映像処理部１０８Ｌは左撮像部１０２Ｌから受け取った左目用映像信号を信号処理し、左右映像合成部１１０に送る。右映像処理部１０８Ｒは右撮像部１０２Ｒから受け取った右目用映像信号を信号処理し、左右映像合成部１１０に送る。左右映像合成部１１０は、受け取った左目用映像信号と右目用映像信号を合成し、合成した立体映像信号を圧縮部１１２に送る。圧縮部１１２は受け取った立体映像信号を圧縮し、記録部１１４に送る。記録部１１４はフラッシュメモリー等の半導体メモリーやＨＤＤ等で構成され、受け取った圧縮信号を記録する。また映像撮像装置１００は、図示しないインターフェースを介して左目用映像信号と右目用映像信号を合成し、または、左目用映像信号と右目用映像信号をそれぞれ、外部に伝送する。
【００１２】
図２と図３を用いて被写体距離検出動作の説明をする。
図２（ａ）は移動する被写体を左撮像部１０２Ｌと右撮像部１０２Ｒで撮像している様子を示す。丸図形は被写体を表わし、被写体位置がａ，ｂ，ｃの順に移動している様子を示す。左撮像部撮像範囲と右撮像部撮像範囲として示した範囲は、各撮像部で撮像される範囲を示す。図２（ｂ）〜（ｇ）はａ，ｂ，ｃの各位置にある被写体を各撮像部で撮像した映像を示したものである。図２（ｂ），（ｄ），（ｆ）は左撮像部１０２Ｌで撮像した映像を、図２（ｃ），（ｅ），（ｇ）は右撮像部１０２Ｒで撮像した映像を示す。また、図２（ｂ），（ｃ）は被写体がａの位置にある時の映像を、図２（ｄ），（ｅ）は被写体がｂの位置にある時の映像を、図２（ｆ），（ｇ）は被写体がｃの位置にある時の映像を示す。  
【００１３】
被写体がａの位置にある時は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように被写体映像は左撮像部１０２Ｌで撮像した映像の範囲内に位置し、右撮像部１０２Ｒで撮像した映像の範囲内に位置していない。従って、この時は左撮像部１０２Ｌからの映像信号からは、被写体が存在することにより高周波信号が得られたり、または赤外線の測定結果から被写体距離情報が得られるから、被写体の距離を検出することができる。被写体がｂの位置にある時は、図２（ｄ），（ｅ）に示すように被写体映像は左撮像部１０２Ｌで撮像した映像および右撮像部１０２Ｒで撮像した映像の範囲内に位置している。従って、この時は左撮像部１０２Ｌからの映像信号および右撮像部１０２Ｒからの映像信号の両方から被写体の距離を同様に検出できる。被写体がｃの位置にある時は、図２（ｆ），（ｇ）に示すように被写体映像は左撮像部１０２Ｌで撮像した映像の範囲内に位置しておらず、右撮像部１０２Ｒで撮像した映像の範囲内に位置している。従って、この時は右撮像部１０２Ｒからの映像信号からは被写体の距離を同様に検出できる。
【００１４】
このように、被写体の位置によっては、左右各撮像部で撮像した映像の両方共に被写体映像がある場合もあるが、片方の映像内にしか被写体映像がない場合もある。被写体映像が左右撮像部で撮像した映像の片方の映像の所定の範囲内にあり、他方の映像の所定の範囲内にない場合、被写体距離検出部１０４は、被写体映像が所定の範囲内にある方の映像信号に基づいて被写体距離を検出する。被写体映像が左右撮像部で撮像した映像の両方の映像の所定の範囲内にある場合、被写体距離検出部１０４は左撮像部で撮像した映像または右撮像部で撮像した映像のいずれかの映像信号に基づいて被写体距離を検出する。  
図２のように被写体がａ、ｂ、ｃの位置に移動した場合、被写体距離検出部１０４は、被写体距離を検出するための映像信号を最初は左撮像部で撮像した映像信号とし、被写体映像が左撮像部で撮像した映像の中央付近を過ぎて左撮像部の撮像範囲から外れる直前で右撮像部で撮像した映像信号に切り替える。切り替え位置は被写体の位置や、被写体の位置と移動方向と移動速度によって適宜変更される。
【００１５】
具体的には左撮像部で撮像した映像信号と右撮像部で撮像した映像信号から被写体距離検出を行い、精度良く安定に得られる方の被写体距離情報に基づいて、フォーカスを調整する。例えば被写体の位置が撮像した映像の中の中心位置付近にある場合と、周辺位置にある場合を判断し、特に被写体が左撮像部で撮像した映像の中の右側（内側）の境界付近に位置する場合には、右撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替え、被写体が右撮像部で撮像した映像の中の左側（内側）の境界付近に位置する場合には、左撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るように制御する。
また現在の被写体の位置を把握するのみではなく、時間的に前の映像信号における被写体の位置を記憶しておき、その位置と比較することにより移動方向と移動速度情報を得て、移動方向と移動速度情報に基づいてどちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るかを制御してもよい。
【００１６】
また、左右どちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るかを被写体の位置のフォーカス方向の距離情報に基づいて判断しても良い。例えば現在の距離情報と、時間的に前の距離情報を記憶しておき、どちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離情報もあまり大きく変化せず、左右共にほぼ同等の値であれば、どちらかを採用するように制御し、片方のみが急激な変動をしたような場合には、変動していない方の距離情報を採用するように制御する。
【００１７】
図３は図２と同様に、移動する被写体を各撮像部で撮像している様子と、各位置にある被写体を各撮像部で撮像した映像を模式的に示したものである。図２で被写体がａ、ｂ、ｃの位置に左から右に移動したのに対し、図３で被写体は右から左にａ、ｂ、ｃの位置に移動している。この場合、被写体距離検出部１０４は、被写体距離を検出するための映像信号を最初は右撮像部で撮像した映像信号とし、被写体映像が右撮像部で撮像した映像の中央付近を過ぎて右撮像部の撮像範囲から外れる直前で左撮像部で撮像した映像信号に切り替える。切り替え位置は被写体の位置や、被写体の位置と移動方向と移動速度によって適宜変更される。
【００１８】
具体的には上記と同様に、左撮像部で撮像した映像信号と右撮像部で撮像した映像信号から被写体距離検出を行い、精度良く安定に得られる方の距離情報に基づいて、フォーカスを調整する。例えば被写体の位置が撮像した映像の中の中心位置付近にある場合と、周辺位置にある場合を判断し、特に被写体が左撮像部で撮像した映像の中の右側（内側）の境界付近に位置する場合には、右撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替え、被写体が右撮像部で撮像した映像の中の左側（内側）の境界付近に位置する場合には、左撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るように制御する。
また現在の被写体の位置を把握するのみではなく、時間的に前の映像信号における被写体の位置を記憶しておき、その位置と比較することにより移動方向と移動速度情報を得て、移動方向と移動速度情報に基づいてどちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るかを制御してもよい。
【００１９】
また、左右どちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離検出に切り替るかを被写体の位置のフォーカス方向の距離情報に基づいて判断しても良い。例えば現在の距離情報と、時間的に前の距離情報を記憶しておき、どちらの撮像部で撮像した映像信号からの被写体距離情報もあまり大きく変化せず、左右共にほぼ同等の値であれば、どちらかを採用するように制御し、片方のみが急激な変動をしたような場合には、変動していない方の距離情報を採用するように制御する。
【００２０】
以上のように、被写体距離検出部１０４が被写体距離を検出するための映像を被写体の位置や、被写体の位置と移動方向と移動速度によって切り替えることで、適切な被写体距離の検出とフォーカス制御を行うことができる。また被写体距離検出部１０４が被写体距離を検出するための映像を切り替える基準とする被写体の映像の中の位置を、被写体の移動方向によって異なる映像の中の位置に設定することで、切り替える映像の中の位置にヒステリシスを持たせることにより、被写体が切り替える映像の中の位置付近に留まったり、切り替える映像の中の位置付近で往復移動をした場合等に、頻繁な切り替えを行うことによる不要な電力の消費等を防ぐことができる。
この左撮像部で撮像した映像信号と右撮像部で撮像した映像信号から被写体距離検出を行う動作は、消費電力の多少の増加はあるので、撮影モードを選択的に切り替えできるようにして、例えば動きの激しいスポーツ等の撮影モードのみ有効にしてもよい。
なお本発明は立体映像撮影装置のように右と左の撮像部で同一の被写体を撮像することにより、立体映像を撮影する場合に限定されることはなく、適用されることができるものであり、例えば、片側の撮像部の撮像範囲であって、被写体の手前に車やボールが短時間の間に横切る場合、片側の撮像部にレンズカバーが一瞬、掛かってしまい一部の領域で被写体が撮像できなくなってしまう場合にも、同様に適用できる。
【符号の説明】
【００２１】
１００  立体映像撮像装置
１０２Ｌ  左撮像部
１０２Ｒ  右撮像部
１０４  被写体距離検出部
１０６  フォーカス調整部
１０８Ｌ  左映像処理部
１０８Ｒ  右映像処理部
１１０  左右映像合成部
１１２  圧縮部
１１４  記録部
【図１】
0005655750.tif 000002
【図２】
0005655750.tif 000003
【図３】
0005655750.tif 000004