(57)【要約】    【課題】  撮影時の処理期間を短縮して撮影動作を高速化することができるカメラを提供する。    【解決手段】  各々ＡＦ制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを備え、各々光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに１対１で対応する第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより、対応する光学ユニットを介して取得された画像情報に基づいて当該光学ユニットにおける合焦の程度を示すコントラスト値を検出し、ＡＦ制御を行なう際に、各光学ユニットのＡＦ動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値に基づいて各光学ユニットの最終的な合焦状態を決定する。    【選択図】  図２
2005148249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための複数の撮像光学系と、
各々前記複数の撮像光学系に１対１で対応すると共に、対応する撮像光学系を介して取得された画像情報に基づいて当該撮像光学系における合焦の程度を示す物理量を検出する複数の検出手段と、
合焦制御を行なう際に、前記複数の撮像光学系の合焦動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系の最終的な合焦状態を決定する制御手段と、
を備えたカメラ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記合焦動作として、前記複数の撮像光学系を互いに異なる範囲において焦点位置を変化させるように制御すると共に、これに応じて前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系に同一の最終的な合焦状態を決定する
請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記互いに異なる範囲を、焦点位置が変更可能な範囲を前記撮像光学系の数で等分割して得られた複数の範囲とした
請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の検出手段により検出された何れかの物理量が合焦したことを示す量に達した時点で、当該物理量が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定する
請求項２又は請求項３に記載のカメラ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の撮像光学系を、対応する前記範囲の全域について焦点位置を変化させ、これに応じて前記複数の検出手段により検出された物理量のうち、最も合焦の程度が高い物理量が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定する
請求項２又は請求項３に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための複数の撮像光学系を備えたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体画像に対する関心が高まっており、互いに異なる２位置に設けられた２つのカメラユニットを用いて右目用の画像及び左目用の画像を取得することにより立体画像が撮影可能なカメラが実用化されている。
【０００３】
この種のカメラでは、各カメラユニット間の視差に起因して、各カメラユニットにより得られた画像間で合焦状態にずれが生じてしまうことがあり、これらの画像に基づいて生成した立体画像情報が不適切なものになり、当該立体画像情報により示される画像の立体視が困難になってしまう恐れもある。
【０００４】
この点に鑑みて、特許文献１には、左目用及び右目用の撮像情報を得るための２つのレンズ系を備えると共に、各レンズ系に係るフォーカス位置、視線方向角度等の情報に基づき各レンズ系に対して共通の被写体を含む合焦検出範囲を演算し、演算された合焦検出範囲で合焦制御を行うようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１９４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、合焦制御を行う機能を有するカメラにおいては、当該合焦制御に要する時間の短縮が望まれている。合焦制御に要する時間が長いと、撮影時における操作感が悪いだけでなく、シャッターチャンスを逃す場合もあるからである。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、当該合焦制御に要する時間の短縮に関しては何ら考慮されていないため、合焦制御動作を必ずしも高速に行なえるとは限らない、という問題点があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、合焦制御に要する時間を短縮することができるカメラ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載のカメラは、各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための複数の撮像光学系と、各々前記複数の撮像光学系に１対１で対応すると共に、対応する撮像光学系を介して取得された画像情報に基づいて当該撮像光学系における合焦の程度を示す物理量を検出する複数の検出手段と、合焦制御を行なう際に、前記複数の撮像光学系の合焦動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系の最終的な合焦状態を決定する制御手段と、を備えている。
【０００９】
請求項１に記載のカメラには、各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報が取得される複数の撮像光学系が備えられており、各撮像光学系を介して取得された複数の画像情報により立体撮影が可能となっている。
【００１０】
また、本発明に係るカメラでは、各々前記複数の撮像光学系に１対１で対応する複数の検出手段により、対応する撮像光学系を介して取得された画像情報に基づいて当該撮像光学系における合焦の程度を示す物理量が検出される。
【００１１】
ここで、本発明では、制御手段により、合焦制御を行なう際に、前記複数の撮像光学系の合焦動作が各々同時かつ独立に制御されると共に、このとき前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系の最終的な合焦状態が決定される。
【００１２】
すなわち、本発明に係るカメラでは、複数の撮像光学系を合焦動作させることによって、最終的な合焦状態を決定するために用いる物理量を各検出手段から同時に得るようにしており、この結果として合焦制御に要する時間を短縮することができるようにしている。
【００１３】
このように、請求項１に記載のカメラは、各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための複数の撮像光学系を備え、各々前記複数の撮像光学系に１対１で対応する複数の検出手段により、対応する撮像光学系を介して取得された画像情報に基づいて当該撮像光学系における合焦の程度を示す物理量を検出し、合焦制御を行なう際に、前記複数の撮像光学系の合焦動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系の最終的な合焦状態を決定しているので、合焦制御に要する時間を短縮することができる。
【００１４】
なお、請求項１に記載の制御手段は、請求項２に記載の発明のように、前記合焦動作として、前記複数の撮像光学系を互いに異なる範囲において焦点位置を変化させるように制御すると共に、これに応じて前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系に同一の最終的な合焦状態を決定することが好ましい。これにより、同時かつ独立に、合焦動作可能な複数の撮像光学系により焦点位置を変化させる範囲を分担して行なえるので、従来のように各撮像光学系により全ての範囲において焦点位置を変化させる場合と比較して、合焦制御に要する時間を、より短縮することができる。
【００１５】
さらに、請求項２に記載の制御手段は、請求項３に記載の発明のように、前記互いに異なる範囲を、焦点位置が変更可能な範囲を前記撮像光学系の数で等分割して得られた複数の範囲としてもよい。これにより、焦点位置を変更させる範囲を均等に複数の撮像光学系により分担することができ、各撮像光学系の合焦動作期間を均等にすることができるので、合焦制御に要する時間のバラツキの発生を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項２又は請求項３に記載の制御手段は、請求項４に記載の発明のように、前記複数の検出手段により検出された何れかの物理量が合焦したことを示す量に達した時点で、当該物理量が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定するようにしてもよい。これにより、焦点位置が変更可能な全ての範囲についての物理量の検出が終了するのを待たずに最終的な合焦状態を決定できるため、合焦制御に要する時間を、より短縮することができる。
【００１７】
一方、請求項２又は請求項３に記載の制御手段は、請求項５に記載の発明のように、前記複数の撮像光学系を、対応する前記範囲の全域について焦点位置を変化させ、これに応じて前記複数の検出手段により検出された物理量のうち、最も合焦の程度が高い物理量が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定するようにしてもよい。これにより、カメラからの距離が各々異なる複数の被写体が含まれる場合等、合焦状態が誤判定されることを防止することができ、より高精度に合焦制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るカメラは、各々合焦制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための複数の撮像光学系を備え、各々前記複数の撮像光学系に１対１で対応する複数の検出手段により、対応する撮像光学系を介して取得された画像情報に基づいて当該撮像光学系における合焦の程度を示す物理量を検出し、合焦制御を行なう際に、前記複数の撮像光学系の合焦動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき前記複数の検出手段により検出された物理量に基づいて前記複数の撮像光学系の最終的な合焦状態を決定しているので、合焦制御に要する時間を短縮することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を立体静止画像及び通常（２次元）の静止画像の撮影を行う機能を有するデジタル電子スチルカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という。）に適用した場合について説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。同図に示すように、デジタルカメラ１０の正面には、各々被写体像を結像させるための一対のレンズ１２Ａ及びレンズ１２Ｂと、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ７０と、が備えられている。
【００２０】
また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）５２Ａと、電源スイッチ５２Ｅと、が備えられている。
【００２１】
なお、本実施の形態に係るレリーズボタン５２Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
【００２２】
そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、後述する撮影モードが設定されている場合にレリーズボタン５２Ａを半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００２３】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ７０の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）３０と、立体の静止画像の撮影を行うモードである立体撮影モード、２次元の静止画像の撮影を行うモードである通常撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をＬＣＤ３０に表示（再生）するモードである再生モードの何れかのモードに設定するために操作されるモード切替スイッチ５２Ｂと、十字カーソルボタン５２Ｃと、撮影時に被写体像のズーミング（拡大及び縮小）を行うときに操作されるズームスイッチ５２Ｄと、が備えられている。
【００２４】
また、十字カーソルボタン５２Ｃは、ＬＣＤ３０の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キー及び当該４つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計５つのキーを含んで構成されている。また、ズームスイッチ５２Ｄは、同図の‘Ｔ’の位置に対応し、かつ被写体像を拡大するときに操作されるテレ・スイッチと、同図の‘Ｗ’の位置に対応し、かつ被写体像を縮小するときに操作されるワイド・スイッチと、により構成されている。
【００２５】
一方、デジタルカメラ１０の側面には、撮影によって得られたデジタル画像データが記録可能な記録メディア（ここでは、当該デジタル画像データが画像ファイルとして記録される記録メディア。）を装着することができるスロットＳＬが設けられている。
【００２６】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００２７】
同図に示すように、デジタルカメラ１０は、前述のレンズ１２Ａを含んで構成された光学ユニット１３Ａと、レンズ１２Ａの光軸後方に配設されたＣＣＤ（電荷結合素子）１４Ａと、相関二重サンプリング回路（以下、「ＣＤＳ」という。）１６Ａと、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）１８Ａと、を含んで構成された第１撮像系８８Ａを備えている。また、デジタルカメラ１０は、前述のレンズ１２Ｂを含んで構成された光学ユニット１３Ｂと、レンズ１２Ｂの光軸後方に配設されたＣＣＤ１４Ｂと、ＣＤＳ１６Ｂと、ＡＤＣ１８Ｂと、を含んで構成された第２撮像系８８Ｂを備えている。
【００２８】
すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、互いに同様の構成とされた第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂの２つの撮像系を備えており、これらを用いることによって立体撮影を可能としている。なお、通常撮影モードが設定されており、通常の２次元の撮影を行う際には、第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂの何れか一方が選択的に用いられる。
【００２９】
第１撮像系８８Ａにおいて、ＣＣＤ１４Ａの出力端はＣＤＳ１６Ａの入力端に、ＣＤＳ１６Ａの出力端はＡＤＣ１８Ａの入力端に、各々接続されている。同様に、第２撮像系８８Ｂにおいても、ＣＣＤ１４Ｂの出力端はＣＤＳ１６Ｂの入力端に、ＣＤＳ１６Ｂの出力端はＡＤＣ１８Ｂの入力端に、各々接続されている。
【００３０】
ここで、ＣＤＳ１６Ａ及びＣＤＳ１６Ｂによる相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、固体撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。
【００３１】
一方、デジタルカメラ１０は、ＡＤＣ１８Ａ及びＡＤＣ１８Ｃの各々の出力端に入力端が接続されると共に、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタル画像データを後述する第２メモリ４０の所定領域に直接記憶させる制御を行う画像入力コントローラ２０と、通常撮影モードが設定されている際に、適用されている第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂの何れか一方によって取得されたデジタル画像データに対して各種画像処理を施す画像信号処理回路２２と、立体撮影モードが設定されている際に、第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂの双方によって取得された２つのデジタル画像データに対して各種画像処理を施して合成する立体画像信号処理回路２３と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに対して圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに対して圧縮形式に応じた形式で伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路２４と、を備えている。
【００３２】
また、デジタルカメラ１０は、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をＬＣＤ３０に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３０に供給する一方、ＬＣＤ３０に表示させる画像を示す映像信号（本実施の形態では、ＮＴＳＣ信号）を生成してビデオ出力端子ＯＵＴに出力するビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８と、を備えている。
【００３３】
また、デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央演算処理装置）３２と、ＡＦ機能を働かせるために必要とされる物理量を検出するＡＦ検出回路３４を含んで構成されている。当該ＡＦ検出回路３４は、上記物理量としてＣＣＤ１４Ａによる撮像によって得られた画像のコントラスト値を検出する第１検出回路４３Ａと、上記物理量としてＣＣＤ１４Ｂによる撮像によって得られた画像のコントラスト値を検出する第２検出回路４３Ｂと、を備えており、ＣＣＤ１４Ａ及びＣＣＤ１４Ｂによる撮像によって得られた各画像のコントラスト値をそれぞれ同時に検出可能に構成されている。
【００３４】
さらに、デジタルカメラ１０は、ＡＥ機能及びＡＷＢ（Automatic White Balance）機能を働かせるために必要とされる物理量（本実施の形態では、撮影に用いられているＣＣＤ１４Ａ及びＣＣＤ１４Ｂの少なくとも一方による撮像によって得られた画像の明るさを示す量（以下、「測光データ」という。））を検出するＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６と、ＣＰＵ３２による各種処理の実行時のワークエリア等として用いられるＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）により構成された第１メモリ３８と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するＶＲＡＭ（Video RAM）により構成された第２メモリ４０と、を含んで構成されている。
【００３５】
また、デジタルカメラ１０は、スロットＳＬに装着された記録メディア４３をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするためのメディアコントローラ４２と、スピーカ７２と、スピーカ７２によって外部に音声情報を出力するための処理を行う音声出力処理部４６と、２系統設けられたマイク（ステレオマイク）とアンプ８４を介して入力された音声情報を示すアナログ信号をデジタルカメラ１０において取り扱うことのできるデジタル音声データに変換する等の処理を行う音声入力処理部８２と、を含んで構成されている。
【００３６】
以上の画像入力コントローラ２０、画像信号処理回路２２、立体画像信号処理回路２３、圧縮・伸張処理回路２４、ビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８、ＣＰＵ３２、ＡＦ検出回路３４、ＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６、第１メモリ３８、第２メモリ４０、メディアコントローラ４２、音声出力処理部４６、及び音声入力処理部８２は、各々システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。
【００３７】
従って、ＣＰＵ３２は、画像入力コントローラ２０、画像信号処理回路２２、立体画像信号処理回路２３、圧縮・伸張処理回路２４、及びビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８の各々の作動の制御と、ＡＦ検出回路３４及びＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６により検出された物理量の取得と、第１メモリ３８、第２メモリ４０、及び記録メディア４３へのアクセスと、音声出力処理部４６を介したスピーカ７２による音声情報の出力と、マイク、アンプ８４及び音声入力処理部８２を介した音声情報の入力と、を各々行うことができる。
【００３８】
一方、第１撮像系８８Ａには、主としてＣＣＤ１４Ａを駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ１４Ａに供給するタイミングジェネレータ４８Ａが設けられており、当該タイミングジェネレータ４８Ａの入力端はＣＰＵ３２に、出力端はＣＣＤ１４Ａに、各々接続されており、ＣＣＤ１４Ａの駆動は、ＣＰＵ３２によりタイミングジェネレータ４８Ａを介して制御される。
【００３９】
更に、ＣＰＵ３２は第１撮像系８８Ａに設けられたモータ駆動部５０Ａの入力端に接続され、モータ駆動部５０Ａの出力端は光学ユニット１３Ａに備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータに接続されている。
【００４０】
すなわち、本実施の形態に係る光学ユニット１３Ａに含まれるレンズ１２Ａは複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々ＣＰＵ３２の制御下でモータ駆動部５０Ａから供給された駆動信号によって駆動される。
【００４１】
ＣＰＵ３２は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット１３Ａに含まれるレンズ１２Ａの焦点距離を変化させる。
【００４２】
また、ＣＰＵ３２は、ＣＣＤ１４Ａによる撮像によって得られた画像のコントラストが最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Through The Lens）方式を採用している。
【００４３】
なお、第２撮像系８８Ｂにも、第１撮像系８８Ａのものと同一の構成とされたタイミングジェネレータ４８Ｂ及びモータ駆動部５０Ｂが備えられており、第１撮像系８８Ａと同様に、これらを介してＣＰＵ３２により、ＣＣＤ１４Ｂの駆動と、光学ユニット１３Ｂに備えられた不図示のレンズ駆動機構に含まれる焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動と、が制御される。また、本実施の形態では、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂの焦点位置の変更可能な範囲が共通とされている。
【００４４】
更に、前述したレリーズボタン５２Ａ、モード切替スイッチ５２Ｂ、十字カーソルボタン５２Ｃ、ズームスイッチ５２Ｄ、及び電源スイッチ５２Ｅの各種ボタン類及びスイッチ類（図２では、「操作部５２」と総称。）はＣＰＵ３２に接続されており、ＣＰＵ３２は、これらのボタン類及びスイッチ類に対する操作状態を常時把握できる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０には、電源回路５４と電池５６が備えられており、電源回路５４は、ＣＰＵ３２による制御の下に、電池５６から入力された電力に基づいて適切な作動用の電力を生成して各部に供給する。なお、錯綜を回避するために、同図では、電源回路５４から電力が供給される各部への接続線の図示を省略している。
【００４６】
更に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０には、クロックジェネレータ８０が備えられており、クロックジェネレータ８０は、ＣＰＵ３２による制御の下に適切なクロック信号を生成して各部に供給する。なお、錯綜を回避するために、同図では、クロックジェネレータ８０からクロック信号が供給される各部への接続線の図示を省略している。
【００４７】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず、立体撮影モードが設定されている場合のデジタルカメラ１０の全体的な動作について説明する。
【００４８】
まず、第１撮像系８８Ａにおいて、ＣＣＤ１４Ａによる被写体像の光学ユニット１３Ａを介した撮像が行なわれ、被写体像を示す信号がＣＣＤ１４ＡからＣＤＳ１６Ａに順次出力される。
【００４９】
ＣＤＳ１６Ａは、ＣＣＤ１４Ａから入力された信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、これによって得られたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のアナログ画像信号を順次ＡＤＣ１８Ａに出力する。
【００５０】
そして、ＡＤＣ１８Ａは、ＣＤＳ１６Ａから入力されたＲ、Ｇ、Ｂのアナログ画像信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂ信号（デジタル画像データ）に変換して画像入力コントローラ２０に出力する。
【００５１】
この第１撮像系８８Ａの動作に並行して、第２撮像系８８Ｂにおいても、ＣＣＤ１４Ｂによる被写体像の光学ユニット１３Ｂを介した撮像が行なわれて当該被写体像を示す信号がＣＣＤ１４ＢからＣＤＳ１６Ｂに順次出力され、ＣＤＳ１６Ｂにより、ＣＣＤ１４Ｂから入力された信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、これによって得られたＲ、Ｇ、Ｂのアナログ画像信号を順次ＡＤＣ１８Ｂに出力し、ＡＤＣ１８Ｂは、ＣＤＳ１６Ｂから入力されたＲ、Ｇ、Ｂのアナログ画像信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂ信号（デジタル画像データ）に変換して画像入力コントローラ２０に出力する。
【００５２】
画像入力コントローラ２０は内蔵しているラインバッファにＡＤＣ１８Ａ及びＡＤＣ１８Ｂから順次入力される２画像分のデジタル画像データを蓄積して一旦第２メモリ４０の所定領域に格納する。
【００５３】
第２メモリ４０の所定領域に格納された２画像分のデジタル画像データは、ＣＰＵ３２による制御下で立体画像信号処理回路２３によって読み出され、これらにＡＥ・ＡＷＢ検出回路３６により検出された物理量（測光データ）に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって８ビットのデジタル画像データを生成し、更にＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、これら２画像分のＹＣ信号を立体画像信号処理回路２３により合成して立体画像を示すＹＣ信号を生成し、当該ＹＣ信号を第２メモリ４０の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００５４】
ここで、立体画像信号処理回路２３では、第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂにより得られたＹＣ信号を、それぞれ右目用、左目用の画像を示すＹＣ信号として認識し、これら２画像分のＹＣ信号に基づいて、立体画像を示すＹＣ信号を生成する。
【００５５】
なお、ＬＣＤ３０は、各撮像系による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにＬＣＤ３０をファインダとして使用する場合には、第２メモリの所定領域に格納された立体画像を示すＹＣ信号を、ビデオ／ＬＣＤエンコーダ２８を介して順次ＬＣＤ３０に出力する。これによってＬＣＤ３０にスルー画像が表示されることになる。
【００５６】
ここで、レリーズボタン５２Ａがユーザによって半押し状態とされたタイミングで、各撮像系において前述したようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされたタイミングで、その時点で第２メモリ４０に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路２４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後にメディアコントローラ４２を介して記録メディア４３に記録する。
【００５７】
なお、通常撮影モードが設定されている場合のデジタルカメラ１０の動作は、立体画像信号処理回路２３に代えて、画像信号処理回路２２により、予め選択された撮像系によって得られたデジタル画像データのみに対して各種画像信号処理を施してＹＣ信号を生成し、当該ＹＣ信号を第２メモリ４０に格納する点を除いて、上述した立体撮影モードが設定されている場合の動作と略同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５８】
ところで、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、立体撮影モードが設定されている場合のＡＦ制御は、通常撮影モードが設定されている場合とは異なる制御が行われる。
【００５９】
すなわち、通常撮影モードが設定されている場合には、撮影に用いられる撮像系に設けられている光学ユニット（光学ユニット１３Ａ又は光学ユニット１３Ｂ）のみがＡＦ制御の対象となるため、当該光学ユニットに設けられているレンズ系による焦点位置の変更可能な範囲がＡＦ制御の対象範囲となる。
【００６０】
これに対し、立体撮影モードが設定されている場合には、ＡＦ制御に要する時間を短縮するために、第１撮像系８８Ａ及び第２撮像系８８Ｂの双方の撮像系が撮影に用いられる点を利用して、各撮像系に設けられた光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂの２つの光学ユニットにより、互いに異なるＡＦ制御範囲においてＡＦ動作を行うようにし、これに応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出された物理量（ここでは、コントラスト値）に基づいて、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに同一（共通）の最終的な合焦状態を決定するようにしている。
【００６１】
具体的には、一例として図３に示すように、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに共通とされた焦点位置の変更可能な範囲を２つに等分割し、一方の範囲を光学ユニット１３ＡのＡＦ制御範囲に、他方の範囲を光学ユニット１３ＢのＡＦ制御範囲に、それぞれ分担させて各範囲内においてＡＦ動作を各々同時かつ独立に行うように制御すると共に、これに応じてＡＦ検出回路３４により順次検出される各撮像系毎のコントラスト値に基づいて、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに同一の最終的な合焦状態を決定する。
【００６２】
以下、図４を参照して、立体撮影モードが設定されている場合に実行されるＡＦ制御処理について更に具体的に説明する。なお、図４は、このときＣＰＵ３２において実行されるＡＦ制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
まず、ステップ１００では、モータ駆動部５０Ａ、５０Ｂを各々同時かつ独立に制御して、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂによる予め定められたＡＦ制御範囲内での焦点位置の変更を開始することによって各光学ユニットによるＡＦ動作を開始し、次のステップ１０２では、当該ＡＦ動作に応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより順次検出される焦点位置に応じたコントラスト値の取得及び当該コントラスト値の対応する焦点位置と関連付けた第１メモリ３８への記録を開始する。
【００６４】
なお本実施の形態では、一例として図３に示すように、各光学ユニットの焦点位置を対応するＡＦ制御範囲の一端側から他端側に向けて（図３に矢印で示す向きで）所定速度で変更することにより上記ＡＦ動作を行なうようにしている。
【００６５】
このとき、ＡＦ検出回路３４により検出されるコントラスト値は、一般に、焦点位置の変化に応じて上に凸の形状とされた曲線を描くように変化する傾向にあり、合焦した状態において最大値を示すことになる。
【００６６】
そこで、次のステップ１０４では、記録されたコントラスト値のピークが検出されたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となるまで各光学ユニットによるＡＦ動作を継続する。その後、ピークが検出された時点でステップ１０６に移行して、各光学ユニットによるＡＦ動作及び物理量の記録を終了し、その後にステップ１０８に移行する。
【００６７】
ステップ１０８では、コントラスト値のピークが検出された焦点位置を最終的な合焦状態として決定すると共に、焦点位置がコントラスト値のピークに対応する焦点位置近傍にある一方の光学ユニットについて、その焦点位置がピークに対応する焦点位置となるように微調整を行なうように制御する。
【００６８】
次のステップ１１０では、モータ駆動部を介して他方の光学ユニットの焦点位置が一方の焦点位置となるように制御し、その後に本ＡＦ制御処理プログラムを終了する。
【００６９】
以上詳細に説明したように、本第１の実施の形態によれば、各々ＡＦ制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを備え、各々光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに１対１で対応する第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより、対応する光学ユニットを介して取得された画像情報に基づいて当該光学ユニットにおける合焦の程度を示すコントラスト値を検出し、ＡＦ制御を行なう際に、各光学ユニットのＡＦ動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値に基づいて各光学ユニットの最終的な合焦状態を決定しているので、ＡＦ制御に要する時間を短縮することができる。
【００７０】
また、本第１の実施の形態によれば、前記合焦動作として、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを互いに異なる範囲において焦点位置を変化させるように制御すると共に、これに応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値に基づいて光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに同一の最終的な合焦位置を決定しているので、同時かつ独立に、ＡＦ動作可能な光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂにより焦点位置を変化させる範囲を分担して行なえるので、従来のように各光学ユニットにより全ての範囲において焦点位置を変化させる場合と比較して、合焦制御に要する時間を、より短縮することができる。
【００７１】
さらに、本第１の実施の形態によれば、前記互いに異なる範囲を、焦点位置が変更可能な範囲を用いる光学ユニットの数で等分割して得られた複数の範囲としているので、焦点位置を変更させる範囲を均等に複数の撮像光学系により分担することができ、各光学ユニットのＡＦ動作期間を均等にすることができるので、ＡＦ制御に要する時間のバラツキの発生を抑制することができる。
【００７２】
また、本第１の実施の形態によれば、前記第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出された何れかのコントラスト値が合焦したことを示す量に達した時点で、当該コントラスト値が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定するので、焦点位置が変更可能な全ての範囲についてのコントラスト値の検出が終了するのを待たずに最終的な合焦状態を決定できるため、ＡＦ制御に要する時間を、より短縮することができる。
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、各光学ユニットによるそれぞれ異なるＡＦ制御範囲でのＡＦ動作を同時に行ない、これに応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂの何れかにより検出されたコントラスト値がピークとなった時点で、当該ピークが検出された焦点位置を最終的な合焦状態であるものとして決定する場合の形態例について説明したが、この形態では、合焦制御の対象となる画像におけるコントラスト値の検出対象とする領域内にデジタルカメラ１０からの距離がそれぞれ異なる複数の被写体像が含まれている場合には、合焦制御が適切に行なえないことも考えられる。
【００７３】
すなわち、コントラスト値が上記複数の被写体像に応じた局所的なピークを有することもあるためであり、この場合、ＡＦ動作開始後にコントラスト値がはじめてピークとなった焦点位置を最終的な合焦状態として決定することは必ずしも適切であるとは限らない。
【００７４】
そこで、本第２の実施の形態では、このような場合であっても適切な合焦制御を高速に行なうために、焦点位置の変更可能な範囲の全域についてのコントラスト値に基づいて最終的な合焦状態を決定する場合の形態例について説明する。
【００７５】
なお、本第２の実施の形態に係るデジタルカメラの構成は、上述した第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成（図１及び図２参照）と同様であるので、ここでの説明を省略し、以下、図５を参照して、立体撮影モードが設定されている場合に実行されるＡＦ制御処理について更に具体的に説明する。
【００７６】
なお、図５は、このときＣＰＵ３２において実行されるＡＦ制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、同図において、図３に示すフローチャートと同様の処理を行うステップについては同一のステップ番号を付し、ここでの説明を省略する。
【００７７】
ステップ１０５では、全ての光学ユニットによるＡＦ動作の終了待ちを行い、次のステップ１０７にて、ＡＦ検出回路３４から検出されて記録されたコントラスト値のうち、最大値となったコントラスト値に対応する焦点位置を最終的な合焦状態として決定し、その後にステップ１１１に移行する。
【００７８】
ステップ１１１では、モータ駆動部５０Ａ及びモータ駆動部５０Ｂを介して各光学ユニットの焦点位置が上記ステップ１０７で決定した焦点位置となるように制御し、その後に本ＡＦ制御処理プログラムを終了する。
【００７９】
以上詳細に説明したように、本第２の実施の形態によれば、各々ＡＦ制御可能に構成されると共に、互いに異なる位置から被写体像を示す画像情報を取得するための光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを備え、各々光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに１対１で対応する第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより、対応する光学ユニットを介して取得された画像情報に基づいて当該光学ユニットにおける合焦の程度を示すコントラスト値を検出し、ＡＦ制御を行なう際に、各光学ユニットのＡＦ動作を各々同時かつ独立に制御すると共に、このとき第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値に基づいて各光学ユニットの最終的な合焦状態を決定しているので、ＡＦ制御に要する時間を短縮することができる。
【００８０】
また、本第２の実施の形態によれば、前記合焦動作として、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを互いに異なる範囲において焦点位置を変化させるように制御すると共に、これに応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値に基づいて光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂに同一の最終的な合焦位置を決定しているので、同時かつ独立に、ＡＦ動作可能な光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂにより焦点位置を変化させる範囲を分担して行なえるので、従来のように各光学ユニットにより全ての範囲において焦点位置を変化させる場合と比較して、合焦制御に要する時間を、より短縮することができる。
【００８１】
さらに、本第２の実施の形態によれば、前記互いに異なる範囲を、焦点位置が変更可能な範囲を用いる光学ユニットの数で等分割して得られた複数の範囲としているので、焦点位置を変更させる範囲を均等に複数の撮像光学系により分担することができ、各光学ユニットのＡＦ動作期間を均等にすることができるので、ＡＦ制御に要する時間のバラツキの発生を抑制することができる。
【００８２】
また、本第２の実施の形態によれば、光学ユニット１３Ａ及び光学ユニット１３Ｂを、対応する前記範囲の全域について焦点位置を変化させ、これに応じて第１検出回路３４Ａ及び第２検出回路３４Ｂにより検出されたコントラスト値のうち、最も合焦の程度が高いコントラスト値が検出された焦点位置を前記最終的な合焦状態として決定するので、カメラからの距離が各々異なる複数の被写体が含まれる場合等、合焦状態が誤判定されることを防止することができ、より高精度にＡＦ制御を行なうことができる。
【００８３】
なお、上記各実施の形態では、立体撮影モードが設定されている場合にのみ２つの光学ユニットを用いてＡＦ制御を行なうものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、通常撮影モードが設定されている場合にも２つの光学ユニットを用いてＡＦ制御を行なうようにすることもできる。これにより、通常撮影モードが設定されている場合においてもＡＦ制御に要する時間を短縮することができる。なお、通常撮影モードが設定されている場合には、実際に画像情報を取得する光学ユニットだけを最終的な合焦状態となる焦点位置に合わせればよい（図４のステップ１１０、図５のステップ１１１参照）。
【００８４】
また、上記各実施の形態では、上記合焦制御処理において各光学ユニットのＡＦ動作を、図３に示すように、当該範囲における同じ端部に向けて（図３に矢印で示す向きで）行なうものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６（Ａ）に示すように、第１撮像系８８Ａは一端から、第２撮像系８８Ｂは他端から焦点位置の変更可能な範囲の中央に向けて行なうようにしてもよい。この場合、各光学ユニットの焦点位置が互いに近づいていくことになるため、光学ユニットの焦点位置を最終的な合焦状態となる焦点位置に合わせる動作を速やかに行なうことができる。これによりさらにＡＦ制御に要する時間を短縮することができる。
【００８５】
また、本実施の実施の形態で説明したフローチャート（図４及び図５参照）の処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００８６】
さらに、以上のデジタルカメラ１０の構成（図１、図２参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００８７】
例えば、本実施の実施の形態では、光学ユニットを２系統備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３系統以上の光学系ユニットを備えたカメラについても適用することができる。なお、光学系ユニットを３系統備えている場合、図６（Ｂ）に示すように、合焦制御を行なう際に焦点距離の変更可能な範囲を３等分してそれぞれの範囲を各光学ユニット（光学ユニットＡ、光学ユニットＢ、光学ユニットＣ）に分担させてもよい。
【００８８】
また、上記各実施の形態では、モード切換スイッチ５２Ｂの操作によりデジタルカメラのモードが立体撮影モード、通常撮影モード及び再生モードの何れかが設定されるものとして説明したが、モード切換スイッチの操作によりデジタルカメラを撮影モード及び再生モードの何れかに設定するようにし、さらに立体画像を取扱う立体画像モードと通常の画像を取扱う通常画像モードの何れかを設定するためのスイッチを別途設けてもよい。このように構成した場合、デジタルカメラは、これらのスイッチの操作状態に応じて、立体画像撮影モード、通常画像撮影モード、立体画像再生モード及び通常画像再生モードの何れかのモードで動作することになる。
【００８９】
さらに、上記各実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、本発明はデジタルカメラに限定されるものではなく、銀鉛写真フィルムを用いるカメラにも適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラの外観を示す外観図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。
【図３】各光学ユニットのＡＦ制御範囲を一例として示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態に係るＣＰＵにより実行されるＡＦ制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態に係るＣＰＵにより実行されるＡＦ処理制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】各光学ユニットのＡＦ制御範囲及びＡＦ動作を一例として示す模式図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    デジタルカメラ
１３Ａ、１３Ｂ    光学ユニット（撮像光学系）
３２    ＣＰＵ（制御手段）
３４Ａ    第１検出回路（検出手段）
３４Ｂ    第２検出回路（検出手段）
【図１】
2005148249.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005148249.tif 000007
【図６】
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