(57)【要約】【課題】右眼用画像と左眼用画像を簡易な構成により撮像する。【解決手段】観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、被写体からの光を入射するレンズ部と、レンズ部の右側を通過する右側光およびレンズ部の左側を通過する左側光を選択的に遮断する遮断部と、右眼用画像および左眼用画像を異なるタイミングで撮像させるとともに、右眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に左側光を遮断させ、左眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に右側光を遮断させる撮像制御部と、を備える撮像装置を提供する。【選択図】図１
2012220907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、
被写体からの光を入射するレンズ部と、
前記レンズ部の右側を通過する右側光および前記レンズ部の左側を通過する左側光を選択的に遮断する遮断部と、
前記右眼用画像および前記左眼用画像を異なるタイミングで撮像させるとともに、前記右眼用画像を撮像するタイミングにおいて前記遮断部に前記左側光を遮断させ、前記左眼用画像を撮像するタイミングにおいて前記遮断部に前記右側光を遮断させる撮像制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記遮断部は、前記レンズ部の光軸に対して垂直に設けられ、水平方向に移動することにより前記右側光および前記左側光を選択的に遮断するシャッタ部を有する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記遮断部は、前記レンズ部の光軸に垂直に設けられ、前記光軸に対して垂直な面における指定された領域を通過する光を遮断する液晶パネルを有する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像制御部は、前記遮断部に前記右側光および前記左側光を一定間隔毎に交互に遮断させる
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
当該撮像装置は、前記右眼用画像および前記左眼用画像を時分割で切り換えて表示する表示装置に与える画像信号を生成し、
前記撮像制御部は、前記表示装置が前記右眼用画像および前記左眼用画像を切り換える時間間隔毎に、前記遮断部に前記右側光および前記左側光を交互に遮断させる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
多視点画像を撮像する撮像装置であって、
被写体からの光を入射するレンズ部と、
前記レンズ部の主平面を水平方向に分割した複数の領域のそれぞれの少なくとも一部を通過する光を選択的に開放し、他の領域を通過する光を遮断する遮断部と、
複数の視点のそれぞれの画像を異なるタイミングで順次に撮像させるとともに、前記複数の視点の画像のそれぞれを撮像するタイミングにおいて、前記複数の領域のうち対応する領域を通過する光を開放する撮像制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項７】
被写体からの光を入射するレンズ部と、
前記レンズ部の右側を通過する右側光および前記レンズ部の左側を通過する左側光を選択的に遮断する遮断部と
を備えるレンズ装置。
【請求項８】
被写体からの光を入射するレンズ部と、
前記レンズ部の主平面を水平方向に分割した複数の領域のそれぞれの少なくとも一部を通過する光を選択的に開放し、他の領域を通過する光を遮断する遮断部と
を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、およびレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を表示する立体表示装置が知られている。立体表示装置は、表示面より手前側に物体が飛び出し見えるように画像を表示することができる。また、立体表示装置は、表示面より奥側に物体が存在して見えるように画像を表示することもできる。また、立体表示装置に表示させるための右眼用画像および左眼用画像を撮像する立体表示用の撮像装置も知られている。（例えば特許文献１〜３参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平１０−２８２５９２号公報
［特許文献２］特開平１０−３０７３５２号公報
［特許文献３］特開２００５−２８３７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、右眼用画像と左眼用画像を同時に撮像するべく右眼用と左眼用の撮像系をそれぞれ設けると、立体表示用の撮像装置は大規模かつ複雑な構成となる。手軽に立体表示用の画像を撮像するためには、右眼用画像と左眼用画像を簡易な構成により撮像できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、被写体からの光を入射するレンズ部と、レンズ部の右側を通過する右側光およびレンズ部の左側を通過する左側光を選択的に遮断する遮断部と、右眼用画像および左眼用画像を異なるタイミングで撮像させるとともに、右眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に左側光を遮断させ、左眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に右側光を遮断させる撮像制御部と、を備える撮像装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、多視点画像を撮像する撮像装置であって、被写体からの光を入射するレンズ部と、レンズ部の主平面を水平方向に分割した複数の領域のそれぞれの少なくとも一部を通過する光を選択的に開放し、他の領域を通過する光を遮断する遮断部と、複数の視点のそれぞれの画像を異なるタイミングで順次に撮像させるとともに、複数の視点の画像のそれぞれを撮像するタイミングにおいて、複数の領域のうち対応する領域を通過する光を開放する撮像制御部と、を備える撮像装置を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、被写体からの光を入射するレンズ部と、レンズ部の右側を通過する右側光およびレンズ部の左側を通過する左側光を選択的に遮断する遮断部と、右眼用画像および左眼用画像を異なるタイミングで撮像させるとともに、右眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に左側光を遮断させ、左眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部に右側光を遮断させる撮像制御部と、を備えるレンズ装置を提供する。
【０００７】
本発明の第４の態様においては、多視点画像を撮像する撮像装置であって、被写体からの光を入射するレンズ部と、レンズ部の主平面を水平方向に分割した複数の領域のそれぞれの少なくとも一部を通過する光を選択的に開放し、他の領域を通過する光を遮断する遮断部と、複数の視点のそれぞれの画像を異なるタイミングで順次に撮像させるとともに、複数の視点の画像のそれぞれを撮像するタイミングにおいて、複数の領域のうち対応する領域を通過する光を開放する撮像制御部と、を備えるレンズ装置を提供する。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置１００の構成を、表示装置２００とともに示す。
【図２】本実施形態の遮断部１２０におけるシャッタ部１２２の構成例を示す。
【図３】本発明の実施形態の変形例における撮像装置１００の構成を示す。
【図４】液晶シャッタ１２４をレンズ部１１０側から見た構造を示す。
【図５】本発明の実施形態におけるレンズ装置３００の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本実施形態における撮像装置１００の構成を、表示装置２００とともに示す。撮像装置１００は、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。右眼用画像は、右眼に対応した視点から被写体を撮像して得られる画像であり、左眼用画像は、左眼に対応する視点から被写体を撮像して得られる画像である。撮像装置１００は、レンズ部１１０、遮断部１２０、撮像部１３０、撮像制御部１４０、記録部１５０、および、画像信号生成部１６０を備える。
【００１２】
レンズ部１１０は、被写体からの光を入射する。レンズ部１１０に入射する光は、レンズ部１２０の右側を通過する右側光およびレンズ部１２０の左側を通過する左側光を含む。レンズ部１１０は、入射した光を撮像部１３０が備える撮像素子に結像させる。レンズ部１１０は、説明の便宜上一枚のレンズとしているが、２枚以上のレンズにより構成されてもよい。一例として、レンズ部１１０は、左右両方の眼の視点をカバーする一つの大径のレンズを備える。他の例として、レンズ部１１０は、右眼の視点に対応する右側レンズと左眼の視点に対応する左眼レンズとを備えてよい。これらの例示された構成により、レンズ部１１０は、右眼の視点に入射する光および左眼の視点に入射する光を通過させることができる。
【００１３】
撮像部１３０は、レンズ部１１０に入射する光を撮像素子により受光し、電気的信号に変換して右眼用画像および左眼用画像の画像データを生成する。撮像部１３０は、生成した画像データを記録部１５０に格納する。撮像部１３０は、表示装置２００に立体表示させる立体画像を構成する右眼用画像と左眼用画像とを対応付けて記録部１５０に格納してよい。
【００１４】
記録部１５０は、撮像部１３０が生成した右眼用画像および左眼用画像の画像データを格納する。記録部１５０は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性の記録装置であってよい。
【００１５】
遮断部１２０は、レンズ部１１０の右側を通過する右側光およびレンズ部１２０の左側を通過する左側光を選択的に遮断する。すなわち、レンズ部１１０に入射された被写体からの光のうち、遮断部１２０により遮断されなかった右側光および左側光の何れか一方が、撮像部１３０の撮像素子に結像される。本実施形態の遮断部１２０は、レンズ部１１０と撮像部１３０との間に設けられる。レンズ部１１０により光束が絞られた位置に遮断部１２０を設けることで、遮断部１２０のサイズを小型化できる。他の例として、遮断部１２０をレンズ部１１０の被写体側に配置してもよい。この場合、遮断部１２０をレンズ部１１０等から取り外し可能としてもよい。
【００１６】
本実施形態における遮断部１２０は、レンズ部１１０の光軸に対して垂直に設けられ、右側光および左側光を選択的に遮断するシャッタ部１２２を有する。このような構成により、右側光および左側光の一方を選択的に遮断すると同時に、他方を選択的に開放状態とすることができ、遮断部１２０の制御が容易となる。図２は、本実施形態の遮断部１２０におけるシャッタ部１２２の構成例を示す。例えば、シャッタ部１２２は、図２（ａ）に示すように、水平方向に移動することにより右側光および左側光を選択的に遮断するシャッタ板１２５を備えてよい。他の例として、シャッタ部１２２は、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、光軸を中心に回転する、略半円形の部材１２６または開口１２７がもうけられた円板状の部材１２８であってよい。
【００１７】
撮像制御部１４０は、撮像部１３０に、右眼用画像および左眼用画像を異なるタイミングで撮像させる。それとともに、撮像制御部１４０は、遮断部１２０に、右眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部１２０に左側光を遮断させ、左眼用画像を撮像するタイミングにおいて遮断部１２０に右側光を遮断させる。
【００１８】
撮像装置１００が撮影者によるシャッタ操作により静止画を撮像する場合、撮像制御部１４０は、一回のシャッタ操作に応じて右眼用画像および左眼用画像の双方を撮像すべく遮断部１２０および撮像部１３０を制御してよい。撮像制御部１４０は、二次元画像を撮像するときに、右側光および左側光の双方を遮断しないように遮断部１２０を制御してよい。
【００１９】
本実施形態における撮像制御部１４０は、遮断部１２０に右側光および左側光を一定間隔毎に交互に遮断させる。画像信号生成部１６０は、右眼用画像および左眼用画像を時分割で切り換えて表示する画像信号を生成し表示装置２００に与える。一例として、撮像制御部１４０は、画像信号生成部１６０が生成する画像信号のフレーム間隔毎に、右側光および左側光を交互に遮断させる。すなわち、画像信号生成部１６０が生成する画像信号のフレーム間隔が６０分の１秒の場合、撮像制御部１４０は、６０分の１秒毎に右側光と左側光を切り換えて遮断してよい。この場合、１フレーム毎に右眼用画像と左眼用画像とが切り替わるが、撮像制御部１４０は、フレーム間隔の整数倍（例えば２倍）の周期で右側光と左側光を切り換えて遮断するように遮断部１２０を制御し、右眼用画像および左眼用画像をそれぞれ複数毎ずつ連続して撮像してもよい。画像信号のフレーム間隔毎に右側光および左側光を交互に遮断させつつ撮像することにより、右眼用画像および左眼用画像を画像信号のフレームに同期して更新できるため、画像信号を円滑に出力できる。
【００２０】
変形例として、撮像制御部１４０は、表示装置２００が右眼用画像および左眼用画像を切り換える時間間隔に同期して、遮断部１２０に右側光および左側光を交互に遮断させてよい。すなわち、表示装置２００のフレーム間隔が６０分の１秒の場合、撮像制御部１４０は、６０分の１秒毎に右側光と左側光を切り換えて遮断してよい。右側光と左側光を切り換えて遮断してよい。この場合、１フレーム毎に右眼用画像と左眼用画像とが切り替わるが、撮像制御部１４０は、フレーム間隔の整数倍（例えば２倍）の周期で右側光と左側光を切り換えて遮断するように遮断部１２０を制御し、右眼用画像および左眼用画像をそれぞれ複数毎ずつ連続して撮像してもよい。
【００２１】
このような構成により、表示装置２００が右眼用画像と左眼用画像とを切り換えつつ立体画像を表示する場合、右眼用画像および左眼用画像の切り換えと同期して右眼用画像および左眼用画像を交互に撮像できるので、コマ落ち等の不具合のない立体画像を表示装置２００に表示させることができる。例えば撮像装置１００により立体画像による動画を撮影する場合においては、略同時に撮像された右眼用画像および左眼用画像の画像信号を連続的に表示装置２００に供給する必要があるところ、遮断部１２０に右側光および左側光を表示装置２００が右眼用画像および左眼用画像を切り換える時間間隔毎に交互に遮断させつつ撮像することにより、略同時に撮像された右眼用画像および左眼用画像を連続的に生成しつつ、表示装置２００に画像信号を供給できる。
【００２２】
図３は、本実施形態の変形例に係る撮像装置１００の構成を示す。本変形例において、遮断部１２０は、レンズ部１１０の光軸に垂直に設けられる液晶シャッタ１２４を有する。液晶シャッタ１２４は、撮像制御部１４０の制御に応じて、光軸に対して垂直な面における指定された領域を通過する光を遮断する。
【００２３】
図４は、液晶パネル１２４をレンズ部１１０側から見た構造を示す。液晶シャッタ１２４は、右側光を遮断／開放する領域Aと、左側光を遮断／開放する領域Bを有し、撮像制御部１４０からの制御に応じて、領域Aまたは領域Bの一方を遮断状態とし、他方を開放状態とする。液晶シャッタ１２４を用いる構成によれば、遮断部１２０は可動部を有さないので、遮断部の信頼性が向上する。また、可動による衝撃、振動等に伴う画質の劣化を防ぐことができる。液晶シャッタ１２４は、撮像制御部１４０による制御により、領域Aおよび領域Bの両方を開放状態として、右側光と左側光を撮像部１３０に結像する通常撮影を可能としてよい。
【００２４】
図５は、他の実施形態におけるレンズ装置３００の構成を示す。例えば、レンズ装置３００は、撮像装置１００の本体に装着される交換レンズとして提供され、撮像装置１００の本体に装着されることにより、撮像装置１００本体とともに図１または図２を参照して説明した撮像装置１００と同様の機能を実現する。すなわち、レンズ装置３００は撮像装置１００本体と協働して観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。レンズ装置３００は、レンズ部３１０、遮断部３２０、撮像制御部３４０、およびレンズボディ３５０を備える。レンズ部３１０、遮断部３２０、および撮像制御部３４０の機能は、図１および図２におけるレンズ部１１０、遮断部１２０、および撮像制御部１４０と同様である。
【００２５】
レンズボディ３５０は、レンズ部３１０、遮断部３２０、および撮像制御部３４０を内包する。レンズボディ３５０は、取り付け部３５５を備える。取り付け部３５５は、レンズ部３１０から入射する光を撮像装置１００本が有する撮像素子に結像させるべく、レンズ装置３００を撮像装置１００本体に取り付ける。具体的には、取り付け部３５５は、撮像装置１００の本体に設けられたレンズマウントと嵌合する。レンズ装置３００が撮像装置１００の本体に着脱可能な態様で提供されるので、撮像装置１００本体が立体画像を撮像する機能を有さない場合であっても、レンズ装置３００により、立体画像を撮像する機能を付加することができる。他の例として、撮像制御部３４０はレンズ装置３００ではなく撮像装置１００本体に設けられてもよい。
【００２６】
上記の各実施形態においては、撮像装置１００およびレンズ装置３００は２つの視点のそれぞれに与える２枚の画像、すなわち右眼用画像および左眼用画像を撮像した。しかし、撮像装置１００およびレンズ装置３００は３つ以上の視点のそれぞれに与える３枚以上の画像を撮像してよい。この場合、レンズ部（１１０、３１０）は被写体からの光を入射する。遮断部（１２０、３２０）は、レンズ部１１０の主平面を水平方向に分割した複数の領域のそれぞれの少なくとも一部を通過する光を選択的に開放し、他の領域を通過する光を遮断する。撮像制御部（１４０、３４０）は、複数の視点のそれぞれの画像を異なるタイミングで順次に撮像させるとともに、複数の視点の画像のそれぞれを撮像するタイミングにおいて、複数の領域のうち対応する領域を通過する光を開放する。このような構成により、水平方向に並んだ複数の視点からの画像を簡易な構成により撮像できる。
【００２７】
一例として、遮断部（１２０、３２０）は、レンズ部（１１０、３１０）の光軸に対して垂直に設けられ、水平方向に移動することによりレンズ部（１１０、３１０）の主平面を水平方向に分割した複数の領域の一部を選択的に遮断するシャッタ部１２２を有する。具体的には、シャッタ部１２２は、水平方向に移動可能に構成された絞りであってよい。このような構成により、複数の領域の一部を選択的に遮断すると同時に、他方の部分を開放状態とすることができ、遮断部（１２０、３２０）の制御が容易となる。
【００２８】
他の例として、遮断部（１２０、３２０）は、レンズ部（１１０、３２０）の光軸に垂直に設けられる液晶シャッタ１２４を有する。液晶シャッタ１２４は、撮像制御部（１４０、３４０）の制御に応じて、光軸に対して垂直な面における指定された領域を通過する光を遮断する。液晶シャッタ１２４を用いる構成によれば、遮断部（１２０、３２０）は可動部を有さないので、遮断部（１２０、３２０）の信頼性が向上する。また、可動による衝撃、振動等に伴う画質の劣化を防ぐことができる。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００３１】
１００  撮像装置、１１０  レンズ部、１２０  遮断部、１２２  シャッタ部、１２４  液晶シャッタ、１３０  撮像部、１４０  撮像制御部、１５０  記録部、１６０  画像信号生成部、２００  表示装置、３００  レンズ装置、３１０  レンズ部、３２０  遮断部、３４０  撮像制御部、３５０レンズボディ、３５５  取り付け部
【図１】
2012220907.tif 000003
【図２】
2012220907.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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