(57)【要約】【課題】表示装置に表示されている３次元画像を視聴者が見た場合、画像を見ている人間が抱く違和感が少ないと感じる画像を表示装置に表示させることができる３次元撮影カメラを提供することを目的とする。【解決手段】３次元撮影カメラに設けられている２つのレンズのうちの一方のレンズが、写真用の標準レンズであり、上記２つのレンズのうちの他方のレンズが、ソフトフォーカスレンズであることを特徴とする３次元撮影カメラである。【選択図】図１
2012150341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元撮影カメラに設けられている２つのレンズのうちの一方のレンズが、写真用の標準レンズであり、上記２つのレンズのうちの他方のレンズが、ソフトフォーカスレンズであることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【請求項２】
請求項１において、
上記写真用の標準レンズの焦点距離と、上記ソフトフォーカスレンズの近軸焦点距離とがほぼ同一であることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【請求項３】
３次元撮影カメラに設けられている２つのレンズの双方がソフトフォーカスレンズであることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【請求項４】
請求項３において、
上記２つのソフトフォーカスレンズのうちの一方のソフトフォーカレンズの近軸焦点距離と、他方のソフトフォーカスレンズの近軸焦点距離とが互いに異なることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【請求項５】
３次元撮影カメラに設けられている２つのレンズが、ともに写真用の標準レンズであり、
上記２つのレンズのうちの一方のレンズの焦点距離と、上記２つのレンズのうちの他方のレンズの焦点距離とが互いに異なることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項において、
上記写真用の標準レンズまたは上記ソフトフォーカスレンズの前または後に、偏光板が設けられていることを特徴とする３次元撮影カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元撮影カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、３次元画像が脚光を浴びている。人間が目を通して認識した画像が立体的であると感じるのは、眼幅があるためである。つまり、眼幅は、人間の左目と右目との間の距離であり、眼幅によって、左目に映った画像と右目に映った画像とが微妙に異なり、この異なった画像を脳が比較し、この比較結果に応じて、人間の目から物体までの距離の違いを認識する。すなわち、複数の物体を同時に見た場合、物体毎に奥行が異なり、この異なる奥行によって、物が立体的に見える。
【０００３】
ところで、３次元画像を表示するための３次元撮影カメラは、人間の目と同じように、２つのレンズを有し、２つのレンズの間隔を人間の眼幅に見立てている。人間の眼幅は、大人で、５５〜７０ｍｍであるが、カメラに２つのレンズを、このように狭い間隔で設置することができないので、３次元撮影カメラの２つのレンズの互いの距離は、通常の大人の眼幅よりも長い距離に設定されている。
【０００４】
図８は、従来の３次元撮影カメラ７００を示す図である。
【０００５】
従来の３次元撮影カメラ６００は、ケース１０に、２つのレンズＬ１１、Ｌ１２が設けられ、人間の右目で見た映像を、レンズＬ１１によって取り込み、人間の左目で見た映像を、レンズＬ１２によって取り込む。なお、２つのレンズＬ１、Ｌ２からそれぞれ得られる画像を互いに同じようにするために、互いに同じレンズを２つ使用している。つまり、レンズＬ１として、写真用の標準レンズを使用し、レンズＬ２として、レンズＬ１と同じ写真用の標準レンズを使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来例では、図示しない表示装置に表示されている３次元画像を視聴者が見ていると、違和感を覚える。つまり、表示装置に表示されている３次元画像は、人間の周りに存在している物体を人間が実際に見ている画像とは異なっていると、脳が認識する。つまり、焦点が合っている画像以外の画像（背景画像等）が、人間が実際に見た場合よりも、ぼやけているので、表示装置に表示されている３次元画像を視聴者が見ていると違和感を覚えると考えられる。
【０００８】
本発明は、表示装置に表示されている３次元画像を視聴者が見た場合、画像を見ている人間が抱く違和感が少ないと感じる画像を表示装置に表示させることができる３次元撮影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】
【０００９】
本発明は、３次元撮影カメラに設けられている２つのレンズのうちの少なくとも１つのレンズとして、ソフトフォーカスレンズを使用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表示装置に表示されている３次元画像を視聴者が見た場合、画像を見ている人間が抱く違和感が少ないと感じる画像を表示装置に表示させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１である３次元撮影カメラ１００を示す図である。
【図２】実施例１における写真用の標準レンズＬ１とソフトフォーカスレンズＬ２とを示す図である。
【図３】本発明の実施例２である３次元撮影カメラ２００を示す図である。
【図４】本発明の実施例３である３次元撮影カメラ３００を示す図である。
【図５】３次元撮影カメラ１００の内部構造と、本発明の実施例４である３次元撮影カメラ４００の内部構造とを示す図である。
【図６】本発明の実施例５である３次元撮影カメラ５００を示す図である。
【図７】本発明の実施例６である３次元撮影カメラ６００を示す図である。
【図８】従来の３次元撮影カメラ７００を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明を実施するための形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１である３次元撮影カメラ１００を示す図である。
【００１４】
３次元撮影カメラ１００は、ケース１０と、写真用の標準レンズＬ１と、ソフトフォーカスレンズＬ２とを有する。また、レンズＬ１、Ｌ２が、物体を受光素子（図示せず）の受光面に結像し、受光素子が光を電気信号に変換し、受光素子が変換した電気信号を信号処理部（図示せず）が信号処理し、この処理された電気信号をメモリ（図示せず）が保持する。
【００１５】
写真用の標準レンズＬ１は、人間の右目に対応するレンズである。ソフトフォーカスレンズＬ２は、人間の左目に対応するレンズである。写真用の標準レンズＬ１は、その焦点距離が５０ｍｍであれば、ピントが合う距離は１．８〜３ｍである。一方、ソフトフォーカスレンズＬ２では、その焦点距離が５０ｍｍであれば、ピントが合う距離は２ｍ〜１００ｍである。
【００１６】
次に、上記実施例１の動作について説明する。
【００１７】
図２は、実施例１における写真用の標準レンズＬ１とソフトフォーカスレンズＬ２とを示す図である。
【００１８】
写真用の標準レンズＬ１は、結像位置Ｐ１が１つであり、この結像位置Ｐ１に像が形成され、物体の位置に関らず、全ての像が結像位置Ｐ１に形成される。
【００１９】
一方、ソフトフォーカスレンズＬ２は、球面収差ＳＡを適度に残したレンズであり、結像位置が複数あり、たとえば結像位置Ｐ２１，Ｐ２２、Ｐ２３がある。結像位置Ｐ２３は、中心軸に近い光線である近軸光線による結像位置である。結像位置Ｐ２１は、光軸から最も遠い光線による結像位置である。ソフトフォーカスレンズＬ２から、結像位置Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３の順で遠くなる。
【００２０】
３次元撮影カメラ１００の写真用の標準レンズＬ１によって撮影した画像は、３次元撮影カメラ１００から１．８〜３ｍ離れて存在している物体について、ピントがぴったり合うが、ソフトフォーカスレンズＬ２によって撮影した画像は、同じように３次元撮影カメラ１００から１．８〜３ｍ離れて存在している物体について、ピントがぴったり合うのではなく、ソフトフォーカス的にピントが合う。また、３ｍ以上離れている物体について、その形状を認識できる程度に表示される。
【００２１】
ところで、従来例において、表示装置（図示せず）に表示されている３次元画像を視聴者が見ていると、違和感を覚えるのは、３次元撮影カメラの眼幅を広げているので、左のレンズを通して撮影した画像と、右のレンズを通して撮影した画像とが、ともにクリアであり、このクリアな画像が、実際に人間が物体を見ているよりもクリア過ぎる画像であり、また、焦点が合っている物体以外の物体（背景等）が完全にぼけて表示される。これらによって違和感を覚えると考えられる。
【００２２】
一方、実施例１では、左側のレンズである写真用の標準レンズＬ１は、ピントがぴったり合うが、右側のレンズであるソフトフォーカスレンズＬ２は、ピントがソフトフォーカス的に合うので、両画像がともにクリア過ぎず、また、背景等をある程度認識できるので、人間が実際に見ている画像に近くなり、画像を見ている人間が抱く違和感が少ない。
【００２３】
実施例１では、写真用の標準レンズＬ１が、図２中、左側に設けられているレンズであり、ソフトフォーカスレンズＬ２が、図２中、右側に設けられているレンズであるが、これを逆にするようにしてもよい。つまり、写真用の標準レンズＬ１が、図２中、右側のレンズであり、ソフトフォーカスレンズＬ２が、図２中、左側のレンズであるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２４】
図３は、本発明の実施例２である３次元撮影カメラ２００を示す図である。
【００２５】
３次元撮影カメラ２００は、ケース１０と、ソフトフォーカスレンズＬ３と、ソフトフォーカスレンズＬ４とを有する。また、レンズＬ３、Ｌ４が、物体を受光素子（図示せず）の受光面に結像し、受光素子が光を電気信号に変換し、受光素子が変換した電気信号を信号処理部（図示せず）が信号処理し、この処理された電気信号をメモリ（図示せず）が保持する。
【００２６】
ソフトフォーカスレンズＬ３は、図３中、左側のレンズ（人間の右目に対応するレンズ）である。ソフトフォーカスレンズＬ４は、図３中、右側のレンズ（人間の左目に対応するレンズ）である。ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４は、その焦点距離が５０ｍｍであれば、ソフトフォーカス的にピントが合う距離（焦点距離）はたとえば１．８〜３ｍである。
【００２７】
つまり、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４の近軸焦点距離（レンズの中心軸に近い光線である近軸光線による結像位置がレンズから最も遠い距離（物体距離が長い距離））は、３ｍである。
【００２８】
次に、上記実施例２の動作について説明する。
【００２９】
実施例２において、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４によって撮影した画像は、３次元撮影カメラ２００から１．８〜３ｍ離れて存在している物体について、ソフトフォーカス的にピントが合う。また、背景等をある程度認識できる。
【００３０】
実施例２では、上記のように、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４は、ピントがソフトフォーカス的であるので、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４のそれぞれを通して撮影した両画像がともにクリア過ぎず、また、背景等をある程度認識できるので、人間が実際に見ている画像と同様になり、画像を見ている人間の違和感が少ない。
【００３１】
なお、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４の近軸焦点距離は、上記値に限定されるものではなく、近軸焦点距離を他の距離に設定するようにしてもよい。
【実施例３】
【００３２】
図４は、本発明の実施例３である３次元撮影カメラ３００を示す図である。
【００３３】
３次元撮影カメラ３００は、ケース１０と、ソフトフォーカスレンズＬ５と、ソフトフォーカスレンズＬ６とを有する。また、レンズＬ５、Ｌ６が、物体を受光素子（図示せず）の受光面に結像し、受光素子が光を電気信号に変換し、受光素子が変換した電気信号を信号処理部（図示せず）が信号処理し、この処理された電気信号をメモリ（図示せず）が保持する。
【００３４】
ソフトフォーカスレンズＬ５は、図４中、左側のレンズ（人間の右目に対応するレンズ）である。ソフトフォーカスレンズＬ６は、図４中、右側のレンズ（人間の左目に対応するレンズ）である。また、ソフトフォーカスレンズＬ５は、その焦点距離が５０ｍｍであれば、ソフトフォーカス的にピントが合う距離（物体距離）はたとえば１．８〜３ｍである。ソフトフォーカスレンズＬ６は、その焦点距離が５０ｍｍであれば、ソフトフォーカス的にピントが合う距離（物体距離）はたとえば２ｍ〜１００ｍである。
【００３５】
次に、実施例３の動作について説明する。
【００３６】
実施例３において、ソフトフォーカスレンズＬ５によって撮影した画像は、３次元撮影カメラ３００から１．８〜３ｍ離れて存在している物体について、ソフトフォーカス的にピントが合う。ソフトフォーカスレンズＬ６によって撮影した画像は、３次元撮影カメラ３００から２ｍ〜１００ｍ離れて存在している物体について、ソフトフォーカス的にピントが合う。実施例３では、上記のように、ソフトフォーカスレンズＬ３、Ｌ４は、ピントがソフトフォーカス的であるので、ソフトフォーカスレンズＬ５、Ｌ６のそれぞれを通して撮影した両画像がともにクリア過ぎず、また、背景等をある程度認識できるので、人間が実際に見ている画像と同様になり、画像を見ている人間の違和感が少ない。
【００３７】
このように、３次元撮影カメラの両レンズとしてソフトフォーカスレンズを使用し、かつ、両ソフトフォーカスレンズの焦点距離、つまり近軸焦点距離（レンズの中心軸に近い光線である近軸光線による結像位置がレンズから最も遠い距離（物体距離が長い距離））を互いに異ならせるようにすれば、人間が実際に見ている画像と同様に、画像を見ている人間の違和感が少ない。
【００３８】
なお、ソフトフォーカスレンズＬ５、Ｌ６の近軸焦点距離は、上記値に限定されるものではなく、近軸焦点距離を他の距離に設定するようにしてもよい。
【００３９】
また、実施例３では、ソフトフォーカスレンズＬ５の近軸焦点距離を短くし、ソフトフォーカスレンズＬ６の近軸焦点距離を長くしているが、これを逆にするようにしてもよい。つまり、ソフトフォーカスレンズＬ５の近軸焦点距離を長くし、ソフトフォーカスレンズＬ６の近軸焦点距離を短くするようにしてもよい。
【実施例４】
【００４０】
図５は、３次元撮影カメラ１００の内部構造と、本発明の実施例４である３次元撮影カメラ４００の内部構造とを示す図である。
【００４１】
図５（１）は、実施例１である３次元撮影カメラ１００の内部構造の概要を示す図である。
【００４２】
図５（１）に示す３次元撮影カメラ１００は、写真用の標準レンズＬ１を通過した光が受光素子２１で結像し、ソフトフォーカスレンズＬ２を通過した光が受光素子２２で結像する。受光素子２１、２２で結像した画像がそれぞれ電気信号に変換され、この電気信号が、図示しないメモリに格納され、また、３次元撮影カメラ１００から出力される。
【００４３】
図５（２）は、本発明の実施例４である３次元撮影カメラ４００の内部構造の概要を示す図である。
【００４４】
３次元撮影カメラ４００は、実施例１の変形例であり、３次元撮影カメラ１００において、偏光板ＰＰ１が写真用の標準レンズＬ１の前に設けられ、偏光板ＰＰ２がソフトフォーカスレンズＬ２の前に設けられている。
【００４５】
偏光板ＰＰ１は、横の波を通過させる偏光板と縦の波を通過させる偏光板とを組み合わせたものであり、横の波を通過させる偏光板と縦の波を通過させる偏光板との互いの角度を変化させることによって、消光比（消光値ともいう）が変わる。そして、偏光板の消光比が高いほど、コントラストが高くなる。上記互いの角度を調整することによって、所望のコントラストを得ることができる。つまり、３次元撮影カメラに偏光板を設けることによって、コントラストを向上させることができる。
【００４６】
なお、受光素子２１と写真用の標準レンズＬ１との間に偏光板ＰＰ１を設け、受光素子２２とソフトフォーカスレンズＬ２との間に偏光板ＰＰ２を設けるようにしてもよい。つまり、写真用の標準レンズまたはソフトフォーカスレンズの前または後に、偏光板を設けるようにしてもよい。また、偏光板ＰＰ１、ＰＰ２のいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００４７】
さらに、３次元撮影カメラ４００を、実施例２、実施例３、後述の実施例６に適用するようにしてもよい。
【実施例５】
【００４８】
図６は、本発明の実施例５である３次元撮影カメラ５００を示す図である。
【００４９】
３次元撮影カメラ５００は、３次元撮影カメラ４００において、受光素子２１、２２の代わりに、１つの受光素子２３を設け、写真用の標準レンズＬ１、ソフトフォーカスレンズＬ２を通過した光の像を、受光素子２３上で合成する実施例である。また、偏光板ＰＰ１の代わりに、偏光板ＰＰ３が設けられ、偏光板ＰＰ２の代わりに、偏光板ＰＰ４が設けられている。偏光板ＰＰ３は、横の波のみを通過させる偏光板であり、偏光板ＰＰ４は、縦の波のみを通過させる偏光板である。偏光板ＰＰ３は、縦の波のみを通過させる偏光板であり、偏光板ＰＰ４は、横の波のみを通過させる偏光板であってもよい。つまり、偏光板ＰＰ３とＰＰ４とは、互いに逆の方向の波のみを通過させる偏光板である。
【００５０】
受光素子２３は、単位受光素子（１画素分の光を受光する素子）の多数の集合体であり、単位受光素子毎に偏光素子が形成されている。そして、受光素子２３は、ｍ行ｎ列の単位受光素子を有し、たとえば、横の波を通過させる偏光素子と、縦の波を通過させる偏光素子とが交互に配置されている。たとえば、横の波を通過させる偏光素子が、偶数行偶数列と奇数行奇数列との単位受光素子に配置され、縦の波を通過させる偏光素子が、偶数行奇数列と奇数行偶数列との単位受光素子に配置されている。
【００５１】
また、受光素子２３を構成する多数の単位受光素子のうちで、偶数行偶数列と奇数行奇数列に配置されている単位受光素子からの信号を、写真用の標準レンズＬ１を通過した画像信号として抽出し、偶数行奇数列と奇数行偶数列とに配置されている単位受光素子からの信号を、ソフトフォーカスレンズＬ２を通過した画像信号として抽出する。
【００５２】
レンズＬ１、Ｌ２を通過した光の像が受光素子２３で合成されるようにするには、レンズＬ１、Ｌ２を、図６中、ケース１０の中心に向けて傾ければよい。
【００５３】
なお、受光素子２３と写真用の標準レンズＬ１との間に偏光板ＰＰ３を設け、受光素子２３とソフトフォーカスレンズＬ２との間に偏光板ＰＰ４を設けるようにしてもよい。つまり、写真用の標準レンズまたはソフトフォーカスレンズの前または後に、偏光板を設けるようにしてもよい。
【００５４】
３次元撮影カメラ５００のようにすれば、３次元撮影カメラにおいて、左目用の画像と右目用の画像とを別々に得る場合、１つの３次元撮影カメラに受光素子を１つだけ設ければ足りる。したがって、３次元撮影カメラにおいて、受光素子の設置スペースを少なくすることができる。
【００５５】
さらに、３次元撮影カメラ５００を、実施例２、実施例３、後述の実施例６に適用するようにしてもよい。
【実施例６】
【００５６】
図７は、本発明の実施例６である３次元撮影カメラ６００を示す図である。
【００５７】
３次元撮影カメラ６００は、ケース１０と、写真用の標準レンズＬ７、Ｌ８を有する。また、レンズＬ７、Ｌ８が、物体を受光素子（図示せず）の受光面に結像し、受光素子が光を電気信号に変換し、受光素子が変換した電気信号を信号処理部（図示せず）が信号処理し、この処理された電気信号をメモリ（図示せず）が保持する。
【００５８】
そして、写真用の標準レンズＬ７の焦点距離と、写真用の標準レンズＬ８の焦点距離とが異なる。たとえば、写真用の標準レンズＬ７の焦点距離が２０ｍｍであれば、写真用の標準レンズＬ８の焦点距離を、２０ｍｍの１０％前後、つまり、１８ｍｍまたは２２ｍｍ程度とする。また、写真用の標準レンズＬ７の焦点距離が２００〜３００ｍｍであれば、写真用の標準レンズＬ８の焦点距離を、２００〜３００ｍｍの０．５〜１％前後の焦点距離とする。なお、上記数値は例であり、上記以外の数値を採用するようにしてもよい。
【００５９】
実施例６において、ともに写真用の標準レンズであっても、レンズＬ７の焦点距離とレンズＬ８の焦点距離とが異なるので、一方のレンズに焦点を合わせると、他方のレンズの焦点が少し合わないので、一方のレンズとしてソフトフォーカスレンズを使用した場合と同様であり、人間が実際に見ている画像に近くなり、画像を見ている人間が抱く違和感が少ない。
【００６０】
また、上記実施例は動画を撮影する場合の実施例であるが、上記各実施例を、スチル画像を撮影する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００、３００、４００、５００、６００…３次元撮影カメラ、
１０…ケース、
Ｌ１、Ｌ７、Ｌ８…写真用の標準レンズ、
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６…ソフトフォーカスレンズ、
２１、２２…受光素子。
【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】
2012150341.tif 000008
【図７】
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【図８】
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