(57)【要約】      （修正有）【課題】２枚目の撮影位置を適切に表示することの可能なカメラを提供する。【解決手段】第１の位置Ｃ１と第１の位置Ｃ１と異なる第２の位置Ｃ２で、立体画像を生成するための２つの画像を撮影するカメラであって、第１の位置Ｃ１と、１の位置Ｃ１からカメラを所定距離だけシフトした第２の位置Ｃ２で被写体を撮影するＣＣＤイメージセンサと、第１の位置Ｃ１から、第１の位置Ｃ１と第２の位置Ｃ２の間にある第３の位置Ｃ’までのカメラのシフト量を求めるメインＣＰＵと、カメラを第１の位置Ｃ１から第２の位置Ｃ２までシフトする間、所定距離とシフト量との差を表示するＬＣＤを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置と該第１の位置と異なる第２の位置で、立体画像を生成するための２つの画像を撮影するカメラにおいて、
上記第１の位置と、該第１の位置からカメラを所定距離だけシフトした第２の位置で被写体を撮影する撮像部と、
上記第１の位置から、該第１の位置と上記第２の位置の間にある第３の位置までの上記カメラのシフト量を求める演算部と、
上記カメラを上記第１の位置から上記第２の位置までシフトする間、上記所定距離と上記シフト量との差を表示する表示部と、
を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
上記第１の位置で被写体の異なる２箇所までの距離を測定する測距部と、
上記第１の位置及び上記第２の位置と上記被写体の異なる２箇所とを結ぶ直線と、該第１の位置と該第２の位置を結ぶ直線とがなす角度を求める角度検出部と、
を更に備え、
上記演算部は、上記測距部で測定された被写体までの距離及び上記角度検出部で演算された角度に基づいて、上記第１の位置から上記第３の位置までの距離を求めることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ撮影可能なカメラに関し、詳しくは、第１の位置で１枚目の撮影を行った後に移動させ、第２の位置で２枚目の撮影を行うカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
視差のある２枚の画像を取得し、この２枚の画像から立体画像（３Ｄ）画像を生成することは種々提案されている。例えば、特許文献１には、左目用の画像を取得した後、カメラを移動させ、右目用の画像を取得し、これらの画像を記憶部に記憶するカメラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２６３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、カメラをシフトさせて２枚の画像を取得することにより３Ｄ画像を得る方法は、カメラの構成を簡便にすることができる。しかし、１枚目の撮影を行った後に２枚目の撮影を行うためにカメラを移動させなければならず、このときユーザが２枚目の撮影位置を適切に判断することは難しい。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、２枚目の撮影位置を適切に表示することの可能な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】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明に係わるカメラは、第１の位置と該第１の位置と異なる第２の位置で、立体画像を生成するための２つの画像を撮影するカメラにおいて、上記第１の位置と、該第１の位置からカメラを所定距離だけシフトした第２の位置で被写体を撮影する撮像部と、上記第１の位置から、該第１の位置と上記第２の位置の間にある第３の位置までの上記カメラのシフト量を求める演算部と、上記カメラを上記第１の位置から上記第２の位置までシフトする間、上記所定距離と上記シフト量との差を表示する表示部と、を有する。
【０００７】
第２の発明に係わるカメラは、上記第１の発明において、上記第１の位置で被写体の異なる２箇所までの距離を測定する測距部と、上記第１の位置及び上記第２の位置と上記被写体の異なる２箇所とを結ぶ直線と、該第１の位置と該第２の位置を結ぶ直線とがなす角度を求める角度検出部と、を更に備え、上記演算部は、上記測距部で測定された被写体までの距離及び上記角度検出部で演算された角度に基づいて、上記第１の位置から上記第３の位置までの距離を求める。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、２枚目の撮影位置を適切に表示することの可能なカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係わるカメラの主として電気回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、１枚目と２枚目の撮影位置関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるカメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、残り移動量の表示例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係わるカメラは、デジタルカメラであり、ＣＣＤイメージセンサ１５等を含む撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置したＬＣＤ３２からなる表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタチャンスを決定する。レリーズ操作時には、画像データが着脱メモリ３６からなる記録媒体に記録される。また、３Ｄ撮影モードが設定されている場合には、第１位置で撮影した後に、第２の位置までの移動量等の表示が表示部になされ、この表示に沿って第２の位置で撮影すると、カメラは３Ｄ画像を生成し、記録媒体に記録する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わるカメラ１１の構成を示すブロック図である。フォーカスレンズ１２の光軸上には、ズームレンズ１３、絞り機構１４、およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ１５が配置されている。
【００１２】
フォーカスレンズ１２は、被写体像を形成するためのレンズであり、モータ１７によってフォーカスレンズ１２の光軸方向に沿って移動可能である。モータ１７はフォーカス制御部１６に接続されており、フォーカス制御部１６は、後述するメインＣＰＵ（Central Processing Unit）２６からの制御命令に従って、フォーカスレンズ１２のピント合わせを行う。
【００１３】
ズームレンズ１３は、焦点距離を可変にするためのレンズであり、モータ１９によってズームレンズ１３の光軸方向に沿って移動可能である。モータ１９はズーム制御部１８に接続されており、後述する入力部３７のズームスイッチの操作に基づいて、メインＣＰＵ２６からの制御命令に従って、ズームレンズ１３のズーミングを行う。
【００１４】
絞り機構１４は、開口径が調節可能であり、フォーカスレンズ１２を通過した被写体光束の光量調節を行う。絞り機構１４の開口径はモータ２１によって駆動され、モータ２１は、絞り制御部２０に接続されている。絞り制御部２０は、メインＣＰＵ２６からの制御命令に従って、絞り機構１４の絞り値の制御を行う。
【００１５】
ＣＣＤイメージセンサ１５は、フォーカスレンズ１２によって形成された被写体像を画像信号に変換する。なお、ＣＣＤイメージセンサ１５は、これ以外にも、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子によって構成してもよい。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ１５はＣＣＤドライバ２２に接続されており、ＣＣＤドライバ２２はＴＧ（Timing Generator）２３に接続されている。ＣＣＤドライバ２２は、ＴＧ２３から出力されるタイミング信号に基づいて、画像信号の蓄積や読み出し等、ＣＣＤイメージセンサ１５の駆動を行う。ＴＧ２３は、メインＣＰＵ２６に接続されており、メインＣＰＵ２６からの制御命令に従って、ＣＣＤイメージセンサ１５の画像信号の蓄積や読み出し等、駆動制御用のタイミングパルスを発生する。
【００１７】
撮像回路２４は、ＣＣＤイメージセンサ１５の出力に接続されており、相関二重サンプリングＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路、信号レベルを増減させるアンプ回路、アナログ信号をデジタルデータに変換するＡＤＣ（Analog to Digital Converter）等の回路を有し、これらの回路によって種々の信号処理を実行する。撮像回路２４によって処理された信号は、データバス２５に出力される。
【００１８】
前述のＣＣＤイメージセンサ１５、ＣＣＤドライバ２２、撮像回路２４等によって、第１の位置と、この第１の位置からカメラを所定距離だけシフトした第２の位置で被写体を撮影する撮像部としての機能を果たす撮像部を構成する。なお、本実施形態においては、ＣＣＤイメージセンサ１５によって出力される画像信号および撮像回路２４によって出力されるデジタルデータ、または画像処理回路３０等において処理されたデータについても、画像データと称する。
【００１９】
データバス２５には、前述の撮像回路２４以外に、メインＣＰＵ２６、ＡＥ（Automatic Exposure）処理部２７、ＡＦ（Auto Focus）処理部２８、画像処理回路３０、ＬＣＤ（Liquid Crystal）ドライバ３１、不揮発性メモリ３３、内蔵メモリ３４、圧縮伸張部３５、着脱メモリ３６が接続されている。
【００２０】
ＡＥ処理部２７は、撮像回路２４から出力される画像データに基づいて、撮影画像の内の所定領域のＡＥ評価値を算出し、算出結果をデータバス２５を介してメインＣＰＵ２６に出力する。ＡＦ処理部２８は、公知の位相差法による多点測距を行い、それぞれのポイントにおけるフォーカスレンズ１２のデフォーカス値を算出する。例えば、特開２００１−８３４０７号公報に開示されているに、撮像面での位相差検出により、多点測距を行えばよい。
【００２１】
画像処理回路３０は、内蔵メモリ３４に格納されている撮影画像に対してホワイトバランス調整、エッジ処理等の各種画像処理を行う。また、画像処理回路３０は、撮像回路２４から出力される画像データに基づいて、画像の中に顔や、木や家等の特徴が含まれているか否か検出し、特徴部分が含まれている場合には、その位置等を検出し、検出結果をメインＣＰＵ２６に出力する。また、第１の位置と第２の位置で撮影された２枚の画像データを用いて、３Ｄ画像の生成を行う。
【００２２】
ＬＣＤドライバ３１の出力は、カメラ１１の背面等に配置されたＬＣＤ３２に接続されており、撮像回路２４から出力される画像データに基づいて、ＬＣＤ３２にライブビュー表示を行う。ＬＣＤ３２は、ライブビュー表示の際に、３Ｄ撮影モードが設定されている場合には、第１の位置での１枚目の撮影の後に、第２の位置までのシフトする間、第２の位置までの距離とシフト量の差を表示する表示部としての機能を果たす。また着脱メモリ３６に記憶されている画像データに基づいて、撮影画像の再生表示を行う。なお、画像データに基づいて表示できれば、ＬＣＤに限らず、例えば有機ＥＬ等のモニタを用いても構わない。
【００２３】
不揮発性メモリ３３は、例えばフラッシュメモリのような電気的書き換え可能な不揮発性メモリである。この不揮発性メモリ３３には、メインＣＰＵ２６において実行処理されるプログラムや、カメラ１１の各種調整値等が記憶される。内蔵メモリ３４は、一時的にデータ等が格納されるＳＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）や演算処理用に利用されるＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等である。
【００２４】
圧縮伸張部３５は、画像データを圧縮する。この圧縮された画像データは着脱メモリ３６に記憶され、また、着脱メモリ３６から読み出された圧縮画像データは、圧縮伸張部３５によって伸張される。着脱メモリ３６は、カメラ１１の本体に対して着脱自在な記憶媒体である。
【００２５】
メインＣＰＵ２６は、カメラ１１全体の動作を、不揮発性メモリ３３に記憶されたプログラムに基づいて制御する。例えば、ＡＥ処理部２７から出力されるＡＥ評価値に基づいて絞り制御部２０に制御命令を出力して自動露出制御（ＡＥ）を行い、またＡＦ処理部２８から出力されるデフォーカス値に基づいてフォーカス制御部１６に制御命令を出力して自動焦点調節（ＡＦ）を行う。
【００２６】
また、メインＣＰＵ２６は、撮像回路２４から出力された画像データ中で、画像処理回路３０によって認識された特徴部分のなす角度について算出する。そして、この算出した角度、および第１の位置における被写体までの距離を用いて、第１の位置と第２の位置の間にある第３の位置における、第２の位置までのシフト量（残り距離ともいう（後述するＤ−Ｃに相当））を演算する。すなわち、メインＣＰＵ２６は、第１の位置から、この第１の位置と第２の位置の間にある第３の位置までのカメラのシフト量を求める演算部としての機能を果たす。
【００２７】
入力部３７は、撮影モード等の設定を行う操作スイッチや、ズームスイッチ、レリーズ釦、メニュー釦等の各種操作部材を有し、操作状態はメインＣＰＵ２６に出力される。３Ｄ撮影モードは、メニュー画面において設定するが、専用の釦を設ける等、他の操作部材によって設定するようにしてもよい。メインＣＰＵ２６は、入力部３７からの操作状態の情報に基づいてカメラの制御を行う。
【００２８】
スピーカ３８は、メインＣＰＵ２６の発音信号に基づいて、警告音を発生する。電源部３９は、バッテリや電池等からなり、メインＣＰＵ２６等を動作させるための電圧、モータ１７，１９等を駆動する電圧、ＬＣＤ３２を駆動する駆動電圧等を供給する。
【００２９】
次に、本発明の一実施形態において、３Ｄ撮影時における２枚目の撮影位置を表示するための距離情報の算出について、図２を用いて説明する。図２は、被写体Ａ、被写体Ｂ、第１の位置Ｃ１、第２の位置Ｃ２、および途中位置Ｃ’の位置関係を示す。ここで、位置Ｃ１は１枚目の撮影を行った場所であり、位置Ｃ２は２枚目の撮影を行う場所であり、位置Ｃ’は位置Ｃ１から位置Ｃ２までの間にあり、位置Ｃ１から距離Ｃだけ離れている。
【００３０】
また、第１の位置Ｃ１から被写体Ａ、Ｂまでの距離は、それぞれ距離Ａ１、Ｂ１であり、途中位置Ｃ’から被写体Ａ、Ｂまでの距離は、それぞれ距離Ａ２、Ｂ２である。位置Ｃ１において水平線と被写体Ａのなす角度は角度ａ、被写体Ａと被写体Ｂのなす角度は角度ｂ、被写体Ｂと水平線となす角度は角度ｃである。位置Ｃ’において、水平線と被写体Ａのなす角度は角度ｅ、水平線と被写体Ｂのなす角度は角度ｄである。位置Ｃ１と位置Ｃ２の間の距離Ｄは、３Ｄ撮影を行うにあたって、立体感が得られる程度の距離であり、被写体距離や焦点距離に基づいて求められる。被写体距離が遠い場合には、距離Ｄが大きくないと立体感が生ぜず、また焦点距離が短い場合には距離Ｄも大きくなる。
【００３１】
まず、位置Ｃ１における１枚目の撮影時に、画像処理部３０によって被写体Ａおよび被写体Ｂを認識し、ＡＦ処理部２８によって被写体Ａまでの距離Ａ１および被写体Ｂまでの距離Ｂ１を検出する。また、メインＣＰＵ２６は、撮像面の中心を基準として、被写体ＡおよびＢに関する角度ａ、ｂ、ｃをそれぞれ求める。また、このときの焦点距離情報ｆを取得する。これらの取得した角度ａ、ｂ、ｃ、距離Ａ１、Ｂ１、および焦点距離情報ｆは、内蔵メモリ３４に保持する。
【００３２】
位置Ｃ１で撮影を行うと、ユーザは第２の位置Ｃ２に向けてカメラ１１を移動させる。この移動時に、カメラ１１のメインＣＰＵ２６は、被写体Ａ、Ｂの角度ｄ、ｅを常に測定する。位置Ｃ１から位置Ｃ２に向けて移動している際の途中位置Ｃ’までの距離Ｃを求める。距離Ｃを求めるにあたって、余弦定理より、下記（１）〜（４）式が成り立つ。
【００３３】
（Ａ２）２＝（Ａ１）２＋Ｃ２−２（Ａ１）Ｃｃｏｓ（ｂ＋ｃ）    ・・・（１）
（Ｂ２）２＝（Ｂ１）２＋Ｃ２−２（Ｂ１）Ｃｃｏｓ（ｃ）    ・・・（２）
ｓｉｎ（ｅ）＝（Ａ１）／（Ａ２）＊ｓｉｎ（ｂ＋ｃ）    ・・・（３）
ｓｉｎ（ｄ）＝（Ｂ１）／（Ｂ２）＊ｓｉｎ（ｃ）    ・・・（４）
上記（１）〜（４）式より、途中位置Ｃ’までの距離Ｃを下記（５）式より求めることができる。
【００３４】
【数１】
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【００３５】
第１の撮影位置である位置Ｃ１から途中位置Ｃ’までの距離Ｃは、位置Ｃ１で検出した被写体Ａ、Ｂまでの距離Ａ１、Ｂ１と、被写体Ａ、Ｂとなす角度ｂ、ｃ、ｄ、ｅから算出することができる。したがって、位置Ｃ１から第２の撮影位置である位置Ｃ２に向けての移動中は、角度ｄ、ｅのみを算出すれば、簡単に距離Ｃを算出でき、位置Ｃ２までの距離Ｄは、予め算出されることから、残りの移動量（Ｄ−Ｃ）を求めることができる。この移動量を表示部であるＬＣＤ３２に表示し、ユーザに告知する。残りの移動量（Ｄ−Ｃ）が０になると、ＬＣＤ３２に撮影可であることを表示する。また、自動的にシャッタを切るようにしてもよいし、スピーカ３８から告知音を発生するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本実施形態における動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、不揮発性メモリ３３に記憶されているプログラムに従って、メインＣＰＵ２６が実行する。このフローは、３Ｄ撮影モードが設定されている場合における３Ｄ撮影関連の処理について示す。
【００３７】
図３のフローにおいて、撮影が開始されると、まず、ズーム位置等から３Ｄ画像撮影時のカメラの移動距離Ｄを基準レベルとして取得する（Ｓ１）。ここでは、ズームレンズ１３の焦点距離情報を取得し、この焦点距離情報に基づいて、立体感の生ずる移動距離Ｄを取得する。なお、本実施形態においては、焦点距離のみに基づいて、移動距離Ｄを取得しているが、次のステップで取得する被写体までの距離も考慮して移動距離Ｄを求めるようにしてもよい。
【００３８】
移動距離Ｄを取得すると、次に、１枚目の撮影時のＡＦ情報、距離センサ等から複数被写体の距離を求める（Ｓ３）。画像処理回路３０によって認識された被写体の特徴部分までの距離を、ＡＦ処理部２８からのデフォーカス値およびフォーカスレンズ１２のピント位置に基づいて、それぞれ求める。図２に示した例では、被写体Ａ、Ｂまでの距離Ａ１、Ｂ１をそれぞれ求める。
【００３９】
複数の被写体距離を求めると、次に、１枚目撮影時の画像と、ズーム位置等から、撮像面中心に対する被写体の角度を求める（Ｓ５）。ここでは、メインＣＰＵ２６は、ズームレンズ１３のズーム位置と、画像処理回路３０で検出した被写体の特徴部分の位置情報に基づいて、被写体の角度を求める。図２に示した例では、被写体Ａ、Ｂのなす角度ａ、ｂ、ｃを求める。
【００４０】
被写体の角度を求めると、次に、距離情報と角度情報から、１枚目の撮影位置からの移動距離Ｃを算出する（Ｓ７）。第１の位置において１枚目の撮影を行うと、ユーザはカメラ１１を第２の位置に向けて移動させる。このとき、メインＣＰＵ２６は、被写体Ａ、Ｂのなす角度ｄ、ｅを算出し、式（５）を用いて、第１の位置Ｃ１からの距離Ｃを演算する。
【００４１】
距離Ｃを算出すると、次に、ユーザに残りの移動量（Ｄ−Ｃ）を表示する（Ｓ９）。前述したように、第２の位置Ｃ２までの距離Ｄは予め求めてあり、この距離ＤからステップＳ７において算出した距離Ｃを減算することにより、残りの移動量（Ｄ−Ｃ）を算出する。この算出結果をＬＣＤ３２に表示する。
【００４２】
このときの表示例を図４に示す。図４（ａ）は、第１の位置において撮影した１枚目の画像を示し、この時の画像は撮影直後にＬＣＤ３２に表示される。このあと、ユーザが第２の位置に向けてカメラ１１を移動させると、図４（ｂ）に示すように、ＬＣＤ３２の画面に残り量表示３２ａが告知される。ユーザは、この残り量表示３２ａを見ながら、カメラ１１の移動を行う。なお、残り量表示は、図４（ｂ）に示すような文字表示以外にも、距離に応じたバー表示等、移動方向と移動量を認知できれば、他の表示形態でも構わない。
【００４３】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、第１の位置Ｃ１から、第１の位置Ｃ１と第２の位置Ｃ２の間にある第３の位置（途中位置）までのカメラの移動量（シフト量）を求め、カメラ１１を第１の位置から第２の位置までシフトする間、所定距離Ｄと移動量（シフト量）との差を表示するようにしている。このため、２枚目の撮影位置を適切に表示することができる。
【００４４】
また、本発明の一実施形態においては、被写体までの距離と、カメラ１１の第２の撮影位置までの移動中に、被写体となす角度を求め、これらの距離および角度に基づいて、第１の撮影位置から第３の位置までの距離を求め、移動量を表示するようにしている。角度の算出は、被写体距離を求めるより簡便であることから、迅速にリアルタイムで残り距離を表示することができる。
【００４５】
なお、本発明の一実施形態においては、カメラ１１の移動中は、被写体となす角度を求め、この角度から移動距離を算出している。しかし、移動途中でも被写体までの距離を求め、この距離から移動距離を算出するようにしてもよい。また、被写体Ａ，Ｂの２つの被写体について、それぞれ角度を求めていたが、３つ以上の被写体について角度を求めて残りの移動量を算出するようにしてもよい。
【００４６】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、３Ｄ撮影を行うことが可能な撮影機器であれば、本発明を適用することができる。
【００４７】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１１・・・カメラ、１２・・・フォーカスレンズ、１３・・・ズームレンズ、１４・・・絞り機構、１５・・・ＣＣＤイメージセンサ、１６・・・フォーカス制御部、１７・・・モータ、１８・・・ズーム制御部、１９・・・モータ、２０・・・絞り制御部、２１・・・モータ、２２・・・ＣＣＤドライバ、２３・・・ＴＧ回路、２４・・・撮像回路、２５・・・データバス、２６・・・ＣＰＵ、２７・・・ＡＥ処理部、２８・・・ＡＦ処理部、２９・・・画像演算部、３０・・・画像処理回路、３１・・・ＬＣＤドライバ、３２・・・ＬＣＤ、３２ａ・・・残り表示、３３・・・不揮発性メモリ、３４・・・内蔵メモリ、３５・・・圧縮伸張部、３６・・・着脱メモリ、３７・・・入力部、３８・・・スピーカ、３９・・・電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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