(57)【要約】【課題】レンズ間距離の変更に伴う振動に手振れ補正機構が反応し、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを防ぐことが可能なステレオ３Ｄ撮影装置を提供する。【解決手段】外部からの制御により手振れ補正が可能で筐体に固定された第１撮像部と、同じく外部からの制御により手振れ補正が可能で光軸に直行する方向に移動可能な第２撮像部と、筐体又は第１撮像部のブレ量を検出する第１振動検出部と、第１振動検出部が検出したブレ量に基づいて、前記第１撮像部、及び前記第２撮像部の手振れ補正機能を制御する制御部と、を備えるステレオ３Ｄ撮影装置。【選択図】図２
2013223203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に固定された第１撮影部であって、被写体を撮影し第１視点における映像を生成する第１撮像部と、
前記被写体を撮影し、第２視点における映像を生成する第２撮像部と、
前記第２撮像部を前記第１撮像部の光軸と直行する方向に前記筐体内を移動させる移動部と、
前記移動部における前記第２撮像部の移動動作に伴って、前記筐体内の取り付け位置が変動しない場所に取り付けられ、撮影時におけるブレ量を検出する第１振動検出部と、
前記第１撮像部及び第２撮像部に対して手振れ補正する制御部と、を備え、
前記制御部は、第１振動検出部が検出したブレ量に基づいて、前記第１撮像部および前記第２撮像部に対して手振れ補正する、
ステレオ３Ｄ撮影装置。
【請求項２】
前記第２撮像部の移動に連動して、前記筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、前記第２撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第２振動検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１振動検出部で検出したブレ量と、前記第２振動検出部で検出したブレ量に基づいて、前記撮影時におけるブレ量を取得し、取得結果を用いて前記第１撮像部および前記第２撮像部に対して手振れ補正する請求項１に記載のステレオ３Ｄ撮影装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１振動検出部で検出したブレ量と前記第２信号検出部が検出したブレ量との差分を撮影時における手振れ量とみなし手ブレ補正する請求項２に記載のステレオ３Ｄ撮影装置。
【請求項４】
（両方とも可動の２鏡筒を持ち、個別に振動検出）
筐体と、
被写体を撮影し第１視点における映像を生成する第１撮像部と、
前記第１撮像部を第１の方向に前記筐体内を移動させる第１移動部と、
前記被写体を撮影し第２視点における映像を生成する第２撮像部と、
前記第２撮像部を前記第１撮像部の光軸と直行する方向に前記筐体内を移動させる第２移動部と、
前記第１撮像部の移動に連動して、前記筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、前記第１撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第１振動検出部と、
前記第２撮像部の移動に連動して、前記筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、前記第２撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第２振動検出部と、
前記第１振動検出部が検出したブレ量と、前記第２振動検出部が検出したブレ量に基づいて、撮影時における手ブレ量を算出し、算出結果に基づいて、前記第１撮像部および前記第２撮像部を手ブレ補正する制御部と、
を備えるステレオ３Ｄ撮影装置。
【請求項５】
（ミラーリグ構成で、補正の制御方向を一方のみ反転する）
前記第１撮像部と、前記第２撮像部の光軸を分離するハーフミラーを備え、
前記制御部は、前記第１撮像部の手振れ補正機能の制御と、前記第２撮像部の手振れ補正機能の制御を、逆方向に行う請求項１から請求項４に記載のステレオ３Ｄ撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像信号を撮影するステレオ３Ｄ撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステレオ３Ｄ撮影装置では、特許文献１に記載されているように、立体映像を撮影する際に、レンズ間距離を可変とした撮影装置で撮影する方法が提案されている。特許文献１の開示技術によれば、レンズ間距離を制御することにより視差量を快適な範囲内に維持しつつステレオ３Ｄ映像を撮影することが可能である。
【０００３】
また、従来のステレオ３Ｄ撮影装置では、特許文献２に記載されているように、立体映像を撮影する際に、レンズ間距離を固定とした撮影装置において、複数のレンズで手振れ補正を行うための振動検出部を共用化する装置が提案されている。特許文献２の開示技術によれば、左右の手振れ補正を同じ振動検出結果から実施することで手振れ補正の左右差による違和感を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４２１６６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に被写体を撮影する際、光学系または撮像素子に対して、手ブレ補正動作することがある。
【０００６】
しかし、ステレオ３Ｄ映像を撮影する場合、視差量を目標値に近づけるためにレンズ間距離を変更したときにも、手ブレ補正動作が実行され観察者に違和感を与える立体映像が撮影されてしまう。
【０００７】
上記実情を鑑みて、本発明は、レンズ間距離可変のステレオ３Ｄ撮影装置において、レンズ間距離を変更した際に発生した振動に手振れ補正機構が反応して起こりうる違和感を低減するステレオ３Ｄ撮影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示するステレオ３Ｄ撮影装置は、筐体と、筐体内に固定された第１撮影部であって、被写体を撮影し第１視点における映像を生成する第１撮像部と、被写体を撮影し、第２視点における映像を生成する第２撮像部と、第２撮像部を第１撮像部の光軸と直行する方向に筐体内を移動させる移動部と、移動部における第２撮像部の移動動作に伴って、筐体内の取り付け位置が変動しない場所に取り付けられ、撮影時におけるブレ量を検出する第１振動検出部と、第１撮像部及び第２撮像部に対して手振れ補正する制御部と、を備え、制御部は、第１振動検出部が検出したブレ量に基づいて、第１撮像部および第２撮像部に対して手振れ補正する。
【０００９】
上記構成によれば、手振れ補正を行うための振動検出を、レンズ間距離変更で駆動されない部分において行うことで、レンズ間距離変更に伴う振動が手振れ補正に悪影響を及ぼして見難いステレオ３Ｄ映像を撮影することを低減できる。
【００１０】
また好ましくは、第２撮像部の移動に連動して、筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、第２撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第２振動検出部をさらに備え、制御部は、第１振動検出部で検出したブレ量と、第２振動検出部で検出したブレ量に基づいて、撮影時におけるブレ量を取得し、取得結果を用いて第１撮像部および第２撮像部に対して手振れ補正する。
【００１１】
また好ましくは、前記制御部は、前記第１振動検出部で検出したブレ量と前記第２信号検出部が検出したブレ量との差分を撮影時における手振れ量とみなし手ブレ補正する。
【００１２】
上記構成によれば、手振れによる振動と、レンズ間距離変更に伴う振動を分離することで、より高精度で安定した手振れ補正を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本明細書に開示のステレオ３Ｄ撮影装置は、筐体と、被写体を撮影し第１視点における映像を生成する第１撮像部と、第１撮像部を第１の方向に筐体内を移動させる第１移動部と、被写体を撮影し第２視点における映像を生成する第２撮像部と、第２撮像部を第１撮像部の光軸と直行する方向に筐体内を移動させる第２移動部と、第１撮像部の移動に連動して、筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、第１撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第１振動検出部と、第２撮像部の移動に連動して、筐体内の取り付け位置が変動する場所に取り付けられ、第２撮影部の移動時の振動に起因するブレ量を少なくとも検出する第２振動検出部と、第１振動検出部が検出したブレ量と、第２振動検出部が検出したブレ量に基づいて、撮影時における手ブレ量を算出し、算出結果に基づいて、第１撮像部および第２撮像部を手ブレ補正する制御部と、を備える。
【００１４】
また好ましくは、前記第１撮像部と、前記第２撮像部の光軸を分離するハーフミラーを備え、前記制御部は、前記第１撮像部の手振れ補正機能の制御と、前記第２撮像部の手振れ補正機能の制御を、逆方向に行う。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如く、本発明に係るステレオ３Ｄ撮影装置は、レンズ間距離可変のステレオ３Ｄ撮影装置において、レンズ間距離可変動作の影響を受けず、手振れ補正の左右差による違和感の発生しない立体映像を撮影することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の概略構成図である。
【図２】図１に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】第２の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の概略構成図である。
【図４】図３に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】図３に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れによる振動を分離する方法の例を説明する概略図である。
【図６】第３の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の概略構成図である。
【図７】図６に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】図６に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れによる振動を分離する方法の例を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、一実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置について図面を参照して説明する。尚、図面に示される構成、配置或いは形状等並びに図面に関連する記載は、単に原理を容易に理解させることを目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。
（第一の実施の形態）
図１は、ステレオ３Ｄ撮影装置の構成を概略的に示す。
【００１８】
図１（ａ）はステレオ３Ｄ撮影装置の側面図を示す。
【００１９】
また、図１（ｂ）はステレオ３Ｄ撮影装置の平面図である。
【００２０】
図１（ａ）および図１（ｂ）が示すステレオ３Ｄ撮影装置は、制御ユニット１００、第１の撮像部１０１、第１のレンズ鏡筒１０３、ビームスプリッター蒸着面１０５、第１の振動センサ１０９、第２の撮像部１１１、第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２、第２のレンズ鏡筒１１３、制御部１２０、垂直固定部材１２２、ビームスプリッタープリズム１３０、制御部１３１、制御部１３５および制御部１３６を備える。
【００２１】
制御ユニット１００は、ステレオ３Ｄ撮影装置全体を制御する。なお、制御ユニット１００の具体的な動作については後述する。
【００２２】
第１の撮像部１０１は、第１のレンズ鏡筒１０３で結像した光をデジタル信号に変換し、ステレオ３Ｄ映像を構成する左眼用の映像を生成する。具体的に、第１の撮像部１０１は、内部に固体撮像素子等の撮像面を有し、第１のレンズ鏡筒１０３からの光を光電変換し左眼画像信号を生成する。第１の撮像部１０１の具体的な構成は後述する。
【００２３】
第１のレンズ鏡筒１０３は、被写体からの光を集光し、集光した光を第１の撮像部１０１に出力する。なお、第１のレンズ鏡筒１０３の具体的な構成については後述する。
【００２４】
第１の振動センサ１０９は、ステレオ３Ｄ撮影装置における手ブレを検出する。本実施形態の場合、第１の振動センサ１０９は、主に第１のレンズ鏡筒１０３の振動を検出するように取り付けられる。つまり、第１の振動センサ１０９は、第２のレンズ鏡筒１１３および第２の撮像部１１１が第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２を介して移動した際に発生する振動が検出されにくい位置に取り付けられる。なお、上記の構成に限定されるものではなく、第１の振動センサ１０９は、第２のレンズ鏡筒１１３および第２の撮像部１１１の移動による信号の影響が少ない場所であればどのような位置に取り付けられても構わない。
【００２５】
第２の撮像部１１１は、第２のレンズ鏡筒１１３で結像した光をデジタル信号に変換し、ステレオ３Ｄ映像を構成する右目眼用の映像を生成する。第２の撮像部１１１の具体的な構成は後述する。なお、第２の撮像部１１１の機能は第１の撮像部１０１と類似の機能を有する。第１の撮像部１０１と第２の撮像部１１１は、生成する画像信号が左目画像信号か右目画像信号かの点で異なる。
【００２６】
第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２は、第２のレンズ鏡筒１１３および第２の撮像部１１１を支持する支持部材である。この第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２は、第２の撮像部１１１および第２のレンズ鏡筒１１３をビームスプリッタープリズム１３０の長手方向に移動可能に構成される。つまり、使用者は、第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２を用いて第２の撮像部１１１および第２のレンズ鏡筒１１３を移動させることにより、撮影して得られるステレオ３Ｄ映像のレンズ間距離を変更できる。ここで、レンズ間距離とは、第１のレンズ鏡筒１０３の制御部１０４および第２のレンズ鏡筒１１３の制御部１１４の距離を示す値である。
【００２７】
また、第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２は、図示しない内蔵モータでの駆動もしくは外部モータからのベルトドライブでの駆動等により、制御部１０４および制御部１１４が成す輻輳角を自動制御する。自動制御用の制御信号は、制御ユニット１００から与えられる。
【００２８】
また、レンズ間距離は、第２のレンズ鏡筒１１３が、第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２によって水平方向に駆動されることにより調整される。第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２の水平方向駆動機構は、一般的なレールとスライダ等で実現することが可能であり、モータで駆動される。このモータを用いた自動制御のための制御信号は、制御ユニット１００から与えられる。
【００２９】
第２のレンズ鏡筒１１３は、被写体からの光を集光し、集光した光を第１の撮像部１０１に出力する。なお、第１のレンズ鏡筒１０３の具体的な構成については後述する。
【００３０】
制御部１２０は、ステレオ３Ｄ撮影装置の筐体の一部であり、少なくとも第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２、制御部１３１および制御部１３６を支持する。
【００３１】
垂直固定部材１２２は、ステレオ３Ｄ撮影装置の筐体の一部であり、第１のレンズ鏡筒１０３、第１の撮像部１０１、制御部１３１および、制御部１３５を支持する。
【００３２】
ビームスプリッタープリズム１３０は、被写体からの光を分光する。ビームスプリッタープリズム１３０は、ビームスプリッター蒸着面１０５を備える。被写体からの光は、このビームスプリッター蒸着面１０５において分光される。そして、一部の光は第１のレンズ鏡筒１０３に入光し、他の一部の光は第２のレンズ鏡筒１１３に入光する。なお、ビームスプリッタープリズム１３０はプリズムで構成される例を示したが、ビームスプリッター蒸着面１０５を備えるハーフミラー等、被写体からの光を分光できる機能があれば、どのようなものを利用しても構わない。
【００３３】
制御部１３１は、制御部１２０と接合し、ビームスプリッタープリズム１３０を支持する。
【００３４】
制御部１３５は、垂直固定部材１２２、第１のレンズ鏡筒１０３と接合し、ビームスプリッタープリズム１３０を支持する。
【００３５】
制御部１３６は、制御部１２０、第２のレンズ鏡筒１１３と接合し、ビームスプリッタープリズム１３０を支持する。
【００３６】
図２は、図１に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。図１と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００３７】
ステレオ３Ｄ撮影装置は、第１のレンズ群２１１、第１の撮像素子２１２、第１のＡ／Ｄ変換部２１３、第１の防振レンズ位置検出部２１４、第１の防振レンズ駆動部２１５、第２のレンズ群２２１、第２の撮像素子２２２，第２のＡ／Ｄ変換部２２３、第２の防振レンズ位置検出部２２４。第２の防振レンズ駆動部２２５、視差量算出部２、表示処理部４、表示部５、制御部１０、制御部１１および制御部１２を備える。
【００３８】
第１のレンズ群２１１は、複数の光学レンズから構成される。第１のレンズ群２１１は、被写体からの光を第１の撮像部１０１内部の第１の撮像素子２１２に集光する。また、第１のレンズ群２１１は、レンズ構成の中に手振れ補正を実現するための防振レンズを備える。防振レンズによる手振れ補正動作については後ほど説明する。
【００３９】
第１の撮像素子２１２は、第１のレンズ群２１１を介して入力される光を撮像する。具体的には、第１の撮像素子２１２は、入力された光信号をアナログ信号（電気信号）に変換して、当該アナログ信号を第１のＡ／Ｄ変換部２１３に出力する。
【００４０】
第１のＡ／Ｄ変換部２１３は、第１の撮像素子２１２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。第１のＡ／Ｄ変換部２１３は、変換したデジタル信号、すなわち左眼用の映像（以下、第１の画像とも称す）を構成する画像データを制御ユニット１００内部の視差量算出部２及び信号処理部３に出力する。
【００４１】
第１の防振レンズ位置検出部２１４は、第１のレンズ群２１１の防振レンズの現在の位置を検出して制御部１１に出力する。
【００４２】
第１の防振レンズ駆動部２１５は、制御部１１からの制御信号に基づき、第１のレンズ群２１１の防振レンズを移動させ映像に発生する手振れを補正する。
【００４３】
第２のレンズ群２２１は、複数の光学レンズから構成される。第２のレンズ群２２１は、光を第２の撮像部１１１内部の第２の撮像素子２２２に集光する。また、第２のレンズ群２２１は、レンズ構成の中に手振れ補正を実現するための防振レンズを備える。
【００４４】
第２の撮像素子２２２は、第２のレンズ群２２１を介して入力された光を撮像する。具体的には、第２の撮像素子２２２は、入力された光信号をアナログ信号（電気信号）に変換して、当該アナログ信号を第２のＡ／Ｄ変換部２２３に出力する。
【００４５】
第２のＡ／Ｄ変換部２２３は、第２の撮像素子２２２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。第２のＡ／Ｄ変換部２２３は、変換したデジタル信号、すなわち右眼用の映像（以下、第２の画像とも称す）を構成する画像データを制御ユニット１００内部の視差量算出部２及び信号処理部３に出力する。
【００４６】
第２の防振レンズ位置検出部２２４は、第２のレンズ群２２１の防振レンズの現在の位置を検出し、制御部１１に出力する。
【００４７】
第２の防振レンズ駆動部２２５は、制御部１１からの制御信号に基づき、第２のレンズ群２２１の防振レンズを移動させ映像に発生する手振れを補正する。
【００４８】
視差量算出部２は、入力された左眼用の映像および右眼用の映像を構成する画像データに基づいて、当該左眼用の映像および当該右眼用の映像で構成されるステレオ画像の視差に関する情報（以下、視差情報と称す）を算出する。
【００４９】
例えば、視差量算出部２は左眼用の映像および前記右眼用の映像を複数の領域に分割し、分割した領域毎に視差情報を算出する。この領域は例えば１６×１６画素単位など、どのようなサイズでも構わない。なお視差量算出部２は、視差情報を算出する際、ブロックマッチング法など、どのような方法を用いても構わない。ここで、視差情報とは左眼用の映像と右眼用の映像ともに写っているオブジェクトの左眼用の映像の当該オブジェクト位置を基準にした際の右眼用の映像における水平方向の移動量を示す値である。例えば、視差情報は、水平方向の移動量であるピクセル値であっても構わない。
【００５０】
さらに、視差量算出部２は算出した視差情報のうち、最大の視差情報に関する情報を制御部１１に出力する。ここで、最大の視差情報とは、使用者が左眼用の映像および右眼用の映像を立体映像として視認した際、最も飛び出して視認されるオブジェクトにおける視差情報および最も引き込んで視認されるオブジェクトの視差情報のうち、少なくとも一方を示す。要するに、最も飛び出して視認されるオブジェクトにおける視差情報を最大の視差情報としても構わない。また、最も引き込んで視認されるオブジェクトの視差情報を最大の視差情報としても構わない。さらに、最も飛び出して視認されるオブジェクトにおける視差情報および最も引き込んで視認されるオブジェクトの視差情報の双方を最大の視差情報としても構わない。
【００５１】
信号処理部３は、第１の撮像部１０１で生成された左眼用の映像および第２の撮像部１１１で生成された右眼用の映像に対して各種の処理を施す。信号処理部３は、左眼用の映像および右眼用の映像のうちいずれか１つまたは双方の画像を構成する画像データに対して処理を施し、表示部５に表示するための画像データであるレビュー画像を生成する。さらに、信号処理部３は、第１のＡ／Ｄ変換部２１３および第２のＡ／Ｄ変換部２２３からの画像データに基づいて、記録用の映像信号を生成する。例えば、信号処理部３は、左眼用の映像および右眼用の映像に対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種映像処理を行う。信号処理部３は、生成したレビュー画像を表示処理部４に出力する。なお、信号処理部３が生成するレビュー画像は、２次元の画像でも構わないし、３次元の画像でも構わない。
【００５２】
さらに、信号処理部３は、上記処理された左眼用の映像および右眼用の映像に対して、それぞれＨ．２６４／ＡＶＣ等の動画圧縮規格に準拠した圧縮形式等により圧縮処理する。左眼用の映像および右眼用の映像を圧縮して得られる圧縮信号は２つが関連付けられて、制御部１２を介して図示しない記録媒体に記録される。なお、左眼用の映像および右眼用の映像を記録する際に適用する圧縮形式およびファイルフォーマットは、ステレオ画像に適した形式であればどのようなものを利用しても構わない。
【００５３】
信号処理部３は、ＬＳＩ回路やＤＳＰ、マイコンなどで実現可能である。なお、レビュー画像の解像度は、表示部５の画面解像度に設定しても構わないし、動画規格に準拠した圧縮形式等により圧縮され形成される画像データの解像度に設定しても構わない。
【００５４】
表示処理部４は、信号処理部３から入力されるレビュー画像に、制御部１からの指示に基づいて生成したＧＵＩ画像を重畳する。そして表示処理部４は重畳して得られる映像信号を表示部５に出力する。
【００５５】
表示部５は表示処理部４から入力された映像信号を表示する。
【００５６】
バス１０は、制御ユニット１００における各ブロックを接続するバスインターフェイスである。
【００５７】
制御部１１は、視差量算出部２から入力された最大の視差情報に関する情報を用いて、第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２を制御することにより、第１のレンズ鏡筒１０３と第２のレンズ鏡筒１１３との輻輳角とレンズ間距離を自動制御する。
【００５８】
記録処理部１２は、信号処理部３から入力される左眼用の映像および右眼用の映像を、図示しない記録媒体に記録する。この記録媒体は、ステレオ３Ｄ撮影装置２００に内蔵されたものでも良いし、着脱可能な形態とされたものでも構わない。
【００５９】
（手振れ補正動作）
以下、本実施形態における第２の撮像部１１１および第１の撮像部１０１の手ブレ補正処理について説明する。
【００６０】
第１の振動センサ１０９は、手振れにより第１のレンズ鏡筒１０３に加えられたブレ量を検出し、制御部１１に出力する。制御部１１は、第１の振動センサ１０９から入力されたブレ量と、第１の防振レンズ位置検出部２１４から入力された防振レンズ位置情報に基づき、第１の撮像素子２１２に結像する映像の手振れを補正するための防振レンズ移動量を計算する。そして、制御部１１は、第１の防振レンズ駆動部２１５を制御して、第１のレンズ群２１１の防振レンズを移動することで映像に発生する手振れを補正する。
【００６１】
また、制御部１１は、第１の振動センサ１０９から入力されたブレ量と、第２の防振レンズ位置検出部２２４から入力された防振レンズ位置情報に基づいて、第２の撮像素子２２２に結像する映像の手振れを補正するための防振レンズ移動量を計算する。そして、制御部１１は、第２の防振レンズ駆動部２２５を制御して、第２のレンズ群２２１の防振レンズを移動することで映像に発生する手振れを補正する。
【００６２】
本実施形態におけるステレオ３Ｄ撮影装置では、第１の振動センサ１０９を第１のレンズ鏡筒１０３および第２のレンズ鏡筒１１３のうち、いずれか一方に取り付けることを特徴とする。つまり、第１のレンズ鏡筒１０３および第２のレンズ鏡筒１１３のうちいずれかで検出した手ブレに基づいて、他方における手ブレを補正する。このようにすることで、レンズ間距離の変更に伴い一方だけが駆動される２つの光学系において独立して手ブレ補正した結果、表示時に起こりうる見づらさを低減することができる。
【００６３】
より具体的に、第１の振動センサ１０９は、垂直固定部材１２２に固定された第１のレンズ鏡筒１０３に内蔵している。一方、輻輳角やレンズ間距離の変更は、第２のレンズ鏡筒１１３が取り付けられたレンズ間距離可変駆動部１１２によって実現されている。従って、視差量を快適な範囲内に維持するためにレンズ間距離を変更したときに、レンズ間距離可変駆動による第２のレンズ鏡筒１１３の振動は、第１の振動センサ１０９により検出された手振れによるブレ量に影響されにくい。これにより、レンズ間距離可変駆動に手振れ補正機構が反応し、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを防ぐことができる。
【００６４】
すなわち、２つの光学系を有するステレオ３Ｄ撮影装置である場合、第１の振動センサ１０９を有する光学系と、レンズ間距離を変更するために取り付け位置が変動する光学系とは互いに独立した光学系となるように設計するのが好ましい。例えば、第１の光学系に第１の振動センサ１０９を取り付けた場合、レンズ間距離を変更するために取り付け位置が変更できる機構を第２の光学系に取り付ける。
【００６５】
このステレオ３Ｄ撮影装置では、ビームスプリッタープリズム１３０を用いてステレオ映像を撮影する。ビームスプリッタープリズム１３０を用いた場合、被写体からの光がビームスプリッタープリズム１３０のビームスプリッター蒸着面１０５で反射される。これにより、第１の撮像部１０１が撮像する映像は、第２の撮像部１１１が撮像する映像に対して上下反転に撮影される。このため、制御部１１は第１の防振レンズ駆動部２１５の制御方向を反転させ、第２の防振レンズ駆動部２２５の制御方向とは逆になるようにする。
【００６６】
（第一実施形態のまとめ）
上記の実施形態により、第１の振動センサ１０９を垂直固定部材１２２に固定された第１のレンズ鏡筒１０３に内蔵する一方、輻輳角やレンズ間距離は、第２のレンズ鏡筒１１３が取り付けられたレンズ間距離可変駆動部１１２によって変更することで、レンズ間距離の変更により発生した振動が手振れ補正に悪影響を及ぼすことを避けることが出来る。
【００６７】
すなわち、視差量を快適な範囲内に維持するためにレンズ間距離を変更したときに、レンズ間距離可変駆動による第２のレンズ鏡筒１１３の振動は、第１の振動センサ１０９により検出された手振れによるブレ量に反映されないため、レンズ間距離可変駆動に手振れ補正機構が反応し、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを防ぐことが容易となる。
【００６８】
（第二の実施の形態）
図３は、第二の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の構成を概略的に示す。
【００６９】
第２の実施形態におけるステレオ３Ｄ撮影装置は、装置全体のブレ量を検出する第１の振動センサと、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１のレンズ間距離を可変する際に発生するブレ量を検出する第２の振動センサを有する。そのため、第１の振動センサは第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１のレンズ間距離を可変した際に振動を受けにくい位置に取り付けられる。また、第２の振動センサは、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１の振動を検出しやすい位置に取り付けられる。例えば、第２の振動センサは、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１内に取り付けられる。
【００７０】
上記のように構成することにより、レンズ間距離を可変した際の振動を考慮して手ブレ補正することができるので、より精度よく手ブレ補正することができる。
【００７１】
図３（ａ）は第二の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の側面図を示す。
【００７２】
また、図３（ｂ）は第二の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の平面図を示す。
【００７３】
図３において、図１と同一の構成については同一の番号を付与し、説明を省略する。
【００７４】
図３に示す本実施形態のステレオ３Ｄ撮影装置は、新たに第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２および第２の振動センサ１１９を備える。また、図３が図１と異なる点は、第１の撮像部１０１及び第１のレンズ鏡筒１０３が、第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２を介して垂直固定部材１２２に固定されている点および、第１の振動センサ１０９が第１のレンズ鏡筒１０３ではなく、第１の撮像部１０１の内部に存在する点となる。
【００７５】
第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２は、第１のレンズ鏡筒１０３および第１の撮像部１０１を支持する支持部材である。この第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２は、第１の撮像部１０１および第１のレンズ鏡筒１０３をビームスプリッタープリズム１３０の長手方向に移動可能に構成される。つまり、使用者は、第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２を用いて第１の撮像部１０１および第１のレンズ鏡筒１０３を移動させることにより、撮影して得られるステレオ３Ｄ映像のレンズ間距離を変更できる。
【００７６】
本実施形態におけるステレオ３Ｄ撮影装置では、第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２および第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２を用いてレンズ間距離を変更することができる。そのため、図１の構成と同じレンズ間距離の調整範囲であっても、第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２及び第２のレンズ鏡筒可変駆動部１１２の移動量をほぼ半分程度に抑えることが可能になる。これにより、移動に関して発生する誤差を低減することができる。また、レンズ間距離の変更に伴って、ステレオ３Ｄ撮影装置２００の重心位置が移動することを避けることができ、より安定な撮影をすることができる。
【００７７】
なお、第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２は、図示しない内蔵モータでの駆動もしくは外部モータからのベルトドライブでの駆動等により、制御部１０４および制御部１１４が成す輻輳角を自動制御する。自動制御用の制御信号は、制御ユニット１００から与えられる。
【００７８】
第２の振動センサ１１９は、手振れによりステレオ３Ｄ撮影装置全体に加えられたブレ量を検出し、制御部１１に出力する。なお、第２の振動センサ１１９は第１のレンズ鏡筒１０３、第２のレンズ鏡筒１１３、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１には配置されず、たとえばステレオ３Ｄ撮影装置の筐体等、第１のレンズ鏡筒１０３および第２のレンズ鏡筒１１３の手ブレを共通に検出できる位置に取り付けられる。
【００７９】
図４は、図３に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。図３と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明を省略する。
【００８０】
実施の形態１とは異なり、第１の撮像部１０１は新たに、第１の撮像素子位置検出部２１６および第１の撮像素子駆動部２１７を備える。
【００８１】
また、実施の形態１とは異なり、第２の撮像部１１１は、第２の撮像素子位置検出部２２６および第２の撮像素子駆動部２２７を備える。
【００８２】
第１の撮像素子位置検出部２１６は、第１の撮像素子２１２の現在の位置を検出して制御部１１に出力する。
【００８３】
第１の撮像素子駆動部２１７は、制御部１１からの制御信号に基づいて、第１の撮像素子２１２を移動させ、映像に発生する手振れを補正する。
【００８４】
第２の撮像素子位置検出部２２６は、第２の撮像素子２２２の現在の位置を検出して制御部１１に出力する。
【００８５】
第２の撮像素子駆動部２２７は、制御部１１からの制御信号に基づいて、第２の撮像素子２２２を移動させ、映像に発生する手振れを補正する。
【００８６】
なお、本実施形態においては、撮像素子の手ブレ補正を説明した。しかし、上記の構成に限定されるものではなく、レンズシフトによって手ブレ補正するものでも構わない。つまり、画像に対して手ブレ補正できればよく、その方法はどのようなものを利用しても構わない。
【００８７】
（第二の実施の形態における手振れ補正動作）
第二の実施の形態における手振れ補正の動作は第一の実施の形態と異なる。以下、この点について説明する。
【００８８】
第１の撮像素子２１２は、手振れ補正を実現するための駆動機構を備える。撮像素子の駆動による手振れ補正動作については後ほど説明する。
【００８９】
制御部１１は、第１の振動センサ１０９から入力されたブレ量と、第２の振動センサ１１９から入力されたブレ量とから、手振れによるブレ量と、レンズ間距離可変駆動によるブレ量とを分離することで、好適な撮像素子駆動量を算出する。
【００９０】
図５は、図３に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れによる振動を分離する方法の例を説明する概略図である。
【００９１】
図５（ａ）は第１の振動センサ１０９が検出するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【００９２】
図５（ｂ）は第２の振動センサ１１９が検出するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【００９３】
図５（ｃ）は制御部１１が算出する、レンズ間距離の変更に伴う鏡筒移動によって発生するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【００９４】
図５（ａ）において、ｆ１は手振れによる振動の周波数、ｆ２はレンズ間距離の変更に伴う鏡筒移動によって発生する振動の基本周波数、ｆ３はｆ２の高調波成分である。第１の振動センサ１０９は、手振れによる振動とレンズ間距離の変更に伴う振動の両方の成分を検出する。これに対し、第２の振動センサ１１９は、図５（ｂ）に示したように主に装置全体に対するブレ量を検出する。
【００９５】
制御部１１はレンズ間距離の変更の制御を行っているため、レンズ間距離の変更に伴う振動が発生するかどうかを自ら事前に判定することが可能である。また、レンズ間距離の変更に伴う振動は機構部分が発生する振動のため、周波数、振幅が比較的安定している。すなわち、レンズ間距離の変更に伴う振動は、検出したブレ量以外のデータを参考に用いることで、より正確なブレ補正を行うことが可能である。
【００９６】
一方、手振れによる振動は制御部１１にとって予測不可能で、周波数、振幅ともユーザ依存で変化する。従って、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れとは分離して補正量を算出したほうが安定に補正できる。
【００９７】
このため、制御部１１は図５（ａ）に示した第１の振動センサ１０９の検出結果から、図５（ｂ）に示した第２の振動センサ１１９の検出結果を減算して、図５（ｃ）に示したレンズ間距離の変更に伴うブレ量を算出する。
【００９８】
以上のように、制御部１１は、第２の振動センサ１１９で検出するブレ量および第１の振動センサ１０９で検出するブレ量を取得する。さらに、制御部１１は、第１の撮像素子位置検出部２１６および第２の撮像素子位置検出部２２６から入力された撮像素子位置情報を取得する。上記のように取得した情報に基づいて、制御部１１は、第１の撮像素子駆動部２１７および第２の撮像素子駆動部２２７を制御して手振れを補正する。
【００９９】
ここでも第一の実施の形態と同様に、ビームスプリッタープリズム１３０を用いた構成に対応した手振れ補正を行う必要がある。ステレオ３Ｄ撮影装置２００においては、第１のレンズ鏡筒１０３の制御部１０４がビームスプリッタープリズム１３０で反射されているため、第１の撮像部１０１が撮像する映像は、第２の撮像部１１１が撮像する映像に対して上下反転に撮影される。このため、制御部１１は第１の撮像素子駆動部２１７の制御方向を反転させ、第２の撮像素子駆動部２２７の制御方向とは逆になるようにする。
【０１００】
ステレオ３Ｄ撮影装置２００においては、第１の振動センサ１０９を第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２により駆動可能な第１の撮影装置１０１に内蔵している。また、第２の振動センサ１１９がレンズ鏡筒や撮像装置ではない、共通の部材に固定されている。従って、視差量を快適な範囲内に維持するためにレンズ間距離を変更したときに、レンズ間距離を変更した場合に起こる振動は、手振れによる振動と共に第１の振動センサ１０９により検出される。一方で、第２の振動センサ１１９が検出する手振れによるブレ量には、レンズ間距離可変駆動による振動が反映されない。これらの検出結果を用いて制御部１１は、手振れによるブレ量と、レンズ間距離可変駆動によるブレ量とを分離することが可能で、それぞれについて最適な振動補正を実施することが可能になる。これにより、レンズ間距離可変駆動に手振れ補正機構が反応し、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを低減できる。
【０１０１】
（第二の実施形態のまとめ）
上記の実施形態により、第１の振動センサ１０９を第１のレンズ鏡筒可変駆動部１０２により駆動可能な第１の撮影装置１０１に内蔵することで、視差量を快適な範囲内に維持するためにレンズ間距離を変更したときに、レンズ間距離可変駆動による振動は、手振れによる振動と共に第１の振動センサ１０９により検出される。一方、第２の振動センサ１１９をレンズ鏡筒や撮像装置ではない、共通の部材に固定することにより、第２の振動センサ１１９が検出する手振れによるブレ量には、主に装置に発生するブレ量が検出されるこれらの検出結果を用いて制御部１１は、手振れによるブレ量と、レンズ間距離可変駆動によるブレ量とを分離することが可能で、それぞれについて最適な振動補正を実施することが可能になる。これにより、レンズ間距離可変駆動に手振れ補正機構が反応し、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを低減できる。
（第三の実施の形態）
図６は、第三の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の構成を概略的に示す。
【０１０２】
図６（ａ）は第三の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の側面図を示す。
【０１０３】
また、図６（ｂ）は第三の実施形態に係るステレオ３Ｄ撮影装置の平面図を示す。
【０１０４】
図６において、図１もしくは図３と同一の構成については同一の番号を付与し、説明を省略する。図６が図３と異なる点は、第２の振動センサ１１９が共通の部材に固定されておらず、第２の撮像部１１１の内部に存在する点である。
【０１０５】
図６においては、輻輳角及びレンズ間距離の駆動及び制御を行う構成、動作は図３と同一である。図６の構成においては、第１の振動センサ１０９と第２の振動センサ１１９の両方をそれぞれ撮像装置に内蔵したことにより、第１の撮像部１０１及び第２の撮像部１１１の構成を同一にすることが可能になる。これにより、ステレオ３Ｄ撮影装置２００全体としてコストを低減することができる。
【０１０６】
図７は、図６に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、内部構成を概略的に示すブロック図である。図４及び図６と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明を省略する。
【０１０７】
図７が図４と異なる点は、第２の振動センサ１１９が共通の部材に固定されておらず、第２の撮像部１１１の内部に存在する点のみである。
【０１０８】
（第三の実施の形態における手振れ補正の概要）
第三の実施の形態における手振れ補正の動作は第一の実施の形態と異なる。以下、この点について説明する。
【０１０９】
制御部１１はレンズ間距離の変更の制御を行っているため、レンズ間距離の変更に伴う振動が発生するかどうかを自ら事前に判定することが可能である。また、レンズ間距離の変更に伴う振動は機構部分が発生する振動のため、周波数、振幅が比較的安定している。一方、手振れによる振動は制御部１１にとって予測不可能で、周波数、振幅ともユーザ依存で変化する。従って、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れとは分離して補正量を算出したほうが安定に補正できる。
【０１１０】
図８は、図６に示されるステレオ３Ｄ撮影装置における、レンズ間距離の変更に伴う振動と、手振れによる振動を分離する方法の例を説明する概略図である。
【０１１１】
図８（ａ）は第１の振動センサ１０９、及び第２の振動センサ１１９が検出するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【０１１２】
図８（ｂ）は制御部１１が算出する、手振れによって発生するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【０１１３】
図８（ｃ）は制御部１１が算出する、レンズ間距離の変更に伴う鏡筒移動によって発生するブレ量の周波数−振幅特性を示す。
【０１１４】
図８（ａ）において、ｆ１は手振れによる振動の周波数、ｆ２はレンズ間距離の変更に伴う鏡筒移動によって発生する振動の基本周波数、ｆ３はｆ２の高調波成分である。図５（ａ）とは異なり、図８（ａ）ではモータの選択、機構部分の設計によってレンズ間距離の変更に伴う振動の周波数ｆ２及びｆ３を高い周波数に設定し、手振れによる振動の周波数ｆ１とは周波数帯域が完全に異なるようにしている。手振れによる振動はユーザ依存で変化するが、駆動するのが人の手であること、ステレオ３Ｄ撮影装置２００全体に加わる振動であることから、全般に低周波数に集まりやすい。従って、制御部１１は、図８（ａ）の第１の振動センサ１０９、及び第２の振動センサ１１９が検出するブレ量に対し、ローパスフィルタを掛けることで図８（ｂ）を、ハイパスフィルタを掛けることで図８（ｃ）を分離することが可能である。
【０１１５】
以上のように、制御部１１は、第１の振動センサ１０９および第２の振動センサ１１９で検出されるブレ量を取得する。そして、制御部１１は、検出したブレ量に対して、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを演算することにより、手ブレによるブレ量および、光学系を移動させた際に発生するブレ量を分離する。そして、制御部１１は分離結果に基づいて、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１１１を手ブレ補正する。
【０１１６】
ここでも第一の実施の形態、第二の実施の形態と同様に、ビームスプリッタープリズム１３０を用いた構成に対応した手振れ補正を行う必要がある。ステレオ３Ｄ撮影装置２００においては、第１のレンズ鏡筒１０３の制御部１０４がビームスプリッタープリズム１３０で反射されているため、第１の撮像部１０１が撮像する映像は、第２の撮像部１１１が撮像する映像に対して上下反転に撮影される。このため、制御部１１は第１の撮像素子駆動部２１７の制御方向を反転させ、第２の撮像素子駆動部２２７の制御方向とは逆になるようにする。
【０１１７】
（第三の実施形態のまとめ）
手振れ補正のために駆動する撮像素子の近くに両方の振動センサを置くことにより、より正確な振動検出が可能となる。さらに制御部１１が、手振れによるブレ量と、レンズ間距離可変駆動によるブレ量とを分離することができ、それぞれについて最適な振動補正を実施することも可能である。これらによって、安定した手振れ補正を実施することが可能となり、振動のため観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを防止できる。
【０１１８】
上記の実施形態においては、第１のレンズ鏡筒、第１の撮像装置、第２のレンズ鏡筒、第２の撮像装置、それらの保持機構、及び制御ユニットをまとめて一つの撮像装置として利用可能な形態として説明した。しかし、本発明はこれらの形態に限られるものではない。例えば、第１のレンズ鏡筒、第１の撮像装置、第２のレンズ鏡筒、第２の撮像装置、保持機構、制御ユニットをそれぞれ個別の装置として実現したうえで、ステレオ３Ｄ撮影の場合にのみ組み合わせて利用する形態としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、立体映像信号を撮影するステレオ３Ｄ撮影装置として利用可能である。特に、レンズ間距離可変のステレオ３Ｄ撮影装置において、レンズ間距離を変更した際に発生した振動に手振れ補正機構が反応して、観察者に違和感を与える立体映像が撮影されることを防ぐことが可能なカメラもしくはビデオカメラとして、本発明は好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  制御部
２  視差量算出部
３  信号処理部
４  表示処理部
５  表示部
１０  バス
１１  制御部
１２  記録処理部
１００  制御ユニット
１０１  第１の撮像部
１０２  第１のレンズ鏡筒可変駆動部
１０３  第１のレンズ鏡筒
１０５  ビームスプリッター蒸着面
１０９  第１の振動センサ
１１１  第２の撮像部
１１１  駆動可能な第２の撮影装置
１１２  第２のレンズ鏡筒可変駆動部
１１３  第２のレンズ鏡筒
１１９  第２の振動センサ
１２２  垂直固定部材
１３０  ビームスプリッタープリズム
２１１  第１のレンズ群
２１２  第１の撮像素子
２１３  第１のＡ／Ｄ変換部
２１４  第１の防振レンズ位置検出部
２１５  第１の防振レンズ駆動部
２１６  第１の撮像素子位置検出部
２１７  第１の撮像素子駆動部
２２１  第２のレンズ群
２２２  第２の撮像素子
２２３  第２のＡ／Ｄ変換部
２２４  第２の防振レンズ位置検出部
２２５  第２の防振レンズ駆動部
２２６  第２の撮像素子位置検出部
２２７  第２の撮像素子駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013223203.tif 000008
【図７】
2013223203.tif 000009
【図８】
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