(57)【要約】【課題】撮影条件によって基線長や輻輳角の駆動速度を制御することを可能にした立体撮影システムを提供すること。【解決手段】輻輳角の操作指令を元に輻輳角駆動量を算出する輻輳角操作制御手段と、前記輻輳角駆動量を元に輻輳角を調節することができる輻輳調節機構と、を有する立体撮影装置において、前記輻輳角操作制御手段は、前記操作指令から指令位置と指令速度を算出する操作指令分割手段と、前記指令位置を輻輳角駆動位置に変換する駆動位置変換手段と、前記指令速度を輻輳角駆動速度に変換する駆動速度変換手段と、輻輳角駆動位置と輻輳角駆動速度から輻輳角駆動量を算出する駆動量算出手段から成り、前記駆動速度変換手段は、撮影条件を元に前記指令速度を前記輻輳角駆動速度へ変換することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輻輳角の操作指令を元に輻輳角駆動量を算出する輻輳角操作制御手段と、
前記輻輳角駆動量を元に輻輳角を調節することができる輻輳調節機構と
を有する立体撮影装置において、
前記輻輳角操作制御手段は、
前記操作指令から指令位置と指令速度を算出する操作指令分割手段と、
前記指令位置を輻輳角駆動位置に変換する駆動位置変換手段と、
前記指令速度を輻輳角駆動速度に変換する駆動速度変換手段と、
輻輳角駆動位置と輻輳角駆動速度から輻輳角駆動量を算出する駆動量算出手段
から成り、
前記駆動速度変換手段は、撮影条件を元に前記指令速度を前記輻輳角駆動速度へ変換することを特徴とする立体撮影装置。
【請求項２】
前記指令速度を前記輻輳角駆動速度へ変換する際に利用する係数を指示する変換係数指示手段を有し、前記撮影条件とは、変換係数指示手段により指示された係数であることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項３】
前記撮影条件とは、輻輳調節機構により検出された現在の輻輳位置であることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項４】
前記駆動速度変換手段は、輻輳位置を元に、単位時間当たりの輻輳角の変化量が等しくなるような駆動速度に変換することを特徴とする請求項３に記載の立体撮影装置。
【請求項５】
前記駆動速度変換手段は、輻輳位置及び基線長から、立体撮影装置から左右の光学系の光軸が交わる点までの輻輳距離を算出し、単位時間当たりの輻輳距離の変化量が等しくなるような駆動速度に変換することを特徴とする請求項３に記載の立体撮影装置。
【請求項６】
撮影条件とは、直前での輻輳位置の変化量であり、駆動速度変換手段は、直前での輻輳位置の変化量と、次に設定する輻輳駆動速度によって発生する輻輳位置の変化量の差がある閾値以上にならないように制御することを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項７】
前記撮影条件とは、前記操作指令の指令元であり、前記指令元に応じて、輻輳制御速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項８】
前記立体撮影装置は、被写体までの距離を測定する測距手段と、測距手段によって測距された輻輳距離に自動的に輻輳を合わせるオートコンバージェンス機能を有し、前記駆動速度変換手段は、前記指令元がオートコンバージェンス機能である場合は、駆動可能な速度内で制御速度を決定し、前記指令元がオートコンバージェンス機能でない場合は、オートコンバージェンス機能である場合より遅い速度とすることを特徴とする請求項７に記載の立体撮影装置。
【請求項９】
前記立体撮影装置は、予め決められた位置又は予め決められた条件に従った位置に輻輳角を駆動させる輻輳角自動駆動手段を有し、前記駆動速度変換手段は、前記指令元が前記輻輳角自動駆動手段である場合は、駆動可能な速度内で制御速度を決定し、前記指令元が前記輻輳角自動駆動手段でない場合は、前記輻輳角自動駆動手段である場合より遅い速度とすることを特徴とする請求項７に記載の立体撮影装置。
【請求項１０】
前記輻輳角自動駆動手段はさらに、輻輳角の自動駆動の際の駆動速度を指定でき、前記駆動速度変換手段は、前記指令元が前記輻輳角自動駆動手段である場合は、前記輻輳角自動駆動手段に設定された駆動速度とすることを特徴とする請求項９に記載の立体撮影装置。
【請求項１１】
撮影条件とは、現在の基線長の長さ、もしくは現在のフォーカスの位置、もしくは現在のズームの位置、もしくは現在のエクステンダーの位置、もしくは現在のアイリスの位置、のうちいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項１２】
前記立体撮影装置は、撮影中かどうかを判断する撮影判断手段を有し、撮影条件とは、撮影中かどうかの状態であり、前記駆動速度制御手段は、前記撮影判断手段が撮影中でないと判断した場合は、駆動可能な速度内で制御速度を決定し、撮影中と判断した場合は、撮影中でないと判断した場合よりも遅い速度とすることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項１３】
前記駆動速度制御手段は、撮影中と判断した場合は、駆動速度をゼロとし、輻輳角の駆動を禁止することを特徴とする請求項１２に記載の立体撮影装置。
【請求項１４】
前記立体撮影装置は、想定する視聴形態を指示する視聴形態指示手段を有し、撮影条件とは、前記視聴形態指示手段により指示された視聴形態であることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項１５】
前記視聴形態とは、視聴時に想定される画面サイズ、もしくは視聴時に想定される視聴距離のうちいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の立体撮影装置。
【請求項１６】
輻輳角の操作指令を元に輻輳角駆動量を算出する輻輳角操作制御手段と、
前記輻輳角駆動量を元に輻輳角を調節することができる輻輳調節機構と
を有する立体撮影システムにおいて、
前記輻輳角操作制御手段は、
前記操作指令から指令位置と指令速度を算出する操作指令分割手段と、
前記指令位置を輻輳角駆動位置に変換する駆動位置変換手段と、
前記指令速度を輻輳角駆動速度に変換する駆動速度変換手段と、
輻輳角駆動位置と輻輳角駆動速度から輻輳角駆動量を算出する駆動量算出手段
から成り、
前記駆動速度変換手段は、撮影条件を元に前記指令速度を前記輻輳角駆動速度へ変換することを特徴とする立体撮影システム。
【請求項１７】
基線長の操作指令を元に基線長駆動量を算出する基線長操作制御手段と、
前記基線長駆動量を元に基線長を調節することができる基線長調節機構と
を有する立体撮影システムにおいて、
前記基線長操作制御手段は、
前記操作指令から指令位置と指令速度を算出する操作指令分割手段と、
前記指令位置を基線長駆動位置に変換する駆動位置変換手段と、
前記指令速度を基線長駆動速度に変換する駆動速度変換手段と、
基線長駆動位置と基線長駆動速度から基線長駆動量を算出する駆動量算出手段
から成り、
前記駆動速度変換手段は、撮影条件を元に前記指令速度を前記基線長駆動速度へ変換することを特徴とする立体撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体撮影装置に関し、特に光軸間の間隔、角度の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、立体撮影時に左右のレンズの光軸間の間隔（基線長と記す）や角度（輻輳角と記す）を変化させ、撮影する立体映像の立体感を調節する手法が知られている。
【０００３】
しかし、立体映像を撮影中に基線長や輻輳角を変化させると、不自然な立体映像となり、撮影者や視聴者に違和感を与える映像となることがある。さらに、基線長や輻輳角の変化が急激であると、撮影者や視聴者の立体視が追い付かず、不快感を与える映像となってしまう。
【０００４】
この問題を解決するために、以下のような先行技術文献が開示されている。特許文献１では、被写体までの距離を測距し、その値に基づいて自動的に合焦動作と輻輳角制御を行う立体撮影装置において、合焦動作を手動に切り替えた時に、合焦動作が自動のときより輻輳角の駆動速度を速くする立体撮影装置が開示されている。ここで、合焦動作を手動に切り替えた時の輻輳角の駆動速度も、撮影者に不快感を与えない程度の駆動速度とすることが記載されている。これにより、合焦と輻輳点（左右のレンズの光軸が交わる点）が一致し、違和感を与えない映像を撮影することができる。さらに、撮影者に不快感を与えるような駆動速度では駆動しないため、不快感を与える映像となることもない。
【０００５】
また、特許文献２では、被写体までの距離を測距し、その値に基づいて輻輳角制御を行う立体撮影装置において、今回の測距値と前回の測距値の変化が所定値以上の時は、輻輳角の駆動速度を通常よりも遅くする立体撮影装置が開示されている。これにより、特許文献１と同様に、合焦と輻輳点が一致し、違和感を与えない映像を撮影することができ、また輻輳角を大きく変化させる必要がある場合は、撮影者、視聴者に不快感を与えないように、変化の速度を遅くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６６１４号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、輻輳角の駆動を撮影者や鑑賞者に不快感を与えない程度の駆動速度とすることが記載されているが、具体的にどのような速度かは記載されていない。
【０００８】
また、上述の特許文献は、被写体までの距離を測距し、その値に基づいて輻輳角制御を行う立体撮影装置についての特許である。そのため、撮影者が輻輳角を手動で制御する場合については記載されていない。特に、違和感のない自然な立体映像となるための輻輳角制御についても記載されていない。また、撮影の準備を行うとき等早く所定の輻輳位置に駆動させたい時に、撮影者が不快感を承知で、輻輳角を迅速に駆動することもできない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、撮影条件によって基線長や輻輳角の駆動速度を制御することを可能にした立体撮影システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、輻輳角の操作指令を元に輻輳角駆動量を算出する輻輳角操作制御手段と、前記輻輳角駆動量を元に輻輳角を調節することができる輻輳調節機構とを有する立体撮影装置において、前記輻輳角操作制御手段は、前記操作指令から指令位置と指令速度を算出する操作指令分割手段と、前記指令位置を輻輳角駆動位置に変換する駆動位置変換手段と、前記指令速度を輻輳角駆動速度に変換する駆動速度変換手段と、輻輳角駆動位置と輻輳角駆動速度から輻輳角駆動量を算出する駆動量算出手段から成り、前記駆動速度変換手段は、撮影条件を元に前記指令速度を前記輻輳角駆動速度へ変換することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮影者の輻輳角操作に応じて違和感のない自然の立体映像を撮影することができる立体撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の構成ブロック図
【図２】単位時間ごとの目標位置を決定する決定フロー
【図３】指令速度と駆動速度の変換グラフ
【図４】第２実施形態及び第３実施形態の構成ブロック図
【図５】輻輳角と輻輳距離についての図
【図６】輻輳角と輻輳距離のグラフ
【図７】第２実施形態での速度変換テーブル
【図８】第３実施形態での速度変換テーブル
【図９】片側の撮像装置での輻輳の駆動と光軸の図
【図１０】片側の撮像装置での輻輳の駆動と撮影映像の図
【図１１】立体撮像装置での輻輳の駆動と光軸の図
【図１２】立体撮像装置での輻輳の駆動と撮影映像の図
【図１３】立体撮像装置での輻輳の駆動と立体映像の図
【図１４】直前の輻輳角の変化量と変換する速度のグラフ
【図１５】第４実施形態の構成ブロック図
【図１６】視聴時のスクリーンと視聴者との関係を示した図
【図１７】画面サイズと映像ずれ量の関係を示した図
【図１８】視聴形態指示手段としてのメニュー
【図１９】基線長の駆動と光軸の図
【図２０】基線長の駆動と撮影映像の図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１〜５を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。図１は、実施例１の構成ブロック図である。図１において、１０は、輻輳角を変化させることができる立体撮影装置である。１１は輻輳角を操作するための輻輳角操作手段であり、例えば可変抵抗を利用したコントローラである。輻輳角操作手段１１は操作指令として、輻輳角の位置、又は速度、又は位置及び速度の両方、を立体撮影装置１０に指示する。
【００１５】
１０１１は、輻輳角操作手段１１からの操作指令を元に、操作指令の位置成分である指令位置と、操作指令の速度成分である指令速度を算出する操作指令分割手段である。
【００１６】
１０１２は、操作指令分割手段１０１１からの指令位置を、輻輳角の駆動位置に変換する駆動位置変換手段である。駆動位置変換手段１０１２の変換は、たとえば変換式や変換テーブルによる変換であるが、本発明に関わるところではないため説明を省略する。
【００１７】
１０１３は、操作指令分割手段１０１１からの指令速度を、後述する変換係数指示手段１０４からの情報に基づいて輻輳角の駆動速度に変換する駆動速度変換手段である。駆動速度変換手段１０１３による駆動速度変換についての説明は後述する。
【００１８】
１０１４は、駆動位置変換手段１０１２からの駆動位置及び駆動速度変換手段１０１３からの駆動速度から、最終的に左右の輻輳についての単位時間ごとの目標位置を決定する駆動量算出手段である。ここで決定する目標位置は、水平方向に相反する位置となっている。そのため、輻輳を駆動する際の駆動量を等しくするとともに、輻輳の駆動方向を内側、外側の概念で等しくすることができる。
【００１９】
１０１は、操作指令分割手段１０１１、駆動位置変換手段１０１２、駆動速度変換手段１０１３、駆動量算出手段１０１４を有す輻輳角の操作制御手段である。なお、操作制御手段１０１における、操作指令から単位時間ごとの目標位置を決定する決定フローについての説明は後述する。
【００２０】
１０２１は、輻輳角の駆動制御部であり、操作制御手段１０１からの単位時間ごとの目標位置から、最終的な輻輳機構の駆動量を算出する。１０２２はモータ等の輻輳角の駆動手段である。１０２３は撮影上の輻輳角を変更させるために駆動する対象であり、たとえば輻輳角調節のために光軸を変化させる光学部材である。１０２４は、たとえばポテンショメータやエンコーダ等の輻輳角の駆動対象の現在位置を検出する手段である。
【００２１】
１０２は、駆動制御部１０２１、駆動手段１０２２、駆動対象１０２３、位置検出手段１０２４を有す輻輳機構であり、立体撮影装置１０にとって左側の輻輳調節機構である。
【００２２】
また１０３は、１０２と同様の構成を持ち、立体撮影装置１０にとって右側の輻輳調節機構である。操作制御手段１０１からの単位時間ごとの目標位置を元に水平方向に相反する駆動を行うことで、立体撮影装置１０の輻輳の制御を行う。
【００２３】
１０４は、駆動速度変換手段１０１３が指令速度から駆動速度に変換する際に利用する係数を撮影者が指示できる変換係数指示手段であり、たとえば可変抵抗を利用したダイヤルである。
【００２４】
次に、操作制御手段１０１による操作指令から単位時間ごとの目標位置を決定する決定フローについての説明を、図２を用いて行う。
【００２５】
Ｓ１００は処理のスタートであり、Ｓ１０１へ遷移する。なお、スタート時には指令位置、指令速度ともに前回の値が入っているものとする。
【００２６】
Ｓ１０１では、輻輳角操作手段１１からの操作指令に速度の指令が含まれているかを判断し、含まれている場合はＳ１０２へ、含まれていない場合はＳ１０９へ遷移する。Ｓ１０２では、輻輳角操作手段１１からの速度の指令値がゼロであるか、つまり輻輳角操作手段１１からの指令が停止命令かどうかを判断し、停止指令である場合はＳ１０８へ、停止指令でない場合はＳ１０３へ遷移する。Ｓ１０３では、輻輳角操作手段１１からの速度の指令が＋方向かどうかを判断し、＋方向である場合はＳ１０４へ、＋方向でない場合はＳ１０５へ遷移する。
【００２７】
Ｓ１０４では、指令位置として＋方向の端を、指令速度として速度の指令値の絶対値を設定し、Ｓ１０６へ遷移する。Ｓ１０５では、指令位置として−方向の端を、指令速度として速度の指令値の絶対値を設定し、Ｓ１０６へ遷移する。Ｓ１０６では、輻輳角操作手段１１からの操作指令に位置の指令が含まれているかを判断し、含まれている場合はＳ１０７へ、含まれていない場合はＳ１１１へ遷移する。Ｓ１０７では、Ｓ１０４またはＳ１０５で設定した指令位置を、位置の指令値に再設定し、Ｓ１１１へ遷移する。
【００２８】
Ｓ１０８では、指令位置として現在位置を、指令速度としてゼロを設定し、Ｓ１１１へ遷移する。Ｓ１０９では、輻輳角操作手段１１からの操作指令に位置の指令が含まれているかを判断し、含まれている場合はＳ１１０へ、含まれていない場合はＳ１１１へ遷移する。なお、Ｓ１０９はＳ１０６と同様の判断である。Ｓ１１０では、指令位置として位置の指令値を、指令速度として最高速度を設定し、Ｓ１１１へ遷移する。
【００２９】
Ｓ１１１では、駆動位置変換手段１０１２により指令位置を駆動位置に変換し、また駆動速度変換手段１０１３により指令速度を駆動速度に変換し、Ｓ１１２に遷移する。なお、駆動速度変換手段１０１３による駆動速度変換についての説明は後述する。
【００３０】
Ｓ１１２は、駆動位置及び駆動速度から、左右の輻輳機構についての単位時間ごとの目標位置を決定し、左側輻輳機構１０２の駆動制御部１０２１と、右側輻輳機構１０３の不図示の駆動制御部に出力する。ここで、左右の輻輳機構１０２及び１０３に出力される目標位置は、水平方向に相反する位置となっている。そのため、輻輳を駆動する際の駆動量を等しくするとともに、輻輳の駆動方向を内側、外側の概念で等しくすることができる。Ｓ１１３は処理の終了である。
【００３１】
この決定フローにより、輻輳角操作手段１１からの操作指令を位置成分と速度成分に分け、さらに速度成分に対して駆動速度変換手段１０１３による駆動速度変換を行うことができる。また、単位時間ごとの目標位置を左右の輻輳機構に出力することで、高精度に左右の輻輳機構を同期して駆動することができる。
【００３２】
なお、この決定フローでは、操作指令のうちの位置指令の値にかかわらず、速度指令がゼロの場合には停止指令として目標位置を現在位置としている。また、操作指令のうちに位置指令も速度指令も含まれない場合は、何も設定せずに、以前の設定値のままとなるようにしているが、たとえば停止指令としてもよい。
【００３３】
続いて、駆動速度変換手段１０１３による駆動速度変換についての説明を、図３を用いて説明する。図３は、指令速度を駆動速度変換手段１０１３によって変換した時のグラフである。係数Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４はそれぞれ、係数が１．２、１．０、０．７、０．１の時の、指令速度と駆動速度の関係を示している。なお、係数は指令速度に対して掛け、その後駆動速度に変換してもよいし、指令速度を駆動速度に変換した後、係数を掛けてもよい。
【００３４】
この図を見てわかるように、指令速度がゼロの場合は駆動速度もゼロに、指令速度がゼロでない場合は駆動速度がそれぞれ違う値になっている。そのため、撮影者が駆動速度変換手段のダイヤルにより係数を変更することで、操作指令に対しての駆動速度を変更することができ、またさらに駆動最高速度を制限することができる。
【００３５】
以上により、輻輳角操作手段１１からの操作指令に対して、駆動速度変換手段１０１３によって駆動速度を変換することで、輻輳角操作手段１１の指令速度に対して、実際に輻輳角が駆動する速度を撮影者が調節することができる。つまり、予め撮影者が立体映像に違和感を感じない速度内に収まるように速度を調節することができるとともに、撮影中でない場合などは、撮影者の意図に応じて高速に輻輳角を駆動することもできる。
【実施例２】
【００３６】
次に、図４〜８を用いて、本発明の第２の実施例を説明する。図４は本実施例の構成ブロック図であり、図１と同様の構成のものは同符号を付す。
【００３７】
２０１３は、操作指令分割手段１０１１からの指令速度に対して、左側輻輳機構１０２の現在位置検出手段１０２４及び右側輻輳機構の不図示の現在位置検出手段からの位置情報に基づいて輻輳角の駆動速度に変換する駆動速度変換手段である。駆動速度変換手段２０１３による駆動速度変換についての説明は後述する。
【００３８】
２０１は、操作指令分割手段１０１１、駆動位置変換手段１０１２、駆動速度変換手段２０１３、駆動量算出手段１０１４を有す輻輳角の操作制御手段である。なお、操作制御手段２０１における、操作指令から単位時間ごとの目標位置を決定する決定フローについては実施例１と同様のため説明を省略する。
【００３９】
続いて、図２のＳ１１１の処理に相当する、駆動速度変換手段２０１３による駆動速度変換について、図５〜図７を用いて詳細に説明する。
【００４０】
まず、図５を用いて輻輳角と輻輳距離についての説明を行う。光軸ＶＬは立体撮影装置２０の左側の撮像装置の光軸であり、同様にＯＲは右側の光軸である。対物レンズＯＬは立体撮影装置２０の左側の撮像装置の対物レンズであり、同様にＯＲは右側の対物レンズである。基線長ａは、左右の撮像装置の光軸の間隔であり、具体的には対物レンズＯＬとＯＲの中心同士の距離である。輻輳点ｐは、左右の撮像装置の光軸ＶＬ、ＶＲが交わる点である。輻輳角θは、輻輳点ｐで交わる左右の撮像装置の光軸ＶＬ、ＶＲの成す角度である。輻輳距離ｃは、左右の撮像装置の、対物レンズＯＬとＯＲを結ぶ線から輻輳点ｐまでの距離である。すると、基線長ａ、輻輳角θ、輻輳距離ｃの関係は式１のようになる。
［ｔａｎ（θ／２）＝（ａ／２）／ｃ］  …式１
ここで、輻輳制御を輻輳距離ｃの変化量が一定の速度であるように制御する場合を考える。基線長ａを固定し、縦軸に輻輳角θ、横軸に輻輳距離ｃを取ると、グラフは図６のようになる。つまり、現在の輻輳の位置から、輻輳距離ｃを同じだけ動かしたい場合、現在の輻輳距離ｃが近いと輻輳角θを大きく動かし、輻輳距離ｃが遠いと輻輳角θを小さく動かす必要がある。
【００４１】
この問題を解決するため、図７のようなテーブルを用いる。このテーブルは、輻輳角θの各ポイントにおいて、駆動速度に掛ける係数を百分率で示したものである。つまり、図２のＳ１１１の出力となる駆動速度は、Ｓ１１１の入力となる指令速度、現在の輻輳角θにおけるテーブルの値である駆動速度の係数を用いて、以下の式２で求められる。
［駆動速度＝指令速度×駆動速度の係数／１００］  …式２
なお、このテーブル内の値は、たとえば立体撮影装置２０の調整段階で決定されるものであり、立体撮影装置２０の不図示の不揮発メモリに記憶されるものである。
【００４２】
このテーブルを用いて、輻輳角θの各ポイントでの駆動速度を変換することで、輻輳距離ｃの変化量を常に一定に動かすことができる。なお、説明の簡略化のために変換にテーブルを用いて説明したが、式１と装置の基線長から導かれる変換式を利用して変換を行ってもよい。
【実施例３】
【００４３】
続いて、以下、図８〜図１３を用いて、本発明の第３の実施例を説明する。実施例２では輻輳距離の変化量を一定に動かす方法を挙げたが、実施例３では、撮影映像の変化量を一定にする例を挙げる。尚、構成ブロック図は図４と、操作制御手段１０１による操作指令から目標位置と駆動速度の決定フローは図２と同様である。
【００４４】
撮影映像の変化量を一定にする方法としては、図２のＳ１１１の処理に相当する、駆動速度変換手段２０１３による駆動速度変換を、図８で示すように、輻輳角の位置に応じて出力を一定にするテーブルとすることで実現できる。
【００４５】
この実施例により得られる効果を、図９〜図１３を用いて説明する。図９及び図１０は、輻輳機構を動かした際に、片側の撮像装置の光軸と、撮影される映像を示したものである。
【００４６】
光軸ＶＬ１、ＶＬ２、ＶＲＬはそれぞれ、輻輳機構を変化させたときの左側撮像装置の光軸であり、変化量ｄは、光軸の成す角（光軸角）の変化量である。ここで、被写体が光軸と交わるように輻輳を調節したときの光軸がＶＬ１であり、ＶＬ１から右側に変化量ｄだけ駆動させたときの光軸をＶＬ２、ＶＬ２からさらに右側に変化量ｄだけ駆動させたときの光軸をＶＲＬとしている。
【００４７】
また、被写体Ｘは撮影する被写体であり、被写体Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３はそれぞれ、光軸がＶＬ１、ＶＬ２、ＶＲＬの時の、撮影映像中の被写体Ｘの位置を示したものである。
【００４８】
また、ずれ量ｄ′は、輻輳角の操作により光軸角を変化量ｄだけ変化させたときの、撮影映像上での被写体のずれ量である。つまり、光軸角の変化量ｄが一定である場合、撮影映像上での被写体のずれ量ｄ′は等しくなる。
【００４９】
図１１及び図１２は、図９及び図１０と同様の内容を、立体撮影装置の左右の撮像装置に対して示したものである。
【００５０】
光軸ＶＬ１、ＶＬ２、ＶＲＬは左側の撮像装置の光軸であり、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３は、右側の撮像装置の光軸である。ここで、被写体が光軸と交わるように輻輳を調節したときの光軸がＶＬ１及びＶＲ１であり、このとき被写体と輻輳点が一致する。そして、ＶＬ１及びＶＲ１から内側に変化量ｄだけ駆動させたときの光軸をＶＬ２及びＶＲ２、ＶＬ２及びＶＲ２からさらに内側に変化量ｄだけ駆動させたときの光軸をＶＲＬ及びＶＲ３としている。
【００５１】
そのため、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、立体撮影装置の左右の撮像装置で撮像される映像でも、光軸角の変化量ｄが一定である場合、撮影映像上での被写体のずれ量ｄ′は等しくなる。
【００５２】
図１３は、図１１及び図１２のときの立体映像を示した図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、光軸がＶＬ１及びＶＲ１、ＶＬ２及びＶＲ２、ＶＲＬ及びＶＲ３のときの立体映像を示している。
【００５３】
図１３（ａ）では、輻輳点と被写体の位置が一致しているため、左右の映像のずれ量はゼロであり、左右の映像を重ねると被写体像が一致する。図１３（ｂ）では、右映像、左映像がそれぞれずれ量ｄ′だけ変化しているため、立体映像上での映像ずれ量はｄ′×２となる。図１３（ｃ）では、図１３（ｂ）からさらに右映像、左映像がそれぞれずれ量ｄ′だけ変化しているため、立体映像上での映像ずれ量はｄ′×４となる。つまり、輻輳角を変化量ｄだけ駆動させると、撮影された立体映像用の左右の映像ではｄ′×２だけ変化することがわかる。よって、輻輳角を一定に駆動させることで、立体撮影装置で撮影された立体映像用の左右の映像のずれ量を等しくすることができる。
【００５４】
なお、実施例２及び実施例３では、駆動速度変換手段２０１３による駆動速度変換のためのテーブルを一つ持つ例を挙げた。しかし、輻輳距離の変化量を一定にするテーブルと、輻輳角の変化量を一定にするテーブルを両方持ち、撮影者の指示で適宜切り替えて利用できるようにしても良い。また、さらに多くのテーブルを持つようにしてもよく、撮影者がテーブルの値を調整できるようにしてもよい。
【００５５】
さらに、直前の輻輳角の変化量をパラメータとして受け取り、駆動速度を変化させるようにしてもよい。図１４は、直前の輻輳角の変化量と、変換後の規制する速度の関係を表したグラフである。直前の輻輳角の変化量から大きく離れた速度になる指令が来た際に、このグラフにある規制範囲内に収まるように規制をかけることで、徐々に速度を上げ、また徐々に速度を下げることができる。それによって、輻輳角の変化量が急激に変化することによる立体映像の違和感を抑えることができる。
【００５６】
また、立体撮影装置に別途、速度調節部を設け、上記テーブルによる変換とともに速度調節部からの情報も反映させ、速度を調節できるようにしてもよい。速度調節部としては、たとえばボリュームである。
【００５７】
さらに、コントロール元が異なる場合にそれぞれの速度が異なるようにしてもよい。例えばフォーカス等の測距手段に追従して輻輳距離を合わせるように輻輳角を制御するオートコンバージェンス機能によるコントロールの場合は、輻輳制御の速度を高速にする。そして、撮影者がコントローラによりマニュアルで操作する場合は、視聴者に不快感を与えない速度となるように輻輳制御の速度を低速にする。
また例えば、撮影者の要求に応じて、予め決められた位置、又は予め決められた条件に従った位置に輻輳角を自動的に駆動する輻輳角自動駆動手段からのコントロールの場合は輻輳制御の速度を高速にする。
【００５８】
なお、予め決められた輻輳位置とは、駆動の端や光軸が平行となる輻輳位置等の基準となる位置や、撮影者が予め任意に記憶させた位置などである。また、予め決められた条件に従った位置とは、現在フォーカスされている被写体の距離に応じた輻輳位置や、輻輳角自動駆動の実行後に、撮影者の指示で実行前の位置に戻る場合の位置などである。さらに、輻輳角自動駆動手段に速度を設定でき、実行時には輻輳制御の速度を設定した速度にしてもよい。それにより、シーンチェンジの際には撮影者が立体映像の違和感を無視し高速に輻輳を駆動させることができる。
【００５９】
そして、その他の光学部材や駆動系、またユーザの操作等による撮影条件の要素を加味して速度を決定するようにしてもよい。例えば、上記の例では図５で示す基線長ａを固定した状態で説明したが、基線長ａが変化するシステムでは、式１からわかるように、基線長ａの変化に応じて輻輳の変化量を変化させる必要がある。
【００６０】
また、特定の被写体に対しての輻輳変化量を一定にすることが考えられる。たとえば、フォーカスの被写体距離情報や測距装置からの情報、また被写体検出や追尾等の情報により被写体を特定する。
【００６１】
さらに、ズームやエクステンダーによる倍率の変化に応じて、輻輳を同じ量（図９や図１１のｄ）だけ動かした時の撮影映像上の被写体のずれ量（図１０や図１２のｄ′）が変化する。そのため、図１３で示す立体映像上での映像ずれ量も同様に変化する。そこで、ズームやエクステンダーによって変化する画角分、輻輳駆動の速度をゆっくりにさせてもよい。
【００６２】
また、アイリスの変化に応じて被写界深度が変化する。被写界深度が深いと、視聴者が合焦だと判断する距離範囲が広がるため、視聴者が立体映像として認識する距離範囲も広がる。主被写体以外の被写体も合焦し、立体映像として認識できるため、被写界深度内の被写体全てに対して、立体映像として違和感を覚えないように制御する必要がある。そのため、被写界深度の変化に応じて輻輳制御の速度を変化させるようにしてもよい。具体的には、被写界深度の近距離側と遠距離側の境界それぞれに対して輻輳駆動速度の変換値を算出し、より速度変化が少ない方を採用する方法がある。
【００６３】
また、現在映像を撮影中かどうかの情報を元に輻輳制御の速度を変化させてもよい。撮影中でない場合は撮影者が快適に操作できる速度とし、撮影中の場合は違和感のある映像とならないように輻輳制御の速度を遅くする。もしくは、撮影中は輻輳角を動かさないように速度をゼロに設定するようにしてもよい。たとえば輻輳機構１０２及び１０３が立体撮影装置の、不図示の左右の撮像装置に取り付けられているレンズ装置内にある場合、撮影中かどうかの判断を、撮像装置からのタリー点灯信号、消灯信号で行う。
【実施例４】
【００６４】
以下、図１５〜図１８を用いて、本発明の第４の実施例を説明する。図１５は本実施例の構成ブロック図であり、図１と同様の構成のものは同符号を付す。
【００６５】
４０４は、撮影者が予め、撮影する映像の視聴形態を指示する視聴形態指示手段である。視聴形態とは、撮影する映像が視聴される画面のサイズと、視聴時の視聴者と画面の間の距離である視聴距離である。
【００６６】
４０１３は、操作指令分割手段１０１１からの指令速度に対して、左右の輻輳機構の現在位置検出手段からの位置情報と、視聴形態指示手段４０４からの情報に基づいて輻輳角の駆動速度に変換する駆動速度変換手段である。駆動速度変換手段４０１３による駆動速度変換についての説明は後述する。
【００６７】
４０１は、操作指令分割手段１０１１、駆動位置変換手段１０１２、駆動速度変換手段４０１３、駆動量算出手段１０１４を有す輻輳角の操作制御手段である。なお、操作制御手段４０１における、操作指令から単位時間ごとの目標位置を決定する決定フローについては実施例１と同様のため説明を省略する。
【００６８】
次に、図１６、図１７を用いて、画面サイズと視聴距離について説明する。図１６は、は、視聴時のスクリーンと視聴者との関係を示したものである。
両眼視差ｉは、視聴者の右目と左目の間の距離である。映像ずれ量Ｄは、右目用映像と左目用映像との差である。視聴距離ｍは、視聴者と画面の間の距離である。虚像ｘは、左目と左目用映像を結ぶ線と、右目と右目用映像を結ぶ線が交わる点であり、視聴者はこのｘの位置に被写体があると錯覚する。飛び出し量ｎは、スクリーンから虚像ｘまでの距離に相当するものであり、以下の式３で求められる。
［ｎ＝（Ｄ／（ｉ＋Ｄ））×ｍ］  …式３
ここで、両眼視差ｉを一定とすると、飛び出し量ｎは視聴距離ｍと映像ずれ量Ｄによって変化することがわかる。
【００６９】
次に、図１７を用いて画面サイズと映像ずれ量Ｄの関係を説明する。図１７（ａ）は小さい画面に図１６の映像を映した場合であり、映像ずれ量はＤ１となる。図１７（ｂ）は大きい画面に図１６の映像を映した場合であり、映像ずれ量はＤ２となる。つまり、映像ずれ量Ｄは、同じ立体映像でも、映像を映す画面サイズに比例して変化することが分かる。よって、飛び出し量ｎは、撮影された立体映像が同一のものでも、視聴距離ｍと画面サイズによって変化する。そこで、駆動速度変換手段４０１３は、飛び出し量ｎの変化量を一定とするために、視聴形態指示手段４０４より得られる画面サイズと視聴距離から、輻輳駆動の出力を変化させる。
【００７０】
次に、図１６を用いて、視聴形態指示手段４０５による視聴形態の指示方法を説明する。視聴形態指示手段４０４は、情報ディスプレイとスイッチを持つユーザーインターフェースであり、図１６に示すメニューを持つ。Ｍ４００は視聴形態を指示するメニュー画面である。Ｍ４０１は、視聴形態を変更する項目である。また同時に、現在設定されている視聴形態も示す。なお、設定なしとは、視聴形態による輻輳駆動速度の変換を行わない設定である。Ｍ４０２は、現在設定されている視聴形態の設定パラメータを変更する項目である。設定パラメータとしては、視聴する画面サイズと、視聴者と画面の間の距離である視聴距離を有している。撮影者は、Ｍ４０２を用いて視聴形態を確認、変更することができる。また、Ｍ４０３を用いて、現在設定されている視聴形態の設定パラメータを確認、変更することができる。
【００７１】
以上のように、視聴形態指示手段４０４を用いて視聴形態を指示することにより、視聴時の被写体の飛び出し量の変化量を一定にすることができる。
【００７２】
また、上記実施例では両眼視差ｉを一定として行ったが、両眼視差は子供と大人で差があるため、視聴形態として対象とする視聴者が大人か子供かを選択できるようにしてもよい。なお、子供向け映像の場合は、子供の身体への影響も考慮し、より駆動速度変換を遅く設定してもよい。
【００７３】
さらには、視聴形態として、撮影対象によって輻輳制御の速度を変えてもよい。例えば、動きの多いスポーツ等の撮影時は輻輳制御の速度を速く設定し、動きの少ない風景等の撮影時は輻輳制御の速度を遅く設定するようにしてもよい。
【００７４】
さらに、視聴形態として、生放送か録画かの撮影携帯も指示できるようにしてもよい。生放送の場合は撮り直しが効かないため、撮影する立体映像に違和感、不快感を与えるような映像が含まれていてはならない。そのため、より駆動速度変換を遅く設定してもよい。
【００７５】
また、以上の実施例では輻輳の駆動速度変換について説明したが、基線長を変更する手段を持つ立体撮影装置において、同様の駆動速度変換を基線長に対して行うこともできる。簡単な例を図１９及び図２０を用いて説明する。図１９及び図２０は、基線長を動かした際に、立体撮影装置の左右の撮像装置の光軸と、撮影される立体映像を示した図である。基線長ａ１、ａ２はそれぞれ、基線長を調節した時の基線長である。
【００７６】
対物レンズＯＬ１、ＯＲ１は、基線長がａ１のときの左、右の対物レンズであり、同様に対物レンズＯＬ２、ＯＲ２は、基線長がａ２のときの左、右の対物レンズである。光軸ＶＬ１、ＶＲ１は基線長がａ１のときの左、右の光軸であり、それぞれの光軸の交点に被写体がある。同様に光軸ＶＬ２、ＶＲ２は基線長がａ２のときの左、右の光軸である。被写体Ｘは撮影する被写体である。
【００７７】
変化量ｄは基線長がａ１からａ２に変化させたときの光軸の変化量であり、式４であらわされる。
［ｄ＝（ａ１−ａ２）／２］  …式４
ずれ量ｄ′は、基線長の操作により光軸を変化量ｄだけ変化させたときの、撮影映像上での被写体のずれ量であり、図２０（ｂ）で示すように、光軸Ｖ２での左右の被写体映像のずれ量は、ｄ′×２となる。このずれ量ｄ′の変化量を一定にするためには、基線長の変化量を一定にすればよいことがわかる。
【００７８】
また、基線長や輻輳、フォーカス、ズーム、エクステンダー、アイリス、その他の駆動系の位置や変化量の情報、またコントロール元や視聴形態等によって基線長の駆動速度変換を行うことも考えられる。詳細の説明は、輻輳の駆動制御変換についてと同様のため省略する。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０，２０，４０  立体撮影装置、１０１，２０１，４０１  操作制御手段、
１０１１  操作指令分割手段、１０１２  駆動位置変換手段、
１０１３，２０１３，４０１３  駆動速度変換手段、１０１４  目標位置算出手段、
１０２  左側輻輳機構、１０２１  左側輻輳機構における駆動制御部、
１０２２  左側輻輳機構における駆動手段、
１０２３  左側輻輳機構における駆動対象、
１０２４  左側輻輳機構における現在位置検出手段、１０３  右側輻輳機構、
１０４  変換係数指示手段、４０４  視聴形態指示手段、１１  輻輳角操作手段
【図３】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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