(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の対物光学系より入力された複数の光束に関して露出制御が可能な立体映像撮影装置であって、
前記複数の対物光学系より入力された複数の光束をフィールド順次時分割の映像情報にして出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記フィールド順次時分割の映像情報に関するフィールド識別情報を出力するフィールド識別手段と、
前記フィールド順次時分割の映像情報から抽出された輝度情報に関して、前記フィールド識別手段から出力されたフィールド識別情報に従って、前記輝度情報を前記複数の対物光学系のそれぞれに対応する個別の情報に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された個別の情報について各々露出の評価値を演算する露出演算手段と、
前記露出演算手段により得られた複数の演算結果に基づいて、各演算結果の差が小さいときは前記複数の演算結果の平均値に従って露出制御のための最終評価値を決定し、各演算結果の差が大きいときは前記複数の演算結果のうち最小の演算結果に従って露出制御のための最終評価値を決定する評価値判定手段と、
を有することを特徴とする立体映像撮影装置。
【請求項２】
複数の対物光学系より入力された複数の光束に関して露出制御を行って撮影する立体映像撮影方法であって、
前記複数の対物光学系より入力された複数の光束をフィールド順次時分割の映像情報にして出力する撮像工程と、
前記フィールド順次時分割の映像情報に関するフィールド識別情報を出力するフィールド識別工程と、
前記フィールド順次時分割の映像情報から抽出された輝度情報に関して、前記フィールド識別工程で出力されたフィールド識別情報に従って、前記輝度情報を前記複数の対物光学系のそれぞれに対応する個別の情報に分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された個別の情報について各々露出の評価値を演算する露出演算工程と、
前記露出演算工程で得られた複数の演算結果に基づいて、各演算結果の差が小さいときは前記複数の演算結果の平均値に従って露出制御のための最終評価値を決定し、各演算結果の差が大きいときは前記複数の演算結果のうち最小の演算結果に従って露出制御のための最終評価値を決定する評価値判定工程と、
を有することを特徴とする立体映像撮影方法。
【請求項３】
請求項１に記載の立体映像撮影装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項４】
請求項２に記載の立体映像撮影方法の各手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体映像（いわゆる３Ｄ）撮影システムにおける性能改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、図４を用いて立体映像撮影システムの基本的構成を説明する。ここで説明する立体映像撮影システムはフィールド時分割方式であり、ＮＴＳＣのようなインターレースビデオ方式の奇数フィールドと偶数フィールドとに一方の片目で見たのに相当する映像と他方の片目で見たのに相当する映像とを振り分けるやり方に基づいている。
【０００３】
光学系ユニット１１は対物側で左右に分離されており、各々に配置された液晶シャッタ１０２R ，１０２L の働きで、光束１０１R ，１０１L のいずれか一方しか透過しないように動作する。光束は途中のミラー１０３R ，１０３L および１０４の働きで１つの光束にまとめられ、絞り手段１０５を通過した後に光学系１０６、その他によりＣＣＤ等の撮像素子１０７の撮像面上で結像される。
【０００４】
あるタイミングでは、左右のいずれか一方の光束しか撮像面に達していない。撮像素子１０７から出力される映像信号は、ＡＤ変換回路１０８によってデジタル信号１０９に変換され、後述する各処理回路に伝達される。
【０００５】
１１０はカメラの信号処理回路であり、その処理信号は最終的に、ＮＴＳＣやＤＶなどの規格のビデオ信号１１１に変換されて立体映像撮影システムの外部に出力される。
１１２は同期信号発生回路であり、ＡＤ変換回路１０８や信号処理回路１１０に必要な同期信号を供給している。
１１３は輝度信号の抽出回路であり、映像信号に含まれる輝度情報１１６を抽出して出力する。
１１４は焦点信号の抽出回路であり、映像信号に含まれる焦点情報１１７を抽出して出力する。
抽出回路１１３，１１４の出力は、レンズ制御部（マイコン）１３に伝達され、光学系１０６のレンズの幾つかの状態を制御する。
【０００６】
例として露出制御の信号の流れを説明する。
輝度情報１１６は、露出評価手段１３９で評価される。評価された露出が基準値よりも大きい（露出オーバー）場合はアイリス駆動回路１１８を負の方向に駆動して、アイリスモータ１２０を閉じる方向に制御する。逆に露出が基準値よりも小さい（露出アンダー）場合は、アイリス駆動回路１１８を正の方向に駆動して、アイリスモータ１２０を開く方向に制御する。その結果として、露出状態はつねに一定に保たれる。
【０００７】
また、焦点制御の信号の流れを簡単に説明すると、焦点情報１１７の値がつねに極大の値に保たれるように、フォーカスモータ１２１の駆動回路１１９を駆動制御している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
かかる構成において、立体映像撮影の場合つぎのような問題がある。すなわち通常の立体映像でない撮影では、逐次出力される映像情報は唯一の光学系を通過した映像に基づいているので、連続性が保たれている。ところが、対物光学系が別れていて、それがフィールド毎に切り替わる場合、極端に違った映像信号が交互に出力されることがあり得る。
【０００９】
たとえば、主被写体の陰に光源等の輝度の高い物体が隠れており、その物体は左側からは見えないが、右側からは見えてしまう場合がある。従来の制御方法では右側の映像の高輝度の物体の影響で、露出がアンダーに傾いてしまう。
【００１０】
本発明はかかる実情に鑑み、立体映像撮影システムにおいて露出制御の性能を効果的に改善し得る立体映像撮影装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の立体映像撮影装置は、複数の対物光学系より入力された複数の光束に関して露出制御が可能な立体映像撮影装置であって、前記複数の対物光学系より入力された複数の光束をフィールド順次時分割の映像情報にして出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記フィールド順次時分割の映像情報に関するフィールド識別情報を出力するフィールド識別手段と、前記フィールド順次時分割の映像情報から抽出された輝度情報に関して、前記フィールド識別手段から出力されたフィールド識別情報に従って、前記輝度情報を前記複数の対物光学系のそれぞれに対応する個別の情報に分離する分離手段と、前記分離手段により分離された個別の情報について各々露出の評価値を演算する露出演算手段と、前記露出演算手段により得られた複数の演算結果に基づいて、各演算結果の差が小さいときは前記複数の演算結果の平均値に従って露出制御のための最終評価値を決定し、各演算結果の差が大きいときは前記複数の演算結果のうち最小の演算結果に従って露出制御のための最終評価値を決定する評価値判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の立体映像撮影方法は、複数の対物光学系より入力された複数の光束に関して露出制御を行って撮影する立体映像撮影方法であって、前記複数の対物光学系より入力された複数の光束をフィールド順次時分割の映像情報にして出力する撮像工程と、前記フィールド順次時分割の映像情報に関するフィールド識別情報を出力するフィールド識別工程と、前記フィールド順次時分割の映像情報から抽出された輝度情報に関して、前記フィールド識別工程で出力されたフィールド識別情報に従って、前記輝度情報を前記複数の対物光学系のそれぞれに対応する個別の情報に分離する分離工程と、前記分離工程で分離された個別の情報について各々露出の評価値を演算する露出演算工程と、前記露出演算工程で得られた複数の演算結果に基づいて、各演算結果の差が小さいときは前記複数の演算結果の平均値に従って露出制御のための最終評価値を決定し、各演算結果の差が大きいときは前記複数の演算結果のうち最小の演算結果に従って露出制御のための最終評価値を決定する評価値判定工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の記憶媒体は、上記各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
また、本発明の記憶媒体は、上記各手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【００２０】
本発明の典型的態様によれば、左右の映像信号を分離し、各々独立に扱うようにした。すなわち、左右の映像信号の信号列を別々に振り分けて、左は左の信号列、右は右の信号列として処理する。そして、各々の処理結果に基づいて最終結果を導き出すというものである。
【００２１】
上記の場合、判定を自動で行う構成とし、あるいは撮影者において左右いずれかの側を手動で選択できる構成も可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明による立体映像撮影装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における構成を示したブロック図である。図において、従来例（図４）と実質的に同一部材には同一符号を用いて示されている。特に本発明ではレンズ制御部１３の内部構成が異なっている。
【００２３】
光学系ユニット１１は対物側で左右に分離されており、各々に配置された液晶シャッタ１０２R ，１０２L の働きで、光束１０１R ，１０１L のいずれか一方しか透過しないように動作する。光束は途中のミラー１０３R ，１０３L および１０４の働きで１つの光束にまとめられ、絞り手段１０５を通過した後に光学系１０６、その他によりＣＣＤ等の撮像素子１０７の撮像面上で結像される。
【００２４】
あるタイミングでは、左右のいずれか一方の光束しか撮像面に達していない。撮像素子１０７から出力される映像信号は、ＡＤ変換回路１０８によってデジタル信号１０９に変換され、後述する各処理回路に伝達される。
【００２５】
１１０はカメラの信号処理回路であり、その処理信号は最終的に、ＮＴＳＣやＤＶなどの規格のビデオ信号１１１に変換されて立体映像撮影システムの外部に出力される。
１１２は同期信号発生回路であり、ＡＤ変換回路１０８や信号処理回路１１０に必要な同期信号を供給している。
【００２６】
同期信号発生回路１１２はさらにフィールド識別手段として、フィールド識別信号１１５を出力し（フィールド識別出力）、現在の映像信号が右のものであるか左のものであるかを識別するこができるようになっている。このフィールド識別信号１１５は、液晶シャッタ１０２R，１０２Lの開閉を制御する制御信号としても用いられる。フィールド順次時分割方式（フィールド順次記録）の立体映像撮影にとって最も重要な信号の１つである。
【００２７】
１１３は輝度信号の抽出回路であり、映像信号に含まれる輝度情報１１６を抽出して出力する。
１１４は焦点信号の抽出回路であり、映像信号に含まれる焦点情報１１７を抽出して出力する。
抽出回路１１３，１１４の出力は、レンズ制御部（マイコン）１３に伝達され、光学系１０６のレンズの幾つかの状態を制御する。
【００２８】
例として露出制御の信号の流れを説明する。
輝度情報１１６はまず、左右分離手段１３１によって右の信号と左の信号に振り分けられる。左の信号は露出演算手段１３２Lで処理され、右の信号は露出演算手段１３２Rで各々個別に処理される。両方の演算結果（処理結果）は、つぎの判定手段１３３に供給される（処理手段）。
【００２９】
本実施形態の判定手段１３３では、つぎのような判断が行われ、最終評価値を決定する。まず、左右の演算値が比較的同じような値である場合、両演算値の平均値を最終評価値とする。また、演算値が大きく異なっている場合、演算値の大きい側に高輝度の物体が存在していると判断し、小さい演算値のみを採用して最終評価値とする。
【００３０】
制御方法は前述した方法（従来例）と基本的には同様であり、最終評価値が基準値（露出基準値）よりも大きい（露出オーバー）場合は、制御手段であるアイリス駆動回路１１８を負の方向に駆動して、アイリスモータ１２０を閉じる方向に制御する。逆に露出が基準値より小さい（露出アンダー）場合は、アイリス駆動回路１１８を正の方向に駆動して、アイリスモータ１２０を開く方向に制御する。その結果として、露出状態はつねに一定に保たれる。
【００３１】
図２は、本発明において映像情報が時系列的にどのように処理されるかを示す図である。
図において、２１はカメラから供給される映像情報の生の状態（図１の輝度情報１１６や焦点情報１１７）である。これを識別信号１１５（図１参照）によって分離することにより、左側のみの信号列２１L および右側のみの信号列２１R になる。これらは１つの光学系からのみ見た映像の信号の流れと、周期が倍になっていることを除いては同等であり、不要な（逆側の）情報が排除されることになる。
【００３２】
つぎに、具体的な例として映像情報が輝度信号であり、露出制御の場合の詳細な信号の流れを示す。
左右の輝度信号は、まず比較手段２０１に入力され、大小関係が判定されて判定出力２０２として出力される。その判定出力２０２は選択手段２０３に供給され、左右の輝度信号のうち小さい方が選択され、出力（２０４）される。
【００３３】
一方、左右の輝度信号は平均化手段２０５によって、平均値が出力（２０６）される。さらに、左右の輝度信号は差分手段２０７によって差分値の絶対値が出力（２０８）される。この出力２０８は比較手段２１０によって、比較値２０９（左右の信号がほぼ同じと見なせる差分値）と比較され、この判定出力２１１が選択手段２１３に供給される。
【００３４】
この選択手段２１３において、左右の差が大きい場合は出力２０４の最小値が選択され、差が小さい場合は平均値出力２０６が選択される。最終的にこれらの選択値が最終評価値として出力（２１４）される。
【００３５】
つぎに、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図３は、第２の実施形態における構成例を示すブロック図である。図３で示す構成は、図１で示したレンズ制御部１３の構成のみが変更されており、ここではレンズ制御部の部分のみを説明をする。その他の部分は実質的に、図１のものと同様であるため、その説明を省略するものとする。
【００３６】
図３においてレンズ制御部３３は、フィールド識別信号１１５と輝度情報１１６を入力信号とし、アイリス駆動回路１１８に対する制御信号を出力信号としている。さらに左右いずれをマニュアルで選択するための選択信号３３０を入力する構成になっている。
【００３７】
選択信号３３０はスライドスイッチ（左右選択手段）の出力であり、撮影者が手動で任意に設定することができるようになっている。右もしくは左の信号を用いてレンズ制御を行う選択ができる。この選択信号３３０により、選択手段３３９においてフィールド識別信号１１５は正論理信号または負論理信号になり、スイッチ手段３３１によって輝度情報１１６の右のみ、または左のみの信号を次段に伝達するようになっている。
【００３８】
つまり、選択信号３３０が「１」の場合は右の輝度情報のみが伝達され、選択信号３３０が「０」の場合は左の輝度情報のみが伝達される。伝達された輝度情報は露出演算手段３３２にて演算され、露出判定手段３３３によって適正露出か否か判断される。そして、第１の実施形態で説明したのと同様のアイリス制御動作が行われる。
【００３９】
ここで、上述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００４０】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００４２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の立体映像撮影システムにおいてその特徴を活かすことによって、露出制御の性能を改善することが可能となる。すなわち、左右の映像のうち一方に不適切な映像があるような場合でも、その判定方法によっては、他方の適切な映像のみの情報に従ってより適切な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における装置構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における信号の流れを説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における装置構成例を示す図である。
【図４】従来例の装置構成例を示す図である。
【符号の説明】
１１    光学系ユニット
１３
１０１R ，１０１L     光束
１０２R ，１０２L     液晶シャッタ
１０３R ，１０３L     ミラー
１０５    絞り手段
１０６    光学系
１０７    撮像素子
１０８    ＡＤ変換回路
１０９    デジタル信号
１１０    信号処理回路
１１１    ビデオ信号
１１２    同期信号発生回路
１１３，１１４    抽出回路
１１５    フィールド識別信号
１１６    輝度情報
１１７    焦点情報
１１８    アイリス駆動回路
１１９    駆動回路
１２０    アイリスモータ
１２１    フォーカスモータ
１３１    左右分離手段
１３２R ，１３２L     露出演算手段
１３３    判定手段
２０１    比較手段
２０２    判定出力
２０３    選択手段
２０５    平均化手段
２０７    差分手段
２０９    比較値
２１３    選択手段
【図１】
0004143301.tif 000002
【図２】
0004143301.tif 000003
【図３】
0004143301.tif 000004
【図４】
0004143301.tif 000005