立体摄像装置制造方法

文档序号:7991944阅读:127来源:国知局
立体摄像装置制造方法
【专利摘要】本发明能够防止单眼立体摄像装置的立体摄影的失败。在具有单一的摄影光学系统的立体摄像装置中,获取镜头信息(焦点距离、F值范围)(步骤S18),设定最小视差量以上的镜头F值、焦点距离范围内使用的视差优先程序线图(F值固定)(步骤S20)。在第一模式时,通过设定的视差优先程序线图,计算包括能够进行最小视差量以上的立体摄影的F值的曝光条件,设定本摄影时的曝光(步骤S26、S28)。在第二模式时,判别使用者设定的焦点距离及F值是否在最小视差量以上的范围内,并报知该判别结果(步骤S38~S42)。由此,能够保证最小视差量以上的摄影(立体摄影)。
【专利说明】立体摄像装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种立体摄像装置,尤其涉及一种使通过了摄影光学系统的不同区域的被摄体像分别成像于摄像元件并获取由视差图像构成的立体图像的技术。
【背景技术】
[0002]专利文献I中记载了下述测距装置:在单眼光学系统的光瞳位置上配置偏光轴互相正交的2个偏光元件,将通过该偏光元件的光束分别通过偏光分束器分离,分别入射到2个摄像元件,拍摄2个图像,并比较2个图像中图像的相位差,从而与相位差AF —样,算出
离焦量。
[0003]并且,专利文献I中存在以下记载:能够通过2个图像的拍摄来进行立体摄像,尤其存在以下记载:能够通过改变光瞳掩模的F值而在单眼光学系统中对所拍摄的立体图像的立体感进行调节(专利文献I第0047段)。
[0004]而且,专利文献I中记载了通过光学系统的F值选择的3种光瞳掩模,各光瞳掩模具有距光学系统的光轴的距离相互不同的一对开口。并且,当F值较小(亮)时,通过使用具有距光轴最远的光瞳区域的光瞳掩模,实现测距精度的维持,随着F值变大(暗),光束从周边部起受到限制,因此选择一对开口靠近光学系统的光轴的光瞳掩模。并且,该光瞳掩模根据开放F值来选择,当F值根据焦点距离而改变时,根据焦点距离进行切换,从而始终能够进行最佳的焦点检测。
[0005]专利文献2中记载了一种进行光瞳分割型相位差检测方式的焦点检测的焦点检测装置。该焦点检测装置中,更换镜头的最大像面离焦量与焦点距离成比例,因此当焦点距离为预定值以上时,使光圈为比开放F值暗的F值来进行焦点检测。当该焦点距离为预定值以下时,禁止使光圈为比开放F值暗的F值来进行焦点检测,或者,根据焦点距离调节使光圈为比开放F值暗的F值来进行焦点检测时的F值(专利文献2的第0053段)。
[0006]专利文献1:日本特开2009-168995号公报
[0007]专利文献2:日本特开2008-242182号公报

【发明内容】

[0008]发明要解决的问题
[0009]在具有单眼摄影光学系统的立体摄像装置的情况下,通过了摄影光学系统的不同区域的视差图像的视差量根据光圈的F值和焦点距离的组合而发生变化。当视差量为I/记录水平像素数或I/ (立体显示装置的水平像素数)以下时,变为无视差的视差图像,无法进行立体视。因此,当摄影状态的F值和焦点距离的选择发生错误时,无法进行立体摄影。并且,在镜头更换式的情况下,当更换镜头的选择发生错误时,摄影后会发现立体摄影的失败。
[0010]专利文献I中记载了通过改变光瞳掩模的F值来进行立体感的调节,但未记载具体的立体感的调节。并且,在专利文献I中,从3种光瞳掩模中选择适当的光瞳掩模,但该光瞳掩模的选择是为了能够进行最佳的焦点检测而进行的,并不是为了调节立体感而进行的。
[0011]并且,专利文献2所记载的发明为了进行适当的焦点检测而调节光圈的F值,但专利文献2并非进行立体图像的摄影。
[0012]本发明鉴于以上情况而作出,其目的在于提供一种能够防止基于单眼立体摄像装置的立体摄影的失败的立体摄像装置。
[0013]用于解决问题的方法
[0014]为了实现这一目的,本发明的一个方式的立体摄像装置的特征在于具备:摄像元件,是通过了单一的摄影光学系统的不同区域的被摄体像被光瞳分割并分别成像的摄像元件,将通过了不同区域的被摄体像分别进行光电转换而输出多个视差图像;光圈,限制入射到摄像元件的光束;视差相关信息存储单元,存储表示光圈的F值和单一的摄影光学系统的焦点距离的组合与视差的关系的视差相关信息;及判别单元,基于视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否适于立体摄影。此外,此处所说的“摄影光学系统的不同区域”是指,在摄影光学系统中在任意的方向例如左右方向、上下方向上被光瞳分割出的各自的分割区域。
[0015]在具有单眼摄影光学系统的立体摄像装置的情况下,通过了摄影光学系统的不同区域的视差图像的视差量根据光圈的F值和焦点距离的组合而发生变化,但根据本发明的一个方式,基于光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离和视差相关信息存储单元中存储的信息,判别光圈的F值及摄影光学系统的组合是否适于立体摄影。基于该判别,例如能够报知判别结果或使用判别结果来控制摄像。因此,根据本方式的立体摄像装置,能够将无法进行立体视的立体摄影防患于未然。
[0016]本发明的其他方式的立体摄像装置还具有报知单元,该报知单元报知判别单元的判别结果。
[0017]根据本发明的其他方式,在通过手动操作来调节光圈的F值时或者调节摄影光学系统的焦点距离时,判别是否适于立体摄影,并报知该判别结果,从而使用者能够调节适于立体摄影的光圈的F值或摄影光学系统的焦点距离。
[0018]本发明的另一其他方式的立体摄像装置的特征在于具备:摄像元件,是通过了单一的摄影光学系统的不同区域的被摄体像被光瞳分割并分别成像的摄像元件,将通过了不同区域的被摄体像分别进行光电转换而输出多个视差图像;光圈,限制入射到摄像元件的光束;视差相关信息存储单元,存储表示光圈的F值和摄影光学系统的焦点距离的组合与视差的关系的视差相关信息;模式设定单元,设定自动模式(以下称为第一模式)或手动模式(以下称为第二模式);控制单元,当由模式设定单元设定第一模式时,基于视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,控制光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离中的至少一方;判别单元,当由模式设定单元设定第二模式时,基于视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否适于立体摄影;及报知单元,报知判别单元的判别结果。
[0019]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,具有检测摄影光学系统的焦点距离的焦点距离检测单元或根据手动操作而设定摄影光学系统的焦点距离的焦点距离设定单元,控制单元获取由焦点距离检测单元检测出的焦点距离或由焦点距离设定单元设定的焦点距离。
[0020]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,具有检测摄影光学系统的焦点距离的焦点距离检测单元或根据手动操作而设定摄影光学系统的焦点距离的焦点距离设定单元,判别单元获取由焦点距离检测单元检测出的焦点距离或由焦点距离设定单元设定的焦点距离。
[0021]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息是表示被摄体位于摄影光学系统的预定摄影距离范围内的近侧和远侧时的被摄体像间的视差量处于预定视差量范围内的光圈的F值和摄影光学系统的焦点距离的组合的信息。
[0022]此外,此处所说的“近侧”是指从被摄体靠近摄影光学系统侧的近位侧,“远侧”是指与近侧相反地从摄影光学系统向被摄体侧离开的远位侧。
[0023]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中优选为,视差相关信息存储单元存储与相互不同的多个视差量对应的多个视差相关信息,上述立体摄像装置具有视差量设定单元,该视差量设定单元从视差相关信息存储单元中存储的多个视差相关信息中选择一个视差相关息。
[0024]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,视差量设定单元接受由使用者进行的视差量的输入、多个视差图像的视差强度的输入或者表示基于多个视差图像显示立体图像的立体显示单元的分辨率的信息的输入,基于接受的使用者输入而选择一个视差相关信息。使用者通过视差量设定单元,作为视差量输入摄像元件相对于水平像素宽度的比率、像素数,或者作为视差强度例如输入强/标准/弱等,或输入表示立体显示单元的分辨率的信息,从而能够直接或间接地设定所期望的视差量,从视差相关信息存储单元选择与使用者设定的视差量对应的信息。
[0025]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,具备:测光单元,测定被摄体像的亮度;及程序线图存储单元,存储能够使从摄像元件输出的多个视差图像的视差量变化的、具有一定F值的多个视差优先程序线图,控制单元从程序线图存储单元中存储的多个视差优先程序线图中选择一个视差优先程序线图,上述立体摄像装置具备:曝光条件决定单元,基于由控制单元选择的一个视差优先程序线图和由测光单元测定的被摄体像的亮度,决定包括光圈的F值的曝光条件;及曝光控制单元,基于决定的曝光条件进行曝光控制,控制单元基于摄影光学系统的焦点距离和视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息来决定光圈的F值,在该决定的F值以下的范围内选择视差优先程序线图。
[0026]根据该立体摄像装置,基于摄影光学系统的焦点距离和视差相关信息存储单元中存储的信息,决定不小于预定视差量的光圈的F值,选择不超过该决定的F值的视差优先程序线图。根据该选择的视差优先程序线图,优先地决定不小于预定视差量的光圈的F值,因此无论被摄体的亮度如何,都能够拍摄不小于预定视差量的视差图像。
[0027]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,具备视差强度指示单元,该视差强度指示单元根据使用者的输入而指示从摄像元件输出的多个视差图像的视差强度,控制单元在决定的光圈的F值以下的范围内,选择多个视差优先程序线图中的与由视差强度指示单元指示的视差强度对应的视差优先程序线图。根据该立体摄像装置,决定与使用者指示的视差强度对应的视差优先程序线图,无论被摄体的亮度如何,都能够拍摄指定的视差量以上的视差图像。
[0028]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,视差相关信息存储单元存储:具有与第一立体显示单元的分辨率对应的第一视差量的第一视差相关信息及具有与第二立体显示单元的分辨率对应的第二视差量的第二视差相关信息,判别单元基于光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离和视差相关信息存储单元中存储的第一视差相关信息及第二视差相关信息,分别判别上述光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否小于第一视差量及是否小于第二视差量,报知单元分别报知判别单元的判别结果。根据该立体摄像装置,可获得第一立体显示单元及第二立体显示单元分别是否能够进行立体视等信息。
[0029]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,摄影光学系统及光圈包含在相对于装置主体装卸自如的更换镜头中。
[0030]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,具备:镜头信息获取单元,从更换镜头获取包括焦点距离及开放F值的镜头信息;更换镜头判别单元,基于获取的镜头信息和视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别更换镜头是能够在全部焦点距离范围内进行立体摄影的立体摄影完全对应镜头、是能够在部分焦点距离范围内进行立体摄影的可立体摄影对应镜头、还是在全部焦点距离范围内不能进行立体摄影的不可立体摄影镜头;及镜头判别结果报知单元,报知更换镜头判别单元的判别结果。在镜头更换式的情况下,尤其是在未设计成本发明的单眼立体摄像装置用的更换镜头中,当更换镜头的选择错误时,有时无法进行立体摄影。因此,从安装于装置主体的更换镜头获取其镜头信息,判别更换镜头是能够在全部焦点距离范围内进行立体摄影的立体摄影完全对应镜头、是能够在部分焦点距离范围内进行立体摄影的可立体摄影对应镜头、还是无法在全部焦点距离范围内进行立体摄影的不可立体摄影镜头,并报知该判别结果。通过该立体摄像装置,在进行立体摄影时,能够进行适于立体摄影的适当的更换镜头的选择。
[0031]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中优选为,具备镜头信息输入单元,在无法由镜头信息获取单元从安装于装置主体的更换镜头获取镜头信息的情况下,该镜头信息输入单元接受该更换镜头的镜头信息的手动的输入。在无法利用通信从安装于装置主体的更换镜头自动获取镜头信息时有效。
[0032]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中优选为,具备摄影模式切换单元,该摄影模式切换单元对获取视差图像的立体摄影模式和不获取视差图像的二维摄影模式进行切换。
[0033]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中优选为,在由更换镜头判别单元判别为安装于装置主体的更换镜头是不可立体摄影镜头的情况下,摄影模式切换单元从立体摄影模式切换为二维摄影模式。
[0034]在本发明的另一其他方式的立体摄像装置中,摄像元件是具有排列于该摄像元件的曝光区域的整面的光电转换用的第一组像素和第二组像素且能够从第一组像素及第二组像素读出多个视差图像的摄像元件,其中,上述第一组像素受到了光束的受光方向的限制以仅接收通过了摄影光学系统的第一区域的被摄体像,上述第二组像素受到了光束的受光方向的限制以仅接收通过了摄影光学系统的第二区域的被摄体像。通过该立体摄像装置,能够以一个摄像元件同时获取多个视差图像,装置也不会大型化。并且,表示立体视临界的视差相关信息由上述摄像元件的构成决定,上述立体视临界表示最小视差量的F值和焦点距离的关系。此外,此处所说的曝光区域的“整面”也包括大致整面。
[0035]发明效果
[0036]根据本发明,在单眼立体摄像装置中,基于光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离和视差相关信息,控制光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离中的至少一方,或者判别摄影光学系统的光圈的F值及焦点距离的组合是否适于立体摄影,并报知该判别结果,因此能够防止立体摄影的失败。
【专利附图】

【附图说明】
[0037]图1是表示本发明的立体摄像装置的实施方式的立体图。
[0038]图2是上述立体摄像装置的背面图。
[0039]图3是表示立体摄像装置的摄像元件的构成例的图。
[0040]图4是上述摄像元件的要部放大图。
[0041]图5是表示图1所示的立体摄像装置的内部构成的实施方式的框图。
[0042]图6是表示焦点距离-F值的组合和视差的关系的信息的一例的图表。
[0043]图7是表示本发明的立体摄像装置的立体摄影动作的第一实施方式的流程图。
[0044]图8是表示多个视差优先程序线图的一例的图。
[0045]图9是表示焦点距离-F值的组合和视差的关系的信息的一例的图表。
[0046]图10是表不与多个视差量对应的视差相关信息的图表。
[0047]图11是表示与全高清及高清的水平分辨率对应的视差相关信息的图表。
[0048]图12是表示与视差强度及全高清的水平分辨率对应的视差相关信息的图表。
[0049]图13是表示本发明的立体摄像装置的立体摄影动作的第二实施方式的流程图。
[0050]图14是表示与立体液晶监视器及全高清的水平分辨率对应的视差相关信息的图表及表示由这些图表划分的区域的图。
[0051]图15是表示本发明的立体摄像装置的其他实施方式的立体图。
[0052]图16是表示图15所示的立体摄像装置的内部构成的实施方式的框图。
[0053]图17是将表示焦点距离-F值的组合和视差的关系的信息与代表性的3种更换镜头(I)、(2)、(3)的镜头信息重叠表不的图表。
[0054]图18是表示本发明的立体摄像装置的立体摄影动作的第三实施方式的流程图。
[0055]图19是表示本发明的立体摄像装置的第四实施方式的要部的流程图。
[0056]图20是表示本发明的立体摄像装置的立体摄影动作的第五实施方式的流程图。
[0057]图21是表示摄像元件的其他构成例的图。
[0058]图22是说明通过上述摄像元件拍摄立体图像的结构的图。
【具体实施方式】
[0059]以下,参照【专利附图】
附图
【附图说明】本发明的立体摄像装置的实施方式。
[0060](第一实施方式)
[0061](立体摄像装置的整体构成)
[0062]图1是表示本发明的立体摄像装置的实施方式的立体图。图2是上述立体摄像装置的背面图。该立体摄像装置10是如下数字相机:通过摄像元件接受通过了镜头的光,转换为数字信号,并记录到存储卡等记录介质中。
[0063]如图1所示,立体摄像装置10在其正面配置有摄影镜头12、闪光灯I等,在上表面配置有快门按钮2、电源/模式开关3、模式转盘4等。另一方面,如图2所示,在相机背面配置有立体显示用的立体液晶监视器30、变焦按钮5、十字按钮6、菜单/OK按钮7、重放按钮8、返回按钮9等。
[0064]摄影镜头12由伸缩式变焦镜头构成,通过电源/模式开关3将相机的模式设定为摄影模式,从而从相机主体拉出。闪光灯I主要用于向被摄体照射闪光。
[0065]快门按钮2由所谓“半按”和“全按”所构成的双行程式开关构成。立体摄像装置10在由摄影模式驱动的状态下,通过该快门按钮2被“半按”,AE/AF动作。接着,AE/AF动作结束,快门按钮2被“全按”,从而执行摄影。并且,立体摄像装置10在由摄影模式驱动的状态下,通过该快门按钮2被“全按”来执行摄影。
[0066]电源/模式开关3同时具有作为接通/断开立体摄像装置10的电源的电源开关的功能及作为设定立体摄像装置10的模式的模式开关的功能,并滑动自如地配置于“断开位置”、“重放位置”及“摄影位置”之间。立体摄像装置10通过使电源/模式开关3滑动并与“重放位置”或“摄影位置”对应而使电源接通,通过与“断开位置”对应而使电源断开。并且,通过使电源/模式开关3滑动并与“重放位置”对应而设定为“重放模式”,通过与“摄影位置”对应而设定为“摄影模式”。
[0067]模式转盘4作为设定立体摄像装置10的摄影模式的摄影模式设定单元发挥功能,通过该模式转盘的设定位置,立体摄像装置10的摄影模式设定为各种模式。例如是进行二维图像的摄影的“二维图像摄影模式”、进行立体图像的摄影的“立体图像摄影模式”、进行动画摄影的“动画摄影模式”等。
[0068]立体液晶监视器30是如下立体显示单元:能够将立体图像(左视差图像及右视差图像)通过视差屏障分别作为具有预定指向性的指向性图像显示。在将立体图像输入到立体液晶监视器30的情况下,在立体液晶监视器30的视差屏障显示层,产生由透光部和遮光部交替以预定间距排列的图案所构成的视差屏障,且在该视差屏障显示层的下层的图像显示面上,表示左右图像的窄长状图像断片交替排列地显示。在作为二维图像、用户接口显示面板使用时,在视差屏障显示层上不进行任何显示,将一张图像原封不动地显示于该视差屏障显示层的下层的图像显示面。此外,立体液晶显示器30的形态不限于上述示例,只要是能够将左视差图像及右视差图像作为立体图像进行识别并显示的装置即可,还可以是使用柱面透镜的装置,或通过使用偏光眼镜、液晶快门眼镜等专用眼镜而能够分别观察左视差图像和右视差图像的装置。
[0069]变焦按钮5作为指示变焦的变焦指示单元发挥功能,由指示向长焦侧的变焦的长焦按钮5T、指示向广角侧的变焦的广角按钮5W构成。立体摄像装置10在摄影模式状态下,通过操作该长焦按钮5T和广角按钮5W,使摄影镜头12的焦点距离变化。并且,在重放模式状态下,通过操作该长焦按钮5T和广角按钮5W,使重放中的图像放大、缩小。
[0070]十字按钮6是输入上下左右4个方向的指示的操作部,作为从菜单画面选择项目或从各菜单指示各种设定项目的选择的按钮(光标移动操作单元)发挥功能。左/右键作为重放模式状态的逐帧播放(正向/反向播放)按钮发挥功能。
[0071]菜单/OK按钮7是兼具以下功能的操作键:作为用于进行在立体液晶监视器30的画面上显示菜单的菜单按钮的功能;及作为指示选择内容的确定及执行等的OK按钮的功倉泛。
[0072]重放按钮8是用于切换到重放模式的按钮,重放模式是将摄影记录的立体图像、二维图像的静止图像或动画显示到立体液晶监视器30的模式。
[0073]返回按钮9作为指示输入操作的取消或返回到前一操作状态的按钮发挥功能。
[0074](摄影光学系统、摄像元件的构成例)
[0075]摄影镜头12是由包括聚焦镜头、变焦镜头的多个镜头构成的摄影光学系统。光圈14例如由5个光圈叶片构成,例如将光圈值(F值)在F2~F16连续或阶段性地进行光圈控制。在摄影模式状态下,表示被摄体的图像光经由摄影镜头12、光圈14成像于摄像元件16的受光面。
[0076]图3是表示摄像元件16的构成例的图。
[0077]摄像元件16作为视差图像(相位差)检测用的CXD图像传感器构成,分别具有排列成矩阵状的奇数行的像素(也称为第一像素、A面像素)和偶数行的像素(也称为第二像素、B面像素),能够将在该第一、第二像素中分别进行光电转换后的2个面的图像信号独立地读出。
[0078]如图3所示,在摄像元件16的奇数行(1、3、5……)中,在具有R (红)、G (绿)、B(蓝)的滤色器的像素中,GRGR……的像素排列的行和BGBG……的像素排列的行交替设置。
另一方面,偶数行(2、4、6......)的像素和奇数行一样,GRGR......的像素排列的行和BGBG......的像素排列的行交替设置,并且相对于偶数行的像素,像素彼此以二分之一的间距在行方向上错开配置。
[0079]图4是作为相位差图像传感器发挥功能的摄像元件16的要部放大图。
[0080]如图4(a)所示,摄像元件16的第一像素的光电二极管H)的前面侧(微透镜L侧)配置遮光部件16A,另一方面,在图4(b)所示的第二像素的光电二极管H)的前面侧配置遮光部件16B。微镜头L及遮光部件16A、16B具有作为光瞳分割单元的功能,如图4 (a)所示,遮光部件16A对第一像素(光电二极管H))的受光面的左半部分进行遮光。因此,在第一像素上,仅通过摄影镜头12的射出光瞳的光束的光轴的左侧受光。并且,如图4 (b)所示,遮光部件16B对第二像素(光电二极管H))的受光面的右半部分进行遮光。因此,在第二像素上,仅通过摄影镜头12的射出光瞳的光束的光轴的右侧受光。由此,通过作为光瞳分割单元的微透镜L及遮光部件16A、16B,通过射出光瞳的光束被左右分割,分别入射到第一像素、第二像素中。
[0081]并且,通过摄影镜头12的射出光瞳的光束中的左半部分的光束所对应的被摄体像和右半部分的光束所对应的被摄体像中,焦点对齐的部分成像于摄像元件12上的相同位置,但前焦或后焦的部分分别入射到摄像元件12上的不同位置(相位偏移)。通过该入射,与左半部分的光束对应的被摄体像和与右半部分的光束对应的被摄体像能够作为视差不同的视差图像(左视差图像、右视差图像)而获取。此外,本实施方式的摄像元件16是CCD图像传感器,但不限于上述示例,也可以是CMOS型的图像传感器。
[0082](立体摄像装置的内部构成)
[0083]图5是表示本发明的立体摄像装置10的内部构成的实施方式的框图。该立体摄像装置10将拍摄到的图像记录到存储卡54上,装置整体的动作由中央处理装置(CPU) 40统一控制。
[0084]在立体摄像装置10设有快门按钮、模式转盘、重放按钮、菜单/OK键、十字键、变焦按钮、返回键等操作部38。来自该操作部38的信号输入到CPU40,CPU40基于输入信号控制立体摄像装置10的各电路,例如进行镜头驱动控制、光圈驱动控制、摄影动作控制、图像处理控制、图像数据的记录/重放控制、立体液晶监视器30的显示控制等。
[0085]当通过电源/模式开关3接通立体摄像装置10的电源时,从未图示的电源部向各模块供电,开始立体摄像装置10的驱动。
[0086]通过了摄影镜头12、光圈14等的光束成像于摄像元件16,将信号电荷蓄积于摄像元件16中。摄像元件16中蓄积的信号电荷基于从定时脉冲发生器(未图示)施加的读出信号,作为与信号电荷对应的电压信号被读出。将从摄像元件16读出的电压信号施加到模拟信号处理部18。
[0087]模拟信号处理部18对从摄像元件16输出的电压信号进行相关双重采样处理(是以减轻摄像元件的输出信号中含有的噪音(尤其是热杂音等)为目的而通过取得摄像元件的每I个像素的输出信号中含有的馈通成分电平与像素信号成分电平之差来获得正确的像素数据的处理)等,从而采样保持各像素的R、G、B信号。并且,将采样后的R、G、B信号施加到放大后的A/D转换器20。A/D转换器20将依次输入的R、G、B信号转换为数字的R、G、B信号,并输出到图像输入控制器22。
[0088]数字信号处理部24对经由图像输入控制器22输入的数字的图像信号进行偏移处理、包括白平衡校正及感光度校正在内的增益/控制处理、伽玛校正处理、YC处理等预定的信号处理。在此,从摄像元件16的奇数行的第一像素读出的第一图像数据作为左视差图像数据被处理,从偶数行的第二像素读出的第二图像数据作为右视差图像数据被处理。
[0089]将由数字信号处理部24处理的左右视差图像数据(立体图像数据)输入到VRAM50。VRAM50中含有分别记录表示I帧立体图像的立体图像数据的A区域和B区域。在VRAM50中,表示I帧立体图像的立体图像数据在A区域和B区域中被交替改写。VRAM50的A区域及B区域中,从立体图像数据被改写的区域以外的区域读出写入的立体图像数据。
[0090]从VRAM50读出的立体图像数据在视频编码器28中被编码,输出到设于相机背面的立体液晶监视器30,通过该输出,立体的被摄体像连续地显示于立体液晶监视器30的显示画面上。
[0091]当存在操作部38的快门按钮2的第一阶段的按下(半按)时,CPU40开始AF动作及AE动作,以经由镜头驱动部36使聚焦镜头向光轴方向移动而使聚焦镜头移动到对焦位置的方式进行控制。
[0092]AF处理部42是进行对比度AF处理或相位差AF处理的部分。AF处理部42在进行对比度AF处理时,提取左右视差图像的至少一个视差图像中的预定的聚焦区域内的视差图像的高频成分,通过对该高频成分进行积分,算出表示对焦状态的AF评价值。AF处理部42通过控制摄影镜头12内的聚焦镜头来进行AF控制,使得该AF评价值变得极大。并且,AF处理部42在进行相位差AF处理时,检测出左右视差图像中的与预定的聚焦区域内的第一像素、第二像素对应的视差图像的相位差,基于表示该相位差的信息求出离焦量。AF处理部42通过控制摄影镜头12内的聚焦镜头来进行AF控制,使得该离焦量变为O。
[0093]CPU40也作为焦点距离设定单元发挥功能,根据来自变焦按钮5的变焦指令,经由镜头驱动部36使变焦镜头向光轴方向进退动作,变更焦点距离。
[0094]并且,在快门按钮2处于半按状态下,将从A/D转换器20输出的图像数据取入到AE检测部44。
[0095]在AE检测部44中,累计画面整体的G信号,或累计在画面中央部和周边部进行了不同加权的G信号,并将该累计值输出到CPU40。CPU40也作为测光单元发挥功能,通过从AE检测部44输入的累计值算出被摄体的亮度(摄影Ev值),基于该摄影EV值,按照预定的程序线图决定光圈14的F值及摄像元件16的电子快门(快门速度)。
[0096]在此,程序线图是指,根据被摄体的亮度,设计了由光圈的光圈值和快门速度的组合或它们与摄影感光度(ISO感光度)的组合所构成的摄影(曝光)条件,以按照程序线图决定的曝光条件进行摄影,从而无论被摄体的亮度如何,都能够拍摄适当亮度的图像。
[0097]并且,在图5中,46是用于检测摄影视角内的人物的脸部并将包含该脸部的区域作为AF区域、AE区域设定的公知的脸部检测电路(例如日本特开平9-101579号公报)。并且,47是除了存储有相机控制程序、摄像元件16的缺陷信息、图像处理等所使用的各种参数、表格及光圈优先程序线图、快门速度优先程序线图或者根据被摄体的亮度使光圈和快门速度交替或同时变化的程序线图(通常的程序线图)外还存储有本发明的多个视差优先用的程序线图等的ROM (EEPROM)。即,R0M47也作为程序线图存储单元发挥功能。此外,稍后详述视差优先用的程序线图(以下称为“视差优先程序线图”)。
[0098](立体视临界)
[0099]视差相关信息保持部49也作为视差相关信息存储单元发挥功能,存储保持左右视差图像成为预定的最小视差量的F值和焦点距离的组合,其表示视差相关信息。
[0100]在此,视差相关信息如图6所示,是表示将被摄体位于摄影距离范围的最近端和无限远的状态的左右视差图像的最大视差量成为预定的最小视差量的F值和焦点距离的组合进行绘制而成的等视差的立体视临界线的信息,是依赖于摄像元件16的信息。
[0101]或者,视差相关信息也可以是,表示被摄体位于摄影光学系统的所期望的摄影距离范围内的近侧和远侧的状态的远近被摄体像间的视差量处于至少一个预定视差量范围内的、光圈的F值和摄影光学系统的焦点距离的组合的视差相关信息。视差相关信息表示视差量和光圈F值及摄影光学系统的焦点距离的关系。
[0102]例如,在左右视差图像的视差量小于摄像元件16的I个像素时,该视差图像无法立体视。因此,作为预定的视差量,能够作为与摄像元件16的I个像素的间距对应的视差
量来设定。
[0103]如图6所示,在组合了比立体视临界线靠右侧的不可立体视范围内的F值和焦点距离(将摄像元件的大小换算为135胶片大小时的焦点距离)的摄影条件下,无论拍摄怎样的被摄体,也无法拍摄超过预定视差量的视差图像(无法进行立体摄影)。另一方面,在组合了比立体视临界线靠左侧的可立体视范围内的F值和焦点距离的摄影条件下,虽然也取决于被摄体的距离分布等,但可以拍摄能够立体视的视差图像。
[0104]并且,视差相关信息保持部49分别存储视差量不同的多个视差相关信息,使用者通过操作部38的视差量设定部38A能够设定所期望的视差量。即,视差量设定部38A也作为视差量设定单元发挥功能。
[0105]操作部38中设有模式设定部,该模式设定部设定对F值、快门速度等曝光条件通过AE处理自动设定的第一模式或对F值、快门速度等通过手动操作进行设定的第二模式,CPU40根据设定为第一模式或第二模式中的任一模式来变更曝光状态的处理。
[0106]g卩,CPU40也作为控制单元发挥功能,在设定为第一模式时,基于摄影镜头12的焦点距离和视差相关信息保持部49中保持的视差相关信息,选择不小于预定视差量的视差优先程序线图。并且,CPU40也作为曝光条件决定单元发挥功能,按照该选择的视差优先程序线图,决定曝光条件(F值、快门速度)。而且,CPU40也作为曝光控制单元发挥功能,通过决定的曝光条件,经由光圈驱动部34控制光圈14,且经由CCD驱动部32控制摄像元件16的电荷蓄积时间。
[0107]另一方面,CPU40也作为判别单元及报知单元发挥功能,在设定为第二模式时,基于手动设定的光圈14的F值及摄影镜头12的焦点距离和视差相关信息保持部49中保持的视差相关信息,判别是否小于预定的视差量,并在立体液晶监视器30的画面上报知该判别结果。此外,报知的方式不限于立体液晶监视器画面上的报知,例如也包括将判别结果发送到与外部连接的设备。并且,判别结果不限于表示是否能够立体视的信息,例如也可以是表示代替的焦点距离及/或F值的信息等。
[0108]当AE动作及AF动作结束、存在快门按钮的第二阶段的按下(全按)时,与该按下相应,从A/D转换器20输出的第一像素及第二像素所对应的左视差图像(第一图像)及右视差图像(第二图像)的2张图像数据从图像输入控制器22输入到存储器(SDRAM),被暂时存储。
[0109]被暂时存储于存储器48中的两张量的图像数据由数字信号处理部24适当读出,在此进行包括图像数据的亮度数据及色差数度的生成处理(YC处理)在内的预定的信号处理。被YC处理后的图像数据(YC数据)再次存储于存储器48中。接着,两张量的YC数据分别输出到压缩扩展处理部26,在执行了 JPEG (joint photographic experts group:联合图像专家组)等预定的压缩处理后,再次存储于存储器48中。
[0110]根据存储器48中存储的两张量的YC数据(压缩数据)生成多图像文件(MP文件:将多个图像连接的形式的文件),该MP文件由媒体控制器52读出,记录到存储卡54中。
[0111]此外,AF动作不仅在存在快门按钮2的第一阶段的按下(半按)时进行,而且也在连续拍摄左右的左视差图像时进行。连续拍摄左右的视差图像的情况列举例如拍摄实时取景图像(实时取景图像)的情况或拍摄动画的情况。
[0112]立体摄像装置10不仅能够获取立体图像,而且也能够获取二维图像。
[0113](立体摄影动作的第一实施方式)
[0114]图7是表示本发明的立体摄像装置10的立体摄影动作的第一实施方式的流程图,表示从摄影开始到结束为止的处理。
[0115]在图7中,首先,当电源/模式开关3接通时,开始处理动作(步骤SlO)。
[0116]接着,在欣赏由该立体摄像装置10拍摄的立体图像时,在设定菜单上由使用者设定通常使用的外部的立体显示装置的分辨率的信息(水平像素数)(步骤S12)。另外,作为默认的设定例,能够设为具有全高清视频(全高清视频)的分辨率的立体显示装置的水平像素数(1920像素)。
[0117]在步骤S14中,基于在步骤S12中设定的水平像素数计算预定的视差量(最小视差量),设定该计算出的最小视差量。此外,作为最小视差量的计算例,能够设为通常使用的立体显示装置的水平像素数分之一(例如(1/1920) X100[%] ^ 0.05)。[0118]接着,从视差相关信息保持部49中存储保持的多个视差相关信息中,选择在步骤S14中计算出的最小视差量以上的视差相关信息(取得F值、焦点距离的组合信息)(步骤S16)。
[0119]接着,CPU40通过从AE检测部44输入的累计值算出被摄体的亮度(摄影Ev值),且获取表示当前的摄影镜头12的焦点距离及光圈14的F值的信息(镜头信息)(步骤S18)。接着,CPU40选择在最小视差量以上的镜头F值、焦点距离范围内使用的视差优先程序线图(步骤S20)。此外,摄影镜头12的焦点距离能够通过也作为焦点距离检测单元发挥功能的CPU40检测摄影镜头12的镜头位置而获取,或者能够根据基于变焦按钮5的操作从CPU40向镜头驱动部36输出的变焦指令值来获取。
[0120](视差优先程序线图)
[0121]接着,说明视差优先程序线图。
[0122]图8是表示多个视差优先程序线图的一例的图。在图8中,A、B、C分别表示与视差弱、视差标准、视差强对应的视差优先程序线图。
[0123]视差优先程序线图A设计为:F值取5.6 (AV=5)的一定的值,摄影EV值从11至16,根据摄影EV值仅使快门速度从1/60秒(TV=6)变化至1/2000 (TV=II)。并且还设计为:当摄影EV值小于11时(变暗时),在以F值=5.6、快门速度=1/60秒固定的状态下,摄影EV值每变小IEV就使ISO感光度从100变为200、400、800、1600、3200。
[0124]此外,在快门速度比1/60秒慢的情况下将快门速度固定为1/60秒来提高感光度的理由是在摄影状态下避免受到手抖动的影响。手抖动临界的快门速度一般取决于焦点距离(35mm胶卷换算值),规定为I/焦点距离(秒),例如,当焦点距离在35mm胶卷换算下为60mm时,1/60秒是手抖动临界快门速度。并且,当设为附带手抖动校正功能的立体摄像装置时,能够使该手抖动临界快门速度更慢。
[0125]同样,视差优先程序线图B设计为:F值取2.8 (AF=3)的一定的值,当摄影EV值小于9时,感光度逐渐提高,并且,视差优先程序线图C设计为:F值取1.4 (AF=I)的一定的值,当摄影EV值小于7时,感光度逐渐提高。
[0126]此外,视差优先程序线图A、B或C中固定F值,因此当摄影EV值分别大于16、14或12时(快门速度变为最大值时),形成曝光过度,无法进行摄影,但如果将能够自动插入减光镜来使光量减少的构成追加到立体摄像装置10,则即使摄影EV值大于16、14或12也能够进行摄影。
[0127]例如,如图9所示,作为立体视临界线,在最小视差量为0.05%的立体视临界线在步骤S16中设定的情况下,当在步骤S18中获取的摄影镜头12的焦点距离为50mm时,镜头F值必须在F4以下使用。在这种情况下,在图7的步骤S20中,在图8所示的视差优先程序线图A?C中,需要选择B或C。使用者通过作为视差强度指示单元发挥功能的操作部38,作为立体感的大小,在设定了标准时设定视差优先程序线图B,在设定了视差强度时设定优先视差程序线图C。
[0128]在该设定后,判别快门按钮是否被半按(SI接通)(步骤S22),当SI接通时,CPU40判别作为曝光设定模式是设定为第一模式还是设定为第二模式(步骤S24)。
[0129]当设定为第一模式时,基于在步骤S20中设定的视差优先程序线图和预先算出的摄影Ev值,计算包括光圈14的F值、快门速度、摄影感光度在内的曝光条件(步骤S26),并设定该算出的曝光条件(步骤S28)。
[0130]在该设定后,判别快门按钮是否被全按(S2接通)(步骤S28),当S2接通时,CPU40以在步骤S26设定的曝光条件进行本摄影(步骤S32)。通过该本摄影从摄像元件16取得的左右视差图像在由数字信号处理部24进行了预定的信号处理后(步骤S34),经由媒体控制器52记录到存储卡54中(步骤S54)。并且,CPU40结束摄影。
[0131]在该第一模式状态下,基于最小视差量以上的视差优先程序线图决定曝光条件(尤其是F值),因此左右视差图像能够以最小视差量以上进行摄影。
[0132]另一方面,在步骤S24中,当判别设定为第二模式时,接受使用者对焦点距离、曝光的设定(步骤S38),判别使用者设定的焦点距离及F值的组合是否可在由视差相关信息规定的视差量以上的范围内使用(步骤S40)。
[0133]并且,当手动的设定为最小视差量以上时(“是”时),直接转移到步骤S28,进行通过手动设定的曝光条件等的设定(步骤S28)。另一方面,当手动的设定小于最小视差量时(“否”时),在将无法进行立体摄影这一内容(例如“是无法进行立体视的摄影条件”)的通知显示于立体液晶监视器30上后(步骤S42),转移到步骤S28。
[0134]使用者通过该通知能够掌握在当前的摄影条件(焦点距离、F值)下无法进行可立体视的立体摄影,通过该通知,能够变更为可进行立体摄影的摄影条件。
[0135]此外,该第一实施方式的步骤S12到步骤S16的处理无需在每次摄影时都进行,最小视差量的设定变更等可以仅在通过设定菜单进行时来进行。
[0136]并且,该第一实施方式中,在第一模式状态下使用预先选择的能够进行最小视差量以上的摄影的视差优先程序线图,但不限于上述示例,也可以使用一般的程序线图(多程序自动、光圈优先自动、快门优先自动等),可以在无法进行最小视差量以上的立体摄影时使用视差优先程序线图。
[0137]而且,第一模式状态下的曝光控制也可以使用一般的程序线图进行,且可以将摄影镜头12的焦点距离限制在根据由程序线图决定的镜头F值能够进行最小视差量以上的摄影的范围(变焦范围)。
[0138]并且,在步骤S12、S14中,通过使用者输入外部的立体显示装置的分辨率信息,设定了最小视差量,但如图10所示,也可以准备表示多个视差量(例如0.05%,0.1%、0.2%)的立体视临界线的信息,从该最小视差量中,通过使用者设定选择适当的视差量。
[0139]并且,如图11所示,也可以准备表示与外部立体显示装置的分辨率(全高清:水平1920像素,高清:水平1280像素)对应的最小视差量的立体视临界线的信息,根据该最小视差量,通过使用者设定选择适当的视差量。
[0140]而且,如图12所示,也可以准备表示与外部立体显示装置的分辨率(全高清:水平1920像素)对应的最小视差量的立体视临界线的信息和表示比该立体视差临界线大的视差弱及视差强的立体视临界线的信息,从该视差量(视差强度)中,通过使用者设定选择适当
的视差量。
[0141](立体摄影动作的第二实施方式)
[0142]图13是表示本发明的立体摄像装置10的立体摄影动作的第二实施方式的流程图,表示从摄影开始到结束为止的处理。此外,对与图7所示的第一实施方式相同的部分,标注同样的步骤代码,省略其详细说明。[0143]在图13中,设定在立体摄像装置10的主体背面设置的立体液晶监视器30的水平像素数(例如320像素)(步骤S50),计算在立体液晶监视器30中能够确认的主体重放时的视差量(=1/320)(步骤S52)。此外,当立体液晶监视器30是立体摄像装置固有的装置时,主体重放状态的最小视差量能够使用立体摄像装置10内的存储单元中保持的最小视差量。
[0144]接着,选择在步骤S12中计算出的最小视差量(记录状态的最小视差量)以上的信息(取得F值、焦点距离的组合信息)(步骤S54),同样选择在步骤S52中计算出的主体重放状态的最小视差量以上的信息(步骤S56)。
[0145]如图14所示,通过与上述选择的记录状态的最小视差量对应的立体视临界线和与主体重放状态的最小视差量对应的立体视临界线,设定以下区域:在立体液晶监视器30中能够立体视的区域P ;在立体液晶监视器30中无法立体视但在全高清视频中能够立体视的区域Q ;及在全高清视频中也无法立体视的区域R (步骤S58)。
[0146]接着,获取当前的镜头信息(焦点距离、F值)(步骤S60)。在该镜头信息获取后,判别快门按钮是否被半按(SI接通)(步骤S62),当SI接通时,CPU40基于被摄体的亮度进行曝光设定(步骤S64)。
[0147]在步骤S66中,获取当前的摄影镜头12的焦点距离和曝光设定的光圈的F值,判别焦点距离和F值的组合是否属于图14所示的区域P、Q、R中的任一个区域。
[0148]当属于区域P时,通知“能够进行立体摄影”(步骤S68)。此外,在这种情况下也可以不进行通知。当属于区域Q时,通知“在主体LCD中无法立体视,但能够进行立体摄影”(步骤S70)。当属于区域R时,通知无法进行立体摄影这一内容(“是无法进行立体视的摄影条件”)。通知方法不仅限于LCD显示,只要是LED显示、声音通知等使用者能够识别的方法即可。
[0149]此外,在第二实施方式中,省略了在第一实施方式中已说明的曝光设定模式的第一模式、第二模式的说明。并且,在第一模式时,不会进行步骤S72的通知。
[0150](立体摄像装置的其他整体构成)
[0151]图15是表示本发明的立体摄像装置的其他实施方式的立体图,表示镜头能够更换的数字单镜头反光相机。
[0152]如图15所示,立体摄像装置100由相机主体102和装卸自如地安装于该相机主体102的更换镜头104构成。
[0153]更换镜头104通过将设于其基端部的镜头侧卡口安装到设于相机主体102的正面的相机侧卡口上,从而安装于相机主体102。并且,如下所述,能够在相机主体102和更换镜头104之间进行通信。
[0154]在相机主体102的正面,除了该相机侧卡口外,还设置AF辅光灯106、同步终端110、把手112等,在上表面设有快门按钮114、电源杆116、上表面显示面板120、模式转盘122、附件滑轨124、闪光灯126等。
[0155]图16是表示上述立体摄像装置100的内部构成的实施方式的框图。此外,对与图5所示的立体摄像装置10相同的部分标注相同的附图标记,省略其详细说明。
[0156]该立体摄像装置100的相机主体102的CPU40也作为镜头信息获取单元发挥功能,当安装了更换镜头104时,与安装的更换镜头104进行通信,从更换镜头104获取镜头信息。作为镜头信息,是表示更换镜头的焦点距离-开放F值的范围的信息。[0157]另一方面,更换镜头104具有存储保持上述镜头信息的镜头信息保持部105,根据来自CPU40的镜头信息的获取要求,输出镜头信息。
[0158]图17是将图9所示的表示焦点距离-F值的组合和视差的关系的信息与代表性的
3种更换镜头(I)、(2)、(3)的镜头信息重叠表示的图表。
[0159]在图17中,更换镜头(I)中,所有焦点距离-开放F值的范围属于可使用区域A,是能够进行立体摄影的立体摄影完全对应镜头。
[0160]更换镜头(2)中,部分焦点距离-F值的范围属于可使用区域A,其他焦点距离-F值的范围属于不可使用区域B,更换镜头(2)是在预定焦点距离(图17的例子中是焦点距离40mm)以上时能够进行立体摄影的可立体摄影对应镜头。
[0161]更换镜头(3)中,所有焦点距离-开放F值的范围属于不可使用区域B,是无法进行立体摄影的不可立体摄影镜头。
[0162]S卩,对于立体摄像装置100的相机主体102,在专用的更换镜头的情况下,能够设定为立体摄影完全对应镜头,当使用通用的更换镜头时,会产生上述可立体摄影对应镜头
(2)或不可立体摄影镜头(3)的情况。
[0163]因此,立体摄像装置100的相机主体102的CPU40也作为更换镜头判别单元发挥功能,当更换镜头被安装时,获取该更换镜头的镜头信息,判别属于上述三种中的哪种更换镜头。并且,CPU40也作为更换镜头判别结果报知单元发挥功能,进行与判别结果对应的最小视差量的控制或警告显示等。
[0164](立体摄影动作的第三实施方式)
[0165]图18是表示上述立体摄像装置的立体摄影动作的第三实施方式的流程图,表示从摄影开始到结束为止的处理。此外,对与图7所示的第一实施方式相同的部分,标注相同的步骤代码,省略其详细说明。
[0166]在图18中,相机主体侧的CPU40判别是否安装了更换镜头(步骤S100),当判别为安装了更换镜头时,在步骤S102中,从更换镜头104的镜头信息保持部105获取镜头信息(焦点距离-F值范围)。
[0167]在步骤S104中,基于在步骤S16中设定的最小视差量的视差相关信息(取得F值、焦点距离的组合信息)与在步骤S102中获取的镜头信息,判别使用图17说明的所安装的更换镜头属于立体摄影完全对应镜头(I)、可立体摄影对应镜头(2 )及不可立体摄影镜头(3 )中的哪一种更换镜头。
[0168]当判别是立体摄影完全对应镜头(I)时,转移到步骤S106,在立体液晶监视器30上进行“该镜头与立体摄影对应”的显示。此外,在这种情况下也可以不进行上述显示。
[0169]并且,当判别是可立体摄影对应镜头(2)时,转移到步骤S108,在立体液晶监视器30上进行“该镜头在焦点距离40mm以下时无法进行立体摄影”的显示。
[0170]并且,当判别是不可立体摄影镜头(3)时,转移到步骤S110,在立体液晶监视器30上进行“该镜头与立体摄影不对应”的显示。
[0171]当转移到上述步骤S106、S108时,能够进行立体摄影,因此设定立体记录(步骤S112、S114)。另一方面,当转移到步骤SllO时,无法进行立体摄影,所以自动从立体记录设定变更为二维记录(步骤S116)。即,CPU40也作为摄影模式切换单元发挥功能。此外,当设定为二维记录时,本摄影得到的左右视差图像被像素累计(累计第一像素和第二像素),作为一张二维图像被记录。并且,也可以不进行像素累计,而作为高分辨率的二维图像来记录。
[0172]此外,在上述方法中,自动地从立体记录设定变更为二维记录,但不限于此,也可以根据由使用者手动对操作部38的输入,从立体记录设定变更为二维记录。
[0173]并且,在立体记录时,转移到用于设定视差优先程序线图的步骤S20,但在二维记录时,转移到步骤S22。
[0174]其之后的处理进行与图7所示的第一实施方式相同的处理。
[0175]因此,在镜头更换式的情况下,当更换镜头的选择错误时,存在无法进行立体摄影的情况,或者存在立体摄影状态下能够使用的焦点距离受到限制的情况,但根据第三实施方式,从安装于相机主体的更换镜头获取镜头信息,判别更换镜头是哪个种类的更换镜头,并报知该判别结果。因此,在进行立体摄影时,能够进行适于立体摄影的适当的更换镜头的选择,或者能够在可立体摄影的焦点距离范围内使用更换镜头。并且,在无法立体摄影的更换镜头的情况下,自动地切换为二维摄影,因此能够进行高画质的二维摄影。
[0176](立体摄影动作的第四实施方式)
[0177]上述第三实施方式是能够从更换镜头获取镜头信息时的实施方式,但根据更换镜头,也存在无法利用通信从更换镜头自动获取镜头信息的情况。
[0178]第四实施方式是在图18所示的第三实施方式的步骤S102中无法从更换镜头获取镜头信息时的实施方式。
[0179]图19是表示第四实施方式的要部的流程图,表示在图18所示的第三实施方式的步骤S102中无法从更换镜头获取镜头信息时的处理。
[0180]在图19中,CPU40在安装了更换镜头后,当判别为无法从更换镜头获取镜头信息时(步骤S120),在立体液晶监视器30上进行“请输入镜头信息”的显示(步骤S122),且进行更换镜头的菜单显示(步骤S124)。
[0181]在更换镜头的菜单显示中,显示预先登录到相机主体的R0M47的、更换镜头的厂家名称及镜头名称、过去使用者登录过的镜头名称。此外,R0M47中,与该镜头名称建立关联地登录镜头信息。
[0182]使用者根据更换镜头的菜单显示,判断安装的更换镜头是否为登录的更换镜头,当是登录过的更换镜头时,从菜单选择该登录的更换镜头(步骤S126、S128)。在步骤S128中,当选择了适当的更换镜头时,从相机主体的R0M47获取与该更换镜头对应地登录的镜头信息(步骤S130)。
[0183]另一方面,在安装于相机主体的更换镜头不是登录的更换镜头时,使用者使用操作部38直接输入镜头信息(步骤S132)。在更换镜头的镜筒中记入有镜头信息(焦点距离-开放F值的范围),因此读取该镜头信息并输入。例如,当镜头信息是f=28-108,F2.8-3.5的情况下,输入该数值。
[0184]并且,对于在步骤S132中输入的镜头信息,进行附加镜头名称并登录的操作(步骤S134)。通过该操作,当下一次安装了相同的更换镜头时,能够通过选择登录过的更换镜头来输入镜头息。
[0185]当通过上述使用者输入了镜头信息时,转移到图18所示的第三实施方式的步骤S104。[0186]根据第四实施方式,即使在无法从更换镜头获取镜头信息的情况下也能够进行应对。
[0187]此外,当手动输入镜头信息时,无法输入图17所示的表示焦点距离-开放F值范围的折线或曲线。在这种情况下,选择与输入的镜头信息的2点最接近的焦点距离-开放F值的范围,或者以直线连接2点来作为焦点距离-开放F值的范围。
[0188](立体摄影动作的第五实施方式)
[0189]图20是表示立体摄像装置的立体摄影动作的第五实施方式的流程图,尤其表示从立体动画的录影开始到录影结束的处理。此外,对与图18所示的第三实施方式共同的部分,标注同样的步骤代码,省略其详细说明。
[0190]当拍摄立体动画时,存在在立体动画摄影过程中进行对更换镜头的焦点距离进行变更的变焦操作或变更F值的情况,在这种情况下,考虑左右视差图像的视差量变化而小于最小视差量这一情况。因此,在第五实施方式中,将是否能够进行立体动画摄影过程中的立体摄影通知给使用者。
[0191]在图20中,进行使用者对焦点距离、曝光的设定(步骤S200),在该设定后,当SI接通时(步骤S202),当使用步骤S20中设定的视差优先程序线图时,判别步骤S200中的使用者设定是否为最小视差量以上的范围内的使用(步骤S204)。
[0192]当是最小视差量以上的范围内的使用时(“是”的情况下),基于在步骤S20中设定的视差优先程序线图和预先算出的摄影Ev值,算出包括光圈14的F值、快门速度、摄影感光度在内的曝光条件(步骤S26 ),并设定该算出的曝光条件(步骤S28 )。
[0193]另一方面,当是最小视差量以上的范围外的使用时(“否”的情况下),在将无法进行立体摄影这一内容(例如“是无法进行立体视的摄影条件”)的通知显示于立体液晶监视器30后(步骤S206),转移到步骤S28。通过该通知,使用者能够在动画摄影开始前确认是否满足能够立体视的摄影条件。
[0194]在该确认后,当S2接通时(步骤S208),开始立体动画的摄影(步骤S210),进行立体动画的图像处理及记录处理(步骤S212、S214)。
[0195]在步骤S212中,判别在上述立体动画的摄影记录过程中更换镜头的焦点距离等使用者设定是否为最小视差量以上的范围内的使用(步骤S212),当是最小视差量以上的范围外的使用时(“否”的情况下),将无法进行立体摄影这一内容(例如“是无法进行立体视的摄影条件”)的通知显示于立体液晶监视器30 (步骤S214)。通过该通知,使用者在立体动画摄影过程中变更了更换镜头的焦点距离等摄影条件时,能够确认是否满足能够进行立体视的摄影条件。
[0196]在该确认之后,当S2再次接通时(步骤S216),停止立体动画的录影,结束立体动画的摄影。
[0197](其他)
[0198]图21是表示摄像元件16’的其他构成例的图。
[0199]摄像元件16’将4个光电二极管A、B、C、D 二维地排列、将配置有覆盖这4个光电二极管的I个微透镜ML’的结构作为I个单元(4个像素I个微透镜),该单元二维地配置。单元内的各光电二极管能够分别独立地读出。
[0200]在图21所示的摄像元件16’的奇数行(1、3、5、……)上,在具有R (红)、G (绿)、B (蓝)滤色器的像素中,设置GRGR……的像素排列的行,而偶数行(2、4、6、……)的像素设置BGBG……的像素排列的行。
[0201]图22是说明以摄像元件16’拍摄立体图像的结构的图。
[0202]当摄像元件16’在水平方向上被拍摄时(通常的横拍),将各单元的光电二极管A及C进行了合成的结构成为仅对通过射出光瞳的光束的光轴左侧进行受光的第一像素,光电二极管A及C的合成图像成为左视差图像。并且,将各单元的光电二极管B及D进行了合成的结构成为仅对通过射出光瞳的光束的光轴右侧进行受光的第二像素,光电二极管B及D的合成图像成为右视差图像。
[0203]当摄像元件16’在垂直方向上被拍摄时(将立体摄像装置I旋转90度进行摄影的所谓纵拍),将各单元的光电二极管A及B进行了合成的结构成为仅对通过射出光瞳的光束的光轴左侧进行受光的第一像素,光电二极管A及B的合成图像成为左视差图像。并且,将各单元的光电二极管C及D进行了合成的结构成为仅对通过射出光瞳的光束的光轴右侧进行受光的第二像素,光电二极管C及D的合成图像成为右视差图像。
[0204]并且,能够同时获取多个视差图像的摄像元件不限于该实施方式,能够适用各种方式。
[0205]并且,也能够替代相机背面的立体液晶监视器30,而使用通常的二维液晶监视器。
[0206]而且,本发明不限于上述实施方式,不言而喻在不脱离本发明的精神的范围内能够进行各种变形。
[0207]附图标记说明
[0208]10、100立体摄像装置
[0209]12摄影镜头
[0210]14 光圈
[0211]16、16’摄像元件
[0212]16AU6B遮光部件
[0213]30立体液晶监视器
[0214]32 CCD 控制部
[0215]34光圈驱动部
[0216]36镜头驱动部
[0217]38操作部
[0218]38A视差量设定部
[0219]40 CPU
[0220]47 ROM
[0221]49视差相关信息保持部
[0222] 105镜头f目息保持部
【权利要求】
1.一种立体摄像装置,其特征在于具备: 摄像元件,是通过了单一的摄影光学系统的不同区域的被摄体像被光瞳分割并分别成像的摄像元件,将通过了该不同区域的被摄体像分别进行光电转换而输出多个视差图像;光圈,限制入射到上述摄像元件的光束; 视差相关信息存储单元,存储表示上述光圈的F值和上述单一的摄影光学系统的焦点距离的组合与视差的关系的视差相关信息;及 判别单元,基于上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别上述光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否适于立体摄影。
2.一种立体摄像装置,还具备报知单元,报知上述判别单元的判别结果。
3.一种立体摄像装置,其特征在于具备: 摄像元件,是通过了单一的摄影光学系统的不同区域的被摄体像被光瞳分割并分别成像的摄像元件,将通过了该不同区域的被摄体像分别进行光电转换而输出多个视差图像;光圈,限制入射到上述摄像元件的光束; 视差相关信息存储单元,存储表示上述光圈的F值和上述摄影光学系统的焦点距离的组合与视差的关系的视差相关信息; 模式设定单元,设定第一模式或第二模式; 控制单元,当由上述模式设定单元设定第一模式时,该控制单元基于上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,控制上述光圈的F值和摄影光学系统的焦点距离中的至少一方; 判别单元,当由上述模式设定单元设定第二模式时,该判别单元基于上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别上述光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否适于立体摄影 '及 报知单元,报知上述判别单元的判别结果。
4.根据权利要求3所述的立体摄像装置,其中, 具有检测上述摄影光学系统的焦点距离的焦点距离检测单元或根据手动操作而设定上述摄影光学系统的焦点距离的焦点距离设定单元, 上述控制单元获取由上述焦点距离检测单元检测出的焦点距离或由上述焦点距离设定单元设定的焦点距离。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的立体摄像装置,其中, 具有检测上述摄影光学系统的焦点距离的焦点距离检测单元或根据手动操作而设定上述摄影光学系统的焦点距离的焦点距离设定单元, 上述判别单元获取由上述焦点距离检测单元检测出的焦点距离或由上述焦点距离设定单元设定的焦点距离。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的立体摄像装置,其中, 上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息是表示被摄体位于上述摄影光学系统的预定摄影距离范围内的近侧和远侧时的被摄体像间的视差量处于预定视差量范围内的上述光圈的F值和上述摄影光学系统的焦点距离的组合的信息。
7.根据权利要求6所述的立体摄像装置,其中, 上述视差相关信息存储单元存储与相互不同的多个视差量对应的多个视差相关信息,上述立体摄像装置具备视差量设定单元,该视差量设定单元从上述视差相关信息存储单元中存储的多个视差相关信息中选择一个视差相关信息。
8.根据权利要求7所述的立体摄像装置,其中, 上述视差量设定单元接受由使用者进行的上述视差量的输入、上述多个视差图像的视差强度的输入或者表示基于上述多个视差图像来显示立体图像的立体显示单元的分辨率的信息的输入,并基于接受到的使用者输入来选择上述一个视差相关信息。
9.根据权利要求3或4所述的立体摄像装置,其中, 具备: 测光单元,测定上述被摄体像的亮度;及 程序线图存储单元,存储能够使从上述摄像元件输出的上述多个视差图像的视差量变化的、具有一定F值的多个视差优先程序线图, 上述控制单元从上述程序线图存储单元中存储的多个视差优先程序线图中选择一个视差优先程序线图, 上述立体摄像装置具备: 曝光条件决定单元,基于由上述控制单元选择的上述一个视差优先程序线图和由上述测光单元测定的上述被摄体像的亮度来决定包括上述光圈的F值在内的曝光条件;及曝光控制单元,基于上述决定的曝光条件而进行曝光控制, 上述控制单元基于上述摄影光学系统的焦点距离和上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息来决定上述光圈的F值,并在该决定的F值以下的范围内选择视差优先程序线图。
10.根据权利要求9所述的立体摄像装置,其中, 具有视差强度指示单元,该视差强度指示单元根据使用者的输入来指示从上述摄像元件输出的多个视差图像的视差强度, 上述控制单元在上述决定的光圈的F值以下的范围内,选择上述多个视差优先程序线图中的与由上述视差强度指示单元指示的视差强度对应的视差优先程序线图。
11.根据权利要求2、3或5所述的立体摄像装置,其中, 上述视差相关信息存储单元存储:具有与第一立体显示单元的分辨率对应的第一视差量的第一视差相关信息及具有与第二立体显示单元的分辨率对应的第二视差量的第二视差相关息, 上述判别单元基于上述光圈的F值及上述摄影光学系统的焦点距离和上述视差相关信息存储单元中存储的第一视差相关信息及第二视差相关信息,分别判别上述光圈的F值及摄影光学系统的焦点距离的组合是否小于上述第一视差量及是否小于上述第二视差量,上述报知单元分别报知上述判别单元的判别结果。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的立体摄像装置,其中, 上述摄影光学系统及光圈包含在相对于装置主体装卸自如的更换镜头中。
13.根据权利要求12所述的立体摄像装置,具备: 镜头信息获取单元,从上述更换镜头获取包括焦点距离及开放F值的镜头信息; 更换镜头判别单元,基于上述获取的镜头信息和上述视差相关信息存储单元中存储的视差相关信息,判别上述更换镜头是能够在全部焦点距离范围内进行立体摄影的立体摄影完全对应镜头、是能够在部分焦点距离范围内进行立体摄影的可立体摄影对应镜头、还是在全部焦点距离范围内不能进行立体摄影的不可立体摄影镜头;及 镜头判别结果报知单元,报知上述更换镜头判别单元的判别结果。
14.根据权利要求13所述的立体摄像装置,其中, 具备镜头信息输入单元,在无法由上述镜头信息获取单元从安装于上述装置主体的更换镜头获取上述镜头信息的情况下,上述镜头信息输入单元接受该更换镜头的镜头信息的手动的输入。
15.根据权利要求13或14所述的立体摄像装置,其中, 具备摄影模式切换单元,该摄影模式切换单元对获取上述视差图像的立体摄影模式和不获取上述视差图像的二维摄影模式进行切换。
16.根据权利要求15所述的立体摄像装置,其中, 在由上述更换镜头判别单元判别为安装于上述装置主体的更换镜头是上述不可立体摄影镜头的情况下,上述摄影模式切换单元从上述立体摄影模式切换为上述二维摄影模式。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的立体摄像装置,其中, 上述摄像元件是具有排列于该摄像元件的曝光区域的整面的光电转换用的第一组像素和第二组像素且能够从上述第一组像素及第二组像素读出上述多个视差图像的摄像元件,其中,上述第一组像素受到了光束的受光方向的限制以仅接收通过了上述摄影光学系统的第一区域的被摄体像,上述第二组像素受到了光束的受光方向的限制以仅接收通过了上述摄影光学系统的第二区域的被摄体像。
【文档编号】H04N13/02GK103930826SQ201280044400
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年9月4日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】林淳司, 里馆庆洋 申请人:富士胶片株式会社
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