專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置,特別涉及能安裝3D轉(zhuǎn)換鏡頭(conversion lens)的攝像裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)I公開了立體攝像裝置。該立體攝像裝置具有2個行式傳感器(line sensor)。該立體攝像裝置將由2個行式傳感器拍攝的圖像的對焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)行比較，調(diào)整各自 的對焦?fàn)顟B(tài)。由此，該立體攝像裝置能提高立體影像的影像效果。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I JP特開平3-63638號公報 發(fā)明概要
發(fā)明要解決的課題
但是，關(guān)于適當(dāng)評價對拍攝并排(side-by-side)格式的3D圖像時的左眼用圖像 和右眼用圖像進(jìn)行的對焦的偏離程度的裝置，上述專利文獻(xiàn)I未作公開
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種在拍攝并排格式的3D圖像時能使對左眼用圖像和右 眼用圖像進(jìn)行的對焦的偏離變小的攝像裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的攝像裝置具備光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元和控制單 元。光學(xué)系統(tǒng)包含聚焦透鏡。攝像單元經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)來拍攝左眼用的像和右眼用的像?？?制單元基于第IAF評價值和第2AF評價值來生成第3AF評價值，基于該第3AF評價值來控 制聚焦透鏡的驅(qū)動。第IAF評價值是針對基于左眼用的像而生成的圖像的評價值。左眼用 的像包含在由拍攝單元拍攝的圖像中。第2AF評價值是針對基于右眼用的像而生成的圖像 的評價值。右眼用的像包含在由拍攝單元拍攝的圖像中。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在拍攝并排格式的3D圖像時能夠縮小針對左眼用的 圖像和右眼用的圖像進(jìn)行的對焦的偏離的攝像裝置。
圖1是表示在數(shù)字視頻攝像機(jī)100安裝3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)的立體圖。
圖2是用于說明安裝了 3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)下的數(shù)字視頻攝像機(jī)100所拍攝 的圖像數(shù)據(jù)的示意圖。
圖3是表示數(shù)字視頻攝像機(jī)100的構(gòu)成的框圖。
圖4是用于說明2D模式下的對比度AF的示意圖。
圖5是用于說明3D模式下的對比度AF的示意圖。
圖6是用于說明3D模式下的對比度AF控制的流程圖。
圖7是用于對攝像圖像的AF評價值進(jìn)行說明的示意圖。
具體實施方式
使用附圖來說明將本發(fā)明應(yīng)用在數(shù)字視頻攝像機(jī)中的實施方式I。
[1.實施方式I]
[1-1.概要]
使用圖1、圖2來說明本實施方式I所涉及的數(shù)字視頻攝像機(jī)100的概要。圖1是 表示在數(shù)字視頻攝像機(jī)100安裝了 3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)下的立體圖。圖2是用于說明 安裝了 3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)下的數(shù)字視頻攝像機(jī)100所拍攝的圖像數(shù)據(jù)的示意圖。
3D轉(zhuǎn)換鏡頭500相對于數(shù)字視頻攝像機(jī)100所具有的安裝部(未圖示)為可裝 卸。數(shù)字視頻攝像機(jī)100通過檢測開關(guān)(未圖示)對3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的安裝進(jìn)行磁檢測。
3D轉(zhuǎn)換鏡頭500是輸出用于形成3D (three dimensions,三維)圖像中的左眼用 的像的光和用于形成右眼用的像的光的像輸出單元。具體地，3D轉(zhuǎn)換鏡頭500具有右眼用 鏡頭510和左眼用鏡頭520。右眼用鏡頭510將用于形成3D圖像中的右眼用的像的光導(dǎo)向 數(shù)字視頻攝像機(jī)100的光學(xué)系統(tǒng)。左眼用鏡頭520將用于形成3D圖像中的左眼用的像的 光導(dǎo)向光學(xué)系統(tǒng)。
經(jīng)由3D轉(zhuǎn)換鏡頭500而入射的光在數(shù)字視頻攝像機(jī)100的CXD圖像傳感器180 上成像為圖2所示那樣的并排格式的3D圖像。即，在數(shù)字視頻攝像機(jī)100中，在安裝了 3D 轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)下(3D模式)拍攝并排格式的3D圖像。另外，在數(shù)字視頻攝像機(jī)100 中，在取下3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的狀態(tài)下(2D模式)拍攝2D圖像。
本實施方式I所涉及的數(shù)字視頻攝像機(jī)100在這樣的并排格式的3D圖像中，能使 對左眼用的圖像和右眼用的圖像的對焦偏離變小。
[1-2.構(gòu)成]
使用圖3來說明本實施方式I所涉及的數(shù)字視頻攝像機(jī)100的電氣構(gòu)成。圖3是 表示數(shù)字視頻攝像機(jī)100的構(gòu)成的框圖。數(shù)字視頻攝像機(jī)100用CCD圖像傳感器180來拍 攝通過由變焦透鏡110等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)而形成的被攝體像。由CXD圖像傳感器180生成 的影像數(shù)據(jù)被圖像處理部190施加了各種處理，并貯存在存儲卡240中。另外，貯存在存儲 卡240中的影像數(shù)據(jù)能由液晶監(jiān)視器270進(jìn)行顯示。下面，詳細(xì)說明數(shù)字視頻攝像機(jī)100 的構(gòu)成。
數(shù)字視頻攝像機(jī)100的光學(xué)系統(tǒng)包含變焦透鏡110、0IS140(0ptical Image Stabilizer，光學(xué)圖像穩(wěn)定器)、和聚焦透鏡170。聚焦透鏡110能通過沿著光學(xué)系統(tǒng)的光 軸進(jìn)行移動來放大或縮小被攝體像。另外，聚焦透鏡170通過沿著光學(xué)系統(tǒng)的光軸移動來 調(diào)整被攝體像的焦點。聚焦發(fā)動機(jī)290對聚焦透鏡170進(jìn)行驅(qū)動。
0IS140在內(nèi)部具有能在與光軸垂直的面內(nèi)移動的補(bǔ)正透鏡。0IS140通過在抵消 數(shù)字視頻攝像機(jī)100的晃動的方向上驅(qū)動補(bǔ)正透鏡來降低被攝體像的晃動。
變焦發(fā)動機(jī)130驅(qū)動變焦透鏡110。變焦發(fā)動機(jī)130可以由脈沖發(fā)動機(jī)、DC發(fā)動 機(jī)、線性發(fā)動機(jī)、伺服發(fā)動機(jī)等來實現(xiàn)。變焦發(fā)動機(jī)130也可以經(jīng)由凸輪機(jī)構(gòu)或滾珠螺桿等 的機(jī)構(gòu)來驅(qū)動變焦透鏡110。檢測器120檢測變焦透鏡110在光軸上存在于哪個位置。檢測器120根據(jù)變焦透鏡110向光軸方向的移動，通過電刷等開關(guān)來輸出與變焦透鏡的位置 相關(guān)的信號。
OIS致動器150在與光軸垂直的面內(nèi)驅(qū)動0IS140內(nèi)的補(bǔ)正透鏡。OIS致動器150 能由平面線圈或超聲波發(fā)動機(jī)等實現(xiàn)。另外，檢測器160檢測0IS140內(nèi)的補(bǔ)正透鏡的移動量。
CXD圖像傳感器180對由變焦透鏡110等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)所形成的被攝體像進(jìn)行 拍攝，從而生成影像數(shù)據(jù)。CXD圖像傳感器180進(jìn)行曝光、傳送、電子快門等的各種動作。
圖像處理部190對由CXD圖像傳感器180生成的影像數(shù)據(jù)實施各種處理。圖像處 理部190通過對由CXD圖像傳感器180生成的影像數(shù)據(jù)實施處理，生成用于在液晶監(jiān)視器 270顯示的影像數(shù)據(jù)，或生成用于貯存在存儲卡240的影像數(shù)據(jù)。例如，圖像處理部190對 由CXD圖像傳感器180生成的影像數(shù)據(jù)實施伽瑪補(bǔ)正、白平衡補(bǔ)正、缺陷補(bǔ)正等的各種處 理。另外，圖像處理部190對由CXD圖像傳感器180生成的影像數(shù)據(jù)采用依據(jù)了 H. 264規(guī) 格或MPEG2規(guī)格的壓縮格式等來壓縮影像數(shù)據(jù)。圖像處理部190能用DSP (Digital Signal Processor,數(shù)字信號處理器)或個人計算機(jī)等來實現(xiàn)。
控制器210是控制整體的控制單元?？刂破?10能用半導(dǎo)體元件等來實現(xiàn)。控制 器210既可以僅由硬件構(gòu)成，也可以通過組合硬件和軟件來實現(xiàn)?？刂破?10能用個人計 算機(jī)等實現(xiàn)。
存儲器200作為圖像處理部190以及控制器210的工作存儲器而發(fā)揮功能。存儲 器200例如能由DRAM、強(qiáng)電介質(zhì)存儲器等實現(xiàn)。
液晶監(jiān)視器270能顯示由CXD圖像傳感器180生成的影像數(shù)據(jù)所表示的圖像、從 存儲卡240讀取的影像數(shù)據(jù)所表示的圖像。
陀螺儀傳感器220由壓電元件等的振動材料等構(gòu)成。陀螺儀傳感器220通過使壓 電元件等的振動材料以固定頻率振動，從而將基于科里奧利力的力變換為電壓來得到角速 度信息。通過在對來自陀螺儀傳感器220的角速度信息所表示的搖晃進(jìn)行抵消的方向上驅(qū) 動0IS140內(nèi)的補(bǔ)正透鏡，從而數(shù)字視頻攝像機(jī)100對手抖進(jìn)行補(bǔ)正。
卡槽230中可裝卸存儲卡240。卡槽230能與存儲卡240進(jìn)行機(jī)械式連接以及電 連接。存儲卡240在內(nèi)部包含閃速存儲器或強(qiáng)電介質(zhì)存儲器等，能貯存數(shù)據(jù)。
內(nèi)部存儲器280由閃速存儲器或強(qiáng)電介質(zhì)存儲器等構(gòu)成。內(nèi)部存儲器280貯存用 于控制數(shù)字視頻攝像機(jī)100整體的控制程序等。
操作部件250是受理來自使用者的操作的部件。變焦桿260是從使用者受理變焦 倍率的變更指示的部件。
另外，在本實施方式中，將光學(xué)系統(tǒng)110、140、170、用于驅(qū)動并控制光學(xué)系統(tǒng)110、 140、170的各種裝置120、130、150、160、290、CCD圖像傳感器180、圖像處理部190以及存儲 器200定義為攝像系統(tǒng)300。
[1-3.對比度AF(自動聚焦)]
使用圖4、圖5來說明對比度AF。圖4是用于說明2D模式下的對比度AF的示意 圖。圖5是用于說明3D模式下的對比度AF的示意圖。
首先，說明2D模式下的對比度AF。數(shù)字視頻攝像機(jī)100使用攝像圖像中的預(yù)先確 定的區(qū)域(檢波區(qū))的圖像來進(jìn)行對比度AF。即，數(shù)字視頻攝像機(jī)100預(yù)先決定設(shè)定檢波區(qū)的范圍。數(shù)字視頻攝像機(jī)100在2D模式下，將攝像圖像的中央部分設(shè)定為檢波區(qū)。數(shù)字 視頻攝像機(jī)100基于檢波區(qū)內(nèi)的圖像的亮度值來計算AF評價值(對比度值)。數(shù)字視頻攝 像機(jī)100控制聚焦透鏡170以使得該AF評價值成為最大。這是2D模式下的對比度AF。
接下來，說明3D模式下的對比度AF。數(shù)字視頻攝像機(jī)100在3D模式下，如圖5所 示，將左眼用圖像的中央部分以及右眼用圖像的中央部分設(shè)定為檢波區(qū)。數(shù)字視頻攝像機(jī) 100基于各檢波區(qū)的亮度值來計算左眼用圖像的AF評價值(第IAF評價值)和右眼用圖 像AF評價值(第2AF評價值)，基于各AF評價值(第IAF評價值、第2AF評價值)來計算 3D圖像用的AF評價值(第3AF評價值)。數(shù)字視頻攝像機(jī)100基于3D圖像用的AF評價 值來進(jìn)行對比度AF。關(guān)于3D圖像用的AF評價值的計算方法，在后面敘述。另外，左眼用圖 像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值采用與2D模式下的AF評價值的計算方法相同的 方法計算。
[1-4. 3D模式下的對比度AF控制]
使用圖6、7來說明3D模式下的對比度AF控制。圖6是用于說明3D模式下的對 比度AF控制的流程圖。圖7是用于說明攝像圖像的AF評價值的示意圖。
通過使用者操作操作部件250，能將數(shù)字視頻攝像機(jī)100設(shè)定為攝影模式(S100)。 數(shù)字視頻攝像機(jī)100被設(shè)定為攝影模式后，控制器210基于攝影圖像(左眼用圖像以及右 眼用圖像)來計算左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值(SllO)。
在此，控制器210計算左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值后，控制 器210計算左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值的積(S120)。然后，在控制 器210計算左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值的積后，控制器210計算積 的平方根(S120)。然后，控制器210將左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值 的積的平方根的值識別為3D圖像用的AF評價值。如此地計算數(shù)字視頻攝像機(jī)100中的3D 圖像用的AF評價值。
接下來，控制器210計算3D圖像用的AF評價值后，控制器210判斷3D圖像用的 AF評價值是否是具有可靠性的數(shù)據(jù)(S125)。在此，在與聚焦透鏡170的位置變化所對應(yīng)的 3D圖像用的AF評價值的變化量較大的情況下，判斷為3D圖像用的AF評價值是具有可靠性 的數(shù)據(jù)。另一方面，在與聚焦透鏡170的位置變化所對應(yīng)的3D圖像用的AF評價值的變化 量較小的情況下，判斷為3D圖像用的AF評價值不是具有可靠性的數(shù)據(jù)。
具體地，在S125中，控制器210判斷3D圖像用的AF評價值是否為規(guī)定的閾值(基 準(zhǔn)值cr)以上。基準(zhǔn)值cr是用于判斷3D圖像用的AF評價值是否是具有可靠性的數(shù)據(jù)的 指標(biāo)。如圖7所示，在3D圖像用的AF評價值為基準(zhǔn)值cr以上的范圍內(nèi)，由于上述的3D圖 像用的AF評價值的變化量成為規(guī)定值以上，因此，控制器210判斷為3D圖像用的AF評價 值是具有可靠性的數(shù)據(jù)。另一方面，在3D圖像用的AF評價值不足基準(zhǔn)值cr的范圍內(nèi)，由 于上述的3D圖像用的AF評價值的變化量不足規(guī)定值，因此，控制器210判斷為3D圖像用 的AF評價值是不具有可靠性的數(shù)據(jù)。
接下來，在3D圖像用的AF評價值是具有可靠性的數(shù)據(jù)的情況下，例如，在3D圖像 用的AF評價值為基準(zhǔn)值cr以上的情況下(S125 :是)，控制器210判斷3D圖像用的AF評 價值的變化在時間上是否穩(wěn)定(S130)。具體地，控制器210判斷3D圖像用的AF評價值隨 時間的變化是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。更具體地，控制器210判斷與I個視界(field)前的3D圖像用的AF評價值對應(yīng)的當(dāng)前的視界的3D圖像用的AF評價值是否不足規(guī)定值。
在此，在3D圖像用的AF評價值的變化在時間上穩(wěn)定的情況下，例如，在3D圖像用的AF評價值的時間變化不足規(guī)定值的情況下(S130 :是)，控制器210再度執(zhí)行SllO以后的處理。在此，3D圖像用的AF評價值的變化在時間上穩(wěn)定的情況與3D圖像用的AF評價值為峰值附近的值的情況對應(yīng)。即，這種情況下，聚焦透鏡170位于與3D圖像用的AF評價值的峰值對應(yīng)的透鏡位置附近，即后述的目標(biāo)透鏡位置ps的附近。
另外，響應(yīng)于被攝體在時間上的變化，攝像圖像在時間上也產(chǎn)生變化。由此，在 S130的處理后執(zhí)行SllO以后的處理的情況下，響應(yīng)于攝像圖像在時間上的變化，在SllO生成的左眼用圖像的AF評價值以及右眼用圖像的AF評價值發(fā)生變化。S卩，在S130的處理后反復(fù)執(zhí)行SllO以后的處理的情況下，在S120反復(fù)生成的3D圖像用的AF評價值也發(fā)生變化。
另一方面，在3D圖像用的AF評價值是不具有可靠性的數(shù)據(jù)的情況下(S125 :否)， 或3D圖像用的AF評價值的變化在時間上不穩(wěn)定的情況下(S130 :否)，控制器210判斷3D 圖像用的AF評價值是否隨時間增加(S135)。具體地，控制器210判斷當(dāng)前視界的3D圖像用的AF評價值是否大于I個視界前的3D圖像用的AF評價值。
在此，在3D圖像用的AF評價值是不具有可靠性的數(shù)據(jù)的情況下(S125 :否)，由于與聚焦透鏡170的位置變化對應(yīng)的3D圖像用的AF評價值的變化較小，因此，控制器210有時會無法決定聚焦透鏡170的驅(qū)動方向。這種情況下，使聚焦透鏡170在當(dāng)前的行進(jìn)方向上移動，直到控制器210能夠決定聚焦透鏡170的驅(qū)動方向為止。然后，在與聚焦透鏡170 的位置變化對應(yīng)的3D圖像用的AF評價值的變化量成為了能決定聚焦透鏡170的驅(qū)動方向的值時，控制器210停止聚焦透鏡170的驅(qū)動。然后，控制器210如上述那樣，判斷3D圖像用的AF評價值是否隨時間增加(S135)。
接下來，在控制器210判斷為3D圖像用的AF評價值隨時間增加的情況下(S135 是)，控制器210將聚焦透鏡170在當(dāng)前的行進(jìn)方向上驅(qū)動規(guī)定量(S136)。另一方面，在控制器210未判斷出3D圖像用的AF評價值隨時間增加的情況下(S135 :否)，控制器210將聚焦透鏡170在與當(dāng)前的行進(jìn)方向相反的方向上驅(qū)動規(guī)定量(S137)。然后，若聚焦透鏡170 的驅(qū)動結(jié)束，則控制器210再次執(zhí)行SllO以后的處理。
這一系列的處理(S110 S137的處理)由控制器210反復(fù)執(zhí)行直到攝影停止為止。
如此，本實施方式I所涉及數(shù)字視頻攝像機(jī)100基于左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值來計算出3D圖像用的AF評價值。下面說明如此構(gòu)成的理由。
在3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的左眼用鏡頭520和右眼用鏡頭510相對于攝像面沒有傾斜地安裝的情況下，聚焦透鏡170被設(shè)置在特定的位置。由此，能使左眼用圖像和右眼用圖像同時對焦。詳細(xì)地，在聚焦透鏡170位于特定的位置的情況下，左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值一致。即，在這種情況下，左眼用圖像的對焦位置和右眼用圖像的對焦位置一致。但是，實際上，3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的左眼用鏡頭520和右眼用鏡頭510有可能分別相對于攝像面在微小范圍內(nèi)傾斜。另外，數(shù)字視頻攝像機(jī)100內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)也有可能相對于攝像面在微小范圍內(nèi)傾斜。如此，若3D轉(zhuǎn)換鏡頭500的左眼用鏡頭520以及右眼用鏡頭510、或數(shù)字視頻攝像 機(jī)100中的光學(xué)系統(tǒng)相對于攝像面傾斜，則即使聚焦透鏡170位于特定的位置，左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值也有可能如圖7所示那 樣不同。即，左眼用圖像的對焦位置和右眼用圖像的對焦位置不同。
由此，若在該狀態(tài)下基于左眼用圖像的AF評價值以及右眼用圖像的AF評價值中 的任一 AF評價值來執(zhí)行對比度AF，則針對左眼用圖像和右眼用圖像的對焦偏離有可能會 變大。其結(jié)果，在基于這些左眼用圖像和右眼用圖像來顯示3D圖像的情況下，3D圖像會成 為對使用者而言難以看清的圖像。
因此，在本實施方式I所涉及的數(shù)字視頻攝像機(jī)100中，基于左眼用圖像的AF評 價值和右眼用圖像的AF評價值來計算能適當(dāng)顯示3D圖像的3D圖像用的AF評價值。通過 使用該3D圖像用的AF評價值從而針對左眼用圖像和右眼用圖像的對焦偏離變小，因此，在 基于左眼用圖像和右眼用圖像來顯示3D圖像的情況下，3D圖像成為對使用者而言容易看 清的圖像。
下面，參照圖7來詳細(xì)說明3D圖像用的AF評價值的評價方法。圖7的橫軸與聚 焦透鏡170所移動的光學(xué)系統(tǒng)的光軸對應(yīng)。在圖7中，用記號pi來標(biāo)記聚焦透鏡170的初 始位置，用記號P4來標(biāo)記聚焦透鏡170距初始位置pi最遠(yuǎn)的位置(最大背離位置)。另 外，將與左眼用圖像的AF評價值的峰值對應(yīng)的聚焦透鏡170的透鏡位置稱作第I透鏡位置 P2，將與右眼用圖像的AF評價值的峰值對應(yīng)的聚焦透鏡170的透鏡位置稱作第2透鏡位置 P3。進(jìn)而，第I透鏡位置p2和第2透鏡位置p3的中間點是針對左眼用圖像和右眼用圖像 的對焦偏離變得最小的透鏡位置，將該透鏡位置稱作最佳透鏡位置Pm。
如上述那樣，若左眼用鏡頭520和右眼用鏡頭510相對于攝像面傾斜，則與左眼用 圖像的AF評價值的峰值對應(yīng)的第I透鏡位置p2、和與右眼用圖像的AF評價值的峰值對應(yīng) 的第2透鏡位置p3變得不一致。若在這種狀態(tài)下計算左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖 像的AF評價值，則如圖7所示那樣，很多情況下左眼用圖像的AF評價值的峰值和右眼用圖 像的AF評價值的峰值之差的絕對值變大。
在這種情況下，若根據(jù)左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值之和的 1/2來評價3D圖像用的AF評價值，則該3D圖像用的AF評價值(下面稱作3D圖像用的AF 評價值(相加平均))會較強(qiáng)地受到較高一方的AF評價值(左眼用圖像的AF評價值或右 眼用圖像的AF評價值)的影響，例如在圖7中較強(qiáng)地受到左眼用圖像的AF評價值的影響。 由此，如圖7所示，與3D圖像用的AF評價值(相加平均)的峰值對應(yīng)的透鏡位置pw接近 第I透鏡位置p2。即，聚焦透鏡170的透鏡位置pw偏出最佳透鏡位置pm。由此，在基于3D 圖像用的AF評價值(相加平均)來使聚焦透鏡170向透鏡位置pw移動的情況下，針對左 眼用圖像和右眼用圖像的對焦偏離有可能會變大。另外，在圖7中，用記號dw來標(biāo)記聚焦 透鏡170的透鏡位置pw和最佳透鏡位置pm的距離。
與此相對，在通過左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值的積的平方 根來評價3D圖像用的AF評價值的情況下，即使左眼用圖像的AF評價值的峰值和右眼用圖 像的AF評價值的峰值之差的絕對值變大，該3D圖像用的AF評價值(下面稱作3D圖像用 的AF評價值(相乘平均))也難以較強(qiáng)地受到較高一方的AF評價值(左眼用圖像的AF評 價值或右眼用圖像的AF評價值)的影響，例如在圖7中，難以較強(qiáng)地受到左眼用圖像的AF 評價值的影響。
由此，使用了 3D圖像用的AF評價值(相乘平均)的情況與使用了 3D圖像用的AF評價值(相加平均)的情況相比，與3D圖像用的AF評價值(相乘平均)的峰值對應(yīng)的透 鏡位置Ps (下面稱作目標(biāo)透鏡位置)靠近最佳透鏡位置Pm。具體地，如圖7所示，目標(biāo)透鏡 位置ps與最佳透鏡位置pm之間的距離ds小于透鏡位置pw與最佳透鏡位置pm之間的距 離dw。為此，在基于3D圖像用的AF評價值(相乘平均)來使聚焦透鏡170的透鏡位置向 目標(biāo)透鏡位置ps移動的情況下，能使針對左眼用圖像和右眼用圖像的對焦偏離較小。根據(jù) 這樣的理由，在本實施方式I中，基于3D圖像用的AF評價值(相乘平均)來設(shè)定聚焦透鏡 170的透鏡位置。
最后，說明3D動態(tài)圖像的生成時的控制以及3D靜態(tài)圖像的生成時的控制。另外， 上述的實施方式I能夠應(yīng)用在3D靜態(tài)圖像的生成時的控制以及3D動態(tài)圖像的生成時的控 制雙方。但是，相比于將實施方式I應(yīng)用在3D靜態(tài)圖像中的情況，在將實施方式I應(yīng)用在 3D動態(tài)圖像中的情況下能夠更有效果地控制聚焦透鏡170的驅(qū)動。下面，根據(jù)這一點，參照 圖7來說明聚焦透鏡170的控制。
如上述那樣，若左眼用鏡頭520和右眼用鏡頭510相對于攝像面傾斜，則第I透鏡 位置p2和第2透鏡位置p3變得不一致。在此，若將聚焦透鏡170設(shè)定在第I透鏡位置p2 以及第2透鏡位置p3中的任一位置，則在右眼用圖像和左眼用圖像之間會產(chǎn)生較大的對焦 偏離。即，作為3D圖像成為非常難以看清的影像。為了解決該問題，非常重要的是盡量縮 小針對右眼用圖像和左眼用圖像的對焦偏離。
例如，在3D靜態(tài)圖像的情況下，直到攝影按鈕被按下為止，都不記錄3D靜態(tài)圖像 用的圖像。由此，控制器210使聚焦透鏡170沿著光學(xué)系統(tǒng)的光軸任意地移動直到攝影按 鈕被按下為止，從而能夠求出右眼用圖像的AF評價值的分布、和左眼用圖像的AF評價值的 分布。例如，在將圖7解釋為3D靜態(tài)圖像的AF評價值的圖的情況下，控制器210通過使聚 焦透鏡170在圖7的橫軸的整個范圍內(nèi)移動來生成左眼用圖像的AF評價值的分布以及右 眼用圖像的AF評價值的分布。
于是，控制器210基于這些左眼用圖像的AF評價值的分布以及右眼用圖像的AF 評價值的分布來檢測第I透鏡位置P2和第2透鏡位置p3。然后，控制器210將聚焦透鏡 170設(shè)定在第I透鏡位置p2和第2透鏡位置p3之間的中間點位置、即最佳透鏡位置pm。如 此，在3D靜態(tài)圖像的情況下，能縮小針對右眼用圖像和左眼用圖像的對焦偏離的程度。
另一方面，在3D動態(tài)圖像的情況下，將3D動態(tài)圖像用的圖像實時地記錄為時間序 列數(shù)據(jù)。由此，在3D動態(tài)圖像的情況下，無法像3D靜態(tài)圖像的情況那樣使聚焦透鏡170沿 著光學(xué)系統(tǒng)的光軸任意移動來求出左眼用圖像的AF評價值的分布以及右眼用圖像的AF評 價值的分布。理由在于，例如在為了生成左眼用圖像的AF評價值的分布以及右眼用圖像的 AF評價值的分布而使聚焦透鏡170在光學(xué)系統(tǒng)的光軸的整個范圍(圖7的橫軸的整個范 圍)移動的情況下，聚焦透鏡170移動期間內(nèi)的圖像會被記錄為時間序列數(shù)據(jù)，會生成不自 然的3D動態(tài)圖像。
由此，在3D動態(tài)圖像的情況下，未基于左眼用圖像的AF評價值的分布以及右眼用 圖像的AF評價值的分布來檢測第I透鏡位置p2和第2透鏡位置p3，也未將聚焦透鏡170 設(shè)定在最佳透鏡位置pm。即，在3D動態(tài)圖像的情況下，無法以與3D靜態(tài)圖像的情況相同的 形式來控制聚焦透鏡170的驅(qū)動。
因此，在此，考慮采用現(xiàn)有的在動態(tài)圖像中使用的方法來控制聚焦透鏡170對3D動態(tài)圖像的控制。例如，在圖7中，在聚焦透鏡170位于初始位置pi和第I透鏡位置p2之 間的狀態(tài)下使聚焦透鏡170在橫軸上從左向右移動的情況下，左眼用圖像的AF評價值和右 眼用圖像的AF評價值相互增加。這種情況下，控制器210判斷為聚焦透鏡170正向2個AF 評價值的峰值移動，使聚焦透鏡170沿著當(dāng)前的行進(jìn)方向(圖7的右方)移動。另外，在該 狀態(tài)下使聚焦透鏡170在橫軸上從右向左移動的情況下，左眼用圖像的AF評價值和右眼用 圖像的AF評價值相互減少。這種情況下，控制器210判斷為聚焦透鏡170正向遠(yuǎn)離2個AF 評價值的峰值的方向移動，使聚焦透鏡170沿著與當(dāng)前的行進(jìn)方向相反的方向(圖7的右 方)移動。
另外，在聚焦透鏡170位于第2透鏡位置p3和最大背離位置p4之間的狀態(tài)下使 聚焦透鏡170在橫軸上從左向右移動的情況下，左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF 評價值相互減少。這種情況下，控制器210判斷為聚焦透鏡170正向遠(yuǎn)離2個AF評價值的 峰值的方向移動，使聚焦透鏡170在與當(dāng)前的行進(jìn)方向相反的方向(圖7的左方)上移動。 另外，在該狀態(tài)下使聚焦透鏡170在橫軸上從右向左移動的情況下，左眼用圖像的AF評價 值和右眼用圖像的AF評價值相互增加。這種情況下，控制器210判斷為聚焦透鏡170正向 2個AF評價值的峰值移動，使聚焦透鏡170在當(dāng)前的行進(jìn)方向(圖7的左方)上移動。
另一方面，在圖7中，在聚焦透鏡170位于第I透鏡位置p2和第2透鏡位置p3之 間的情況下，從第I透鏡位置P2向第2透鏡位置p3，左眼用圖像的AF評價值減少，右眼用 圖像的AF評價值增加。這種情況下，控制器210無法判斷是應(yīng)使聚焦透鏡170沿著當(dāng)前的 行進(jìn)方向移動，還是沿著與當(dāng)前的移動方向相反的方向移動。即，這種情況下，控制器210 變得無法決定聚焦透鏡170的透鏡位置。為此，現(xiàn)有的在動態(tài)圖像中使用的方法中，無法控 制針對3D動態(tài)圖像進(jìn)行的聚焦透鏡170的驅(qū)動。
為此，在本實施方式I中，為了能解決該問題，通過控制器210來控制聚焦透鏡 170。例如，首先，基于左眼用圖像的AF評價值以及右眼用圖像的AF評價值來生成新的評 價值、即3D圖像用的AF評價值。具體地，如上述那樣，通過計算左眼用圖像的AF評價值和 右眼用圖像的AF評價值之積的平方根來生成3D圖像用的AF評價值(相乘平均)。
接下來，控制器210基于3D圖像用的AF評價值來控制聚焦透鏡170的驅(qū)動。這 種情況下，由于圖7的橫軸上的某I個透鏡位置對應(yīng)的3D圖像用的AF評價值(某時刻的 AF評價值)只存在I個，因此控制器210能夠響應(yīng)于3D圖像用的AF評價值的增減來使聚 焦透鏡170移動，從而能夠決定聚焦透鏡170的透鏡位置。
例如，在聚焦透鏡170位于初始位置pi和目標(biāo)透鏡位置ps之間的狀態(tài)下使聚焦 透鏡170在橫軸上從左向右移動的情況下，3D圖像用的AF評價值增加。這種情況下，控制 器210判斷為聚焦透鏡170正向3D圖像用的AF評價值的峰值移動，使聚焦透鏡170沿著當(dāng) 前的行進(jìn)方向(圖7的右方)移動。另外，在該狀態(tài)下使聚焦透鏡170在橫軸上從右向左 移動的情況下，3D圖像用的AF評價值減少。這種情況下，控制器210判斷為聚焦透鏡170 正向遠(yuǎn)離3D圖像用的AF評價值的峰值的方向移動，使聚焦透鏡170沿著與當(dāng)前的行進(jìn)方 向相反的反向(圖7的右方向)移動。
另外，在聚焦透鏡170位于目標(biāo)透鏡位置ps和最大背離位置p4之間的狀態(tài)下使 聚焦透鏡170從左向右移動了的情況下，由于3D圖像用的AF評價值減少，因此，控制器210 判斷為聚焦透鏡170正向遠(yuǎn)離3D圖像用的AF評價值的峰值的方向移動，使聚焦透鏡170沿著與當(dāng)前的行進(jìn)方向相反的方向(圖7的左方)移動。另外，在該狀態(tài)下聚焦透鏡170 從右向左移動的情況下，由于3D圖像用的AF評價值增加，因此，控制器210判斷為聚焦透 鏡170正向3D圖像用的AF評價值的峰值移動，使聚焦透鏡170沿著當(dāng)前的行進(jìn)方向(圖 7的左方)移動。
如此，在本實施方式I中，通過使用新的評價值、即3D圖像用的AF評價值，從而能 夠在沿著光學(xué)系統(tǒng)的光軸的整個范圍(圖7的從初始位置pi到最大背離位置p4為止的整 個范圍)中正確地設(shè)定聚焦透鏡170的透鏡位置。另外，控制器210由于能夠始終使聚焦透 鏡170向目標(biāo)透鏡位置ps移動，因此能夠縮小針對右眼用圖像和左眼用圖像的對焦偏離。
[2.其它實施方式]
上面，說明了實施方式I作為本發(fā)明的實施方式。但本發(fā)明并不限定于此。為此， 下面總結(jié)說明本發(fā)明的其它實施方式。
本實施方式所涉及的數(shù)字視頻攝像機(jī)100的光學(xué)系統(tǒng)以及驅(qū)動系統(tǒng)并不限定于 圖3所示的構(gòu)成。例如，在圖3中例示了光學(xué)系統(tǒng)110、140、170的三組構(gòu)成，但也可以是其 它構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。另外，圖3所示的光學(xué)系統(tǒng)的各透鏡110、140、170既可以由I個透鏡 構(gòu)成，也可以構(gòu)成為由多個透鏡構(gòu)成的透鏡組。
另外，在實施方式I中，示出了在將3D轉(zhuǎn)換鏡頭500安裝在數(shù)字視頻攝像機(jī)100 的狀態(tài)下拍攝3D圖像的情況下的示例，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以構(gòu)成為將右 眼用鏡頭510和左眼用鏡頭520內(nèi)置于數(shù)字視頻攝像機(jī)100中。這種情況下，數(shù)字視頻攝 像機(jī)100針對各透鏡510、520來準(zhǔn)備圖3所示的攝像系統(tǒng)300。即在數(shù)字視頻攝像機(jī)100 中準(zhǔn)備2個系統(tǒng)的攝像系統(tǒng)300。這種情況下，通過各攝像系統(tǒng)300來生成2個圖像、即左 眼用影像和右眼用圖像。然后，分別對左眼用圖像以及右眼用圖像執(zhí)行SllO到S140為止 的處理。如此，即使在將右眼用鏡頭510和左眼用鏡頭520內(nèi)置于數(shù)字視頻攝像機(jī)100的 情況下，也能與實施方式I相同地實現(xiàn)本發(fā)明。
另外，在實施方式I中，作為攝像單元，例示了 CCD圖像傳感器180，但本發(fā)明并不 限定于此。例如，既可以用CMOS圖像傳感器構(gòu)成，也可以用NMOS圖像傳感器構(gòu)成。
另外，在實施方式I中，在3D模式下的對比度AF時，計算左眼用圖像的AF評價值 和右眼用圖像的AF評價值的積，并求出平方根，將該平方根作為3D圖像用的AF評價值。 但是，也并不一定限于這樣的構(gòu)成。例如，也可以構(gòu)成如下在左眼用圖像的AF評價值的峰 值與右眼用圖像的AF評價值的峰值之差的絕對值較小的情況下，計算左眼用圖像的AF評 價值和右眼用圖像的AF評價值的平均值，將該平均值作為3D圖像用的AF評價值?？偠?之，只要基于左眼用圖像的AF評價值和右眼用圖像的AF評價值來計算3D圖像用的AF評 價值即可。
另外，在實施方式I中，如圖5所示，示出了在左眼用圖像的中央部分以及右眼用 圖像的中央部分設(shè)定檢波區(qū)的情況下的示例，但本發(fā)明并不限定于此。換言之，在左眼用圖 像以及右眼用圖像中，不管將檢波區(qū)設(shè)定在哪個范圍，都能夠應(yīng)用本發(fā)明。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用在數(shù)字視頻攝像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)等攝像裝置中。
符號說明
100數(shù)字視頻攝像機(jī)
110變焦透鏡
120檢測器
130變焦發(fā)動機(jī)
140OIS
150OIS致動器
160檢測器
170聚焦透鏡
180CXD圖像傳感器
190圖像處理部
200存儲器
210控制器
220陀螺儀傳感器
230卡槽
240存儲卡
250操作部件
260變焦桿
270液晶監(jiān)視器
280內(nèi)部存儲器·
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，具備光學(xué)系統(tǒng)，其包含聚焦透鏡；攝像單元，其經(jīng)由所述光學(xué)系統(tǒng)來拍攝左眼用的像和右眼用的像；和控制單元，其基于第IAF評價值和第2AF評價值來生成第3AF評價值，并基于所述第 3AF評價值來控制所述聚焦透鏡的驅(qū)動，其中，所述第IAF評價值是針對基于由所述拍攝單元拍攝的圖像中包含的所述左眼用的像而生成的圖像的評價值，所述第2AF評價值是針對基于由所述拍攝單元拍攝的圖像中包含的所述右眼用的像而生成的圖像的評價值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述控制單元基于所述第3AF評價值來控制所述聚焦透鏡的驅(qū)動，其中所述第3AF評價值基于所述第IAF評價值和所述第2AF評價值之積而生成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中，所述控制單元基于與所述積的平方根對應(yīng)的所述第3AF評價值來控制所述聚焦透鏡的驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其中，所述控制單元在所述第3AF評價值增加的方向上驅(qū)動所述聚焦透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的攝像裝置，其中，所述攝像裝置還具備記錄部，該記錄部貯存由所述攝像單元拍攝的所述圖像，所述控制單元基于某時刻的所述第3AF評價值來設(shè)定下一時刻的聚焦透鏡的位置，所述記錄部對在將所述聚焦透鏡設(shè)定于所述位置的狀態(tài)下拍攝的所述圖像進(jìn)行貯存。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的攝像裝置，其中，所述攝像裝置具有像輸出單元，該像輸出單元輸出與所述左眼用的像對應(yīng)的光和與所述右眼用的像對應(yīng)的光；以及攝像裝置主體，所述攝像裝置主體具備被輸入與所述左眼用的像對應(yīng)的光和與所述右眼用的像對應(yīng)的光的所述光學(xué)系統(tǒng)；所述攝像單元；以及所述控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的攝像裝置，其中，所述攝像裝置還具備像輸出單元，該像輸出單元輸出與所述左眼用的像對應(yīng)的光和與所述右眼用的像對應(yīng)的光，所述攝像單元經(jīng)由與所述左眼用的像對應(yīng)的所述光和與所述右眼用的像對應(yīng)的所述光所被輸入的所述光學(xué)系統(tǒng)，來拍攝所述左眼用的像和所述右眼用的像。
全文摘要
目的在于提供在拍攝并排格式的3D圖像時能縮小針對左眼用的圖像和右眼用的圖像的對焦偏離的攝像裝置。本發(fā)明所涉及的攝像裝置具備光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元和控制單元。光學(xué)系統(tǒng)包含聚焦透鏡。攝像單元經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)來拍攝左眼用的像和右眼用的像?？刂茊卧诘?AF評價值和第2AF評價值來生成第3AF評價值。然后，控制單元基于第3AF評價值來控制聚焦透鏡的驅(qū)動。第1AF評價值是針對基于左眼用的像而生成的圖像的評價值。左眼用的像包含在由拍攝單元拍攝的圖像中。第2AF評價值是針對基于右眼用的像而生成的圖像的評價值。右眼用的像包含在由拍攝單元拍攝的圖像中。
文檔編號G03B17/56GK103069324SQ20118003853
公開日2013年4月24日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者小林邦嘉, 村上正洋, 守屋修史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社