JPH0879590A

JPH0879590A - 複眼撮像装置

Info

Publication number: JPH0879590A
Application number: JP6212533A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Okauchi; 茂樹岡内; Sunao Kurahashi; 直倉橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】合焦時間を短縮できるようにするとともに、
左右ビデオカメラで合焦状態が異ならないようにするこ
とを目的とする。【構成】第１のビデオカメラＡおよび第２のビデオカ
メラＢの合焦動作を、第１および第２のモードの２つの
モードで行うようにして、先ず、第１のモードで焦点評
価値のピークを検出するとともに、上記ピーク検出後に
第２のモードに切り換えて合焦動作を行うようにするこ
とにより、スムースな合焦動作を行うことができるよう
にするとともに、合焦動作に費やす時間を大幅に短縮で
きるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複眼撮像装置に係わり、
例えば、少なくとも２台のビデオカメラを用いた複眼撮
像装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の複眼撮像装置は、カメラ
の前方にて２つの光軸を交差させて立体映像を撮影する
ものが多く提案されている。一方、本発明の出願人は、
上記光軸の交差角を変更する機構を利用して通常の画面
サイズに比べてはるかに広角な映像が撮影できるパノラ
マ撮影が可能な複眼撮像装置を、特願平５−２１１７７
８号において既に提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平５−２１１
７７８の提案では、両眼を独立して１つの制御部により
フォーカスを制御することが記載されているが、この場
合、合焦動作に費やす時間が長い等の問題があった。

【０００４】また、上記問題の他に、２つのビデオカメ
ラに輻輳角をつけた撮影では、視差の関係でオクルージ
ョン部が存在したり、撮像された画像に左右の画像の非
重複領域があったりして、左右で合焦状態が異なってし
まうことがあった。その結果、両画像の合成が不能にな
ったり、立体画像が得られなくなってしまうことがあっ
た。

【０００５】また、２つのビデオカメラに輻輳角をつけ
ない場合でも、撮像される画像に非重複領域がある場合
は、上述の問題点と同様な問題が発生していた。本発明
は上述の問題点にかんがみ、合焦時間を短縮できるよう
にするとともに、左右ビデオカメラで合焦状態が異なら
ないようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の複眼撮像装置
は、絞り、フォーカスおよびズームの撮像条件をそれぞ
れ設定する機構が少なくとも１つの制御手段により制御
される第１のビデオカメラおよび第２のビデオカメラ
と、上記２つのビデオカメラのフォーカスの状態を検出
するために各ビデオカメラにそれぞれ設けられた合焦演
算回路と、上記合焦演算回路の出力に基いて上記ビデオ
カメラの合焦動作を行うようにするとともに、上記合焦
動作を２つのモードで行うようにする合焦制御手段とを
具備している。

【０００７】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記２つのモードは、一方の合焦演算回路の出力に基づ
き第１および第２のビデオカメラのフォーカスを制御す
る第１のモードと、上記それぞれの合焦演算回路の出力
に基づき上記第１および第２のビデオカメラのフォーカ
スを制御する第２のモードであることを特徴としてい
る。

【０００８】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記２つのモードは連続して動作することを特徴と
する。

【０００９】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、それぞれの絞り、フォーカスおよびズームの撮像条
件を設定する機構が少なくとも１つの制御手段により制
御される第１のビデオカメラおよび第２のビデオカメラ
と、上記２つのビデオカメラのフォーカスの状態を検出
するために各ビデオカメラにそれぞれ設けられた合焦演
算回路と、上記合焦演算回路の出力に基いて上記ビデオ
カメラの合焦動作を行うようにするとともに、上記合焦
動作を２つのモードで行うようにする合焦制御手段とを
具備し、一方のビデオカメラのフォーカシングレンズの
位置に対して、他方のビデオカメラのフォーカシングレ
ンズの位置が所定の範囲内となるように制限するように
している。

【００１０】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記所定の範囲は、上記一方のビデオカメラの焦点
深度に相当する範囲であることを特徴とする。

【００１１】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記所定の範囲は、上記一方のビデオカメラの合焦
判別しきい値に関連して定まる範囲である。

【００１２】

【作用】本発明の複眼撮像装置は、第１のビデオカメラ
および第２のビデオカメラの合焦動作を２つのモードで
行うようにし、先ず、第１のモードで焦点評価値のピー
クを検出し、上記ピーク検出後に第２のモードに切り換
えて合焦動作を行うようにすることにより、合焦動作を
スムースに行うことができるようになるとともに、合焦
動作に費やす時間を大幅に短縮することができるように
なる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の複眼撮像装置の一実施例を図
面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例を示す
構成図、図２は、本発明の一実施例における複眼撮像装
置の外観斜視図を示している。

【００１４】図１および図２に示したように、本実施例
の複眼撮像装置の第１ビデオカメラＡおよび第２のビデ
オカメラＢは、ほぼ並列に配置されていて、ほぼ同一方
向を向いている。そして、合体手段Ｃにより一体化され
ている。

【００１５】第１および第２のビデオカメラＡ、Ｂは本
体部、および本体内部の電気回路部などで構成されてお
り、撮像素子としてはＣＣＤを用いた半導体素子が使用
されている。

【００１６】また、図１に示すように、本体には端子５
０、５１が設けられている。これらの端子５０、５１
は、それぞれのビデオカメラＡ、Ｂで撮像した映像信号
を各々対応するＶＴＲ等の記憶装置に送ったり、外部か
ら電源を供給したり、さらには上記第１および第２のビ
デオカメラＡ、Ｂにリモートコントロール信号を供給し
たりするために設けられているものである。また、この
複眼撮像装置には片方のビデオカメラの撮像出力を映し
出すビューファインダ２４が合体手段Ｃに設けられてい
る。

【００１７】ところで、第１および第２のビデオカメラ
Ａ、Ｂで撮像した画像を立体視するには、両方からの画
像をスクリーンあるいはブラウン管のスクリーンに重ね
あわせる必要がある。

【００１８】そして、重ねあわせたときに立体効果を得
る必要がある。そのためには、第１および第２のビデオ
カメラＡ、Ｂの光学軸を被写体側で交差させて撮像する
必要がある。

【００１９】ここで、両カメラの光学軸の交差位置と被
写体の位置との関係は立体効果に大きく影響する。たと
えば、交差位置と被写体が同一であると、立体画像が表
現される位置はスクリーン面とほぼ同じである。

【００２０】しかし、交差位置が被写体の手前にある
と、立体の表現位置はスクリーンの奥にある。またそれ
とは逆に、交差位置が被写体の奥にあると、立体の表現
位置はスクリーンの手前にあり、スクリーンから飛び出
した位置になる。

【００２１】このような立体効果を適切に得るために
は、被写体とカメラとの間の距離に応じて、第１および
第２のビデオカメラＡ、Ｂの光軸の交差位置を調整しな
ければならない。

【００２２】本実施例による複眼撮像装置においても、
この点には留意した構成となっている。また、本実施例
による複眼撮像装置においては、後述のようにスイッチ
を切り替えることにより、立体撮影だけでなくパノラマ
撮影も可能となっている。

【００２３】次に、本発明による複眼撮像カメラの構成
を図１を参照しながら具体的に説明する。図１におい
て、右眼用の光は、第１のレンズ群１を通して右カメラ
Ａの内部の撮像素子２により撮像され、右願映像信号と
して出力される。一方、左眼用の光は、第２のレンズ群
４を通して左カメラＢの内部の撮像素子５により撮像さ
れ、左眼映像信号として出力される。これらの映像信号
は、後述の処理を経て出力端子５０、５１より出力され
る。

【００２４】上記レンズ群１、４を駆動するモータは、
ズーム用と合焦用とが左右のカメラＡ、Ｂにそれぞれ設
けられ、右ズームモータ７、右フォーカスモータ８、お
よび左ズームモータ９、左フォーカスモータ１０を備え
ている。

【００２５】また、各レンズ群１、４には、撮像素子へ
の受光量を調整する絞り３、６を備えている。さらに、
ズームモータ、フォーカスモータに駆動されるレンズ位
置を検出する４つの位置検出回路１１、１２、１３、お
よび１４を有し、その出力は制御部１５へ入力されてい
る。

【００２６】これらのモータ位置検出回路のうち、モー
タ位置検出回路１２、１４は、合焦動作の開始時点の初
期位置検出でリセットされ、ステッピングモータが用い
られているフォーカスモータ８、１０のステップ量を、
近点方向に正、遠点方向に負としてカウントアップある
いはダウンするアップダウンカウンタで構成されてい
る。

【００２７】これらのモータ位置検出回路１２および１
４は、モータ位置を記憶する位置メモリを有しており、
後述する合焦演算回路３３に設けられている最大値メモ
リ３３−ｈと同様に、制御部１５の出力に基いて最大評
価値となった場合のモータ位置を常時保持するように更
新される

【００２８】次いで、１６は撮像素子の感度のばらつき
や左右のレンズ群の固体差、さらには、後述する２つの
カメラの角度や間隔の初期値を製造時に記憶させるＥＥ
ＰＲＯＭである。

【００２９】また、撮像素子２、５の受光面を略回動中
心として、カメラを水平方向で回動させる右輻輳角モー
タ１７、左輻輳角モータ１８が設けられている。さら
に、左右のカメラＡ、Ｂには回転角検出器１９、２０が
それぞれ設けられ，その出力は制御部１５に入力されて
いる。

【００３０】そして、右カメラＡには、左右のカメラの
間隔を調整する調整部２１と、上記調整部２１を駆動す
る調整モータ２２と、左右のカメラの間隔を検出する間
隔検出器２３とが設けられており、その出力は制御部１
５に入力されている。

【００３１】そして、各撮像素子２、５は、同期信号発
生回路３６で発生される同期信号により同期して駆動さ
れ、これらの撮像素子２、５より出力されるアナログ映
像信号は不図示のアンプを経て、Ａ／Ｄ変換器４０、４
３にそれぞれ入力され、デジタル映像信号に変換され
る。

【００３２】これらのＡ／Ｄ変換器４０、４３によりデ
ィジタル信号に変換されたデジタル映像信号は、上記同
期信号発生回路３６で発生される同期信号により読み込
みおよび読み出し動作が制御される画像メモリ４１、４
４にそれぞれ与えられて記憶される。

【００３３】各画像メモリ４１、４４に記憶されたデジ
タル映像信号から、画像の相関演算を画像相関処理部４
６により行う。そして、上記画像相関処理部４６で行わ
れた演算の結果は、制御部１５に入力され、その結果に
より各画像メモリ４１、４４から読み出すアドレスを変
えたり、時間軸を変えたりする。

【００３４】４７は画像合成処理部であり、パノラマ撮
影時に上記画像相関処理部４４で得られた演算結果に基
づいて画像を行う。また、４２、４５は、画像メモリ４
１、４４あるいは画像合成処理部４７から出力されるデ
ジタル信号をアナログ映像信号に変換するＤ／Ａ変換器
であり、Ｄ／Ａ変換器４５に出力される信号は、立体−
パノラマ切替スイッチ３５により、画像メモリ４４ある
いは画像合成処理部４７のどちらから入力をされるのか
が切り替えられる。

【００３５】２４はビューファインダであり、Ｄ／Ａ変
換器４２、４５を経て得られるアナログ映像信号を撮影
者がモニタすることができるようにするために設けられ
ているものである。

【００３６】さらに、立体撮影時は、主カメラ選択スイ
ッチ２５によりビューファインダ２４へ出力される信号
を右カメラＡからの信号と、左カメラＢからの信号との
どちらかを自由に選択できるようになっている。

【００３７】つまり、撮影者が右眼でビューファインダ
２４を覗いている場合には、主となるカメラを右カメラ
にするとともに、左眼で覗いている場合には主となるカ
メラを左カメラにすることができる。

【００３８】そして、パノラマ撮影時は、本実施例では
左カメラに切り替えることによって左右のカメラで撮像
された信号から合成されたパノラマ画像をビューファイ
ンダ２４で観察できるようになっている。なお、ビュー
ファインダ２４には視線検出器２６が設けられ、視線の
位置を検出できるようになっている。

【００３９】また、カメラ本体には操作ボタンあるいは
スイッチとして、カメラスタンバイボタン２７、ズーム
操作ボタン２８、被写体選択ボタン２９、被写体追尾ボ
タン３０、ステータス記憶ボタン３１、立体−パノラマ
切り替えスイッチ３５、そして、初期状態選択スイッチ
３２があり、初期状態選択スイッチ３２はカメラスタン
バイ時のカメラの状態を初期化状態とするかあるいは、
ステータス記憶ボタン３１が押されたときのカメラの状
態を記憶しておいて、スタンバイ時に自動的にその状態
へ復帰させるものである。

【００４０】次に、ズーム合焦光学系の説明を行う。本
実施例では、リアフォーカシングタイプのレンズシステ
ムを採用しており、フォーカシングレンズ１−ａ、４−
ａに対して焦点距離の変化に伴う焦点面の移動を補正す
る補正レンズの機能と、フォーカシングレンズとしての
機能との両方の機能を持たせてある。

【００４１】すなわち、このタイプのレンズシステムで
は、補正レンズがフォーカシングレンズを兼ね備えてい
るので、ズーム中は被写体距離によって補正レンズの移
動軌跡が異なる。そこで、上記複数のフォーカシングレ
ンズ移動軌跡を制御部１５に記憶し、被写体距離によっ
て軌跡を選択してフォーカシングレンズ１−ａ、４−ａ
を移動させるようにしている。

【００４２】また、左右のレンズ群のばらつき等により
画角の違いや、ズーム時の光軸のずれや、フォーカシン
グのタイミングのずれが複眼撮像系の弱点ともなるた
め、製造時にＥＥＰＲＯＭ１６の画角が同一になるため
の左右のズームレンズ位置の対応データと、被写体まで
の距離とその時の左右のフォーカシングレンズ位置の対
応データとが書き込まれている。

【００４３】次に、合焦動作の説明を行う。本実施例の
複眼撮像装置では、自動焦点調節装置の方式として、撮
影素子からの映像信号を直接評価して行う方式の内の、
山登り方式を採用している。この方式は、合焦精度が高
く、しかも特別なセンサーが不要である等の理由から広
く利用されている。

【００４４】図３は、山登り方式による合焦演算回路３
３の詳細を示す構成ブロック図である。なお、ここでは
右カメラＡについて説明するが、左カメラＢも同一の構
成であるので、左カメラＢの説明は省略する。

【００４５】輝度信号Ｓy は、帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）３３−ｃを通過して高域成分（例えば、１Ｍｈｚ）
のみが分離され、次段の検波回路３３−ｄにて振幅検波
される。この検波出力は、Ａ／Ｄ変換回路３３−ｅにお
いてデジタル値に変換される。そして、次のゲート回路
３３−ｆで、例えば画面中央に設定れたフォーカスエリ
アの信号だけが抜き取られて、積分回路３３−ｇで映像
信号のフィールド毎に積分され、現フィールドの焦点評
価値Ｓｆが得られる。

【００４６】一方、輝度信号は同期分離回路３３−ａに
も与えられ、上記同期分離回路３３−ａで垂直および水
平同期信号が分離される。そして、これらの垂直および
水平同期信号がゲート制御部３３−ｂに入力される。

【００４７】ゲート制御部３３−ｂは、制御部１５によ
りフォーカスエリアを画面内の複数の所定の場所に設定
できるように制御される。例えば、画面中央部分に長方
形のフォーカスエリアを設定し、このエリアの範囲のみ
の輝度信号の通過を許容するゲート開閉信号をゲート回
路３３−ｆに供給している。このようにして、積分回路
３３−ｇより常時、１フィールド分の焦点評価値を出力
する。

【００４８】続いて、実際の合焦動作を、図４および図
５のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップ
Ｓ１においてカメラスタンバイボタン２７がＯＮされる
と、次に、ステップＳ２に進み、撮像系および機構系の
初期化動作を行う。その後、不図示の測光装置により被
写体輝度を測定し、山登り方式の合焦手段および撮影に
適した光電変換素子の電子シャッタースピードを求め、
その後合焦動作が開始される。

【００４９】本実施例における合焦動作は、第１および
第２のモードよりなっており、ステップＳ３において第
１のモードが開始される。第１のモードは、主カメラ
（ここでは右カメラＡとする）の焦点評価値に基づき、
図２のカメラのフォーカシングレンズ１−ａ、４−ａを
動かすモードである。

【００５０】第１のモードが開始されると、先ず、ステ
ップＳ４にて、右カメラＡのフォーカスエリアからの情
報からの最初の焦点評価値は、最大値メモリ３３−ｈと
初期値メモリ３３−ｉに保持される。

【００５１】その後、ステップＳ５に進み、制御部１５
がフォーカスモータ８、１０を予め決められた方向に、
後述のフォーカシングレンズの初期位置の差分を加味さ
れたステップ数だけ回転させ、フォーカシングレンズ１
−ａ、４−ａを光軸方向に変位させる。

【００５２】次に、ステップＳ６にて、合焦演算回路３
３が右フォーカスモータ駆動後の焦点評価値を求める。
そして、ステップＳ６で求めた焦点評価値と、初期値メ
モリ３３−ｉに保持されている初期評価値とを次のステ
ップＳ７において比較し、その大小関係を判断する。

【００５３】上記ステップＳ７の判断の結果、ステップ
Ｓ６で求めた焦点評価値が初期値メモリ値よりも大きい
場合にはステップＳ８に進む。また、その反対に初期値
メモリ値よりも小さい場合にはステップＳ９に進む。

【００５４】そして、ステップＳ８に進んだ場合には上
記焦点評価値を最大値メモリに保持し、また、ステップ
Ｓ９に進んだ場合には、フォーカスモータを逆転してか
らステップＳ６に戻る。

【００５５】なお、制御部１５は、上記合焦演算回路３
３が大または小という出力を発信するまで、最初の方向
にフォーカスモータ８、１０を同ステップ数だけ回転さ
せる。そして、現在の焦点評価値が初期評価値に比べ大
であるという出力がなされた場合には、そのままの回転
方向を保持するようにする。

【００５６】すなわち、合焦演算回路３３は、最大値メ
モリ３３−ｈに保持されている今までの最大の焦点評価
値と現在の評価値とを比較し、現在の評価値が最大値メ
モリ３３−ｈの内容に比べて大きい値、および現在の評
価値が最大値メモリ３３−ｈの内容に比べて予め設定し
た第１のしきい値以上減少した値の２通りの比較信号を
出力する。

【００５７】ここで、最大値メモリ３３−ｈは積算回路
３３−ｇの出力に基いて、現在の評価値が最大値メモリ
３３−ｈの内容よりも大きい場合には、その値が更新さ
れ、常に現在までの焦点評価値の最大値が保持される
（ステップＳ８）。

【００５８】なお、モータ位置検出を行うためのモータ
位置検出回路１２、１４は、具体的には、合焦動作の開
始時点の初期位置検出でリセットされ、ステッピングモ
ータであるフォーカスモータ８、１０のステップ量を、
近点方向に正、遠点方向に負としてカウントアップ、あ
るいはダウンするアップダウンカウンタで構成されてい
る。

【００５９】これらのモータ位置検出回路１２、１４
は、モータ位置を記憶する位置メモリでもあり、次のス
テップＳ１１において最大値メモリ３３−ｈと同様に、
制御部１５の出力に基いて最大評価値となった場合のモ
ータ位置を常時保持するように更新される。

【００６０】制御部１５は、次のステップＳ１２で合焦
演算回路３３の出力に基いて決定された方向にフォーカ
スモータ８、１０を回転させながら、合焦演算回路３３
の出力を監視する。

【００６１】次のステップＳ１３では、焦点評価値が最
大評価値に比べて予め設定された第１のしきい値（Ｍ）
以上減少したか否かを判断し、第１のしきい値（Ｍ）以
上減少した場合にはステップＳ１４に進む。また、そう
でない場合にはステップＳ８に戻る。

【００６２】ステップＳ１４においては、右カメラか否
かが判断される。そして、右カメラの場合にはステップ
Ｓ１５に進み、右カメラの処理が開始される。これは、
先ず、フォーカスモータ８、１０を逆転させる（ステッ
プＳ１６）。

【００６３】この右フォーカスモータ８、１０の逆転に
より、フォーカシングレンズ１−ａの移動方向は、例え
ば撮像素子２に接近する方向から離れる方向へ、あるい
はその逆に離れる方向から接近する方向に変わる。この
時、合焦動作は第２のモードに切り換わる。すなわち、
それぞれの焦点評価値に基いて、フォーカシングレンズ
１−ａを動作させる。

【００６４】右カメラＡでは、この逆転後、モータ位置
検出回路１２に保持されている最大評価値となったモー
タ位置と現在のモータ位置とが制御部１５にて比較され
（ステップＳ１７）、一致した時、すなわち、フォーカ
シングレンズ１−ａが、焦点評価値が最大となる位置に
戻った時に、右フォーカスモータ８を停止させるように
制御部１５がレンズ停止信号を出力し、フォーカシング
レンズ１−ａが停止し合焦となる（ステップＳ１８）。

【００６５】次に、ステップＳ１９に進んで１フィール
ド分の焦点評価値を最大値メモリに保持するとともに、
最大値メモリ値に対して第２の第２のしきい値以上減少
したか否かが判断される（ステップＳ２０、ステップＳ
２１）。

【００６６】一方、ステップＳ１４の判断の結果が左カ
メラの場合にはステップＳ２２の左カメラの処理に進
む。左カメラＢでは、先ず右カメラの焦点深度に対応す
るステッピングモータのステップ数を算出する（ステッ
プＳ２３）。これは、レンズのＦナンバをＦ、許容錯乱
円径をδとすると片側の焦点深度ｄは、ｄ＝ＦＳとなる。

【００６７】そして、ステッピングモータの１ステップ
あたりの移動量をａ、フォーカシングレンズの敏感度を
βとすると、焦点深度に対応するステップ数Ｓは、Ｓ＝ｄ／ａβ と算出される。

【００６８】そして、フォーカスモータの逆転前に左カ
メラＢのフォーカスエリアからの情報からの最初の焦点
評価値を最大値メモリ３４−ｈと初期値メモリ３４−ｉ
に保持する（ステップＳ２４）。その後、ステップＳ２
５にてフォーカスモータ１０を逆転させてフォーカシン
グレンズ４−ａを変位させて右カメラの焦点深度内位置
に左カメラのフォーカシングレンズ４−ａが対応してい
るか判定する（ステップＳ２６）。

【００６９】これは、右カメラの合焦位置に対して左カ
メラの合焦位置が大きくずれるのを防ぐためである。こ
れによって、左右の画像に含まれるオクルージョン部や
非重複領域があっても左右の合焦状態にずれを生じるこ
とがなくなるのである。ここでは焦点深度内で、焦点評
価値のピークが検出されるように第１のしきい値を設定
している。

【００７０】判定結果がＹＥＳ、すなわち、フォーカシ
ングレンズ４−ａの位置が右カメラの焦点深度内に対応
している場合は焦点評価値を入力し（ステップＳ２
７）、その値がピークになるまで上記判定（ステップＳ
２８）をする。すなわち、ピークになっていない場合は
ステップＳ３２に進んでフォーカスモータを駆動してか
らステップＳ２６に戻り、上述した動作を繰り返す。

【００７１】先ず、ステップＳ２８の判定の結果、焦点
評価値がピークになった場合にはステップＳ２９に進
み、第１のしきい値以上減少するまで送るとともに、ピ
ーク位置にレンズを駆動し（ステップＳ３０）、最終的
には、そのピーク値にフォーカシングレンズ４−ａを停
止させる（ステップＳ３１）。

【００７２】一方、ステップＳ２６における判定結果が
一度でもＮＯとなれば、フォーカシングレンズ４−ａを
右カメラの焦点評価値が最大となる位置に対応した位置
に駆動して停止させる（ステップＳ３２）。

【００７３】上記の山登り合焦動作のレンズ位置は、図
６に示すように変化する。また、上記のように合焦動作
終了して、レンズ停止信号が発せられると同時に、その
時点での焦点評価値が保持内容に比較して、予め設定さ
れた第２のしきい値以上減少した時、被写体が変化した
と判断され、第１のモードから再び山登り合焦動作をや
り直して被写体の変化に追従する（ステップＳ２１）。

【００７４】このように、この山登り方式の合焦手段
は、光電変換素子２の面上での結像状態を毎フィールド
ごとに比較することで合焦を行うため、被写体の変化に
もリアルタイムに対応でき、かつ合焦精度が高いものに
なっている。

【００７５】なお、上記実施例において、左カメラのフ
ォーカシングレンズの停止位置が右カメラの焦点深度内
の位置に対応するように制限するとして説明したが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００７６】すなわち、第１のしきい値（Ｍ）に関連す
る範囲、例えば焦点評価値のピーク位置から第１のしき
い値以上減少するまでのパルス数のｖ倍（ｖは１，２，
３，・・・）の範囲に対応するよう制限するようにして
もよい。

【００７７】この場合は、焦点深度を用いるものに比べ
複雑な計算を行う必要がないという利点もある。また、
上記実施例の合焦方式として、山登り方法を用いて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、位相差方式を用いれば合焦手段の構成としては多少
複雑にはなるが、上記位相差方式はデフォーカス量が分
かるので、さらなる合焦スピードのアップが図れる利点
もある。

【００７８】また、上記実施例では第１モードから第２
モードの切り換えのポイントを焦点評価値のピークを検
出し、ステッピングモータを逆転させる時点として説明
したが、これに限定されるものではなく、ピークを検出
した後であれば問題はない。例えば、片眼のフォーカシ
ングレンズが合焦位置に停止した時点で切り換えてもよ
い。この場合は、合焦時間がさらに短縮される可能性が
ある。

【００７９】

【発明の効果】本発明は上述したように、選択された主
となるカメラの焦点評価値に基づき、２つのカメラのフ
ォーカシングレンズを動かす第１のモードと、それぞれ
の焦点評価値に基いてフォーカシングレンズを動かす第
２のモードで合焦動作モードを構成し、まず第１のモー
ドで合焦動作を開始し、焦点評価値のピークを検出した
時点で、第２のモードに切り換えて合焦動作を行うよう
にしたので、合焦動作に費やす時間を大幅に短縮するこ
とができる。

【００８０】また、上記第１のビデオカメラのフォーカ
シングレンズの位置に対して、上記第２のビデオカメラ
のフォーカシングレンズの位置を所定の範囲内に限定す
るようにしたので、左右の撮像画像にオクルージョン部
や非重複領域があっても、両ビデオカメラのフォーカス
状態が一致し、スムーズな合成画像や鮮明な立体画像が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す複眼撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明による複眼撮像装置の外観斜視図であ
る。

【図３】本発明による合焦演算回路の構成ブロック図で
ある。

【図４】本発明による合焦動作を説明するフローチャー
トである。

【図５】本発明による合焦動作を説明するフローチャー
トである。

【図６】山登り合焦動作のレンズ位置の変化を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ａ第１のビデオカメラＢ第２のビデオカメラＣ合体手段１，４レンズ群２，５撮像素子１５制御部１６ＥＥＰＲＯＭ１７，１８輻輳角モータ１９，２０角度検出器２４ビューファインダ２６視線検出器３３，３４合焦演算回路３５立体−パノラマ切り替えスイッチ３６同期信号発生回路４１，４４画像メモリ４６画像相関処理部４７画像合成処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絞り、フォーカスおよびズームの撮像条
件をそれぞれ設定する機構が少なくとも１つの制御手段
により制御される第１のビデオカメラおよび第２のビデ
オカメラと、上記２つのビデオカメラのフォーカスの状態を検出する
ために各ビデオカメラにそれぞれ設けられた合焦演算回
路と、上記合焦演算回路の出力に基いて上記ビデオカメラの合
焦動作を行うようにするとともに、上記合焦動作を２つ
のモードで行うようにする合焦制御手段とを具備するこ
とを特徴とする複眼撮像装置。
【請求項２】上記２つのモードは、一方の合焦演算回
路の出力に基づき第１および第２のビデオカメラのフォ
ーカスを制御する第１のモードと、上記それぞれの合焦演算回路の出力に基づき上記第１お
よび第２のビデオカメラのフォーカスを制御する第２の
モードであることを特徴とする請求項１に記載の複眼撮
像装置。
【請求項３】上記２つのモードは連続して動作するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の複眼撮像装
置。
【請求項４】それぞれの絞り、フォーカスおよびズー
ムの撮像条件を設定する機構が少なくとも１つの制御手
段により制御される第１のビデオカメラおよび第２のビ
デオカメラと、上記２つのビデオカメラのフォーカスの状態を検出する
ために各ビデオカメラにそれぞれ設けられた合焦演算回
路と、上記合焦演算回路の出力に基いて上記ビデオカメラの合
焦動作を行うようにするとともに、上記合焦動作を２つ
のモードで行うようにする合焦制御手段とを具備し、一方のビデオカメラのフォーカシングレンズの位置に対
して、他方のビデオカメラのフォーカシングレンズの位
置が所定の範囲内となるように制限するようにしたこと
を特徴とする複眼撮像装置。
【請求項５】上記所定の範囲は、上記一方のビデオカ
メラの焦点深度に相当する範囲であることを特徴とする
請求項４に記載の複眼撮像装置。
【請求項６】上記所定の範囲は、上記一方のビデオカ
メラの合焦判別しきい値に関連して定まる範囲であるこ
とを特徴とする請求項４に記載の複眼撮像装置。