レンズ制御装置及びレンズ制御方法
【課題】立体画像の撮影の際のレンズ装置間の画角あわせを簡易かつ精度よく行う
【解決手段】立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置（１０Ａ、１０Ｂ）を制御するレンズ制御装置（１０，２０）であって、撮像素子（１１０Ａ）の第１の対角長情報と、撮像素子（１１０Ｂ）の第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部（３１０，７１０）と、レンズ装置（１０Ａ）の第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部（３２０）と、取得された第１の対角長情報と、取得された第１のズーム位置情報に基づいて、第１のレンズ装置（１０Ａ）の撮影画角を算出する画角算出部（３４０，７４０）と、算出された撮影画角と、取得された第２の対角長情報に基づいて、レンズ装置（１０Ｂ）の第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部（３５０）と、算出された第２のズーム位置情報をレンズ装置（１０Ｂ）に送信するズーム位置送信部（３６０）を備えるレンズ制御装置。
【解決手段】立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置（１０Ａ、１０Ｂ）を制御するレンズ制御装置（１０，２０）であって、撮像素子（１１０Ａ）の第１の対角長情報と、撮像素子（１１０Ｂ）の第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部（３１０，７１０）と、レンズ装置（１０Ａ）の第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部（３２０）と、取得された第１の対角長情報と、取得された第１のズーム位置情報に基づいて、第１のレンズ装置（１０Ａ）の撮影画角を算出する画角算出部（３４０，７４０）と、算出された撮影画角と、取得された第２の対角長情報に基づいて、レンズ装置（１０Ｂ）の第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部（３５０）と、算出された第２のズーム位置情報をレンズ装置（１０Ｂ）に送信するズーム位置送信部（３６０）を備えるレンズ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置及びレンズ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２つのレンズ装置を並列に配置して右目用と左目用の視差画像を撮影することによって立体画像を撮影するカメラシステムが提案されている。そのカメラシステムに使用される２台のレンズ装置は、フォーカス、ズーム（焦点距離）、絞りなど制御対象の状態（位置）によって変化する光学条件が常に一致するように同時に駆動されるようになっている。そして、一般的には、このようなカメラシステムの右目用と左目用のレンズ装置は、レンズの諸元（レンズの仕様）において完全同一である。
【０００３】
つまり、立体画像を撮影する場合には、完全同一の２つのレンズ装置を用意しなくてはならず、ユーザが複数のレンズ装置を有していても、そのままでは立体画像の撮影に使用することができない。
そこで、異なる諸元のレンズを使用して、立体画像の撮影を可能とする立体カメラとしては、特許文献１に開示された３Ｄ撮影システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０２７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示された３Ｄ撮影システムでは、レンズの諸元の異なるレンズ装置の各ズーム位置での画角をそろえるべく、様々な画角について、離散的なデータをまず取得するようにしている。具体的には、各画角について、１つのレンズ装置から得られた画像と、もう一方のレンズ装置から得られた画像とをモニタに表示させて、ユーザがこれらの画像を見ながら手動で調整することで、その画角に対する２つのレンズ装置のズーム位置を対応付ける。
【０００６】
しかし、このようにユーザによって手動で、様々な画角に対する離散的なデータを取得するのは非常に時間がかかる。また、新たなレンズ装置の組み合わせで立体画像の撮影を行う場合には、再度離散的なデータを収集しなくてはならない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、立体画像の撮影の際のレンズ装置間の画角合わせを簡易かつ精度よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部を備えるレンズ制御装置。
【０００９】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、立体画像の撮影の際のレンズ装置間の画角あわせを簡易かつ精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのカメラシステムの概略構成を示す図
【図２】図１のカメラシステムにおけるレンズシステムを説明するための図
【図３】図２のレンズシステムにより実現される機能の一例を示す機能ブロック図
【図４】各レンズ装置が取り付けられるカメラ本体の撮像素子の対角長情報と、ズーム位置テーブルを取得する設定フローチャート
【図５】各レンズ装置の撮影画角を揃える動作フローチャート
【図６】撮像素子の対角長と焦点距離の関係を説明する模式図
【図７】図２のレンズシステムにより実現される機能の他の例を示す機能ブロック図
【図８】図７のレンズシステムおける設定フローチャート
【図９】撮像素子の比率が異なることを説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の立体カメラ用のレンズシステムの実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を説明するためのカメラシステムの全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、カメラシステム１は、カメラ本体１００Ａ，１００Ｂと、立体カメラ用のレンズシステム１０と、ズームコントローラ１３０とを含んで構成される。カメラシステム１は、立体画像の撮影に用いられるものである。
【００１５】
レンズシステム１０は、２台のレンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂを含んでいる。レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａに装着され、レンズ装置１０Ｂは、カメラ本体１００Ｂに装着される。例えば、レンズ装置１０Ａは左目の映像の撮影用として使用され、レンズ装置１０Ｂは右目の映像の撮影用として使用される。
【００１６】
レンズシステム１０において、２台のレンズ装置１０Ａ及び１０Ｂは通信手段として機能する接続ケーブル５０を用いて互いに接続されている。
【００１７】
カメラ本体１００Ａには、ＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１１０Ａや所要の信号処理回路等(図示せず)が搭載されており、レンズ装置１０Ａにより結像された像は、撮像素子１１０Ａにより光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてＨＤＴＶ方式の映像信号（ＨＤＴＶ信号）として、カメラ本体１００Ａの映像信号出力端子等から外部に出力される。
【００１８】
同様にカメラ本体１００Ｂには、ＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１１０Ｂや所要の信号処理回路などが搭載されており、レンズ装置１０Ｂにより結像された像は、撮像素子１１０Ｂにより光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてＨＤＴＶ方式の映像信号（ＨＤＴＶ信号）として、カメラ本体１００Ｂの映像信号出力端子等から外部に出力される。
【００１９】
また、カメラ本体１００Ａには、ズームコントローラ１３０が設けられており、ズームコントローラから出力されるズーム操作情報がカメラ本体１００Ａを介して、レンズ装置１０Ａに伝わるようになっている。
【００２０】
図２は、図１のカメラシステムのレンズシステムを説明するための図である。
【００２１】
レンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂはいずれも、光学系（撮影レンズ）と制御系（制御部）とから構成される。レンズ装置１０Ａとレンズ装置１０Ｂの撮影レンズは諸元の異なるレンズであるが、説明のために同じ機能を有する構成には同じ符号を付している。以下において、主にレンズ装置１０Ａの構成について説明し、レンズ装置１０Ｂの構成については、レンズ装置１０Ａと同じ機能を有する構成については適宜レンズ装置１０Ａと同一として説明を省略する。
【００２２】
レンズ装置１０Ａの光学系（撮影レンズ）には、鏡胴内部においてフォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、絞りＩＲ、マスターレンズ群（図示せず）等の光学部品が配置されている。フォーカスレンズ群ＦＬやズームレンズ群ＺＬは光軸に沿って前後移動可能に配置されており、フォーカスレンズ群ＦＬの位置を調整することによってフォーカス調整（被写体距離の調整）が行われ、ズームレンズ群ＺＬの位置を調整することによってズーム調整（焦点距離の調整）が行われる。また、絞りＩＲの位置（開口度）を調整することによって光量調整が行われる。撮影レンズに入射してこれらのレンズ群等を通過した被写体光は、図１に示したカメラ本体１００Ａに配置された撮像素子１１０Ａの撮像面に結像される。
【００２３】
レンズ装置１０Ａの制御系には、制御系全体を統括するＣＰＵ３０と、フォーカスレンズ群ＦＬの位置を調整するための駆動力を供給するフォーカスレンズ駆動部３２Ｆと、ズームレンズ群ＺＬの位置を調整するための駆動力を供給するズームレンズ駆動部３２Ｚと、絞りＩＲの位置を調整するための駆動力を供給する絞り駆動部３２Ｉが配置されている。各駆動部には、駆動モータと、該駆動モータに駆動電力を供給するアンプとが設けられている（図示せず）。
【００２４】
レンズ装置１０Ａには、接続ケーブル５０が接続される通信接続部４２Ａと、メモリ等の記憶部４４Ａと、表示部４６と、が設けられている。
【００２５】
通信接続部４２Ａは、他のレンズ装置（ここでは、レンズ装置１０Ｂ）と接続するためのインターフェースであって、ＲＳ−２３２等のシリアル通信方式を採用することができる。また、通信接続部４２Ａを通じて、レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａの後述の撮像素子１１０Ａの情報を送受信するようになっている。なお、通信接続部４２Ａは、更に他の外部装置と接続するための接続ケーブルが接続可能であってもよい。
【００２６】
記憶部４４Ａは、レンズ装置１０Ａに固有の識別情報やレンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂを制御する際に必要となる各種テーブル（後述する型名テーブルやズーム位置データテーブル等）を記憶する。記憶部４４Ａは、立体画像の撮像時又は再生時に使用する補正データなどを記憶してもよい。記憶部４４Ａは、ＣＰＵ３０の制御によって、記憶されているデータが読み出される。
【００２７】
表示部４６は、レンズ装置１０Ａのフォーカスやズームなどの動作状態やその他の状態を示す情報を表示する。表示部４６は、例えば、ＬＣＤやＬＥＤを採用することができる。
【００２８】
レンズ装置１０Ｂにも、レンズ装置１０Ａと同様に、接続ケーブル５０が接続される通信接続部４２Ｂと、メモリ等の記憶部４４Ｂとが設けられている。
【００２９】
また、レンズ装置１０Ａの制御系には、フォーカスレンズ群ＦＬに連結されたエンコーダ３４Ｆと、ズームレンズ群ＺＬに連結されたエンコーダ３４Ｚが配置されている。
【００３０】
フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ及び絞りＩは、ＣＰＵ３０からの制御信号に基づいてフォーカスレンズ駆動部３２Ｆ、ズームレンズ駆動部３２Ｚ、絞り駆動部３２Ｉが駆動し、目標とする撮影条件に従った状態に制御されるようになっている。
【００３１】
図３は、図２のレンズシステムにより実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、レンズシステム１０は、撮像サイズ取得部３１０、ズーム位置取得部３２０、ズーム位置テーブル取得部３３０、画角算出部３４０、ズーム位置算出部３５０及びズーム位置送信部３６０を含んで構成される。これらの要素は、例えば、レンズ装置１０Ａにインストール（組み込まれた）プログラムを、レンズ装置１０ＡのＣＰＵ３０で実行することにより実現される。
【００３３】
撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａに搭載されている撮像素子１１０Ａの型名情報を取得し、取得した型名情報から、撮像素子１１０Ａの対角長情報を取得する。具体的には、撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａから、撮像素子１１０Ａの型名を取得する。レンズ装置１０Ａの記憶部４４Ａには、複数の撮像素子の型名を示すアルファベットと、対応する撮像素子の対角長を保持する型名テーブルを記憶しており、撮像サイズ取得部３１０は、この型名テーブルを参照して、取得した撮像素子１１０Ａの型名に対応する対角長を取得する。
【００３４】
例えば、型名がアルファベットＡから始まるのであれば、２／３インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が１１ｍｍであることを示す。型名がアルファベットＳから始まるのであれば、１／２インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が８ｍｍであることを示す。型名がアルファベットＴから始まるのであれば、１／３インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が６ｍｍであることを示す。
【００３５】
なお、撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得してもよい。カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得することによって、正確な情報を取得できるためである。
【００３６】
また、撮像サイズ取得部３１０は、レンズ装置１０Ｂから接続ケーブル５０を介して型名情報を取得する。具体的には、撮像サイズ取得部３１０は、このカメラ本体１００Ｂに搭載されている撮像素子１１０Ｂの型名を接続ケーブル５０を介して受信する。そして、撮像サイズ取得部３１０は型名テーブルを参照して、受信した撮像素子１１０Ｂの型名に対応する対角長を取得する。
【００３７】
なお、撮像サイズ取得部３１０は、レンズ装置１０Ｂから接続ケーブル５０介して撮像素子１１０Ｂの対角長を直接受信してもよい。
【００３８】
ズーム位置取得部３２０は、レンズコントローラ１３０からのズーム操作情報を検出して、ズーム位置情報を取得する。より詳細には、ズーム位置取得部３２０は、この検出されたズーム操作情報を用いて、ズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する。
【００３９】
ズーム位置テーブル取得部３３０は、レンズ装置１０Ａのズームレンズ群ＺＬの各ズーム位置と、各ズーム位置に対応する焦点距離を記憶したズーム位置テーブルを記憶部４４Ａから読み出す。このズーム位置テーブルとしては、例えば、１０２４個程度の情報の対応付けがなされている。
【００４０】
また、ズーム位置テーブル取得部３３０は、レンズ装置１０Ｂのズームレンズ群ＺＬの各ズーム位置と、各ズーム位置に対応する焦点距離を記憶したズーム位置テーブルをレンズ装置１０Ｂから取得する。
【００４１】
画角算出部３４０は、ズーム位置取得部３２０によって取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置情報と、ズーム位置テーブル取得部３３０によって取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置情報に基づいて、レンズ装置１０Ａの焦点距離情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを参照して、取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置に対応する、レンズ装置１０Ａの焦点距離を取得する。
【００４２】
また、画角算出部３４０は、取得されたレンズ装置１０Ａの焦点距離情報と、撮像サイズ取得部３１０によって取得された撮像素子１１０Ａの対角長情報に基づいて、レンズ装置１０Ａの撮影画角を算出する。具体的には、取得されたレンズ装置１０Ａの焦点距離と、取得された撮像素子１１０Ａの対角長に基づきレンズ装置１０Ａの対角画角を算出する。
【００４３】
ズーム位置算出部３５０は、算出された撮影画角と、撮像サイズ取得部３１０によって取得された撮像素子１１０Ｂの対角長情報に基づいて、レンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を算出する。具体的には、算出された対角画角と、取得された撮像素子１１０Ｂの対角長に基づき、レンズ装置１０Ｂの焦点距離を算出する。
【００４４】
また、ズーム位置算出部３５０は、算出されたレンズ装置１０Ｂの焦点距離情報と、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルに基づいて、レンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを参照して、取得されたレンズ装置１０Ｂの焦点距離に対応する、レンズ装置１０Ｂのズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する。
【００４５】
ズーム位置送信部３６０は、取得されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する。具体的には、取得されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置を接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する。
【００４６】
図４は、各レンズ装置が取り付けられるカメラ本体の撮像素子の対角長情報と、ズーム位置テーブルを取得する設定フローチャートである。
【００４７】
まず、レンズ装置１０Ａは、撮像素子１１０Ａの型名をカメラ本体１００Ａから、通信接続部４２Ａを通じて取得し、この型名を示すアルファベットに対応する撮像素子の対角長を取得する（Ｓ４００）。次に、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを記憶部４４Ａから読み出して取得する（Ｓ４０２）。次に、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ｂとの通信を通じて、撮像素子１１０Ｂの型名を取得し、この型名を示すアルファベットに対応する撮像素子の対角長を取得する（Ｓ４０４）。そして、再び、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ｂと接続ケーブル５０を介して通信を行い、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを取得する（Ｓ４０６）。
【００４８】
なお、この設定フローチャートは、カメラシステム１にレンズ装置１０Ｂを装着したときや、カメラシステム１による立体画像の撮影開始時に実行される。
【００４９】
また、上記ステップＳ４００からＳ４０６は、必ずしも図４に示すような順序で実行される必要はなく、順不同で実行されてもよい。
【００５０】
図５は、各レンズ装置の撮影画角を揃える動作フローチャートであり、図６は、撮像素子の対角長と焦点距離の関係を説明する模式図である。
【００５１】
まず、レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａから送信されてきたズーム操作情報を検出する（Ｓ５００）。
【００５２】
ズーム操作情報が検出されないときには、そのまま待機する（Ｓ５００−ＮＯ）。
【００５３】
ズーム操作情報が検出されたときには（Ｓ５００−ＹＥＳ）、そのズーム操作情報から、レンズ装置１０Ａのズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する（Ｓ５０２）。
【００５４】
レンズ装置１０Ａは、予め読み出しておいたレンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを参照して、取得したズーム位置に対応する焦点距離ｆＡを選択する（Ｓ５０４）。
【００５５】
レンズ装置１０Ａは、選択された焦点距離ｆＡと、予め取得しておいた撮像素子１１０Ａの対角長ＨＡから、レンズ装置１０Ａの対角画角θを算出する（Ｓ５０６）。
【００５６】
具体的には、焦点距離ｆＡ、対角長ＨＡ及び対角画角θは、図６（ａ）に示すような関係にあるため、対角画角θは、下記の式により求めることができる。
【００５７】
【数１】
【００５８】
そして、レンズ装置１０Ａは、算出した対角画角θと、予め取得しておいた撮像素子１１０Ｂの対角長ＨＢから、レンズ装置１０Ｂの焦点距離ｆＢを算出する（Ｓ５０８）。
【００５９】
具体的には、焦点距離ｆＢ、対角長ＨＢ及び対角画角θは、図６（ａ）と同じように図６（ｂ）に示すような関係にあるため、焦点距離ｆＢは、下記の式により求めることができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
そして、レンズ装置１０Ａは、予め読み出しておいたレンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを参照して、取得した焦点距離ｆＢに対応するズーム位置を選択する（Ｓ５１０）。
【００６２】
そして、レンズ装置１０Ａは、選択されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置を、通信接続部４２Ａから接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する（Ｓ５１２）。
【００６３】
そして、レンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂはそれぞれのズーム位置に基づいて、ズームレンズ群ＺＬを動作させることにより画角の合ったズーミングがなされる。
【００６４】
以上のように、本レンズシステム１０では、一方のレンズ装置１０Ａで得た画角から演算によってその画角に対応するレンズ装置１０Ｂのズーム位置を求めることで、ユーザ自らが画面を見ながら画角合わせを行うといった面倒な作業を行うことなく精度よく画角合わせを行うことができる。また、単に型名を用いるだけで、異なる大きさの撮像素子であっても適切に画角合わせを行うことができる。
【００６５】
図７は、図２のレンズシステムにより実現される機能の他の例を示す機能ブロック図である。なお、図３と同一の機能ブロックについては説明を適宜省略する。
【００６６】
図７に示す機能ブロックでは、上記のレンズシステムと異なり、レンズシステム２０は、ズーム位置取得部３２０、ズーム位置テーブル取得部３３０、ズーム位置算出部３５０、ズーム位置送信部３６０、撮像サイズ取得部７１０、撮像サイズ比較部７２０及び画角算出部７４０を含んで構成されている。
【００６７】
撮像サイズ取得部７１０は、撮像素子１１０Ａの対角長情報に加えて、撮像素子１１０Ａの比率情報を取得する。具体的には、撮像素子１１０Ａの型名から、撮像素子１１０Ａの対角長だけでなく、撮像素子１１０Ａの縦横比についても取得する。撮像素子の縦横比は、撮像素子の型名から一意に決まるため、上述した型名テーブルに複数の撮像素子の型名を示すアルファベットと、対応する撮像素子の縦横比を保持しておけばよい。
【００６８】
一方、型名テーブルをレンズ装置１０Ａの記憶部４４Ａに記憶していない場合には、カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得してもよい。
【００６９】
また、撮像サイズ取得部７１０は、撮像素子１１０Ｂの対角長情報に加えて、撮像素子１１０Ｂの比率情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ｂから、撮像素子１１０Ｂの型名を接続ケーブル５０を介して受信し、撮像素子１１０Ｂの対角長だけでなく、撮像素子１１０Ｂの縦横比についても取得する。そして、受信した撮像素子１１０Ｂの型名に対応する撮像素子の縦横比を型名テーブルから取得する。
【００７０】
なお、撮像サイズ取得部７１０は、レンズ装置１０Ｂから、接続ケーブル５０を介して撮像素子１１０Ｂの縦横比を直接受信してもよい。
【００７１】
撮像サイズ比較部７２０は、撮像サイズ取得部７１０で取得された撮像素子１１０Ａの縦横比と撮像素子１１０Ｂの縦横比を比較し、これらが一致するかどうかを判定する。
【００７２】
画角算出部７４０は、撮像サイズ比較部７２０が撮像素子１１０Ａと撮像素子１１０Ｂの比率情報が一致しないと判定したときは、撮像素子１１０Ｂの比率情報に応じた対角長情報を、撮影画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長情報として用いる。具体的には、取得した撮像素子１１０Ａの対角長から得られる値を、撮像素子１１０Ｂの縦横比に応じて変更した値を、対角画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長として用いる。
【００７３】
図８は、図７のレンズシステムおける設定フローチャートであり、図９は、撮像素子の比率が異なることを説明する模式図である。なお、図４と同一の処理については説明を適宜省略する。
【００７４】
図８に示す設定フローチャートでは、撮像素子１１０Ａの対角長を取得した後（Ｓ４００）、レンズ装置１０Ａは撮像素子１１０Ａの縦横比を取得する（Ｓ７０２）。
【００７５】
また、撮像素子１１０Ｂの対角長を取得した後（Ｓ４０４）、レンズ装置１０Ａは撮像素子１１０Ｂの縦横比を取得する（Ｓ７０４）。
【００７６】
そして、レンズ装置１０Ａは、撮像素子１１０Ａの縦横比と、撮像素子１１０Ｂの縦横比とを比較して、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ７０６）。
【００７７】
撮像素子１１０Ａの縦横比と撮像素子１１０Ｂの縦横比とが一致しないときは、対角画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長を変更して、撮像素子１１０Ａの縦横比を撮像素子１１０Ｂの縦横比になるようにする（Ｓ７０８）。
【００７８】
例えば、図９（ａ）に示すように撮像素子１１０Ａの縦横比（縦の長さ／横の長さ）が３／４である一方、図９（ｂ）に示すように撮像素子１１０Ｂの縦横比が９／１６である場合には、撮像素子１１０Ａの縦の長さを３／４倍に縮めた撮像範囲における対角長ＨＡBを対角画角θの計算に用いる。
【００７９】
なお、カメラ本体１００Ａは、この変更された対角長ＨＡＢに対応する撮像範囲で、被写体の撮影を行う。
【００８０】
以上のように、本レンズシステム２０では、撮像素子の縦横比を考慮するようにしたため、撮像素子の形が大きく異なる場合でも画角を合わせて立体画像を撮影することができる。
【００８１】
以上、本発明のレンズ制御装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【００８２】
以上、説明したように、本明細書には、以下の事項が開示されている。
（１）立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部
を備えるレンズ制御装置。
（２）（１）に記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、更に前記第１の撮像素子の縦横比を示す第１の比率情報と、前記第２の撮像素子の縦横比を示す第２の比率情報を取得し、更に、取得された前記第１の比率情報と、取得された前記第２の比率情報が一致しているか否かを判定する撮像サイズ比較部を備えるレンズ制御装置。
（３）（２）に記載のレンズ制御装置であって、前記画角算出部は、前記第１の比率情報と前記第２の比率情報が一致しないときは、前記第２の比率情報の縦横比に応じた対角長情報を、前記撮影画角の算出における前記第１の対角長情報として用いるレンズ制御装置。
（４）（１）から（３）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、更に、前記第１のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第１のズーム位置テーブルを取得するズーム位置テーブル取得部を備え、前記画角算出部は、取得された前記第１のズーム位置テーブルを用いて、取得された前記第１のズーム位置情報に対応する第１の焦点距離情報を取得した後、取得された該第１の焦点距離情報と、取得された前記第１の対角長情報に基づいて、前記撮影画角を算出するレンズ制御装置。
（５）（４）に記載のレンズ制御装置であって、前記ズーム位置テーブル取得部は、前記第２のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第２のズーム位置テーブルを取得し、前記ズーム位置算出部は、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置の第２の焦点距離情報を算出した後、取得された前記第２のズーム位置テーブルを用いて、算出された該第２の焦点距離情報に対応する前記第２のズーム位置情報を取得するレンズ制御装置。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの対角長情報を取得するレンズ制御装置。
（７）（１）から（６）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、前記第２の撮像素子の型名情報を、第２レンズ装置との通信により取得するレンズ制御装置。
（８）（２）に記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの比率情報を取得するレンズ制御装置。
（９）立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【符号の説明】
【００８３】
１…カメラシステム、
１０、２０…レンズシステム
１０Ａ、１０Ｂ…レンズ装置
１１０Ａ、１１０Ｂ…撮像素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置及びレンズ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２つのレンズ装置を並列に配置して右目用と左目用の視差画像を撮影することによって立体画像を撮影するカメラシステムが提案されている。そのカメラシステムに使用される２台のレンズ装置は、フォーカス、ズーム（焦点距離）、絞りなど制御対象の状態（位置）によって変化する光学条件が常に一致するように同時に駆動されるようになっている。そして、一般的には、このようなカメラシステムの右目用と左目用のレンズ装置は、レンズの諸元（レンズの仕様）において完全同一である。
【０００３】
つまり、立体画像を撮影する場合には、完全同一の２つのレンズ装置を用意しなくてはならず、ユーザが複数のレンズ装置を有していても、そのままでは立体画像の撮影に使用することができない。
そこで、異なる諸元のレンズを使用して、立体画像の撮影を可能とする立体カメラとしては、特許文献１に開示された３Ｄ撮影システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０２７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示された３Ｄ撮影システムでは、レンズの諸元の異なるレンズ装置の各ズーム位置での画角をそろえるべく、様々な画角について、離散的なデータをまず取得するようにしている。具体的には、各画角について、１つのレンズ装置から得られた画像と、もう一方のレンズ装置から得られた画像とをモニタに表示させて、ユーザがこれらの画像を見ながら手動で調整することで、その画角に対する２つのレンズ装置のズーム位置を対応付ける。
【０００６】
しかし、このようにユーザによって手動で、様々な画角に対する離散的なデータを取得するのは非常に時間がかかる。また、新たなレンズ装置の組み合わせで立体画像の撮影を行う場合には、再度離散的なデータを収集しなくてはならない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、立体画像の撮影の際のレンズ装置間の画角合わせを簡易かつ精度よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部を備えるレンズ制御装置。
【０００９】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、立体画像の撮影の際のレンズ装置間の画角あわせを簡易かつ精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのカメラシステムの概略構成を示す図
【図２】図１のカメラシステムにおけるレンズシステムを説明するための図
【図３】図２のレンズシステムにより実現される機能の一例を示す機能ブロック図
【図４】各レンズ装置が取り付けられるカメラ本体の撮像素子の対角長情報と、ズーム位置テーブルを取得する設定フローチャート
【図５】各レンズ装置の撮影画角を揃える動作フローチャート
【図６】撮像素子の対角長と焦点距離の関係を説明する模式図
【図７】図２のレンズシステムにより実現される機能の他の例を示す機能ブロック図
【図８】図７のレンズシステムおける設定フローチャート
【図９】撮像素子の比率が異なることを説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の立体カメラ用のレンズシステムの実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を説明するためのカメラシステムの全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、カメラシステム１は、カメラ本体１００Ａ，１００Ｂと、立体カメラ用のレンズシステム１０と、ズームコントローラ１３０とを含んで構成される。カメラシステム１は、立体画像の撮影に用いられるものである。
【００１５】
レンズシステム１０は、２台のレンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂを含んでいる。レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａに装着され、レンズ装置１０Ｂは、カメラ本体１００Ｂに装着される。例えば、レンズ装置１０Ａは左目の映像の撮影用として使用され、レンズ装置１０Ｂは右目の映像の撮影用として使用される。
【００１６】
レンズシステム１０において、２台のレンズ装置１０Ａ及び１０Ｂは通信手段として機能する接続ケーブル５０を用いて互いに接続されている。
【００１７】
カメラ本体１００Ａには、ＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１１０Ａや所要の信号処理回路等(図示せず)が搭載されており、レンズ装置１０Ａにより結像された像は、撮像素子１１０Ａにより光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてＨＤＴＶ方式の映像信号（ＨＤＴＶ信号）として、カメラ本体１００Ａの映像信号出力端子等から外部に出力される。
【００１８】
同様にカメラ本体１００Ｂには、ＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１１０Ｂや所要の信号処理回路などが搭載されており、レンズ装置１０Ｂにより結像された像は、撮像素子１１０Ｂにより光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてＨＤＴＶ方式の映像信号（ＨＤＴＶ信号）として、カメラ本体１００Ｂの映像信号出力端子等から外部に出力される。
【００１９】
また、カメラ本体１００Ａには、ズームコントローラ１３０が設けられており、ズームコントローラから出力されるズーム操作情報がカメラ本体１００Ａを介して、レンズ装置１０Ａに伝わるようになっている。
【００２０】
図２は、図１のカメラシステムのレンズシステムを説明するための図である。
【００２１】
レンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂはいずれも、光学系（撮影レンズ）と制御系（制御部）とから構成される。レンズ装置１０Ａとレンズ装置１０Ｂの撮影レンズは諸元の異なるレンズであるが、説明のために同じ機能を有する構成には同じ符号を付している。以下において、主にレンズ装置１０Ａの構成について説明し、レンズ装置１０Ｂの構成については、レンズ装置１０Ａと同じ機能を有する構成については適宜レンズ装置１０Ａと同一として説明を省略する。
【００２２】
レンズ装置１０Ａの光学系（撮影レンズ）には、鏡胴内部においてフォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、絞りＩＲ、マスターレンズ群（図示せず）等の光学部品が配置されている。フォーカスレンズ群ＦＬやズームレンズ群ＺＬは光軸に沿って前後移動可能に配置されており、フォーカスレンズ群ＦＬの位置を調整することによってフォーカス調整（被写体距離の調整）が行われ、ズームレンズ群ＺＬの位置を調整することによってズーム調整（焦点距離の調整）が行われる。また、絞りＩＲの位置（開口度）を調整することによって光量調整が行われる。撮影レンズに入射してこれらのレンズ群等を通過した被写体光は、図１に示したカメラ本体１００Ａに配置された撮像素子１１０Ａの撮像面に結像される。
【００２３】
レンズ装置１０Ａの制御系には、制御系全体を統括するＣＰＵ３０と、フォーカスレンズ群ＦＬの位置を調整するための駆動力を供給するフォーカスレンズ駆動部３２Ｆと、ズームレンズ群ＺＬの位置を調整するための駆動力を供給するズームレンズ駆動部３２Ｚと、絞りＩＲの位置を調整するための駆動力を供給する絞り駆動部３２Ｉが配置されている。各駆動部には、駆動モータと、該駆動モータに駆動電力を供給するアンプとが設けられている（図示せず）。
【００２４】
レンズ装置１０Ａには、接続ケーブル５０が接続される通信接続部４２Ａと、メモリ等の記憶部４４Ａと、表示部４６と、が設けられている。
【００２５】
通信接続部４２Ａは、他のレンズ装置（ここでは、レンズ装置１０Ｂ）と接続するためのインターフェースであって、ＲＳ−２３２等のシリアル通信方式を採用することができる。また、通信接続部４２Ａを通じて、レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａの後述の撮像素子１１０Ａの情報を送受信するようになっている。なお、通信接続部４２Ａは、更に他の外部装置と接続するための接続ケーブルが接続可能であってもよい。
【００２６】
記憶部４４Ａは、レンズ装置１０Ａに固有の識別情報やレンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂを制御する際に必要となる各種テーブル（後述する型名テーブルやズーム位置データテーブル等）を記憶する。記憶部４４Ａは、立体画像の撮像時又は再生時に使用する補正データなどを記憶してもよい。記憶部４４Ａは、ＣＰＵ３０の制御によって、記憶されているデータが読み出される。
【００２７】
表示部４６は、レンズ装置１０Ａのフォーカスやズームなどの動作状態やその他の状態を示す情報を表示する。表示部４６は、例えば、ＬＣＤやＬＥＤを採用することができる。
【００２８】
レンズ装置１０Ｂにも、レンズ装置１０Ａと同様に、接続ケーブル５０が接続される通信接続部４２Ｂと、メモリ等の記憶部４４Ｂとが設けられている。
【００２９】
また、レンズ装置１０Ａの制御系には、フォーカスレンズ群ＦＬに連結されたエンコーダ３４Ｆと、ズームレンズ群ＺＬに連結されたエンコーダ３４Ｚが配置されている。
【００３０】
フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ及び絞りＩは、ＣＰＵ３０からの制御信号に基づいてフォーカスレンズ駆動部３２Ｆ、ズームレンズ駆動部３２Ｚ、絞り駆動部３２Ｉが駆動し、目標とする撮影条件に従った状態に制御されるようになっている。
【００３１】
図３は、図２のレンズシステムにより実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、レンズシステム１０は、撮像サイズ取得部３１０、ズーム位置取得部３２０、ズーム位置テーブル取得部３３０、画角算出部３４０、ズーム位置算出部３５０及びズーム位置送信部３６０を含んで構成される。これらの要素は、例えば、レンズ装置１０Ａにインストール（組み込まれた）プログラムを、レンズ装置１０ＡのＣＰＵ３０で実行することにより実現される。
【００３３】
撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａに搭載されている撮像素子１１０Ａの型名情報を取得し、取得した型名情報から、撮像素子１１０Ａの対角長情報を取得する。具体的には、撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａから、撮像素子１１０Ａの型名を取得する。レンズ装置１０Ａの記憶部４４Ａには、複数の撮像素子の型名を示すアルファベットと、対応する撮像素子の対角長を保持する型名テーブルを記憶しており、撮像サイズ取得部３１０は、この型名テーブルを参照して、取得した撮像素子１１０Ａの型名に対応する対角長を取得する。
【００３４】
例えば、型名がアルファベットＡから始まるのであれば、２／３インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が１１ｍｍであることを示す。型名がアルファベットＳから始まるのであれば、１／２インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が８ｍｍであることを示す。型名がアルファベットＴから始まるのであれば、１／３インチの撮像素子であり、撮像素子の対角長が６ｍｍであることを示す。
【００３５】
なお、撮像サイズ取得部３１０は、カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得してもよい。カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得することによって、正確な情報を取得できるためである。
【００３６】
また、撮像サイズ取得部３１０は、レンズ装置１０Ｂから接続ケーブル５０を介して型名情報を取得する。具体的には、撮像サイズ取得部３１０は、このカメラ本体１００Ｂに搭載されている撮像素子１１０Ｂの型名を接続ケーブル５０を介して受信する。そして、撮像サイズ取得部３１０は型名テーブルを参照して、受信した撮像素子１１０Ｂの型名に対応する対角長を取得する。
【００３７】
なお、撮像サイズ取得部３１０は、レンズ装置１０Ｂから接続ケーブル５０介して撮像素子１１０Ｂの対角長を直接受信してもよい。
【００３８】
ズーム位置取得部３２０は、レンズコントローラ１３０からのズーム操作情報を検出して、ズーム位置情報を取得する。より詳細には、ズーム位置取得部３２０は、この検出されたズーム操作情報を用いて、ズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する。
【００３９】
ズーム位置テーブル取得部３３０は、レンズ装置１０Ａのズームレンズ群ＺＬの各ズーム位置と、各ズーム位置に対応する焦点距離を記憶したズーム位置テーブルを記憶部４４Ａから読み出す。このズーム位置テーブルとしては、例えば、１０２４個程度の情報の対応付けがなされている。
【００４０】
また、ズーム位置テーブル取得部３３０は、レンズ装置１０Ｂのズームレンズ群ＺＬの各ズーム位置と、各ズーム位置に対応する焦点距離を記憶したズーム位置テーブルをレンズ装置１０Ｂから取得する。
【００４１】
画角算出部３４０は、ズーム位置取得部３２０によって取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置情報と、ズーム位置テーブル取得部３３０によって取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置情報に基づいて、レンズ装置１０Ａの焦点距離情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを参照して、取得されたレンズ装置１０Ａのズーム位置に対応する、レンズ装置１０Ａの焦点距離を取得する。
【００４２】
また、画角算出部３４０は、取得されたレンズ装置１０Ａの焦点距離情報と、撮像サイズ取得部３１０によって取得された撮像素子１１０Ａの対角長情報に基づいて、レンズ装置１０Ａの撮影画角を算出する。具体的には、取得されたレンズ装置１０Ａの焦点距離と、取得された撮像素子１１０Ａの対角長に基づきレンズ装置１０Ａの対角画角を算出する。
【００４３】
ズーム位置算出部３５０は、算出された撮影画角と、撮像サイズ取得部３１０によって取得された撮像素子１１０Ｂの対角長情報に基づいて、レンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を算出する。具体的には、算出された対角画角と、取得された撮像素子１１０Ｂの対角長に基づき、レンズ装置１０Ｂの焦点距離を算出する。
【００４４】
また、ズーム位置算出部３５０は、算出されたレンズ装置１０Ｂの焦点距離情報と、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルに基づいて、レンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを参照して、取得されたレンズ装置１０Ｂの焦点距離に対応する、レンズ装置１０Ｂのズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する。
【００４５】
ズーム位置送信部３６０は、取得されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置情報を接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する。具体的には、取得されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置を接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する。
【００４６】
図４は、各レンズ装置が取り付けられるカメラ本体の撮像素子の対角長情報と、ズーム位置テーブルを取得する設定フローチャートである。
【００４７】
まず、レンズ装置１０Ａは、撮像素子１１０Ａの型名をカメラ本体１００Ａから、通信接続部４２Ａを通じて取得し、この型名を示すアルファベットに対応する撮像素子の対角長を取得する（Ｓ４００）。次に、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを記憶部４４Ａから読み出して取得する（Ｓ４０２）。次に、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ｂとの通信を通じて、撮像素子１１０Ｂの型名を取得し、この型名を示すアルファベットに対応する撮像素子の対角長を取得する（Ｓ４０４）。そして、再び、レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０Ｂと接続ケーブル５０を介して通信を行い、レンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを取得する（Ｓ４０６）。
【００４８】
なお、この設定フローチャートは、カメラシステム１にレンズ装置１０Ｂを装着したときや、カメラシステム１による立体画像の撮影開始時に実行される。
【００４９】
また、上記ステップＳ４００からＳ４０６は、必ずしも図４に示すような順序で実行される必要はなく、順不同で実行されてもよい。
【００５０】
図５は、各レンズ装置の撮影画角を揃える動作フローチャートであり、図６は、撮像素子の対角長と焦点距離の関係を説明する模式図である。
【００５１】
まず、レンズ装置１０Ａは、カメラ本体１００Ａから送信されてきたズーム操作情報を検出する（Ｓ５００）。
【００５２】
ズーム操作情報が検出されないときには、そのまま待機する（Ｓ５００−ＮＯ）。
【００５３】
ズーム操作情報が検出されたときには（Ｓ５００−ＹＥＳ）、そのズーム操作情報から、レンズ装置１０Ａのズームレンズ群ＺＬが移動すべきズーム位置を取得する（Ｓ５０２）。
【００５４】
レンズ装置１０Ａは、予め読み出しておいたレンズ装置１０Ａのズーム位置テーブルを参照して、取得したズーム位置に対応する焦点距離ｆＡを選択する（Ｓ５０４）。
【００５５】
レンズ装置１０Ａは、選択された焦点距離ｆＡと、予め取得しておいた撮像素子１１０Ａの対角長ＨＡから、レンズ装置１０Ａの対角画角θを算出する（Ｓ５０６）。
【００５６】
具体的には、焦点距離ｆＡ、対角長ＨＡ及び対角画角θは、図６（ａ）に示すような関係にあるため、対角画角θは、下記の式により求めることができる。
【００５７】
【数１】
【００５８】
そして、レンズ装置１０Ａは、算出した対角画角θと、予め取得しておいた撮像素子１１０Ｂの対角長ＨＢから、レンズ装置１０Ｂの焦点距離ｆＢを算出する（Ｓ５０８）。
【００５９】
具体的には、焦点距離ｆＢ、対角長ＨＢ及び対角画角θは、図６（ａ）と同じように図６（ｂ）に示すような関係にあるため、焦点距離ｆＢは、下記の式により求めることができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
そして、レンズ装置１０Ａは、予め読み出しておいたレンズ装置１０Ｂのズーム位置テーブルを参照して、取得した焦点距離ｆＢに対応するズーム位置を選択する（Ｓ５１０）。
【００６２】
そして、レンズ装置１０Ａは、選択されたレンズ装置１０Ｂのズーム位置を、通信接続部４２Ａから接続ケーブル５０を介してレンズ装置１０Ｂに送信する（Ｓ５１２）。
【００６３】
そして、レンズ装置１０Ａ及びレンズ装置１０Ｂはそれぞれのズーム位置に基づいて、ズームレンズ群ＺＬを動作させることにより画角の合ったズーミングがなされる。
【００６４】
以上のように、本レンズシステム１０では、一方のレンズ装置１０Ａで得た画角から演算によってその画角に対応するレンズ装置１０Ｂのズーム位置を求めることで、ユーザ自らが画面を見ながら画角合わせを行うといった面倒な作業を行うことなく精度よく画角合わせを行うことができる。また、単に型名を用いるだけで、異なる大きさの撮像素子であっても適切に画角合わせを行うことができる。
【００６５】
図７は、図２のレンズシステムにより実現される機能の他の例を示す機能ブロック図である。なお、図３と同一の機能ブロックについては説明を適宜省略する。
【００６６】
図７に示す機能ブロックでは、上記のレンズシステムと異なり、レンズシステム２０は、ズーム位置取得部３２０、ズーム位置テーブル取得部３３０、ズーム位置算出部３５０、ズーム位置送信部３６０、撮像サイズ取得部７１０、撮像サイズ比較部７２０及び画角算出部７４０を含んで構成されている。
【００６７】
撮像サイズ取得部７１０は、撮像素子１１０Ａの対角長情報に加えて、撮像素子１１０Ａの比率情報を取得する。具体的には、撮像素子１１０Ａの型名から、撮像素子１１０Ａの対角長だけでなく、撮像素子１１０Ａの縦横比についても取得する。撮像素子の縦横比は、撮像素子の型名から一意に決まるため、上述した型名テーブルに複数の撮像素子の型名を示すアルファベットと、対応する撮像素子の縦横比を保持しておけばよい。
【００６８】
一方、型名テーブルをレンズ装置１０Ａの記憶部４４Ａに記憶していない場合には、カメラ本体１００Ａから撮像素子１１０Ａの対角長を直接取得してもよい。
【００６９】
また、撮像サイズ取得部７１０は、撮像素子１１０Ｂの対角長情報に加えて、撮像素子１１０Ｂの比率情報を取得する。具体的には、レンズ装置１０Ｂから、撮像素子１１０Ｂの型名を接続ケーブル５０を介して受信し、撮像素子１１０Ｂの対角長だけでなく、撮像素子１１０Ｂの縦横比についても取得する。そして、受信した撮像素子１１０Ｂの型名に対応する撮像素子の縦横比を型名テーブルから取得する。
【００７０】
なお、撮像サイズ取得部７１０は、レンズ装置１０Ｂから、接続ケーブル５０を介して撮像素子１１０Ｂの縦横比を直接受信してもよい。
【００７１】
撮像サイズ比較部７２０は、撮像サイズ取得部７１０で取得された撮像素子１１０Ａの縦横比と撮像素子１１０Ｂの縦横比を比較し、これらが一致するかどうかを判定する。
【００７２】
画角算出部７４０は、撮像サイズ比較部７２０が撮像素子１１０Ａと撮像素子１１０Ｂの比率情報が一致しないと判定したときは、撮像素子１１０Ｂの比率情報に応じた対角長情報を、撮影画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長情報として用いる。具体的には、取得した撮像素子１１０Ａの対角長から得られる値を、撮像素子１１０Ｂの縦横比に応じて変更した値を、対角画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長として用いる。
【００７３】
図８は、図７のレンズシステムおける設定フローチャートであり、図９は、撮像素子の比率が異なることを説明する模式図である。なお、図４と同一の処理については説明を適宜省略する。
【００７４】
図８に示す設定フローチャートでは、撮像素子１１０Ａの対角長を取得した後（Ｓ４００）、レンズ装置１０Ａは撮像素子１１０Ａの縦横比を取得する（Ｓ７０２）。
【００７５】
また、撮像素子１１０Ｂの対角長を取得した後（Ｓ４０４）、レンズ装置１０Ａは撮像素子１１０Ｂの縦横比を取得する（Ｓ７０４）。
【００７６】
そして、レンズ装置１０Ａは、撮像素子１１０Ａの縦横比と、撮像素子１１０Ｂの縦横比とを比較して、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ７０６）。
【００７７】
撮像素子１１０Ａの縦横比と撮像素子１１０Ｂの縦横比とが一致しないときは、対角画角の算出に用いる撮像素子１１０Ａの対角長を変更して、撮像素子１１０Ａの縦横比を撮像素子１１０Ｂの縦横比になるようにする（Ｓ７０８）。
【００７８】
例えば、図９（ａ）に示すように撮像素子１１０Ａの縦横比（縦の長さ／横の長さ）が３／４である一方、図９（ｂ）に示すように撮像素子１１０Ｂの縦横比が９／１６である場合には、撮像素子１１０Ａの縦の長さを３／４倍に縮めた撮像範囲における対角長ＨＡBを対角画角θの計算に用いる。
【００７９】
なお、カメラ本体１００Ａは、この変更された対角長ＨＡＢに対応する撮像範囲で、被写体の撮影を行う。
【００８０】
以上のように、本レンズシステム２０では、撮像素子の縦横比を考慮するようにしたため、撮像素子の形が大きく異なる場合でも画角を合わせて立体画像を撮影することができる。
【００８１】
以上、本発明のレンズ制御装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【００８２】
以上、説明したように、本明細書には、以下の事項が開示されている。
（１）立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部
を備えるレンズ制御装置。
（２）（１）に記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、更に前記第１の撮像素子の縦横比を示す第１の比率情報と、前記第２の撮像素子の縦横比を示す第２の比率情報を取得し、更に、取得された前記第１の比率情報と、取得された前記第２の比率情報が一致しているか否かを判定する撮像サイズ比較部を備えるレンズ制御装置。
（３）（２）に記載のレンズ制御装置であって、前記画角算出部は、前記第１の比率情報と前記第２の比率情報が一致しないときは、前記第２の比率情報の縦横比に応じた対角長情報を、前記撮影画角の算出における前記第１の対角長情報として用いるレンズ制御装置。
（４）（１）から（３）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、更に、前記第１のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第１のズーム位置テーブルを取得するズーム位置テーブル取得部を備え、前記画角算出部は、取得された前記第１のズーム位置テーブルを用いて、取得された前記第１のズーム位置情報に対応する第１の焦点距離情報を取得した後、取得された該第１の焦点距離情報と、取得された前記第１の対角長情報に基づいて、前記撮影画角を算出するレンズ制御装置。
（５）（４）に記載のレンズ制御装置であって、前記ズーム位置テーブル取得部は、前記第２のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第２のズーム位置テーブルを取得し、前記ズーム位置算出部は、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置の第２の焦点距離情報を算出した後、取得された前記第２のズーム位置テーブルを用いて、算出された該第２の焦点距離情報に対応する前記第２のズーム位置情報を取得するレンズ制御装置。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの対角長情報を取得するレンズ制御装置。
（７）（１）から（６）のいずれか一つに記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、前記第２の撮像素子の型名情報を、第２レンズ装置との通信により取得するレンズ制御装置。
（８）（２）に記載のレンズ制御装置であって、前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの比率情報を取得するレンズ制御装置。
（９）立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【符号の説明】
【００８３】
１…カメラシステム、
１０、２０…レンズシステム
１０Ａ、１０Ｂ…レンズ装置
１１０Ａ、１１０Ｂ…撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、
第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、
前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、
取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、
算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、
算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部
を備えるレンズ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、更に前記第１の撮像素子の縦横比を示す第１の比率情報と、前記第２の撮像素子の縦横比を示す第２の比率情報を取得し、
更に、取得された前記第１の比率情報と、取得された前記第２の比率情報が一致しているか否かを判定する撮像サイズ比較部を備えるレンズ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズ制御装置であって、
前記画角算出部は、前記第１の比率情報と前記第２の比率情報が一致しないときは、前記第２の比率情報の縦横比に応じた対角長情報を、前記撮影画角の算出における前記第１の対角長情報として用いるレンズ制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
更に、前記第１のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第１のズーム位置テーブルを取得するズーム位置テーブル取得部を備え、
前記画角算出部は、取得された前記第１のズーム位置テーブルを用いて、取得された前記第１のズーム位置情報に対応する第１の焦点距離情報を取得した後、取得された該第１の焦点距離情報と、取得された前記第１の対角長情報に基づいて、前記撮影画角を算出するレンズ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ制御装置であって、
前記ズーム位置テーブル取得部は、前記第２のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第２のズーム位置テーブルを取得し、
前記ズーム位置算出部は、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置の第２の焦点距離情報を算出した後、取得された前記第２のズーム位置テーブルを用いて、算出された該第２の焦点距離情報に対応する前記第２のズーム位置情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの対角長情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、前記第２の撮像素子の型名情報を、第２レンズ装置との通信により取得するレンズ制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの比率情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項９】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、
第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、
前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、
取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、
算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、
算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【請求項１】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御装置であって、
第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得する撮像サイズ取得部と、
前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得するズーム位置取得部と、
取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出する画角算出部と、
算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出するズーム位置算出部と、
算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するズーム位置送信部
を備えるレンズ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、更に前記第１の撮像素子の縦横比を示す第１の比率情報と、前記第２の撮像素子の縦横比を示す第２の比率情報を取得し、
更に、取得された前記第１の比率情報と、取得された前記第２の比率情報が一致しているか否かを判定する撮像サイズ比較部を備えるレンズ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズ制御装置であって、
前記画角算出部は、前記第１の比率情報と前記第２の比率情報が一致しないときは、前記第２の比率情報の縦横比に応じた対角長情報を、前記撮影画角の算出における前記第１の対角長情報として用いるレンズ制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
更に、前記第１のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第１のズーム位置テーブルを取得するズーム位置テーブル取得部を備え、
前記画角算出部は、取得された前記第１のズーム位置テーブルを用いて、取得された前記第１のズーム位置情報に対応する第１の焦点距離情報を取得した後、取得された該第１の焦点距離情報と、取得された前記第１の対角長情報に基づいて、前記撮影画角を算出するレンズ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ制御装置であって、
前記ズーム位置テーブル取得部は、前記第２のレンズ装置の各ズーム位置と焦点距離を対応付けた第２のズーム位置テーブルを取得し、
前記ズーム位置算出部は、算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置の第２の焦点距離情報を算出した後、取得された前記第２のズーム位置テーブルを用いて、算出された該第２の焦点距離情報に対応する前記第２のズーム位置情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの対角長情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、前記第２の撮像素子の型名情報を、第２レンズ装置との通信により取得するレンズ制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載のレンズ制御装置であって、
前記撮像サイズ取得部は、各撮像素子の型名情報に基づいて、それぞれの比率情報を取得するレンズ制御装置。
【請求項９】
立体画像を撮影する立体カメラに設けられる複数のレンズ装置を制御するレンズ制御方法であって、
第１のレンズ装置からの光が入射する第１の撮像素子の対角長を示す第１の対角長情報と、第２のレンズ装置からの光が入射する第２の撮像素子の対角長を示す第２の対角長情報を取得し、
前記第１のレンズ装置のズーム位置を示す第１のズーム位置情報を取得し、
取得された前記第１の対角長情報と、取得された前記第１のズーム位置情報に基づいて、前記第１のレンズ装置の撮影画角を算出し、
算出された前記撮影画角と、取得された前記第２の対角長情報に基づいて、前記第２のレンズ装置のズーム位置を示す第２のズーム位置情報を算出し、
算出された前記第２のズーム位置情報を前記第２のレンズ装置に送信するレンズ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５９６８６（Ｐ２０１２−１５９６８６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３２２（Ｐ２０１１−１９３２２）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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