JP5950521B2 - 立体映像撮影システム及びレンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体映像撮影システム及びレンズ装置に関する。

従来、映像制作業界では、より臨場感のある映像が求められ、特に近年、奥行き感のある映像を表現できる立体映像に関する要求は非常に高まってきている。立体映像を撮影する時には、従来の撮影で操作できる画角やピント位置だけでなく、映像の奥行き感を操作できるようにすることが必要とされている。

奥行き感を操作する方法としては、２つの撮影装置の基線長（２つの撮影装置の光軸間の距離）や輻輳角（２つの撮影装置の光軸がなす角度）を制御する方法がある。人の目の動きに近づけた方がより自然な立体映像を撮影できるため、２つの撮影装置の基線長を固定して、輻輳角を制御する方法が一般的である。

輻輳角を制御する方法として、撮影装置全体を光軸に垂直な方向を軸にして回転させて輻輳角を制御する方法や、ミラーやプリズムなどの光学素子を変位させ、光線を屈曲させることにより、輻輳角を制御する方法が提案されている。しかし、いずれの方法も撮影装置の構造が大きくなる。また、当該撮影装置は立体映像撮影用の専用機となるため、汎用性がなく使い勝手が良くない。

これを解決するために、例えば、特許文献１には、像ぶれ補正用に搭載された、光軸と直交する面内で移動する光学素子（以下、「シフトレンズ」とも呼ぶ）を用いて輻輳角を制御する方法が開示されている。

また、特許文献２には、輻輳角を調整するためのシフトレンズの移動量と、像ぶれを補正するためのシフトレンズの移動量を加算した値に基づいてシフトレンズを駆動させることにより、輻輳角を調整しながら像ぶれも補正する方法が開示されている。

特開２００８−０２８９００号公報 特開２０１０−１０３８９５号公報

輻輳角制御（光軸方向の制御）のためにシフトレンズを用いる場合であっても、当該シフトレンズの本来の機能である像ぶれ補正も行える方が望ましい。

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術における撮像装置は、像ぶれを補正するための駆動手段を、輻輳角を制御するための駆動手段としても使用するものである。そのため、像ぶれ補正のための駆動量に、輻輳角制御のための駆動量を加算することを当初から想定した機構となっていない。よって、像ぶれ補正のための駆動量に輻輳角制御のための駆動量を加算した場合においては、輻輳角制御のための駆動量を加算した側に、光学素子（シフトレンズ）を駆動するための十分な可動領域は確保されていない。

この状態で、像ぶれ補正のための駆動量に輻輳角制御のための駆動量を加算した値をそのまま用いて光学素子を駆動すると、可動領域の機構的な制約から、輻輳角制御のための駆動量を加算した側にだけ光学素子を駆動しきれない場合が生じる。そして、その結果、特定の方向にだけ像ぶれが補正しきれていない、非常に違和感のある映像を得ることになってしまう。

また、単純に光学素子（シフトレンズ）の可動領域を広げ、像ぶれ補正及び輻輳角制御のための駆動量を制約することなく駆動手段を駆動できるようにしたとしても上記問題は解決しない。なぜならば、光学素子がシフトすればするほど偏心収差が大きくなり、光学性能を維持することが難しくなるからである。

そこで、本発明の目的は、光軸方向の制御（輻輳角の調整、映像中心のずれの調整）と像ぶれ補正を並行して行う立体映像撮影システム及びレンズ装置において、撮影状況や撮影目的に適した違和感の少ない立体映像を撮影することを可能にした立体映像撮影システム及びレンズ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、をそれぞれ有する複数のレンズ装置と、前記レンズ装置を通過した入射光を光電変換する撮像素子を有する複数のカメラ装置と、を備えた立体映像撮影システムであって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、をそれぞれ有する複数のレンズ装置と、前記レンズ装置を通過した入射光を光電変換する撮像素子を有する複数のカメラ装置と、を備えた立体映像撮影システムであって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、を有するレンズ装置であって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、を有するレンズ装置であって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、をそれぞれ有する複数のレンズ装置を備えた立体映像撮影用レンズシステムであって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、光学素子と、前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、をそれぞれ有する複数のレンズ装置を備えた立体映像撮影用レンズシステムであって、前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、前記制御手段は、前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、光軸方向の制御（輻輳角の調整、映像中心のずれの調整）と像ぶれ補正を並行して行う立体映像撮影システム及びレンズ装置において、撮影状況や撮影目的に適した違和感の少ない立体映像を撮影することを可能にした立体映像撮影システム及びレンズ装置を提供することができる。

本発明の実施形態の立体映像撮影システムの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態（実施例１）の制限部における処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施形態（実施例１）における光学素子（シフトレンズ）の駆動位置と像ぶれ量とを示す図。 本発明の実施形態（実施例２）の制限部における処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施形態（実施例２）における光学素子（シフトレンズ）の駆動位置と像ぶれ量を示す図。 本発明の実施形態（実施例３）の制限部における処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施形態（実施例３）における最大輻輳位置と最小補正振幅との割合を示す図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書において「光軸」とは、撮像素子（ＣＣＤなど）の中心に垂直に入射する光線の光路のことをいう。

（実施例１）
以下、図１〜３を参照して、本発明の第１の実施例による、立体映像撮影システムについて説明する。

図１は、本実施例の立体映像撮影システムの構成を示したブロック図である。

図１の立体映像撮影システムは、複数のレンズ装置及びカメラ装置と、輻輳角操作部材からなる。具体的には、左目用のズームレンズ装置１００とカメラ装置３００、右目用のズームレンズ装置２００とカメラ装置４００、輻輳角操作部材５００により構成されている。ズームレンズ装置１００は、像ぶれ補正の機能を有し、且つ該像ぶれ補正の機構により、光軸方向を変更する機能（光軸方向変更機能）も備える装置である。

カメラ装置３００は、ズームレンズ装置１００を通過した光を撮像素子３１０で結像させ、映像データに変換する装置である。

ズームレンズ装置２００、カメラ装置４００は、ズームレンズ装置１００、カメラ装置３００と同様の構成のため、ズームレンズ装置２００、カメラ装置４００についての説明は省略する。

輻輳角操作部材５００は、ズームレンズ装置１００、２００に搭載された図示しない通信部とそれぞれ接続される。また、輻輳角操作部材５００は、ユーザにより操作される操作部を有し、操作部の操作量に基づいた輻輳角信号を該通信部に出力する。

ズームレンズ装置１００において、フォーカスレンズ群１１０は、光軸方向に移動することで、ズームレンズ装置１００の結像位置を変位させるための光学素子である。フォーカスレンズ群１１０は、図示しないフォーカス制御手段により駆動制御される。

ズームレンズ群１２０は、光軸方向に移動することで、ズームレンズ装置１００の焦点距離を変位させるための光学素子である。ズームレンズ群１２０は、図示しないズーム制御手段により駆動制御される。

シフトレンズ１３０（光学素子）は、光軸と直交する面内を移動することで、ズームレンズ装置１００の光軸方向を所定角度変更させるための光学素子である。シフトレンズ１３０は、光軸と直交する面内で左右方向（以下、「Ｈ方向」とも呼ぶ）と上下方向（以下、「Ｖ方向」とも呼ぶ）に独立して駆動することが可能であり、それぞれ同様な制御手段により駆動される。

シフトレンズ１３０を光軸と直交する方向に駆動することにより、ズームレンズ装置１００の光軸方向が変更される。光軸方向がＨ方向に変更される場合には、ズームレンズ装置間の輻輳角が調整され（以下、「輻輳調整」とも呼ぶ）、Ｖ方向に変更される場合には、ズームレンズ装置間の、Ｖ方向における映像中心のずれが調整される（以下、「光軸調整」とも呼ぶ）。シフトレンズ１３０を光軸と直交する方向に駆動することは、後述する像ぶれ補正における、シフトレンズ１３０の駆動中心位置を光軸と直交する方向に変更することでもある。

本実施例では、説明を簡単にするため、光軸方向がＨ方向に変更（制御）される場合や、その結果、輻輳角が調整される輻輳調整についてのみ説明する。しかし、本実施例で述べたことは、光軸方向がＶ方向に変更（制御）される場合や、その結果、映像中心のずれが調整される光軸調整においても同様に当てはまる。

位置検出器（位置検出手段）１４０は、シフトレンズ１３０の位置を検出し、該位置検出器１４０からの出力は、図示しないＡＤ変換器を介して、ＣＰＵ１５０（制御手段、演算手段）に取り込まれる。ＣＰＵ１５０は、後述する指令信号と位置信号に基づいて生成したシフトレンズ駆動信号を、図示しないＤＡ変換器を介して駆動回路１６０（駆動手段）に入力し、駆動回路１６０は、モータ１７０（駆動手段）によりシフトレンズ１３０を駆動させる。

振動センサ１８０（振動検出手段）は、ズームレンズ装置１００に伝わる振動を検出するセンサであり、該振動センサ１８０からの出力は、図示しないＡＤ変換器を介してＣＰＵ１５０に取り込まれる。

ＣＰＵ１５０では、像ぶれ補正の制御と輻輳調整の制御を行う。

像ぶれ補正の制御では、像ぶれ補正指令生成部１５１において、振動センサ１８０により検出される振動を元に、該振動による像ぶれを打ち消すシフトレンズ１３０の位置（以下、「補正位置」とも呼ぶ）を算出し、指令信号として生成する。生成された指令信号は、制限部１５３を介して出力生成部１５４に入力され、出力生成部１５４では、指令信号と、位置検出器１４０により検出されるシフトレンズ１３０の位置信号とに基づいて、シフトレンズ１３０の駆動信号を生成し、駆動回路１６０に出力する。

つまり、ＣＰＵ１５０では、振動センサ１８０からの出力に基づき、像ぶれ補正をするためのシフトレンズ１３０の駆動量が演算される。そして、駆動回路１６０に出力された、駆動量に関する情報を含む駆動信号に基づき、駆動回路１６０、モータ１７０によりシフトレンズ１３０を駆動させる。以上により、像ぶれが補正される。制限部１５３（制限手段）の詳細については後述する。

輻輳調整の制御では、輻輳調整指令生成部１５２において、輻輳角操作部材５００より入力される輻輳角信号を元に、該輻輳角をなすシフトレンズ１３０の位置（像ぶれ補正をする際のシフトレンズ１３０の駆動中心位置でもある。以下、「輻輳位置」とも呼ぶ）を算出し、指令信号として生成する。

生成された指令信号は、制限部１５３を介して出力生成部１５４に入力され、出力生成部１５４からは、シフトレンズ１３０の駆動信号が駆動回路１６０に出力される。そして、駆動回路１６０に出力された、駆動量に関する情報を含む駆動信号に基づき、駆動回路１６０、モータ１７０によりシフトレンズ１３０を駆動させる。以上により、輻輳角が調整される。

制限部１５３では、像ぶれ補正指令生成部１５１と輻輳調整指令生成部１５２から入力されるそれぞれの指令信号により駆動範囲（補正位置と輻輳位置の範囲）に制限をかける。本実施例では、臨場感ある立体映像の撮影において重要な輻輳調整を優先し、像ぶれ補正を制限する例について説明する。

図２は、本実施例における制限部１５３における処理の流れを示したフローチャートである。

ステップＳ１０１では、像ぶれ補正指令生成部１５１と輻輳調整指令生成部１５２において生成された指令信号から補正位置と輻輳位置を取得する。次に、ステップＳ１０２では、輻輳位置から、シフトレンズ１３０の駆動機構の該輻輳位置から近い方の端位置（機構端）までの距離を算出する。

ステップＳ１０３では、該端位置までの距離により、制限をかけるためのゲインを算出し、ステップＳ１０４では、補正位置に算出したゲインをかけることにより、指令信号による駆動範囲（補正位置の範囲）を制限する。

該ゲインは、補正すべき最大の振動（最大補正角）に対して、最大補正角を全て補正するために必要なシフトレンズ１３０の駆動量の振幅が、シフトレンズ１３０の輻輳位置（駆動中心位置）から駆動限界位置（光学素子が駆動できる限界の位置；機構端）までの距離を越える場合には、該振幅が該距離以下になるような値とする。別の表現を用いると、上記場合には、駆動するシフトレンズ１３０の補正位置が端位置までに収まる位置となるように、抑振効果を低下させる値とする、ともいえる。尚、ここでいう振幅とは、輻輳位置（駆動中心位置）を中心として振動する際の、両側の振幅（上方向と下方向、右方向と左方向、などのように反対方向における振幅）のことである。つまり、振幅が前述の距離以下になるということは、輻輳位置を中心としたシフトレンズの両側への振幅が前述の距離以下になる、という意味である。

例えば、ズームレンズ装置１００の像ぶれ補正の最大補正角が２度とした場合、端位置までの距離が１度しかなければ、ゲインを０．５倍とする。したがって、端位置までの距離を越える最大補正角が発生した場合であっても、シフトレンズ１３０の駆動は機構端までに制限されることとなる。また、これにより、振動による像ぶれを平均的（この場合には、半分）に抑えることができるため、違和感の少ない映像を得ることができる。

なお、最大補正角は撮影者により事前に設定されるものであり、最大補正角を越える像ぶれが発生した場合には、像ぶれ補正自体を一時的に停止し、像ぶれが最大補正角以下になった後に像ぶれ補正を再開する。もちろん、最大補正角を越える像ぶれが発生した場合の操作については、これ以外に操作を行うようにしてもよい。

ステップＳ１０５では、輻輳位置と、制限された補正位置とを加算し、シフトレンズ１３０の駆動位置を算出する。ステップＳ１０６では、該駆動位置を出力生成部１５４に出力する。以上により、補正位置に制限をかけ、シフトレンズ１３０が駆動される。

図３は、本実施例におけるシフトレンズ１３０の駆動位置と像ぶれ量を示した図である。図３において、（１ａ）、（１ｂ）は像ぶれ補正を示した図であり、（２ａ）、（２ｂ）は従来の像ぶれ補正および輻輳調整を示した図であり、（３ａ）、（３ｂ）は本実施例の輻輳調整優先の場合の像ぶれ補正および輻輳調整を示した図である。

まず、像ぶれ補正について説明する。

（１ａ）は、像ぶれ補正によるシフトレンズ１３０の駆動位置を実線により示している。この例では、輻輳調整はなく、像ぶれ補正のみの例である。また、この時のシフトレンズ１３０の駆動位置は、（１ｂ）の点線で示した振動による像ぶれを補正するように駆動させた例である。本例により補正された像ぶれ量（残振成分）を、（１ｂ）に実線で示している。本図では残振成分はなく、理想的に像ぶれが補正され、振動のない良好な映像が撮影されることを示している。

次に、従来の像ぶれ補正および輻輳調整について説明する。

（２ａ）は、振動による像ぶれ（（２ｂ）の点線で示す）を補正するシフトレンズ１３０の駆動位置に、輻輳位置（像ぶれ補正をする際のシフトレンズ１３０の駆動中心位置でもある；（２ａ）の点線で示す）を加算した例である。輻輳調整によりシフトレンズ１３０は輻輳位置まで駆動され、輻輳位置を基準として像ぶれ補正の駆動が行われる。輻輳調整が加算されることにより、機構端までの距離が小さくなり、シフトレンズ１３０を駆動しきれない例を示している。

本例では、機構端により駆動しきれなかった部分のみ像ぶれが残ってしまい、（２ｂ）の実線で示した残振成分となる。これは、像ぶれが補正されている映像と像ぶれしている映像が入り混じることとなり、非常に違和感のある映像となってしまう。特に動画像においては、像ぶれ補正機能として効果は発揮されず、使用できない映像となり得る。

そこで、この問題を解決する本実施例の像ぶれ補正の制限による効果について説明する。

（３ａ）は、振動による像ぶれ（（３ｂ）の点線で示す）を補正するシフトレンズ１３０の駆動位置に、輻輳位置（像ぶれ補正をする際のシフトレンズ１３０の駆動中心位置でもある；（３ａ）の点線で示す）に輻輳を加算した例である。

本例では、（２ａ）のように単純な加算ではなく、図２で説明したように、機構端までの距離によって像ぶれ補正の位置に制限をかけて加算するものである。ゆえに（３ａ）においてシフトレンズ１３０は、（２ａ）とは異なり、（３ａ）の実線のように、機構端までに収まるように駆動される。

本例での残振成分は（３ｂ）の実線に示す。残振成分はゼロとはならないが、滑らかな抑振効果が得られ、像ぶれ補正としての効果が発揮される。本例によれば、撮影映像の像ぶれは軽減され、シフトレンズ１３０により輻輳調整を行ったとしても、従来とは異なり効果的な像ぶれ補正を可能としている。

本実施例においては、機構端までの距離により、像ぶれの補正位置に一定倍率をかけて振幅を制限する例について述べたが、これに限られることではない。例えば、ズームレンズ装置１００に加わる振動の振幅を検出し、該振幅により、補正位置を制限する倍率を決定する制御としても良い。すなわち、小さい振動しか加わっていない場合は、補正位置の制限を小さくし抑振効果を上げ、大きい振動が加わっている場合は、補正位置の制限を大きくし機構端に規制されないようにするなどしても良い。

また、例えば、機構端までの距離により、最大補正角を可変する制御としても良い。すなわち、機構端までの距離が小さくなるにつれて、最大補正角を小さく設定すれば、最大補正角以下の振動であれば残振成分をゼロにでき、また、最大補正角以上の振動であれば像ぶれ補正を行わないため、違和感のある像ぶれ補正も回避できる。

また、本実施例においては、光軸方向を変更可能とするための光学素子としてシフトレンズを用いる例について述べたが、これに限られることではなく、ミラーやプリズムであっても良い。

（実施例２）
以下、図４，５を参照して、本発明の第２の実施例による、立体映像撮影システムについて説明する。

第１の実施例においては、臨場感ある立体映像の撮影において重要な輻輳調整を優先し、像ぶれ補正を制限する例について述べた。しかし、焦点距離が長い（ズーム倍率が高い）場合は、振動が映像に与える影響が大きいため、像ぶれ補正の要求が高い。また、焦点距離が長い（ズーム倍率が高い）場合は、輻輳角の変化量に対して視差の変化量が大きいため、輻輳調整の駆動領域が小さくても立体効果は得られる。ゆえに、焦点距離が長い場合は、像ぶれ補正を優先し、輻輳調整を制限する方が、効果的にシフトレンズ１３０を使用できる。

よって、本実施例では、像ぶれ補正を優先し輻輳位置を制限する例について説明する。

本実施例の立体映像撮影システムの構成は、第１の実施例の図１と同様のため説明を省略する。

図４は、本実施例における制限部１５３の処理の流れを示したフローチャートである。

図２で説明した内容と同様のステップは、同一符号で示し、説明を省略する。

ステップＳ２０２では、像ぶれ補正の最大補正角を駆動可能とする範囲での輻輳位置の最大値を、輻輳位置の制限位置として算出する。次に、ステップＳ２０３では、入力された輻輳位置が制限位置よりも大きいが否かを判断する。

制限位置よりも大きい場合は、ステップＳ２０４に進み、輻輳位置を制限位置に制限し、小さい場合は、そのままステップＳ１０５に進み、輻輳位置と補正位置を加算し、駆動位置を出力する。

図５は、本実施例におけるシフトレンズ１３０の駆動位置と像ぶれ量を示した図であり、像ぶれ補正優先の場合の像ぶれ補正および輻輳調整を示している。

（４ａ）の実線は、輻輳位置の制限位置を＋機構端側の制限位置とした状態における、（４ｂ）の点線で示した振動による像ぶれを補正するシフトレンズ１３０の駆動位置を示しており、機構端の付近で駆動している場合である。

図４で説明した制限処理により、制限部１５３に入力される輻輳位置は、該制限位置よりも機構端側に駆動できないように制限される。つまり、最大補正角を全て補正するために必要なシフトレンズ１３０の駆動量の振幅が、シフトレンズ１３０の輻輳位置（駆動中心位置）から駆動限界位置（機構端）までの距離を越える場合には、該振幅が該距離以下になるように、輻輳位置（駆動中心位置）が制限される。よって、この場合の残振成分は（４ｂ）の実線で示したように、ゼロとなる。

したがって、本実施例によれば、撮影映像の像ぶれは最大限に補正され、制限された範囲で輻輳調整も行えるため、効果的に像ぶれ補正と輻輳調整を実現できる。

本実施例においては、最大補正角を駆動可能とする範囲における輻輳位置の最大値を制限位置とする例について述べたが、これに限られることではない。例えば、所定の補正角（抑振率）を駆動可能とする範囲において制限位置を設定するなどしても良い。

（実施例３）
以下、図６，７を参照して、本発明の第３の実施例による、立体映像撮影システムについて説明する。

第２の実施例においては、焦点距離が長い場合に効果の大きい像ぶれ補正を優先し、輻輳位置を制限する例について述べた。しかし、反対に焦点距離が短い場合は、像ぶれは目立たないため、第１の実施例で説明したように、輻輳調整を優先し、像ぶれ補正を制限する方が効果的にシフトレンズ１３０を使用できる。

これらを踏まえ、本実施例では、焦点距離に基づき像ぶれ補正と輻輳調整を制限する割合を変更する（シフトレンズ１３０の駆動中心位置を制限する）例について説明する。

本実施例の立体映像撮影システムの構成は、第１の実施例の図１と同様のため説明を省略する。

図６は、本実施例における制限部１５３の処理の流れを示したフローチャートである。

図２で説明した内容と同様のステップは、同一符号で示し、説明を省略する。

ステップＳ３０２では、ズームレンズ１２０の位置により、焦点距離を取得する。

次に、ステップＳ３０３では、焦点距離により、予め定められたテーブルデータ（または、計算式）により輻輳位置の制限位置（以下、「最大輻輳位置」とも呼ぶ）を決定する。最大輻輳位置が決定すれば、該最大輻輳位置から機構端までの距離が、輻輳位置から補正位置までの距離に対する制限値の下限（以下、「最小補正振幅」ともいう）となる。よって、上記テーブルデータは、シフトレンズ１３０の可動領域における最大輻輳位置と最小補正振幅の割合を示すデータであり、焦点距離が長くなるに従って最小補正振幅が大きくなるデータとなる。

なお、最小補正振幅は、輻輳位置が最大輻輳位置にある場合には、輻輳位置から補正位置までの距離に対する制限値の上限（以下、「最大補正振幅」ともいう）と同値となる。輻輳位置が最大輻輳位置から離れる分だけ、最小補正振幅と最大補正振幅の間の距離は広がることになる。

図７は、本実施例における最大輻輳位置と最小補正振幅の割合を示した例である。

本図において、輻輳位置の領域を領域Ａ、補正位置の領域を領域Ｂで示している。

焦点距離の短い領域では、映像による像ぶれが目立たないため、最小補正振幅はゼロとし、シフトレンズ１３０の可動領域を最大限、輻輳位置に使用可能とする。また、最大焦点距離（焦点距離が最も長い場合）では最小補正振幅は最大補正角とし、像ぶれ補正の抑振効果を最大としている。

次に、図６のステップＳ３０４においては、図４のステップＳ２０３から２０４と同様の処理であり、ステップＳ３０３で決定した最大輻輳位置により、ステップＳ１０１で取得した輻輳位置に制限をかける。次に、ステップＳ３０５においては、図２のステップＳ１０２から１０４と同様の処理であり、像ぶれ補正の補正位置に制限をかける。

以上により、焦点距離によって変化する、像ぶれ補正と輻輳調整の効果にも対応することができ、シフトレンズ１３０を有効に使用し、二つの機能を効果的に両立することを可能としている。

本実施例においては、焦点距離に基づき連続的に制限の割合を変更する例について述べたが、これに限られることではない。例えば、特定の焦点距離で輻輳調整優先と像ぶれ補正優先を切り換えても良いし、入力手段を設けて、ユーザによる選択もしくは割合の設定を可能とする構成としても良い。

以上の実施例では、シフトレンズ１３０のＨ方向の駆動（輻輳調整とＨ方向の像ぶれ補正）についてのみ述べたが、これに限られることではなく、シフトレンズ１３０のＶ方向の駆動（光軸調整とＶ方向の像ぶれ補正）についてもＨ方向の駆動と同様のことがいえる。

輻輳調整によりズームレンズ装置の輻輳角が調整されるのと同様に、光軸調整によりズームレンズ装置の映像中心のずれが調整される。また、Ｈ方向とＶ方向において、制限の制御は同一でなくても良く、例えば、Ｈ方向は輻輳調整優先、Ｖ方向は像ぶれ補正優先とするとしても良い。さらには、Ｈ方向は輻輳角調整のみ、Ｖ方向は像ぶれ補正のみ実施するなどとしても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、実施例１〜３においては、それぞれカメラ装置及びズームレンズ装置（レンズ装置）からなる、２つの撮像装置を有する立体映像撮影システムについて記載したが、本発明が、その中の、１つの撮像装置、１つのレンズ装置にも及ぶことは言うまでもない。また、実施例１〜３では、２つのカメラ装置（撮像素子）からなる立体撮影システムについて記載したが、１つのカメラ装置（撮像素子）で撮影を行ってもよい。

１３０、２３０ シフトレンズ（光学素子）
１５０、２５０ ＣＰＵ（演算手段）
１６０、２６０ 駆動回路（駆動手段）
１７０、２７０ モータ（駆動手段）
１８０、２８０ 振動センサ（振動検出手段）

Claims (9)

1. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   をそれぞれ有する複数のレンズ装置と、
   前記レンズ装置を通過した入射光を光電変換する撮像素子を有する複数のカメラ装置と、
   を備えた立体映像撮影システムであって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅を制限するように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする立体映像撮影システム。
2. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   をそれぞれ有する複数のレンズ装置と、
   前記レンズ装置を通過した入射光を光電変換する撮像素子を有する複数のカメラ装置と、
   を備えた立体映像撮影システムであって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする立体映像撮影システム。
3. 前記制御手段は、前記レンズ装置における焦点距離に基づき、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体映像撮影システム。
4. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   を有するレンズ装置であって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離を越えないように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅が制限されるように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とするレンズ装置。
5. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   を有するレンズ装置であって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とするレンズ装置。
6. 前記制御手段は、前記レンズ装置における焦点距離に基づき、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項４又は５に記載のレンズ装置。
7. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   をそれぞれ有する複数のレンズ装置を備えた立体映像撮影用レンズシステムであって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置に応じて前記振幅を制限するように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする立体映像撮影用レンズシステム。
8. 光学素子と、
   前記光学素子の光軸と直交する方向における、前記光学素子の位置を検出する位置検出手段と、
   振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段からの出力に基づき、像ぶれ補正をするための、前記光学素子の駆動量を演算する制御手段と、
   前記制御手段により演算された前記駆動量に基づき、前記光学素子を光軸と直交する方向に駆動する駆動手段と、
   をそれぞれ有する複数のレンズ装置を備えた立体映像撮影用レンズシステムであって、
   前記制御手段は、
   前記振動検出手段により振動が検出されていない状態における前記位置検出手段により検出される前記光学素子の位置である駆動中心位置が、光軸と直交する方向に変更されることにより、輻輳角の調整又は映像中心のずれの調整がなされるように、前記駆動手段を制御し、
   前記光学素子の駆動量の振幅が、前記駆動中心位置から、前記光学素子が駆動できる限界の位置である複数の駆動限界位置のうちの一つであり、且つ、前記駆動中心位置に最も近い位置である至近駆動限界位置までの距離に収まるように、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする立体映像撮影用レンズシステム。
9. 前記制御手段は、前記レンズ装置における焦点距離に基づき、前記駆動中心位置を制限するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の立体映像撮影用レンズシステム。

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