動画撮像装置および動画撮像方法
【課題】３Ｄ映像として認識される映像（第２映像）から平面映像として認識される映像（第１映像）への切り換えまたその逆において、視聴者が違和感なく映像を視聴することができるようにする。
【解決手段】動画撮像装置１００は、センターカメラ１０２と、センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置されたサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂであり、光軸２１０ａ、２１０ｂが光軸２１２と略平行かつ略同一平面上に位置し、物側主点２１４ａ、２１４ｂから設定点２１６までの距離が物側主点２１４ｃから設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、２つのサイドカメラと、センターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する切換出力部１８６と、を備える。
【解決手段】動画撮像装置１００は、センターカメラ１０２と、センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置されたサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂであり、光軸２１０ａ、２１０ｂが光軸２１２と略平行かつ略同一平面上に位置し、物側主点２１４ａ、２１４ｂから設定点２１６までの距離が物側主点２１４ｃから設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、２つのサイドカメラと、センターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する切換出力部１８６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ映像として認識される映像を撮像する動画撮像装置および動画撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、左右に離隔した２台のカメラで同一の被写体を撮像し、水平視差のある左右２つの映像を、偏光眼鏡等を用いて、右のカメラの映像を右眼に、左のカメラの映像を左眼に視認させることで、立体的な映像（３Ｄ映像）を視聴者に認識させる技術が、映画やテレビジョン放送等様々な映像技術に採用されている。
【０００３】
３Ｄ映像として認識される映像は、撮像時にカメラと被写体との距離が近くなりすぎると、左右２つの映像の視差が大きくなりすぎ、自然な３Ｄ映像として認識させにくくなり、視聴者の眼に負担がかかってしまう。そこで、カメラから被写体までの距離（以下、被写体距離と称する）が所定値以下のときには一方のカメラで撮像した映像のみを出力し、視聴者に立体的ではない平面的な映像（平面映像）として認識させる方法が知られている。具体的に、左右に離隔した２台のカメラにより撮像された被写体の映像をそれぞれ左右映像として出力し視聴者に３Ｄ映像として認識させ、被写体距離が所定値以下のときには２台のうち一方のカメラによる映像を単視点映像（平面映像）として出力し視聴者に平面映像として認識させる立体テレビカメラが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載したような技術においては、被写体の移動または撮像者（ユーザ）の移動により、被写体距離が変化する場合、被写体距離が所定値より大きい状態から所定値以下になったときに、出力される映像が左右２台のカメラの映像から一方の映像のみに変更され、３Ｄ映像として認識させることが困難な映像を視認することに起因する視聴者の眼の負担を軽減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した技術において、左右２台のカメラの撮像方向は輻輳角を２分した軸であり、いずれか一方のカメラの撮像方向は輻輳角の中心角を成す軸なので、両者で被写体像の位置や向きが異なることとなるため、２台のカメラを用いた３Ｄ映像の撮像から、いずれか一方のカメラを用いた平面映像に切り換えると映像がぶれて、視聴者に違和感が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、３Ｄ映像として認識される映像（第２映像）から平面映像として認識される映像（第１映像）への切り換え、および平面映像として認識される映像から３Ｄ映像として認識される映像への切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能な、動画撮像装置および動画撮像方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の動画撮像装置は、第１映像を撮像するためのセンターカメラと、センターカメラの光軸を含む面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、２つのサイドカメラそれぞれの光軸がセンターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点からセンターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離がセンターカメラの物側主点から所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部と、距離情報が示すセンターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する切換出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記動画撮像装置は、上記切換出力部が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラの所定の設定点における縦方向の画角を、２つのサイドカメラの所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する画角調整部をさらに備えてもよい。
【００１０】
上記動画撮像装置は、上記切換出力部が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を報知する切換報知部をさらに備えてもよい。
【００１１】
上記切換出力部は、センターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より長いときであって、第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、第２映像を出力し、第２切換距離より長い場合は、第１映像を出力してもよい。
【００１２】
上記第２切換距離は、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離に基づいて算出された値以下であってもよい。
【００１３】
上記動画撮像装置は、センターカメラで撮像された第１映像および２つのサイドカメラで撮像された第２映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報を含む補助情報を、それぞれ第１映像および第２映像に付与する補助情報付与部をさらに備えてもよい。
【００１４】
上記動画撮像装置は、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との予定された距離である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、表示画面の表示領域の大きさを示す表示領域情報と、を含む入力情報を受け付ける入力受付部と、入力情報に基づいて、センターカメラで撮像した第１映像および２つのサイドカメラで撮像した第２映像のうち、利用される部分領域を特定し、第１映像および第２映像から部分領域を抽出する部分抽出部と、をさらに備えてもよい。
【００１５】
上記２つのサイドカメラは交換可能または変形可能に構成され、基線長を変更できてもよい。
【００１６】
上記２つのサイドカメラは、撮像された映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、を含む補助情報を記憶している補助記憶部を備えてもよい。
【００１７】
上記課題を解決するために、第１映像を撮像するためのセンターカメラと、センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、２つのサイドカメラそれぞれの光軸がセンターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点からセンターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離がセンターカメラの物側主点から所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、を備える動画撮像装置を用いて撮像する本発明の動画撮像方法は、センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得し、距離情報が示すセンターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の動画撮像装置は、３Ｄ映像として認識される映像から平面映像として認識される映像への切り換え、および平面映像として認識される映像から３Ｄ映像として認識される映像への切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の動画撮像装置の一例を示した説明図である。
【図２】遠方の被写体を撮像した第２映像の表示についての説明図である。
【図３】被写体距離が短い場合の第２映像の撮像についての説明図である。
【図４】本実施形態の動画撮像装置の電気的な構成を示した機能ブロック図である。
【図５】本実施形態のセンターカメラとサイドカメラとの位置関係を示す説明図である。
【図６】本実施形態の第２映像の撮像に必要な入力情報の設定画面の一例を示す説明図である。
【図７】第２映像と表示装置に表示される映像の対応関係を示す説明図である。
【図８】センターカメラの光軸上に被写体が位置するときのセンターカメラとサイドカメラの画角を説明する説明図である。
【図９】本実施形態の第１映像と第２映像の出力の切り換えと画角との関係を示す説明図である。
【図１０】視距離と奥行き感度の関係を示す説明図である。
【図１１】本実施形態のサイドカメラの着脱を示す説明図である。
【図１２】本実施形態の遠方撮像用のサイドカメラを示す説明図である。
【図１３】本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。
【図１４】本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
（動画撮像装置１００）
図１は、本実施形態の動画撮像装置１００の一例を示した説明図である。図１（ａ）は、動画撮像装置１００を正面から見た説明図であり、図１（ｂ）は、動画撮像装置１００を上面から見た説明図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、動画撮像装置１００はセンターカメラ１０２と所定の距離を基線長とするサイドカメラ１０４（１０４ａ、１０４ｂ）とを備え、センターカメラ１０２で撮像した映像が平面映像として認識される第１映像となり、また、図１（ｂ）に示すように、被写体１０６をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでそれぞれ撮像した映像が、水平視差のある、３Ｄ映像として認識される第２映像となる。第２映像は、３Ｄ映像を形成するための互いに水平視差のある２つの映像（サイドカメラ１０４ａにおいて撮像される映像が右眼映像１０８ａ、サイドカメラ１０４ｂにおいて撮像される映像が左眼映像１０８ｂ）であり、この２つの映像を両眼視差が得られるように表示装置に表示することで、つまり、表示装置中央正面で表示装置を視聴している視聴者の右眼の正面に右眼映像１０８ａの光軸に相当する点が配置されるように表示装置に表示し、また、視聴者の左眼の正面に左眼映像１０８ｂの光軸に相当する点が配置されるように表示装置に表示することで、視聴者により自然な３Ｄ映像を知覚させることが可能となる。以下、センターカメラ１０２（より詳細には後述するセンターカメラ１０２の物側主点）と被写体１０６との距離を被写体距離と称する。
【００２３】
撮像した第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識させる場合、サイドカメラ１０４の基線長と視聴者の眼の間隔とを合わせるとよい。大人と子供では眼の間隔（の標準値）が異なるため、特に遠方の被写体１０６を撮像する場合には、基線長と、表示装置に表示する右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとの間隔（以下、ずれ幅と称する）とを子供の眼の間隔に合わせると大人が、大人の眼の間隔に合わせると子供が、３Ｄ映像として安全かつ有効に認識できない場合がある。かかる場合について、図２を用いて説明する。
【００２４】
図２は、遠方の被写体を撮像した第２映像の表示についての説明図である。図２（ａ）は、基線長を子供の眼１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の間隔の標準値５．００ｃｍに合わせて子供の眼１１０の輻輳角が０度となるような遠方（無限遠）の被写体を撮像した第２映像を、右眼映像１０８ａの被写体の映像１１６ａと、左眼映像１０８ｂの被写体の映像１１６ｂとの間隔を５ｃｍあけて（ずれ幅５ｃｍ）表示装置１１４に表示した場合について、図２（ｂ）は、基線長を大人の眼１１２（１１２ａ、１１２ｂ）の間隔の標準値６．２５ｃｍに合わせて大人の眼１１２の輻輳角が０度となるような遠方（無限遠）の被写体を撮像した第２映像を、右眼映像１０８ａの被写体の映像１１６ａと、左眼映像１０８ｂの被写体の映像１１６ｂとの間隔を６．２５ｃｍあけて（ずれ幅６．２５ｃｍ）表示装置１１４に表示した場合について、それぞれ大人と子供が第２映像を視認する状態の一例を示している。図２（ａ）および（ｂ）においては、表示装置１１４に表示されている被写体の映像１１６ａ、１１６ｂのうち、被写体の映像１１６ａを子供の眼１１０ａ（右眼）と大人の眼１１２ａ（右眼）で、被写体の映像１１６ｂを子供の眼１１０ｂ（左眼）と大人の眼１１２ｂ（左眼）でそれぞれ視認しているとする。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、子供の眼１１０（１１０ａ、１１０ｂ）では輻輳角が略０度となり無限遠にあるように認識できる映像も、大人の眼１１２（１１２ａ、１１２ｂ）では輻輳角が正の値となって近くの限界点１１８に存在するように認識されてしまい、どんな遠方の被写体の映像も限界点１１８より離れているようには認識できない。子供の眼１１０の間隔を５．００ｃｍ、大人の眼１１２の間隔を６．２５ｃｍとすると、子供の眼１１０（大人の眼１１２）を両端とする線分から限界点１１８までの距離は視聴距離Ａの５倍（距離５Ａ）となる。
【００２６】
また、図２（ｂ）に示すように、大人の眼１１２では輻輳角が略０度となり無限遠にあるように認識できる映像１１６ａ、１１６ｂも、子供の眼１１０ａ、１１０ｂでは輻輳角がマイナスの値となってしまい、眼に負担をかけてしまう。子供の眼１１０の輻輳角がマイナスの値とならずに視認できる限界、すなわち輻輳角が略０度となる場合の被写体の位置は、図２（ａ）において示す限界点１１８と等しく、子供の眼１１０（大人の眼１１２）を両端とする線分から限界点１１８までの距離は距離５Ａとなる。
【００２７】
被写体が限界点１１８にいるときの被写体距離が、第２映像を３Ｄ映像として眼に負担をかけず有効に認識させることができる遠方の限界値になる。この遠方の限界値以下の所定の距離を第２切換距離とする。
【００２８】
このように、第２切換距離は、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅と、視聴者の眼間距離と、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離と、に基づいて算出された値以下であればよい。また、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅と、眼間距離とは、第２映像を３Ｄ映像として眼に負担をかけない範囲であれば、それぞれ所定値を用いてもよい。
【００２９】
同様に、第２映像として有効な撮像領域は被写体距離が近くなるほど小さくなり、そのことに伴う近距離側の撮像可能距離の限界値（以下、第１切換距離と称する）もある。第１切換距離に関して、図３を用いて説明する。
【００３０】
図３は、被写体距離が短い場合の第２映像の撮像についての説明図である。図３において、動画撮像装置１００のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの基線長は６．２５ｃｍ、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの水平方向の画角を４０度とする。また、ハッチングを施した楕円形の範囲は、サイドカメラ１０４ａとサイドカメラ１０４ｂの撮像範囲の重複範囲、すなわち、第２映像を有効に取得可能な範囲であり、黒く塗りつぶした楕円形の範囲は、３Ｄ映像として認識できない映像となってしまう範囲である。つまり、表示装置１１４に映される映像は、ハッチングを施した楕円形の範囲の映像のみが利用されることとなる。
【００３１】
被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が８．６ｃｍまでとなる位置にある場合、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの一方にしか被写体が映らないため３Ｄ映像として認識できる第２映像を撮像できない。被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が１７．２ｃｍとなる位置にある場合、被写体がサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのどちらにも映り３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は、例えばサイドカメラ１０４ａにおいて撮像範囲全体の５０％となる。同様に、サイドカメラ１０４ｂにおいても第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は撮像範囲全体の５０％となる。
【００３２】
また、被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が４３ｃｍとなる位置にある場合、被写体がサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのどちらにも映り３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は、撮像範囲全体の８０％となる。
【００３３】
この割合が低すぎると撮像した映像を第２映像として有効利用可能な範囲が小さくなり、撮像素子の有効に利用される領域が狭くなることによる画質の劣化等が原因となって、第２映像を３Ｄ映像として認識させることが困難となる。そのため、３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合として許容する割合の最小値を、例えば８０％に設定する。この割合の最小値と、基線長と、サイドカメラ１０４の画角とによって、第２映像を３Ｄ映像として取得可能な、サイドカメラ１０４から被写体までの距離の下限が定まる。その下限とセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４との位置関係とから、第１切換距離が定まる。
【００３４】
上述した３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合として許容する割合の最小値（例えば８０％）を定めると、第１切換距離は、基線長が長くなれば長くなり、サイドカメラ１０４の画角が大きくなれば短くなる。つまり、第１切換距離は、サイドカメラ１０４の基線長と、サイドカメラ１０４の画角と、に基づいて算出されることとなる。
【００３５】
本実施形態においては、許容する割合の最小値を８０％、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの基線長を６．２５ｃｍ、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの水平方向の画角を４０度として定まる、図３に示した約４３ｃｍを仮にサイドカメラ１０４から被写体までの距離の下限の設定値とする。
【００３６】
上述した理由から、第２映像を３Ｄ映像として認識できる被写体距離の適正な範囲は第１切換距離から第２切換距離までとなる。動画撮像装置１００は、被写体距離がその範囲から外れるときは第２映像から第１映像に出力する映像を切り換えるとよい。しかし、単純に映像を切り換えると、この第２映像と第１映像の切り換えの前後で映像内の被写体の位置や画角が変化してしまい、第２映像と第１映像とが切り換わるときに映像がぶれて違和感が生じてしまう。
【００３７】
本実施形態では、３Ｄ映像として認識される映像と、平面映像として認識される映像との切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴できるようにすることを目的としている。以下、この目的を達成可能な動画撮像装置１００を説明し、その後、動画撮像方法の一連の動作を述べる。
【００３８】
図４は、本実施形態の動画撮像装置１００の電気的な構成を示した機能ブロック図である。動画撮像装置１００は、センターカメラ１０２と、サイドカメラ１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と、ビューファインダ１２０と、操作キー１２２と、信号処理部１２４と、画像合成部１２６と、画像圧縮部１２８と、画像記録部１３０と、外部出力部１３２と、中央制御部１３４と、部分抽出部１３６と、第１メモリ１３８と、を含んで構成される。
【００３９】
センターカメラ１０２は、焦点調整に用いられるフォーカスレンズ１５０、露光調整に用いられる絞り１５２、撮像レンズ１５４を通じて入射する光を電気信号（画像信号）に変換する撮像素子（撮像回路）１５６、フォーカスレンズ１５０および絞り１５２を駆動させる駆動回路１５８、補助記憶部としての第２メモリ１７０と、を含んで構成され、第１映像を撮像する。センターカメラ１０２によって撮像され変換された画像信号は、部分抽出部１３６に向け出力される。
【００４０】
サイドカメラ１０４は、センターカメラ１０２の光軸を含む面に対して面対称に２つ並置され、それぞれが、フォーカスレンズ１５０と、絞り１５２と、撮像レンズ１５４と、撮像素子１５６と、駆動回路１５８と、補助記憶部としての第２メモリ１７０と、を含んで構成され、第２映像を撮像する。サイドカメラ１０４の構成要素のうちセンターカメラ１０２の各構成要素と実質的に同等のものは、同一の符号を付して説明を省略する。サイドカメラ１０４によって撮像され変換された画像信号は、部分抽出部１３６に向け出力される。
【００４１】
センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４における第２メモリ１７０には、基線長を示す基線長情報（サイドカメラ１０４のみ）、撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報を含む補助情報が予め記憶されている。第２メモリ１７０と補助情報については後に詳述する。
【００４２】
センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とは、本実施形態において特徴的な所定の位置関係を持っている。この位置関係について、図５を用いて説明する。
【００４３】
図５は、本実施形態のセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４との位置関係を示す説明図である。ここでは、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とを上面側から見ている。センターカメラ１０２の光軸２１２上の設定点２１６に被写体がある場合、被写体が反射する光は、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂ、センターカメラ１０２それぞれの光学系（図４におけるフォーカスレンズ１５０、絞り１５２、撮像レンズ１５４）２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃを通り、撮像素子１５６上の位置２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃで結像する。ここで、センターカメラ１０２の光軸２１２は、センターカメラ１０２の撮像素子上に設定された撮像領域（画像として取得される領域）の中心に差し込む、センターカメラの物側主点２１４ｃを通る光の線である。
【００４４】
本実施形態における２つのサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、センターカメラ１０２の光軸２１２を含む面に対して面対称に並置され、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの物側主点２１４ａ、２１４ｂを通る光の線であるそれぞれの光軸２１０（２１０ａ、２１０ｂ）がセンターカメラ１０２の光軸２１２と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂからセンターカメラ１０２の光軸２１２上の所定の設定点２１６までの距離が、センターカメラの物側主点２１４ｃから所定の設定点２１６までの距離と略等しく、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂを両端としセンターカメラ１０２の物側主点２１４ｃを含む円弧（図５において、弧ＡＢＣ）が劣弧となるように配置される。
【００４５】
図５には、サイドカメラ１０４の光軸２１０ａ、２１０ｂは、センターカメラ１０２の光軸２１２と平行である例を挙げたが、かかる場合に限定されず、例えば、サイドカメラ１０４の光学的な光軸が平行でなかったり、被写体の位置に応じて変動したりしてもよい。この場合も、サイドカメラ１０４の光軸は、サイドカメラ１０４ａ、１４０ｂの物側主点２１４ａ、２１４ｂをそれぞれ通り、センターカメラ１０２の光軸２１２に平行な軸を、光軸２１０ａ、２１０ｂとみなす。
【００４６】
本実施形態においては、上述したように図３に示す約４３ｃｍを、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分の下限とし、この限界に被写体が位置する場合のセンターカメラ１０２から被写体までの距離（被写体距離）を第１切換距離とする。そして、被写体距離が第１切換距離となる光軸２１２上の点が設定点２１６となる。従って、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、基線長が６．２５ｃｍとなり設定点２１６から第１切換距離だけ離れた点にサイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂが位置するように配置される。
【００４７】
上述したように第１切換距離以内に被写体があるときは３Ｄ映像として認識される第２映像を適切に得ることができないので、第１映像に切り換えた方がよい。本実施形態では、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、すなわち、被写体が切り換え点にあり被写体距離が第１切換距離となったとき、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃから被写体までの距離が等しくなるように、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とを配置している。
【００４８】
そのため、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、第１映像全体に対する被写体や背景の大きさの比が第２映像全体に対する被写体や背景の大きさの比と等しくなり、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化しないため、視聴者が違和感なく映像を視聴できる。
【００４９】
図４において、ビューファインダ１２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、信号処理部１２４から出力された映像を表示する。撮像者は、ビューファインダ１２０を介して、信号処理部１２４から出力された映像であり自身が撮像している映像を視認することができる。操作キー１２２は、撮像者の操作入力を受け付け、受け付けた操作入力を入力受付部１８２に向け出力する。
【００５０】
信号処理部１２４は、部分抽出部１３６から出力された画像信号に、ガンマ補正、ニー処理等の所定の処理を施し、所定の処理を施した画像信号を画像データとして、中央制御部１３４からの指示に応じて中央制御部１３４から指定された拡大率で拡大し（電子ズーム）、第１映像の画像データは画像圧縮部１２８に、第２映像の画像データは画像合成部１２６に出力する。信号処理部１２４は、第１映像を拡大する場合、第１映像を光軸２１２が通る点が、第１映像の中心に位置するように制御する。また、信号処理部１２４は、並行して、画像データに記録媒体２００の空き容量等の種々の情報を重畳してビューファインダ１２０に出力し、ビューファインダ１２０に画像（映像）を表示させる。
【００５１】
画像合成部１２６は、信号処理部１２４から出力された第２映像（右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂ）の画像データを、例えば、時分割表示方式、ラインバイライン方式、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式、フィールドシーケンシャル方式、またはこれらの方式の組み合わせ、設計的に選択が可能なその他の方式等の所定の方式を用いて合成し、画像圧縮部１２８に出力する。
【００５２】
画像圧縮部１２８は、信号処理部１２４または画像合成部１２６から出力された画像データを、Ｍ−ＪＰＥＧ（モーションJPEG）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２、Ｈ．２６４などの所定の符号化方式で符号化した画像データとし、符号化された画像データを画像記録部１３０または外部出力部１３２に出力する。
【００５３】
画像記録部１３０は、画像圧縮部１２８から出力された画像データを任意の記録媒体２００に記録する。尚、画像データは、第１映像の画像データと、画像合成部１２６で合成された第２映像の画像データとが、併存するまたは時間軸で排他的に切り換わるデータである。また、画像データには、後述する入力情報の設定を別体の動画再生装置で行う場合、例えばメタデータとして、補助情報付与部１８４に付与される補助情報（第１映像に関しては、撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、第２映像に関しては第１映像の補助情報にさらに基線長を示す基線長情報を加えもの）も含む。
【００５４】
任意の記録媒体２００としては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤ（Hard Disk）等の媒体を適用することができる。また、任意の記録媒体２００として、着脱可能な別体の記録媒体を用いることもできる。
【００５５】
別体の動画再生装置は、画像データが記録された記録媒体２００から、画像データを読み取り、読みとった画像データを復号化して再生可能な画像信号に変換し再生する。特に、第２映像について、動画再生装置は、画像合成部１２６が映像データの合成に用いた方式を踏まえ、動画再生装置で３Ｄ映像として正しく認識できる映像データに変換した上で再生する。
【００５６】
外部出力部１３２は、画像圧縮部１２８から出力された画像データを、視聴可能な画像信号に加工して、例えば、接続された表示装置１１４に出力する。画像データは、第１映像の画像データと、画像合成部１２６で合成された第２映像の画像データとを含み、第２映像の画像データが加工された画像信号は、例えば、第２映像がラインバイライン方式で合成されていた場合、１ライン毎に右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂの画像信号が交互に並んでおり、表示装置１１４は、偏光表示方式等を利用し１ライン毎に偏光表示し、偏光眼鏡等を装着した視聴者は、右眼に右眼映像１０８ａを、左眼に左眼映像１０８ｂを、視認することとなる。
【００５７】
中央制御部１３４は、中央処理装置（ＣＰＵ）や信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）を含む半導体集積回路により動画撮像装置１００全体を管理および制御する。また、中央制御部１３４は、距離取得部としても機能する撮像制御部１８０と、入力受付部１８２と、補助情報付与部１８４と、切換出力部１８６と、画角調整部１８８と、切換報知部１９０と、を含んで構成される。
【００５８】
撮像制御部１８０は、焦点調整や露光調整を含む撮像制御を遂行する。具体的に、撮像制御部１８０は、撮像制御を遂行するための制御指令を各カメラの駆動回路１５８に送出し、駆動回路１５８は、撮像制御部１８０から送出された制御指令に従って、フォーカスや絞りを調整する。
【００５９】
さらに、撮像制御部１８０は、センターカメラ１０２と被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部として機能し、取得した距離情報を切換出力部１８６に出力する。具体的に、撮像制御部１８０は、センターカメラ１０２から、駆動回路１５８を通じてフォーカスレンズ１５０の位置の情報である合焦情報を取得し、合焦情報に基づいて、センターカメラ１０２から焦点の合った被写体までの被写体距離を求め、距離情報とする。また、被写体距離は、この方法に限られず、例えば、赤外線を放出し被写体からの反射光を検出することで求めてもよいし、フォーカスレンズ１５０の位置を手動で調節できる調節リングがある場合、その調節リングの位置情報を取得して算出してもよい。
【００６０】
また、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４はズームレンズを備えてもよく、その場合、合焦情報は、センターカメラ１０２のズームレンズの位置の情報を含み、撮像制御部１８０は、フォーカスレンズ１５０の位置の情報と、ズームレンズの位置の情報とに基づいて、センターカメラ１０２から焦点の合った被写体までの被写体距離を算出する。この場合、第１メモリ１３８は、ズームレンズの位置の情報と倍率との関係を示す関数やテーブルを予め記憶しているものとする。
【００６１】
入力受付部１８２は、操作キー１２２や、例えばビューファインダ１２０の表示面に重畳して設置された図示しないタッチパネル等を通じて、撮像者が行った操作入力を受け付け、対応する機能、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ、撮像開始、撮像停止、等の機能を、対応する各部（例えば、中央制御部１３４）に実行させる。
【００６２】
また、入力受付部１８２は、入力情報を受け付ける。本実施形態において、入力情報は、第２映像の撮像にかかわる設定情報であり、視聴者が、動画撮像装置１００で撮像した第１映像または第２映像を視聴するときの、表示装置１１４の表示画面との想定される視聴距離（例えば、０．６３ｍ、１ｍ、１．９ｍ等）である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさ（例えば、１７インチ、２５インチ、５０インチ等）を示す表示領域情報と、視聴者の眼間距離を示す眼間距離情報とを含む。
【００６３】
図６は、本実施形態の第２映像の撮像に必要な入力情報の設定画面の一例を示す説明図である。上述したように、撮像者は、入力情報の設定を動画撮像装置１００で行うことができるが、別体の動画再生装置で行うこともできる。図６に示す設定画面２３０ａにおいて、撮像者は、操作キー１２２を用いて、カーソル２３２を動かし、「設定は動画撮像装置」、「設定は動画再生装置」の表記の左側にある２つのチェックボックス２３４のうち、いずれかにチェックを入れることで、入力情報の設定を動画撮像装置１００で行うか、または別体の動画再生装置で行うか、を設定できる。
【００６４】
入力情報の設定を動画撮像装置１００で行う場合、撮像者は、操作キー１２２を用いて、「次画面へ」と表記されたアイコン２３６を選択し、次画面の設定画面２３０ｂに遷移して、表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさと、視聴予定距離とをテキストボックス２３８に入力して設定できる。ここでは、視聴者の眼間距離を大人か子供のいずれかに固定しているため、視聴者の眼間距離の入力を省略している。設定された情報は入力情報として入力受付部１８２に出力され、部分抽出部１３６において、部分領域を特定するために用いられる。
【００６５】
入力情報を受け付ける構成により、撮像者は、後述の出力する第２映像を、視認する環境に応じた適切なものとすることが可能となる。
【００６６】
また、入力情報の設定を別体の動画再生装置で行う場合、補助情報付与部１８４が特に有効に機能する。
【００６７】
補助情報付与部１８４は、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４で撮像された第１映像および第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の撮像素子１５６上の光軸の位置を示す光軸情報を生成し、予め定められた、第２映像に関する基線長を示す基線長情報や、抽出する第１映像および第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の部分領域２４８の大きさと画角との関係情報と共に第１映像および第２映像に付与する。光軸情報は、例えば、撮像素子１５６の撮像領域全体もしくは実際に画像を取得する部分領域２４８に対する座標であったり、または撮像素子１５６の撮像領域全体もしくは実際に画像を取得する部分領域２４８の縦横それぞれの長さに対する比率で表したものであったりする。また、基線長情報と、第１映像および第２映像１０８（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の部分領域２４８の大きさと画角との関係情報とは、所定値を用いてもよい。尚、光軸情報は撮像領域に対する横方向の情報のみであっても構わない。
【００６８】
第２映像に光軸情報が付与されているため、動画再生装置において設定される入力情報と、光軸情報とに基づいて、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅を任意の人（例えば子供や大人の眼）の間隔に合わせて表示されるように、部分領域２４８を抽出することができる。
【００６９】
補助情報付与部１８４は、入力情報の設定を別体の動画再生装置で行わず、動画撮像装置１００で行う場合であっても、第１映像および第２映像に補助情報を付与してよい。
【００７０】
第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識するためには、表示装置１１４の横幅Ｗ、視聴予定距離Ｌ、眼間距離ｗとすると、以下の式に基づいて横方向の画角Ｂを定めるとよい。
Ｂ＝２×ａｔａｎ（（Ｗ＋ｗ）／２／Ｌ） 式（１）
横方向の画角をＢとし、サイドカメラ１０４の基線長を眼間距離ｗと等しい基線長ｗとして、動画撮像装置１００で第２映像を撮像して表示すると、第２映像がより自然な３Ｄ映像として認識される。また、例えば、基線長ｗを１０倍の１０ｗとして第２映像を撮像すると、１／１０の箱庭を見ているような３Ｄ映像として認識される。また、左右映像のずれ幅を、表示装置１１４上において視聴者の眼間距離とすることで、視聴者は自然な３Ｄ映像を知覚することができる。このとき右眼映像１０８ａの光軸に相当する点は視聴者からみて右側に、左側映像１０８ｂの光軸に相当する点は視聴者から見て左側に位置し、互いに水平の位置関係となっている。
【００７１】
動画撮像装置１００は、この第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）のずれ幅が、任意の人（例えば子供や大人の眼）の間隔に合わせて表示されるように合成し、表示装置１１４に表示させる。
【００７２】
続いて、第２映像を３Ｄ映像として認識させる際、どのように表示装置１１４に表示されるのかを図７を用いて説明する。
【００７３】
図７は、第２映像と表示装置１１４に表示される映像の対応関係を示す説明図である。図７（ａ）は、センターカメラ１０２の光軸上にある被写体（センターカメラ１０２から近い順に被写体２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ）をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂで撮像した場合における、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでそれぞれ撮像された右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ上の被写体像２４４ａ〜２４４ｆと部分領域２４８（２４８ａ〜２４８ｆ）との関係を示し、図７（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ距離Ｘ、Ｙ、Ｚ（０＜Ｘ＜Ｙ＜Ｚとする）で視聴した場合の右眼２４６ａおよび左眼２４６ｂに視認される映像２５４（視聴時に表示装置１１４の表示領域全体に表示され、右眼２４６ａに視認される映像を右眼用映像２５４ａ、左眼に視認される映像を左眼用映像２５４ｂとする）と結像された被写体との関係を示している。
【００７４】
図７（ａ）において、サイドカメラ１０４ａで撮像された右眼映像１０８ａには、被写体距離の異なる被写体２４２ａ〜２４２ｃにそれぞれ対応する被写体像２４４ａ〜２４４ｃが表示される。また、サイドカメラ１０４ｂで撮像された左眼映像１０８ｂには、被写体距離の異なる被写体２４２ａ〜２４２ｃにそれぞれ対応する被写体像２４４ｄ〜２４４ｆが表示される。
【００７５】
ここでは、右眼映像１０８ａの光軸に相当する点２４０ａが右眼映像１０８ａの中心位置から右に偏り、左眼映像１０８ｂに光軸に相当する点２４０ｂが左眼映像１０８ｂの中心位置から左に偏っている。
【００７６】
第２映像を３Ｄ映像として認識させるために、部分抽出部１３６は、上述した入力情報に含まれる視聴予定距離情報、表示領域情報、眼間距離情報と、第２メモリ１７０に記憶された補助情報に含まれる基線長情報、光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報とに基づいて、第１映像および第２映像から部分領域を抽出する。第１映像の部分領域は、センターカメラ１０２の光軸を中心として抽出される。第２映像（右眼映像１０８ａ、左目映像１０８ｂ）に関しては以下に説明する処理を通じて部分領域２４８ａ〜２４８ｆを抽出する。
【００７７】
右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂにおいて実際に第２映像として利用される部分領域２４８ａ〜２４８ｆは表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさや視聴予定距離に応じて変化する。これは、例えば、窓枠を通して景色を見る場合、窓枠の大きさと視聴者から窓枠までの距離とに応じて見える景色の範囲が変化することと同じ原理である。
【００７８】
部分抽出部１３６は、上述したように、入力情報や補助情報に応じて部分領域２４８を抽出する。また、部分抽出部１３６は、センターカメラ１０２が撮像した部分領域、および、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれが撮像した右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂの部分領域２４８ａ〜２４８ｆの映像を、視聴予定距離に応じた拡大率で拡大し（アップスケーリング）、表示装置１１４に表示させる。表示装置１１４の想定される表示領域の大きさは、部分領域２４８を抽出する際、表示装置１１４に表示させる映像の大きさと、表示画面に表示した際の右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅との関係を求めるために用いられる。
【００７９】
例えば、図７（ｂ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ａまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｘの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ａ、２４８ｄ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ａの被写体像２４４ａ、２４４ｄがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。部分抽出部１３６は、第２映像に関して、その抽出された部分領域２４８ａ、２４８ｄの映像を、例えば水平ラインを交互に並置して、表示装置１１４に表示させる。右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆがそれぞれ表示される。
【００８０】
視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｘを設定したとする）に従って表示装置１１４を視認すると、右眼２４６ａで右眼用映像２５４ａ、左眼２４６ｂで左眼用映像２５４ｂを、それぞれ視認することとなる。右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆが表示されているので、被写体像２４４ａ〜２４４ｃと被写体像２４４ｄ〜２４４ｆとは融像し、視聴者は、近距離にある被写体２４２ａを近く（表示装置１１４の位置）に、中程度の距離にある被写体２４２ｂを位置２５６ｂに、遠方にある被写体２４２ｃを位置２５６ｃに、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８１】
同様に、図７（ｃ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ｂまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｙの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ｂ、２４８ｅ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ｂの被写体像２４４ｂ、２４４ｅがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。ここでも、右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆがそれぞれ図７（ｂ）と位置を異ならせて表示される。
【００８２】
視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｙを設定したとする）に従って視認すると、被写体像２４４ａ〜２４４ｃと被写体像２４４ｄ〜２４４ｆとは融像し、被写体２４２ａを位置２５６ａに、被写体２４２ｂを表示装置１１４の位置に、被写体２４２ｃを位置２５６ｃに、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８３】
同様に、図７（ｄ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ｃまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｚの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ｃ、２４８ｆ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ｃの被写体像２４４ｃ、２４４ｆがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｚを設定したとする）に従って視認すると、被写体２４２ａを位置２５６ａに、被写体２４２ｂを位置２５６ｂに、被写体２４２ｃを表示装置１１４の位置に、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８４】
上述した図７においては、理解を容易にするため電子ズーム機能のみ用いる場合を例に挙げて説明したが、かかる場合に限定されず、図７（ｃ）および（ｄ）において動画撮像装置１００は光学ズーム機能を用いて撮像をしてもよい。この場合、部分抽出部１３６は、光学ズーム機能によって拡大された映像である右眼映像１０８ａおよび左眼映像１０８ｂから、光学ズーム機能を用いていない場合より広い部分領域を抽出する。動画撮像装置１００は、光学ズーム機能によって拡大された分だけ拡大率を下げて拡大した映像を、表示装置１１４に表示させる。
【００８５】
図４において、切換出力部１８６は、距離情報が示すセンターカメラ１０２と被写体との距離、本実施形態において上述した被写体距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像をセンターカメラ１０２に出力させ、第１切換距離より長い場合は第２映像をサイドカメラ１０４に出力させる。
【００８６】
また、センターカメラ１０２は第１映像を、サイドカメラ１０４は第２映像を、撮像中、常時、部分抽出部１３６に出力してもよい。その場合、切換出力部１８６は、部分抽出部１３６が部分領域を抽出し信号処理部１２４に出力する映像を第１映像と第２映像とで切り換える。第１映像および第２映像の撮像を常時出力させる構成により、映像の切り換えを迅速に行うことができる。
【００８７】
本実施形態の動画撮像装置１００は、第１映像を撮像するセンターカメラ１０２と、第２映像を撮像するサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂとがそれぞれ個別に設けられ、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂとが図５に示すように配置されているため、第１切換距離における第２映像と第１映像との切り換えにおいても、被写体の位置がずれることがなく、また、所定の設定点２１６と各カメラとの距離が略等しいため、第１映像全体に対する被写体や背景の大きさの比が第２映像全体に対する被写体や背景の大きさの比と等しくなり、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化しない。従って、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴できるようにすることが可能となる。
【００８８】
上述したサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂが撮像した２つの映像のうち、両方に被写体が含まれる領域が第２映像として用いられる。しかし、被写体距離が短くなると、この３Ｄ映像として認識できる第２映像として有効利用可能な映像の領域が小さくなる。ここでは、第２映像として有効利用可能な映像の領域が所定の割合（例えば８０％）以下になる第１切換距離を、図３で説明したように、基線長と被写体距離とに基づいて適切に算出しているので、第２映像として有効利用可能な映像の領域が小さくなる前に第１映像に切り換えることが可能となる。
【００８９】
さらに、動画撮像装置１００は、第１切換距離に限らず第２切換距離においても、限界点１１８と各カメラとの距離が略等しければ、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴できる。しかし、第１切換距離、第２切換距離のどちらにおいても、所定の設定点２１６もしくは限界点１１８と各カメラとの距離を略等しくすることはできない。本実施形態の動画撮像装置１００では、被写体と各カメラとの距離の差が、画角に大きな影響を与える第１切換距離を優先し、第１切換距離において、所定の設定点２１６と各カメラとの距離が略等しくなるように配置されている。
【００９０】
また、切換出力部１８６は、距離情報が示すセンターカメラ１０２と被写体との距離、本実施形態において上述した被写体距離が、第１切換距離より長いときであって、第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、第２映像をサイドカメラ１０４に出力させ、第２切換距離より長い場合は、第１映像をセンターカメラ１０２に、出力させる。
【００９１】
上述した式（１）に基づいて横方向の画角Ｂを決め、サイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂ間の距離である基線長を、人の眼の間隔と略等しくして撮像すると、視聴者は第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識し易い。しかし、人の眼の間隔は、例えば大人と子供とで異なり、基線長を子供の眼の間隔に合わせて第２映像を撮像した場合、大人は、遠方の被写体を本来の位置より近くに知覚してしまう。一方、基線長を大人の眼の間隔に合わせて第２映像を撮像した場合、第２映像を子供が視認すると、遠方の被写体の輻輳角がマイナスとなり、眼に負担をかけてしまう。それぞれの場合の限界の被写体距離は略等しく、それを第２切換距離とする。第２切換距離を基準として第１映像と第２映像とを切り換える構成により、３Ｄ映像として有効に認識できなくなる離れた被写体の映像を、平面映像として認識されるように適切に出力することが可能となる。
【００９２】
図２の説明において上述したように、第２切換距離の適切な値は、眼間距離と、視聴予定距離によって算出された値以下となる。かかる構成により、第１映像と第２映像とを適切な位置で切り換えることが可能となる。
【００９３】
さらに、切換出力部１８６は、第１切換距離および第２切換距離における第１映像と第２映像の出力の切り換えを行わずに、撮像者の操作入力に応じて、第１映像から第２映像に、または第２映像から第１映像に、出力を切り換えてもよい。
【００９４】
図４において、画角調整部１８８は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラ１０２の所定の設定点における縦方向の画角を、２つのサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する。
【００９５】
図８は、センターカメラ１０２の光軸２１２上に、矢印で示された被写体２６０が垂直方向に立設して位置するときのセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４の画角を説明する説明図である。センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体２６０に対してセンターカメラ１０２の画角２６２が２・Θ１であって、かつサイドカメラ１０４の被写体方向の画角２６４ａ、２６４ｂが同じく２・Θ１である場合、切換出力部１８６が第１映像と第２映像との出力を相互に切り換えるとき、センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体２６０が映る第１映像の被写体の縦方向の画角と、センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体が映る第２映像の被写体位置における縦方向の画角とが略等しくなる。このときのサイドカメラ１０４の光軸２１０ａ、２１０ｂに沿った画角２６６ａ、２６６ｂを２・Θ０とすると、画角調整部１８８は、サイドカメラ１０２の画角２６６ａ、２６６ｂである２・Θ０に対して、センターカメラ１０２の画角２６２を、以下の式（２）（３）で導出される２・Θ１と設定する（以下、式（２）（３）を用いて導出されるサイドカメラ１０２の画角２６６ａ、２６６ｂと、センターカメラ１０２の画角２６２との関係を単に「式（３）の関係」といった表現を用いる。）。
【００９６】
例えば、撮像対象を平面として捉え、それを平面に投影するレンズを用い、眼間距離をｗ、基線長をｋ・ｗ、第１切換距離をＬ１とすると、サイドカメラ１０４から設定点２１６までの距離の光軸に平行な成分であるＬ０は、
Ｌ０＝（（Ｌ１２−（ｋ・ｗ／２）２）＾（１／２） 式（２）
で求められる。
【００９７】
センターカメラ１０２の撮影領域の画角２６２を２・Θ1、サイドカメラ１０４の撮影領域の画角２６６ａ、２６６ｂを２・Θ０として、サイドカメラ１０４の撮影領域の画角２６６ａ、２６６ｂに対するセンターカメラ１０２の撮影領域の画角２６２を、
ｔａｎΘ０＝tanΘ1×Ｌ０／Ｌ１ 式（３）
とすることで、センターカメラ１０２の光軸２１２上の設定点２１６における被写体とその背景とを同じ比率で撮像することが出来るため、第１映像と第２映像との切換時点におけるそれぞれの被写体２６０に対する画角が略等しいため、視聴者に違和感を与えることなく映像を切り替えることができる。
【００９８】
尚、魚眼レンズを用いる場合も、撮像面に投影された映像を平面映像に補正し、その補正された平面画像に関して、式（３）の関係であればよい。
【００９９】
図９は、本実施形態の第１映像と第２映像の出力の切り換えと画角との関係を示す説明図である。ここでは、理解を容易にするため、第２映像としてサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのうち、サイドカメラ１０４ｂの映像を示している。
【０１００】
図９において、映像２７４ａは、映像２７２ａを撮像したときよりも被写体が離れており、映像２７４ｂは、映像２７２ｂを撮像したときよりも被写体が近づいている。また、映像２７６ａ、２７６ｂは、それぞれ、光学ズームや電子ズーム機能によって映像２７２ａ、２７２ｂを拡大したものである。さらに、映像２７８ａ、２７８ｂは、光学ズームや電子ズーム機能によって映像２７４ａ、２７４ｂを拡大したものである。映像２７０ａと映像２７２ａ、映像２７０ｂと２７２ｂとは、それぞれ式（３）の関係であるものとする。
【０１０１】
本実施形態において、式（３）の関係であるという状態は、センターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの撮像素子における撮像領域（電子ズーム機能によって絞られた、撮像される領域）に対応するそれぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃからの角度である撮像領域中の特定位置の縦方向の画角がそれぞれ略等しい状態を示し、その縦方向の画角を示す撮像領域の特定位置はセンターカメラ１０２においては光軸が示す位置であり、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでは光軸が示す位置ではなく、夫々が映すセンターカメラ１０２の光軸上の被写体の位置となる。
【０１０２】
被写体距離が第１切換距離から第２切換距離までの間、切換出力部１８６は、サイドカメラ１０４に第２映像（例えば、被写体距離が第２切換距離である映像２７０ａ、第１切換距離である映像２７０ｂ）を出力させる。
【０１０３】
また、被写体距離が第１切換距離より短い場合、もしくは、第２切換距離より長い場合、切換出力部１８６は、センターカメラ１０２に第１映像（例えば、被写体距離が第１切換距離である映像２７２ａ、第２切換距離である映像２７２ｂ）を出力させる。
【０１０４】
被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下である場合において被写体が動き、被写体距離が第１切換距離よりも短く、もしくは、第２切換距離よりも長くなった際、切換出力部１８６は、第２映像から第１映像に出力を強制的に切り換える。
【０１０５】
一方、被写体距離が第１切換距離より短い場合に被写体が遠ざかり、被写体距離が第１切換距離を超えた際、もしくは、被写体距離が第２切換距離より長い場合に被写体が近づき、被写体距離が第２切換距離より短くなった際、画角調整部１８８による以下の調整の後に、切換出力部１８６は、第１映像から第２映像に出力を切り換える。
【０１０６】
画角調整部１８８は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角に対して、式（３）の関係であるように設定する。
【０１０７】
例えば、センターカメラ１０２が、光学ズーム機能もしくは電子ズーム機能によって映像２７６ａ、２７６ｂや映像２７８ａ、２７８ｂを撮像している際、第１映像から第２映像に切り換える場合、画角調整部１８８は、一旦、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂに設定された所定の画角に対して式（３）の関係であるように設定し、サイドカメラ１０４の映像を映像２７０ａ、２７０ｂにしてから、センターカメラ１０２に映像２７２ａ、２７２ｂを出力させる。上述したように、図９において、映像２７０ａと映像２７２ａ、映像２７０ｂと２７２ｂとは、それぞれの画角が式（３）の関係となっている。
【０１０８】
画角調整部１８８が画角を式（３）の関係に設定することで、動画撮像装置１００は、第２映像と第１映像の切り換えの前後で、表示装置１１４上に被写体を同じ大きさで表示させることができる。かかる構成により、第１映像から第２映像に出力を切り換える際に、第１映像において任意の画角を設定していたとしても、第１映像の画角を第２映像の画角に対して式（３）の関係に設定し直してから切り換えるため、視聴者に違和感を与えることなく映像を切り換えることが可能となる。
【０１０９】
サイドカメラ１０４の画角は、上述した入力情報や補助情報に基づいて中央制御部１３４によって決定され、入力情報が変更されたり、サイドカメラ１０４が着脱・変形され補助情報が変更されたりしない限り、第２映像を出力中、決定された画角が維持される。
【０１１０】
画角調整部１８８は、当該動画撮像装置１００の電源がＯＮになり、入力情報や補助情報に基づいてサイドカメラ１０４の画角が決定されると、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角を、決定された画角と略等しくなるように調整（設定）する。センターカメラ１０２の画角も決定された画角と略等しくなるように調整することで、当該動画撮像装置１００の電源がＯＮになった後、すぐに第２映像の出力を開始し、途中で第１映像に出力を切り換える場合においても、画角の調整がすでに完了しているため、即座に、第１映像に出力を切り換えることができる。
【０１１１】
切換報知部１９０は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を、ビューファインダ１２０を通じて、例えば、ＯＳＤ（on-screen display）によって報知する。撮像者は、操作キー１２２を通じて、第２映像の出力を許可するか否かの応答入力を行う。切換出力部１８６は、応答入力が第２映像の出力の許可であった場合のみ、サイドカメラ１０４に第２映像を出力させる。
【０１１２】
第２映像から第１映像への切り換えは、より自然な３Ｄ映像として認識できない第２映像の出力を回避するため強制的に行うべきであるが、第１映像から第２映像への切り換えは、必ずしも行わなくてもよい。かかる構成により、撮像者に第２映像への切り換えを事前に認識させ、その切り換えの要否を判断する機会を与えることができる。
【０１１３】
さらに、切換報知部１９０は、第１映像を出力中に第１所定時間（例えば３秒間）、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下であった場合、第２映像に切り換える旨を報知し、その後、第２所定時間（例えば２秒間）、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下の範囲を維持した場合、切換出力部１８６は、第１映像から第２映像に出力を切り換えてもよい。かかる構成により安定した第２映像または第１映像を撮像することができる。
【０１１４】
また、切換報知部１９０は、被写体距離が第１切換距離より短くなった、あるいは、第２切換距離よりも長くなった場合、切換出力部１８６が第２映像から第１映像に出力を切り換えるとき、その旨、すなわち、被写体距離が短すぎるあるいは長すぎるため第２映像から第１映像に切り換えることを、報知してもよく、さらに、切換報知部１９０は、第２映像の出力中に被写体距離が第１切換距離や第２切換距離に近付いた場合、その旨、報知してもよい。
【０１１５】
また、例えば、第１映像から第２映像に出力を切り換える旨を切換報知部１９０が報知する際、第１映像の画角が第２映像の画角よりも広い場合、第２映像の画角に相当する範囲を示す、四角い線を画面内に示すことによって第２映像への出力切り換えを報知してもよい。
【０１１６】
部分抽出部１３６は、上述したように、設定画面２３０において入力情報の設定がなされた場合、入力情報および補助情報に基づいて、センターカメラ１０２で撮像した第１映像およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂで撮像した第２映像から部分領域を特定し、第１映像および第２映像から部分領域を抽出して新たに第１映像および第２映像とする。また、部分抽出部１３６は、ビデオスケーラとしても機能し、抽出した部分領域の解像度を、表示装置１１４の表示領域に全画面表示できるように所定の解像度までアップスケーリングし、アップスケーリングされた映像信号を信号処理部１２４に出力する。
【０１１７】
図１０は、視距離と奥行き感度の関係を示す説明図である。図１０に示すように、両眼視差は、視距離が近距離であるほど奥行き感度が高く３Ｄ映像として認識し易いが、視距離が離れるほど奥行き感度は下がり、視距離が１０ｍにも満たないうちに、運動視差による奥行き感度にも劣ってしまう。即ち、１０ｍを超えるような被写体に対しては両眼視差による立体的な表示効果が劣化する。また、上述したように、子供の眼１１０の間隔と大人の眼１１２の間隔との違いから、被写体距離が第２切換距離、例えば９．５ｍを超えると立体的な表示効果を適切に得ることができない。
【０１１８】
しかし、遠方の被写体を撮像する場合においても、第２映像を撮像し３Ｄ映像として視認したいという場面も想定される。そこで、サイドカメラ１０４は、着脱可能もしくは変更可能に構成され、基線長を変更できることとする。
【０１１９】
図１１は、本実施形態のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの着脱を示す説明図である。図１１（ａ）は、動画撮像装置１００を上面から見た説明図であり、図１１（ｂ）は、動画撮像装置１００を正面から見た説明図であり、図１１（ｃ）（ｄ）は、図１１（ｂ）のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂを取り外した様子を示す。
【０１２０】
サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、図１１（ｃ）に示すように、接続部２９０で接続されて一体となっていてもよいし、図１１（ｄ）に示すように、別体として個々に取り外し可能であってもよい。
【０１２１】
図１２は、本実施形態の遠方撮像用のサイドカメラ１０４を示す説明図である。上述したように遠方の被写体を撮像したい場合、動画撮像装置１００のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂを、図１２に示すように、図１に示すサイドカメラ１０４より基線長が長いものと取り換えることができる。
【０１２２】
サイドカメラ１０４を交換可能または変形可能に構成することで、サイドカメラ１０４の物側主点２１４間の距離、即ち基線長を変更することができ、例えば、基線長を人の眼の間隔の１０倍の長さとして撮像することで、第２切換距離を１０倍に延長することが可能となる。同様に、第２切換距離は、例えば、基線長を人の眼の間隔の２倍として撮像すれば２倍に、５倍として撮像すれば５倍に延長できる。かかる構成により、例えば、運動会において、基線長を長くし第２切換距離を延ばすことで、遠方の被写体を３Ｄ映像として認識される映像を撮像することができる。
【０１２３】
第１メモリ１３８には、動画撮像装置１００の機械的な寸法や姿勢等の形状情報が予め記憶されている。動画撮像装置１００は、形状情報と、上述した第２メモリ１７０に記憶されている基線長とに基づいて、センターカメラ１０２の物側主点２１４ｃに対するサイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂの相対的な位置を特定できる。
【０１２４】
また、第２メモリ１７０には、サイドカメラ１０４のメーカー、製品名が特定できる識別番号等のみを記憶させておき、第１メモリ１３８には、識別番号と補助情報とを関連付けた情報（テーブル）を記憶させておいてもよい。
【０１２５】
上述したように、サイドカメラ１０４に第２メモリ１７０を備える構成により、サイドカメラ１０４を基線長が異なる他のサイドカメラ１０４と交換した際、動画撮像装置１００は、交換後の他のサイドカメラ１０４の第２メモリ１７０の補助情報を参照し、第２映像の撮像に関わる設定を自動的に更新することができる。したがって、撮像者は面倒な手動による設定を行わずとも３Ｄ映像として認識される映像を容易に撮像することが可能となる。
【０１２６】
本実施形態の動画撮像装置１００は、第１切換距離における第２映像と第１映像との切り換えにおいても、映像内の被写体や背景の位置や大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【０１２７】
（動画撮像方法）
続いて、上述した動画撮像装置１００を用いた動画撮像方法について説明する。図１３および図１３は、本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。図１３における動画撮像方法の処理は、動画撮像装置１００が起動されると実行され、図１４における動画撮像方法の処理は、動画撮像装置１００が撮像している間実行される。
【０１２８】
図１３において、動画撮像装置１００の電源がＯＮされると（Ｓ３００）、中央制御部１３４は、第２メモリ１７０から補助情報を取得する（Ｓ３０２）。そして、撮像者が撮像モードを選択し（Ｓ３０４）、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードであるか否かの判定をする（Ｓ３０６）。
【０１２９】
選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードである場合（Ｓ３０６のＹＥＳ）、中央制御部１３４は、撮像者に設定画面２３０、２３２で３Ｄ撮像の条件設定を行わせ（Ｓ３０８）、入力情報と補助情報とに基づいてサイドカメラ１０４の画角を決定する（Ｓ３１０）。そして、画角調整部１８８は、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角を、決定された画角に調整する（Ｓ３１２）。一方、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードでない場合（Ｓ３０６のＮＯ）、特別な処理は行わない。
【０１３０】
図１３の処理が完了したのち、動画撮像装置１００の撮像が開始され、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードである場合、所定のサンプリング周期毎に図１４の処理が繰り返される。
【０１３１】
図１４において、中央制御部１３４は、センターカメラ１０２の合焦情報を取得し（Ｓ３５０）、合焦情報に基づいて、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下であるか否かを判定する（Ｓ３５２）。被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下でない場合（Ｓ３５２のＮＯ）、切換出力部１８６は、センターカメラ１０２に第１映像を出力させる（Ｓ３５４）。
【０１３２】
被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下である場合（Ｓ３５２のＹＥＳ）、現在、センターカメラ１０２が第１映像を出力中であるか否かを判定する（Ｓ３５６）。第１映像を出力中である場合（Ｓ３５６のＹＥＳ）、第２映像に切り換える旨を前回報知してから所定時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ３５８）。報知してから所定時間が経過している場合（Ｓ３５８のＹＥＳ）、切換報知部１９０は第１映像から第２映像に出力を切り換える旨を、ビューファインダ１２０を通じて撮像者に報知する（Ｓ３６０）。そして、撮像者からの応答入力が第２映像の出力の許可であるか否かを判定し（Ｓ３６２）、第２映像の出力の許可である場合（Ｓ３６２のＹＥＳ）、画角調整部１８８は、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂに設定された画角に対して式（３）の関係となるように設定し直す（Ｓ３６４）。
【０１３３】
第１映像出力中判定ステップ（Ｓ３５６）において、第１映像を出力中でないと判定された場合（Ｓ３５６のＮＯ）、もしくは、画角調整ステップ（Ｓ３６４）の後、切換出力部１８６は、サイドカメラ１０４に第２映像を出力させる（Ｓ３６６）。
【０１３４】
報知後時間判定ステップ（Ｓ３５８）において、所定時間が経過していないと判定された場合（Ｓ３５８のＮＯ）、または、許可判定ステップ（Ｓ３６２）において、撮像者からの応答入力が第２映像の出力の許可でない場合（Ｓ３６２のＮＯ）、第１映像出力ステップ（Ｓ３５４）の処理を行う。
【０１３５】
本実施形態の動画撮像装置１００を用いた動画撮像方法によれば、第２映像と第１映像との切り換えにおいて、設定点２１６と各カメラとの距離が略等しいため、映像内の被写体や背景の位置や大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【０１３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３７】
例えば、上述したセンターカメラ１０２の光軸２１２は、光学系の撮像レンズ１５４の光軸に限らず、撮像レンズ１５４の光軸が撮像素子１５６上の撮像領域の中心からずれている場合に、撮像レンズ１５４の光軸を撮像素子１５６上の撮像領域の中心を通るように平行移動させた軸をセンターカメラ１０２の光軸２１２とみなしてもよい。
【０１３８】
上述した動画撮像装置１００は、中央制御部１３４がセンターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂをそれぞれ制御していたが、かかる場合に限定されず、センターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ制御部を備えてもよい。また、センターカメラ１０２やサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、それぞれ第２メモリ１７０を備えているが、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂが同一の躯体に備えられている場合、１つの第２メモリ１７０にセンターカメラ１０２やサイドカメラ１０４の全ての補助情報が記憶されていてもよい。
【０１３９】
なお、本明細書の動画撮像方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、３Ｄ映像として認識される映像を撮像する動画撮像装置および動画撮像方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１００ …動画撮像装置
１０２ …センターカメラ
１０４（１０４ａ、１４０ｂ） …サイドカメラ
１０６ …被写体
１３６ …部分抽出部
１７０ …第２メモリ（補助記憶部）
１８０ …撮像制御部（距離取得部）
１８２ …入力受付部
１８４ …補助情報付与部
１８６ …切換出力部
１８８ …画角調整部
１９０ …切換報知部
２１０（２１０ａ、２１０ｂ） …光軸
２１２ …光軸
２１４（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ） …物側主点
２１６ …設定点
２４８ …部分領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ映像として認識される映像を撮像する動画撮像装置および動画撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、左右に離隔した２台のカメラで同一の被写体を撮像し、水平視差のある左右２つの映像を、偏光眼鏡等を用いて、右のカメラの映像を右眼に、左のカメラの映像を左眼に視認させることで、立体的な映像（３Ｄ映像）を視聴者に認識させる技術が、映画やテレビジョン放送等様々な映像技術に採用されている。
【０００３】
３Ｄ映像として認識される映像は、撮像時にカメラと被写体との距離が近くなりすぎると、左右２つの映像の視差が大きくなりすぎ、自然な３Ｄ映像として認識させにくくなり、視聴者の眼に負担がかかってしまう。そこで、カメラから被写体までの距離（以下、被写体距離と称する）が所定値以下のときには一方のカメラで撮像した映像のみを出力し、視聴者に立体的ではない平面的な映像（平面映像）として認識させる方法が知られている。具体的に、左右に離隔した２台のカメラにより撮像された被写体の映像をそれぞれ左右映像として出力し視聴者に３Ｄ映像として認識させ、被写体距離が所定値以下のときには２台のうち一方のカメラによる映像を単視点映像（平面映像）として出力し視聴者に平面映像として認識させる立体テレビカメラが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載したような技術においては、被写体の移動または撮像者（ユーザ）の移動により、被写体距離が変化する場合、被写体距離が所定値より大きい状態から所定値以下になったときに、出力される映像が左右２台のカメラの映像から一方の映像のみに変更され、３Ｄ映像として認識させることが困難な映像を視認することに起因する視聴者の眼の負担を軽減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した技術において、左右２台のカメラの撮像方向は輻輳角を２分した軸であり、いずれか一方のカメラの撮像方向は輻輳角の中心角を成す軸なので、両者で被写体像の位置や向きが異なることとなるため、２台のカメラを用いた３Ｄ映像の撮像から、いずれか一方のカメラを用いた平面映像に切り換えると映像がぶれて、視聴者に違和感が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、３Ｄ映像として認識される映像（第２映像）から平面映像として認識される映像（第１映像）への切り換え、および平面映像として認識される映像から３Ｄ映像として認識される映像への切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能な、動画撮像装置および動画撮像方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の動画撮像装置は、第１映像を撮像するためのセンターカメラと、センターカメラの光軸を含む面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、２つのサイドカメラそれぞれの光軸がセンターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点からセンターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離がセンターカメラの物側主点から所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部と、距離情報が示すセンターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する切換出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記動画撮像装置は、上記切換出力部が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラの所定の設定点における縦方向の画角を、２つのサイドカメラの所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する画角調整部をさらに備えてもよい。
【００１０】
上記動画撮像装置は、上記切換出力部が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を報知する切換報知部をさらに備えてもよい。
【００１１】
上記切換出力部は、センターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より長いときであって、第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、第２映像を出力し、第２切換距離より長い場合は、第１映像を出力してもよい。
【００１２】
上記第２切換距離は、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離に基づいて算出された値以下であってもよい。
【００１３】
上記動画撮像装置は、センターカメラで撮像された第１映像および２つのサイドカメラで撮像された第２映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報を含む補助情報を、それぞれ第１映像および第２映像に付与する補助情報付与部をさらに備えてもよい。
【００１４】
上記動画撮像装置は、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との予定された距離である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、表示画面の表示領域の大きさを示す表示領域情報と、を含む入力情報を受け付ける入力受付部と、入力情報に基づいて、センターカメラで撮像した第１映像および２つのサイドカメラで撮像した第２映像のうち、利用される部分領域を特定し、第１映像および第２映像から部分領域を抽出する部分抽出部と、をさらに備えてもよい。
【００１５】
上記２つのサイドカメラは交換可能または変形可能に構成され、基線長を変更できてもよい。
【００１６】
上記２つのサイドカメラは、撮像された映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、を含む補助情報を記憶している補助記憶部を備えてもよい。
【００１７】
上記課題を解決するために、第１映像を撮像するためのセンターカメラと、センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、２つのサイドカメラそれぞれの光軸がセンターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点からセンターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離がセンターカメラの物側主点から所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端としセンターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、を備える動画撮像装置を用いて撮像する本発明の動画撮像方法は、センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得し、距離情報が示すセンターカメラと被写体との距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像を出力し、第１切換距離より長い場合は第２映像を出力する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の動画撮像装置は、３Ｄ映像として認識される映像から平面映像として認識される映像への切り換え、および平面映像として認識される映像から３Ｄ映像として認識される映像への切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の動画撮像装置の一例を示した説明図である。
【図２】遠方の被写体を撮像した第２映像の表示についての説明図である。
【図３】被写体距離が短い場合の第２映像の撮像についての説明図である。
【図４】本実施形態の動画撮像装置の電気的な構成を示した機能ブロック図である。
【図５】本実施形態のセンターカメラとサイドカメラとの位置関係を示す説明図である。
【図６】本実施形態の第２映像の撮像に必要な入力情報の設定画面の一例を示す説明図である。
【図７】第２映像と表示装置に表示される映像の対応関係を示す説明図である。
【図８】センターカメラの光軸上に被写体が位置するときのセンターカメラとサイドカメラの画角を説明する説明図である。
【図９】本実施形態の第１映像と第２映像の出力の切り換えと画角との関係を示す説明図である。
【図１０】視距離と奥行き感度の関係を示す説明図である。
【図１１】本実施形態のサイドカメラの着脱を示す説明図である。
【図１２】本実施形態の遠方撮像用のサイドカメラを示す説明図である。
【図１３】本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。
【図１４】本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
（動画撮像装置１００）
図１は、本実施形態の動画撮像装置１００の一例を示した説明図である。図１（ａ）は、動画撮像装置１００を正面から見た説明図であり、図１（ｂ）は、動画撮像装置１００を上面から見た説明図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、動画撮像装置１００はセンターカメラ１０２と所定の距離を基線長とするサイドカメラ１０４（１０４ａ、１０４ｂ）とを備え、センターカメラ１０２で撮像した映像が平面映像として認識される第１映像となり、また、図１（ｂ）に示すように、被写体１０６をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでそれぞれ撮像した映像が、水平視差のある、３Ｄ映像として認識される第２映像となる。第２映像は、３Ｄ映像を形成するための互いに水平視差のある２つの映像（サイドカメラ１０４ａにおいて撮像される映像が右眼映像１０８ａ、サイドカメラ１０４ｂにおいて撮像される映像が左眼映像１０８ｂ）であり、この２つの映像を両眼視差が得られるように表示装置に表示することで、つまり、表示装置中央正面で表示装置を視聴している視聴者の右眼の正面に右眼映像１０８ａの光軸に相当する点が配置されるように表示装置に表示し、また、視聴者の左眼の正面に左眼映像１０８ｂの光軸に相当する点が配置されるように表示装置に表示することで、視聴者により自然な３Ｄ映像を知覚させることが可能となる。以下、センターカメラ１０２（より詳細には後述するセンターカメラ１０２の物側主点）と被写体１０６との距離を被写体距離と称する。
【００２３】
撮像した第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識させる場合、サイドカメラ１０４の基線長と視聴者の眼の間隔とを合わせるとよい。大人と子供では眼の間隔（の標準値）が異なるため、特に遠方の被写体１０６を撮像する場合には、基線長と、表示装置に表示する右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとの間隔（以下、ずれ幅と称する）とを子供の眼の間隔に合わせると大人が、大人の眼の間隔に合わせると子供が、３Ｄ映像として安全かつ有効に認識できない場合がある。かかる場合について、図２を用いて説明する。
【００２４】
図２は、遠方の被写体を撮像した第２映像の表示についての説明図である。図２（ａ）は、基線長を子供の眼１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の間隔の標準値５．００ｃｍに合わせて子供の眼１１０の輻輳角が０度となるような遠方（無限遠）の被写体を撮像した第２映像を、右眼映像１０８ａの被写体の映像１１６ａと、左眼映像１０８ｂの被写体の映像１１６ｂとの間隔を５ｃｍあけて（ずれ幅５ｃｍ）表示装置１１４に表示した場合について、図２（ｂ）は、基線長を大人の眼１１２（１１２ａ、１１２ｂ）の間隔の標準値６．２５ｃｍに合わせて大人の眼１１２の輻輳角が０度となるような遠方（無限遠）の被写体を撮像した第２映像を、右眼映像１０８ａの被写体の映像１１６ａと、左眼映像１０８ｂの被写体の映像１１６ｂとの間隔を６．２５ｃｍあけて（ずれ幅６．２５ｃｍ）表示装置１１４に表示した場合について、それぞれ大人と子供が第２映像を視認する状態の一例を示している。図２（ａ）および（ｂ）においては、表示装置１１４に表示されている被写体の映像１１６ａ、１１６ｂのうち、被写体の映像１１６ａを子供の眼１１０ａ（右眼）と大人の眼１１２ａ（右眼）で、被写体の映像１１６ｂを子供の眼１１０ｂ（左眼）と大人の眼１１２ｂ（左眼）でそれぞれ視認しているとする。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、子供の眼１１０（１１０ａ、１１０ｂ）では輻輳角が略０度となり無限遠にあるように認識できる映像も、大人の眼１１２（１１２ａ、１１２ｂ）では輻輳角が正の値となって近くの限界点１１８に存在するように認識されてしまい、どんな遠方の被写体の映像も限界点１１８より離れているようには認識できない。子供の眼１１０の間隔を５．００ｃｍ、大人の眼１１２の間隔を６．２５ｃｍとすると、子供の眼１１０（大人の眼１１２）を両端とする線分から限界点１１８までの距離は視聴距離Ａの５倍（距離５Ａ）となる。
【００２６】
また、図２（ｂ）に示すように、大人の眼１１２では輻輳角が略０度となり無限遠にあるように認識できる映像１１６ａ、１１６ｂも、子供の眼１１０ａ、１１０ｂでは輻輳角がマイナスの値となってしまい、眼に負担をかけてしまう。子供の眼１１０の輻輳角がマイナスの値とならずに視認できる限界、すなわち輻輳角が略０度となる場合の被写体の位置は、図２（ａ）において示す限界点１１８と等しく、子供の眼１１０（大人の眼１１２）を両端とする線分から限界点１１８までの距離は距離５Ａとなる。
【００２７】
被写体が限界点１１８にいるときの被写体距離が、第２映像を３Ｄ映像として眼に負担をかけず有効に認識させることができる遠方の限界値になる。この遠方の限界値以下の所定の距離を第２切換距離とする。
【００２８】
このように、第２切換距離は、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅と、視聴者の眼間距離と、視聴者と第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離と、に基づいて算出された値以下であればよい。また、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅と、眼間距離とは、第２映像を３Ｄ映像として眼に負担をかけない範囲であれば、それぞれ所定値を用いてもよい。
【００２９】
同様に、第２映像として有効な撮像領域は被写体距離が近くなるほど小さくなり、そのことに伴う近距離側の撮像可能距離の限界値（以下、第１切換距離と称する）もある。第１切換距離に関して、図３を用いて説明する。
【００３０】
図３は、被写体距離が短い場合の第２映像の撮像についての説明図である。図３において、動画撮像装置１００のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの基線長は６．２５ｃｍ、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの水平方向の画角を４０度とする。また、ハッチングを施した楕円形の範囲は、サイドカメラ１０４ａとサイドカメラ１０４ｂの撮像範囲の重複範囲、すなわち、第２映像を有効に取得可能な範囲であり、黒く塗りつぶした楕円形の範囲は、３Ｄ映像として認識できない映像となってしまう範囲である。つまり、表示装置１１４に映される映像は、ハッチングを施した楕円形の範囲の映像のみが利用されることとなる。
【００３１】
被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が８．６ｃｍまでとなる位置にある場合、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの一方にしか被写体が映らないため３Ｄ映像として認識できる第２映像を撮像できない。被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が１７．２ｃｍとなる位置にある場合、被写体がサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのどちらにも映り３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は、例えばサイドカメラ１０４ａにおいて撮像範囲全体の５０％となる。同様に、サイドカメラ１０４ｂにおいても第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は撮像範囲全体の５０％となる。
【００３２】
また、被写体が、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分が４３ｃｍとなる位置にある場合、被写体がサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのどちらにも映り３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合は、撮像範囲全体の８０％となる。
【００３３】
この割合が低すぎると撮像した映像を第２映像として有効利用可能な範囲が小さくなり、撮像素子の有効に利用される領域が狭くなることによる画質の劣化等が原因となって、第２映像を３Ｄ映像として認識させることが困難となる。そのため、３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合として許容する割合の最小値を、例えば８０％に設定する。この割合の最小値と、基線長と、サイドカメラ１０４の画角とによって、第２映像を３Ｄ映像として取得可能な、サイドカメラ１０４から被写体までの距離の下限が定まる。その下限とセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４との位置関係とから、第１切換距離が定まる。
【００３４】
上述した３Ｄ映像として認識できる第２映像を有効に取得可能な範囲の割合として許容する割合の最小値（例えば８０％）を定めると、第１切換距離は、基線長が長くなれば長くなり、サイドカメラ１０４の画角が大きくなれば短くなる。つまり、第１切換距離は、サイドカメラ１０４の基線長と、サイドカメラ１０４の画角と、に基づいて算出されることとなる。
【００３５】
本実施形態においては、許容する割合の最小値を８０％、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの基線長を６．２５ｃｍ、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの水平方向の画角を４０度として定まる、図３に示した約４３ｃｍを仮にサイドカメラ１０４から被写体までの距離の下限の設定値とする。
【００３６】
上述した理由から、第２映像を３Ｄ映像として認識できる被写体距離の適正な範囲は第１切換距離から第２切換距離までとなる。動画撮像装置１００は、被写体距離がその範囲から外れるときは第２映像から第１映像に出力する映像を切り換えるとよい。しかし、単純に映像を切り換えると、この第２映像と第１映像の切り換えの前後で映像内の被写体の位置や画角が変化してしまい、第２映像と第１映像とが切り換わるときに映像がぶれて違和感が生じてしまう。
【００３７】
本実施形態では、３Ｄ映像として認識される映像と、平面映像として認識される映像との切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴できるようにすることを目的としている。以下、この目的を達成可能な動画撮像装置１００を説明し、その後、動画撮像方法の一連の動作を述べる。
【００３８】
図４は、本実施形態の動画撮像装置１００の電気的な構成を示した機能ブロック図である。動画撮像装置１００は、センターカメラ１０２と、サイドカメラ１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と、ビューファインダ１２０と、操作キー１２２と、信号処理部１２４と、画像合成部１２６と、画像圧縮部１２８と、画像記録部１３０と、外部出力部１３２と、中央制御部１３４と、部分抽出部１３６と、第１メモリ１３８と、を含んで構成される。
【００３９】
センターカメラ１０２は、焦点調整に用いられるフォーカスレンズ１５０、露光調整に用いられる絞り１５２、撮像レンズ１５４を通じて入射する光を電気信号（画像信号）に変換する撮像素子（撮像回路）１５６、フォーカスレンズ１５０および絞り１５２を駆動させる駆動回路１５８、補助記憶部としての第２メモリ１７０と、を含んで構成され、第１映像を撮像する。センターカメラ１０２によって撮像され変換された画像信号は、部分抽出部１３６に向け出力される。
【００４０】
サイドカメラ１０４は、センターカメラ１０２の光軸を含む面に対して面対称に２つ並置され、それぞれが、フォーカスレンズ１５０と、絞り１５２と、撮像レンズ１５４と、撮像素子１５６と、駆動回路１５８と、補助記憶部としての第２メモリ１７０と、を含んで構成され、第２映像を撮像する。サイドカメラ１０４の構成要素のうちセンターカメラ１０２の各構成要素と実質的に同等のものは、同一の符号を付して説明を省略する。サイドカメラ１０４によって撮像され変換された画像信号は、部分抽出部１３６に向け出力される。
【００４１】
センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４における第２メモリ１７０には、基線長を示す基線長情報（サイドカメラ１０４のみ）、撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報を含む補助情報が予め記憶されている。第２メモリ１７０と補助情報については後に詳述する。
【００４２】
センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とは、本実施形態において特徴的な所定の位置関係を持っている。この位置関係について、図５を用いて説明する。
【００４３】
図５は、本実施形態のセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４との位置関係を示す説明図である。ここでは、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とを上面側から見ている。センターカメラ１０２の光軸２１２上の設定点２１６に被写体がある場合、被写体が反射する光は、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂ、センターカメラ１０２それぞれの光学系（図４におけるフォーカスレンズ１５０、絞り１５２、撮像レンズ１５４）２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃを通り、撮像素子１５６上の位置２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃで結像する。ここで、センターカメラ１０２の光軸２１２は、センターカメラ１０２の撮像素子上に設定された撮像領域（画像として取得される領域）の中心に差し込む、センターカメラの物側主点２１４ｃを通る光の線である。
【００４４】
本実施形態における２つのサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、センターカメラ１０２の光軸２１２を含む面に対して面対称に並置され、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの物側主点２１４ａ、２１４ｂを通る光の線であるそれぞれの光軸２１０（２１０ａ、２１０ｂ）がセンターカメラ１０２の光軸２１２と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂからセンターカメラ１０２の光軸２１２上の所定の設定点２１６までの距離が、センターカメラの物側主点２１４ｃから所定の設定点２１６までの距離と略等しく、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂを両端としセンターカメラ１０２の物側主点２１４ｃを含む円弧（図５において、弧ＡＢＣ）が劣弧となるように配置される。
【００４５】
図５には、サイドカメラ１０４の光軸２１０ａ、２１０ｂは、センターカメラ１０２の光軸２１２と平行である例を挙げたが、かかる場合に限定されず、例えば、サイドカメラ１０４の光学的な光軸が平行でなかったり、被写体の位置に応じて変動したりしてもよい。この場合も、サイドカメラ１０４の光軸は、サイドカメラ１０４ａ、１４０ｂの物側主点２１４ａ、２１４ｂをそれぞれ通り、センターカメラ１０２の光軸２１２に平行な軸を、光軸２１０ａ、２１０ｂとみなす。
【００４６】
本実施形態においては、上述したように図３に示す約４３ｃｍを、サイドカメラ１０４からの距離のサイドカメラ１０４の光軸に平行な成分の下限とし、この限界に被写体が位置する場合のセンターカメラ１０２から被写体までの距離（被写体距離）を第１切換距離とする。そして、被写体距離が第１切換距離となる光軸２１２上の点が設定点２１６となる。従って、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、基線長が６．２５ｃｍとなり設定点２１６から第１切換距離だけ離れた点にサイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂが位置するように配置される。
【００４７】
上述したように第１切換距離以内に被写体があるときは３Ｄ映像として認識される第２映像を適切に得ることができないので、第１映像に切り換えた方がよい。本実施形態では、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、すなわち、被写体が切り換え点にあり被写体距離が第１切換距離となったとき、それぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃから被写体までの距離が等しくなるように、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４とを配置している。
【００４８】
そのため、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、第１映像全体に対する被写体や背景の大きさの比が第２映像全体に対する被写体や背景の大きさの比と等しくなり、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化しないため、視聴者が違和感なく映像を視聴できる。
【００４９】
図４において、ビューファインダ１２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、信号処理部１２４から出力された映像を表示する。撮像者は、ビューファインダ１２０を介して、信号処理部１２４から出力された映像であり自身が撮像している映像を視認することができる。操作キー１２２は、撮像者の操作入力を受け付け、受け付けた操作入力を入力受付部１８２に向け出力する。
【００５０】
信号処理部１２４は、部分抽出部１３６から出力された画像信号に、ガンマ補正、ニー処理等の所定の処理を施し、所定の処理を施した画像信号を画像データとして、中央制御部１３４からの指示に応じて中央制御部１３４から指定された拡大率で拡大し（電子ズーム）、第１映像の画像データは画像圧縮部１２８に、第２映像の画像データは画像合成部１２６に出力する。信号処理部１２４は、第１映像を拡大する場合、第１映像を光軸２１２が通る点が、第１映像の中心に位置するように制御する。また、信号処理部１２４は、並行して、画像データに記録媒体２００の空き容量等の種々の情報を重畳してビューファインダ１２０に出力し、ビューファインダ１２０に画像（映像）を表示させる。
【００５１】
画像合成部１２６は、信号処理部１２４から出力された第２映像（右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂ）の画像データを、例えば、時分割表示方式、ラインバイライン方式、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式、フィールドシーケンシャル方式、またはこれらの方式の組み合わせ、設計的に選択が可能なその他の方式等の所定の方式を用いて合成し、画像圧縮部１２８に出力する。
【００５２】
画像圧縮部１２８は、信号処理部１２４または画像合成部１２６から出力された画像データを、Ｍ−ＪＰＥＧ（モーションJPEG）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２、Ｈ．２６４などの所定の符号化方式で符号化した画像データとし、符号化された画像データを画像記録部１３０または外部出力部１３２に出力する。
【００５３】
画像記録部１３０は、画像圧縮部１２８から出力された画像データを任意の記録媒体２００に記録する。尚、画像データは、第１映像の画像データと、画像合成部１２６で合成された第２映像の画像データとが、併存するまたは時間軸で排他的に切り換わるデータである。また、画像データには、後述する入力情報の設定を別体の動画再生装置で行う場合、例えばメタデータとして、補助情報付与部１８４に付与される補助情報（第１映像に関しては、撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、第２映像に関しては第１映像の補助情報にさらに基線長を示す基線長情報を加えもの）も含む。
【００５４】
任意の記録媒体２００としては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤ（Hard Disk）等の媒体を適用することができる。また、任意の記録媒体２００として、着脱可能な別体の記録媒体を用いることもできる。
【００５５】
別体の動画再生装置は、画像データが記録された記録媒体２００から、画像データを読み取り、読みとった画像データを復号化して再生可能な画像信号に変換し再生する。特に、第２映像について、動画再生装置は、画像合成部１２６が映像データの合成に用いた方式を踏まえ、動画再生装置で３Ｄ映像として正しく認識できる映像データに変換した上で再生する。
【００５６】
外部出力部１３２は、画像圧縮部１２８から出力された画像データを、視聴可能な画像信号に加工して、例えば、接続された表示装置１１４に出力する。画像データは、第１映像の画像データと、画像合成部１２６で合成された第２映像の画像データとを含み、第２映像の画像データが加工された画像信号は、例えば、第２映像がラインバイライン方式で合成されていた場合、１ライン毎に右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂの画像信号が交互に並んでおり、表示装置１１４は、偏光表示方式等を利用し１ライン毎に偏光表示し、偏光眼鏡等を装着した視聴者は、右眼に右眼映像１０８ａを、左眼に左眼映像１０８ｂを、視認することとなる。
【００５７】
中央制御部１３４は、中央処理装置（ＣＰＵ）や信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）を含む半導体集積回路により動画撮像装置１００全体を管理および制御する。また、中央制御部１３４は、距離取得部としても機能する撮像制御部１８０と、入力受付部１８２と、補助情報付与部１８４と、切換出力部１８６と、画角調整部１８８と、切換報知部１９０と、を含んで構成される。
【００５８】
撮像制御部１８０は、焦点調整や露光調整を含む撮像制御を遂行する。具体的に、撮像制御部１８０は、撮像制御を遂行するための制御指令を各カメラの駆動回路１５８に送出し、駆動回路１５８は、撮像制御部１８０から送出された制御指令に従って、フォーカスや絞りを調整する。
【００５９】
さらに、撮像制御部１８０は、センターカメラ１０２と被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部として機能し、取得した距離情報を切換出力部１８６に出力する。具体的に、撮像制御部１８０は、センターカメラ１０２から、駆動回路１５８を通じてフォーカスレンズ１５０の位置の情報である合焦情報を取得し、合焦情報に基づいて、センターカメラ１０２から焦点の合った被写体までの被写体距離を求め、距離情報とする。また、被写体距離は、この方法に限られず、例えば、赤外線を放出し被写体からの反射光を検出することで求めてもよいし、フォーカスレンズ１５０の位置を手動で調節できる調節リングがある場合、その調節リングの位置情報を取得して算出してもよい。
【００６０】
また、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４はズームレンズを備えてもよく、その場合、合焦情報は、センターカメラ１０２のズームレンズの位置の情報を含み、撮像制御部１８０は、フォーカスレンズ１５０の位置の情報と、ズームレンズの位置の情報とに基づいて、センターカメラ１０２から焦点の合った被写体までの被写体距離を算出する。この場合、第１メモリ１３８は、ズームレンズの位置の情報と倍率との関係を示す関数やテーブルを予め記憶しているものとする。
【００６１】
入力受付部１８２は、操作キー１２２や、例えばビューファインダ１２０の表示面に重畳して設置された図示しないタッチパネル等を通じて、撮像者が行った操作入力を受け付け、対応する機能、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ、撮像開始、撮像停止、等の機能を、対応する各部（例えば、中央制御部１３４）に実行させる。
【００６２】
また、入力受付部１８２は、入力情報を受け付ける。本実施形態において、入力情報は、第２映像の撮像にかかわる設定情報であり、視聴者が、動画撮像装置１００で撮像した第１映像または第２映像を視聴するときの、表示装置１１４の表示画面との想定される視聴距離（例えば、０．６３ｍ、１ｍ、１．９ｍ等）である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさ（例えば、１７インチ、２５インチ、５０インチ等）を示す表示領域情報と、視聴者の眼間距離を示す眼間距離情報とを含む。
【００６３】
図６は、本実施形態の第２映像の撮像に必要な入力情報の設定画面の一例を示す説明図である。上述したように、撮像者は、入力情報の設定を動画撮像装置１００で行うことができるが、別体の動画再生装置で行うこともできる。図６に示す設定画面２３０ａにおいて、撮像者は、操作キー１２２を用いて、カーソル２３２を動かし、「設定は動画撮像装置」、「設定は動画再生装置」の表記の左側にある２つのチェックボックス２３４のうち、いずれかにチェックを入れることで、入力情報の設定を動画撮像装置１００で行うか、または別体の動画再生装置で行うか、を設定できる。
【００６４】
入力情報の設定を動画撮像装置１００で行う場合、撮像者は、操作キー１２２を用いて、「次画面へ」と表記されたアイコン２３６を選択し、次画面の設定画面２３０ｂに遷移して、表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさと、視聴予定距離とをテキストボックス２３８に入力して設定できる。ここでは、視聴者の眼間距離を大人か子供のいずれかに固定しているため、視聴者の眼間距離の入力を省略している。設定された情報は入力情報として入力受付部１８２に出力され、部分抽出部１３６において、部分領域を特定するために用いられる。
【００６５】
入力情報を受け付ける構成により、撮像者は、後述の出力する第２映像を、視認する環境に応じた適切なものとすることが可能となる。
【００６６】
また、入力情報の設定を別体の動画再生装置で行う場合、補助情報付与部１８４が特に有効に機能する。
【００６７】
補助情報付与部１８４は、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４で撮像された第１映像および第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の撮像素子１５６上の光軸の位置を示す光軸情報を生成し、予め定められた、第２映像に関する基線長を示す基線長情報や、抽出する第１映像および第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の部分領域２４８の大きさと画角との関係情報と共に第１映像および第２映像に付与する。光軸情報は、例えば、撮像素子１５６の撮像領域全体もしくは実際に画像を取得する部分領域２４８に対する座標であったり、または撮像素子１５６の撮像領域全体もしくは実際に画像を取得する部分領域２４８の縦横それぞれの長さに対する比率で表したものであったりする。また、基線長情報と、第１映像および第２映像１０８（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）の部分領域２４８の大きさと画角との関係情報とは、所定値を用いてもよい。尚、光軸情報は撮像領域に対する横方向の情報のみであっても構わない。
【００６８】
第２映像に光軸情報が付与されているため、動画再生装置において設定される入力情報と、光軸情報とに基づいて、右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅を任意の人（例えば子供や大人の眼）の間隔に合わせて表示されるように、部分領域２４８を抽出することができる。
【００６９】
補助情報付与部１８４は、入力情報の設定を別体の動画再生装置で行わず、動画撮像装置１００で行う場合であっても、第１映像および第２映像に補助情報を付与してよい。
【００７０】
第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識するためには、表示装置１１４の横幅Ｗ、視聴予定距離Ｌ、眼間距離ｗとすると、以下の式に基づいて横方向の画角Ｂを定めるとよい。
Ｂ＝２×ａｔａｎ（（Ｗ＋ｗ）／２／Ｌ） 式（１）
横方向の画角をＢとし、サイドカメラ１０４の基線長を眼間距離ｗと等しい基線長ｗとして、動画撮像装置１００で第２映像を撮像して表示すると、第２映像がより自然な３Ｄ映像として認識される。また、例えば、基線長ｗを１０倍の１０ｗとして第２映像を撮像すると、１／１０の箱庭を見ているような３Ｄ映像として認識される。また、左右映像のずれ幅を、表示装置１１４上において視聴者の眼間距離とすることで、視聴者は自然な３Ｄ映像を知覚することができる。このとき右眼映像１０８ａの光軸に相当する点は視聴者からみて右側に、左側映像１０８ｂの光軸に相当する点は視聴者から見て左側に位置し、互いに水平の位置関係となっている。
【００７１】
動画撮像装置１００は、この第２映像（右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ）のずれ幅が、任意の人（例えば子供や大人の眼）の間隔に合わせて表示されるように合成し、表示装置１１４に表示させる。
【００７２】
続いて、第２映像を３Ｄ映像として認識させる際、どのように表示装置１１４に表示されるのかを図７を用いて説明する。
【００７３】
図７は、第２映像と表示装置１１４に表示される映像の対応関係を示す説明図である。図７（ａ）は、センターカメラ１０２の光軸上にある被写体（センターカメラ１０２から近い順に被写体２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ）をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂで撮像した場合における、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでそれぞれ撮像された右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂ上の被写体像２４４ａ〜２４４ｆと部分領域２４８（２４８ａ〜２４８ｆ）との関係を示し、図７（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ距離Ｘ、Ｙ、Ｚ（０＜Ｘ＜Ｙ＜Ｚとする）で視聴した場合の右眼２４６ａおよび左眼２４６ｂに視認される映像２５４（視聴時に表示装置１１４の表示領域全体に表示され、右眼２４６ａに視認される映像を右眼用映像２５４ａ、左眼に視認される映像を左眼用映像２５４ｂとする）と結像された被写体との関係を示している。
【００７４】
図７（ａ）において、サイドカメラ１０４ａで撮像された右眼映像１０８ａには、被写体距離の異なる被写体２４２ａ〜２４２ｃにそれぞれ対応する被写体像２４４ａ〜２４４ｃが表示される。また、サイドカメラ１０４ｂで撮像された左眼映像１０８ｂには、被写体距離の異なる被写体２４２ａ〜２４２ｃにそれぞれ対応する被写体像２４４ｄ〜２４４ｆが表示される。
【００７５】
ここでは、右眼映像１０８ａの光軸に相当する点２４０ａが右眼映像１０８ａの中心位置から右に偏り、左眼映像１０８ｂに光軸に相当する点２４０ｂが左眼映像１０８ｂの中心位置から左に偏っている。
【００７６】
第２映像を３Ｄ映像として認識させるために、部分抽出部１３６は、上述した入力情報に含まれる視聴予定距離情報、表示領域情報、眼間距離情報と、第２メモリ１７０に記憶された補助情報に含まれる基線長情報、光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報とに基づいて、第１映像および第２映像から部分領域を抽出する。第１映像の部分領域は、センターカメラ１０２の光軸を中心として抽出される。第２映像（右眼映像１０８ａ、左目映像１０８ｂ）に関しては以下に説明する処理を通じて部分領域２４８ａ〜２４８ｆを抽出する。
【００７７】
右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂにおいて実際に第２映像として利用される部分領域２４８ａ〜２４８ｆは表示装置１１４の表示画面の想定される表示領域の大きさや視聴予定距離に応じて変化する。これは、例えば、窓枠を通して景色を見る場合、窓枠の大きさと視聴者から窓枠までの距離とに応じて見える景色の範囲が変化することと同じ原理である。
【００７８】
部分抽出部１３６は、上述したように、入力情報や補助情報に応じて部分領域２４８を抽出する。また、部分抽出部１３６は、センターカメラ１０２が撮像した部分領域、および、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれが撮像した右眼映像１０８ａ、左眼映像１０８ｂの部分領域２４８ａ〜２４８ｆの映像を、視聴予定距離に応じた拡大率で拡大し（アップスケーリング）、表示装置１１４に表示させる。表示装置１１４の想定される表示領域の大きさは、部分領域２４８を抽出する際、表示装置１１４に表示させる映像の大きさと、表示画面に表示した際の右眼映像１０８ａと左眼映像１０８ｂとのずれ幅との関係を求めるために用いられる。
【００７９】
例えば、図７（ｂ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ａまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｘの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ａ、２４８ｄ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ａの被写体像２４４ａ、２４４ｄがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。部分抽出部１３６は、第２映像に関して、その抽出された部分領域２４８ａ、２４８ｄの映像を、例えば水平ラインを交互に並置して、表示装置１１４に表示させる。右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆがそれぞれ表示される。
【００８０】
視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｘを設定したとする）に従って表示装置１１４を視認すると、右眼２４６ａで右眼用映像２５４ａ、左眼２４６ｂで左眼用映像２５４ｂを、それぞれ視認することとなる。右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆが表示されているので、被写体像２４４ａ〜２４４ｃと被写体像２４４ｄ〜２４４ｆとは融像し、視聴者は、近距離にある被写体２４２ａを近く（表示装置１１４の位置）に、中程度の距離にある被写体２４２ｂを位置２５６ｂに、遠方にある被写体２４２ｃを位置２５６ｃに、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８１】
同様に、図７（ｃ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ｂまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｙの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ｂ、２４８ｅ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ｂの被写体像２４４ｂ、２４４ｅがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。ここでも、右眼用映像２５４ａには、被写体像２４４ａ〜２４４ｃが、左眼用映像２５４ｂには、被写体像２４４ｄ〜２４４ｆがそれぞれ図７（ｂ）と位置を異ならせて表示される。
【００８２】
視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｙを設定したとする）に従って視認すると、被写体像２４４ａ〜２４４ｃと被写体像２４４ｄ〜２４４ｆとは融像し、被写体２４２ａを位置２５６ａに、被写体２４２ｂを表示装置１１４の位置に、被写体２４２ｃを位置２５６ｃに、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８３】
同様に、図７（ｄ）に示すように、視聴距離が、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂからの被写体２４２ｃまでの距離のサイドカメラの光軸に平行な成分と等しい場合（視聴距離Ｚの場合）、部分抽出部１３６が部分領域２４８ｃ、２４８ｆ（図７（ａ）に示す）を抽出すると、被写体２４２ｃの被写体像２４４ｃ、２４４ｆがそれぞれ画面の中心に位置することとなる。視聴者が、偏光眼鏡等を着用し、予め設定した視聴予定距離（視聴距離Ｚを設定したとする）に従って視認すると、被写体２４２ａを位置２５６ａに、被写体２４２ｂを位置２５６ｂに、被写体２４２ｃを表示装置１１４の位置に、それぞれ存在するかのように３Ｄ映像として認識する。
【００８４】
上述した図７においては、理解を容易にするため電子ズーム機能のみ用いる場合を例に挙げて説明したが、かかる場合に限定されず、図７（ｃ）および（ｄ）において動画撮像装置１００は光学ズーム機能を用いて撮像をしてもよい。この場合、部分抽出部１３６は、光学ズーム機能によって拡大された映像である右眼映像１０８ａおよび左眼映像１０８ｂから、光学ズーム機能を用いていない場合より広い部分領域を抽出する。動画撮像装置１００は、光学ズーム機能によって拡大された分だけ拡大率を下げて拡大した映像を、表示装置１１４に表示させる。
【００８５】
図４において、切換出力部１８６は、距離情報が示すセンターカメラ１０２と被写体との距離、本実施形態において上述した被写体距離が、第１切換距離より短い場合は第１映像をセンターカメラ１０２に出力させ、第１切換距離より長い場合は第２映像をサイドカメラ１０４に出力させる。
【００８６】
また、センターカメラ１０２は第１映像を、サイドカメラ１０４は第２映像を、撮像中、常時、部分抽出部１３６に出力してもよい。その場合、切換出力部１８６は、部分抽出部１３６が部分領域を抽出し信号処理部１２４に出力する映像を第１映像と第２映像とで切り換える。第１映像および第２映像の撮像を常時出力させる構成により、映像の切り換えを迅速に行うことができる。
【００８７】
本実施形態の動画撮像装置１００は、第１映像を撮像するセンターカメラ１０２と、第２映像を撮像するサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂとがそれぞれ個別に設けられ、センターカメラ１０２とサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂとが図５に示すように配置されているため、第１切換距離における第２映像と第１映像との切り換えにおいても、被写体の位置がずれることがなく、また、所定の設定点２１６と各カメラとの距離が略等しいため、第１映像全体に対する被写体や背景の大きさの比が第２映像全体に対する被写体や背景の大きさの比と等しくなり、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化しない。従って、第１映像と第２映像との切り換えにおいて、視聴者が違和感なく映像を視聴できるようにすることが可能となる。
【００８８】
上述したサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂが撮像した２つの映像のうち、両方に被写体が含まれる領域が第２映像として用いられる。しかし、被写体距離が短くなると、この３Ｄ映像として認識できる第２映像として有効利用可能な映像の領域が小さくなる。ここでは、第２映像として有効利用可能な映像の領域が所定の割合（例えば８０％）以下になる第１切換距離を、図３で説明したように、基線長と被写体距離とに基づいて適切に算出しているので、第２映像として有効利用可能な映像の領域が小さくなる前に第１映像に切り換えることが可能となる。
【００８９】
さらに、動画撮像装置１００は、第１切換距離に限らず第２切換距離においても、限界点１１８と各カメラとの距離が略等しければ、映像内の被写体の大きさも背景の大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴できる。しかし、第１切換距離、第２切換距離のどちらにおいても、所定の設定点２１６もしくは限界点１１８と各カメラとの距離を略等しくすることはできない。本実施形態の動画撮像装置１００では、被写体と各カメラとの距離の差が、画角に大きな影響を与える第１切換距離を優先し、第１切換距離において、所定の設定点２１６と各カメラとの距離が略等しくなるように配置されている。
【００９０】
また、切換出力部１８６は、距離情報が示すセンターカメラ１０２と被写体との距離、本実施形態において上述した被写体距離が、第１切換距離より長いときであって、第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、第２映像をサイドカメラ１０４に出力させ、第２切換距離より長い場合は、第１映像をセンターカメラ１０２に、出力させる。
【００９１】
上述した式（１）に基づいて横方向の画角Ｂを決め、サイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂ間の距離である基線長を、人の眼の間隔と略等しくして撮像すると、視聴者は第２映像をより自然な３Ｄ映像として認識し易い。しかし、人の眼の間隔は、例えば大人と子供とで異なり、基線長を子供の眼の間隔に合わせて第２映像を撮像した場合、大人は、遠方の被写体を本来の位置より近くに知覚してしまう。一方、基線長を大人の眼の間隔に合わせて第２映像を撮像した場合、第２映像を子供が視認すると、遠方の被写体の輻輳角がマイナスとなり、眼に負担をかけてしまう。それぞれの場合の限界の被写体距離は略等しく、それを第２切換距離とする。第２切換距離を基準として第１映像と第２映像とを切り換える構成により、３Ｄ映像として有効に認識できなくなる離れた被写体の映像を、平面映像として認識されるように適切に出力することが可能となる。
【００９２】
図２の説明において上述したように、第２切換距離の適切な値は、眼間距離と、視聴予定距離によって算出された値以下となる。かかる構成により、第１映像と第２映像とを適切な位置で切り換えることが可能となる。
【００９３】
さらに、切換出力部１８６は、第１切換距離および第２切換距離における第１映像と第２映像の出力の切り換えを行わずに、撮像者の操作入力に応じて、第１映像から第２映像に、または第２映像から第１映像に、出力を切り換えてもよい。
【００９４】
図４において、画角調整部１８８は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラ１０２の所定の設定点における縦方向の画角を、２つのサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する。
【００９５】
図８は、センターカメラ１０２の光軸２１２上に、矢印で示された被写体２６０が垂直方向に立設して位置するときのセンターカメラ１０２とサイドカメラ１０４の画角を説明する説明図である。センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体２６０に対してセンターカメラ１０２の画角２６２が２・Θ１であって、かつサイドカメラ１０４の被写体方向の画角２６４ａ、２６４ｂが同じく２・Θ１である場合、切換出力部１８６が第１映像と第２映像との出力を相互に切り換えるとき、センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体２６０が映る第１映像の被写体の縦方向の画角と、センターカメラ１０２の光軸２１２上の被写体が映る第２映像の被写体位置における縦方向の画角とが略等しくなる。このときのサイドカメラ１０４の光軸２１０ａ、２１０ｂに沿った画角２６６ａ、２６６ｂを２・Θ０とすると、画角調整部１８８は、サイドカメラ１０２の画角２６６ａ、２６６ｂである２・Θ０に対して、センターカメラ１０２の画角２６２を、以下の式（２）（３）で導出される２・Θ１と設定する（以下、式（２）（３）を用いて導出されるサイドカメラ１０２の画角２６６ａ、２６６ｂと、センターカメラ１０２の画角２６２との関係を単に「式（３）の関係」といった表現を用いる。）。
【００９６】
例えば、撮像対象を平面として捉え、それを平面に投影するレンズを用い、眼間距離をｗ、基線長をｋ・ｗ、第１切換距離をＬ１とすると、サイドカメラ１０４から設定点２１６までの距離の光軸に平行な成分であるＬ０は、
Ｌ０＝（（Ｌ１２−（ｋ・ｗ／２）２）＾（１／２） 式（２）
で求められる。
【００９７】
センターカメラ１０２の撮影領域の画角２６２を２・Θ1、サイドカメラ１０４の撮影領域の画角２６６ａ、２６６ｂを２・Θ０として、サイドカメラ１０４の撮影領域の画角２６６ａ、２６６ｂに対するセンターカメラ１０２の撮影領域の画角２６２を、
ｔａｎΘ０＝tanΘ1×Ｌ０／Ｌ１ 式（３）
とすることで、センターカメラ１０２の光軸２１２上の設定点２１６における被写体とその背景とを同じ比率で撮像することが出来るため、第１映像と第２映像との切換時点におけるそれぞれの被写体２６０に対する画角が略等しいため、視聴者に違和感を与えることなく映像を切り替えることができる。
【００９８】
尚、魚眼レンズを用いる場合も、撮像面に投影された映像を平面映像に補正し、その補正された平面画像に関して、式（３）の関係であればよい。
【００９９】
図９は、本実施形態の第１映像と第２映像の出力の切り換えと画角との関係を示す説明図である。ここでは、理解を容易にするため、第２映像としてサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂのうち、サイドカメラ１０４ｂの映像を示している。
【０１００】
図９において、映像２７４ａは、映像２７２ａを撮像したときよりも被写体が離れており、映像２７４ｂは、映像２７２ｂを撮像したときよりも被写体が近づいている。また、映像２７６ａ、２７６ｂは、それぞれ、光学ズームや電子ズーム機能によって映像２７２ａ、２７２ｂを拡大したものである。さらに、映像２７８ａ、２７８ｂは、光学ズームや電子ズーム機能によって映像２７４ａ、２７４ｂを拡大したものである。映像２７０ａと映像２７２ａ、映像２７０ｂと２７２ｂとは、それぞれ式（３）の関係であるものとする。
【０１０１】
本実施形態において、式（３）の関係であるという状態は、センターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂそれぞれの撮像素子における撮像領域（電子ズーム機能によって絞られた、撮像される領域）に対応するそれぞれの物側主点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃからの角度である撮像領域中の特定位置の縦方向の画角がそれぞれ略等しい状態を示し、その縦方向の画角を示す撮像領域の特定位置はセンターカメラ１０２においては光軸が示す位置であり、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂでは光軸が示す位置ではなく、夫々が映すセンターカメラ１０２の光軸上の被写体の位置となる。
【０１０２】
被写体距離が第１切換距離から第２切換距離までの間、切換出力部１８６は、サイドカメラ１０４に第２映像（例えば、被写体距離が第２切換距離である映像２７０ａ、第１切換距離である映像２７０ｂ）を出力させる。
【０１０３】
また、被写体距離が第１切換距離より短い場合、もしくは、第２切換距離より長い場合、切換出力部１８６は、センターカメラ１０２に第１映像（例えば、被写体距離が第１切換距離である映像２７２ａ、第２切換距離である映像２７２ｂ）を出力させる。
【０１０４】
被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下である場合において被写体が動き、被写体距離が第１切換距離よりも短く、もしくは、第２切換距離よりも長くなった際、切換出力部１８６は、第２映像から第１映像に出力を強制的に切り換える。
【０１０５】
一方、被写体距離が第１切換距離より短い場合に被写体が遠ざかり、被写体距離が第１切換距離を超えた際、もしくは、被写体距離が第２切換距離より長い場合に被写体が近づき、被写体距離が第２切換距離より短くなった際、画角調整部１８８による以下の調整の後に、切換出力部１８６は、第１映像から第２映像に出力を切り換える。
【０１０６】
画角調整部１８８は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角に対して、式（３）の関係であるように設定する。
【０１０７】
例えば、センターカメラ１０２が、光学ズーム機能もしくは電子ズーム機能によって映像２７６ａ、２７６ｂや映像２７８ａ、２７８ｂを撮像している際、第１映像から第２映像に切り換える場合、画角調整部１８８は、一旦、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂに設定された所定の画角に対して式（３）の関係であるように設定し、サイドカメラ１０４の映像を映像２７０ａ、２７０ｂにしてから、センターカメラ１０２に映像２７２ａ、２７２ｂを出力させる。上述したように、図９において、映像２７０ａと映像２７２ａ、映像２７０ｂと２７２ｂとは、それぞれの画角が式（３）の関係となっている。
【０１０８】
画角調整部１８８が画角を式（３）の関係に設定することで、動画撮像装置１００は、第２映像と第１映像の切り換えの前後で、表示装置１１４上に被写体を同じ大きさで表示させることができる。かかる構成により、第１映像から第２映像に出力を切り換える際に、第１映像において任意の画角を設定していたとしても、第１映像の画角を第２映像の画角に対して式（３）の関係に設定し直してから切り換えるため、視聴者に違和感を与えることなく映像を切り換えることが可能となる。
【０１０９】
サイドカメラ１０４の画角は、上述した入力情報や補助情報に基づいて中央制御部１３４によって決定され、入力情報が変更されたり、サイドカメラ１０４が着脱・変形され補助情報が変更されたりしない限り、第２映像を出力中、決定された画角が維持される。
【０１１０】
画角調整部１８８は、当該動画撮像装置１００の電源がＯＮになり、入力情報や補助情報に基づいてサイドカメラ１０４の画角が決定されると、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角を、決定された画角と略等しくなるように調整（設定）する。センターカメラ１０２の画角も決定された画角と略等しくなるように調整することで、当該動画撮像装置１００の電源がＯＮになった後、すぐに第２映像の出力を開始し、途中で第１映像に出力を切り換える場合においても、画角の調整がすでに完了しているため、即座に、第１映像に出力を切り換えることができる。
【０１１１】
切換報知部１９０は、切換出力部１８６が第１映像から第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を、ビューファインダ１２０を通じて、例えば、ＯＳＤ（on-screen display）によって報知する。撮像者は、操作キー１２２を通じて、第２映像の出力を許可するか否かの応答入力を行う。切換出力部１８６は、応答入力が第２映像の出力の許可であった場合のみ、サイドカメラ１０４に第２映像を出力させる。
【０１１２】
第２映像から第１映像への切り換えは、より自然な３Ｄ映像として認識できない第２映像の出力を回避するため強制的に行うべきであるが、第１映像から第２映像への切り換えは、必ずしも行わなくてもよい。かかる構成により、撮像者に第２映像への切り換えを事前に認識させ、その切り換えの要否を判断する機会を与えることができる。
【０１１３】
さらに、切換報知部１９０は、第１映像を出力中に第１所定時間（例えば３秒間）、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下であった場合、第２映像に切り換える旨を報知し、その後、第２所定時間（例えば２秒間）、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下の範囲を維持した場合、切換出力部１８６は、第１映像から第２映像に出力を切り換えてもよい。かかる構成により安定した第２映像または第１映像を撮像することができる。
【０１１４】
また、切換報知部１９０は、被写体距離が第１切換距離より短くなった、あるいは、第２切換距離よりも長くなった場合、切換出力部１８６が第２映像から第１映像に出力を切り換えるとき、その旨、すなわち、被写体距離が短すぎるあるいは長すぎるため第２映像から第１映像に切り換えることを、報知してもよく、さらに、切換報知部１９０は、第２映像の出力中に被写体距離が第１切換距離や第２切換距離に近付いた場合、その旨、報知してもよい。
【０１１５】
また、例えば、第１映像から第２映像に出力を切り換える旨を切換報知部１９０が報知する際、第１映像の画角が第２映像の画角よりも広い場合、第２映像の画角に相当する範囲を示す、四角い線を画面内に示すことによって第２映像への出力切り換えを報知してもよい。
【０１１６】
部分抽出部１３６は、上述したように、設定画面２３０において入力情報の設定がなされた場合、入力情報および補助情報に基づいて、センターカメラ１０２で撮像した第１映像およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂで撮像した第２映像から部分領域を特定し、第１映像および第２映像から部分領域を抽出して新たに第１映像および第２映像とする。また、部分抽出部１３６は、ビデオスケーラとしても機能し、抽出した部分領域の解像度を、表示装置１１４の表示領域に全画面表示できるように所定の解像度までアップスケーリングし、アップスケーリングされた映像信号を信号処理部１２４に出力する。
【０１１７】
図１０は、視距離と奥行き感度の関係を示す説明図である。図１０に示すように、両眼視差は、視距離が近距離であるほど奥行き感度が高く３Ｄ映像として認識し易いが、視距離が離れるほど奥行き感度は下がり、視距離が１０ｍにも満たないうちに、運動視差による奥行き感度にも劣ってしまう。即ち、１０ｍを超えるような被写体に対しては両眼視差による立体的な表示効果が劣化する。また、上述したように、子供の眼１１０の間隔と大人の眼１１２の間隔との違いから、被写体距離が第２切換距離、例えば９．５ｍを超えると立体的な表示効果を適切に得ることができない。
【０１１８】
しかし、遠方の被写体を撮像する場合においても、第２映像を撮像し３Ｄ映像として視認したいという場面も想定される。そこで、サイドカメラ１０４は、着脱可能もしくは変更可能に構成され、基線長を変更できることとする。
【０１１９】
図１１は、本実施形態のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの着脱を示す説明図である。図１１（ａ）は、動画撮像装置１００を上面から見た説明図であり、図１１（ｂ）は、動画撮像装置１００を正面から見た説明図であり、図１１（ｃ）（ｄ）は、図１１（ｂ）のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂを取り外した様子を示す。
【０１２０】
サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、図１１（ｃ）に示すように、接続部２９０で接続されて一体となっていてもよいし、図１１（ｄ）に示すように、別体として個々に取り外し可能であってもよい。
【０１２１】
図１２は、本実施形態の遠方撮像用のサイドカメラ１０４を示す説明図である。上述したように遠方の被写体を撮像したい場合、動画撮像装置１００のサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂを、図１２に示すように、図１に示すサイドカメラ１０４より基線長が長いものと取り換えることができる。
【０１２２】
サイドカメラ１０４を交換可能または変形可能に構成することで、サイドカメラ１０４の物側主点２１４間の距離、即ち基線長を変更することができ、例えば、基線長を人の眼の間隔の１０倍の長さとして撮像することで、第２切換距離を１０倍に延長することが可能となる。同様に、第２切換距離は、例えば、基線長を人の眼の間隔の２倍として撮像すれば２倍に、５倍として撮像すれば５倍に延長できる。かかる構成により、例えば、運動会において、基線長を長くし第２切換距離を延ばすことで、遠方の被写体を３Ｄ映像として認識される映像を撮像することができる。
【０１２３】
第１メモリ１３８には、動画撮像装置１００の機械的な寸法や姿勢等の形状情報が予め記憶されている。動画撮像装置１００は、形状情報と、上述した第２メモリ１７０に記憶されている基線長とに基づいて、センターカメラ１０２の物側主点２１４ｃに対するサイドカメラ１０４の物側主点２１４ａ、２１４ｂの相対的な位置を特定できる。
【０１２４】
また、第２メモリ１７０には、サイドカメラ１０４のメーカー、製品名が特定できる識別番号等のみを記憶させておき、第１メモリ１３８には、識別番号と補助情報とを関連付けた情報（テーブル）を記憶させておいてもよい。
【０１２５】
上述したように、サイドカメラ１０４に第２メモリ１７０を備える構成により、サイドカメラ１０４を基線長が異なる他のサイドカメラ１０４と交換した際、動画撮像装置１００は、交換後の他のサイドカメラ１０４の第２メモリ１７０の補助情報を参照し、第２映像の撮像に関わる設定を自動的に更新することができる。したがって、撮像者は面倒な手動による設定を行わずとも３Ｄ映像として認識される映像を容易に撮像することが可能となる。
【０１２６】
本実施形態の動画撮像装置１００は、第１切換距離における第２映像と第１映像との切り換えにおいても、映像内の被写体や背景の位置や大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【０１２７】
（動画撮像方法）
続いて、上述した動画撮像装置１００を用いた動画撮像方法について説明する。図１３および図１３は、本実施形態の動画撮像方法の具体的な処理を示したフローチャートである。図１３における動画撮像方法の処理は、動画撮像装置１００が起動されると実行され、図１４における動画撮像方法の処理は、動画撮像装置１００が撮像している間実行される。
【０１２８】
図１３において、動画撮像装置１００の電源がＯＮされると（Ｓ３００）、中央制御部１３４は、第２メモリ１７０から補助情報を取得する（Ｓ３０２）。そして、撮像者が撮像モードを選択し（Ｓ３０４）、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードであるか否かの判定をする（Ｓ３０６）。
【０１２９】
選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードである場合（Ｓ３０６のＹＥＳ）、中央制御部１３４は、撮像者に設定画面２３０、２３２で３Ｄ撮像の条件設定を行わせ（Ｓ３０８）、入力情報と補助情報とに基づいてサイドカメラ１０４の画角を決定する（Ｓ３１０）。そして、画角調整部１８８は、センターカメラ１０２およびサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂの画角を、決定された画角に調整する（Ｓ３１２）。一方、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードでない場合（Ｓ３０６のＮＯ）、特別な処理は行わない。
【０１３０】
図１３の処理が完了したのち、動画撮像装置１００の撮像が開始され、選択された撮像モードが第１映像と第２映像の切換モードである場合、所定のサンプリング周期毎に図１４の処理が繰り返される。
【０１３１】
図１４において、中央制御部１３４は、センターカメラ１０２の合焦情報を取得し（Ｓ３５０）、合焦情報に基づいて、被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下であるか否かを判定する（Ｓ３５２）。被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下でない場合（Ｓ３５２のＮＯ）、切換出力部１８６は、センターカメラ１０２に第１映像を出力させる（Ｓ３５４）。
【０１３２】
被写体距離が第１切換距離以上第２切換距離以下である場合（Ｓ３５２のＹＥＳ）、現在、センターカメラ１０２が第１映像を出力中であるか否かを判定する（Ｓ３５６）。第１映像を出力中である場合（Ｓ３５６のＹＥＳ）、第２映像に切り換える旨を前回報知してから所定時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ３５８）。報知してから所定時間が経過している場合（Ｓ３５８のＹＥＳ）、切換報知部１９０は第１映像から第２映像に出力を切り換える旨を、ビューファインダ１２０を通じて撮像者に報知する（Ｓ３６０）。そして、撮像者からの応答入力が第２映像の出力の許可であるか否かを判定し（Ｓ３６２）、第２映像の出力の許可である場合（Ｓ３６２のＹＥＳ）、画角調整部１８８は、センターカメラ１０２の画角をサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂに設定された画角に対して式（３）の関係となるように設定し直す（Ｓ３６４）。
【０１３３】
第１映像出力中判定ステップ（Ｓ３５６）において、第１映像を出力中でないと判定された場合（Ｓ３５６のＮＯ）、もしくは、画角調整ステップ（Ｓ３６４）の後、切換出力部１８６は、サイドカメラ１０４に第２映像を出力させる（Ｓ３６６）。
【０１３４】
報知後時間判定ステップ（Ｓ３５８）において、所定時間が経過していないと判定された場合（Ｓ３５８のＮＯ）、または、許可判定ステップ（Ｓ３６２）において、撮像者からの応答入力が第２映像の出力の許可でない場合（Ｓ３６２のＮＯ）、第１映像出力ステップ（Ｓ３５４）の処理を行う。
【０１３５】
本実施形態の動画撮像装置１００を用いた動画撮像方法によれば、第２映像と第１映像との切り換えにおいて、設定点２１６と各カメラとの距離が略等しいため、映像内の被写体や背景の位置や大きさも変化せず、視聴者が違和感なく映像を視聴することが可能となる。
【０１３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３７】
例えば、上述したセンターカメラ１０２の光軸２１２は、光学系の撮像レンズ１５４の光軸に限らず、撮像レンズ１５４の光軸が撮像素子１５６上の撮像領域の中心からずれている場合に、撮像レンズ１５４の光軸を撮像素子１５６上の撮像領域の中心を通るように平行移動させた軸をセンターカメラ１０２の光軸２１２とみなしてもよい。
【０１３８】
上述した動画撮像装置１００は、中央制御部１３４がセンターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂをそれぞれ制御していたが、かかる場合に限定されず、センターカメラ１０２、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ制御部を備えてもよい。また、センターカメラ１０２やサイドカメラ１０４ａ、１０４ｂは、それぞれ第２メモリ１７０を備えているが、サイドカメラ１０４ａ、１０４ｂが同一の躯体に備えられている場合、１つの第２メモリ１７０にセンターカメラ１０２やサイドカメラ１０４の全ての補助情報が記憶されていてもよい。
【０１３９】
なお、本明細書の動画撮像方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、３Ｄ映像として認識される映像を撮像する動画撮像装置および動画撮像方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１００ …動画撮像装置
１０２ …センターカメラ
１０４（１０４ａ、１４０ｂ） …サイドカメラ
１０６ …被写体
１３６ …部分抽出部
１７０ …第２メモリ（補助記憶部）
１８０ …撮像制御部（距離取得部）
１８２ …入力受付部
１８４ …補助情報付与部
１８６ …切換出力部
１８８ …画角調整部
１９０ …切換報知部
２１０（２１０ａ、２１０ｂ） …光軸
２１２ …光軸
２１４（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ） …物側主点
２１６ …設定点
２４８ …部分領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１映像を撮像するためのセンターカメラと、
前記センターカメラの光軸を含む面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、前記２つのサイドカメラそれぞれの光軸が前記センターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点から前記センターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離が前記センターカメラの物側主点から前記所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、前記それぞれの物側主点を両端とし前記センターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、
前記センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部と、
前記距離情報が示す前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より短い場合は前記第１映像を出力し、前記第１切換距離より長い場合は前記第２映像を出力する切換出力部と、
を備えることを特徴とする動画撮像装置。
【請求項２】
前記切換出力部が前記第１映像から前記第２映像に出力を切り換えるとき、前記センターカメラの前記所定の設定点における縦方向の画角を、前記２つのサイドカメラの前記所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する画角調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の動画撮像装置。
【請求項３】
前記切換出力部が前記第１映像から前記第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を報知する切換報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の動画撮像装置。
【請求項４】
前記切換出力部は、前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より長いときであって、
前記第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、前記第２映像を出力し、前記第２切換距離より長い場合は、前記第１映像を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項５】
前記第２切換距離は、前記視聴者と前記第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離に基づいて算出された値以下であることを特徴とする請求項４に記載の動画撮像装置。
【請求項６】
前記センターカメラで撮像された第１映像および前記２つのサイドカメラで撮像された第２映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報を含む補助情報を、それぞれ前記第１映像および前記第２映像に付与する補助情報付与部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項７】
視聴者と前記第１映像または第２映像の表示画面との予定された距離である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、前記表示画面の表示領域の大きさを示す表示領域情報と、を含む入力情報を受け付ける入力受付部と、
前記入力情報に基づいて、前記センターカメラで撮像した第１映像および前記２つのサイドカメラで撮像した第２映像のうち、利用される部分領域を特定し、前記第１映像および前記第２映像から前記部分領域を抽出する部分抽出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項８】
前記２つのサイドカメラは交換可能または変形可能に構成され、前記基線長を変更できることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項９】
前記２つのサイドカメラは、撮像された映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、を含む補助情報を記憶している補助記憶部を備えることを特徴とする請求項８に記載の動画撮像装置。
【請求項１０】
第１映像を撮像するためのセンターカメラと、前記センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、前記２つのサイドカメラそれぞれの光軸が前記センターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点から前記センターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離が前記センターカメラの物側主点から前記所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端とし前記センターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、を備える動画撮像装置を用いて撮像する動画撮像方法であって、
前記センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得し、
前記距離情報が示す前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より短い場合は前記第１映像を出力し、前記第１切換距離より長い場合は前記第２映像を出力することを特徴とする動画撮像方法。
【請求項１】
第１映像を撮像するためのセンターカメラと、
前記センターカメラの光軸を含む面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、前記２つのサイドカメラそれぞれの光軸が前記センターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点から前記センターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離が前記センターカメラの物側主点から前記所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、前記それぞれの物側主点を両端とし前記センターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、
前記センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得する距離取得部と、
前記距離情報が示す前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より短い場合は前記第１映像を出力し、前記第１切換距離より長い場合は前記第２映像を出力する切換出力部と、
を備えることを特徴とする動画撮像装置。
【請求項２】
前記切換出力部が前記第１映像から前記第２映像に出力を切り換えるとき、前記センターカメラの前記所定の設定点における縦方向の画角を、前記２つのサイドカメラの前記所定の設定点における縦方向の画角と略等しくなるように設定する画角調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の動画撮像装置。
【請求項３】
前記切換出力部が前記第１映像から前記第２映像に出力を切り換えるとき、その旨を報知する切換報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の動画撮像装置。
【請求項４】
前記切換出力部は、前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より長いときであって、
前記第１切換距離より長い第２切換距離より短い場合は、前記第２映像を出力し、前記第２切換距離より長い場合は、前記第１映像を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項５】
前記第２切換距離は、前記視聴者と前記第１映像または第２映像の表示画面との距離である視聴予定距離に基づいて算出された値以下であることを特徴とする請求項４に記載の動画撮像装置。
【請求項６】
前記センターカメラで撮像された第１映像および前記２つのサイドカメラで撮像された第２映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報を含む補助情報を、それぞれ前記第１映像および前記第２映像に付与する補助情報付与部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項７】
視聴者と前記第１映像または第２映像の表示画面との予定された距離である視聴予定距離を示す視聴予定距離情報と、前記表示画面の表示領域の大きさを示す表示領域情報と、を含む入力情報を受け付ける入力受付部と、
前記入力情報に基づいて、前記センターカメラで撮像した第１映像および前記２つのサイドカメラで撮像した第２映像のうち、利用される部分領域を特定し、前記第１映像および前記第２映像から前記部分領域を抽出する部分抽出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項８】
前記２つのサイドカメラは交換可能または変形可能に構成され、前記基線長を変更できることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の動画撮像装置。
【請求項９】
前記２つのサイドカメラは、撮像された映像の撮像素子上の光軸の位置を示す光軸情報、抽出する部分領域の大きさと画角との関係情報、を含む補助情報を記憶している補助記憶部を備えることを特徴とする請求項８に記載の動画撮像装置。
【請求項１０】
第１映像を撮像するためのセンターカメラと、前記センターカメラの光軸を含む垂直な面に対して面対称に並置された２つのサイドカメラであり、前記２つのサイドカメラそれぞれの光軸が前記センターカメラの光軸と略平行かつ略同一平面上に位置し、それぞれの物側主点から前記センターカメラの光軸上の所定の設定点までの距離が前記センターカメラの物側主点から前記所定の設定点までの距離である第１切換距離と略等しく、それぞれの物側主点を両端とし前記センターカメラの物側主点を含む円弧が劣弧となる、第２映像を撮像するための２つのサイドカメラと、を備える動画撮像装置を用いて撮像する動画撮像方法であって、
前記センターカメラと被写体との距離を示す距離情報を取得し、
前記距離情報が示す前記センターカメラと被写体との距離が、前記第１切換距離より短い場合は前記第１映像を出力し、前記第１切換距離より長い場合は前記第２映像を出力することを特徴とする動画撮像方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１１４３８２（Ｐ２０１１−１１４３８２Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６３５７（Ｐ２００９−２６６３５７）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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