JP2015019118A - 撮像装置、撮像システムおよび撮像装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】独立した複数の撮像装置を用いて動画像データとしての３Ｄ画像データを取得する場合、対応するフレームごとの露光タイミングの同期が取れていないと、被写体像にずれが生じた見苦しい３Ｄ画像となることがある。
【解決手段】撮像装置は、動画撮影処理を制御する制御部と、制御部が動画撮影処理を実行している間に他の装置から動画撮影処理に関する同期信号を受信する受信部とを備え、制御部は、受信部が受信した同期信号に基づいて動画撮影処理を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置、撮像システムおよび撮像装置の制御プログラムに関する。

３Ｄ画像を撮影する撮像装置が多く提案されている。例えば、通常は２Ｄ画像を撮影する単眼カメラに対して追加用の撮像ユニットをジョイントさせることにより、同時撮影を実行して３Ｄ画像データを取得する撮像装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開平１１−３５５６２４号公報

独立した複数の撮像装置を用いて動画像データとしての３Ｄ画像データを取得する場合、対応するフレームごとの露光タイミングの同期が取れていないと、被写体像にずれが生じた見苦しい３Ｄ画像となることがある。

本発明の第１の態様における撮像装置は、動画撮影処理を制御する制御部と、制御部が動画撮影処理を実行している間に他の装置から動画撮影処理に関する同期信号を受信する受信部とを備え、制御部は、受信部が受信した同期信号に基づいて動画撮影処理を制御する。

本発明の第２の態様における撮像装置は、他の装置における動画撮影処理を制御する制御部が動画撮影処理を実行している間に動画撮影処理に関する同期信号を他の装置へ送信する送信部を備える。

本発明の第３の態様における第１撮像装置と第２撮像装置を含む撮像システムは、第１撮像装置が、動画撮影処理に用いる同期信号を生成する同期信号生成部と、同期信号を第２撮像装置へ送信する送信部とを備え、第２撮像装置が、同期信号を受信する受信部と、同期信号に基づいて動画撮影処理を制御する制御部とを備える。

本発明の第４の態様における撮像装置の制御プログラムは、動画撮影処理を実行している間に他の装置から動画撮影処理に関する同期信号を受信する受信ステップと、受信ステップで受信した同期信号に基づいて動画撮影処理を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

同期撮影の概念を説明するための撮影風景の図である。 第１の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。 同期撮影の一連の処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る撮影動作処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る撮影動作処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、同期撮影の概念を説明するための撮影風景の図である。本実施形態においては、複数台の撮像装置を並べて動画撮影するシステムを想定する。それぞれの撮像装置は、単体でも動画撮影を行うことができる、動画撮影機能を備えたデジタルカメラ、携帯電話、デジタルビデオカメラ等である。以下の実施形態においては、動画撮影機能を備えたデジタルカメラを例に説明する。

デジタルカメラ１００およびデジタルカメラ２００は、それぞれ三脚８１０に固定されて、シーン９００の方向に向けられている。デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００のぞれぞれは、互いにタイミングを合わせて動画撮影を実行することにより、立体視を実現する３Ｄ映像の素材としての動画ファイルを生成する。このとき、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００の設置間隔は、３Ｄ映像における基線長に比例し、それぞれのレンズの光軸の交差角は、３Ｄ映像における輻輳角に相当する。このように設置されたデジタルカメラ１００およびデジタルカメラ２００が、図示するようなシーン９００に対して撮影を行うと、再生される３Ｄ映像は、それぞれの被写体距離に応じた奥行き感をもって観察される。

３Ｄ映像データは、デジタルカメラ１００が生成した動画ファイルとデジタルカメラ２００が生成した動画ファイルが、ＰＣ等の外部画像処理装置により処理されて、例えばＨ．２６４／ＭＶＣフォーマットとして再構成される。３Ｄ映像データを生成するためには、デジタルカメラ１００が生成する動画ファイルの各フレームと、デジタルカメラ２００が生成する動画ファイルの各フレームが、互いに同期していることが望ましい。本実施形態においては、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００は、互いにケーブル８００で接続されており、これを用いてフレーム間の同期を図る。

図２は、第１の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。撮像システムは、ケーブル８００によって互いに接続されたマスターカメラとしてのデジタルカメラ１００とスレーブカメラとしてのデジタルカメラ２００によって構成される。デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００は、同一機種のカメラであることが好ましいが、互いに異なる機種であっても以下に説明する同期機構を備えるのであれば問題ない。異なる機種であることに起因する機能等の差異が及ぼす影響については、後述する撮影前処理によって対処する。

まず、デジタルカメラ１００について説明する。デジタルカメラ１００は、撮像素子１０２で受光した被写体像を、静止画像データまたは動画像データとして記録、出力できる。本実施形態においては、主に動画像データの生成、出力に関して詳細に説明する。

デジタルカメラ１００は光学系１０１を備える。光学系１０１は、ズームレンズ、フォーカスレンズ等により構成される。被写体光は光軸に沿って光学系１０１に入射し、撮像素子１０２の受光面に被写体像として結像する。

撮像素子１０２は、被写体像である光学像を光電変換する素子であり、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等が用いられる。撮像素子１０２は、撮影制御部１１１によって駆動されて、画像信号を出力する。画像信号は、ゲインコントロール、ノイズ除去などのアナログ処理が施された後にデジタル化されて、内部メモリ１０３で一旦記憶される。これらの処理は、撮像素子１０２に組み込まれた処理回路、または、別途設けられたＡＦＥ、ＤＦＥなどの専用回路で実行される。

内部メモリ１０３へ記憶された画像信号は、画像処理部１０７へ順次読み出される。画像処理部１０７は、読み出した画像信号にホワイトバランス処理、ガンマ処理、補間処理等の画像処理を施してフレーム画像とし、選択されたフレームレートにより動画像データとして記録媒体、表示装置等へ出力する。

内部メモリ１０３は、高速で読み書きのできるランダムアクセスメモリであり、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどが用いられる。内部メモリ１０３は、画像処理部１０７が行う画像処理等において、ワークメモリとしての役割も担う。

デジタルカメラ１００は、上記の画像処理における各々の要素も含めて、システム制御部１０９により直接的または間接的に制御される。システム制御部１０９は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであるシステムメモリ１１０を備えている。システムメモリ１１０は、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等により構成される。システムメモリ１１０は、デジタルカメラ１００の動作時に必要な定数、変数、プログラム等を、デジタルカメラ１００の非動作時にも失われないよう記録している。システム制御部１０９は、これらの定数、変数、プログラム等を適宜内部メモリ１０３に展開して、デジタルカメラ１００の制御に利用する。

画像処理部１０７から出力された動画像データは、表示制御部１０４の制御に従って、液晶パネル等により構成される表示部１０５で表示され得る。また、表示制御部１０４は、動画像データの表示と共に、もしくは動画像データを表示することなく、デジタルカメラ１００の各種設定に関する様々なメニュー項目を、表示部１０５に表示することができる。

メモリＩＦ１０８は、メモリカード１９０と接続するインタフェースである。メモリＩＦ１０８は、メモリカード１９０を装着するカードスロットを備える。メモリカード１９０としては、例えばフラッシュメモリが利用される。なお、生成された動画像データは、外部機器の記録媒体、表示装置等へ出力することもできる。この場合、メモリＩＦ１０８は、ＰＣと通信するＬＡＮユニット、ＴＶモニタ等と接続するＨＤＭＩ端子等の接続部を含む。

デジタルカメラ１００は、ユーザからの操作を受け付ける操作部材１０６を備えている。システム制御部１０９は、操作部材１０６が操作されたことを検知する。システム制御部１０９は、検出された操作に応じた動作を実行する。例えば、操作部材１０６としてのレリーズボタンが操作されたことを検知したときには、システム制御部１０９は、被写体像を光電変換して動画像データを生成する一連の撮影動作を実行する。

撮影制御部１１１は、システム制御部１０９とホットラインで接続されて、システム制御部１０９によって制御される。撮影制御部１１１は、クロック信号を生成するタイミングジェネレータ１１２を含む。撮影制御部１１１は、このクロック信号を分周して、撮像素子１０２の電荷読み出しにおける一ライン分の水平同期に用いるＨＤ同期信号と、一フレーム分の垂直同期に用いるＶＤ同期信号を生成する。

動画像データとして単位時間当たりに何フレームを出力するか、すなわち動画出力のフレームレートに対しては、数種類の規格が制定されている。代表的なものとして、ＮＴＳＣ系（２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ）、ＰＡＬ系（２５Ｈｚ、５０Ｈｚ）、その他（２３．９７６Ｈｚ）のフレームレートが挙げられる。撮影制御部１１１は、システム制御部１０９によって設定されたフレームレートに即したＨＤ同期信号とＶＤ同期信号を生成する。

デジタルカメラ１００が単体として、またはマスターカメラとして利用される場合には、撮影制御部１１１は、ＨＤラインを介してＨＤ同期信号を、ＶＤラインを介してＶＤ同期信号を撮像素子１０２へ供給する。このとき、ＶＤラインに介在して設けられているＶＤスイッチ１１３は、撮影制御部１１１の制御によって閉状態にされる。デジタルカメラ１００がスレーブカメラとして利用される場合には、ＶＤスイッチ１１３は、撮影制御部１１１の制御によって開状態にされ、撮影制御部１１１から撮像素子１０２へのＶＤ同期信号の供給は停止される。

撮影制御部１１１は、撮像素子１０２との間で制御ラインを介して、同期信号以外の制御信号の授受を行う。制御ラインは、例えば、撮像素子１０２がＶＤ同期信号に同期して画像信号を出力した旨を示すＶＤＡＣＫ信号を、撮像素子１０２から撮影制御部１１１へ伝送する。また、撮像素子１０２が間引き出力を行う場合に、出力ライン等を指定する指定信号を、撮影制御部１１１から撮像素子１０２へ伝送する。

デジタルカメラ１００は、同期機構を実現する機能部品として外部接続ＩＦ１１４を備える。外部接続ＩＦ１１４は、主な端子としてＶＤ同期信号等を伝送するファンクションラインを接続するファンクション端子、レリーズ信号を伝送するレリーズ信号ラインを接続するレリーズ端子、電源起動信号を伝送する電源起動信号ラインを接続する電源起動端子、データ信号を送信するデータ送信ラインを接続するＴＸ端子、およびデータ信号を受信するデータ受信ラインを接続するＲＸ端子を有する。

ファンクション端子に接続されるファンクションラインは、デジタルカメラ１００の内部で第１ラインと第２ラインに分岐される。第１ラインは、 システム制御部１０９と接続される。第２ラインは、ＶＤスイッチ１１３と撮像素子１０２の間のＶＤラインに接続される。分岐点にはファンクションスイッチ１１５が設けられており、 システム制御部１０９は、ファンクションスイッチ１１５により、ファンクションラインを第１ラインと接続するか第２ラインと接続するかを制御する。すなわち、ファンクションラインは、第１ラインおよび第２ラインに対して選択的に接続される。

デジタルカメラ２００の構成もデジタルカメラ１００と同様である。デジタルカメラ２００は、デジタルカメラ１００の光学系１０１、撮像素子１０２、内部メモリ１０３、表示制御部１０４、表示部１０５、操作部材１０６、画像処理部１０７、メモリＩＦ１０８に対応して光学系２０１、撮像素子２０２、内部メモリ２０３、表示制御部２０４、表示部２０５、操作部材２０６、画像処理部２０７、メモリＩＦ２０８を備える。また、システム制御部１０９、システムメモリ１１０、撮影制御部１１１、タイミングジェネレータ１１２、ＶＤスイッチ１１３、外部接続ＩＦ１１４、ファンクションスイッチ１１５に対応して、システム制御部２０９、システムメモリ２１０、撮影制御部２１１、タイミングジェネレータ２１２、ＶＤスイッチ２１３、外部接続ＩＦ２１４、ファンクションスイッチ２１５を備える。また、メモリＩＦ２０８には、メモリカード２９０が接続される。また、各構成の機能、役割も同様である。

デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００がケーブル８００によって接続されて、同期撮影を実行する場合について説明する。デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００がケーブル８００によって接続された状態で、デジタルカメラ１００の電源がＯＮにされると、システム制御部１０９は、デジタルカメラ１００を起動すると共に、電源起動信号ラインを介してシステム制御部２０９へ電源起動信号を送信する。システム制御部２０９は、電源起動信号を受信すると、電源をＯＮにしてデジタルカメラ２００を起動する。なお、デジタルカメラ２００は、電源ＯＦＦの状態でも電源起動信号を受信する回路には通電を継続している。

システム制御部１０９は、ファンクションスイッチ１１５を第１ライン側に接続させる。また、システム制御部２０９も、ファンクションスイッチ２１５を第１ライン側に接続させる。そして、システム制御部１０９は、ファンクションラインを介してシステム制御部２０９へＭＳ信号を送信すると共に、デジタルカメラ１００をマスターカメラとして規定する。システム制御部２０９は、ＭＳ信号を受信すると、デジタルカメラ２００をスレーブカメラとして規定する。

ケーブル８００において、デジタルカメラ１００のＴＸ端子は、デジタルカメラ２００のＲＸ端子と接続されており、デジタルカメラ１００のＲＸ端子は、デジタルカメラ２００のＴＸ端子と接続されている。システム制御部１０９とシステム制御部２０９は、撮影前処理としてカメラ機能、撮影条件等に関する情報の授受を、データ送信ラインおよびデータ受信ラインを介して実行する。詳細については後述する。

デジタルカメラ１００の操作部材１０６としてのレリーズボタンが押し下げられたことを検知すると、システム制御部１０９は、レリーズ信号ラインを介して撮影開始信号であるレリーズ信号をシステム制御部２０９へ送信する。続けて、システム制御部１０９は、ＶＤスイッチ１１３を閉状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ１１５を第２ライン側へ接続する。システム制御部２０９は、レリーズ信号を受信すると、ＶＤスイッチ２１３を開状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ２１５を第２ライン側へ接続する。

この動作により、マスターカメラであるデジタルカメラ１００は、自身の撮影制御部１１１から供給されるＶＤ同期信号により撮像素子１０２の電荷読み出しにおける垂直同期を実現する。同時に、スレーブカメラであるデジタルカメラ２００は、デジタルカメラ１００の撮影制御部１１１からファンクションラインを介して供給されるＶＤ同期信号により撮像素子２０２の電荷読み出しにおける垂直同期を実現する。すなわち、撮像素子１０２の電荷読み出しにおける垂直同期も、撮像素子２０２の電荷読み出しにおける垂直同期も、撮影制御部１１１で生成される同一のＶＤ同期信号により実行される。したがって、デジタルカメラ１００で撮影される各フレームとデジタルカメラ２００で撮影される各フレームとは、互いにタイミングが一致する。

なお、本実施形態においては電荷読み出しにおける一ライン分の水平同期に用いるＨＤ同期信号は、それぞれ自身の撮影制御部で生成されるＨＤ同期信号である。しかし、外部接続ＩＦ１１４、２１４の転送速度等が確保できるのであれば、ＨＤ同期信号についても、マスターカメラからスレーブカメラへ転送して共有化を図っても良い。

次に、同期撮影の一連の処理を説明する。図３は、同期撮影の一連の処理を示すフローチャートである。フローは、デジタルカメラ１００の電源がＯＮにされた時点から開始される。なお、図のフローでは、受信については特にステップとして明示していないが、送り手側から送信した信号は、受け手側で受信されることとする。また、図のフローは、すべての処理を表すのではなく、それぞれの処理に付随する処理を行う場合もある。

デジタルカメラ１００の電源がＯＮにされると、システム制御部１０９は、ステップＳ１０１で、上述のようにデジタルカメラ１００を起動すると共に、電源起動信号をシステム制御部２０９へ送信する。続いてステップＳ１０２で、ＭＳ信号をシステム制御部２０９へ送信して、デジタルカメラ１００をマスターカメラとする起動動作を完了させる。

この間、システム制御部２０９は、システム制御部１０９から電源起動信号を受信してデジタルカメラ２００の電源をＯＮにする。そして、ＭＳ信号をシステム制御部１０９から受信して、ステップＳ２０１で、デジタルカメラ２００をスレーブカメラとする起動動作を完了させる。

それぞれのデジタルカメラで起動動作が完了すると、続いて撮影前処理を実行する。撮影前処理は、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００のそれぞれの機能、設定されている撮影条件等の差異により生じる画像間の非対応を防ぎ、立体視を実現する３Ｄ映像の素材として互いに対応した動画ファイルを生成するための処理である。

マスターカメラであるデジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１０３で、データ送信ラインを介して動画撮影に関する撮影条件をシステム制御部２０９へ送信する。動画撮影に関する撮影条件は様々な項目を含む。例えば、光学系１０１における現在の焦点距離、被写界に対するフォーカスポイント、設定されているフレームレート、絞り値、ホワイトバランス、ＩＳＯ感度、圧縮レート、測光方式を含む。

スレーブカメラであるデジタルカメラ２００のシステム制御部２０９は、ステップＳ２０２で、データ受信ライン（デジタルカメラ１００側からはデータ送信ラインに相当する）を介してデジタルカメラ１００の撮影条件を取得する。そして、取得した撮影条件を受け入れて、デジタルカメラ２００に同様の撮影条件を設定できるか否かを判断する。例えば、デジタルカメラ１００での光学系１０１の焦点距離が１３５ｍｍに設定されている場合に、デジタルカメラ２００の光学系２０１においてパワーズームにより変更できる焦点距離の範囲が２８ｍｍ−１２０ｍｍであれば、システム制御部２０９は受け入れ不可能と判断する。あるいは、デジタルカメラ１００のフレームレートが２３．９７６Ｈｚに設定されている場合に、デジタルカメラ２００が当該フレームレートをサポートしていなければ、システム制御部２０９は受け入れ不可能と判断する。

システム制御部２０９は、取得した撮影条件が受け入れ可能であると判断した場合にはステップＳ２０５へ進み、デジタルカメラ２００の撮影条件を取得した撮影条件に一致させる設定処理を実行する。例えば、受け入れた撮影条件としての焦点距離が９０ｍｍであれば、パワーズームを駆動して光学系２０１の焦点距離を９０ｍｍに変更する。

システム制御部２０９は、取得した撮影条件が受け入れ不可能であると判断した場合にはステップＳ２０３へ進む。システム制御部２０９は、ステップＳ２０３で、取得した撮影条件に対して、受け入れ可能なパラメータ値に変更した変更希望条件を生成する。このとき、受け入れ可能なパラメータ値は、取得した撮影条件の当該パラメータ値に最も近い値を採用する。上記の例において撮影条件としての焦点距離が１３５ｍｍであった場合、受け入れ可能な焦点距離として１２０ｍｍを採用する。システム制御部２０９は、データ送信ライン（デジタルカメラ１００側からはデータ受信ラインに相当する）を介して変更希望条件をシステム制御部１０９へ送信する。

デジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１０４で、ステップＳ１０３における撮影条件の送信から一定時間の間、システム制御部２０９からの変更希望条件の受信待ちを行う。変更希望条件を受信しない場合は、システム制御部１０９は、デジタルカメラ２００がステップＳ１０３の撮影条件を受け入れたと判断してステップＳ１０８へ進む。変更希望条件を受信した場合は、システム制御部１０９は、ステップＳ１０５へ進み、当該変更希望条件がデジタルカメラ１００で受け入れることができるか否かを判断する。

ステップＳ１０５におけるシステム制御部１０９の判断は、ステップＳ２０２におけるシステム制御部２０９の判断と同様である。すなわち、システム制御部１０９は、システム制御部２０９が示した変更希望条件が、デジタルカメラ１００における機能等の範囲内であって設定可能であるか否かを判断する。システム制御部１０９は、ステップＳ１０５でシステム制御部２０９からの変更希望条件を受け入れ可能と判断したら、ステップＳ１０７へ進み、当該変更希望条件をこれから実行する動画撮影の撮影条件として再度システム制御部２０９へ送信する。システム制御部２０９からの変更希望条件を受け入れ不可能と判断したら、ステップＳ１０６へ進み、同期撮影の停止を指示する停止指令を送信する。すなわち、以後の同期撮影を実行しない旨の指令をシステム制御部２０９へ送信する。システム制御部１０９は、停止指令を送信したら一連の同期撮影処理を終了させる。

システム制御部２０９は、ステップＳ２０３で変更希望条件を送信した後、システム制御部１０９からの返信を待つ。そして、ステップＳ２０４で、停止指令を受信したか、または、変更希望条件に即した新たな撮影条件を受信したかを判断する。システム制御部２０９は、停止指令を受信した場合は、一連の同期撮影処理を終了させる。新たな撮影条件を受信した場合は、ステップＳ２０５へ進む。

デジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１０８で、上記の処理によってデジタルカメラ２００との間で擦り合わされた撮影条件をデジタルカメラ１００へ適用する。そしてステップＳ１０９へ進み、ユーザのレリーズボタン操作による撮影開始指示があるまで待機する。同様に、デジタルカメラ２００のシステム制御部２０９は、ステップＳ２０５で、デジタルカメラ１００との間で擦り合わされた撮影条件をデジタルカメラ２００へ適用する。そして、ステップＳ２０６へ進み、システム制御部１０９から撮影開始信号であるレリーズ信号が送信されてくるまで待機する。すなわち、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００は、互いに撮影条件が一致した状態で撮影処理の開始を待つ。

デジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１０９で撮影開始の指示を受け付けたら、ステップＳ１１０へ進み、撮影開始信号としてレリーズ信号を、レリーズ信号ラインを介してシステム制御部２０９へ送信する。そして、ステップＳ１１１で撮影動作処理を実行して一連の同期撮影処理を終了する。デジタルカメラ２００のシステム制御部２０９は、ステップＳ２０６でシステム制御部１０９から撮影開始信号を受信したら、ステップＳ２０７へ進み、撮影動作処理を実行して一連の同期撮影処理を終了する。

図４は、第１の実施形態に係るステップＳ１１１の撮影動作処理を示すフローチャートである。図４のフローも図３のフローと同様に、受信については特にステップとして明示していないが、送り手側から送信した信号は、受け手側で受信されることとする。また、図のフローは、すべての処理を表すのではなく、それぞれの処理に付随する処理を行う場合もある。

マスターカメラであるデジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１３１で、ＶＤ同期信号を送信する準備として送信接続処理を実行する。具体的には、システム制御部１０９は、撮影制御部１１１を介してＶＤスイッチ１１３を閉状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ１１５を第２ライン側へ接続する。スレーブカメラであるデジタルカメラ２００のシステム制御部２０９は、ステップＳ２３１で、ＶＤ同期信号を受信する準備として受信接続処理を実行する。具体的には、システム制御部２０９は、撮影制御部２１１を介してＶＤスイッチ２１３を開状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ２１５を第２ライン側へ接続する。

システム制御部１０９は、ステップＳ２３１のシステム制御部２０９によるＶＤ同期信号の受信準備が完了した後に、ステップＳ１３２で、撮影制御部１１１へ送信開始指示を与えることにより、ＶＤ同期信号の送信を開始する。ＶＤ同期信号は、撮影制御部１１１によって連続的に生成されるので、ステップＳ１３２でＶＤ同期信号の送信が開始されると、後のステップＳ１３８においてシステム制御部１０９から送信終了指示があるまでは、継続的に撮像素子２０２へ供給される。これにより、撮像素子１０２も撮像素子２０２も、上述の接続状態が維持されている間は、撮影制御部１１１によって生成されたＶＤ同期信号に同期して以下のフレーム処理を実行する。

デジタルカメラ１００のシステム制御部１０９および撮影制御部１１１は、ステップＳ１３３で、撮影制御部１１１のＶＤ同期信号に同期しつつ、協働して逐次生成されるフレームの処理を実行する。フレーム処理が継続される間は、ステップＳ１３４からステップＳ１３７のチェックが定期的に実行される。

ステップＳ１３４においてシステム制御部１０９は、フレーム処理に抜けまたは重複が発生したか否かを判断する。画像処理部１０７は、バッファーメモリとして用いる内部メモリ１０３の余裕量等に起因して、取得したフレームの一部を抜いて（破棄して）、あるいは、同一のフレームを重複させて（連続させて）、時間軸とフレームレートの関係を維持させる場合がある。しかし、このようなフレームの抜けおよび重複は、同期撮影においては互いの動画ファイルのフレーム対応関係を棄損するので、好ましくない。そこで、システム制御部１０９は、フレーム処理に抜けまたは重複が発生した場合には、撮影を中止すべくステップＳ１３８へ進む。

ステップＳ１３５においてシステム制御部１０９は、メモリカード１９０の残容量が、予め定められた容量Ｂ_０未満になったか否かを判断する。同期撮影を目的として動画撮影を行う場合、一方のデジタルカメラのみが撮影を継続することは好ましくない。そこで、システム制御部１０９は、メモリカード１９０の残容量が乏しくなった場合には、撮影を中止すべくステップＳ１３８へ進む。容量Ｂ_０は、例えば、メモリカード１９０の全体容量に対して９０％の容量が設定される。

ステップＳ１３６においてシステム制御部１０９は、システム制御部２０９から撮影終了信号を受信したか否かを判断する。スレーブカメラであるデジタルカメラ２００側でも、フレーム処理に対して抜けおよび重複がチェックされており、また、メモリカード２９０の残量量もチェックされている。システム制御部２０９は、フレーム処理に抜けまたは重複が発生した場合、および、メモリカード２９０の残容量が乏しくなった場合に撮影終了信号をシステム制御部１０９へ送信する。システム制御部１０９は、システム制御部２０９から撮影終了信号を受信した場合には、撮影を中止すべくステップＳ１３８へ進む。

ステップＳ１３７においてシステム制御部１０９は、ユーザがレリーズボタンを再度操作して撮影終了を指示したか否かを検出する。撮影終了を検知したら、撮影を中止すべくステップＳ１３８へ進む。検知しなければ、ステップＳ１３３へ戻ってフレーム処理を継続する。

システム制御部１０９は、ステップＳ１３８で、撮影制御部１１１に対してＶＤ同期信号の供給を停止さる送信終了指示を与える。これにより撮像素子２０２へのＶＤ同期信号の送信が終了する。そして、シスシステム制御部１０９は、ステップＳ１３９へ進み、送信接続の解除処理を実行する。具体的には、システム制御部１０９は、少なくともファンクションスイッチ１１５を第１ライン側へ接続する。続いてシステム制御部１０９は、ステップＳ１４０で、レリーズ信号ラインを介して、撮影終了信号をシステム制御部２０９へ送信する。

デジタルカメラ２００のシステム制御部２０９および撮影制御部２１１は、ステップＳ２３２で、撮影制御部１１１のＶＤ同期信号の供給を受けつつ、協働して逐次生成されるフレームの処理を実行する。フレーム処理が継続される間は、ステップＳ２３３、Ｓ２３４、Ｓ２３６のチェックが定期的に実行される。

ステップＳ２３３においてシステム制御部２０９は、フレーム処理に抜けまたは重複が発生したか否かを判断する。また、ステップＳ２３４においてシステム制御部２０９は、メモリカード２９０の残容量が、予め定められた容量Ｂ_０未満になったか否かを判断する。これらの処理は、実質的にはステップＳ１３４、Ｓ１３５と同様である。ステップＳ２３５では、上述のように、システム制御部２０９は、フレーム処理に抜けまたは重複が発生した場合、および、メモリカード２９０の残容量が乏しくなった場合に撮影終了信号をシステム制御部１０９へ送信する。

ステップＳ２３６においてシステム制御部２０９は、システム制御部１０９から撮影終了信号を受信したか否かを判断する。受信していないと判断した場合は、ステップＳ２３２へ戻ってフレーム処理を継続する。ステップＳ２３５で撮影終了信号を送信した後、または、ステップＳ２３６で撮影終了信号を受信したと判断した場合は、システム制御部２０９は、撮影制御部２１１を介してＶＤスイッチ２１３を閉状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ２１５を第１ライン側へ接続して、ステップＳ２３７へ進む。

デジタルカメラ１００のシステム制御部１０９は、ステップＳ１４１で、自らが生成した画像データに関して、同期撮影において生成された動画ファイルであることを示すマスターファイル情報を、データ送信ラインを介してシステム制御部２０９へ送信する。マスターファイル情報は、例えば、デジタルカメラ２００で生成される動画ファイルのタグ情報として記述される、同期撮影対象としてのファイル名であったり、撮影時刻であったりする。すなわちマスターファイル情報は、デジタルカメラ２００にとって他の装置であるデジタルカメラ１００との関連性を示す情報である。

デジタルカメラ２００のシステム制御部２０９は、マスターファイル情報を受信したら、ステップＳ２３７で、自らが生成した画像データに関して、同期撮影において生成された動画ファイルであることを示すスレーブファイル情報を、データ送信ラインを介してシステム制御部１０９へ送信する。スレーブファイル情報は、マスターファイル情報に対応する情報である。

システム制御部１０９は、ステップＳ１４２で、自らのマスターファイル情報と共に受信したスレーブファイル情報をタグ情報として記述して、動画ファイルの生成処理を完了させ、撮影動作処理を終了する。

システム制御部２０９は、ステップＳ２３８で、自らのスレーブファイル情報と共に受信したマスターファイル情報をタグ情報として記述して、動画ファイルの生成処理を完了させ、撮影動作処理を終了する。

第１の実施形態においては、マスターカメラで生成したＶＤ同期信号を、スレーブカメラで継続的に共有することにより、同期撮影を実現した。しかし、スレーブカメラで生成したＶＤ同期信号を、マスターカメラで生成したＶＤ同期信号で定期的に修正することにより、同期撮影を実現しても良い。

図５は、第２の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る撮像システムを構成するマスターカメラであるデジタルカメラ３００とスレーブカメラであるデジタルカメラ４００は、それぞれ第１実施形態に係るデジタルカメラ１００とデジタルカメラ２００の各構成と類似する。同一機能を有する構成については同一の符番を付して、その説明を省略する。

デジタルカメラ３００は、第２ラインに介在する送受切替スイッチ３１３を備える。送受切替スイッチ３１３は、ファンクションスイッチ１１５側の第２ラインと、ＶＤラインに接続される第２ラインの延長ラインまたは撮影制御部３１１に接続される第３ラインとを選択的に接続する。送受切替スイッチ３１３は、システム制御部３０９によって制御される。なお、第１実施形態におけるＶＤスイッチ１１３は備えない。

デジタルカメラ４００も、デジタルカメラ３００の構成と同様である。すなわち、デジタルカメラ４００は、第２ラインに介在する送受切替スイッチ４１３を備える。送受切替スイッチ４１３は、ファンクションスイッチ２１５側の第２ラインと、ＶＤラインに接続される第２ラインの延長ラインまたは撮影制御部４１１に接続される第３ラインとを選択的に接続する。送受切替スイッチ４１３は、システム制御部４０９によって制御される。なお、第１実施形態におけるＶＤスイッチ２１３は備えない。

デジタルカメラ３００がマスターカメラとして機能し、デジタルカメラ４００がスレーブカメラとして機能する場合、デジタルカメラ３００のシステム制御部３０９は、送受切替スイッチ３１３を第２ラインの延長ライン側に接続し、デジタルカメラ４００のシステム制御部４０９は、送受切替スイッチ４１３を第３ライン側に接続する。このような接続状態においては、デジタルカメラ３００の撮影制御部３１１で生成されたＶＤ同期信号が、ファンクションラインを介して、デジタルカメラ４００の撮影制御部４１１に供給される。

撮影制御部４１１は、撮像素子２０２へ供給するＶＤ同期信号の生成タイミングを、供給される撮影制御部３１１のＶＤ同期信号により修正する。すなわち、自身で生成するＶＤ同期信号を撮影制御部３１１のＶＤ同期信号に一致させる。システム制御部４０９は、ファンクションスイッチ２１５と送受切替スイッチ４１３の接続状態を制御することにより、撮影制御部４１１に対してＶＤ同期信号の修正を、定常的に、あるいは、特定のタイミングにおいて実行させることができる。なお、デジタルカメラ３００がスレーブカメラとして機能し、デジタルカメラ４００がマスターカメラとして機能する場合は、接続状態を逆転させれば良い。

ここで、システム制御部４０９が、撮影制御部４１１に対してＶＤ同期信号の修正を、特定のタイミングにおいて実行させる場合について説明する。図６は、第２の実施形態に係る撮影動作処理を示すフローチャートである。図６のフローも図３のフローと同様に、受信については特にステップとして明示していないが、送り手側から送信した信号は、受け手側で受信されることとする。また、図のフローは、すべての処理を表すのではなく、それぞれの処理に付随する処理を行う場合もある。

また、図４のフローにおける処理と同一の処理についてはその説明を省略する。なお、図４のフローにおいて、フレーム処理中における撮影終了判断処理であるステップＳ１３４、Ｓ１３５、Ｓ２３３およびＳ２３４は、本実施形態におけるフレーム処理中においても採用し得るが、その処理は図４における処理と同様であるので、本フロー上では省略してある。

マスターカメラであるデジタルカメラ３００のシステム制御部３０９は、ステップＳ３３１で、ＶＤ同期信号を送信する準備として送信接続処理を実行する。具体的には、システム制御部３０９は、送受切替スイッチ３１３を第２ラインの延長ライン側に接続し、ファンクションスイッチ１１５を第２ライン側へ接続する。スレーブカメラであるデジタルカメラ４００のシステム制御部４０９は、ステップＳ４３１で、ＶＤ同期信号を受信する準備として受信接続処理を実行する。具体的には、システム制御部４０９は、送受切替スイッチ４１３を第３ライン側に接続し、ファンクションスイッチ２１５を第２ライン側へ接続する。

システム制御部３０９は、ステップＳ４３１のシステム制御部４０９によるＶＤ同期信号の受信準備が完了した後に、ステップＳ３３２で、撮影制御部３１１へ送信指示を与えることにより、ＶＤ同期信号を送信する。撮影制御部４１１は、このＶＤ同期信号を受信して、ステップＳ４３２で、タイミングジェネレータ２１２を用いて自ら生成するＶＤ同期信号の生成タイミングを修正する。すなわち、撮影が開始される直前にＶＤ同期信号同士の一致を図る。

デジタルカメラ３００のシステム制御部３０９および撮影制御部３１１は、ステップＳ１３３で、協働して逐次生成されるフレームの処理を実行する。フレーム処理が継続される間に、ステップＳ３３４では、システム制御部３０９は、ユーザの静止画撮影指示を検出する。近時のデジタルカメラは、動画撮影中であっても静止画撮影の指示を受け付けた場合は、動画撮影を中断して静止画撮影を実行できる機能を備えるが、デジタルカメラ３００も、この機能を備える。そこで、システム制御部３０９は、静止画撮影の指示を検出したら、ステップＳ３３５へ進み、静止画撮影処理を実行して静止画像ファイルをメモリカード１９０へ記録する。そして、ステップＳ３３６へ進み、撮影制御部３１１へ送信指示を与えてＶＤ同期信号を撮影制御部４１１へ送信する。

デジタルカメラ４００のシステム制御部４０９は、ステップＳ２３２でフレーム処理を開始した後に、ステップＳ４３４でＶＤ同期信号を受信したか否かを判断する。受信したと判断した場合には、ステップＳ４３５へ進み、当該ＶＤ同期信号により、タイミングジェネレータ２１２を用いて自ら生成するＶＤ同期信号の生成タイミングを修正する。すなわち、静止画撮影処理を実行したタイミングに合わせてＶＤ同期信号同士の一致を図る。

デジタルカメラ３００のシステム制御部３０９は、ステップＳ３３７で、処理対象のフレームが、動画撮影処理において設定されるフレーム画像群としてのＧＯＰの区切りに相当するか否かを、画像処理部１０７の出力により判断する。システム制御部３０９は、処理対象のフレームがＧＯＰの区切りに相当すると判断したら、ステップＳ３３６へ進み、撮影制御部３１１へ送信指示を与えてＶＤ同期信号を撮影制御部４１１へ送信する。

デジタルカメラ４００のシステム制御部４０９は、上述の通り、ステップＳ４３４でＶＤ同期信号を受信したか否かを判断する。受信したと判断した場合には、ステップＳ４３５へ進み、当該ＶＤ同期信号により、タイミングジェネレータ２１２を用いて自ら生成するＶＤ同期信号の生成タイミングを修正する。この場合、１ＧＯＰが終了するタイミングに合わせてＶＤ同期信号同士の一致を図る。なお、ここでは、ＧＯＰ単位でＶＤ同期信号同士の一致を図るが、これに替えて、またはこれに加えて、例えばチャプター単位など、他のフレーム画像群が生成されるタイミングに合わせて一致を図っても良い。

以上のように、予め定められたタイミングに合わせて、マスターカメラのＶＤ同期信号により、スレーブカメラのＶＤ同期信号の生成タイミングを修正する。なお、マスターカメラ側からスレーブカメラ側へのＶＤ同期信号の供給は、システム制御部３０９による撮影制御部３１１への送信指示後に継続的に行われても良いし、修正のタイミングに合わせて実行される送信指示に合わせて必要期間に限定して行われても良い。限定して供給を行う場合は、ステップＳ３３１のＶＤ同期信号送信接続処理と、ステップＳ４３１のＶＤ同期信号受信接続処理を、その都度実行しても良い。

以上の実施形態においては、マスターカメラ側からスレーブカメラ側へＶＤ同期信号を供給したが、ＶＤ同期信号をマスターカメラとスレーブカメラのいずれにも供給するクロック供給装置を外部装置として別途設けても良い。

図７は、第３の実施形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係るシステムを構成するマスターカメラおよびスレーブカメラは、図２を用いて説明したデジタルカメラ１００およびデジタルカメラ２００のそれぞれと同様であるので、個々の構成についての説明は省略する。

クロック供給装置５００は、タイミングジェネレータ５１２を備えており、デジタルカメラ１００の撮像素子１０２およびデジタルカメラ２００の撮像素子２０２へ、共通のＶＤ同期信号を供給する。具体的には、図４におけるステップＳ１３１で、システム制御部１０９は、撮影制御部１１１を介してＶＤスイッチ１１３を開状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ１１５を第２ライン側へ接続する。また、ステップＳ２３１でシステム制御部２０９は、撮影制御部２１１を介してＶＤスイッチ２１３を開状態に移行させると共に、ファンクションスイッチ２１５を第２ライン側へ接続する。そしてステップＳ１３２に相当するＶＤ同期信号の送信処理をクロック供給装置５００が実行する。

このような構成の場合、クロック供給装置５００は、デジタルカメラ１００とはケーブル８３０によって接続され、デジタルカメラ２００とはケーブル８４０によって接続される。しかし、ファンクションラインにおけるＶＤ同期信号の流れが異なる他は、図２のシステムにおけるケーブル８００の各信号の流れと同様である。

以上の実施形態においては、マスターカメラ１台に対してスレーブカメラ１台のシステムについて説明したが、もちろん、スレーブカメラを複数台としても良い。この場合、生成される各動画ファイルは、多視差映像を実現する素材になり得る。

また、以上の実施形態においては、先に電源をＯＮにしたデジタルカメラをマスターカメラとし、他のデジタルカメラをスレーブカメラとしたが、いずれをマスターカメラとするかは、様々な仕様を採用することができる。例えば、ユーザによってレリーズボタンが操作されたデジタルカメラをマスターカメラとすることができるし、ユーザによって予め設定されたデジタルカメラをマスターカメラとすることもできる。

また、第２の実施形態においては、それぞれのデジタルカメラにおけるＶＤ同期信号が一致するように修正する場合について説明したが、例えば右目用のフレームと左目用のフレームを交互に表示させる形式の３Ｄ映像の素材を生成する場合には、互いに半周期ずれるように修正しても良い。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ デジタルカメラ、１０１ 光学系、１０２ 撮像素子、１０３ 内部メモリ、１０４ 表示制御部、１０５ 表示部、１０６ 操作部材、１０７ 画像処理部、１０８ メモリＩＦ、１０９ システム制御部、１１０ システムメモリ、１１１ 撮影制御部、１１２ タイミングジェネレータ、１１３ ＶＤスイッチ、１１４ 外部接続ＩＦ、１１５ ファンクションスイッチ、１９０ メモリカード、２００ デジタルカメラ、２０１ 光学系、２０２ 撮像素子、２０３ 内部メモリ、２０４ 表示制御部、２０５ 表示部、２０６ 操作部材、２０７ 画像処理部、２０８ メモリＩＦ、２０９ システム制御部、２１０ システムメモリ、２１１ 撮影制御部、２１２ タイミングジェネレータ、２１３ ＶＤスイッチ、２１４ 外部接続ＩＦ、２１５ ファンクションスイッチ、２９０ メモリカード、３００ デジタルカメラ、３０９ システム制御部、３１１ 撮影制御部、３１３ 送受切替スイッチ、４００ デジタルカメラ、４０９ システム制御部、４１１ 撮影制御部、４１３ 送受切替スイッチ、５００ クロック供給装置、５１２ タイミングジェネレータ、８００、８３０、８４０ ケーブル、８１０ 三脚、９００ シーン

Claims (15)

1. 動画撮影処理を制御する制御部と、
   前記制御部が前記動画撮影処理を実行している間に他の装置から前記動画撮影処理に関する同期信号を受信する受信部と
   を備え、
   前記制御部は、前記受信部が受信した前記同期信号に基づいて前記動画撮影処理を制御する撮像装置。
2. 前記受信部は、前記他の装置である外部撮像装置が電荷読み出しの垂直同期に用いるＶＤ同期信号を前記同期信号として受信する請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記受信部は、前記同期信号の受信に先立って前記外部撮像装置の撮影条件情報を受信し、
   前記制御部は、前記撮影条件情報に基づいて前記動画撮影処理を制御する請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記撮影条件情報の少なくとも一部の条件を一致させて前記動画撮影処理を制御する請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、前記撮影条件情報の少なくとも一部の条件を一致させられない場合は、前記同期信号に基づいた前記動画撮影処理の制御を実行しない請求項３または４に記載の撮像装置。
6. クロック信号を生成するクロック信号生成部を備え、
   前記制御部は、前記同期信号と、前記クロック信号生成部が生成した、電荷読み出しの水平同期に用いるＨＤ同期信号とに基づいて前記動画撮影処理を制御する請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、前記クロック信号生成部が生成した、電荷読み出しの垂直同期に用いるＶＤ同期信号の同期タイミングを、前記同期信号により修正する請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記制御部は、前記動画撮影処理中に、静止画撮影処理を実行したタイミングに合わせて前記同期タイミングを修正する請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記制御部は、前記動画撮影処理において設定されるフレーム画像群が生成されるタイミングに合わせて前記同期タイミングを修正する請求項７または８の記載の撮像装置。
10. 前記制御部が前記動画撮影処理の間にフレーム画像の抜けおよび重複の少なくともいずれかを生じさせた場合に、前記他の装置へその旨を送信する送信部を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記制御部は、前記他の装置との関連性を示す情報を、前記動画撮影処理によって生成された動画像データに関連付ける請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 他の装置における動画撮影処理を制御する制御部が前記動画撮影処理を実行している間に前動画撮影処理に関する同期信号を前記他の装置へ送信する送信部を備える撮像装置。
13. 前記他の装置の機能情報を受信する受信部を備え、
    前記送信部は、前記機能情報に基づいて複数の候補から選択された前記同期信号を前記他の装置へ送信する請求項１２に記載の撮像装置。
14. 第１撮像装置と第２撮像装置を含む撮像システムであって、
    前記第１撮像装置は、
    動画撮影処理に用いる同期信号を生成する同期信号生成部と、
    前記同期信号を前記第２撮像装置へ送信する送信部と
    を備え、
    前記第２撮像装置は、
    前記同期信号を受信する受信部と、
    前記同期信号に基づいて動画撮影処理を制御する制御部と
    を備える撮像システム。
15. 動画撮影処理を実行している間に他の装置から前記動画撮影処理に関する同期信号を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップで受信した前記同期信号に基づいて前記動画撮影処理を制御する制御ステップと
    をコンピュータに実行させる撮像装置の制御プログラム。

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