JP3926244B2

JP3926244B2 - 撮影装置

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Publication number: JP3926244B2
Application number: JP2002280779A
Authority: JP
Inventors: 浩昌丸野; 剛治江藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP2004120339A; US7043971B2; US20040064238A1; US20040119882A1; CA2442631A1; CA2442631C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビデオカメラなどの撮影装置に係り、特に、ロケットなどの高速移動物体，爆発，乱流，放電現象，顕微鏡下での微生物の運動，脳・神経系の信号伝達などの科学計測用に用いて撮影を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、ＣＣＤ素子を用いた高速ビデオカメラ（高速撮影装置）などがある。近年、２台以上のカメラを光学的に結合した撮影装置が知られている。例えば、遅延同期手段により撮影タイミングをズラすことにより、速度場や変形場を求める、あるいは各カメラの前に異なる光学フィルタを付けることにより、異なる波長の光で同時撮影を行う、あるいは各カメラの感度を変えることにより、高ダイナミック・レンジ撮影を行う、あるいは反射・透過面に光学フィルタを挿入したビーム・スプリット・プリズムを自在に取り替えることにより、多波長撮影や感度を変えた撮影を行うことができる。このような機能を一体化した撮影装置が、この発明の発明者によって発明されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３３９５７号公報（第４−６頁、図１−図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１の場合には、次のような問題がある。すなわち、カメラヘッド（撮影ユニット）とカメラを統括制御する制御部との間で信号を授受するために、両者間には複数の配線が必要になり、使用するカメラの台数が多くなるほどこれらの配線は複雑になる。従って、例えば、個々に独立してカメラを使う場合に、複雑な配線に起因して使い難くなってしまう。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、統括制御する統括制御手段への、または統括制御手段からの双方向通信を簡易にする撮影装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、複数の撮像手段を備えた撮影装置であって、前記複数の撮像手段から得られた各光学像を光学的に結合する結合手段と、前記複数の撮像手段から得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求める結合回路および各撮像手段の撮像のタイミングを制御するタイミング制御手段の少なくともいずれか一方と、前記結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方に双方向に通信可能に構成し、かつ、前記撮影装置を統括制御する統括制御手段とを備え、前記結合手段は、前記結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方を内蔵していることを特徴とするものである。
【０００７】
〔作用・効果〕請求項１に記載の発明によれば、複数の撮像手段から得られた各光学像を光学的に結合する結合手段は、複数の撮像手段から得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求める結合回路および各撮像手段の撮像のタイミングを制御するタイミング制御手段の少なくともいずれか一方を内蔵しており、撮影装置を統括制御する統括制御手段は、結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方に双方向に通信可能に構成しているので、光学像について光学的に結合された撮影データを統括制御手段が処理して撮影画像を取得する、または複数の撮像手段を統括制御手段がタイミング制御手段を介して制御することができる。また、撮像手段の数に関わりなく、結合回路またはタイミング制御手段と統括制御手段との間に信号を授受する通信は変わらないなど、統括制御手段への、または統括制御手段からの双方向通信を簡易にすることができる。
【０００８】
なお、結合回路またはタイミング制御手段と統括制御手段との間に双方向に通信可能にする手段は、ケーブルなどの配線を結合回路またはタイミング制御手段と統括制御手段とに接続する以外に、結合回路またはタイミング制御手段と統括制御手段とにそれぞれ光などに代表される電磁波を送受信することができる機能をそれぞれ有し、電磁波を介して双方向に通信可能にすることも含まれる。電磁波を介して双方向に通信可能にする場合には、双方向通信をより簡易にすることができる。
【０００９】
また、結合手段を、各々の撮像手段に対して着脱自在に構成するとともに、統括制御手段に対して着脱自在に構成し、さらに各々の撮像手段と統括制御手段とを互いに着脱自在に構成する（請求項２に記載の発明）ことで、以下のようなことが可能となる。すなわち、１つの撮像手段と統括制御手段とを直接的に取り付けて、結合手段および他の撮像手段を切り離すことで、個々に独立して１つの撮像手段で撮影することもでき、より汎用性のある撮影装置を実現することができる。
【００１０】
また、各々の撮像手段から得られた各光学像である撮影データ、あるいは光学像について光学的に結合された撮影データを記憶する記憶手段を、結合手段に内蔵する（請求項３に記載の発明）ことで、適宜必要に応じて統括制御手段へ通信することができる。例えば、統括制御手段の負荷が大きいときには記憶手段に撮影データを記憶し、統括制御手段の負荷が小さいときに記憶手段に記憶された撮影データを統括制御手段へ通信することができる。
【００１１】
なお、各々の撮像手段が光学像として取得する場合には、各方向へ各々の撮像手段を取り付け、各方向へそれぞれ入射された光を各光学像として取得する手法以外に、光を分割して、分割された各々の光を各光学像として取得する手法がある。すなわち、後者の手法では、撮影装置は、光を偏向する，あるいは複数波長の光を分光することで、光を複数に分割する分割手段を備え、分割手段によって分割された各々の光を各々の撮像手段が光学像として取得する（請求項４に記載の発明）ことになる。分割手段のうち、光を偏向する手段としては、例えばハーフミラーなどが、分割手段のうち、複数波長の光を分光する手段としては、例えばビーム・スプリット・プリズムなどがある。
【００１２】
なお、本明細書は、撮影装置に用いられる結合装置に係る発明も開示している。
【００１３】
（１）請求項１に記載の撮影装置に用いられる結合装置であって、前記結合装置は、前記複数の撮像手段から得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求める結合回路および各撮像手段の撮像のタイミングを制御するタイミング制御手段の少なくともいずれか一方を内蔵し、かつ、複数の撮像手段から得られた各光学像を光学的に結合し、前記撮影装置を統括制御する統括制御手段は、前記結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方に双方向に通信可能に構成することを特徴とする結合装置。
【００１４】
〔作用・効果〕前記（１）の発明によれば、結合装置は、複数の撮像手段から得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求める結合回路および各撮像手段の撮像のタイミングを制御するタイミング制御手段の少なくともいずれか一方を内蔵しており、撮影装置を統括制御する統括制御手段は、結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方に双方向に通信可能に構成しているので、結合装置が介在することで、光学像について光学的に結合された撮影データを統括制御手段が処理して撮影画像を取得する、または複数の撮像手段を統括制御手段がタイミング制御手段を介して制御することができる。
【００１５】
（２）前記（１）に記載の結合装置において、前記結合装置を、前記各々の撮像手段に対して着脱自在に構成するとともに、前記統括制御手段に対して着脱自在に構成することを特徴とする結合装置。
【００１６】
〔作用・効果〕前記（２）の発明によれば、結合装置を、各々の撮像手段に対して着脱自在に構成するとともに、統括制御手段に対して着脱自在に構成することで、１つの撮像手段と統括制御手段とを切り離して、切り離されたそれぞれを結合装置に直接的に取り付けることができて、結合装置は、従来の１つの撮像手段を備えた撮影装置から複数の撮像手段を備えた撮影装置にすることができる。従って、従来の１つの撮像手段を備えた撮影装置を用いて、この発明における撮影装置を簡易に実現することができ、より汎用性が高くなる。
【００１７】
（３）前記（１）または（２）に記載の結合装置において、前記光学像について光学的に結合された撮影データを記憶する記憶手段を内蔵することを特徴とする結合装置。
【００１８】
〔作用・効果〕前記（３）の発明によれば、光学像について光学的に結合された撮影データを記憶する記憶手段を、結合装置に内蔵することで、適宜必要に応じて統括制御手段へ通信することができる。
【００１９】
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載の結合装置において、光を偏向する，あるいは複数波長の光を分光することで、光を複数に分割する分割手段を内蔵し、前記分割手段によって分割された各々の光を前記各々の撮像手段が光学像として取得することを特徴とする結合装置。
【００２０】
〔作用・効果〕なお、各々の撮像手段が光学像として取得する場合には、各方向へ各々の撮像手段を取り付け、各方向へそれぞれ入射された光を各光学像として取得する手法以外に、光を分割して、分割された各々の光を各光学像として取得する手法がある。すなわち、後者の手法では、前記（４）の発明にように、光を偏向する，あるいは複数波長の光を分光することで、光を複数に分割する分割手段を内蔵し、分割手段によって分割された各々の光を各々の撮像手段が光学像として取得することになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１は、本実施例に係る撮影装置の概略構成を示したブロック図であって、図２は、本実施例に係る撮影装置（本実施例装置）で３次元撮影を行う状態を示す概略構成図である。なお、本実施例では、３台の撮影カメラを備えた、いわゆる３板式の撮影装置を例に採って説明するが、複数台の撮影カメラを備える撮影装置であれば、例えば２台の撮影カメラを備えたものであってもよいし、４台以上の撮影カメラを備えたものであってもよい。
【００２２】
本実施例装置は、図１に示すように、大別すると、３台の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像を光学的に結合するドッキングユニット２、および本実施例装置を統括制御するカメラ制御部３を備えている。撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、この発明における撮像手段に、ドッキングユニット２は、この発明における結合手段に、カメラ制御部３は、この発明における統括制御手段にそれぞれ相当する。また、ドッキングユニット２は、この発明における結合装置にも相当する。
【００２３】
ドッキングユニット２は、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対して着脱自在に構成されるとともに、カメラ制御部３に対して着脱自在に構成され、さらに各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃとカメラ制御部３とは互いに着脱自在に構成されている。
【００２４】
具体的に説明すると、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、それぞれ２本のケーブルが接続されており、ケーブルの先端はコネクタに接続されている。図１で説明すると、撮影カメラ１Ａはケーブルを介してコネクタ１０ａ，１０ｂに、撮影カメラ１Ｂはケーブルを介してコネクタ１１ａ，１１ｂに、撮影カメラ１Ｃはケーブルを介してコネクタ１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続されている。なお、図１，図２、および本実施例では、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに接続されるケーブルの本数を２本としたが、ケーブルの本数は２本に限定されず、装置の設計事項や撮影条件などによって、本数を適宜変更することができる。
【００２５】
一方、ドッキングユニット２には、各コネクタ１０ａ〜１２ａ，１０ｂ〜１２ｂの位置に対応する箇所に、コネクタ２０ａ〜２２ａ，２０ｂ〜２２ｂがそれぞれ配設されている。撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ａはドッキングユニット２側のコネクタ２０ａに、撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ｂはドッキングユニット２側のコネクタ２０ｂに、撮影カメラ１Ｂ側のコネクタ１１ａはドッキングユニット２側のコネクタ２１ａに、撮影カメラ１Ｂ側のコネクタ１１ｂはドッキングユニット２側のコネクタ２１ｂに、撮影カメラ１Ｃ側のコネクタ１２ａはドッキングユニット２側のコネクタ２２ａに、撮影カメラ１Ｃ側のコネクタ１２ｂはドッキングユニット２側のコネクタ２２ｂにそれぞれ電気的に接続可能に構成されている。
【００２６】
各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ本体は、ドッキングユニット２に取り付け可能に構成されている。また、撮影カメラ１Ａのレンズ１３，撮影カメラ１Ｂのレンズ１４，撮影カメラ１Ｃのレンズ１５は、図２，図３に示すようにドッキングユニット２から各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを切り離して個別に用いるときのみ使用され、図１に示すようにドッキングユニット２に各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ本体が取り付けられているときには、取り付けられた撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのレンズ１３〜１５を本体から取り外す。
【００２７】
また、カメラ制御部３にも、２本のケーブルが接続されており、ケーブルの先端はコネクタ３０ａ，３０ｂに接続されている。ドッキングユニット２には、各コネクタ３０ａ，３０ｂの位置に対応する箇所に、コネクタ２３ａ，２３ｂがそれぞれ配設されており、カメラ制御部３側のコネクタ３０ａはドッキングユニット２側のコネクタ２３ａに、カメラ制御部３側のコネクタ３０ｂはドッキングユニット２側のコネクタ２３ｂにそれぞれ電気的に接続可能に構成されている。
【００２８】
このように撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、ドッキングユニット２、およびカメラ制御部３を構成することで、例えば、撮影カメラ１Ａとカメラ制御部３とを直接的に取り付けて、ドッキングユニット２および他の撮影カメラ１Ｂ，１Ｃを切り離すことで、図３に示すように、１つの撮影カメラ１Ａで撮影することができる。つまり、単板式の撮影装置として構成して撮影することができる。図３の示すような撮影を行うには、撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ａ，１０ｂと、ドッキングユニット２側のコネクタ２０ａ，２０ｂとをそれぞれ切り離して、さらに撮影カメラ１Ａをドッキングユニット２および他の撮影カメラ１Ｂ，１Ｃから引き離す。また、カメラ制御部３側のコネクタ３０ａ，３０ｂと、ドッキングユニット２側のコネクタ２３ａ，２３ｂとをそれぞれ切り離すことで、カメラ制御部３をドッキングユニット２および他の撮影カメラ１Ｂ，１Ｃから引き離す。そして、撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ａをカメラ制御部３側のコネクタ３０ａに、撮影カメラ１Ａ側のコネク１０ｂをカメラ制御部３側のコネクタ３０ｂにそれぞれ接続することで、撮影カメラ１Ａとカメラ制御部３とを直接的に取り付ける。そして、撮影カメラ１Ａにレンズ１３を取り付ける。
【００２９】
また、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃをドッキングユニット２から引き離して、撮影カメラ１Ａにレンズ１３を、撮影カメラ１Ｂにレンズ１４を、撮影カメラ１Ｃにレンズ１５をそれぞれ取り付けることで、図２に示すように、１つの被写体Ｍに対して３方向から各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは撮影が可能となり、３次元撮影が可能になる。なお、ケーブルが短ければ、別の延長用ケーブルを接続すればよい。
【００３０】
次に、ドッキングユニット２の具体的構成について説明する。ドッキングユニット２は、被写体Ｍの方向にはドッキングユニット２用のレンズ２４を内蔵しており、カメラ制御部３の方向には同期制御回路２５，結合回路２６，および蓄積回路２７を内蔵している。また、レンズ２４を通して被写体Ｍからの光を分光して、光を３方向に分割するビーム・スプリット・プリズム２８を内蔵している。同期制御回路２５は、この発明におけるタイミング制御手段に、蓄積回路２７は、この発明における記憶手段に、ビーム・スプリット・プリズム２８は、この発明における分割手段にそれぞれ相当する。
【００３１】
同期制御回路２５は、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのタイミングを同期させて制御するものである。撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ側の同期制御回路２５には、それぞれ３本のケーブルが接続されており、ケーブルの先端は、ドッキングユニット２側のコネクタ２０ａ〜２２ａに接続されている。つまり、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ側において同期制御回路２５はケーブルを介してコネクタ２０ａ〜２２ａに接続されている。カメラ制御部３側の同期制御回路２５には、ケーブルが接続されており、ケーブルの先端は、ドッキングユニット２側のコネクタ２３ａに接続されている。つまり、カメラ制御部３側において同期制御回路２５はケーブルを介してコネクタ２３ａに接続されている。
【００３２】
結合回路２６は、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求めるものである。撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ側の結合回路２６には、それぞれ３本のケーブルが接続されており、ケーブルの先端は、ドッキングユニット２側のコネクタ２０ｂ〜２２ｂに接続されている。つまり、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ側において結合回路２６はケーブルを介してコネクタ２０ｂ〜２２ｂに接続されている。カメラ制御部３側の結合回路２６には、ケーブルが接続されており、ケーブルの先端は、ドッキングユニット２側のコネクタ２３ｂに接続されている。つまり、カメラ制御部３側において結合回路２６はケーブルを介してコネクタ２３ｂに接続されている。
【００３３】
蓄積回路２７は、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像である撮影データ、あるいは光学像について結合回路２６によって光学的に結合された撮影データを記憶するものである。結合回路２６と蓄積回路２７とは双方向に通信可能になるようケーブルによって接続されている。
【００３４】
ビーム・スプリット・プリズム２８は、複数波長の光を分光することで、光を３方向に分割するものである。分割された各光が、撮影カメラ１Ａ，撮影カメラ１Ｂ，撮影カメラ１Ｃに入射されるように、ビーム・スプリット・プリズム２８はドッキングユニット２内に配設される。このように配設されることで、ビーム・スプリット・プリズム２８によって分割された各々の光を、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが光学像として取得する。
【００３５】
次に、本実施例装置を用いた撮影方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
（ステップＳ１）条件設定
撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの撮影条件を、カメラ制御部３から条件設定する。撮影条件としては、例えば単位フレーム当りの時間（単位は、秒／フレーム）を示す撮影間隔や、撮影間隔の間で光が入射している時間を示す露光時間や、被写体Ｍに連続的あるいは間欠的に照射する時間を示す照明時間や、被写体Ｍに照射する強度である照明強度などがある。
【００３７】
設定された撮影条件のデータを、ケーブルを介してカメラ制御部３側のコネクタ３０ａ，ドッキングユニット２側の２３ａを経由して同期制御回路２５に入力する。同期制御回路２５に入力した撮影条件のデータを撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに入力すべく、分岐した１つのトリガ信号は、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２０ａ，撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ａを経由し、分岐した１つのトリガ信号は、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２１ａ，撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１１ａを経由し、分岐した残りのトリガ信号は、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２２ａ，撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１２ａを経由する。
【００３８】
（ステップＳ２）撮影待ち状態
図示を省略するセンサから撮影カメラ１Ａにトリガ信号を入力するまで、各撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを撮影待ち状態にする。
【００３９】
（ステップＳ３）トリガ信号の入力
トリガ信号を撮影カメラ１Ａに入力すると、そのトリガ信号を、ケーブルを介して撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ａ，ドッキングユニット２側の２０ａを経由して同期制御回路２５に入力する。同期制御回路２５に入力したトリガ信号を撮影カメラ１Ｂ，１Ｃに入力すべく、分岐した一方のトリガ信号は、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２１ａ，撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１１ａを経由し、分岐した他方のトリガ信号は、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２２ａ，撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１２ａを経由する。
【００４０】
なお、本実施例では、トリガ信号を撮影カメラ１Ａに入力し、同期制御回路２５を介して、トリガ信号を撮影カメラ１Ｂ，１Ｃに入力するという手順であったが、トリガ信号を同期制御回路２５に先ず入力し、その後に、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに同時入力する手順であってもよい。
【００４１】
（ステップＳ４）撮影
トリガ信号を撮影カメラ１Ｂ，１Ｃにも入力すると、それぞれ設定された撮影条件で各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは撮影を開始する。被写体Ｍからの光はレンズ２４を経由して、ビーム・スプリット・プリズム２８に入力される。ビーム・スプリット・プリズム２８は、入力された光を分光して、３方向に分割する。分割された各光を、撮影カメラ１Ａ，撮影カメラ１Ｂ，撮影カメラ１Ｃに入射することで、分割された各々の光を、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが光学像として取得する。
【００４２】
（ステップＳ５）撮影データの蓄積・結合
各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像である撮影データを、結合回路２６を介して蓄積回路２７に記憶する。撮影カメラ１Ａに着目して具体的に説明すると、撮影カメラ１Ａから得られた光学像である撮影データを、ケーブルを介して撮影カメラ１Ａ側のコネクタ１０ｂ，ドッキングユニット２側の２０ｂを経由して結合回路２６に入力する。結合回路２６に入力した撮影データを、ケーブルを介して蓄積回路２７に入力して記憶する。撮影カメラ１Ｂ，１Ｃからの撮影データも同様の手順であるので、説明を省略する。
【００４３】
蓄積回路２７に記憶された各撮影データを、適宜必要に応じて、蓄積回路２７からそれぞれ読み出し、ケーブルを介して結合回路２６にそれぞれ入力する。結合回路２６は、入力した各撮影データについて光学的に結合する。なお、光学的に結合した撮影データを蓄積回路２７に再度に記憶してもよい。
【００４４】
なお、本実施例では、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像である撮影データを、結合回路２６を介して蓄積回路２７に一旦記憶してからそれぞれ読み出し、結合回路２６が各撮影データについて光学的に結合する手順であったが、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像について、結合回路２６が光学的に結合して撮影データを求めてから、結合された撮影データを蓄積回路２７に記憶してもよい。
【００４５】
（ステップＳ６）撮影画像の表示
結合回路２６で結合された撮影データを、ケーブルを介してドッキングユニット２側の２３ｂ，カメラ制御部３側のコネクタ３０ｂを経由してカメラ制御部３に入力する。カメラ制御部３に入力した撮影データを撮影画像として、図示を省略するモニタで表示する、あるいは図示を省略するプリンタで出力印刷する。
【００４６】
上述した本実施例装置によれば、複数（３台）の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像を光学的に結合するドッキングユニット２は、各撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの撮像のタイミングを制御する同期制御回路２５を少なくとも内蔵しており、本実施例装置を統括制御するカメラ制御部３は、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６に双方向に通信可能に構成しているので、光学像について光学的に結合された撮影データをカメラ制御部３が処理して撮影画像を取得する、または複数の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃをカメラ制御部３が同期制御回路２５を介して制御することができる。また、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数（本実施例では３台）に関わりなく、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３との間に信号を授受する通信は変わらないなど、カメラ制御部３への、またはカメラ制御部３からの双方向通信を簡易にすることができる。
【００４７】
本実施例の場合には、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３とに間に双方向に通信可能にする手段は、ケーブルであるので、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数（本実施例では３台）に関わりなく、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３との間のケーブルの数は変わらない。
【００４８】
ドッキングユニット２の方に着目して言い換えれば、ドッキングユニット２は、上述のように構成しているので、ドッキングユニット２が介在することで、光学像について光学的に結合された撮影データをカメラ制御部３が処理して撮影画像を取得する、または複数の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃをカメラ制御部３が同期制御回路２５を介して制御することができる。
【００４９】
また、ドッキングユニット２を、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対して着脱自在に構成するとともに、カメラ制御部３に対して着脱自在に構成し、さらに各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃとカメラ制御部３とを互いに着脱自在に構成することで、以下のようなことが可能となる。すなわち、１つの撮影カメラ、例えば撮影カメラ１Ａとカメラ制御部３とを、直接的に取り付けて、ドッキングユニット２および他の撮影カメラ１Ｂ，１Ｃを切り離すことで、図３に示すように１つの撮影カメラ１Ａで撮影することもでき、より汎用性のある撮影装置を実現することができる。
【００５０】
また、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから得られた各光学像である撮影データ、あるいは光学像について光学的に結合された撮影データを記憶する蓄積回路２７を、ドッキングユニット３に内蔵することで、適宜必要に応じてカメラ制御部３へ通信することができる。例えば、カメラ制御部３の負荷が大きいときには蓄積回路２７に記憶された撮影データを記憶し、カメラ制御部３の負荷が小さいときには蓄積回路２７に記憶された撮影データをカメラ制御部３へ通信することができる。
【００５１】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５２】
（１）上述した本実施例では、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３との間に双方向に通信可能にする手段は、双方向に通信可能に構成されたケーブルであったが、カメラ制御部３への方向のみ通信可能のケーブルと、カメラ制御部３からの方向のみ通信可能のケーブルとの両方を備えてもよい。この場合には、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３との間のケーブルの数は、本実施例のときの２倍になる。また、ドッキングユニット２内の同期制御回路２５および結合回路２６とカメラ制御部３との間に双方向に通信可能にする手段は、ケーブルに限定されず、通常用いられている通信手段であればよい。例えば、ドッキングユニット２または同期制御回路２５とカメラ制御部３とにそれぞれ光などに代表される電磁波を送受信することができる機能をそれぞれ有し、電磁波を介して双方向に通信可能にしてもよい。電磁波を介して双方向に通信可能にする場合には、双方向通信をより簡易にすることができる。
【００５３】
（２）上述した本実施例では、光を複数に分割する手段として、複数波長の光を分光するビーム・スプリット・プリズムを用いたが、複数波長の光を分光するのであれば、ビーム・スプリット・プリズムに限定されない。また、複数波長の光を分光する以外にも、光を偏向することで光を複数に分割してもよい。光を偏向する手段としては、例えばハーフミラーなどがある。もちろん、ビーム・スプリット・プリズムなどに代表される複数波長の光を分光する手段と、ハーフミラーなどに代表される光を偏向する手段とを両方組み合わせてもよい。
【００５４】
（３）上述した本実施例では、光を複数に分割する手段として、複数波長の光を分光するビーム・スプリット・プリズムを用い、そのビーム・スプリット・プリズムをドッキングユニット２に内蔵したが、必ずしも光を複数に分割する必要はない。例えば、図５に示すように、同じ被写体Ｍをそれぞれ撮影することができるように、各方向へ各々の撮像カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを取り付け、各方向へそれぞれ入射された光を各光学像として取得してもよい。この場合には、各光は分割されずに、そのまま撮影カメラ１Ａのレンズ１３，撮影カメラ１Ｂのレンズ１４，撮影カメラ１Ｃのレンズ１５に入射される。
【００５５】
（４）上述した本実施例では、撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが同時に撮影するように同期制御回路２５は撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのタイミングを制御したが、同期制御回路の他に遅延回路を備え、撮影タイミングをズラすことで、速度場や変形場を求めてもよい。また、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの前に異なる光学フィルタを付けることで、異なる波長の光で同時撮影を行ってもよい。また、各々の撮影カメラ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの感度を変えることで、高ダイナミック・レンジ撮影を行ってもよい。また、反射・透過面に光学フィルタを挿入したビーム・スプリット・プリズムを自在に取り替えることで、多波長撮影や感度を変えた撮影を行ってもよい。さらには、これらの機能を適宜組み合わせてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、撮像手段の数に関わりなく、結合回路またはタイミング制御手段と統括制御手段との間に信号を授受する通信は変わらないなど、統括制御手段への、または統括制御手段からの双方向通信を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る撮影装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施例装置で３次元撮影を行う状態を示す概略構成図である。
【図３】単板式の撮影装置として構成したときの概略構成図である。
【図４】本実施例装置を用いた撮影方法を示すフローチャートである。
【図５】変形例に係る撮影装置の概略構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ … 撮影カメラ
２ … ドッキングユニット
３ … カメラ制御部
２５ … 同期制御回路
２７ … 蓄積回路
２８ … ビーム・スプリット・プリズム

Claims

複数の撮像手段を備えた撮影装置であって、前記複数の撮像手段から得られた各光学像を光学的に結合する結合手段と、前記複数の撮像手段から得られた各光学像について光学的に結合して撮影データを求める結合回路および各撮像手段の撮像のタイミングを制御するタイミング制御手段の少なくともいずれか一方と、前記結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方に双方向に通信可能に構成し、かつ、前記撮影装置を統括制御する統括制御手段とを備え、前記結合手段は、前記結合回路およびタイミング制御手段の少なくともいずれか一方を内蔵していることを特徴とする撮影装置。
請求項１に記載の撮影装置において、前記結合手段を、前記各々の撮像手段に対して着脱自在に構成するとともに、前記統括制御手段に対して着脱自在に構成し、さらに各々の撮像手段と統括制御手段とを互いに着脱自在に構成することを特徴とする撮影装置。
請求項１または請求項２に記載の撮影装置において、前記各々の撮像手段から得られた各光学像である撮影データ、あるいは前記光学像について光学的に結合された撮影データを記憶する記憶手段を、前記結合手段に内蔵することを特徴とする撮影装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の撮影装置において、光を偏向する，あるいは複数波長の光を分光することで、光を複数に分割する分割手段を備え、前記分割手段によって分割された各々の光を前記各々の撮像手段が光学像として取得することを特徴とする撮影装置。