JP2014175931A - 撮影システム、撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各撮像装置に同期をとるための専用の手段を追加しなくても、複数台の撮像装置による同期撮影を行えるようにする。
【解決手段】複数台のカメラ１１０〜１４０と、外部ストロボ１００とを備え、各カメラ１１０〜１４０はローリングシャッター方式の撮像センサを備える。ストロボ発光期間に例えばカメラ１１０で撮影された画像とカメラ１２０で撮影された画像とには、異なる位置に所定のパターンである横帯が発生する。カメラ１１０、１２０の制御マイコン１１７、１２７は、それぞれ画像５０１、５０２から検出された横帯の位置から、外部ストロボ１００の発光タイミングを算出する。ストロボ発光されたタイミングから予め定めた所定の期間後に、それぞれが次の静止画撮影を行うことで、複数のカメラ１１０、１２０で同期撮影を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数台の撮像装置により同期撮影を行うのに利用して好適な撮影システム、該撮影システムに用いて好適な撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。

３Ｄ撮影やマルチアングル撮影等のために、複数台の撮像装置を同期させて同一タイミングで被写体を撮影する撮影システムが用いられている。
この種の撮影システムとして、例えば特許文献１には、それぞれの撮像装置がＧｅｎＬｏｃｋ端子を備え、マスタソース側からの同期信号にスレーブ側を同期させることで、撮影タイミングを合わせる構成が開示されている。
また、特許文献２には、光電変換デバイスによる撮影を行う複数の撮影装置を備え、各撮影装置が独自にフレーム同期信号を生成してそれを基準としたタイミングで撮影を行う撮影システムにおいて、全ての撮影装置または１つを除く残りの撮影装置に、光信号を検知する光検知手段と、光信号の検知に呼応して前記フレーム同期信号のタイミングを初期化する信号制御手段とを設け、光信号の発生を合図として全ての撮影装置の撮影動作を同期化する構成が開示されている。

特許第４６８９５２５号公報 特開２００２−３４４８００号公報

しかしながら、特許文献１に示した例では、ＧｅｎＬｏｃｋ端子といった接続手段が必要であるため、撮像装置のサイズが大きくなってしまったり、コストがかかってしまったりする問題があった。また、特許文献２に示した例でも、撮像センサとは別の光検知手段を設ける必要があるため、撮像装置のサイズやコストに悪影響を及ぼしてしまう問題があった。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、各撮像装置に同期をとるための専用の手段を追加しなくても、複数台の撮像装置による同期撮影を行えるようにすることを目的とする。

本発明の撮影システムは、複数台の撮像装置と、被写体に対して閃光を発光する発光装置とを備える撮影システムであって、前記撮像装置は、ローリングシャッター方式で被写体を撮影する撮像手段と、前記発光装置の発光により前記撮像手段で撮影した画像に発生する所定のパターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段の検出結果に基づいて前記発光装置の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、各撮像装置に同期をとるための専用の手段を追加しなくても、複数台の撮像装置による同期撮影を行うことができる。

第１の実施形態に係る撮影システムの構成を示す図である。 撮像センサの駆動方式を説明するための図である。 第１の実施形態においてストロボ発光により画像に発生するパターンを説明するための図である。 第１の実施形態に係る撮影システムで同期撮影を行う際の配置例を示す図である。 第１の実施形態に係る撮影システムの複数台のカメラで撮影されたパターンを示す概略図である。 カメラ間で同期をとる際の撮像センサの蓄積と読み出しのタイミングを示すタイミングチャートである。 第１の実施形態において同期撮影を行う際にカメラの制御マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態において２回のストロボ発光により画像に発生するパターンを説明するための図である。 第２の実施形態において画像に発生した横帯が何回目のストロボ発光によるものかを判別する方法を説明するためのタイミングチャートである。 被写体の一部にしかストロボ光が届かない場合に画像に発生するパターンを説明するための図である。 第３の実施形態においてマスターとなるカメラの制御マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態においてスレーブとなるカメラの制御マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態に係る撮影システムの構成を示す。
本実施形態に係る撮影システムは、４台の撮像装置であるデジタルカメラ（以下、カメラと称する）１１０〜１４０と、被写体に対して閃光を発光する発光装置である外部ストロボ１００とを備える。なお、同期撮影を行うカメラの台数は複数台であれば、何台でも良い。また、外部ストロボ１００に代えて、いずれかのカメラの内蔵ストロボを用いても良い。

カメラ１１０において、１１１はレンズユニットであり、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り、ＮＤフィルタ、メカシャッターによって構成される。１１２は内蔵ストロボである。１１３はローリングシャッター方式のＣＭＯＳ撮像センサであり、内部にサンプル／ホールド回路、プリプロセス回路等を併せ持つ。１１４は画像処理エンジンであり、撮像センサ１１３が出力する映像信号を処理する。１１５は液晶パネル等により構成される表示部であり、使用者が被写体や制御情報を確認するための映像信号を表示する。１１６はメモリカードであり、撮影された画像データを記録する記録媒体となる。１１７は制御マイコンであり、カメラ全体を制御する。１１８は操作部であり、シャッターボタン等を含む。１１９は無線通信部である。
カメラ１２０はカメラ１１０と同様の構成であって、１２１〜１２９がカメラ１１０の１１１〜１１９に相当する。また、カメラ１３０、１４０の内部構成を図示していないが、カメラ１１０と同様の構成である。

カメラ１１０は動画撮影及び静止画撮影が可能であり、以下、それらの動作を合わせて説明する。
レンズユニット１１１のレンズより受光した被写体からの光は、絞り及びＮＤフィルタにより光量が調節される。また、ズームレンズによりズーム倍率が調整され、フォーカスレンズによりフォーカスが調整される。静止画撮影時は、制御マイコン１１７からの指示に基づきメカシャッターを開閉することで、被写体からの光を所定のタイミングで遮断する。
内蔵ストロボ１１２は、制御マイコン１１７からの指示に基づくタイミングで閃光を発光する。通常は被写体の光量等の撮影条件に応じて、静止画撮影時に用いられる。

被写体からの光が撮像センサ１１３の受光面上に結像され、光電変換により映像信号電荷として設定された露光時間に応じて蓄積される。撮像センサ１１３から読みだされた映像信号は、サンプル／ホールド回路でサンプルホールド処理された後、プリプロセス回路に供給されて、ＡＧＣ処理でゲインが掛けられた後にＡ／Ｄ変換され、画像処理エンジン１１４に供給される。
画像処理エンジン１１４は、制御マイコン１１７からの指示に基づいて映像信号の各フレームに対する検出と補正、加工等の画像処理を行う。映像信号から検出された情報は、制御マイコン１１７に伝えられる。また、表示用に加工された映像信号は、表示部１１５に出力される。また、記録用に加工された映像信号は、画像処理エンジン１１４内で符号化され、メモリカード１１６に記録される。

操作部１１８は、使用者の指示内容を制御マイコン１１７に伝達する。制御マイコン１１７は、伝達された使用者の指示内容に応じてカメラ全体の制御を行う。
無線通信部１１９は、制御マイコン１１７が他のカメラ１２０、１３０、１４０と制御情報を送受信するために用いられる。なお、第１の実施形態では無線通信部１１９は必須の構成要素でなく、後述する第３の実施形態で用いられる。

次に、図２を参照して、撮像センサ１１３の駆動方式について説明する。
撮像センサ１１３は、ローリングシャッター方式のＣＭＯＳ撮像センサであり、蓄積と読み出しはライン毎に、ライン内では画素毎に順次行われ、それらは制御マイコン１１７からの指示に基づくタイミングで開始される。
図２は、静止画撮影時に撮像センサ１１３から映像信号が読み出されるライン毎のタイミングを示す。点線で区切られた矩形領域が１ライン分の映像信号を示しており、ライン順に下方向へタイムラグＴをもって蓄積と読み出しが行われる。なお、中間部のラインは省略している。有効画像がライン数Ｅの撮像センサ１１３において、フレーム０の先頭ライン０の読み出し開始タイミングを０とすると、終端ラインＥ−１の読み出し開始タイミングはＴ（Ｅ−１）となる。次のフレーム１を読み出すまでには、ライン数Ｂに相当する垂直ブランキング期間が存在し、それを含めると１フレームの読み出し時間はＴ（Ｅ＋Ｂ）となる。なお、実際の撮像センサでは、水平ブランキング期間や、ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）領域等も存在するが、ここでは説明を単純にするため省略している。

ローリングシャッター方式で撮影を行うと、ライン毎の蓄積期間のタイムラグにより、被写体が相対的に動いた場合には画像に歪みが生じる。特に、静止画撮影時においては、歪みの発生を避けるために、撮像センサ１１３は蓄積開始を全画素一斉にグローバルシャッター方式で行うことができる。蓄積終了をレンズユニット１１１のメカシャッターで被写体からの光を一斉に遮断して、映像信号の読み出しをメカシャッターによる遮光中に行うことで、全ラインの蓄積期間のタイムラグを無くして、歪みの無い静止画を得ることができる。

次に、図３を参照して、ストロボ発光により画像に発生するパターンについて説明する。
撮像センサ１１３はローリングシャッター方式であるので、発光期間の短い閃光が被写体を照らした場合、撮像センサ１１３の蓄積期間と発光のタイミングに応じて、出力される画像に明るい横帯状のパターン（以下、単に「横帯」と称する）が発生する場合がある。
図３（ａ）において、３００は横帯が発生していない画像である。また、画像３００の下に示した図は、時間に対する撮像センサ１１３のライン毎の蓄積期間と、ストロボ発光量とを示すグラフである。平行四辺形３０１は画像３００を撮影した際のライン毎の蓄積期間であって、左辺が蓄積開始タイミング、右辺が蓄積終了タイミングを示す。また、矩形３０２はストロボ発光量であって、左辺が発光開始タイミング、右辺が発光終了タイミングを示す。ストロボ発光が撮像センサ１１３の全ラインで蓄積が行われている期間に行われている。その結果、画像３００には横帯が発生せずに全面が明るく撮影される。

一方、図３（ｂ）において、３１０は横帯３１１が発生した画像である。また、画像３１０の下に示した図は、時間に対する撮像センサ１１３のライン毎の蓄積期間と、ストロボ発光量とを示すグラフである。平行四辺形３１２は画像３１０を撮影した際のライン毎の蓄積期間を示す。また、矩形３１３はストロボの発光量を示す。ストロボ発光が撮像センサ１１３のラインＬ１の蓄積終了からラインＬ２の蓄積開始までの期間に行われており、その結果、画像３１０にはＬ１〜Ｌ２の範囲が明るくなった横帯３１１がある状態で撮影される。即ち、撮像センサ１１３の蓄積期間を短くし、外部ストロボ１００の発光期間も短くすることで、画像に横帯を発生させることができる。

画像処理エンジン１１４は、撮像センサ１１３から入力された映像信号に対して、ライン毎の明るさ（輝度）を周辺のライン又は１フレーム前の画像と比較することで、ストロボ発光によって発生した画像中の横帯を検出し、その位置を制御マイコン１１７に通知する。制御マイコン１１７は、画像中の横帯の位置Ｌ１〜Ｌ２と、蓄積期間Ｔｃ、ライン毎の蓄積期間のタイムラグＴから、読み出し開始タイミングＴ０に対する発光開始タイミングＴＬ１＋Ｔｃと、発光終了タイミングＴＬ２とを算出することができる。
なお、Ｌ１〜Ｌ２の範囲内において、ライン毎の蓄積期間とストロボ発光期間の重なり度合いが異なるため、横帯に明るさのグラデーションが付く場合には、グラデーションも含めてパターンを検出しても良い。或いは、十分な光量が得られる範囲で、ストロボ発光期間を可能な限り短くすることで、ライン毎の重なり度合いの差がほぼ無視できるように構成してもよい。或いは、撮像センサ１１３で蓄積される電荷が飽和する程度の光量が得られるようにストロボ発光を行うことで、グラデーションが起きないように構成しても良い。

次に、図４〜６を参照して、本実施形態に係る撮影システムで同期撮影を行う方法について説明する。
図４に示すように、被写体４００に向けて、外部ストロボ１００、カメラ１１０〜１４０を配置する。４台のカメラ１１０〜１４０では、蓄積時間の短いプレビュー動作を行っておく。プレビュー動作は、同期をとる準備期間に、動画撮影動作に基づいて行う撮影動作であって、ここで撮影された画像は記録されない。また、この時点で、まだ４台のカメラ１１０〜１４０は同期していないものとする。

ここで、使用者の操作により、外部ストロボ１００によって被写体４００に向けた閃光を発光する。以下では、カメラ１１０、１２０について説明し、カメラ１３０、１４０についての記述は省略するが、これらも同様に同期撮影を行うことができる。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ストロボ発光期間にカメラ１１０で撮影された画像５０１とカメラ１２０で撮影された画像５０２とには、異なる位置に横帯が発生する。なお、本図のジグザグ線は、ストロボ発光期間に蓄積と読み出しを行っていたラインの位置を示すイメージであって、撮影された画像に含まれるものではない。カメラ１１０、１２０の制御マイコン１１７、１２７は、それぞれ画像５０１、５０２から検出された横帯の位置から、外部ストロボ１００の発光タイミングを算出する。ストロボ発光されたタイミングから予め定めた所定の期間後に、それぞれが次の静止画撮影を行うことで、複数のカメラ１１０、１２０で同期撮影を行うことができる。

図６は、カメラ間で同期をとる際の撮像センサの蓄積と読み出しのタイミングを示すタイミングチャートである。
６１０はカメラ１１０のライン毎の蓄積時間を、複数フレームに渡って示したものである。また、６２０はカメラ１２０のライン毎の蓄積時間を、複数フレームに渡って示したものである。平行四辺形６１１〜６１４はカメラ１１０でプレビュー時に撮影された画像の蓄積時間を示し、それらの間隔Ｔｆはプレビュー動作のフレームレートとして予め定まっている。同様に、平行四辺形６２１〜６２４はカメラ１２０でプレビュー時に撮影された画像の蓄積時間を示し、それらの間隔Ｔｆはプレビュー動作のフレームレートとして予め定まっている。この時点でカメラ１１０とカメラ１２０は同期していないため、平行四辺形６１１〜６１４と平行四辺形６２１〜６２４とには位相差φが存在する。

矩形６０１は、平行四辺形６１４と平行四辺形６２４の蓄積期間に行われたストロボ発光の発光期間を示す。カメラ１１０の制御マイコン１１７は、撮影された画像から検出した横帯によって、撮像センサ１１３の読み出し開始タイミングと発光開始タイミングの時間差Ｔａをそれぞれ算出する。同様に、カメラ１２０の制御マイコン１２７は、撮影された画像から検出した横帯によって、撮像センサ１２３の読み出し開始タイミングと発光開始タイミングの時間差Ｔｂを算出する。予め、外部ストロボ１００の発光タイミングと次の静止画撮影との間隔をＴｗと定めておくことで、カメラ１１０は、前フレームの読み出し開始タイミングからＴａ＋Ｔｗの間隔をおいて静止画撮影を開始する。また、カメラ１２０は、前フレームの読み出し開始タイミングからＴｂ＋Ｔｗの間隔をおいて静止画撮影を開始する。
静止画撮影は、タイミング６０２でグローバルシャッターにより全画素同時に蓄積が開始され、タイミング６０３でメカシャッターによる遮光が行われる。これにより、カメラ１１０、１２０で、ライン毎の蓄積期間は矩形６１５、６２５のようになり、複数のカメラ間で同期をとった状態で静止画撮影を行うことができる。撮像センサ１１３、１２３からの読み出しは、メカシャッターによる遮光中に、ライン毎に斜線６１６、６２６に示すタイミングでそれぞれ行われる。

なお、本実施形態では、平行四辺形６１４、６２４の蓄積と読み出しを最終ラインまで行っているが、読み出しと並行して画像中の横帯を検出し、以降のラインの蓄積と読み出しを中断するように構成しても良い。そのように構成したほうが、外部ストロボ１００が発光してから静止画撮影をするまでのタイムラグを小さく抑えることができる。

また、本実施形態では、同期をとった後に静止画撮影を行っているが、静止画撮影の代わりに動画撮影を開始するように構成することで、複数のカメラ間で同期をとった動画撮影を行うことができる。ただし、長時間に渡って動画を撮影する場合は、カメラの個体差による僅かなフレームレートの差が積み重なって、徐々に撮影タイミングがずれていくことが考えられる。これに対しては、ストロボ発光による同期合わせを予め定めた間隔で２回行い、その間隔を検出して、それに合わせてフレームレートを調整するように構成することで、撮影タイミングのずれの発生を抑えるようにすることができる。フレームレートの調整は、カメラの動作の基準となるクロックの調整や、撮像センサのライン毎の蓄積と読み出しのタイムラグを調整する等の方法で行う。

次に、図７を参照して、同期撮影を行う際にカメラ１１０の制御マイコン１１７が実行する処理について説明する。なお、ここではカメラ１１０の制御マイコン１１７を説明するが、他のカメラの制御マイコンにおいても同様である。
ステップＳ７０１で、制御マイコン１１７は、１フレーム分のプレビュー動作のための処理を行う。
ブランキング期間に、ステップＳ７０２で、制御マイコン１１７は、直前に撮影した画像からパターンである横帯が検出されたか否かを判別する。
ステップＳ７０２において横帯が検出されていなければ、ステップＳ７０３に進む。ステップＳ７０３で、制御マイコン１１７は、使用者から操作部１１８によりプレビュー動作の中止を指示されているか否かを判別する。指示されていなければ、ステップＳ７０１に戻って、プレビュー動作を継続する。指示されていれば、本処理を終了する。
ステップＳ７０２において横帯が検出されていれば、ステップＳ７０４に進む。ステップＳ７０４で、制御マイコン１１７は、検出された横帯の位置から外部ストロボ１００の発光タイミングを算出して、直前の撮影から次の撮影まで所定の間隔を空ける。そして、ステップＳ７０５で、同期をとった状態での撮影処理を行い、本処理を終了する。

以上述べたように、ストロボ発光により画像に発生するパターンを検出し、その検出結果に基づいて外部ストロボ１００の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御するようにしたので、各カメラに同期をとるための専用の手段を追加しなくても、複数のカメラによる同期撮影を行うことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、同期をとるためのストロボ発光を所定の間隔で２回行う点が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
第１の実施形態では、同期をとるためのストロボ発光を１回のみ行っていたので、その発光タイミングが撮像センサのブランキング期間に行われてしまった場合、撮影された画像に横帯が発生しない。この場合、カメラは発光パターンを検出できないため、同期をとることができない。発光期間をブランキング期間より長くすれば、発光期間に撮像センサのいずれかのラインの蓄積を行わせることができるが、ストロボが単位時間あたりに使えるエネルギーが減るため発光のレベルが落ち、発光パターンを検出しづらくなる。
そこで、第２の実施形態では、少なくともブランキング期間より長い間隔を空けて、ストロボ発光を２回行い、いずれかを検出すれば同期をとることができるように構成する。

図８を参照して、２台のカメラ１１０、１２０が同時に撮影した画像に発生する横帯について説明する。ここでも、カメラ１１０、１２０について説明し、カメラ１３０、１４０についての記述は省略するが、これらも同様に同期撮影を行うことができる。
図８（ａ）において、８００はカメラ１１０で撮影された画像であり、２回のストロボ発光により２本の横帯８０１、８０２が発生している。また、画像８００の下に示した図は、時間に対する撮像センサ１１３のライン毎の蓄積期間と、ストロボ発光量とを示すグラフである。平行四辺形８０４は画像８００を撮影した際のライン毎の蓄積期間であって、左辺が蓄積開始タイミング、右辺が蓄積終了タイミングを示す。平行四辺形８０３は、その１フレーム前に画像を撮影した際の蓄積期間である。また、矩形８０５、８０６はストロボ発光量であって、それぞれの左辺が発光開始タイミング、右辺が発光終了タイミングを示す。１回目のストロボ発光がラインＬ１１の蓄積終了からラインＬ１２の蓄積開始までの期間に行われ、２回目のストロボ発光がラインＬ１３の蓄積終了からラインＬ１４の蓄積開始までの期間に行われている。その結果、画像８００には両者に対応する位置に横帯８０１、８０２が発生する。

一方、図８（ｂ）において、８１０はカメラ１２０で撮影された画像であり、２回のストロボ発光により１本の横帯８１２が発生している。また、画像８１０の下に示した図は、時間に対する撮像センサ１２３のライン毎の蓄積期間と、ストロボ発光量を示すグラフである。平行四辺形８１４は画像８１０を撮影した際のライン毎の蓄積期間であり、平行四辺形８１３はその１フレーム前に画像を撮影した際の蓄積期間である。また、矩形８０５、８０６はストロボ発光量を示す。１回目のストロボ発光が平行四辺形８１３と８１４の間のブランキング期間に行われており、２回目のストロボ発光がラインＬ２３の蓄積終了からラインＬ２４の蓄積開始までの期間に行われている。その結果、画像８１０には後者に対応する位置にのみ横帯８１２が発生する。

画像中の横帯が１本しか検出されなかったカメラ１２０では、その横帯の発生位置から、２回のストロボ発光のうちのどちらによるものなのかを判別する。即ち、画像上部に横帯が現れたときは、２回目のストロボ発光による横帯を検出したものと判別し、画面下部に横帯が現れたときは、１回目のストロボ発光による横帯を検出したものと判別する。

図９を参照して、１回目のストロボ発光によるものか、２回目のストロボ発光によるものかを判別する方法をより詳細に説明する。
矩形９０５は１回目のストロボ発光量を、矩形９０６は２回目のストロボ発光量を示す。ここで、１回目のストロボ発光終了と２回目のストロボ発光開始のタイムラグをＴ１とする。平行四辺形９０４は、ライン毎の蓄積時間を示す。ここで、蓄積時間をＴｃとする。また、２回目のストロボ発光期間との重なりによって画像に発生する横帯の上端ラインをＬｔ、下端ラインをＬｂとする。
平行四辺形９０４の先頭ラインの蓄積開始から、横帯の上端ラインＬｔの蓄積終了までの期間（Ｔｃ＋Ｔ・Ｌｔ）が、ストロボ発光のタイムラグＴ１より小であれば、２回目のストロボ発光による横帯を検出したものと判別する。同様に、横帯の下端ラインＬｂの蓄積開始から平行四辺形９０４の下端ラインＥ−１の蓄積終了までの期間（Ｔ（Ｅ−１−Ｌｂ）＋Ｔｃ）が、ストロボ発光のタイムラグＴ１より小であれば、１回目のストロボ発光による横帯を検出したものと判別する。なお、タイムラグＴは、図２で示したように撮像センサのライン毎の蓄積と読み出しのタイムラグである。

以上述べたように、撮像センサにブランキング期間があっても、外部ストロボ１００の発光タイミングを判別して、同期撮影を行うことができる。

なお、屋外で遠くの景色を背景として人物を撮影する場合等、被写体の一部にしかストロボ光が届かない場合がある。このような被写体に対しては、ストロボ光が届く被写体の領域を撮像センサが蓄積していない期間にストロボ発光が行われた場合も、横帯が発生しない。
例えば、図８に示した例に対して、背景にはストロボが届かない場合に撮影される画像を図１０に示す。画像１０００は、人物の部分に２本の横帯１００１、１００２が存在するため、２回のストロボ発光が行われたタイミングを得ることができる。一方で、画像１０１０は、人物の部分に１本の横帯１０１２のみが存在する。この場合、これが１回目のストロボ発光による横帯であって、その下の横帯は被写体にストロボ光が届かず発生しなかったのか、２回目のストロボ発光による横帯であって、その上の横帯はブランキング期間のため発生しなかったのか、２通りの捉え方ができる。

これらを判別する手法としては、一般的なフォーカス制御に用いられる位相差方式の測距手段をカメラに設けて、画面内のどの領域にストロボ光が届くかを判定する方法がある。画像１０１０の場合、横帯１０１２の下にはストロボ光が届く被写体である人物が存在するので、これが２回目のストロボ発光による横帯であると判別することができる。或いは、顔検出等の検出手段をカメラに設けて、検出された被写体の位置や大きさに応じて、画面内のどの領域にストロボ光が届く被写体があるかを判定する方法がある。画像１０１０の場合、横帯１０１２の下に人物の顔が存在し、その大きさからストロボ光が届く範囲であることがわかるので、これが２回目のストロボ発光による横帯である判別することができる。

しかし、いずれの場合も横帯１０１２の下にストロボ光が届く被写体が存在しないと判別された場合には、１回目のストロボ発光によるものか、２回目のストロボ発光によるものかを判別することはできない。このため、同期をとるのに必要なパターンを検出又は判別できなかった場合、表示部に同期に失敗したことを表示するよう構成しても良い。或いは、同期をとる時点では、ストロボをカメラと向かい合わせるように、使用者に対する指示を表示部に表示することで、必ずカメラがストロボ光を捉えられるようにするよう構成しても良い。或いは、同期をとる時点では、ストロボ光を反射する板等の被写体を設置するように、使用者に対する指示を表示部に表示するよう構成しても良い。このような場合には、同期をとる処理と、次に行う撮影動作の間隔を空けることで、ストロボやカメラの設置状態や、被写体の状態を本来の形に戻してから撮影を行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、１台のカメラに発光装置としての役割を兼ねさせるとともに、このカメラがマスターとなる点が第１の実施形態と異なる。また、スレーブとなる他のカメラが横帯を検出できたか否かを通信により確認し、検出できなかった場合、再度同期をとる処理を行う点が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
本実施形態では、カメラ１１０が発光装置としての役割を兼ねるとともにマスターとなり、カメラ１２０〜１４０がスレーブとなって、同期撮影を行う。

図１１を参照して、マスターとなるカメラ１１０の制御マイコン１１７が実行する処理を説明する。
ステップＳ１１０１で、制御マイコン１１７は、１フレーム分のプレビュー動作のための処理を行う。
ブランキング期間に、ステップＳ１１０２で、制御マイコン１１７は、使用者がシャッターボタンを押下したか否かを判別する。シャッターボタンが押下されていなければ、ステップＳ１１０３に進む。ステップＳ１１０３で、制御マイコン１１７は、使用者から操作部１１８によりプレビュー動作の中止を指示されているか否かを判別する。指示されていなければ、ステップＳ１１０１に戻って、プレビュー動作を継続する。指示されていれば、本処理を終了する。

ステップＳ１１０２においてシャッターボタンが押下されていれば、ステップＳ１１０４に進む。ステップＳ１１０４で、制御マイコン１１７は、内蔵ストロボ１１２によりストロボ発光を行う。
ステップＳ１１０５で、制御マイコン１１７は、所定の時間、無線通信部１１９によりスレーブとなるカメラ１２０〜１４０からパターンである横帯の検出に成功した通知を受信するため待機する。
ステップＳ１１０６で、制御マイコン１１７は、所定の時間内にスレーブからパターン検出成功の通知が行われたか否かを判別する。なお、全てのスレーブから成功通知が行われたことを正と判別するか、一部のスレーブから成功通知が行われただけでも正と判別するかは、使用者が予め操作部１１８により設定できるものとする。

ステップＳ１１０６において成功通知が行われなければ、ステップＳ１１０７に進む。ステップＳ１１０７で、制御マイコン１１７は、スレーブに対して、再度同期をとるためにパターン検出を行うよう無線通信部１１９により通知する。ステップＳ１１０８で、所定の時間待ってから、ステップＳ１１０４に戻って、再びストロボ発光を行う。
ステップＳ１１０６において成功通知が行われれば、ステップＳ１１０９に進む。ステップＳ１１０９で、制御マイコン１１７は、ストロボ発光から所定の間隔を空け、その後、ステップＳ１１１０で、同期をとった状態での撮影処理を行い、本処理を終了する。

次に、図１２を参照して、スレーブとなるカメラ１２０の制御マイコン１２７が実行する処理を説明する。なお、ここではカメラ１２０での処理を説明するが、カメラ１３０、１４０でも同様の処理を実行する。
ステップＳ１２０１で、制御マイコン１２７は、１フレーム分のプレビュー動作のための処理を行う。
ブランキング期間に、ステップＳ１２０２で、制御マイコン１２７は、直前に撮影した画像からパターンである横帯が検出されたか否かを判別する。
ステップＳ１２０２において横帯が検出されていなければ、ステップＳ１２０３に進む。ステップＳ１２０３で、制御マイコン１２７は、使用者から操作部１２８によりプレビュー動作の中止を指示されているか否かを判別する。指示されていなければ、ステップＳ１２０１に戻って、プレビュー動作を継続する。指示されていれば、本処理を終了する。

ステップＳ１２０２において横帯が検出されていれば、ステップＳ１２０４に進む。ステップＳ１２０４で、制御マイコン１２７は、マスターとなるカメラ１１０に対して、パターン検出に成功したことを無線通信部１２９により通知する。
ステップＳ１２０５で、制御マイコン１２７は、検出された横帯の位置から発光が行われたタイミングを算出して、直前の撮影から次の撮影まで所定の間隔を空ける。
ステップＳ１２０６で、制御マイコン１２７は、マスターとなるカメラ１１０から再度同期をとるためにパターン検出を行うよう通知がきているか否かを確認する。通知がきていれば、ステップＳ１２０１に戻って、プレビュー動作を再開する。通知がきていなければ、ステップＳ１２０７で、同期をとった状態での撮影処理を行い、本処理を終了する。

なお、図１１、図１２に示したフローチャートでは、パターン検出に成功しなかったカメラがあると、同期撮影を行わないよう構成されているが、同期をとったカメラだけで撮影を行ってから、再び同期をとる処理を行って、次の撮影を行うよう構成してもよい。このように構成すれば、一部のカメラだけでも、シャッターボタンが押下してから短いタイムラグで撮影した画像を得ることができる。
また、図１１、図１２に示したフローチャートでは、同期をとるためのシャッターボタン押下をトリガとして撮影処理を行っているが、このトリガに対しては同期をとる処理だけを行うよう構成してもよい。この場合、別のトリガによって無線通信部を用いて次の撮影処理の開始タイミングを指示する。無線通信部はストロボ発光ほどの即応性はなく、パターン検出ほど厳密にタイミングを合わせることはできないが、予め同期をとった状態であれば、撮影処理の開始タイミングを指示するだけでよい。このように構成すれば、撮影に対するトリガに対しては、同期をとるために必要なタイムラグを設けずに、撮影を行うことができる。
また、同期をとった後で動画を撮影する場合には、パターン検出に成功したカメラは他のカメラの検出結果にかかわらず次の撮影処理を行い、全てのカメラがパターン検出に成功するまで、ストロボ発光による同期合わせを繰り返すよう構成してもよい。このように構成すれば、効率良く全てのカメラの同期をとることができる。
以上述べたように、ストロボ発光を検出できなかったカメラがあっても、自動的に同期をとり直して、被写体を撮影することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００：外部ストロボ、１１０〜１４０：カメラ、１１１、１２１：レンズユニット、１１２、１２２：内蔵ストロボ、１１３、１２３：撮像センサ、１１４、１２４：画像処理エンジン、１１５、１２５：表示部、１１６、１２６：メモリカード、１１７、１２７：制御マイコン、１１８、１２８：操作部、１１９、１２９：無線通信部

Claims (10)

1. 複数台の撮像装置と、被写体に対して閃光を発光する発光装置とを備える撮影システムであって、
   前記撮像装置は、
   ローリングシャッター方式で被写体を撮影する撮像手段と、
   前記発光装置の発光により前記撮像手段で撮影した画像に発生する所定のパターンを検出するパターン検出手段と、
   前記パターン検出手段の検出結果に基づいて前記発光装置の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする撮影システム。
2. 前記パターン検出手段で検出する所定のパターンは横帯状のパターンであることを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
3. 前記発光装置は、予め定めた間隔で複数回の発光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影システム。
4. 前記制御手段は、前記パターン検出手段で前記発光の回数よりも少ない数の所定のパターンが検出された場合、何回目の発光により発生したパターンであるかを判別することを特徴とする請求項３に記載の撮影システム。
5. 前記発光装置は、外部の発光装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影システム。
6. 前記発光装置は、前記複数台の撮像装置のうちいずれかに内蔵されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影システム。
7. 前記複数台の撮像装置のうち、前記発光装置としての役割を兼ねるとともにマスターとなる撮像装置と、スレーブとなる撮像装置とが通信し、
   前記スレーブとなる撮像装置は、前記パターン検出手段で所定のパターンを検出すると、前記マスターとなる撮像装置に検出が成功したとの成功通知を通知し、
   前記マスターとなる撮像装置は、前記スレーブとなる撮像装置からの成功通知に基づいて、前記スレーブとなる撮像装置に対して、再び所定のパターンの検出を行って次の撮影タイミングを制御するように通知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮影システム。
8. ローリングシャッター方式で被写体を撮影する撮像手段と、
   外部又は他の撮像装置が内蔵する発光装置の発光により、前記撮像手段で撮影した画像に発生する所定のパターンを検出するパターン検出手段と、
   前記パターン検出手段の検出結果に基づいて前記発光装置の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
9. ローリングシャッター方式で被写体を撮影する撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
   外部又は他の撮像装置が内蔵する発光装置の発光により、前記撮像手段で撮影した画像に発生する所定のパターンを検出するパターン検出ステップと、
   前記パターン検出ステップの検出結果に基づいて前記発光装置の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御する制御ステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
10. ローリングシャッター方式で被写体を撮影する撮像手段を備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
    外部又は他の撮像装置が内蔵する発光装置の発光により、前記撮像手段で撮影した画像に発生する所定のパターンを検出する処理と、
    前記所定のパターンを検出する処理の検出結果に基づいて前記発光装置の発光タイミングを求めて、次に撮影するタイミングを制御する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。