JP4270961B2

JP4270961B2 - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP4270961B2
Application number: JP2003198415A
Authority: JP
Inventors: 隆好清水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-07-17
Also published as: JP2005039409A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関し、さらに詳しくは、複数のデジタルカメラを同時に動作させる技術手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一台のデジタルカメラでは、高速で移動する撮像対象物の動きを連続的に撮影したり、或いは撮像対象物を任意の角度から同じタイミングで撮影する所謂、立体撮影を実現することは不可能であった。このような立体撮影を行うには、複数台のデジタルカメラを用いると共に、各カメラの動作の同期を取る必要があった。そのためには１台のマスターカメラを設定し、複数のカメラを縦続接続してマスターカメラから出力される制御タイミングに基づいて各スレーブカメラのシャッタ動作が実行されることが必要である。
特開２００１−１６６３７４公報には、変動する数のカメラとともに用いることができ、かつ、各々のカメラにおける様々な速度の写真撮影に対して用いることができる連続的トリガーシステムについて開示されている。それによると、バースト写真撮影モードを備えられた複数のカメラをトリガするための連続的トリガーシステムであって、クロックおよびクロック周波数を定める手段と、トリガ信号に応答して、カメラの動作をバーストモードにおいて連続的に開始させる手段とを具備し、前記開始させる手段は、カメラを、該カメラがバーストモードにおいて写真を撮影する速度よりも高速の動作速度で動作させるために、クロックにより制御されるものである。
また、特公平７−１２０９９９号公報には、第１の端末機から第２の端末機への上り情報に比べて情報量が十分に小さい下り情報を、この下り情報の伝送の授受のために必要な構成手段が簡単になるようにすることを目的とし、下り情報を簡単かつ安定に伝送することができる双方向通信装置について開示されている。
【特許文献１】
特開２００１−１６６３７４公報
【特許文献２】
特公平７−１２０９９９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のデジタルカメラでは複数のカメラを縦続接続するインターフェースを備えているものがなく、またそれらを制御するコマンドも整備されていなかった。
また特許文献１に記載の従来技術では、トリガーシステムがカメラとは別に存在し、そのシステムに複数のカメラを接続して連続撮影を行うものであり、カメラ以外にトリガーシステムが必要となり、コスト的に高くなり、且つ持ち運びに不便といった問題がある。
また特許文献２に記載の従来技術では、双方向通信の下り情報を簡単かつ安定に伝送することができる技術であり、カメラに応用するには複雑であり、コスト的にも高くなるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、複数のデジタルカメラを縦続接続することにより、高速連続撮影並びに立体撮影が簡単に一度のシーケンスで実現可能なデジタルカメラを提供することを目的する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、ＣＰＵの制御の下に光電変換した撮像画像をデジタル処理して記憶装置に蓄積するデジタルカメラにおいて、前記ＣＰＵのＩ／Ｏポート上に、外部のデジタルカメラとの接続を可能とした外部インターフェースを備え、前記外部インターフェースを備えた少なくとも２台以上のデジタルカメラの１台がマスターデジタルカメラとなり、それ以外のデジタルカメラがスレーブデジタルカメラとなり、前記マスターデジタルカメラは、前記スレーブデジタルカメラに対して前記外部インターフェースを介して同期用クロック及びトリガ信号を出力し、前記スレーブデジタルカメラは、前記トリガ信号が有効の期間に前記同期用クロックに同期してシャッタ動作を行うことを特徴とする。
デジタルカメラを使用して、高速で移動する撮像対象物の動きを連続的に撮影したり、或いは撮像対象物を任意の角度から同じタイミングで撮影する所謂、立体撮影を実現するためには、複数台のカメラを用意し、各カメラ動作の同期を取る必要がある。そのためには１台のマスターカメラを設定し、他のスレーブカメラと縦続接続して、マスターカメラから出力される制御タイミングに基づいて各スレーブカメラのシャッタ動作が実行されることが必要である。そこで本発明では、これを実現するために各カメラに外部インターフェースを備えた。
また、マスターカメラとスレーブカメラを同期させる一つの方法は、マスターカメラから基準となるクロック信号と、シャッタタイミングとなるトリガ信号をスレーブカメラに送り、スレーブカメラではトリガ信号が有効な期間にクロック信号の立ち上がり、若しくは立下りを捉えてシャッタを動作させる。これにより、マスターカメラのクロックに完全に同期した動作を行うことができる。
かかる発明によれば、カメラに外部インターフェースを備えたので、各カメラを縦続接続して信号の授受が可能となり、撮像対象物の動きを連続的に撮影したり、立体撮影が可能となった。また、マスターカメラから同期用クロックとトリガ信号を受信するので、シャッタタイミングがトリガ信号が有効な期間においてクロックに同期させて動作させることができる。
【０００６】
請求項２は、前記マスターデジタルカメラ及びスレーブデジタルカメラは、コマンドを通信する通信手段を更に備え、前記マスターデジタルカメラは、前記スレーブデジタルカメラが備える各デジタルカメラを識別するためのＩＤタグを指定して前記通信手段によりコマンドを送信することにより、前記ＩＤタグにより指定されたスレーブデジタルカメラは、前記コマンドに応じた動作を前記マスターデジタルカメラに同期して実行することを特徴とする。
マスターカメラのコマンドは、例えばシャッタ動作やズーム動作等がある。従って、このコマンドをスレーブカメラは解釈してそのコマンドに応じた動作を行う。そして、ＩＤタグにより指定されたスレーブカメラのみがこの動作を行うものである。
また、カメラに通信手段を備えた場合、送信した相手から信号を正しく受信した旨の確認信号を受信側に返送する、所謂、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ交信が必要である。例えば、マスターカメラから送信したコマンドを受信したスレーブカメラは、マスターカメラに対してＡＣＫを返送し、マスターカメラはこの信号が返送されてはじめて次の動作に移行する。
かかる発明によれば、指定されたＩＤタグのスレーブカメラのみがコマンドの動作を行うので、１本の信号線で同時に複数のスレーブカメラを制御することができる。また、マスターとスレーブ間の通信をＡＣＫ／ＮＡＣＫ交信により行うので、両者で確実に信号のやり取りを行うことができる。
請求項３は、前記デジタルカメラは、マスターデジタルカメラ若しくはスレーブデジタルカメラの何れにもなり得ることを可能としたことを特徴とする。
カメラには同じ構成の外部インターフェースが備えられている。従って、内部のソフトウェアを変更することにより、マスターにもスレーブにもなり得る。これにより、ハードウェアの変更なしに任意にマスター、スレーブを選択することができる。
かかる発明によれば、ソフトウェアの変更によりマスターにもスレーブにもなることができるので、ハードウェアを変更することなくシステムの変更を容易に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の縦続接続（デイジーチェーン）したデジタルカメラのイメージ図である。この例では、マスターカメラ１とスレーブカメラ２、３、４をケーブル５、６、７により縦続接続した例である。尚、ケーブルは全て同じ長さである必要はなく、個々に異なった長さでも構わない。しかし、図示しない外部インターフェース８のコネクタは同じ規格のものが使用される。また、図ではスレーブカメラが３台の場合について説明したが、信号が交信可能な範囲内であれば、何台でも構わない。
このように縦続接続されたマスターカメラ１とスレーブカメラ２、３、４の前を移動する被写体が横切った場合、操作者がマスターカメラ１のシャッタボタンを押すことにより、被写体を連続して撮影することが可能となる。また、被写体の速度により、各スレーブカメラ２、３、４のシャッタ速度を任意に変えて撮影することも可能である（詳細は後述する）。更に、任意の角度に各スレーブカメラを配置し、同じタイミングで撮影することにより立体映像を撮影することができる。
【０００８】
図２は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００のブロック図である。このデジタルカメラ１００は、被写体の光学画像を集光するレンズ１０と、レンズ１０により集光された光束を集束する絞り部１１と、レンズ１０と絞り部１１を通過した光学画像を光電変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）１２と、ＣＣＤ１２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）により撮像画像を表示する画像表示部１７と、制御プログラムに基づいて所定の制御を実行するＣＰＵ１４と、操作者がカメラ本体を操作するためのレリーズボタン等を備えたキーマトリックス１６と、被写体を照明するストロボ１５と、バッテリの電圧を変換するＤＣ電源回路２２と、撮影画像を外部のＰＣ等に伝送する外部Ｉ／Ｆ２０と、一時的なデータを蓄積する内部ワークメモリ１８と、プログラムを格納する内部プログラムメモリ１９と、外部カメラとの接続を行う外部シンクロ用Ｉ／Ｆ２１とを備えて構成される。
【０００９】
次に、図２を参照しながら、本構成のデジタルカメラ１００の動作概要について説明する。操作者は図示しないファインダから被写体を覗き、キーマトリックス１６のレリーズボタンを押すと、ＣＰＵ１４はその信号を検出してモータドライバに対してレンズ１０と絞り１１を駆動して、被写体の画像をＣＣＤ１２に合焦させる。必要であればストロボ１５を発光させる。これらの一連の動作は、自動的にＣＰＵ１４がＡＦセンサ等の情報に基づいて行われる。ＣＣＤ１２に合焦された画像は、タイミング発生器から発生されるクロックにより順次取り出され、ＣＤＳによりデータに含まれる雑音を低減する。そして、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１３によりデジタル信号に変換して、デジタル信号処理回路に入力され、フレームメモリに一時保管される。そして、パラメータによりＣＰＵ１４からの指示によりフレームメモリに一時保管されたデータを処理し、その処理された画像をフレームメモリに再び格納する。さらに、フレームメモリに書き込まれたデータを画像表示部１７に送りその内容を表示する。
【００１０】
図３はマスターカメラとスレーブカメラの同期動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、信号名に付された（Ｍ）はマスターカメラ側の動作を意味し、（Ｓ）はスレーブカメラ側の動作を意味する。以下、同様とする。このイミングチャートはマスター側から同期用のシンクロクロック３０と動作トリガとしてのトリガ信号３１が発生され、スレーブカメラ側では、レリーズ動作３２が行われる。例えば、マスターカメラ側からスレーブカメラに対してマスターカメラのシャッタ動作と同期させるために、シンクロクロック３０が発生される。そしてマスターカメラが被写体を捉えてシャッタボタンを押すとトリガ信号３１が発生される。このトリガ信号３１は必ずしもシンクロクロック３０と同期したタイミングで発生されるとは限らない。スレーブカメラ側では、この２種類の信号からトリガ信号３１がイネーブルの期間（この例ではハイレベル）シンクロクロック３０ａの立ち上がりに同期してレリーズ動作３２が行われる。尚、この例では、同期タイミングをシンクロクロック３０ａの立ち上がりで行っているが、立下りでも構わない。
このように、マスターカメラとスレーブカメラを同期させる一つの方法は、マスターカメラから基準となるシンクロクロック３０と、シャッタタイミングとなるトリガ信号３１をスレーブカメラに送り、スレーブカメラではトリガ信号３１が有効な期間にシンクロクロック３０の立ち上がり、若しくは立下りを捉えてシャッタを動作させる。これにより、マスターカメラのクロックに完全に同期した動作を行うことができる。
【００１１】
図４はマスターカメラとスレーブカメラの通信機能について説明するためのタイミングチャートである。このイミングチャートはマスター側から同期用のシンクロクロック３５とコマンド３６と動作トリガとしてのトリガ信号３８が発生され、スレーブカメラ側では、応答確認としてのＡＣＫ信号３７が発生され、レリーズ動作３９が行われる。例えば、マスターカメラ側からスレーブカメラに対してマスターカメラのシャッタ動作と同期させるために、シンクロクロック３５が発生される。そしてマスターカメラがレリーズ動作のコマンド３６を送信する。そのコマンド３６をスレーブカメラが受信すると、レリーズ動作であることを判断して、その応答信号としてＡＣＫ信号３７がマスターカメラに返送される。マスターカメラはそのＡＣＫ信号３７を受信すると、スレーブカメラが正常に動作していると判断して、被写体を捉えてシャッタボタンを押しトリガ信号３８を発生する。このトリガ信号３８必ずしもシンクロクロック３５ａと同期したタイミングで発生されるとは限らない。スレーブカメラ側では、この２種類の信号からトリガ信号３８がイネーブルの期間（この例ではハイレベル）シンクロクロック３５ａの立ち上がりに同期してレリーズ動作３９が行われる。尚、この例では、同期タイミングをシンクロクロック３５ａの立ち上がりで行っているが、立下りでも構わない。また、コマンドレリーズ動作に限らず、他のコマンドでも構わない。
このように、カメラに通信手段を備えた場合、送信した相手から信号を正しく受信した旨の確認信号を受信側に返送する、所謂、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ交信が必要である。例えば、マスターカメラから送信したコマンド３６を受信したスレーブカメラは、マスターカメラに対してＡＣＫ３７を返送し、マスターカメラはこの信号が返送されてはじめて次の動作に移行する。
【００１２】
図５はマスターカメラと複数のスレーブカメラが通信機能により異なったタイミングで動作する様子を説明するためのタイミングチャートである。このイミングチャートはスレーブカメラが３台の場合について説明する。マスター側から同期用のシンクロクロック４０とコマンド４１と動作トリガとしてのトリガ信号４５が発生され、スレーブカメラ側では、応答確認としてのＡＣＫ信号４２、４３、４４が発生され、レリーズ動作４６、４７、４８が行われる。例えば、マスターカメラ側からスレーブカメラに対してマスターカメラのシャッタ動作と同期させるために、シンクロクロック４０が発生される。そしてマスターカメラがレリーズ動作のコマンド４１を送信する。そのコマンド４１を３台のスレーブカメラが受信すると、レリーズ動作であることを判断して、その応答信号としてＡＣＫ信号４２、４３、４４がマスターカメラに順次返送される。ここで、ＡＣＫ信号がどのスレーブカメラからの信号かを識別するために、各スレーブカメラには固有のＩＤタグが付与される。マスターカメラはＩＤタグが付与されたＡＣＫ信号４２、４３、４４を受信すると、どのスレーブカメラが正常に動作しているかを判断して、被写体を捉えてシャッタボタンを押しトリガ信号４５ａ、４５ｂ、４５ｃを発生する。このトリガ信号４５ａ、４５ｂ、４５ｃには当然ＩＤタグが付され、スレーブカメラは自己のＩＤタグのトリガ信号のみに反応してレリーズ動作を行う。そしてこのトリガ信号４５ａ、４５ｂ、４５ｃは必ずしもシンクロクロック４０ａ、４０ｂ、４０ｃと同期したタイミングで発生されるとは限らない。スレーブカメラ側では、この２種類の信号からトリガ信号４５ａ、４５ｂ、４５ｃがイネーブルの期間（この例ではハイレベル）シンクロクロック４０ａ、４０ｂ、４０ｃの立ち上がりに同期してレリーズ動作４６、４７、４８が行われる。尚、この例では、同期タイミングをシンクロクロック４０ａ、４０ｂ、４０ｃの立ち上がりで行っているが、立下りでも構わない。また、コマンドレリーズ動作に限らず、他のコマンドでも構わない。
尚、カメラには同じ構成の外部インターフェースが備えられている。従って、内部プログラムメモリ１９内部のソフトウェアを変更することにより、マスターにもスレーブにもなり得る。これにより、ハードウェアの変更なしに任意にマスター、スレーブを選択することができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、マスターカメラから同期用クロックとトリガ信号を受信するので、シャッタタイミングがトリガ信号が有効な期間においてクロックに同期させて動作させることができる。
また請求項２では、指定されたＩＤタグのスレーブカメラのみがコマンドの動作を行うので、１本の信号線で同時に複数のスレーブカメラを制御することができる。
また請求項３では、ソフトウェアの変更によりマスターにもスレーブにもなることができるので、ハードウェアを変更することなくシステムの変更を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の縦続接続（デイジーチェーン）したデジタルカメラのイメージ図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００のブロック図である。
【図３】本発明のマスターカメラとスレーブカメラの同期動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明のマスターカメラとスレーブカメラの通信機能について説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明のマスターカメラと複数のスレーブカメラが通信機能により異なったタイミングで動作する様子を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０レンズ、１１絞り部、１２ＣＣＤ、１３Ａ／Ｄ変換器、１４ＣＰＵ、１５ストロボ、１６キーマトリックス、１７画像表示部、１８内部ワークメモリ、１９内部プログラムメモリ、２０外部Ｉ／Ｆ、２１外部シンクロ用Ｉ／Ｆ、２２ＤＣ電源回路

Claims

ＣＰＵの制御の下に光電変換した撮像画像をデジタル処理して記憶装置に蓄積するデジタルカメラにおいて、前記ＣＰＵのＩ／Ｏポート上に、外部のデジタルカメラとの接続を可能とした外部インターフェースを備え、
前記外部インターフェースを備えた少なくとも２台以上のデジタルカメラの１台がマスターデジタルカメラとなり、それ以外のデジタルカメラがスレーブデジタルカメラとなり、前記マスターデジタルカメラは、前記スレーブデジタルカメラに対して前記外部インターフェースを介して同期用クロック及びトリガ信号を出力し、前記スレーブデジタルカメラは、前記トリガ信号が有効の期間に前記同期用クロックに同期してシャッタ動作を行うことを特徴とするデジタルカメラ。
前記マスターデジタルカメラ及びスレーブデジタルカメラは、コマンドを通信する通信手段を更に備え、前記マスターデジタルカメラは、前記スレーブデジタルカメラが備える各デジタルカメラを識別するためのＩＤタグを指定して前記通信手段によりコマンドを送信することにより、前記ＩＤタグにより指定されたスレーブデジタルカメラは、前記コマンドに応じた動作を前記マスターデジタルカメラに同期して実行することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
前記デジタルカメラは、マスターデジタルカメラ若しくはスレーブデジタルカメラの何れにもなり得ることを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルカメラ。