JP5551824B2

JP5551824B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5551824B2
Application number: JP2013503369A
Authority: JP
Inventors: 剛之畑口; 一彦高見
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2032-02-24
Also published as: US20130329127A1; KR20130135305A; JPWO2012120814A1; CN103416071B; US9088725B2; US9451174B2; WO2012120814A1; KR101525344B1; CN103416071A; US20150281541A1

Description

本発明は、撮像装置、具体的には、複数の撮像部を備えた撮像装置に関する。

被写体を左目視点と右目視点から撮像し、左目視点の画像と右目視点の画像から立体画像を生成するステレオカメラや、二眼立体視方式の電子立体撮像装置など、被写体を複数の異なる視点から撮像することが様々な技術分野で行われている。二眼立体視方式とは、車両、ロボット、動物などの移動体の位置などを測定する技術であり、撮像装置が備える複数の撮像部で異なる角度から移動体を撮像して得た映像と、各撮像部のレンズの焦点距離や撮像部間の距離などのパラメータとから、三角測量の原理で撮像装置から移動体までの距離などを求める手法である。

上述したような撮像装置において、各撮像部が露光を開始するタイミングを同期させる必要がある。例えば、特許文献１に開示の撮像装置は、図１０に示すように、センサ駆動信号発生部３４によりセンサ駆動信号を発生して第１のＣＣＤ撮像部１２第２のＣＣＤ撮像部２２に出力し、該２つの撮像部による露光を同時に開始させる。なお、図１０は、特許文献１における図１に対して符号を変更したものである。

また、特許文献２に開示された撮像装置も、片方の撮像部に供給されている露光開始タイミング信号を他方の撮像部にも供給することにより、両方の撮像部の露光開始タイミングを同期させている。

以下の説明において、上述したセンサ駆動信号や露光開始タイミング信号など、撮像部に露光を開始させる制御信号を露光開始信号という。

特開２００７−２８２３６号公報特開２０００−３４１７１９号公報

撮像装置に備えられる複数の撮像部が露光開始信号を受信してから露光を開始するまでの時間が同一であれば、各撮像部に同一の露光開始信号を供給することにより、これらの撮像部は同時に露光を開始することができる。

しかし、１つの撮像装置に含まれる複数の撮像部は、必ずしも同一のものであるとは限らない。例えば、コストダウンのために、片方の撮像部としては機能が高いものを使用し、他方の撮像部としては機能が低いものを使用する場合がある。また、１つの撮像装置に使用される複数の撮像部に夫々該当するチップとしては、メーカの異なるものを使用する場合もある。

これらの場合において、各々の撮像部が露光開始信号を受信してから露光を開始するまでの時間は、撮像部毎に異なる可能性が高い。そのため、複数の撮像部に同一の露光開始信号を供給しても、夫々の撮像部による露光の開始時間にずれが生じてしまう恐れがある。

本発明の１つの態様は、撮像装置である。該撮像装置は、第１の撮像部、第２の撮像部、第１の制御部を備える。

第１の撮像部は、露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返すことにより第１の映像信号を得て出力する。

第２の撮像部は、露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返すことにより第２の映像信号を得る。

第１の制御部は、第１の撮像部または第２の撮像部が露光を開始するタイミングを制御する。具体的には、第２の撮像部が露光を開始するタイミングを制御する場合に、該第１の制御部は、第１の撮像部の露光出力時間から第１の差分を減算して第２の差分を得、露光レートから該第２の差分を減算して得た値の分だけ露光を開始するタイミングを第２の撮像部に遅れさせる第１の制御信号を出力する。また、第１の撮像部が露光を開始するタイミングを制御する場合に、第１の制御部は、上記第２の差分の分だけ露光を開始するタイミングを第１の撮像部に遅れさせる第１の制御信号を出力する。

露光出力時間は、当該撮像部が、露光を開始してから、該露光により得られた画像信号の出力を開始するまでの時間差である。

第１の差分は、第１の撮像部が所定の画像信号の出力を開始したタイミングと、第２の撮像部が、第１の撮像部により上記所定の画像信号の出力を開始した直後に出力した画像信号を得るための露光を開始したタイミングとの差分である。

なお、上記態様の装置を方法やシステムなどに置き換えて表現したものも、本発明の態様としては有効である。

本発明にかかる技術によれば、撮像装置に備えられた複数の撮像部の機能のばらつきがあっても、露光開始のタイミングを同期させることができる。

本発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。図１に示す撮像装置における第１の制御部による制御がなされない場合の、各信号のタイミングの例を示す図である。図１に示す撮像装置における第１の制御部による制御がなされる場合の、各信号のタイミングの例を示す図である。本発明の第２の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。図４に示す撮像装置における各信号のタイミングの例を示す図である。本発明の第３の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。図６に示す撮像装置における第２の撮像部の第１の制御部と第２の制御部のいずれによる制御もなされない場合の、各信号のタイミングの例を示す図である。図６に示す撮像装置における第２の撮像部の第１の制御部による制御がなされ、第２の制御部による制御がなされない場合の、各信号のタイミングの例を示す図である。図６に示す撮像装置における第２の撮像部の第１の制御部と第２の制御部のいずれによる制御もなされる場合の、各信号のタイミングの例を示す図である。従来技術の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置１００を示す。撮像装置１００は、第１の撮像部１１０、第２の撮像部１５０、表示部１９０を有する。第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０には、同一の露光開始信号ＳＴが入力される。なお、この露光開始信号ＳＴは、例えば、撮像装置１００に備えられた撮像開始ボタン（図示せず）を押下することにより出力される。

第１の撮像部１１０は、露光開始信号ＳＴを受信すると撮像を開始し、撮像により第１の映像信号ＶＡを得て表示部１９０に出力する。

第２の撮像部１５０は、露光開始信号ＳＴを受信すると撮像を開始し、撮像により第２の映像信号ＶＢを得て表示部１９０に出力する。

表示部１９０は、第１の撮像部１１０から出力された第１の映像信号ＶＡと、第２の撮像部１５０から出力された第２の映像信号ＶＢとを用いて立体映像を生成して表示する。

第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０を詳細に説明する。
第１の撮像部１１０は、イメージセンサモジュール１２０と解析部１３０を有し、露光開始信号ＳＴに応じて１回目の露光を開始すると共に、該１回目の露光により得られた画像信号Ａ２１を出力する。その後、露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返す。これにより、第１の撮像部１１０から、第１の映像信号ＶＡを構成する各画像信号（Ａ２１、Ａ２２、・・・）は、表示部１９０に順次出力される。

第１の撮像部１１０が露光を開始してから、該露光により得られる画像信号（Ａ２１、Ａ２２など）を出力するまでの時間を、「露光出力時間」という。この「露光出力時間」は、撮像部内部で行う処理などのスペックに応じて異なるため、撮像部毎に異なる可能性がある。以下、第１の撮像部１１０の露光出力時間を「ΔＡ」と表記する。

イメージセンサモジュール１２０は、通常のこの種のイメージセンサモジュールと同様のものであり、レンズ１２２、撮像素子１２４、調整部１２６を備える。露光開始後、撮像素子１２４は、レンズ１２２からの光信号を所定のサンプリングレート（露光レート）で光電変換して複数の画像信号Ａ１１、Ａ１２、・・・を順次得て調整部１２６に出力する。

調整部１２６は、撮像素子１２４からの画像信号Ａ１１、Ａ１２、・・・に対してゲイン調整などを行って画像信号Ａ２１、Ａ２２、・・・を得て解析部１３０に出力する。

解析部１３０は、イメージセンサモジュール１２０からの画像信号Ａ２１、Ａ２２・・・に対して画像処理を施すことによって解析を行い、解析結果に応じた露出情報ＦＡをイメージセンサモジュール１２０にフィードバックすると共に、同期信号ＳＡと共に画像信号Ａ２１、Ａ２２、・・・を表示部１９０に順次出力する。

なお、解析部１３０からイメージセンサモジュール１２０にフィードバックされる露出情報ＦＡは、シャッタスピードやゲインなどの情報を含み、例えば最適な明るさで撮像できるように露出制御を行うために用いられる。解析部１３０のこの機能は、「ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒｅ」と呼ばれ、通常のこの種の撮像部に備えられる。

第２の撮像部１５０は、イメージセンサモジュール１６０と解析部１７０を有し、イメージセンサモジュール１６０は、レンズ１６２、撮像素子１６４、調整部１６６を備える。

第２の撮像部１５０は、解析部１７０が第１の撮像部１１０の解析部１３０と異なる点と、第１の撮像部１１０が第１の映像信号ＶＡを出力する際の同期信号ＳＡが入力される点とを除き、各機能ブロックは、第１の撮像部１１０の相対応する機能ブロックと同様な動作をする。すなわち、第２の撮像部１５０は、露光開始信号ＳＴに応じて１回目の露光を開始すると共に、該１回目の露光により得られた画像信号Ｂ２１を出力する。その後、露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返す。これにより、第２の撮像部１５０から、第２の映像信号ＶＢを構成する各画像信号（Ｂ２１、Ｂ２２、・・・）は、表示部１９０に順次出力される。画像信号Ｂ２１、Ｂ２２、・・・などが出力される際の同期信号は、ＳＢである。

なお、第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０の露光レート（サンプリングレート）は同一であり、第１の映像信号ＶＡと第２の映像信号ＶＢのフレームレートも同一である。また、本実施の形態において、第２の撮像部１５０の露光出力時間（以下ΔＢと表記する）は、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡと同様であるとする。

解析部１７０は、第１の制御部１７２を備える。第１の制御部１７２の機能を除けば、解析部１７０は、通常のこの種の撮像部と同様の動作をする。すなわち、イメージセンサモジュール１６０からの画像信号Ｂ２１、Ｂ２２・・・に対して画像処理をすることによって解析を行い、露出情報ＦＢをイメージセンサモジュール１６０にフィードバックすると共に、同期信号ＳＢに従って画像信号Ｂ２１、Ｂ２２、・・・を表示部１９０に順次出力する。解析部１７０からイメージセンサモジュール１６０にフィードバックされる露出情報ＦＢは、露出情報ＦＡと同様に、「ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒｅ」のためのシャッタスピードやゲインなどの、最適な明るさで撮像できるように露出制御を行うためのものである。

本実施の形態において、解析部１７０は、さらに、後述する第１の制御信号ＣＴＲ１に応じて、露光開始のタイミングの遅延すべき分を示す情報を露出情報ＦＢに盛り込んでイメージセンサモジュール１６０に出力するようになっている。なお、第１の制御信号ＣＴＲ１が示す値が「０」である場合には、解析部解析部１７０は、通常のこの種の撮像部に備えられる解析部と同様の動作をする。

第１の制御部１７２について詳細に説明する。まず、図２を参照して、以下の説明で用いる第１の差分Δｔ１、第２の差分Δｔ２を説明する。なお、図２は、第１の制御部１７２による制御がなされていない場合の例である。

図２の上部は、第１の撮像部１１０において、露光開始信号ＳＴと、イメージセンサモジュール１２０による露光と、解析部１３０による画像信号（画像信号Ａ２１、Ａ２２、・・・）の取込み及び解析のための画像処理と、同期信号ＳＡのタイミング関係の例を示す。露光開始信号ＳＴの下の各平行四辺形は、夫々一回の露光を表し、左上端の頂点が該露光の開始タイミングを示し、右下端の頂点が該露光の完了タイミングを示す。六角形は、解析部１３０による１回の取込みを表し、左端の頂点が該取込みの開始タイミングを示し、右端の頂点が該取込みの完了タイミングを示す。また、長方形は、解析部１３０による１回の画像処理を示し、左辺が該画像処理の開始タイミングを示し、右辺が該画像処理の完了タイミングを示す。なお、図中の数字は、時系列の順番を示す。例えば、１回目の露光により得られた画像信号は、１回目の取込みにより解析部１３０に取り込まれ、１回目の画像処理が施されて、同期信号ＳＡにおける「１」が示すパルスに同期して出力される。

なお、第１の撮像部１１０による連続した２回の露光間の間隔（以下露光間隔という）を「Ｔ」で表記する。

図２の下部は、第２の撮像部１５０において、露光開始信号ＳＴと、イメージセンサモジュール１６０による露光と、解析部１７０による画像信号（画像信号Ｂ２１、Ｂ２２、・・・）の取込み及び解析のための画像処理と、同期信号ＳＢのタイミング関係の例を示す。平行四辺形、六角形、長方形などの図形や、数字の意味は、前述の通りである。また、第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０の露光レートが同一であるので、第２の撮像部１５０の露光間隔も「Ｔ」である。

本明細書でいう第１の差分Δｔ１は、第１の撮像部１１０が所定の画像信号の出力を開始したタイミングと、第２の撮像部１５０が、第１の撮像部１１０により上記所定の画像信号の出力を開始した直後に出力した画像信号を得るための露光を開始したタイミングとの差分を意味する。

本実施の形態において、上記「所定の画像信号」として、１つ目の画像信号が用いられる。すなわち、本実施の形態において、第１の差分Δｔ１は、第１の撮像部１１０が１つ目の画像信号の出力を開始したタイミングと、第２の撮像部１５０が、第１の撮像部１１０による１つ目の画像信号の出力を開始した直後に出力した画像信号を得るための露光を開始したタイミングとの差分となる。

図２に示す例の場合において、第１の撮像部１１０が１つ目の画像信号（画像信号Ａ２１）の出力を開始した直後に第２の撮像部１５０が出力を開始した画像信号も１つ目の画像信号（画像信号Ｂ２１）であるため、第１の差分Δｔ１は、画像信号Ａ２１の出力開始タイミングと、画像信号Ｂ２１を得るための露光が開始されたタイミングとの差分になる。

前述したように、本実施の形態において、同期信号ＳＡは、第２の撮像部１５０にも入力される。第２の撮像部１５０において、解析部１７０における第１の制御部１７２は、この同期信号ＳＡに基づいて、第１の撮像部１１０による１つ目の画像信号（画像信号Ａ２１）の出力開始タイミングを取得し、第２の撮像部１５０による１つ目の画像信号（画像信号Ｂ２１）を取得するための露光が開始されたタイミングとの差分を算出して第１の差分Δｔ１を得る。

そして、第１の制御部１７２は、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡから第１の差分Δｔ１を減算して第２の差分Δｔ２を得、さらに、露光間隔Ｔから第２の差分Δｔ２を減算して値「Ｔ−Δｔ２」を得る。この値「Ｔ−Δｔ２」は、第２の撮像部１５０による次の露光の開始タイミングの遅延すべき分を示す第１の制御信号ＣＴＲ１となる。なお、本実施の形態において、第１の制御部１７２は、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡの値を予め保持している。

第１の撮像部１１０における解析部１３０は、第１の制御信号ＣＴＲ１が示す遅延量（「Ｔ−Δｔ２」）を露出情報ＦＢの中に盛り込んで、イメージセンサモジュール１６０にフィードバックする。

なお、第１の制御部１７２が値「Ｔ−Δｔ２」を示す第１の制御信号ＣＴＲ１を得たときに、イメージセンサモジュール１６０が既に２回目の露光を開始したため、イメージセンサモジュール１６０による３回目の露光が遅延させられる。

これにより、図２に対応するタイミングチャートは、図３に示すようになる。イメージセンサモジュール１６０による３回目の露光の開始が「Ｔ−Δ２」の分遅延させられたため、第２の撮像部１５０による３回目以降の各回の露光（３回目、４回目、・・・）の開始タイミングは、第１の撮像部１１０による４回目以降の各回の露光（４回目、５回目・・・）の開始タイミングと夫々同一になる。

前述したように、本実施の形態において、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡと、第２の撮像部１５０の露光出力時間ΔＢとが同一である。従って、第１の撮像部１１０の４回目の露光と、第２の撮像部１５０の３回目の露光の開始タイミングが同一になれば、第１の撮像部１１０により得られる４枚目の画像信号と、第２の撮像部１５０により得られる３枚目の画像信号とは、同一のタイミングで出力される。以降の各回の露光により得られる画像信号も同様である。

このように、本実施の形態の撮像装置１００によれば、２つの撮像部の露光開始タイミングを同期させることができる。

また、上記２つの撮像部の露光出力時間が同一であれば、該２つの撮像部から画像信号を出力するタイミングも同期することになる。

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態の撮像装置１００において、第２の撮像部１５０による露光の開始タイミングを「Ｔ−Δｔ２」の分遅延させることにより第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０の露光開始タイミングを同期させているが、第１の撮像部１１０による露光の開始タイミングを遅延させることにより第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０の露光開始タイミングを同期させるようにしてもよい。これについて、図４に示す第２の実施の形態にかかる撮像装置２００を用いて説明する。

図４に示す撮像装置２００は、第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０に備えられる解析部１３２と解析部１７４が、図１に示す解析部１３０と解析部１７０と夫々異なる点を除き、図１に示す撮像装置１００と同様である。

本実施の形態において、解析部１３２には、第２の撮像部１５０、具体的には解析部１７０における解析部１７４から第１の制御信号ＣＴＲ１が入力されるようになっており、解析部１３２は、この第１の制御信号ＣＴＲ１に応じて、露光開始のタイミングの遅延すべき分を示す情報を露出情報ＦＡに盛り込んでイメージセンサモジュール１２０に出力するようになっている。なお、第１の制御信号ＣＴＲ１が示す値が「０」である場合には、解析部１３２は、通常のこの種の撮像部に備えられる解析部と同様の動作をする。

第２の撮像部１５０の解析部１７４における第１の制御部１７６は、第１の制御信号ＣＴＲ１を第１の撮像部１１０の解析部１３２に出力する。この第１の制御信号ＣＴＲ１は、第１の撮像部１１０における第１の制御信号ＣＴＲ１と異なる。また、解析部１７４がイメージセンサモジュール１６０にフィードバックする露出情報ＦＢには、第１の制御信号ＣＴＲ１に関する情報が含まれない。

ここで、解析部１７４の第１の制御部１７６が出力する第１の制御信号ＣＴＲ１を説明する。なお、第１の制御部１７６による制御がなされない場合の各信号のタイミングは、図２に示す例と同様であるとする。

本実施の形態において、第１の制御部１７６は、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡの値を予め保持しており、露光出力時間ΔＡから上述した第１の差分Δｔ１を減算して第２の差分Δｔ２を得る。そして、この第２の差分Δｔ２を第１の制御信号ＣＴＲ１として第１の撮像部１１０の解析部１３２に出力する。

第１の撮像部１１０における解析部１３０は、第１の制御信号ＣＴＲ１が示す遅延量（ここでは第２の差分Δｔ２）を露出情報ＦＡの中に盛り込んで、イメージセンサモジュール１２０にフィードバックする。

なお、第１の制御部１７６が値第２の差分Δｔ２を示す第１の制御信号ＣＴＲ１を得たときに、第１の撮像部１１０が既に２回目の露光を開始したため、第１の撮像部１１０による３回目の露光が遅延させられる。

これにより、図２に対応するタイミングチャートは、図５に示すようになる。イメージセンサモジュール１２０による３回目の露光の開始が第２の差分Δｔ２の分遅延させられたため、第１の撮像部１１０による３回目以降の各回の露光（３回目、４回目、・・・）の開始タイミングは、第２の撮像部１５０による３回目以降の各回の露光（３回目、４回目、・・・）の開始タイミングと夫々同一になる。

第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡと、第２の撮像部１５０の露光出力時間ΔＢとが同一であるため、第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０の３回目以降の各回の露光の開始タイミングが同一になれば、第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０から、３回目以降において、各回の画像信号が、同一のタイミングで出力される。

このように、本実施の形態の撮像装置２００によれば、第１の実施の形態にかかる撮像装置１００と同様の効果を得ることができる。
＜第３の実施の形態＞

２つの撮像部により撮像を行い、正しい立体映像を得るためには、該２つの撮像部の各回の露光開始タイミングを同期させることに加え、該２つの撮像部の各回の画像信号の出力タイミングも同期させることが必要である。

上述した撮像装置１００と撮像装置２００は、２つの撮像部（第１の撮像部１１０と第２の撮像部１５０）の露光出力時間（ΔＡとΔＢ）が同一である場合には、該２つの撮像部の露光開始タイミングを同期させることができると共に、画像信号の出力タイミングとを同期させることができるが、２つの撮像部の露光出力時間が異なれば、単に該２つの撮像部の露光開始タイミングを同期させるだけでは、正しい立体映像を得ることができない。

それに対して、図６に示す撮像装置３００は、２つの撮像部（第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０）の露光出力時間が異なる場合にも、該２つの撮像部の露光開始タイミングを同期させることができると共に、画像信号の出力タイミングとを同期させることができる。具体的には、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡが第２の撮像部２５０の露光出力時間ΔＢより短いである場合を例に説明する。

図６に示すように、本発明の第３の実施の形態にかかる撮像装置３００は、第１の撮像部１１０、第２の撮像部２５０、遅延部２８０、表示部１９０を備える。

撮像装置３００は、第１の撮像部１１０と表示部１９０の間に遅延部２８０を備える点と、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡが第２の撮像部２５０の露光出力時間ΔＢより短いである点と、解析部２７０が第２の制御部２７４をさらに備えた点とを除き、第２の実施の形態にかかる撮像装置２００と同様である。

ここで、遅延部２８０と、第２の撮像部２５０における解析部２７０に備えられた第２の制御部２７４について説明する。他の各機能ブロックは、撮像装置２００の相対応する機能ブロックと同様であるため、説明を省略する。

遅延部２８０は、第１の撮像部１１０からの画像信号と同期信号を、第２の撮像部２５０からの第２の制御信号ＣＴＲ２が示す遅延量だけ遅延させる。そのため、第２の制御信号ＣＴＲ２が示す遅延量が「０」である場合には、第１の撮像部１１０が出力する画像信号と同期信号は、遅延部２８０が表示部１９０に出力する画像信号と同期信号と、同様である。

第２の制御部２７４を説明する前に、まず、図７を参照して、第１の制御部１７６による第１の撮像部１１０の露光開始タイミングの制御と、第２の制御部２７４による遅延部２８０の制御のいずれもなされていない場合における、各信号のタイミングを説明する。この場合、第１の制御信号ＣＴＲ１と第２の制御信号ＣＴＲ２が示す値が常に「０」である。

図７は、第１と第２の実施の形態を説明する際の図２に対応する。図７に示すように、この場合、第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０の露光開始タイミングが同期しておらず、遅延部２８０と第２の撮像部２５０が表示部１９０に画像信号を出力するタイミングも同期していない。また、第２の撮像部２５０の露光出力時間ΔＢが第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡより長い。

図８は、第２の実施の形態を説明する際の図５に対応し、第１の制御部１７６による第１の撮像部１１０の露光開始タイミングの制御がなされ、第２の制御部２７４による遅延部２８０の制御がなされていない（第２の制御信号ＣＴＲ２が常に「０」である）場合における、各信号のタイミングを示す図である。

この場合、第１の制御部１７６が出力した、第２の差分Δｔ２を示す第１の制御信号ＣＴＲ１により、第１の撮像部１１０による３回目以降の各回の露光（３回目、４回目、・・・）の開始タイミングは、第２の撮像部１５０による３回目以降の各回の露光（３回目、４回目、・・・）の開始タイミングと夫々同一になっている。

しかし、第１の撮像部１１０の露光出力時間ΔＡが第２の撮像部２５０の露光出力時間ΔＢより短いため、第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０の各回の露光の開始タイミングが同一になっていても、第１の撮像部１１０が露光をして、遅延部２８０を介して表示部１９０に出力した画像信号の出力タイミングと、第２の撮像部２５０が同じタイミングで露光を開始して得た画像信号を表示部１９０に出力した画像信号の出力タイミングより前になっている。この出力タイミングの差分は、図８において第３の差分Δｔ３として示されている。

撮像装置３００における解析部２７０の第２の制御部２７４は、第１の制御部１７６による露光開始タイミングの調整が行われた後に、上記第３の差分Δｔ３を算出する。具体的には、同期信号ＳＡから、第１の撮像部１１０から出力された所定の画像信号の出力開始タイミングと、該所定の画像信号の出力開始の直後に第２の撮像部２５０が出力を開始した画像信号の出力開始タイミングとの差分を算出する。そして、この差分すなわち第３の差分Δｔ３の分の遅延量を示す第２の制御信号ＣＴＲ２を遅延部２８０に出力する。

第２の制御部２７４が第３の差分Δｔ３を算出する際に、その出力タイミングが用いられる上記「所定の画像信号」としては、第１の制御部１７６による露光開始タイミングの調整が行われた後に第１の撮像部１１０が露光をして得たいずれの画像信号であってもよいが、出力タイミングを早く同期させるために、早い時間の露光により得られた画像信号であることが好ましい。

図８に示す例の場合、第１の制御部１７６による第１の撮像部１１０の露光開始タイミングの調整がなされた後の第１の撮像部１１０の最も早い露光は、第１の撮像部１１０が露光開始信号ＳＴを受信した後の３回目の露光となる。また、該露光により得られた画像信号の出力開始の直後に第２の撮像部２５０が出力を開始した画像信号も、第２の撮像部２５０による３回目の露光により得られた画像信号である。

そこで、第２の制御部２７４は、第１の撮像部１１０の３回目の露光により得られた画像信号の出力開始タイミングと、第２の撮像部２５０の３回目の露光により得られた画像信号の出力開始タイミングとの差分とを第３の差分Δｔ３として算出して、第３の差分Δｔ３を示す第２の制御信号ＣＴＲ２を遅延部２８０に出力する。

遅延部２８０は、第２の制御信号ＣＴＲ２を受信すると、表示部１９０に次に出力する画像信号（４回目の露光により得られる画像信号）の出力開始タイミングを、第３の差分Δｔ３の分だけ遅延させる。これにより、各信号のタイミングは、図９に示すようになる。

図９に示すように、第１の撮像部１１０の４回目の露光により得られる画像信号の表示部１９０への出力開始タイミングは、第３の差分Δｔ３の分遅延させられている。そのため、該画像信号から、第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０の各露光により得られる画像信号は、同期して表示部１９０に入力されることになる。

このように、本実施の形態の撮像装置３００によれば、第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０の露光出力時間が異なる場合にも、該２つの撮像部の露光開始タイミングを同期させることができると共に、画像信号の出力タイミングとを同期させることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述した各実施の形態に対してさまざまな変更、増減を行ってもよい。これらの変更、増減が行われた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述した各実施の形態として、２つの撮像部を備えた撮像装置を例としているが、本発明の技術を、２つ以上の任意の数の撮像部を備えた撮像装置に適用できることは、勿論である。

また、第３の実施の形態の撮像装置３００において、露光出力時間の短い撮像部（第１の撮像部１１０）の外部に遅延部２８０を設けているが、露光出力時間の短い撮像部の内部に機能ブロックの増設が可能であれば、遅延部２８０の機能を果たす機能ブロックを該撮像部の内部に設けてもよいし、該撮像部の内部の既存の機能ブロック（例えば解析部１３０）に遅延部２８０の機能を追加するようにしてもよい。

また、撮像装置３００において、第１の撮像部１１０と第２の撮像部２５０の露光開始タイミングの調整手法として、第２の実施の形態にかかる撮像装置２００による手法を用いたが、第１の実施の形態にかかる撮像装置１００による手法を用いてもよい。

また、上述した各実施の形態において、露光開始タイミングの調整と、画像信号の出力タイミングの調整とを一度のみ行うようになっているが、複数回行うようにしてもよい。複数回を行う場合は、例えば、所定の時間間隔毎に行うようにしてもよい。

この出願は、２０１１年３月８日に出願された日本出願特願２０１１−０５０１１４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１２第１のＣＣＤ撮像部１４第１のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ部
２２第２のＣＣＤ撮像部２４第２のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ部
３４センサ駆動信号発生部１００撮像装置
１１０第１の撮像部１２０イメージセンサモジュール
１２２レンズ１２４撮像素子
１２６調整部１３０解析部
１３２解析部１５０第２の撮像部
１６０イメージセンサモジュール１６２レンズ
１６４撮像素子１６６調整部
１７０解析部１７２第１の制御部
１７４解析部１７６第１の制御部
１９０表示部２００撮像装置
２５０第２の撮像部２７０解析部
２７４第２の制御部２８０遅延部
３００撮像装置Ｔ露光間隔
Δｔ１第１の差分 Δｔ２第２の差分
Δｔ３第３の差分ＣＴＲ１第１の制御信号
ＣＴＲ２第２の制御信号

Claims

露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返すことにより第１の映像信号を得て出力する第１の撮像部と、
露光と、該露光により得られた画像信号の出力とを繰り返すことにより第２の映像信号を得て出力する第２の撮像部と、
前記第１の撮像部または前記第２の撮像部が露光を開始するタイミングを制御する第１の制御部とを備え、
前記第１の制御部は、
前記第１の撮像部の露光出力時間から第１の差分を減算して第２の差分を得、
露光間隔から前記第２の差分を減算して得た値の分だけ露光を開始するタイミングを前記第２の撮像部に遅れさせる第１の制御信号、または、前記第２の差分の分だけ露光を開始するタイミングを前記第１の撮像部に遅れさせる第１の制御信号を出力し、
前記露光出力時間は、当該撮像部が、露光を開始してから、該露光により得られた画像
信号の出力を開始するまでの時間差であり、
前記第１の差分は、前記第１の撮像部が第１の所定の画像信号の出力を開始したタイミングと、前記第２の撮像部が、前記第１の撮像部により前記第１の所定の画像信号の出力を開始した後、最初に出力を開始した画像信号を得るための露光を開始したタイミングとの差分であることを特徴とする撮像装置。
前記第１の制御部は、前記第１の撮像部が画像信号を同期して出力するための第１の同期信号に基づいて、前記第１の撮像部が、前記所定の画像信号の出力を開始したタイミングを取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の制御部は、前記第２の撮像部と同じチップに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
前記第１の撮像部と前記第２の撮像部のうちの、前記露光出力時間の短い片方の撮像部が出力した映像信号に含まれる画像信号の出力タイミングを制御する第２の制御部をさらに備え、
該第２の制御部は、前記片方の撮像部が第２の所定の画像信号の出力を開始したタイミングと、他方の撮像部が、前記片方の撮像部が前記第２の所定の画像信号の出力を開始した後、最初に画像信号の出力を開始したタイミングとの差分である第３の差分を算出し、前記片方の撮像部が出力した前記第２の所定の画像信号の次の画像信号の出力の開始タイミングを、前記第３の差分の分だけ遅れさせる第２の制御信号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項に記載の撮像装置。