JP7146574B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、映像の同期を行う撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。

近年、ＨＤ（High Definition）と呼ばれる高解像度および高フレームレートの映像が用いられようになっており、ＨＤに対応した規格化も進んでいる。映像の同期に用いられるタイムコードについても、高フレームレート化に対応したタイムコードが用いられるようになっている。例えば、フレームレートが６０ｐ以上にも対応可能なタイムコードがＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－３で規格化されている。

また、複数のビデオカメラを使用して、複数のビデオカメラが撮影した映像や音声を、所定のコンピュータで実行されるアプリケーションが、タイムコードにより同期させて編集する技術が用いられている。関連する技術として、特許文献１の撮像装置が提案されている。特許文献１の撮像装置では、外部装置から入力されている映像同期信号及びタイムコードを使用して位相を合わせる撮像装置において、外部装置から入力されている映像同期信号及びタイムコードの位相と、フレームレート変換情報の位相とを同期させている。

特許第５８５４８３２号

撮像装置が撮影した映像と外部装置（他の撮像装置）が撮影した映像とを、同期信号およびタイムコードを用いて、複数の撮像装置が撮影した映像を同期させることが考えられる。この場合、外部装置から入力される同期信号の位相およびタイムコードの位相と、撮像装置内部の同期信号の位相およびタイムコードの位相との間にずれを生じる可能性がある。同期信号の位相またはタイムコードの位相にずれが生じていると、複数の映像同士を正常に同期させることができない。

本発明の目的は、複数の映像の同期を行う際に、同期信号の位相およびタイムコードの位相がずれないようにする撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第１位相ずれ量を取得する第１取得手段と、前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第２位相ずれ量を取得する第２取得手段と、前記第１位相ずれ量および前記第２位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の映像の同期を行う際に、同期信号の位相およびタイムコードの位相がずれないようにすることができる。

第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 タイムコードおよび拡張タイムコードを示す図である。 第１実施形態に係る撮像装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る撮像装置の処理の流れを示すフローチャートである。 水平同期信号、垂直同期信号およびタイムコードの関係を示す図である。 図５の状態から水平同期信号の位相を合わせた場合の例を示す図である。 図６の状態からタイムコードのサブフレーム情報が０でない部分に位相を合わせないようにして垂直同期信号の位相を合わせる場合の例を説明する図である。 （Ａ）は位相合わせが完了したことを示す画面例を示す図であり、（Ｂ）は位相がずれている可能性があることを示す画面例を示す図である。 外部装置から入力されているタイムコードの位相が内部のタイムコードに合った状態の例を示す図である。 第２実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 第２実施形態に係る撮像装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る撮像装置の処理の流れを示すフローチャートである。 外部タイムコードと内部タイムコードとの位相がずれている場合を示す図である。

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。

＜第１実施形態＞
図面を参照して、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る撮像装置１００の構成例を示す図である。撮像装置１００は、外部装置と接続されており、当該外部装置から同期信号およびタイムコード情報を含む外部信号が撮像装置１００に入力される。撮像装置１００および外部装置（他の撮像装置）は、例えば、ビデオカメラである。撮像装置１００には、複数の外部装置が接続されていてもよい。撮像装置１００は、外部装置と、任意の端子により接続される。例えば、撮像装置１００と外部装置とは、ＳＤＩ（Serial Digital Interface）端子やＨＤＭI（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface（登録商標））等により接続されてもよい。撮像装置１００は、システム制御部１０１、撮像部１０２、撮像素子部１０３、動画像記憶部１０４、表示部１０５、表示用データ記憶部１０６、入力部１０７およびシステムクロック生成部１０８を有する。

システム制御部１０１は、撮像信号制御部１０９、動画像制御部１１０、表示制御部１１１、表示用データ制御部１１２、入力制御部１１３、タイムコード位相制御部１１４、タイムコード制御部１１５およびタイムコード生成部１１６を有する。また、システム制御部１０１は、外部タイムコード制御部１１７、外部タイムコード検出部１１８、外部信号検出部１１９、同期信号位相制御部１２０、外部同期信号制御部１２１、外部同期信号検出部１２２およびシステムクロック制御部１２３を有する。また、システム制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。システム制御部１０１の各部の機能は、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業エリアとして、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することで実現される。ＣＰＵは、システムクロック生成部１０８から入力されるクロックで動作する。

撮像部１０２は、フォーカスレンズやズームレンズ、絞り、シャッター等の光学部を含み、撮像対象から入射する光学像に対して所定の光学処理を行い、撮像素子部１０３に出力する。撮像素子部１０３は、撮像部１０２により光学処理された光学像を電気信号に変換する処理を行い、変換した電気信号を撮像信号制御部１０９に出力する。撮像素子部１０３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等が適用される。表示部１０５は、表示制御部１１１から送られてくる、表示形式に変換されたデータを表示する。表示部１０５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Monitor）やＥＶＦ（Electronic View Finder）等の液晶画面が適用され得る。動画像記憶部１０４は、動画像データを記憶する記憶部である。表示用データ記憶部１０６は、表示用データを記憶する記憶部である。動画像記憶部１０４や表示用データ記憶部１０６は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクが適用されてもよいし、不揮発性のメモリーカードなどの記憶媒体が適用されてもよい。入力部１０７は、ユーザーによる各種の操作を受け付けることが可能であり、例えば、ジョグダイヤルやダイヤルスイッチ等が適用される。

撮像信号制御部１０９は、撮像素子部１０３から入力した電気信号に対してＡ／Ｄ変換処理や増幅処理等の画像処理を施し、映像信号を生成する。生成される映像信号は、記録方式によりフレームレート（１秒間のフレーム数）が異なる。フレームレートは、ＮＴＳＣ方式の場合は、１２０ｐ、６０ｐ、６０i、３０ｐまたは２４ｐの何れかである。、また、フレームレートは、ＰＡＬ方式の場合は１００ｐ、５０ｐ、５０iまたは２５ｐの何れかである。また、動画像記憶部１０４に記憶されるデータの記録画像サイズは、４０９６×２１６０や３８４０×２１６０、２１６０×１０８０、１９２０×１０８０、１２８０×７２０、１４４０×１０８０等が設定可能である。フレームレートおよび記録画像サイズは、上述した値には限定されない。以下、撮像装置１００における記録画像サイズは、１９２０×１０８０、フレームレートは３０ｐに設定されているものとして説明する。撮像信号制御部１０９は、上記の映像信号を動画像制御部１１０に送る。

動画像制御部１１０は、映像信号の圧縮（エンコード）や伸張（デコード）を行う機能を有している。動画像制御部１１０は、撮像信号制御部１０９から映像信号が送られてきた場合、映像信号を圧縮（エンコード）し、圧縮（エンコード）された動画像データを動画像記憶部１０４に送る。また、動画像制御部１１０は、入力制御部１１３により送られる指示により動画像記憶部１０４に対して所望の動画像データを取得するように指示を送る。そして、動画像制御部１１０は、動画像記憶部１０４から動画像データが送られてくると、動画像データの伸張（デコード）を行い、表示制御部１１１に送る。これにより、表示部１０５に動画像データの表示が行われる。さらに、動画像制御部１１０は、タイムコード位相制御部１１４からタイムコードが送られてきた場合は、映像信号にタイムコードを重畳してから圧縮（エンコード）を行う。

動画像記憶部１０４は、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group)、Ｈ．２６４、Ｈ．２６５等の形式に基づいた動画像データとして記憶することが可能である。動画像記憶部１０４は、動画像制御部１１０から受けた指示により動画像データの書き込みや読み出しを行うことも可能である。入力制御部１１３は、入力部１０７を介して、入力操作（ユーザーによる入力操作）を受け付ける。入力制御部１１３が、動画像制御部１１０に指示を送ることで記録開始や記録停止、記録フレームレートの選択が可能である。また、入力制御部１１３が、表示用データ制御部１１２に指示を送ることで表示用データ記憶部１０６から所望の表示用データを選択することができる。また、入力制御部１１３が、タイムコード制御部１１５に指示を送ることでタイムコードの設定をユーザーが任意で設定することも可能である。

表示用データ制御部１１２は、入力制御部１１３より受けた指示により表示用データを表示用データ記憶部１０６から読み出すことができ、読み出した表示用データを表示制御部１１１に送る。表示用データ記憶部１０６は、表示用データを記憶しており、表示用データ制御部１１２から受けた指示により表示用データが読み出される。表示制御部１１１は、表示用データや映像信号、タイムコードの情報、同期信号の情報等を合成し、表示部１０５が表示可能な形式のデータに変換する。変換されたデータは、表示部１０５に送られる。

タイムコード生成部１１６は、タイムコード制御部１１５より受けた指示によりタイムコードの生成を行う。タイムコードは、時、分、秒、フレーム情報、サブフレーム情報単位で生成可能であり、設定されている記録フレームレートによってフレーム数は変わる。サブフレーム情報は、フレーム情報より精度の高いタイムコードの拡張情報である。図２は、タイムコードおよび拡張タイムコードを示す図である。タイムコードに対するタイムコード設定値の詳細はＳＭＰＴＥ ＳＴ １２を参照とし、ここでの詳細な説明は省略する。図２（Ａ）のように、ＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－１やＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－２で定義されているタイムコード設定値は、時間（ＨＨ）２０１、分（ＭＭ）２０２、秒（ＳＳ）２０３、「００～２９」までのフレーム情報（ＦＦ）２０４で表現されていた。時間（ＨＨ）２０１は、「００～２３」の範囲であり、分（ＭＭ）２０２は、「００～５９」の範囲であり、フレーム情報（ＦＦ）２０４は、「００～２９」の範囲である。従って、図２（Ａ）のタイムコードの場合、「０～２９」の３０Ｐまで、各フレームに対して異なるタイムコードを付加することができ、各フレームを区別することができる。

しかし、１２０ｐなど、フレームレートが高くなるとＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－１、ＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－２ではフレームの区別をすることができず、異なるフレームに同一のタイムコード値を設定しなくてはならない。そのため、ＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－３では、新たにサブフレーム情報が定義された。サブフレーム情報（ＳＦ）２０５は、「００～３１」の範囲であり、１つのフレーム情報（ＦＦ）２０４に、複数のサブフレーム情報（ＳＦ）２０５が割り当てられている。その結果、フレーム情報（ＦＦ）２０４とサブフレーム情報（ＳＦ）２０５との両者が用いられることで、「０～９５９」の９６０ｐまで、各フレームに対して異なるタイムコードを付加することができ、各フレームを区別することが可能となる。

図１に示されるように、タイムコード位相制御部１１４は、タイムコード制御部１１５から送られてくるタイムコード（内部タイムコード）と外部タイムコード制御部１１７から送られてくるタイムコード（外部タイムコード）との位相制御を行う。タイムコード位相制御部１１４は、第２取得手段に対応する。以下、内部タイムコードには、サブフレーム情報が定義されてなく、外部タイムコードにはサブフレーム情報が定義されているものとして説明する。

タイムコード位相制御部１１４は、タイムコードに基づく位相をずらす必要がある場合、同期信号位相制御部１２０に位相をずらす量を送る。タイムコード位相制御部１１４は、外部タイムコード制御部１１７から外部タイムコードが送られてきた場合は、タイムコード制御部１１５に外部タイムコードを送ることで、撮像装置１００の内部タイムコードが変更される。また、タイムコード位相制御部１１４は、動画像制御部１１０とタイムコードの入出力を行うことで、映像信号にタイムコードを重畳してから圧縮（エンコード）や伸張（デコード）を行う。これにより、映像信号からタイムコードを取得することができる。さらに、タイムコード位相制御部１１４は、位相制御したタイムコードを表示制御部１１１に送ることで表示部１０５にタイムコードを表示することが可能である。

タイムコード制御部１１５は、タイムコード生成部１１６により生成されるタイムコードを読み出しタイムコード位相制御部１１４に送る。また、タイムコード制御部１１５は、タイムコード位相制御部１１４から送られてきたタイムコードをタイムコード生成部１１６に送ることで撮像装置１００のタイムコードを変更することも可能である。また、タイムコード制御部１１５は、入力制御部１１３より受けた指示によりタイムコード生成部１１６にタイムコードを送ることも可能である。

外部タイムコード制御部１１７は、外部タイムコード検出部１１８から送られてくるタイムコードの周波数やサブフレーム情報の有無を検出し、検出結果をタイムコード位相制御部１１４に通知する。外部タイムコード検出部１１８は、外部信号検出部１１９によりタイムコードが入力されたか否かを、ＳＤＩ端子やタイムコード端子等によりチェックする。外部タイムコード検出部１１８は、タイムコードの入力が検出された場合にタイムコードを抽出し、抽出されたタイムコードの情報を外部タイムコード制御部１１７に送る。外部信号検出部１１９は、外部装置からの入力信号の有無を検出し、入力信号を検出した場合、当該入力信号を、タイムコードを表す信号と外部同期信号（外部装置から入力した同期信号）とに分離する。外部信号検出部１１９は、分離された２つの信号のうち、タイムコードを外部タイムコード検出部１１８に送り、外部同期信号を外部同期信号検出部１２２に送る。

同期信号位相制御部１２０は、外部同期信号制御部１２１から送られてくる外部同期信号とシステムクロック制御部１２３から送られてくるシステムクロックとの位相のずれ量（第１位相ずれ量）を算出することにより、取得する。同期信号位相制御部１２０は、取得された第１位相ずれ量をシステムクロック制御部１２３に送り、撮像装置１００のシステムクロックの位相をずらす要求を出す。同期信号位相制御部１２０は、第１取得手段に対応する。内部タイムコードと外部タイムコードとの位相がずれている場合、同期信号位相制御部１２０に、タイムコード位相制御部１１４からタイムコードの位相のずれ量（第２位相ずれ量）が送られてくる。同期信号位相制御部１２０は、第１位相ずれ量および第２位相ずれ量をシステムクロック制御部１２３に送る。これにより、外部装置の動作周波数と撮像装置１００の内部の動作周波数とが異なる場合でも、同期信号位相制御部１２０は、タイムコードの位相のずれ量を加味して、システムクロックの位相をずらす要求をシステムクロック制御部１２３に出すことができる。また、同期信号位相制御部１２０は、表示制御部１１１に位相合わせが完了した通知を送ることで表示部１０５に位相合わせが完了したことを表示することができる。

外部同期信号制御部１２１は、外部同期信号検出部１２２が検出した外部同期信号から水平同期信号および垂直同期信号を抽出し、同期信号位相制御部１２０に送る。外部同期信号検出部１２２は、外部装置からＳＤＩ端子や同期信号入力端子等により同期信号が入力されたか否かをチェックする。外部同期信号検出部１２２は、外部同期信号の入力が検出された場合に垂直同期信号を抽出し、抽出された垂直同期信号の情報を外部同期信号制御部１２１に送る。システムクロック制御部１２３は、同期信号位相制御部１２０からシステムクロックの位相のずれ量が送られてきた場合に、位相のずれ量を調整する制御を行う。システムクロック制御部１２３は、調整手段に対応する。例えば、システムクロック制御部１２３は、システムクロック生成部１０８に対して位相のずれを吸収するようＰＬＬ（Phase Lock Loop）制御を行い、位相を合わせる制御を行う。

次に、本実施形態に係る撮像装置１００の位相合わせの処理について、説明する。図３および図４は、本実施形態に係る撮像装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。図３および図４のフローチャートは、撮像装置１００に電源が入り、撮像装置１００が起動している状態で実行されるフローチャートである。外部信号検出部１１９は、外部装置から外部同期信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ３０１）。外部装置から外部同期信号が入力されていない場合、ステップＳ３０１でＮＯと判定される。この場合、フローは、ステップＳ３０１に戻る。外部装置から外部同期信号が入力されている場合、ステップＳ３０１でＹＥＳと判定される。この場合、システム制御部１０１は、外部装置から入力したタイムコード値を取得し、ハードウェアでデータを検知してから、ソフトウェアでタイムコード値が制御できるまでの遅延調整を行う（Ｓ３０２）。

図５は、外部信号検出部１１９が、外部入力信号を検出した場合の例を示す図である。外部装置から外部同期信号が入力されたときの水平同期信号、垂直同期信号およびタイムコードの関係は、図５に示される関係にある。上述したように、撮像装置１００の記録画像サイズは１９２０×１０８０、フレームレートは３０ｐに設定されているものとする。また、外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードは１２０Ｈｚで入力されているものとする。図５において、外部装置からの水平同期信号４１０１は、外部装置から入力されている水平同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は１水平期間（＝１Ｈ）で１ラインである。また、外部装置からの垂直同期信号４１０２は、外部装置から入力されている垂直同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は１垂直期間（＝１Ｖ）で、１１２５ラインである。外部タイムコードの情報４１０３は外部装置から入力したタイムコード情報の例を表している。

図５の例では、タイムコードのフレーム情報およびサブフレーム情報が示されているが、上述したように、タイムコードには、他に、時間、分および秒が含まれる。また、外部タイムコードには、フレーム情報およびサブフレーム情報が含まれているが、内部タイムコードには、フレーム情報は含まれているが、サブフレーム情報は含まれていない。外部タイムコードの１フレーム情報には４つのサブフレーム情報が割り当てられている。

内部の水平同期信号４１０４は、撮像装置１００の内部の水平同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は１水平期間（＝１Ｈ）で１ラインである。内部の垂直同期信号４１０５は、撮像装置１００の内部の垂直同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は１垂直期間（＝１Ｖ）で、１１２５ラインである。内部タイムコードの情報４１０６は撮像装置１００の内部のタイムコード情報の例を表している。システムクロック制御部１２３は、外部装置からの水平同期信号４１０１と内部の水平同期信号４１０４との位相合わせを行う（Ｓ３０３）。

図６は、図５の状態から水平同期信号の位相を合わせた場合の例を示す図である。図６に示されるように、外部装置からの水平同期信号４２０１と内部の水平同期信号４２０２とは、位相がずれている。システムクロック制御部１２３は、同期信号位相制御部１２０の制御により、水平同期信号の位相を合わせる調整制御を行う。これにより、図６の例に示されるように、外部装置からの水平同期信号４２０３と内部の水平同期信号４２０４とは、位相が合った状態になる。

同期信号位相制御部１２０は、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相合わせを行うためのずれ量を算出することにより、取得する（Ｓ３０４）。そして、システムクロック制御部１２３は、取得したずれ量に基づいて、内部のシステムクロックを外部装置からの垂直同期信号の位相に合わせる制御を行う。本実施形態では、基本的に、撮像装置１００の内部のシステムクロックは、外部装置からの垂直同期信号に位相が合わせられて処理が行われる。

システム制御部１０１は、外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とが異なるか否かを判定する（Ｓ３０５）。上述したように、撮像装置１００のフレームレートが３０ｐに設定されており、且つ外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードの周波数が１２０Ｈｚで入力されている場合、Ｓ３０５でＹＥＳと判定される。Ｓ３０５でＹＥＳと判定された場合、システム制御部１０１は、外部装置から入力されたタイムコードにサブフレーム情報があるか否かを判定する（Ｓ３０６）。外部装置から入力したタイムコードにサブフレーム情報がある場合、ステップ３０６はＹＥＳと判定される。この場合、タイムコード位相制御部１１４は、ステップＳ３０４で算出されたずれ量に加えて、タイムコードのサブフレーム情報が０でない部分に位相を合わせないようにずれ量を取得する（Ｓ３０７）。つまり、タイムコード位相制御部１１４は、フレーム情報に割り当てられた複数のサブフレーム情報のうち先頭のサブフレーム情報に位相を合わせるようなずれ量を取得する。

Ｓ３０５でＮＯと判定された場合、外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とは同じである。外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とが同じ場合、サブフレーム情報に起因する位相ずれを考慮する必要がないため、Ｓ３０６およびＳ３０７の処理は行われない。また、Ｓ３０６でＮＯと判定された場合、Ｓ３０７の処理を行うためのサブフレーム情報がないため、Ｓ３０７の処理は実施されない。

図７は、図６の状態からタイムコードのサブフレーム情報が０でない部分に位相を合わせないようにして垂直同期信号の位相を合わせる場合の例を説明する図である。上述したように、外部装置からの水平同期信号と内部の水平同期信号との位相は合っている。一方、図７に示されるように、外部装置からの垂直同期信号４３０１と内部の垂直同期信号４３０３との位相がずれており、さらに内部の垂直同期信号４３０３の位相とタイムコード情報４３０２のサブフレーム情報との位相もずれている。図７に示される２つの内部の垂直同期信号４３０３に対応するフレーム情報は「１３」であるとする。以下、サブフレーム情報の位相ずれも含めた位相ずれ量が１４２５ラインであるものとする。また、システムクロック制御部１２３は、位相ずれの調整を行う際に、システムクロック周期を短くする方向にずらすものとして説明する。

上述したように、撮像装置１００のフレームレートは３０ｐに設定されており、外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードは１２０Ｈｚである。従って、外部装置からの垂直同期信号４３０１の１周期（１垂直期間）は、内部の垂直同期信号４３０３の１周期（１垂直期間）の４分の１になっている。外部装置からのタイムコード情報４３０２において、１つのフレーム情報には、４つのサブフレーム情報が割り当てられており、各サブフレーム情報には、番号「０～３」が割り当てられている。先頭のサブフレーム情報は、「０」である。１つのサブフレーム情報は、外部装置からの垂直同期信号４３０１の１周期に対応し、１つのフレーム情報は、内部の垂直同期信号４３０３の１周期に対応する。図７の例では、内部の垂直同期信号４３０３は、１２番のフレーム情報のうち２番のフレーム情報に対応する部分にある。従って、垂直同期信号のみに基づく位相合わせが行われると、内部の垂直同期信号４３０３は、１２番のフレーム情報のうち３番のサブフレーム情報に対応する外部装置からの垂直同期信号４３０１に、位相が合わせられる可能性がある。この場合、外部装置からの垂直同期信号４３０１と内部の垂直同期信号４３０３との間でサブフレーム情報に対応する位相ずれが生じる。図７の例では、外部装置からの垂直同期信号４３０１と内部の垂直同期信号４３０３との間で位相が合う位置は、１３番のフレーム情報のうち０番のサブフレーム情報に外部装置からの垂直同期信号４３０１である。

本実施形態では、システムクロック制御部１２３は、内部の垂直同期信号の位相を、所定量ずつずらす。以下、所定量は、２５０ラインであるものとして説明するが、所定量は、２５０ラインには限定されない。システムクロック制御部１２３は、外部装置からの垂直同期信号４３０１と内部の垂直同期信号４３０３との位相のずれ量が、所定量（２５０ライン）より小さくなるまで、内部の垂直同期信号の位相を、所定量ずらす制御を行う。図７に示されるように、外部装置からの垂直同期信号４３０１と内部の垂直同期信号４３０３との位相のずれ量は、１４２５ラインである。システムクロック制御部１２３は、内部の垂直同期信号の位相を所定量（２５０ライン）ずらす制御を５回繰り返すと、内部の垂直同期信号の位相をすらした量は、合計で１２５０ラインとなる。図７における内部の垂直同期信号４３０６は、内部の垂直同期信号４３０３の位相が１２５０ラインずらされた場合を示す。この場合、外部装置からの垂直同期信号４３０４と内部の垂直同期信号４３０３との残りの位相のずれ量は、１７５ラインとなっている。なお、外部装置からの垂直同期信号は変化しないため、図７の外部装置からの垂直同期信号４３０１と４３０４と４３０７とに変化はない。上記位相のずれ量の１７５ラインは、所定量（２５０ライン）より小さい。システムクロック制御部１２３は、内部の垂直同期信号４３０６を、残りの１７５ライン分ずらす制御を行う。これにより、外部装置からの垂直同期信号４３０７の位相と内部の垂直同期信号４３０９の位相と一致するため、位相合わせが完了する。

図３のフローチャートにおいて、システム制御部１０１は、撮像装置１００のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされているか否かを判定する（Ｓ３０８）。撮像装置１００のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされていない場合、Ｓ３０８でＮＯと判定される。撮像装置１００のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされている場合、Ｓ３０８でＹＥＳと判定される。システム制御部１０１は、Ｓ３０８でＹＥＳと判定された場合、Ｓ３０４で算出されたずれ量が所定量より大きいか否かを判定する（Ｓ３０９）。Ｓ３０９の判定は、Ｓ３０８でＹＥＳと判定された場合に行われるため、システムクロック制御部１２３は、システムクロック周期を短くする方向にずらす。ここで、システムクロック制御部１２３が、システムクロック周期を短くする方向に大きくずらす場合、システムクロック周期で制御している処理が破綻する可能性がある。そこで、システムクロック制御部１２３は、内部の垂直同期信号の位相をずらす量に所定量（閾値）を設定し、内部の垂直同期信号の位相を所定量ずらす制御を行う（Ｓ３１０）。上述した所定量（２５０ライン）は、システムクロック周期で制御している処理を破綻させないライン数である。例えば、撮像装置１００のシステムクロックに同期している処理は、業務用端子やパネルへの映像表示等があり、これらの処理を破綻させないために、所定量が設定される。

Ｓ３１０の処理により、内部の垂直同期信号の位相は、２５０ラインずらされる（Ｓ３１１）。このため、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量から、２５０ライン分が差し引かれる。システムクロック制御部１２３は、２５０ライン分が差し引かれた上記の位相のずれ量が正の値であるか否かを判定する（Ｓ３１２）。つまり、Ｓ３１２の判定は、位相のずれ量が「０」以下であるか否かの判定である。例えば、図７の例では、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量は、１４２５ラインであった。この場合、１４２５ラインから２５０ラインが差し引かれた値は、１１７５であり、正の値であるため、Ｓ３１２でＹＥＳと判定される。Ｓ３１２でＹＥＳと判定されると、フローはＳ３０４に移行する。フローがＳ３０４に移行すると、繰り返し、Ｓ３１０の処理が行われる。これにより、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量から、２５０ラインずつ差し引かれていく。Ｓ３１０の処理が５回繰り返されると、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相合わせを行うためのずれ量は、１７５ラインになる。この場合、Ｓ３１２でＹＥＳと判定される。ずれ量が１７５ラインになった場合、ずれ量は、所定量（２５０ライン）より小さいため、Ｓ３０９でＮＯと判定される。従って、Ｓ３１０の処理は行われない。Ｓ３１１において、システムクロック制御部１２３は、内部の垂直同期信号を、ずれ量である１７５ラインずらす制御を行う。この場合、ずれ量は「０」になるため、Ｓ３１２でＮＯと判定される。

同期信号位相制御部１２０は、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相があっているか否かを判定する（Ｓ３１３）。位相が合っている場合はＳ３１３でＹＥＳと判定され、フローは、「Ａ」に進む。位相が合っていない場合はステップＳ３１３でＮＯと判定され、フローは、ステップＳ３０２へ進む。「Ａ」以降の処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。システム制御部１０１は、外部同期信号と内部同期信号とで周波数が異なるか否かを判定する（Ｓ３１４）。外部装置からの垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが異なる場合、Ｓ３１４でＹＥＳと判定される。この場合、システム制御部１０１は、外部タイムコード検出部１１８により検出された外部タイムコードにサブフレーム情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ３１５）。外部タイムコードにサブフレーム情報が含まれている場合、Ｓ３１５でＹＥＳと判定される。

Ｓ３１５でＹＥＳと判定された場合、表示制御部１１１は、位相合わせが完了したことを示す画面を、表示部１０５に表示させる。図８（Ａ）は、位相合わせが完了したことを示す画面４５０１の例である。画面４５０１が表示部１０５に表示されることで、正常に位置合わせが完了したことをユーザーに通知することができる。画面４５０１は、記録画像サイズやフレームレート、動画像記憶部１０４の記録可能容量等の情報４５０２、および位置合わせが完了したことを示す情報４５０３を含む。Ｓ３１４でＮＯと判定された場合、外部装置の垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが同じであるため、フローは、Ｓ３１６に移行する。

外部装置から入力されているタイムコードにサブフレーム情報が含まれていない場合、Ｓ３１５でＮＯと判定される。この場合、外部装置の垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが異なっているが、タイムコードのサブフレーム情報に基づく位相合わせは行われていないことになる。従って、タイムコードに基づく位相がずれている可能性がある。表示制御部１１１は、表示部１０５に、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す警告を表示させる（Ｓ３１７）。図８（Ｂ）は、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す画面４６０１の例である。画面４６０１が表示部１０５に表示されることで、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることをユーザーに通知することができる。画面４６０１は、記録画像サイズやフレームレート、動画像記憶部１０４の記録可能容量等の情報４６０２、および位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す情報４６０３を含む。

そして、タイムコード制御部１１５は、外部装置から入力されたタイムコードに内部のタイムコードの位相を合わせる制御を、タイムコード生成部１１６に対して行う（Ｓ３１８）。以上により、第１実施形態の処理が終了する。図９は、外部装置から入力されているサブフレーム情報も含めたタイムコードと撮像装置１００の内部との位相ずれが調整され、外部装置から入力されているタイムコードの位相が内部のタイムコードに合った状態の例を示す図である。上述した処理により、外部装置からの水平同期信号４４０１と内部の水平同期信号４４０４との位相は合っている。また、外部装置からのタイムコード情報４４０３のフレームと撮像装置１００の内部のフレーム４４０６とは一致しており、外部装置からの垂直同期信号４４０２と内部の垂直同期信号４４０５とも一致している。上述したように、外部装置からの垂直同期信号およびタイムコードの周波数は１２０Ｈｚであり、内部の同期信号およびタイムコードの周波数は３０Ｈｚである。このように、外部装置からの同期信号およびタイムコードの周波数と、撮像装置１００の内部の同期信号およびタイムコードの周波数とが異なる場合でも、位相を合わせることができる。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態に係る撮像装置５００の構成例を示す図である。第２実施形態に係る撮像装置５００は、第１実施形態に係る撮像装置１００と、外部タイムコード検出部５０１および外部同期信号検出部５０２が異なる。第２実施形態に係る撮像装置５００は、外部装置から入力された外部同期信号のみを見て、位相合わせを行い、その後にタイムコード情報も含めて位相がずれていた場合は、再度位相合わせの制御を行う。そして、図１０に示されるように、タイムコード情報と外部同期信号とは、分離して撮像装置５００に入力される。タイムコード情報は、外部タイムコード検出部５０１により検出され、外部同期信号は、外部同期信号検出部５０２により検出される。タイムコード情報と外部同期信号とは、それぞれ異なる端子から撮像装置５００に入力されるものとする。また、撮像装置５００のシステムクロック制御部１２３は、システムクロックを短くする方向にのみ位相をずらすことができるものとする。撮像装置５００のうち、外部タイムコード検出部５０１および外部同期信号検出部５０２以外の各部は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

外部タイムコード検出部５０１は、外部装置から入力された外部タイムコードを検出し、検出した外部タイムコードを外部タイムコード制御部１１７に通知する。外部同期信号検出部５０２は、外部装置から入力された外部同期信号を検出し、検出した外部同期信号を外部同期信号制御部１２１に通知する。図１１および図１２は、第２実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図１１のフローチャートのＳ３０１～Ｓ３１３は、第１実施形態と同様であり、撮像装置５００に電源が入り、起動している状態で行われる。ただし、図１１のフローチャートにおいて、Ｓ３０４の後に、Ｓ３０５ではなく、Ｓ３０８～Ｓ３１３の処理が行われる点が、第１実施形態と異なる。Ｓ３１３の処理の後、フローは「Ｂ」から、図１２のＳ３０５に移行する。

図１２のフローチャートに示されるように、Ｓ３０６の処理の後、タイムコード位相制御部１１４は、外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っているか否かを判定する（Ｓ６０１）。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っている場合は、ステップ６０１でＹＥＳと判定される。この場合、外部タイムコードのフレーム情報の位相と内部タイムコードのフレーム情報の位相とが一致する。そして、内部タイムコードのフレーム情報の切り替わりのタイミングも、外部タイムコードのフレーム情報のうち先頭のフレーム情報の切り替わりのタイミングと一致している。従って、図１１のＳ３１１の処理により垂直同期信号の位置合わせが行われており、且つタイムコードの位相も一致している。このため、Ｓ６０１でＹＥＳと判定された場合、位相合わせが完了しているため、Ｓ３１６の処理が行われる。

外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っていない場合はステップ６０１でＮＯと判定される。この場合、タイムコード位相制御部１１４は、外部装置から入力されるタイムコードのサブフレーム情報が０ではない部分に内部の位相を合わせないようにずれ量を取得する。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相がずれている場合の例を、図１３に示す。図１３の例の場合、外部のタイムコードの位相と内部のタイムコードの位相とは、３Ｖずれている。これは、内部の垂直同期信号７１０５が、外部装置からのタイムコード情報７１０３の１３番のフレーム情報のうち１番のサブフレーム情報の垂直同期信号７１０２に対応していることから認識できる。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相がずれていることが認識された場合、当該位相が合うまで、図１１のＳ３０３～Ｓ３１３の処理が行われる。これにより、外部装置からの水平同期信号７１０１と内部の水平同期信号７１０４とは合った状態になり、且つ外部装置からの垂直同期信号７１０２と内部の垂直同期信号７１０５とは合った状態になる。

タイムコード位相制御部１１４は、タイムコード情報から、上述したようにタイムコードの位相ずれを取得する（Ｓ６０２）。そして、フローは「Ｃ」からＳ３０２に移行する。システムクロック制御部１２３は、Ｓ３０２～Ｓ３１３の処理を繰り返し行うことにより、外部タイムコードと内部タイムコードとの位相を合わせる。これにより、外部装置からの垂直同期信号およびタイムコードと、撮像装置１００の内部の垂直同期信号およびタイムコードとは、位相が合った状態になる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 撮像装置
１０１ システム制御部
１０５ 表示部
１１１ 表示制御部
１１４ タイムコード位相制御部
１２０ 同期信号位相制御部
１２３ システムクロック制御部
５００ 撮像装置

Claims (11)

1. 撮像装置であって、
   外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第１位相ずれ量を取得する第１取得手段と、
   前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第２位相ずれ量を取得する第２取得手段と、
   前記第１位相ずれ量および前記第２位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する調整手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２取得手段は、前記外部装置から入力した同期信号の周波数と前記撮像装置の内部の同期信号の周波数とが異なる場合にのみ前記第２位相ずれ量を取得する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. １つの前記フレーム情報には複数の前記サブフレーム情報が割り当てられ、
   前記第２取得手段は、前記フレーム情報に含まれる複数の前記サブフレーム情報のうち先頭のサブフレーム情報の位相と前記内部タイムコードの位相との間の位相ずれ量を前記第２位相ずれ量として取得する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
4. 前記調整手段は、前記システムクロックの周期を短くする調整を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の撮像装置。
5. 前記調整手段は、所定量ごとに、前記外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置の内部の同期信号との位相ずれ量を調整し、調整された後の前記位相ずれ量が前記所定量より小さくなったときに、残りの位相ずれ量の調整を行う、
   ことを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 前記所定量は、前記撮像装置の内部の処理が破綻しない量である、
   ことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
7. 前記外部タイムコードに前記サブフレーム情報が含まれていない場合、警告を表示させる制御を行う表示制御手段、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の撮像装置。
8. 前記調整手段は、前記第１位相ずれ量を調整した後、前記サブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相とがずれている場合にのみ、前記第２位相ずれ量を調整する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
9. 前記サブフレーム情報はＳＭＰＴＥ ＳＴ １２－３に定義されている情報であること、
   を特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の撮像装置。
10. 撮像装置の制御方法であって、
    外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第１位相ずれ量を取得する工程と、
    前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第２位相ずれ量を取得する工程と、
    前記第１位相ずれ量および前記第２位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する工程と、
    を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 請求項１０記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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