JP2002095015A

JP2002095015A - 撮像システム、レンズユニット、撮像装置

Info

Publication number: JP2002095015A
Application number: JP2000275329A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Fujiwara; 昭広藤原; Tomohiro Harada; 智博原田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2002-03-29
Also published as: EP1189460A3; EP1189460A2; US20020057338A1; US6999125B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像素子の蓄積時間とシャッタの開閉タイミ
ングとのズレに伴う光量の低下及びクロストークの発生
を防止することができる立体映像撮像システムを提供す
る。【解決手段】レンズユニット１１に、左右視差をもっ
て立体映像撮影を行うための左右それぞれの系統の光学
系と、このそれぞれの系統の光学系に対応して配置さ
れ、時分割で入力光線の切替えを行う液晶シャッタ１０
１Ｒ，１０１Ｌと、液晶シャッタ１０１Ｒ，１０１Ｌの
開閉タイミングを制御するレンズマイコン１４と、カメ
ラユニット１２と通信を行う通信線１３とを備え、レン
ズマイコン１４は通信線１３により受信した情報に含ま
れるカメラユニット１２の露光タイミングの情報に基づ
いて液晶シャッタ１０１Ｒ，１０１Ｌの開閉タイミング
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールド順次記
録方式で左右視差をもって立体映像の撮影を行う交換レ
ンズ方式の撮像システム、撮像装置、撮像システムに使
用されるレンズユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の立体映像撮影（撮像）シス
テムについて説明する。

【０００３】ここで説明する立体映像撮影システムはフ
ィールド時分割方式であり、ＮＴＳＣのようなインター
レースビデオ方式の奇数フィールドと偶数フィールドと
に、右眼（左眼）で見たのに相当する映像と左眼（右
眼）で見たのに相当する映像とに振り分ける方式に基づ
いている。

【０００４】この方式で撮影され、記録された映像をＣ
ＲＴモニタ等で再生し、その映像タイミングに同期して
開閉する液晶シャッタメガネ等を装着して鑑賞すること
によって撮影した映像を立体視することができる。

【０００５】図９は従来例の構成を示す図である。図９
において、５００は左右視差を作るためのレンズユニッ
ト（光学系ユニット）であり、対物側で光学系が左右に
分離されている。この左右各々の系に配置された液晶シ
ャッタ（右眼用）５０２Ｒ、液晶シャッタ（左眼用）５
０２Ｌは、光束（右眼用）５０１Ｒ、光束（左眼用）５
０１Ｌのいずれか一方の光束しか透過させないように動
作する。

【０００６】透過した光速はミラー（右眼用）５０３
Ｒ、ミラー（左眼用）５０３Ｌ、プリズム５０４により
ひとつの光束にまとめられ、絞り手段５０５を通過した
後にレンズ等で構成される光学系５０６により交換レン
ズマウント８０２を通過してカメラユニット６００側の
ＣＣＤ（撮像素子）６２１の撮像面上に結像される。こ
のように、あるタイミングでは、左右のいずれかの光束
しか撮像面に達してしないことになる。

【０００７】撮像素子６２１から出力された映像信号
（ビデオ信号）はカメラ信号処理回路６２２により信号
処理され、信号線６２３を介してＡ／Ｄ変換回路６２４
に入力されてデジタル信号に変換され、ＮＴＳＣ等の規
格化された映像信号が信号線６２５を介して外部に出力
される。

【０００８】この信号を不図示の立体映像対応の表示シ
ステムで表示すると、立体映像を鑑賞することができ
る。

【０００９】次に液晶シャッタを開閉するための信号の
流れを説明する。

【００１０】信号線６２５を介して同期分離回路７０１
に入力された映像信号は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと奇数
／偶数判別信号（ＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号）とに分離され
る。

【００１１】垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは信号線７０５を
介して２つの遅延回路７０２，７０３に入力されて２つ
の異なる遅延パルス信号が作られる。遅延回路７０２の
出力がシャッタを開けるトリガ信号となり、遅延回路７
０３の出力がシャッタを閉じるトリガ信号となる。ＯＤ
Ｄ／ＥＶＥＮ信号７０６より出力される。

【００１２】論理回路ブロック７０４は、以上の２つの
トリガ信号と信号線７０６を介して入力された奇数／偶
数判別信号によって、左右のシャッタを各々駆動する２
つのパルス信号を出力し、ドライブ回路（右眼用）８０
３Ｒ、ドライブ回路（左眼用）８０３Ｌを介して液晶シ
ャッタ５０２Ｒ，５０２Ｌを開閉する。

【００１３】なお、遅延回路７０２，７０３はモノマル
チバイブレータ回路で構成される。

【００１４】図１１は従来例の構成を示す図であり、上
述した構成を簡略化したものである。図１１において、
１００１は左右のシャッタ（１００１Ｒは右眼用のシャ
ッタ、１００１Ｌは左眼用のシャッタ）であり、適切な
周期で左右開閉を繰り返すことで時分割の立体映像を入
力する。１００２は左右のミラー（１００２Ｒは右眼用
のシャッタ、１００２Ｌは左眼用のシャッタ）であり、
左右の光軸の向きを調整する。１００３はプリズムであ
り、左右の光軸に分割する。

【００１５】１００４はレンズであり、映像を取り込
む。１００５はＣＣＤであり、レンズ１００４からの立
体映像を取り込む。１００６は映像処理回路であり、Ｃ
ＣＤ１００５からの情報を処理することで映像信号Ｖｏ
ｕｔを作り出す。

【００１６】１００７は同期分離回路であり、垂直同期
信号（および、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ）を取り出す。１００
８は補正回路であり、ＣＣＤ１００５の蓄積時間に合わ
せてあらかじめ設定した遅延量を駆動信号に対して補正
を加える。

【００１７】この信号をシャッタの駆動信号とすること
で、クロストークのない立体映像入力が可能となってい
る。

【００１８】上記の立体映像撮影システムでは、左右の
映像を切り替えるシャッタの駆動方式として入力した映
像信号から同期信号を分離し、その信号から左右反転し
たシャッタ用の駆動信号を作り出している。

【００１９】そして、この同期信号と映像を取り込むＣ
ＣＤの蓄積タイミングにずれがあるために、このままシ
ャッタを駆動すると左右映像のクロストークの原因とな
るため、ＣＣＤの蓄積タイミングに合わせてシャッタの
開閉タイミングを補正するようにしている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では以下のような問題点があった。

【００２１】図９に示す液晶シャッタ５０２の開閉タイ
ミングは映像信号から抽出される同期信号に基づいて固
定したタイミングに設定されている（遅延回路７０２，
７０３の設定）。

【００２２】図１０にその関係を示す。図１０は図９の
各信号波形を示すタイミングチャートである。図１０に
おいて、９０１は映像信号から抽出される垂直同期信号
Ｖｓｙｎｃを示す波形であり、この信号を基準にして液
晶シャッタ駆動信号が作成される。

【００２３】９０３はＣＣＤの蓄積タイミングを示す波
形であり、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃとある一定の関係に
固定されている。

【００２４】一方、９０２は液晶シャッタの開閉タイミ
ングを示す波形である。シャッタが開いている区間は、
まず波形９０３に示されるＣＣＤの蓄積タイミングを含
むことが十分条件で、かつ前後の他（左に対して右、右
に対して左）のＣＣＤ蓄積タイミングと重ならないこと
が必要条件である。

【００２５】前者の十分条件が満足されないと映像の露
出量が不足する場合があり、後者の必要条件が満足され
ないと左右の映像間での漏れ（クロストーク）が発生し
てしまい、立体映像としての画質の劣化を招いてしま
う。この従来例では、垂直同期信号とＣＣＤ蓄積タイミ
ングは固定した関係になっているため、液晶シャッタを
開くタイミング（垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの立ち上がり
から時間Ｔａ後）と閉じるタイミング（垂直同期信号Ｖ
ｓｙｎｃの立ち上がりから時間Ｔｂ後）は、図９の２つ
の遅延回路７０２，７０３の設定で固定された設計とな
っている。

【００２６】さて、交換レンズ方式のシステムの場合、
将来的にもレンズユニットもカメラユニットも新しい機
種を開発することが前提になっている。新機種のカメラ
ユニットを開発する場合、ＣＣＤ等の撮像素子や周辺の
ドライバ回路等が同一であるとは限らず、異なる撮像素
子や周辺のドライバ回路に変更される場合もある。

【００２７】つまり、ＣＣＤの蓄積時間が変更される可
能性がある。

【００２８】また、高速シャッタ等の仕様で、その蓄積
時間が動的に変化してしまう場合も考えられる。

【００２９】このような場合、上記の固定した液晶シャ
ッタの開閉タイミングとの間に不整合（ズレ）が発生し
てしまい、結果として光量低下やクロストークが発生し
てしまうという問題点があった。

【００３０】図１０に示す波形９０４，９０５はＣＣＤ
の蓄積時間が変更された場合の液晶シャッタとのズレの
状況を表している。図１０に示す実線の斜線で示す部分
Ａが光量不足になっている部分であり、これにより画質
低下を招いてしまう。さらに、ズレが大きくなった場合
には、反対側の蓄積区間にかかってしまい、クロストー
クが発生してしまう。

【００３１】また、上述したレンズユニットによるズレ
を補正する場合、その都度図１１に示す補正回路１００
８を設定し直さなければならないという問題点があっ
た。

【００３２】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、撮像素子の蓄積時間とシャ
ッタの開閉タイミングとのズレに伴う光量の低下及びク
ロストークの発生を防止することができる撮像システ
ム、レンズユニット、撮像装置を提供することを目的と
する。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置、レン
ズユニット、撮像装置は次のように構成したものであ
る。

【００３４】（１）レンズユニットとカメラユニットか
らなり、フィールド順次記録方式で左右視差をもって立
体映像の撮影を行い前記レンズユニットを交換可能な撮
像システムにおいて、前記レンズユニットに、左右視差
をもって立体映像撮影を行うための左右それぞれの系統
の光学系と、このそれぞれの系統の光学系に対応して配
置され、時分割で入射光の切替えを行う遮蔽手段と、該
遮蔽手段の開閉タイミングを制御する制御手段と、前記
カメラユニットと通信を行う通信手段とを備え、前記制
御手段は通信手段により受信した情報に含まれる前記カ
メラユニットの露光タイミングの情報に基づいて前記遮
蔽手段の開閉タイミングを制御するようにした。

【００３５】（２）上記（１）の撮像システムにおい
て、カメラユニットと通信を行うタイミングは映像の繰
り返し周期に同期しているとした。

【００３６】（３）フィールド順次記録方式で左右視差
をもって立体映像の撮影を行う撮像システムに使用さ
れ、該撮像システムのカメラユニットに対して交換可能
なレンズユニットにおいて、左右視差をもって立体映像
撮影を行うための左右それぞれの系統の光学系と、この
それぞれの系統の光学系に対応して配置され、時分割で
入射光の切替えを行う遮蔽手段と、該遮蔽手段の開閉タ
イミングを制御する制御手段と、前記カメラユニットと
通信を行う通信手段とを備え、前記制御手段は通信手段
により受信した情報に含まれる前記カメラユニットの露
光タイミングの情報に基づいて前記遮蔽手段の開閉タイ
ミングを制御するようにした。

【００３７】（４）上記（３）のレンズユニットにおい
て、カメラユニットと通信を行うタイミングは映像の繰
り返し周期に同期しているとした。

【００３８】（５）レンズユニットとカメラユニットか
らなり、被写体を左右視差をもって撮像し該レンズユニ
ットを交換可能な撮像システムにおいて、前記カメラユ
ニットから前記レンズユニットへ撮像素子の蓄積タイミ
ングの情報を伝達する伝達手段を有するようにした。

【００３９】（６）上記（５）の撮像システムにおい
て、左右の映像を切り替えるシャッタを有しており、レ
ンズユニットに伝達された蓄積タイミングの情報に基づ
いて前記シャッタの駆動タイミングを補正する補正手段
を有するようにした。

【００４０】（７）上記（６）の撮像システムにおい
て、蓄積タイミングの情報は、撮像素子の蓄積開始まで
の遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時間の情報であ
り、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始までの遅れ時
間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の情報に基づい
てシャッタの駆動タイミングを補正するようにした。

【００４１】（８）上記（７）の撮像システムにおい
て、同期信号は映像信号から同期分離した垂直同期信号
とした。

【００４２】（９）上記（７）の撮像システムにおい
て、同期信号はカメラユニットからレンズユニットに伝
達される通信同期信号とした。

【００４３】（１０）レンズ部とカメラ部からなり、被
写体を左右視差をもって撮像し該レンズ部を交換可能な
撮像装置において、前記カメラ部から前記レンズ部へ撮
像素子の蓄積タイミングの情報を伝達する伝達手段を有
するようにした。

【００４４】（１１）上記（１０）の撮像装置におい
て、左右の映像を切り替えるシャッタを有しており、レ
ンズ部に伝達された蓄積タイミングの情報に基づいて前
記シャッタの駆動タイミングを補正する補正手段を有す
るようにした。

【００４５】（１２）上記（１１）の撮像装置におい
て、蓄積タイミングの情報は、撮像素子の蓄積開始まで
の遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時間の情報であ
り、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始までの遅れ時
間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の情報に基づい
てシャッタの駆動タイミングを補正するようにした。

【００４６】（１３）上記（１２）の撮像装置におい
て、同期信号は映像信号から同期分離した垂直同期信号
とした。

【００４７】（１４）上記（１２）の撮像装置におい
て、同期信号はカメラ部からレンズ部に伝達される通信
同期信号とした。

【００４８】（１５）被写体を左右視差をもって撮像す
る撮像システムに使用され、該撮像システムのカメラユ
ニットに対して交換可能なレンズユニットにおいて、前
記カメラユニットから伝達された撮像素子の蓄積タイミ
ングの情報を受信する受信手段を有するようにした。

【００４９】（１６）上記（１５）のレンズユニットに
おいて、左右の映像を切り替えるシャッタを有してお
り、受信した蓄積タイミングの情報に基づいて前記シャ
ッタの駆動タイミングを補正する補正手段を有するよう
にした。

【００５０】（１７）上記（１６）のレンズユニットに
おいて、蓄積タイミングの情報は、撮像素子の蓄積開始
までの遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時間の情報
であり、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始までの遅
れ時間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の情報に基
づいてシャッタの駆動タイミングを補正するようにし
た。

【００５１】（１８）上記（１７）のレンズユニットに
おいて、同期信号は映像信号から同期分離した垂直同期
信号とした。

【００５２】（１９）上記（１７）のレンズユニットに
おいて、同期信号はカメラユニットから伝達された通信
同期信号とした。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本実施例を図面を用いて説
明する。

【００５４】（第１の実施例）図１は第１の実施例によ
る立体映像システムの構成を示す図である。図１におい
て、１１は左右視差を作るためのレンズユニットであ
り、対物側で光学系が左右に分離されている。この左右
各々の系に配置された液晶シャッタ（右眼用）１０２
Ｒ、液晶シャッタ（左眼用）１０２Ｌは、光束（右眼
用）１０１Ｒ、光束（左眼用）１０１Ｌのいずれか一方
の光束しか透過させないように動作する。

【００５５】透過した光速はミラー（右眼用）１０３
Ｒ、ミラー（左眼用）１０３Ｌ、プリズム１０４により
ひとつの光束にまとめられ、絞り手段１０５を通過した
後にレンズ等で構成される光学系１０６により交換レン
ズマウント１９を通過してカメラユニット１２側のＣＣ
Ｄ（撮像素子）１２１の撮像面上に結像される。このよ
うに、あるタイミングでは、左右のいずれかの光束しか
撮像面に達してしないことになる。

【００５６】撮像素子１２１から出力された映像信号
（ビデオ信号）はカメラ信号処理回路１２２により信号
処理され、信号線１２３を介してＡ／Ｄ変換回路１２４
に入力されてデジタル信号に変換され、ＮＴＳＣ等の規
格化された映像信号が信号線１２５を介して外部に出力
される。

【００５７】以下、本実施例の特徴とする部分について
説明する。

【００５８】カメラマイコン１２６はカメラ信号処理回
路１２２の制御を行うと同時に、レンズマイコン（制御
手段，補正手段、受信手段）１４と通信線１３（通信手
段，伝達手段）を介して通信を行い、レンズ制御に必要
な情報を定期的に交換している。これらの通信内容につ
いては、特開平１０−６５９５２号公報等に開示されて
いるので、ここでは省略するが、ここで重要なこととし
ては、この通信が垂直同期信号に同期して行われている
ことである。

【００５９】カメラマイコン１２６はカメラ信号処理回
路１２２の制御を行っているため、ＣＣＤ１２１の蓄積
期間（蓄積時間）の設定も行っており、その情報を把握
している。

【００６０】本実施例では、その蓄積期間の開始時と終
了時が通信を実行するタイミングからどれだけズレてい
るのかをデジタル情報として逐次レンズマイコン１４に
伝達している。ここでは図２に示すように垂直同期信号
の立ち上がりからシャッタが開くまでの時間をＴ１、閉
じるまでの時間をＴ２としてデジタル情報化している。

【００６１】更にカメラマイコン１２６は現在撮影して
いるフィールドが偶数か奇数かを表す信号（ＯＤＤ／Ｅ
ＶＥＮ信号）を時間情報と一緒にレンズマイコン１４に
伝達している。

【００６２】次にレンズ側での処理の流れを説明する。

【００６３】レンズマイコン１４はカメラマイコン１２
６から逐次受け取る２つの時間情報（Ｔ１とＴ２）をも
とに以下の処理を実行する。この流れを図３のフローチ
ャートを用いて説明する。

【００６４】図３は第１の実施例による処理動作を示す
フローチャートであり、不図示のＲＯＭに格納されたプ
ログラムに基づいて不図示のＣＰＵの指示により実行さ
れる。

【００６５】まず、通信中か通信完了かを判断し（ステ
ップＳ３０１）、通信完了と同時に不図示のカウンタの
カウントを開始する（ステップＳ３０２）。カウンタは
垂直同期毎にリセットされることになり、ＮＴＳＣ方式
の場合はひとつの垂直同期信号の期間に２５０回程度カ
ウントするようなカウンタ設定にすればよい。

【００６６】そして、カウンタの値がＴ１と一致したな
らば（ステップＳ３０３）、偶数あるいは奇数のフィー
ルドであるかを判断し（ステップＳ３０４）、その時が
偶数フィールドであればシャッタ１０２Ｒを開ける信号
を発生させ（ステップＳ３０５）、奇数フィールドであ
ればシャッタ１０２Ｌを開ける信号を発生させる（ステ
ップＳ３０６）。

【００６７】その後、カウンタの値がＴ２と一致したな
らば（ステップＳ３０７）、各シャッタを閉じる処理を
行う（ステップＳ３０８）。

【００６８】図２は第１の実施例による各信号波形を示
すタイミングチャートであり、各信号のタイミングがど
のように対応して変化するかを説明する。

【００６９】ここでは、２つの機種のカメラユニット
（ＡとＢ）を使い分けた場合、各々どのように対応して
シャッタが駆動するかを説明する。

【００７０】カメラユニットＡの場合は、図２に示す波
形で示される。Ｔ１としてカウント値で５０、Ｔ２とし
てカウント値で２３０が設定されている。カウンタは垂
直同期信号の期間に２５０カウントするものとする。

【００７１】カメラユニットＢの場合はＣＣＤの蓄積時
間が２１に示す波形となっている。この場合、波形２２
Ｒ，２２ＬのＴ３（垂直同期信号の立ち上がりからシャ
ッタが開くまでの時間）は２０で、Ｔ４（垂直同期信号
の立ち上がりからシャッタが閉じるまでの時間）は２３
０である。

【００７２】すなわちカメラ側から、垂直同期信号Ｖｓ
ｙｎｃのタイミングと、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを基準
にしたＣＣＤの蓄積時間を考慮したシャッタの開閉タイ
ミングの時間情報Ｔ１，Ｔ２をレンズ側へ送信すること
により、レンズマイコン１４はＣＣＤの蓄積タイミング
を考慮した適切なシャッタ開閉を行うように制御する。

【００７３】このように第１の実施例では、交換レンズ
方式の立体映像撮像システムにおいて、どのレンズユニ
ットとどのカメラユニットとの組み合わせにおいても適
切な液晶シャッタ切替タイミングが設定されるため、シ
ャッタ開閉タイミングのズレに伴う露出量低下（光量低
下）やクロストークの発生が回避され、常に良好な立体
映像の撮影が可能となる。

【００７４】（第２の実施例）図４は第２の実施例によ
る立体映像システムの構成を示す図である。上記第１の
実施例ではレンズマイコン１４のソフトェアによって実
現しているのに対して本実施例ではタイミングに関する
部分をハードウェアによって実現している点が異なる。
なお、図１と同様の部分については説明を省略し、液晶
シャッタの駆動回路の部分のみの説明をする。

【００７５】図４において、４３はレンズマイコン１４
からトリガ信号を出力するための信号線である。このト
リガ信号はプログラマブルカウンタ４１，４２のカウン
ト開始のトリガ信号となっており、このパルス出力によ
って２つのプログラマブルカウンタのカウントが開始さ
れる。

【００７６】４４はプログラマブルカウンタ４１，４２
のカウント値を予め書き込むための書込み信号を出力す
るための信号線であり、この書込み信号線により各回の
カウントが開始される前に逐次、前回の通信で取得した
上述した垂直同期信号の立ち上がりからシャッタが開く
までの時間Ｔ１、垂直同期信号の立ち上がりからシャッ
タが閉じるまでの時間Ｔ２に対応する数値を設定する。

【００７７】各々のカウンタ４１，４２の出力は、液晶
シャッタ１０２の開くタイミングと閉じるタイミングに
対応するパルス出力を次の論理回路ブロック７４に与え
る。

【００７８】１４１は偶数フィールドと奇数フィールド
を識別する奇数／偶数判別信号である。この信号はレン
ズマイコン１４が毎回の通信でカメラユニット１２から
取得する情報に基づいている。７４はカウンタ４１，４
２からのシャッタを開くタイミングと閉じるタイミング
に対応するパルスと、奇数／偶数判別信号（ＯＤＤ／Ｅ
ＶＥＮ信号）に基づいて、シャッタの開閉制御信号をド
ライバ１５Ｌ，１５Ｒへと供給する論理回路ブロックで
ある。

【００７９】このような構成により、従来例では垂直同
期信号の立ち上がりからシャッタが開くまでの時間、垂
直同期信号の立ち上がりからシャッタが閉じるまでの時
間が固定であったのに対して本実施例ではプログラマブ
ルカウンタ４１，４２により任意の設定が可能である。

【００８０】このように上記第１，２の実施例ではカメ
ラユニット側のＣＣＤ蓄積タイミングに対応して、レン
ズユニット側の液晶シャッタの開閉タイミングを適合さ
せるようにした。つまり、交換レンズシステムのレンズ
ユニットとカメラユニットとの間に通信手段を用いてＣ
ＣＤ蓄積タイミングに関する情報をカメラユニットから
レンズユニットに伝達して、レンズユニットではこの情
報に基づいて液晶シャッタの開閉タイミングを制御する
ことにより、シャッタ開閉タイミングのズレに伴う露出
量低下（光量低下）やクロストークの発生が回避され、
常に良好な立体映像の撮影が可能となる。

【００８１】（第３の実施例）図５は第３の実施例によ
る立体映像撮像装置の構成を示す図である。図５におい
て、２０１は左右のシャッタ（２０１Ｒは右眼用のシャ
ッタ、２０１Ｌは左眼用のシャッタ）であり、適切な周
期で左右開閉を繰り返すことで時分割の立体映像を入力
する。２０２は左右のミラー（２０２Ｒは右眼用のシャ
ッタ、２０２Ｌは左眼用のシャッタ）であり、左右の光
軸の向き（輻輳角）を調整する。２０３はプリズムであ
り、左右の光軸に分割する。

【００８２】２０４はレンズであり、映像を取り込む。
２０５はＣＣＤ等の撮像素子であり、レンズ２００４か
らの立体映像を取り込む。２０６は映像処理回路であ
り、ＣＣＤ２０５からの情報を処理することで映像信号
Ｖｏｕｔを作り出す。

【００８３】２０７はカメラマイコンであり、カメラ
（カメラ部）内の制御を行うと同時にレンズ部への通信
としてＣＣＤ２０５の蓄積時間の遅れ情報を伝達する。
２０８はレンズマイコンであり、レンズ部内の制御を行
うと同時に、蓄積時間の遅れ情報からシャッタ２０１の
駆動タイミングを補正するタイミング情報を出力する。

【００８４】２０９は同期分離回路であり、垂直同期信
号（および、奇数フィールド偶数フィールド判別信号Ｏ
ＤＤ／ＥＶＥＮ）を取り出す。２１０は補正回路であ
り、同期信号、タイミング情報から蓄積時間に適したシ
ャッタ駆動信号を出力する。

【００８５】立体映像を撮像する上で、同期信号を用い
てシャッタ２０１の駆動を行うが、この場合だとＣＣＤ
２０５の蓄積時間のズレにより、シャッタ開閉とのズレ
が生じ、左右の映像のクロストークが発生する。

【００８６】ＣＣＤ２０５は光を感光部で受け、それを
蓄積することで電気的データへと変換し撮像信号を出力
し、１フレーム毎に蓄積するが、この蓄積を開始するタ
イミングは垂直同期信号に対してある一定の遅れを持っ
ている（この遅れ量はカメラ部のフォーマットで決まっ
ている）。

【００８７】シャッタ駆動信号は同期信号をもとに形成
されるので蓄積の遅れ時間の分だけ生じる。そこで、ズ
レを補正する回路を追加することで左右のクロストーク
は低減される。

【００８８】しかし、交換レンズシステムにおいてはカ
メラ（カメラ部）、レンズ（レンズ部）が常に同じ組み
合わせとは限らないので蓄積時間のズレによる補正にお
いて、その補正量をカメラ（カメラ部）が変われば、そ
の都度変更してやる必要がある。そこで、補正量を決定
するためにカメラ−レンズ間の通信フォーマットに蓄積
時間情報を追加することでカメラ−レンズ間の組み合わ
せによらず、常に蓄積時間に適したシャッタ駆動が可能
となる。

【００８９】まず、ミラー２０２、プリズム２０３によ
って左右視差を持って入力された映像はＣＣＤ２０５を
通して映像処理回路２０６で映像信号（ビデオ信号）と
して出力する。ここで、左右の光軸上にはシャッタ２０
１があり、交互に開閉を繰り返すので左右の映像が並ん
だフィールドシーケンシャルの立体映像が形成される。

【００９０】また、カメラマイコン２０７においてはカ
メラ（カメラ部）内の各種制御を行うが、それと同時に
チップセレクト信号ＣＳに同期してレンズ（レンズ部）
側との通信が行われている（チップセレクト信号は通信
における同期信号）。ここで、ＣＣＤ２０５の蓄積時間
の情報をレンズ（レンズ部）側への通信の１つとして送
信する。

【００９１】そして、レンズ部では、入力されたビデオ
信号（映像信号）Ｖｏｕｔから同期分離回路２０９にて
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを取り出し、それに合わせてＨ
ｉｇｈ、Ｌｏｗが反転するＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号を作り
出す。レンズマイコン２０８では、カメラ側からの通信
による蓄積時間情報からシャッタ２０１の駆動タイミン
グをどの程度ずらすべきかのタイミング情報を作り、出
力する。シャッタ２０１の駆動方法としてはＣＣＤ２０
５の蓄積時間に対して、閉→開では蓄積終了時間よりも
少なくとも後に透過、開→閉では蓄積開始時間よりも少
なくとも前に非透過の状態にする必要がある。

【００９２】この条件を満たすようにシャッタ駆動信号
を補正するタイミング情報を作り出す。よって、補正回
路２１０にて、同期信号に対してレンズマイコン２０８
からのタイミング情報により補正、すなわち、ずらして
やることでシャッタ駆動信号とし、クロストークのない
シャッタ駆動が可能となっている。

【００９３】このように第３の実施例では、カメラ側か
らレンズ側へＣＣＤの蓄積時間の情報を伝達し、レンズ
側でその情報を基にシャッタの駆動タイミングを決定す
る。これにより、カメラのＣＣＤによらず、常に蓄積時
間に適したシャッタ駆動を実現している。

【００９４】（第４の実施例）図６は第４の実施例によ
る立体映像撮像装置の構成を示す図である。３０１は左
右のシャッタ（３０１Ｒは右眼用のシャッタ、３０１Ｌ
は左眼用のシャッタ）であり、適切な周期で左右開閉を
繰り返すことで時分割の立体映像を入力する。３０２は
左右のミラー（３０２Ｒは右眼用のシャッタ、３０２Ｌ
は左眼用のシャッタ）であり、左右の光軸の向きを調整
する。３０３はプリズムであり、左右の光軸に分割す
る。

【００９５】３０４はレンズであり、映像を取り込む。
３０５はＣＣＤであり、レンズ３００４からの立体映像
を取り込む。３０６は映像処理回路であり、ＣＣＤ３０
５からの情報を処理することで映像信号（ビデオ信号）
Ｖｏｕｔを作り出す。

【００９６】３０７はカメラマイコンであり、カメラ
（カメラ部）内の制御を行うと同時にレンズ部への通信
としてＣＣＤ３０５の蓄積時間の遅れ情報を伝達する。
３０８はレンズマイコンであり、レンズ部内の制御を行
うと同時に、蓄積時間の遅れ情報からシャッタ３０１の
駆動タイミングを補正するタイミング情報を出力する。

【００９７】３０９は同期分離回路であり、垂直同期信
号（および、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ）を取り出す。３１０は
補正回路であり、同期信号、タイミング情報から蓄積時
間に適したシャッタ駆動信号を出力する。

【００９８】上記第３の実施例においては、カメラ（カ
メラ部）側からの映像信号（ビデオ信号）Ｖｏｕｔから
同期分離を行った同期信号を用いてシャッタ駆動信号を
作り出す場合について説明した。

【００９９】しかし、この場合ではカメラ（カメラ部）
側のビデオ出力端子からケーブル等を介してレンズ（レ
ンズ部）側へ接続してやる必要が、レンズ交換システム
であるのにケーブルを用いて接続しているのは外見上あ
まり良いとはいえない。

【０１００】そこで、本実施例では、同期信号としてビ
デオ信号（映像信号）を用いるのではなく、カメラ−レ
ンズ間のマウントを介して通信によって同期信号を用い
る場合について説明する。

【０１０１】まず、ミラー３０２、プリズム３０３によ
って左右視差をもって入力された映像はＣＣＤ３０５を
通して映像処理回路３０６でビデオ信号として出力す
る。ここで、左右の光軸上にはシャッタ３０１があり、
交互に開閉を繰り返すので左右の映像が交互に並んだフ
ィールドシーケンシャルの立体映像が形成される。

【０１０２】また、カメラマイコン３０７においてはカ
メラ（カメラ部）内の各種制御を行うが、それと同時に
チップセレクト信号（ＣＳ信号）に合わせて通信が行わ
れている。ここで、ＣＣＤ３０５の蓄積時間情報をレン
ズ（レンズ部）側へ通信の１つとして送る。

【０１０３】このＣＳ信号はカメラ−レンズ間の通信に
おいて、同期を取るのに用いられる。通信も１／６０秒
毎に行われていて、図８に示す垂直同期信号（Ｖｓｙｎ
ｃ）ａに対して一定の時間Ｔｓｔだけ遅れている。

【０１０４】すなわち、ＣＳ信号による通信において遅
れ時間Ｔｓｔを同時に送ることでレンズ側で垂直同期信
号Ｖｓｙｎｃと同等に扱うことができる。さらに蓄積時
間情報を用いることで蓄積時間にあったシャッタ駆動タ
イミング（シャッタ駆動信号）に補正することができ
る。

【０１０５】すなわち、レンズ部でまずレンズマイコン
３０８によってカメラ側からの通信による蓄積時間情報
からシャッタ３０１の駆動タイミングをどの程度ずらす
べきかタイミング情報Ｔｍを作り、出力する。

【０１０６】シャッタ３０１の駆動方法としては蓄積時
間に対して、開→閉では蓄積時間よりも少なくとも前に
非透過の状態にする必要がある。この条件を満たすよう
に駆動信号を補正するタイミング情報を作り出す。

【０１０７】さらに、ＣＳ信号を用いることで補正回路
３１０にて、同期信号（ここではＣＳ信号）に対してレ
ンズマイコン３０８からのタイミング情報により補正す
ることでシャッタ駆動信号とし、クロストークのないシ
ャッタ駆動が可能となっている。

【０１０８】（第５の実施例）図７は第５の実施例によ
る立体映像撮像装置の構成を示す図である。４０１は左
右のシャッタ（４０１Ｒは右眼用のシャッタ、４０１Ｌ
は左眼用のシャッタ）であり、適切な周期で左右開閉を
繰り返すことで時分割の立体映像を入力する。４０２は
左右のミラー（４０２Ｒは右眼用のシャッタ、４０２Ｌ
は左眼用のシャッタ）であり、左右の光軸の向きを調整
する。４０３はプリズムであり、左右の光軸に分割す
る。

【０１０９】４０４はレンズであり、映像を取り込む。
４０５はＣＣＤであり、レンズ４００４からの立体映像
を取り込む。４０６は映像処理回路であり、ＣＣＤ４０
５からの情報を処理することで映像信号（ビデオ信号）
Ｖｏｕｔを作り出す。

【０１１０】４０７は同期分離回路であり、ビデオ信号
（映像信号）から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ（およびＯＤ
Ｄ／ＥＶＥＮ信号）を取り出す。

【０１１１】４０８はカメラマイコンであり、カメラ
（カメラ部）内の制御を行うと同時にレンズ部への通信
としてＣＣＤ４０５の蓄積時間の遅れ情報を伝達する。
４０９はレンズマイコンであり、レンズ部内の制御を行
うと同時に、同期信号、蓄積時間の遅れ情報から適切な
シャッタ駆動信号を出力する。

【０１１２】フィールドシーケンシャルの立体映像を記
録する上で左右のシャッタ４０１左右のシャッタ４０１
を切り替えるシャッタ駆動信号は同期信号を用いて作り
出す。この最も簡単な方法としてはビデオ信号から垂直
同期信号を取り出し、それを用いることである。

【０１１３】垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスタイミン
グに合わせてＨｉｇｈ、Ｌｏｗが切り替わるＯＤＤ／Ｅ
ＶＥＮ信号を作り、それと反転出力によって、それぞれ
同期した左右のシャッタ駆動が可能となる。しかし、従
来において、ビデオ信号はカメラ部だけであり、シャッ
タ駆動するレンズ部ではそれを用いることはできない。

【０１１４】そこで、本実施例においては、カメラ部に
同期分離回路４０７を加え、カメラ内部において垂直同
期信号を取り出しカメラ−レンズ間の通信フォーマット
に追加し、レンズ側で適したシャッタ駆動信号を作り出
す。

【０１１５】まず、ミラー４０２、プリズム４０３によ
って左右視差をもって入力された映像はＣＣＤ４０５を
通して映像処理回路４０６でビデオ信号として出力す
る。ここで左右の光軸上にはシャッタ４０１があり、交
互に開閉を繰り返すので左右の映像が交互に並んだフィ
ールドシーケンシャルの立体映像が形成される。

【０１１６】また、カメラマイコン４０８においてカメ
ラ内の各種制御を行うが、それと同時にレンズ間との通
信も行われる。この通信はチップセレクト信号と同期し
て行われる。

【０１１７】その情報として同期分離回路４０７からの
出力である垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、さらに垂直同期信
号Ｖｓｙｎｃに対してＣＣＤ４０５の蓄積がどの程度ず
れているかという蓄積時間情報を送信する。

【０１１８】そして、レンズ部では通信で送られた垂直
同期信号、蓄積時間の遅れ情報からレンズマイコン４０
９においてシャッタ駆動信号を作り出す。この信号とし
てはＣＣＤ４０５の蓄積時間に対して閉→開では蓄積終
了時間よりも少なくとも後に透過、開→閉では蓄積開始
時間よりも前に非透過にする。この信号でシャッタ４０
１を駆動することで左右のクロストークのないシャッタ
駆動が可能となる。

【０１１９】図８は図５、図６、図７の各信号波形を示
すタイミングチャートである。図８において、ａはビデ
オ信号から同期した垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの波形、ｂ
はカメラ−レンズ間の通信の同期を取るチップセレクト
信号ＣＳの波形、ｃはＣＣＤの蓄積時間を示す信号の波
形、ｄは同期信号に対して補正を行ったシャッタ駆動信
号（右）の波形、ｆは垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対する
ＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号の波形である。図８から明らかな
ようにＣＣＤの蓄積時間が、常にシャッタの開放時間内
となるように制御されている。

【０１２０】このように上記第３〜第５の実施例ではカ
メラのＣＣＤ蓄積時間の情報をカメラ−レンズ間の通信
フォーマットに追加することでカメラ、レンズの組み合
わせによらず、左右の映像のクロストークを低減するこ
とが可能となる。

【０１２１】また、垂直同期信号をカメラ−レンズ間の
通信フォーマットに追加することで、レンズ側へ外部か
らのビデオ信号を入力することなくシャッタ駆動信号を
作り出すことが可能となった。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像素子の蓄積時間とシャッタの開閉タイミングとのズ
レに伴う光量の低下及びクロストークの発生を防止する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による構成を示す図

【図２】第１の実施例による各信号波形を示すタイミ
ングチャート

【図３】第１の実施例による処理動作を示すフローチ
ャート

【図４】第２の実施例による構成を示す図

【図５】第３の実施例による構成を示す図

【図６】第４の実施例による構成を示す図

【図７】第５の実施例による構成を示す図

【図８】図５、図６、図７の各信号波形を示すタイミ
ングチャート

【図９】従来例の構成を示す図

【図１０】図９の各信号波形を示すタイミングチャー
ト

【図１１】従来例の構成を示す図

【符号の説明】

１１レンズユニット１２カメラユニット１３通信線（通信手段，伝達手段）１４レンズマイコン（制御手段，補正手段，受信手
段）１９交換レンズマウント１０２液晶シャッタ（光線遮蔽手段）１０３ミラー１２１ＣＣＤ（撮像素子）１２６カメラマイコン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズユニットとカメラユニットからな
り、フィールド順次記録方式で左右視差をもって立体映
像の撮影を行い前記レンズユニットを交換可能な立体映
像撮像システムであって、前記レンズユニットに、左右
視差をもって立体映像撮影を行うための左右それぞれの
系統の光学系と、このそれぞれの系統の光学系に対応し
て配置され、時分割で入射光の切替えを行う遮蔽手段
と、該遮蔽手段の開閉タイミングを制御する制御手段
と、前記カメラユニットと通信を行う通信手段とを備
え、前記制御手段は通信手段により受信した情報に含ま
れる前記カメラユニットの露光タイミングの情報に基づ
いて前記遮蔽手段の開閉タイミングを制御することを特
徴とする撮像システム。
【請求項２】カメラユニットと通信を行うタイミング
は映像の繰り返し周期に同期していることを特徴とする
請求項１記載の撮像システム。
【請求項３】フィールド順次記録方式で左右視差をも
って立体映像の撮影を行う撮像システムに使用され、該
撮像システムのカメラユニットに対して交換可能なレン
ズユニットであって、左右視差をもって立体映像撮影を
行うための左右それぞれの系統の光学系と、このそれぞ
れの系統の光学系に対応して配置され、時分割で入射光
の切替えを行う遮蔽手段と、該遮蔽手段の開閉タイミン
グを制御する制御手段と、前記カメラユニットと通信を
行う通信手段とを備え、前記制御手段は通信手段により
受信した情報に含まれる前記カメラユニットの露光タイ
ミングの情報に基づいて前記遮蔽手段の開閉タイミング
を制御することを特徴とするレンズユニット。
【請求項４】カメラユニットと通信を行うタイミング
は映像の繰り返し周期に同期していることを特徴とする
請求項３記載のレンズユニット。
【請求項５】レンズユニットとカメラユニットからな
り、被写体を左右視差をもって撮像し該レンズユニット
を交換可能な撮像システムであって、前記カメラユニッ
トから前記レンズユニットへ撮像素子の蓄積タイミング
の情報を伝達する伝達手段を有することを特徴とする撮
像システム。
【請求項６】左右の映像を切り替えるシャッタを有し
ており、レンズユニットに伝達された蓄積タイミングの
情報に基づいて前記シャッタの駆動タイミングを補正す
る補正手段を有することを特徴とする請求項５記載の撮
像システム。
【請求項７】蓄積タイミングの情報は、撮像素子の蓄
積開始までの遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時間
の情報であり、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始ま
での遅れ時間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の情
報に基づいてシャッタの駆動タイミングを補正すること
を特徴とする請求項６記載の撮像システム。
【請求項８】同期信号は映像信号から同期分離した垂
直同期信号であることを特徴とする請求項７記載の撮像
システム。
【請求項９】同期信号はカメラユニットからレンズユ
ニットに伝達される通信同期信号であることを特徴とす
る請求項７記載の撮像システム。
【請求項１０】レンズ部とカメラ部からなり、被写体
を左右視差をもって撮像し該レンズ部を交換可能な撮像
装置であって、前記カメラ部から前記レンズ部へ撮像素
子の蓄積タイミングの情報を伝達する伝達手段を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】左右の映像を切り替えるシャッタを有
しており、レンズ部に伝達された蓄積タイミングの情報
に基づいて前記シャッタの駆動タイミングを補正する補
正手段を有することを特徴とする請求項１０記載の撮像
装置。
【請求項１２】蓄積タイミングの情報は、撮像素子の
蓄積開始までの遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時
間の情報であり、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始
までの遅れ時間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の
情報に基づいてシャッタの駆動タイミングを補正するこ
とを特徴とする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１３】同期信号は映像信号から同期分離した
垂直同期信号であることを特徴とする請求項１２記載の
撮像装置。
【請求項１４】同期信号はカメラ部からレンズ部に伝
達される通信同期信号であることを特徴とする請求項１
２記載の撮像装置。
【請求項１５】被写体を左右視差をもって撮像する撮
像システムに使用され、該撮像システムのカメラユニッ
トに対して交換可能なレンズユニットであって、前記カ
メラユニットから伝達された撮像素子の蓄積タイミング
の情報を受信する受信手段を有することを特徴とするレ
ンズユニット。
【請求項１６】左右の映像を切り替えるシャッタを有
しており、受信した蓄積タイミングの情報に基づいて前
記シャッタの駆動タイミングを補正する補正手段を有す
ることを特徴とする請求項１５記載のレンズユニット。
【請求項１７】蓄積タイミングの情報は、撮像素子の
蓄積開始までの遅れ時間の情報、蓄積終了までの遅れ時
間の情報であり、補正手段は、同期信号と前記蓄積開始
までの遅れ時間の情報、前記蓄積終了までの遅れ時間の
情報に基づいてシャッタの駆動タイミングを補正するこ
とを特徴とする請求項１６記載のレンズユニット。
【請求項１８】同期信号は映像信号から同期分離した
垂直同期信号であることを特徴とする請求項１７記載の
レンズユニット。
【請求項１９】同期信号はカメラユニットから伝達さ
れた通信同期信号であることを特徴とする請求項１７記
載のレンズユニット。