(57)【要約】【課題】本発明は、複数のカメラを簡易に操作させ得るカメラシステム及びその制御方法を提案する。【解決手段】マスターカメラと、変換装置と、１又は複数の駆動装置と、１又は複数のスレーブカメラとを備え、前記マスターカメラは、動画像を撮影すると共に、外部からの操作に関する操作パラメータを検出して、前記変換装置に送信し、前記変換装置は、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換して、対応する１又は複数の前記スレーブカメラの駆動装置に送信し、１又は複数の前記駆動装置は、前記変換装置から送信された前記駆動パラメータに基づいて、対応する前記スレーブカメラを駆動させ、１又は複数の前記スレーブカメラは、対応する前記駆動装置における駆動に応じて動作することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターカメラと、変換装置と、１又は複数の駆動装置と、１又は複数のスレーブカメラとを備え、
前記マスターカメラは、動画像を撮影すると共に、外部からの操作に関する操作パラメータを検出して、前記変換装置に送信し、
前記変換装置は、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換して、対応する１又は複数の前記スレーブカメラの駆動装置に送信し、
１又は複数の前記駆動装置は、前記変換装置から送信された前記駆動パラメータに基づいて、対応する前記スレーブカメラを駆動させ、
１又は複数の前記スレーブカメラは、対応する前記駆動装置における駆動に応じて動作する
ことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記変換装置は、前記操作パラメータを、所定の変換式を用いて前記駆動パラメータに変換すると共に、前記マスターカメラと１又は複数の前記スレーブカメラとで機種が異なる場合には、所定の変換テーブルを用いて、機種の異なる１又は複数の前記スレーブカメラに対応するように前記駆動パラメータを変換する
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記マスターカメラは、外部からの操作に関する操作パラメータを検出部と、前記検出部により検出した操作パラメータを前記変換装置に送信する送信部とを備え、
前記検出部は、前記操作パラメータとして、前記マスターカメラの画角、前記マスターカメラの合焦距離、前記マスターカメラの回転角、前記マスターカメラの仰角並びに前記マスターカメラの雲台の移動方向及び距離を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記変換装置は、前記マスターカメラの合焦距離、前記マスターカメラの回転角及び前記マスターカメラの仰角の操作パラメータ並びに前記マスターカメラと前記スレーブカメラとの距離に基づいて、前記変換式により、前記スレーブカメラの合焦距離、前記スレーブカメラの回転角及び前記スレーブカメラの仰角を算出して、前記スレーブカメラの合焦距離、前記スレーブカメラの回転角及び前記スレーブカメラの仰角の駆動パラメータに変換する
ことを特徴とする請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記変換装置は、前記マスターカメラの画角並びに前記マスターカメラの雲台の移動方向及び距離の操作パラメータに基づいて、前記変換テーブルにより、前記スレーブカメラと被写体との画角並びに前記スレーブカメラの雲台の移動方向及び距離を算出して、前記スレーブカメラの画角並びに前記スレーブカメラの雲台の移動方向及び距離の駆動パラメータに変換する
ことを特徴とする請求項４に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記マスターカメラは、所定の被写体についての動画像を撮影し、前記スレーブカメラは、同一の被写体について前記マスターカメラとは異なる位置から動画像を撮影する
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記マスターカメラは、２台の前記スレーブカメラと同一平面上に配置され、２台の前記スレーブカメラは、右目用の動画像を撮影する第１のスレーブカメラ及び左目用の動画像を撮影する第２のスレーブカメラから構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記マスターカメラ及び複数の前記スレーブカメラは、被写体を取り囲むようにして配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項９】
１又は複数の前記スレーブカメラは、遠隔地に配置され、
前記変換装置は、前記マスターカメラと１又は複数の前記スレーブカメラとが一致した動作をするように、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換する
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
マスターカメラと、変換装置と、１又は複数の駆動装置と、１又は複数のスレーブカメラとを備えるカメラシステムの制御方法であって、
前記マスターカメラが、動画像を撮影すると共に、外部からの操作に関する操作パラメータを検出して、前記変換装置に送信する第１のステップと、
前記変換装置が、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換して、対応する１又は複数の前記スレーブカメラの駆動装置に送信する第２のステップと、
１又は複数の前記駆動装置が、前記変換装置から送信された前記駆動パラメータに基づいて、対応する前記スレーブカメラを駆動させる第３のステップと、
１又は複数の前記スレーブカメラが、対応する前記駆動装置における駆動に応じて動作する第４のステップとを備える
ことを特徴とするカメラシステムの制御方法。
【請求項１１】
前記第２のステップでは、前記操作パラメータを、所定の変換式を用いて前記駆動パラメータに変換すると共に、前記マスターカメラと１又は複数の前記スレーブカメラとで機種が異なる場合には、所定の変換テーブルを用いて、機種の異なる１又は複数の前記スレーブカメラに対応するように前記駆動パラメータを変換する
ことを特徴とする請求項１０に記載のカメラシステムの制御方法。
【請求項１２】
前記マスターカメラは、外部からの操作に関する操作パラメータを検出部と、前記検出部により検出した操作パラメータを前記変換装置に送信する送信部とを備え、
前記第１のステップでは、前記操作パラメータとして、前記マスターカメラの画角、前記マスターカメラの合焦距離、前記マスターカメラの回転角、前記マスターカメラの仰角並びに前記マスターカメラの雲台の移動方向及び距離を検出する
ことを特徴とする請求項１１に記載のカメラシステムの制御方法。
【請求項１３】
前記第２のステップでは、前記マスターカメラの合焦距離、前記マスターカメラの回転角及び前記マスターカメラの仰角の操作パラメータ並びに前記マスターカメラと前記スレーブカメラとの距離に基づいて、前記変換式により、前記スレーブカメラの合焦距離、前記スレーブカメラの回転角及び前記スレーブカメラの仰角を算出して、前記スレーブカメラの合焦距離、前記スレーブカメラの回転角及び前記スレーブカメラの仰角の駆動パラメータに変換する
ことを特徴とする請求項１２に記載のカメラシステムの制御方法。
【請求項１４】
前記第２のステップでは、前記マスターカメラの画角並びに前記マスターカメラの雲台の移動方向及び距離の操作パラメータに基づいて、前記変換テーブルにより、前記スレーブカメラの画角並びに前記スレーブカメラの雲台の移動方向及び距離を算出して、前記スレーブカメラの画角並びに前記スレーブカメラの雲台の移動方向及び距離の駆動パラメータに変換する
ことを特徴とする請求項１３に記載のカメラシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラを同時に制御するカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステレオスコピック方式のような立体動画像を実写によって実現するためには、人間の左右の目に対応してそれぞれ微妙に異なる動画像を撮影する必要がある。これらの撮影機材としては、小型のカメラ２台を横に並べて接着したステレオカメラ等が既に開発されている。立体動画像とは、例えば、横に並べて接着された小型のカメラ２台の動画像を重ね合わせた動画像であり、所定のメガネをかけた人間等に対して、立体的な動画像を見せることができるようになされたものである。
【０００３】
一方、従来、動画像の分野において、複数のカメラにより撮影されたそれぞれ動画像を合成し、１つの合成動画像とする技術としては、クロマキー等の電気的処理によるはめ込み合成の手法が確立しており、広く利用されている。
【０００４】
はめ込み合成の手法による合成動画像の組み合わせとしては、実写動画像をはじめ、最近では、コンピュータグラフィックス等による動画像も一般的に用いられている。これらの動画像の合成結果である合成動画像を自然なものとするためには、個々の動画像の画角をはじめ、カメラの動きに対する各種撮影パラメータの一致が必要である。
【０００５】
例えば、カメラの動きに対する各種撮影パラメータを一致させるために、複数のカメラ部で撮影された画像を合成して１つの合成画像を生成する場合の撮影に適用される合成画像生成用撮影システムであって、複数のカメラ部を共通のコントローラから送信される信号に基づいて同一動作となるように制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
他方、コンピュータグラフィックスによる作画技術（バーチャルリアリティーの一種）が急速に進歩しており、例えば、映画やパッケージビデオ作品の分野では、コンピュータグラフィックスによる動画像や、実写の動画像を基にしたコンピュータグラフィックスの作画による合成動画像が一般的なものとなっている。また、立体動画像に関する分野においても、コンピュータグラフィックスによる動画像が主流となりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９７２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ステレオスコピック等の立体動画像の撮影には、専用の特殊な機材が必要とされ、また、レンズ等の機構条件による光学的な制約も多いため、一般的な平面動画像（合成動画像）を同時に撮影することや、一般のテレビジョン撮影技術による自然な動画像を簡易に表現することができないという問題がある。
【０００９】
また、上述のようなステレオカメラ等の場合には、２個の撮像素子やレンズ、つまり、２つの視点の間隔が固定であり、任意の２つの視点の間隔をとることによる幅広いステレオ表現、立体撮影時の被写体の動きに対する柔軟な対応をすることができないという問題がある。
【００１０】
一方、合成動画像の分野においては、任意の複数のカメラにおいて、レンズの動作による画角やピント位置（ズーム、フォーカス）、雲台の動作による光軸の上下左右方向への移動（回転角、仰角）や、雲台の高さの変化、移動等を簡単に同期させるシステムは存在していない。
【００１１】
すなわち、上述の特許文献１に示したように、現在では、各種電気的なサーボ技術を使った遠隔操作により、単一の操作端末（リモコン等）から複数の電動雲台、電動レンズに対して同一の命令を送信し、撮影パラメータが同一である複数の実写の動画像を撮影することができる。
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献１では、カメラマンのような人間の有する通常のカメラ操作（カメラワーク）を、他の複数のカメラが同時に撮影する動画像に対して反映させることは困難であり、一般のテレビジョン撮影技術による細かでスムーズなパン、チルト、フォーカス、トリミング等の自然な動画像の表現をそのまま他のカメラに反映させることができないという問題がある。
【００１３】
また、上述の特許文献１の他に、例えば、専用設計の機材を用いることにより、１つのカメラの動きを記憶し、当該カメラあるいは他のカメラに再生するシステムや、１つのカメラを操作するともうひとつのカメラが同様に動作するシステムも存在する。
【００１４】
しかしながら、上述のシステムでは、カメラや雲台はシステムに特化したものであるため、設置や操作法をはじめ、２台である場合には、それぞれのカメラ同士の設置場所や方法、通信制御接続等にも制約が多く、一般の撮影機材との共用ができないという問題がある。また、上述のシステムでは、基本的に同じ動作をするための指令を記録再生したり、結果的にそのまま他のカメラのレンズ、雲台に対して送信したりするのみであるため、複数の動画像それぞれに微妙なパラメータの差が必要となるステレオスコピック等の立体動画像の撮影に応用することができないという問題がある。
【００１５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数のカメラを簡易に操作させ得るカメラシステム及びその制御方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
かかる課題を解決するために本発明においては、カメラシステムであって、マスターカメラと、変換装置と、１又は複数の駆動装置と、１又は複数のスレーブカメラとを備え、前記マスターカメラは、動画像を撮影すると共に、外部からの操作に関する操作パラメータを検出して、前記変換装置に送信し、前記変換装置は、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換して、対応する１又は複数の前記スレーブカメラの駆動装置に送信し、１又は複数の前記駆動装置は、前記変換装置から送信された前記駆動パラメータに基づいて、対応する前記スレーブカメラを駆動させ、１又は複数の前記スレーブカメラは、対応する前記駆動装置における駆動に応じて動作することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明においては、マスターカメラと、変換装置と、１又は複数の駆動装置と、１又は複数のスレーブカメラとを備えるカメラシステムの制御方法であって、前記マスターカメラが、動画像を撮影すると共に、外部からの操作に関する操作パラメータを検出して、前記変換装置に送信する第１のステップと、前記変換装置が、前記マスターカメラから送信された前記操作パラメータを、前記スレーブカメラごとの駆動パラメータに変換して、対応する１又は複数の前記スレーブカメラの駆動装置に送信する第２のステップと、１又は複数の前記駆動装置が、前記変換装置から送信された前記駆動パラメータに基づいて、対応する前記スレーブカメラを駆動させる第３のステップと、１又は複数の前記スレーブカメラが、対応する前記駆動装置における駆動に応じて動作する第４のステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
従って、スレーブカメラについて人間が直接操作することなく、また、いわゆるリモコンカメラの機械的な動作ではなく、マスターカメラにおける、人間が行う通常カメラ操作（カメラワーク）に基づいてスレーブカメラをマスターカメラと同期して動作させることができ、マスターカメラ及びスレーブカメラによる自然な動画像の表現を、合成動画像（立体動画像）の全域に対してリアルタイムで反映させることができる。
【００１９】
また、マスターカメラ及びスレーブカメラの位置関係を自由に設定することができるため、例えば、恐竜等の巨大生物の視点表現や、カメラから長距離に位置する被写体での立体誇張表現、大幅なズーミング動作等さまざまな表現手法をとることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のカメラを簡易に操作させ得るカメラシステム及びその制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態によるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】マスターカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】データ変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４】マスターカメラにおける操作に基づいて動作するスレーブカメラの原理の説明に供する概念図である。
【図５】データ変換装置のデータ変換処理の説明に供するフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態によるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施の形態によるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】第４の実施の形態によるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図９】パン、チルト、フォーカス、トリミング等の操作がされた場合の合成動画像の表示の説明に供する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（１）第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態によるカメラシステム１の構成の一例を示している。カメラシステム１は、マスターカメラ２、スレーブカメラ３、データ集約装置４、データ変換装置５及び駆動装置６が接続されることにより構成されている。
【００２４】
図２は、マスターカメラ２の構成の一例を示している。マスターカメラ２は、例えば、マスターカメラ部２Ａが雲台２Ｂに、また雲台２Ｂがペデスタル２Ｃに戴置されることにより構成されている。マスターカメラ２の雲台２Ｂは、当該マスターカメラ部２Ａの光軸を上下左右に移動し、マスターカメラ２のペデスタル２Ｃは、当該マスターカメラ部２Ａの高さを変化したり、又は当該マスターカメラ部２Ａを移動したりする。
【００２５】
マスターカメラ２のマスターカメラ部２Ａは、例えば、撮影部１１、制御部１２、操作部２３、表示部１４、記録部１５、入出力部１６等から構成されており、撮影部１１のレンズを介して被写体Ｔ（図１）の動画像を撮影する。この場合、マスターカメラ部２Ａの制御部１２は、例えば、操作部１３における撮影操作に従って、撮影部１１のレンズを介して取得した被写体Ｔの動画像を第１の動画像信号に変換して、第１の動画像信号に基づく動画像を表示部１４に表示すると共に、当該第１の動画像信号を記録部１５に記録する。また、マスターカメラ部２Ａの制御部１２は、例えば、操作部１３における操作に従って、撮影部１１のレンズを制御して、被写体Ｔをズームアップやズームアウトしたり、又は被写体Ｔに焦点を合わせたりする。
【００２６】
さらに、マスターカメラ部２Ａの制御部１２は、例えば、第１の動画像信号を入出力部１６を介して所定の動画像合成装置に送信する。この場合、動画像合成装置は、当該第１の動画像信号とスレーブカメラ３の撮影した動画像に基づく第２の動画像信号との合成動画像信号を作成して、マスターカメラ２に送信し、又はスレーブカメラ３の撮影した動画像に基づく第２の動画像信号をマスターカメラ２に送信する。さらに、マスターカメラ部２Ａの制御部１２は、合成動画像信号を動画像合成装置から入出力部１６を介して取得すると、操作部１３の切り替え操作に従って、第１の動画像信号に基づく動画像と、第２の動画像信号に基づく動画像と、合成動画像信号に基づく合成動画像とを切り替え表示する。
【００２７】
一方、マスターカメラ部２Ａの撮像部１１は、画角に関するズーム操作及びピント位置（合焦距離）に関するフォーカス操作を検出すると共に、当該ズーム操作における画角及びフォーカス操作における合焦距離を表す第１のパラメータを検出する第１の検出センサ１７を有している。マスターカメラ部２Ａの制御部１２は、第１の検出センサ１７がズーム操作及びフォーカス操作を検出すると、第１のパラメータを入出力部１６を介してデータ集約装置４に送信する。
【００２８】
また、マスターカメラ部２Ａが戴置されている雲台２Ｂには、マスターカメラ部２Ａの光軸の左右方向に関する移動操作及び光軸の上下方向に関する移動操作を検出すると共に、当該光軸の左右方向に関する移動操作における回転角及び光軸の上下方向に関する移動操作における仰角を表す第２のパラメータを検出する第２の検出センサ１８が配置されている。第２の検出センサ１８は、マスターカメラ部２Ａの光軸の左右方向及び上下方向に関する移動操作を検出すると、第２のパラメータをデータ集約装置４に送信する。
【００２９】
さらに、マスターカメラ部２Ａ及び雲台２Ｂが戴置されているペデスタル２Ｃには、当該雲台２Ｂの高さの移動操作及び雲台２Ｂの前後左右方向に関する移動操作を検出すると共に、当該雲台２Ｂの高さ及び前後左右方向に関する移動操作における移動距離を表す第３のパラメータを検出する第３の検出センサ１９が配置されている。第３の検出センサ１９は、雲台２Ｂの高さ及び前後左右方向に関する移動操作を検出すると、第３のパラメータをデータ集約装置４に送信する。
【００３０】
図１に戻り、スレーブカメラ３は、マスターカメラ２と所定の間隔ｄを保って配置されており（後述）、被写体Ｔを撮影する。スレーブカメラ３は、マスターカメラ２と同様に、例えば、スレーブカメラ部が雲台及びペデスタルに戴置されることにより構成されている。
【００３１】
スレーブカメラ３のスレーブカメラ部は、例えば、撮影部、制御部、操作部、表示部、記録部等から構成されている。この場合、スレーブカメラ部の制御部は、例えば、操作部における撮影操作に従って、撮影部のレンズを介して取得した被写体の動画像を第２の動画像信号に変換して、第２の動画像信号に基づく動画像を表示部に表示すると共に、当該第２の動画像信号を記録部に記録する。また、スレーブカメラ部の制御部は、例えば、操作部における操作に従って、撮影部のレンズを制御して、被写体をズームアップやズームアウトしたり、又は被写体に焦点を合わせたりする。
【００３２】
さらに、スレーブカメラ部の制御部は、例えば、第２の動画像信号を所定の動画像合成装置に送信する。これにより、動画像合成装置は、当該第２の動画像信号とマスターカメラ２の撮影した動画像に基づく第１の動画像信号との合成動画像信号を作成して、マスターカメラ２に送信することができる。
【００３３】
さらに、スレーブカメラ３は、マスターカメラ２の動作に同期して動作するように構成されている。なお、この同期動作の詳細については、後述する。
【００３４】
データ集約装置４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ及び通信インタフェースが内部バス等を介して接続されることにより構成されている。データ集約装置４は、マスターカメラ２のレンズからの画角やピントの情報と、雲台からの回転角、仰角の情報等を集約し、シリアルデータとしてデータ変換装置５に出力する。
【００３５】
この場合、データ集約装置４のＣＰＵは、通信インタフェースにおいて、マスターカメラ２の入出力部１６、第２の検出センサ１８及び第３の検出センサ１９から送信された第１〜第３のパラメータを受信すると、例えば、第１〜第３のパラメータをメモリに格納する。続いて、データ集約装置４のＣＰＵは、第１〜第３のパラメータを集約すると共に、第１〜第３のパラメータをＶＲデータ（Virtual Reality data）等のシリアルデータに変換する。そして、データ集約装置４のＣＰＵは、当該ＶＲデータを通信インタフェースを介してデータ変換装置５に送信する。
【００３６】
図３は、データ変換装置５の構成の一例を示している。データ変換装置５は、例えば、ＣＰＵ２１、メモリ２２、操作部２３、表示部２４、第１の入出力部２５及び第２の入出力部２６が内部バス２７等を介して接続されることにより構成されている。
【００３７】
データ変換装置５は、マスターカメラ２からの画角に関するズーム、ピント位置に関するフォーカス、光軸の左右に関する回転角、光軸の上下に関する仰角等の各種パラメータを、データ集約装置４からシリアルデータとしてまとめて受け取る。そして、データ変換装置５は、同期連動させようとする１又は複数のスレーブカメラ３の撮影部のレンズと雲台及びペデスタルに対して、そのまま又は用途や個々の特性に応じた変換を自動的に施した上で、それぞれ同時にシリアルデータを出力することにより、スレーブカメラ３を制御する。
【００３８】
また、データ変換装置５は、同期連動させようとする１又は複数のスレーブカメラ３の撮影部のレンズと雲台に対して、それぞれの回転中心とマスターカメラ２の回転中心との間隔と、マスターカメラ２の合焦距離（フォーカス位置）により、上下左右に対する雲台（光軸）データをオフセットする等、多視点画像や立体画像撮影用に適切に変換した上で、それぞれ同時にデータを出力することにより、スレーブカメラ３を制御する。
【００３９】
一方、データ変換装置５は、同期動作の初期値を得る目的など必要に応じて、マスターカメラ２やスレーブカメラ３に向けて、現在の画角やピントの情報や、現在の回転角や仰角の情報等を問合せる命令を出力する。なお、この初期設定処理の詳細については、後述する。
【００４０】
メモリ２２には、データ変換装置５全体を制御する制御プログラム３１、ＶＲデータをスレーブカメラ３に対応する適切なデータに変換するデータ変換プログラム３２及び変換したデータをスレーブカメラ３の機種に応じたデータに変換するデータ変換テーブル３３が格納されている。
【００４１】
データ変換プログラム３２は、マスターカメラ２のズーム操作における画角及びフォーカス操作における合焦距離を表す第１のパラメータ、マスターカメラ部２Ａの光軸の回転角や仰角に関する第２のパラメータ及びマスターカメラ２の雲台の高さや水平移動距離に関する第３のパラメータから、スレーブカメラ３のスレーブカメラ部のレンズの合焦距離、光軸の回転角や仰角の絶対角度や相対角度、回転方向、回転スピード等及びスレーブカメラ３の雲台の高さや水平移動距離を算出するための変換式を有している。
【００４２】
また、データ変換プログラム３２は、マスターカメラ２とスレーブカメラ３の間隔ｄが予め入力されることにより、マスターカメラ２のフォーカス操作における合焦距離やマスターカメラ２のマスターカメラ部２Ａの光軸の回転角や仰角をもとに、スレーブカメラ３からの視点による被写体Ｔの方向や距離、すなわち、スレーブカメラ３のフォーカス操作における合焦距離やスレーブカメラ３のスレーブカメラ部の光軸の回転角や仰角を変換式に基づいて算出する。なお、データ変換プログラム３２の詳細な処理については、後述する。
【００４３】
データ変換テーブル３３は、例えば、画角に関する数値変換テーブルや合焦距離、雲台の高さや水平移動距離に関する数値変換テーブル等から構成されている。
【００４４】
撮影画角は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の個々の撮像素子サイズとレンズ焦点距離の組み合わせで決定されるため、そのパラメータは、マスターカメラ２とスレーブカメラ３とで異なる場合がある。このため、データ変換装置５では、マスターカメラ２とスレーブカメラ３との撮影画角及びレンズ焦点距離パラメータの対照表（数値変換テーブル）を、異なるスレーブカメラ３の機種ごとに、また使用されるレンズの機種ごとに有している。
【００４５】
また、合焦距離についても、撮影画角と同様に、そのパラメータは、マスターカメラ２とスレーブカメラ３とによって異なる場合がある。このため、データ変換装置５では、マスターカメラ２とスレーブカメラ３との合焦距離パラメータの対照表（数値変換テーブル）を、異なるスレーブカメラ３の機種ごとに有している。
【００４６】
また、雲台の高さや水平移動距離についても、撮影画角と同様に、そのパラメータは、マスターカメラ２とスレーブカメラ３とによって異なる場合がある。このため、データ変換装置５では、マスターカメラ２とスレーブカメラ３との雲台の高さや水平移動距離に関するパラメータの対照表（数値変換テーブル）を、異なるスレーブカメラ３の機種ごとに有している。
【００４７】
操作部２３は、例えば、キーボードスイッチやポインティングデバイス等の情報入力装置により構成されている。表示部２４は、例えば、モニタディスプレイ等の情報出力装置により構成されている。第１の入出力部２５は、データ集約装置４と接続されており、データ集約装置４から送信されるＶＲデータの受信や各種コマンドの送受信等を行う。第２の入出力部２６は、駆動装置６と接続されており、駆動データ（後述）の送信や各種コマンドの送受信等を行う。
【００４８】
この場合、ＣＰＵ２１は、第１の入出力部２５において、データ集約装置４から送信されたＶＲデータを受信すると、制御プログラム３１を実行することにより、例えば、ＶＲデータをメモリ２２に格納する。続いて、ＣＰＵ２１は、データ変換プログラム３２を実行することにより、メモリ２２に格納されたＶＲデータを、第１〜第３のパラメータに分解する。続いて、ＣＰＵ２１は、所定の変換式（後述）を用いて、第１及び第２のパラメータをスレーブカメラ３に対応する適切な画角、合焦距離を表す第１の駆動パラメータ、及び適切な回転角、仰角を表す第２の駆動パラメータに変換し、第３のパラメータをスレーブカメラ３に対応する適切な移動量を表す第３の駆動パラメータに変換する。なお、第１のパラメータのうち、画角及び第３のパラメータについては、所定の変換式によっては変換されずに、そのまま第１の駆動パラメータ及び第３の駆動パラメータとなる。
【００４９】
続いて、ＣＰＵ２１は、マスターカメラ２とスレーブカメラ３の機種が異なる場合には、データ変換テーブル３３を用いて、機種の異なるスレーブカメラ３に対応するように第１の駆動パラメータ及び第３の駆動パラメータを変換する。そして、ＣＰＵ２１は、制御プログラム３１を実行することにより、変換した第１〜第３の駆動パラメータを駆動データとして、駆動データを第２の入出力部２６を介して対応するスレーブカメラ３の駆動装置６に送信する。
【００５０】
図１に戻り、駆動装置６は、ＣＰＵ、メモリ及び通信インタフェースが内部バス等を介して接続されることにより構成されている。また、駆動装置６は、スレーブカメラ３のスレーブカメラ部における撮像部のレンズを駆動させる第１のサーボ機構、スレーブカメラ３のスレーブカメラ部を上下左右方向に駆動させる第２のサーボ機構及びスレーブカメラ３の雲台の高さを変化させ、雲台を前後左右方向に駆動させる第３のサーボ機構を有している。
【００５１】
駆動装置６は、データ変換装置５の出力するデータと、スレーブカメラ３のレンズ、雲台及びペデスタルとのインタフェース機器であって、受信したデータを、それぞれのスレーブカメラ３に向けた適切な動作コマンドに変換して、レンズや雲台及びペデスタルを適切に動作させる。また、駆動装置６は、必要に応じてスレーブカメラ３の動作状況や結果をそれぞれのレンズや雲台から収集し、データ変換装置５に送信する。
【００５２】
この場合、駆動装置６のＣＰＵは、通信インタフェースにおいて、データ変換装置５から送信された駆動データを受信すると、例えば、駆動データをメモリに格納する。続いて、駆動装置６のＣＰＵは、メモリに格納された駆動データを、第１〜第３の駆動パラメータに分解する。
【００５３】
そして、駆動装置６のＣＰＵは、第１の駆動パラメータに基づいて第１のサーボ機構を駆動させる。これにより、スレーブカメラ３は、マスターカメラ２において操作されたマスターカメラ部２Ａの撮影部のズーム操作に対応する画角、及びフォーカス操作に対応する合焦距離と、マスターカメラ２において操作された、マスターカメラ部２Ａの光軸の左右方向及び上下方向に関する移動操作に対応する回転角及び仰角を所定の変換式（後述）を用いて変換した分だけ、スレーブカメラ部の撮影部のレンズを動作する。
【００５４】
また、駆動装置６のＣＰＵは、第２の駆動パラメータに基づいて第２のサーボ機構を駆動させる。これにより、スレーブカメラ３は、マスターカメラ２において操作された、マスターカメラ部２Ａの光軸の左右方向及び上下方向に関する移動操作に対応する回転角及び仰角と、マスターカメラ部２Ａの撮影部のフォーカス操作に対応する合焦距離を所定の変換式（後述）を用いて変換した分だけ、スレーブカメラ３の雲台を動作する。
【００５５】
さらに、駆動装置６のＣＰＵは、第３の駆動パラメータに基づいて第３のサーボ機構を駆動させる。これにより、スレーブカメラ３は、マスターカメラ２において操作された雲台の高さ及び前後左右方向の移動操作に対応する水平移動距離の分だけ、スレーブカメラ３のペデスタルを動作する。
【００５６】
図４は、マスターカメラ２における操作に基づいて動作するスレーブカメラ３の原理について説明する。例として、初期設定においてマスターカメラ２及びスレーブカメラ３は、被写体Ｔの方向に対してマスターカメラ２及びスレーブカメラ３の光軸が平行となるように配置されている。また、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３は、同一水平面上に、それぞれの光軸が水平、かつふたつのカメラの回転中心を結ぶ線に対して直角となるように配置されている。さらに、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３は、当該マスターカメラ２及びスレーブカメラ３が間隔ｄとなるように配置されている。なお、間隔ｄは、初期設定においてマスターカメラから前方に向かう光軸に対して右方向を＋とし、左方向を−とする。
【００５７】
このときのマスターカメラ２及びスレーブカメラ３の回転角を０（rad）として、この光軸の方向に対して右（時計回り）方向を＋とし、左（反時計回り）方向を−とする。また、このときのマスターカメラ２及びスレーブカメラ３の仰角を０（rad）として、紙面の垂直方向に対して上方向を＋方向とし、下方向を−方向とする。また、マスターカメラ２の被写体Ｔ方向の回転角をα（rad）とし、スレーブカメラ３の被写体Ｔ方向の回転角をβ（rad）とする。
【００５８】
さらに、マスターカメラ２の被写体Ｔ方向の仰角をγｍ（rad）とし、スレーブカメラ３の被写体Ｔ方向の仰角をγｓ（rad）とする。さらに、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３が前方画面中央に被写体Ｔを捉えたときの被写体Ｔとの距離は、合焦距離と同値とし、マスターカメラ２と被写体Ｔとの距離をＬｍとし、スレーブカメラ３と被写体Ｔとの距離をＬｓとする。
【００５９】
ここで、データ変換装置５を同期動作の状態に遷移して、人間による通常の動画像撮影操作（カメラワーク）によりマスターカメラ２の前方画面中央に被写体Ｔを捉えた場合には、スレーブカメラ３は、データ変換装置５のデータ変換プログラム３２における下記（１）〜（３）の変換式に基づく駆動データに従って、マスターカメラ２に同期して動作し、スレーブカメラ３の前方画面中央に被写体Ｔを捉えることができる。
【００６０】
【数１】
2010166218.tif 000003
【数２】
2010166218.tif 000004
【数３】
2010166218.tif 000005
【００６１】
すなわち、スレーブカメラ３の回転角（β（rad））、仰角（γｓ（rad））及び合焦距離（Ｌｓ）は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の間隔ｄが設定されている場合には、マスターカメラ２の回転角（α（rad））、仰角（γｍ（rad））及び合焦距離（Ｌｍ）に基づいて算出することができることとなる。
【００６２】
具体的な計算式について説明すると、まず、スレーブカメラ３の回転角β（rad）の算出については、図３より、（４）及び（５）を導き出すことができる。
【００６３】
【数４】
2010166218.tif 000006
【数５】
2010166218.tif 000007
【００６４】
また、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の被写体Ｔに対する高さは同一であるため、（６）を導き出すことができる。
【００６５】
【数６】
2010166218.tif 000008
【００６６】
さらに、（４）に基づいて（７）を導き出すことができ、（５）に基づいて（８）を導き出すことができる。
【００６７】
【数７】
2010166218.tif 000009
【数８】
2010166218.tif 000010
【００６８】
従って、（７）及び（８）に基づいて（９）を導き出すことができ、（９）に基づいて（１０）を導き出すことができる。
【００６９】
【数９】
2010166218.tif 000011
【数１０】
2010166218.tif 000012
【００７０】
また、図３より、（１１）を導き出すことができるため、（１１）を（１０）に代入する。これにより、スレーブカメラ３の回転角β（rad）である（１）の変換式を導き出すことができる。
【００７１】
【数１１】
2010166218.tif 000013
【数１２】
2010166218.tif 000014
【００７２】
次に、スレーブカメラ３の仰角γｓ（rad）の算出については、図３より、（１２）及び（１３）を導き出すことができるため、（１２）及び（１３）を（８）に代入することにより、（１４）を導き出すことができる。
【００７３】
【数１３】
2010166218.tif 000015
【数１４】
2010166218.tif 000016
【数１５】
2010166218.tif 000017
【００７４】
また、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の被写体Ｔに対する高さは同一であるため、（６）に基づいて（１５）を導き出すことができる。
【００７５】
【数１６】
2010166218.tif 000018
【００７６】
そして、（１５）を（１４）に代入して、両辺をＬｍで除算することにより、（１６）を導き出すことができる。これにより、スレーブカメラ３の仰角γｓ（rad）である（２）の変換式を導き出すことができる。
【００７７】
【数１７】
2010166218.tif 000019
【数１８】
2010166218.tif 000020
【００７８】
次に、スレーブカメラ３の合焦距離（Ｌｓ）の算出については、（６）及び（１６）に基づいて導き出すことができる。これにより、スレーブカメラ３の合焦距離（Ｌｓ）である（３）の変換式を導き出すことができる。
【００７９】
【数１９】
2010166218.tif 000021
【００８０】
このようにして、カメラシステム１では、マスターカメラ２の回転角、マスターカメラ２の仰角及びマスターカメラ２と被写体Ｔとの合焦距離に基づく第１〜第２のパラメータ並びにマスターカメラ２とスレーブカメラ３との距離ｄに基づいて、スレーブカメラ３の回転角、スレーブカメラ３の仰角及びスレーブカメラ３と被写体Ｔとの合焦距離を算出して、スレーブカメラ３の回転角、スレーブカメラ３の仰角及びスレーブカメラ３と被写体Ｔとの合焦距離に基づく駆動パラメータに変換する。
【００８１】
図５は、このカメラシステム１におけるデータ変換装置５のデータ変換処理に関する、データ変換装置５のＣＰＵ２１の具体的な処理手順を示したフローチャートの一例である。
【００８２】
データ変換装置５のＣＰＵ２１は、当該データ変換装置５の電源がオンになると、制御プログラム３１を実行することにより、図４に示すデータ変換処理手順ＲＴ１に従って、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の初期設定を行う（ＳＰ１）。
【００８３】
この場合、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、まず、操作部２３が操作されることにより、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の初期設定モードが選択されるのを待機モードで待ち受ける。そして、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、初期設定モードが選択されると、操作部２３が操作されることにより、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の間隔ｄが入力されるのを待機モードで待ち受ける。
【００８４】
そして、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の間隔ｄが入力されると、上述の図３のように、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３が初期設定位置に配置され、操作部２３が操作されることにより、その旨が通知されるのを待機モードで待ち受ける。すなわち、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３が、被写体Ｔに対してマスターカメラ２及びスレーブカメラ３の光軸が平行に向かうように配置され、また、同一水平面上に、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の光軸が水平、かつふたつのカメラの回転中心を結ぶ線に対して直角となるように配置され、操作部２３が操作されることにより、その旨が通知されるのを待機モードで待ち受ける。
【００８５】
続いて、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３が初期設定位置に配置され、操作部２３が操作されることにより、その旨が通知されると、マスターカメラ２に対して、現在のマスターカメラ部２Ａの回転角、及び雲台２Ｂの位置に関するパラメータを問い合わせると共に、スレーブカメラ３に対して、現在のスレーブカメラ部の回転角、及び雲台の位置に関するパラメータを問い合わせる。
【００８６】
続いて、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の回転角、及び雲台の位置に関するパラメータを受信すると、当該パラメータを初期位置に設定する。なお、仰角の初期位置は、０（rad）である。
【００８７】
続いて、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、操作部２３が操作されることにより、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の同期モードが選択されるのを待機モードで待ち受ける（ＳＰ２）。そして、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、操作部２３が操作されることにより、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の同期モードが選択されると（ＳＰ２：ＹＥＳ）、当該マスターカメラ２からＶＲデータを受信するのを待機モードで待ち受ける（ＳＰ３）。
【００８８】
そして、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２からＶＲデータを受信すると（ＳＰ３：ＹＥＳ）、データ変換プログラム３２を実行することにより、図３に示した変換式（１）〜（３）を用いて、ＶＲデータを第１〜第３のパラメータに分解し、第１〜第３のパラメータをスレーブカメラ３に対応する第１〜第３の駆動パラメータに変換する（ＳＰ４）。
【００８９】
続いて、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の機種が同一であるか否かをチェックする（ＳＰ５）。そして、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の機種が同一でない場合（ＳＰ５：ＮＯ）には、データ変換テーブル３３を用いて、機種の異なるスレーブカメラ３に対応するように第１の駆動パラメータを変換する（ＳＰ５）。これに対して、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の機種が同一である場合（ＳＰ５：ＹＥＳ）には、ステップＳＰ７に進む。
【００９０】
続いて、データ変換装置５のＣＰＵ２１は、制御プログラム３１を実行することにより、変換した第１〜第３の駆動パラメータを駆動データとして、駆動データを第２の入出力部２６を介して対応するスレーブカメラ３の駆動装置６に送信し（ＳＰ７）、この後、ステップＳＰ３に戻り、マスターカメラ２に対してパン、チルト、フォーカス、トリミング等の操作がされることにより変化する、又は変化しないパラメータを含むＶＲデータを受信し、この後、ステップＳＰ４〜ステップＳＰ７の処理を繰り返す。
【００９１】
このようにして、第１の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２において、動画像を撮影すると共に、外部からの操作（カメラワーク）による結果である第１〜第３のパラメータを検出し、スレーブカメラ３において、動画像を撮影すると共に、マスターカメラ２における外部からの操作に応じて、データ集約装置４において、マスターカメラ２により検出された第１〜第３のパラメータをＶＲデータとして集約し、データ変換装置５において、データ集約装置４により集約されたＶＲデータを、スレーブカメラ３ごとの適切な形式の第１〜第３の駆動パラメータに変換して、駆動データとして、対応する駆動装置６に転送し、駆動装置において、データ変換装置５から転送された駆動データに基づいて、スレーブカメラ３を駆動させる。
【００９２】
従って、第１の実施の形態によるカメラシステム１では、スレーブカメラ３について人間が直接操作することなく、また、いわゆるリモコンカメラの機械的な動作ではなく、マスターカメラ２における、人間が行う通常カメラ操作（カメラワーク）に基づいてスレーブカメラ３をマスターカメラ２と同期して動作させることができ、マスターカメラ２の操作による自然な動画像の表現を、スレーブカメラ３の撮影する動画像、及び合成動画像の全域に対してリアルタイムで反映させることができる。
【００９３】
また、第１の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の位置関係を自由に設定することができるため、マスターカメラ２の操作によって、距離をおいて配置したスレーブカメラ３においても同時に違った角度から被写体Ｔを撮影でき、マスターカメラ２と同様に大幅なズーミング動作等さまざまな表現手法をすることができる。
【００９４】
なお、このようにして撮影された動画像は、マスターカメラ２のものは通常動画像として、またスレーブカメラ３のものは多視点動画像として組み合わせたり、立体動画像を生成する素材として使用することができる。
【００９５】
（２）第２の実施の形態
図６は、第２の実施の形態によるカメラシステム１の構成の一例を示している。第２の実施の形態によるカメラシステム１は、マスターカメラ２に対して、例えば、右目用のスレーブカメラであるスレーブカメラ３Ｒ及び左目用のスレーブカメラであるスレーブカメラ３Ｌ並びにスレーブカメラ３Ｒを駆動させる駆動装置６Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌを駆動させる駆動装置６Ｌが接続されて構成されている点を除いて、第１の実施の形態によるカメラシステム１と同様に構成されている。
【００９６】
第２の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２がスレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌ間に配置されている。すなわち、スレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌは、マスターカメラ２とそれぞれ所定の間隔ｄを保って配置されており、それぞれ被写体Ｔを撮影する。
【００９７】
また、第２の実施の形態によるカメラシステム１では、動画像合成装置において、スレーブカメラ３Ｒの撮影した第３の動画像信号とスレーブカメラ３Ｌの撮影した動画像に基づく第４の動画像信号との合成動画像信号（立体動画像信号）を作成して、マスターカメラ２に送信する。これにより、第２の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２において当該合成動画像信号に基づく合成動画像（立体動画像）や個々の動画像を表示することができる。
【００９８】
さらに、第２の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３Ｒの初期設定を行うと共に、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３Ｌの初期設定を行う。これにより、スレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌは、人間による通常の動画像撮影操作（カメラワーク）によりマスターカメラ２の前方画面中央に被写体Ｔを捉えた場合には、データ変換装置５のデータ変換プログラム３２における上記（１）〜（３）の変換式に基づく駆動データに従って、マスターカメラ２に同期して動作し、スレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌの前方画面中央に被写体Ｔを捉えることができる。また、この初期設定において、間隔ｄを実際のカメラ間隔とは異なる数値に設定することにより、スレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌの前方画面に被写体Ｔを捉える位置を調整することが可能であり、幅の広いステレオ表現を実現することができる。
【００９９】
このようにして、マスターカメラ２とスレーブカメラ３とを同期して動作させる場合には若干の遅延が生じる場合があるが、第２の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２を介して２台のスレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌを、スレーブカメラ同士の遅延なしに同期して動作させることができるため、マスターカメラ２による自然な動画像の表現を、スレーブカメラ３Ｒ及びスレーブカメラ３Ｌによる合成動画像（立体動画像）の全域に対してリアルタイムで反映させることができる。
【０１００】
（３）第３の実施の形態
図７は、第３の実施の形態によるカメラシステム１の構成の一例を示している。第３の実施の形態によるカメラシステム１は、マスターカメラ２に対して、例えば、４つのスレーブカメラ３Ａ〜３Ｄ及び４つのスレーブカメラ３Ａ〜３Ｄを駆動させる駆動装置６Ａ〜６Ｄが接続されて構成されている点を除いて、第１の実施の形態によるカメラシステム１と同様に構成されている。
【０１０１】
第３の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３Ａ〜３Ｄが被写体Ｔを取り囲むようにして配置されている。すなわち、スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄは、マスターカメラ２とそれぞれ所定の間隔ｄ１〜ｄ４を保って配置されており、それぞれ被写体Ｔを撮影する。
【０１０２】
また、第３の実施の形態によるカメラシステム１では、動画像合成装置において、スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄの撮影した個々の動画像信号の合成動画像信号（立体動画像信号）を作成して、マスターカメラ２に送信する。これにより、第３の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２において当該合成動画像信号に基づく合成動画像（立体動画像）や個々の動画像信号を表示することができる。
【０１０３】
さらに、第３の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２と各スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄとに対して個々に初期設定を行う。これにより、スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄは、人間による通常の動画像撮影操作（カメラワーク）によりマスターカメラ２の前方画面中央に被写体Ｔを捉えた場合には、データ変換装置５のデータ変換プログラム３２における上記（１）〜（３）の変換式に基づく駆動データに従って、マスターカメラ２に同期して動作し、スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄの前方画面中央に被写体Ｔを捉えることができる。
【０１０４】
このようにして、第３の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３Ａ〜３Ｄの位置関係を自由に設定することができるため、いわゆる多視点立体動画像撮影においても、例えば、大幅なズーミング動作等さまざまな表現手法をすることができる。
【０１０５】
（４）第４の実施の形態
図８は、第４の実施の形態によるカメラシステム１の構成の一例を示している。第４の実施の形態によるカメラシステム１は、スレーブカメラ２が、例えば、遠隔の他の地点に配置されている点を除いて、第１の実施の形態によるカメラシステム１と同様に構成されている。
【０１０６】
第４の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３の間隔であるｄを“０”に設定する（ｄ＝０）。これにより、上述の（１）〜（１６）については、α＝β、γｓ＝γｍ、Ｌｓ＝Ｌｍとなり、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３は、全く同一の動作、すなわち、一致した動作をすることとなる。このため、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、スレーブカメラ３がマスターカメラ２の動作を複製することにより、スレーブカメラ３に対してマスターカメラ２と同期した、一致した動作をさせることができ、例えば、リアルタイムに動画像を合成することができる。
【０１０７】
なお、マスターカメラ２の合焦距離を“無限大”とした場合（Ｌｍ＝∞）にも、α＝β、γｓ＝γｍ、Ｌｓ＝Ｌｍ（＝∞）となり、マスターカメラ２及びスレーブカメラ３は、全く同一の動作をすることとなる。
【０１０８】
また、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、例えば、マスターカメラ２が被写体Ｔ１を撮影すると共に、遠隔の他の地点に配置されているスレーブカメラ２が被写体Ｔ２を撮影する。そして、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、動画像合成装置において、マスターカメラ２の撮影した第１の動画像信号とスレーブカメラ３の撮影した動画像に基づく第２の動画像信号との合成動画像信号を、クロマキー等の電気的処理によるはめ込み合成の手法により作成して、マスターカメラ２に送信する。これにより、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２において当該合成動画像信号に基づく合成動画像を表示することができる。
【０１０９】
図９は、合成動画像信号に基づく合成動画像の表示及びマスターカメラ２に対してパン、チルト、フォーカス、トリミング等の操作がされた場合の合成動画像の表示の一例について説明する。この場合、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、４つの複数の地点にマスターカメラ２及びスレーブカメラ３Ａ〜３Ｃが配置されている。
【０１１０】
第４の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２と各スレーブカメラ３Ａ〜３Ｃとに対して個々に初期設定を行う。スレーブカメラ３Ａ〜３Ｄは、それぞれマスターカメラ２との間隔を“０”に設定しており、これにより、人間による通常の動画像撮影操作（カメラワーク）により、スレーブカメラ３Ａ〜３Ｃに対してマスターカメラ２と同期した、一致した動作をさせることができ、例えば、リアルタイムに動画像を合成することができる。なお、さらに多くの動画像を合成したり、合成とカメラワークを組み合わせたりすることによって、幅の広い演出がリアルタイムで可能となる。
【０１１１】
マスターカメラ２を操作するカメラマンは、クロマキー合成された結果の合成動画像を確認しながら、カメラを操作する。こうすると、あたかもマスター側動画像ＭＰ１とスレーブ側動画像ＳＰ１が同じ場所で有るかのごとく、マスターカメラ２の画面の全域に対してパン、チルト、ズーム、ピント送りの操作が同期してスレーブカメラ３に適用され、自然で臨場感に溢れた映像効果が得られる。
【０１１２】
この場合、マスターカメラ２は、Ａ地点において、出演者Ａを単色の背景Ａと共に撮影しており、マスターカメラ２の表示部にマスター側動画像ＭＰ１のような動画像を表示することができる。また、スレーブカメラ３Ａは、Ｂ地点において、出演者Ｂを背景Ｂと共に撮影しており、例えば、スレーブ側動画像ＳＰ１のような動画像を表示することができる。さらに、スレーブカメラ３Ｂは、Ｃ地点において、背景Ｃを撮影しており、例えば、スレーブ側動画像ＳＰ２のような動画像を表示することができる。さらに、スレーブカメラ３Ｃは、Ｄ地点において、出演者Ｄを単色の背景Ｄと共に撮影しており、例えば、スレーブ側動画像ＳＰ３のような動画像を表示することができる。
【０１１３】
ここで、マスターカメラ２は、動画像合成装置又は操作部１３が操作されることにより、動画像ＭＰ１と動画像ＳＰ１の合成動画像ＣＰ１を表示するように操作された場合には、動画像合成装置から合成動画像ＣＰ１の合成動画像信号を受信して、マスターカメラ２の表示部にクロマキー合成された結果である合成動画像ＣＰ１のような動画像を表示することができる。
【０１１４】
そして、マスターカメラ２は、例えば、カメラマンが合成動画像ＣＰ１を確認しながら操作部を操作する等によって、操作部２３が操作されることにより、例えば、スキーをしている女性にズームインするように操作された場合には、スキーをしている女性にズームインする。一方、スレーブカメラ３Ａは、マスターカメラ２がスキーをしている女性をズームインする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、教会の十字架部分近辺にズームインする。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に合成動画像ＣＰ２のような動画像を表示することができる。なお、この場合にも、スレーブカメラ３Ｂ、３Ｃは、マスターカメラ２がスキーをしている女性をズームインする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をしていることとなる。
【０１１５】
また、マスターカメラ２は、例えば、テニスをしている女性にズームインするように操作された場合には、すなわち、動画像ＭＰ１の右下部分近辺にズームインする。一方、スレーブカメラ３Ａは、マスターカメラ２が動画像ＭＰ１の右下部分近辺をズームインする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、テニスをしている女性にズームインする。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に合成動画像ＣＰ３のような動画像を表示することができる。
【０１１６】
さらに、マスターカメラ２は、操作部２３が操作されることにより、例えば、テニスをしている女性からズームアウトして、教会全体を表示するように操作された場合には、テニスをしている女性からズームアウトして教会全体を表示する、すなわち、スキーをしている女性を左側真ん中部分に表示するようにズームアウトする。一方、スレーブカメラ３Ａは、マスターカメラ２がスキーをしている女性を左側真ん中部分に表示するようにズームアウトする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、スキーをしている女性の映像に対応する映像から教会全体を表示するようにズームアウトする。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に合成動画像ＣＰ１のような動画像を表示することができる。
【０１１７】
一方、マスターカメラ２は、例えば、合成動画像ＣＰ２の状態から更にスキーをしている女性にズームインするように操作された場合には、更にスキーをしている女性にズームインする。一方、スレーブカメラ３Ａは、マスターカメラ２がスキーをしている女性をズームインする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、更に教会の十字架部分近辺にズームインする。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に合成動画像ＣＰ４のような動画像を表示することができる。なお、合成動画像ＣＰ４では、画面全体がマスター側動画像ＭＰ１の動画像が表示されているため、スレーブ側動画像ＳＰ１の動画像は表示されてないこととなる。
【０１１８】
ここで、マスターカメラ２は、動画像合成装置又は操作部１３が操作されることにより、例えば、合成動画像ＣＰ４のスレーブ側動画像ＳＰ１の表示を切り替えて、マスター側動画像ＭＰ１、スレーブ側動画像ＣＰ２、スレーブ側動画像ＣＰ３による合成動画像ＣＰ４に表示するように操作された場合には、動画像合成装置からマスター側動画像ＭＰ１、スレーブ側動画像ＣＰ２、スレーブ側動画像ＣＰ３による合成動画像ＣＰ４の合成動画像信号を受信する。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に当該合成動画像ＣＰ４のような動画像を表示することができる。なお、合成動画像ＣＰ４では、画面全体がマスター側動画像ＭＰ１の動画像が表示されているため、スレーブ側動画像ＳＰ２、ＳＰ３の動画像は表示されてないこととなる。
【０１１９】
そして、マスターカメラ２は、例えば、合成動画像ＣＰ４の状態からスキーをしている女性からズームアウトして、スキーをしている女性を画面の左側部分に表示するようにズームアウトするように操作された場合には、スキーをしている女性を画面の左側部分に表示するようにズームアウトする。一方、スレーブカメラ３Ｂは、マスターカメラ２がスキーをしている女性を画面の左側部分に表示するようにズームアウトする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、スキーをしている女性の映像に対応する映像から街全体を表示するようにズームアウトする。他方、スレーブカメラ３Ｃは、マスターカメラ２がスキーをしている女性を左側部分に表示するようにズームアウトする動作に基づいて、マスターカメラ２と同一の動作をする、すなわち、スキーをしている女性の映像に対応する映像から野球をしている男性を画面の右側部分に表示するようにズームアウトする。これにより、マスターカメラ２は、マスターカメラ２の表示部に合成動画像ＣＰ５のような動画像を表示することができる。
【０１２０】
このようにして、第４の実施の形態によるカメラシステム１では、マスターカメラ２における、人間が行う通常カメラ操作（カメラワーク）に基づいてスレーブカメラ３をマスターカメラ２と同期して一致した動作をさせることができ、一般のテレビジョン生放送等において、番組の持つ全体的なカメラワークの統一感を保ったまま、合成動画像を取り入れた番組制作をすることができる。
【０１２１】
なお、第１〜第４の実施の形態においては、データ集約装置４において、第１〜第３のパラメータを集約すると共に、第１〜第３のパラメータをＶＲデータ等のシリアルデータに変換して、当該ＶＲデータを通信インタフェースを介してデータ変換装置５に送信し、変換した結果をシリアルデータとして駆動装置６に送信した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１〜第３のパラメータをそのままデータ変換装置５に送信する、また集約又は変換した結果をＶＲデータとして駆動装置とともに他のバーチャル作画システムにも同時に送信する等のその他種々の送信方法を適用することができる。
【０１２２】
また、第１〜第４の実施の形態においては、個々の動画像や合成動画像、立体動画像をマスターカメラ２の表示部１４に表示した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、放送や伝送・記録再生する事により、大型スクリーンに表示して大勢の人に見せるようなこともでき、この他種々の機器に表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、複数のカメラを同時に制御するカメラシステムに広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１……カメラシステム、２……マスターカメラ、２Ａ……マスターカメラ部、２Ｂ、雲台、３、３Ａ〜３Ｄ……スレーブカメラ、４……データ集約装置、５……データ変換装置、６、６Ａ〜６Ｄ、６Ｒ、６Ｌ……駆動装置、１１……撮影部、１２……制御部、１３……操作部、１４……表示部、１５……記録部、１６、入出力部、１７……第１の検出センサ、１８……第２の検出センサ、１９……第３の検出センサ、２１……ＣＰＵ、２２……メモリ、２３……操作部、２４……表示部、２５……第１の入出力部、２６……第２の入出力部、３１……制御プログラム、３２……データ変換プログラム、３３……データ変換テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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