(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの２Ｄカメラ及び３Ｄカメラに接続されたコントローラにより、シーンの画像を取得する３Ｄカメラを動作する方法であって、
前記コントローラが、少なくとも一つの前記２Ｄカメラの動作パラメータを伝達するデータを受け付けるステップと、
前記コントローラが、受け付けた前記データの少なくとも一部に基づいて、パン角度Φ３Ｄ、ティルト角度Τ３Ｄ、レンズ焦点長さＦＬ３Ｄ及びレンズ焦点距離ＦＤ３Ｄを含む前記３Ｄカメラの動作パラメータを自動的に設定するステップであって、前記３Ｄカメラの動作パラメータは、前記３Ｄカメラによりキャプチャされる３Ｄ画像フレームの幅が、前記２Ｄカメラによりキャプチャされる２Ｄ画像フレームの幅よりも長くなるように設定される、ステップと、
前記コントローラが、前記３Ｄカメラの両眼間距離ＩＯＤを自動的に設定するステップと、
前記コントローラが、ＩＯＤ及びＦＤ３Ｄに基づいて前記３Ｄカメラのステレオコンバージェンス角度Θを自動的に設定するステップと、を含む方法。
【請求項２】
受け付けた前記データは、パン角度Φ２Ｄ、ティルト角度Τ２Ｄ、レンズ焦点長さＦＬ２Ｄ及びレンズ焦点距離ＦＤ２Ｄの一又はそれ以上を含む前記２Ｄカメラの動作パラメータを伝達する、請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項３】
前記３Ｄカメラの動作パラメータを設定するステップは、前記２Ｄ画像フレームの幅に対する前記３Ｄ画像フレームの幅の比が比例定数Ｋと等しい値に設定されるように前記レンズ焦点長さＦＬ３Ｄを設定するステップをさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項４】
前記３Ｄカメラの動作パラメータを設定するステップは、前記３Ｄ画像フレームの垂直中心線が、垂直オフセット距離Ｖによって前記２Ｄ画像フレームの垂直中心線からオフセットするように前記ティルト角度Ｔ３Ｄを設定するステップをさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項５】
前記３Ｄカメラの動作パラメータを設定するステップは、前記３Ｄ画像フレームの水平中心線が、水平オフセット距離Ｈによって前記２Ｄ画像フレームの水平中心線からオフセットするように前記パン角度Φ３Ｄを設定するステップをさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項６】
前記コントローラが、前記２Ｄカメラに対する前記３Ｄカメラの相対的な位置を求めるステップと、
前記コントローラが、前記２Ｄカメラに対する前記３Ｄカメラの相対的な位置の一部に基づいて、前記３Ｄカメラに基づく前記動作パラメータを設定するステップと、をさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項７】
ＩＯＤを設定するステップは、前記２Ｄカメラの前記動作パラメータ及び前記シーンの予め設定された特性に基づいてＩＯＤを自動的に設定するステップをさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの２Ｄカメラは、それぞれが各画像フレームを有する二つの２Ｄカメラであり、
前記３Ｄカメラの動作パラメータを設定するステップは、３Ｄ画像フレームを、両方の２Ｄカメラの２Ｄ画像フレームで包囲させるために前記レンズ焦点長さＦＬ３Ｄを設定するステップをさらに含む請求項１に記載の３Ｄカメラを動作する方法。
【請求項９】
フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムであって、
少なくとも一つの２Ｄカメラと、
３Ｄカメラと、
前記少なくとも一つの２Ｄカメラ及び前記３Ｄカメラの複数の機構に接続されたコントローラと、を備え、
前記３Ｄカメラは、
それぞれ左及び右レンズを含む左カメラ及び右カメラと、
前記３Ｄカメラのパン角度Φ３Ｄ、ティルト角度Τ３Ｄ、両眼間距離ＩＯＤ及びステレオコンバージェンス角度Θを設定し、かつ前記左及び右レンズの焦点長さＦＬ３Ｄ及び焦点距離ＦＤ３Ｄを設定する前記複数の機構と、を含み、
前記コントローラは、
前記少なくとも一つの２Ｄカメラの動作パラメータを示すデータを受け付け、
受け付けた前記データの少なくとも一部に基づいて、前記パン角度Φ３Ｄ、前記ティルト角度Τ３Ｄ、前記左及び右レンズの焦点長さＦＬ３Ｄ及び前記レンズ焦点距離ＦＤ３Ｄを含む前記３Ｄカメラの動作パラメータを設定し、前記３Ｄカメラの動作パラメータは、前記３Ｄカメラによりキャプチャされる３Ｄ画像フレームの幅が、前記２Ｄカメラによりキャプチャされる２Ｄ画像フレームの幅よりも長くなるように設定され、
前記３Ｄカメラの前記両眼間距離ＩＯＤを設定し、
ＩＯＤ及びＦＤ３Ｄに基づいて前記３Ｄカメラのステレオコンバージェンス角度Θを設定するように構成される、
システム。
【請求項１０】
前記受け付けたデータは、パン角度Φ２Ｄ、ティルト角度Τ２Ｄ、レンズ焦点長さＦＬ２Ｄ及びレンズ焦点距離ＦＤ２Ｄの一又はそれ以上を含む前記２Ｄカメラの動作パラメータを伝達する、請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記２Ｄ画像フレームの幅に対する前記３Ｄ画像フレームの幅の比が比例定数Ｋと等しい値に設定されるように前記ＦＬ３Ｄを設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記３Ｄ画像フレームの垂直中心線が、垂直オフセット距離Ｖによって前記２Ｄ画像フレームの垂直中心線からオフセットするように前記Τ３Ｄを設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記３Ｄ画像フレームの水平中心線が、水平オフセット距離Ｈによって前記２Ｄ画像フレームの水平中心線からオフセットするように前記Φ３Ｄを設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１４】
前記コントローラは、さらに、前記２Ｄカメラに対する前記３Ｄカメラの相対的な位置の一部に基づいて、前記３Ｄカメラに基づく前記動作パラメータを設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記２Ｄカメラの前記動作パラメータ及びシーンの予め設定された特性に基づいてＩＯＤを自動的に設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの２Ｄカメラは、それぞれが各画像フレームを有する二つの２Ｄカメラであり、
前記コントローラは、３Ｄ画像フレームを、両方の２Ｄカメラの２Ｄ画像フレームで包囲するために前記左及び右レンズの焦点長さＦＬ３Ｄを設定するように構成される請求項９に記載のフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、カメラシステムに関し、特に、ステレオグラフィックカメラを含むカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、両眼視により環境を三次元的に視ている。両眼視は、視覚系及び分析系の両方である。我々の脳は、ある程度、我々のそれぞれが横方向に隔てられ、前方へ向いている眼の網膜により受け付けられる三角法による視覚情報に基づいて距離及び速度の両方を把握する。両眼は、前方へ向いているため、我々の各眼の視野は、重複し、各眼により同一領域がわずかに異なって見えるように認識される。我々が、我々の眼に近接する対象物に焦点を合わせると、我々の眼は、お互いの方向に向かって回転する。我々が、我々の眼から離れた対象物に焦点を合わせると、我々の眼は、平行視（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｖｉｅｗ）の方向に向かって回転する。各眼の視線と視線との間の角度は、一般にコンバージェンス角度（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ａｎｇｌｅ）と呼ばれる。コンバージェンス角度は、我々が、我々の眼に近接する対象物を視たときに大きくなり、我々の眼から離れた対象物を視たときに小さくなる。コンバージェンス角度は、我々が非常離れた対象物を視たときに、略平行な視線を示し、実質的にゼロとなりうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
三次元（３Ｄ）画像は、また、少なくとも１８３８年からステレオ画像として知られている。歴史的には、ステレオカメラは、一般的に、平均的な人間の眼と同様な距離である約６５ｍｍの距離で横方向に隔てられた２つのレンズを含む。互いのレンズの効果的な距離は、両眼間距離（ｉｎｔｅｒｏｃｕｌａｒ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）として知られている。両眼間距離は、ステレオグラフィック画像の見かけ深さに大きな効果を有する。両眼間隔の増加は、ステレオグラフィック画像の見かけ深さを増加させる。両眼間隔の減少は、ステレオグラフィック画像の見かけ深さを減少させる効果を有する。
【０００４】
ステレオグラフィック画像の上映は、一般に、左眼によってのみ見られる第１の画像及び右眼によってのみ見られる第２の画像を提供することにより達成される。画像間の差異又は相違は、深さの錯覚を提供する。相違のある二つの画像は、三次元として把握されうる。過度に相違して表される二つの画像又はその一部分は、三次元として把握され得ないが、単に二つの重複する二次元画像として視認されうる。偏光、フィルター、眼鏡、プロジェクター及びシャッターを含む種々の技術は、各眼を適切な画像の視認するのみに制限するために用いられてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ステレオグラフィック画像を表示することへの第１のアプローチは、第１の偏光状態を有する光を用いて視野スクリーン上に左眼画像を形成し、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する光を用いて同一の視野スクリーン上に右眼画像を形成することである。この画像は、その後、第１の偏光状態の光のみを左眼で受け付け、第２の偏光状態の光のみを右眼で受け付けるような偏光レンズを有する眼鏡を用いて閲覧されうる。この種の立体視表示は、二つの偏光された画像を共通の投影スクリーンに投影する。この技術は、現在の３Ｄムービーで用いられている。
【０００６】
ステレオグラフィック画像を表示することへの第２のアプローチは、高速で共通の視野スクリーンに交互に左眼及び右眼画像を形成することである。この画像は、その後、交互画像で同時に左眼又は右眼のいずれかで交互に視野から隠れるシャッター眼鏡を用いて閲覧されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ある環境におけるステレオグラフィックカメラの概略図である。
【図２】図２は、ある環境におけるフレームリンクされた２Ｄ及び３Ｄカメラの概略平面図である。
【図３】図３は、フレームリンクされた２Ｄ及び３Ｄカメラの画像フレームの概略図である。
【図４】図４は、ある環境における複数の２Ｄ及び３Ｄカメラの概略平面図である。
【図５】図５は、フレームリンクされた２Ｄ及び３Ｄカメラの画像フレームの概略平面図である。
【図６】図６は、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムのブロック図である。
【図７】図７は、コンピュータ装置のブロック図である。
【図８】図８は、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムを動作するプロセスのフローチャートである。
【図９】図９は、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムを動作するプロセスのフローチャートである。
【０００８】
本記載全体を通じて、概略図及びブロック図に表される要素は、３桁の参照番号が割り当てられ、最上位桁は図面の番号であり、下位２つの桁は要素に特定されるものである。図に関連して記載されない要素は、同じ下位の桁を有する参照番号を有する前述された要素として同じ特徴および機能を有するものとみなされてよい。左目又は右目のいずれかへの類似する機能を有する要素は、左目又は右目をそれぞれ示すための“Ｌ”又は“Ｒ”のいずれかの添字を有する同一の参照番号が割り当てられる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（装置の説明）
ここで、図１を参照すると、３Ｄ又はステレオグラフィックカメラ１１０は、左カメラ１１２Ｌと、右カメラ１１２Ｒとを含んでもよい。“カメラ”の文言は、対象物及び媒体の画像を形成し、画像を受信、検出及び／又は記録する光学システムを有する任意の装置を含むことを意図している。左カメラ及び右カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒは、フィルム又はデジタルスチルカメラであってもよく、フィルム又はデジタルモーションカメラ、或いはビデオカメラであってもよい。左カメラ１１２Ｌ及び右カメラ１１２Ｒのそれぞれは、レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒを含んでもよい。“レンズ”の文言は、任意の画像形成光学システムを含むことを意図しており、透明屈折光学素子の組み合わせに限定されない。レンズは、屈折、拡散及び／又は反射光学素子、及びそれらの組み合わせを使用してもよい。各レンズは、各カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒの視野の中心を規定する軸１１５Ｌ，１１５Ｒを有してもよい。
【００１０】
左カメラ及び右カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒは、両眼間距離ＩＯＤにより離間されてもよい。カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒは、軸１１５Ｌ及び１１５Ｒが平行となる、又はステレオコンバージェンス角度Θが２つの軸１１５Ｌ，１１５Ｒ間で形成されるように露出されてもよい。カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒは、軸１１５Ｌ，１１５Ｒが、カメラからステレオコンバージェンス距離ＣＤで交差するように露出されてもよい。両眼間距離ＩＯＤ、ステレオコンバージェンス距離ＣＤ及びステレオコンバージェンス角度Θは、以下の式により関連付けられる。
【数１】
0005385470.tif 000002
両眼間距離ＩＯＤ及びステレオコンバージェンス距離ＣＤは、レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒ内の交点から測定されてもよい。交点は、例えば、各レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒの入射瞳の中心であってもよい。
【００１１】
ステレオグラフィックカメラ１１０は、シーン１２０のステレオグラフィック画像を形成するために用いられる。図１の簡素化した例で示すように、シーン１２０は、例えば、人物として示される主要な被写体１２２を含んでもよい。シーン１２０は、木１２４のような、背景（主要な被写体１２２の背後）の他の外観及び対象物を含んでもよい。シーン１２０は、また、植物１２６のような、前景（カメラと主要な被写体１２２との間）の他の外観及び対象物を含んでもよい。ステレオグラフィックカメラ１１０から最も遠い背景対象物への距離は、極大対象物距離ＥＯＤとして規定されてもよい。ステレオグラフィックカメラ１１０から最も遠い背景対象物への距離は、最小対象物距離ＭＯＤとして規定されてもよい。
【００１２】
ステレオグラフィックカメラ１１０のようなステレオグラフィックカメラからの画像が視野スクリーンに表示された場合、コンバージェンス距離ＣＤでのシーン対象物は、視野スクリーンの平面で明らかになるであろう。図１の例の主要な被写体１２２のような、コンバージェンス距離ＣＤよりもステレオグラフィックカメラに近接して位置するシーン対象物は、視野スクリーンの前に現れる。木１１６のような、コンバージェンス距離ＣＤよりもステレオグラフィックカメラからさらに離れて位置するシーン対象物は、視野スクリーンの後ろに現れる。
【００１３】
各レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒは、調整可能な焦点を有してもよい。レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒは、共通の調整可能焦点距離ＦＤで焦点合わせされてもよい。焦点距離（ｆｏｃｕｓ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）ＦＤは、手動で調整されてもよく、自動的に調整されてもよい。焦点距離ＦＤは、カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒが主要な被写体１２２で焦点合わせされるように調整されてもよい。焦点距離は、カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒから主要な被写体１２２への距離を求めるセンサ（図示せず）に応じて自動的に調整されてもよい。カメラから主要な被写体１２２への距離を求めるセンサは、音波測距機、光学又はレーザ測距機、又は他の距離測定装置であってもよい。カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒがデジタルスチルイメージ、モーションピクチャ又はビデオカメラである場合には、焦点距離ＦＤは、カメラにより感知された画像の一方又は双方を分析する一又はそれ以上のプロセッサ（図示せず）に応じて調整されてもよい。プロセッサは、カメラ内に位置してもよく、カメラに接続されてもよい。
【００１４】
コンバージェンス距離ＣＤ及び焦点距離ＦＤは、同一距離に共通に設定されてもよく、これは、カメラ１１２Ｌ，１１２Ｒから主要な被写体１２２への距離であってもよい。しかし、図１に示すように、コンバージェンス距離ＣＤ及び焦点距離ＦＤは、同一距離でなくてもよい。例えば、焦点距離ＦＤは、カメラから主要な被写体１２２への距離に設定されてもよく、コンバージェンス距離ＣＤは、焦点距離よりもわずかに長く設定されてもよい。この場合、画像が表示されると、主要な被写体１２２は、視野スクリーンの平面の前に現れる。
【００１５】
各レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒは、また、各レンズの焦点長さ（ｆｏｃａｌ  ｌｅｎｇｔｈ）ＦＬが調整されうるズーム機能を有してもよい。レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒの焦点長さＦＬＬ，ＦＬＲは、手動又は自動的に調整されてもよい。レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒの焦点長さＦＬＬ，ＦＬＲは、レンズの焦点長さＦＬＬ，ＦＬＲが、常に正確に同一となるように同期して調整されてもよい。レンズ１１４Ｌ，１１４Ｒの焦点長さＦＬＬ，ＦＬＲは、焦点長さの所定連続範囲で調整可能であってもよい。
【００１６】
図２を参照すると、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム２００は、２Ｄカメラ２７０、及び物理的に離間したステレオグラフィック又は物理的に取り付けられた３Ｄカメラ２１０を含んでもよい。２Ｄカメラ２７０及び３Ｄカメラ２１０は、Ｘ軸に沿う距離Ｘ０及びＸ軸に直行するＹ軸に沿う距離Ｙ０により隔てられてもよい。２Ｄカメラ２７０及び３Ｄカメラ２１０は、また、図２の平面に垂直なＺ軸に沿う距離Ｚ０（図２には図示せず）により物理的に隔てられてもよい。２Ｄカメラ２７０及び３Ｄカメラ２１０は、両方のカメラが同一の前景対象物を指し、かつ焦点合わせするように、一方のカメラが自動的に動作するような主従関係で接続されてもよい。次の説明では、２Ｄカメラ２７０が、オペレータにより制御されるマスターカメラであり、３Ｄカメラ２１０がスレーブであると仮定する。
【００１７】
２Ｄカメラ２７０は、２Ｄカメラの光軸２７５が前景対象物２２２に向くように方向付けられる。２Ｄカメラ２７０内のレンズの焦点距離ＦＤ２Ｄは、２Ｄカメラ２７０から前景対象物２２２への距離と等しくなるように設定されてもよい。２Ｄカメラ２７０の方向は、この例では２Ｄカメラ２７０の光軸２７５とＹ軸との角度として規定されるパン角度Φ２Ｄ、及び光軸２７５と図２の平面との角度として規定されるティルト角度Τ２Ｄ（図２には図示せず）より規定されてもよい。
【００１８】
２Ｄカメラ２７０に対する前景対象物２２２の位置は、パン角度Φ２Ｄ、ティルト角度Τ２Ｄ及び焦点距離ＦＤ２Ｄから求められてもよい。具体的には、矩形座標システムの原点となる２Ｄカメラ２７０の位置を規定し、前景対象物２２２の位置は、Ｘｐ、Ｙｐ及びＺｐ座標により規定されてもよく（Ｚは図２の平面に垂直であり、よって、図２には図示しない）、
ここで：
Ｘｐ＝ＦＤ２Ｄｃｏｓ（Τ２Ｄ）ｓｉｎ（Φ２Ｄ）；                （３）
Ｙｐ＝ＦＤ２Ｄｃｏｓ（Τ２Ｄ）ｃｏｓ（Φ２Ｄ）；                （４）
Ｚｐ＝ＦＤ２Ｄｓｉｎ（Τ２Ｄ）。                              （５）
【００１９】
要求されるパン角度Φ３Ｄ、ティルト角度Τ３Ｄ及び焦点距離ＦＤ３Ｄは、その後、前景対象物の座標Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ及び２Ｄカメラ２７０に対する３Ｄカメラ２１０の既知の位置Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０に基づいて求められてもよい。具体的には、式（６）、（７）及び（８）は、３Ｄカメラ２１０によりキャプチャされた画像フレームの中心が、２Ｄカメラ２７０によりキャプチャされた画像フレームの中心と一致するように、要求されるパン角度Φ３Ｄ、ティルト角度Τ３Ｄ及び焦点距離ＦＤ３Ｄを規定する。
【数２】
0005385470.tif 000003
【００２０】
写真用の複数のカメラを用いる場合、全てのカメラのシャッターのタイミングを“同期する”ことが望ましい。この同期は、マルチスコピック画像キャプチャからの２Ｄ又は３Ｄ像の生成を可能にする対象物の動きによる複数の画像間での差異を、低減又は取り除き得る。３Ｄカメラ２１０及び２Ｄカメラ２７０は、マスター時間信号へのインターフェースを提供し、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムに含まれる全てのカメラが予め設定された許容誤差内で正確に同時にシーンを取得することを確実にするシャッター同期装置を含んでもよい。
【００２１】
３Ｄカメラ２１０及び２Ｄカメラ２７０は、ズームレンズ又は焦点長さを調整可能なレンズを含んでもよい。カメラレンズの焦点長さＦＬを調整することは、カメラにより取得される、画像フレーム又は視野のサイズを変化させる。画像フレームのサイズ及び位置を設定することは、“フレーミング”画像又はショットとして共通に示される。２Ｄカメラ２７０におけるレンズの焦点長さＦＬ２Ｄは、カメラオペレータにより前景対象物の所望のフレーミングを提供するように設定されてもよい。カメラシステム２００のようなフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムにおいて、３Ｄカメラのレンズに対する所望の焦点長さＦＬ３Ｄは、少なくとも部分的に２Ｄカメラの焦点長さＦＬ２Ｄから求められうる。“フレームリンクされた”の文言は、必ずしも同じである必要はないが、３Ｄカメラのフレーミングが２Ｄカメラのフレーミングにリンクされたことを意味する。
【００２２】
カメラレンズは、フィルム面又はカメラ内のイメージセンサでキャプチャされた、シーンの画像を投影する。逆に、レンズは、センサの画像をシーンに投影するとみなされてもよい。センサの画像は、三次元空間における矩形領域又はフレームを定義する。この“フレーム”を通じて視認可能なシーン対象物は、カメラにより取得される。フレームの平面におけるシーン対象物は、カメラ内のイメージセンサにはっきりと焦点合わせされ、フレームの前後のシーン対象物は、完全には焦点合わせされない。
【００２３】
図３に示すように、タイトフレーミング（主要なシーン被写体３２２が、２Ｄフレーム３７１の大部分を占める）は、２Ｄカメラのために頻繁に使用されてもよい。しかし、３Ｄフレーム３１１のような３Ｄカメラのためのより広いフレーミングは、３Ｄカメラにより取得される深さを強調することに適合されてもよい。よって、３Ｄカメラにより取得されるフレーム幅ＦＷ３Ｄは、式（９）に応じて、２Ｄカメラにより取得されるフレーム幅ＦＷ２Ｄに比例するように設定されてもよいが、それと等しい必要は無い。
【数３】
0005385470.tif 000004
【００２４】
カメラにより取得されるフレーム幅は、式（１０）により近似されてもよい。
【数４】
0005385470.tif 000005
ＦＷ＝フレーム幅；
Ｓ＝カメラ内の画像センサの幅；
ＦＤ＝カメラレンズ焦点距離＝カメラから初期シーン対象物への距離；及び
ＦＬ＝カメラレンズ焦点長さ。
【００２５】
式（９）及び（１０）を組み合わせて、３Ｄカメラレンズの焦点長さＦＬ３Ｄは、以下の式により求められてもよい：
【数５】
0005385470.tif 000006
ＦＬ３Ｄ及びＦＬ２Ｄ＝３Ｄ及び２Ｄそれぞれのカメラレンズの焦点長さ；
Ｓ３Ｄ及びＳ２Ｄ＝３Ｄ及び２Ｄそれぞれの画像センサの幅；及び
Ｋ＝比例定数（Ｋ＞０）。
【００２６】
図３に示す例では、比例定数Ｋは、約２．０である。広い視野（ｗｉｄｅ  ｖｉｅｗ）を提供することは画像キャプチャの分野において共通であり、編集上の目的のため、近い視野を伴うシーンの広い視野は、ロングショットと呼ばれ、同一のシーン又はミッドショット及びミディアムクローズアップは、ミッドショットと呼ばれる。ロングショットとミッドショットとの間、及びミッドショットとミディアムクローズアップとの間のフレーム幅比例は、一般的に、２．０：１であり、そのため、比例定数Ｋは、通常、１．０から２．０の範囲にあってもよく、しかしながら、比例定数Ｋの選択は、Ｋが０より大きくならなければならないという制約以外は本開示に不可欠ではない。比例定数Ｋは、シーン又はイベントの記録のために予め設定され、固定されてもよい。比例定数Ｋは、オペレータによりリアルタイムで制御されてもよい。比例定数Ｋは、例えば、式又はルックアップテーブルを用いて、焦点長さＦＬ２Ｄ、焦点距離ＦＤ２Ｄ、及び／又は２Ｄカメラのフレーム幅ＦＷ２Ｄから求められてもよい。
【００２７】
図３の例でも示されるように、３Ｄフレーム３１１は、２Ｄフレーム３７１と中心を共有する必要が無い。この例では、大きな３Ｄフレーム３１１は、３Ｄカメラが、主要なシーン被写体３２２をより多く取得するように（主要なシーン被写体３２２上のより多くの空間を取得することとは対照的に）、２Ｄフレーム３７１の右下に中心がある。２Ｄフレーム３７１の垂直中央線３７３と３Ｄフレーム３１１の垂直中央線３１３との差は、垂直オフセット距離Ｖとして表されてもよい。２Ｄフレーム３７１の水平中央線３７４と３Ｄフレーム３１１の垂直中央線３１４との差は、水平オフセット距離Ｈとして表されてもよい。垂直オフセット距離Ｖは、３Ｄフレーム３１１の中心が、２Ｄフレーム３７１の中心よりも高く又は低くなってもよいように、正又は負の値であってもよい。垂直オフセット距離Ｖは、ゼロであってもよい。垂直オフセット距離Ｖの大きさは、Ｄフレーム３１１の中心が、２Ｄフレーム３７１内となるように、２Ｄフレーム３７１の高さの二分の一以下であってもよい。同様に、水平オフセット距離Ｈは、３Ｄフレーム３１１の中心が、２Ｄフレーム３７１の中心よりも左又は右になってもよいように、正又は負の値であってもよい。水平オフセット距離Ｈは、ゼロであってもよい。水平オフセット距離Ｈの大きさは、Ｄフレーム３１１の中心が、２Ｄフレーム３７１内となるように、２Ｄフレーム３７１の幅の二分の一以下であってもよい。
【００２８】
垂直オフセット距離Ｖは、シーン又はイベントの記録のために予め設定され、固定されてもよい。垂直オフセット距離Ｖは、オペレータによりリアルタイムで制御されてもよい。垂直オフセット距離Ｖは、例えば、焦点長さから、式又はルックアップテーブルを用いて、レンズ焦点距離ＦＤ、及び／又は２Ｄカメラのフレーム高さに基づいて求められてもよい。垂直オフセット距離Ｖの値が与えられると、３Ｄカメラの要求されるティルト角度は、式（５）を用いて求められうる：
【数６】
0005385470.tif 000007
図３には示されていないが、３Ｄフレーム３１１と２Ｄフレーム３７１との間の垂直オフセットは、また、３Ｄカメラのティルト角度Ｔ３Ｄと（７）により算出される公称角度との間の角度差ΔＴとして現されてもよい。この場合、
【数７】
0005385470.tif 000008
【００２９】
水平オフセット距離Ｈは、シーン又はイベントの記録のために予め設定され、固定されてもよい。水平オフセット距離Ｈは、オペレータによりリアルタイムで制御されてもよい。水平オフセット距離Ｈは、例えば、焦点長さから、式又はルックアップテーブルを用いて、レンズ焦点距離、及び／又は２Ｄカメラのフレーム幅に基づいて求められてもよい。水平オフセット距離Ｈの値が与えられると、３Ｄカメラの要求されるパン角度Φ３Ｄは、以下の式を用いて求められうる：
【数８】
0005385470.tif 000009
図３には示されていないが、３Ｄフレーム３１１と２Ｄフレーム３７１との間の水平オフセットは、また、３Ｄカメラのパン角度Φ３Ｄと式（６）とにより算出される公称角度との間の角度差ΔΦとして現されてもよい。この場合、
【数９】
0005385470.tif 000010
【００３０】
ここで図４を参照すると、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム４００は、複数の２Ｄカメラ４７０Ａ，４７０Ｂ，４７０Ｃ，４７０Ｄ，４７０Ｅ，４７０Ｆ，４７０Ｇ，４７０Ｈ、及び複数の３Ｄカメラ４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｄを含んでもよい。図４の例示的なフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム４００は、８つの２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈ及び４つの３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄを含む。フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムは、より多く又はより少ない数の２Ｄ及び３Ｄカメラを含んでもよい。フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム４００は、例えば、図４に示すようなバスケットボールの試合、又は他のスポーツイベント又は映画作品であってもよいイベント４２０を取得するために用いられてもよい。イベント４２０は、例えば、イベントを記録する目的として、又はイベントのリアルタイム放送のために、取得されてもよい。２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈ及び４つの３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄの相対的な位置は、既知であってもよく、又はイベント４００の取得に先立って求められてもよい。携帯可能なカメラの位置は、使用される場合、ＧＰＳ、差動ＧＰＳ、又は他の測位技術を用いてほぼリアルタイムで求められてもよい。
【００３１】
２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈのそれぞれは、２Ｄ制御ユニット４８４に接続されてもよく、２Ｄ制御ユニット４８４は、例えば、２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈが配置される場の内部又は外部に位置する制御ルームであってもよい。２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈのそれぞれは、ケーブル４８６のようなワイヤ又はファイバー光ケーブルにより２Ｄ制御ユニット４８４に接続されてもよい。２Ｄカメラ４７０Ｈのような、いくつかの２Ｄカメラは、無線通信リンクを介して制御ユニット４８４に接続されてもよい。２Ｄカメラ４７０Ｈは、例えば、ケーブルを介した接続に適していないポータブルカメラであってもよく、又は２Ｄ制御ユニット４８４からかなり離れており、ワイヤ又はファイバー光ケーブルを延ばしてもよい。
【００３２】
２Ｄ制御ユニット４８４は、ワイヤ又はファイバー光ケーブルを介して、又は無線通信リンクを介して、シャッター同期のための時間信号を受信してもよい。時間信号は、ＳＭＰＴＥ標準時間コードを生成するマスター時間生成器４９０により生成されてもよい。マスター時間信号の生成、配分及び同期は、従来から広く知られており、前述したシャッター同期のためにこの従来技術を使用するフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムの性能以外はこの開示には関連性がない。
【００３３】
３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄのそれぞれは、例えば、場の内部又は外部に配置される制御ルームであってもよい３Ｄ制御ユニット４４４に接続されてもよい。３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄのそれぞれは、ケーブル４４６のようなワイヤ又はファイバー光ケーブルにより３Ｄ制御ユニット４４４に接続されてもよい。３Ｄカメラ４１０Ｄのようないくつかの３Ｄカメラは、無線通信リンクを介して３Ｄ制御ユニット４４４に接続されてもよい。３Ｄカメラ４１０Ｄは、例えば、ケーブルを介した接続に適していないポータブルカメラであってもよく、又は２Ｄ制御ユニット４８４からかなり離れており、ワイヤ又はファイバー光ケーブルを延ばしてもよい。
【００３４】
３Ｄ制御ユニット４４４は、通信リンク４８５により、２Ｄ制御ユニット４８４及び／又は個々の２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈに接続されてもよい。３Ｄ制御ユニット４４４は、通信リンク４８５を介して２Ｄカメラの動作パラメータを受信してもよい。通信リンク４８５は、バス又はネットワークであってもよく、位置又はそれ以上のワイヤ、ファイバー光学系、又は無線ポイント−ツー−ポイントリンクを含んでもよい。３Ｄ制御ユニット４４４は、２Ｄ制御ユニット４８４から、又は２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈから直接、２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈのいくつか又は全てに対するパン及びティルト角度、レンズ焦点距離、及びレンズ焦点長さを受信してもよい。例えば、２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈのそれぞれは、レンズ焦点距離及びレンズ焦点長さを伝えてもよいが、パン及びティルト角度を伝えなくてもよい。この場合、３Ｄ制御ユニットは、２Ｄ制御ユニット４８４から全ての２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈに対するレンズ焦点距離及びレンズ焦点長さを示すデータを受信してもよく、個々の２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈからパン及びティルト角度を示すデータを受信してもよい。
【００３５】
３Ｄ制御ユニット４４４は、少なくとも部分的に、受信した２Ｄカメラ動作パラメータに基づいて、３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄの動作を制御するコントローラ４５０を含んでもよい。図４の例では、共通コントローラ４５０は、全ての３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄの動作を制御することが示される。しかし、３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄのいくつか又は全ては、２Ｄ制御ユニット４８４又は一又はそれ以上の２Ｄカメラ４７０Ａ−Ｈから直接的に２Ｄカメラ動作パラメータを示すデータを受信する専用コントローラを含んでもよい。
【００３６】
３Ｄ制御ユニット４４４は、ワイヤ又はファイバー光ケーブル又は無線通信リンク又は通信リンク４８５を介して、シャッター同期信号のための時間信号を受信してもよい。時間信号は、ＳＭＰＴＥ標準時間コードを生成するマスター時間発生器４９０により生成されてもよい。マスター時間信号の生成、配分及び同期は、従来から広く知られており、前述したシャッター同期のためにこの従来技術を使用するフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムの性能以外はこの開示には関連性がない。
【００３７】
コントローラ４５０は、３Ｄカメラ４１０Ａ−Ｄの一つを、２Ｄカメラの一つにフレームリンクしてもよい。図４の例では、３Ｄカメラ４１０Ａは、２Ｄカメラ４７０Ｂに近接している。よって、３Ｄカメラ４１０Ａは、２Ｄカメラ４７０Ｂにフレームリンクされてもよい。２Ｄカメラと３Ｄカメラとの関係は、動的である。例えば、３Ｄカメラ４１０Ａは、２Ｄカメラにより取得されるシーン内容に応じて、２Ｄカメラ４７０Ｂ又は２Ｄカメラ４７０Ａに選択的にフレームリンクされてもよい。
【００３８】
３Ｄカメラは、二又はそれ以上の２Ｄカメラにフレームリンクされてもよい。例えば、３Ｄカメラ４１０Ａは、２Ｄカメラ４７０Ａ及び２Ｄカメラ４７０Ｂ両方にフレームリンクされてもよい。
【００３９】
図５を参照すると、第１の２Ｄカメラ（例えば、図４の４７０Ａ）は、第１の主要な対象物（プレーヤー５２２Ａ）の中央にある第１の２Ｄフレーム５７１Ａを取得してもよく、第２の２Ｄカメラ（例えば、図４の４７０Ｂ）は、第２の主要な対象物（プレーヤー５２２Ｂ）の中央にある第１の２Ｄフレーム５７１Ｂを取得してもよい。３Ｄカメラ（例えば、図４の５１０Ａ）は、２Ｄフレーム５７１Ａ及び５７１Ｂの両方を網羅する又は含む３Ｄフレーム５１１を取得してもよい。
【００４０】
ここで、図６を参照すると、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム６００は、コントローラ４６０に接続される、少なくとも１つの２Ｄカメラ６７０と、少なくとも１つのステレオグラフィック又は３Ｄカメラ６１０とを含んでもよい。図４と組み合わせて前述したように、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムは、複数の２Ｄ及び３Ｄカメラを含んでもよい。２Ｄカメラ６７０は、カメラヘッド６７２と、レンズ６７４とを含んでもよい。３Ｄカメラ６１０は、各レンズ６１４Ｌ，６１４Ｒに関連付けられる左カメラ６１２Ｌと、右カメラ６１２Ｒとを含んでもよい。
【００４１】
２Ｄカメラ６７０は、レンズ６７４の焦点距離及び焦点長さのそれぞれを設定する焦点機構６７６及びズーム機構６７８を含んでもよい。本願では、“機構（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）”の文言は、機械的、電気的及び電気機械的な構成要素の組み合わせを示し、他の構成要素に対して可動する少なくとも一つの構成要素を含み、可動構成要素の相対的なモーションを生じさせるアクチュエータを含む。相対的なモーションは、直線的な動き、角度のある動き、直線的な動き及び角度のある動きの組み合わせ、又は他の動きであってもよい。可動構成要素は、回転式又はリニア式のスライド、ベアリング、ブッシング又は他の装置に接続されてもよい。アクチュエータは、モータであってもよく、又は手動で操作されるレバー、ノブ、クランク、リング又は他の装置であってもよい。アクチュエータは、可動構成要素の全て又は１つの部分であってもよく、１つ又はそれ以上のギア、ボルト、リンク及び他の装置により可動構成要素に接続されてもよい。機構の例は、電動リニア式又は回転式動作ステージと、映画のカメラレンズでの焦点及びアパーチャの調整に近年用いられる手動式又は電動式システムと、を含んでもよい。
【００４２】
２Ｄカメラ６７０は、カメラシャッターを、受信された時間信号で同期するシャッター同期機構６７３を含んでもよい。
【００４３】
２Ｄカメラ６７０は、マスター時間発生器６９０からシャッター同期のための時間信号を受信してもよい。
【００４４】
２Ｄカメラ６７０は、一又はそれ以上のオペレータ６８８により制御されてもよい。映画の記録の間、最初のカメラマンはカメラのパン及びティルト角度並びにレンズ６７２の焦点長さ又はズームを制御してもよい。“フォーカスプラー（ｆｏｃｕｓ  ｐｕｌｌｅｒ）”と呼ばれうるアシスタントカメラマンは、レンズ６７２の焦点距離を制御してもよい。ライブビデオの記録中に、一人のカメラマンは、カメラのパン及びティルト角度、レンズ６７２の焦点長さ及びレンズ６７２の焦点距離を制御してもよい。レンズ６７２の焦点距離は、２Ｄカメラ６７０内のオートフォーカスシステム（図示せず）により制御されてもよい。一又はそれ以上のカメラマン６８８は、２Ｄカメラ６７０に位置づけられてもよく、かつカメラポインティング角度、レンズ焦点距離及び焦点長さを物理的に調整することにより、２Ｄカメラを制御してもよい。一又はそれ以上のカメラマン６８８は、２Ｄカメラ６７０から隔ててもよく、かつ通信リンクによる２Ｄカメラへのデータ送信を通じて、２Ｄカメラ６７０を遠隔的に制御してもよい。
【００４５】
一又はそれ以上のカメラマン６８８は、レンズ６７４の焦点距離及び焦点長さを設定するための２Ｄ焦点機構６７６及び２Ｄズーム機構６７８を制御してもよい。２Ｄ焦点機構６７６及び２Ｄズーム機構６７８は、２Ｄ焦点距離及び２Ｄ焦点長さをそれぞれ示すデータを、コントローラ６５０へ送信するそれぞれのセンサを含んでもよい。２Ｄカメラ６７０は、また、２Ｄパン角度及び２Ｄティルト角度をそれぞれ示すデータを、コントローラ６５０へ送信するパンセンサ６８０及びティルトセンサ６８２を含んでもよい。各センサは、ポテンショメータ、エンコーダ、トランスデューサ、又は他のセンサであってもよい。
【００４６】
３Ｄカメラ６１０は、左及び右カメラ６１２Ｌ，６１２Ｒの位置及び／又は方向を調整する複数の機構を含んでもよい。３Ｄカメラ６１０は、また、左及び右レンズ６１４Ｌ，６１４Ｒの焦点距離及び焦点長さのそれぞれを同期して調整する焦点機構６３６及びズーム機構６３８を含んでもよい。
【００４７】
３Ｄカメラ６１０は、左カメラ６１２Ｌと右カメラ６１２Ｒとの両眼間距離を調整するＩＯＤ機構６３２を含んでもよい。３Ｄカメラ６１０は、対応する旋回軸の周りの一方又は双方のカメラを旋回することにより、左カメラ６１２Ｌと右カメラ６１２Ｒとの間のステレオコンバージェンス角度を調整するΘ機構６３４を含んでもよい。ＩＯＤ機構６３２及びΘ機構６３４は、一又はそれ以上の可動プラットフォーム、又は、モータ又は他のアクチュエータに接続されるステージを含んでもよい。ＩＯＤ機構６３２及びΘ機構６３４は、コントローラ６５０から受信されたデータに応じて、両眼間距離及びステレオコンバージェンス角度それぞれを設定するように構成されてもよい。本願では“データ（ｄａｔａ）”の文言は、両眼間距離又はステレオコンバージェンス角度のようなパラメータの値を通信するために用いられるデジタルデータ、コマンド、命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）、デジタル信号、アナログ信号、光学信号及び他のデータを含むことを意図している。
【００４８】
３Ｄカメラ６１０は、カメラシャッターを、コントローラ６５０から受信される時間信号で同期するシャッター同期機構６４３を含んでもよい。
【００４９】
焦点機構６３６は、レンズ６１４Ｌ，６１４Ｒの焦点距離を同期して調整し、かつ設定してもよい。焦点機構６３６は、双方のレンズの焦点距離を同一の値に同期して調整するレンズ６１４Ｌ，６１４Ｒ間での機械的、電子的、電気的又は電気機械的な結合を含んでもよい。焦点機構６３６は、コントローラ６５０から受信されたデータに応じて焦点距離を設定するように構成されたモータ又は他のアクチュエータを含んでもよい。
【００５０】
ズーム機構６３８は、レンズ６１４Ｌ，６１４Ｒの焦点長さを同期して調整し、かつ設定してもよい。ズーム機構６３８は、双方のレンズの焦点長さを同一の値に同期して調整するレンズ６１４Ｌ，６１４Ｒ間での機械的、電子的、電気的又は電気機械的な結合を含んでもよい。ズーム機構６３８は、コントローラ６５０から受信されたデータに応じて焦点長さを設定するように構成されたモータ又は他のアクチュエータを含んでもよい。
【００５１】
３Ｄカメラ６１０は、左及び右カメラ６１２Ｌ，６１２Ｒのパン（方位角）及びティルト（仰角）ポインティング角度を調整及び設定するパン機構６４０及びティルト機構６４２を含んでもよい。パン機構６４０及びティルト機構６４２は、それぞれ、コントローラ６５０から受信されたデータに応じてパン及びティルト角度をそれぞれ設定するように構成したモータ又は他のアクチュエータを含んでもよい。
【００５２】
コントローラ６５０は、パン及びティルト角度、焦点長さ及び焦点距離を含む２Ｄカメラの動作パラメータを示すデータを２Ｄカメラ６７０から受信してもよい。コントローラ６５０は、また、マスター時間発生器６９０からシャッター同期のための時間信号を受信してもよい。コントローラ６５０は、また、要求された垂直オフセット、要求された水平オフセット、及び２Ｄ画像フレームに対する３Ｄ画像フレームのサイズを示すデータを、３Ｄカメラオペレータ６４８から受信してもよい。例えば、コントローラ６５０は、受信してもよい。垂直オフセット距離、水平オフセット距離、ティルト角度の差又はパン角度の差、及び３Ｄ及び２Ｄ画像フレームのサイズに関する比例定数を示すデータを受信してもよい。３Ｄカメラオペレータ６４８は、３Ｄカメラ６１０及び／又はコントローラ６５０から離れて位置決めされてもよい。コントローラ６５０は、２Ｄカメラの動作パラメータ及び３Ｄカメラオペレータから受信したデータから、３Ｄカメラのための要求された動作パラメータを求めてもよい。例えば、コントローラ６５０は、要求された３Ｄカメラ動作パラメータを求めるために式（３）−（８）及び（１１）−（１５）を適用してもよい。それに替えて、コントローラ６５０は、垂直オフセット、水平オフセット、及び２Ｄカメラレンズ焦点距離及びレンズ焦点長さに基づく２Ｄ画像フレームに対する３Ｄ画像フレームのサイズの一又は全部を自動的に求めてもよい。コントローラ６５０は、要求されたティルト角度、パン角度、焦点距離及び焦点長さを示すデータを、３Ｄカメラ６１０に送信してもよい。
【００５３】
コントローラ６５０は、また、カメラ６１２Ｌ，６１２Ｒ間の所望の両眼間距離を示す３Ｄカメラオペレータ６４８からデータを受信してもよい。それに替えて、コントローラは、係属中の特許出願第１２／５７８，４８８、発明の名称Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｏｃｕｌａｒ  Ｄｉｓｔａｎｃｅにおいて説明されるように、３Ｄカメラ動作パラメータ及びシーン特性に基づく所望の両眼間距離を算出してもよく、その全体の開示が参照により本明細書に援用される。いずれの場合においても、コントローラ６５０は、要求されたコンバージェンス角度Θを求めてもよく、かつ両眼間距離及びコンバージェンス角度Θを示すデータを３Ｄカメラ６１０に送信してもよい。
【００５４】
図７は、コントローラ６５０に好ましいコンピュータ装置７５０のブロック図である。本明細書で用いられるように、コンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、コンピュータタブレット、セットトップボックス、ビデオゲームシステム、パーソナルビデオレコーダー、電話、パーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡｓ）、ポータブルコンピュータ及びラップトップコンピュータを含んでおり、命令を実行しうるプロセッサ、メモリ及びストレージ装置を有する任意の装置を示すが、これに限定されない。コンピュータ装置７５０は、本明細書に記載される以下の処理を実行するように構成されたハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを含んでもよい。コンピュータ装置７５０は、メモリ７５６及びストレージ装置７５４に接続されたプロセッサ７５２を含んでもよい。
【００５５】
ストレージ装置７５４は、コンピュータ装置７５０により実行された場合に、コントローラ６５０の特徴及び機能性をコンピュータ装置に提供させる命令を記憶してもよい。本明細書で用いられるように、ストレージ装置は、ストレージ媒体からの読み取り及び／又はストレージ媒体への書き込みを可能にする装置である。ストレージ装置は、ハードディスクドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ装置等を含む。各ストレージ装置は、ストレージ媒体を受け入れてもよい。これらのストレージ媒体は、例えば、ハードディスク、フロッピーディスク及びテープのような磁気媒体、コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−ＲＷ）及びデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ及びＤＶＤ±ＲＷ）のような光学媒体、フラッシュメモリカード及び他のストレージ媒体を含んでもよい。
【００５６】
コンピュータ装置７５０は、ディスプレイ装置７６２及びキーボード７６４のような一又はそれ以上の入力装置を含む又はインターフェース接続してもよい。コンピュータ装置７５０は、カメラオペレータインターフェース７６６を含んでもよく、インターフェース接続されてもよく、そのカメラオペレータインターフェース７６６により、カメラオペレータは、少なくとも部分的に一又はそれ以上の動作を制御してもよい。例えば、カメラオペレータインターフェースは、カメラオペレータが、垂直フレームオフセット、水平フレームオフセット、ティルト角度の差異、フレームサイズ比例定数、及び／又は両眼間距離のいくつか又は全てを含む３Ｄカメラ動作パラメータを入力できるように構成されてもよい。
【００５７】
コンピュータ装置７５０は、また、一又はそれ以上のネットワーク７６８へのインターフェースを含んでもよい。コンピュータ装置７５０は、有線又は無線接続を介してネットワーク７６８とインターフェース接続してもよい。ネットワーク７６８は、インターネット又は他のプライベート又はパブリックネットワークであってもよい。
【００５８】
コンピュータ装置７５０は、また、３Ｄカメラ７１０とインターフェース接続する３Ｄカメラインターフェイスユニット７５８と、２Ｄカメラ又は２Ｄカメラ制御ユニット７７０にインターフェース接続する２Ｄカメラインターフェイスユニット７６０と、を含んでもよい。２Ｄ及び３Ｄカメラインターフェイスユニット７５８，７６０は、３Ｄカメラ７１０及びカメラ制御ユニット７７０とインターフェース接続する回路、ファームウェア及びソフトウェアの組み合わせを含んでもよい。カメラインターフェイスユニット７５８，７６０は、ネットワークを介した、それぞれのカメラに接続されてもよく、このネットワークは、ＵＳＢバス、ＰＣＩバス、又は他のパラレル又はシリアルデータバスのような一又はそれ以上のバスを介して、又は一又はそれ以上の直接的な有線又は無線接続を介した、ローカルエリアネットワークであってもよい。カメラインターフェイスユニット７５８，７６０は、直接接続、ネットワーク接続及びバス接続の一又はそれ以上の組み合わせを介して、それぞれのカメラに接続されてもよい。
【００５９】
コンピュータ装置７５０は、また、時間信号インターフェース７５９を含んでもよく、その時間信号インターフェース７５９により、マスター時間発生器７９０からの時間信号は、プロセッサへ受信及びパスされてもよい。時間信号インターフェース７５９は、有線又は無線接続を介してもよい。
【００６０】
コンピュータ装置７５０の処理、機能性及び特徴は、ファームウェア、アプリケーションプログラム、アプレット（例えばＪａｖａアプレット）、ブラウザプラグイン、ＣＯＭオブジェクト、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、スクリプト、一又はそれ以上のサブルーチン、又はオペレーティングシステムコンポーネント若しく装置の形態でありうるソフトウェアの全体又は一部で具体化されてもよい。コンピュータ装置７５０は、前述したような一又はそれ以上のソフトウェアプログラムを実行してもよく、例えばＬｉｎｕｘ（登録商標），Ｕｎｉｘ（登録商標），ＭＳ−ＤＯＳ（登録商標），Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標），Ｐａｌｍ  ＯＳ（登録商標），Ｓｏｌａｒｉｓ（登録商標），Ｓｙｍｂｉａｎ（登録商標），及びＡｐｐｌｅ  Ｍａｃ  ＯＳ  Ｘ（登録商標）のバージョンを含むオペレーティングシステムを実行してもよい。ハードウェア及びソフトウェア並びにそれらの機能は、幾つかの機能がプロセッサ７５２により行われ、他の機能が他の装置により行われるように分配されてもよい。
【００６１】
（処理の説明）
図８は、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム２００のようなフレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステムを用いて２Ｄ及び３Ｄ画像を同時に記録する例示的な処理８００のフローチャートである。具体的には、図８は、２Ｄカメラの動作に自動的に応じて少なくとも部分的に制御されるオペレータ制御された２Ｄカメラ及び３Ｄカメラを用いて、２Ｄ及び３Ｄ画像を同時に記録する例示的な処理８００のフローチャートである。例示的な処理８００は、単一の３Ｄカメラ及び単一の３Ｄカメラを含むが、フレームリンクされた２Ｄ／３Ｄカメラシステム４００のような、複数の２Ｄ及び／又は３Ｄカメラを有するシステムに容易に構成されうる。
【００６２】
図８のフローチャートは、開始８０５及び一又はそれ以上のシーンの記録が完了する終了８９０を有する。処理８００は、事実上、周期的であり、アクション８１０−８４５は、例えば、モーションピクチャ又はテレビジョンプログラムのように構成されうる大きな複数のシーンのそれぞれに対して繰り返されてもよい。処理８００は、事実上、連続的であり、処理内のアクション８１０−８４０は、連続的かつ各シーンの記録中にほぼリアルタイム（ｎｅａｒ−ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）で行われてもよい。この開示内において、“ほぼリアルタイム（ｎｅａｒ−ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）”は、記録されるシーンの現在のイベントと比べて非常に短い、処理遅延を除くリアルタイムを意味する。
【００６３】
８１０において、２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、求められてもよい。例えば、２Ｄカメラの位置は、直交座標系の原点として定義されてもよく、３Ｄカメラの位置は、図２に部分的に示されるＸ０、Ｙ０及びＺ０により定義されてもよい。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、いくつかの他の座標系を用いて定義されてもよい。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、イベント又はシーンを記録する前に求められてもよく、イベントの期間のために固定されてもよい。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの一方又は両方は、相対的な位置がほぼリアルタイムで求められてもよい場合に、イベント中に携帯可能又は移動可能であってもよい。
【００６４】
２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、直接測定、各カメラに設置されたＧＰＳ受信機、又はカメラが配置される場所の配置図のような情報を参照することにより、８１０において求められてもよい。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、三角測量（各カメラを順次複数の選択されたそれらの環境内の対象にポイントし、パン及びティルト角度からカメラ位置を算出する）により求められてもよい。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの相対的な位置は、いくつかの方法又は方法の組み合わせにより求められてもよい。
【００６５】
８１５において、一又はそれ以上のカメラオペレータは、シーン又はイベントの一部を取得するために２Ｄカメラを操作してもよい。一又はそれ以上のカメラオペレータは、ディレクターからのコマンドに応じて２Ｄカメラを操作してもよい。一又はそれ以上のカメラオペレータは、８１５において、２Ｄカメラに対するパン角度、ティルト角度、レンズ焦点長さ及びレンズ焦点距離を設定することにより、２Ｄカメラを操作してもよい。パン角度、ティルト角度、レンズ焦点長さ及びレンズ焦点距離は、シーンの期間のために固定されてもよい。パン角度、ティルト角度、レンズ焦点長さ及びレンズ焦点距離の一つ又は全ては、シーン又はイベントの取得中にリアルタイムで変化してもよい。
【００６６】
８２０において、３Ｄカメラは、８１０において求められた相対的な位置、８１５において設定された２Ｄカメラ動作パラメータ、及びいくつかの場合には、８１０において求められた相対的な位置からのパン角度、ティルト角度、レンズ焦点距離、及びレンズ焦点長さ、８１５において設定された２Ｄカメラ動作パラメータ、及び提供された場合の３Ｄオペレータからの入力を含む３Ｄカメラオペレータにより設定されるパラメータに基づいて、少なくとも部分的に自動的に操作されてもよい。例えば、８２０において式（３）−（８）及び（１１）−（１５）は、８１０において求められた相対的な位置からのパン角度、ティルト角度、レンズ焦点距離、及びレンズ焦点長さ、８１５において設定された２Ｄカメラ動作パラメータ、及び提供された場合の３Ｄオペレータからの入力を含む、要求された３Ｄカメラ動作パラメータを自動的に求めるように適用されてもよい。
【００６７】
８４０において、シーン又はイベントの記録が完了したかの判定がなされてもよい。シーン又はイベントが完了していない場合、処理８００は、８１５から繰り返す。２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの一方又は両方が携帯可能な状況では、処理８００は、破線８４５により示されるように８１０から繰り返されてもよい。８１０又は８１５から８４０へのアクションは、シーン又はイベントが完了するまで、連続的かつ実質的に同時に行われる。シーン又はイベントが完了した場合、処理は、他のシーンが記録されるかの判定がなされうる８５０へ進みうる。処理８００は、各後続のシーンのために、８１０から繰り返されてもよい。処理８００は、全てのシーン又はイベント全体が完了した場合、８９０において終了してもよい。
【００６８】
図９は、３Ｄカメラを制御する処理９２０のフローチャートであり、図８の処理の８２０での使用に好適である。
【００６９】
パン角度Φ２Ｄ、ティルト角度Τ２Ｄ、レンズ焦点長さＦＬ２Ｄ、及びレンズ焦点距離ＦＤ２Ｄを含む、９２２における２Ｄカメラの動作パラメータを定義するデータは、受信されてもよい。２Ｄカメラの動作パラメータは、３Ｄカメラ、又は２Ｄカメラから関連する３Ｄ制御ユニット、又は関連する２Ｄ制御ユニットにより受信されてもよい。２Ｄカメラの動作パラメータは、一又はそれ以上の通信リンクを介して受信されてもよい。
【００７０】
９２４において、２Ｄカメラの画像フレームの中心における初めの対象物の位置は、９２２において受信されたΦ２Ｄ，  Τ２Ｄ及びＦＤ２Ｄに基づいて算出されてもよい。例えば、式（３）、（４）及び（５）は、直交座標系において主要な対象物の位置を定義するために用いられてもよい。
【００７１】
９２６において、３Ｄカメラに対するパン角度Φ３Ｄ、ティルト角度Τ３Ｄ、レンズ焦点距離ＦＤ３Ｄは、９２４で求められた主要な対象物位置並びに２Ｄ及び３Ｄカメラの所定の相対的な位置に基づいて、求められかつ設定されてもよい。例えば、式（６）、（１４）又は（１５）及び（８）は、Φ３Ｄ及びＦＤ３Ｄをそれぞれ求めるために適用されてもよく、式（７）、（１２）又は（１３）は、Τ３Ｄを求めるために適用されてもよい。Τ３Ｄは、部分的に、シーン又はイベントに予め設定され、かつ固定されてもよく、又はオペレータからの入力であってもよい垂直オフセットＶにより求められてもよい。Φ３Ｄは、部分的に、シーン又はイベントに予め設定され、かつ固定されてもよい、又はオペレータからの入力であってもよい水平オフセットＨにより求められてもよい。
【００７２】
９２８において、３Ｄカメラに対するレンズ焦点長さＦＬ３Ｄは、９２２で受信された２Ｄカメラ動作パラメータ並びに２Ｄ及び３Ｄカメラの所定の相対的な位置に基づいて、求められかつ設定されてもよい。例えば、式（１１）は、ＦＬ３Ｄを求めるために適用されてもよい。ＦＬ３Ｄは、部分的に、シーン又はイベントに予め設定され、かつ固定されてもよい、又はオペレータからの入力であってもよい比例定数Ｋにより求められてもよい。
【００７３】
９３０において、３Ｄカメラの両眼間距離ＩＯＤは、最も近い前景対象物への距離及び／又は最も遠い背景対象物への距離を含む、３Ｄカメラの動作パラメータ及びシーンの既知の特性に基づいて自動的に求められ、かつ設定されてもよい。例えば、３ＤカメラのＩＯＤは、係属中の米国特許出願番号第１２／５７８，４８８号に説明されるように求められ、かつ設定されてもよい。それに替えて、ＩＯＤは、シーン又はイベントに対して固定されてもよく、又はオペレータにより入力されてもよい。
【００７４】
９３２において、３Ｄカメラのコンバージェンス角度Θ３Ｄは、９３０又はオペレータ入力のいずれかからのレンズ焦点距離ＦＤ３Ｄ及びＩＯＤに基づいて求められ、かつ設定されてもよい。例えば、式（１）は、ＩＯＤを求めるために適用されてもよい。
【００７５】
処理９２０が処理８００のような処理に組み込まれた場合、９２２−９３２からのアクションは、シーン又はイベントの記録が完了したという判定が行われる（例えば、処理８００の８５０）まで、ほぼリアルタイムで連続的に行われてもよい。
【００７６】
（終わりに）
本記載全体を通して、示された実施形態および例は、開示された、または特許請求の範囲において請求された装置および手順についての限定ではなく、典型例として想定されるべきものである。本明細書において提示された例の多くは、方法の作用またはシステムの要素の特定の組合せに関連するものであるけれども、それらの作用およびそれらの要素は、他の方法において、組み合わされてよく、同じ課題を達成するものとして理解されるべきである。フローチャートに関して、追加の工程および工程の削減もまた考慮されてよく、図示した工程は、本明細書において記載された方法を達成するために組み合わされてもよく、またはさらに改良されてもよい。１つの実施形態のみに関連して記載された作用、要素、および特徴は、他の実施形態における同様の役割から排除されることは意図されていない。
【００７７】
この明細書内において、“ユニット”及び“エンジン”の文言は、ファームウェア及び／又はソフトウェアにより増強されうるハードウェアの集合を意味している。“ユニット”は、“エンジン”よりも大きな規模でありうる。例えば、ユニットは、複数のエンジンを含んでもよく、そのいくつかが並行に同様の機能を行ってもよい。“エンジン”及び“ユニット”の文言は、任意の物理的な分離又は区分という意味を含むものではない。位置又はそれ以上のユニット及び／又はエンジンの全て又は一部は、ネットワークカード１１４のような共通カード、又は共通ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ又は他の回路装置内に配列されてもよい。
【００７８】
本明細書において用いられるように、「複数」とは、２つ以上を意味する。本明細書において用いられるように、「一連の」物品とは、１つ以上のそのような物品を含み得る。本明細書において用いられるように、明細書の記載または特許請求の範囲の請求項においては、用語「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「運ぶ、有する、持つ（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む、関する、関連する（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」等は、オープンエンド型、すなわち、含むがそれらに限定されないということを意味することは理解されるべきである。「〜からなる」および「〜から実質的になる」といった移行句の各々のみが、特許請求の範囲の請求項に関しては、クローズ型、または半クローズ型の移行句である。請求項の要素を変更するために、特許請求の範囲の請求項における「第１」、「第２」、「第３」等の序数の用語の使用は、それ自体では、任意の優先順位、優位性、またはある請求項の要素が他のものより先であったり、または、ある方法の作用が行われる時間的順序等を含意せず、請求項の要素を区別するために、特定の名前を有するある請求項の要素から、同じ名前を有する別の要素を区別するためのラベルとして（順序を示す用語の使用を別にして）単に用いられる。本明細書において用いられるように、「および／または」は、リストアップされた物品が二者択一であることを意味するが、そうした二者択一もまた、そうしてリストアップされた物品の任意の組合せを含むものである。
【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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