(57)【要約】【課題】  位相調整をせずとも自動的に外部同期をとり，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路を無制限に延長できる。【解決手段】  被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置１００と，該撮像装置に伝送路を介して接続される撮像制御装置１１０とからなる撮像システムであって，上記撮像装置は，上記撮像装置における撮像に利用される内部垂直同期信号を生成する垂直同期生成回路２００を備え，上記撮像制御装置は，上記撮像装置に出力した試験信号と，上記撮像装置で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定回路２１０と，外部垂直同期信号の位相を上記遅延量だけ進めて，上記撮像装置に出力する垂直同期進相回路２１４と，を備え，上記垂直同期生成回路は，上記垂直同期進相回路から出力された信号によりリセットされる撮像システムが提供される。【選択図】    図４
2006332803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置と，該撮像装置に伝送路を介して接続される撮像制御装置とからなる撮像システムであって：
前記撮像装置は，
前記撮像装置における撮像に利用される内部垂直同期信号を生成する垂直同期生成回路を備え，
前記撮像制御装置は，
前記撮像装置に出力した試験信号と，前記撮像装置で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定回路と；
外部垂直同期信号の位相を前記遅延量だけ進めて，前記撮像装置に出力する垂直同期進相回路と；
を備え，
前記垂直同期生成回路は，前記垂直同期進相回路から出力された信号によりリセットされることを特徴とする，撮像システム。
【請求項２】
前記撮像装置は，
前記撮像装置における撮像に利用される内部水平同期信号を生成する水平同期生成回路をさらに備え，
前記撮像制御装置は，
外部水平同期信号と，伝送路を介して入力される前記内部水平同期信号との位相差を検出し，前記撮像装置に信号を出力することによって該外部水平同期信号と該伝送路を介して入力される内部水平同期信号とを同期させるＰＬＬをさらに備えることを特徴とする，請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置と伝送路を介して接続された撮像制御装置であって：
前記撮像装置に出力した試験信号と，前記撮像装置で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定回路と；
外部垂直同期信号の位相を前記遅延量だけ進めて，前記撮像装置に出力する垂直同期進相回路と；
を備えることを特徴とする，撮像制御装置。
【請求項４】
前記遅延測定回路は，カウンタによって実施されることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項５】
前記遅延測定回路は，前記遅延量のカウンタ値が０（ゼロ）のとき，該カウンタ値を１に設定することを特徴とする，請求項４に記載の撮像制御装置。
【請求項６】
前記垂直同期進相回路は，前記外部垂直同期信号の周期と前記遅延量との差分だけ遅延させる遅延回路によって実施されることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項７】
前記遅延測定回路で測定された遅延量をラッチする遅延量ラッチ回路をさらに備え，
前記遅延量ラッチ回路は，前記遅延測定回路が遅延量を測定していない期間において該遅延量をラッチすることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項８】
前記垂直進相回路から出力された信号は，前記撮像装置の垂直同期生成回路をリセットすることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項９】
前記試験信号は，前記外部垂直同期信号であることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項１０】
外部水平同期信号と，伝送路を介して入力される前記撮像装置で生成された内部水平同期信号との位相差を検出し，前記撮像装置に信号を出力することによって該外部水平同期信号と該伝送路を介して入力される内部水平同期信号とを同期させるＰＬＬをさらに備えることを特徴とする，請求項３に記載の撮像制御装置。
【請求項１１】
外部機器に試験信号を出力する試験信号出力ステップと；
前記外部機器に出力した試験信号と，前記外部機器で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定ステップと；
外部垂直同期信号の位相を前記遅延量だけ進めて，前記外部機器に出力する垂直同期進相ステップと；
を含むことを特徴とする，垂直同期方法。
【請求項１２】
コンピュータに，
外部機器に試験信号を出力する試験信号出力ステップと；
前記外部機器に出力した試験信号と，前記外部機器で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定ステップと；
外部垂直同期信号の位相を前記遅延量だけ進めて，前記外部機器に出力する垂直同期進相ステップと；
を実行させることを特徴とする，垂直同期プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，外部垂直同期信号と同期可能な，撮像システム，撮像制御装置，垂直同期方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置は，自己が生成する内部同期信号によって撮像が行われる。また，放送局等，外部機器と同期をとる場合は，そこで使用される外部同期信号に合わせて画像信号を送信しなくてはならない。このとき，上記内部同期信号を外部同期信号に同期させるといった処理が行われる。
【０００３】
例えば，複数の撮像装置を同期させるためには，上記撮像装置が，１つの外部同期信号に対する同期回路を各々有すこととなる。かかる撮像装置における外部同期は，通常ＰＬＬによって内部同期信号と外部同期信号を同期させることによって行われる。
【０００４】
また，ＰＬＬを利用せずとも，外部同期信号を水平同期カウンタや垂直同期カウンタのリセット信号として利用し，論理回路のみによって外部同期を実現する技術も知られている（例えば，特許文献１）。
【０００５】
しかし，上記の外部同期では，外部同期信号を中継する撮像制御装置と，撮像装置とが比較的離れているとき，その伝送路による信号遅延が外部同期信号との位相差を生む。従って，その位相差が許される範囲内の伝送路しか築くことができず，外部同期機能を利用することが可能な伝送路の長さには限界があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１１３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，従来の外部同期信号と同期をとる撮像制御装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，位相調整をせずとも自動的に外部同期がとられ，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路を無制限に延長可能な，新規かつ改良された撮像システム，撮像制御装置，垂直同期方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置と，該撮像装置に伝送路を介して接続される撮像制御装置とからなる撮像システムであって：上記撮像装置は，上記撮像装置における撮像に利用される内部垂直同期信号を生成する垂直同期生成回路を備え，上記撮像制御装置は，上記撮像装置に出力した試験信号と，上記撮像装置で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定回路と；外部垂直同期信号の位相を上記遅延量だけ進めて，上記撮像装置に出力する垂直同期進相回路と；を備え，上記垂直同期生成回路は，上記垂直同期進相回路から出力された信号によりリセットされることを特徴とする，撮像システムが提供される。
【０００９】
かかる構成により，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路の長さが変化したとしても，手動による位相調整を必要とせず，自動的に，撮像制御装置における外部垂直同期信号との外部同期がとられる。従って，位相遅延が生じず，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路を無制限に延長することが可能となる。
【００１０】
上記撮像装置は，上記撮像装置における撮像に利用される内部水平同期信号を生成する水平同期生成回路をさらに備え，上記撮像制御装置は，外部水平同期信号と，伝送路を介して入力される上記内部水平同期信号との位相差を検出し，上記撮像装置に信号を出力することによって該外部水平同期信号と該伝送路を介して入力される内部水平同期信号とを同期させるＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）をさらに備えるとしても良い。
【００１１】
このＰＬＬにより，上記外部垂直同期信号同様，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路の長さに拘わらず，自動的に，撮像制御装置における外部水平同期信号との外部同期がとられる。
【００１２】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，被写体を撮像し，画像信号を生成する撮像装置と伝送路を介して接続された撮像制御装置であって：上記撮像装置に出力した試験信号と，上記撮像装置で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定回路と；外部垂直同期信号の位相を上記遅延量だけ進めて，上記撮像装置に出力する垂直同期進相回路と；を備えることを特徴とする，撮像制御装置が提供される。
【００１３】
上記遅延測定回路は，カウンタによって実施されるとしても良い。かかるカウンタは，試験信号によりリセットされ，撮像制御装置の基本クロックでカウントアップし，撮像装置からの折り返し試験信号によりカウントを止めるとしても良い。また，ダウンカウンタにより外部垂直同期信号の周期と遅延量の差分を求めるとしても良い。
【００１４】
上記遅延測定回路は，上記遅延量のカウンタ値が０（ゼロ）のとき，該カウンタ値を１に設定するとしても良い。上記カウンタ値が０の場合，後段の垂直同期進相回路が誤動作する可能性がある。かかるカウンタ値を強制的に１にすることによって，誤動作を防止できる。
【００１５】
上記垂直同期進相回路は，上記外部垂直同期信号の周期と上記遅延量との差分だけ遅延させる遅延回路によって実施されるとしても良い。
【００１６】
本発明は，遅延量だけ外部垂直同期信号の位相を進めることを目的としているが，かかる位相進みは，周期との差分の位相遅れによっても達成することができる。
【００１７】
上記遅延測定回路で測定された遅延量をラッチする遅延量ラッチ回路をさらに備え，上記遅延量ラッチ回路は，上記遅延測定回路が遅延量を測定していない期間において該遅延量をラッチするとしても良い。
【００１８】
かかる構成により，遅延測定回路と垂直同期進相回路とのタイミングのずれを気にすることなく，垂直同期進相回路は，遅延測定回路の計測結果（遅延量）を確実に取得することができる。
【００１９】
上記垂直進相回路から出力された信号は，上記撮像装置の垂直同期生成回路をリセットするとしても良い。外部垂直同期信号と内部垂直同期信号との同期は，このような垂直同期生成回路のリセットによって行われる。
【００２０】
上記試験信号は，上記外部垂直同期信号であっても良い。かかる試験信号を別途もうけることも可能であるが，自動調整対象である外部垂直同期信号をそのまま利用して当該位相調整が行われるとしても良い。
【００２１】
外部水平同期信号と，伝送路を介して入力される上記撮像装置で生成された内部水平同期信号との位相差を検出し，上記撮像装置に信号を出力することによって該外部水平同期信号と該伝送路を介して入力される内部水平同期信号とを同期させるＰＬＬをさらに備えるとしても良い。
【００２２】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，外部機器に試験信号を出力する試験信号出力ステップと；上記外部機器に出力した試験信号と，上記外部機器で折り返して伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する遅延測定ステップと；外部垂直同期信号の位相を上記遅延量だけ進めて，上記外部機器に出力する垂直同期進相ステップと；を含むことを特徴とする，垂直同期方法が提供される。また，上記垂直同期方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムも提供される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路の長さが変化したとしても，手動による位相調整を必要とせず，自動的に，撮像制御装置における外部同期信号との外部同期がとられる。従って，位相遅延が生じず，撮像装置と撮像制御装置間の伝送路を無制限に延長することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態：撮像システム）
図１は，本実施形態における撮像システムの概略的なブロック図である。かかる撮像システムは，撮像装置１００と，撮像制御装置１１０と，それぞれを接続する伝送ケーブル１２０とからなる。
【００２６】
上記撮像装置１００単体で被写体を撮像する場合，撮像装置１００において生成される内部同期信号が参照される。かかる内部同期信号は，画像の水平信号の同期をとるための内部水平同期信号と，垂直信号の同期をとるための内部垂直同期信号とから構成される。
【００２７】
また，放送局等の外部機器と同期をとりつつ撮像する場合は，外部機器で使用される外部同期信号に合わせて画像信号を送信しなくてはならない。即ち，内部同期信号を外部同期信号に同期させる必要が出てくる。このような外部同期は，伝送ケーブル１２０の距離を無視できる場合，撮像装置１００内に設けられるＰＬＬによって行うことができる。
【００２８】
また，近年では，伝送ケーブル１２０として光ファイバケーブル等を利用することにより，撮像装置１００と撮像制御装置１１０との長距離伝送が可能となってきた。しかし，画像信号を伝送する伝送距離が長くなればなるほど，その分伝送遅延が発生する。従って，その位相差を許容できる範囲内の伝送路しか築くことができず，外部同期機能が可能な伝送路延長には限界があった。
【００２９】
図２は，かかる伝送路の伝送遅延を説明するための接続図である。ここでは，撮像装置１００と撮像制御装置１１０が伝送ケーブル１２０，特に，全二重通信可能な光ファイバで結ばれている。
【００３０】
単純に撮像装置１００に入力される外部同期信号により外部同期をかけようとすると，撮像制御装置１１０において，上記光ファイバによる伝送の距離に比例した信号遅延が発生し，撮像された画像信号の位相がずれてしまう。具体的には，撮像制御装置１１０から出力された外部同期信号と撮像装置１００へ入力された遅延外部同期信号との間に遅延量Ｄが発生し，また，撮像装置１００から出力された内部同期信号と撮像制御信号１１０へ入力された遅延内部同期信号との間にさらに遅延量Ｄが発生する。従って，撮像制御装置１１０における外部同期信号との位相差は２Ｄの長さを有することとなる。
【００３１】
次に，上記外部同期信号の遅延を垂直同期信号と水平同期信号とに分けて詳述する。
【００３２】
図３は，垂直同期信号および水平同期信号に関する遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。かかるタイミングチャート中の信号に付された（Ｉ）または（Ｏ）は，入力信号（Ｉｎｐｕｔ）と出力信号（Ｏｕｔｐｕｔ）に対応している。以下のタイミングチャートでも同様の表現を使用する。まず，撮像制御装置１１０において，外部垂直同期信号と外部水平同期信号が外部機器から入力される。撮像制御装置１１０から出力された両信号が伝送ケーブル１２０を通過すると，撮像装置１００において図３に示すような遅延外部垂直同期信号と遅延外部水平同期信号とになる。この時点で既に遅延量Ｄが生じている。
【００３３】
撮像装置１００では，内部垂直同期信号および内部水平同期信号が，撮像制御装置１１０から入力された遅延外部垂直同期信号および遅延外部水平同期信号に合わせられ，その内部垂直同期信号および内部水平同期信号を参照して撮像が行われる。上記内部同期信号と遅延外部同期信号は，図３に示したように，ＰＬＬやカウンタリセットによって正確に同期される。
【００３４】
次に，撮像装置１００は，内部垂直同期信号および内部水平同期信号を出力する。両信号が伝送ケーブル１２０を通過し撮像制御装置１１０に入力されると，図３に示すように遅延内部垂直同期信号と遅延内部水平同期信号とになる。この時点でさらに遅延量Ｄが生じる。従って，撮像制御装置１１０における外部同期信号と，撮像装置１００から得られる同期信号とは，伝送ケーブル１２０による２Ｄの遅延量分だけ位相がずれることが理解される。
【００３５】
（第２の実施形態：垂直同期信号）
従来からある撮像装置１００の外部同期モードでは，撮像制御信号１１０からの外部同期信号により，撮像装置１００内に設けられた，信号発生器としての垂直同期生成回路をリセットして，内部垂直同期信号を外部垂直同期信号と同期させていた。しかし，光ファイバ等の伝送ケーブル１２０の距離を延長した場合の信号遅延により，撮像制御装置１１０において外部同期がとれないという問題が生じていた。かかる問題は，以下の構成によって解決される。
【００３６】
本実施形態は，概ね２つの解決手段を有している。第１に伝送ケーブルによる伝送遅延量（往復分）を計測する回路を設けること，第２に，外部同期信号と分離された垂直同期リセット信号（ここでは，進相外部垂直同期信号という。）を，第１の手段で計測した遅延量の分だけ進相させる回路を設けることである。即ち，撮像装置１００内に設けられた垂直同期生成回路（ＴＧ）に伝送ケーブルの伝送遅延分だけ，あらかじめ進相させた進相外部垂直同期信号を送信することである。
【００３７】
図４は，第２の実施形態における撮像システムの概略的な構成を示したブロック図である。かかる撮像システムは，垂直信号に関する外部同期信号との外部同期を目的とする。この撮像システムにおいて，撮像装置１００は，垂直同期生成回路２００を備え，撮像制御装置１１０は，遅延測定回路２１０と，遅延量ラッチ回路２１２と，垂直同期進相回路２１４を備え，撮像装置１００と撮像制御装置１１０とが伝送路２２０によって接続される。
【００３８】
上記垂直同期生成回路２００は，撮像装置１００における撮像に利用される内部垂直同期信号を生成する。通常，垂直同期生成回路２００は，後述する水平同期生成回路の出力をクロック入力としてカウントし，所定の値毎に垂直同期信号を出力する。外部同期モードの場合，このカウンタが外部垂直同期信号でリセットされる。
【００３９】
上記遅延測定回路２１０は，いずれかの回路（ここでは垂直同期進相回路２１４）から撮像装置１００に出力した試験信号と，撮像装置１００で折り返して伝送路２２０を往復した該試験信号との遅延量２Ｄを測定する。この遅延測定回路２１０は，カウンタによって実施され，適当なクロックでカウントされるとしても良い。
【００４０】
上記遅延量ラッチ回路２１２は，遅延測定回路２１０で測定された遅延量をラッチする。遅延量ラッチ回路２１２は，フリップフロップ等で構成されるとしても良く，遅延測定回路２１０が遅延量を測定していない期間において該遅延量をラッチする。
【００４１】
上記垂直同期進相回路２１４は，外部垂直同期信号の位相を遅延測定回路２１０で測定した遅延量だけ進めて撮像装置１００に出力する。かかる位相進みは，外部垂直同期信号の周期と遅延量との差分だけ遅延させる遅延回路によって実施されるとしても良い。このような位相進みは，周期と遅延量との差分だけ位相を遅らせて形成することにより達成することができる。
【００４２】
本実施形態では，先ず，遅延測定回路２１０により遅延量２Ｄが求められ，外部機器から入力される外部垂直同期信号の位相を上記遅延量２Ｄだけ進める。このようにして出力された進相外部垂直同期信号は，撮像装置１００で内部垂直同期信号として折り返し，撮像制御装置１１０において遅延内部垂直同期信号となる。かかる遅延内部垂直同期信号は，外部垂直同期信号と正確に同期する。上記の進相回路がどのように撮像システムに影響するかを以下に説明する。
【００４３】
図５は，垂直同期信号に関する遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。まず，撮像制御装置１１０において，外部垂直同期信号が外部機器から入力される。この外部垂直同期信号は，垂直同期進相回路２１４により遅延量２Ｄだけ位相が進められる。
【００４４】
このように位相が遅延量２Ｄだけ進められた進相外部垂直同期信号は，伝送ケーブル１２０を通じて撮像装置１００に入力される。図５においては，かかる入力された信号が進相外部垂直同期信号より遅延量Ｄだけ遅れた遅延進相外部垂直同期信号として示される。その後，遅延進相外部垂直同期信号は，内部同期信号を生成する垂直同期生成回路２００をリセットする。従って，垂直同期生成回路２００の出力である内部垂直同期信号は，遅延進相外部垂直同期信号と同期し，等しくなる。
【００４５】
次に，撮像装置１００は，内部垂直同期信号を撮像制御装置１１０に出力する。この内部垂直同期信号が伝送ケーブル１２０を通過し撮像制御装置１１０に入力されると，図５に示すように遅延内部垂直同期信号となる。この時点でさらに遅延量Ｄが生じ，遅延量の合計は２Ｄとなる。しかし，垂直同期進相回路２１４からの信号が予め遅延量２Ｄだけ進相されているので，遅延内部垂直同期信号と外部垂直同期信号は同タイミングとなり，撮像制御装置１１０において外部同期がとれる。
【００４６】
このようにして，撮像装置１００と撮像制御装置１１０との間の伝送路の長さが変化したとしても，手動による位相調整を必要とせず，自動的に，撮像制御装置１１０における外部垂直同期信号との外部同期をとることができる。従って，位相遅延が生じず，撮像装置１００と撮像制御装置１１０間の伝送路を無制限に延長することが可能となる。
【００４７】
（第３の実施形態：水平同期信号）
次に，水平同期信号に関して説明する。
【００４８】
図６は，第３の実施形態における撮像システムの概略的な構成を示したブロック図である。かかる撮像システムは，水平信号に関する外部同期信号との外部同期を目的とする。この撮像システムにおいて，撮像装置１００は，水平同期生成回路３００を備え，撮像制御装置１１０は，ＰＬＬ３１０を備えている。
【００４９】
上記水平同期生成回路３００は，撮像装置１００における撮像に利用される内部水平同期信号を生成する。
【００５０】
上記ＰＬＬ３１０は，位相比較器３１２と，ループフィルタ３１４と，ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）３１６とを含んで構成され，外部水平同期信号と，伝送路を介して入力される上記内部水平同期信号との位相差を検出し，撮像装置１００に信号を出力することによって，該外部水平同期信号と該伝送路を介して入力される内部水平同期信号とを同期させる。
【００５１】
上記位相比較器３１２は，入力される２つの信号，ここでは，外部水平同期信号と内部水平同期信号との位相差を検出し，その位相差を電圧で出力する。
【００５２】
上記ループフィルタ３１４は，ＰＬＬのループ時定数により，位相比較器３１２で検出された位相差の電圧値をフィルタリングする。
【００５３】
上記ＶＣＯ３１６は，ループフィルタ３１４からの電圧によって，上記外部水平同期信号と内部水平同期信号との位相差が一致するようにクロック信号の周波数を変化させて出力する。例えば外部水平同期信号に対して，遅延内部水平同期信号の位相が遅れている場合，クロック信号の周波数を高め，逆に位相が進んでいる場合には周波数を低めるように動作する。
【００５４】
本実施形態では，外部水平同期信号と内部水平同期信号との位相が一致するように周波数を制御されたクロック信号がＰＬＬ３１０から出力される。このようにして出力されたクロック信号から，撮像装置１００で内部水平同期信号が生成され，撮像制御装置１１０において遅延内部水平同期信号となる。かかる遅延内部水平同期信号は，外部水平同期信号と正確に同期している。
【００５５】
上記ＰＬＬ３１０の構成により，上記外部垂直同期信号同様，撮像装置１００と撮像制御装置１１０間の伝送路の長さに拘わらず，自動的に，撮像制御装置１１０における外部水平同期信号との外部同期がとられる。また，上記垂直同期の詳細に関しては，同出願人による特願２００４−５７３６も参照される。
【００５６】
上記では，第２の実施形態と第３の実施形態において，理解を容易にするため垂直同期信号と水平同期信号を別々に説明したが，通常，両構成は同時に配置され，独立してもしくは何らかの関係をもって動作する。
【００５７】
また，垂直同期信号と水平同期信号との間の位相差もしくは遅延は，さらに別の問題を起こす事となる。例えば，水平同期信号のみ正確に外部同期し，垂直同期信号には外部同期の構成を施さなかった場合，光ファイバの延長距離が所定の値を超えると，外部同期が誤動作を生じることとなる。
【００５８】
要するに撮像された画像信号は，水平同期と垂直同期が所定の位相関係になっていなければならない。ここで，上述したように水平同期信号の位相のみを自動調整し，垂直同期信号の位相は遅延しているという場合の問題点を考察する。
【００５９】
通常，２：１インターレースのシステムでは水平・垂直同期信号の位相関係で次のフィールドが決まるため，水平・垂直同期信号の位相ずれは，水平同期信号の周期の１／２を超えてはならず，プログレッシブシステムでも水平同期振動の１周期を超えてはならない。
【００６０】
詳細に説明すると，２：１インターレースのシステムにおいて，内部垂直同期信号のリセットには，フィールドの周期で行われるものと，フレームの周期で行われるものがある。前者では，垂直同期信号と水平同期信号の位相関係でフィールドが決定されるので，垂直同期信号が本来あるべきタイミングより水平同期信号の周期の１／２を超えてずれると，外部同期と出力画像のフィールドが反転してしまう。後者では，フィールドが反転することはないが，水平同期振動の１周期を超えてずれると，フレームのスタートタイミングがずれることとなる。
【００６１】
図３を参照して説明したように，伝送ケーブルによる垂直同期信号の遅れは，伝送ケーブルの往復分の遅延，即ち遅延量２Ｄとなる。２：１インターレースにおいては，水平同期信号の周期の１／４までの遅延が許されるので，片道分の伝送遅れとして許されるのは，水平同期信号の周期の１／８となる。
【００６２】
従って，例えば，水平同期信号の周期が６３．５５５６ｕｓｅｃのＮＴＳＣ方式では，伝送ケーブルの延長距離はおよそ１６００ｍ（≒（６３．５／８ｕｓｅｃ）／（５ｎｓｅｃ／ｍ））が限界となる。光ファイバとして通常のマルチモードファイバを使用する場合，上記の限界値は，光ファイバの伝送可能距離を越えているので問題にならないが，シングルモードファイバを使用する場合，上記限界値以上の長距離伝送が可能なので問題が生じる。また，１０８０／５９．９４ｉ方式のハイビジョンの場合は，水平同期信号の周期は２９．６ｕｓｅｃなので，限界値は７４０ｍとなる。
【００６３】
上述した実施形態による撮像制御装置１１０の構成によって，垂直信号や水平信号の両方に関して外部同期を実施することが可能となる。両信号のタイミングは，各々独立して調整されるが，水平同期信号の周期の１／４といったような時間のずれは生じない。従って，シングルモードファイバを使ってより長距離の伝送を行うことが想定される遠隔撮像装置（リモートカメラ）でも外部同期機能を実現することが可能となる。
【００６４】
また，第３の実施形態における外部水平同期信号との外部同期では，ＰＬＬを利用し，それに対して，第２の実施形態における外部垂直同期信号との外部同期では，位相進みを実施できる回路を利用している。かかる外部垂直同期信号もＰＬＬで構成することも可能であるが，水平同期信号と比較して位相比較の時間が長く，その長い時間に１回しか同期調整が行われないので実用的ではない。
【００６５】
（第４の実施形態：垂直同期信号の詳細）
第２の実施形態では，垂直同期信号における外部同期モードの概要を説明したが，本実施形態では，その詳細な回路の一例を挙げ，どのように外部垂直同期信号の位相を進めるのかを説明する。
【００６６】
図７は，外部垂直同期信号との外部同期を実現する回路の一例を示した回路図である。当該垂直同期信号の外部同期モードは，撮像制御装置１１０における遅延測定回路２１０と，遅延量ラッチ回路２１２と，垂直同期進相回路２１４とによって実現される。
【００６７】
先ず，遅延測定回路２１０としての測定カウンタ４００が設けられ，かかる測定カウンタ４００は，ここでは８ビットで構成される。もちろん，測定カウンタ４００のビット値は，８ビットに限られない。
【００６８】
撮像制御装置１１０から出力される試験信号，ここでは，進相外部垂直同期信号と，撮像装置１００から出力された折り返し試験信号，ここでは，遅延内部垂直同期信号とが測定カウンタ４００のカウンタスタートおよびカウンタストップ端子に入力される。また，クロック生成回路４１０からの基本クロックもカウンタクロックとして入力されている。
【００６９】
図８は，かかる測定カウンタ４００の動作を示したタイミングチャートである。ここでは，基本クロックとして，水平同期信号の周期の６倍，１０８０／５９．９４ｉでは２０２．３ｋＨｚが，１０８０／５０ｉでは１６８．７５ｋＨｚの信号が入力されている。入力される基本クロックは，かかる場合に限られず，上記より高い周波数が設定されるとしても良い。
【００７０】
測定カウンタ４００は，進相外部垂直同期信号の立ち下がりでカウンタをリセットおよびスタートし，図８に示したように，０から１ずつインクリメントしていく。続いて，かかる進相外部垂直同期信号が撮像装置１００で折り返された遅延内部垂直同期信号の立ち下がりでカウンタを停止する。従って，測定カウンタ４００のカウンタ値は，遅延量２Ｄに相当する値になる。測定カウンタ４００は，次の進相外部垂直同期信号の立ち下がりがくるまで，かかるカウンタ値２Ｄを維持する。
【００７１】
このようにして，遅延測定回路２１０としての測定カウンタ４００は，撮像装置１００に出力した試験信号と，撮像装置１００で折り返して伝送路２２０を往復した該試験信号との遅延量２Ｄを検出する。
【００７２】
かかる測定結果（遅延量２Ｄ）は，当該撮像システムの電源が投入された後の初期化において１回もしくは数回だけ求められるとしても良いし，周期的に測定されるとしても良い。上記初期化時に測定する場合，後述するＤ−ＦＦ４２０のラッチも１回で済み，撮像システムの電源が入っている間保持することとなる。また，周期的に測定する場合，外部垂直同期信号の変化にも対応することが可能となる。
【００７３】
上記の遅延量のカウントでは，外部垂直同期信号の繰り返し周期より伝送ケーブルの遅延量が大きいと測定ができなくなる。従って，想定可能な伝送ケーブルの遅延量２Ｄより長い時間をカウントできる測定カウンタ４００を準備する必要がある。例えば，測定対象がビデオの垂直同期信号であることを考えると，計測できるケーブル遅延量はＮＴＳＣでは最大１６ｍｓｅｃ程度（片道８ｍｓｅｃ）となるが，これはケーブル長に換算すると約１６００ｋｍ（≒８ｕｓｅｃ／（５ｎｓｅｃ／ｍ））に相当する。従って十分実用的な値であることが理解できる。
【００７４】
また，測定カウンタ４００を動作させる基本クロックの周期は，測定結果の誤差として影響するが許容誤差の範囲内である。従って，基本クロック周波数を下げて，測定カウンタ４００のビット数を削減することや，測定できる範囲を拡げることができ，撮像システムの条件に合わせて設定を選択できる。
【００７５】
このような遅延量の測定精度としては，１０８０／５９．９４ｉにおいて，水平同期信号の周期２９．６５９ｕｓｅｃの１／２以内（即ち１４．８ｕｓｅｃ）を保てば良いが，余裕をみて±２．５ｕｓｅｃを目標とする。当該回路は，上述した基本クロックで動作するため，実質的に約５００ｍ単位の精度で伝送ケーブル長を測定できる。
【００７６】
また，測定カウンタ４００は，遅延量のカウンタ値が０（ゼロ）となった場合，該カウンタ値を１に設定するとしても良い。カウンタ値が０の場合，後段の垂直同期進相回路２１４が誤動作する可能性があるので，かかるカウンタ値を強制的に１にすることにより，誤動作を防止する。
【００７７】
次に，遅延量ラッチ回路２１２としてのＤ−ＦＦ（Ｄ−ＦｌｉｐＦｌｏｐ）４２０が設けられ，かかるＤ−ＦＦ（Ｄ−ＦｌｉｐＦｌｏｐ）４２０のビット数は，少なくとも測定カウンタ４００の出力ビット数（ここでは８ビット）以上であれば良い。
【００７８】
このＤ−ＦＦ４２０は，測定カウンタ４００が遅延量を測定していない期間に測定カウンタ４００の出力をラッチする。ここでは，図８に示したよう遅延内部垂直同期信号の立ち上がりを利用している。
【００７９】
かかる構成により，測定カウンタ４００と，後述する進相カウンタ４３０とのタイミングのずれを気にすることなく，測定カウンタ４００の出力（遅延量２Ｄ）を進相カウンタ４３０が確実に取得することが可能となる。
【００８０】
続いて，垂直同期進相回路２１４としての進相カウンタ４３０が設けられ，かかる進相カウンタ４３０は，ここでは１３ビットで構成される。もちろん，進相カウンタ４３０のビット値は，１３ビットに限られない。
【００８１】
進相カウンタ４３０は，外部機器から入力される外部垂直同期信号を測定カウンタ４００で求めた遅延量２Ｄだけ位相を進め，進相外部垂直同期信号として撮像装置１００に出力する。ここでは，かかる位相進みを，外部垂直同期信号の周期と遅延量との差分だけ遅延させる遅延回路によって実施される。
【００８２】
進相カウンタ４３０では，外部垂直同期信号がＬＯＡＤ端子に入力され，かかるＬＯＡＤ信号により，Ｄ−ＦＦ４２０でラッチされた遅延量２Ｄを初期値として取り込む。ここでＤ−ＦＦ４２０とのビット数の差は，上位５ビットに全て０を取り込むことによって解決される。また，測定カウンタ４００同様，クロック生成回路４１０からの基本クロックもカウンタクロックとして入力されている。
【００８３】
図９は，かかる進相カウンタ４３０の動作を示したタイミングチャートである。ここでは，基本クロックとして，水平同期信号の周期の６倍，１０８０／５９．９４ｉでは２０２．３ｋＨｚが，１０８０／５０ｉでは１６８．７５ｋＨｚの信号が入力されている。
【００８４】
進相カウンタ４３０は，外部垂直同期信号の周期分カウントするための周期論理和４４０によってリセットされる。即ち，進相カウンタ４３０の出力が所定の値，ここでは６７５０（１１２５（水平同期信号周波数）×６倍）になったとき，周期論理和４４０がアクティブになり，カウンタ値を０にリセットする。周期論理和４４０が進相カウンタ４３０の出力と比較するカウンタ値は，予め設定された，もしくは，撮像制御装置１１０により基本クロックや外部垂直同期信号の周期変化に応じて設定された外部垂直同期信号の周期である。
【００８５】
かかる周期論理和４４０によってリセットされた進相カウンタ４３０のカウンタ値は，図９中の（１）の時点で０になり，その後，１ずつインクリメントしていく。
【００８６】
続いて，外部垂直同期信号の立ち下がりによりＤ−ＦＦ４２０でラッチされた遅延量２Ｄが取り込まれる。このように進相カウンタ４３０のカウンタ値は，それまでカウントしてきた値に拘わらず，強制的に遅延量２Ｄがロードされる。
【００８７】
かかるカウンタ値は，遅延量２Ｄを取り込んだ後，その数値からさらなるカウントを行い，外部垂直同期信号の周期に対応した所定のカウント値までカウントされる。そして，その所定のカウント値になると，また，周期論理和４４０からリセットパルスが出力される。かかるリセットパルスは，進相外部垂直同期信号として撮像装置１００にも出力される。
【００８８】
従って，進相外部垂直同期信号は，外部垂直同期信号に対して，外部垂直同期信号の周期と遅延量２Ｄとの差分だけ遅延されることとなる。これを別の観点から見ると，進相外部垂直同期信号が外部垂直同期信号に対して遅延量２Ｄ分位相が進んでいるととらえることができる。当該進相外部垂直同期信号は，正確には，現在の外部垂直同期信号の位相を進めたものではなく，過去の外部垂直同期信号の位相を送らせたものである。しかし，外部垂直同期信号は通常一定の周期で動作するため問題にはならない。
【００８９】
また，上述した測定カウンタ４００のカウンタ値を０（ゼロ）にしない構成により，リセットタイミングの前後でカウンタ値が誤動作するのも回避される。
【００９０】
このようにして，垂直同期進相回路２１４としての進相カウンタ４３０は，外部垂直同期信号の位相を測定カウンタ４００で測定した遅延量だけ進めて，撮像装置１００に出力することができる。
【００９１】
上述した撮像システムによって，撮像装置１００と撮像制御装置１１０間の伝送路の長さが変化したとしても，手動による位相調整を必要とせず，自動的に，撮像制御装置における外部同期信号との外部同期がとられる。これによって，外部同期の位相調整が不要となり，撮像装置を設置するときの調整漏れや調整ミスなどが起きる恐れがなくなる。
【００９２】
また，位相遅延が生じず，従来所定の長さを超えて延長することが不可能であった伝送ケーブルを無制限に延長することが可能となる。従って，より長距離の伝送が可能なシングルモードファイバを利用する場合においても，外部同期機能を使うことが可能になり，遠隔からの撮像装置の操作（リモートカメラ）の応用範囲が拡大できる。
【００９３】
（第５の実施形態：垂直同期方法）
以下に，外部垂直同期信号との外部同期を行う垂直同期方法を簡単に説明する。
【００９４】
図１０は，上述した撮像制御装置１１０を利用して外部同期を行う流れを示したフローチャートである。
【００９５】
先ず，撮像制御装置１１０から撮像装置１００に試験信号を出力する（Ｓ５００）。この撮像装置１００に対して出力した試験信号が折り返してくると，かかる撮像装置１００で折り返し，伝送路を往復した該試験信号との遅延量を測定する（Ｓ５１０）。その後，外部垂直同期信号の位相を上記遅延測定ステップ（Ｓ５１０）で測定された遅延量だけ進めて，撮像装置１００に出力する（Ｓ５２０）。
【００９６】
このような垂直同期方法により，上記撮像システム同様，位相調整をせずとも自動的に外部同期をとることができ，撮像装置１００と撮像制御装置１１０間の伝送路を無制限に延長することが可能となる。
【００９７】
また，上記垂直同期方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムや，かかるプログラムを記憶した記憶媒体も提供される。
【００９８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９９】
例えば，上記の実施形態では，測定カウンタ４００において遅延量２Ｄをカウントし，進相カウンタ４３０において外部垂直同期信号の周期と遅延量２Ｄとの差分をカウントしているが，かかる場合に限られず，測定カウンタ４００のおいて外部垂直同期信号の周期と遅延量２Ｄとの差分をカウントし，進相カウンタ４３０においてかかる結果をダウンカウントするとしても良い。
【０１００】
また，上記の実施形態では，各信号の動作点（エッジ）を立ち上がりや立ち下がりで説明したが，逆のエッジで動作することは当然に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１の実施形態における撮像システムの概略的なブロック図である。
【図２】伝送路の伝送遅延を説明するための接続図である。
【図３】垂直同期信号および水平同期信号に関する遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】第２の実施形態における撮像システムの概略的な構成を示したブロック図である。
【図５】垂直同期信号に関する遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】第２の実施形態における撮像システムの概略的な構成を示したブロック図である。
【図７】外部垂直同期信号との外部同期を実現する回路の一例を示した回路図である。
【図８】測定カウンタの動作を示したタイミングチャートである。
【図９】進相カウンタの動作を示したタイミングチャートである。
【図１０】撮像制御装置を利用して外部同期を行う流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１００  撮像装置
１１０  撮像制御装置
１２０  伝送路
２００  垂直同期生成回路
２１０  遅延測定回路
２１２  遅延量ラッチ回路
２１４  垂直同期進相回路
３００  水平同期生成回路
３１０  ＰＬＬ
Ｓ５００  試験信号出力ステップ
Ｓ５１０  遅延測定ステップ
Ｓ５２０  垂直同期進相ステップ
【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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【図１０】
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