(57)【要約】【課題】カメラモジュールの動作周波数を高速化せずに画像の転送速度を向上させる。【解決手段】撮影画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールを、受光素子の受光方向が同一となるように配置したカメラモジュール１０１及び１０２と、位相差が半サイクルとなるようにカメラモジュールに動作クロックを供給し、カメラモジュール１０１及び１０２から出力される画像データに半サイクルの位相差が生じるようにしたカメラ制御装置１００と、カメラモジュールから出力される画像データを時分割で合成する出力合成装置１０３と、出力合成装置で合成されたカメラモジュール１０１及び１０２それぞれの画像データを、カメラモジュールの間隔に係る情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築する画像処理装置１０４と、を備える。【選択図】図１
2007189333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールを、受光素子の受光方向が同一となるように配置した第１及び第２のカメラモジュールと、
位相差が半サイクルとなるように前記第１及び第２のカメラモジュールに動作クロックを供給し、前記第１及び第２のカメラモジュールから出力される画像データに半サイクルの位相差が生じるようにしたカメラ制御装置と、
前記第１及び第２のカメラモジュールから出力される画像データを時分割で合成する出力合成装置と、
前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記第１及び第２のカメラモジュールの間隔に係る情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築する画像処理装置と、を備える撮影システム。
【請求項２】
前記画像処理装置からの制御命令に従って前記第１及び第２のカメラモジュールの少なくとも一方を駆動して前記第１及び第２のカメラモジュールの間隔を制御し、変化するカメラ間隔をカメラ間隔情報として前記画像処理装置へフィードバックするカメラ駆動制御装置を更に備え、
前記画像処理装置は、前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記カメラ駆動制御装置からフィードバックされたカメラ位置情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築することを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項３】
前記画像処理装置からの制御命令に従って前記第１及び第２のカメラモジュールの少なくとも一方を駆動して前記第１及び第２のカメラモジュールの受光素子の受光方向を制御し、変化する受光方向の角度差をカメラ角度情報として前記画像処理装置にフィードバックするカメラ角度制御装置を更に備え、
前記画像処理装置は、前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記カメラ角度制御装置からフィードバックされたカメラ角度情報に基づいて１枚の撮影画像に再構築することを特長とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項４】
前記出力合成装置は、半サイクルの位相差で２つのカメラモジュールからそれぞれ出力される画像データを、前記カメラモジュールから出力されるピクセルクロックを選択信号とするセレクタで時分割合成し、１系統のカメラ出力から出力する回路を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の撮影システム。
【請求項５】
撮影画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールを、受光素子の受光方向が同一となるように配置した少なくとも３以上のＮ個のカメラモジュールと、
位相差が１／Ｎサイクルずつとなるように前記Ｎ個のカメラモジュールに動作クロックを供給し、前記Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データに１／Ｎサイクルずつの位相差が生じるようにしたカメラ制御装置と、
前記Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データを時分割で合成する出力合成装置と、
前記出力合成装置で合成された前記Ｎ個のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記Ｎ個のカメラモジュールの間隔に係る情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築する画像処理装置と、を備える撮影システム。
【請求項６】
前記出力合成装置は、Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データを、前記カメラモジュールから出力されるピクセルクロックをＮ倍周したクロックをカウンタクロックとするカウンタからの出力を選択信号とするセレクタで時分割合成し、１系統のカメラ出力から出力する回路を具備することを特徴とする請求項５記載の撮影システム。
【請求項７】
第１及び第２の２系統の光学入力を備え、前記光学入力それぞれで取得した画像データを時分割で合成して画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールと、
１系統の入力系に時分割で合成されて入力される２つの画像データを再合成する画像処理装置と、を備える撮影システム。
【請求項８】
前記カメラモジュールは、２系統の前記光学入力に対応して独立して動作する第１及び第２の２系統の光学素子群を備え、位相差が半サイクルとなるように前記第１及び第２の光学素子群に動作クロックを供給し、前記第１及び第２の光学素子群から出力される画像データに半サイクルの位相差が生じるようにして、前記光学素子群からの出力を時分割で合成し、１系統のカメラ出力として出力することを特徴とする請求項７記載の撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機など、画像を撮影するためのカメラモジュールを搭載した撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高解像度の静止画や動画の撮影を行う際の重要な技術要素として、カメラモジュールと画像処理デバイス間の転送速度がある。高解像度化が進行して１画面の転送に必要な転送容量が増大すると、特に転送速度が遅い機器の場合には、静止画撮影後に、次の撮影までに時間がかかる（即ち、連射等が行えない）という問題や、動画撮影において撮像周期(フレームレート)が遅く画像品質が劣るという問題などが生じる。
【０００３】
上記問題の解決方法として、従来、カメラモジュールの動作周波数を高速化して転送能力を向上させる方法が一般的であった。しかし、撮影装置の高解像度化が進む中で動作周波数の高速化による転送速度改善は限界に近付いている。
【０００４】
一方、別の解決方法として、光学的に同じ画像を２つのカメラモジュールに入力して、それぞれで処理を行うことにより転送能力を２倍にする方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。しかし、特に携帯電話などの小型装置に偏光素子を組み込むことは煩雑で、２つのカメラに光学的に同一の画像を投影するのが困難であること、また画像処理装置側で画像入力を２系統用意する必要があり、汎用の画像処理ＬＳＩなどのデバイスが使用できずコスト高となること、などの問題があり、一般的ではないという課題があった。
【特許文献１】特開平６−３８９５５号公報  第２頁〜第４頁  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はカメラモジュールの動作周波数を高速化せずに画像の転送速度を向上できる撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮影システムは、撮影画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールを、受光素子の受光方向が同一となるように配置した第１及び第２のカメラモジュールと、位相差が半サイクルとなるように前記第１及び第２のカメラモジュールに動作クロックを供給し、前記第１及び第２のカメラモジュールから出力される画像データに半サイクルの位相差が生じるようにしたカメラ制御装置と、前記第１及び第２のカメラモジュールから出力される画像データを時分割で合成する出力合成装置と、前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記第１及び第２のカメラモジュールの間隔に係る情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築する画像処理装置とを備える。上記構成によれば、双方のカメラモジュールからの出力が交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成され、且つカメラモジュール間の距離情報に基づいて適切に２枚の画像を組み合わせて１枚の画像が再構築されるので、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【０００７】
また、本発明の撮影システムは、請求項１記載の撮影システムであって、前記画像処理装置からの制御命令に従って前記第１及び第２のカメラモジュールの少なくとも一方を駆動して前記第１及び第２のカメラモジュールの間隔を制御し、変化するカメラ間隔をカメラ間隔情報として前記画像処理装置へフィードバックするカメラ駆動制御装置を更に備え、前記画像処理装置は、前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記カメラ駆動制御装置からフィードバックされたカメラ位置情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築することを特徴とする。上記構成によれば、双方のカメラモジュールからの出力が交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成され、且つ間隔を自在に変更可能なカメラモジュール間の距離情報に基づいて適切に２枚の画像を組み合わせて１枚の画像が再構築されるので、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【０００８】
また、本発明の撮影システムは、請求項１記載の撮影システムであって、前記画像処理装置からの制御命令に従って前記第１及び第２のカメラモジュールの少なくとも一方を駆動して前記第１及び第２のカメラモジュールの受光素子の受光方向を制御し、変化する受光方向の角度差をカメラ角度情報として前記画像処理装置にフィードバックするカメラ角度制御装置を更に備え、前記画像処理装置は、前記出力合成装置で合成された前記第１及び第２のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記カメラ角度制御装置からフィードバックされたカメラ角度情報に基づいて１枚の撮影画像に再構築することを特長とする。上記構成によれば、双方のカメラモジュールからの出力が交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成され、且つ角度差を自在に変更可能なカメラモジュール間の角度差情報に基づいて適切に２枚の画像を組み合わせて１枚の画像が再構築されるので、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【０００９】
また、本発明の撮影システムは、請求項１から３のいずれか一項記載の撮影システムであって、前記出力合成装置は、半サイクルの位相差で２つのカメラモジュールからそれぞれ出力される画像データを、前記カメラモジュールから出力されるピクセルクロックを選択信号とするセレクタで時分割合成し、１系統のカメラ出力から出力する回路を具備することを特徴とする。上記構成によれば、双方のカメラモジュールからの画像データが交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成されるので、それに基づいて適切に１枚の画像を再構築することができ、従って、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の撮影システムは、撮影画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールを、受光素子の受光方向が同一となるように配置した少なくとも３以上のＮ個のカメラモジュールと、位相差が１／Ｎサイクルずつとなるように前記Ｎ個のカメラモジュールに動作クロックを供給し、前記Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データに１／Ｎサイクルずつの位相差が生じるようにしたカメラ制御装置と、前記Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データを時分割で合成する出力合成装置と、前記出力合成装置で合成された前記Ｎ個のカメラモジュールそれぞれの画像データを、前記Ｎ個のカメラモジュールの間隔に係る情報に基づいて１枚の撮影対象画像に再構築する画像処理装置とを備える。上記構成によれば、複数のカメラモジュールからの出力が交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成され、且つ複数のカメラモジュール間の間隔情報に基づいて適切に複数の画像を組み合わせて１枚の画像が再構築されるので、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【００１１】
また、本発明の撮影システムは、請求項５記載の撮影システムであって、前記出力合成装置は、Ｎ個のカメラモジュールから出力される画像データを、前記カメラモジュールから出力されるピクセルクロックをＮ倍周したクロックをカウンタクロックとするカウンタからの出力を選択信号とするセレクタで時分割合成し、１系統のカメラ出力から出力する回路を具備することを特徴とする。上記構成によれば、複数のカメラモジュールからの画像データが順次に画像処理装置に入力されるように時分割合成されるので、それに基づいて適切に１枚の画像を再構築することができ、従って、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【００１２】
また、本発明の撮影システムは、第１及び第２の２系統の光学入力を備え、前記光学入力それぞれで取得した画像データを時分割で合成して画素毎にピクセルクロックに同期させて出力するカメラモジュールと、１系統の入力系に時分割で合成されて入力される２つの画像データを再合成する画像処理装置とを備える。上記構成によれば、双方の光学入力からの出力が交互に時分割合成され、且つ光学入力間の距離情報に基づいて適切に２枚の画像を組み合わせて１枚の画像が再構築されるので、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【００１３】
また、本発明の撮影システムは、請求項７記載の撮影システムであって、前記カメラモジュールは、２系統の前記光学入力に対応して独立して動作する第１及び第２の２系統の光学素子群を備え、位相差が半サイクルとなるように前記第１及び第２の光学素子群に動作クロックを供給し、前記第１及び第２の光学素子群から出力される画像データに半サイクルの位相差が生じるようにして、前記光学素子群からの出力を時分割で合成し、１系統のカメラ出力として出力することを特徴とする。上記構成によれば、双方の光学入力からの画像データが交互に入力されるように時分割合成されるので、それに基づいて適切に１枚の画像を再構築することができ、従って、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カメラモジュールの動作周波数を高速化せずに、撮影システムにおけるカメラデバイスと画像処理装置間の画像データ転送速度を高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１における撮影システムの構成を示す図である。撮影システムは、主に、カメラ制御装置１００、カメラモジュール１０１及び１０２、出力合成装置１０３、画像処理装置１０４、表示装置１０５、保存装置１０６、などで構成される。
【００１６】
カメラ制御装置１００は、カメラモジュールへ供給するクロックの位相をずらすことによりカメラの動作制御を行う。カメラモジュール１０１及び１０２は、画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力する公知のカメラモジュールであり、本実施の形態では、カメラモジュール１０１と１０２は受光素子の受光方向が同じ方向となるよう配置されている。
【００１７】
出力合成装置１０３は、カメラモジュール１０１及び１０２から出力される画像データを時分割合成し、１系統の出力に合成して画像処理装置１０４へ出力する。図２は、本発明の実施の形態１における撮影システムの、出力合成装置１０３の内部構成を示す図である。出力合成装置１０３は、セレクタ３０１と倍周器３０２によって構成される。セレクタ３０１には２系統の画像出力の画像データが入力され、その選択信号には片方の画像出力系のピクセルクロックが入力される。入力される２系統の画像データは、ピクセルクロックのＨ／Ｌで順番に出力されることになり、結果として画像データが時分割合成される。倍周器３０２は、時分割合成した画像データにピクセルクロックを合わせるためにピクセルクロックの周波数を２倍にするものである。
【００１８】
画像処理装置１０４は、出力合成装置１０３から入力される時分割合成された画像データから画像を再構築すると共に、表示装置１０５や保存装置１０６へ再構築した画像を出力する。表示装置１０５は、ＬＣＤ等の公知の表示装置である。また、保存装置１０６は、公知のデータ記録装置である。
【００１９】
カメラモジュールを動作させるために外部から供給される動作クロック（ＣＬＫ）は、カメラ制御装置１００において、カメラモジュール１０１と１０２とでその位相差が半サイクルとなるように制御されることにより、カメラモジュール１０１及び１０２から出力される画像データの出力タイミングを半サイクルずらすようにしている。一方、例えば、撮影開始、撮影停止、出力画像領域設定等の制御を行う制御信号は、カメラ制御装置１００を介してカメラモジュール１０１及び１０２に同じタイミングで入力される。
【００２０】
次に、上記構成の撮影システムの動作について説明する。まず、撮影システムの動作の概要について説明する。本発明の撮影システムでは、受光方向が同一の隣り合う２個のカメラモジュールからの出力を半サイクルずらし、セレクタによって両カメラモジュールからの出力が交互に画像処理装置に入力されるように時分割合成することにより、カメラモジュールの動作周波数を上げずに画像処理装置への転送速度を２倍にする。一方、上記の受光方向が同一で隣り合う２個のカメラモジュールで撮影した画像を単純に重ね合わせると、撮影した画像は受光素子間の距離分ずれた画像となってしまうので、本発明の撮影システムでは、画像処理装置でカメラモジュール間の距離情報を把握し、当該情報に基づいて適切に２枚の画像を組み合わせることにより１枚の画像を再構築する。
【００２１】
はじめに、カメラ制御装置１００は、片方のカメラモジュールへのクロック位相を半サイクルずらす。また、カメラモジュール１０１及び１０２は、カメラ制御装置１００から入力される動作クロックに同期してピクセルクロックを出力する。従って、カメラモジュール１０１から出力するピクセルクロックとカメラモジュール１０２から出力するピクセルクロックの位相は半サイクルずれる。つまり、画像データの出力タイミングが半サイクルずれる。
【００２２】
次に、カメラモジュール１０１及び１０２からのピクセルクロックと画像データが入力される出力合成装置１０３は、カメラモジュール１０１とカメラモジュール１０２からの画像データを、ピクセルクロックを選択信号としたセレクタにより交互に出力することで時分割合成を行う。この時、画像処理装置１０４で合成したデータを取得させるため、ピクセルクロックを倍速して画像処理装置１０４に入力する。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態１における撮影システムの、時分割合成動作におけるタイミングを示す図である。“カメラモジュール１０１ＰＣＬＫ”はカメラモジュール１０１から出力されるピクセルクロック、“カメラモジュール１０１ＤＡＴＡ”はカメラモジュール１０１から出力される画像データ、“カメラモジュール１０２ＰＣＬＫ”はカメラモジュール１０２から出力されるピクセルクロック、“カメラモジュール１０２ＤＡＴＡ”はカメラモジュール１０２から出力される画像データを示す。また、“出力合成装置出力ＰＣＬＫ”は時分割合成後のピクセルクロック、“出力合成装置出力ＤＡＴＡ”は時分割合成後の画像データを示す。
【００２４】
次に、画像処理装置１０４は、入力された時分割合成後の画像データと固定されているカメラモジュール間の距離情報に基づいて１枚の画像を再構築する。図４は、時分割合成後の画像データから１枚の画像を再構築する様子を説明するための図である。図に示すように、カメラモジュールのスキャン方向に従って順次画像データを配置して１枚の画像を再構築する。この時のカメラモジュールの画素スキャン方向は、制御信号を介して予め所定の領域を指定の方向でスキャンするように設定されている。画像処理装置１０４で再構築された画像は、表示装置１０５で表示されたり、保存装置１０６へ保存されたりする。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態２における撮影システムの構成を示す図である。実施の形態１の構成と比較して、カメラ駆動制御装置１０７が付加された点が異なる。カメラ駆動制御装置１０７は、画像処理装置１０４からの命令に従い、カメラモジュール１０１及び１０２の間隔を制御する。具体的には、受光素子の受光方向が傾かないようにしてカメラモジュール１０２を平行移動させる駆動機構（図示省略）により、相対的にカメラモジュール１０１及び１０２の間隔を変更することができる。また、カメラ駆動制御装置１０７は、カメラモジュール間の距離情報を画像処理装置１０４にフィードバックする。尚、本実施の形態では、カメラモジュール１０２のみに駆動機構を設けた構成としたが、カメラモジュール１０１または双方のカメラモジュールに駆動機構を搭載した構成としてもかまわない。
【００２６】
次に、上記構成の撮影システムの動作について説明する。はじめに、カメラ制御装置１００は、片方のカメラモジュールへのクロック位相を半サイクルずらす。また、カメラモジュール１０１及び１０２は、カメラ制御装置１００から入力される動作クロックに同期してピクセルクロックを出力する。従って、カメラモジュール１０１から出力するピクセルクロックとカメラモジュール１０２から出力するピクセルクロックの位相は半サイクルずれる。つまり、画像データの出力タイミングが半サイクルずれる。
【００２７】
次に、カメラモジュール１０１及び１０２からのピクセルクロックと画像データが入力される出力合成装置１０３は、カメラモジュール１０１とカメラモジュール１０２からの画像データを、ピクセルクロックを選択信号としたセレクタにより交互に出力することで時分割合成を行う。この時、画像処理装置１０４で合成したデータを取得させるため、ピクセルクロックを倍速して画像処理装置１０４に入力する。
【００２８】
カメラモジュールから入力されるピクセルクロックと画像データ、画像処理装置に対して出力する倍速ピクセルクロック、合成画像データのタイミングは、実施の形態１の図３に示したタイミングと同様である。
【００２９】
次に、画像処理装置１０４は、入力された時分割合成後の画像データとカメラ駆動制御装置１０７からフィードバックされるカメラモジュール間の距離情報に基づいて１枚の画像を再構築する。その手順は、実施の形態１の図４に示した方法と同様であるので詳細な説明は省略する。画像処理装置１０４で再構築された画像は、表示装置１０５で表示されたり、保存装置１０６へ保存されたりする。
【００３０】
ところで、実施形態２の撮影システムでは、カメラモジュール間の距離を任意に変更できるため、カメラモジュール１０１と１０２の撮影領域が重なる部分を同時にスキャンして画像データの転送速度を高速化できる（図４参照）ことに加え、カメラモジュール１０１と１０２の撮影領域が重ならないようにカメラモジュールの間隔を調整すれば、撮影画像の解像度を向上させる用途に使用することも可能である。図６は、撮影領域が重ならない程度にカメラモジュールの間隔を拡げた場合の、時分割合成後の画像データから１枚の画像を再構築する様子を説明するための図である。具体的には、１個のカメラモジュールの解像度が２４０×３２０であった場合、最大で４８０×３２０の解像度の画像を得ることができる。
【００３１】
図７は、本発明の実施の形態３における撮影システムの構成を示す図である。実施の形態１の構成と比較して、カメラ角度制御装置１０８が付加された点が異なる。カメラ角度制御装置１０８は、画像処理装置１０４からの命令に従い、カメラモジュール１０１及び１０２の撮影方向(即ち、受光素子の受光方向)を制御する。具体的には、カメラモジュール１０２の受光素子の受光方向を自由に変化させる駆動機構（図示省略）により、相対的にカメラモジュール１０１及び１０２の角度差を変更することができる。また、カメラ角度制御装置１０８は、カメラモジュールの角度差情報を画像処理装置１０４にフィードバックする。尚、本実施の形態では、カメラモジュール１０２のみに駆動機構を設けた構成としたが、カメラモジュール１０１または双方のカメラモジュールに駆動機構を搭載した構成としてもかまわない。
【００３２】
次に、上記構成の撮影システムの動作について説明する。はじめに、カメラ制御装置１００は、片方のカメラモジュールへのクロック位相を半サイクルずらす。また、カメラモジュール１０１及び１０２は、カメラ制御装置１００から入力される動作クロックに同期してピクセルクロックを出力する。従って、カメラモジュール１０１から出力するピクセルクロックとカメラモジュール１０２から出力するピクセルクロックの位相は半サイクルずれる。つまり、画像データの出力タイミングが半サイクルずれる。
【００３３】
次に、カメラモジュール１０１及び１０２からのピクセルクロックと画像データが入力される出力合成装置１０３は、カメラモジュール１０１とカメラモジュール１０２からの画像データを、ピクセルクロックを選択信号としたセレクタにより交互に出力することで時分割合成を行う。この時、画像処理装置１０４で合成したデータを取得させるため、ピクセルクロックを倍速して画像処理装置１０４に入力する。
【００３４】
カメラモジュールから入力されるピクセルクロックと画像データ、画像処理装置に対して出力する倍速ピクセルクロック、合成画像データのタイミングは、実施の形態１の図３に示したタイミングと同様である。
【００３５】
次に、画像処理装置１０４は、入力された時分割合成後の画像データとカメラ角度制御装置１０８からフィードバックされるカメラモジュールの角度差情報に基づいて１枚の画像を再構築する。その手順は、実施の形態１の図４に示した方法と同様であるので詳細な説明は省略する。画像処理装置１０４で再構築された画像は、表示装置１０５で表示されたり、保存装置１０６へ保存されたりする。
【００３６】
ところで、実施形態３の撮影システムでは、カメラモジュールの角度差（撮影方向）を任意に変更できるため、カメラモジュール１０１と１０２の撮影領域が重なる領域を同時にスキャンして画像データの転送速度を高速化できる（図４参照）ことに加え、カメラモジュール１０１と１０２の撮影領域が重ならないようカメラモジュールの角度を調整すれば、１８０°パノラマ映像の撮影用途に使用することも可能である。図８は、撮影領域が重ならない程度にカメラモジュールの角度差を拡げた場合に、撮影される範囲を説明するための図である。
【００３７】
図９は、本発明の実施の形態４における撮影システムの構成を示す図である。撮影システムは、主に、複数（Ｎ個）のカメラモジュール１０１、１０２及び１０９、画像処理装置１０４、表示装置１０５、保存装置１０６、出力合成装置１１０、複数カメラ制御装置１１１、などで構成される。
【００３８】
複数カメラ制御装置１１１は、カメラモジュールへ供給するクロックの位相をずらすことによりカメラの動作制御を行う。Ｎ個のカメラモジュール１０１、１０２及び１０９は、画像データを画素毎にピクセルクロックに同期させて出力する公知のカメラモジュールであり、本実施の形態では、Ｎ個のカメラモジュールすべての受光素子の受光方向が同じ方向となるよう配置されている。
【００３９】
出力合成装置１１０は、Ｎ個のカメラモジュール１０１、１０２及び１０９から出力される画像データを時分割合成し、１系統の出力に合成して画像処理装置１０４へ出力する。図１０は、本発明の実施の形態４における撮影システムの、出力合成装置１１０の内部構成を示す図である。出力合成装置１１０は、セレクタ３０３、カウンタ３０４、倍周器３０５によって構成される。セレクタ３０３には複数の画像系からの画像データが入力され、その選択信号にはカウンタ３０４からの出力が接続される。カウンタ３０４は、入力される画像系の数をＮとした場合、Ｎ進のカウンタとなり、当該クロックには画像系から入力されたクロックの周波数を倍周器３０５でＮ倍したものを入力する。倍周器３０５は画像系から入力されるピクセルクロックの周波数をＮ倍する。セレクタに入力されたＮ系統の画像データは、カウンタにより１／Ｎ分割された区間に順番に出力されて時分割合成される。
【００４０】
画像処理装置１０４は、出力合成装置１１０から入力される時分割合成された画像データから画像を再構築すると共に、表示装置１０５や保存装置１０６へ再構築した画像を出力する。表示装置１０５は、ＬＣＤ等の公知の表示装置である。また、保存装置１０６は、公知のデータ記録装置である。
【００４１】
本実施の形態の撮影システムでは、Ｎ個のカメラモジュール１０１、１０２及び１０９を動作させるために外部から供給される動作クロック（ＣＬＫ）は、複数カメラ制御装置１１１において、Ｎ個のカメラモジュールそれぞれの位相差が１／Ｎサイクルとなるように制御されることにより、カメラモジュールそれぞれから出力される画像データ(ピクセルクロック)の出力タイミングを１／Ｎサイクルずつずらすようにしている。一方、例えば、撮影開始、撮影停止、出力画像領域設定等の制御を行う制御信号は、複数カメラ制御装置１１１を介してカメラモジュール１０１、１０２及び１０９に同じタイミングで入力される。
【００４２】
次に、上記構成の撮影システムの動作について説明する。はじめに、複数カメラ制御装置１１１は、それぞれのカメラモジュールへのクロック位相を１／Ｎずつずらす。また、カメラモジュール１０１、１０２及び１０９は、複数カメラ制御装置１１１から入力される動作クロックに同期してピクセルクロックを出力する。従って、カメラモジュール１０１、１０２及び１０９それぞれが出力するピクセルクロックの位相は１／Ｎずつずれる。つまり、画像データの出力タイミングが１／Ｎサイクルずれる。
【００４３】
次に、カメラモジュール１０１、１０２及び１０９からのピクセルクロックと画像データが入力される出力合成装置１０３は、カメラモジュール１０１、１０２及び１０９からの画像データを、ピクセルクロックで動作するＮ進カウンタ出力を選択信号としたセレクタにより順次出力することで時分割合成を行う。この時、画像処理装置１０４で合成したデータを取得させるため、ピクセルクロックをＮ倍速して画像処理装置１０４に入力する。
【００４４】
次に、画像処理装置１０４は、入力された時分割合成後の画像データと予め設定されているＮ個のカメラモジュール１０１、１０２及び１０９の配置情報に基づいて１枚の画像を再構築する。その手順は、実施の形態１の図４に示した方法と同様であるので詳細な説明は省略する。画像処理装置１０４で再構築された画像は、表示装置１０５で表示されたり、保存装置１０６へ保存されたりする。
【００４５】
図５は、本発明の実施の形態５における撮影システムの構成を示す図である。撮影システムは、主に、カメラモジュール１２０、画像処理装置１０４、表示装置１０５、保存装置１０６、などで構成される。カメラモジュール１２０は、同一方向を向いた２系統の光学入力と、受光素子群を備え、それぞれの受光素子群で撮像した画像データを時分割合成し１系統の画像出力系から出力する。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の形態５における撮影システムの、カメラモジュール１２０の内部構成を示す図である。カメラモジュール１２０は、２系統の光学入力である受光素子部１１６Ａと１１６Ｂ、画像転送部１１２と１１３、出力合成部１１４、タイミング調整部１１５、で構成される。受光素子部１１６Ａと１１６Ｂは、その受光方向が同一となるように配置され、それぞれ画像転送部１１２と１１３に受光素子毎(画素毎)のデータを出力する。画像転送部１１２と１１３は、受光素子部からの画像データを、制御信号によって予め設定された指示に従ってピクセルクロックに同期させ、出力合成部１１４へ出力する。
【００４７】
この時の制御信号から設定する内容は、例えば、画像データを転送する領域の指示や転送する順番に関する指示である。また、画像転送部１１２と１１３に入力されるクロックは、タイミング調整部１１５で半サイクルずらされるため、画像転送部１１２と１１３から出力されるピクセルクロック及び画像データのタイミングは半サイクルずれる。タイミング調整部１１５は、画像転送部１１２と１１３に入るクロックのタイミングを調整する。出力合成部１１４は、半サイクルずれて入力される画像転送部１１２と１１３からの画像データ、ピクセルクロックを時分割合成して外部に出力する。
【００４８】
画像処理装置１０４は、カメラモジュール１２０から入力された時分割合成後の画像データと予め設定されたカメラモジュール１２０の光学入力間の距離に基づいて１枚の撮影画像を再構築する。
【００４９】
次に、上記構成の撮影システムの動作について説明する。はじめに、カメラモジュール１２０は、受光素子部１１６Ａ、１１６Ｂで撮像された２枚の画像データを時分割合成し、１系統の画像処理出力系で画像処理装置１０４に出力する。次に、画像処理装置１０４は、２つの光学入力から出力された画像データを１枚の画像に再構築する。その手順は、実施の形態１の図４に示した方法と同様であるので詳細な説明は省略する。画像処理装置１０４で再構築された画像は、表示装置１０５で表示されたり、保存装置１０６へ保存されたりする。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の撮影システムは、カメラモジュールの動作周波数を高速化せずに画像の転送速度を向上できるという効果を有し、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などカメラモジュールを搭載した機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１における撮影システムの構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における撮影システムの、出力合成装置の内部構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における撮影システムの、時分割合成動作におけるタイミングを示す図
【図４】時分割合成後の画像データから１枚の画像を再構築する様子を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態２における撮影システムの構成を示す図
【図６】撮影領域が重ならない程度にカメラモジュールの間隔を拡げた場合の、時分割合成後の画像データから１枚の画像を再構築する様子を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態３における撮影システムの構成を示す図
【図８】撮影領域が重ならない程度にカメラモジュールの角度差を拡げた場合に、撮影される範囲を説明するための図
【図９】本発明の実施の形態４における撮影システムの構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態４における撮影システムの、出力合成装置の内部構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態５における撮影システムの構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態５における撮影システムの、カメラモジュールの内部構成を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１００  カメラ制御装置
１０１、１０２、１０９  カメラモジュール
１０３、１１０  出力合成装置
１０４  画像処理装置
１０５  表示装置
１０６  保存装置
１０７  カメラ駆動制御装置
１０８  カメラ角度制御装置
１１１  複数カメラ制御装置
１１２、１１３  画像転送部
１１４  出力合成部
１１５  タイミング調整部
１１６Ａ、１１６Ｂ  受光素子部
３０１、３０３  セレクタ
３０２、３０５  倍周器
３０４  カウンタ
【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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【図１１】
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【図１２】
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