JP2004048302A - 動画撮影装置及び記録媒体及び動画再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高画素の固体撮像素子によって動画撮影が可能な動画撮影装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光学系１によって分岐された光束がＣＣＤ３ａ，３ｂに入射される。そして、ＣＣＤ３ａ，３ｂが交互に撮像動作を行うことによって、１フレーム毎のデジタル映像信号がメモリ７ａ，７ｂに格納される。このように撮像された各フレームのデジタル映像信号がメモリ９で一次格納された後、各フレーム毎に、記録媒体１７ａ，１７ｂに交互に格納される。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル映像信号を出力する固体撮像素子を備えた動画撮影装置及び当該動画撮影装置で撮影された映像信号を記録する記録媒体及び再生する動画再生装置に関するもので、特に、高画素の固体撮像素子を備えた動画撮影装置及び当該動画撮影装置で撮影された映像信号を記録する記録媒体及び再生する動画再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラやデジタルビデオなど、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などの固体撮像素子を備えて、デジタル画像を撮影する動画撮影装置が広く普及されている。このようなデジタル画像を撮影する動画撮影装置において、静止画像を撮影するデジタルカメラでは、より高精細な画像を撮影するために、内部に備えられた固体撮像素子の高画素化が進められている。このような高画素の固体撮像素子を備えたデジタルカメラにおいて、撮影対象を表示するためのディスプレイが設けられて、このディスプレイに撮影対象が動画として表示される。
【０００３】
このように、高画素の固体撮像素子を備えたデジタルカメラのディスプレイに動画表示させる場合、固体撮像素子内の全画素が１フレーム毎に撮像動作を行うのではなく、例えば、所定の画素を間引いて読み出す撮像動作を行う。よって、デジタルカメラのディスプレイに動画表示される画像は、通常の静止画像撮像時のように高精細なものではない。又、このように撮像された画像を高精細な画像とするために、空間補間や時間補間を行うための画像処理装置が備えられている場合もある。
【０００４】
又、高画素の固体撮像素子を備えるとともに動画撮影及び静止画撮影を行うことができる動画撮影装置が、特開平１１−２９８７８３号公報において提案されている。特開平１１−２９８７８３号公報における動画撮影装置は、固体撮像素子の駆動用クロックを切り換えることによって、固体撮像素子の駆動速度を切り換えて、動画撮影及び静止画撮影が行えるようにしている。更に、近年、デジタル技術の発展により、ＤＶＤなどの容量の大きい記録媒体への記録が可能となり、デジタル映像信号などのデータ量の大きいデジタルデータを記録することが可能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２９８７８３号公報で提案されている動画撮影装置のように、動画撮影時に固体撮像素子を高速で動作させるよう、高速の駆動パルスを与えた場合、その電力消費が大きくなるため、対角９ｍｍ以下となる１／２型のものよりも面積の小さいＣＣＤのように、高画素で高密度の固体撮像素子を駆動させる場合、その発熱量が大きくなる。よって、その発熱量により固体撮像素子を損傷させる恐れがある。又、駆動パルスを高速にした場合、十分に固体撮像素子の各画素に電荷を蓄積させることができないことや、十分なリセット動作を行えないことが原因となり、残像が残った映像や全体的に階調の低いぼやけた映像が撮影されてしまう。
【０００６】
又、ＤＶＤなどの光磁気ディスクのような記録媒体においては、高速な記録動作に対応していないため、高画素の固体撮像素子より出力される大容量データを高速に記録することが不可能である。よって、このような記録媒体を通常の動作で記録させるだけでは、動画撮影されて得られたデジタル映像信号を記録することは不可能である。
【０００７】
このような問題を鑑みて、本発明は、高画素の固体撮像素子によって動画撮影が可能な動画撮影装置を提供することを目的とする。又、高画素の固体撮像素子によって動画撮影されたデジタル映像データを記録することが可能な動画撮影装置及び記録媒体を提供することを目的とする。更に、高画素の固体撮像素子によって動画撮影されたデジタル映像データが記録された記録媒体を再生することが可能な動画再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の動画撮影装置は、動画撮影を行って得た映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、１００万画素以上の画素数を備えるｎ個の固体撮像素子と、該固体撮像素子それぞれに同じ被写体像を分割して結像させる光学系と、を備え、前記固体撮像素子において、同一の個体撮像素子が時間Ｔ毎に周期的に撮像動作を開始するとき、前記固体撮像素子が時間Ｔ／ｎ毎に巡回して撮像動作を開始するとともに、前記固体撮像素子それぞれにおいて、撮像動作にかかる時間ｔが、Ｔ／ｎ＜ｔ＜Ｔとなることを特徴とする。尚、ここでいう撮像動作とは、固体撮像素子がＣＣＤである場合には、光電変換されて得られた電荷をフィールドシフトして転送路へ送ってから、その電荷のＣＣＤ外への出力が完了するまでの動作をいう。又、固体撮像素子がＣ−ＭＯＳセンサなどの場合は、電荷読み出しが開始されてから終了するまでの期間を指す。
【０００９】
このとき、光学系としてプリズムやハーフミラーを利用して、複数の光束に分岐し、複数の固体撮像素子に同一の被写体像が結像されるようにする。そして、ｎ個の固体撮像素子Ｃ１〜Ｃｎが備えられるとき、固体撮像素子Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎが時間Ｔ１／ｎ毎に順に撮像動作を開始する。そして、固体撮像素子Ｃｎが撮像動作を開始して時間Ｔ１／ｎが経過すると、固体撮像素子Ｃ１が撮像動作を開始し、再び、時間Ｔ１／ｎ毎に、Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎの順に撮像動作が行われる。
【００１０】
このとき、１つの固体撮像素子が撮像動作にかかる時間ｔが、Ｔ／ｎ＜ｔ＜Ｔである。よって、固体撮像素子それぞれを駆動させるための駆動パルスの周波数を高くする必要がない。又、この動画撮影装置に備えられた複数の固体撮像素子は、対角９ｍｍ以下となる大きさの固体撮像素子である。
【００１１】
又、請求項２に記載の動画撮影装置は、動画撮影を行う際に所定時間毎に行う１画面分毎の撮像動作により得られる映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、前記１画面分のデジタル映像信号が、１００万画素以上のデータで形成され、前記動画撮影時に得られた前記デジタル映像信号を１画面分毎に、ｍ個の着脱自在な記録媒体を巡回させて記録することを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、高画素の固体撮像素子によって動画撮影されて得られたデジタル映像信号を光磁気ディスク等の記録媒体に記録する際に、ｍ個の記録媒体Ｄ１〜Ｄｍに対して、１画面分毎のデジタル映像信号を、Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍの順に記録を開始する。そして、記録媒体Ｄｍへのデジタル映像信号の記録を行うと、次に、記録媒体Ｄ１への記録を開始し、再び、Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍの順に記録する。
【００１３】
このとき、同一の記録媒体に対する１画面分のデジタル映像信号の記録を、時間Ｔ２毎に周期的に開始するとき、ｍ個の記録媒体を時間Ｔ２／ｍ毎に巡回させて、１画面分のデジタル映像信号を記録させる。このｍ個の記録媒体それぞれに対する１画面分のデジタル映像信号の記録動作にかかる時間ｔが、Ｔ２／ｍ＜ｔ＜Ｔ２となる。
【００１４】
又、請求項３に記載の動画撮影装置は、動画撮影を行って得た映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、１００万画素以上の画素数を備えるｎ個の固体撮像素子と、該固体撮像素子それぞれに同じ被写体像を分割して結像させる光学系と、前記ｎ個の固体撮像素子それぞれが撮像して得られた前記デジタル映像信号をｍ個の着脱自在な記録媒体に記録する記録制御部と、を備え、前記固体撮像素子において、同一の個体撮像素子が時間Ｔ１毎に周期的に撮像動作を開始するとき、前記ｎ個の固体撮像素子が時間Ｔ１／ｎ毎に巡回して撮像動作を開始して、１画面分のデジタル映像信号を出力するとともに、前記記録制御部が、同一の前記記録媒体に対する１画面分のデジタル映像信号の記録を、時間Ｔ２毎に周期的に開始するとき、前記ｍ個の記録媒体を時間Ｔ２／ｍ毎に巡回させて、１画面分のデジタル映像信号を記録させることを特徴とする。
【００１５】
又、本発明の動画撮影装置において、ハードディスクなどのように備え付けの記録媒体を１つ備え、この備え付けの記録媒体と光磁気ディスクように着脱自在な記録媒体とに交互に、１画面分のデジタル映像信号を記録させ、動画撮影終了後、備え付けの記録媒体に記録されたデジタル映像信号を着脱自在な記録媒体に記録させて、１つの動画ファイルとして着脱自在な記録媒体に記録するようにしても構わない。
【００１６】
又、請求項４に記載の記録媒体は、動画撮影を行う際に所定時間毎に行う１画面分毎の撮像動作により得られる映像信号をデジタル映像信号として記録する着脱自在な記録媒体において、１００万画素以上のデータで形成された１画面分のデジタル映像信号がｍ画面周期で記録され、ｍ個の記録媒体に記録されたデジタル映像信号を組み合わせることによって１つの動画ファイルを形成することを特徴とする。
【００１７】
このような構成の記録媒体において、１つの動画ファイルを形成するデジタル映像信号を記録したｍ個の記録媒体を関連づけるための情報を記録した情報付加領域を備えるようにしても構わない。更に、この情報付加領域において、記録したデジタル映像信号の画面位置に関する情報が記録されるようにしても構わない。
【００１８】
又、請求項５に記載の動画再生装置は、ｍ個の記録媒体それぞれにｍ画面分周期で記録された１００万画素以上のデータで形成された１画面分のデジタル映像信号をｍ個の記録媒体を巡回して再生することによって、前記ｍ個の記録媒体に記録されて１つの動画ファイルを成すデジタル映像信号を撮影された順に再生することを特徴とする。
【００１９】
この構成による動画再生装置により、請求項４に記載のｍ個の記録媒体に記録されたデジタル映像信号が読み出されて、１つの動画ファイルが撮影された画面順に再生される。
【００２０】
又、このような動画再生装置おいて、前記ｍ個の記録媒体のうち、ｘ（１≦ｍ＜ｍ）個の記録媒体のみが設置されて動画再生する際、残りのｍ−ｘ個の記録媒体に記録されて不足する画面のデジタル映像信号を、その前後の画面に相当するデジタル映像信号により時間補間することで生成し、動画再生するようにしても構わない。
【００２１】
又、本発明の動画編集装置は、ｍ個の記録媒体それぞれにｍ画面分周期で記録された１００万画素以上のデータで形成された１画面分のデジタル映像信号をｍ個の記録媒体を巡回して、各記録媒体に記録された各画面のデジタル映像信号を撮影された順番に読み出した後、新たな１個の着脱自在な記録媒体に全画面のデジタル映像信号を撮影された順番に記録することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜動画撮影装置＞
まず、動画撮影装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、動画撮影装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１の動画撮影装置の撮影機構は、入射光を結像させるとともに２方向の光束に分割する光学系１と、焦点調節を行うために光学系１の駆動制御を行う光学系駆動部２と、光学系１によって分割された光束が入射される固体撮像素子（以下、「ＣＣＤ」とする）３ａ，３ｂと、ＣＣＤ３ａ，３ｂに駆動パルスを与えるタイミングジェネレータ（以下、「ＴＧ」とする）４ａ，４ｂと、ＣＣＤ３ａ，３ｂから出力される映像信号よりノイズ成分を除去する相関二重サンプリング回路（以下、「ＣＤＳ」とする）５ａ，５ｂと、ＣＤＳ５ａ，５ｂでノイズ除去された映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（以下、「Ａ／Ｄ」とする）６ａ，６ｂと、Ａ／Ｄ６ａ，６ｂからのデジタル映像信号が一時的に格納されるメモリ７ａ，７ｂと、メモリ７ａ，７ｂに格納されたデジタル映像信号を読み出してホワイトバランス処理やカラーバランス処理などの各種画像処理を施す画像処理部８と、画像処理部８に対してデジタル映像信号の入出力を行うメモリ９と、を備える。
【００２４】
又、図１の動画撮影装置の記録再生機構は、画像処理部８で画像処理されたデジタル映像信号を圧縮するとともに光磁気ディスクのような記録媒体１７ａ，１７ｂより読み出されたデジタル映像信号を伸長する圧縮／伸長部１０と、記録媒体１７ａ，１７ｂへのデジタル映像信号の記録及び再生を行う書込／読出部１１と、記録媒体１７ａ，１７ｂにおける所望のアドレス位置に対するデータの書き込み及び読み出しを行うために不図示の記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれを駆動させる記録媒体駆動部１２ａ，１２ｂと、を備える。
【００２５】
更に、この動画撮影装置が、画像処理部８で画像処理されたデジタル映像信号に基づいて映像の再生表示を行うディスプレイ１３と、ＴＧ４ａ，４ｂ及びＣＤＳ５ａ，５ｂ及びＡ／Ｄ６ａ，６ｂ及び光学系駆動部２及び記録媒体駆動部１２及びディスプレイ１３を制御する制御部１４と、ユーザーによって各種操作が成される操作部１５と、画像処理部８で画像処理が施されたデジタル映像信号を外部に出力する出力部１６とを、備える。
【００２６】
このように構成される動画撮影装置において、光学系１によって２方向に分割された光束がそれぞれＣＣＤ３ａ，３ｂに入射されると、ＴＧ４ａ，４ｂからの駆動パルスによってＣＣＤ３ａ，３ｂが１フレーム毎に交互に映像信号を出力する。そして、ＣＣＤ３ａ，３ｂそれぞれから出力された映像信号は、ＣＤＳ５ａ，５ｂでノイズ除去された後、Ａ／Ｄ６ａ，６ｂでデジタル映像信号に変換され、メモリ７ａ，７ｂに格納される。即ち、１／６０秒に１フレームが撮影されるとき、ＣＣＤ３ａ，３ｂを１フレーム毎に交互に駆動させることで、ＣＣＤ３ａ，３ｂはそれぞれ１／３０秒毎に映像信号の出力を行う。又、各ＣＣＤ毎に、その前にメカニカルなシャッタ或いは液晶シャッタなどを設け、読み出し中にＣＣＤを遮光するようにしても良い。これにより、スミアの少ない良質な画像信号を得ることができる。
【００２７】
このようにして、メモリ６ａ，６ｂにＣＣＤ３ａ，３ｂからのデジタル映像信号が格納されると、画像処理部８によってメモリ７ａ，７ｂより１フレーム分のデジタル映像信号が交互に読み出され、各フレームのデジタル映像信号に対してそれぞれ撮影された順に各種画像処理が施される。そして、画像処理されたデジタル映像信号は、撮影された順に、画像処理部８から出力されて、メモリ９又はディスプレイ１３又は出力部１６に与えられる。このとき、ディスプレイ１３において映像が再生表示され、又、出力部１６より出力されたデジタル映像信号は、例えば、外部のモニタやディスプレイに入力されて映像が再生表示される。
【００２８】
又、圧縮伸長部１０において、メモリ９に格納されたデジタル映像信号が読み出されて、ＪＰＥＧ画像圧縮やＭＰＥＧ画像圧縮などのデータ圧縮が施された後、書込／読出部１１によって不図示の記録／再生用ヘッドを動作させて、記録媒体１７ａ，１７ｂに記録される。このとき、圧縮伸長部１０で圧縮された各フレーム毎のデジタル映像信号は、撮影されたフレームの順に交互に、記録媒体１７ａ、１７ｂに記録されるように、書込／読出部１１によって、記録媒体１７ａ，１７ｂに対する記録／再生用ヘッドが動作制御される。
【００２９】
又、記録媒体１７ａに対する記録／再生用ヘッドの位置及び記録媒体１７ａが記録媒体駆動部１２ａによって、記録媒体１７ｂに対する記録／再生用ヘッドの位置及び記録媒体１７ｂが記録媒体駆動部１２ｂによって、それぞれ、駆動制御されることで、各フレームのデジタル映像信号が記録される記録媒体１７ａ，１７ｂのアドレス位置に、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれに対する記録／再生用ヘッドが位置するように制御される。よって、例えば、各フレームが１／６０秒毎に撮影される際、１／３０秒ごとに記録媒体１７ａ，１７ｂにデジタル映像信号が記録される。
【００３０】
（ＣＣＤの映像信号出力）
以下に、このようにして撮影動作及び記録動作が行われるときのＣＣＤ３ａ，３ｂの映像信号出力動作を、図２を参照して説明する。図２は、ＣＣＤ３ａ，３ｂの動作タイミングを示すタイミングチャートである。今、図２のように、例えば、１／６０秒毎に、映像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，…の順に、各フレームが撮影されるものとする。
【００３１】
このとき、まず、映像Ｐ１が撮影されるタイミングにおいて、ＣＣＤ３ａの全画素が露光を開始して所定時間露光を行った後、ＣＣＤ３ａの各画素の映像信号が出力される。このように、ＣＣＤ３ａにおける露光動作が開始してから１／６０秒経過すると、映像Ｐ２が撮影されるように、ＣＣＤ３ｂの全画素が露光を開始して所定時間露光を行った後、ＣＣＤ３ｂの各画素の映像信号が出力される。そして、ＣＣＤ３ａの映像Ｐ１に対する露光動作が開始してから１／３０秒経過後、即ち、ＣＣＤ３ｂの映像Ｐ２に対する露光動作が開始してから１／６０秒経過後、ＣＣＤ３ａの映像Ｐ３に対する露光動作が開始する。尚、被写体の輝度変化やＣＣＤ毎の感度のバラツキ、その他の理由により露光時間が異なる場合は、読み出し開始タイミングが１／６０秒毎になるように露光動作の開始タイミングを調節する。
【００３２】
よって、ＣＣＤ３ａは、１／３０秒毎に、映像Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，…に対する露光読み出し動作を開始することで、１／３０秒間隔に、映像Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，…の映像信号ｐ１，ｐ３，ｐ５，…を出力する。又、ＣＣＤ３ｂは、１／３０秒毎に、映像Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，…に対する露光読み出し動作を開始することで、１／３０秒間隔に、映像Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６…の映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…を出力する。このとき、各フレーム毎の映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…は、１／３０秒でＣＣＤ３ａ，３ｂそれぞれからの出力が完了される。
【００３３】
そして、ＣＣＤ３ａから出力される映像信号ｐ１，ｐ３，ｐ５，…がデジタル映像信号としてメモリ７ａに格納されるとともに、ＣＣＤ３ｂから出力される映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…がデジタル映像信号としてメモリ７ｂに格納される。このメモリ７ａ，７ｂに格納されたデジタル映像信号が、画像処理部８によって、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…の順に、メモリ７ａ，７ｂより交互に読み出されることによって、映像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の順に対応させて、画像処理が施される。このように画像処理が施されたデジタル映像信号が、ディスプレイ１３に与えられると、映像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の順に、動画再生される。
【００３４】
（記録媒体への映像信号記録）
次に、上述の記録媒体１７ａ，１７ｂへの記録動作を、図３を参照して説明する。図３は、記録媒体１７ａ，１７ｂへの記録タイミングを示すタイミングチャートである。今、例えば、上述のようにして、画像処理部８よりメモリ９に、１／６０秒毎に、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，…の順に、各フレームのデジタル映像信号が格納されるものとする。
【００３５】
メモリ９に格納されたデジタル映像信号が、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，…の順に、読み出されて、圧縮／伸長部１０で順次データ圧縮されると、圧縮されたデジタル映像信号ｐ１が記録媒体１７ａに記録されるように、まず、記録媒体１７ａにおけるデジタル映像信号ｐ１が記録されるアドレス位置に不図示の記録／再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ａが記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ａの駆動制御を行う。そして、書込／読出部１１によって記録媒体１７ａに対して不図示の記録／再生用ヘッドが記録動作を行うように制御する。
【００３６】
このように、記録媒体１７ａへのデジタル映像信号ｐ１の記録動作が開始されてから１／６０秒が経過すると、次に、圧縮されたデジタル映像信号ｐ２が記録媒体１７ｂに記録されるように、まず、記録媒体１７ｂにおけるデジタル映像信号ｐ２が記録されるアドレス位置に不図示の記録／再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ｂが記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ｂの駆動制御を行う。そして、書込／読出部１１によって記録媒体１７ｂに対して不図示の記録／再生用ヘッドが記録動作を行うように制御する。
【００３７】
そして、圧縮されたデジタル映像信号ｐ１の記録媒体１７ａへの記録が開始されてから１／３０秒経過後、即ち、圧縮されたデジタル映像信号ｐ２の記録媒体１７ｂへの記録が開始されてから１／６０秒経過後、圧縮されたデジタル映像信号ｐ３の記録媒体１７ａへの記録が開始される。よって、記録媒体１７ａに対して、１／３０秒間隔で、圧縮されたデジタル映像信号ｐ１，ｐ３，ｐ５，…が記録され、又、記録媒体１７ｂに対して、１／３０秒間隔で、圧縮されたデジタル映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…が記録される。
【００３８】
以上より、各フレーム毎のデジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…は、１／３０秒で記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれへの記録が完了される。又、記録／再生部１１は、記録媒体１７ａ，１７ｂへの記録動作が重なるとき、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれに対する記録／再生用ヘッド両方に対して、異なるデジタル信号に基づく制御を同時に行う。
【００３９】
このとき、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれには、ＵＴＯＣ（Ｕｓｅｒ　Ｔａｂｌｅ　Ｏｆ　Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）領域のようなデータのアドレス位置情報などの書き込み可能な情報付加領域に、記録されたデジタル映像信号のアドレス位置及びそれぞれに記録されたデジタル映像信号を関連づけるためのファイル名が格納される。即ち、デジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…による動画ファイルが記録媒体１７ａ，１７ｂに記録されるとき、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれにおける情報付加領域に、この動画ファイルのファイル名ｆ１及び録画時刻が、２つの記録媒体に記録されていることを示す情報と共に記録される。そして、記録媒体１７ａの情報付加領域においては、デジタル映像信号ｐ１，ｐ３，…が記録されたアドレス位置が、又、記録媒体１７ｂの情報付加領域においては、デジタル映像信号ｐ２，ｐ４，…が記録されたアドレス位置が、それぞれ記録される。
【００４０】
（記録媒体からの映像信号再生）
このように動作する動画撮影装置において、記録媒体１７ａ，１７ｂを再生して、図４のように動画撮影装置の出力部１６とケーブル５０を介して接続された外部のディスプレイ５１に映像を再生表示するときの動作について、以下に説明する。図５及び図６は、記録媒体１７ａ，１７ｂからの再生タイミングを示すタイミングチャートである。
【００４１】
１．２つの記録媒体による映像信号再生
今、図５のように、例えば、上述のようにして、デジタル映像信号ｐ１，ｐ３，…が記録された記録媒体１７ａとデジタル映像信号ｐ２，ｐ４，…が記録された記録媒体１７ｂの２つの記録媒体からデジタル映像信号が読み出されるものとする。まず、記録媒体１７ａ，１７ｂの情報付加領域が不図示の記録／再生用ヘッドによって読み出され、２つの記録媒体に記録されていることを示す情報が確認されると、それぞれに記録された動画ファイルのファイル名及び録画時刻が一致するか否かが確認される。このとき、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれに格納された動画ファイルのファイル名ｆ１及び録画時刻が一致することが確認されると、再生動作が開始される。
【００４２】
そして、記録媒体１７ａにおける情報付加領域より確認されたデジタル映像信号ｐ１が記録されるアドレス位置に不図示の記録／再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ａが記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ａの駆動制御を行う。そして、記録／再生用ヘッドによって記録媒体１７ａに記録されたデジタル映像信号ｐ１が読み出されて書込／読出部１１に与えられると、圧縮／伸長部１０に送出されてデータ伸長された後、メモリ９に格納される。
【００４３】
このように、記録媒体１７ａからのデジタル映像信号ｐ１の読み出し動作が行われると、次に、記録媒体１７ｂにおける情報付加領域より確認されたデジタル映像信号ｐ２が記録されるアドレス位置に不図示の記録／再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ｂが記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ｂの駆動制御を行う。そして、記録／再生用ヘッドによって記録媒体１７ｂに記録されたデジタル映像信号ｐ２が読み出されて書込／読出部１１に与えられると、圧縮／伸長部１０に送出されてデータ伸長された後、メモリ９に格納される。
【００４４】
その後、記録媒体１７ａ，１７ｂが交互に読み出されることで、デジタル映像信号ｐ３，ｐ４，ｐ５，…が順番に書込／読出部１１によって読み出されて、圧縮／伸長部１０でデータ伸長された後、メモリ９に格納される。このようにして、メモリ９に格納されたデジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…は、１／６０秒毎のタイミングで順番に画像処理部８によって読み出された後、出力部１６より出力されて、ケーブル５０を介してディスプレイ５１に与えられる。よって、ディスプレイ５１には、映像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…が順番に再生表示される。
【００４５】
２．１つの記録媒体による映像信号再生
今、図６のように、例えば、上述のようにして、デジタル映像信号ｐ１，ｐ３，…が記録された記録媒体１７ａのみからデジタル映像信号が読み出されるものとする。まず、記録媒体１７ａの情報付加領域が不図示の記録／再生用ヘッドによって読み出され、２つの記録媒体に記録されていることを示す情報が確認される。このとき、記録媒体１７ａのみセットされた状態であるため、１つの記録媒体による再生動作を開始する。
【００４６】
そして、２つの記録媒体からデジタル映像信号が読み出されたときと同様、記録媒体１７ａにおける情報付加領域より確認されたデジタル映像信号ｐ１が記録されるアドレス位置に不図示の記録／再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ａが記録／再生用ヘッド及び記録媒体１７ａの駆動制御を行う。そして、記録／再生用ヘッドによって記録媒体１７ａに記録されたデジタル映像信号ｐ１が読み出されて書込／読出部１１に与えられると、圧縮／伸長部１０に送出されてデータ伸長された後、メモリ９に格納される。
【００４７】
その後、同様にして、記録媒体１７ａが読み出されることで、デジタル映像信号ｐ３，ｐ５，ｐ７，…が順番に書込／読出部１１によって読み出されて、圧縮／伸長部１０でデータ伸長された後、メモリ９に格納される。このようにして、メモリ９に格納されたデジタル映像信号ｐ１，ｐ３，ｐ５，ｐ７，…は、１／３０秒毎のタイミングで順番に画像処理部８によって読み出される。
【００４８】
そして、画像処理部８では、本来、映像信号ｐ２を出力するタイミングにおいて、デジタル映像信号ｐ１，ｐ３による時間補間処理を行うことで生成したデジタル映像信号ｐ２ｘを出力する。即ち、出力部１６からデジタル映像信号ｐ１の出力を開始した後１／６０秒経過したときに、出力部１６よりデジタル映像信号ｐ２ｘを出力する。このデジタル映像信号ｐ２ｘの出力開始後１／６０秒が経過したとき、即ち、デジタル映像信号ｐ１の出力開始後１／３０秒が経過したとき、出力部１６よりデジタル映像信号ｐ３を出力するとともに、画像処理部８でデジタル映像信号ｐ３，ｐ５により時間補間を行い、デジタル映像信号ｐ４ｘを生成する。
【００４９】
このようにして、画像処理部８において、デジタル映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…に相当するデジタル映像信号ｐ２ｘ，ｐ４ｘ，ｐ６ｘ，…を、それぞれに対して時間的に隣接した２つのデジタル映像信号によって時間補間処理することで、生成する。そして、デジタル映像信号ｐ１，ｐ２ｘ，ｐ３，ｐ４ｘ，…が出力部１６より出力されて、ケーブル５０を介してディスプレイ５１に与えられる。よって、ディスプレイ５１には、映像Ｐ１，Ｐ２ｘ，Ｐ３，Ｐ４ｘ，…が順番に再生表示される。尚、映像Ｐ２ｘ，Ｐ４ｘ，…は、デジタル映像信号ｐ２ｘ，ｐ４ｘ，…によって再生表示される映像である。
【００５０】
（光学系の構成例）
上述のように各動作が行われるような動画撮影装置において、光学系１におけるＣＣＤ３ａ，３ｂへの光束分岐部分の構成例について、以下に説明する。図７又は図８は、光学系１におけるＣＣＤ３ａ，３ｂへの光束分岐部分の構成を示す図である。
【００５１】
図７に示す１つ目の構成例は、ハーフミラー６１によって構成されるものである。このとき、方向ａより入射された光が、方向ｂに向かってハーフミラー６１を反射する光と、方向ｃに向かってハーフミラー６１を透過する光とに分岐される。そして、方向ｂに反射された光がＣＣＤ３ａに入射され、又、方向ｃに透過された光がＣＣＤ３ｂに入射される。ミラーを使用することにより、軽量に構成することができる。
【００５２】
又、図８に示す２つ目の構成例は、プリズム６２によって構成されるものである。このとき、方向ａより入射された光が、方向ｂに向かってプリズム６２内で反射して透過する光と、方向ｃに向かってプリズム６２を透過する光とに分岐される。そして、方向ｂに反射された光がＣＣＤ３ａに入射され、又、方向ｃに透過された光がＣＣＤ３ｂに入射される。プリズムを使用すれば、ミラーのように表面反射光と屈折透過光の相違を考慮する必要がなく、より高精度に構成することができる。
【００５３】
尚、本実施形態における動画撮影装置は、２つの固体撮像素子を用いて交互に撮像動作を行うことで、動画撮影を行うものとしたが、３つもしくはそれ以上の固体撮像素子を備えるとともに、これらの固体動画撮影装置をサイクル状に撮像動作を行わせることで動画撮影を行うようにしても構わない。３つの固体撮像素子を使用する場合は、光学系１の光束分岐部分に対して図９のようなプリズム６３を設置して、ＣＣＤ３ｘ，３ｙ，３ｚに入射される３つの光束に分岐する。
【００５４】
そして、図１０のタイミングチャートのように、１／６０秒毎に撮影が行われるとき、ＣＣＤ３ｘが露光動作を開始して１／６０秒経過すると、ＣＣＤ３ｙが露光動作を開始し、ＣＣＤ３ｙが露光動作を開始して１／６０秒経過すると、ＣＣＤ３ｚが露光動作を開始し、ＣＣＤ３ｚが露光動作を開始して１／６０秒経過すると、ＣＣＤ３ｘが露光動作を開始する。このような動作がＣＣＤ３ｘ，３ｙ，３ｚ間で繰り返されるため、ＣＣＤ３ｘ，３ｙ，３ｚはそれぞれ１／２０秒周期で撮像動作を開始する。
【００５５】
又、本実施形態における動画撮影装置は、２つの記録媒体に交互に記録することによって、動画撮影を行うものとしたが、３つもしくはそれ以上の記録媒体に記録するものとしても構わない。３つの記録媒体を使用する場合、図１１のタイミングチャートのように、１／６０秒毎に撮影されたデジタル映像信号が記録されるとき、記録媒体１７ｘの記録動作を開始して１／６０秒経過すると、記録媒体１７ｙの記録動作を開始し、記録媒体１７ｙの記録動作を開始して１／６０秒経過すると、記録媒体１７ｚの記録動作を開始し、記録媒体１７ｚの記録動作を開始して１／６０秒経過すると、記録媒体１７ｘの記録動作を開始する。このような動作が記録媒体１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ間で繰り返されるため、記録媒体１７ｘ，１７ｙ，１７ｚに対してそれぞれ１／２０秒周期で記録動作を開始する。
【００５６】
更に、複数の記録媒体のうち１つ以上をハードディスクのように動画撮影装置内蔵の記録媒体で構成し、光磁気ディスクなどによる着脱可能な１つ以上の記録媒体とともにデジタル映像信号が記録されるようにしても構わない。各々１つの記録媒体を使用する場合、図１において、記録媒体１７ａを光磁気ディスクとし、１７ｂをハードディスクとしたとき、まず、メモリ９より読み出されたデジタル映像信号が圧縮伸長部１０によって圧縮されると、図３と同様のタイミングで記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれにデジタル映像信号が記録される。即ち、書込／読出部１１によって、記録媒体１７ａ，１７ｂへ交互に記録動作を行って、デジタル映像信号が記録される。
【００５７】
その後、ハードディスクである記録媒体１７ｂに格納されたデジタル映像信号が書込／読出部１１によって読み出されて、光磁気ディスクである記録媒体１７ａに順番に記録される。即ち、図３のように、記録媒体１７ａにデジタル映像信号ｐ１，ｐ３，ｐ５，…が記録され、記録媒体１７ｂにデジタル映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…が記録されているとき、記録媒体１７ｂからデジタル映像信号ｐ２，ｐ４，ｐ６，…が読み出されて、記録媒体１７ａに記録される。よって、記録媒体１７ａには、全てのデジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，…が記録されることとなる。そして、記録媒体１７ａに全てのデジタル映像信号が記録されると、記録媒体１７ｂに記録されたデジタル映像信号が廃棄される。
【００５８】
＜動画再生装置＞
動画再生装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１２は、本発明の動画再生装置の内部構成を示すブロック図である。尚、図１２の動画再生装置は、図１の動画撮影装置における記録再生機構とほぼ同一の構成となるため、図１と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１２の動画再生装置は、画像処理部８と、メモリ９と、記録媒体駆動部１２ａ，１２ｂと、操作部１５と、出力部１６と、記録媒体１７ａ，１７ｂから不図示の再生用ヘッドを通じてデジタル映像信号を読み出す読出部２１と、読出部２１によって読み出されたデジタル映像信号をデータ伸長する伸長部２２と、記録媒体駆動部１２ａ，１２ｂ及び読出部２１の駆動制御を行う制御部２３と、を備える。
【００６０】
このような構成の動画再生装置において、２つの記録媒体が設置されたときの再生動作及び１つの記録媒体が設置されたときの再生動作それぞれが、上述の撮像動作における再生動作と同様となる。即ち、まず、記録媒体１７ａ，１７ｂそれぞれが設置されたとき、それぞれの情報付加領域が読出部２１によって読み出されて、２つの記録媒体に記録されたデジタル映像信号より１つの動画ファイルが記録されていることが確認される。
【００６１】
そして、２つの記録媒体１７ａ，１７ｂが設置された場合、２つの記録媒体１７ａ，１７ｂに同一動画ファイルのデジタル映像信号が記録されていることが確認された後、図５のタイミングチャートに従った再生動作を行い、又、１つの記録媒体１７ａが設置された場合、図６のタイミングチャートに従った再生動作を行う。このとき、読出部２１が、書込／読出部１１と同様の動作を行うことによって、記録媒体１７ａ，１７ｂからのデジタル映像信号の読み出しが行われる。
【００６２】
このようにして、読出部２１によって、記録媒体１７ａ，１７ｂから、又は、記録媒体１７ａから、デジタル映像信号が読み出されると、伸長部２２によってデータ伸長がなされてメモリ９に格納される。そして、メモリ９に格納されたデジタル映像信号は、画像処理部８によって画像処理が施されて出力部１６より外部のディスプレイ５１に出力される。尚、１つの記録媒体１７ａよりデジタル映像信号が読み出される場合は、画像処理部８によって時間補間された画像が生成される。
【００６３】
＜動画編集装置＞
動画編集装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１３は、動画編集装置の内部構成を示すブロック図である。尚、図１３の動画編集装置は、図１２の動画再生装置とほぼ同一の構成となるため、図１２と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１３の動画編集装置は、画像処理部８と、記録媒体駆動部１２ａ，１２ｂと、操作部１５と、読出部２１と、読出部２１によって記録媒体１７ａ，１７ｂから読み出されたデジタル映像信号を一時的に保持するメモリ３１と、メモリ３１に保持されたデジタル映像信号を記録媒体３３に不図示の記録用ヘッドを通じて書き込む書込部３２と、記録媒体３３における所望のアドレス位置に対するデータの書き込みを行うために不図示の記録用ヘッド及び記録媒体３３を駆動させる記録媒体駆動部３４と、記録媒体駆動部１２ａ，１２ｂ，３４及び読出部２１及び書込部３２の駆動制御を行う制御部３５と、を備える。
【００６５】
このような構成の動画編集装置に、記録媒体１７ａ，１７ｂが設置されると、それぞれの情報付加領域が読出部２１によって読み出され、２つの記録媒体に記録されたデジタル映像信号より１つの動画ファイルが記録されていることが確認される。更に、このとき、記録媒体１７ａ，１７ｂに記録されたデジタル映像信号が、同一の動画ファイルを形成するためのデジタル映像信号であることが確認される。
【００６６】
ここで、上述したように、記録媒体１７ａにファイル名ｆ１となる動画ファイルのデジタル映像信号ｐ１，ｐ３，…が記録されるとともに、記録媒体１７ｂにファイル名ｆ１となる動画ファイルのデジタル映像信号ｐ２，ｐ４，…が記録される。又、図１４に、記録媒体１７ａ，１７ｂに記録されたデジタル映像信号を編集して１つの動画ファイルとして記録媒体３３に記録する際のタイミングチャートを示し、以下に、この図１４を参照して、図１３の動画編集装置の動作について説明する。
【００６７】
まず、記録媒体１７ａにおけるデジタル映像信号ｐ１が記録されるアドレス位置に不図示の再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ａが再生用ヘッド及び記録媒体１７ａの駆動制御を行う。そして、再生用ヘッドによってデジタル映像信号ｐ１が読み出されて読出部２１に与えられると、メモリ３１に格納される。次に、記録媒体１７ｂにおけるデジタル映像信号ｐ２が記録されるアドレス位置に不図示の再生用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部１２ｂが再生用ヘッド及び記録媒体１７ｂの駆動制御を行う。そして、再生用ヘッドによってデジタル映像信号ｐ２が読み出されて読出部２１に与えられると、メモリ３１に格納される。
【００６８】
同様にして、記録媒体１７ａ，１７ｂが交互に読み出されることで、デジタル映像信号ｐ３，ｐ４，ｐ５，…が順番に読出部２１によって読み出されて、メモリ３１に順に格納される。このような記録媒体１７ａ，１７ｂからのデジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，…の読み出し動作が行われているとき、同時に、記録媒体３３への書き込み動作が行われる。尚、記録媒体３３への書き込み動作が、記録媒体１７ａ，１７ｂからの読み出し動作より遅い場合、記録媒体１７ａ，１７ｂからの読み出し速度は、記録媒体３３への書き込み速度に応じた速度とされる。
【００６９】
記録媒体３３への書き込みを行うために、まず、メモリ３１に格納されたデジタル映像信号ｐ１が書込部３２に与えられ、記録媒体３３におけるデジタル映像信号ｐ１が記録されるアドレス位置に不図示の記録用ヘッドが位置するように、記録媒体駆動部３４が記録ヘッド及び記録媒体３３の駆動制御を行う。そして、書込部３２によって記録媒体３３に対して不図示の記録用ヘッドが記録動作を行うように制御する。
【００７０】
このようなデジタル映像信号ｐ１の記録動作が終了すると、次に、メモリ３１に格納されたデジタル映像信号ｐ２が書込部３２に与えられ、書込部３２及び記録媒体駆動部３４が駆動することで、記録媒体３３にデジタル映像信号ｐ２が記録される。その後、デジタル映像信号ｐ３，ｐ４，ｐ５，…が順に、メモリ３１より書込部３２に与えられると、記録媒体３３に順に記録される。このように各部が動作することで、デジタル映像信号ｐ１，ｐ２，ｐ３，…が、１つの動画ファイルとして、記録媒体３３に記録される。
【００７１】
尚、このように動作する動画編集装置において、メモリ３１に格納されるデジタル映像信号のデータ量が所定値ｄ１より大きくなったとき、記録媒体１７ａ，１７ｂからの読み出し動作を一時的に停止させ、メモリ３１に格納されるデジタル映像信号のデータ量が所定値ｄ２（ｄ２＜ｄ１）より小さくなったときに、記録媒体１７ａ，１７ｂからの読み出し動作を開始させるようにしても構わない。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によると、動画撮影時に複数の固体撮像素子を巡回させて撮像動作を行うため、各固体撮像素子の撮像動作時間を重ねることができるため、各固体撮像素子を高速な駆動パルスによって動作させる必要がない。よって、駆動パルスによる消費電力を抑制することができるとともに、この駆動パルスによる発熱量を抑制することができる。よって、対角略９ｍｍとなる１／２型の固体撮像素子よりも面積が小さく高画素で高密度となる固体撮像素子を用いることができる。
【００７３】
又、複数の記録媒体を１画面毎に巡回させてデジタル映像信号を記録させるので、高画素の固体撮像素子で記録されたデータ量の大きいデジタル映像信号を光磁気ディスクのように書込時間がかかる記録媒体に書き込むことができる。よって、動画撮影と同時に、着脱自在な記録媒体への記録動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示し、動画撮影装置の内部構成を示すブロック図。
【図２】２つのＣＣＤの撮像動作を示すタイミングチャート。
【図３】２つの記録媒体への記録動作を示すタイミングチャート。
【図４】図１の動画撮影装置を再生装置として利用したときの関係を示すブロック図。
【図５】２つの記録媒体による再生動作を示すタイミングチャート。
【図６】１つの記録媒体による再生動作を示すタイミングチャート。
【図７】光学系の光束分岐部分の構成例。
【図８】光学系の光束分岐部分の構成例。
【図９】光学系の光束分岐部分の構成例。
【図１０】３つのＣＣＤの撮像動作を示すタイミングチャート。
【図１１】３つの記録媒体への記録動作を示すタイミングチャート。
【図１２】本発明の他の実施形態を示し、動画再生装置の内部構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の更に他の実施形態を示し、動画編集装置の内部構成を示すブロック図。
【図１４】図１３の動画編集装置の編集動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１　光学系
２　光学系駆動部
３ａ，３ｂ　ＣＣＤ
４ａ，４ｂ　ＴＧ
５ａ，５ｂ　ＣＤＳ
６ａ，６ｂ　Ａ／Ｄ
７ａ，７ｂ，９　メモリ
８　画像処理部
１０　圧縮／伸長部
１１　書込／読出部
１２ａ，１２ｂ　Ａ／Ｄ
１３　ディスプレイ
１４　制御部
１５　操作部
１６　出力部
１７ａ，１７ｂ　記録媒体駆動部

Claims (5)

1. 動画撮影を行って得た映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、
   １００万画素以上の画素数を備えるｎ個の固体撮像素子と、
   該固体撮像素子それぞれに同じ被写体像を分割して結像させる光学系と、
   を備え、
   前記固体撮像素子において、同一の個体撮像素子が時間Ｔ毎に周期的に撮像動作を開始するとき、
   前記固体撮像素子が時間Ｔ／ｎ毎に巡回して撮像動作を開始することを特徴とする動画撮影装置。
2. 動画撮影を行う際に所定時間毎に行う１画面分毎の撮像動作により得られる映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、
   前記１画面分のデジタル映像信号が、１００万画素以上のデータで形成され、
   前記動画撮影時に得られた前記デジタル映像信号を１画面分毎に、ｍ個の着脱自在な記録媒体を巡回させて記録することを特徴とする動画撮影装置。
3. 動画撮影を行って得た映像信号をデジタル映像信号として記録する動画撮影装置において、
   １００万画素以上の画素数を備えるｎ個の固体撮像素子と、
   該固体撮像素子それぞれに同じ被写体像を分割して結像させる光学系と、
   前記ｎ個の固体撮像素子それぞれが撮像して得られた前記デジタル映像信号をｍ個の着脱自在な記録媒体に記録する記録制御部と、
   を備え、
   前記固体撮像素子において、同一の個体撮像素子が時間Ｔ１毎に周期的に撮像動作を開始するとき、
   前記ｎ個の固体撮像素子が時間Ｔ１／ｎ毎に巡回して撮像動作を開始して、１画面分のデジタル映像信号を出力するとともに、
   前記記録制御部が、同一の前記記録媒体に対する１画面分のデジタル映像信号の記録を、時間Ｔ２毎に周期的に開始するとき、
   前記ｍ個の記録媒体を時間Ｔ２／ｍ毎に巡回させて、１画面分のデジタル映像信号を記録させることを特徴とする動画撮影装置。
4. 動画撮影を行う際に所定時間毎に行う１画面分毎の撮像動作により得られる映像信号をデジタル映像信号として記録する着脱自在な記録媒体において、
   １００万画素以上のデータで形成された１画面分のデジタル映像信号がｍ画面周期で記録され、ｍ個の記録媒体に記録されたデジタル映像信号を組み合わせることによって１つの動画ファイルを形成することを特徴とする記録媒体。
5. ｍ個の記録媒体それぞれにｍ画面周期で記録された１００万画素以上のデータで形成された１画面分のデジタル映像信号をｍ個の記録媒体を巡回して再生することによって、前記ｍ個の記録媒体に記録されて１つの動画ファイルを成すデジタル映像信号を撮影された順に再生することを特徴とする動画再生装置。

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