JP2007336599A

JP2007336599A - Imaging apparatus

Info

Publication number: JP2007336599A
Application number: JP2007220237A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kaneko; 克美金子; Takashi Tsuchiya; 隆史土屋; Motohiro Nakasuji; 元宏中筋; Kazuhiro Sugano; 和宏菅野; Fumihiko Sudo; 文彦須藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: JP4458132B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image signal on which revision of settings of a signal processing operation is correctly reflected when frames are summed to vary a frame rate. <P>SOLUTION: A pre-process section 14 uses an image signal DVa generated by imaging an object to carry out signal processing operations. A frame summing processing section 15 sums frames of an image signal DVb obtained through the signal processing operation by the pre-process section 14 to generate an image signal DVc whose frame rate is varied. When the signal processing operation of the pre-process section 14 is revised, the signal processing operation is revised in the unit of a frame summing period at a frame summing processing section 15 based on a discrimination signal TW denoting the frame summing period. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は撮像装置に関する。詳しくは、画像信号を用いて行う信号処理動作を変更する際に、この変更を加算処理手段でのフレーム加算期間単位で行うものである。 The present invention relates to an imaging apparatus. Specifically, when a signal processing operation performed using an image signal is changed, this change is performed in units of frame addition periods in the addition processing means.

従来の映画製作等では、特殊な映像効果を得ることができるように、フィルムカメラの撮影速度、すなわち１秒間のコマ数を可変させた撮影が行われている。例えば、撮影は通常の速度よりも高速で行い、再生は通常速度で行うものとすると、再生画像はスロー再生画像となる。このため、水面に水滴が落下したときのような高速度動作を容易かつ詳細に観察できる。また、撮影は通常の速度よりも低速で行い、再生は通常速度で行うものとすると、高速再生画像となる。このため、格闘シーンやカーチェイスシーン等でのスピード感を高めて臨場感の高い画像提示を行うことができる。 In conventional movie production and the like, shooting is performed by varying the shooting speed of a film camera, that is, the number of frames per second, so that a special video effect can be obtained. For example, if shooting is performed at a speed higher than the normal speed and playback is performed at the normal speed, the playback image becomes a slow playback image. For this reason, it is possible to observe easily and in detail a high-speed operation like when a water droplet falls on the water surface. If shooting is performed at a lower speed than normal speed and playback is performed at a normal speed, a high-speed playback image is obtained. For this reason, it is possible to enhance the sense of speed in a fighting scene, a car chase scene, etc., and to present an image with a high sense of reality.

また、テレビジョン番組制作等では、番組の撮像や編集および送出等のディジタル化が図られていたが、ディジタル技術の進展に伴う高画質化や機器の低価格化によって、映画製作等においてもディジタル化が図られてきている。 Also, in television program production, etc., digitization such as program shooting, editing, and transmission has been attempted, but in the production of movies, etc. due to the increase in image quality and the reduction in equipment prices accompanying the advancement of digital technology. It has been planned.

ここで、映画製作等のディジタル化により撮像装置（ビデオカメラ）を用いて撮像を行うものとした場合、上述のように特殊な映像効果を得るためには、例えば所定の速度で撮像を行って得られた画像信号だけでなく、高速に撮像を行って得られた画像信号や低速に撮像を行って得られた画像信号を、サーバ等の記録装置に全て記録させる。次に、この記録されている画像信号から特殊な映像効果を得るために必要とされるフレーム画像の画像信号を読み出して画像処理を行うことで、特殊な映像効果を得られる画像信号が生成される。 Here, when imaging is performed using an imaging device (video camera) by digitization such as movie production, in order to obtain a special video effect as described above, for example, imaging is performed at a predetermined speed. Not only the obtained image signal but also the image signal obtained by imaging at high speed and the image signal obtained by imaging at low speed are all recorded in a recording device such as a server. Next, an image signal that can obtain a special video effect is generated by reading out the image signal of the frame image necessary for obtaining a special video effect from the recorded image signal and performing image processing. The

また、高速再生やスロー再生等の特殊な映像効果を容易に得ることができるように、撮像時にフレームレートを可変することが可能とされている特許文献１の撮像装置を用いて、所定のフレームレートよりもフレームレートを低下して撮像を行い、所定のフレームレートで再生すれば、簡単に高速再生画像を得ることができる。また、フレームレートを高くして撮像を行い所定のフレームレートで再生すれば、簡単にスロー再生画像を得ることができる。 In addition, a predetermined frame is used by using the imaging apparatus of Patent Document 1 in which the frame rate can be changed during imaging so that special video effects such as high-speed playback and slow playback can be easily obtained. If an image is taken at a frame rate lower than the rate and played back at a predetermined frame rate, a high-speed playback image can be easily obtained. Further, if the image is taken at a high frame rate and reproduced at a predetermined frame rate, a slow reproduction image can be easily obtained.

さらに、フレーム加算を行うことでフレームレートを可変することもできる。例えばｎフレーム分の画像信号を加算することで、フレームレートが（１／ｎ）倍とされた画像信号を生成できる。 Furthermore, the frame rate can be varied by performing frame addition. For example, an image signal with a frame rate of (1 / n) times can be generated by adding image signals for n frames.

特開２０００−１２５２１０号公報JP 2000-125210 A

ところで、撮像装置を用いて撮像を行う場合、ノイズが少なく感度や色再現性の良好な撮像画像を得るため、種々の信号処理動作例えばホワイトバランス調整や利得制御，シェーディング補正等の信号処理動作が行われている。また、使用者の操作に応じて信号処理動作の設定を変更しても、フレーム画像の途中で信号処理動作が変更されてしまうことがないように、変更はフレーム単位で行われている。このため、フレーム加算処理を行うことでフレームレートを可変した場合、加算期間の途中で信号処理動作が変更されている画像信号が用いられると、フレーム加算後の画像信号に基づく画像は、信号処理動作の変更が正しく反映されていない不自然なものとなってしまう。例えば、２フレーム加算を行っているとき、加算する２フレーム目の画像信号として信号処理動作が変更された画像信号が用いられてしまうと、加算後の画像信号は、信号処理動作が変更された画像信号を２フレーム分加算した画像信号と異なるものとなり、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像となってしまう。 By the way, when imaging using an imaging device, various signal processing operations such as white balance adjustment, gain control, and shading correction are performed in order to obtain a captured image with low noise and good sensitivity and color reproducibility. Has been done. Further, even if the setting of the signal processing operation is changed according to the user's operation, the change is performed on a frame basis so that the signal processing operation is not changed in the middle of the frame image. Therefore, when the frame rate is varied by performing frame addition processing, if an image signal whose signal processing operation is changed during the addition period is used, an image based on the image signal after frame addition is processed by signal processing. It becomes unnatural that the change in behavior is not correctly reflected. For example, when adding two frames, if an image signal whose signal processing operation is changed is used as the image signal of the second frame to be added, the signal processing operation is changed for the image signal after addition. The image signal is different from the image signal obtained by adding two frames of the image signal, and the change in the signal processing operation is not correctly reflected.

そこで、この発明では、フレーム加算を行ってフレームレートを可変するとき、信号処理動作の設定の変更が正しく反映された画像信号を得ることができる撮像装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an imaging apparatus capable of obtaining an image signal in which a change in setting of a signal processing operation is correctly reflected when frame addition is performed to change the frame rate.

この発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して画像信号を生成する撮像手段と、撮像手段で生成された画像信号を用いて信号処理動作を行う信号処理手段と、信号処理手段で信号処理動作を行うことにより得られた画像信号のフレーム加算を行う加算処理手段と、信号処理手段で行う信号処理動作を設定する制御手段とを有し、信号処理手段は、画像信号を用いて行う信号処理動作を変更する際に、該変更を加算処理手段でのフレーム加算期間単位で行うものである。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject and generates an image signal, a signal processing unit that performs a signal processing operation using the image signal generated by the imaging unit, and a signal processing operation performed by the signal processing unit. The signal processing means includes signal processing performed using an image signal. The signal processing means includes an addition processing means for performing frame addition of image signals obtained by performing image processing, and a control means for setting a signal processing operation performed by the signal processing means. When the operation is changed, the change is performed in units of frame addition periods in the addition processing means.

この発明においては、被写体を撮像して生成された画像信号を用いて信号処理動作を行い、この信号処理動作を行うことにより得られた画像信号のフレーム加算を行うことで可変フレームレートの画像信号が生成される。ここで、信号処理動作の変更指示がなされたときは、フレーム加算期間を示す判別信号に基づき、この変更指示がなされた後のフレーム加算期間単位の画像信号から変更指示が実施される。あるいは、信号処理手段に対する信号処理動作の変更指示がフレーム加算期間の開始時あるいは終了時に行われる。また、シャッター動作が行われたときは、シャッター開期間がフレーム加算期間中に連続して設定される。 In the present invention, an image signal having a variable frame rate is obtained by performing a signal processing operation using an image signal generated by imaging a subject and performing frame addition of the image signal obtained by performing this signal processing operation. Is generated. Here, when an instruction to change the signal processing operation is made, the instruction to change is performed from the image signal in units of the frame addition period after the change instruction is made based on the determination signal indicating the frame addition period. Alternatively, a signal processing operation change instruction to the signal processing means is given at the start or end of the frame addition period. When the shutter operation is performed, the shutter open period is set continuously during the frame addition period.

この発明によれば、被写体を撮像して生成された画像信号を用いて信号処理動作を行い、この信号処理動作を行うことにより得られた画像信号のフレーム加算する場合、信号処理動作の変更は、フレーム加算期間単位で行われる。このため、フレーム加算中に信号処理動作が変更されて、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像となってしまうことを防止できる。 According to the present invention, when a signal processing operation is performed using an image signal generated by capturing an image of a subject and a frame of an image signal obtained by performing this signal processing operation is added, the signal processing operation is changed. This is performed in units of frame addition periods. For this reason, it is possible to prevent the signal processing operation from being changed during the frame addition and an image in which the change in the signal processing operation is not correctly reflected.

また、フレーム加算期間を示す判別信号が生成されて、信号処理動作の変更指示がなされたとき、この判別信号に基づき、変更指示後のフレーム加算期間単位の画像信号から変更指示が実施される。あるいは、信号処理手段に対する信号処理動作の変更指示が、フレーム加算期間単位で行われる。このため、信号処理動作の変更がフレーム加算期間単位で行われて、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像となってしまうことを防止できる。さらに、シャッター動作を行うときに、シャッター開期間がフレーム加算期間中に連続して設定されるので、偽輪郭が生じてしまうことを防止できる。 In addition, when a determination signal indicating a frame addition period is generated and an instruction to change the signal processing operation is issued, the change instruction is executed based on the image signal in units of the frame addition period after the change instruction based on the determination signal. Alternatively, an instruction to change the signal processing operation to the signal processing means is performed in units of frame addition periods. For this reason, it is possible to prevent the change in the signal processing operation from being performed in units of frame addition periods and the image in which the change in the signal processing operation is not correctly reflected. Furthermore, when the shutter operation is performed, the shutter open period is set continuously during the frame addition period, so that a false contour can be prevented from occurring.

以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図１は撮像装置１０の構成を示している。撮像部１２を構成する撮像素子（図示せず）の撮像面上には、撮像レンズ部１１を通して入射された光に基づいた被写体画像が結像される。撮像素子は、光電変換によって被写体画像の撮像電荷を生成し、後述する駆動部２５からの駆動制御信号ＤＲに基づいて撮像電荷を読み出して電圧信号に変換する。さらに、この電圧信号を撮像信号Ｓpaとしてプリアンプ部１３に供給する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the imaging apparatus 10. A subject image based on light incident through the imaging lens unit 11 is formed on an imaging surface of an imaging element (not shown) constituting the imaging unit 12. The imaging device generates imaging charges of the subject image by photoelectric conversion, reads the imaging charges based on a drive control signal DR from the driving unit 25 described later, and converts the imaging charges into a voltage signal. Further, this voltage signal is supplied to the preamplifier unit 13 as an imaging signal Spa.

プリアンプ部１３は、撮像信号Ｓpaを増幅したのちノイズ成分を除去する処理、例えば相関二重サンプリング処理を行う。またノイズ除去された画像信号をディジタル信号に変換して、フィードバッククランプ処理を行い、安定した黒レベルで所要の大きさの画像信号を生成する。さらにフレアー補正を行い、フレア量に応じて画像信号の信号レベルを補正する。また、プリアンプ部１３は、撮像素子の欠陥に対する補正処理等も行う。このプリアンプ部１３での処理は、駆動部２５から供給された同期信号ＳＹeを基準として行い、処理後の画像信号ＤＶaを、この画像信号ＤＶaに対する同期信号とともにプリアンプ部１３に供給する。また、画像信号ＤＶaをフォーカス・アイリス調整部２８に供給する。なお、後述するプリプロセス部１４やフレーム加算処理部１５、本線用信号処理部１６、モニタ用信号処理部１７でも、画像信号とともに供給された同期信号（図示せず）を基準として処理を行い、処理後の画像信号と画像信号に対する同期信号を次の処理部に供給する。 The preamplifier unit 13 amplifies the imaging signal Spa and then performs a process of removing a noise component, for example, a correlated double sampling process. Further, the image signal from which noise has been removed is converted into a digital signal, and feedback clamp processing is performed to generate an image signal having a required size at a stable black level. Further, flare correction is performed to correct the signal level of the image signal according to the flare amount. The preamplifier unit 13 also performs correction processing for defects in the image sensor. The processing in the preamplifier unit 13 is performed based on the synchronization signal SYe supplied from the drive unit 25, and the processed image signal DVa is supplied to the preamplifier unit 13 together with the synchronization signal for the image signal DVa. Further, the image signal DVa is supplied to the focus / iris adjustment unit 28. Note that the preprocessing unit 14, the frame addition processing unit 15, the main line signal processing unit 16, and the monitor signal processing unit 17 described later perform processing based on a synchronization signal (not shown) supplied together with the image signal, The processed image signal and a synchronization signal for the image signal are supplied to the next processing unit.

プリプロセス部１４は、画像信号ＤＶaを用いて信号処理動作、例えばホワイトバランス調整やゲイン補正およびホワイトシェーディング補正等の処理を行う。このプリプロセス部１４で得られた画像信号ＤＶbは、フレーム加算処理部１５に供給する。プリプロセス部１４で行う信号処理動作は、後述する制御部３０の動作設定部３２から供給された設定信号ＣＴに基づいて設定される。また、動作設定部３２からの設定信号ＣＴによって信号処理動作が変更されるとき、後述する制御部３０を構成する信号生成部３１のパルス生成回路３１５から供給された判別信号ＴＭを用いて、フレーム加算処理部１５でのフレーム加算期間終了後に変更を反映させる。 The preprocessing unit 14 performs signal processing operations such as white balance adjustment, gain correction, and white shading correction using the image signal DVa. The image signal DVb obtained by the preprocessing unit 14 is supplied to the frame addition processing unit 15. The signal processing operation performed by the preprocessing unit 14 is set based on a setting signal CT supplied from an operation setting unit 32 of the control unit 30 described later. Further, when the signal processing operation is changed by the setting signal CT from the operation setting unit 32, a frame is used by using the determination signal TM supplied from the pulse generation circuit 315 of the signal generation unit 31 constituting the control unit 30 described later. The change is reflected after the frame addition period in the addition processing unit 15 ends.

フレーム加算処理部１５は、画像信号ＤＶbに対してフレーム加算処理を行い、画像信号ＤＶbのフレームレートを可変する。このフレーム加算処理は、ＲＡＭ(Random Access Memory)を用いて行うことができる。例えば、３フレーム加算を行う場合、１フレーム目の画像信号ＤＶbをＲＡＭ-1に記憶させ、このＲＡＭ-1に記憶された信号を読み出して２フレーム目の画像信号ＤＶbと加算してＲＡＭ-2に記憶させる。このＲＡＭ-2に記憶されている加算信号を読み出して３フレーム目の画像信号ＤＶbと加算してＲＡＭ-3に記憶させる。このＲＡＭ-3に記憶された信号は、３フレーム分の画像信号ＤＶbを加算した信号となり、この信号を読み出して信号レベルを（１／３）倍すれば、所要の信号レベルであるとともに、フレームレートを１／３倍した信号となる。また、４フレーム目の画像信号ＤＶbをＲＡＭ-1に記憶させ、このＲＡＭ-1に記憶された信号を読み出して５フレーム目の画像信号ＤＶbと加算してＲＡＭ-2に記憶させる。このＲＡＭ-2に記憶されている加算信号を読み出して６フレーム目の画像信号ＤＶbと加算してＲＡＭ-3に記憶させる。このＲＡＭ-3に記憶された信号は、３フレーム分の画像信号ＤＶbを加算した信号となり、この信号を読み出して信号レベルを（１／３）倍すれば、所要の信号レベルであるとともに、フレームレートを１／３倍した信号となる。以下同様にして、３フレーム分の画像信号ＤＶbを加算した所要の信号レベルの画像信号ＤＶcを順次生成することができる。 The frame addition processing unit 15 performs frame addition processing on the image signal DVb, and varies the frame rate of the image signal DVb. This frame addition process can be performed using a RAM (Random Access Memory). For example, when performing addition of three frames, the image signal DVb of the first frame is stored in the RAM-1, and the signal stored in the RAM-1 is read out and added to the image signal DVb of the second frame to obtain the RAM-2. Remember me. The addition signal stored in the RAM-2 is read out, added to the image signal DVb of the third frame, and stored in the RAM-3. The signal stored in the RAM-3 is a signal obtained by adding the image signals DVb for three frames. If this signal is read and the signal level is multiplied by (1/3), the signal level is the required level and the frame The signal is 1/3 times the rate. Further, the image signal DVb of the fourth frame is stored in the RAM-1, the signal stored in the RAM-1 is read out, added to the image signal DVb of the fifth frame, and stored in the RAM-2. The addition signal stored in the RAM-2 is read out, added to the image signal DVb of the sixth frame, and stored in the RAM-3. The signal stored in the RAM-3 is a signal obtained by adding the image signals DVb for three frames. If this signal is read and the signal level is multiplied by (1/3), the signal level is the required level and the frame The signal is 1/3 times the rate. Similarly, the image signal DVc having a required signal level obtained by adding the image signals DVb for three frames can be sequentially generated.

なお、フレーム加算処理は、フレーム遅延回路を用いても行うことができる。例えば、１フレーム目の画像信号ＤＶbをフレーム遅延回路で２フレーム期間遅延させると共に、２フレーム目の画像信号ＤＶbをフレーム遅延回路で１フレーム期間遅延させる。この遅延させた１フレーム目の画像信号と２フレーム目の画像信号ＤＶbを、３フレーム目の画像信号ＤＶbに加算して３フレーム分の画像信号ＤＶbが加算された信号を得て、この信号の信号レベルを上述のように（１／３）倍すれば、所要の信号レベルであるとともに、フレームレートを１／３倍した画像信号ＤＶcを得ることができる。 The frame addition process can also be performed using a frame delay circuit. For example, the image signal DVb of the first frame is delayed for two frame periods by the frame delay circuit, and the image signal DVb of the second frame is delayed by one frame period by the frame delay circuit. The delayed image signal of the first frame and the image signal DVb of the second frame are added to the image signal DVb of the third frame to obtain a signal obtained by adding the image signal DVb for three frames. If the signal level is multiplied by (1/3) as described above, an image signal DVc having a required signal level and a frame rate of 1/3 can be obtained.

このようにフレーム加算処理を行うことで、例えば、画像信号ＤＶbのフレームレートが「６０Ｐ（数字は１秒当たりのフレーム数、Ｐはプログレッシブ方式の信号であることを示すものであり、他の場合も同様である)」であるとき、加算フレーム数を２フレームとして例えば６０Ｐの出力フレームレートで読み出すものとすれば、「３０Ｐ」のフレームレートの画像信号を得ることができる。また加算フレーム数を４フレームとすれば、「１５Ｐ」のフレームレートの画像信号を得ることができる。 By performing the frame addition processing in this way, for example, the frame rate of the image signal DVb is “60P (the number indicates the number of frames per second, P indicates that it is a progressive signal, and in other cases Is the same)), the image signal with the frame rate of “30P” can be obtained if the number of added frames is set to 2 frames and read at an output frame rate of 60P, for example. If the number of added frames is four, an image signal having a frame rate of “15P” can be obtained.

さらに、加算フレーム数の切り換えだけでなく、撮像素子からの信号読み出しを制御して撮像信号Ｓpaのフレームレートを可変すれば、画像信号ＤＶcのフレームレートを連続して可変することが可能となる。 Furthermore, if the frame rate of the imaging signal Spa is varied by controlling the signal readout from the imaging device as well as switching the number of added frames, the frame rate of the image signal DVc can be continuously varied.

フレーム加算処理部１５で得られた所望のフレームレートの画像信号ＤＶcは、本線用信号処理部１６とモニタ用信号処理部１７に供給される。 The image signal DVc having a desired frame rate obtained by the frame addition processing unit 15 is supplied to the main line signal processing unit 16 and the monitor signal processing unit 17.

本線用信号処理部１６は、フレーム加算処理部１５から供給された画像信号ＤＶcに対して例えばγ補正(Gamma Correction)や輪郭補償処理およびニー補正（Knee Correction）等のプロセス処理を行う。この本線用信号処理部１６で処理を行うことにより得られた画像信号ＤＶdは、信号出力部１８に供給される。 The main line signal processing unit 16 performs process processing such as γ correction, contour compensation processing, and knee correction on the image signal DVc supplied from the frame addition processing unit 15. The image signal DVd obtained by performing the processing in the main line signal processing unit 16 is supplied to the signal output unit 18.

モニタ用信号処理部１７は、撮像画像の確認を行うために接続された画像表示装置に応じたプロセス処理を行う。例えば、撮像画像の確認のために陰極線管や液晶表示素子を用いて画像表示を行う場合、陰極線管や液晶表示素子のγ特性や階調表示特性等に応じたプロセス処理を行う。このモニタ用信号処理部１７で処理を行うことにより得られた画像信号ＤＶeは、信号出力部１９に供給される。 The monitor signal processing unit 17 performs a process process corresponding to the connected image display device in order to confirm the captured image. For example, when an image display is performed using a cathode ray tube or a liquid crystal display element for confirmation of a captured image, a process process is performed according to the γ characteristics, gradation display characteristics, etc. of the cathode ray tube or the liquid crystal display element. The image signal DVe obtained by performing the processing in the monitor signal processing unit 17 is supplied to the signal output unit 19.

信号出力部１８は、画像信号ＤＶdをこの撮像装置に接続される記録機器等に応じた信号ＣＭoutに変換して出力する。例えば、コンポーネント信号に対応した機器やコンポジット信号に対応した機器を撮像装置と接続されている場合、画像信号ＤＶdをそれぞれの機器に応じた信号ＣＭoutに変換して出力する。またＳＭＰＴＥ２５９ＭやＳＭＰＴＥ２９２Ｍとして規格化されているシリアルディジタルインタフェース等を介して画像信号を伝送する場合には、インタフェース規格に応じた伝送信号を画像信号ＤＶdに基づいて生成して信号ＣＭoutとして出力する。また、信号ＣＭoutに同期した同期信号ＳＹoutから水平同期信号ＨＤoutを抽出して信号生成部３１の位相比較回路３１３に供給する。 The signal output unit 18 converts the image signal DVd into a signal CMout corresponding to a recording device or the like connected to the imaging apparatus and outputs the signal CMout. For example, when a device corresponding to a component signal or a device corresponding to a composite signal is connected to the imaging apparatus, the image signal DVd is converted into a signal CMout corresponding to each device and output. When an image signal is transmitted via a serial digital interface or the like standardized as SMPTE 259M or SMPTE 292M, a transmission signal corresponding to the interface standard is generated based on the image signal DVd and output as a signal CMout. Further, the horizontal synchronization signal HDout is extracted from the synchronization signal SYout synchronized with the signal CMout and supplied to the phase comparison circuit 313 of the signal generation unit 31.

信号出力部１９は、供給された画像信号ＤＶeを、撮像画像確認用の画像表示装置に応じた信号ＭＴoutに変換して出力する。例えば画像表示装置がアナログ信号を用いるものであるときには、画像信号ＤＶeをアナログ信号に変換して信号ＭＴoutとして出力する。 The signal output unit 19 converts the supplied image signal DVe into a signal MTout corresponding to the image display device for confirming the captured image, and outputs the signal MTout. For example, when the image display apparatus uses an analog signal, the image signal DVe is converted into an analog signal and output as a signal MTout.

信号生成部３１の同期分離回路３１１は、カメラ制御器(図示せず)から供給された基準同期信号ＳＹrefから垂直同期信号ＶＤrefを分離して、内部同期信号発生回路３１２に供給する。また、基準同期信号ＳＹrefから水平同期信号ＨＤrefを分離して、位相比較回路３１３に供給する。 The synchronization separation circuit 311 of the signal generation unit 31 separates the vertical synchronization signal VDref from the reference synchronization signal SYref supplied from the camera controller (not shown) and supplies it to the internal synchronization signal generation circuit 312. Further, the horizontal synchronization signal HDref is separated from the reference synchronization signal SYref and supplied to the phase comparison circuit 313.

内部同期信号発生回路３１２は、後述する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３１４から供給された発振信号ＭＣを用いて、新たに同期信号ＳＹcを垂直同期信号ＶＤrefに同期させて生成し、パルス生成回路３１５に供給する。 The internal synchronization signal generation circuit 312 newly generates a synchronization signal SYc in synchronization with the vertical synchronization signal VDref using an oscillation signal MC supplied from a voltage controlled oscillator (VCO) 314, which will be described later, and supplies it to the pulse generation circuit 315. Supply.

位相比較回路３１３は、信号出力部１８から出力される信号ＣＭoutに含まれる水平同期信号ＨＤoutと、同期分離回路３１１から供給された水平同期信号ＨＤrefの位相差を判別して、位相差がなくなるように電圧制御発振器３１４で生成する発振信号ＭＣの周波数を制御する。 The phase comparison circuit 313 determines the phase difference between the horizontal synchronization signal HDout included in the signal CMout output from the signal output unit 18 and the horizontal synchronization signal HDref supplied from the synchronization separation circuit 311 so that the phase difference disappears. The frequency of the oscillation signal MC generated by the voltage controlled oscillator 314 is controlled.

パルス生成回路３１５は、撮像部１２を駆動するための基準として用いる同期信号ＳＹdと、信号出力部１８から出力される画像信号の同期信号ＳＹoutとの位相差分だけ、内部同期信号発生回路３１２から供給された同期信号ＳＹcの位相を進めて、この位相を進めた同期信号を同期信号ＳＹdとして駆動部２５に供給する。このため、同期信号ＳＹoutは同期信号ＳＹcに同期した信号となり、水平同期信号ＨＤoutと水平同期信号ＨＤrefの位相が等しくなるように、発振信号ＭＣの周波数を制御することで、信号出力部１８から出力される信号ＣＭoutを基準同期信号ＳＹrefに同期させることができる。 The pulse generation circuit 315 supplies from the internal synchronization signal generation circuit 312 only the phase difference between the synchronization signal SYd used as a reference for driving the imaging unit 12 and the synchronization signal SYout of the image signal output from the signal output unit 18. The phase of the synchronized signal SYc thus advanced is advanced, and the synchronized signal whose phase has been advanced is supplied to the drive unit 25 as the synchronized signal SYd. Therefore, the synchronization signal SYout is a signal synchronized with the synchronization signal SYc, and is output from the signal output unit 18 by controlling the frequency of the oscillation signal MC so that the phases of the horizontal synchronization signal HDout and the horizontal synchronization signal HDref are equal. The signal CMout to be synchronized can be synchronized with the reference synchronization signal SYref.

また、パルス生成回路３１５には、動作設定部３２からフレームレート設定信号ＲＳＦが供給されて、信号出力部１８から出力される信号ＣＭoutがフレームレート設定信号ＲＳＦで示されたフレームレートとなるように、撮像部１２の撮像フレームレートを調整するためのタイミング信号ＰＴを駆動部２５に供給するとともに、フレーム加算処理部１５で加算フレーム数分の画像信号ＤＶbを加算して画像信号ＤＶcを得るため、例えばＲＡＭへの画像信号の書き込みや読み出しを制御するパルス信号ＣＲＷを生成して供給する。また、フレーム加算処理がフレーム加算処理部１５で行われるとき、このフレーム加算期間を示す判別信号ＴＭを生成してプリプロセス部１４とフォーカス・アイリス調整部２８に供給する。 The pulse generation circuit 315 is supplied with the frame rate setting signal RSF from the operation setting unit 32 so that the signal CMout output from the signal output unit 18 has the frame rate indicated by the frame rate setting signal RSF. In addition, the timing signal PT for adjusting the imaging frame rate of the imaging unit 12 is supplied to the driving unit 25, and the image signal DVb corresponding to the number of added frames is added by the frame addition processing unit 15 to obtain the image signal DVc. For example, a pulse signal CRW for controlling writing and reading of an image signal to and from the RAM is generated and supplied. When the frame addition processing is performed by the frame addition processing unit 15, a determination signal TM indicating this frame addition period is generated and supplied to the preprocessing unit 14 and the focus / iris adjustment unit 28.

駆動部２５は、供給された同期信号ＳＹdに基づいて、撮像部１２の撮像素子を駆動するための駆動制御信号ＤＲを生成して撮像部１２に供給する。また、タイミング信号ＰＴに基づき駆動制御信号ＤＲの生成を制御して、フレームレートを可変させた撮像信号Ｓpaが得られるように撮像素子を駆動させる。さらに、プリアンプ部１３に供給される撮像信号Ｓpaの同期信号ＳＹeを、プリアンプ部１３に供給する。なお、駆動部２５に対して、同期信号ＳＹdと同期信号ＳＹoutとの位相差分だけ、同期信号ＳＹcに含まれている水平同期信号の位相を進めて供給し、駆動部２５で同期信号ＳＹeを生成するものとしても良い。また、撮像信号Ｓpaのフレームレートを設定する情報を動作設定部３２から駆動部２５に供給して、この情報に基づき撮像素子を駆動する信号を生成することもできる。 The drive unit 25 generates a drive control signal DR for driving the imaging element of the imaging unit 12 based on the supplied synchronization signal SYd and supplies the drive control signal DR to the imaging unit 12. Further, the generation of the drive control signal DR is controlled based on the timing signal PT, and the imaging element is driven so that the imaging signal Spa having a variable frame rate is obtained. Further, the synchronization signal SYe of the imaging signal Spa supplied to the preamplifier unit 13 is supplied to the preamplifier unit 13. The driving unit 25 supplies the driving unit 25 with the phase of the horizontal synchronizing signal included in the synchronizing signal SYc by the phase difference between the synchronizing signal SYd and the synchronizing signal SYout to generate the synchronizing signal SYe. It is good to do. In addition, information for setting the frame rate of the imaging signal Spa can be supplied from the operation setting unit 32 to the driving unit 25, and a signal for driving the imaging element can be generated based on this information.

フォーカス・アイリス調整部２８は、画像信号ＤＶaの信号レベルを判別して、判別された信号レベルに基づいたアイリス調整信号Ｄirを生成する。このアイリス調整信号Ｄirを撮像レンズ部１１に供給して、撮像レンズ部１１に設けられている絞りを制御することによりアイリス調整を行う。また、画像信号ＤＶaの高周波成分を検出して、高周波成分が最大となるようにフォーカス調整信号Ｄfoを生成する。このフォーカス調整信号Ｄfoを撮像レンズ部１１に供給して、撮像レンズ部１１のレンズを駆動することによりフォーカス調整を行う。このようなアイリス調整やフォーカス調整は、判別信号ＴＭで示されたフレーム加算期間単位で行うものとしあるいは例えばフレーム単位で行うものとする。また、フレーム加算期間単位で行うかフレーム単位で行うかの選択は設定信号ＣＴによって選択される。 The focus / iris adjustment unit 28 determines the signal level of the image signal DVa, and generates an iris adjustment signal Dir based on the determined signal level. The iris adjustment signal Dir is supplied to the imaging lens unit 11, and iris adjustment is performed by controlling a diaphragm provided in the imaging lens unit 11. Further, the high frequency component of the image signal DVa is detected, and the focus adjustment signal Dfo is generated so that the high frequency component is maximized. This focus adjustment signal Dfo is supplied to the imaging lens unit 11 and the focus adjustment is performed by driving the lens of the imaging lens unit 11. Such iris adjustment and focus adjustment are performed in units of frame addition periods indicated by the determination signal TM, or for example, in units of frames. The selection between the frame addition period unit and the frame unit is selected by the setting signal CT.

制御部３０の動作設定部３２には、ユーザインタフェース部４０が接続されている。このユーザインタフェース部４０を介して、ユーザ操作に応じた操作信号ＰＳが供給されると、動作設定部３２は、この操作信号ＰＳに基づいて設定信号ＣＴを生成して各部の動作を設定することにより、撮像装置をユーザの操作に応じて動作させる。また、信号出力部１８から出力される信号ＣＭoutのフレームレートを設定するフレームレート設定信号ＲＳＦがユーザインタフェース部４０を介して、動作設定部３２に供給されたとき、例えば操作部で撮像速度の切り換えを行い、操作信号ＰＳとしてフレームレート設定信号ＲＳＦが動作設定部３２に供給されたとき、あるいはリモートコントロール装置や外部の機器からフレームレート設定信号ＲＳＦが動作設定部３２に供給されたとき、動作設定部３２は、フレームレート設定信号ＲＳＦをパルス生成回路３１５に供給する。 A user interface unit 40 is connected to the operation setting unit 32 of the control unit 30. When the operation signal PS corresponding to the user operation is supplied via the user interface unit 40, the operation setting unit 32 generates the setting signal CT based on the operation signal PS and sets the operation of each unit. Thus, the imaging apparatus is operated in accordance with the user operation. When the frame rate setting signal RSF for setting the frame rate of the signal CMout output from the signal output unit 18 is supplied to the operation setting unit 32 via the user interface unit 40, for example, the imaging speed is switched by the operation unit. When the frame rate setting signal RSF is supplied to the operation setting unit 32 as the operation signal PS, or when the frame rate setting signal RSF is supplied to the operation setting unit 32 from a remote control device or an external device. The unit 32 supplies the frame rate setting signal RSF to the pulse generation circuit 315.

次に、撮像装置の動作について説明する。フレームレート設定信号ＲＳＦによって設定されるフレームレート（設定フレームレート）は、上述したように撮像部１２で生成される撮像信号Ｓpaのフレームレート（撮像フレームレートＦＲp）とフレーム加算処理部１５での加算フレーム数ＦＡを切り替えることで連続して可変できる。例えば図２に示すように、フレームレート設定信号ＲＳＦによって設定フレームレートＦＲcが「６０Ｐ≧ＦＲc＞３０Ｐ」の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数ＦＡを「１」として、撮像フレームレートＦＲpを設定フレームレートＦＲcと等しくする。設定フレームレートＦＲcが「３０Ｐ≧ＦＲc＞２０Ｐ」の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数ＦＡを「２」として、撮像フレームレートＦＲpを設定フレームレートＦＲcの２倍とする。設定フレームレートＦＲcが「２０Ｐ≧ＦＲc＞１５Ｐ」の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数ＦＡを「３」として、撮像フレームレートＦＲpを設定フレームレートＦＲcの３倍とする。以下同様にして、撮像フレームレートＦＲpと加算フレーム数ＦＡを切り替える。 Next, the operation of the imaging apparatus will be described. The frame rate (set frame rate) set by the frame rate setting signal RSF is the sum of the frame rate (imaging frame rate FRp) of the imaging signal Spa generated by the imaging unit 12 and the frame addition processing unit 15 as described above. It can be continuously changed by switching the number of frames FA. For example, as shown in FIG. 2, when the set frame rate FRc is set within the range of “60P ≧ FRc> 30P” by the frame rate setting signal RSF, the number of added frames FA is set to “1”, and the imaging frame rate FRp is set. Is equal to the set frame rate FRc. When the set frame rate FRc is set within the range of “30P ≧ FRc> 20P”, the number of added frames FA is set to “2”, and the imaging frame rate FRp is set to twice the set frame rate FRc. When the set frame rate FRc is set within the range of “20P ≧ FRc> 15P”, the number of added frames FA is set to “3”, and the imaging frame rate FRp is set to three times the set frame rate FRc. Similarly, the imaging frame rate FRp and the number of added frames FA are switched.

撮像信号Ｓpaのフレームレートを可変する場合、駆動部２５から撮像部１２に供給する駆動制御信号ＤＲによって、撮像素子での電荷蓄積期間や撮像電荷の読み出しタイミング等を制御することでフレームレートが可変された撮像信号Ｓpaを得ることができる。さらに、ＣＤＲ方式(Common Data Rate:共通サンプリング周波数方式)を用いるものとして、水平帰線期間あるいは垂直帰線期間の長さを調整して、撮像フレームレートＦＲpの可変処理を行うものとすれば、撮像フレームレートＦＲpを可変しても有効画面期間の画像サイズが変化しない撮像信号Ｓpaを生成できる。また、ＣＤＲ方式を用いることで、撮像フレームレートＦＲpを用いる各部の動作周波数を撮像フレームレートＦＲpに応じて可変する必要がなく、構成が簡単となる。 When the frame rate of the imaging signal Spa is varied, the frame rate is varied by controlling the charge accumulation period in the imaging element, the readout timing of the imaging charge, and the like by the drive control signal DR supplied from the driving unit 25 to the imaging unit 12. The obtained imaging signal Spa can be obtained. Further, assuming that the CDR method (Common Data Rate: common sampling frequency method) is used, the length of the horizontal blanking period or the vertical blanking period is adjusted, and the imaging frame rate FRp is changed. Even if the imaging frame rate FRp is varied, it is possible to generate an imaging signal Spa in which the image size of the effective screen period does not change. Further, by using the CDR method, it is not necessary to vary the operating frequency of each part using the imaging frame rate FRp according to the imaging frame rate FRp, and the configuration is simplified.

このＣＤＲ方式では、図３Ａに示すように帰線期間と有効画面期間が設定された画像信号に対して、図３Ｂに示すように水平帰線期間の長さを調整したり、図３Ｃに示すように垂直帰線期間の長さを調整することで、有効画面期間の画像サイズを変化させることなく撮像フレームレートＦＲpを可変した撮像信号Ｓpaを生成できる。なお、撮像フレームレートＦＲpを変える場合、１ラインのサンプル数を撮像フレームレートＦＲpに応じて切り替えれば、水平帰線期間の長さを調整した撮像信号Ｓpaを生成できる。また、１フレームのライン数を撮像フレームレートＦＲpに応じて切り替えれば、垂直帰線期間の長さを調整した撮像信号Ｓpaを生成できる。 In this CDR system, the length of the horizontal blanking period is adjusted as shown in FIG. 3B for the image signal in which the blanking period and the effective screen period are set as shown in FIG. 3A, or as shown in FIG. 3C. As described above, by adjusting the length of the vertical blanking period, it is possible to generate the imaging signal Spa in which the imaging frame rate FRp is varied without changing the image size of the effective screen period. Note that, when the imaging frame rate FRp is changed, the imaging signal Spa in which the length of the horizontal blanking period is adjusted can be generated by switching the number of samples in one line according to the imaging frame rate FRp. Further, if the number of lines in one frame is switched according to the imaging frame rate FRp, an imaging signal Spa in which the length of the vertical blanking period is adjusted can be generated.

図４は、撮像装置の動作を示す図である。図４Ａは、フレームレート設定信号ＲＳＦで設定された設定フレームレートＦＲcを示している。ここで、設定フレームレートＦＲcが２４Ｐから１８Ｐに時点ｔaで切り替えられたとき、パルス生成回路３１５からのタイミング信号ＰＴによって、撮像フレームレートＦＲpの設定は、図４Ｂに示すようにフレーム加算期間の完了する時点ｔbで４８Ｐから５４Ｐに変更される。なお、図４Ｃは、図４Ｂの設定フレームレートＦＲcに基づいて決定されたフレーム加算期間を示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the imaging apparatus. FIG. 4A shows the set frame rate FRc set by the frame rate setting signal RSF. Here, when the set frame rate FRc is switched from 24P to 18P at the time point ta, the setting of the imaging frame rate FRp is completed by the timing signal PT from the pulse generation circuit 315 as shown in FIG. 4B. At the time tb when it is changed from 48P to 54P. FIG. 4C shows a frame addition period determined based on the set frame rate FRc of FIG. 4B.

撮像部１２では、設定された撮像フレームレートＦＲpで電荷の蓄積を行い、この蓄積された電荷に応じた信号を次のフレームで出力する。このため、図４Ｄに示すように、撮像信号Ｓpaは、時点ｔbで設定された撮像フレームレートの信号が次のフレームである時点ｔcで出力される。 The imaging unit 12 accumulates charges at the set imaging frame rate FRp, and outputs a signal corresponding to the accumulated charges in the next frame. For this reason, as shown in FIG. 4D, the imaging signal Spa is output at time tc when the signal of the imaging frame rate set at time tb is the next frame.

このように、撮像フレームレートＦＲpを設定したとき、この設定が次のフレームから反映させるため、画像信号ＤＶbに対するフレーム加算期間は、図４Ｃのフレーム加算期間に対して１フレーム遅延したものとなり、この１フレーム遅延したフレーム加算期間を示す図４Ｅの信号をパルス生成回路３１５で生成して判別信号ＴＭとして、プリプロセス部１４に供給する。 In this way, when the imaging frame rate FRp is set, this setting is reflected from the next frame, so the frame addition period for the image signal DVb is one frame delayed from the frame addition period of FIG. 4C. The signal shown in FIG. 4E indicating the frame addition period delayed by one frame is generated by the pulse generation circuit 315 and supplied to the preprocessing unit 14 as the discrimination signal TM.

フレーム加算処理部１５は、図４Ｅの判別信号ＴＭで示されたフレーム加算期間の画像信号ＤＶbを用いてフレーム加算を行う。このフレーム加算が行われた信号を所要の信号レベルとして読み出すことで、図４Ｆに示すように、フレームレート設定信号ＲＳＦで設定されたフレームレートの画像信号ＤＶcを生成できる。なお、フレーム加算が行われた信号を所要の信号レベルとして、この信号を撮像装置に接続された機器に応じた出力フレームレート、例えば６０Ｐのフレームレートで読み出すと、図４Ｇに示すように、フレームレート設定信号ＲＳＦでフレームレートを「２４Ｐ」に設定したときには、６０フレームの期間に２４フレームの撮像画像の画像信号が含まれた信号ＣＭoutとなる。また、出力フレームレートを１８Ｐに設定したときには、６０フレームの期間に１８フレームの撮像画像の画像信号が含まれた信号ＣＭoutとなる。 The frame addition processing unit 15 performs frame addition using the image signal DVb in the frame addition period indicated by the discrimination signal TM in FIG. 4E. By reading out the signal subjected to the frame addition as a required signal level, an image signal DVc having a frame rate set by the frame rate setting signal RSF can be generated as shown in FIG. 4F. When the signal subjected to frame addition is set to a required signal level and this signal is read out at an output frame rate corresponding to the device connected to the imaging device, for example, a frame rate of 60P, as shown in FIG. When the frame rate is set to “24P” by the rate setting signal RSF, the signal CMout includes an image signal of a captured image of 24 frames in a period of 60 frames. When the output frame rate is set to 18P, the signal CMout includes an image signal of a captured image of 18 frames in a period of 60 frames.

ここで、プリプロセス部１４で行う信号処理動作の設定ＳＥを、図４Ｈに示すように、時点ｔdで設定ＳＥ1から設定ＳＥ2に変更したとき、プリプロセス部１４では、判別信号ＴＭに基づいて、図４Ｉに示すように設定ＳＥ2での信号処理動作を、フレーム加算期間が終了する時点ｔeから実施する。このため、フレーム加算の途中で信号処理動作の設定がＳＥ1からＳＥ2に変更されてしまうことがない。 Here, when the setting SE of the signal processing operation performed in the preprocessing unit 14 is changed from the setting SE1 to the setting SE2 at the time td as shown in FIG. 4H, the preprocessing unit 14 based on the determination signal TM, As shown in FIG. 4I, the signal processing operation at the setting SE2 is performed from the time te when the frame addition period ends. Therefore, the setting of the signal processing operation is not changed from SE1 to SE2 during the frame addition.

同様に、時点ｔfで設定ＳＥ2から設定ＳＥ3に変更したとき、設定ＳＥ3での信号処理動作は、フレーム加算期間が終了する時点ｔgから実施されるので、フレーム加算の途中で信号処理動作の設定がＳＥ1からＳＥ2に変更されてしまうことがない。 Similarly, when the setting SE2 is changed to the setting SE3 at the time tf, the signal processing operation at the setting SE3 is performed from the time tg when the frame addition period ends, so that the setting of the signal processing operation is performed during the frame addition. There is no change from SE1 to SE2.

このように、信号処理動作の変更指示を行ったとき、この変更は、変更指示後のフレーム加算期間単位の画像信号から行われるので、変更前の画像信号と変更後の画像信号がフレーム加算されて、信号処理動作の変更が正しく反映されていない不自然な画像が生じてしまうことを確実に防止できる。また、プリプロセス部１４で行うホワイトバランス調整が自動的に調整を行うように設定されているとき、オートホワイトバランス調整をフレーム加算期間単位で行うことができる。 As described above, when the change instruction of the signal processing operation is performed, since the change is performed from the image signal of the frame addition period unit after the change instruction, the frame of the image signal before the change and the image signal after the change is added. Thus, it is possible to reliably prevent an unnatural image that does not correctly reflect the change in the signal processing operation. Further, when the white balance adjustment performed by the pre-process unit 14 is set to automatically adjust, the automatic white balance adjustment can be performed in units of frame addition periods.

また、フォーカス・アイリス調整部２８は、設定信号ＣＴによって、フォーカス調整やアイリス調整をフレーム加算期間単位で行うかあるいはフレーム単位で行うか選択することが可能とされているので、最適な調整が行われるように撮像者が選択することができる。例えば、フレーム単位で行うように選択されている場合、フォーカス調整やアイリス調整を画像信号ＤＶaに追従して行うことができないとき、フレーム加算期間単位で行うものとする。このとき、調整が実施される間隔が長くなり画像信号ＤＶaに追従したフォーカス調整やアイリス調整を行うことが可能となる。また、フレーム加算期間単位で行うように選択されている場合、調整が実施される間隔が長すぎて、フォーカス調整やアイリス調整の応答性が遅いときには、フレーム単位で行うものとする。このとき、調整が実施される間隔が短くなりフォーカス調整やアイリス調整の応答性を良くすることが可能となる。また、フォーカス・アイリス調整部２８は、フォーカス調整やアイリス調整を画像信号ＤＶaに基づいて逐次行うことができるものであっても良い。 Further, the focus / iris adjustment unit 28 can select whether to perform focus adjustment or iris adjustment in units of frame addition periods or in units of frames by the setting signal CT. The photographer can select as shown. For example, when the selection is made to be performed in units of frames, the focus adjustment and the iris adjustment are performed in units of frame addition periods when the adjustment cannot be performed following the image signal DVa. At this time, the interval at which the adjustment is performed becomes long, and it becomes possible to perform focus adjustment and iris adjustment following the image signal DVa. In addition, when the selection is made to be performed in units of frame addition periods, when the interval at which the adjustment is performed is too long and the responsiveness of focus adjustment or iris adjustment is slow, the adjustment is performed in units of frames. At this time, the interval at which the adjustment is performed is shortened, and the responsiveness of the focus adjustment and the iris adjustment can be improved. The focus / iris adjustment unit 28 may be capable of sequentially performing focus adjustment and iris adjustment based on the image signal DVa.

さらに、図示せずも判別信号ＴＭを本線用信号処理部１６やモニタ用信号処理部１７に供給すれば、本線用信号処理部１６やモニタ用信号処理部１７の信号処理動作をフレーム加算期間単位で行うこともできる。 Further, if the discrimination signal TM is supplied to the main line signal processing unit 16 and the monitor signal processing unit 17 (not shown), the signal processing operations of the main line signal processing unit 16 and the monitor signal processing unit 17 are performed in units of frame addition periods. Can also be done.

ところで、上述の実施の形態では、本線用信号処理部１６とモニタ用信号処理部１７で、異なる信号処理を行う場合を示したが、本線用信号処理部１６とモニタ用信号処理部１７で行う処理を等しくできる場合には、これらの処理をフレーム加算処理前に行うものとしても良い。この場合の構成を図５に示す。なお、図５において、図１と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。 By the way, in the above-mentioned embodiment, although the case where different signal processing is performed by the main line signal processing unit 16 and the monitor signal processing unit 17 is illustrated, the main line signal processing unit 16 and the monitoring signal processing unit 17 perform the signal processing. If the processing can be made equal, these processing may be performed before the frame addition processing. The configuration in this case is shown in FIG. In FIG. 5, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

プリプロセス部１４で得られた画像信号ＤＶbは、信号処理部２０に供給される。信号処理部２０は、本線用信号処理部１６やモニタ用信号処理部１７と同様に、γ補正やニー補正等の処理を行い、得られた画像信号ＤＶb’をフレーム加算処理部１５に供給する。フレーム加算処理部１５は、画像信号ＤＶb’を用いてフレーム加算を行い、得られた画像信号ＤＶgは、信号出力部１８，１９に供給される。信号出力部１８，１９は画像信号ＤＶgに基づき信号ＣＭout，ＭＴoutを生成して出力する。 The image signal DVb obtained by the preprocessing unit 14 is supplied to the signal processing unit 20. Similarly to the main line signal processing unit 16 and the monitor signal processing unit 17, the signal processing unit 20 performs processing such as γ correction and knee correction, and supplies the obtained image signal DVb ′ to the frame addition processing unit 15. . The frame addition processing unit 15 performs frame addition using the image signal DVb ′, and the obtained image signal DVg is supplied to the signal output units 18 and 19. The signal output units 18 and 19 generate and output signals CMout and MTout based on the image signal DVg.

ここで、信号処理部２０は、プリプロセス部１４と同様に、動作設定部３２からの設定信号ＣＴによって信号処理動作の設定が変更されても、この変更を、フレーム加算期間が終了してから実施する。このため、変更前の設定でγ補正やニー補正等が行われた画像信号と変更後の設定でγ補正やニー補正等が行われた画像信号が加算されて、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像が生じてしまうことも確実に防止できる。 Here, as with the preprocessing unit 14, the signal processing unit 20 changes the setting of the signal processing operation by the setting signal CT from the operation setting unit 32 after the frame addition period ends. carry out. For this reason, an image signal that has been subjected to γ correction or knee correction in the setting before the change and an image signal that has been subjected to γ correction or knee correction in the setting after the change are added, so that the change in the signal processing operation is correct. It is possible to reliably prevent the occurrence of an image that is not reflected.

さらに、撮像部１２での電荷蓄積期間を調整して電子シャッター動作を行うものとした場合、判別信号によって示されたフレーム加算期間に対してシャッター開期間を連続して設定する。例えば、出力フレームレートを「２０Ｐ」に設定したとき、図２から加算フレーム数ＦＡが「３」で撮像フレームレートＦＲpは「６０Ｐ」となる。このため、加算される３フレーム分の期間に対して、連続してシャッター開期間を図６に示すように設定する。なお、シャッター開期間は、連続していればフレーム加算期間内のいずれの位置に設けるものとしても良い。例えば図６Ａに示すように、フレーム加算期間の開始からシャッター開期間を連続して設ける。また、図６Ｂに示すように、フレーム加算期間の終わりにシャッター開期間を連続して設ける。あるいは、図５６に示すように、フレーム加算期間の途中にシャッター開期間を連続して設けるものとしても良い。 Further, when the electronic shutter operation is performed by adjusting the charge accumulation period in the imaging unit 12, the shutter opening period is continuously set with respect to the frame addition period indicated by the determination signal. For example, when the output frame rate is set to “20P”, the added frame number FA is “3” and the imaging frame rate FRp is “60P” from FIG. For this reason, the shutter open period is continuously set as shown in FIG. 6 for the period of three frames to be added. The shutter opening period may be provided at any position within the frame addition period as long as it is continuous. For example, as shown in FIG. 6A, the shutter open period is continuously provided from the start of the frame addition period. Further, as shown in FIG. 6B, a shutter open period is continuously provided at the end of the frame addition period. Or as shown in FIG. 56, it is good also as what provides a shutter open period continuously in the middle of a frame addition period.

このように、フレーム加算期間内にシャッター開期間を連続して設けるものとすれば、偽輪郭が生じてしまうことを防止できる。すなわち、フレーム毎にシャッター開期間を設けてフレーム加算処理を行うと、フレーム毎にシャッター開期間を設けたことにより不連続とされた画像が加算されて偽輪郭が生じてしまう。しかし、フレーム加算期間内にシャッター開期間を連続して設けることにより、不連続とされた画像が加算されることがなく、偽輪郭の発生を防止できる。なお、メカニカルシャッターや光学的シャッターを用いてフレーム加算期間内に連続したシャッタ開期間を設ければ、電子シャッターの場合と同様に、偽輪郭のない撮像画像を得ることができる。 Thus, if the shutter open period is continuously provided within the frame addition period, it is possible to prevent the occurrence of false contours. In other words, when the frame addition process is performed with a shutter open period provided for each frame, images that are discontinuous due to the provision of the shutter open period for each frame are added, resulting in a false contour. However, by providing the shutter open period continuously within the frame addition period, the discontinuous images are not added, and the occurrence of false contours can be prevented. If a continuous shutter opening period is provided in the frame addition period using a mechanical shutter or an optical shutter, a captured image having no false contour can be obtained as in the case of the electronic shutter.

ところで、上述の実施の形態では、プリプロセス部１４や信号処理部２０で行う信号処理動作の設定を変更したとき、この変更を、判別信号ＴＭに基づきフレーム加算期間が終了してから行うものとしたが、プリプロセス部１４や信号処理部２０で行う信号処理動作の設定を動作設定部３２から変更する際に、変更指示をフレーム加算期間の開始時あるいは終了時に設定することで、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像が生じてしまうことを防止することもできる。この場合、プリプロセス部１４や信号処理部２０に判別信号ＴＭを供給して、変更の実施タイミングを制御する必要がない。またフレーム加算期間の開始時に変更指示を行うものとすれば、変更された信号処理動作を行って得られた画像信号のフレーム加算を行うことができるとともに、終了時に変更指示を行うものとすれば、次にフレーム加算を行う画像信号に対して変更された信号処理動作を行うことができる。 By the way, in the above-described embodiment, when the setting of the signal processing operation performed by the preprocessing unit 14 or the signal processing unit 20 is changed, this change is performed after the frame addition period ends based on the determination signal TM. However, when changing the setting of the signal processing operation performed in the preprocessing unit 14 or the signal processing unit 20 from the operation setting unit 32, the change instruction is set at the start or end of the frame addition period, so that the signal processing operation is performed. It is also possible to prevent the occurrence of an image in which the change is not correctly reflected. In this case, it is not necessary to supply the determination signal TM to the preprocessing unit 14 or the signal processing unit 20 to control the execution timing of the change. If the change instruction is given at the start of the frame addition period, the frame addition of the image signal obtained by performing the changed signal processing operation can be performed, and the change instruction is given at the end. Then, the changed signal processing operation can be performed on the image signal to be subjected to the next frame addition.

ここで、変更指示の際に動作設定部３２からプリプロセス部１４や信号処理部２０に供給する情報量が多いときには、情報の伝送中にフレーム加算期間が開始されてしまうことがある。このような場合、変更内容をプリプロセス部１４や信号処理部２０に供給しておき、判別信号ＴＭに基づきフレーム加算期間が終了してから変更を実施することで、信号処理動作の変更が正しく反映されていない画像が生じてしまうことを確実に防止できる。 Here, when there is a large amount of information to be supplied from the operation setting unit 32 to the preprocessing unit 14 or the signal processing unit 20 at the time of a change instruction, a frame addition period may be started during transmission of information. In such a case, the contents of the change are supplied to the preprocessing unit 14 and the signal processing unit 20, and the change of the signal processing operation is correctly performed by performing the change after the frame addition period ends based on the determination signal TM. It is possible to reliably prevent the occurrence of an image that is not reflected.

以上のように、本発明に係る撮像装置は、撮影画像の画像信号に対して信号処理を施してからフレーム加算を行い、画像信号のフレームレートを可変して撮像を行う場合に好適である。 As described above, the imaging apparatus according to the present invention is suitable for performing imaging by performing frame addition after performing signal processing on an image signal of a captured image, and varying the frame rate of the image signal.

撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an imaging device. 設定フレームレートに対する加算フレーム数と撮像フレームレートの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the addition frame number with respect to a setting frame rate, and an imaging frame rate. ＣＤＲ方式を撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an imaging device for a CDR system. 撮像装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of an imaging device. 撮像装置の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of an imaging device. シャッター動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating shutter operation | movement.

Explanation of symbols

１０・・・撮像装置、１１・・・撮像レンズ部、１２・・・撮像部、１３・・・プリアンプ部、１４・・・プリプロセス部、１５・・・フレーム加算処理部、１６・・・本線用信号処理部、１７・・・モニタ用信号処理部、１８，１９・・・信号出力部、２５・・・駆動部、２８・・・フォーカス・アイリス調整部、３０・・・制御部、３１・・・信号生成部、３２・・・動作設定部、４０・・・ユーザインタフェース部、３１１・・・同期分離回路、３１２・・・内部同期信号発生回路、３１３・・・位相比較回路、３１４・・・電圧制御発振器、３１５・・・パルス生成回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Imaging lens part, 12 ... Imaging part, 13 ... Preamplifier part, 14 ... Pre-process part, 15 ... Frame addition process part, 16 ... Main line signal processing unit, 17 ... monitor signal processing unit, 18, 19 ... signal output unit, 25 ... drive unit, 28 ... focus / iris adjustment unit, 30 ... control unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Signal generation part, 32 ... Operation setting part, 40 ... User interface part, 311 ... Synchronization separation circuit, 312 ... Internal synchronization signal generation circuit, 313 ... Phase comparison circuit, 314 ... Voltage controlled oscillator, 315 ... Pulse generation circuit

Claims

In an imaging apparatus including an imaging unit that images a subject and generates an image signal, and a frame addition unit that performs frame addition using the image signal,
An imaging apparatus comprising: control means for controlling the operation of the imaging apparatus; wherein the control means controls the operation in units of frame addition periods.

Signal processing means for performing a signal processing operation using an image signal generated by the imaging means is provided, and the frame addition is performed using an image signal obtained by performing the signal processing operation by the signal processing means. ,
The control unit according to claim 1, wherein the control unit controls the operation of the signal processing unit and controls the operation of the signal processing unit in units of frame addition periods. Imaging device.

The control means includes signal generation means for generating a determination signal indicating a frame addition period,
When the signal processing operation is instructed to be changed by the control means, the signal processing means implements the change instruction from an image signal in a frame addition period unit after the change instruction based on the determination signal. The imaging device according to claim 2.

The imaging apparatus according to claim 2, wherein the control unit issues an instruction to change the signal processing operation to the signal processing unit at the start or end of the frame addition period.

An automatic adjustment means that automatically adjusts to optimize imaging is provided.
2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the operation of the automatic adjustment unit as the operation control of the image pickup apparatus, and performs the adjustment in units of a frame addition period.

6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the automatic adjustment unit performs at least one of focus adjustment, iris adjustment, and white balance adjustment.