JP3800207B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は撮像装置に関する。詳しくは、撮像装置で生成した可変速フレームレート撮像画像の画像信号を記録しているとき、この記録された画像信号の再生指示がなされた場合、記録された信号を再生フレームレートで再生して撮像装置に供給させるものとし、可変速フレームレート撮像画像と再生された画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成するものである。

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。

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。

ここで、テレビジョン番組制作や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、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、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の撮像装置が用いられている。この撮像装置を用いて、所定フレームレートよりもフレームレートを低下させて撮像を行い、この撮像画像を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、この撮像画像を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。

特開２０００−１２５２１０号公報

ところで、フレームレートを可変して撮像を行うとき、フレームレートの可変操作は、撮像者がスロー再生画像や高速再生画像を思い浮かべて、所望のスロー再生画像や高速再生画像が得られるであろうフレームレートに設定することが行われている。このため、撮像者の技量が低いときには、所望のスロー再生画像や高速再生画像を思い浮かべてフレームレートの可変操作を行っても、再生画像は所望の速度とは全く異なった速度の画像となってしまい、撮像を繰り返し行わなければならなくなってしまう。

そこで、この発明では、被写体の動きが再生時に所望の速度となるよう可変速フレームレート撮像画像の画像信号を容易に生成できる撮像装置を提供するものである。

この発明に係る撮像装置は、可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、画像信号の記録再生を行う信号記録再生手段と、画像信号生成手段で生成された画像信号と信号記録再生手段で再生された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換手段と、フレームレート変換手段によって表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成手段と、画像信号生成手段と信号記録再生手段の動作を制御する制御手段とを有し、信号記録再生手段で画像信号の記録中に、該信号記録再生手段に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、制御手段は、信号記録再生手段によって、記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、モニタ画信号生成手段によって、画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と信号記録再生手段で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させるものである。

また、信号記録再生装置と接続される撮像装置において、この撮像装置は、可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、画像信号生成手段で生成された画像信号と信号記録再生装置から供給された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換手段と、フレームレート変換手段で、表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成手段と、画像信号生成手段と信号記録再生装置の動作を制御する制御手段とを有し、信号記録再生装置で画像信号の記録中に、該信号記録再生装置に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、制御手段は、信号記録再生装置によって、記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、モニタ画信号生成手段によって、画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と信号記録再生装置で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させるものである。
また、撮像装置は、可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成部と、画像信号の記録再生を行う信号記録再生部と、画像信号生成部で生成された画像信号と信号記録再生部で再生された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換部と、フレームレート変換部によって表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成部と、画像信号生成部と信号記録再生部の動作を制御するコントローラとを有し、信号記録再生部で画像信号の記録中に、該信号記録再生部に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、コントローラは、信号記録再生部によって、記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、モニタ画信号生成部によって、画像信号生成部で生成された画像信号に基づく撮像画像と信号記録再生部で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させるものである。

この発明においては、画像信号生成手段で生成された可変速フレームレート撮像画像の画像信号を信号記録再生手段や信号記録再生装置で記録しているとき、記録された画像信号の再生指示がなされた場合、例えば再生指示として画像確認操作が行われた場合、この画像確認操作が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数前の位置を再生開始位置として、記録された信号が再生フレームレートで再生される。また、可変速フレームレート撮像画像のフレームレートの変更を再生指示として用いるときには、変更が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数分までの位置が再生位置とされるとともに、変更後のフレームレートに応じたタイミングで、記録された信号が再生フレームレートで再生される。画像信号生成手段で生成された画像信号と信号記録再生手段や信号記録再生装置で再生された画像信号が表示フレームレートでないときは、フレームレート変換手段によって表示フレームレートに変換されて、モニタ画信号生成手段に供給される。モニタ画信号生成手段では、画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と信号記録再生装置で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号が生成される。

この発明によれば、画像信号生成手段で生成された可変速フレームレート撮像画像の画像信号を記録しているとき、この記録された画像信号の再生指示がなされた場合、記録された信号が再生フレームレートで再生される。また、画像信号生成手段で生成された画像信号と再生された画像信号が表示フレームレートでないときは、フレームレート変換手段によって表示フレームレートに変換されて、モニタ画信号生成手段に供給される。モニタ画信号生成手段では、画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号が生成される。このため、撮像中の画像と可変速フレームレート撮像画像の再生画像が１つの画面上に同時に表示されるので、撮像中の画像とともに表示された再生画像を参照してフレームレートを調整することで、被写体の動きが再生時に所望の速度となるよう可変速フレームレート撮像画像の画像信号を容易に生成できる。

また、再生指示として画像確認操作が行われた場合、この画像確認操作が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数前の位置を再生開始位置として、記録された画像信号が再生フレームレートで再生される。このため、撮像者が画像確認操作を行ったとき、再生時の被写体の動きが所望の速度となるように画像信号が記録されているか確認できる。

さらに、可変速フレームレート撮像画像のフレームレートの変更を再生指示として用いる場合、変更が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数分までの位置が再生位置とされて、記録された信号が再生フレームレートで再生される。このため、フレームレート変更後に、再生時の被写体の動きが所望の速度となるか否かを確認するため画像確認操作を行わなくとも、フレームレートを変更したときには予め設定したフレーム数分の時間だけ自動的に再生画像が表示されるので、変更後のフレームレートが適正であるか否かを簡単に確認できる。

また、変更後の可変速フレームレートが再生フレームレートよりも高いときには、変更が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数分までの位置が、再生指示とともに再生され、変更後の可変速フレームレートが再生フレームレートよりも低いときには、再生動作の開始が変更後の可変速フレームレートに応じて再生指示から遅延されるので、再生画像を途切れることなく表示できる。

以下、図を参照しながら、この発明を実施するための一形態について説明する。図１は撮像装置の構成を示している。画像信号生成部１０の撮像部１１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（図示せず）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、駆動部１２から供給された駆動制御信号ＲＣ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として撮像信号処理部１３に供給する。

駆動部１２は、後述する制御部５０から供給された制御信号ＣＴに基づいて駆動制御信号ＲＣを生成して撮像部１１に供給する。

撮像信号処理部１３は、撮像信号Ｓpaを増幅したのちノイズ成分を除去する。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たのち、フィードバッククランプ処理やフレアー補正、撮像素子の欠陥に対する補正処理、プロセス処理等を行い、画像信号ＤＶaを生成する。この画像信号ＤＶaは、フレーム加算処理部１４に供給される。なお、撮像信号処理部１３で行う信号処理動作は、後述する制御部５０から供給された制御信号ＣＴに基づいて設定される。

フレーム加算処理部１４は、画像信号ＤＶaに対してフレーム加算処理を行い、画像信号ＤＶa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ＤＶa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ＤＶa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ＤＶa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ＤＶa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、画像信号ＤＶaのフレームレートを（１／３）倍した信号となる。また、４フレーム目の画像信号ＤＶa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ＤＶa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ＤＶa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ＤＶa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、フレームレートを（１／３）倍した所要の信号レベルの画像信号ＤＶbを順次生成することができる。

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ＤＶaをフレーム遅延回路で２フレーム期間遅延させるとともに、２フレーム目の画像信号ＤＶa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ＤＶaを、３フレーム目の画像信号ＤＶaに加算して３フレーム分の画像信号ＤＶaが加算された信号を得る。この信号の信号レベルを（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）倍した画像信号ＤＶbを得ることができる。

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ＤＶa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」の可変速フレームレート撮像画像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」の可変速フレームレート撮像画像の画像信号を得ることができる。

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ＤＶb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。すなわち、撮像信号Ｓpaのフレームレートやフレーム加算処理での加算フレーム数を制御すれば、所望のフレームレートとされた可変速フレームレート撮像画像の画像信号ＤＶbを生成できる。このようにして、フレーム加算処理部１４で生成された画像信号ＤＶbは、フレームレート変換部２１と、信号記録再生部３０の記録処理部３１に供給される。

撮像信号Ｓpaのフレームレートを可変する場合、駆動部１２から撮像部１１に供給する駆動制御信号ＲＣ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。

フレームレート変換部２１は、画像信号ＤＶbや後述する信号記録再生部３０から供給された画像信号ＤＶrのフレームレートを、電子ビューファインダーやモニタ装置に対応した表示フレームレートに変換して、モニタ画信号生成部４１に供給する。例えば、画像信号ＤＶbをＲＡＭに順次記憶させて、この記憶された画像信号を表示フレームレートでフレーム毎に読み出すことにより、画像信号ＤＶbを表示フレームレートの画像信号ＤＶb'に変換できる。また、画像信号ＤＶrも同様に処理することで表示フレームレートの画像信号ＤＶr'に変換できる。なお、画像信号ＤＶbあるいは画像信号ＤＶrのフレームレートが表示フレームレートと等しいときには、供給された画像信号をモニタ画信号生成部４１に供給する。

記録処理部３１は、制御部５０からの制御信号ＣＲＷに基づき、供給された画像信号ＤＶbの変調処理や誤り訂正符号の付加処理等を行い記録信号ＷＳを生成する。この記録信号ＷＳを記録ヘッド３２Ｗに供給して、例えば光ディスクや磁気ディスク等のランダムアクセス可能な記録媒体６０に可変速フレームレート撮像画像を記録する。また、記録媒体６０に記録されている可変速フレームレート撮像画像を再生ヘッド３２Ｒによって読み出して、得られた読出信号ＲＳを再生処理部３３に供給する。再生処理部３３は、制御信号ＣＲＷに基づき読出信号ＲＳの誤り訂正処理や復調処理を行い、得られた画像信号ＤＶrをフレームレート変換部２１に供給する。なお、記録媒体駆動部３５は、制御部５０からの制御信号ＣＲＷに基づいて、記録媒体６０を駆動する。

モニタ画信号生成部４１は、後述する制御部５０からのモニタ出力制御信号ＣＭＴに基づき、画像信号ＤＶb'に基づく画像と画像信号ＤＶr'に基づく画像を１画面上に表示する画像信号ＤＶp（図示せず）を生成する。さらに、画像信号ＤＶb'，ＤＶr'あるいは生成した画像信号ＤＶpの何れかを選択してモニタ画信号ＤＭＴoutとして電子ビューファインダーやモニタ装置に供給する。また、アナログの信号を出力する場合には、Ｄ／Ａ変換部４２でモニタ画信号ＤＭＴoutをアナログのモニタ画信号ＳＭＴoutに変換して出力する。

制御部５０には、ユーザインタフェース部５１が接続されている。このユーザインタフェース部５１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、制御部５０は、この操作信号ＰＳに基づいて制御信号ＣＴ等を生成して各部の動作を制御することにより、撮像装置をユーザの操作に応じて動作させる。また、撮像画像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５１を介して、制御部５０に供給されたとき、制御部５０は、フレームレート設定信号ＲＳＦに基づいて、撮像部１１で生成する撮像信号Ｓpaのフレームレートやフレーム加算処理部１４の加算フレーム数を制御信号ＣＴによって制御する。例えば操作部で撮像速度の切り換えを行い、フレームレート設定信号ＲＳＦが制御部５０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が制御部５０に供給されたとき、撮像部１１で生成する撮像信号Ｓpaのフレームレートやフレーム加算処理部１４の加算フレーム数を制御する。

さらに、操作信号ＰＳに基づき、制御信号ＣＲＷを生成して信号記録再生部３０に供給することで信号記録再生部３０の動作を制御する。またモニタ出力制御信号ＣＭＴを生成してモニタ画信号生成部４１に供給することでモニタ画信号生成部４１の動作を制御する。

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可変速フレームレート撮像画像のフレームレート（可変速フレームレートＦＲc）は、上述したように撮像部１１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１４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によって可変速フレームレート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を可変速フレームレートＦＲcと等しくする。可変速フレームレート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を可変速フレームレートＦＲcの２倍とする。可変速フレームレート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を可変速フレームレート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を切り替えることで、可変速フレームレートＦＲcを連続に可変できる。

制御部５０は、供給されたフレームレート設定信号ＲＳＦに基づき制御信号ＣＴを生成して、撮像部１１やフレーム加算処理部１４に供給することで、画像信号ＤＶbがフレームレート設定信号ＲＳＦに応じたフレームレートとなるように撮像信号Ｓpaのフレームレートや加算フレーム数を制御する。

図３は画像信号ＤＶbの生成動作を説明するための図であり、上述のようにＲＡＭ-1〜ＲＡＭ-3と加算器等を用いてフレーム加算処理を行う場合を示している。例えば、可変速フレームレートＦＲcを「１８Ｐ」とする場合、図２から撮像フレームレートＦＲpは「５４Ｐ」、加算フレーム数ＦＡは「３」となる。なお、図３Ａは画像信号ＤＶaのフレーム、図３Ｂはフレーム加算処理部１４を構成するＲＡＭ-1の動作、図３ＣはＲＡＭ-2の動作、図３ＤはＲＡＭ-3の動作、図３Ｅは画像信号ＤＶbのフレームを示している。

画像信号ＤＶaのフレーム「０f」が開始する時点ｔ1において、フレーム加算処理部１４は、例えばＲＡＭ-1を書き込みＲＡＭに設定して、書き込みＲＡＭにフレーム「０f」の画像信号ＤＶaを記憶させる。

画像信号ＤＶaのフレーム「０f」が終了してフレーム「１f」が開始するタイミングである時点ｔ2では、フレーム「０f」の画像信号が記憶されたＲＡＭ-1を内部読み出しＲＡＭとして指定するとともに、書き込みＲＡＭをＲＡＭ-1から例えばＲＡＭ-2に変更する。さらに、内部読み出しＲＡＭに記録されている信号、すなわちＲＡＭ-1に記憶されているフレーム「０f」の信号を読み出して、この信号にフレーム「１f」の画像信号ＤＶaを加算器で加算して書き込みＲＡＭであるＲＡＭ-2に記憶させる。

画像信号ＤＶaのフレーム「１f」が終了してフレーム「２f」が開始するタイミングである時点ｔ3となると、３フレームの加算信号を生成するために、フレーム「０ｆ」とフレーム「１ｆ」を加算した信号が書き込まれているＲＡＭ-2を内部読み出しＲＡＭに指定する。また、書き込みＲＡＭをＲＡＭ-2から例えばＲＡＭ-3に変更する。さらに、内部読み出しＲＡＭに記録されている信号、すなわちＲＡＭ-2に記憶されている信号を読み出して、この信号にフレーム「２f」の画像信号ＤＶaを加算器で加算して書き込みＲＡＭであるＲＡＭ-3に記憶させる。

画像信号ＤＶaのフレーム「２f」が終了してフレーム「３f」が開始するタイミングである時点ｔ4となると、３フレーム分の画像信号ＤＶaを加算した３フレーム加算信号の生成が完了したことから、この３フレーム加算信号が記憶されているＲＡＭ-3を外部読み出しＲＡＭに指定する。また、ＲＡＭ-1を書き込みＲＡＭに設定して、書き込みＲＡＭにフレーム「３f」の画像信号ＤＶaを記憶させる。

３フレーム加算信号の生成後、この３フレーム加算信号を外部読み出しＲＡＭから読み出して、この読み出した信号の信号レベルを（１／３）倍して画像信号ＤＶbとして出力させる。

以下同様に、ＲＡＭ-1〜ＲＡＭ-3と加算器等を使用して画像信号ＤＶaを３フレーム加算して３フレーム加算信号を生成し、この３フレーム加算信号の信号レベルを（１／３）倍することで、可変速フレームレートＦＲcの画像信号ＤＶbを得ることができる。

フレームレート変換部２１は、この画像信号ＤＶbを表示フレームレートの画像信号ＤＶb'に変換してモニタ画信号生成部４１に供給する。また、制御部５０は、モニタ出力制御信号ＣＭＴを生成してモニタ画信号生成部４１に供給し、画像信号ＤＶb'をモニタ画信号ＤＭＴoutとしてモニタ画信号生成部４１から出力させることで、可変速フレームレート撮像画像を電子ビューファインダーやモニタ装置に表示できる。

画像信号ＤＶbを記録媒体６０に記録する場合には、制御部５０からの制御信号ＣＲＷによって信号記録再生部３０の動作を制御して、画像信号ＤＶbの記録中であっても記録されている画像信号を読み出すことができるように、画像信号ＤＶbの記録処理を行う。例えば、可変速フレームレート撮像画像の信号を一時蓄えて、この蓄えた信号を高速に記録媒体６０に記録することで、可変速フレームレート撮像画像の記録を時間的に非連続に行う。このように、可変速フレームレート撮像画像の記録を非連続に行うものとすれば、画像信号ＤＶbの記録中であっても、記録された画像信号を読み出すことができる。また記録ヘッド３２Ｗと再生ヘッド３２Ｒを別個に設けて、それぞれ独立に動作可能とすれば、生成した記録信号ＷＳを順次記録媒体６０に記録しているときであっても、記録された画像信号を読み出すことができる。

記録媒体６０に記録されている可変速フレームレート撮像画像を電子ビューファインダーやモニタ装置に表示させる場合、制御部５０は、信号記録再生部３０の動作を制御して、記録媒体６０に記憶されている信号の読み出しを行い、画像信号ＤＶrを生成してフレームレート変換部２１に供給する。フレームレート変換部２１は、画像信号ＤＶrを表示フレームレートの画像信号ＤＶr'に変換してモニタ画信号生成部４１に供給する。また、制御部５０は、モニタ出力制御信号ＣＭＴをモニタ画信号生成部４１に供給し、画像信号ＤＶr'をモニタ画信号ＤＭＴoutとしてモニタ画信号生成部４１から出力させることで、記録媒体６０に記録されていた可変速フレームレート撮像画像を電子ビューファインダーやモニタ装置に表示できる。

次に、フレームレートを可変して撮像を行うとき、所望の速さの再生画像を得ることができるか否かを確認するため再生指示が行われた場合の動作について、図４を用いて説明する。図４Ａは可変速フレームレートＦＲc、図４Ｂは画像信号ＤＶb、図４Ｃは画像信号ＤＶrを示している。可変速フレームレートＦＲcが例えば「ＳＦ１」とされている時点ｔ11で、画像確認操作が行われたとき、制御部５０は、直前に記録された所定フレーム数分ＧＦの画像信号を読み出すように信号記録再生部３０での再生開始位置ＲＰstを設定して、再生開始位置ＲＰstから信号読み出しを行い画像信号ＤＶrを生成する。また、制御部５０は、モニタ出力制御信号ＣＭＴをモニタ画信号生成部４１に供給して、直前に記録された所定フレームレート分の画像信号を読み出している期間中は、画像信号ＤＶb'に基づく画像と画像信号ＤＶr'に基づく画像を１画面上に表示する画像信号ＤＶpを生成させる。さらに、この画像信号ＤＶpをモニタ画信号ＤＭＴoutとして出力させる。

この場合、電子ビューファインダーやモニタ装置には、撮影中の可変速フレームレート撮像画像とともに直前に記録された可変速フレームレート撮像画像の再生画像が、１つの画面上に同時に例えば主画面と副画面として所定フレーム数分ＧＦの時間だけ表示される。図５はモニタ画の表示に用いられる信号を示した図である。例えば可変速フレームレートＦＲcが「６０Ｐ」、表示フレームレートが「３０Ｐ」、再生フレームレートが「３０Ｐ」であるとき、画像信号ＤＶbに示すフレームは図５Ａに示すものとなる。この画像信号ＤＶbはフレームレート変換部２１によって図５Ｂに示す画像信号ＤＶb'に変換される。すなわち、画像信号ＤＶbが１フレーム置きに間引きされた画像信号ＤＶb'に基づいて可変速フレームレート撮像画像が表示される。また、画像信号ＤＶrのフレームレートは表示フレームレートと等しいことから、図５Ｃに示す画像信号ＤＶrが画像信号ＤＶr'としてモニタ画信号生成部４１に供給される。ここで、時点ｔ21のときの画像信号ＤＶbのフレームが「ｍｆ」であると、再生開始位置ＲＰstのフレームは「ｍｆ−ＧＦ」となる。また、記録された画像信号ＤＶbが「３０Ｐ」のフレームレートで順次読み出されて画像信号ＤＶrとされることから、再生画像の動きの速さは、実際の動きの１／２倍とされた画像として表示されることとなる。なお、可変速フレームレートＦＲcが再生フレームレートと等しいときには、再生画像に於ける被写体の動きの速さが実際の被写体と等しくなる。また、可変速フレームレートＦＲcが再生フレームレートよりも低いときには、再生画像に於ける被写体の動きの速さは高速となる。

このように、再生画像における被写体の動きの速さは、撮像者が設定したフレームレートである可変速フレームレートＦＲcに応じた速さとなり、設定したフレームレートが適正であるかを撮像中に確認することができる。このため、撮像中の画像とともに表示された再生画像を参照して、フレームレートの設定を簡単に行うことができる。また、所望の速さとなるようにフレームレートを容易に設定することができるので、撮り直し等が生じてしまうことを防止でき、撮像チャンスが少ないときの撮像に有効となる。例えば、自動車の回転しているホイールが止まって見えるように撮像を行う場合など、再生画像を参照して簡単に可変速フレームレートをホイールが止まって見えるように設定できる。

また、フレームレートを可変して撮像を行う場合、設定されたフレームレートによっては照明のフリッカーが撮像画像に現れてしまい、良好な画質の撮像画像を得ることができない場合がある。このような場合にも、フレームレートを可変しながら、撮像した画像の再生画像を撮像中に確認できるので、適正なフレームレート可変範囲を容易に設定できる。このため、撮像チャンスが１度であるような場合であっても、良好な画質の撮像画像を得ることができる。

ところで、上述の実施の形態では、画像確認操作が行われたときに、撮像中の画像と直前に記録された可変速フレームレート撮像画像の再生画像とを１画面上に表示するものとしたが、可変速フレームレートが変更されたとき、この変更を再生指示として用いることもできる。例えば、図４の時点ｔ12で可変速フレームレートＦＲcが「ＳＦ１」から「ＳＦ２」に変更されたとき、時点ｔ12での記録位置から予め設定された所定フレーム数分ＧＦの位置である再生終了位置ＲＰedまでを再生位置として、この再生位置の画像信号を自動的に読み出して再生画像を可変速フレームレート撮像画像とともに表示する。

ここで、可変速フレームレートＦＲcが画像信号ＤＶrのフレームレートよりも高い場合には、画像信号ＤＶrよりも画像信号ＤＶbの方がフレーム数が多いことから、可変速フレームレートが変更されたとき、この変更が行われたときの記録位置から再生動作を速やかに開始して、予め設定された所定フレーム数分ＧＦの画像信号の読み出しを行う。また、可変速フレームレートＦＲcが画像信号ＤＶrのフレームレートよりも低い場合には、画像信号ＤＶrよりも画像信号ＤＶbの方がフレーム数が少ない。このため、可変速フレームレートが変更されたとき、この変更が行われたときの記録位置から再生動作を速やかに開始すると、画像信号ＤＶbが記録される前に読み出しが行われてしまうことになってしまう。このため変更後の可変速フレームレートに応じて再生動作の開始タイミングを遅延させる。例えば、可変速フレームレートが変更されたときの記録位置からの再生動作を、時点ｔ12よりも遅延された時点ｔ13で開始する。

この場合には、可変速フレームレートを変更するだけで、この変更されたフレームレートで撮像した可変速フレームレート撮像画像が所定時間再生されるので、画像確認操作を行わなくとも、変更後の可変速フレームレートが適正であるか否かを簡単に確認できる。また、再生画像表示後に可変速フレームレートが変更されていないときは、撮像中の可変速フレームレート撮像画像が電子ビューファインダーやモニタ装置の画面全体に表示されるので、表示された画像を参照しながら所望の被写体を正しく撮像できる。また、変更された可変フレームレートに応じて再生動作の開始タイミングを制御することで、再生画像の途切れを生ずることなく、速やかに可変速フレームレート変更後の動きの速さを確認できる。

また、画像信号ＤＶbと画像信号ＤＶrのフレームレートが等しいとき、再生画像における動きの速さは、実際の動きの速さと等しい。このため、可変速フレームレートＦＲcが画像信号ＤＶrのフレームレートと異なる値に変更されたとき、この変更を再生指示とすれば、実際の動きの速さと等しい再生画像が可変速フレームレート撮像画像とともに表示されることを防止できる。さらに、所定時間経過毎に再生指示を自動的に行うものとすれば、記録された可変速フレームレート撮像画像の再生画像を確認しながら可変速フレームレートでの撮像を行うことができる。

なお、上述の実施の形態では、撮像装置に画像信号ＤＶbの記録再生を行う信号記録再生部３０が設けられている場合を示したが、信号記録再生装置を撮像装置に接続して、撮像装置から出力される信号を信号記録再生装置で記録や再生する場合も、上述のように処理することで、被写体の動きが再生時に所望の速度となるよう可変速フレームレート撮像画像の画像信号を容易に生成できる。

また、上述の実施の形態は、画像信号ＤＶbを生成するために画像信号ＤＶaに対してフレーム加算処理をフレーム加算処理部１４で行い、画像信号ＤＶaのフレームレートを可変するものとし、フレームレート変換部２１は、ＲＡＭへの信号の書き込みと読み出しを制御して、画像信号ＤＶbや画像信号ＤＶrのフレームレートを表示フレームレートに変換するものとしたが、画像信号ＤＶbの生成や画像信号ＤＶb，ＤＶrのフレームレート変換は、これらの処理に限定されるものではない。例えば、フレーム加算を行うことで画像信号ＤＶb，ＤＶrのフレームレートを表示フレームレートとしたり、ＲＡＭへの信号の書き込みと読み出しを制御して画像信号ＤＶbを生成するものとしても良い。さらに、他のフレームレートの可変方法、例えばフレーム間引きによってフレーム数を減らしたり、動き予測による内挿画像を生成してフレーム数を増やすことにより、フレームレートを可変する方法等も用いることができる。

以上のように、本発明に係る撮像装置は、フレームレートを可変して撮像を行い、高速再生やスロー再生等の特殊な映像効果を得る場合に好適である。

撮像装置の構成を示す図である。 可変速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。 画像信号ＤＶbの生成動作を説明するための図である。 再生指示が行われたときの動作を説明するための図である。 モニタ画像の表示に用いられる信号を示す図である。

符号の説明

１０・・・画像信号生成部、１１・・・撮像部、１２・・・駆動部、１３・・・撮像信号処理部、１４・・・フレーム加算処理部、２１・・・フレームレート変換部、３０・・・信号記録再生部、３１・・・記録処理部、３２Ｒ・・・再生ヘッド、３２Ｗ・・・記録ヘッド、３３・・・再生処理部、３５・・・記録媒体駆動部、４１・・・モニタ画信号生成部、５０・・・制御部、５１・・・ユーザインタフェース部、６０・・・記録媒体

Claims (9)

1. 可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
   前記画像信号の記録再生を行う信号記録再生手段と、
   前記画像信号生成手段で生成された画像信号と前記信号記録再生手段で再生された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換手段と、
   前記フレームレート変換手段によって表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成手段と、
   前記画像信号生成手段と前記信号記録再生手段の動作を制御する制御手段とを有し、
   前記信号記録再生手段で前記画像信号の記録中に、該信号記録再生手段に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、前記制御手段は、前記信号記録再生手段によって、前記記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、前記モニタ画信号生成手段によって、前記画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と前記信号記録再生手段で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させる
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記再生指示として画像確認操作が行われたとき、該画像確認操作が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数前の位置を前記信号記録再生手段の再生開始位置とする
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記可変速フレームレート撮像画像のフレームレートの変更を前記再生指示として用い、該変更が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数分までを前記信号記録再生手段の再生位置とする
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、変更後の可変速フレームレートが前記再生フレームレートよりも高いとき、前記再生指示とともに前記信号記録再生手段で再生動作を開始させるものとし、前記変更後の可変速フレームレートが前記再生フレームレートよりも低いとき、再生動作の開始を前記変更後の可変速フレームレートに応じて前記再生指示から遅延させる
   ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
5. 信号記録再生装置と接続される撮像装置において、
   前記撮像装置は、
   可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
   前記画像信号生成手段で生成された画像信号と前記信号記録再生装置から供給された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換手段と、
   前記フレームレート変換手段で、表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成手段と、
   前記画像信号生成手段と前記信号記録再生装置の動作を制御する制御手段とを有し、
   前記信号記録再生装置で前記画像信号の記録中に、該信号記録再生装置に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、前記制御手段は、前記信号記録再生装置によって、前記記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、前記モニタ画信号生成手段によって、前記画像信号生成手段で生成された画像信号に基づく撮像画像と前記信号記録再生装置で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させる
   ことを特徴とする撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記再生指示として画像確認操作が行われたとき、該画像確認操作が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数前の位置を前記信号記録再生装置における再生開始位置とする
   ことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記可変速フレームレート撮像画像のフレームレートの変更を前記再生指示として用い、該変更が行われたときの記録位置から予め設定したフレーム数分までを前記信号記録再生装置における再生位置とする
   ことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、変更後の可変速フレームレートが前記再生フレームレートよりも高いとき、前記再生指示とともに前記信号記録再生装置で再生動作を開始させるものとし、前記変更後の可変速フレームレートが前記再生フレームレートよりも低いとき、再生動作の開始を前記変更後の可変速フレームレートに応じて前記再生指示から遅延させる
   ことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
9. 可変速フレームレート撮像画像の画像信号を生成する画像信号生成部と、
   前記画像信号の記録再生を行う信号記録再生部と、
   前記画像信号生成部で生成された画像信号と前記信号記録再生部で再生された画像信号のフレームレートを表示フレームレートに変換するフレームレート変換部と、
   前記フレームレート変換部によって表示フレームレートとされた画像信号を用いて、モニタ画信号を生成するモニタ画信号生成部と、
   前記画像信号生成部と前記信号記録再生部の動作を制御するコントローラとを有し、
   前記信号記録再生部で前記画像信号の記録中に、該信号記録再生部に記録された画像信号の再生指示がなされたとき、前記コントローラは、前記信号記録再生部によって、前記記録された画像信号を再生フレームレートで再生させるとともに、前記モニタ画信号生成部によって、前記画像信号生成部で生成された画像信号に基づく撮像画像と前記信号記録再生部で再生された画像信号に基づく再生画像を一画面に表示するモニタ画信号を生成させる
   ことを特徴とする撮像装置。

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