JPH01144877A - 高速度運動記録再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速度で運動す−る被写体を撮影し、その画像
を所定の記録媒体に記録、保持する高速度運動記録再生
方式に関する。

〔発明の概要〕

本発明においては、１フィールドの期間内における複数
の時刻の複数の画像を１フィールドの１つの画像として
圧縮し、記録媒体に記録する。

〔背景技術〕

弾丸が所定の対象物に当たった場合における対象物の破
壊の様子や、クラブヘッドに当たったときのゴルフボー
ルの変化の状態等を知るためには。

その瞬間における映像を撮影する必要がある。このよう
に高速度で運動（変化）する被写体を撮影するために高
速度撮影装置が用いられる。高速度撮影装置においては
垂直同期信号や水平同期信号の周波数を通常の場合より
高くして画像をＶＴＲ等に記録し、通常の周波数で再生
するようにしていた。

しかしながらこのようにすると、ＶＴＲの回転ヘッドや
磁気テープも高速で走行させなければならず１通常のＴ
Ｖカメラ、ＶＴＲ等を用いることができない。従って装
置が大型化し、コスト高となる。また各瞬間における画
像が各フィールドに順次記録されるので、各瞬間におけ
る画像の対比が困難になる欠点がある。

そこで高周波でストロボを駆動し、その出力光を被写体
に照射し１通常のＴＶカメラで撮影する装置がある。こ
のようにするとストロボが発光された瞬間における被写
体の複数の像が１フィールド（又は１フレーム）の画面
に重畳される。従って被写体が比較的小さく、高速度で
移動している場合、その移動軌跡が１つの画面上に現わ
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの装置は、＃Ｉｔ成が簡単になる利点を
有するものの、例えば静止物体が破壊される様子を分析
するような場合には適していない。何故なら破壊される
前の静止物体の位置に破壊された後の静止物体の像が１
つの画面上において重畳されるため、両者の識別が困難
になるからである。

そこで本発明は比較的簡単な構成で、異なる時刻におけ
る複数の異なった画像を対比が容易に行えるように記録
媒体に記録するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の高速度運動記録再生方式は、１フィールドに対
応する時間を一定の間隔で複数に区分し。

被写体の各間隔毎の時刻における１フィールドの異なる
画像を複数のメモリに各々記憶し、メモリに記憶された
各画像の一部の信号を間隔に対応するように抽出して、
複数の画像を圧縮して１フィールドの記録画像を生成し
、記録画像を記録媒体に記録することを特徴とする。

〔作用〕

１フィールドの期間を一定の間隔で複数に区分した各時
刻における複数の画像が複数のメモリに記憶される。メ
モリに記憶された各画像は圧縮され、１つのフィールド
中に各画像が複数配置された１つの新たな画像が生成さ
れる。この新たな画像が磁気テープ等の記録媒体に記録
される。

〔実施例〕

第２図は本発明の高速度運動記録再生装置のブロック図
である。１はレンズ系であり被写体（図中矢印で示す）
からの光を集光する。レンズ系１からの光はビームスプ
リッタ２に入力され、複数（実施例の場合４つ）の光に
分割される。ビームスプリッタ２はプリズム、ミラー等
により構成される。ビームスプリッタ２が出力する４本
の光は４つのＣＣＤ３，４．５．６に各々入力されてい
る。

入力手段２１を操作し、撮影の開始を入力すると、例え
ばマイクロコンピュータ等よりなる制御回路２２はタイ
ミング信号発生回路２３を制御し、所定のタイミング信
号を発生させる。タイミング信号発生回路２３より所定
のタイミング信号が入力されたとき、同期信号発生回路
２５は垂直同期信号と水平同期信号を発生し、プロセッ
サ１１乃至１４に供給する。プロセッサ１１乃至１４に
供給される垂直同期信号は、その周期が１／６０秒であ
るが、第１図（ａ）、（ｄ）、（ｇ）及び（ｊ）に示す
ように、その位相（タイミング）が１／４周期づつ順次
ずらされている。

ドライバ２４は同期信号発生回路２５から入力される同
期信号に同期してＣＣＤ３乃至６を各々駆動する。

例えばプロセッサ１１に供給される垂直同期信号（第１
図（ａ））の発生タイミングから所定時間経過したとき
、ドライバ２４はＣＣＤ３に駆動パルス（第１図（ｂ）
）を出力する。ＣＣＤ３はこの駆動パルスが入力された
とき、それまでの蓄積電荷を瞬時に一旦放電し、その後
一定時間の間に入力される光に対応した電荷を蓄積する
。すなわちＣＣＤ３は実質的にシャッタを内蔵しており
、このシャッタが開いている時間（駆動パルスが供給さ
れている時間）に入力される光に対応した光電変換を行
う。

一部ドライバ２６は同期信号発生回路２５が垂直同期信
号（第１図（ａ））を出力したとき、そのときから所定
時間経過したタイミングにおいて駆動パルス（第１図（
Ｃ））をストロボ２７に出力する。

この駆動パルス（第１図（Ｃ））はＣＣＤ３のシャッタ
゛が開いている時間内に出力されるようにそのタイミン
グが調整されている。従って被写体に強い光が照射され
、その影像がＣＣＤ３に入力される。

ＣＣＤ３のシャッタが開いている時間及びストロボより
閃光が発せられる時間は１フィールドの周期（１／６０
秒）に較べ極めて短い。従って１フィールドの期間の像
ではなく、この瞬間における像がＣＣＤ３に検知される
。

以上の動作がＣ０Ｄ４．５．６においても同様に行われ
る。ただし上述したように、プロセッサ１２．１３．１
４に供給される垂直同期信号はプロセッサ１１の垂直同
期信号に対して１／４周期づつタイミングが順次遅らさ
れる。従ってＣＣＤ３が時刻ｔ工の像を検知するとする
と、ＣＣＤ４．５．６は時刻ｔ□から１／４周期づつず
れた時刻ｔ２、ｔｌ、ｔ４における像を検知することに
なる（第１図（ｄ）乃至（１））。

光電変換手段としてのＣＣＤ３乃至６の出力はプリアン
プ７乃至１０に増幅された後、プロセッサ１１乃至１４
に各々入力される。プロセッサ１１乃至１４はＣＣＤ３
乃至６から供給される映像信号を処理し、垂直同期信号
と水平同期信号を付加して、通常のＮＴＳＣ方式の映像
信号として出力する。

これらの映像信号はメモリ１５乃至１８に各々入力され
る。メモリ１５乃至１８はこれらの映像信号（１フイ一
ルド分の映像信号）をＡ／Ｄ変換し、記憶する。タイミ
ング信号発生回路２３が発生する所定のタイミング信号
に同期して、制御回路２８は書き込み用のパルスを発生
し、メモリ１５乃至１８のこの記憶動作を制御する。こ
のようにして１フィールドの期間を４分割した各時刻に
おける異なった１フィールドの画像がメモリ１５乃至１
８に各々（合計４フィールド）記憶される。

入力手段２１を操作して、再生を入力すると、制御回路
２２はタイミング信号発生回路２３を介して制御回路２
８を制御する。このとき制御回路２８は読み出しパルス
を発生し、メモリ１５乃至１８に出力する。メモリ１５
乃至１８に供給される読み出しパルスは同相（同じタイ
ミング）とされる゛。当初スイッチ１９はタイミング信
号発生回路２３からタイミング信号が入力されたときメ
モリ１５の出力を選択する。その結果メモリ１５により
読み出され、Ｄ／Ａ変換された信号がスイッチ１９．３
１を介してＣＲＴ３２に出力される。このようにして時
刻ｔ工における１フイ一ルド分の画像Ａが静止画として
ＣＲＴ３２に表示される（第３図（ａ））。

入力手段２１をさらに操作するとスイッチ１９は各操作
に対応してメモリ１６．１７．１８を順次選択する。こ
の場合も上述した場合と同様の動作が行われる。その結
果時刻１．．１．、ｔ４における画像Ｂ、Ｃ，ＤがＣＲ
Ｔ３２に順次表示される（第３図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ
））。

メモリ１５乃至１８より読み出された信号はメモリ２９
にも入力される。メモリ２９は制御回路２８が出力する
書き込みパルスに対応して、入力される信号の一部を記
憶する。すなわち１つの水平走査線の信号を所定間隔で
サンプリングして１／２Ｈ分の信号とする圧縮動作が、
１つおきの水平走査線毎に行われる。このようにして時
刻ｔ工。

ｔ２、ｔ３、ｔ４における画像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを各々１
／４の大きさに圧縮し、それらを通常の１つの大きさ（
１フィールド）にまとめた記録画像がメモリ２９に記憶
される（第４図）。

入力手段２１を操作して、制御回路２２を介してスイッ
チ３１を切り換えると、スイッチ１９の出力に代え、メ
モリ２９の出力がスイッチ３１を介してＣＲＴ３２に出
力される（第４図）。このとき制御回路２８はメモリ２
９に読み出しパルスを出力する。

第４図に示すように４つの時刻における画像を圧縮して
異なる領域に合成表示すると、各画像の変化を比較、検
討するのが容易となる。

メモリ２９の出力に記録再生手段として例えばＶＴＲ３
３を接続しておくことにより、第４図に示す画像を磁気
テープ上に記録し、保存することができる。

以上においては垂直同期信号を１／４周期づつずらすよ
うにしたが、入力手段２１を操作することにより、この
間隔は所定の範囲内において任意の値に選択、変更する
ことができる。被写体の変化速度が早いときはこの間隔
はさらに狭められる。

また上記実施例においては各ＣＯＤに対応するメモリの
数が１個であるので、実時間で１フィールドの時間（１
／６０秒）の撮影しかできないが、このメモリの数を増
やすことにより撮影時間をさらに長くすることが可能で
ある。

第５図は各ＣＯＤに対し各々２つのメモリを接続した場
合のタイミングチャートを表わしている。

各ＣＯＤの第１番目のメモリＡ１乃至Ｄ１に順次書き込
みが行われた後、次のフィールドでは各ＣＯＤの第２番
目のメモリＡ２乃至Ｄ２に順次書き込みが行われる。従
って少なくとも略２フィールドの期間の画像を保存する
ことができる。またこの実施例の場合１例えばメモリＡ
１．Ａ２（他のメモリでも同様）のうち一方が書き込み
状態のとき他方を読み出すようにすれば、連続した画像
を出力することができる。従ってＣＲＴ３２に表示され
る連続画面を見ながら所望の瞬間において入力手段２１
を手動操作したり、あるいは所定のセンサを入力手段と
し、これにより所定の瞬間を例えば音、光等により検知
する等して、所定の時刻から２フイ一ルド分の画像を８
個のメモリに記憶させるようにすることができる。

第６図は各ＣＯＤに３つのメモリを対応させた場合のタ
イミングチャートを表わしている。この場合は略３フィ
ールドの期間の画像を保存することができる。

各ＣＣＤに３つのメモリを対応させた場合、第７図に示
すように、１フィールドの期間の画像が４つのメモリ（
例えばＡｉ、ＢいＣＬ、Ｄ□）に記憶されたとき、それ
らを合成して１つの画像として出力させることができる
。このようにするとその出力は第５図及び第６図に示す
場合より通常のテレビカメラからの出力に近いものとな
り、高速度で移動する被写体の画像が４重写しになる。

またこの場合例えば１／４フイ一ルド分の容量のメモリ
４個を１組とするものを２組（Ｍｌ−Ｍｚ）用意してメ
モリ２９とすることができる。メモリＡ１乃至Ｄ１から
の信号をメモリ間工に圧縮して記憶させ、次のメモリＡ
２乃至Ｄ２からの信号をメモリＭ、に圧縮して記憶させ
る。この動作を順次繰り返し、一方のメモリＭ□（又は
Ｍ　！　）が書き込み中のとき他方のメモリＭ、（Ｍよ
）を読み出すようにすれば、第４図に示す如き画像を通
常のＶＴＲ３３の磁気テープ上に連続的に出力し、記録
することができる。従って後でこの磁気テープを再生す
れば、各瞬間における画像を全て再現することができる
。

第８図は４つのメモリを対応させた場合のタイミングチ
ャートである。この場合は２フイ一ルド分の画像を１つ
の画像として重畳するようにしている。すなわちメモリ
Ａ工乃至ＤｉとＡ２乃至Ｄ２の出力を合成して１つの画
像とし１次のフィールドではメモリＡ２乃至Ｄ２とＡ３
乃至り、の出力を合成して１つの画像としている。

尚、以上においては１つのレンズ系の光を４本の光に分
割したがその他の数に分割する場合にも本発明は応用が
可能である６ 〔効果〕 以上の如く本発明によれば１フィールドの期間内の複数
の時刻における異なった複数の画像を圧縮して１フィー
ルドの１つの画像を生成するようにしたので、高速度運
動する被写体の各瞬間における画像を通常のＶＴＲ等を
用いて記録再生することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図乃至第８図は本発明の撮影装置のタイミ
ングチャート、第２図は本発明の高速度運動記録再生装
置のブロック図、第３図及び第４図はその表示の説明図
である。 １・・・レンズ系 ２・・・ビームスプリッタ ３乃至６・・・Ｃ０Ｄ ７乃至１０・・・プリアンプ １１乃至１４・・・プロセッサ １５乃至１８・・・メモリ １９・・・スイッチ ２１・・・入力手段 ２２・・・制御回路 ２３・・・タイミング信号発生回路 ２４・・・ドライバ ２５・・・同期信号発生回路 ２６・・・ドライバ ２７・・・ストロボ ２８・・・制御回路 ２９・・・メモリ ３１・・・スイッチ ３２・・・ＣＲＴ ３３・・・ＶＴＲ 以上 特許出願人　株式会社フローベル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １フィールドに対応する時間を一定の間隔で複数に区分
   し、被写体の各間隔毎の時刻における１フィールドの異
   なる画像を複数のメモリに各々記憶し、該メモリに記憶
   された各画像の一部の信号を該間隔に対応するように抽
   出して、複数の該画像を圧縮して１フィールドの記録画
   像を生成し、該記録画像を記録媒体に記録することを特
   徴とする高速度運動記録再生方式。