WO2005009029A1

WO2005009029A1 - 撮像装置

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Publication number: WO2005009029A1
Application number: PCT/JP2004/010525
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Okawa
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2005-01-27
Also published as: CN100373923C; EP1648163A4; RU2345500C2; EP1648163A1; BRPI0406184A; KR20060059852A; US7557833B2; CN1701593A; JP2005039714A; US20050259172A1; RU2005107694A; CA2499413A1; AU2004264250A8; KR101222727B1; JP3800207B2; AU2004264250A1

Abstract

　画像信号生成部１０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ＤＶbを信号記録再生部３０で記録しているとき、この信号の再生指示がなされた場合、記録された信号を再生して画像信号ＤＶrと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ＤＶb，ＤＶrを表示フレームレートに変換し、画像信号ＤＶb'，ＤＶr'としてモニタ画信号生成部４１に供給する。モニタ画信号生成部４１は、画像信号ＤＶb'，ＤＶr'に基づく画像を一画面に合わせて表示するモニタ画号を生成する。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に画像信号を容易に生成できる。

Description

明細書

撮像装置技術分野

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。背景技術

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ィ匕によって、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日本特開 2 0 0 0— 1 2 5 2 1 0号公報に示された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。

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。発明の開示

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、該信号記録再生奪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。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鋒しているとき、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。図面の簡単な説明

図 1は、撮像装置の構成を示す図である。

図 2は、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。

図 3 Aは、画像信号 D Vbの生成動作を説明するための図である。

図 3 Bは、画像信号 D Vbの生成動作を説明するための図である。

図 3 Cは、画像信号 D Vbの生成動作を説明するための図である。図 3 Dは、画像信号 D Vbの生成動作を説明するための図である。

図 3 Eは、画像信号 D Vbの生成動作を説明するための図である。

図 4 Aは、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。

図 4 Bは、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。

図 4 Cは、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。

図 5 Aは、モニタ画像の表示に用いられる信号を示す図である。

図 5 Bは、モニタ画像の表示に用いられる信号を示す図である。

図 5 Cは、モニタ画像の表示に用いられる信号を示す図である。発明を実施するための最良の形態

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 1 0の撮像部 1 1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 1 2から供給された駆動制御信号 R C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 S paとして撮像信号処理部 1 3に供給する。

駆動部 1 2は、後述する制御部 5 0から供給された制御信号 C Tに基づいて駆動制御信号 R Cを生成して撮像部 1 1に供給する。

撮像信号処理部 1 3は、撮像信号 S paを増幅したのちノイズ成分を除去する。またノィ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、フィードパッククランプ処理やフレアー捕正、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 D Vaを生成する。この画像信号 D Vaは、フレーム加算処理部 1 4に供給される。なお、撮像信号処理部 1 3で行う信号処理動作は、後述する制御部 5 0から供給された制御信号 C Tに基づいて設定される。

フレーム加算処理部 1 4は、画像信号 D Vaに対してフレーム加算処理を行い、画像信号 D Vaのフレームレートを可変する。このフレーム加算処理は、 R AM (Random Access Memory) を用、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 D Vaを R AM - 1に記憶させ、この R AM - 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 D Vaと加算して R AM -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 D Vaと加算して R AM- 3に記憶させる。この R AM- 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、所要の信号レベルとなる。また、 4フレーム目の画像信号 D Vaを R AM - 1に記憶させ、この R AM- 1に記憶された信号を読み^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 D V a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、所要の信号レベルとなる。以下周様にして、フレームレートを（1Z3) 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さる。

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（1Z3) 倍した画像信号 D Vb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 D Vaのフレームレートが「60 P (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フレームとすれば、「30 P」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、「1 5 P」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 S paのフレ一ムレートゃ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 D Vbを生成できる。このようにして、フレーム加算処理部 1 4で生成された画像信号 D Vbは、フレームレート変換部 2 1と、信号記録再生部 3 0の記録処理部 3 1に供給される。

撮像信号 S paのフレームレートを可変する場合、駆動部 1 2から撮像部 1 1に供給する駆動制御信号 R C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 S pa を得ることができる。さらに、 C D R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 F Rpの可変処理を行うものとすれば、撮像フレ一ムレート F Rp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 S paを生成できる。また、 C D R方式を用いることで、撮像フレームレート F Rpを用いる各部の動作周波数を撮像フレームレート F Rp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 2 1は、画像信号 D Vbや後述する信号記録再生部 3 0から供給された画像信号 D Vrのフレームレートを、電子ビューファインダーゃ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 4 1に供給する。例えば、画像信号 D Vbを R AM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 D Vbを表示フレームレートの画像信号 D Vb'に変換できる。また、画像信号 D Vr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 D Vr'に変換できる。なお、画像信号 D Vbあるいは画像信号 D Vr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 4 1に供給する。

記録処理部 3 1は、制御部 5 0からの制御信号 C RWに基づき、供給された画像信号 D Vb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 W Sを生成する。この記録信号 W Sを記録へッド 3 2 Wに供給して、例えば光デイ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 6 0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 6 0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へッド 3 2.Rによって読み出して、得られた読出信号 R Sを再生処理部 3 3に供給する。再生処理部 3 3は、制御信号 C RWに基づき読出信号 R S の誤り訂正処理や復調処理を行い、得られた画像信号 D Vrをフレームレート変換部 2 1に供給する。なお、記録媒体駆動部 3 5は、制御部 5 0からの制御信号 C RWに基づいて、記録媒体 6 0を駆動する。

モニタ画信号生成部 4 1は、後述する制御部 5 0からのモニタ出力制御信号 C MTに基づき、画像信号 D Vb'に基づく画像と画像信号 D Vr に基づく画像を 1 画面上に表示する画像信号 D Vp (図示せず）を生成する。さらに、画像信号 D V b, D Vr'あるいは生成した画像信号 D Vpの何れかを選択してモニタ画信号 DM Tout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 4 2でモニタ画信号 DMToutをアナログのモニタ画信号 S MToutに変換して出力する。

制御部 5 0には、ユーザインタフェース部 5 1が接続されている。このユーザインタフェース部 5 1を介して、ユーザ操作に応じた操作信号 P Sが供給されると、制御部 5 0は、この操作信号 P Sに基づいて制御信号 C T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 R S Fがユーザィンタフエース部 5 1を介して、制御部 5 0に供給されたとき、制御部 5 0は、フレームレート設定信号 R S Fに基づいて、撮像部 1 1で生成する撮像信号 S pa のフレームレートやフレーム加算処理部 1 4の加算フレーム数を制御信号 C丁によって制御する。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 R S Fが制御部 5 0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 R S Fが制御部 5 0に供給されたとき、撮像部 1 1で生成する撮像信号 S paのフレームレートやフレーム加算処理部 1 4の加算フレーム数を制御する。

さらに、操作信号 P Sに基づき、制御信号 C RWを生成して信号記録再生部 3 ◦に供給することで信号記録再生部 3 0の動作を制御する。またモニタ出力制御信号 CMTを生成してモユタ画信号生成部 4 1に供給することでモニタ画信号生成部 4 1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によつ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 F Rp) とフレーム加算処理部 14での加算フレーム数 F A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 RS Fによって可変速フレームレート FRcが「60 P≥ FRc> 30 PJ の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数 F A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「30 P≥FRc〉 20 P」の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数 F A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 F Rcが「20 P≥FRc> 15P」の範囲内に設定されたときは、加算フレーム数 F Aを「3」として、撮像フレームレ^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 F A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 R S Fに基づき制御信号 C T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のフレームレートゃ加算フレーム数を制御する。

図 3 A〜図 3 E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〜R AM- 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「18 P」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 3 Aは画像信号 DVaのフレーム、図 3 Bはフレーム加算処理部 14を構成する RAM- 1の動作、図 3 Cは RAM- 2の動作、図 3 Dは R AM- 3の動作、図 3 E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「0 が開始する時点 t l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「0 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「lf」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-I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「lf」の画像信号 DVaを加算器で加算して書き込み RAMである R AM - 2に記憶させる。

画像信号 DVaのフレーム「lf」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 t 3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「0 f 」とフレーム「l f 」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 R AM- 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 D Vaを加算器で加算して書き込み R AMである R AM-3に記憶させる。

画像信号 DVaのフレーム「2幻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、 R AM-1を書き込み R AM 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ノ 3) 倍して画像信号 DVbとして出力させる。

以下同様に、 R AM- 1〜 RAM- 3と加算器等を使用して画像信号 D Va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べルを (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を生成してモタ画信号生成部 41に供給し、画像信号 D Vb，をモニタ画信号 DMToutとしてモニタ画信号生成部 4 1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 D Vbを記録媒体 6 0に記録する場合には、制御部 5 0からの制御信号 C RWによって信号記録再生部 3 0の動作を制御して、画像信号 D Vb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 D V b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 6 0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 D Vb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。また記録へッド 3 2 Wと再生へッド 3 2 R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 W Sを順次記録媒体 6 0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 6 0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アインダーやモニタ装置に表示させる場合、制御部 5 0は、信号記録再生部 3 0 の動作を制御して、記録媒体 6 0に記憶されている信号の読み出しを行い、画像信号 D Vrを生成してフレームレート変換部 2 1に供給する。フレームレート変換部 2 1は、画像信号 D Vrを表示フレームレートの画像信号 D Vr'に変換してモニタ画信号生成部 4 1に供給する。また、制御部 5 0は、モニタ出力制御信号 CM Tをモニタ画信号生成部 4 1に供給し、画像信号 D Vr'をモニタ画信号 DMTou tとしてモニタ画信号生成部 4 1から出力させることで、記録媒体 6 0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 A〜図 4 Cを用いて説明する。図 4 Aは可変速フレームレート F Rc、図 4 B は画像信号 D Vb、図 4 Cは画像信号 D Vrを示している。可変速フレームレート F Rcが例えば「S F 1」とされている時点 1 11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 G F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 R P stを設定して、再生開始位置 R P st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 D Vr'に基づく画像を 1画面上に表示する画像信号 D Vp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 A〜図 5 C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「60 P」、表示フレームレートが「30 P」、再生フレームレートが「30 P」であるとき、画像信号 DVbに示すフレームは図 5 A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 5 B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 5 Cに示す画像信号 D Vrが画像信号 D Vr としてモエタ画信号生成部 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「m f 」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「30 P」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ノ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 F Rc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 A〜図 4 Cの時点 1 12で可変速フレームレート F Rcが「S F 1」から「S F 2」に変更されたとき、時点 1 1 2での記録位置から予め設定された所定フレーム数分 G Fの位置である再生終了位置 R P ed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 F Rcが画像信号 D Vrのフレームレートよりも高い場合には、画像信号 D Vrよりも画像信号 D Vb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 G F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 F Rcが画像信号 D Vr のフレームレートよりも低い場合には、画像信号 D Vrよりも画像信号 D Vb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 D Vb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 t 12よりも遅延された時点 t 13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ア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 D Vbと画像信号 D Vr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 F Rcが画像信号 D Vr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一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 D Vbの記録再生を行う信号記録再生部 3 0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 D Vbを生成するために画像信号 D Vaに対してフレーム加算処理をフレーム加算処理部 1 4で行い、画像信号 D Va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 2 1は、 R AMへの信号の書き込みと読み出しを制御して、画像信号 D Vbや画像信号 D Vrのフレームレ一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 D Vbの生成や画像信号 D Vb， D Vr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 D Vb， D Vrのフレームレートを表示フレームレートとしたり、 R AMへの信号の書き込みと読み出しを制御して画像信号 D Vb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。

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: 7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力確認できる。

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、フレームレ一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力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。産業上の利用可能性

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。

Claims

請求の範囲

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。