JP3992659B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像の撮影中に静止画像を撮影可能な撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、動画像の撮影中に静止画像の撮影が可能な撮像装置が提案されている。このような撮像装置は、一般的に、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)撮像素子等の固体撮像素子に蓄積された信号電荷を読み出して得られる動画像用の画像データを処理する動画像処理部と、信号電荷から同様にして得られる静止画像用の画像データを処理する静止画像処理部とを具えている。動画像の撮影を指示する第１ボタンが押されると、動画像処理部で処理された画像データは、記録媒体に順次記録され、該第１ボタンが押された状態で静止画像の撮影を指示する第２ボタンも押されると、静止画像処理部で処理された画像データも記録媒体に記録される(特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０３３６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮影される静止画像の画質を向上させるために、動画像撮影時に撮像素子の全画素から信号電荷の読出しを行っており、読み出された信号電荷を処理して得られた画像データに対して、その画素数を低減させる間引き処理を行うことによって、動画像の記録及び表示を行っていた。
【０００５】
しかしながら、従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮像素子の全画素から信号電荷を読み出しているので、記録される動画像のフレームレートは低くなってしまう。従って、従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮影される静止画像の画質は向上されるものの、被写体の動きを滑らかに写した動画像は撮影できなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、動画像撮影中に静止画像を撮影可能な撮像装置において、高画質の静止画像を撮影できると共に、高フレームレートで動画像を撮影できる撮像装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、一部の画素から信号電荷が読み出される間引読出モード、又は、全画素から信号電荷が読み出される全画素読出モードで駆動される撮像素子を具えており、前記撮像素子を前記間引読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記一部の画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第１画像データを処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第１画像データを静止画像として処理及び記録し、前記撮像素子を前記全画素読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記全画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第２画像データを、各第２画像データの画素数を間引いた後に処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第２画像データを間引かずに静止画像として処理及び記録する。
【０００８】
さらに、本発明の撮像装置は、前記間引読出モードで前記撮像素子が駆動される場合、各第１画像データを間引かずに処理し、前記全画素読出モードで前記撮像素子が駆動される場合、各第２画像データの画素数を間引いた後、これら第２画像データを処理する動画像処理部と、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、静止画像として記録される１フレーム分の第１画像データ又は第２画像データが入力されると共に、入力された第１画像データ又は第２画像データを間引かずに処理する静止画像処理部とを具えており、前記静止画像処理部における画像データの処理は、前記動画像処理部における画像データの処理と並行して行われる。
【０００９】
【作用及び効果】
本発明の撮像装置は、動画像を撮影する場合に、一部の画素から信号電荷を読み出す間引読出モード、又は、全画素から信号電荷を読み出す全画素読出モードで撮像素子が駆動される。間引読出モードで撮像素子が駆動される場合、動画像を構成する一連の画像データを、高フレームレートで得ることができ、被写体の動きの滑らかな動画像が撮影される。また、全画素読出モードで撮像素子を駆動される場合、静止画像として記録される画像データを間引かずに処理及び記録しているので、動画像撮影中に高画質の静止画像が撮影される。
【００１０】
また、本発明の撮像装置は、上記のような動画像処理部及び静止画像処理部を具えていることにより、間引読出モード及び全画素読出モードの何れのモードで撮像素子が駆動される場合においても、動画像撮影中に静止画像の撮影ができる。さらに、静止画像処理部における画像データの処理を、動画像処理部における画像データの処理と並行して行なっているので、動画像撮影中に静止画像を撮影しても、動画像の撮影が中断されること、又は、動画像を構成する画像データの処理が中断されて、動画像のフレームレートが不均一になることはない。また、本発明の撮像装置の撮像素子を、プログレッシブスキャン方式で駆動することにより、全画素読出モードで撮像素子が駆動される場合に、従来の撮像装置よりも動画像のフレームレートが高くなって、より滑らかな動画像が撮影される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である撮像装置を正面側から見た斜視図であり、図２は、該撮像装置を背面側から見た斜視図である。本撮像装置は、デジタルビデオカメラであり、動画像の撮影が可能である。撮像装置の前面部には、撮像レンズ(1)や動画像の撮影動作を開始させる動画像撮影ボタン(15)等が配設されている。動画像撮影モードで動作する場合、撮像装置は、動画像撮影ボタン(15)が押されている間、動画像の撮影を継続して行う。
【００１２】
撮像装置は、動画像の撮影中に静止画像の撮影が可能である。撮像装置の上面部には、静止画像の撮影動作を開始させるレリーズボタン(25)が配設されている。動画像撮影中に、動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)が押されると、撮像装置は、動画像の撮影と並行して静止画像の撮影も行う。
【００１３】
撮像装置の一方の側面部には、表示部たるＬＣＤ(Liquid Crystal Display)(22)が設けられている。該ＬＣＤ(22)は、所謂スルー画像を表示可能であり、ＥＶＦ(Electro-View Finder)として機能する。撮像装置の他方の側面部及び背面部には、操作用の各種ボタンやスイッチ類が配設されており、該側面部には、動画像撮影モードの切替ボタン(6a)(6b)が設けられている。動画像撮影モードは、撮影される動画像のフレームレートが異なる第１動作モード及び第２動作モードからなる２つの動作モードで構成されており、切替ボタン(6a)(6b)の何れかが押されて、これらモードの選択がなされる。切替ボタン(6a)が押されると、第１動作モードが選択されて、３０ｆｐｓのフレームレートで動画像の撮影がなされる。切替ボタン(6b)が押されると第２動作モードが選択されて、１５ｆｐｓのフレームレートで動画像の撮影がなされる。
【００１４】
図３(a)は第１動作モード、図３(b)は第２動作モードで撮影される動画像を概念的に示す説明図である。撮像装置は、撮像素子としてＣＣＤ撮像素子(2)を具えている(図４参照)。第１動作モードでは、ＣＣＤ撮像素子(2)が間引読出モードで駆動されて、該ＣＣＤ撮像素子(2)の一部の画素から１／３０秒周期で信号電荷が繰り返し読み出され、３０ｆｐｓのフレームレートで動画像が撮影される。動画像を構成する各フレームの画像データの画素数(解像度)は、ＶＧＡサイズ(６４０×４８０)になっている。
【００１５】
第２動作モードでは、ＣＣＤ撮像素子(2)は全画素読出モードで駆動されて、該ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素(１６００×１２００)から１／１５秒周期で信号電荷が繰り返し読み出され、１５ｆｐｓのフレームレートで動画像が撮影される。動画像を構成する各フレームの画像データの画素数は、ＵＸＧＡサイズ(１６００×１２００)になっている。
【００１６】
第１動作モードは、ＣＣＤ撮像素子(2)の一部の画素から信号電荷が読み出されて、画像を構成する一連の画像データが高フレームレートで作成されるので、滑らかな動画像を撮影する場合に選択される。第２動作モードは、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から信号電荷が読み出されて画素数の多い(高解像度の)画像データが作成されるので、動画像撮影中に高画質の静止画像を撮影する場合に選択される。
【００１７】
図４は、本実施例の撮像装置の概要を示すブロック図である。被写体から送られた光は、撮像レンズ(1)で集光されて、撮像素子たるＣＣＤ撮像素子(2)に入射する。ＣＣＤ撮像素子(2)の各画素を構成するフォトダイオードは入射光を光電変換し、この変換により蓄積された信号電荷は、多数の垂直ＣＣＤ及び１つの水平ＣＣＤ(共に図示せず)から構成される信号電荷転送機構が駆動して読み出される。
【００１８】
機械的なシャッターを必要とし、全画素を２フィールドに分けて信号電荷を読み出すインターレース方式で駆動されるＣＣＤ撮像素子とは異なり、プログレッシブスキャン方式で駆動されるＣＣＤ撮像素子では、全画素の信号電荷を高速で読み出すことができる。本実施例の撮像装置では、プログレッシブスキャン方式でＣＣＤ撮像素子(2)を駆動しているので、全画素読出モードにおいて、比較的速い周期(1／１５秒)で全画素から信号電荷を繰り返し読み出すことができる。
【００１９】
ＣＣＤ撮像素子(2)の垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤは、タイミングジェネレータ(3)から送られる垂直駆動パルス及び水平駆動パルスによって夫々駆動される。タイミングジェネレータ(3)は、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)とを具えており、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)は、間引読出モードにおいて、ＣＣＤ撮像素子(2)に含まれるＶＧＡサイズ程度の画素から信号電荷が１／３０秒周期で読み出されるように、垂直駆動パルス及び水平駆動パルスを発生する。全画素タイミングジェネレータ部(3b)は、全画素読出モードにおいて、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から信号電荷が１／１５秒周期で読み出されるように、垂直駆動パルス及び水平駆動パルスを発生する。
【００２０】
ＣＣＤ撮像素子(2)とタイミングジェネレータ(3)は、第１スイッチ(4)を介して接続されている。該第１スイッチ(4)は、ＣＣＤ撮像素子(2)に送られる駆動パルスを、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)からの駆動パルス間で切り替える。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第１スイッチ(4)の切替えを行う(図４においてＣＰＵ(5)と第１スイッチ(4)を結ぶラインは省略されている。後述する他のスイッチについても同様)。切替ボタン(6a)により第１動作モードが選択された場合には、第１スイッチ(4)は図に示すａ側に設定され、ＣＣＤ撮像素子(2)に、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)からの駆動パルスが送られる。ＣＣＤ撮像素子(2)は、間引読出モードで駆動される。切替ボタン(6b)により第２動作モードが選択された場合には、第１スイッチ(4)は図に示すｂ側に設定され、ＣＣＤ撮像素子(2)に、全画素タイミングジェネレータ部(3b)からの駆動パルスが送られる。ＣＣＤ撮像素子(2)は、全画素読出モードで駆動される。
【００２１】
タイミングジェネレータ(3)には、同期信号発生器(7)が接続されている。同期信号発生器(7)は、ＶＧＡ同期信号発生部(7a)及び全画素同期信号発生部(7b)を具えており、これらは夫々、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)に、駆動パルスを発生させるために必要な垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣを供給する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣは、周期がフレームレートの逆数であるパルス信号であり、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)が発生する垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期は１／３０秒であり、全画素タイミングジェネレータ部(3b)が発生する垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期は１／１５秒である。ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られると、ＶＧＡ同期信号発生部(7a)及び全画素同期信号発生部(7b)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。
【００２２】
ＣＣＤ撮像素子(2)は、読み出された信号電荷を電圧に変換して画像信号として出力する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期でＣＣＤ撮像素子(2)から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部(8)にて、相関２重サンプリング及び自動ゲイン調整等の処理が施され、Ａ／Ｄ変換部(9)にてデジタル化されて１フレーム分の画像データに変換される。画像データは、Ａ／Ｄ変換部(9)から動画像処理部(10)に送られる。
【００２３】
動画像処理部(10)は、前処理部(11)、ＶＧＡ動画像処理部(12)及び動画像圧縮処理部(13)等を含んでいる。Ａ／Ｄ変換部(9)から送られた画像データは、直接に又は前処理部(11)を介してＶＧＡ動画像処理部(12)に入力される。ＶＧＡ動画像処理部(12)の入力側には、第２スイッチ(14)が設けられており、該第２スイッチ(14)は、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データと、前処理部(11)から出力される画像データとの間で、ＶＧＡ動画像処理部(12)への入力を切り替える。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第２スイッチ(14)を切り替える。第１動作モードでは、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＣＣＤ撮像素子(2)におけるＶＧＡサイズと同数の画素が読み出されたものである。第１動作モードでは、第２スィッチ(14)は、図に示すａ側に設定されて、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＶＧＡ動画像処理部(12)に直接入力される。第２動作モードでは、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素が読み出されたものであり、前処理部(11)は、画像データにフィルタ処理を施すことにより、画素数がＶＧＡサイズまで間引かれた画像データを出力する。第２動作モードでは、第２スイッチ(14)は、図に示すｂ側に設定され、前処理部(11)から出力される画像データが、ＶＧＡ動画像処理部(12)に入力される。
【００２４】
ＶＧＡ動画像処理部(12)は、入力されたＶＧＡサイズの画像データを、Ｒ信号データ、Ｇ信号データ、及びＢ信号データに分離し、マトリックス処理によってＹ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。動画像撮影モードにおいて動画像撮影ボタン(15)が押されている間、動画像圧縮処理部(13)は、これら信号データに変換された画像データに、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)２又は４方式による圧縮処理を行い、圧縮処理後の画像データは、バス(16)、さらには、メモリコントローラ(17)を介してバッファメモリ(18)に記憶される。バス(16)にはＣＰＵ(5)が接続されており、該ＣＰＵ(5)は、メモリコントローラ(17)を制御することにより、バッファメモリ(18)から画像データを適宜読み出し、インターフェイス部(19)を制御することにより、動画像を構成する一連の画像データを記録媒体(20)に記録する。バッファメモリ(18)には、ＳＤＲＡＭ等が、記録媒体(20)には、メモリーカードやＤＶＤ−ＲＡＭ等が使用される。なお、ＶＧＡ動画像処理部(12)からは、圧縮されていない画像データがバッファメモリ(18)に順次送られる。これら画像データは、バス(16)及びＬＣＤドライバ(21)を介してＬＣＤ(22)に順次表示される。
【００２５】
動画像撮影中に静止画像が撮影される場合、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、第３スイッチ(23)を介して静止画像処理部(24)に送られる。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)が押されると、ＣＰＵ(5)は、所定の期間第３スイッチ(23)をオンにし、１フレーム分の画像データが、Ａ／Ｄ変換部(9)から、動画像処理部(10)に加えて静止画像処理部(24)にも送られる。静止画像処理部(24)に送られた画像データは静止画像として記録される。
【００２６】
静止画像処理部(24)は、静止画像として記録される画像データの処理を行う。静止画像処理部(24)は、第４スイッチ(26)、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)及び全画素静止画像処理部(27b)等を具えており、第４スイッチ(26)によりＡ／Ｄ変換部(9)からの画像データの入力先が切り替えられる。第４スイッチ(26)は、第１動作モードでは図に示すａ側に、第２動作モードではｂ側に設定される。画像データは、第１動作モードでは、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)に送られ、第２動作モードでは、全画素静止画像処理部(27b)に送られる。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第４スイッチ(26)を切り替える。
【００２７】
ＶＧＡ静止画像処理部(27a)は、第１動作モードにおけるＶＧＡサイズの画像データをＲ信号データ、Ｇ信号データ、及びＢ信号データに分離し、さらに、マトリックス処理によってＹ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。全画素静止画像処理部(27b)は、第２動作モードにおける全画素サイズの画像データを同様に、Ｙ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。ＶＧＡ静止画像処理部(27a)又は全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データは、静止画像圧縮処理部(28)に送られる。静止画像圧縮処理部(28)の入力側には第５スイッチ(29)が設けられており、該第５スイッチ(29)は、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)から出力される画像データと、全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データとの間で、静止画像圧縮処理部(28)への入力を切り替える。第５スイッチ(29)は、第１動作モードでは図に示すａ側に、第２動作モードではｂ側に設定される。第１動作モードでは、ＶＧＡ静止画像処理部(24)から出力される画像データが、静止画像圧縮処理部(27)に入力される。第２動作モードでは、全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データが、静止画像圧縮処理部(28)に入力される。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第５スイッチ(29)を切り替える。
【００２８】
静止画像圧縮処理部(28)は、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Cording Experts Group)方式によって画像データの圧縮を行う。圧縮後の画像データは、バス(16)及びメモリコントローラ(17)を介して、バッファメモリ(18)に一旦記憶される。ＣＰＵ(5)は、メモリコントローラ(17)及びインターフェイス部(19)を制御することにより、バッファメモリ(18)から画像データを読み出して、記録媒体(20)に記録する。
【００２９】
バス(16)には、ＣＰＵ(5)の処理に伴い発生するデータの一時記憶用のＲＡＭ(30)が接続されている。さらに、バス(16)にはＲＯＭ(31)が接続されており、該ＲＯＭ(31)には、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳや各種制御用プログラムが記憶されている。また、ＣＰＵ(5)には、図１及び図２に示す各種ボタン及びスイッチ類から構成される操作部(32)が接続されている。該操作部(32)は、切替ボタン(6a)(6b)を含んでいる。
【００３０】
図５は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、動画像撮影中に静止画像が撮影される場合における、各同期期間内に行われる撮像装置の動作との関係を示す説明図である。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期(同期期間)は、第１動作モードでは１／３０秒であり、第２動作モードでは１／１５秒である。各同期期間内ではＣＣＤ撮像素子(2)の露光が行われており、垂直同期信号ＶＳＹＮＣのパルスがオンになると、信号電荷の読出し、さらには、読み出された信号電荷から得られる画像データに対する動画像処理部(10)の処理が、次の同期期間内に行われる。本発明の撮像装置において、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における該画像データの処理と並行して行われる。例えば、同期期間Ｔ１内のある時点(図中に矢印で示す)にレリーズボタン(25)が押された場合、同期期間Ｔ２では、同期期間Ｔ１における露光により蓄積された信号電荷が読み出され、さらに、読み出された信号電荷により得られた画像データについて、静止画像処理部(24)における処理が、動画像処理部(10)における処理と並行して行われる。
【００３１】
動画像撮影中に静止画像が撮影されるので、バッファメモリ(18)には、動画像を構成する画像データと静止画像として記録される画像データが記憶される。ＲＯＭ(31)に記憶され、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳは、動画像を構成する画像データを記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データを記録媒体(20)に記録する。なお、動画像を構成する画像データが記録媒体(20)に記録された後に、静止画像として記録される画像データが記録媒体(20)に記録されてもよい。
【００３２】
本実施例の撮像装置は、静止画像のみを撮影することもできる。操作部(32)が操作されて静止画像撮影モードが設定された場合、ＣＰＵ(5)は、第１スイッチ(4)、第２スイッチ(14)、第４スイッチ(26)及び第５スイッチ(29)を、第２動作モードの場合と同様に設定する。ＬＣＤ(22)にスルー画像を表示させるために、上記で説明した第２動作モードと同様にＣＣＤ撮像素子(2)等は動作し、レリーズボタン(25)が押されると静止画像に係る画像データが記録される。但し、静止画像撮影モードでは、動画像処理部(10)に送られる一連の画像データの圧縮及び記録は行われない。静止画像撮影モードにおける撮像装置のこの動作は、あくまで一例であり、上記と異なる動作によって静止画像のみを撮影することも可能である。
【００３３】
次に、本実施例の撮像装置の撮影動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。撮像装置の電源が入れられると、ＣＰＵ(5)は、動画像撮影モードが設定されているか否かを判別する(Ｓ１)。動画像撮影モードが設定されてない場合、撮像装置は、静止画像撮影モードで(又は、その他の動作モードで)動作する(Ｓ２)。動画像撮影モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、切替えボタン(6a)(6b)によって第１動作モード及び第２動作モードの何れが設定されているかを判別する(Ｓ３)。
【００３４】
ステップＳ３において第１モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、第１、第２、第４及び第５スイッチを、図４に示すａ側に設定する(Ｓ４)。そして、ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られて、該同期信号発生器(7)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。ＶＧＡ同期信号発生部(7a)から送られた垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)から駆動パルスが送られて、間引読出モードによるＣＣＤ撮像素子(2)の駆動が開始される(Ｓ５)。信号電荷の読出周期は１／３０秒であり、ＣＣＤ撮像素子(2)の読出しによって繰り返し得られるＶＧＡサイズの画像データは、ＶＧＡ画像処理部(12)で順次処理されて、バッファメモリ(18)等を介してＬＣＤ(22)にスルー画像として表示される。
【００３５】
ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオンになっているか否かを判別し(Ｓ６)、該動画像撮影ボタン(15)が押されると、動画像圧縮処理部(13)に画像データの圧縮を指示し、ＶＧＡ画像処理部(12)及び動画像圧縮処理部(13)で処理された画像データをバッファメモリ(18)等を介して記録媒体(20)に記録する(Ｓ７)。動画像として記録される一連の画像データのフレームレートは、３０ｆｐｓとなっている。
【００３６】
ＣＰＵ(5)は、動画像の撮影中にレリーズボタン(25)がオンになったか否かを判別する(Ｓ８)。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)も押された場合、ＣＰＵ(5)は、第３スイッチ(23)をオンにし(Ｓ９)、レリーズボタン(25)が押された時点の後にＣＣＤ撮像素子(2)から読み出された信号電荷から得られる画像データが、静止画像処理部(24)に送られる。そして、ＣＰＵ(5)は、静止画像処理部(24)で処理されたＶＧＡサイズの画像データを、静止画像として記録媒体(20)に記録する(Ｓ１０)。
【００３７】
ステップＳ８乃至Ｓ１０の間、動画像の撮影は継続して行われており、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における画像データの処理と並行して行われる。また、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳは、動画像を構成する画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録する。ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオフになっているか否かを判別し(Ｓ１１)、該動画像撮影ボタン(15)の押下が解除されると、動画像の撮影を終了する。
【００３８】
ステップＳ３において第２モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、第１、第２、第４及び第５スイッチを、図４に示すｂ側に設定する(Ｓ１２)。そして、ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られて、該同期信号発生器(7)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。全画素同期信号発生部(7b)から送られた垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて、全画素タイミングジェネレータ部(3b)から駆動パルスが送られて、全画素読出モードによるＣＣＤ撮像素子(2)の駆動が開始される(Ｓ１３)。信号電荷の読出周期は１／１５秒であり、ＣＣＤ撮像素子(2)の読出しによって繰り返し得られるＵＸＧＡサイズの画像データは、前処理部(11)でＶＧＡサイズまで間引かれた後、ＶＧＡ画像処理部(12)で順次処理されて、バッファメモリ(18)等を介してＬＣＤ(22)にスルー画像として表示される。
【００３９】
ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオンになっているか否かを判別し(Ｓ１４)、該動画像撮影ボタン(15)が押されると、動画像圧縮処理部(13)に画像データの圧縮を指示し、前処理部(11)、ＶＧＡ画像処理部(12)、及び動画像圧縮処理部(13)で処理された画像データをバッファメモリ(18)等を介して記録媒体(20)に記録する(Ｓ１５)。動画像として記録される一連の画像データのフレームレートは、１５ｆｐｓとなっている。また、記録される各画像データの画素数は、ＶＧＡサイズになっている。
【００４０】
ＣＰＵ(5)は、動画像の撮影中にレリーズボタン(25)がオンになったか否かを判別する(Ｓ１６)。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)も押された場合、ＣＰＵ(5)は、第３スイッチ(23)をオンにし(Ｓ１７)、レリーズボタン(25)が押された時点の後にＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から読み出された信号電荷から得られた画像データが、静止画像処理部(24)に送られる。そして、ＣＰＵ(5)は、静止画像処理部(24)で処理されたＵＸＧＡサイズの画像データを、静止画像として記録媒体(20)に記録する(Ｓ１８)。
【００４１】
ステップＳ８乃至Ｓ１０と同様に、ステップＳ１６乃至Ｓ１８の間でも、動画像の撮影は継続して行われており、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における画像データの処理と並行して行われている。ＣＰＵ(5)は、動画像を構成する画像データ記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録する。ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオフになっているか否かを判別し(Ｓ１９)、該動画像撮影ボタン(15)の押下が解除されると、動画像の撮影を終了する。
【００４２】
本発明の撮像装置についてデジタルビデオカメラを実施例として説明したが、本発明は、撮像素子を用いた動画像撮影中に静止画像を撮影する撮像装置に広く適用することができ、例えば、動画像撮影機能を具えるデジタルスチルカメラに適用することもできる。
【００４３】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置を正面側から見た斜視図である。
【図２】本発明に係る撮像装置を背面側から見た斜視図である。
【図３】本発明に係る撮像装置で撮影される動画像を概念的に示す説明図である。(a)図は第１動作モード、(b)図は第２動作モードで撮影される動画像を示す。
【図４】本発明に係る撮像装置の概要を示すブロック図である。
【図５】動画像撮影中に静止画像が撮影される場合における、各同期期間内に行われる本発明に係る撮像装置の動作を示す説明図である。
【図６】本発明に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(2) ＣＣＤ撮像素子
(3) タイミングジェネレータ
(4) 第１スイッチ
(5) ＣＰＵ
(10) 動画像処理部
(11) 前処理部
(14) 第２スイッチ
(20) 記録媒体
(23) 第３スイッチ
(24) 静止画像処理部
(26) 第４スイッチ
(29) 第５スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像の撮影中に静止画像を撮影可能な撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、動画像の撮影中に静止画像の撮影が可能な撮像装置が提案されている。このような撮像装置は、一般的に、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)撮像素子等の固体撮像素子に蓄積された信号電荷を読み出して得られる動画像用の画像データを処理する動画像処理部と、信号電荷から同様にして得られる静止画像用の画像データを処理する静止画像処理部とを具えている。動画像の撮影を指示する第１ボタンが押されると、動画像処理部で処理された画像データは、記録媒体に順次記録され、該第１ボタンが押された状態で静止画像の撮影を指示する第２ボタンも押されると、静止画像処理部で処理された画像データも記録媒体に記録される(特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０３３６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮影される静止画像の画質を向上させるために、動画像撮影時に撮像素子の全画素から信号電荷の読出しを行っており、読み出された信号電荷を処理して得られた画像データに対して、その画素数を低減させる間引き処理を行うことによって、動画像の記録及び表示を行っていた。
【０００５】
しかしながら、従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮像素子の全画素から信号電荷を読み出しているので、記録される動画像のフレームレートは低くなってしまう。従って、従来の撮像装置では、動画像撮影中に撮影される静止画像の画質は向上されるものの、被写体の動きを滑らかに写した動画像は撮影できなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、動画像撮影中に静止画像を撮影可能な撮像装置において、高画質の静止画像を撮影できると共に、高フレームレートで動画像を撮影できる撮像装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、一部の画素から信号電荷が読み出される間引読出モード、又は、全画素から信号電荷が読み出される全画素読出モードで駆動される撮像素子を具えており、前記撮像素子を前記間引読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記一部の画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第１画像データを処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第１画像データを静止画像として処理及び記録し、前記撮像素子を前記全画素読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記全画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第２画像データを、各第２画像データの画素数を間引いた後に処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第２画像データを間引かずに静止画像として処理及び記録する。
【０００８】
さらに、本発明の撮像装置は、前記間引読出モードで前記撮像素子が駆動される場合、各第１画像データを間引かずに処理し、前記全画素読出モードで前記撮像素子が駆動される場合、各第２画像データの画素数を間引いた後、これら第２画像データを処理する動画像処理部と、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、静止画像として記録される１フレーム分の第１画像データ又は第２画像データが入力されると共に、入力された第１画像データ又は第２画像データを間引かずに処理する静止画像処理部とを具えており、前記静止画像処理部における画像データの処理は、前記動画像処理部における画像データの処理と並行して行われる。
【０００９】
【作用及び効果】
本発明の撮像装置は、動画像を撮影する場合に、一部の画素から信号電荷を読み出す間引読出モード、又は、全画素から信号電荷を読み出す全画素読出モードで撮像素子が駆動される。間引読出モードで撮像素子が駆動される場合、動画像を構成する一連の画像データを、高フレームレートで得ることができ、被写体の動きの滑らかな動画像が撮影される。また、全画素読出モードで撮像素子を駆動される場合、静止画像として記録される画像データを間引かずに処理及び記録しているので、動画像撮影中に高画質の静止画像が撮影される。
【００１０】
また、本発明の撮像装置は、上記のような動画像処理部及び静止画像処理部を具えていることにより、間引読出モード及び全画素読出モードの何れのモードで撮像素子が駆動される場合においても、動画像撮影中に静止画像の撮影ができる。さらに、静止画像処理部における画像データの処理を、動画像処理部における画像データの処理と並行して行なっているので、動画像撮影中に静止画像を撮影しても、動画像の撮影が中断されること、又は、動画像を構成する画像データの処理が中断されて、動画像のフレームレートが不均一になることはない。また、本発明の撮像装置の撮像素子を、プログレッシブスキャン方式で駆動することにより、全画素読出モードで撮像素子が駆動される場合に、従来の撮像装置よりも動画像のフレームレートが高くなって、より滑らかな動画像が撮影される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である撮像装置を正面側から見た斜視図であり、図２は、該撮像装置を背面側から見た斜視図である。本撮像装置は、デジタルビデオカメラであり、動画像の撮影が可能である。撮像装置の前面部には、撮像レンズ(1)や動画像の撮影動作を開始させる動画像撮影ボタン(15)等が配設されている。動画像撮影モードで動作する場合、撮像装置は、動画像撮影ボタン(15)が押されている間、動画像の撮影を継続して行う。
【００１２】
撮像装置は、動画像の撮影中に静止画像の撮影が可能である。撮像装置の上面部には、静止画像の撮影動作を開始させるレリーズボタン(25)が配設されている。動画像撮影中に、動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)が押されると、撮像装置は、動画像の撮影と並行して静止画像の撮影も行う。
【００１３】
撮像装置の一方の側面部には、表示部たるＬＣＤ(Liquid Crystal Display)(22)が設けられている。該ＬＣＤ(22)は、所謂スルー画像を表示可能であり、ＥＶＦ(Electro-View Finder)として機能する。撮像装置の他方の側面部及び背面部には、操作用の各種ボタンやスイッチ類が配設されており、該側面部には、動画像撮影モードの切替ボタン(6a)(6b)が設けられている。動画像撮影モードは、撮影される動画像のフレームレートが異なる第１動作モード及び第２動作モードからなる２つの動作モードで構成されており、切替ボタン(6a)(6b)の何れかが押されて、これらモードの選択がなされる。切替ボタン(6a)が押されると、第１動作モードが選択されて、３０ｆｐｓのフレームレートで動画像の撮影がなされる。切替ボタン(6b)が押されると第２動作モードが選択されて、１５ｆｐｓのフレームレートで動画像の撮影がなされる。
【００１４】
図３(a)は第１動作モード、図３(b)は第２動作モードで撮影される動画像を概念的に示す説明図である。撮像装置は、撮像素子としてＣＣＤ撮像素子(2)を具えている(図４参照)。第１動作モードでは、ＣＣＤ撮像素子(2)が間引読出モードで駆動されて、該ＣＣＤ撮像素子(2)の一部の画素から１／３０秒周期で信号電荷が繰り返し読み出され、３０ｆｐｓのフレームレートで動画像が撮影される。動画像を構成する各フレームの画像データの画素数(解像度)は、ＶＧＡサイズ(６４０×４８０)になっている。
【００１５】
第２動作モードでは、ＣＣＤ撮像素子(2)は全画素読出モードで駆動されて、該ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素(１６００×１２００)から１／１５秒周期で信号電荷が繰り返し読み出され、１５ｆｐｓのフレームレートで動画像が撮影される。動画像を構成する各フレームの画像データの画素数は、ＵＸＧＡサイズ(１６００×１２００)になっている。
【００１６】
第１動作モードは、ＣＣＤ撮像素子(2)の一部の画素から信号電荷が読み出されて、画像を構成する一連の画像データが高フレームレートで作成されるので、滑らかな動画像を撮影する場合に選択される。第２動作モードは、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から信号電荷が読み出されて画素数の多い(高解像度の)画像データが作成されるので、動画像撮影中に高画質の静止画像を撮影する場合に選択される。
【００１７】
図４は、本実施例の撮像装置の概要を示すブロック図である。被写体から送られた光は、撮像レンズ(1)で集光されて、撮像素子たるＣＣＤ撮像素子(2)に入射する。ＣＣＤ撮像素子(2)の各画素を構成するフォトダイオードは入射光を光電変換し、この変換により蓄積された信号電荷は、多数の垂直ＣＣＤ及び１つの水平ＣＣＤ(共に図示せず)から構成される信号電荷転送機構が駆動して読み出される。
【００１８】
機械的なシャッターを必要とし、全画素を２フィールドに分けて信号電荷を読み出すインターレース方式で駆動されるＣＣＤ撮像素子とは異なり、プログレッシブスキャン方式で駆動されるＣＣＤ撮像素子では、全画素の信号電荷を高速で読み出すことができる。本実施例の撮像装置では、プログレッシブスキャン方式でＣＣＤ撮像素子(2)を駆動しているので、全画素読出モードにおいて、比較的速い周期(1／１５秒)で全画素から信号電荷を繰り返し読み出すことができる。
【００１９】
ＣＣＤ撮像素子(2)の垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤは、タイミングジェネレータ(3)から送られる垂直駆動パルス及び水平駆動パルスによって夫々駆動される。タイミングジェネレータ(3)は、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)とを具えており、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)は、間引読出モードにおいて、ＣＣＤ撮像素子(2)に含まれるＶＧＡサイズ程度の画素から信号電荷が１／３０秒周期で読み出されるように、垂直駆動パルス及び水平駆動パルスを発生する。全画素タイミングジェネレータ部(3b)は、全画素読出モードにおいて、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から信号電荷が１／１５秒周期で読み出されるように、垂直駆動パルス及び水平駆動パルスを発生する。
【００２０】
ＣＣＤ撮像素子(2)とタイミングジェネレータ(3)は、第１スイッチ(4)を介して接続されている。該第１スイッチ(4)は、ＣＣＤ撮像素子(2)に送られる駆動パルスを、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)からの駆動パルス間で切り替える。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第１スイッチ(4)の切替えを行う(図４においてＣＰＵ(5)と第１スイッチ(4)を結ぶラインは省略されている。後述する他のスイッチについても同様)。切替ボタン(6a)により第１動作モードが選択された場合には、第１スイッチ(4)は図に示すａ側に設定され、ＣＣＤ撮像素子(2)に、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)からの駆動パルスが送られる。ＣＣＤ撮像素子(2)は、間引読出モードで駆動される。切替ボタン(6b)により第２動作モードが選択された場合には、第１スイッチ(4)は図に示すｂ側に設定され、ＣＣＤ撮像素子(2)に、全画素タイミングジェネレータ部(3b)からの駆動パルスが送られる。ＣＣＤ撮像素子(2)は、全画素読出モードで駆動される。
【００２１】
タイミングジェネレータ(3)には、同期信号発生器(7)が接続されている。同期信号発生器(7)は、ＶＧＡ同期信号発生部(7a)及び全画素同期信号発生部(7b)を具えており、これらは夫々、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)及び全画素タイミングジェネレータ部(3b)に、駆動パルスを発生させるために必要な垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣを供給する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣは、周期がフレームレートの逆数であるパルス信号であり、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)が発生する垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期は１／３０秒であり、全画素タイミングジェネレータ部(3b)が発生する垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期は１／１５秒である。ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られると、ＶＧＡ同期信号発生部(7a)及び全画素同期信号発生部(7b)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。
【００２２】
ＣＣＤ撮像素子(2)は、読み出された信号電荷を電圧に変換して画像信号として出力する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期でＣＣＤ撮像素子(2)から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部(8)にて、相関２重サンプリング及び自動ゲイン調整等の処理が施され、Ａ／Ｄ変換部(9)にてデジタル化されて１フレーム分の画像データに変換される。画像データは、Ａ／Ｄ変換部(9)から動画像処理部(10)に送られる。
【００２３】
動画像処理部(10)は、前処理部(11)、ＶＧＡ動画像処理部(12)及び動画像圧縮処理部(13)等を含んでいる。Ａ／Ｄ変換部(9)から送られた画像データは、直接に又は前処理部(11)を介してＶＧＡ動画像処理部(12)に入力される。ＶＧＡ動画像処理部(12)の入力側には、第２スイッチ(14)が設けられており、該第２スイッチ(14)は、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データと、前処理部(11)から出力される画像データとの間で、ＶＧＡ動画像処理部(12)への入力を切り替える。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第２スイッチ(14)を切り替える。第１動作モードでは、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＣＣＤ撮像素子(2)におけるＶＧＡサイズと同数の画素が読み出されたものである。第１動作モードでは、第２スィッチ(14)は、図に示すａ側に設定されて、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＶＧＡ動画像処理部(12)に直接入力される。第２動作モードでは、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、ＣＣＤ撮像素子(2)の全画素が読み出されたものであり、前処理部(11)は、画像データにフィルタ処理を施すことにより、画素数がＶＧＡサイズまで間引かれた画像データを出力する。第２動作モードでは、第２スイッチ(14)は、図に示すｂ側に設定され、前処理部(11)から出力される画像データが、ＶＧＡ動画像処理部(12)に入力される。
【００２４】
ＶＧＡ動画像処理部(12)は、入力されたＶＧＡサイズの画像データを、Ｒ信号データ、Ｇ信号データ、及びＢ信号データに分離し、マトリックス処理によってＹ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。動画像撮影モードにおいて動画像撮影ボタン(15)が押されている間、動画像圧縮処理部(13)は、これら信号データに変換された画像データに、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)２又は４方式による圧縮処理を行い、圧縮処理後の画像データは、バス(16)、さらには、メモリコントローラ(17)を介してバッファメモリ(18)に記憶される。バス(16)にはＣＰＵ(5)が接続されており、該ＣＰＵ(5)は、メモリコントローラ(17)を制御することにより、バッファメモリ(18)から画像データを適宜読み出し、インターフェイス部(19)を制御することにより、動画像を構成する一連の画像データを記録媒体(20)に記録する。バッファメモリ(18)には、ＳＤＲＡＭ等が、記録媒体(20)には、メモリーカードやＤＶＤ−ＲＡＭ等が使用される。なお、ＶＧＡ動画像処理部(12)からは、圧縮されていない画像データがバッファメモリ(18)に順次送られる。これら画像データは、バス(16)及びＬＣＤドライバ(21)を介してＬＣＤ(22)に順次表示される。
【００２５】
動画像撮影中に静止画像が撮影される場合、Ａ／Ｄ変換部(9)から出力される画像データは、第３スイッチ(23)を介して静止画像処理部(24)に送られる。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)が押されると、ＣＰＵ(5)は、所定の期間第３スイッチ(23)をオンにし、１フレーム分の画像データが、Ａ／Ｄ変換部(9)から、動画像処理部(10)に加えて静止画像処理部(24)にも送られる。静止画像処理部(24)に送られた画像データは静止画像として記録される。
【００２６】
静止画像処理部(24)は、静止画像として記録される画像データの処理を行う。静止画像処理部(24)は、第４スイッチ(26)、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)及び全画素静止画像処理部(27b)等を具えており、第４スイッチ(26)によりＡ／Ｄ変換部(9)からの画像データの入力先が切り替えられる。第４スイッチ(26)は、第１動作モードでは図に示すａ側に、第２動作モードではｂ側に設定される。画像データは、第１動作モードでは、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)に送られ、第２動作モードでは、全画素静止画像処理部(27b)に送られる。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第４スイッチ(26)を切り替える。
【００２７】
ＶＧＡ静止画像処理部(27a)は、第１動作モードにおけるＶＧＡサイズの画像データをＲ信号データ、Ｇ信号データ、及びＢ信号データに分離し、さらに、マトリックス処理によってＹ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。全画素静止画像処理部(27b)は、第２動作モードにおける全画素サイズの画像データを同様に、Ｙ信号データ、Ｂ−Ｙ信号データ、及びＲ−Ｙ信号データに変換する。ＶＧＡ静止画像処理部(27a)又は全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データは、静止画像圧縮処理部(28)に送られる。静止画像圧縮処理部(28)の入力側には第５スイッチ(29)が設けられており、該第５スイッチ(29)は、ＶＧＡ静止画像処理部(27a)から出力される画像データと、全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データとの間で、静止画像圧縮処理部(28)への入力を切り替える。第５スイッチ(29)は、第１動作モードでは図に示すａ側に、第２動作モードではｂ側に設定される。第１動作モードでは、ＶＧＡ静止画像処理部(24)から出力される画像データが、静止画像圧縮処理部(27)に入力される。第２動作モードでは、全画素静止画像処理部(27b)から出力される画像データが、静止画像圧縮処理部(28)に入力される。ＣＰＵ(5)は、切替ボタン(6a)(6b)によって選択された動作モードに応じて、第５スイッチ(29)を切り替える。
【００２８】
静止画像圧縮処理部(28)は、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Cording Experts Group)方式によって画像データの圧縮を行う。圧縮後の画像データは、バス(16)及びメモリコントローラ(17)を介して、バッファメモリ(18)に一旦記憶される。ＣＰＵ(5)は、メモリコントローラ(17)及びインターフェイス部(19)を制御することにより、バッファメモリ(18)から画像データを読み出して、記録媒体(20)に記録する。
【００２９】
バス(16)には、ＣＰＵ(5)の処理に伴い発生するデータの一時記憶用のＲＡＭ(30)が接続されている。さらに、バス(16)にはＲＯＭ(31)が接続されており、該ＲＯＭ(31)には、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳや各種制御用プログラムが記憶されている。また、ＣＰＵ(5)には、図１及び図２に示す各種ボタン及びスイッチ類から構成される操作部(32)が接続されている。該操作部(32)は、切替ボタン(6a)(6b)を含んでいる。
【００３０】
図５は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、動画像撮影中に静止画像が撮影される場合における、各同期期間内に行われる撮像装置の動作との関係を示す説明図である。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期(同期期間)は、第１動作モードでは１／３０秒であり、第２動作モードでは１／１５秒である。各同期期間内ではＣＣＤ撮像素子(2)の露光が行われており、垂直同期信号ＶＳＹＮＣのパルスがオンになると、信号電荷の読出し、さらには、読み出された信号電荷から得られる画像データに対する動画像処理部(10)の処理が、次の同期期間内に行われる。本発明の撮像装置において、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における該画像データの処理と並行して行われる。例えば、同期期間Ｔ１内のある時点(図中に矢印で示す)にレリーズボタン(25)が押された場合、同期期間Ｔ２では、同期期間Ｔ１における露光により蓄積された信号電荷が読み出され、さらに、読み出された信号電荷により得られた画像データについて、静止画像処理部(24)における処理が、動画像処理部(10)における処理と並行して行われる。
【００３１】
動画像撮影中に静止画像が撮影されるので、バッファメモリ(18)には、動画像を構成する画像データと静止画像として記録される画像データが記憶される。ＲＯＭ(31)に記憶され、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳは、動画像を構成する画像データを記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データを記録媒体(20)に記録する。なお、動画像を構成する画像データが記録媒体(20)に記録された後に、静止画像として記録される画像データが記録媒体(20)に記録されてもよい。
【００３２】
本実施例の撮像装置は、静止画像のみを撮影することもできる。操作部(32)が操作されて静止画像撮影モードが設定された場合、ＣＰＵ(5)は、第１スイッチ(4)、第２スイッチ(14)、第４スイッチ(26)及び第５スイッチ(29)を、第２動作モードの場合と同様に設定する。ＬＣＤ(22)にスルー画像を表示させるために、上記で説明した第２動作モードと同様にＣＣＤ撮像素子(2)等は動作し、レリーズボタン(25)が押されると静止画像に係る画像データが記録される。但し、静止画像撮影モードでは、動画像処理部(10)に送られる一連の画像データの圧縮及び記録は行われない。静止画像撮影モードにおける撮像装置のこの動作は、あくまで一例であり、上記と異なる動作によって静止画像のみを撮影することも可能である。
【００３３】
次に、本実施例の撮像装置の撮影動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。撮像装置の電源が入れられると、ＣＰＵ(5)は、動画像撮影モードが設定されているか否かを判別する(Ｓ１)。動画像撮影モードが設定されてない場合、撮像装置は、静止画像撮影モードで(又は、その他の動作モードで)動作する(Ｓ２)。動画像撮影モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、切替えボタン(6a)(6b)によって第１動作モード及び第２動作モードの何れが設定されているかを判別する(Ｓ３)。
【００３４】
ステップＳ３において第１モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、第１、第２、第４及び第５スイッチを、図４に示すａ側に設定する(Ｓ４)。そして、ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られて、該同期信号発生器(7)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。ＶＧＡ同期信号発生部(7a)から送られた垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて、ＶＧＡタイミングジェネレータ部(3a)から駆動パルスが送られて、間引読出モードによるＣＣＤ撮像素子(2)の駆動が開始される(Ｓ５)。信号電荷の読出周期は１／３０秒であり、ＣＣＤ撮像素子(2)の読出しによって繰り返し得られるＶＧＡサイズの画像データは、ＶＧＡ画像処理部(12)で順次処理されて、バッファメモリ(18)等を介してＬＣＤ(22)にスルー画像として表示される。
【００３５】
ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオンになっているか否かを判別し(Ｓ６)、該動画像撮影ボタン(15)が押されると、動画像圧縮処理部(13)に画像データの圧縮を指示し、ＶＧＡ画像処理部(12)及び動画像圧縮処理部(13)で処理された画像データをバッファメモリ(18)等を介して記録媒体(20)に記録する(Ｓ７)。動画像として記録される一連の画像データのフレームレートは、３０ｆｐｓとなっている。
【００３６】
ＣＰＵ(5)は、動画像の撮影中にレリーズボタン(25)がオンになったか否かを判別する(Ｓ８)。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)も押された場合、ＣＰＵ(5)は、第３スイッチ(23)をオンにし(Ｓ９)、レリーズボタン(25)が押された時点の後にＣＣＤ撮像素子(2)から読み出された信号電荷から得られる画像データが、静止画像処理部(24)に送られる。そして、ＣＰＵ(5)は、静止画像処理部(24)で処理されたＶＧＡサイズの画像データを、静止画像として記録媒体(20)に記録する(Ｓ１０)。
【００３７】
ステップＳ８乃至Ｓ１０の間、動画像の撮影は継続して行われており、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における画像データの処理と並行して行われる。また、ＣＰＵ(5)により実行されるマルチタスクＯＳは、動画像を構成する画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録する。ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオフになっているか否かを判別し(Ｓ１１)、該動画像撮影ボタン(15)の押下が解除されると、動画像の撮影を終了する。
【００３８】
ステップＳ３において第２モードが設定されている場合、ＣＰＵ(5)は、第１、第２、第４及び第５スイッチを、図４に示すｂ側に設定する(Ｓ１２)。そして、ＣＰＵ(5)からリセット信号が同期信号発生器(7)に送られて、該同期信号発生器(7)は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣの供給を開始する。全画素同期信号発生部(7b)から送られた垂直同期信号ＶＳＹＮＣ及び水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて、全画素タイミングジェネレータ部(3b)から駆動パルスが送られて、全画素読出モードによるＣＣＤ撮像素子(2)の駆動が開始される(Ｓ１３)。信号電荷の読出周期は１／１５秒であり、ＣＣＤ撮像素子(2)の読出しによって繰り返し得られるＵＸＧＡサイズの画像データは、前処理部(11)でＶＧＡサイズまで間引かれた後、ＶＧＡ画像処理部(12)で順次処理されて、バッファメモリ(18)等を介してＬＣＤ(22)にスルー画像として表示される。
【００３９】
ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオンになっているか否かを判別し(Ｓ１４)、該動画像撮影ボタン(15)が押されると、動画像圧縮処理部(13)に画像データの圧縮を指示し、前処理部(11)、ＶＧＡ画像処理部(12)、及び動画像圧縮処理部(13)で処理された画像データをバッファメモリ(18)等を介して記録媒体(20)に記録する(Ｓ１５)。動画像として記録される一連の画像データのフレームレートは、１５ｆｐｓとなっている。また、記録される各画像データの画素数は、ＶＧＡサイズになっている。
【００４０】
ＣＰＵ(5)は、動画像の撮影中にレリーズボタン(25)がオンになったか否かを判別する(Ｓ１６)。動画像撮影ボタン(15)に加えてレリーズボタン(25)も押された場合、ＣＰＵ(5)は、第３スイッチ(23)をオンにし(Ｓ１７)、レリーズボタン(25)が押された時点の後にＣＣＤ撮像素子(2)の全画素から読み出された信号電荷から得られた画像データが、静止画像処理部(24)に送られる。そして、ＣＰＵ(5)は、静止画像処理部(24)で処理されたＵＸＧＡサイズの画像データを、静止画像として記録媒体(20)に記録する(Ｓ１８)。
【００４１】
ステップＳ８乃至Ｓ１０と同様に、ステップＳ１６乃至Ｓ１８の間でも、動画像の撮影は継続して行われており、静止画像処理部(24)における画像データの処理は、動画像処理部(10)における画像データの処理と並行して行われている。ＣＰＵ(5)は、動画像を構成する画像データ記録媒体(20)に記録すると同時に、静止画像に係る画像データをバッファメモリ(18)から読み出して記録媒体(20)に記録する。ＣＰＵ(5)は、動画像撮影ボタン(15)がオフになっているか否かを判別し(Ｓ１９)、該動画像撮影ボタン(15)の押下が解除されると、動画像の撮影を終了する。
【００４２】
本発明の撮像装置についてデジタルビデオカメラを実施例として説明したが、本発明は、撮像素子を用いた動画像撮影中に静止画像を撮影する撮像装置に広く適用することができ、例えば、動画像撮影機能を具えるデジタルスチルカメラに適用することもできる。
【００４３】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置を正面側から見た斜視図である。
【図２】本発明に係る撮像装置を背面側から見た斜視図である。
【図３】本発明に係る撮像装置で撮影される動画像を概念的に示す説明図である。(a)図は第１動作モード、(b)図は第２動作モードで撮影される動画像を示す。
【図４】本発明に係る撮像装置の概要を示すブロック図である。
【図５】動画像撮影中に静止画像が撮影される場合における、各同期期間内に行われる本発明に係る撮像装置の動作を示す説明図である。
【図６】本発明に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(2) ＣＣＤ撮像素子
(3) タイミングジェネレータ
(4) 第１スイッチ
(5) ＣＰＵ
(10) 動画像処理部
(11) 前処理部
(14) 第２スイッチ
(20) 記録媒体
(23) 第３スイッチ
(24) 静止画像処理部
(26) 第４スイッチ
(29) 第５スイッチ
Claims (4)
- 一部の画素から信号電荷が読み出される間引読出モード、又は、全画素から信号電荷が読み出される全画素読出モードで駆動される撮像素子 (2) を具えており、
前記撮像素子(2)を前記間引読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記一部の画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第１画像データを処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第１画像データを静止画像として処理及び記録し、
前記撮像素子(2)を前記全画素読出モードで駆動して動画像が撮影される場合、前記全画素からの信号電荷の読出しを繰り返して得られた、動画像を構成する一連の第２画像データを、各第２画像データの画素数を間引いた後に処理及び記録し、動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、ある第２画像データを間引かずに静止画像として処理及び記録する撮像装置。 - 前記間引読出モードで前記撮像素子(2)が駆動される場合、各第１画像データを間引かずに処理し、前記全画素読出モードで前記撮像素子(2)が駆動される場合、各第２画像データの画素数を間引いた後、これら第２画像データを処理する動画像処理部(10)と、
動画像撮影中に静止画像の撮影が指示されると、静止画像として記録される１フレーム分の第１画像データ又は第２画像データが入力されると共に、入力された第１画像データ又は第２画像データを間引かずに処理する静止画像処理部(24)とを具えており、
前記静止画像処理部(24)における画像データの処理は、前記動画像処理部(10)における画像データの処理と並行して行われる請求項１に記載の撮像装置。 - 前記各第２画像データの画素数は、第１画像データと同じ画素数に間引かれる請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子(2)は、プログレッシブスキャン方式で駆動される請求項１乃至請求項３の何れかに記載の撮像装置。
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