JP4518757B2

JP4518757B2 - 撮像装置

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Publication number: JP4518757B2
Application number: JP2003276806A
Authority: JP
Inventors: 元宏中筋; 文彦須藤; 隆亀山; 克美金子; 和幸丸川
Original assignee: Sony Corp
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Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: US7576782B2; JP2005039712A; US20050036055A1

Description

この発明は撮像装置に関する。詳しくは、外部から供給された通信情報およびインタフェース手段からの指示に基づいて、可変速フレームレートのモニタ画像信号を生成する第２の画像信号生成手段の動作の制御を行い、通信情報よりもインタフェース手段からの指示を優先させてモニタ画像信号のフレームレートを制御するものである。

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、撮像装置にカメラコントロール装置や信号記録装置等が接続可能とされている場合、撮像装置の動作の一部、例えばγ補正等の信号処理特性等は、撮像装置を使用している撮像者だけでなく、カメラコントロール装置や信号記録装置等からも制御可能とされている。ここで、カメラコントロール装置や信号記録装置等によって撮像装置のフレームレートを制御可能とすることを考える。この場合、撮像装置に接続された電子ビューファインダーやモニタ装置等の画像表示装置に表示されるモニタ画像は、撮像者が撮像画像の確認等を行うのに適したフレームレートに制御されるとは限らない。例えば、高速移動する被写体を撮影するときに、フレームレートを低くして撮像を行うように制御されてモニタ画像のフレームレートも低くされてしまうと、モニタ画像の更新間隔が長くなってしまい、被写体を正しく追従して撮像を行うことが困難となってしまう。

そこで、この発明は、撮像装置の動作を制御する通信情報が外部から供給されても、この通信情報に係らず、撮像者が所望するフレームレートでモニタ画像を表示可能とす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信号を生成する第１の画像信号生成手段と、可変速フレームレートのモニタ画像信号を生成する第２の画像信号生成手段と、モニタ画像信号のフレームレートの指示に用いられるインタフェース手段と、外部から供給された通信情報およびインタフェース手段からの指示に基づいて、第２の画像信号生成手段の動作の制御を行う制御手段を有し、制御手段は、通信情報よりもインタフェース手段からの指示を優先させてモニタ画像信号のフレームレートを制御するものである。

また、動作モード設定手段を設け、動作モード設定手段によって優先制御モードに設定されたとき、制御手段は、優先制御モード期間中、通信情報よりもインタフェース手段からの指示を優先させるものである。また、制御部は、インタフェース手段より指示されたフレームレートの情報を記憶し、優先制御モード期間中はモニタ画像信号のフレームレートが記憶したフレームレートとなるよう制御するものである。さらに、モニタ画像を第１のモニタ用画像信号として出力するとともに、外部より供給される画像信号を第２のモニタ用画像信号として出力するモニタ出力手段を備えるものである。また、制御手段は、インタフェース手段および通信情報の指示に応じて可変速フレームレート撮像画像信号のフレームレートを制御するものである。

この発明によれば、外部から通信情報が供給されても、インタフェース手段からモニタ画像信号のフレームレートの指示がなされているときは、通信情報に係らず指示されたフレームレートが優先されてモニタ画像信号のフレームレートが設定される。このため、外部から通信情報によって撮像装置が制御されても、撮像者が指示したフレームレートでモニタ画像が表示されるので、撮像を容易に行うことができる。

また、動作モード設定手段によって優先制御モードに設定されたとき、優先制御モード期間中、通信情報によるモニタ画像信号のフレームレートの制御を無効としてインタフェース手段からの指示が優先させる。このため、優先制御モード期間中は、通信情報によってモニタ画像信号のフレームレートが制御されてしまうことがなく、撮像者が指示したフレームレートでのみモニタ画像を表示できる。

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は撮像システムの構成を示している。この撮像システムは、撮像装置１０と例えばカメラコントロール装置４０や記録再生装置５０で構成されている。

撮像装置１０において、画像信号生成部１１の撮像部１１１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１１２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１１３に供給する。

駆動部１１２は、後述する制御部２０から供給された制御信号ＣＴaに基づいて駆動制御信号ＲＣを生成して撮像部１１１に供給する。

撮像信号処理部１１３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１２とフレームレート変換部１３に供給される。なお、撮像信号処理部１１３で行う信号処理動作は、制御部２０から供給された制御信号ＣＴeに基づいて制御される。

フレーム加算処理部１２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。また、フレーム加算処理におけるの加算フレーム数は、制御部２０からの加算制御信号ＣＴbによって制御される。ここで、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、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、３フレーム分の画像信号ＤＶaを加算した所要の信号レベルである画像信号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共に、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、画像信号ＤＶaのフレームレートを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フレームとすれば、「３０Ｐ」のフレームレートの画像信号ＤＶb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ＤＶb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り、所望の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１２で生成された画像信号ＤＶbは、送信部１４に供給される。

フレームレート変換部１３は、制御部２０から供給された変換制御信号ＣＴfに基づき、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ことで、画像信号ＤＶaのフレームレート変換を行い、フレームレート変換後の画像信号をモニタ画像信号ＤＶfとして信号セレクタ１６に供給する。

図２は、フレームレート変換部１３の構成の一例を示している。フレームレート変換部１３は、供給された画像信号ＤＶaを、例えば３つのＲＡＭ(Random Access Memory)１３１-a〜１３１-cにフレーム単位で振り分けて順次書き込む。また、変換制御信号ＣＴfに基づき、順次ＲＡＭを選択しながらＲＡＭに書き込まれている画像信号を読み出し、フレームレートが変換されたモニタ画像信号ＤＶfを生成する。

書込制御部１３２は、変換制御信号ＣＴfに基づいて、画像信号ＤＶaを書き込むＲＡＭを選択するための選択信号ＳＥＷや、画像信号ＤＶaをＲＡＭに書き込むための書込制御信号ＣＫＷを生成する。この選択信号ＳＥＷは、信号セレクタ１３３に供給される。また、書込制御信号ＣＫＷは、画像信号ＤＶaを書き込むＲＡＭに供給される。さらに、書込制御部１３２は、各ＲＡＭでの画像信号ＤＶaの書き込み状態を示す書込情報信号ＭＩＦを生成して、読出制御部１３４に供給する。

信号セレクタ１３３は、選択信号ＳＥＷによって選択されたＲＡＭに画像信号ＤＶaを供給し、この選択されたＲＡＭでは、書込制御信号ＣＫＷに基づいて画像信号ＤＶaの書き込みを行う。

読出制御部１３４は、変換制御信号ＣＴfに基づき、読出制御信号ＣＫＲを生成する。この読出制御信号ＣＫＲは、変換後のフレームレートでＲＡＭから画像信号を読み出すための信号である。また、変換制御信号ＣＴfと書込情報信号ＭＩＦに基づき、画像信号を読み出すＲＡＭを選択するための選択信号ＳＥＲを生成する。選択信号ＳＥＲは、信号セレクタ１３５に供給される。また読出制御信号ＣＫＲは、画像信号を読み出すＲＡＭあるいは各ＲＡＭに供給される。

読出制御信号ＣＫＲが供給されたＲＡＭは、記憶している画像信号を読出制御信号ＣＫＲに基づき読み出して信号セレクタ１３５に供給する。信号セレクタ１３５は、選択信号ＳＥＲによって選択されたＲＡＭからの画像信号を選択して、モニタ画像信号ＤＶfとして出力する。

ここで、ＲＡＭからの画像信号の読み出しは、書込情報信号ＭＩＦに基づき画像信号の書き込みが最後に完了しているＲＡＭを判別して、この判別したＲＡＭを次に画像信号の読み出しを行うＲＡＭとして選択するよう選択信号ＳＥＲを生成する。また、ＲＡＭから１フレーム分の画像信号を読み出したとき、次フレームの画像信号の書き込みが完了していないことを書込情報信号ＭＩＦによって検出した場合は、画像信号を読み出すＲＡＭを変更することなく、同じフレームの画像信号を読み出すものとする。このように画像信号の読み出しを制御することで、画像信号ＤＶaのフレームレートを低いフレームレートに変換するときは、画像信号ＤＶaに対してフレーム間引きが行われて、フレームレートが低くされたモニタ画像信号ＤＶfを生成できる。また、画像信号ＤＶaのフレームレートを高いフレームレートに変換するときには、画像信号ＤＶaをフレーム単位で繰り返すことによりフレーム追加が行われて、フレームレートが高くされたモニタ画像信号ＤＶfを生成できる。

送信部１４は、伝送路３０を介してカメラコントロール装置４０の受信部４１と接続されており、画像信号ＤＶbと制御部２０から供給された通信情報ＲＭpをカメラコントロール装置４０に供給する。

受信部１５は、伝送路３０を介してカメラコントロール装置４０の送信部４５と接続されており、カメラコントロール装置４０側から供給された再生画像信号ＤＶrを、信号セレクタ１６に供給する。また、カメラコントロール装置４０側から供給された通信情報ＲＭt，ＲＭqを制御部２０に供給する。

信号セレクタ１６は、制御部２０からの選択信号ＣＳfに基づき、モニタ画像信号ＤＶfあるいは再生画像信号ＤＶrのいずれかの信号を選択して、モニタ出力信号ＶＦoutとして画像表示装置例えば電子ビューファインダー２５に供給する。

制御部２０には、ユーザインタフェース部２１が接続されている。このユーザインタフェース部２１を介して、ユーザ操作に応じた操作信号ＰＳpが供給されると、制御部２０は、この操作信号ＰＳpに基づいて制御信号ＣＴa，ＣＴb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１０をユーザの操作に応じて動作させる。また、フレーム加算処理部１２から出力される画像信号ＤＶbのフレームレートやモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを指示するフレームレート指示信号ＲＳＦpが、ユーザインタフェース部２１を介して制御部２０に供給されたとき、制御部２０は、フレームレート指示信号ＲＳＦpに基づき、制御信号ＣＴaや加算制御信号ＣＴb，変換制御信号ＣＴfを生成する。例えば撮像時のフレームレートの変更を行い、操作信号ＰＳpとしてフレームレート指示信号ＲＳＦpが制御部２０に供給されたとき、あるいはリモートコントロール装置からフレームレート指示信号ＲＳＦpが制御部２０に供給されたとき、フレームレート指示信号ＲＳＦpに応じた制御信号ＣＴaを生成して駆動部１１２に供給する。また、加算制御信号ＣＴbを生成してフレーム加算処理部１２に供給するとともに、変換制御信号ＣＴfを生成してフレームレート変換部１３に供給する。さらに、受信部１５を介して通信情報ＲＭtや通信情報ＲＭqが供給されたときは、この通信情報ＲＭt，ＲＭqに基づいて制御信号ＣＴaや加算制御信号ＣＴb，変換制御信号ＣＴfを生成する。また、操作信号ＰＳpや通信情報ＲＭt，ＲＭqに基づいて選択信号ＣＳfの生成を行うとともに、モニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを示すフレームレート信号ＭＦＲを生成して電子ビューファインダー２５に供給する。また、制御部２０は、カメラコントロール装置４０や記録再生装置５０の動作を制御するための通信情報ＲＭpの生成も必要に応じて行う。また、ユーザインタフェース部２１には、動作モード設定操作部２１aが設けられており、この動作モード設定操作部２１aが操作されて優先制御モードに設定されたとき、制御部２０は、フレームレート変換部１３の制御を通信情報ＲＭt，ＲＭqに係らず、フレームレート指示信号ＲＳＦpに基づいて行う。

電子ビューファインダー２５は、フレームレート信号ＭＦＲに基づきモニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを判別し、この判別したフレームレートでモニタ出力信号ＶＦoutに基づく画像表示を行う。なお、電子ビューファインダー２５が、モニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを自動的に検出して画像表示を行うことができるものであるときは、制御部２０からフレームレート信号ＭＦＲを電子ビューファインダー２５に供給することなく、モニタ出力信号ＶＦoutに基づいた画像を正しく表示できる。

カメラコントロール装置４０は、受信部４１で受信した画像信号ＤＶbを遅延補償部４２に供給する。遅延補償部４２は、伝送路３０で生じた画像信号ＤＶbの遅延を補償して信号セレクタ４４と記録再生装置５０の記録処理部５１に供給する。また、受信部４１で受信した通信情報ＲＭpを信号セレクタ４４や記録再生装置５０の制御部５５に供給する。

記録再生装置５０から再生画像信号ＤＶrが供給されたとき、この再生画像信号ＤＶrを遅延補償部４３に供給する。遅延補償部４３は、伝送路３０で生ずる遅延を予め見込んで再生画像信号ＤＶrを送信部４５から撮像装置１０に送信する。また、記録再生装置５０の制御部５５から通信情報ＲＭqが供給されたとき、この通信情報ＲＭqを撮像装置１０に送信する。

また、カメラコントロール装置４０には信号セレクタ４４が設けられており、撮像装置１０からの通信情報ＲＭpや記録再生装置５０からの通信情報ＲＭqあるいは後述する制御部４６からの選択信号ＣＳtに基づき、画像信号ＤＶbあるいは再生画像信号ＤＶrの何れかを選択して画像信号ＤＶtとして出力する。

制御部４６には、ユーザインタフェース部４７が接続されている。このユーザインタフェース部４７を介して、ユーザ操作に応じた操作信号ＰＳtが供給されると、制御部４６は、この操作信号ＰＳtに基づいて撮像装置１０の動作を制御する通信情報ＲＭtや記録再生装置５０の動作を制御する通信情報ＲＭuを生成する。この通信情報ＲＭtは、送信部４５を介して撮像装置１０に供給される。また、通信情報ＲＭuは、記録再生装置５０の制御部５５に供給される。さらに、制御部４６は、操作信号ＰＳtに基づき選択信号ＣＳtの生成も必要に応じて行う。

記録再生装置５０の記録処理部５１は、供給された画像信号ＤＶbに対して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を生成して記録ヘッド５２Ｗに供給する。この記録ヘッド５２Ｗを記録信号ＷＳによって駆動することで、記録媒体６０に撮像画像を記録する。また、記録媒体６０に記録されている撮像画像を再生ヘッド５２Ｒによって読み出し、得られた読出信号ＲＳを再生処理部５３に供給する。再生処理部５３は、誤り訂正処理や復調処理を行い、得られた再生画像信号ＤＶrをカメラコントロール装置４０の遅延補償部４３に供給する。

制御部５５には、ユーザインタフェース部５６が接続されている。このユーザインタフェース部５６を介して、ユーザ操作に応じた操作信号ＰＳqが供給されると、制御部５５は、この操作信号ＰＳqに基づいて制御信号等を生成して記録処理部５１や再生処理部５３および記録媒体６０を駆動する駆動部５７の動作を制御し、記録再生装置５０をユーザの操作に応じて動作させる。また、通信情報ＲＭpや通信情報ＲＭuが供給されたときには、この通信情報ＲＭp，ＲＭuに基づいて各部の動作を制御する。また、操作信号ＰＳqに基づいて、撮像装置１０やカメラコントロール装置４０の動作を制御する通信情報ＲＭqを生成して、撮像装置１０やカメラコントロール装置４０に供給する。

次に、撮像装置の動作について説明する。最初に、撮像装置１０側のユーザインタフェース部２１を操作して、可変速フレームレートでの撮像を行う場合について説明する。制御部２０は、ユーザインタフェース部２１からのフレームレート指示信号ＲＳＦpに基づいて、上述したように撮像部１１１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１２での加算フレーム数ＦＡを切り替える。例えば図３に示すように、フレームレート指示信号ＲＳＦpによって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を連続して可変することが可能となり、所望の可変速フレームレートＦＲcの画像信号ＤＶbを生成できる。

撮像信号Ｓpaのフレームレートを可変する場合、駆動部１１２から撮像部１１１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。

ＣＤＲ方式では、図４Ａ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４Ｂに示すように水平帰線期間の長さを調整したり、図４Ｃ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。

図５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５Ａは画像信号ＤＶaのフレーム、図５Ｂはフレーム加算処理部１２を構成するＲＡＭ-1の動作、図５ＣはＲＡＭ-2の動作、図５ＤはＲＡＭ-3の動作、図５Ｅ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１２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。

また、フレームレート指示信号ＲＳＦpに基づいて生成した変換制御信号ＣＴfによって、フレームレート変換部１３の動作を制御して、画像信号ＤＶbのフレームレートを撮像者が設定したフレームレートのモニタ画像信号ＤＶfに変換して信号セレクタ１６に供給する。また、選択信号ＣＳfによって信号セレクタ１６でモニタ画像信号ＤＶfを選択させてモニタ出力信号ＶＦoutとする。さらに、モニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを示すフレームレート信号ＭＦＲを電子ビューファインダー２５に供給する。このため、フレームレート指示信号ＲＳＦpに基づいた画像信号ＤＶbを、カメラコントロール装置４０側に供給できる。また、電子ビューファインダー２５の画面上には、撮像者が所望するフレームレートで撮像中の画像を表示できる。

記録再生装置５０によって画像信号ＤＶbを記録媒体６０に記録する場合、制御部２０から記録再生装置５０に対して、撮像画像の記録を開始するコマンドを通信情報ＲＭpとして供給する。記録再生装置５０の制御部５５は、通信情報ＲＭpに基づき記録処理部５１や駆動部５７を制御し、画像信号ＤＶbに基づき記録信号ＷＳを生成して記録ヘッド５２Ｗに供給させることで、可変速フレームレート撮影画像を記録媒体６０に記録する。また、カメラコントロール装置４０の信号セレクタ４４で画像信号ＤＶbを選択させれば、画像信号ＤＶbを画像信号ＤＶtとして出力できる。

次に、記録媒体６０に記録されている撮像画像を電子ビューファインダー２５に表示させる場合について説明する。撮像画像を電子ビューファインダー２５に表示させる操作が行われた場合、制御部２０から記録再生装置５０の制御部５５に対して、撮像画像の再生を開始するコマンドを通信情報ＲＭpとして供給する。制御部５５は、通信情報ＲＭpに基づき再生処理部５３や駆動部５７を制御して、記録媒体６０に記録されている信号を再生ヘッド５２Ｒで読み出して再生処理部５３に供給する。さらに、再生処理部５３で得られた再生画像信号ＤＶrを撮像装置１０に供給させる。また、撮像装置１０の制御部２０は、選択信号ＣＳfによって信号セレクタ１６で再生画像信号ＤＶrを選択させてモニタ出力信号ＶＦoutとする。さらに、制御部２０からフレームレート信号ＭＦＲによってモニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを電子ビューファインダー２５に通知して、電子ビューファインダー２５に再生画像を表示させる。なお、通信情報ＲＭpによってカメラコントロール装置４０の信号セレクタ４４を制御して、再生画像信号ＤＶrを画像信号ＤＶtとして出力させることもできる。

このようにして、例えば記録媒体６０に記録されている画像信号を「２４Ｐ」で再生すると、可変速フレームレートＦＲcを「２４Ｐ」として撮像したときに、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を「２４Ｐ」よりも高く設定して撮像を行い「２４Ｐ」で再生すると、再生画像に於ける被写体の動きの速さは低速となり、可変速フレームレートＦＲcを「２４Ｐ」よりも低く設定して撮像を行い「２４Ｐ」で再生すると、再生画像に於ける被写体の動きの速さは高速となり、電子ビューファインダー２５の画面上には、フレームレート指示信号ＲＳＦpに応じて被写体の動きの速さを可変した再生画像が表示される。

次に、カメラコントロール装置４０のユーザインタフェース部４７から撮像装置１０の動作を制御する場合について説明する。制御部４６は、ユーザインタフェース部４７からのフレームレート指示信号ＲＳＦtに基づいて通信情報ＲＭqを生成し、この通信情報ＲＭqを撮像装置１０の制御部２０に供給して、ユーザインタフェース部４７から指示された可変速フレームレートＦＲcやモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを通知する。

制御部２０は、撮像装置１０から出力する画像信号ＤＶbのフレームレートが指示された可変速フレームレートＦＲcとなるように、画像信号生成部１１やフレーム加算処理部１２の動作を制御する。また、モニタ画像信号ＤＶfが指示されたフレームレートとなるように、変換制御信号ＣＴfによってフレームレート変換部１３の動作を制御する。さらに、選択信号ＣＳfによって、モニタ画像信号ＤＶfを信号セレクタ１６からモニタ出力信号ＶＦoutとして出力させる。さらに、モニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを示すフレームレート信号ＭＦＲを電子ビューファインダー２５に供給する。

ここで、モニタ画像信号ＤＶfのフレームレートの指示が撮像装置１０のユーザインタフェース部２１からなされているとき、制御部２０は、このフレームレート指示信号ＲＳＦpを通信情報ＲＭtよりも優先させてモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを設定する。例えば撮像者がユーザインタフェース部２１を介してモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを指示するフレームレート指示信号ＲＳＦpを制御部２０に供給したとき、通信情報ＲＭtよりもフレームレート指示信号ＲＳＦpを優先させる。この場合、撮像者が所望するフレームレートでモニタ画像が表示されていないときは、ユーザインタフェース部２１を介してフレームレート指示信号ＲＳＦpを制御部２０に供給することで、モニタ画像を所望するフレームレートに変更できる。

また、ユーザインタフェース部２１の動作モード設定操作部２１aが操作されて優先制御モードに設定されたとき、優先制御モード設定期間中、通信情報によるモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートの制御を無効として、フレームレート指示信号ＲＳＦpを優先させる。この場合、優先制御モード設定期間中は、通信情報によるモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートの制御が無効とされるので、撮像者が所望するフレームレートでモニタ画像を表示できるとともに、通信情報によってモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートが変更されてしまうことがない。また、モニタ画像信号ＤＶfのフレームレートをユーザインタフェース部２１を介して予め撮像装置の例えば制御部２０に記憶させておくものとして、優先制御モードに設定されたときには、記憶されているフレームレートでモニタ画像信号ＤＶfを生成することもできる。この場合、優先制御モードに設定するだけで予め記憶させた所望のフレームレートでモニタ画像信号ＤＶfを生成できるので、優先制御モードの設定後にモニタ画像信号ＤＶfを所望のフレームレートとする操作を不要にできる。

このようにモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートの制御を行うことで、カメラコントロール装置４０で設定された可変速フレームレート撮像画像の画像信号ＤＶbを撮像装置１０から出力させることができると共に、電子ビューファインダー２５には、撮像者が指示したフレームレートで撮像中の画像をモニタ画像として表示できる。

また、記録再生装置５０のユーザインタフェース部５６から撮像装置１０の動作を制御する場合についても、カメラコントロール装置４０のユーザインタフェース部４７から撮像装置１０の動作を制御する場合と同様に処理する。すなわち、制御部５５は、ユーザインタフェース部５６からのフレームレート指示信号ＲＳＦqに基づいて通信情報ＲＭqを生成し、この通信情報ＲＭqを撮像装置１０の制御部２０に供給して、ユーザインタフェース部５６から指示された可変速フレームレートＦＲcやモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートを通知する。

制御部２０は、通信情報ＲＭqに基づき、画像信号ＤＶbのフレームレートが指示された可変速フレームレートＦＲcとなるように、画像信号生成部１１やフレーム加算処理部１２の動作を制御する。モニタ画像信号ＤＶfが、記録再生装置５０から指示されたフレームレートとなるように、変換制御信号ＣＴfによってフレームレート変換部１３の動作を制御する。さらに、選択信号ＣＳfによって、モニタ画像信号ＤＶfを信号セレクタ１６からモニタ出力信号ＶＦoutとして出力させる。また、モニタ出力信号ＶＦoutのフレームレートを示すフレームレート信号ＭＦＲを電子ビューファインダー２５に供給する。

ここで、ユーザインタフェース部２１を介してモニタ画像信号ＤＶfのフレームレートの指示がなされているときは、この指示を通信情報ＲＭqよりも優先させる。このため、記録再生装置５０で設定された可変速フレームレート撮像画像の画像信号ＤＶbを撮像装置１０から出力させることができると共に、電子ビューファインダー２５には、撮像者が指示したフレームレートで撮像中の画像をモニタ画像として表示できる。

ところで、上述の撮像装置は、画像信号ＤＶaのフレーム加算処理を行い所望の可変速フレームレート撮像画像の画像信号ＤＶbを生成するものとしたが、図６に示すように、画像信号生成部１１で所望の可変速フレームレート撮像画像の画像信号ＤＶbを生成して送信部１４から出力させるものとしても良い。この場合、制御部２０は、制御信号ＣＴaによって撮像部１１１から出力される撮像信号Ｓpaが可変速フレームレート撮像画像のフレームレートとなるように制御する。さらに、図示せずも、撮像装置１０には、カメラコントロール装置４０あるいは記録再生装置５０のいずれか一方を接続して撮像システムを構成することもできる。

なお、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１３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ＤＶaからフレームレートの異なるモニタ画像信号ＤＶfを生成するものとしたが、画像信号ＤＶbやモニタ画像信号ＤＶfの生成は、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モニタ画像信号ＤＶfを生成するものとしたり、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、フレームレートを高くする方法等も用いることもできる。

このように、撮像中の画像を示すモニタ画像信号ＤＶfに対しては、外部からの通信情報よりも撮像装置のユーザインタフェース部を介して指示されたフレームレートを優先させることで、通信情報に係らず撮像装置側で指示されたフレームレートのモニタ画像信号ＤＶfが生成される。このため、外部から通信情報が撮像装置に供給されて、この撮像装置で生成する可変速フレームレート撮像画像のフレームレートが制御されていても、電子ビューファインダー等の画像表示装置には、撮像者が所望するフレームレートで撮像中の画像がモニタ画像として表示されるので、撮像者はモニタ画像を参照して所望の撮像操作を容易に行うことができる。

本発明に係る撮像装置は、外部から可変速フレームレート撮像画像のフレームレートを制御しても所望のフレームレートのモニタ画像を表示できるので、映像コンテンツ製作等において特殊な映像効果を得る際に好適である。

撮像システムの構成を示す図である。フレームレート変換部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。ＣＤＲ方式を説明するための図である。画像信号ＤＶbの生成動作を説明するための図である。撮像装置の他の構成を示す図である。

符号の説明

１０・・・撮像装置、１１・・・画像信号生成部、１２・・・フレーム加算処理部、１３・・・フレームレート変換部、１４，４５・・・送信部、１５，４１・・・受信部、１６，４４，１３３，１３５・・・信号セレクタ、２０，４６，５５・・・制御部、２１，４７，５６・・・ユーザインタフェース部、２１a・・・動作モード設定操作部、２５・・・電子ビューファインダー、３０・・・伝送路、４０・・・カメラコントロール装置、４２，４３・・・遅延補償部、５０・・・記録再生装置、５１・・・記録処理部、５２Ｒ・・・再生ヘッド、５２Ｗ・・・記録ヘッド、５３・・・再生処理部、６０・・・記録媒体、１１１・・・撮像部、１１２・・・駆動部、１１３・・・撮像信号処理部、１３１・・・ＲＡＭ、１３２・・・書込制御部、１３４・・・読出制御部

Claims

可変速フレームレート撮像画像信号を生成する第１の画像信号生成手段と、
可変速フレームレートのモニタ画像信号を生成する第２の画像信号生成手段と、
前記モニタ画像信号のフレームレートの指示に用いられるインタフェース手段と、
外部から供給された通信情報および前記インタフェース手段からの指示に基づいて、前記第２の画像信号生成手段の動作の制御を行う制御手段を有し、
前記制御手段は、前記通信情報よりも前記インタフェース手段からの指示を優先させて前記モニタ画像信号のフレームレートを制御する
ことを特徴とする撮像装置。
動作モード設定手段を設け、
前記動作モード設定手段によって優先制御モードに設定されたとき、前記制御手段は、前記優先制御モード期間中、前記通信情報よりも前記インタフェース手段からの指示を優先させる
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記制御部は、前記インタフェース手段より指示されたフレームレートの情報を記憶し、前記優先制御モード期間中は前記モニタ画像信号のフレームレートが前記記憶したフレームレートとなるよう制御する
ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
前記モニタ画像を第１のモニタ用画像信号として出力するとともに、外部より供給される画像信号を第２のモニタ用画像信号として出力するモニタ出力手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記インタフェース手段および前記通信情報の指示に応じて前記可変速フレームレート撮像画像信号のフレームレートを制御する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。