JPH11271836A - 動画−静止画記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】飛越し走査型の撮像素子を備えた動画記録シス
テムにおいても、デジタルスチルカメラと同様にフレー
ム静止画像を取得できるようにする。 【解決手段】絞り手段１１と、絞り調整された光Ｌを入
射してその被写体３０の動画像情報を出力する撮像手段
１２と、この動画像情報と予め設定された基準値Ｓ２１
とを比較して誤差信号Ｓ２２を出力する比較回路３３
と、この誤差信号Ｓ２２と速度帰還信号Ｓ２３とを加算
する加算器３５と、この加算出力を増幅する増幅回路３
６と、この増幅出力Ｓ５に基づいて絞り手段１１を駆動
するモータ３７と、このモータ回転速度を検出して速度
帰還信号Ｓ２４を出力する速度検出回路３８と、この速
度検出回路３８と加算器３５との間に接続されたスイッ
チ回路３９とを備え、フレーム静止画像を取得するとき
に、スイッチ回路３９をオフして速度フィードバック制
御ループを開放すると共に、絞り手段１１を全閉するよ
うにモータ３７を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被写体による動
画像のある瞬間の静止画像を取得記録するデジタルビデ
オカメラに適用して好適な動画−静止画記録装置に関す
る。

【０００２】詳しくは、被写体から撮像手段に入射する
光の量を調整する絞り手段をメカニカルシャッタとして
機能させ、飛び越し走査 （Ｉnterlace scanning：以下
ＩＴという）型の撮像素子を備えた動画記録システムに
おいても、デジタルスチルカメラと同様にフレーム静止
画像を取得記録できるようにしたものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、ホームビデオなどの画像記録分野
では動画像の記録を目的としたデジタルビデオカメラが
使用される場合が多くなってきた。この種のデジタルビ
デオカメラには自動焦点制御機構、自動露出制御機構や
自動ホワイトバランス補正機構を備えたものが使用され
ている。

【０００４】図７は自動露出制御機構を備えた従来方式
のデジタルビデオカメラ１０の主要部の構成例を示すブ
ロック図である。図７に示すデジタルビデオカメラ（動
画記録装置）１０は被写体３０からの光量を調整する絞
り（アイリス）１を有している。絞り１の前方にはレン
ズ部２が設けられ、その後方にもレンズ部３が設けら
れ、被写体３０による光Ｌが結像される。

【０００５】レンズ部３の後方にはＩＴ型の電荷結合素
子（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice；以下ＣＣＤいう）４が
設けられ、絞り１により光量調整された被写体３０によ
る光Ｌを入射してその被写体３０の動画像情報となる画
像取得信号Ｓinが出力される。ＩＴ型のＣＣＤ４は１画
面を１フレームとするときに、その１フレームの走査線
の偶数列の電荷及び奇数列の電荷を交互に読み出して画
像取得信号Ｓinを出力するものである。

【０００６】このＣＣＤ４の出力段には信号処理回路５
が接続され、ＣＣＤ４による画像取得信号Ｓinが図示し
ない容量などにホールドされる。この容量にホールドさ
れた電圧がデジタル信号に変換された後に画像データＤ
outとなる。信号処理回路５の出力段には制御マイコン
６が接続される。制御マイコン６は自動露出検出回路
（以下ＡＥ検出回路という）６Ａ、比較回路６Ｂ及びＣ
ＰＵ６Ｃを有している。ＡＥ検出回路６Ａでは画像デー
タＤoutから露出検出信号Ｓ２が検出される。このＡＥ
検出回路６Ａの出力段には比較回路６Ｂが接続され、Ａ
Ｅ検出回路６Ａによる露出検出信号Ｓ２と予め設定され
た基準値Ｓ２１とを比較して誤差信号（誤差情報）Ｓ２
２が出力される。基準値Ｓ２１は予め校正され、ＣＰＵ
６Ｃから与えられる。

【０００７】この比較回路６Ｂの出力段には絞り駆動回
路７が接続される。絞り駆動回路７は加算器７Ａ、増幅
回路７Ｂ、モータ７Ｃ及び速度検出回路７Ｄを有してい
る。加算器７Ａでは、比較回路６Ｂによる誤差信号Ｓ２
２と速度帰還信号（速度帰還情報）Ｓ２３とが加算され
る。加算器７Ａの出力段には増幅回路７Ｂが接続され、
加算器出力Ｓ２４が増幅される。増幅回路７Ｂの出力段
にはモータ７Ｃが接続され、増幅出力（以下絞り制御信
号ともいう）Ｓ５に基づいて絞り１が駆動される。この
モータ７Ｃには速度検出回路７Ｄが接続され、このモー
タ７Ｃの回転速度を検出して速度帰還信号Ｓ２３が出力
される。この加算器７Ａ、増幅回路７Ｂ、モータ７Ｃ及
び速度検出回路７Ｄによって、速度フィードバック制御
ループが形成されている。

【０００８】この例では、信号処理回路５で画像処理さ
れた画像取得信号Ｄoutは基準値Ｓ２１と比較され、エ
ラー分が増幅されて絞り１が駆動される。この際に、基
準値Ｓ２１よりも検出レベルが少なければ、絞り１が開
かれて露光量が多くされ、反対に露光量が多ければ絞り
１を閉じるようにモータ７Ｃを駆動する。このようにフ
ィードバックループが制御されている。

【０００９】図８は従来方式のデジタルビデオルカメラ
１０の絞り駆動例を示す特性図である。図８に示す縦軸
は絞り駆動回路のゲインであり、横軸は周波数である。
この特性によれば、モータ７Ｃの回転速度に応じた速度
帰還信号Ｓ２３が加算器７Ａに帰還するので、図８に示
す右方下がり積分特性となる。この特性は低周波数域で
はゲインが高く、高周波数域ではゲインが下がるので、
ゲイン余裕を持たせやすくなる。このように速度フィー
ドバック制御を実行することにより、露出制御が安定
し、適切な露光量で被写体３０の動画像を記録すること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パーソナル
コンピユータなどの画像処理分野では静止画像を取得記
録するデジタルスチルカメラが使用され始めてきた。そ
こで、デジタルビデオカメラ１０の分野でも、カセット
テープやディスクなどの記録媒体を有効に利用するため
に、動画像に加えて静止画像を取得記録できないかとい
う要求がある。

【００１１】この要求に対して、デジタルビデオカメラ
１０で静止画像を記録しようとすると、次のような問題
がある。

【００１２】 ＩＴ型のＣＣＤ４を使用したデジタル
ビデオカメラ１０では、１画面を１フレームとするとき
に、その１フレームの走査線の偶数列の電荷及び奇数列
の電荷を交互に読み出して画像取得信号Ｓinを出力する
構造を成している。このために、動きの速い被写体３０
を取得した際の画像エッジがギザギザになる。この現象
は動きの速い物を撮影するときに、高速の電子シャッタ
を使用するほど顕著になり、静止画像として品位を著し
く低下させることになる。

【００１３】 そこで、メカニカルなシャッターをＣ
ＣＤ４の前段に設け、露出以外のときは、ＣＣＤ４に光
が当たらないようにする方法がある。しかし、専用の機
構部品（メカニカルシャッタ）が必要となり、光学系が
大型化し、本体装置のコストアップを招く。

【００１４】 また、デジタルスチルカメラを動画記
録用に設計変更するという方法がある。しかし、デジタ
ルスチルカメラは電荷の読み出しに関して飛び越し走査
をしてないために、インターレース画像を出力すること
ができない。従って、動画−静止画記録装置として使用
するにはデータ変換回路を新たに付加しなくてはならな
い。

【００１５】 上述した画像エッジを画像処理の段階
で補正する方法がある。しかし、エッジ検出回路やフレ
ームメモリ等の専用のＩＣを必要とする。従って、生産
コストや消費電力、基板面積などが増加するという問題
がある。

【００１６】なお、の方法は被写体３０の完全な動き
の検出やエッジ補正が困難なことから、及びの方法
に比べて画質が低下するという問題がある。

【００１７】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、機能回路の追加規模を抑えつ
つ、飛び越し走査型の撮像素子を備えた動画記録システ
ムにおいても、デジタルスチルカメラと同様にフレーム
静止画像を取得記録できるようにした動画−静止画記録
装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した課題は、被写体
からの光の量を調整する絞り手段と、この絞り手段によ
り光量調整された被写体による光を入射して該被写体の
動画像情報を出力する撮像手段と、この撮像手段による
動画像情報と予め設定された基準値とを比較して絞り手
段を自動露出制御する制御手段と、被写体のある瞬間の
動画像を静止画像として取り込むように制御手段に指示
を与える操作部とを備え、制御手段は、操作部の指示に
対応して自動露出制御を解除した後に被写体から撮像手
段に入射する光の量を零にするように絞り手段を制御す
ることを特徴とする動画−静止画記録装置によって解決
する。

【００１９】本発明によれば、被写体のある瞬間の動画
像を静止画像として取り込むように操作部から制御手段
へ指示が与えられると、制御手段は操作部の指示に対応
して自動露出制御を解除した後に、被写体から撮像手段
に入射する光の量を零にするように絞り手段を制御する
ものである。

【００２０】この構成によって、新たなメカニカルシャ
ッタを付加しなくても、絞り手段をメカニカルシャッタ
として兼用することができるので、いわゆる動画記録シ
ステムであるデジタルビデオカメラ等にデジタルスチル
カメラと同様な静止画記録機能を持たせることができ
る。これにより、飛び越し走査型の撮像素子を備えた動
画記録システムにおいても、簡単な回路を追加すること
でフレーム静止画像を取得記録することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る静止画記
録装置の一実施の形態について、図面を参照しながら説
明をする。

【００２２】図１は本実施の形態としての動画−静止画
記録装置１００の構成例を示すブロック図である。

【００２３】本実施の形態では、被写体から撮像手段に
入射する光の量を調整する絞り手段をメカニカルシャッ
タとして機能させ、飛び越し走査型の撮像素子を備えた
動画記録システムにおいても、デジタルスチルカメラと
同様にフレーム静止画像を取得記録できるようにしたも
のである。

【００２４】この動画−静止画記録装置１００は図１に
示す絞り手段１１を有している。絞り手段１１は被写体
３０からの光の量を調整するものであり、ガルバノメー
タ方式の絞り機構を有している。絞り手段１１の前方に
はレンズ部１１Ａが設けられ、その後方にはレンズ部１
１Ｂが設けられ、被写体３０からの光Ｌが結像される。

【００２５】レンズ部１１Ｂの後方には撮像手段１２が
設けられ、絞り手段１１により光量調整された被写体３
０による光Ｌを入射してその被写体３０の動画像情報と
なる画像取得信号Ｓinが出力される。撮像手段１２には
電子シャッターを有した飛び越し走査型（以下単にＩＴ
型という）の電荷結合素子（Ｃharge Ｃoupled Ｄevic
e；以下ＣＣＤという）が使用され、フレーム静止画記
録モードの時はＣＣＤをフレーム読み出しモードにす
る。ＩＴ型のＣＣＤは１画面を１フレームとするとき
に、その１フレームの走査線の偶数列の電荷及び奇数列
の電荷を交互に読み出して画像取得信号Ｓinを出力する
構造を成している。

【００２６】この撮像手段１２の出力段には制御手段１
３が接続され、撮像手段１２による画像取得信号Ｓinと
予め設定された適切な露光量を校正した基準値Ｓ２１と
が比較され、絞り手段１１を自動露出する制御が行われ
る。この例では制御手段１３に操作部１４が接続され、
被写体３０のある瞬間の動画像を静止画像として取り込
むように指示が与えられる。操作部１４はユーザによっ
て操作される。この例で制御手段１３は、絞り手段１１
をいわゆるメカニカルシャッタとして機能させるため
に、操作部１４の指示に対応して自動露出制御を解除し
た後に、被写体３０から撮像手段１２に入射する光の量
を零にするように制御する。

【００２７】例えば、制御手段１３は信号処理回路３
１、自動露出検出回路（Ａuto Ｅxpose；以下ＡＥ検出
回路）３２、比較回路３３、ＣＰＵ（中央演算装置）３
４、加算器３５、増幅回路３６、モータ３７、速度検出
回路３８及びスイッチ回路３９を有している。

【００２８】この信号処理回路３１では撮像手段１２に
よる画像取得信号Ｓinが図示しない容量などにホールド
される。この容量にホールドされた電圧がデジタル信号
に変換された後に画像データＤoutとなる。信号処理回
路３１の出力段にはＡＥ検出回路３２が接続され、画像
データＤoutから露出検出信号Ｓ２が検出される。ＡＥ
検出回路３２の出力段には比較回路３３が接続され、Ａ
Ｅ検出回路３２による露出検出信号Ｓ２と予め設定され
た基準値Ｓ２１とを比較して誤差信号（誤差情報）Ｓ２
２が出力される。基準値Ｓ２１は予め校正されたものが
使用され、ＣＰＵ３４から与えられる。特に、この例で
は絞り手段１１をメカニカルシャッタとして使用すると
きに、特有値が与えられる。

【００２９】この比較回路３３の出力段には演算回路と
しての加算器３５が接続され、比較回路３３による誤差
信号Ｓ２２と速度帰還信号（速度帰還情報）Ｓ２３とが
加算される。加算器３５の出力段には増幅回路３６が接
続され、加算出力Ｓ２４が増幅される。増幅回路３６の
出力段にはモータ３７が接続され、増幅出力Ｓ５に基づ
いて絞り手段１１が駆動される。このモータ３７には速
度検出回路３８が接続され、このモータ３７の回転速度
を検出して速度帰還信号Ｓ２３が出力される。

【００３０】この速度検出回路３８と加算器３５との間
にはスイッチ回路３９が接続され、ＣＰＵ３４によっ
て、絞り手段１１を遮光用のメカニカルシャッタとして
機能させるときに、このスイッチ回路２９がオフされ、
速度フィードバック制御ループが開放されると共に、絞
り手段１１が全閉するようにモータ３７が制御される。

【００３１】この例では、信号処理回路３１の出力段
（次段）に、図示しないメモリコントローラが接続さ
れ、このメモリコントローラにカセットテープやディス
クなどの記録媒体（以下単にメモリともいう）が接続さ
れる。そして、操作部１４及びＣＰＵ３４によって取り
込まれた静止画像に関する静止画データがメモリに記録
される。

【００３２】次に、図２及び図３を参照しながら動画−
静止画記録装置１００の動作を説明する。図２は、動画
記録モード／静止画記録モード時のタイムチャートであ
る、図３は絞り手段１１の動画記録時／静止画記録時の
絞り特性例を示す図である。

【００３３】例えば、絞り手段１１をメカニカルシャッ
タとして機能させて静止画を記録する場合には、ＣＰＵ
３４は操作部１４による動画記録モード／静止画記録モ
ードの指示を待つ。

【００３４】この例では静止画記録モードが指示される
と、被写体３０の動画像を何時、静止画像として取り込
むような指示が操作部１４からＣＰＵ３４へ出されても
良いように、図２に示すタイムチャートにおいて、スイ
ッチ回路３９がオンしている通常動作期間に、動画記録
モードに係る画像処理、電子シャッタ動作による蓄積電
荷リセット及び１フィールド分の露光処理を行うもので
ある。そして、操作部１４からＣＰＵ３４へ被写体３０
の動画像を静止画像として取り込む指示が出されると、
絞りを全閉した後にＣＣＤ２２から電荷を信号処理回路
５に転送するものである。

【００３５】つまり、被写体３０のある瞬間の動画像を
静止画像として取り込むように操作部１４からＣＰＵ３
４へ記録指示信号Ｓ１０が与えられると、ＣＰＵ３４は
操作部１４からの記録指示信号Ｓ１０に対応してスイッ
チ回路３９をオフし、速度フィードバック制御ループを
開放する（自動露出制御を解除）と共に、被写体３０か
ら撮像手段１２に入射する光の量を零にするように絞り
手段１１を制御する。絞り手段１１が全閉すると撮像手
段１２への光が遮断される。

【００３６】この際の絞り駆動特性（周波数応答特性）
は、図３に示す本来の自動露出制御に係るＡ特性曲線に
比べて周波数応答を示す伝達関数が高次のＢ特性曲線と
なる。図３において、横軸は周波数であり、縦軸は絞り
駆動部のゲインである。このＢ特性曲線によれば、ゲイ
ンが垂下する周波数ｆｘに至るまで、ゲインの最大値を
維持できるので、最大応答速度で絞り手段１１を急速に
閉じることができる。つまり、ＣＰＵ３４から特有値が
比較回路３３に出力されると、その誤差信号２２を入力
した増幅回路３６によってモータ３７を高いゲインで回
転させることができ、絞り手段１１を急速に閉めること
ができる。その後、ＣＰＵ３４はメモリに静止画データ
を記録した後に、絞り手段１１を露出制御する動作に復
帰させる。

【００３７】なお、絞り手段１１を本来の露出制御機構
として機能させる場合には、ＣＰＵ３４はスイッチ回路
３９をオンする。これにより、速度フィードバック制御
ループが閉じられ、自動露出制御に移行される。この際
の絞り駆動特性は、図３に示す右方下がりのＡ特性曲線
となる。

【００３８】この自動露出制御に関して、撮像手段１２
から信号処理回路３１に１画面の１フレームの走査線の
偶数列の電荷及び奇数列の電荷が交互に読み出される
と、信号処理回路３１では、この電荷による画像取得信
号Ｓinがデジタル信号に変換された後に画像データＤou
tとなる。この画像データＤoutを入力したＡＥ検出回路
３２では、画像データＤoutから露出検出信号Ｓ２が検
出される。この露出検出信号Ｓ２を入力した比較回路３
３では、露出検出信号Ｓ２と予め設定された基準値Ｓ２
１とを比較して誤差信号（誤差情報）Ｓ２２が出力され
る。

【００３９】この比較回路３３の出力を入力した加算器
３５では、比較回路３３による誤差信号Ｓ２２と速度検
出回路３８による速度帰還信号（速度帰還情報）Ｓ２３
とが加算される。その後、加算器３５の出力を入力した
増幅回路３６では、加算器出力Ｓ２４が増幅される。こ
れにより、増幅出力（絞り制御信号）Ｓ５に基づいてモ
ータ３７が駆動され、絞り手段１１が最適になるように
駆動される。このモータ３７の回転速度は速度検出回路
３８によって検出され、速度帰還信号Ｓ２３となって加
算器３５に出力される。

【００４０】これにより、基準値Ｓ２１よりも露出検出
信号Ｓ２が少なければ、絞り手段１１を開いて露光量が
多くされる。反対に露光量が多ければ絞り手段１１を閉
じるようにモータ３７が駆動される。このような速度フ
ィードバックループを実行することで、露出制御が安定
し、最適な露光量で被写体３０の動画像を取得すること
ができる。

【００４１】このように本実施の形態によれば、絞り手
段１１をメカニカルシャッタとして機能させるときに、
速度検出回路３８と加算器３５との間に接続されたスイ
ッチ回路３９をオフして速度フィードバック制御ループ
を開放すると共に、絞り手段１１を全閉するように絞り
駆動用のモータ３７を制御するものである。

【００４２】従って、被写体３０のある瞬間の動画像を
静止画像としてメモリに取り込むときに、被写体３０か
ら撮像手段１２に入射する光の量を高速に零にすること
ができる。これにより、新たなメカニカルシャッタを付
加しなくても、絞り手段１１をメカニカルシャッタとし
て兼用することができるので、デジタルビデオカメラ等
にデジタルスチルカメラと同様な静止画記録機能を持た
せることができる。しかも、ＩＴ型のＣＣＤを備えた動
画記録システムにおいて、簡単なスイッチ回路３９を追
加するだけで、フレーム静止画像を取得しメモリに記録
することができる。

【００４３】続いて、本実施の形態としての動画−静止
画記録装置１００を応用したデジタルビデオカメラ２０
０について説明する。図４はデジタルビデオカメラ２０
０の構成例を示すブロック図である。

【００４４】このデジタルビデオカメラ２００は図４に
示すフォーカス部及び絞り手段１１としての絞り１を備
えたレンズ部２１を有している。レンズ部２１の後段に
は電子シャッターを有した撮像手段１２としてのＣＣＤ
２２が設けられる。ＣＣＤ２２の出力段にはサンプルホ
ールド＆アナログ・デジタル変換回路（以下Ｓ／Ｈ＆Ａ
／Ｄ変換回路という）２３が接続され、ＣＣＤ２２によ
る画像取得信号Ｓinが図示しない容量などにホールドさ
れる。この容量にホールドされた電圧がデジタル信号に
変換された後に画像データＤoutとなる。

【００４５】このＳ／Ｈ＆Ａ／Ｄ変換回路２３の出力段
には自動焦点検出部（Ａuto Ｆocus；以下ＡＦ検出部と
いう）２４、自動露出検出部（Ａuto Ｅxpose；以下Ａ
Ｅ検出部という）２５、自動ホワイトバランス検出部
（Ａuto Ｗhite Ｂarance；以下ＡＷＢ検出部という）
２６及びＲＧＢゲイン補正部２７が接続される。ＡＦ検
出部２４では画像データＤoutに基づいて焦点検出信号
Ｓ１が生成される。ＡＥ検出部２５では画像データＤou
tに基づいて露出検出信号Ｓ２が生成される。ＡＷＢ検
出部２６では画像データＤoutに基づいてホワイトバラ
ンス検出信号Ｓ３が生成される。

【００４６】ＡＦ検出部２４、ＡＥ検出部２５及びＡＷ
Ｂ検出部２６の出力段には制御手段１３としてのマイク
ロコンピユータ（以下単に制御マイコンという）４５が
接続され、カメラ全体の制御が行われる。例えば、画像
データＤoutと予め設定された適切な露光量を校正した
基準値Ｓ２１とが比較され、レンズ部２１の絞りを自動
露出する制御を行ったり、その絞りをいわゆるメカニカ
ルシャッタとして機能させるために、自動露出制御を解
除した後に、被写体３０からＣＣＤ２２に入射する光の
量を零にするように制御する。

【００４７】その他に、制御マイコン４５は焦点検出信
号Ｓ１からフォーカス制御信号Ｓ４を作成し、露出検出
信号Ｓ２から絞り制御信号Ｓ５と電子シャッター制御信
号Ｓ６とを作成し、ホワイトバランス検出信号Ｓ３から
ＲＧＢゲイン補正制御信号Ｓ７を作成する。このＲＧＢ
ゲイン補正制御信号Ｓ７はＲＧＢゲイン補正部２７に出
力され、この信号Ｓ７に基づいて画像の色温度の補正が
行われる。

【００４８】ＲＧＢゲイン補正部２７の出力段にはメモ
リコンロトーラ２８が接続され、画像データＤoutの記
録または格納制御やその画像データＤoutに基づいた動
画像及び静止画像の表示制御が行われる。メモリコンロ
トーラ２８の出力段には表示用のバッファメモリ２９が
接続され、補正後の画像データＤoutが格納されると共
に、その画像データＤoutが液晶ディスプレイ（以下Ｌ
ＣＤという）４１に表示するためラスタスキャンデータ
として読み出される。バッファメモリ２９の出力段には
デジタル・アナログ変換回路（以下Ｄ／Ａ変換回路とい
う）４０が接続され、ラスタスキャンデータがアナログ
画像信号Ｓ１１に変換された後に、そのアナログ画像信
号Ｓ１１が液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤという）４１
に出力され、動画像や静止画像が表示される。

【００４９】上述した制御マイコン４５の入力段には操
作部１４として動画／静止画切換ボタン（スイッチ）４
６及び記録ボタン（スイッチ）４７が接続される。動画
／静止画切換ボタン４６は動画記録モードまたは静止画
記録モードのいずれかを制御マイコン４５に指示するも
のである。例えば、動画記録モードを選択すると制御マ
イコン４５に非反転モード切換信号Ｓ９が出力され、静
止画記録モードを選択すると制御マイコン４５に反転モ
ード切換信号Ｓ９バー（上線を省略する）が出力され
る。

【００５０】この記録ボタン４７は制御マイコン４５に
画像記録指示をするものである。例えば、動画／静止画
切換ボタン４６の選択に応じた動画記録モードまたは静
止画記録モードにおいて、記録ボタン４７が押される
と、制御マイコン４５に記録指示信号Ｓ１０が出力され
る。

【００５１】また、メモリコントローラ２８にはデータ
圧縮／伸張回路４２が接続され、画像データＤoutが圧
縮／伸張される。データ圧縮／伸長回路４２にはカセッ
トテープ記録ブロック（以下単にカセットテープとい
う）４３や、フラッシュ記録ブロックメモリ（以下単に
フラッシュメモリという）４４が接続され、動画／静止
画切換ボタン４６によって動画記録モードが選択されて
記録ボタン４７が押されたときは、カセットテープ４３
に動画像が記録され、また、静止画記録モードが選択さ
れて記録ボタン４７が押されたときは、静止画像がフラ
シュメモリ４４に格納される。

【００５２】続いて、デジタルビデオカメラ２００の動
作について説明する。図５及び図６はその制御例を示す
フローチャート（その１，２）である。

【００５３】この例では、制御マイコン４５に動画／静
止画切換ボタン４６と記録ボタン４７とが設けられ、ユ
ーザのモード選択指示によって、動画記録モードのとき
は、被写体３０の動画像がＬＣＤ４１にモニタ出力され
ると共に、カセットテープ４３に動画像が記録され、ま
た、静止画記録モードのときは、その静止画像がＬＣＤ
４１にモニタ出力されると共に、その静止画像がフラシ
ュメモリ４４に格納されることを前提とする。

【００５４】まず、ステップＰ１で制御マイコン４５は
動画／静止画切換ボタン４６の出力に基づいて動画記録
モードまたは静止画記録モードのどちらが選択されたか
を判断する。このとき、ユーザによって動画／静止画切
換ボタン４６が操作され、例えば、動画記録モードが選
択されると、制御マイコン４５に非反転モード切換信号
Ｓ９が出力され、また、静止画記録モードが選択される
と反転モード切換信号Ｓ９バーが出力される。従って、
制御マイコン４５はこの非／反転モード切換信号Ｓ９か
らどちらの記録モードが指示されたかを認識することが
できる。

【００５５】ここで、動画記録モードが選択された場合
にはステップＰ２に移行してＣＣＤ２２をフィールド読
み出しモードに設定した後に、ステップＰ３に移行す
る。ステップＰ３ではフィールド読み出しモードに係る
画像取得処理を実行する。この際に、レンズ部２１を通
して受光された画像はＣＣＤ２２によって電気信号に変
換され、被写体３０の画像の１画面を１フレームとする
ときに、その１フレームの走査線の偶数列の電荷及び奇
数列の電荷が交互に読み出される（フィールド読み出
し）。その後、その電荷はＳ／Ｈ＆Ａ／Ｄ変換回路２３
によって、デジタル化された後に画像データＤoutとな
る。

【００５６】そして、ステップＰ４で制御マイコン４５
はＳ／Ｈ＆Ａ／Ｄ変換回路３による画像データＤoutに
基づいて画像処理を実行する。この画像データＤoutは
ＡＦ検出部２４、ＡＥ検出部２５、ＡＷＢ検出部２６に
よって信号処理された後に、焦点検出信号Ｓ１、露出検
出信号Ｓ２及びホワイトバランス検出信号Ｓ３となる。
これらの信号Ｓ１〜Ｓ３を入力した制御マイコン４５で
は焦点検出信号Ｓ１からフォーカス制御信号Ｓ４が作成
され、露出検出信号Ｓ２から絞り制御信号Ｓ５と電子シ
ャッター制御信号Ｓ６とが作成され、ホワイトバランス
検出信号Ｓ３からＲＧＢゲイン補正制御信号Ｓ７が作成
される。これらの制御信号Ｓ４，Ｓ５はレンズ部２１に
出力され、制御信号Ｓ６はＣＣＤ２２に出力される。

【００５７】その後、ステップＰ５で制御マイコン４５
は動画像をＬＣＤ４１にモニタ出力する。この際にＲＧ
Ｂゲイン補正制御信号Ｓ７はＲＧＢゲイン補正部２７に
出力される。ＲＧＢゲイン補正部２７では、この信号Ｓ
７に基づいて画像の色温度の補正が行われる。ＲＧＢゲ
イン補正部２７で補正された画像データＤoutは、メイ
ンコントローラ２８によってバッファメモリ２９に格納
される。バッファメモリ２９ではＬＣＤ４１に合わせた
ラスタスキャンデータに変換され、このラスタスキャン
データがＤ／Ａ変換回路４０によってアナログ画像信号
Ｓ１１に変換される。このアナログ画像信号Ｓ１１に基
づいてＬＣＤ４１に動画像が表示される。

【００５８】その後、ステップＰ６で制御マイコン４５
はユーザからの終了指示を待つ。この例では動画記録モ
ードにおいて、記録ボタン４７が押されることを前提と
するので、ステップＰ７に移行する。

【００５９】このステップＰ７では制御マイコン４５が
ユーザによって記録ボタン４７が押されたかを検出す
る。このときに、記録ボタン４７が押されると、制御マ
イコン４５によって記録指示信号Ｓ１０が検出される。

【００６０】ある程度の時間を待って記録ボタン４７が
押されていない場合にはステップＰ２に戻る。記録ボタ
ン４７が押された場合には、ステップＰ８に移行して画
像処理を実行する。この際の画像処理はＴＶ信号の１フ
ィールド時間で露光量が一定になるようにレンズ部２１
の絞り１に対して安定な速度フィードバックループ制御
が実行されており、メモリコントローラ２８では、記録
ボタン４７がオンされている間中、ＲＧＢゲイン補正部
２７による画像データＤoutをデータ圧縮／伸長回路４
２に転送する。このデータ圧縮／伸長回路４２で圧縮さ
れた画像データＤoutはカセットテープ４３に記録され
る。

【００６１】その後、ステップＰ９で制御マイコン４５
はカセットテープ４３に画像データＤoutを全部記録し
たかを検出する。画像データＤoutを全部記録していな
い場合には、ステップ８に戻って記録処理を継続する。
その画像データＤoutを全部記録した場合には、ステッ
プＰ２に戻って画像取得処理を継続すると共に、ステッ
プＰ３〜Ｐ５を継続する。

【００６２】また、ステップＰ１でユーザによって静止
画記録モードが選択されると、制御マイコン４５に反転
モード切換信号Ｓ９バーが出力される。従って、制御マ
イコン４５はステップＰ１０に移行してＣＣＤ２２をフ
レーム読み出しモードに設定した後に、ステップＰ１１
に移行する。ステップＰ１１ではフレーム読み出しモー
ドに何時移行しても良いように図２に示した通常動作に
よる画像取得処理を実行する。この際に、レンズ部２１
を通して受光された画像はＣＣＤ２２によって電気信号
に変換される。そして、図１に示したスイッチ回路３９
がオンしている通常動作期間に、動画記録モードに係る
画像処理、電子シャッタ動作による蓄積電荷リセット及
び１フィールド分の露光処理を行うものである。

【００６３】ＣＣＤ２２による電荷はＳ／Ｈ＆Ａ／Ｄ変
換回路２３によって、デジタル化された後に画像データ
Ｄoutとなる。そして、ステップＰ１２で制御マイコン
４５はＳ／Ｈ＆Ａ／Ｄ変換回路３による画像データＤou
tに基づいて画像処理を実行する。この画像データＤout
はＡＦ検出部２４、ＡＥ検出部２５、ＡＷＢ検出部２６
によって信号処理された後に、焦点検出信号Ｓ１、露出
検出信号Ｓ２及びホワイトバランス検出信号Ｓ３とな
る。これらの信号Ｓ１〜Ｓ３を入力した制御マイコン４
５では焦点検出信号Ｓ１からフォーカス制御信号Ｓ４が
作成され、露出検出信号Ｓ２から絞り制御信号Ｓ５と電
子シャッター制御信号Ｓ６とが作成され、ホワイトバラ
ンス検出信号Ｓ３からＲＧＢゲイン補正制御信号Ｓ７が
作成される。これらの制御信号Ｓ４，Ｓ５はレンズ部２
１に出力され、制御信号Ｓ６はＣＣＤ２２に出力され
る。

【００６４】その後、ステップＰ１３で制御マイコン４
５は動画像をＬＣＤ４１にモニタ出力する。この際にＲ
ＧＢゲイン補正制御信号Ｓ７はＲＧＢゲイン補正部２７
に出力される。ＲＧＢゲイン補正部２７では、この信号
Ｓ７に基づいて画像の色温度の補正が行われる。ＲＧＢ
ゲイン補正部２７で補正された画像データＤoutは、メ
インコントローラ２８によってバッファメモリ２９に格
納される。バッファメモリ２９ではＬＣＤ４１に合わせ
たラスタスキャンデータに変換され、このラスタスキャ
ンデータがＤ／Ａ変換回路４０によってアナログ画像信
号Ｓ１１に変換される。このアナログ画像信号Ｓ１１に
基づいてＬＣＤ４１に動画像が表示される。

【００６５】その後、ステップＰ１４で制御マイコン４
５はユーザからの終了指示を待つ。この例では静止画記
録モードにおいて、記録ボタン４７が押されることを前
提とするので、ステップＰ１５に移行する。

【００６６】このステップＰ１５では制御マイコン４５
がユーザによって記録ボタン４７が押されたかを検出す
る。このときに、記録ボタン４７が押されると、制御マ
イコン４５によって記録指示信号Ｓ１０が検出される。

【００６７】ある程度の時間を待って記録ボタン４７が
押されていない場合にはステップＰ２に戻る。記録ボタ
ン４７が押された場合には、ステップＰ１６に移行して
図１に示したスイッチ回路３９をオフして、絞り手段１
１としての絞り１を全閉する。この際に、電子シャッタ
ーを利用してＣＣＤ２２上の全ての電荷を同時にリセッ
トして露出の開始時間を揃える。

【００６８】このときは、まだ、絞り１は直前の状態を
維持しているので、このままでは１フィールド時間待つ
と適切な露出となる。規定の時間が経過したら、制御マ
イコン４５の指示で速度フィードバックループを開放す
べくスイッチ回路３９をオフし、同時に絞り１を閉じ
る。これにより、ＣＣＤ２２への入射光が遮断される。
これと共に、制御マイコン４５からメモリコントローラ
２８に取り込み命令信号Ｓ８が出力される。

【００６９】その後、ステップＰ１７に移行して画像処
理を実行する。この際の画像処理ではＣＣＤ２２から２
フィールドにまたがって電荷を読み出すフレーム読み出
しによって、フレーム静止画が得られる。このフレーム
静止画はメモリコントローラ２８で、記録ボタン４７を
押した時点の１枚の映像が静止画データＤoutとしてデ
ータ圧縮／伸長回路４２に送られる。データ圧縮／伸長
回路４２で圧縮された静止画データＤoutは、フラッシ
ュメモリ４４に格納される。

【００７０】その後、ステップＰ１８でフラッシュメモ
リ４４に静止画データＤoutを格納したかを検出する。
静止画データＤoutの記録が終了していない場合はステ
ップＰ１７に戻ってその格納を継続する。静止画データ
Ｄoutを格納した場合には、ステップＰ１９に移行して
絞りを自動露出モードに復帰させる。その後、ステップ
Ｐ２に戻って画像取得処理を継続すると共に、ステップ
Ｐ３〜Ｐ５を継続する。以下、ユーザの指示に従って制
御マイコン４５はステップＰ３〜ステップＰ１９の処理
を繰り返す。なお、ステップＰ６またはＰ１４でユーザ
からの終了が指示された場合には制御を終了する。

【００７１】このように本実施の形態としての動画−静
止画記録装置１００を応用したデジタルビデオカメラ２
００によれば、図１に示した制御手段１３が制御マイコ
ン４５に適用され、速度フィードバックループに設けた
スイッチ回路３９が制御マイコン４５によって選択的に
オン／オフされるようにしたものである。

【００７２】従って、スイッチ回路３９をオンすると、
通常の速度フィードバック制御が行われ、安定な絞り制
御が行われる。上述したレンズ部２１の絞り１をメカニ
カルシャッタとして機能させるときは、スイッチ回路３
９をオフすることで、制御マイコン４５が絞り１を閉じ
る方向に制御する。従って、絞り制御機構の最大応答速
度で絞り１を閉じることができる。

【００７３】これにより、通常のデジタルビデオカメラ
等で使用されるガルバノメータ方式の絞り制御機構をフ
レーム静止画を得る際の遮光用のメカニカルシャッタと
して兼用させることができる。また、絞り制御機構の速
度フィードバック制御ループを選択的に切り離す（開放
する）ことができるので、シャッタとしても絞り１を高
速に動作させることができる。

【００７４】この実施形態では、ハードウエアによって
速度フィードバック制御ループを開放する場合について
説明したが、これに限られることはなく、ソフトウエア
によって行ってもよい。

【００７５】このように本実施の形態では、動画用カメ
ラシステムにおいて、専用のメカニカルシャッタを追加
することなく、フレーム静止画を取得記録することがで
きる。また、現時点では最も一般的な動画用カメラシス
テムを用いて動画／静止画兼用のカメラを比較的小型
で、しかも、安価に構成することができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被写体のある瞬間の動画像を静止画像として取り込
むように操作部から制御手段へ指示が与えられると、制
御手段は操作部の指示に対応して自動露出制御を解除し
た後に、被写体から撮像手段に入射する光の量を零にす
るように絞り手段を制御するものである。

【００７７】この構成によって、新たなメカニカルシャ
ッタを付加しなくても、絞り手段をメカニカルシャッタ
として兼用することができるので、いわゆる動画記録シ
ステムであるデジタルビデオカメラ等に静止画記録機能
を持たせることができる。これにより、簡単な回路を追
加することで飛び越し走査型の撮像素子を備えた動画記
録システムにおいても、デジタルスチルカメラと同様に
フレーム静止画像を取得記録することができる。

【００７８】この発明は被写体による動画像のある瞬間
の静止画像を取得記録するデジタルビデオカメラに適用
して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての動画−静止画記録装置１０
０の構成例を示すブロックである。

【図２】動画−静止画記録装置１００の静止画記録モー
ド時のタイムチャートである。

【図３】絞り手段１１の動画記録モード／静止画記録モ
ード時の絞り特性例を示す図である。

【図４】動画−静止画記録装置１００を応用したデジタ
ルビデオカメラ２００の構成例を示すブロック図であ
る。

【図５】デジタルビデオカメラ２００の動作例を示すフ
ローチャート（その１）である。

【図６】デジタルビデオカメラ２００の動作例を示すフ
ローチャート（その２）である。

【図７】従来方式のデジタルビデオカメラ１０の自動露
出制御例を示すブロック図である。

【図８】そのデジタルビデオカメラ１０の絞り駆動例を
示す特性図である。

【符号の説明】

１１・・・絞り手段、１２・・・撮像手段、１３・・・
制御手段、１４・・・操作部、２１・・・レンズ部、２
２・・・ＣＣＤ、２３・・サンプルホールド＆アナログ
・デジタル変換回路、２４・・・ＡＦ検出部、２５・・
・ＡＥ検出部、２６・・・ＡＷＢ検出部、２７・・・Ｒ
ＧＢゲイン補正回路、２８・・・メモリコントローラ、
２９・・・バッファメモリ、３１・・・信号処理回路、
３２・・・露出検出回路、３３・・・比較回路、３４・
・・ＣＰＵ（中央演算装置）、３５・・・加算器（演算
回路）、３６・・・増幅回路、３７・・・モータ、３８
・・・速度検出回路、３９・・・スイッチ回路、４０・
・・Ｄ／Ａ変換回路、４１・・・ＬＣＤ、４２・・・デ
ータ圧縮／伸張回路、４３・・・カセットテープ、４４
・・・フラッシュメモリ、４５・・・制御マイコン、４
６・・・動画／静止画切換ボタン、４７・・・記録ボタ
ン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体からの光の量を調整する絞り手段
   と、 前記絞り手段により光量調整された前記被写体による光
   を入射して該被写体の動画像情報を出力する撮像手段
   と、 前記撮像手段による動画像情報と予め設定された基準値
   とを比較して前記絞り手段を自動露出制御する制御手段
   と、 前記被写体のある瞬間の動画像を静止画像として取り込
   むように前記制御手段に指示を与える操作部とを備え、 前記制御手段は、 前記操作部の指示に対応して自動露出制御を解除した後
   に、前記被写体から撮像手段に入射する光の量を零にす
   るように前記絞り手段を制御することを特徴とする動画
   −静止画記録装置。
2. 【請求項２】 前記絞り手段及び制御手段が設けられる
   場合であって、 前記制御手段によって取り込まれた静止画像に関する静
   止画データを記録するメモリが設けられ、 前記制御手段は、 前記メモリに静止画データを記録したときに、 前記絞り手段を自動露出制御する動作に復帰するように
   なされたことを特徴とする請求項１記載の動画−静止画
   記録装置。
3. 【請求項３】 前記絞り手段、撮像手段及び制御手段が
   設けられる場合であって、 前記制御手段は、 前記撮像手段による動画像情報と予め設定された基準値
   とを比較して誤差情報を出力する比較回路と、 前記比較回路による誤差情報と速度帰還情報とを演算す
   る演算回路と、 前記演算回路の出力を増幅する増幅回路と、 前記増幅回路の出力に基づいて前記絞り手段を駆動する
   モータと、 前記モータの回転速度を検出して前記速度帰還情報を出
   力する速度検出回路と、 前記速度検出回路と前記演算回路との間に接続されたス
   イッチ回路とを有し、 前記絞り手段をメカニカルシャッタとして機能させると
   きは、 前記スイッチ回路をオフして速度フィードバック制御ル
   ープを開放すると共に、前記絞り手段を全閉するように
   前記モータを制御することを特徴とする請求項１記載の
   動画−静止画記録装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段による被写体の画像を１フ
   ィールド毎に読み出して動画像を記録する動画記録モー
   ド、又は、前記被写体の画像を１フレーム毎に読み出し
   て静止画像を記録する静止画記録モードのいずれかを選
   択するために操作される操作部が設けられ、 前記操作部からの指示に従って前記動画記録モードまた
   は前記静止画記録モードを実行する制御手段が設けられ
   ることを特徴する請求項１記載の動画−静止画記録装
   置。