【手続補正書】
【提出日】平成16年12月14日(2004.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【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。
【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記録メディアが設けられ、
前記制御手段は、
前記記録メディア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。
【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。
【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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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 Transfer：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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
図７は自動露出制御機構を備えた従来方式のビデオカメラ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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図８は従来方式のビデオカメラ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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パーソナルコンピュ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、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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この要求に対して、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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
Ｉ．ＩＴ型のＣＣＤ４を使用したビデオカメラ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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
II．そこで、メカニカルなシャッターをＣＣＤ４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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
III．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。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
IV．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、動き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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
なお、IV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、II及びIIIの方法に比べて画質が低下するという問題がある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、簡単な機能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。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
例えば、制御手段１３は信号処理回路３１、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）３４、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３９を有している。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
この速度検出回路３８と加算器３５との間にはスイッチ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３９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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この例では、信号処理回路３１の出力段（次段）に、図示しない記録回路が接続され、この記録回路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。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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ＣＰＵ３４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３９をオフし、速度フィードバック制御ループを開放すると共に、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。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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記録メディアに取り込むときに、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、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。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ＡＦ検出部２４、ＡＥ検出部２５及びＡＷＢ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ュータ（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。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ＲＧＢゲイン補正部２７の出力段にはメモリコントローラ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。メモリコントローラ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ＬＣＤ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。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、静止画像がフラッシュメモリ４４に格納される。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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ＬＣＤ４１にモニタ出力されると共に、その静止画像がフラッシュメモリ４４に格納されることを前提とする。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
従って、スイッチ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３９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。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１００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、２２・・・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・・・ＲＧＢ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、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、４６・・・動画／静止画切換ボタン、４７・・・記録ボタン
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
1999271836.tif 000001
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
1999271836.tif 000002
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
1999271836.tif 000003
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
1999271836.tif 000004