(57)【要約】【課題】映像データの再生時に正確な撮影日時を表示させることができるカメラ装置を提供するものである。【解決手段】毎秒３０フレームよりも高いフレームレートの映像を撮影可能なカメラ装置において、撮影時は、信号処理部１７から出力される映像データを半導体メモリー２０に記録させるとともに、撮影開始タイミングにおいて時計部２１から日時情報を取得して半導体メモリー２０に格納させ、ストレージ２５へ映像データを保存させる時は、半導体メモリー２０から映像データを読み出してストレージ２５へ保存させるとともに、半導体メモリー２０から日時情報を読み出してストレージ２５へ保存させている。【選択図】図１
2007110537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入射される光学画像から電気信号を生成するカメラ部と、
前記カメラ部で生成された電気信号に基づき映像データを生成する信号処理部と、
時計部と、
前記信号処理部で生成された映像データと前記時計部から取得可能な日時情報とが記憶される半導体メモリーと、
前記半導体メモリーから読み出された映像データ及び日時情報が記録される情報媒体とを備え、
毎秒３０フレームを超える映像を撮影可能なカメラ装置において、
撮影時は、前記信号処理部から出力される映像データを前記半導体メモリーに記録させるとともに、撮影開始タイミングにおいて前記時計部から日時情報を取得して前記半導体メモリーに格納させ、
前記情報媒体へ映像データを保存させる時は、前記半導体メモリーから映像データを読み出して前記情報媒体へ保存させるとともに、前記半導体メモリーから日時情報を読み出して前記情報媒体へ保存させることを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
外部から入射される光学画像から電気信号を生成するカメラ部と、
前記カメラ部で生成された電気信号に基づき映像データを生成する信号処理部と、
時計部と、
前記信号処理部で生成された映像データが記憶される半導体メモリーと、
前記半導体メモリーから読み出された映像データと、前記時計部から取得可能な日時情報とが記録される情報媒体とを備え、
毎秒３０フレームを超える映像を撮影可能なカメラ装置において、
撮影時は、前記信号処理部から出力される映像データを前記半導体メモリーに記録させるとともに、撮影開始タイミングにおいて前記時計部から日時情報を取得して前記情報媒体に格納させ、前記半導体メモリーから映像データを読み出して前記情報媒体へ保存させることを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速撮影機能を有するカメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に動画を撮影するカメラ装置は、再生時にテレビで見ることを前提としているため、フィールド周波数が６０Ｈｚで２：１のインターレースでフレーム周波数が３０Ｈｚのシステムとなっている。これはＮＴＳＣ方式のテレビジョン規格に準ずるもので、海外で広く採用されているＰＡＬ方式ではフィールド５０Ｈｚ、フレーム２５Ｈｚとなる。
【０００３】
しかし、業務用途ではフレーム周波数が３０Ｈｚ以上の撮影を可能とする特殊なカメラシステムが存在する。用途は、自動車に搭載されているエアバッグの動作解析の研究・開発や、運動選手のフォーム分析のようなスポーツ撮影などである。このような高速撮影カメラは、高速撮影した動画をストレージメディアに保存し、再生時にスローモーション再生するように設計されている。
【０００４】
図３は高速撮影カメラの一般的な構成を示すブロック図である。
【０００５】
図３において、撮像素子２は、レンズ１を介して入射される光学画像を電気信号に変換するものであり、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどから構成される。アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器と記す）３は、撮像素子２の出力信号をデジタル変換する。信号処理部４（以下、ＤＳＰと称す。ＤＳＰはDigital Signal Processorの略）は、ＡＤ変換器３から出力される映像データに対して各種信号処理を行う。半導体メモリー５は、ＤＳＰ４によって信号処理された映像データが一時記録されるものであり、高速アクセスが可能に構成されている。通信部６は、カメラ３１の外部インターフェースであり、後述するコンピュータ８と接続するためのものである。一般的にはＬＤＶＳ（Low Voltage Differential Signaling）技術を用いたCameraLink（登録商標）規格に準拠した方式による接続が用いられることが多い。CameraLink規格は、工業用デジタルカメラの伝送規格で、従来のデジタル出力カメラでは各メーカーにより使用するコネクタやピン配列が異なっていたが、CameraLink規格ではコネクタ、ピン配列、ケーブルが標準化されて取り扱いが容易になっている。
【０００６】
フレームグラバ７は、後述するコンピュータ８にCameraLink規格方式の信号を入力させる画像キャプチャボードである。コンピュータ８は、例えばパーソナルコンピュータで構成されており、フレームグラバ７から出力される画像信号を、内蔵したハードディスクドライブなどの高速ストレージに記録させる。なお、フレームグラバ７は、コンピュータ８に対して別体で構成されているが、コンピュータ８に内蔵させてもよい。
【０００７】
以下、高速撮影カメラの動作について説明する。
【０００８】
レンズ１を介して入射される光学画像は、撮像素子２で電気信号に変換されて、ＡＤ変換部３でデジタル信号に変換される。ＡＤ変換部３でデジタル信号に変換された画像信号は、ＤＳＰ４に出力されて各種信号処理が行われる。
【０００９】
高速撮影された映像データはデータレートが非常に高いので、一定時間撮影された映像データを、高速転送が可能な半導体メモリー５に一時的に格納させる。次に、撮影が完了した時点で、ＤＳＰ４が半導体メモリ５から映像データを読み出し、通信部６、フレームグラバ７を介してコンピュータ８に転送させる。コンピュータ８では、入力される映像データをハードディスク等の大容量ストレージメディアに保存させる。
【００１０】
この時、コンピュータ８の大容量ストレージメディアに保存された映像データには、保存された時点での日付・時刻情報が付与されている。すなわち、撮影された日付・時刻ではなく、保存された日付・時刻が付与される。通常の場合、両者にはほとんど時間的差異がない。
【００１１】
次に、上記の従来技術を応用した構成について説明する。図４は、従来の高速撮影カメラの応用例を示すブロック図である。図４の構成は、殆んど図３の構成と同じであるが、異なる点は、撮影から記録に至るまでの処理をカメラ３２内で完結させている点と、通信部６を無くして情報媒体９を備えた点である。なお、情報媒体９は、磁気テープや光ディスクやハードディスクドライブなどの、大容量ストレージで構成される。
【００１２】
図４において、撮影された映像データを情報媒体９に記録する際、情報媒体９に対するデータの記録レートは、情報媒体９のスペックによって決まってしまうため、フレーム周波数が高い代わりに解像度を低くして、合計のデータレートが変わらないように配慮されている。例えば、フレームレートを８倍の２４０フレームにする場合、解像度を例えばＱＶＧＡ（３２０×２４０ドット）程度にすることによって、データレートを変えずに、映像データを情報媒体９に記録させることができる。
【特許文献１】特開平６−５４２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら上記従来の構成では、図４における情報媒体９に、高速撮影された映像データを記録する際、データレートを低下させないため、解像度を下げて記録していた。よって、画質が低下してしまうという問題点があった。
【００１４】
上記問題点を回避するために、高速撮影時には、映像データを高速アクセスが可能な半導体メモリー５に一旦記録し、高速撮影が完了した時点で、半導体メモリー５に記録されている映像データを情報媒体９に転送し保存するよう動作させていた。しかし、このような構成では、映像データを情報媒体９に保存させる際に付与される日時情報は、情報媒体９に映像データが記録された時点での日時を示すものであり、撮影された時点での日時情報ではない。情報媒体９に記録された日時情報は、映像データの再生時に表示部などに表示されるため、映像データが再生される際、正確な撮影日時を表示させることができないという問題が発生する。なお、ユーザーの視点から考えると、再生時には、記録日時ではなく撮影日時が付与され、表示部に表示される方が望ましい。
【００１５】
本発明では、上記問題点に鑑み、高速撮影された映像データを情報媒体へ記録させる際、撮影日時を記録させることで、映像データの再生時に正確な撮影日時を表示させることができるカメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために本発明の第１の構成のカメラ装置は、外部から入射される光学画像から電気信号を生成するカメラ部と、前記カメラ部で生成された電気信号に基づき映像データを生成する信号処理部と、時計部と、前記信号処理部で生成された映像データと前記時計部から取得可能な日時情報とが記憶される半導体メモリーと、前記半導体メモリーから読み出された映像データ及び日時情報が記録される情報媒体とを備え、毎秒３０フレームよりも高いフレームレートの映像を撮影可能なカメラ装置において、撮影時は、前記信号処理部から出力される映像データを前記半導体メモリーに記録させるとともに、撮影開始タイミングにおいて前記時計部から日時情報を取得して前記半導体メモリーに格納させ、前記情報媒体へ映像データを保存させる時は、前記半導体メモリーから映像データを読み出して前記情報媒体へ保存させるとともに、前記半導体メモリーから日時情報を読み出して前記情報媒体へ保存させるものである。
【００１７】
また、第２の構成のカメラ装置は、外部から入射される光学画像から電気信号を生成するカメラ部と、前記カメラ部で生成された電気信号に基づき映像データを生成する信号処理部と、時計部と、前記信号処理部で生成された映像データが記憶される半導体メモリーと、前記半導体メモリーから読み出された映像データと、前記時計部から取得可能な日時情報とが記録される情報媒体とを備え、毎秒３０フレームよりも高いフレームレートの映像を撮影可能なカメラ装置において、撮影時は、前記信号処理部から出力される映像データを前記半導体メモリーに記録させるとともに、撮影開始タイミングにおいて前記時計部から日時情報を取得して前記情報媒体に格納させ、前記半導体メモリーから映像データを読み出して前記情報媒体へ保存させるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高速映像の撮影時、記録日時あるいは保存日時ではなく、撮影日時を情報媒体へ記録させることができる。よって、映像データの再生時などにおいて、正確な撮影日時を表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、カメラ部１３は、レンズ１１と撮像素子１２とを備えている。撮像素子１２は、レンズ１１を介して入射される光学画像を電気信号に変換するものであり、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳセンサーなどから構成される。アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器と記す）１３は、撮像素子１２の出力信号をデジタル変換する。
【００２１】
信号処理部１７は、カメラ信号処理部１５と画像圧縮伸長部１６とを備えている。カメラ信号処理部１５は、ＡＤ変換部１４から出力されるデジタル信号に基づき画像信号を生成し、ノイズ除去やゲイン調整などの各種信号処理が行われる。画像圧縮伸長部１６は、カメラ信号処理部１５で信号処理された映像データの圧縮あるいは伸長を行う。
【００２２】
半導体メモリ２０は、映像データ領域１８と日付データ領域とを備え、信号処理部１７との間でデータの高速転送が可能である。映像データ領域１８は、信号処理部１７から出力される映像データが一時的に格納される。日付データ格納領域１９は、後述する時計部２１から出力される日付データが格納される。
【００２３】
時計部２１は、現在の日付・時刻情報を含んだ日付データを出力する。セレクタ２２は、半導体メモリ２０から出力される日付データか、時計部２１から出力される日付データのいずれか一方を選択し、ストレージ２５へ出力する。なお、セレクタ２２は、高速撮影時はａ端子側に接続され、日付データを半導体メモリ２０からストレージ２５へ転送させている。また、高速撮影以外の時はｂ端子側に接続され、時計部２１から出力される日付データをストレージ２５へ転送させている。以下の説明では、ｂ端子側へ接続された時の動作については省略している。
【００２４】
ストレージ２５は、映像データ領域２４と付帯データ領域２３とを備えている。なお、情報媒体２３は、例えば光ディスクや半導体メモリカードなど、比較的データ記録レートが低い媒体で構成される。付帯データ領域２３は、映像データ領域２４に記録された映像データに関連する各種情報（データレート、圧縮方式、撮影日時など）が記録される領域である。また、映像データを再生する時に、再生された映像データに関連する付帯データも読み出され、表示部（図示せず）に映像データとともに付帯データも表示される。映像データ領域２４は、信号処理部１７から出力される映像データが記録される領域である。
【００２５】
操作部３３は、ユーザによって撮影開始操作や撮影停止操作などが操作可能であり、例えばレリーズボタンなどを備えている。制御部３４は、操作部３３からの各種操作入力に基づいて、カメラ部１３、信号処理部１７、時計部２１、セレクタ２２などを動作制御する。
【００２６】
以下、実施の形態１のカメラ装置の動作について説明する。
【００２７】
ユーザーによって、操作部３３が操作されて撮影開始指令が入力されると、被写体における反射光などの光学画像がカメラ部１３に入力される。入力された光学画像は、レンズ１１を介して撮像素子１２の撮像面上にその光学像を結像させ、電気信号に変換される。カメラ部３から出力される電気信号は、ＡＤ変換器１４によってデジタル信号に変換されて、カメラ信号処理部１５に入力される。カメラ信号処理部１５では、入力されるデジタル信号に基づいて映像データが生成される。生成された映像データは、画像圧縮伸長部１６によってデータ圧縮処理が施され、半導体メモリー２０の映像データ領域１８に保存される。同時に、時計部２１から出力される日付データが、半導体メモリー２０の日付データ領域１９に記録される。日付データ領域１９に記録される日付データは、撮影日時情報を含んでいるものである。
【００２８】
なお、半導体メモリ２０に対する映像データおよび日付データの記録制御は、制御部３４によって制御される。また、映像データ領域１８への映像データの記録動作は、撮影動作中（操作部３３によって撮影開始指令が入力されて撮影が開始されてから、撮影停止指令が入力されるまで）は継続して行われるが、日付データ領域１９への日付データの記録動作は、撮影開始時のみ行われるよう制御されている。
【００２９】
次に、操作部３３において撮影停止指令が入力されると、半導体メモリー２０に保存された映像データは信号処理部１７によって読み出され、ストレージ２５の映像データ領域２４に記録される。また、制御部３４によってセレクタ２２がａ端子側に接続され、半導体メモリー２０の日付データ領域１９から日付データが読み出される。読み出された日付データは、セレクタ２２を介して、ストレージ２５の付帯データ領域２３に転送されて記録される。
【００３０】
次に、ストレージ２５の映像データ領域２４に記録された映像データを再生する際、映像データとともに付帯データ領域２３に記録された付帯データが再生される。したがって、高速再生カメラ装置に搭載された液晶ディスプレイなどの表示部（図示せず）や、外部接続されたテレビジョン受像機において、映像データとともに撮影日時を表示させることができる。
【００３１】
映像データを、一旦半導体メモリー２０に記録させた後でストレージ２５に転送させる理由は、以下の３つがある。
【００３２】
第１に、一般的に半導体メモリーは高価であり、十分な容量を確保するにはコストがかかりすぎるからである。例えば、カムコーダに使用されている光ディスクメディアは２．８ＧＢの容量を有しているが、これを半導体メモリーで実現するには数十万円のコストがかかってしまう。
【００３３】
第２に、半導体メモリー２０は揮発性メモリーで構成され、装置本体の電源を切って半導体メモリへの給電を中止した時点でデータは消えてしまうためである。デジタルスチルカメラやカムコーダのように、通常バッテリーで駆動されるカメラ装置において、揮発性メモリーを情報媒体として使用すると、バッテリーの残容量が無くなった時点でデータが消えてしまう。したがって、磁気テープや光ディスクメディアのように、電源を切った後でもデータが保持される情報媒体に、映像データ等を記録させることが必要である。
【００３４】
第３に、ストレージ２５の記録レートが低いからである。すなわち、ストレージ２５の構成例である光ディスクや磁気テープやハードディスクドライブなどは、容量は大きいが、書込み速度が半導体メモリー２０に較べて１／１０程度しか期待できないからである。
【００３５】
また、半導体メモリー２０に対する高速書込みが必要な理由は、以下の３つがある。
【００３６】
第１に、高速撮影画像は、通常の撮影画像に較べてフレーム数が多いため、画像のデータ量が非常に大きいからである。第２に、高速撮影においてデータ圧縮率を大きくできないからである。すなわち、後述する理由により高速撮影画像に対しては、所謂フレーム内圧縮方式を適用し、フレーム間圧縮方式を適用できないため、データ圧縮率を大きくすることができない。
【００３７】
「フレーム内圧縮」とは、例えばＪＰＥＧ方式の映像データ圧縮やＤＶ方式の動画データ圧縮などに用いられているもので、一枚の画像（フレーム）を一枚の画像のデータだけを利用して圧縮・伸長する方式である。これに対してフレーム間圧縮とは、例えばＭＰＥＧ方式の映像データ圧縮に用いられているもので、対象となる画像（フレーム）を圧縮するのに、前後する複数のフレームとの相関を利用して圧縮する方式である。
【００３８】
また、「フレーム間圧縮方式」とは、フレーム内圧縮方式に較べると圧縮率を高くすることができる反面、動画の早送り・巻き戻し、コマ送り等の特殊再生が極めて難しいという特徴を有している。高速撮影は、通常の再生として使用されることはなく、動画を特殊再生で分析する用途に用いられるため、フレーム内圧縮を使用しなければならない。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、半導体メモリ２０に日付データを一時格納する日付データ領域１９を設け、高速撮影が開始された時点の日付データ（日付・時間情報）を時計部２１から取得して保存することにより、高速撮影された映像データをストレージ２５へ記録させる際に、画像が実際に撮影された日付をストレージ２５へ記録させることができる。
【００４０】
また、半導体メモリーを一時保存用メモリーとして使用し、解像度の高い高速撮影画像を記録媒体に記録する場合において、記録日時あるいは保存日時ではなく、撮影日時を映像データに付与させることができる。よって、映像データの再生時などにおいて、正確な撮影日時を表示させることができる。
【００４１】
なお、上記構成では、時計部２１から取得した撮影時の日付データを、半導体メモリ２０内の日付データ領域１９に格納させる構成としたが、日付データ領域１９をストレージ２５内に設けてもよい。その構成を図２に示す。
【００４２】
図２において、図１の構成と異なるのは、日付データ領域１９をストレージ２５内に設けたことである。図２において、高速撮影が開始された際、制御部３４からの制御により、時計部２１から現在日時（撮影日時）の情報を取得し、ストレージ２５の日付データ領域１９へ保存させる。次に、高速撮影が停止された時、セレクタ２２をａ端子側へ接続し、日付データ領域１９に保存されている日付データ（撮影日時）を、付帯データ領域２３へ保存させる。
【００４３】
なお、日付データは、データ量が少なくかつ高速書き込みを必要としないため、ストレージ２５内に日付データ領域１９を確保して、問題なく日付データを読み書きさせることができる。
【００４４】
これにより、高価な半導体メモリー２０の容量を削減させることができ、コストを低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、毎秒３０フレームを超える高速撮影を可能とするカメラ装置に関するものであり、特に撮影された映像データの付帯情報である日付データが撮影された日付を正しく表示することのできるカメラ装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカメラ装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１におけるカメラ装置の他例の構成を示すブロック図
【図３】従来のカメラ装置の構成を示すブロック図
【図４】従来のカメラ装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１１  レンズ
１２  撮像素子
１３  カメラ部
１４  ＡＤ変換器
１５  カメラ信号処理回路
１６  画像圧縮伸長回路
１７  信号処理回路
１８  データ格納領域
１９  日付データ格納領域
２０  半導体メモリー回路
２１  時計回路
２２  セレクタ回路
２３  第２の日付情報格納領域
２４  第２のデータ格納領域
２５  ストレージ
【図１】
2007110537.tif 000003
【図２】
2007110537.tif 000004
【図３】
2007110537.tif 000005
【図４】
2007110537.tif 000006