(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定しておいた転送周期毎に連続して実施する撮像によって複数のフレーム映像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた複数のフレーム映像信号それぞれをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データに対して、フィードバック制御処理を施して信号処理を行うフィードバック処理手段と、
前記フィードバック処理手段の出力側に設けられ連続して出力されるデジタルフレーム映像データを、前記転送周期より長い周期に設定された加算周期内ですべての画素データ毎に加算する加算手段と、
前記加算手段により加算される加算結果を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段で記憶される前記加算結果を、予め設定しておいた読み出し周期の間、予め設定しておいた読み出し時間で１回以上読み出す読み出し手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記転送周期を、任意のテレビジョン方式により規定される垂直同期周期の１／Ｋ（Ｋは正の整数）の時間に設定する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記加算手段は、前記加算周期のＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは正の整数）に設定される加算時間の間だけ加算するものである、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記読み出し手段から読み出される前記加算結果における信号レベル範囲を、撮像装置で予め設定された信号レベル範囲に変更する第１の信号レベル範囲調整手段をさらに有する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データを、前記加算手段に入力される前に取り出して、そのデジタルフレーム映像データに基づいて映像を作成して表示する表示手段をさらに有する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置において、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データを、前記加算手段に入力される前に取り出して、そのデジタルフレーム映像データに基づいて映像を作成して表示する際に、そのデジタルフレーム映像データの信号レベル範囲を撮像装置で予め設定された信号レベル範囲に変更する第２の信号レベル範囲調整手段をさらに有する、
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローモーション撮影や間欠撮影といった特殊効果を映像データに付加することができる撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、撮像装置（テレビジョンカメラ）においては、テレビジョン方式によって予め決められた垂直同期周期（ＮＴＳＣ方式では、１／６０秒）毎に静止画像を連続的に撮像することで映像記録を実施している。これに対して、最近、スローモーション撮影や高速再生といった特殊効果を映像に付加する要望が映像制作現場等から起こっており、このような要望に応えるべく、映像信号の信号処理タイミング（処理単位時間であって、例えば、垂直同期期間）を固定したままで、ＣＣＤの映像蓄積時間を任意に変更して撮影することができる特殊撮像装置が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来の特殊撮像装置において、被写体の動きの再現性を考慮して映像蓄積時間を、予めテレビジョン方式によって決められた垂直同期周期より長い時間間隔で撮像して記録する場合においては、白点、いわゆる白キズが表示画面上に現れる頻度が上昇して、その分画質が低下する、という課題があった。以下、説明する。なお、撮像素子の画素欠陥である白キズは、特定の画素の信号レベルが、受光される光信号とは無関係に大きくなる現象である。
【０００４】
白キズは、その特定画素の結晶格子の欠陥などの原因で、暗電流が増大すること等により発生する。このため、映像の蓄積時間に比例して、白キズのレベルも増大することになる。従来例で記載した特殊撮像装置においては、映像の特殊効果を得るために、撮像素子の蓄積時間を任意に変更しているが、映像の蓄積時間が長くなると、それに比例して、白キズのレベルも増大することになる。映像の蓄積時間がテレビジョン信号で規定される垂直同期時間と同じ場合には微小で視認できない程度の白キズであっても、蓄積時間が長くなると、視認できるレベルに達してしまう。結果として、蓄積時間が長くなると、白キズのレベルのみならず、頻度も増大したと視認されることになる。
【０００５】
したがって、本発明の主たる目的は、表示画面上に白点（いわゆる白キズ）が現れること防止して画質を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためには、本発明の請求項１では、予め設定しておいた転送周期毎に連続して実施する撮像によって複数のフレーム映像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた複数のフレーム映像信号それぞれをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データに対して、フィードバック制御処理を施して信号処理を行うフィードバック処理手段と、
前記フィードバック処理手段の出力側に設けられ連続して出力されるデジタルフレーム映像データを、前記転送周期より長い周期に設定された加算周期内ですべての画素データ毎に加算する加算手段と、
前記加算手段により加算される加算結果を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段で記憶される前記加算結果を、予め設定しておいた読み出し周期の間、予め設定しておいた読み出し時間で１回以上読み出す読み出し手段と、
を有して撮像装置を構成した。
【０００７】
本発明の構成によれば、次のような作用を得ることができる。加算結果に基づいて表示される映像は、その加算数に相当する転送周期で撮像される映像と同等の特殊映像となる。
【０００８】
さらには、加算手段でデジタルフレーム映像データを加算することで特殊映像を作成することが可能となる本発明は、ＣＣＤの転送周期を長くしなくとも、本質的に被写体動作の再現に対する忠実性を維持することができる。そのため、本発明では、ＣＣＤの転送周期を長くすることなく被写体動作の再現に対する忠実性を維持できる分、表示画面における白キズの低減を図ることができる。
【０００９】
このように、本発明は、被写体動作の再現に対する忠実性の向上と表示画面における白キズの低減（画質向上）を図ったうえで、特殊映像を得ることができる。
【００１０】
本発明の対象となる撮像装置においては、ニー処理、フレア補正処理、オートアイリス処理、オートホワイトバランス処理といったように、Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データに対して適応的にフィードバック制御処理を施すフィードバック処理手段が通常設けられる。このようなフィードバック処理手段における制御完遂時間の短縮化を図るためには、フィードバック処理手段に入力される信号の入力時間間隔が短い方が好ましい。
Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル化された直後のデジタルフレーム映像データをフィードバックする場合、ＣＣＤの蓄積時間を長くする従来の特殊撮像装置と、テレビジョン方式によって予め決められた垂直同期周期で蓄積する本発明とを比較してみると、フィードバック処理手段に入力する際の入力時間間隔は、従来の特殊撮像装置の方が本発明の撮像装置より長い。そのため、従来の特殊撮像装置と比較して、上記デジタルフレーム映像データをフィードバック処理手段に入力して処理する本発明の構成では、フィードバック処理手段の処理時間の長時間化を防止することが可能となる。そこで、本発明の撮像装置においては、請求項１に記載したように構成することで、フィードバック処理手段の処理完遂時間の長時間化を防止することが可能となる。
なお、加算手段による加算処理は、同じ画素位置において実施されるのは勿論である。
【００１１】
前記転送周期は、任意に設定することが可能であるが、請求項２に記載したように、任意のテレビジョン方式により規定される垂直同期周期の１／Ｋ（Ｋは正の整数）の時間に設定するのが好ましく、そうすれば、白キズの低減（画質向上）を、任意のテレビジョン方式における撮像操作と同等以下のレベルにすることができる。また、加算周期と読み出し周期とをずらすことで、従来の特殊撮影装置（映像信号の信号処理タイミングを固定したままで、ＣＣＤの映像蓄積時間を任意に変更して撮影することができる特殊撮像装置）と同じ特殊効果を、白キズを低減した状態で実現できる。
【００１２】
本発明は、請求項３に記載したように、前記加算手段は、前記加算周期のＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは正の整数）に設定される加算時間の間だけ加算するものであるのが好ましい。そうすれば、従来の電子シャッターに相当する機能も実現できる。
【００１３】
本発明は、請求項４に記載したように、前記読み出し手段から読み出される前記加算結果における信号レベル範囲を、撮像装置において予め設定された信号レベル範囲に変更する信号レベル範囲調整手段をさらに有するのが好ましい。そうすれば、次のような作用が得られる。デジタルフレーム映像データを加算手段により加算処理すると、その加算結果のデータ量は加算する信号数に応じて増加することになる。そのため、読み出し手段が加算手段から読み出した加算結果は、撮像装置で処理可能な信号レベル範囲を超過してしまう可能性がある。そこで、信号レベル範囲調整手段を設けて、読み出し手段から読み出される加算結果における信号レベル範囲を、撮像装置において予め設定された信号レベル範囲に変更することで、加算処理における上述した不都合を解消することができる。
【００１９】
本発明においては、請求項５に記載したように、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データを、前記加算手段に入力される前に取り出して、そのデジタルフレーム映像データに基づいて映像を作成して表示する表示手段をさらに有するのが好ましい。そうすれば、次のような作用を有する。
【００２０】
加算手段により加算処理されるデジタルフレーム映像データに基づいて作成される映像を、撮像装置に組み込まれている表示手段（ビューファインダ等）で表示する場合には、その表示映像は、加算手段による加算周期毎に更新される映像となる。しかしながら、このような映像においては、加算手段により加算処理されたのちの映像であるために被写体の動きに対する追随性が低下せざるを得ない。そこで、加算手段に入力される前段階においてデジタルフレーム映像データを取り出して前記表示手段に供給して映像を表示することで、この表示手段における被写体の動きに対する追随性を通常の撮像装置の状態に維持することが可能となる。
【００２１】
本発明においては、請求項６に記載したように、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタルフレーム映像データを、前記加算手段に入力される前に取り出して、そのデジタルフレーム映像データに基づいて映像を作成して表示する際に、そのデジタルフレーム映像データの信号レベル範囲を撮像装置で予め設定された信号レベル範囲に変更する第２の信号レベル範囲調整手段をさらに有するのが好ましく、そうすれば、低照度の被写体の撮像時にも良好な映像を表示手段（ビューファインダー）上に表示することができ、被写体の動きに対して追随性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
この撮像装置は、光学系１と、ＣＣＤ２と、アナログ信号処理手段３と、Ａ／Ｄ変換手段４、フィードバック処理手段５と、表示手段６と、加算手段７と、記憶手段８と、書き込み手段９ａと、第１の読み出し手段９ｂと、第２の読み出し手段９ｃと、第１の信号レベル範囲調整手段１０と、第２デジタル信号処理手段１１と、第２の信号レベル範囲調整手段１４とを備えている。フィードバック処理手段５は、第１デジタル信号処理手段１２と、帰還手段１３とを有している。ここで、前記記憶手段８は、少なくとも２画面以上の記憶容量を備える。
【００２４】
光学系１は、図示しないレンズ機構、絞り機構等からなっており、レンズ機構、絞り機構等を介して実施する撮像操作により得られる光情報をＣＣＤ２の電荷吸収面まで導く動作を行っている。
【００２５】
ＣＣＤ２は図示しない多数の光電変換素子から構成されており、所定の転送周期ｉTR（ＮＴＳＣ方式の場合には、１／６０秒間隔）毎に設定された蓄積時間ｔCH（ＮＴＳＣ方式の場合には、最大１／６０秒）の間、光学系１からその電荷吸収面に導かれた光情報を各光電変換素子において電気信号に変換して所定の転送時間ｔTRでアナログ信号処理手段３に出力している。
【００２６】
アナログ信号処理手段３は、ＣＣＤ２から供給される電気信号を、ユーザーの表現したい映像を作る処理、及びレンズやＣＣＤ固有の特性を後述のフィードバック処理回路５からのフィードバック情報に基づいて補正する処理等を施したのち、Ａ／Ｄ変換手段４に出力している。Ａ／Ｄ変換手段４は、アナログ信号処理手段３から供給されるフレーム映像信号をデジタル変換し、デジタルフレーム映像データＤＦとしてフィードバック処理手段５に出力している。
【００２７】
フィードバック処理手段５は、ニー処理、フレア補正処理、オートアイリス処理、オートホワイトバランス処理といったような適応的に前記フィードバック制御する必要のある補正情報を検知する信号処理手段であって、デジタルフレーム映像データＤＦに対する第１デジタル信号処理手段１２での所定の補正情報検知と、その補正値に基づいて帰還手段１３がアナログ信号処理手段３に対して加える負帰還制御処理とによって、各種の画像補正処理等を行っている。
【００２８】
表示手段６は、フィードバック処理手段５により各種の画像補正処理が施されたデジタルフレーム映像データＤＦに基づいて映像を作成して撮像装置に組み込まれたビューファインダ等の表示装置（図示省略）に表示している。その際、第２の信号レベル範囲調整手段１４で表示装置に適した信号レベル範囲に変更することもできる。
【００２９】
加算手段７は、フィードバック処理手段５によって各種の画像補正処理が施されたデジタルフレーム映像データＤＦに対して次のデータを加算している。すなわち、上述した転送周期ｉTRより長い時間間隔に設定された加算周期ＩADD内において転送されてくるデジタルフレーム映像データＤＦを、画像補正処理後のデジタルフレーム映像データＤＦに加算している。加算処理後のデジタルフレーム映像データＤＦは記憶手段８に出力される。
【００３０】
記憶手段８は、半導体メモリ等の記憶装置から構成されており、加算手段７から供給される加算結果Ｒａを順次記憶している。記憶手段８の記憶容量Ｍは、加算手段７の加算結果Ｒａを記憶可能な容量の２倍以上に設定されている。つまり、記憶手段８は、少なくとも加算手段７による加算結果Ｒａのデータ量の２倍以上の記憶容量Ｍを備えている。
【００３１】
第１の読み出し手段９ｂは、その時点でのデジタルフレーム映像データＤＦと１転送周期ｉTR前に加算手段７が記憶手段８に書き込んだデジタルフレーム映像データＤＦとを読み出し、再び加算手段７に戻す。
【００３２】
第２の読み出し手段９ｃは、１加算周期前の加算結果Ｒａを読み出し周期ｉRDの間、読み出し時間ｔRD毎に記憶手段８から繰り返し読み出し、第１のレベル範囲調整手段１０に出力している。この時、記憶手段８は２つ以上の領域に分けられ、一つの領域が書き込み手段９ａと第１の読み出し手段９ｂとで制御され、別の一つの領域が第２の読み出し手段９ｃで制御される。
【００３３】
信号レベル範囲調整手段１０は、第２の読み出し手段９ｃから順次供給される加算結果Ｒａを例えば平均化処理することで、撮像装置で処理可能な信号レベル範囲に変更し、信号レベル範囲変更済み加算結果Ｒａ'として、第２デジタル信号処理手段１１に出力している。
【００３４】
第２デジタル信号処理手段１１は、信号レベル範囲調整手段１０から供給される信号レベル範囲変更済み加算結果Ｒａ'に対して、撮像操作者によって予め設定されている補正量に基づいた各種の色相補正処理等を実施して撮像装置の外部に出力している。
【００３５】
なお、本実施形態では、第１デジタル信号処理手段１２、加算手段７、書き込み手段９ａ、第１の読み出し手段９ｂ、第２の読み出し手段９ｃ、信号レベル範囲調整手段１０、および第２デジタル信号処理手段１１は、マイクロコンピュータのおけるソフトウエアとして構成しているが、これらをハードウエアにより構成してもよいのはいうまでもない。
【００３６】
以下、本実施形態の撮像装置の第１の動作を説明する。この撮像装置においては、光学系１からフィードバック処理手段５までの信号処理動作は従来のものと同様である。そのため、フィードバック処手段５までの信号処理動作についてはその説明を省略し、本実施形態の撮像装置における特有の動作となる加算手段７以降の信号処理構成について説明する。
【００３７】
ただし、本実施形態の撮像装置においては、ＣＣＤ２で実施する撮像における転送周期ｉTRを、任意のテレビジョン方式（この例ではＮＴＳＣ方式）における垂直同期周期としており、予めテレビジョン方式によって決められた垂直同期周期より長い時間間隔で撮像して記録する従来の特殊撮像装置とは、転送周期ｉTRの設定が異なっている。なお、ここでいう従来の特殊撮影装置とは、従来例で説明したように、映像信号の信号処理タイミングを固定したままで、ＣＣＤの映像蓄積時間を任意に変更して撮影することができる特殊撮像装置をいう。
【００３８】
撮像装置の動作に戻って説明する。図５にタイムチャートを示す。加算手段７においては、予め、加算周期ｉADDと読み出し周期ｉRDとが設定されている。この加算周期ｉADDと読み出し周期ｉRDは、ＣＣＤ２等における転送周期ｉTRより長い時間間隔に設定されている。以下の説明では、転送周期ｉTRを、ＮＴＳＣ方式の場合における１／６０秒間隔とし、加算周期ｉADDと読み出し周期ｉRDとを、１／６０秒の５倍となる５／６０（＝１／１２秒）間隔とした場合を例にして説明する。
【００３９】
フィードバック処理手段５からデジタルフレーム映像データＤＦが供給される。このデジタルフレーム映像データＤＦは、上述したように、所定の転送周期ｉTR（１／６０秒間隔）毎に、順次更新される転送時間ＴTRで出力される映像信号である。加算手段７においては、予め設定しておいた加算周期ｉADD（１／１２秒間隔）内に送られているデジタルフレーム映像データＤＦを転送周期ｉTR毎に順次加算している。この例の場合、加算周期ｉADDが転送周期ｉTRの５倍に相当する時間間隔であるので、加算周期ｉADD内に送られてくるデジタル映像フレームデータＤＦにして５枚分を順次加算処理する。加算処理は、デジタルフレーム映像データＤＦを構成する各画素単位で実施される。ただし、加算周期ｉADD内の最初の転送周期ｔTRで送られてきたデジタルフレーム映像信データＤＦは、加算処理されずそのまま書き込み手段９ａを介して、記憶手段８に書き込まれる。加算周期ｉADDの２番目以降の転送時間ＴTRで送られてきたデジタルフレーム映像データＤＦは、１転送周期ｉTR前に加算されて記憶手段８に保持されたうえで第１の読み出し手段９ｂによって記憶手段８から読み出された加算結果Ｒａに加算される。このようにして加算処理された加算結果Ｒａは再び書き込み手段９ａによって記憶手段８に保持される。加算周期ｉTR内に転送されたデジタルフレーム映像データＤＦの全てが加算し終わると、次の加算周期ｉADD期間では、加算結果Ｒａは記憶手段８の別の領域に保持される。
【００４０】
加算手段７によるデジタルフレーム映像データＤＦの加算処理を、図２〜図４を参照して説明する。ここでは、図２に示すように、０秒時点から５／６０（＝１／１２）秒かけて地点Ｂ0から地点Ｂ05に移動する被写体Ａを撮影した場合を例にして加算手段７によるデジタルフレーム映像データＤＦ01〜05の加算処理を説明する。
【００４１】
この場合、０秒時点から１／６０秒時点を撮影して得られるデジタルフレーム映像データＤＦ01においては、図３（ａ）に示すように、地点Ｂ0から地点Ｂ01に移動する被写体Ａの移動軌跡が記録される。同様に、１／６０秒時点から２／６０秒時点を撮影して得られるデジタルフレーム映像データＤＦ02においては、図３（ｂ）に示すように、地点Ｂ01から地点Ｂ02に移動する被写体Ａの移動軌跡が記録され、２／６０秒時点から３／６０秒時点を撮影して得られるデジタルフレーム映像データＤＦ03においては、図３（ｃ）に示すように、地点Ｂ02から地点Ｂ03に移動する被写体Ａの移動軌跡が記録され、４／６０秒時点から５／６０秒（＝１／１２秒）時点を撮影して得られるデジタルフレーム映像データＤＦ05においては、図３（ｄ）に示すように、地点Ｂ04〜地点Ｂ05に移動する被写体Ａの移動軌跡が記録される。
【００４２】
このようにして、０秒時点から５／６０（＝１／１２）秒時点における被写体Ａの移動軌跡を分散して記録したデジタルフレーム映像データＤＦ01〜05を加算手段７によって加算処理した場合、その加算結果Ｒａを画像にして表示すると図４に示すようになる。図４に示す画像は、図２に示す被写体Ａの移動軌跡を忠実に再現したものとなる。
【００４３】
撮影装置の動作に戻って説明する。記憶手段８では、上述したように実施される加算手段７の加算処理により得られる加算結果Ｒａを書き込み手段９ａと第１の読み出し手段９ｂとを介して順次更新しつつ記憶する。この例における加算結果Ｒａは、映像フレームにして５枚分のデジタルフレーム映像データＤＦ01〜05を順次加算処理したものである。
【００４４】
一方で、読み出し手段９ｃは、記憶手段８の別領域に保持されている１加算周期ｉADD前の加算結果Ｒａを、予め設定しておいた読み出し周期ｉRD期間に読み出し時間ｔRD間隔で読み出す。この時、読み出される領域は、１加算周期ｉADD前に書き込み手段９ａにより加算結果Ｒａが書き込まれた領域である。本実施形態では、読み出し周期ｉRDを、加算周期ｉADDと同一の時間間隔（具体的には１／１２秒間隔）としている。読み出し周期ｉRDは、任意に設定することができる。
【００４５】
読み出し手段９ｃによって読み出された加算結果Ｒａは、信号レベル範囲調整手段１０に出力される。信号レベル範囲調整手段１０では、供給される加算結果Ｒａを、この撮像装置において予め設定されている信号レベル範囲に変更する処理を実施する。以下、説明する。
【００４６】
加算結果Ｒａは、加算手段７においてデジタルフレーム映像データＤＦを複数加算する（本実施形態の例では、データＤＦを５個加算処理する）ことで生成される。そのため、加算結果Ｒａの信号レベル範囲は、撮像装置において予め設定されている信号レベル範囲（デジタルフレーム映像データＤＦにおける信号レベル範囲）に比較して大幅に広くなっており、加算結果Ｒａの状態では、加算結果Ｒａを表示装置で正常に表示したり、記録媒体に正常に記録することが困難となってしまう。そこで、この撮像装置では、信号レベル範囲調整手段１０において加算結果Ｒａの信号レベル範囲を、撮像装置において予め設定されている信号レベル範囲まで狭小変更する処理を実施する。
【００４７】
信号レベル範囲調整手段１０における具体的な信号レベル範囲変更処理は、例えば、平均化処理により行われる。すなわち、加算手段７においてデジタルフレーム映像データＤＦを加算した数（加算数：本実施形態では５）で加算結果Ｒａを除算することで、加算結果Ｒａを平均化する。これにより、加算結果Ｒａの信号レベル範囲は、撮像装置において予め設定されている信号レベル範囲（デジタルフレーム映像データＤＦにおける信号レベル範囲）まで狭小変更される。
【００４８】
なお、加算数で除算した結果、予め設定されている信号レベルに満たない場合、除算数を小さくして信号レベルを適当な大きさに調整することもでき、そうすれば、暗視カメラ等で用いられている、いわゆるハイゲイン処理として実施することもできる。
【００４９】
信号レベル範囲調整手段１０により信号レベル範囲を狭小変更された加算結果Ｒａ'は第２デジタル信号処理手段１１に出力される。第２デジタル信号処理手段１１では、供給される加算結果Ｒａ'に対して、撮像装置操作者により予め設定された補正値に基づいて色相補正等を実施する。
【００５０】
第２デジタル信号処理手段１１で色相補正等が施された加算結果Ｒａ'は、撮像装置の映像出力データとして外部に出力される。加算結果Ｒａ'に基づいて作製される映像は、加算結果Ｒａ'における加算数に相当する撮像時間間隔で撮像された間欠撮影により得られる映像と同等の特殊映像となる。
【００５１】
本実施形態の撮像装置では、加算手段７でデジタルフレーム映像データＤＦを加算することで、ＣＣＤチャージ時間（ＣＣＤ露光時間）を長くすることと同じ映像上の効果（被写体動作の再現に対する忠実性の向上）を生じさせることが可能となる。
【００５２】
そのため、この撮像装置では、従来の特殊撮影装置（映像信号の信号処理タイミングを固定したままで、ＣＣＤの映像蓄積時間を任意に変更して撮影することができる特殊撮像装置）により得られる特殊映像と同等の特殊映像を得ることができるうえに、その際において、ＣＣＤチャージ時間を長くする必要がない分、表示画面に露呈する白点（白キズ）の低減による画質向上と、被写体動作の再現に対する忠実性の向上とを同時に享受することができる。
【００５３】
また、従来の撮像装置では、ＣＣＤの電荷蓄積能力によりダイナミックレンジが決定されていたが、メモリによる蓄積により、この制約条件をなくすことができる。この原理を図８に示す。この例では、大きな光量を５回に分けてＣＣＤから取り込んでいる。１回ずつの蓄積時間が１／５となるため、結果として、５倍のダイナミックレンジを持つ撮像装置を実現できる。
【００５４】
また、この撮像装置では、加算手段７を、フィードバック処理手段５の出力側に設けていることで次のような利点を発揮している。フィードバック処理手段５における制御完遂時間の短縮化を図るためには、フィードバック処理手段５に入力されるデジタルフレーム映像データＤＦの入力時間間隔が短い方が好ましい。そこで、この撮像装置においては、フィードバック処理手段５を、Ａ／Ｄ変換手段４の出力側に直接設けることで、そのフィードバック処理の処理完遂時間の短縮化を図っている。
【００５５】
さらには、この撮像装置においては、フィードバック処理手段５で信号処理されたデジタルフレーム映像データＤＦを表示手段６に出力することで、次のような利点がある。加算結果Ｒａに基づいて作成される映像を、撮像装置に組み込まれている表示手段６（ビューファインダ等）で表示する場合には、その表示映像は、加算周期ｉADD毎に更新される映像となる。しかしながら、このような映像においては、加算手段７により加算処理されたのちの映像であるために被写体の動きに対する追随性が低下せざるを得ない。これに対してこの撮像装置においては、加算手段７に入力される前段階においてデジタルフレーム映像データＤＦを取り出して表示手段６に供給して映像を表示することで、表示手段６における被写体の動きに対する追随性を従前の状態に維持することが可能となる。
【００５６】
なお、第２デジタル信号処理手段１１の出力を表示手段６に供給して、加算結果Ｒａを表示するようにしてもよく、そうすれば加算処理により得られる映像効果を表示手段６で確認することができる。さらには、表示手段６における表示画面を２分割して、デジタルフレーム映像データＤＦに基づく映像表示と、加算結果Ｒａに基づく映像表示とを同時表示するようにしてもよい。
【００５７】
また、上述した実施の形態においては、転送周期ｉTRを、任意のテレビジョン方式（この例ではＮＴＳＣ方式）における垂直同期周期（＝１／６０秒）としていたが、これは本発明における転送周期ｉTRの設定の一例に過ぎず、転送周期ｉTRを任意に設定することができるのはいうまでもない。
【００５８】
図６の本発明の第２の動作例を示している。なお、以下の説明では、フィードバック処理手段５より前段および第１の信号レベル範囲調整手段１０以降の動作は上述した第１の動作例と同じであるので、その説明は割愛する。
【００５９】
前述した第１の動作例では、加算周期ｉADD内に転送されたデジタルフレーム映像データＤＦをすべて加算していたが、加算周期ｉADD期間内で加算周期ｉADDよりも短い時間の加算時間ｔADDを設定し、加算時間ｔADD内の連続したデジタルフレーム映像データＤＦのみを加算することで、従来の撮像装置のシャッターに相当する機能も実現できる。その様子を図６に示す。加算時間ｔADDは、加算周期ｉADDの後ろ３回分のデジタルフレーム映像データＤＦを加算する例である。これにれより、３／５のシャッターを入れた効果を実現できる。
【００６０】
図７は本発明の第３の動作例を示している。転送周期ｉTRを１／１２０秒とし、読み出し時間ｔRDを１／６０秒とし、第１の読み出し周期ｉRD1を１／３０秒とし、第２の読み出し周期ｉRD2を１／２０秒とすると、加算結果Ｒａの出力は２−３プルダウンとなり、６０Ｈｚのフレーム周波数に対し、２４Ｈｚの映像データを作成することができる。
【００６１】
なお、第３の動作例では、２４Ｈｚ出力時の例を示したが、転送周期ｉTRと読み出し時間ｔRD、読み出し周期ｉRDを任意に設定することで、どのようなフレーム周波数の映像データでも作成することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示画面上に白点（いわゆる白キズ）が現れること防止して画質を向上させたうえで、スローモーションや高速再生といった映像の特殊効果を、被写体の動きを忠実に再現したうえで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  ０秒時点から５／６０秒かけて移動する被写体の状態を示す図である。
【図３】  図２の被写体を撮像したフレーム映像信号に記録された映像をそれぞれ示す図である。
【図４】  図２のフレーム映像信号を加算した加算結果における映像を示す図である。
【図５】本発明の第１の動作例を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第２の動作例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第３の動作例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明でダイナミックレンジが向上する原理を示す図である。
【符号の説明】
１  光学系      ２  ＣＣＤ    ３  アナログ信号処理手段
４  Ａ／Ｄ変換手段    ５  フィードバック処理手段
６  表示手段      ７  加算手段    ８  記憶手段
９  読み出し手段    １０  信号レベル範囲調整手段
１１  第２デジタル信号処理手段
１２  第１デジタル信号処理手段      １３  帰還手段
ＤＦ  デジタルフレーム映像データ      Ｉs  撮像時間間隔
Ｉａ  加算区分時間間隔        Ｉｒ  読み出し時間間隔
Ｍ  記憶容量      Ｄ  データ容量  Ｒａ  加算結果
【図１】
0003919083.tif 000002
【図２】
0003919083.tif 000003
【図３】
0003919083.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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