JPH06178181A

JPH06178181A - 高精細撮像装置及び高精細画像記録装置並びに高精細画像再生装置

Info

Publication number: JPH06178181A
Application number: JP4323320A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furuhata; 隆降旗; Nobuo Azuma; 信雄東; Hiroki Mizozoe; 博樹溝添
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】画素数の少ない固体撮像素子を用いて、４倍
以上の画素数を有する高精細画像の撮像装置とその記録
再生（あるいは伝送）装置を提供すること。【構成】水平方向にｎ_H 個、垂直方向にｎ_V 本の計
（ｎ_H ×ｎ_V ）個の空間サンプリング点を含む２次元空
間を撮像し、該２次元空間のサンプリング点の１／２以
下を受光して、その受光したサンプリング点に対応する
画素数にして（ｎ_H×ｎ_V ）／２個以下の有効画素情報
を含む映像信号を出力し、その撮像される空間サンプリ
ング点が１／２以下に削減されて圧縮された帯域を有す
る記録信号を生成して、所定の記録媒体に記録し、それ
を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高精細の画像を撮像す
る高精細撮像装置、及びそれを用いた高精細画像の記録
もしくは再生装置（あるいは伝送装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行のテレビ方式（ＮＴＳＣ方式など）
に対応する固体撮像カメラとして、２０万乃至４０万画
素クラスのＭＯＳ型あるいはＣＣＤ型固体撮像素子を用
いたものが既に実用化され製品化されている一方、ハイ
ビジョンなど次世代のテレビ方式に対応して、従来の４
倍以上の高精細度の画像を撮像する高精細の固体撮像カ
メラとして、例えば文献「テレビジョン学会技術報
告」；Vol.16,No.18“固体撮像関連の技術報告”に掲載
のように、１５０万乃至２００万画素クラスの固体撮像
素子を用いたものが試作され、報告されている。

【０００３】しかし、これまでの技術報告や試作例で
は、高精細固体撮像カメラを低コストでかつ早期に実現
するための配慮、工夫については、必ずしも十分にはな
されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、高精細
固体撮像カメラの実現には、これまでの固体撮像素子の
４倍以上の画素数をもつサイズの大きな素子の実現が不
可欠とされ、このため新たな素子開発が必要となり、開
発コストが嵩むと共に実用化までに相応の時間がかか
る。よって、早期実用化が困難なこと、また、その素子
サイズも大きくなり、素子のコストが増大して装置の低
価格化を困難にする問題というがあった。

【０００５】本発明の目的は、上記の点に鑑み、固体撮
像素子の画素数を増やさずに、例えば従来のテレビ方式
などで用いられている４０万画素クラスの固体撮像素子
を用いて、高精細の撮像と、その高精細画像を記録再生
（あるいは伝送）できる装置を、比較的低コストで実現
して、早期に供給できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一般に、従来の４倍以上
の画素数を有する高精細カメラで撮像されて出力される
高精細映像信号を記録媒体に記録（あるいは情報伝送）
する場合に、人間の視覚特性を利用することにより、そ
の画素数を全て記録（あるいは伝送）せずとも、一種の
帯域圧縮手法を用いて、画質劣化なく実効的に画素数を
削減して記録（あるいは伝送）することが可能である。

【０００７】本発明は、この人間の視覚特性に着目し
て、実効的な撮像の画素数を削減する。すなわち、水平
方向にｎ_H 個（水平空間サイクル数にしてｎ_H ／２）、
垂直方向にｎ_V 本（垂直空間サイクル数にしてｎ_V ／
２）の計（ｎ_H×ｎ_V）個の空間サンプリング点を含む２
次元空間を撮像し、該２次元空間のサンプリング点の１
／２以下を受光して、その受光したサンプリング点に対
応する画素数にして（ｎ_H×ｎ_V ）／２個以下の有効画
素情報を含む（空間サイクル数にして（ｎ_H ×ｎ_V）／
４以下の）映像信号を得る。

【０００８】より具体的には、例えば、（ｎ_H ×ｎ_V ）
／４個の画素数を有する固体撮像素子を２板で、互いに
空間サンプリング点がオフセットする位置関係で撮像し
て、（ｎ_H ×ｎ_V ）／２個の有効画素情報を得る。この
撮像により、画素数削減されて圧縮された帯域を有する
上記映像信号を、画素復元せずにそのまま、適宜処理し
て記録（あるいは伝送）し、その再生に当たって、撮像
で上記（ｎ_H ×ｎ_V ）個の空間サンプリング点の削減さ
れた部分を画素補間によって補間することにより、その
全サンプリング点の画素情報が復元された高精細の画像
を得る。

【０００９】

【作用】以上の画素削減手法と画素復元手法により、例
えば従来の４０万画素クラスの固体撮像素子を用いて、
その４倍の１６０万画素相当の高精細画像を撮像できる
高精細固体撮像カメラが実現できる。また、この撮像に
より、画素数削減して狭帯域に情報圧縮された高精細画
像が得られるため、記録（あるいは伝送）系の信号帯域
を大幅に圧縮することができ、記録（あるいは伝送）装
置の実現が容易となり、低コストで実現できる。また、
記録（あるいは伝送）媒体における画像情報の記録（伝
送）容量、例えば静止画を記録する場合は、その静止画
の記録枚数を増大でき、動画を記録する場合は、その録
画時間を増大でき、また画像伝送する場合は、その高精
細画像情報の伝送レートが低減され伝送時間を短縮で
き、記録（あるいは伝送）媒体のランニングコストを削
減できる副次的効果が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明に係る高精細固体撮像装置（以下、
これをＨＤカメラと称す）１００の１実施例を示す図で
あり、図２は、このＨＤカメラ１００を用いて、アスペ
クト比１６：９のワイドの高精細の静止画を記録再生す
る装置（以下、これをＨＤスチルカメラと称す）に適用
した場合の１実施例を示す図である。また、図３は、上
記ＨＤカメラ１００により撮像される２次元画像の水平
方向の画素と、垂直方向の走査線（以下、ラインと称す
る）と、そのライン番号、および線順次色信号の番号と
の関係を模式的に示す図である。また、図４は、このＨ
Ｄカメラ１００で撮像されて出力される高精細映像信号
のタイミングを示す図である。

【００１１】図１において、１０はレンズ、２０は撮像
時の画像のブレを光学的に補正するための可変頂角プリ
ズム、３０は光学的な低域通過特性を有する光学フィル
タ、４０はカラー撮像のための回転色フィルタ、５０は
プリズムである。

【００１２】回転色フィルタ４０は、同図に左記してあ
るように円板の形状を有し、画像の明暗を示す輝度情報
を取り出すためのＹフィルタと、２つの色情報Ｃ１とＣ
２のうち、第１の色情報Ｃ１として青色情報を取り出す
ためのＢフィルタと、第２の色情報Ｃ２として赤色情報
を取り出すためのＲフィルタの３種のフィルタで、それ
ぞれ２：１：１の面積比をもって構成され、静止画像１
枚分の撮像周期Ｔに同期して回転される。

【００１３】６０、７０は、いずれも固体撮像素子（以
下、ＣＣＤと称す）であり、この実施例では、有効画素
数として、水平方向に８００画素、垂直方向に５１８本
の計８００×５１８（約４０万画素）を有する電荷転送
素子ＣＣＤが２板用いられる。上記の光学系１０、２
０、３０、４０、５０を通過した光学像は、上記２つの
ＣＣＤ６０、７０上に同時に１６：９のアスペクト比で
結像されて撮像される。

【００１４】この２つの６０と７０のＣＣＤは、図３に
示すように、互いに画素ピッチ間隔で水平方向に１／２
ピッチ分、垂直方向にも互いに１／２ピッチ分、空間的
にずれた状態でプリズム５０に取り付けられており、Ｃ
ＣＤ６０からは、図３の(ａ)の実線に示すライン番号
１，２，３，・・・，５１８の○印の画素（以下、これ
を奇数フィールド（図３の(ｂ)に示す第１フィールド）
の画素と称す）が読み取られ、また、ＣＣＤ７０から
は、図３の破線に示すライン番号１’，２’，３’，・
・・，５１８’の●印の画素（以下、これを偶数フィー
ルド（図３の(ｂ)に示す第２フィールド）の画素と称
す）が読み取られる。

【００１５】以上の構成により、静止画像の１枚分（以
下、これを１フレームと称する。なお、一般的には、こ
の１フレームの画像は、互いにインターレースする２つ
のフィールド、すなわち、図３の(ｂ)で実線に示す第１
フィールドと破線に示す第２フィールドの２枚の画像で
構成される。）につき、空間的に、水平方向にｎ_H ＝８
００×２＝１６００個、垂直方向にｎ_V ＝５１８×２＝
１０３６本の計１６００×１０３６個（約１６０万画
素）の空間サンプリング点を有する撮像領域が確保さ
れ、そのうち各ＣＣＤより１／４の約４０万画素が順次
読み取られ、１フレームにつき計１／２の約８０万画素
が実効的に撮像されて２つのＣＣＤ６０、７０から読み
取られる。

【００１６】この２次元画像１フレーム分のＣＣＤ６
０、７０の読み取りの走査期間をＴとして、図４のタイ
ミング図に示すように、この走査期間Ｔの１／２の期間
（Ｔ／２）では、上記回転色フィルタ４０のＹフィルタ
を通過した光学像が各ＣＣＤで撮像され、輝度情報
（Ｙ）として、各ＣＣＤから全ラインの画素（５１８×
２ライン分の全８０万画素）が読み取られる。この実施
例では、図４の(ａ)に示すように、ＣＣＤ６０からは、
Ｔ／２の期間の前半のＴ／４の期間では、奇数ラインＬ
１，Ｌ３，Ｌ５，・・・，Ｌ５１７からの画素（２０万
画素）が独立に読み出され、次の後半のＴ／４の期間で
は、偶数ラインＬ２，Ｌ４，Ｌ６，・・・，Ｌ５１８か
らの画素（２０万画素）が独立に読み出され、したがっ
て、ＣＣＤ６０からは、１フレームにつきＴ／２の期間
で全４０万画素が読み取られる。同様に、図４の(ｂ)に
示すように、ＣＣＤ７０からは、Ｔ／２の期間の前半の
Ｔ／４の期間では、奇数ラインＬ１’，Ｌ３’，Ｌ
５’，・・・，Ｌ５１７’からの画素（２０万画素）が
独立に読み出され、次の後半のＴ／４の期間では、偶数
ラインＬ２’，Ｌ４’，Ｌ６’，・・・，Ｌ５１８’か
らの画素（２０万画素）が独立に読み出され、したがっ
て、ＣＣＤ７０からは、１フレームにつきＴ／２の期間
で全４０万画素が読み取られる。

【００１７】このように、輝度情報Ｙについては、１フ
レームにつき、全部で１０３６ライン分の８０万画素
（１フィールドにつき、５１８ラインの４０万画素）が
読み取られる。したがって、撮像される２次元の空間サ
ンプリング点（ｎ_H ×ｎ_V ）個のうち１／２の画素が削
減されて、信号帯域が圧縮された輝度信号が得られる。

【００１８】次に、以上の輝度情報Ｙの走査（期間Ｔ／
２）に続き、次のＴ／４の期間では、上記回転色フィル
タ４０のＢフィルタを通過した光学像が各ＣＣＤで撮像
され、青色情報（Ｂ）として、各ＣＣＤから上記輝度情
報Ｙの場合の半分のライン（２５９ライン）の画素が読
み取られる。この実施例では、図４の(ａ)に示すよう
に、ＣＣＤ６０からは、奇数ラインＬ１，Ｌ３，Ｌ５，
・・・，Ｌ５１７からの画素（２０万画素）が独立に読
み出され、また、図４の(ｂ)に示すように、ＣＣＤ７０
からは、奇数ラインＬ１’，Ｌ３’，Ｌ５’，・・・，
Ｌ５１７’からの画素（２０万画素）が独立に読み出さ
れる。

【００１９】このように、第１の色情報Ｃ１として、１
フレームにつき、全部で５１８ライン分の４０万画素
（１フィールドにつき、２５９ラインの２０万画素）の
色情報Ｂが読み取られる。

【００２０】以上の色情報Ｂの走査（期間Ｔ／４）に続
き、さらに次のＴ／４の期間では、回転色フィルタ４０
のＲフィルタを通過した光学像が各ＣＣＤで撮像され、
赤色情報（Ｒ）として、各ＣＣＤから上記輝度情報Ｙの
場合の半分のライン（２５９ライン）の画素が読み取ら
れる。この実施例では、図４の(ａ)に示すように、ＣＣ
Ｄ６０からは、偶数ラインＬ２，Ｌ４，Ｌ６，・・・，
Ｌ５１８からの画素（２０万画素）が独立に読み出さ
れ、また、図４の(ｂ)に示すように、ＣＣＤ７０から
は、偶数ラインＬ２’，Ｌ４’，Ｌ６’，・・・，Ｌ５
１８’からの画素（２０万画素）が独立に読み出され
る。

【００２１】このように、第２の色情報Ｃ２として、上
記色情報Ｂと同様に、１フレームにつき、全部で５１８
ライン分の４０万画素（１フィールドにつき、２５９ラ
インの２０万画素）の色情報Ｒが読み取られる。

【００２２】したがって、これらの色情報ＢおよびＲ
は、上記輝度情報Ｙに比べて１／２に情報量は削減さ
れ、したがって、その信号帯域は、上記輝度情報Ｙの信
号帯域のさらに１／２に圧縮されて出力される。

【００２３】また、上記の構成により、各フィールド毎
に走査線単位で上記色情報ＢとＲを交互に出力する線順
次式の読み取り（図３の(ａ)における線順次色番号に示
すように、第１フィールドでは、Ｂ１，Ｒ２，Ｂ３，Ｒ
４，・・・，Ｂ５１７，Ｒ５１８の順で読み取り、第２
フィールドでは、Ｂ１’，Ｒ２’，Ｂ３’，Ｒ４’，・
・・，Ｂ５１７’，Ｒ５１８’の順で読み取る方法）が
実現される。

【００２４】以上の画像１フレーム単位で各ＣＣＤから
読み取られた輝度情報（Ｙ）と色情報（ＢおよびＲ）
は、信号処理回路８０に供給され、適宜処理される。こ
の実施例では、図４の(ｃ)に示すように、上記信号処理
回路８０にてライン単位の出力時系列順が変換されて、
最初の第１フィールドの期間では、ラインＬ１，Ｌ２，
Ｌ３，Ｌ４，・・・，Ｌ５１７，Ｌ５１８の順で出力さ
れ、次の第２フィールドの期間では、ラインＬ１’，Ｌ
２’，Ｌ３’，Ｌ４’，・・・，Ｌ５１７’，Ｌ５１
８’の順で出力される。さらに、この信号処理回路８０
にて、図４の(ｄ)に示すように、ライン単位の時間軸が
変換され、輝度信号Ｙと、色差信号Ｂ−Ｙに関連した信
号（以下、これをＰ_B 信号と称する）と、色差信号Ｒ−
Ｙに関連した信号（以下、これをＰ_R 信号と称する）と
を、そのライン単位で時分割多重した単一チャンネルの
信号（以下、これを時分割多重信号と称する）に変換さ
れて、出力端子９０から出力される。

【００２５】具体的には、図４の(ｄ)に示すように、一
般に、第１フィールドの奇数(２ｎ−１)番目のラインＬ
２ｎ−１では、色信号Ｐ_B と輝度信号Ｙを時分割多重し
た信号が出力され、偶数(２ｎ)番目のラインＬ２ｎで
は、色信号Ｐ_R と輝度信号Ｙを時分割多重した信号が出
力される。また同様に、第２フィールドの奇数(２ｎ−
１)’番目のラインＬ２ｎ−１’では、色信号Ｐ_B と輝
度信号Ｙを時分割多重した信号が出力され、偶数(２
ｎ)’番目のラインＬ２ｎ’では、色信号Ｐ_R と輝度信
号Ｙを時分割多重した信号が出力される。なお、この実
施例では、この時分割多重信号に水平同期情報、バース
ト情報、垂直同期情報など所定の同期情報Ｓ（図４(ｄ)
のＳに示す信号）が多重されて出力される。これらの信
号は、いずれも単一チャンネルの信号で出力され、した
がって、この実施例では、端子９０からは１本の接続線
だけで、他の機器に接続でき、機器とのインターフェー
スを簡易化できる副次的効果が得られる。

【００２６】以上の輝度情報（Ｙ）の読み取り方法によ
れば、撮像時の画素数が１／２に削減されて帯域圧縮さ
れ、１フレーム内で各ＣＣＤの全ラインの全画素の独立
読み出しが可能となり、かつ上記の如く信号処理回路８
０にてラインの時系列順を変えて出力する変換を行うこ
とにより、各フィールド毎に、各ＣＣＤで見かけ上、順
次走査に相当する読み取りが実現され、かつ各フィール
ド間でインターレース走査に相当する読み取りが実現で
きる。したがって、上記ＣＣＤ６０および７０に従来か
ら公知の構造のＣＣＤ素子を用いても、順次走査とイン
ターレース走査を兼ねた読み取りが容易に実現できる効
果が得られる。

【００２７】また、以上の色情報（ＢおよびＲ）の読み
取り方法によれば、帯域圧縮した線順次式の読み取りが
容易に実現でき、かつ上記の如く信号処理回路８０にて
ライン単位の時間軸の変換を行うことにより、色情報と
輝度情報を時分割多重して帯域圧縮した信号を容易に得
ることができる。

【００２８】なお、以上の色情報の読み取りでは、ライ
ン毎に間引かれて信号の読み取りが行われるため、いわ
ゆる垂直方向のサブサンプリングが行われ、このため垂
直方向の折り返し妨害を生じて、画質を劣化させる場合
がある。この問題については、次の読み取り方法によ
り、その影響を低減し解決することができる。

【００２９】すなわち、上記実施例の場合につき、上記
色情報Ｂを読み取るときに、２ライン単位で加算読み取
りし、具体的には、ＣＣＤ６０では、ラインＬ１とＬ
２、Ｌ３とＬ４、Ｌ５とＬ６、・・・、Ｌ５１７とＬ５
１８をそれぞれ加算して読み取り、ＣＣＤ７０では、ラ
インＬ１’とＬ２’、Ｌ３’とＬ４’、Ｌ５’とＬ
６’、・・・、Ｌ５１７’とＬ５１８’をそれぞれ加算
して読み取り、同様に、上記色情報Ｒを読み取るときに
は、ＣＣＤ６０では、ラインＬ２とＬ３、Ｌ４とＬ５、
Ｌ６とＬ７、・・・、Ｌ５１６とＬ５１７をそれぞれ加
算して読み取り、ＣＣＤ７０では、ラインＬ２’とＬ
３’、Ｌ４’とＬ５’、Ｌ６’とＬ７’、・・・、Ｌ５
１６’とＬ５１７’をそれぞれ加算して読み取る。以上
の２ライン加算読み取り方法により、サブサンプリング
で線順次化される前に垂直方向に帯域制限する垂直フィ
ルタの効果によって、折り返し妨害が低減され、視覚的
に目だち難くできる効果が得られる。

【００３０】なお、この２ライン加算読み取り方法を、
上記輝度情報Ｙの読み取りに用いてもよい。上記のよう
に、色情報を２ライン加算により読み取った場合には、
色情報の重心が垂直方向に１／２ピッチずれるため、上
記輝度情報も２ライン加算により読み取ることにより、
輝度情報の重心も垂直方向に１／２ピッチずれて、色情
報との重心を完全に一致させることができ、色ずれなく
折り返し妨害を除去した良好な画質を得ることができ
る。

【００３１】この重心移動の問題に対しては、次の読み
取り方法によっても解決することができる。図３の(ａ)
からも明らかなように、例えば、実線の第１フィ−ルド
の隣接２ラインＬ１とＬ２を加算読み取りした信号の重
心は、破線の第２フィ−ルドのラインＬ１’上に位置
し、逆に、破線の第２フィ−ルドの隣接２ラインＬ１’
とＬ２’を加算読み取りした信号の重心は、実線の第１
フィ−ルドのラインＬ２上に位置する。

【００３２】したがって、まず上記の奇数番目の線順次
色情報Ｂの読み取りに当たっては、ＣＣＤ７０にて読み
取られる破線の第２フィ−ルドの２ラインＬ２ｎ’とＬ
２ｎ＋１’を加算読み取りして得た色情報Ｂを、実線の
第１フィ−ルドのラインＬ２ｎ＋１の線順次色情報とし
て出力し、ＣＣＤ６０にて読み取られる実線の第１フィ
−ルドの２ラインＬ２ｎ−１とＬ２ｎを加算読み取りし
て得た色情報Ｂを、破線の第２フィ−ルドのラインＬ２
ｎ−１’の線順次色情報として出力する。

【００３３】また、上記の偶数番目の線順次色情報Ｒの
読み取りに当たっては、ＣＣＤ７０にて読み取られる破
線の第２フィ−ルドの２ラインＬ２ｎ−１’とＬ２ｎ’
を加算読み取りして得た色情報Ｒを、実線の第１フィ−
ルドのラインＬ２ｎの線順次色情報として出力し、ＣＣ
Ｄ６０にて読み取られる実線の第１フィ−ルドの２ライ
ンＬ２ｎとＬ２ｎ＋１を加算読み取りして得た色情報Ｒ
を、破線の第２フィ−ルドのラインＬ２ｎ’の線順次色
情報として出力する。

【００３４】以上の線順次読み取り出力方法によれば、
色情報と輝度情報の重心を相対的に一致させることがで
き、しかもこの場合には、輝度情報の２ライン加算読み
取りを必要としないため、垂直解像度を低下させること
なく、色ずれ、および折り返し妨害を除去した良好な画
質を得ることができる。

【００３５】なお、以上の実施例では、画像１フレ−ム
につき、上記ＣＣＤ６０と７０の両方から、色情報Ｂと
Ｒをそれぞれ４０万画素読み取る場合を示したが、この
色情報をさらに削減して、例えば、色情報Ｂを上記ＣＣ
Ｄ６０からのみ２０万画素読み取り、色情報ＲをＣＣＤ
７０からのみ２０万画素読み取るようにしてもよく、あ
るいは、色情報ＢとＲをいずれも上記ＣＣＤ６０と７０
のいずれか一方からのみ２０万画素づつ読み取るように
してもよい。これにより、色信号の帯域をさらに圧縮す
ることができる。

【００３６】次に、図２のＨＤスチルカメラにおいて、
２００は、上記ＨＤカメラ１００から出力される映像信
号をその１フレ−ムあるいは１フィ−ルドの単位で記録
媒体３００に記録するＨＤ静止画記録ユニットであり、
４００はこの記録媒体３００に記録された静止画映像信
号を再生するＨＤ静止画再生ユニットである。

【００３７】上記図１のＨＤカメラユニット１００と上
記図２のＨＤ静止画記録ユニット２００とは、機構的に
着脱が可能な構造で結合され、この２つのユニットが接
続された状態で、ＨＤカメラ１００で撮像した静止画を
上記記録媒体３００に記録するＨＤスチルカメラが構成
される。以下の実施例では、この記録媒体３００に光磁
気ディスクを用いて、１フレ−ムあるいは１フィ−ルド
の静止画映像信号を光磁気記録する場合について、その
動作を説明する。

【００３８】上記ＨＤカメラ１００の端子９０より出力
される１フレ−ムの静止画映像信号は、上記したように
図４の(ｃ)、(ｄ)に示す形式の単一チャンネルの時分割
多重信号である。この静止画映像信号Ｖ１は、端子２３
０を介して記録信号処理回路２１０に供給され、適宜処
理されＰＣＭ形式のディジタル信号に変換される。具体
的には、上記ＨＤカメラで撮像される画素単位で８ビッ
トのディジタル信号に変換され、したがって、この実施
例の場合には、１フレームにつき、輝度情報Ｙは８０万
画素×８ビット（＝０．８ＭＢ：１Ｂ(バイト)は８ビッ
ト）の情報量を有し、色情報Ｂは４０万画素×８ビット
（＝０．４ＭＢ）、色情報Ｒも同じく４０万画素×８ビ
ット（＝０．４ＭＢ）の情報量を有し、１フレーム当た
り計１．６ＭＢ、１フィ−ルド当たり計０．８ＭＢの情
報量を有する。これにさらに、ディジタル記録のための
同期情報や誤り訂正符号などの冗長符号が追加され、例
えば約１３％の冗長度をもって１フレーム当たり１．８
ＭＢ（約１４Ｍｂｉｔ）、１フィ−ルド当たり０．９Ｍ
Ｂ（約７Ｍｂｉｔ）の情報量をもったＰＣＭ信号が、こ
の記録信号処理回路２１０から出力される。

【００３９】この記録信号処理回路２１０からのＰＣＭ
信号は、ディジタル記録回路２２０を介してディスク３
００に単一チャンネルでディジタル記録される。

【００４０】ここで、上記ディスク３００におけるＰＣ
Ｍ信号の記録レートを１４Ｍｂｐｓとすれば、上記１フ
レームの静止画を約１秒、１フィールドの静止画で約
０．５秒で記録することができる。また、このディスク
３００に、例えば、１８０ＭＢ記録可能な２．５インチ
サイズの小形ディスクを用いれば、上記１フレームの静
止画を約１００枚、１フィールドの静止画ではその倍の
２００枚記録することができ、小形ディスクに高精細の
静止画をディジタル記録により高画質で大容量記録でき
る新しいメディアを供給することができる。

【００４１】なお、上記のＨＤカメラ１００からの映像
信号を、１フレーム単位で記録する第１の記録モード
と、１フィールド単位で記録する第２の記録モードのい
ずれかが、上記記録信号処理回路２１０にて選択され、
適宜処理される。この第２の記録モードが選択された場
合は、上記図４の(ｃ)に示した第１フィールドあるいは
第２フィールドのいずれか一方の信号が、自動的に選択
されて記録される。また、この第１の記録モードで記録
したか、あるいは第２の記録モードで記録したかを識別
するためのモード識別信号が、上記静止画映像信号と共
に、その静止画映像情報を含まない所定のブランキング
期間に記録される。

【００４２】ここで、上記ＨＤカメラ１００における１
フレーム当たりの撮像期間Ｔ（１フィールド当たりＴ／
２）は、任意に設定され、Ｔを小さく設定すれば、カラ
ー高速撮影が可能となり、またＴを大きく設定すれば、
露光時間を増したカラー高感度撮影が可能となる。さら
に、上記回転色フィルタ４０をＹフィルタで静止させ
て、Ｙフィルタからの光学像をのみ受光することによ
り、白黒撮影や白黒高速撮影、白黒高感度撮影なども容
易に行うことができ、種々の撮影に対応させることがで
きる。

【００４３】また、上記第１の記録モードを高画質の１
倍記録モ−ドとすると、上記第２の記録モードでは、静
止画記録枚数を２倍にできる２倍記録モ−ドが簡単に実
現でき、記録メディアのランニングコストを低減できる
経済的効果も得られる。

【００４４】次に、図２のＨＤ静止画再生ユニット４０
０において、上記ディスク３００にディジタル記録され
た静止画映像信号は、ディジタル再生回路４１０を介し
て再生され、その出力は、再生信号処理回路４２０に供
給される。この再生信号処理回路４２０にて、上記の再
生される静止画映像信号（図４(ｃ)、(ｄ)の時分割多重
信号）より、上記の線順次化され時分割多重された色信
号Ｐ_B 、Ｐ_R と輝度信号Ｙの分離と、そのライン単位の
時間軸変換が行われ、さらに画素数削減された輝度信号
Ｙに対しては、画素の補間が行われて、図４の(ｅ)に示
すように、フィールド周期Ｔo で繰り返される輝度信号
Ｙが（第１フィ−ルドでは、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・
・，Ｙ５１８の順で、また第２フィ−ルドでは、Ｙ
１’，Ｙ２’，Ｙ３’，・・・，Ｙ５１８’の順で）復
元されて端子４３０に出力される。また、線順次化され
た色信号Ｐ_B 、Ｐ_R に対しては、ラインの補間が行われ
て、図４の(ｆ)と(ｇ)に示すように、フィールド周期Ｔ
o で繰り返し、同時化された２つの色信号Ｐ_B 、Ｐ_R が
（第１フィ−ルドでは、Ｐ_B１，Ｐ_B２，Ｐ_B３，・・
・，Ｐ_B５１８、およびＰ_R１，Ｐ_R２，Ｐ_R３，・・
・，Ｐ_R５１８の順で、第２フィ−ルドでは、Ｐ_B１’
，Ｐ_B２’ ，Ｐ_B３’ ，・・・，Ｐ_B５１８’ 、およ
びＰ_R１’ ，Ｐ_R２’ ，Ｐ_R３’ ，・・・，Ｐ_R５１
８’ の順で）復元されて、それぞれ端子４４０と４５
０に出力される。

【００４５】なお、これらの出力映像信号を、図示しな
いが、高精細テレビ受像機に接続して表示する場合に
は、上記再生信号処理回路４２０にて、そのテレビ方式
に準じた形式の信号に変換されてから上記端子４３０、
４４０、４５０に出力される。

【００４６】その具体例として、例えば、走査線１１２
５本、フィールド周波数６０Ｈｚ、フレーム周波数３０
Ｈｚ、アスペクト比１６：９の高精細テレビ方式（ハイ
ビジョン）で表示する場合に、上記再生信号処理回路４
２０にて、上記第１記録モードが識別された場合には、
上記フィールド周期Ｔo は、１／６０に等しくなるよう
に設定され、また、上記ＨＤカメラ１００にて撮像され
て記録され、再生されるフレーム当たり有効走査線１０
３６ライン（第１フィールド５１８ライン、および第２
フィールド５１８ライン）の映像情報（上記輝度情報Ｙ
と２つの色情報Ｐ_B 、Ｐ_R のそれぞれ）に、８９ライン
分のブランキング信号が付加され、計１１２５ラインの
２：１インターレースの映像信号に変換されて、所定の
同期情報と共に上記端子４３０、４４０、４５０から出
力される。

【００４７】この第１の再生モードで再生する場合に
は、上記再生信号処理回路４２０にて、輝度情報Ｙの上
記図３の実線上および破線上の×印に示す画素が、それ
に隣接する○印あるいは●印の画素により補間され、１
フレームにつき、全１６０万画素が復元される。このた
め、輝度情報Ｙについては、水平方向に８００本、垂直
方向に１０３６本に相当する最大の解像度を得ることが
できる。なお、この画素補間方法として、各ラインの×
印の画素を、それに隣接する上下のラインの画素により
加算平均補間すれば、すなわち、実線上（第１フィール
ド）の×印の画素を、上下の破線上（第２フィールド）
の●印の画素を加算平均した値で補間し、破線上（第２
フィールド）の×印の画素を、上下の実線上（第１フィ
ールド）の○印の画素を加算平均した値で補間すれば、
水平解像度を最大にすることができる。また、各ライ
ンの×印の画素を、それに隣接する左右の画素により加
算平均補間すれば、すなわち、実線上（第１フィール
ド）の×印の画素を、同じ実線上（第１フィールド）の
左右の○印の画素を加算平均した値（あるいは左右一方
の○印の画素の値）で補間し、破線上（第２フィール
ド）の×印の画素を、同じ破線上（第２フィールド）の
左右の●印の画素を加算平均した値（あるいは左右一方
の●印の画素の値）で補間すれば、垂直解像度を最大に
することができる。

【００４８】また、各ラインの×印の画素を、それに隣
接する上下左右の４つの画素を加算平均した値で補間し
てもよい。

【００４９】以上の第１の再生モ−ドにおいて、線順次
化されている色信号Ｐ_B 、Ｐ_R に対して、同時式に変換
するための次の処理が行なわれる。

【００５０】すなわち、各フィ−ルドの奇数番目のライ
ンの色情報として再生される線順次の色信号Ｐ_B２ｎ−
１に対し、その隣接する２つのラインＬ２ｎ−１とＬ
２ｎ＋１を加算平均した信号（あるいは、その２つのラ
インのいずれか一方のラインの信号）が偶数番目のライ
ンの色信号Ｐ_B２ｎとして補間されて出力される。

【００５１】また、偶数番目のラインの色情報として再
生される線順次の色信号Ｐ_R２ｎに対し、その隣接する
２つのラインＬ２ｎとＬ２ｎ＋２を加算平均した信号
（あるいは、その２つのラインのいずれか一方のライン
の信号）が奇数番目のラインの色信号Ｐ_R２ｎ＋１とし
て補間されて出力される。

【００５２】次に、上記再生信号処理回路４２０にて、
上記第２記録モードが識別された場合には、上記フィー
ルド周期Ｔo は、１／６０に等しくなるように設定さ
れ、そのフィールド周期Ｔo 毎に、記録、再生されるフ
ィールド当たり有効走査線５１８ラインの映像情報（上
記輝度情報Ｙと２つの色情報Ｐ_B 、Ｐ_R のそれぞれ）
に、４４ライン（あるいは４５ライン）分のブランキン
グ信号が付加され、フィールド当たり計５６２ライン
（あるいは５６３ライン）の１：１ノンインターレース
の映像信号に変換されて、所定の同期情報と共に上記端
子４３０、４４０、４５０から出力される。

【００５３】なお、この第２の再生モードで再生する場
合には、フィールド毎に、各ラインの×印の画素を、そ
れに隣接する左右の画素により加算平均した値（あるい
は左右一方の画素の値）で補間すれば、水平解像度を高
めることができる。

【００５４】さらに、この第２の再生モードで再生する
場合に、上記の１：１ノンインターレース信号で出力す
る代わりに、上記フィールド周期Ｔo 毎に、有効走査線
５１８ラインの第１フィールドの映像情報に、４４．５
ライン分のブランキング信号を付加して、フィールド当
たり５６２．５ライン、フレーム当たり１１２５ライン
の２：１インターレース信号に変換して、所定の同期情
報と共に出力するようにしてもよい。この２：１インタ
ーレース信号に変換して出力する方法によれば、１：１
ノンインターレースで表示する場合よりも、走査線妨害
を大幅に低減でき、質感を高めた透明感のある高画質を
得ることができる。

【００５５】さらに、この第１フィールドにインターレ
ースする第２フィールドの信号の生成方法として、第１
フィールドの信号をそのまま補間して生成する方法（す
なわち、第１フィールドのラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・
・・，Ｌ５１８の信号を、それぞれ第２フィールドのラ
インＬ１’，Ｌ２’，Ｌ３’，・・・，Ｌ５１８’の信
号としてそのまま出力する方法）でもよいが、これの代
わりに、第１フィールド内の互いに隣接する２つのライ
ン毎に加算平均した信号を第２フィールドの信号として
出力する方法（すなわち、第１フィールドのラインＬ１
とＬ２、Ｌ２とＬ３、Ｌ３とＬ４、・・・、Ｌ５１７と
Ｌ５１８をそれぞれ加算平均した信号を、それぞれ第２
フィールドのラインＬ１’，Ｌ２’，Ｌ３’，・・・、
Ｌ５１７’の信号として出力する方法）を用いてもよ
い。この後者の方法によれば、その垂直フィルタ効果に
より、上記のインターレース走査変換するときに生ずる
フリッカを低減でき、画像のちらつきをなくして視覚的
に安定した画像を得ることができる。

【００５６】なお、以上の第２の再生モ−ドにおいて
も、上記第１の再生モ−ドと同様に、線順次色信号のラ
イン単位の補間が行なわれて、同時式に変換された色信
号Ｐ_B、Ｐ_R が出力される。

【００５７】以上は、上記端子４３０、４４０、４５０
に高精細テレビ方式（ハイビジョン）に準じた形式の映
像信号を出力した場合を示したが、これ以外に、上記の
各再生モードで再生された高精細テレビ方式の映像信号
を現行のテレビ方式（ＮＴＳＣなど）に準じた形式の映
像信号に走査線変換、およびアスペクト比変換して上記
端子４３０、４４０、４５０に、あるいはそれとは別に
設けられた端子に出力するようにしてもよい。

【００５８】次に、図２において、５００は、端子５１
０に入力される外部映像信号（例えば、従来のテレビ方
式の映像信号）の走査線とアスペクト比を変換する信号
変換ユニットである。具体的には、走査線５２５本、フ
ィールド周波数５９．９４Ｈｚ、フレーム周波数２９．
９７Ｈｚ、２：１インターレース、アスペクト比４：３
のＮＴＳＣ方式の映像信号が、上記端子５１０に入力さ
れ、このＮＴＳＣ方式映像信号を、走査線５２５本、ア
スペクト比１６：９の１：１ノンインターレース信号に
変換し、その内、垂直ブランキング期間の７ラインが除
去されて、１フィールドにつき、上記ＨＤカメラ１００
からの映像信号Ｖ１（図４の(ｃ)、(ｄ)の時分割多重信
号）と同じ走査線数５１８ラインを有し、かつ輝度信号
Ｙと２つの色信号Ｐ_B 、Ｐ_R を線順次で時分割多重した
信号Ｖ２が生成されて出力される。

【００５９】この変換された映像信号Ｖ２は、第２のモ
−ドの記録映像信号として、端子２４０を介して上記記
録信号処理回路２１０に供給されて、上記ＨＤカメラ１
００からの映像信号Ｖ１の上記第２の記録モ−ドと同様
の処理が行われて、上記ディジタル記録回路２２０を介
してディスク３００に記録される。この記録信号処理回
路２１０にて、上記端子２４０からの映像信号Ｖ２の記
録が指定された場合は、フィールド単位で記録する上記
第２の記録モードが設定され、したがって、上記１フィ
ールドの記録時間として、Ｔ／２＝１／５９．９４に設
定され、上記映像信号Ｖ２より記録すべき任意の１フィ
ールドの信号が抽出されて、上記と同様の記録の処理が
行われ、この第２の記録モードを指定するモード識別信
号と共に上記ディスク３００に記録される。

【００６０】この第２のモードで記録された上記映像信
号Ｖ２の再生にあたっては、上記再生信号処理回路４２
０にて、上記第２の再生モードと同様のフィールド単位
の再生処理が行われて、上記端子４３０、４４０、４５
０からは、走査線１１２５本、フィールド周波数６０Ｈ
ｚ、フレーム周波数３０Ｈｚ、アスペクト比１６：９の
高精細テレビ方式（ハイビジョン）の映像信号が出力さ
れ、テレビ受像機にて表示される。このように、本発明
によれば、走査線、アスペクト比、フィールド周波数な
どが異なる信号でも、同一のフォーマットで記録メディ
アに記録することができ、いずれの場合でも、ワイドの
高精細モードでテレビに表示させることができ、従来に
ない新しい付加価値を実現することができる。

【００６１】上記静止画再生ユニット４００には、上記
ディスク３００からの再生映像信号をディジタル信号で
出力して、上記静止画記録ユニット２００と相互接続す
ることによって、ディジタルでコピーができるダビング
出力端子４６０が別途設けられている。この再生信号処
理回路４２０から再生出力されるディジタル信号は、そ
のモード識別信号と共にこのダビング出力端子４６０を
介し、上記静止画記録ユニット２００のダビング入力端
子２５０と接続されて、上記記録信号処理回路２１０に
供給され、上記第１モ−ドあるいは第２モ−ドの識別に
応じて、上記同様の記録の処理が行われて、上記ディジ
タル記録回路２２０を介して、上記ディスク３００に、
そのモード識別信号と共にディジタル記録される。

【００６２】以上のディジタルコピーを行なう場合は、
上記ディスク３００からの再生ディジタル信号は、それ
に含まれる上記誤り訂正符号を用いて、上記再生信号処
理回路４２０にて誤り訂正が行なわれてのち、上記の画
素補間は行なわれずに、画素数削減された記録のときと
同じ形式の信号に変換されて出力される。

【００６３】これにより、ディスク３００からの再生映
像信号を画質劣化なく、効率よく忠実に短時間でディジ
タルでダビング記録することができる。

【００６４】なお、この端子４６０は、電話回線などの
所定の伝送回線を用いて画像伝送するための伝送用ディ
ジタル信号の出力端子として用いることができ、したが
って、この場合は、上記ＨＤ静止画再生ユニット４００
を画像伝送用装置として流用することができる。

【００６５】また、上記静止画再生ユニット４００に
は、上記ディスク３００からの再生映像信号をディジタ
ル信号で出力して、図示しないが高精細静止画プリンタ
ユニットと相互接続することによって、ハードコピーが
できるコピー出力端子４７０が、別途設けられている。

【００６６】このように、本発明によれば、メディアか
らの再生信号をディジタル信号で高忠実に劣化なくダビ
ングコピー、あるいはハードコピーをすることができ、
従来の光学式カメラにはない新しい付加価値を実現する
ことができる。

【００６７】なお、以上図１の実施例では、上記ＣＣＤ
６０および７０に、４０万画素の素子を用いた例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、その素
子数は任意であり、撮像素子の構成数も２板以上の任意
の数で構成することができる。また、各ＣＣＤの輝度情
報の読み取り方法は、上記実施例の如く１ラインおきに
読み取る場合に限るものではなく、ライン番号順に順次
走査で読み取るような素子を用いてもよく、この順次走
査式の読み取り方法によれば、上記した信号処理回路８
０におけるライン単位の出力時系列順の変換処理が不要
となり、回路を簡易化できる。

【００６８】また、このＣＣＤ６０および７０に、アス
ペクト比１６：９の撮像領域を有する場合を想定して示
したが、本発明は、これに限定されるものではない。上
記ＣＣＤ６０および７０に、任意のアスペクト比、例え
ば、従来のテレビ方式と同じ４：３のアスペクト比をも
った素子を用いた場合には、１６：９の光学像を４：３
に水平方向に縮小させるアナモルフィックレンズを、上
記レンズ１０の代わりに用い、あるいは、上記レンズ１
０の前部に設けることにより、実質的に１６：９のワイ
ドの高精細の撮影を実現することができ、いずれも本発
明の主旨に沿うものである。このように、本発明によれ
ば、撮像素子６０および７０に、従来から用いられてい
るＣＣＤ、ＭＯＳなどの素子を流用することが可能であ
り、したがって、上記ＨＤカメラユニット１００を容易
に、早期に、かつ低コストで実現することができる。

【００６９】また、上記可変頂角プリズム２０は、必ず
しも用いなくてもよいが、図１の接続により、上記信号
処理回路８０にて、撮像された画像のブレを検出して、
その検出信号に基づき、この可変頂角プリズム２０を摂
動して、上記ＣＣＤ６０および７０に結像させる光軸を
変えることにより、画質を劣化させることなく画像のブ
レを補正することができる。

【００７０】また、上記図４の(ａ)に示したように、上
記回転色フィルタ４０にて、Ｔ／４の周期でＹ、Ｙ、
Ｂ、Ｒの順で撮像した場合を示したが、これに限定され
るものではなく、その順序は任意であり、例えば、Ｙ、
Ｒ、Ｙ、Ｂの順でもよく、各フィルタ（Ｙ、Ｂ、Ｒ）で
の撮像期間も任意でよい。さらに、色フィルタ４０は回
転走査形式に限定されるものではなく、直線走査により
走行させる形式のものでもよく、その形態は任意であ
る。これらはいずれも得られる効果は同じである。

【００７１】さらに、上記回転色フィルタ４０のＹフィ
ルタを用いる代りに、緑色情報を取り出すためのＧフィ
ルタを用いて、Ｇ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、あるいはＧ、Ｒ、Ｇ、
Ｂの任意の順で撮像し、この撮像により得られる３原色
情報Ｇ、Ｂ、Ｒより、所定のマトリクス演算により上記
の輝度情報Ｙと２つの色情報Ｐ_B 、Ｐ_R を生成するよう
に構成してもよく、得られる効果は同じである。

【００７２】また、上記図２のＨＤスチルカメラにおい
て、上記の３００に用いる記録媒体として、上記実施例
の如く光磁気記録を用いた光磁気ディスクに限定される
ものではなく、従来から公知のフロッピーディスクのよ
うに、通常の磁気記録を用いた磁気ディスクを用いても
よく、あるいは、ＩＣカードのような半導体メモリを用
いて、一時的に記憶させる方法を用いてもよい。

【００７３】さらに、これらの記録媒体に記録する方法
として、上記実施例の如くディジタル記録に限定される
ものではなく、例えば、上記記録信号処理回路２１０に
て、所定周波数の搬送波信号を上記ＨＤカメラ１００か
らの時分割多重映像信号Ｖ１で周波数変調して、ＦＭ信
号に変換した記録信号を生成し、上記ディスク３００に
そのＦＭ記録信号でアナログ記録する方法を用いてもよ
い。このように、ＦＭ記録を用いる場合は、上記の時分
割多重信号Ｖ１を単一チャンネルで記録することがで
き、回路規模を縮小して低コストで実現できる効果が得
られる。

【００７４】なお、上記の記録媒体３００に記録する映
像信号の信号形式は、上記実施例の如く、時分割多重信
号に限定されるものではなく、記録するチャンネル数も
１チャンネルに限定されるものではなく、一般には、任
意の信号形式で任意のチャンネルで記録することができ
る。例えば、上記ＨＤカメラ１００の信号処理回路８０
にて、上記図４の(ａ)、(ｂ)に示したそれぞれＣＣＤ６
０、７０からの画素単位のＹ、Ｙ、Ｂ、Ｒの順の読み取
り出力を、その画素単位で逐次所定のビット数を割り当
ててディジタル信号に変換して、２チャンネルの信号と
して上記信号処理回路８０から出力し、この２チャンネ
ルのディジタル信号を上記記録信号処理回路２１０に
て、その各チャンネル毎に記録処理し、上記ディジタル
記録回路２２０を介して、上記記録媒体３００に２チャ
ンネルで記録するように構成してもよい。

【００７５】さらに、上記実施例では、上記記録信号処
理回路２１０にて、上記ＨＤカメラ１００からの撮像さ
れた輝度信号および色信号の画素単位で８ビットを割り
当ててディジタル信号に変換した場合を示したが、これ
に限定されるものではなく、その割り当てるビット数は
任意であり、例えば、従来から公知のＤＰＣＭ（差分Ｐ
ＣＭ）やＤＣＴ（ディスクリートコサイン変換）などの
ビット圧縮手法を用いて、その割当ビット数を１／２以
下に削減すれば、上記記録媒体３００での静止画像の記
録枚数を２倍以上に高めることができ、ランニングコス
トの低下など大きな経済的効果を得ることができる。

【００７６】なお、上記図２の実施例では、上記ＨＤカ
メラユニット１００を静止画記録再生装置に応用した場
合を示したが、本発明はこれに限らず、ビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）のように、動画を記録し再生する装置
にも応用することができることは言うまでもない。本発
明のＨＤカメラユニット１００をこのＶＴＲに接続して
動画を記録する場合は、上記図４の(ａ)、(ｂ)に示した
１フレームの撮像周期Ｔを、例えば上記の高精細テレビ
方式（ハイビジョン）のフレーム周期（１／３０秒）あ
るいはフィールド周期（１／６０秒）と同じ値に設定し
て、フレームあるいはフィールド単位で連続撮像し、図
４の(ｃ)、(ｄ)に示した時分割多重信号と同じ形式のフ
ィールド周期（１／６０秒）で連続する動画映像信号Ｖ
１を上記ＨＤカメラユニット１００の信号処理回路８０
より得て、この動画映像信号Ｖ１を図示しないが磁気テ
ープに記録再生するように構成する。これにより、ハイ
ビジョン方式に対応した長時間記録可能な高精細のカメ
ラレコーダを容易に、かつ比較的低コストで実現するこ
とができる。

【００７７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、固
体撮像素子の画素数を増やさずに、従来のテレビカメラ
などで用いられている比較的画素数の少ない固体撮像素
子を用いて、４倍以上の画素数を有する高精細画像の撮
像と、その高精細画像を記録再生（あるいは伝送）でき
る装置を、比較的低コストで実現して早期に供給するこ
とができる。

【００７８】特に、この撮像装置を静止画あるいは動画
の記録再生装置に応用することにより、ワイドで高精細
の画像を高忠実に高画質で記録でき、かつその実効的な
信号帯域を低減して、狭帯域で大容量を記録でき、した
がって、その記録媒体としてのパッケージと装置を小型
化でき、また、カラー撮影、白黒撮影、高速撮影、高感
度撮影など種々の機能が実現でき、ディジタルコピーあ
るいはハードコピーなども容易で、従来にはない新しい
付加価値を高めた装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高精細固体撮像装置の１実施例を
示す説明図である。

【図２】本発明に係る高精細の静止画記録再生装置の１
実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施例で撮像される２次元画像の空間
サンプリング点と画素を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例で撮像されて出力される高精細
映像信号のタイミングを示す説明図である。

【符号の説明】

１０レンズ２０可変頂角プリズム３０光学フィルタ４０回転色フィルタ５０プリズム６０、７０固体撮像素子（ＣＣＤ）８０信号処理回路１００ＨＤカメラ２００ＨＤ静止画記録ユニット２１０記録信号処理回路２２０ディジタル記録回路３００記録媒体４００ＨＤ静止画再生ユニット４１０ディジタル再生回路４２０再生信号処理回路５００信号変換ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高精細の画像を撮像して高精細の映像信
号を出力する高精細撮像装置において、水平方向にｎ_H 個、垂直方向にｎ_V 本の計（ｎ_H ×ｎ
_V ）個の空間サンプリング点を含む２次元空間を撮像
し、該２次元空間のサンプリング点の１／２以下を受光
して、その受光したサンプリング点に対応する画素数に
して（ｎ_H ×ｎ_V ）／２個以下の有効画素情報を含む信
号を読み取り出力する固体撮像素子（６０，７０）と、上記固体撮像素子からの読み取り出力を所定の映像信号
に変換して出力する映像信号出力手段（８０）と、で構成されることを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項２】請求項１記載において、上記固体撮像素子は、水平方向にｎ_H ／２個、垂直方向にｎ_V ／２本の計（ｎ
_H ×ｎ_V ）／４個の画素配列を有する２次元の固体撮像
素子の２板（６０，７０）を、互いにその画素ピッチ間
隔で、水平方向に１／２、垂直方向に１／２ずらした状
態で配置して、その各固体撮像素子より、それぞれ（ｎ
_H ×ｎ_V ）／４個の有効画素情報を含む信号を読み取り
出力する信号読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項３】請求項２記載において、上記信号読み取り手段は、上記の受光したサンプリング点に対応する画素数にし
て、（ｎ_H ×ｎ_V ）／４個以下の輝度情報に関連する有
効画素情報を含む輝度信号（Ｙ）と、（ｎ_H×ｎ_V）／４
個以下の色情報に関連する有効画素情報を含む色信号
（Ｃ１，Ｃ２）とを時分割で読み取り出力する時分割読
み取り手段、を含むことを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項４】請求項３記載において、上記時分割読み取り手段は、上記固体撮像素子の垂直方向のｎ_V ／２本のラインの
内、奇数番目のｎ_V ／４本のラインから（ｎ_H ×ｎ_V ）
／８個以下の有効画素情報を含む第１の色信号（Ｃ１）
と、偶数番目のｎ_V ／４本のラインから（ｎ_H ×ｎ_V ）
／８個以下の有効画素情報を含む第２の色信号（Ｃ２）
とを線順次で読み取り出力する線順次読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項５】請求項４記載において、上記線順次読み取り手段は、上記固体撮像素子の垂直方向の隣接する２本のラインの
読み取り出力を加算して出力する加算読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項６】請求項３記載において、上記映像信号出力手段は、上記各固体撮像素子の時分割読み取り手段からの輝度信
号と色信号を時分割で多重して単一チャンネルの映像信
号を生成して出力する手段、を含むことを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項７】高精細の画像を撮像し、その撮像された
高精細画像を所定の記録媒体（３００）に記録する装置
において、水平方向にｎ_H 個、垂直方向にｎ_V 本の計（ｎ_H ×ｎ
_V ）個の空間サンプリング点を含む２次元空間を撮像
し、該２次元空間のサンプリング点の１／２以下を受光
して、その受光したサンプリング点に対応する画素数に
して（ｎ_H ×ｎ_V ）／２個以下の有効画素情報を含む映
像信号を出力する固体撮像装置（１００）と、上記固体撮像装置からの映像信号より、上記の撮像され
る空間サンプリング点が１／２以下に削減されて圧縮さ
れた帯域を有する第１のモードの記録信号を生成する記
録信号生成手段（２１０）と、上記記録信号生成手段からの記録信号を、上記記録媒体
に記録する記録手段（２２０）と、で構成されることを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項８】請求項７記載において、上記固体撮像装置は、水平方向にｎ_H ／２個、垂直方向にｎ_V ／２本の計（ｎ
_H ×ｎ_V ）／４個の画素配列を有する２次元の固体撮像
素子の２板（６０，７０）を、互いにその画素ピッチ間
隔で、水平方向に１／２、垂直方向に１／２ずらした状
態で配置して、その各固体撮像素子より、それぞれ（ｎ
_H ×ｎ_V ）／４個の有効画素情報を含む映像信号を読み
取り出力する信号読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項９】請求項７記載において、上記信号読み取り手段は、上記の受光したサンプリング点に対応する画素数にし
て、（ｎ_H ×ｎ_V ）／４個以下の輝度情報に関連する有
効画素情報を含む輝度信号（Ｙ）と、（ｎ_H×ｎ_V）／４
個以下の色情報に関連する有効画素情報を含む色信号
（Ｃ１，Ｃ２）とを時分割で読み取り出力する時分割読
み取り手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１０】請求項９記載において、上記時分割読み取り手段は、上記固体撮像素子の垂直方向のｎ_V ／２本のラインの
内、奇数番目のｎ_V ／４本のラインから（ｎ_H ×ｎ_V ）
／８個以下の有効画素情報を含む第１の色信号（Ｃ１）
と、偶数番目のｎ_V ／４本のラインから（ｎ_H ×ｎ_V ）
／８個以下の有効画素情報を含む第２の色信号（Ｃ２）
とを線順次で読み取り出力する線順次読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１１】請求項１０記載において、上記線順次読み取り手段は、上記固体撮像素子の垂直方向の隣接する２本のラインの
読み取り出力を加算して出力する加算読み取り手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１２】請求項９記載において、上記固体撮像装置は、上記各固体撮像素子の時分割読み取り手段からの輝度信
号と色信号を時分割で多重して単一チャンネルの映像信
号を生成して出力する手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１３】請求項７乃至１２の何れかに記載にお
いて、上記記録信号生成手段は、上記第１のモードの記録信号の画素数をさらに１／２以
下に削減して、第２のモードの記録信号を生成する手
段、を含み、上記第１のモードの記録信号と上記第２のモー
ドの記録信号のいずれかを選択して、該第１あるいは第
２のモードを識別する信号と共に、上記記録媒体に記録
するように構成したことを特徴とする高精細画像記録装
置。
【請求項１４】請求項７乃至１２の何れかに記載にお
いて、上記記録信号生成手段は、入力端子（５１０）に入力される外部映像信号を第２の
モードの記録信号に変換する信号変換ユニット（５０
０）と、該信号変換ユニットと接続端子（２４０）を介
して接続され上記第２のモードの記録信号を入力する入
力手段と、を有し、上記第１のモードの記録信号と上記入力手段か
らの第２のモードの記録信号のいずれかを選択して、該
第１あるいは第２のモードを識別する信号と共に、上記
記録媒体に記録するように構成したことを特徴とする高
精細画像記録装置。
【請求項１５】請求項７乃至１４の何れかに記載にお
いて、上記記録信号生成手段は、上記固体撮像装置からの映像信号の画素単位で所定のビ
ット数を割り当ててディジタル信号に変換した記録信号
を生成する手段（２１０）、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１６】請求項７乃至１４の何れかに記載にお
いて、上記記録信号生成手段は、所定周波数の搬送波信号を上記固体撮像装置からの映像
信号で周波数変調して、ＦＭ信号に変換した記録信号を
生成する手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１７】請求項１５または１６記載において、上記記録手段は、上記記録媒体に光ディスクを用い、上記記録信号生成手
段からの記録信号を該光ディスクに光磁気記録する手段
（２２０）、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１８】請求項１５または１６記載において、上記記録手段は、上記記録媒体に磁気ディスクを用い、上記記録信号生成
手段からの記録信号を該磁気ディスクに磁気記録する手
段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項１９】請求項１５記載において、上記記録手段は、上記記録媒体に半導体メモリを用い、上記記録信号生成
手段からの記録信号を該半導体メモリに記録する手段、を含むことを特徴とする高精細画像記録装置。
【請求項２０】撮像された高精細画像が記録された記
録媒体（３００）を再生する装置において、水平方向にｎ_H 個、垂直方向にｎ_V 本の計（ｎ_H ×ｎ
_V ）個の空間サンプリング点を含む２次元空間が撮像さ
れ、該２次元空間のサンプリング点の１／２以下が受光
されて、その受光されたサンプリング点に対応する画素
数にして（ｎ_H ×ｎ_V ）／２個以下の有効画素情報を含
む映像信号が記録された上記記録媒体を再生する再生手
段（４１０）と、上記再生手段からの再生映像信号の、上記の撮像で削除
された空間サンプリング点に対応する画素を補間処理し
て、水平方向にｎ_H 個、垂直方向にｎ_V 本の計（ｎ_H ×
ｎ_V ）個の有効画素情報を含む映像信号を復元して出力
する信号処理手段（４２０）と、で構成されることを特徴とする高精細画像再生装置。
【請求項２１】請求項２０記載において、上記信号処理手段は、上記の撮像で削除された空間サンプリング点に対応する
画素を、その画素に隣接する水平方向あるいは垂直方向
の画素の値をもって補間する手段、を含むことを特徴とする高精細画像再生装置。
【請求項２２】請求項２０記載において、上記信号処理手段は、上記の撮像で削除された空間サンプリング点に対応する
画素を、その画素に隣接する水平方向あるいは垂直方向
の少なくとも２つの画素の加算平均した値をもって補間
する手段、を含むことを特徴とする高精細画像再生装置。
【請求項２３】請求項２０記載において、上記信号処理手段は、上記再生手段からの再生映像信号を、その画素単位で所
定のビット数を割り当ててディジタル信号に変換して出
力する出力手段、を有し、上記出力手段からの出力を上記記録媒体に再記
録できるように構成されることを特徴とする高精細画像
再生装置。