JPH06237464A

JPH06237464A - 高精細撮像装置と高精細画像情報の記録装置及び再生装置

Info

Publication number: JPH06237464A
Application number: JP5210626A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furuhata; 隆降旗; Nobuo Azuma; 信雄東; Hiroki Mizozoe; 博樹溝添; Manabu Katsuki; 学勝木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【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。【構成】水平方向にｎH 個、垂直方向にｎV 本の計
（ｎH ×ｎV ）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（ｎH×ｎV ）／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
る固体撮像装置とそれを用いた高精細画像情報の記録再
生装置あるいはその伝送装置に関する。

【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、高精
細度テレビジョン（High Definition Television) 装
置、所謂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
発コストと実用化までの相応の時間がかかり、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
題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記に鑑み、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ｎH 個（水平空間サイクル数にしてｎH ／２）、
垂直方向にｎV 本（垂直空間サイクル数にしてｎV ／
２）の計（ｎH ×ｎV ）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（ｎH ×ｎV ）／２個以下の有効
画素情報を含む（空間サイクル数にして（ｎH ×ｎV ）
／４以下の）映像信号を得る。

【０００８】さらに具体的には、例えば、（ｎH ×ｎV
）／４個の画素数を有する第１および第２の２つの固
体撮像素子を、互いに水平および垂直方向で空間サンプ
リング点がオフセットする位置関係で撮像して、（ｎH
×ｎV ）／２個の輝度情報に関する有効画素情報を含む
輝度信号（Ｙ）を得る。また、（ｎH ×ｎV ）／４個の
画素数を有する第３の固体撮像素子により、（ｎH ×ｎ
V ）／４個の色情報に関する有効画素情報を含む色信号
（Ｃ）を得る。この撮像により、画素数削減されて情報
量の圧縮された上記輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）より
なる映像信号を、例えば、画素復元せずに情報量を圧縮
したままで、適宜処理して記録（あるいは伝送）し、そ
の再生に当たって、上記（ｎH ×ｎV ）個の空間サンプ
リング点の内、撮像されずに削減された部分を画素補間
によって再生することにより、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、本発明に係わる高精細固体撮像装置（以
下、これをＨＤカメラと称する。）１００の一実施例を
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
する。）に適用した場合の一実施例を示す図である。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
号の番号の関係を模式的に示す図である。図４は、この
ＨＤカメラ１００で撮像されて出力される高精細映像信
号のタイミングの一例を示す図である。

【００１１】図１において、１０はレンズ、２０は光学
的な低域通過特性を有する光学フィルタ、３０ａ，３０
ｂ，３０ｃはいずれもプリズムである。

【００１２】４０，５０，６０は、いずれも２次元固体
撮像素子であり、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
型の固体撮像素子がそれぞれ用いられる。上記の光学系
１０，２０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通過した光学像
は、上記３つのＣＣＤ４０，５０，６０上に同時に１
６：９のアスペクト比で結像されて撮像される。

【００１３】この内、ＣＣＤ４０と５０では、輝度情報
に関する撮像が行なわれ、このため、ＣＣＤ４０と５０
には、必ずしも色フィルタは用いなくてもよい。ただ
し、後述するように、図示しないが、このＣＣＤ４０と
５０の受光部に第１の色情報Ｃ１として、例えば緑色情
報（Ｇ）を取り出すためのＧフィルタを設けるように構
成してもよい。

【００１４】この２つのＣＣＤ４０と５０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
ずれた状態でそれぞれ上記プリズム３０ｂと３０ｃに取
り付けられており、ＣＣＤ４０からは、図３（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（同図（ｂ）に示
す第１フィールド）の画素と称する。）が読み取られ、
また、ＣＣＤ５０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（同図（ｂ）に示す第２フィール
ド）の画素と称する。）が読み取られる。

【００１５】一方、ＣＣＤ６０では、色情報に関する撮
像が行なわれ、このため、ＣＣＤ６０の受光部には、色
情報を分離するための色フィルタ７０が設けられる。こ
の実施例では、第２の色情報Ｃ２として青色情報（Ｂ）
を取り出すためのＢフィルタと、第３の色情報Ｃ３とし
て赤色情報（Ｒ）を取り出すためのＲフィルタとが、例
えば水平方向にストライプ状に形成された色フィルタ７
０が用いられる。さらに具体的には、図３（ａ）に示す
ように、上記ＣＣＤ６０の各画素が、上記ＣＣＤ４０の
○印の画素と空間的にほぼ一致するような位置関係でプ
リズム３０ａに取り付けられ、かつ、同図の線順次色番
号に示すように、奇数番目のライン１,３, ５, ・・・,
５１７に上記Ｂフィルタが対応し、偶数番目のライン
２, ４,６, ・・・, ５１８には上記Ｒフィルタが対応
するような位置関係で、上記のストライプ状の色フィル
タ７０が、このＣＣＤ６０の受光部に取り付けられる。

【００１６】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ｎH ＝８００×
２＝１６００個、垂直方向にｎV ＝５１８×２＝１０３
６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
る。

【００１７】輝度情報（Ｙ）に関しては、上記２つのＣ
ＣＤ４０と５０にて、１フレームにつき計１／２の約８
０万画素が実効的に撮像されて読み取られる。また、色
情報（Ｃ）に関しては、２つの色情報（ＢとＲ）が、そ
れぞれ１フレームにつき１／８の約２０万画素づつ線順
次で撮像されて読み取られる。

【００１８】この２次元画像１フレーム分のＣＣＤ４
０，５０，６０の読取の走査期間を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では、輝度情
報（Ｙ）として、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、ＣＣＤ４０からは、Ｔ／２の
期間で、奇数ラインからの輝度の画素（Ｙ1,Ｙ3,Ｙ5,・
・・, Ｙ517 の２０万画素）が独立に読出され、次の後
半のＴ／２の期間では、偶数ラインからの輝度の画素
（Ｙ2,Ｙ4,Ｙ6,・・・, Ｙ518 の２０万画素）が独立に
読出され、したがって、ＣＣＤ４０からは、１フレーム
につきＴ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、ＣＣＤ５０からは、Ｔ
／２の期間で、奇数ラインからの輝度の画素（Ｙ1', Ｙ
3', Ｙ5', ・・・, Ｙ517'の２０万画素）が独立に読出
され、次の後半のＴ／２の期間では、偶数ラインからの
輝度の画素（Ｙ2', Ｙ4', Ｙ6', ・・・, Ｙ518' の２
０万画素）が独立に読出され、したがって、ＣＣＤ５０
からも、１フレームにつきＴの期間で全４０万画素が読
み取られる。

【００１９】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（ｎH ×ｎV ）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。

【００２０】一方、色情報に関しては、上記色フィルタ
７０のＢフィルタとＲフィルタをライン単位で交互に通
過した光学像がＣＣＤ６０で撮像されるため、青色情報
（Ｂ）と赤色情報（Ｒ）として、それぞれ上記輝度情報
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（ｃ）に示すよう
に、ＣＣＤ６０から、Ｔ／２の期間で、奇数ラインから
の青色情報の画素（Ｂ1,Ｂ3,Ｂ5,・・・, Ｂ517 の２０
万画素）が独立に読出され、また、次の後半のＴ／２の
期間では、偶数ラインからの赤色情報の画素（Ｒ2,Ｒ4,
Ｒ6,・・・, Ｒ518 の２０万画素）が独立に読出され
る。

【００２１】このように、第２の色情報Ｃ２として、１
フレームにつき、全部で２５９ライン分の２０万画素の
青色情報Ｂが読み取られ、同様に、第３の色情報Ｃ３と
して、１フレームにつき、全部で２５９ライン分の２０
万画素の赤色情報Ｒが読み取られる。なお、この実施例
では、色情報の画素数を削減するために、上記のように
第１フィールド（図３（ａ）の実線のフィールド）での
み、色情報の読み取りが行なわれ、第２フィールド（図
３（ａ）の破線のフィールド）では信号の読み取りは行
なわない。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１／４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１／４に圧縮されて出力される。

【００２２】また、上記の構成により、各フレーム毎に
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
式の読取（図３（ａ）の線順次色番号に示すように、Ｂ
1,Ｒ2,Ｂ3,Ｒ4,・・・, Ｂ517,Ｒ518 の順で読み取る方
法）が容易に実現される。

【００２３】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（ｄ）あるいは（ｅ）に示すよう
に、単一チャンネルの映像信号に変換されて出力され
る。

【００２４】上記図４（ｄ）の場合は、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、出力
する映像信号の１フレームの基本周期をＴ’として、最
初のＴ’／３の期間では、第１フィールドの輝度信号Ｙ
1,Ｙ2,Ｙ3,Ｙ4,・・・, Ｙ517,Ｙ518 が出力され、次の
Ｔ’／３の期間では、第２フィールドの輝度信号Ｙ1',
Ｙ2', Ｙ3', Ｙ4', ・・・, Ｙ517', Ｙ518'が出力され
る。さらに、次のＴ’／６の期間では、第１フィールド
の青色信号Ｂ1,Ｂ3,Ｂ5,・・・, Ｂ517 が出力され、次
のＴ’／６の期間では、第１フィールドの赤色信号Ｒ2,
Ｒ4,Ｒ6,・・・, Ｒ518 が出力される。以上の単一チャ
ンネルに変換された映像信号は端子９０より出力され
る。

【００２５】また上記図４（ｅ）の場合は、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Ｔ’／２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Ｔ’／２の第２フィールドの期間では、ライン
Ｌ1', Ｌ2', Ｌ3', Ｌ4', ・・・, Ｌ517', Ｌ518'の順
で出力される。さらに、この信号処理回路８０にて、図
４の（ｆ）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ＰB 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ＰR 信号と称する。）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。さらに具体的には、
図４（ｆ）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Ｌ2n-1では、色信号ＰB 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ＰR 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ＰB'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ＰR'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、上記したように第２フィー
ルドの色情報の読み取りは行なわないため、上記信号処
理回路８０にて、図４（ｆ）に示すように上記第１フィ
ールドの奇数（２ｎ−１) 番目の色信号ＰB2n-1 と偶数
（２ｎ) 番目の色信号ＰR2n をそれぞれ第２フィールド
の奇数（２ｎ−１)'番目の色信号ＰB2n-1'と偶数（２
ｎ)' 番目の色信号ＰR2n'として同じ信号で補間して出
力するように処理される。さらに、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（ｆ）のＳに示す信号）が多重され
て出力される。

【００２６】以上の図４（ｄ）あるいは（ｅ）に示した
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。

【００２７】以上の輝度情報（Ｙ）の読取方法によれ
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
読出が可能となり、かつ上記の如く信号処理回路８０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
査に相当する読取が実現され、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取が実現できる。したが
って、上記ＣＣＤ４０および５０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
査を兼ねた読取が容易に実現できる効果が得られる。

【００２８】なお、本発明においては、上記のような擬
似的に順次走査する撮像素子に限定されるものではな
く、正規のライン番号１, ２, ３, ４, ５, ・・・, ５
１７,５１８の順で走査して読み取る順次走査式の撮像
素子を用いてもよく、これによれば上記の信号処理回路
８０におけるライン単位の時系列順を変換する信号処理
が不要となり、信号処理を簡易化することができる。

【００２９】また、以上の色情報（ＢおよびＲ）の読取
方法によれば、帯域圧縮した線順次式の読取が容易に実
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。

【００３０】なお、以上の色情報の読取では、ライン毎
に間引かれて信号の読取が行われるため、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、次の読取方法により、その影響を
低減し解決することができる。

【００３１】その第１は、上記ＣＣＤ６０の受光部に取
り付ける色フィルタ７０に、回析格子型あるいは水晶複
屈折型の光学的フィルタ素子などを設けて、光学的に垂
直方向に帯域制限する方法である。この方法により、輝
度情報は帯域制限されず、色情報のみが帯域制限され
て、解像度を低下することなく、上記の線順次化に伴う
垂直方向の折り返し妨害のみを除去することができる。

【００３２】その第２は、上記ＣＣＤ６０の受光部に取
り付ける色フィルタ７０に、水平方向にストライプ構造
を有する上記ＢＲフィルタの代りに、垂直方向にストラ
イプ構造を有するＢＲフィルタを用いて、上記色情報を
読み取るときに、２ライン単位で加算読取を行なう方法
である。具体的には、ラインＬ1 とＬ2 、Ｌ3 とＬ4、
Ｌ5 とＬ6 、・・・、Ｌ517 とＬ518 をそれぞれ加算し
て読み取って得られる画素順次式の色情報より、ＢとＲ
を分離して出力する方法である。

【００３３】この２ライン加算読取方法により、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。

【００３４】なお、この２ライン加算読取方法を、上記
輝度情報Ｙの読取に用いてもよい。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。

【００３５】その第３は、後述の図８に示すように、上
記ＣＣＤ６０の受光部に、水平方向および垂直方向それ
ぞれに画素単位でＢフィルタとＲフィルタを交互にイン
タリーブさせて配置させる市松状のＢＲ色フィルタ７０
を用いて、各ライン毎に画素順次でＢとＲを読み取った
後にＢとＲを分離して出力する方法である。

【００３６】この市松状のＢＲ色フィルタを用いる方法
では、その２次元のサンプリング構造から、水平および
垂直の両方向の折り返し妨害が低減され、視覚的に最も
目だち難くできる効果が得られる。

【００３７】なお、以上の実施例では、画像１フレーム
につき、第１フィールドでのみ上記ＣＣＤ６０から、色
情報ＢとＲをそれぞれ２０万画素だけ読み取る場合を示
したが、この読取色情報を２倍にするために、上記ＣＣ
Ｄ６０にて、１フレームＴにつき２回撮像し、図４
（ｃ）の最初のＴ／２の期間で、図３（ａ）の実線の第
１フィールドの全画素（４０万画素）を読み取って、例
えば図４（ｆ）の第１フィールドの上記色情報ＰB とＰ
R として出力し、次のＴ／２の期間でも、同じ実線のフ
ィールドの色情報ＢとＲを第２フィールドの色情報Ｂと
Ｒとしてその全画素（４０万画素）を読み取って、例え
ば図４（ｆ）の第２フィールドの上記色情報ＰB'とＰR'
として出力するように構成してもよい。この読み取り方
法によれば、撮像素子を増やさなくても、読取色情報を
容易に２倍に増やすことができ、大きな経済的効果が得
られる。

【００３８】次に、図２のＨＤスチルカメラにおいて、
２００ａは、上記ＨＤカメラ１００から出力される映像
信号をその１フレームあるいは１フィールドの単位で記
録媒体３００ａに記録するＨＤ静止画記録ユニットであ
り、４００ａはこの記録媒体３００ａ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。

【００３９】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２００ａ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３００ａ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３００ａ
に例えば光磁気ディスクを用いて、１フレームあるいは
１フィー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。

【００４０】上記ＨＤカメラ１００の端子９０より出力
される１フレームの静止画映像信号は、上記したように
図４の（ｄ）あるいは（ｅ）、（ｆ）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Ｖａは、端子２３０ａを介して記録信号処理回路２１
０ａ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１００
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、上記実施例の場合につき、例えば
上記図４の（ｅ），（ｆ）の信号形式では、１フレーム
につき、輝度情報Ｙは８０万画素×８ビット（＝０. ８
ＭＢ：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
ールド当たり計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. ８ＭＢ（約１４Ｍｂｉ
ｔ）、１フィールド当たり０. ９ＭＢ（約７Ｍｂｉｔ）
の情報量をもったＰＣＭ信号が、この記録信号処理回路
２１０ａから出力される。

【００４１】なお、上記図４の（ｄ）の信号形式では、
上記（ｅ），（ｆ）の信号形式の場合よりも色情報が約
０. ４ＭＢ減るため、１フレーム当たり計１. ２ＭＢ、
１フィールド当たり計０. ６ＭＢの情報量を有する。

【００４２】この記録信号処理回路２１０ａからのＰＣ
Ｍ信号は、ディジタル記録回路２２０ａを介してディス
ク３００ａに、例えば単一チャンネルでディジタル記録
される。ここで上記ディスク３００ａにおけるＰＣＭ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
ａ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２０
０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。

【００４３】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２１０ａ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（ｅ）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、例えば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。

【００４４】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ＣＣＤ４０と５０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。

【００４５】また、上記第１の記録モードを高画質の１
倍記録モードとすると、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倍記録モードが簡単に実
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。

【００４６】なお、上記ＨＤカメラユニット１００の上
記信号処理回路８０から、予め上記の撮像された画素毎
に適宜所定のビット数が割り当てられた例えばビットス
トリーム形式のディジタル信号が直接出力されて、上記
ＨＤ静止画記録ユニット２００ａと接続された場合は、
記録信号処理回路２１０ａにおける上記のディジタル符
号化の処理は不要となり、上記の冗長符号の付加のみが
行われる。

【００４７】次に、図２のＨＤ静止画再生ユニット４０
０ａにおいて、上記ディスク３００ａ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４１０ａ
を介して再生され、その出力は、再生信号処理回路４２
０ａに供給される。この再生信号処理回路４２０ａに
て、上記の再生される静止画映像信号（図４（ｅ），
（ｆ）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ＰB，ＰR 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（ｇ) 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フィールドでは、Ｙ
1,Ｙ2,Ｙ3,・・・, Ｙ518 の順で、第２フィールドで
は、Ｙ1', Ｙ2',Ｙ3', ・・・, Ｙ518'の順で）復元さ
れて端子４３０ａに出力される。また、線順次化された
色信号ＰB ，ＰR に対しては、ラインの補間が行われ
て、図４の（ｈ) と（ｉ) に示すように、フィールド周
期Ｔo で繰り返し、同時化された２つの色信号ＰB ，Ｐ
R が（第１フィールドでは、ＰB1, ＰB2, ＰB3, ・・
・, ＰB518、およびＰR1, ＰR2, ＰR3, ・・・, ＰR518
の順で、第２フィールドでは、ＰB1',ＰB2',ＰB3',・・
・, ＰB518' 、およびＰR1',ＰR2',ＰR3',・・・, ＰR5
18' の順で）復元されて、それぞれ端子４４０ａと４５
０ａに出力される。

【００４８】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４２０ａ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
ａ，４４０ａ，４５０ａにそれぞれ出力される。

【００４９】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
２０ａ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
１０３６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ＰB ，ＰR 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４３０ａ，４４０ａ，４５
０ａから出力される。

【００５０】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４２０ａ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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】以上の第１の再生モードにおいて、線順次
化されている色信号ＰB ，ＰR 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。

【００５４】すなわち、各フィー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ＰB2n-1 に
対し、その隣接する２つのラインＬ2n-1とＬ2n+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ＰB2
n として補間されて出力される。

【００５５】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ＰR2n 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ＰR2n+1 として補間されて
出力される。

【００５６】次に、上記再生信号処理回路４２０ａ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ＰB ，ＰR 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４３０ａ，４４０ａ，４５０ａから出力される。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】なお、以上の第２の再生モードにおいて
も、上記第１の再生モードと同様に、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ＰB，ＰR が出力される。

【００６１】以上は、上記端子４３０ａ，４４０ａ，４
５０ａ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４３０ａ，４４０ａ，４５０ａ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。

【００６２】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Ｖａ（図４（ｄ）あるいは（ｅ），
（ｆ）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ＰB ，ＰR を線
順次で時分割多重した信号Ｖ’が生成されて出力され
る。

【００６３】この変換された映像信号Ｖ’は、第２のモ
ードの記録映像信号として、端子２４０ａを介して上記
記録信号処理回路２１０ａに供給されて、上記ＨＤカメ
ラ１００からの映像信号Ｖａの上記第２の記録モードと
同様の処理が行われて、上記ディジタル記録回路２２０
ａを介してディスク３００ａに記録される。この記録信
号処理回路２１０ａにて、上記端子２４０ａからの映像
信号Ｖ’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Ｖ’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３００ａに記録さ
れる。

【００６４】この第２のモードで記録された上記映像信
号Ｖ’の再生にあたっては、上記再生信号処理回路４２
０ａ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４３０ａ，４４０
ａ，４５０ａからは、走査線１１２５本、フィールド周
波数６０Ｈｚ、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。

【００６５】上記静止画再生ユニット４００ａには、上
記ディスク３００ａ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２００ａと相互
接続することによって、ディジタルでコピーあるいは編
集ができるダビング出力端子４６０ａが別途設けられて
いる。この再生信号処理回路４２０ａ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４６０ａを介し、上記静止画記録ユニッ
ト２００ａのダビング入力端子２５０ａと接続されて、
上記記録信号処理回路２１０ａに供給され、上記第１モ
ードあるいは第２モードの識別に応じて、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２２０ａ
を介して、上記ディスク３００ａに、そのモード識別信
号と共にディジタル記録される。

【００６６】以上のディジタルコピーなどを行なう場合
は、上記ディスク３００ａ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４２０ａ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。

【００６７】これにより、ディスク３００ａ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。

【００６８】なお、この端子４６０ａ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４０
０ａを画像伝送用装置として流用することができる。

【００６９】また、上記静止画再生ユニット４００ａに
は、上記ディスク３００ａからの再生映像信号を例えば
ビットストリーム形式のディジタル信号などで出力し
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４７０ａが、別途設けられている。

【００７０】このように、本実施例によれば、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。

【００７１】なお、以上図１の実施例では、上記ＣＣＤ
４０，５０および６０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る。

【００７２】また、上記図１の実施例では、上記ＣＣＤ
４０および５０には、色フィルタを設けずに、輝度情報
の読み取りを行なった場合を示すが、本発明はこれに限
定されるものではない。図示しないが、上記ＣＣＤ４０
と５０の受光部に、前記したように第１の色情報Ｃ１と
して、緑色情報Ｇを取り出すためのＧフィルタを設け、
この撮像により得られるＣＣＤ４０および５０からの緑
色情報Ｇと、上記ＣＣＤ６０からの青色情報Ｂと赤色情
報Ｒの３原色情報より、上記信号処理回路８０にて、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ＰB ，ＰR 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。

【００７３】この場合の上記信号処理回路８０における
マトリクス演算に必要な画素補間を図５の一実施例を用
いて説明する。

【００７４】マトリクス演算により、上記３原色情報
Ｇ，Ｂ，Ｒより上記輝度情報Ｙを生成するためには、互
いにその画素数を同じにする必要がある。すなわち、１
フレーム当たり、上記ＣＣＤ４０および５０から読み取
られる８０万画素の緑色情報Ｇ（図３（ａ）の○印と●
印の画素に相当）に対し、上記ＣＣＤ６０から読み取ら
れる２０万画素の青色情報Ｂ（図５（ａ）の（１) の○
印の画素）と、同じく２０万画素の赤色情報Ｒ（図５
（ｂ）の（１) の●印の画素）は、それぞれ画素補間さ
れてＢ，Ｒ共に８０万画素を有する信号（図５（ａ）の
（３) と（ｂ）の（３) ）に変換される。

【００７５】具体的には、上記ＣＣＤ６０から読み取ら
れる２０万画素の青色情報Ｂ（図５（ａ）の（１) ）よ
り、第１フィールドの奇数ライン（２ｎ−１) と（２ｎ
＋１) の画素を加算平均した値で、第１フィールドの偶
数ライン（２ｎ) の画素として補間し（図５（ａ）の
（２) ）、さらに、この補間で得られた偶数ライン（２
ｎ) 上の２つの隣接画素と奇数ライン（２ｎ−１) 上の
２つの隣接画素を加算平均した値で、第２フィールドの
奇数ライン（２ｎ−１) ’の画素として補間し、また、
上記偶数ライン（２ｎ) 上の２つの隣接画素と奇数ライ
ン（２ｎ＋１) 上の２つの隣接画素を加算平均した値
で、第２フィールドの偶数ライン（２ｎ) ’の画素とし
て補間し（図５（ａ）の（３) ）、１フレーム当たり全
８０万画素を復元する。

【００７６】同様に、上記ＣＣＤ６０から読み取られる
２０万画素の赤色情報Ｒ（図５（ｂ）の（１) ）より、
第１フィールドの偶数ライン（２ｎ) と（２ｎ＋２) の
画素を加算平均した値で、第１フィールドの奇数ライン
（２ｎ＋１) の画素として補間し（図５（ｂ）の（２)
）、さらに、この補間で得られた奇数ライン（２ｎ＋
１) 上の２つの隣接画素と偶数ライン（２ｎ) 上の２つ
の隣接画素を加算平均した値で、第２フィールドの偶数
ライン（２ｎ) ’の画素として補間し、また、上記奇数
ライン（２ｎ＋１) 上の２つの隣接画素と偶数ライン
（２ｎ＋２) 上の２つの隣接画素を加算平均した値で、
第２フィールドの奇数ライン（２ｎ＋１) ’の画素とし
て補間し（図５（ａ）の（３) ）、１フレーム当たり全
８０万画素を復元する。

【００７７】全８０万画素が読み取られた上記緑色情報
Ｇと、以上の画素補間で全８０万画素が復元された青色
情報Ｂと赤色情報Ｒより、所定の係数でマトリクス演算
が行なわれて、１フレーム当たり全８０万画素を有する
所望の輝度情報Ｙが生成される。以上の画素補間とマト
リクス演算により得られる輝度情報Ｙは、上記図１の実
施例で得られる輝度情報Ｙと近似的に一致させることが
でき、解像度の低下なく、かつ３原色情報から輝度情報
が生成されるため、被写体の明るさが変化した場合にも
色バランスの良好な撮像を得ることができる。

【００７８】また、上記実施例では、上記ＣＣＤ４０，
５０および６０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ＣＣＤ４０，５０および６０
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１０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、いずれも本発明の趣旨に沿うものであ
る。このように、本発明によれば、撮像素子４０，５０
および６０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。

【００７９】なお、上記ＨＤカメラユニット１００から
の出力映像信号の形式は、上記の如く単一チャンネルに
限定されるものではなく、例えば上記図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示したそれぞれＣＣＤ４０，５０，６
０からの画素削減された読み取り出力を直接出力するよ
うに構成してもよく、あるいはその各ＣＣＤからの画素
削減された読み取り出力に対して、上記再生信号処理回
路４２０ａでの画素補間と同様の処理を行なって、一度
画素復元した輝度信号Ｙと色信号ＰB ，ＰR を得て、あ
るいはそれをさらに所定のマトリクスで演算処理して３
原色信号Ｇ，Ｂ，Ｒを得て３チャンネルで出力するよう
に構成してもよく、いずれも本発明の範疇に含まれる。
特に、この後者の出力方法によれば、上記ＨＤカメラ１
００をユニットとして独立させることができ、装置とし
ての汎用性を高めることができる。

【００８０】また、図示しないが、従来から公知の可変
頂角プリズムを上記レンズ１０の前部あるいは後部に設
け、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
ズムを摂動して、上記ＣＣＤ４０，５０および６０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。

【００８１】また、上記図２のＨＤスチルカメラにおい
て、上記の３００ａに用いる記録媒体として、上記実施
例の如く光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、フラッシュメモリなどの半導体メモリを用いて
一時的に記憶させる方法など、任意の記録媒体を用いる
ことができる。

【００８２】特に、上記３００ａの記録媒体に、この半
導体メモリを用いれば、上記ディジタル記録回路２２０
ａのような特別な記録手段を用いることなく、上記記録
信号処理回路２１０ａからの出力、あるいは上記ＨＤカ
メラユニット１００からの映像信号を直接上記半導体メ
モリに記録することが可能となり、上記ＨＤ静止画記録
ユニット２００ａを小型化、低電力化でき、可搬性を増
して、使い勝手のよい記録専用の小型軽量装置を提供す
ることができる。

【００８３】なお、上記ＨＤ静止画再生ユニット４００
ａに、この半導体メモリに記録された信号を再生する手
段と、その再生出力を例えば上記光ディスクに記録する
手段を同一装置内に設けることにより、小容量で半導体
メモリに記録した静止画を大容量の光ディスクに逐次編
集してファイルする新しいファイリングシステムを提供
することが可能となり、従来のアルバムに代る新しい付
加価値を実現できる。

【００８４】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２１０ａ
にて、所定周波数の搬送波信号を上記ＨＤカメラ１００
からの出力Ｖａ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３００ａ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ＨＤカメラ１００
からの出力Ｖａ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。

【００８５】なお、上記の記録媒体３００ａ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８
０にて、上記図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示したそれ
ぞれＣＣＤ４０，５０，６０からの画素単位の読み取り
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、例えば３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３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
ａ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２２０ａを介して、上記記録媒体３００ａ
に３チャンネルで記録するように構成してもよい。

【００８６】さらに、上記実施例では、上記記録信号処
理回路２１０ａ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
ＰＣＭ）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３００ａ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、あるいは上記半導体メモリの場合には、
そのメモリ容量の低減など大きな経済的効果を得ること
ができる。

【００８７】なお、このビット圧縮により情報量を削減
した記録映像信号を第３の記録モードとして、そのモー
ドを識別するためのモード識別信号と共に上記記録媒体
３００ａに記録し、その再生にあたっては、上記再生信
号処理回路４２０ａにて、そのモード識別信号を基に、
上記第３の記録モードを識別して、上記ビット圧縮によ
り削減された情報量を復元し、さらに上記同様の画素復
元を行なって、全画素復元した映像信号を上記端子４３
０ａ，４４０ａ，４５０ａに出力するように構成しても
よい。

【００８８】次に、上記ＨＤカメラユニット１００にお
いて撮像された高精細映像信号の出力方法の他の実施例
を図６のタイミング図を用いて説明する。

【００８９】上記図４の実施例では、上記ＣＣＤ４０，
５０，６０をいずれも１フレームの走査周期単位で撮像
した場合を示したが、この図６の実施例では、各ＣＣＤ
を１フィールドの走査周期単位で撮像する場合を示す。

【００９０】すなわち、上記ＣＣＤ４０においては、図
６の（ａ）に示すように、最初の第１フィールドの期間
Ｔ／２でのみ撮像が行なわれ、次の第２フィールドの期
間Ｔ／２では撮像は行なわれない。また、上記ＣＣＤ５
０においては、これとは逆に、図６の（ｂ）に示すよう
に、最初の第１フィールドの期間Ｔ／２では撮像は行な
われないが、次の第２フィールドの期間Ｔ／２でのみ撮
像が行なわれる。これに対し、上記ＣＣＤ６０において
は、図６の（ｃ）に示すように、第１フィールドと第２
フィールドの両方で撮像が行なわれる。さらにこの実施
例では、上記各ＣＣＤにおいて、上記図４の場合と同様
の擬似的な順次走査が行なわれ、各フィールドの前半の
Ｔ／４の期間では、奇数番目のラインからの読み取りが
行なわれ、後半のＴ／４の期間では、偶数番目のライン
からの読み取りが行なわれて後、ライン単位の出力時系
列順が変換されて、順次走査に相当するライン番号順で
出力される。

【００９１】すなわち、第１フィールドの前半のＴ／４
の期間で、上記ＣＣＤ４０からは、奇数番目のラインか
らの輝度情報Ｙ1,Ｙ3,Ｙ5,・・・, Ｙ517 が読み取ら
れ、上記ＣＣＤ６０からは、奇数番目のラインからの青
色情報Ｂ1,Ｂ3,Ｂ5,・・・, Ｂ517 が読み取られる。次
の第１フィールドの後半のＴ／４の期間で、上記ＣＣＤ
４０からは、偶数番目のラインからの輝度情報Ｙ2,Ｙ4,
Ｙ6,・・・, Ｙ518 が読み取られ、上記ＣＣＤ６０から
は、偶数番目のラインからの赤色情報Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6,・・
・, Ｒ518 が読み取られる。また、次の第２フィールド
の前半のＴ／４の期間では、上記ＣＣＤ５０から、奇数
番目のラインからの輝度情報Ｙ1', Ｙ3',Ｙ5', ・・・,
Ｙ517'が読み取られ、上記ＣＣＤ６０からは、奇数番
目のラインからの青色情報Ｂ1,Ｂ3,Ｂ5,・・・, Ｂ517
が読み取られる。さらに次の第２フィールドの後半のＴ
／４の期間では、上記ＣＣＤ５０から、偶数番目のライ
ンからの輝度情報Ｙ2', Ｙ4', Ｙ6', ・・・, Ｙ518'が
読み取られ、上記ＣＣＤ６０からは、偶数番目のライン
からの赤色情報Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6,・・・, Ｒ518 が読み取ら
れる。

【００９２】以上の各ＣＣＤからの読み取り出力は、図
６の（ｄ）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、出力する映像信号
の１フレームの基本周期をＴ’として、最初の第１フィ
ールドの期間Ｔ’／２では、ラインＬ1,Ｌ2,Ｌ3,Ｌ4,・
・・, Ｌ517,Ｌ518 の順で、また次の第２フィールドの
期間Ｔ’／２では、ラインＬ1', Ｌ2', Ｌ3', Ｌ4', ・
・・, Ｌ517', Ｌ518'の順でそれぞれ出力される。さら
に、この信号処理回路８０にて、図６の（ｅ）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
信号ＰB ，ＰRをそのライン単位で時分割多重した単一
チャンネルの信号に変換されて出力される。

【００９３】なお、この実施例の場合においても、上記
図５に示したと同様の方法で、上記輝度情報Ｙの代りに
上記緑色情報Ｇを読み取る方法を適用することができる
ことは言うまでもない。

【００９４】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。本実施例の
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、例えば上記図４の（ａ），（ｂ），
（ｃ）あるいは上記図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）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、例えば上記図４の（ｄ），（ｅ），（ｆ）あるいは
上記図６の（ｄ），（ｅ）に示した時分割多重信号と同
じ形式のフィールド周期Ｔ’／２（＝１／６０秒）で連
続する動画映像信号Ｖａを上記ＨＤカメラユニット１０
０の信号処理回路８０より得て、この動画映像信号Ｖａ
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。

【００９５】なお、上記図１の実施例の説明では、各撮
像素子で擬似的な順次走査で撮像する場合、すなわちイ
ンタレース走査式で撮像してから順次走査に変換して処
理する場合を主に示したが、前記したように直接、順次
走査式の撮像素子を用いてもよく、上記とまったく同様
の効果が得られることはいうまでもない。

【００９６】ここで、本発明に係る他の実施例として、
上記図１のＣＣＤ４０，５０，６０にこの順次走査式の
撮像素子を用い、色フィルタとしてＣＣＤ４０と５０に
Ｇフィルタを設け、ＣＣＤ６０には前記した市松状のＢ
Ｒフィルタを用いた場合の映像信号処理について、図７
に示す信号処理回路８０のブロック図を用いて説明す
る。また、上記の市松状のＢＲフィルタを用いたときの
色撮像系の動作を図８を用いて説明する。

【００９７】まず、ＣＣＤ４０と５０で同時に２ビーム
で順次走査で撮像され、それぞれから緑色情報Ｇ1 （図
３の実線の第１フィールドの○印の画素）とＧ2 （破線
の第２フィールドの●印の画素）が読み取られて、読取
回路８０１より２フィールド同時式の緑色信号Ｇ' とし
て出力される。この２フィールド同時式の信号Ｇ' は、
図３にも示したように、２次元空間でみて五の目状の画
素配列を有する。

【００９８】次に、図８の（１）に示すように、Ｂフィ
ルタとＲフィルタを市松状に交互に配置したＢＲフィル
タを介して、ＣＣＤ６０にて順次走査で撮像されて画素
順次で交互に読み取られた青色情報（□印の画素）と赤
色情報（■印の画素）は、読取回路８０２にて分離され
て、図８の（２）に示すようにそれぞれ青色信号Ｂ0と
赤色信号Ｒ0 として出力される。この分離された信号Ｂ
0 と信号Ｒ0 は、それぞれ画素補間回路８０３と８０４
で画素補間されて、それぞれ信号Ｂ’と信号Ｒ’として
出力される。より具体的には、上記の分離された信号Ｂ
0 と信号Ｒ0 は、図８の（３）に示すように、実線の第
１フィールドで撮像されなかった画素は、それに隣接す
る周辺の画素を基に、例えば同図の矢印に示すように同
じフィールド内の上下左右の隣接画素の加算平均値をも
って補間される。また、撮像されなかった破線の第２フ
ィールドに対しては、図８の（４）に示すように、上記
第１フィールドの画素を基に、例えば同図の矢印に示す
ように上下のラインの左右の隣接画素の加算平均値をも
って補間される。以上の画素補間によって得られる信号
Ｂ’と信号Ｒ’は、図８（４）に示すように、いずれも
２次元空間でみて五の目状の画素配列を有し、上記の信
号Ｇ’と同じ画素配列を有する。

【００９９】以上の回路８０１からの緑色信号Ｇ’と回
路８０３からの青色信号Ｂ’と回路８０４からの赤色信
号Ｒ’は、マトリクス回路８０５にてマトリクス演算さ
れて、輝度信号Ｙ’が生成されて出力される。この輝度
信号Ｙ’は、画素補間回路８０８にて、先の図３に示し
た場合と同様の画素補間が行われて、その全画素を含む
輝度信号Ｙ”が生成される。この信号Ｙ”は、さらに信
号変換回路８１１で適宜処理されて端子９１に出力輝度
信号Ｙとして出力される。

【０１００】一方、上記回路８０２からの青色信号Ｂ0
と赤色信号Ｒ0 は、それぞれマトリクス回路８０６と８
０７にて、上記回路８０５からの輝度信号Ｙ’を基にマ
トリクス演算が行われて、それぞれ色差信号ＰB'とＰR'
が生成されて出力される。この回路８０６と８０７にお
けるマトリクス演算は、少なくとも上記図８の（２）に
示す撮像された画素単位で行われる。したがって、この
色差信号ＰB'とＰR'の生成方法として、上記実施例の他
に、図示しないが、上記の信号Ｇ’（あるいはＧ1 ）と
信号Ｂ0 と信号Ｒ0 とから生成してもよいし、あるいは
上記の信号Ｇ’（あるいはＧ1 ）と信号Ｂ’と信号Ｒ’
とから生成してもよい。上記の信号Ｂ0と信号Ｒ0 を基
にその撮像された画素単位でのみ生成する場合には、実
線の第１フィールドでのみ色差信号が生成されるため、
それぞれ後段の画素補間回路８０９と８１０にてその第
１フィールドの色差信号を基に、破線の第２フィールド
の色差信号が補間生成される。また、上記の補間された
信号Ｂ’と信号Ｒ’と信号Ｙ’（あるいはＧ’）を基に
その全画素で生成する場合には、この画素補間回路８０
９と８１０は必ずしも必要ではない。以上により回路８
０９と８１０にて適宜画素補間されて生成された色差信
号は、それぞれＰB"とＰR"として出力される。この信号
ＰB"とＰR"は、さらに信号変換回路８１１にて適宜処理
されてから、端子９２と９３それぞれに出力色差信号Ｐ
B ，ＰR として出力される。

【０１０１】この実施例においては、上記したようにＣ
ＣＤ４０，５０，６０は、順次走査で３板同時に撮像さ
れるため、以上の処理により、上記の輝度信号Ｙ”およ
び色差信号ＰB"，ＰR"として、一回（１フィールド）の
撮像で、第１フィールド（実線のフィールド）と第２フ
ィールド（破線のフィールド）の信号が同時に得られる
ことになる。したがって、この２フィールド同時式の信
号Ｙ”，ＰB"，ＰR"から、従来のテレビ方式と同じイン
タレース走査形式の信号Ｙ，ＰB ，ＰR で出力する場合
には、上記信号変換回路８１１にて、上記第１フィール
ドの信号と第２フィールドの信号をフィールド周期で交
互に切り換えてインタレース信号に変換するような走査
変換が行われる。また必要に応じて、上記信号変換回路
８１１にて、上記の信号Ｙ”，ＰB"，ＰR"あるいは信号
Ｙ，ＰB ，ＰR を基に、これらの信号を時分割多重した
単一チャンネルの信号（例えば、図４の（ｆ）あるいは
図６の（ｅ）に示す信号）に変換されて端子９０に出力
される。

【０１０２】この端子９０は、上記実施例に示したよう
に記録機器などとの接続に用いることができるのに対
し、上記端子９１，９２，９３は、撮像した画像のモニ
ター用テレビあるいは一般の高精細カラーテレビ受像機
などの画像表示機器との接続に用いることができる。

【０１０３】一般に、モニターテレビなどの画像表示機
器においては、接続供給された映像信号よりＧ，Ｂ，Ｒ
の３原色信号が復元されて画像表示される。したがっ
て、撮像装置と画像表示機器との接続には、原色信号を
もって接続する方法が、そのインタフェース上最も好都
合であり、現行のカメラでもこの接続方法が多く用いら
れている。しかし、本発明の如き画素削減された画像を
扱う場合には、以下に示す理由により、原色信号でイン
タフェースするよりも上記図７の実施例に示したような
処理された色差信号をもってインタフェースする方が、
高画質で画像表示させることができる。

【０１０４】すなわち、画素削減の撮像によっていわゆ
る折り返し妨害を生じた輝度信号と原色信号をそれぞれ
Ｙ’，Ｃ’とすると、Ｃ’＝（Ｃ’−Ｙ’）＋Ｙ’よ
り、Ｃ’には、Ｃ’−Ｙ’の折り返し分とＹ’の折り返
し分とが含まれるものとみなすことができる。したがっ
て、色差信号を生成するＰc'＝Ｃ’−Ｙ’の演算（回路
８０６、８０７に相当）によって、Ｃ’よりＹ’の折り
返し分を除去することができる。またこの色差信号Ｐc'
は、輝度信号Ｙ’に比較して信号のレベルが小さいた
め、そこに含まれる折り返し分も小さくなっている。こ
の色差信号Ｐc'の領域で画素補間（回路８０９、８１０
に相当）あるいは垂直方向ないし水平方向の帯域制限を
行うことにより、さらに折り返し分を抑圧した信号Ｐc
を生成することができる。一方、Ｙ’の領域で画素補間
（回路８０８に相当）を行うことにより折り返しを除去
した信号Ｙを生成することができる。以上の信号ＹとＰ
c （図７の輝度信号Ｙと色差信号ＰB ，ＰR に相当）を
基に、モニターテレビ側で、Ｃ＝Ｐc ＋Ｙの演算によっ
て、原色信号Ｃが復元されて、カラー画像が表示され
る。これから明らかなように、この復元される原色信号
Ｃは、上記の画素削減で撮像された原色信号Ｃ’（ある
いはその原色信号Ｃ’の領域で画素補間により折り返し
分を除去した信号）よりも、折り返しの影響は大きく抑
圧されている。したがって原色信号でインタフェースす
るよりも、本発明に基づく処理された色差信号をもって
インタフェースする方が、折り返しの影響の最も少ない
高画質を得ることができる。

【０１０５】以上の作用効果は、画像表示機器に限るも
のではなく、記録機器などにおいても得ることができ
る。上記実施例に示したように、処理された色差信号を
もって記録機器とインタフェースする場合は、まったく
同じ作用効果が得られることはいうまでもないが、上記
の画素削減で撮像された原色信号（図７の信号Ｇ1 ，Ｇ
2 ，Ｂ／Ｒ）をもってインタフェースする場合は、その
記録機器側に上記図７に示した信号処理回路８０を設け
ることにより、上記同様の作用効果を得ることができ
る。

【０１０６】なお、上記回路８１１にて上記色差信号Ｐ
B とＰR を線順次化して端子９０から例えば上記の時分
割多重信号で単一チャンネルで出力するような場合は、
その線順次化に伴う折り返し妨害を除去するために、上
記回路８１１にて、予め垂直方向の帯域制限が行われ
る。

【０１０７】また、この図７の実施例において、上記の
Ｇフィルタを用いないでＣＣＤ４０と５０にて輝度情報
を直接撮像するように構成してもよく、この場合には、
上記回路８０１からのＣＣＤ４０と５０の読み取り出力
から上記の輝度信号Ｙ’が直接得られるため、上記マト
リクス回路８０５や画素補間回路８０３，８０４などが
不要となり、回路システムを簡略化できる効果が得られ
る。

【０１０８】

【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。

【０１０９】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や編集なども容易で、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一実施例を
示す図である。

【図２】本発明に係る高精細の静止画記録再生装置の一
実施例を示す図である。

【図３】上記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図である。

【図４】上記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図である。

【図５】本発明の他の実施例に基づき撮像される２次元
画像の空間サンプリング点と画素補間を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例に基づき撮像されて出力さ
れる高精細映像信号のタイミングを示す図である

【図７】本発明の他の実施例に基づく信号処理の一実施
例を示す図である。

【図８】上記実施例で撮像される２次元画像の空間サン
プリング点と画素補間を示す図である。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝木学神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも水平方向にｎH 個、垂直方向
にｎV 本の計（ｎH×ｎV ）個の空間サンプリング点を
含む２次元空間を撮像して高精細画像の情報信号を出力
するように構成される高精細撮像装置において、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第１およ
び第２の２つの固体撮像素子を、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からの読取出力に
基づき、少なくとも１フィールドあるいは１フレームの
画面当たり（ｎH ×ｎV ）／２個以下の輝度情報及び第
１の色情報に関連する撮像された画素情報のいずれかを
含む第１の撮像信号を出力する第１の撮像手段と、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第３の固
体撮像素子からの読取出力に基づき、少なくとも１フィ
ールドあるいは１フレームの画面当たり（ｎH ×ｎV ）
／８個以下の第２の色情報と（ｎH ×ｎV ）／８個以下
の第３の色情報に関連する撮像された画素情報を含むそ
れぞれ第２および第３の撮像信号を出力する第２の撮像
手段と、上記第１の撮像手段からの第１の撮像信号と、上記第２
の撮像手段からの第２および第３の撮像信号とに基づき
所定の情報信号を生成して出力する信号出力手段と、を
備えていることを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項２】上記第１の撮像手段は、上記第１および
第２の固体撮像素子のいずれかをインタレース走査形式
で１ラインおきに加算して読み取った出力を順次走査形
式の信号に時間軸変換して出力する手段を含んで構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の高精細撮像
装置。
【請求項３】上記第１の撮像手段は、上記第１および
第２の固体撮像素子のいずれかをインタレース走査形式
で２ライン毎に加算して読み取った出力を順次走査形式
の信号に時間軸変換して出力する手段を含んで構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の高精細撮像装
置。
【請求項４】上記第１の撮像手段は、上記第１および
第２の固体撮像素子のいずれかを順次走査形式でライン
毎に順次読み取る手段を含んで構成されていることを特
徴とする請求項１に記載の高精細撮像装置。
【請求項５】上記第２の撮像手段は、上記第３の固体
撮像素子をインタレース走査形式で１ラインおきに加算
して読み取った出力を順次走査形式の信号に時間軸変換
して出力する手段を含んで構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の高精細撮像装置。
【請求項６】上記第２の撮像手段は、上記第３の固体
撮像素子をインタレース走査形式で２ライン毎に加算し
て読み取った出力を順次走査形式の信号に時間軸変換し
て出力する手段を含んで構成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の高精細撮像装置。
【請求項７】上記第２の撮像手段は、上記第３の固体
撮像素子を順次走査形式でライン毎に順次読み取る手段
を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の高精細撮像装置。
【請求項８】上記第２の撮像手段は、上記第３の固体
撮像素子にて上記第２および第３の色情報に関連する画
素情報をライン毎に交互に撮像する手段を含んで構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の高精細撮像
装置。
【請求項９】上記第２の撮像手段は、上記第３の固体
撮像素子にて上記第２および第３の色情報に関連する画
素情報をライン内で画素毎に交互に撮像する手段を含ん
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の高
精細撮像装置。
【請求項１０】上記信号出力手段は、上記第１、第２
および第３の撮像信号に基づき所定の輝度信号と色差信
号を生成して出力する手段を含んで構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の高精細撮像装置。
【請求項１１】上記信号出力手段は、上記第１、第２
および第３の撮像信号に基づき単一チャンネルの情報信
号を生成して出力する手段を含んで構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の高精細撮像装置。
【請求項１２】請求項１記載の高精細撮像装置に、さ
らに信号出力手段からの情報信号に基づいて第１のモー
ドの信号を生成する信号生成手段と、この信号生成手段
からの出力を、記録媒体に記録する記録手段とを設けた
ことを特徴とする高精細画像情報の記録装置。
【請求項１３】上記信号生成手段は、上記第１のモー
ドの信号より情報量が１／２以下に削減された第２のモ
ードの信号を生成する手段を含み、少なくとも上記第１
のモードの信号と上記第２のモードの信号のいずれかを
記録するように構成されていることを特徴とする請求項
１２に記載の高精細画像情報の記録装置。
【請求項１４】上記信号生成手段は、所定の外部映像
信号を第２のモードの信号に変換する信号変換ユニット
と接続端子を介して接続され、上記第２のモードの信号
を入力する入力手段を有し、少なくとも上記第１のモー
ドの信号と上記入力手段からの第２のモードの信号のい
ずれかを記録するように構成されていることを特徴とす
る請求項１２に記載の高精細画像情報の記録装置。
【請求項１５】上記信号生成手段は、上記信号出力手
段からの情報信号に所定の符号冗長度を付加したディジ
タル信号を生成する手段を含み、該ディジタル信号を記
録するように構成されていることを特徴とする請求項１
２に記載の高精細画像情報の記録装置。
【請求項１６】上記信号生成手段は、所定の搬送波信
号を上記信号出力手段からの情報信号で周波数変調した
ＦＭ信号を生成する手段を含み、該ＦＭ信号を記録する
ように構成されていることを特徴とする請求項１２に記
載の高精細画像情報の記録装置。
【請求項１７】上記記録手段は、上記記録媒体に光デ
ィスクを用い、上記信号生成手段からの出力を該光ディ
スクに記録する手段を含んで構成されていることを特徴
とする請求項１２に記載の高精細画像情報の記録装置。
【請求項１８】上記記録手段は、上記記録媒体に磁気
ディスクを用い、上記信号生成手段からの出力を該磁気
ディスクに記録する手段を含んで構成されていることを
特徴とする請求項１２に記載の高精細画像情報の記録装
置。
【請求項１９】上記記録手段は、上記記録媒体に半導
体メモリを用い、上記信号生成手段からの出力を該半導
体メモリに記録する手段を含んで構成されていることを
特徴とする請求項１２に記載の高精細画像情報の記録装
置。
【請求項２０】少なくとも水平方向にｎH 個、垂直方
向にｎV 本の計（ｎH ×ｎV ）個の空間サンプリング点
を含む２次元空間に対し、水平方向にｎH ／２個、垂直
方向にｎV ／２本の計（ｎH ×ｎV ）／４個の画素配列
を有する２次元の第１および第２の２つの固体撮像素子
が、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されて、その各固
体撮像素子からの読取出力に基づく少なくとも１フィー
ルドあるいは１フレームの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／
２個以下の輝度情報および第１の色情報に関連する撮像
された画素情報のいずれかを含む第１の撮像信号と、水
平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎH
×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第３の固体
撮像素子からの読取出力に基づく少なくとも１フィール
ドあるいは１フレームの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／８
個以下の第２の色情報と（ｎH ×ｎV ）／８個以下の第
３の色情報に関連する撮像された画素情報を含むそれぞ
れ第２および第３の撮像信号とに基づいて生成された情
報信号が記録された記録媒体を再生するように構成され
る高精細画像情報の再生装置において、上記記録媒体より上記情報信号を再生する再生手段と、上記再生手段からの再生信号に基づき所定の映像信号を
生成して出力する信号出力手段と、を備えていることを
特徴とする高精細画像情報の再生装置。
【請求項２１】上記信号出力手段は、上記再生手段か
らの再生信号の少なくとも上記の撮像によって撮像され
なかった空間サンプリング点に対応する画素を補間再生
して、少なくとも１フィールドあるいは１フレームの画
面当たり水平方向にｎH 個、垂直方向にｎV 本の計（ｎ
H ×ｎV ）個以下の輝度情報に関する有効画素情報を含
む映像信号を再生する信号処理手段を含んで構成されて
いることを特徴とする請求項２０に記載の高精細画像情
報の再生装置。
【請求項２２】上記信号処理手段は、少なくとも上記
の撮像されなかっ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つの撮像された画素の振幅値を加算平均した
値をもって補間する手段を含んで構成されることを特徴
とする請求項２１に記載の高精細画像情報の再生装置。
【請求項２３】上記信号出力手段は、上記再生手段か
らの再生信号に基づくディジタル信号を出力するディジ
タル出力手段を有し、該ディジタル出力手段からの出力
を所定の記録媒体に記録するように構成されていること
を特徴とする請求項２０に記載の高精細画像情報の再生
装置。
【請求項２４】少なくとも水平方向にｎH 個、垂直方
向にｎV 本の計（ｎH ×ｎV ）個の空間サンプリング点
を含む２次元空間を撮像して高精細画像の情報信号を出
力するように構成される高精細撮像装置において、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第１およ
び第２の２つの固体撮像素子を、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からの読取出力に
基づき少なくとも１フィールドあるいは１フレームの画
面当たり（ｎH ×ｎV ）／２個以下の輝度情報および第
１の色情報に関連する撮像された画素情報のいずれかを
含む第１の撮像信号を出力する第１の撮像手段と、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第３の固
体撮像素子からの読取出力に基づき少なくとも１フィー
ルドあるいは１フレームの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／
８個以下の第２の色情報と（ｎH ×ｎV ）／８個以下の
第３の色情報に関連する撮像された画素情報を含むそれ
ぞれ第２および第３の撮像信号を出力する第２の撮像手
段と、少なくとも上記第１の撮像信号の撮像されなかった画素
を補間再生して、少なくとも１フィールドあるいは１フ
レームの画面当たり（ｎH ×ｎV ）個以下の有効画素情
報を含む第１の情報信号を生成する第１の信号生成手段
と、少なくとも上記第２および第３の撮像信号の撮像されな
かった画素を補間再生して、それぞれ少なくとも１フィ
ールドあるいは１フレームの画面当たり（ｎH×ｎV ）
／４個以下の有効画素情報を含む第２および第３の情報
信号を生成する第２の信号生成手段と、上記第１の信号生成手段からの第１の情報信号と上記第
２の信号生成手段からの第２および第３の情報信号とに
基づいて所定の映像信号を生成して出力する信号出力手
段と、を備えていることを特徴とする高精細撮像装置。
【請求項２５】上記第１の信号生成手段は、上記第１
の撮像手段からの第１の撮像信号に基づく信号と上記第
２の撮像手段からの第２および第３の撮像信号に基づく
信号とから所定のマトリクス演算により輝度信号を生成
する手段を含み、少なくとも該輝度信号の画素を補間再
生して出力するように構成されていることを特徴とする
請求項２４に記載の高精細撮像装置。
【請求項２６】上記第２の信号生成手段は、上記第１
の撮像手段からの第１の撮像信号に基づく信号と上記第
２の撮像手段からの第２および第３の撮像信号に基づく
信号とから所定のマトリクス演算により第１および第２
の色差信号を生成する手段を含み、少なくとも該第１お
よび第２の色差信号の画素を補間再生して出力するよう
に構成されていることを特徴とする請求項２４に記載の
高精細撮像装置。
【請求項２７】上記信号出力手段は、上記第１の信号
生成手段からの第１の情報信号と上記第２の信号生成手
段からの第２および第３の情報信号とに基づき単一チャ
ンネルの映像信号を生成して出力する手段を含んで構成
されていることを特徴とする請求項２４に記載の高精細
撮像装置。
【請求項２８】少なくとも水平方向にｎH 個、垂直方
向にｎV 本の計（ｎH ×ｎV ）個の空間サンプリング点
を含む２次元空間を撮像して高精細画像の情報信号を出
力するように構成される高精細撮像装置において、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第１およ
び第２の２つの固体撮像素子を、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からそれぞれ順次
走査で読み取った出力に基づき、少なくとも１フィール
ドの画面当たりそれぞれ（ｎH ×ｎV ）／４個以下の輝
度情報および第１の色情報に関連する撮像された画素情
報のいずれかを含む第１および第２の撮像信号を出力す
る第１の撮像手段と、水平方向にｎH ／２個、垂直方向にｎV ／２本の計（ｎ
H ×ｎV ）／４個の画素配列を有する２次元の第３の固
体撮像素子から順次走査で読み取った出力に基づき、少
なくとも１フィールドの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／８
個以下の第２の色情報と（ｎH ×ｎV ）／８個以下の第
３の色情報に関連する撮像された画素情報を含むそれぞ
れ第３および第４の撮像信号を出力する第２の撮像手段
と、少なくとも上記第１の撮像手段からの上記第１の撮像信
号の撮像されなかった画素を上記第２の撮像信号の撮像
された画素に基づき補間再生して、少なくとも１フィー
ルドの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／２個以下の有効画素
情報を含む第１の情報信号を生成する第１の信号生成手
段と、少なくとも上記第１の撮像手段からの上記第２の撮像信
号の撮像されなかった画素を上記第１の撮像信号の撮像
された画素に基づき補間再生して、少なくとも１フィー
ルドの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／２個以下の有効画素
情報を含む第２の情報信号を生成する第２の信号生成手
段と、少なくとも上記第２の撮像手段からの上記第３の撮像信
号の撮像されなかった画素を補間再生して、少なくとも
１フィールドの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／４個以下の
有効画素情報を含む第３の情報信号を生成する第３の信
号生成手段と、少なくとも上記第２の撮像手段からの上記第４の撮像信
号の撮像されなかった画素を補間再生して、少なくとも
１フィールドの画面当たり（ｎH ×ｎV ）／４個以下の
有効画素情報を含む第４の情報信号を生成する第４の信
号生成手段と、上記第１、第２、第３および第４の情報信号に基づき輝
度信号と２つの色差信号を生成して出力する映像信号出
力手段と、を備えていることを特徴とする高精細撮像装
置。
【請求項２９】上記第１および第２の信号生成手段
は、上記第１の撮像手段からの第１および第２の撮像信
号に基づく信号と上記第２の撮像手段からの第３および
第４の撮像信号に基づく信号とから所定のマトリクス演
算により少なくともフィールド単位で輝度信号を生成す
る手段を含み、該輝度信号の画素を少なくともフィール
ド単位で補間再生して出力するように構成されているこ
とを特徴とする請求項２８に記載の高精細撮像装置。
【請求項３０】上記第３および第４の信号生成手段
は、上記第１の撮像手段からの第１および第２の撮像信
号に基づく信号と上記第２の撮像手段からの第３および
第４の撮像信号に基づく信号とから所定のマトリクス演
算により少なくともフィールド単位で第１および第２の
色差信号を生成する手段を含み、該第１および第２の色
差信号の画素をそれぞれ少なくともフィールド単位で補
間再生して出力するように構成されていることを特徴と
する請求項２８に記載の高精細撮像装置。
【請求項３１】上記映像信号出力手段は、上記第１の
信号生成手段からの第１の情報信号に基づく第１フィー
ルドの信号と上記第２の信号生成手段からの第２の情報
信号に基づく第２フィールドの信号とをフィールド毎に
交互に切り換えてインタレース走査形式の信号を生成す
る手段を含んで構成されていることを特徴とする請求項
２８に記載の高精細撮像装置。
【請求項３２】上記映像信号出力手段は、上記第３の
信号生成手段からの第３の情報信号に基づく第１および
第２フィールドの信号をフィールド毎に交互に切り換え
てインタレース走査形式の信号を生成する手段を含んで
構成されていることを特徴とする請求項２８に記載の高
精細撮像装置。
【請求項３３】上記映像信号出力手段は、上記第４の
信号生成手段からの第４の情報信号に基づく第１および
第２フィールドの信号をフィールド毎に交互に切り換え
てインタレース走査形式の信号を生成する手段を含んで
構成されることを特徴とする請求項２８に記載の高精細
撮像装置。