JP2002152774A - 高解像度動画像の色信号伝送方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＤＴＶ画像以上の画素数を有するＣＭＯＳ
撮像素子を用いた固体撮像装置における高解像度動画像
の色信号伝送方式を提供する。 【解決手段】高解像度動画像の色信号伝送方法におい
て、画像をＣＭＯＳ撮像素子１４により撮像する際に、
前記撮像素子の水平方向をＮ分割して駆動周波数を減少
させて撮像し、Ｎ分割した複数のアナログ電気信号に変
換する撮像ステップ１０と、前記複数のアナログ電気信
号を複数の並列デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステ
ップ１５と、前記複数の並列デジタル信号を並列演算す
る複数のデジタル演算ステップ１６と、前記複数の並列
デジタル信号をこの複数の並列デジタル信号の信号列よ
り少ない複数の並列デジタル信号の信号列に変換する並
列／並列変換ステップ１７と、前記並列／並列変換ステ
ップからの複数の並列デジタル信号を直列デジタル信号
に変換する並列／直列変換ステップ１９とで順次処理し
た信号を伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度動画像の
色信号伝送方法（装置）に係り、特にＨＤＴＶ画像以上
の画素数を有する撮像素子を用いた固体撮像装置におけ
る高解像度動画像の色信号伝送方法（装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＨＤＴＶ画像を用いて画像伝送す
る場合の色信号伝送方法の一例を図９に示す。図９に示
される色信号伝送方法のための色信号処理系は、被写体
１１１を撮像する撮像部１１０（レンズ１１２、プリズ
ム（三色色分解部）１１３、ＣＣＤ撮像素子１１４）、
各種補正器１１６、Ａ／Ｄ変換器１１７、色変調器１１
８、並列／直列変換器１１９、直列伝送路１２０、直列
／並列変換器１２１、色復調器１２２、Ｄ／Ａ変換器１
２３、及び画像表示装置１２４より構成されている。

【０００３】まず、被写体光像１１１をレンズ１１２で
プリズム１１３を介してＣＣＤ撮像素子１１４に結像さ
せる。プリズム１１３では被写体光像１１１を三色色分
解してＲ，Ｇ，Ｂに分解し、それぞれの色用の撮像素子
１１４に送る。撮像素子１１４については、例えばＨＤ
ＴＶ画像としての画素数１，９２０（Ｈ）×１，０８０
（Ｖ）の素子が設定されている。

【０００４】従って、撮像素子１１４はクロック周波数
７４．２５ＭＨｚ、水平周波数３３．７５ＫＨｚ、垂直
周波数３０Ｈｚで駆動される。撮像素子１１４からは各
駆動周波数に基づいた、アナログ信号が出力される。こ
の撮像素子１１４から得られた信号に輝度、コントラス
ト、ガンマ、ホワイトバランス、輪郭補正等の各種補正
を各種補正部１１６で行う。このとき、撮像部１１０を
構成する撮像素子１１４に特有の固定ノイズがあれば、
この固定ノイズも除去する。例えば撮像素子１１４にＣ
ＣＤセンサーを用いる場合は、固定パターンノイズ、暗
電流のばらつきノイズ等があり、目立たないようにこれ
らを除去する。

【０００５】つぎに、この各種補正部１１６で補正され
たアナログ信号をＡ／Ｄ変換装置１１７で、例えば１０
ｂｉｔの並列デジタル信号に変換する。更に、ＲＧＢ３
色信号として扱ってきたＣＣＤ撮像素子１１４からの被
写体映像信号を、Ｙ：輝度信号、Ｃ：色変調信号に色変
調器１１８で変換する。伝送する場合はこのＹ、Ｃ信号
を一つにまとめて直列デジタル信号に並列／直列変換器
１１９で変換して直列伝送路１２０で伝送する。このよ
うにすると一組の伝送ケーブルで信号を送ることが出
来、並列デジタル信号の場合のように複数組のケーブル
で送らなくてもよい。

【０００６】このようにして伝送されたデジタル直列信
号を受信し、直列／並列変換器１２１で並列デジタル信
号に戻し、色復調器１２２で輝度信号と色変調信号から
ＲＧＢ信号に変換した後で、更にＤ／Ａ変換器１２３で
アナログ信号に変換して画像表示部１２４に表示する。
また、特開平１０−２３３９３９号に示されるような高
精細画像を色差信号に変換した後にＦＭ変調して伝送す
る例もある。

【０００７】画像伝送の一例を図と共に以下に示す。図
１０は色変調を用いて伝送する一例を示したものであ
る。まず、撮像部１４１で被写体光像を撮像し、ＲＧＢ
のアナログ信号を得る。このアナログ信号を信号処理部
１４２を用いて各種信号処理を行い、処理した信号をＡ
／Ｄ変換部１４３により並列デジタル信号に変換する。

【０００８】このＡ／Ｄ変換部１４３の出力信号を色変
調部１４４によりＹ（輝度信号）、Ｃ（色変調信号）に
変換して並列／直列変換部１４５に送り一組の直列信号
に変換する。これを一本のケーブルで伝送する。受信側
ではまず伝送されて来た直列デジタル信号を直列／並列
変換回路１４６で並列デジタル信号Ｙ，Ｃに変換した
後、色復調部１４７でＲＧＢ信号に戻して、Ｄ／Ａ変換
部１４８でアナログ信号に変換し、表示部１４９へ供給
して画像を表示する。

【０００９】図１１はＲＧＢを用いて伝送する一例を示
したものである。色変復調による色信号帯域劣化を防止
するために、変換は行わずにＲＧＢ信号のみを扱うもの
である。Ａ／Ｄ変換部１４３の出力信号を並列／直列変
換部１４５Ａで３組の直列デジタル信号に変換して伝送
する。この伝送されて来た直列デジタル信号を、直列／
並列変換部１４６Ａで並列デジタル信号に戻す。この信
号をＤ／Ａ変換部１４８でアナログ信号に変換し、表示
部１４９へ供給して画像を表示する。この場合、伝送に
必要なケーブルは３本である。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、このよ
うな変復調による方法は伝送ケーブル本数は減少出来て
も構成が煩雑で変復調による信号劣化もある。このた
め、色信号帯域劣化を防止するためにＲＧＢ信号のみで
伝送を行おうとすると、伝送に必要なケーブル数が多く
なり煩雑で費用も多く必要であった。特にＨＤＴＶ画像
以上の高解像度画像を伝送しようとすると、例えば、図
８に示されるようにＨＤＴＶ４組相当のＲＧＢ信号の場
合、ＲＧＢ×４組＝１２本必要となる。従って、高解像
度化のために、例えば、ＨＤＴＶ画像の４倍の画素数
３，８４０（Ｈ）×２，１６０（Ｖ）を有する画像を扱
う場合、伝送に必要なケーブル数がより多くなり煩雑で
費用も多くなるため、出来るだけ伝送ケーブル本数を減
らし、更に複数組で画像伝送を行う場合、信号劣化がな
いようにすることが課題となっていた。

【００１１】そこで、本発明は上記課題を解決するた
め、並列デジタル信号を直列デジタル信号変換時に、並
列デジタル信号を複合化して用いることで、高解像度画
像信号の劣化のない状態で伝送ケーブル数を少なくした
良好な高解像度画像を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、動画像を撮像して高解像度信号
処理を行って高解像度動画像の色信号を伝送する高解像
度動画像の色信号伝送方法において、光学的に連続した
画像を少なくとも１以上のＣＭＯＳ撮像素子１４により
撮像する際に、前記ＣＭＯＳ撮像素子の水平方向をＮ
（Ｎは分割数で２以上の整数）分割して前記ＣＭＯＳ撮
像素子の駆動周波数を減少させて撮像し、Ｎ分割した複
数のアナログ電気信号（ａ）に変換する撮像ステップ１
０と、前記撮像ステップから出力された複数のアナログ
電気信号（ａ）を複数の並列デジタル信号（ｂ）に変換
するＡ／Ｄ変換ステップ１５と、前記Ａ／Ｄ変換ステッ
プから出力された複数の並列デジタル信号を並列演算す
るデジタル演算ステップ１６と、前記デジタル演算ステ
ップから出力された複数の並列デジタル信号をこの複数
の並列デジタル信号の信号列より少ない複数の並列デジ
タル信号の信号列に変換する並列／並列変換ステップ１
７と、前記並列／並列変換ステップから出力された複数
の並列デジタル信号（ｄ）を直列デジタル信号（ｆ）に
変換する並列／直列変換ステップ１９とで順次処理した
高解像度動画像の色信号を伝送するようにしたことを特
徴とする高解像度動画像の色信号伝送方法を提供し、請
求項２の発明は、請求項１記載の高解像度動画像の色信
号伝送方法において、前記並列／直列変換ステップは、
前記複数の並列デジタル信号（ｄ）の同色の色信号同士
を直列デジタル信号（ｆ）に変換、または、前記複数の
並列デジタル信号（ｄ）を色差信号に変換した信号を直
列デジタル信号（ｆ）に変換されるようにして伝送する
ようにしたことを特徴とする高解像度動画像の色信号伝
送方法を提供し、請求項３の発明は、請求項１に記載さ
れた高解像度動画像の色信号伝送方法において、前記並
列／直列変換ステップ１９は、前記複数の並列デジタル
信号（ｄ）を構成するビット（ｂｉｔ）数の整数倍以上
のビット数を有する前記直列デジタル信号（ｆ）に変換
して、高解像度動画像の色信号の伝送を行うようにした
ことを特徴とする高解像度動画像の色信号伝送方法を提
供し、請求項４の発明は、請求項１または請求項３に記
載された高解像度動画像の色信号伝送方法において、前
記各撮像素子はＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有するＣ
ＭＯＳ撮像素子１４をその水平方向を８分割して使用し
て、前記高解像度動画像信号の伝送を行うようにしたこ
とを特徴とする高解像度動画像の色信号伝送方法を提供
し、請求項５の発明は、動画像を撮像して高解像度信号
処理を行って高解像度動画像の色信号を伝送する高解像
度動画像の色信号伝送装置において、光学的に連続した
画像を少なくとも１以上のＣＭＯＳ撮像素子により撮像
する際に、前記ＣＭＯＳ撮像素子の水平方向をＮ（Ｎは
分割数で２以上の整数）分割して前記ＣＭＯＳ撮像素子
の駆動周波数を減少させて撮像し、Ｎ分割した複数のア
ナログ電気信号（ａ）に変換する撮像手段１０と、前記
撮像手段から出力された複数のアナログ電気信号を複数
の並列デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段１５と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された複数の並列デジタル
信号を並列演算するデジタル演算手段１６と、前記デジ
タル演算手段から出力された複数の並列デジタル信号を
この複数の並列デジタル信号の信号列より少ない複数の
並列デジタル信号の信号列に変換する並列／並列変換手
段１７と、前記並列／並列変換手段１７から出力された
複数の並列デジタル信号のビット（ｂｉｔ）数の整数倍
以上のビット数を有する直列デジタル信号に変換する並
列／直列変換手段１９とを有して構成したことを特徴と
する高解像度動画像の色信号伝送装置を提供し、請求項
６の発明は、請求５に記載された高解像度動画像の色信
号伝送装置において、前記撮像手段は、ＨＤＴＶ画像の
４倍の画素数を有するＣＭＯＳ撮像素子をその水平方向
に８分割して使用するようにしたことを特徴とする高解
像度動画像の色信号伝送装置を提供するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の高解像度動画像の色信号
伝送方法における撮像素子の実施形態につき、好ましい
一実施例により、以下に図と共に説明する。図１に本発
明のＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有する撮像素子の高
解像度動画像の色信号伝送方法のための色信号処理系列
を、図２に本発明の高解像度動画像の色信号伝送装置の
ＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有する撮像素子（ＣＭＯ
Ｓセンサー）による撮像（カメラ）部分の信号伝送（色
差信号で伝送）の一実施例の概要を示した図を、図３に
本発明の高解像度動画像の色信号伝送装置のＨＤＴＶ画
像の４倍の画素数を有する撮像素子（ＣＭＯＳセンサ
ー）による撮像（カメラ）部分の信号伝送（ＲＧＢ信号
のみで伝送）の一実施例の概要を示した図を、図４に本
発明の高解像度動画像の色信号伝送方法に用いられる各
並列信号を示した図を、図５及び図６に本発明の高解像
度動画像の色信号伝送方法に用いられる並列／直列変換
回路及び直列／並列変換回路の各実施例を示す。

【００１４】図１に示される本発明の高解像度動画像の
色信号伝送方法のための色信号処理系は、被写体１１を
撮像するＣＭＯＳ撮像素子を使用したＣＭＯＳ撮像部１
０（レンズ１２、プリズム（三色色分解部）１３、ＣＭ
ＯＳ撮像素子１４）、Ａ／Ｄ変換器１５、各種補正器１
６、８並列／４並列変換器１７、４並列色差変換器１
８、４並列／直列変換器１９、４直列伝送路２０、４直
列／並列変換器２１、４並列色差変換器２２、Ｄ／Ａ変
換器２３、及び４並列画像表示装置２４より構成されて
いる。

【００１５】図１に示される本発明の高解像度動画像の
色信号伝送方法のための色信号処理系の一実施例につい
て、図２の撮像部分の色差伝送の概要図と共に以下に説
明する。撮像部１０はレンズ１２、プリズム（三色色分
解部）１３、及び８分割撮像素子１４を有して構成され
ている。被写体１１をレンズ１２で撮像してプリズム１
３でＲＧＢの３色に分解した後、被写体１１の各色光像
を、例えばＨＤＴＶの４倍の解像度を有するＣＭＯＳセ
ンサーを使用した撮像素子１４に結像する。例えば３板
方式では、３個の各色用の撮像素子に夫々結像させる。

【００１６】この撮像素子１４では被写体１１の光学像
をアナログ電気信号（ａ）に変換する。撮像素子１４を
動作させる駆動信号は、動画信号として用いる場合は３
０Ｈｚの垂直駆動信号が必要である。撮像素子１４の画
素数をＨＤＴＶ画像の４倍とすると、各画素の駆動周波
数は垂直駆動信号を３０Ｈｚに固定すると、やはり各画
素の駆動周波数は４倍必要である。

【００１７】しかしながら、例えばＨＤＴＶ画像の駆動
周波数は７４．２５ＭＨｚと高速であり、この4倍の２
９７ＭＨｚの高速でこの撮像素子１４を駆動させること
は困難である。しかし、３０Ｈｚの垂直駆動周波数は動
画像の場合に最小限必要であり、これ以下にするとフリ
ッカーが目立ち、動画像の動きもぎこちなくなる。

【００１８】そこで、ＣＭＯＳ撮像素子１４を、水平方
向を８分割で設定することにより、各画素の駆動周波数
を３７．１２５（＝７４．２５／２）ＭＨｚに減少させ
ることが出来ることを見い出した。この時の水平駆動周
波数は６７．５ＫＨｚと２倍になるが、垂直駆動周波数
が３０Ｈｚに保持されるため、動画像の場合でも特に問
題とはならない。

【００１９】このように各画素の駆動周波数を従来の半
分にすれば、撮像素子、Ａ／Ｄ変換及びデジタル演算も
容易となり、従って各種補正器１６での、輝度、コント
ラスト、ガンマ、ホワイトバランス、輪郭補正等の各種
補正も、撮像素子１４の出力のアナログ電気信号（ａ）
をＡ／Ｄ変換器１５で変換されたデジタル信号（ｂ）で
取扱え、均一な補正が出来る為、８分割としても各分割
部分の補正は不均一とはならないことが判明した。

【００２０】従って、ＣＭＯＳ撮像素子１４、Ａ／Ｄ変
換器１５でのＡ／Ｄ変換、各種補正器１６での各種補正
等の、標準化が確立されていない部分の駆動周波数を３
７．１２５ＭＨｚに低減させて動作の確実な低い周波数
（ＨＤＴＶ標準の７４．２５ＭＨｚの半分）を用いるこ
とが出来る。

【００２１】つぎに各種補正器１６の出力信号の８並列
デジタル信号（ｃ）を８並列／４並列変換器１７で４つ
のＨＤＴＶ画像とした４並列デジタル信号（ｄ）に変換
し、各画素の駆動周波数をＨＤＴＶ標準の７４．２５Ｍ
Ｈｚとする。これをＲＧＢ三色分の４並列信号と組み合
わせ、色差信号YＰｂＰｒ４並列信号（ｅ）に４並列色
差変換器１８で変換する。

【００２２】このときは色差信号のうち輝度成分Ｙを並
列デジタル信号１０ｂｉｔ（ビット）とし、帯域制限さ
れた色差成分Ｐｂ，Ｐｒをそれぞれ駆動周波数半分の状
態で並列デジタル信号１０ｂｉｔとする。この駆動周波
数半分のＰｂ、Ｐｒ信号を合成すれば、駆動周波数がＹ
と同じに並列デジタル信号１０ｂｉｔとすることが出来
る。

【００２３】このデジタル信号の一実施例を図４に示
す。図４（ｐ）、（ｑ）、（ｒ）に示されるように、輝
度信号Ｙ（図４（ｐ））は駆動信号７４．２５ＭＨｚ１
０ｂｉｔ、色差信号Ｐｂ、Ｐｒ（図４（ｑ）、（ｒ））
は３７．１２５ＭＨｚで駆動させた後、駆動信号７４．
２５ＭＨｚで位相をずらしてそれぞれサンプリングし
て、図４（ｓ）に示される色差合成信号１０ｂｉｔを形
成する。

【００２４】このようにした後、輝度信号Ｙ１０ｂｉｔ
と色差合成信号１０ｂｉｔを、４並列色差変換器１８で
図４（ｔ）に示される並列ＰｂＰｒ色差信号として２０
ｂｉｔで構成した後、４並列／直列変換器１９で並列／
直列変換し、直列デジタル信号２０ｂｉｔとして色差信
号をデジタル並列信号からデジタル直列信号に変換す
る。

【００２５】この時の各画素の駆動周波数は約１．５Ｇ
Ｈｚとなる。この４並列／直列変換器１９の出力のデジ
タル直列信号を４直列伝送路２０を介して伝送すれば、
信号劣化のない状態で伝送ケーブルが少なくて済み、取
扱いが容易になる。

【００２６】ついで４直列伝送路２０を介して伝送され
たデジタル直列信号（ｇ）を再び７４．２５ＭＨｚ並列
信号（ｈ）に４直列／並列変換器２１で戻し、さらにY
ＰｂＰｒ色差信号からＲＧＢ原色信号（ｉ）に４並列色
差変換器２２で戻した後、Ｄ／Ａ変換器２３でＤ／Ａ変
換して、アナログ信号（ｊ）とし４並列画像表示装置２
４に加えて画像表示する。

【００２７】図３に示される本発明の高解像度動画像の
色信号伝送装置のＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有する
ＣＭＯＳ撮像素子による撮像（カメラ）部分の信号伝送
の一実施例の概要について、以下に説明する。撮像部１
０において被写体光像を撮像して８分割画像のアナログ
電気信号（図３（ａ））に変換する。

【００２８】このアナログ電気信号（ａ）はＡ／Ｄ変換
部１５に加えられてデジタル並列信号（ｂ）に変換され
る。このデジタル並列信号（ｂ）はつぎの信号処理を行
う８並列各種補正部１６に供給されて、８組の演算回路
により各種補正が行われて補正されたデジタル並列信号
（ｃ）を出力する。

【００２９】この信号処理を行う８並列各種補正部部１
６で補正された８組のデジタル並列信号（ｃ）は、８並
列／４並列変換部１７によりＨＤＴＶ駆動周波数に等し
い４分割画像信号（ｄ）に変換される。この４分割画像
信号（ｄ）は４並列色差変換器１８で色差変換される。
この４並列色差変換器１８で色差変換された信号（ｅ）
は、つぎに、並列／直列変換部１９により直列信号
（ｆ）に変換される。

【００３０】図５及び図６に並列／直列、直列／並列変
換用ＬＳＩ回路（ＶＩＴＥＳＳＥ社：米国、型名ＶＳＣ
６５１１）の動作例を示す。図５は並列／直列変換回路
３１としての動作例で、駆動周波数７４．２５ＭＨｚの
配列Ｄ０，Ｄ１，．．．．，Ｄ１９の並列デジタル信号
２０ｂｉｔ入力をクロック７４．２５ＭＨｚ入力と一緒
に入力し、クロックはクロック逓倍回路３２で２０倍の
１．４８５ＧＨｚとしサンプリングクロックとして使用
する。

【００３１】７４．２５ＭＨｚの並列デジタル信号２０
ｂｉｔ入力はこのサンプリングクロックにより並列／直
列変換回路３１で１．４８５ＧＨｚの直列デジタル信号
２０ｂｉｔに変換される。

【００３２】図６は１．４８５ＧＨｚの直列デジタル信
号２０ｂｉｔ入力と、この入力信号から１．４８５ＧＨ
ｚのクロック信号を検出し１／２０の７４．２５ＭＨｚ
をサンプリングクロックとして、直列／並列変換回路３
３で並列デジタル信号２０ｂｉｔを配列Ｄ０，Ｄ
１，．．．．，Ｄ１９で出力する例である。

【００３３】この並列／直列、直列／並列変換用ＬＳＩ
回路を用いて、駆動周波数７４．２５ＭＨｚの並列デジ
タル信号２０ｂｉｔ入力をクロック７４．２５ＭＨｚ入
力と一緒に入力し、並列／直列変換回路３１で１．４８
５ＧＨｚの直列デジタル信号２０ｂｉｔに変換した後、
この１．４８５ＧＨｚの直列デジタル信号２０ｂｉｔを
入力として直列／並列変換回路３３で並列デジタル信号
２０ｂｉｔに変換すれば、入力と出力配列の同じ並列デ
ジタル信号２０ｂｉｔが得られる。

【００３４】この並列／直列変換用ＬＳＩ回路、直列／
並列変換用ＬＳＩ回路（ＶＳＣ６５１１）を用いて、図
１に示される８並列信号を４組の７４．２５ＭＨｚＲＧ
Ｂ並列デジタル信号各１０ｂｉｔから色差信号の輝度成
分Ｙ並列デジタル信号１０ｂｉｔと、帯域制限された色
差成分Ｐｂ，Ｐｒをそれぞれ駆動周波数半分の状態で並
列デジタル信号１０ｂｉｔとし、これを合成して駆動周
波数がＹと同じ７４．２５ＭＨｚとし、このＹとＰｂ、
Ｐｒ合成信号を合わせて２０ｂｉｔとして一緒に並列／
直列変換する。

【００３５】図４に示されるように、この変換は２組の
輝度信号並列デジタル信号１０ｂｉｔ（例えば、Ｙ１、
Ｙ２）と１組の色差信号（Ｐｂ1、Ｐｒ1）並列デジタル
信号１０ｂｉｔの組合せにより２組の直列デジタル信号
２０ｂｉｔに変換する。このように処理を行うと、従来
１２本（＝ＲＧＢ×４）必要であった伝送ケーブルをそ
の半分の６本に減少させることが出来る。図４（ｔ）に
並列色差信号の一実施例を示す。

【００３６】このように色差成分を一旦色変調信号Ｃに
変換して用いなくとも、Ｐｂ，Ｐｒを合成して用いれ
ば、変復調による信号劣化もなく、良質な色差成分を伝
送出来る。このデジタル直列信号を伝送に用いれば、伝
送ケーブルは４本で済み、取り扱いが容易で画質のよい
信号が得られる。

【００３７】一方、色差信号を用いず、ＲＧＢ信号のみ
で伝送を行おうとする場合は、やはり、この並列／直列
変換用ＬＳＩ回路、直列／並列変換用ＬＳＩ回路を用い
て図３に示すような、各１０ｂｉｔで構成されているＲ
ＧＢ並列デジタル信号を任意の２組ずつ用いて並列デジ
タル信号２０ｂｉｔとして組み合わせれば、伝送ケーブ
ルはＲＧＢ×４本＝１２本の半分の６本で済み、より高
画質な信号伝送が行える。

【００３８】この場合、２組の並列デジタル信号の組合
せは任意でよく、例えばＲ１Ｇ１，Ｂ１Ｒ２，Ｇ２Ｂ
２，Ｒ３Ｇ３，Ｂ３Ｒ４，Ｇ４Ｂ４，…のような構成と
してもよい。一方、伝送路長がわずかに異なり、各伝送
路毎に位相差を生ずる場合は同色系の組合せが最適であ
る。これは例えばＲ１Ｒ２、Ｒ３Ｒ４の組合せとした
時、Ｒ１Ｒ２、及びＲ３Ｒ４間には位相差が生じないか
らである。

【００３９】以上説明したように、この並列／直列、直
列／並列変換用ＬＳＩ回路を用いれば入出力並列信号に
差のない信号が得られるため、画像データを１０ｂｉｔ
に限定することなく利用出来る。例えば、並列デジタル
信号を８ｂｉｔとすればＲＧＢ×４組＝１２本の構成の
信号が８ｂｉｔ×１２本＝９６ｂｉｔとなり、これは２
０ｂｉｔ×５本＝１００ｂｉｔより伝送ケーブルは５本
で済むことになる。従って、変換回路が並列デジタル信
号の整数倍以上のｂｉｔ数で直列変換出来れば、伝送ケ
ーブルの本数を減らすことが出来る。

【００４０】つぎに、図７に本発明の高解像度動画像の
色信号伝送方法及びその装置に用いられる撮像素子とし
てのＣＭＯＳ撮像素子（センサー）の信号転送の一実施
例を示す。図８に示されるＣＭＯＳ撮像素子の一実施例
では水平垂直両方向とも各センサー出力は電子回路によ
る水平垂直スイッチで行われる。

【００４１】このために非常に高速なスイッチの切替え
が可能で、８分割画像時の３７．１２５ＭＨｚの駆動同
周波数でも、Ｓ／Ｎの良好な信号が得られる。Ｒｏｃｗ
ｅｌｌ社のＭｏｄｅｌｌ-１８５５（１，２８０（Ｈ）
×１，０２４（Ｖ）画素、１２ｂｉｔＡ／Ｄ）のＣＭＯ
Ｓ撮像素子では、１００ＭＨｚで動作することが確認さ
れている。

【００４２】これに対して、図１２はよく知られている
ＣＣＤ撮像素子の一例で、センサーの電荷を一度に垂直
電荷転送部に転送してから順次水平電荷転送部に転送
し、水平電荷転送部から更に順次信号として電荷を取り
出している。このため、８分割画像時の駆動周波数３
７．２５ＭＨｚではＳ／Ｎの良好な信号は得られず、撮
像素子列を上下２つに分けて別々に転送することで更に
半分の駆動周波数としなければならなかった。このため
撮像素子の構成が煩雑で、実用化は困難である。

【００４３】一般的に、ＣＣＤ撮像素子では、駆動周波
数が２０ＭＨｚまでは比較的Ｓ／Ｎは良好であるがそれ
を越えると転送効率が下がり、信号が劣化することが知
られている。これに対して、本発明で使用されるＣＭＯ
Ｓ撮像素子は５０ＭＨｚまではほとんど変化がない。Ｃ
ＣＤ撮像素子とＣＭＯＳ撮像素子の性能分岐点の駆動周
波数は２５ＭＨｚである。これをまとめて性能を比較し
て、下記の表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】よって、撮像素子に新たにＣＭＯＳ撮像素
子を用い、水平方向に８分割することにより、垂直駆動
周波数は下げずに画像駆動周波数を下げて、並列デジタ
ル演算が容易に行えるような構成とすればよい。

【００４６】このような低い駆動周波数での動作が出来
る構成とすれば、デジタル状態での演算が可能となるた
め、８分割しても均一な演算が行えるから、固定パター
ンノイズ、暗電流、ガンマ、輝度、コントラスト、ホワ
イトバランス等の各種補正が簡単に均一に行える。

【００４７】なお、撮像素子の水平分割はこれまで説明
してきた分割数Ｎ＝８の分割に限定されるものではな
く、プログレッシブ撮像を行う場合には、分割数Ｎ＝１
６として１６分割して行うと都合がよく、その他に分割
数Ｎは２以上の整数に設定して利用出来る。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項５に記載された発明によれば、撮像素子としてＣＭＯ
Ｓセンサーを使用し、前記ＣＭＯＳ撮像素子の水平方向
をＮ分割して撮像素子の駆動周波数を減少させて撮像
し、前記ＣＭＯＳ撮像素子により撮像された複数の並列
デジタル信号をこの複数の並列デジタル信号を直列デジ
タル信号に変換して、変復調を行わずに画像の色信号の
伝送を行うようにしたので、十分実用性のある色信号を
伝送ケーブルの使用本数を少なくして伝送出来、それだ
け取扱いも容易になる。

【００４９】また、請求項２に記載された発明によれ
ば、請求項１記載の高解像度動画像の色信号伝送方法に
おいて、並列／直列変換ステップにより前記複数の並列
デジタル信号を直列デジタル信号に変換して、前記複数
の並列デジタル信号（ｄ）の同色の色信号同士を直列デ
ジタル信号（ｆ）に変換複合して、または、前記複数の
並列デジタル信号（ｄ）を色差信号にして直列デジタル
信号（ｆ）に変換されるようにして、伝送を行うように
したので、変復調を行わずに安定した伝送を行うことが
出来、前記複数の並列デジタル信号の同色の色信号同士
を複合して伝送を行う場合には、伝送路の伝送路長が異
なっても、位相差が生じにくくなるので、何本かの伝送
路長を揃える調整が大変楽になる。

【００５０】また、請求項３及び請求項５に記載された
発明によれば、複数の並列デジタル信号を前記並列／直
列変換ステップ（手段）により、前記複数の並列デジタ
ル信号を構成するビット数の整数倍以上のビット数を有
する前記直列デジタル信号に変換して画像の色信号の伝
送を行うようにしたことにより、変復調をせずにＨＤＴ
Ｖ以上の高解像度画像の伝送を複数組で伝送しても信号
劣化がないため、伝送された複数の画像を再生合成した
ときにも信号劣化がない良好な高解像度動画像の色信号
を得ることが出来る。

【００５１】また、請求項４及び請求項６に記載された
発明によれば、各撮像素子としてＨＤＴＶ画像の４倍の
画素数を有するＣＭＯＳ撮像素子（センサー）をその水
平方向を８分割して用いることにより、ＨＤＴＶ画像を
超えた超高精細画像情報を撮像することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高解像度動画像の色信号伝送方法にお
けるＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有するＣＭＯＳ撮像
素子の高解像度動画像の色信号伝送方法の一実施例を示
す図である。

【図２】本発明の高解像度動画像の色信号伝送装置のＨ
ＤＴＶ画像の４倍の画素数を有するＣＭＯＳ撮像素子に
よる撮像（カメラ）部分の信号伝送（色差信号で伝送）
の一実施例の概要を示した図である。

【図３】本発明の高解像度動画像の色信号伝送装置のＨ
ＤＴＶ画像の４倍の画素数を有するＣＭＯＳ撮像素子に
よる撮像（カメラ）部分の信号伝送（ＲＧＢ信号のみで
伝送）の一実施例の概要を示した図である。

【図４】本発明の高解像度動画像の色信号伝送方法に用
いられる各並列信号を示した図である。

【図５】本発明の高解像度動画像の色信号伝送方法に用
いられる並列／直列変換回路の一例を示した図である。

【図６】本発明の高解像度動画像の色信号伝送方法に用
いられる直列／並列変換回路の一例を示した図である。

【図７】本発明の高解像度動画像信号処理方法（装置）
に用いられる撮像素子としてのＣＭＯＳ撮像素子の信号
転送の一実施例を示す。

【図８】高解像度動画像の色信号伝送方法におけるＨＤ
ＴＶカメラの４倍の高解像度画像による色信号伝送の一
例の概要を示す図である。

【図９】従来の高解像度動画像の色信号伝送方法におけ
るＨＤＴＶ画像の画素数を有するＣＣＤ撮像素子の高解
像度動画像の色信号伝送方法の一例を示す図である。

【図１０】従来のＨＤＴＶカメラによる色信号伝送の色
変調の一例の概要を示した図である。

【図１１】従来のＨＤＴＶカメラによる色信号伝送のＲ
ＧＢの一例の概要を示した図である。

【図１２】従来のＣＣＤセンサーの信号の転送の一例を
示した図である。

【符号の説明】

１０ ＣＭＯＳ撮像部（撮像ステップ、撮像手段） １１ 被写体 １２ レンズ（撮像部（撮像ステップ、撮像手段）） １３ プリズム（三色色分解部、撮像部（撮像ステッ
プ、撮像手段）） １４ ８分割ＣＭＯＳ撮像素子（撮像部（撮像ステッ
プ、撮像手段）） １５ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換ステップ、Ａ／Ｄ変換
手段） １６ 各種補正器（各種補正ステップ、各種補正手段） １７ ８並列／４並列変換器（８並列／４並列変換ステ
ップ、８並列／４並列変換手段） １８ ４並列色差変換器（４並列色差変換ステップ、４
並列色差変換手段） １９ ４並列／直列変換器（４並列／直列変換ステッ
プ、４並列／直列変換手段） ２０ ４直列伝送路（４直列伝送ステップ、４直列伝送
手段） ２１ ４直列／並列変換器（４直列／並列変換ステッ
プ、４直列／並列変換手段） ２２ ４並列色差変換器（４並列色差変換ステップ、４
並列色差変換ステップ手段） ２３ Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ変換ステップ、Ｄ／Ａ変換
ステップ手段） ２４ ４並列画像表示装置（４並列画像表示ステップ、
４並列画像表示手段） ３１ 並列／直列変換回路 ３２ クロック逓倍回路 ３３ 直列／並列変換回路 ３４ クロック（１／Ｍ）回路 ａ アナログ電気信号 ｂ 並列デジタル信号 ｃ ８並列デジタル信号 ｄ ４並列デジタル信号 ｅ YＰｂＰｒ３並列信号 ｆ，ｇ 直列デジタル信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C057 AA01 AA03 BA11 EA01 EA02 EA07 EB11 EE06 EJ02 EL01 GB03 GB04 GF01 GF02 GF05 GL00 GM01 5C065 AA01 BB48 CC01 CC02 CC03 DD15 DD19 GG18 GG19 GG34

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動画像を撮像して高解像度信号処理を行っ
   て高解像度動画像の色信号を伝送する高解像度動画像の
   色信号伝送方法において、 光学的に連続した画像を少なくとも１以上のＣＭＯＳ撮
   像素子により撮像する際に、前記ＣＭＯＳ撮像素子の水
   平方向をＮ（Ｎは分割数で２以上の整数）分割して前記
   ＣＭＯＳ撮像素子の駆動周波数を減少させて撮像し、Ｎ
   分割した複数のアナログ電気信号に変換する撮像ステッ
   プと、 前記撮像ステップから出力された複数のアナログ電気信
   号を複数の並列デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステ
   ップと、 前記Ａ／Ｄ変換ステップから出力された複数の並列デジ
   タル信号を並列演算するデジタル演算ステップと、 前記デジタル演算ステップから出力された複数の並列デ
   ジタル信号をこの複数の並列デジタル信号の信号列より
   少ない複数の並列デジタル信号の信号列に変換する並列
   ／並列変換ステップと、 前記並列／並列変換ステップから出力された複数の並列
   デジタル信号を直列デジタル信号に変換する並列／直列
   変換ステップとで順次処理した高解像度動画像の色信号
   を伝送するようにしたことを特徴とする高解像度動画像
   の色信号伝送方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の高解像度動画像の色信号伝
   送方法において、 前記並列／直列変換ステップは、前記複数の並列デジタ
   ル信号の同色の色信号同士を直列デジタル信号に変換、
   または、前記複数の並列デジタル信号を色差信号に変換
   した信号を直列デジタル信号に変換されるようにして伝
   送するようにしたことを特徴とする高解像度動画像の色
   信号伝送方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載された高解像度動画像の色
   信号伝送方法において、 前記並列／直列変換ステップは、前記複数の並列デジタ
   ル信号を構成するビット（ｂｉｔ）数の整数倍以上のビ
   ット数を有する前記直列デジタル信号に変換して、高解
   像度動画像の色信号の伝送を行うようにしたことを特徴
   とする高解像度動画像の色信号伝送方法。
4. 【請求項４】請求項１または請求項３に記載された高解
   像度動画像の色信号伝送方法において、 前記撮像ステップは、ＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有
   するＣＭＯＳ撮像素子をその水平方向に８分割して使用
   するようにしたことを特徴とする高解像度動画像の色信
   号伝送方法。
5. 【請求項５】動画像を撮像して高解像度信号処理を行っ
   て高解像度動画像の色信号を伝送する高解像度動画像の
   色信号伝送装置において、 光学的に連続した画像を少なくとも１以上のＣＭＯＳ撮
   像素子により撮像する際に、前記ＣＭＯＳ撮像素子の水
   平方向をＮ（Ｎは分割数で２以上の整数）分割して前記
   ＣＭＯＳ撮像素子の駆動周波数を減少させて撮像し、Ｎ
   分割した複数のアナログ電気信号に変換する撮像手段
   と、 前記撮像手段から出力された複数のアナログ電気信号を
   複数の並列デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、 前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された複数の並列デジタル
   信号を並列演算するデジタル演算手段と、 前記デジタル演算手段から出力された複数の並列デジタ
   ル信号をこの複数の並列デジタル信号の信号列より少な
   い複数の並列デジタル信号の信号列に変換する並列／並
   列変換手段と、 前記並列／並列変換手段から出力された複数の並列デジ
   タル信号のビット（ｂｉｔ）数の整数倍以上のビット数
   を有する直列デジタル信号に変換する並列／直列変換手
   段とを有して構成したことを特徴とする高解像度動画像
   の色信号伝送装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載された高解像度動画像の色
   信号伝送装置において、 前記撮像手段は、ＨＤＴＶ画像の４倍の画素数を有する
   ＣＭＯＳ撮像素子をその水平方向に８分割して使用する
   ようにしたことを特徴とする高解像度動画像の色信号伝
   送装置。