JP3463697B2 - 画像入出力システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子と投影型
表示装置を用いる高精細な動画像の撮像，伝送，表示を
行う画像入出力システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像入出力システムの基本的な構
成を図２９に示す。図２９において、ＳＣはスクリー
ン、５は被写体、１１は固体撮像素子、１２は前記固体
撮像素子１１上に被写体５の光学像を結像させるレン
ズ、２２は伝送路、４１は表示素子、６１はスクリーン
ＳＣ上に投影される表示素子４１の開口部、６００は前
記スクリーンＳＣ上に投影される開口部６１の集まりで
形成される投影画像である。また、図２９において、点
線の○内に示す図は固体撮像素子１１の撮像面を示し、
１１０は感光部、１２０は前記レンズ１２で結像される
被写体５の光学像である。

【０００３】高精細な画像入出力システムを構築するに
は、高精細な撮像手段と表示手段を必要とする。従来、
撮像を高精細化する技術としてはＬＳＩの微細加工技術
を駆使し、固体撮像素子１１の画素密度を高め、画素数
を増やす方法が主流であった。この方法によりこれまで
に高品位テレビ（ＨＤＴＶ）用として２００万画素の固
体撮像素子１１が製造できるようになっている。一方、
投影表示装置も従来は液晶表示素子の画素密度を高め、
画素数を増やす方法により高精細化が図られてきた。こ
のようにして高精細化された撮像手段と表示手段は大容
量の伝送路２２で接続されている。すなわち、従来は固
体撮像素子１１および表示素子４１をそれぞれ多画素化
し、かつ、伝送路２２を大容量化する方法により画像入
出力システムの高精細化が図られてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の画像入出力システムでは、固体撮像素子１１、およ
び表示素子４１の画素数を増やすことにより高精細化が
図られてきた。しかし、撮像においてはこの画素密度を
高める方法では画素面積が小さくなりＳ／Ｎが劣化す
る。さらに、画素数が多くなるにしたがって素子の駆動
速度やＡ／Ｄ変換の速度が高まり、技術的な困難さが増
す。このような状況を鑑みるに、上記２００万の画素数
はもはや限界に近く、現状ではさらに画素数を増加させ
解像度を向上することは困難となっている。

【０００５】また、固体撮像素子１１と表示素子４１を
伝送路２２で接続するシステムでは撮像画素数が増える
と、これに比例して単位時間当たりの信号処理量や伝送
データ量が増大する。高能率のデータ圧縮が可能な符号
化装置を用いれば伝送データ量は低減できるが、信号が
符号化されるまでの段階でＡ／Ｄ変換や符号化などの各
種信号処理において、高速の信号処理が要求されること
になる。同様に受信側でも復号化やＤ／Ａ変換で高速処
理が必要となるといった問題がある。

【０００６】一方、液晶表示素子も画素数を増やすと駆
動速度が高まり、技術的な困難さが増し、やはりＨＤＴ
Ｖレベルの２００画素程度が限界とされている。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、撮像画素素子数を少なくしても高精細画
像を得ることができる画像入出力システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる第１の発
明では、撮像素子上で結像する被写体像と撮像素子の相
対的位置をフレームごとにずらすことにより、該撮像素
子の画素内感光部の各々が異なるｎ（ｎは２以上の整
数）個の位置でサンプリングし、該サンプリング位置が
異なるフレームまたはフィールド画像の信号を出力する
撮像手段と、 前記サンプリング位置が異なるフレームま
たはフィールド画像の信号から、ｍ（ｍは２以上の整
数）個の表示用画像信号を生成する画像信号処理・変換
手段と、前記ｍ個の表示用画像信号をｍ個の表示デバイ
スにそれぞれ表示し、該複数の表示デバイスに表示され
た画像を同一面上に投影表示することにより光学的に合
成する表示手段とを備え、 前記画像信号処理・変換手段
は、 ｎフレーム分の時間的に連続する前記サンプリング
位置が異なるフレームまたはフィールド画像から、前記
サンプリング位置が前記ｍ個の各表示デバイスの投影画
素の位置に対応した画像をフレームまたはフィールドご
とに選択することにより、ｍ個の静止画像用信号を生成
する手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連続する前記
サンプリング位置が異なるフレームまたはフィールド画
像のうち１フレーム分のフレームまたはフィールド画像
における、前記ｍ個の各表示デバイスの各投影画素の位
置に対応した位置ごとに周囲でサンプリングされている
位置の信号値を加重平均することにより、ｍ個の動画用
信号を生成する手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連
続する前記サンプリング位置が異なるフレームまたはフ
ィールド画像間で輝度変化があった画素の位置において
大きな値を示すｍ個の動領域検出信号を生成する手段
と、 前記ｍ個の静止画像用信号と前記ｍ個の動画用信号
とを前記ｍ個の動領域検出信号の大きさに応じた混合比
で個々に合成し、ｍ個の静止画像用信号と動画用信号と
の合成信号を生成する手段とを備えたものである。

【０００９】また、本発明にかかる第２の発明では、前
記撮像手段と前記表示手段とが伝送路を介して接続さ
れ、 前記画像信号処理・変換手段を伝送路を挟んで前記
表示手段側に備えたものである。

【００１０】

【００１１】

【作用】第１の発明においては、高精細な画像を少ない
画素数の撮像素子で撮像でき、かつ少ない表示素子で高
精細に表示することができる。また、画像信号処理・変
換手段により、ｍ個の静止領域画像信号と動領域画像信
号が個々に合成される。さらに、Ａ／Ｄ変換や符号化，
各種処理では上記少ない画素数の撮像素子で撮像した画
像を処理することになるので、信号処理量を低減するこ
とができる。

【００１２】第２の発明においては、伝送路を挟んだ撮
像手段と表示手段のうち、表示手段側において、サンプ
リング位置が異なった時間的に連続するｎ枚のフレーム
またフィールド画像がｍ個の表示デバイスに同時に分配
され合成画像が表示される。

【００１３】

【００１４】以下に本発明の原理を図１に示す基本構成
図を用いて説明する。図１において、３０は信号切り替
え器、３０１および３０２はフレームメモリ、４１およ
び４２は表示素子、６１および６２はそれぞれスクリー
ンＳＣ上に投影される表示素子４１および４２の開口部
である。また、図１において○内に示す図は固体撮像素
子１１の撮像面を示し、１１０は感光部、１１１はイメ
ージシフトしたときの感光部１１０の相対的位置であ
る。

【００１５】本発明では、上述のようにイメージシフト
法による撮像手段を備え、被写体像と画素の相対的な位
置関係を画素ピッチの１／ｎだけフレーム（またはフィ
ールド）ごとに時間的に変化させて撮像する。図１では
簡単のため水平方向にのみ画素ピッチの１／２だけフレ
ーム毎にシフトさせる場合を示す。固体撮像素子１１の
撮像部は２次元状に配列された画素で構成されている
が、個々の画素は光強度を読み取る感光部と、信号転送
路等の非感光部からなる。すなわち、直接撮像に寄与す
る感光部は、図１の○内に示すように離散的に配置され
た構成となっており、感光部１１０と感光部１１０の間
には直接撮像には寄与しない非感光部が存在する。この
非感光部の存在を利用し、画像のサンプリング点を倍増
することにより、入力画像の高精細化が可能になる。す
なわち、図１に示すように第１のフレームでは、固体撮
像素子１１を実線の位置に配置して画像を入力する。次
に、第２のフレームでは固体撮像素子１１を点線で示す
ように画素ピッチの１／２だけ水平方向にシフトさせた
位置に配置して画像を入力する。このときの各画素の感
光部（点線の長方形で示す）１１１は画素ピッチの１／
２だけ水平方向にシフトし、第１のフレームでの感光部
１１０と感光部１１０の間を補間する形で配置される。
すなわち、それぞれのフレーム画像において、固体撮像
素子１１の非感光部にあたる領域の光強度情報が他フレ
ーム画像ではサンプリングされていることになり、２つ
のフレーム画像を１つのフレーム画像に合成すれば実効
的に水平方向に２倍の画素密度で画像を読み取ったこと
に相当して高精細化が可能になる。

【００１６】本発明では、上記のイメージシフト法で入
力した２枚のフレーム画像の合成は表示段階において光
学的に行う。すなわち、２枚のフレーム画像を別々の表
示素子４１，４２に表示し、これらの表示画像をスクリ
ーンＳＣ上に投影表示する際、投影された表示素子４１
および４２の開口部６１および６２がスクリーンＳＣ上
で互いに補間されるように水平方向に画素ピッチの１／
２だげずらして表示すれば、入力時のサンプリングの位
置関係を再現でき、かつ、撮像素子および各表示素子の
２倍の画素数での高精細な画像を表示できることにな
る。

【００１７】以上説明したように、本発明による画像入
出力システムでは画素数ｐ×ｑの画像を入出力する場
合、使用する撮像素子および表示素子の画素数はｐ／ｎ
×ｑ／ｍ（ｎ，ｍはそれぞれ水平，垂直方向へのシフト
回数）でよく、さらに、入力から出力までの伝送，各種
処理においても、ｐ／ｎ×ｑ／ｍの画素数の画像と見な
して処理することができ、信号処理量，伝送量を低減す
ることが可能となる。以下、上記の原理に基づく本発明
の実施例について説明する。

【００１８】

【実施例】〔実施例１〕本発明の第１の実施例の概略構
成を図２に示す。図２において１は撮像部、２は伝送
部、３は信号処理部、４は表示部、１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂは固体撮像素子、１２はレンズ、１３はダイクロイ
ックプリズム、１４は透明板、１５は圧電素子、１６は
Ａ／Ｄ変換器、２１は符号化器、２２は伝送路、２３は
復号化器、３Ｒ，３Ｇおよび３Ｂはそれぞれ赤成分画像
信号処理部，緑成分画像信号処理部，青成分画像信号処
理部、４０Ｒ，４０Ｇおよび４０Ｂは信号変換器、４０
１〜４０４はプロジェクタ、４３はピラミッド状ミラ
ー、ＰＬは投影レンズである。

【００１９】なお、以下の説明においては、例えば３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂの場合、特に、個別に区別する必要がな
いときは、単に３を用いて説明を簡略化する。他の符号
についても同様とする。

【００２０】本実施例では撮像部１において、フレーム
ごとに被写体像と各固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１
Ｂの相対的位置関係を水平および垂直方向に画素ピッチ
の１／２づつシフトするイメージシフト法による撮像手
段を備え、信号処理部３において撮像部１から連続して
送られる４枚のフレーム画像を並列出力し、表示部４で
光学的合成することにより高精細画像の撮像および表示
を行う。以下、各部の詳細について説明する。

【００２１】まず、撮像部１では通常の３枚式カメラで
使用されているダイクロイックプリズム１３を用いて、
３つの固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ上に赤，
緑，青の色成分の被写体像をそれぞれ結像させる。イメ
ージシフトはダイクロイックプリズム１３とレンズ１２
の間に透明板１４を配置し、これを前後および左右に振
動させることにより行う。すなわち、透明板１４がレン
ズ１２の光軸に垂直の時は光は直進するが、傾きがある
と屈折するため各固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
上での光学像の位置がシフトする。

【００２２】なお、透明板１４の振動は、透明板１４の
上下左右に配置する圧電素子１５により行う。透明板１
４による屈折は、光がダイクロイックプリズム１３に入
射する前に行われるため、３つの固体撮像素子１１Ｒ，
１１Ｇ，１１Ｂ上の光学像は同時にシフトする。

【００２３】図３に本実施例のイメージシフトの方向と
順序を示す。本実施例では光学像がシフトするが、以下
では簡単のため固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが
シフトすると見なして説明する。図３において、Ｐ１は
透明板１４が光軸に垂直の時の固体撮像素子１１の位置
を示す。このＰ１を基本位置とし、この位置から画素ピ
ッチの１／２の距離だけ右（Ｐ２），下（Ｐ３），左
（Ｐ４），上（Ｐ１）の順でフレームごとにシフトし、
４フレーム後に基本位置Ｐ１に戻る。以後、上記シフト
を繰り返す。なお、図３においては１Ａおよび１Ｂは固
体撮像素子１１がＰ１の位置にあるときのそれぞれ奇数
ラインおよび偶数ラインの画素内感光部の位置である。
同様に２Ａおよび２Ｂ，３Ａおよび３Ｂ，４Ａおよび４
Ｂは、それぞれ固体撮像素子１１がＰ２，Ｐ３，Ｐ４の
位置にあるときのそれぞれ奇数ラインおよび偶数ライン
の画素内感光部の位置である。

【００２４】固体撮像素子１１のシフトには所定の時間
を要するため、固体撮像素子１１の蓄積期間（１フレー
ム内の撮像期間に相当）をフレーム周期いっぱいにとる
と、蓄積期間中にも固体撮像素子１１がシフトすること
になる。そこで、固体撮像素子１１は電子シャッタ機能
を有するものを用い、フレーム期間の始めの部分で固体
撮像素子１１をシフトさせ、固体撮像素子１１が静止し
ている残りのフレーム期間中にシャッタを開け、蓄積期
間とする。

【００２５】本実施例では、以上のイメージシフト法を
用いて撮像が行われるが、固体撮像素子１１の走査法や
出力信号の規格等は通常の３枚式カメラと同様であり、
したがって、通常の速度でＡ／Ｄ変換，伝送される。

【００２６】信号処理部３は赤成分画像信号処理部３Ｒ
（以下、Ｒ処理部と略す），緑成分画像信号処理部３Ｇ
（以下、Ｇ処理部と略す），青成分画像信号処理部３Ｂ
（以下、Ｂ処理部と略す）から構成され、伝送部２を通
して伝送されてくる３つの固体撮像素子１１Ｒ，１１
Ｇ，１１Ｂからの色成分ごとの画像信号Ｖｒ，Ｖｇおよ
びＶｂがそれぞれ入力される。上記３色に対応した３つ
の画像信号処理部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの構成および信号処
理法は同じである。そこで、以下の信号処理部３の説明
では、画像信号Ｖｇの処理を行うＧ処理部３Ｇについて
のみ説明する。

【００２７】図４にＧ処理部３Ｇの構成を示す。図４に
おいて、３１Ｇは静止画用信号分配器、３２Ｇは動画用
信号分配器、３３Ｇは動領域検出器、３４Ｇは動領域検
出信号分配器、３０１Ｇ〜３０４Ｇは信号合成器であ
る。Ｇ処理部３Ｇに送られてきた緑成分画像信号Ｖｇ
は、静止画用信号分配器３１Ｇ，動画用信号分配器３２
Ｇ，動領域検出器３３Ｇにそれぞれ入力される。静止画
用信号分配器３１Ｇは４つの信号（Ｖｇｓ１，Ｖｇｓ
２，Ｖｇｓ３，Ｖｇｓ４）を並列に出力する。同様に動
画用信号分配器３２Ｇでも４つの信号（Ｖｇｍ１，Ｖｇ
ｍ２，Ｖｇｍ３，Ｖｇｍ４）を並列に出力する。そし
て、信号合成器３０１Ｇ〜３０４ＧにおいてＶｇｓ１と
Ｖｇｍ１，Ｖｇｓ２とＶｇｍ２，Ｖｇｓ３とＶｇｍ３，
Ｖｇｓ４とＶｇｍ４がそれぞれ合成されて静動合成信号
Ｖｇ１，Ｖｇ２，Ｖｇ３，Ｖｇ４として出力される。こ
こで、これらの信号の合成比は動領域検出器３３Ｇから
の動領域検出信号Ｋｇ１，Ｋｇ２，Ｋｇ３およびＫｇ４
の大小によりそれぞれ決定する。

【００２８】上記４つの静動合成信号Ｖｇ１，Ｖｇ２，
Ｖｇ３，Ｖｇ４が出力する画素と固体撮像素子１１Ｇの
画素の位置の関係を図５に示す。図５において、１Ａ
（ｉ，ｊ）と１Ｂ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ
／２）（ｍ・ｎは固体撮像素子１１Ｇの画素数）は固体
撮像素子１１ＧがＰ１の位置にあるフレーム（以下、第
１フレームとよぶ）における画素（感光部）の位置を示
し、奇数フィールドでは１Ａ（ｉ，ｊ）の位置でサンプ
リングが行われ、偶数フィールドでは１Ｂ（ｉ，ｊ）の
位置でサンプリングが行われる。同様に２Ａ（ｉ，ｊ）
と２Ｂ（ｉ，ｊ）、３Ａ（ｉ，ｊ）と３Ｂ（ｉ，ｊ）、
４Ａ（ｉ，ｊ）と４Ｂ（ｉ，ｊ）はそれぞれ固体撮像素
子がＰ２，Ｐ３，Ｐ４の位置にあるフレーム（それぞれ
第２フレーム，第３フレーム，第４フレームとよぶ）に
おける画素の位置を示し、２Ａ（ｉ，ｊ），３Ａ（ｉ，
ｊ）および４Ａ（ｉ，ｊ）の位置でそれぞれのフレーム
奇数のフィールドでサンプリングが行われ、２Ｂ（ｉ，
ｊ），３Ｂ（ｉ，ｊ）および４Ｂ（ｉ，ｊ）の位置でそ
れぞれのフレームの偶数フィールドでサンプリングが行
われる。４つの静動合成信号Ｖｇ１，Ｖｇ２，Ｖｇ３，
Ｖｇ４は図５における２ラインずつを１組とし、かつ、
各ラインでは隣接する画素を組とした４つの画素の信号
を並列出力する。ラインの組み方と順序は、奇数フィー
ルドでは図５に示す（ｋ，ｋ＋２）、（ｋ＋４，ｋ＋
６）、…とし、偶数フィールドでは（ｋ−１，ｋ＋
１）、（ｋ＋３，ｋ＋５）、…とする。例えば奇数フィ
ールドのあるクロックでＶｇ１をｋラインの１Ａ（ｉ，
ｊ）の位置からの信号とする場合、Ｖｇ２は同ラインの
２Ａ（ｉ，ｊ）の位置からの信号とし、Ｖｇ３はｋ＋２
ラインの２Ｂ（ｉ，ｊ）の位置からの信号とし、Ｖｇ４
は１Ｂ（ｉ，ｊ）の位置からの信号とする。そして、次
のクロックではＶｇｓ１，Ｖｇｓ２，Ｖｇｓ３，Ｖｇｓ
４をそれぞれ１Ａ（ｉ＋１，ｊ）、２Ａ（ｉ＋１，
ｊ）、２Ｂ（ｉ＋１，ｊ）、１Ｂ（ｉ＋１，ｊ）の位置
からの信号とする。以下同様にして各ライン２画素の２
ラインずつ水平走査を繰り返す。偶数フィールドについ
ても上記ラインの組で同様の走査を行う。

【００２９】次に、画像信号Ｖｇから上記Ｖｇｓ１〜Ｖ
ｇｓ４，Ｖｇｍ１〜Ｖｇｍ４，Ｖｇ１〜Ｖｇ４，Ｋｇ１
〜Ｋｇ４等の信号を生成するＧ処理部３Ｇの各部の構成
と動作を説明する。

【００３０】静止画用信号分配器３１Ｇの構成を図６に
示す。図６においてＦＭ（１Ａ）〜ＦＭ（４Ｂ）はフィ
ールドメモリ、ＩＳ３１１〜ＩＳ３１４は入力選択器で
ある。４つの静止画用信号Ｖｇｓ１〜Ｖｇｓ４は固体撮
像素子１１Ｇが過去８フィールドにおいて入力した画像
信号を用いて生成される。そこで、静止画用信号分配器
３１Ｇでは８つのフィールドメモリが使用され、それぞ
れには次の画像信号が入力される。

【００３１】 ・ＦＭ（１Ａ）：固体撮像素子がＰ１の位置で入力した
奇数フィールド画像 ・ＦＭ（１Ｂ）：固体撮像素子がＰ１の位置で入力した
偶数フィールド画像 ・ＦＭ（２Ａ）：固体撮像素子がＰ２の位置で入力した
奇数フィールド画像 ・ＦＭ（２Ｂ）：固体撮像素子がＰ２の位置で入力した
偶数フィールド画像 ・ＦＭ（３Ａ）：固体撮像素子がＰ３の位置で入力した
奇数フィールド画像 ・ＦＭ（３Ｂ）：固体撮像素子がＰ３の位置で入力した
偶数フィールド画像 ・ＦＭ（４Ａ）：固体撮像素子がＰ４の位置で入力した
奇数フィールド画像 ・ＦＭ（４Ｂ）：固体撮像素子がＰ４の位置で入力した
偶数フィールド画像 入力選択器ＩＳ３１１では、上記静止画用信号Ｖｇｓ１
は上述のように奇数フィールドでは図５に示す１Ａ
（ｉ，ｊ）の画素からの信号とし、偶数フィールドでは
４Ａ（ｉ，ｊ）からの信号とするため、フィールドメモ
リＦＭ（１Ａ）とＦＭ（４Ａ）からの信号を入力し、奇
数フィールドではＦＭ（１Ａ）からの信号を、偶数フィ
ールドＦＭ（１Ｂ）からの信号を選択して出力する。同
様に、入力選択器ＩＳ３１２，ＩＳ３１２，ＩＳ３１４
ではそれぞれフィールドメモリＦＭ（２Ａ）とＦＭ（３
Ａ），ＦＭ（２Ｂ）とＦＭ（３Ｂ），ＦＭ（１Ｂ）とＦ
Ｍ（４Ｂ）からの信号を入力し、奇数フィールドではそ
れぞれＦＭ（２Ａ），ＦＭ（２Ｂ），ＦＭ（１Ｂ）から
の信号を、偶数フィールドではそれぞれＦＭ（３Ａ），
ＦＭ（３Ｂ），ＦＭ（４Ｂ）からの信号を選択して出力
する。

【００３２】図７に動画用信号分配器３２Ｇの構成を示
す。図７において、ＰＤは１画素分の遅延回路、ＬＤは
１ライン分の遅延回路、Ａ３２１〜Ａ３２４は加算器、
Ｃ１１〜Ｃ２２は前記加算器Ａ３２１〜Ａ３２４に入力
される信号に乗じられる係数、ＩＳ３２１〜ＩＳ３２４
は入力選択器である。静止画用信号分配器３１Ｇの出力
信号が過去８フィールドの画信号を用いて作られたのに
対し、動画用信号分配器３２Ｇの出力信号は現フィール
ドの信号のみから作られる。動画用信号分配器３２Ｇの
動作を第１フレームについて説明する。

【００３３】図８に、第１フレームにおいてサンプリン
グが行われる画素の位置を網掛け部分で示す。第１フレ
ームでは画素は１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ｂ（ｉ，ｊ）（ｉ＝
１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ／２）（ｍ・ｎは固体撮像素子の画
素数）で示される位置にあるが、本実施例の固体撮像素
子１１Ｇではインタレース走査を行うため、奇数フィー
ルドでは図８（ａ）に網掛けで示すように１Ａ（ｉ，
ｊ）で示される画素でサンプリングが行われ、偶数フィ
ールドでは図８（ｂ）に網掛けで示すように１Ｂ（ｉ，
ｊ）で示される画素でサンプリングが行われる。上記走
査方法で入力した画像信号Ｖｇから４つの出力端から並
列に出力する信号３２１〜３２４を生成することにな
る。

【００３４】まず、奇数フィールドではＶｇは上述のよ
うにＶｇｍ１はＡ（ｉ，ｊ）の位置からの信号とするた
め画像信号ＶｇをそのままＶｇｍ１とする。そこで、こ
のフィールドでは、加算器Ａ３２１の入力係数をＣ１１
＝１，Ｃ１２＝０とする。次に、Ｖｇｍ２は２Ａ（ｉ，
ｊ）からの信号とするが、第１フレームでは固体撮像素
子１１Ｇの画素がこの位置に存在せず、この位置の像情
報がサンプリングされていないため、左右の１Ａ（ｉ，
ｊ）と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）の平均値を用いる。そこで、
加算器Ａ３２２の入力係数をＣ１３＝１／２，Ｃ１４＝
１／２，Ｃ１５＝０，Ｃ１６＝０とし、画像信号Ｖｇと
これを１画素分遅延した信号の平均値を用いる。次に、
Ｖｇｍ３は２Ｂ（ｉ，ｊ）からの信号とするが、このフ
レームでは固体撮像素子１１Ｇの画素がこの位置に存在
せず、この位置の像情報がサンプリングされていないた
め、１Ａ（ｉ，ｊ）、１Ａ（ｉ，ｊ＋１）、１Ａ（ｉ＋
１，ｊ）、１Ａ（ｉ＋１，ｊ＋１）の４つの位置の信号
の平均値をこの位置の信号として用いる。そこで、加算
器Ａ３２３の入力係数をＣ１７＝１／４，Ｃ１８＝１／
４，Ｃ１９＝１／４，Ｃ２０＝１／４として画像信号Ｖ
ｇとこれを１画素分遅延した信号、および入力信号を１
ライン分遅延した信号とその１画素分遅延した信号の平
均値をとる。次に、Ｖｇｍ４は１Ｂ（ｉ，ｊ）からの信
号とするが、このフレームにおいてこの位置に画素は存
在するが、奇数フィールドではこの位置の画素ではサン
プリングが行われないため、上下でサンプリングが行わ
れる１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ，ｊ＋１）の平均値を用
いる。そこで、加算器Ａ３２４の入力係数をＣ２１＝１
／２，Ｃ２２＝１／２とし、入力信号Ｖｇとこれを１ラ
イン分遅延した信号の平均値を用いる。

【００３５】次に、偶数フィールドにおける動画用信号
分配器３２Ｇの動作を説明する。偶数フィールドではＶ
ｇｍ１，Ｖｇｍ２，Ｖｇｍ３，Ｖｇｍ４をそれぞれ４Ａ
（ｉ，ｊ）、３Ａ（ｉ，ｊ）、３Ｂ（ｉ，ｊ）、４Ｂ
（ｉ，ｊ）の位置の信号とする。ただし、第１フレーム
ではこれらの位置には固体撮像素子１１Ｇの画素が存在
しないため以下のように周囲でサンプリングされている
位置の信号から生成する。まず、４Ｂ（ｉ，ｊ）からの
信号となるＶｇｍ１は４Ｂ（ｉ，ｊ）の上下でサンプリ
ングされている１Ｂ（ｉ，ｊ−１）と１Ｂ（ｉ，ｊ）の
信号の１：３の加重平均により求める。そこで、加算器
Ａ３２１の入力係数をＣ１１＝３／４，Ｃ１２＝１／４
とする。次に、Ｖｇｍ２は１Ｂ（ｉ，ｊ）、１Ｂ（ｉ＋
１，ｊ）、１Ｂ（ｉ，ｊ−１）と１Ｂ（ｉ＋１，ｊ−
１）の位置の信号の３：３：１：１の加重平均により求
める。そこで、加算器Ａ３２２の係数をＣ１３＝１／
８，Ｃ１４＝１／８，Ｃ１５＝３／８，Ｃ１６＝３／８
とする。次に、Ｖｇｍ３は１Ｂ（ｉ，ｊ）、１Ｂ（ｉ＋
１，ｊ）、１Ｂ（ｉ，ｊ＋１）と１Ｂ（ｉ＋１，ｊ＋
１）の位置の信号の３：３：１：１の加重平均により求
める。そこで、Ｃ１７＝１／８，Ｃ１８＝１／８，Ｃ１
９＝３／８，Ｃ２０＝３／８とする。次に、Ｖｇｍ４は
１Ｂ（ｉ，ｊ）と１Ｂ（ｉ，ｊ＋１）の信号の３：１の
加重平均により求める。そこで、加算器Ａ３２３の入力
係数をＣ２１＝３／４，Ｃ２２＝１／４とする。

【００３６】図７において、加算器Ａ３２１〜Ａ３２４
と入力選択器ＩＳ３２１〜ＩＳ３２４の間には、それぞ
れ１画素分の遅延回路ＰＤおよび１ライン分の遅延回路
ＬＤが４つの信号間で時間関係を揃えるため配置されて
おり、入力選択器ＩＳ３２１〜ＩＳ３２４ではそれぞれ
フィールドごとに４つの入力から正しい時間関係にある
信号を選択する。また、図７では省略したがフィールド
間で各ラインの時間関係を揃えるため、各入力選択器の
後に同様の回路が設けられている。以上では第１フレー
ムでの、動画用信号分配器３２Ｇにおける４つの出力信
号の生成方法を述べたが、他のフレームにおいても同様
の方法で生成する。

【００３７】次に、動領域検出器３３Ｇにおける動領域
検出信号の生成法を説明する。図９に動領域検出器３３
Ｇの構成を示す。図９において、ＦＭはフィールドメモ
リ、ＩＳ３３０〜ＩＳ３４０は入力選択器、Ａ３３０〜
Ａ３３９は加算器、ＡＢＳは入力信号の絶対値をとる回
路、２Ｄ−ＬＰＦは２次元ローパスフィルタである。動
領域検出器３３Ｇでは現フィールドでサンプリングされ
た画素に対応した動領域検出信号Ｋｇを生成し、上記４
つの並列信号に対応する４つの動領域検出信号は後述の
動領域検出信号分配器３４Ｇで生成される。

【００３８】本実施例の動領域検出器３３Ｇではサンプ
リングされた画素（注目画素とよぶ）の動領域検出信号
を、該注目画素とその左右の画素、および注目画素の上
下にありそのフィールドで表示される最近接のそれぞれ
３つの画素の信号値から生成する。この動領域検出法と
動領域検出器３３Ｇの動作を第１フレームの奇数フィー
ルドを例に説明する。まず、奇数フィールドでは上記１
Ａ（ｉ，ｊ）で示される位置がサンプリングされるた
め、この位置の動領域検出信号を生成する。図１０に１
Ａ（ｉ，ｊ）の位置の動領域検出信号を生成するのに使
用する信号のサンプリング位置を斜線で示す。図１０に
示す位置の信号を用い、〔数１〕により動領域検出信号
Ｋｇを求める。

【００３９】

【数１】Kg＝C1{VDc}+C2{VD1}+C3{VD8}+C4{Kg_-2} ここで、ＶＤ８は１Ａ（ｉ，ｊ）の位置の現フィールド
と８フィールド前の信号差、Ｋｇ_-2は２フィールド前の
動領域検出信号であり、またＶＤｃ，ＶＤ１は〔数
２〕，〔数３〕で与えられる。

【００４０】

【数２】VDc＝{VDc(1)-VDc(3)}/2-VDc(2) ただし、

【００４１】

【数３】VDc(1)＝|{V２Ｂ_{（ｉ−１，ｊ−１）}+V２Ｂ
_{（ｉ，ｊ−１）}}/2-V１Ｂ_{（ｉ，ｊ−１）}| (2-1) VDc(2)＝|{V２Ａ_{（ｉ−１，ｊ）}+V２Ａ_{（ｉ，ｊ）}}/2-V
１Ａ_{（ｉ，ｊ）}|(2-2) VDc(3)＝|{V２Ｂ_{（ｉ−１，ｊ）}+V２Ｂ_{（ｉ，ｊ）}}/2-V
１Ｂ_{（ｉ，ｊ）}|(2-3)

【００４２】

【数４】VD1＝{VD1(1)-VD1(3)}/2-VD1(2) ただし、

【００４３】

【数５】 VD1(1)＝|{V_2B(i-1,j-1)+V_2B(i-1,j)}/2-V_2A(i-1,j)| (3-1) VD1(2)＝|{V_1B(i,j-1)+V_1B(i,j)}/2-V_1A(i,j)| (3-2) VD1(3)＝|{V_2B(i,j-1)+V_2B(i,j)}/2-V_2A(i,j)| (3-3) 上記 (2-1)〜(2-3) 式および (3-1)〜(3-3) 式において
絶対値内の変数、例えばＶ_1A(i,j) は１Ａ（ｉ，ｊ）の
位置の信号値を示し、他の変数についても同様に添え字
で示す位置の信号を示す。

【００４４】本実施例では８つのサンプリング点（１Ａ
（ｉ，ｊ）〜４Ａ（ｉ，ｊ）および１Ｂ（ｉ，ｊ）〜４
Ｂ（ｉ，ｊ））を１つのブロックとし、８フィールドか
けて順次サンプリングするため、過去８フィールド間で
輝度変化があった位置を動領域として扱う必要がある。
しかし、１つの位置では８フィールドおきにしかサンプ
リングされないため、〔数１〕〜〔数５〕に示すように
周辺のサンプリング点の信号値を用いる。このように周
辺のサンプリング点の信号値を用いた上記 (2-1)〜(3-
3) の各式による演算は何れも空間的なハイパスフィル
タに相当し、空間的な輝度変化に対し大きな値を示す。
ただし、演算ブロック内では隣接する画素間でサンプリ
ング時刻が異なるため、結局、時間的な輝度変化を検出
できることになる。

【００４５】本実施例の動領域検出器３３Ｇでは、上記
のように過去にサンプリングされた周辺位置の信号値を
用いるため、図９に示すように８つのフィールドメモリ
ＦＭを使用する。これらフィールドメモリＦＭからの信
号を用いて、上記〔数１〕〜〔数４〕の演算を実行する
ための回路動作を、ＶＤｃ(1)を求める(2-1)式を例に説
明する。ＶＤｃ(1)は１Ｂ（ｉ，ｊ−１）、２Ｂ（ｉ−
１，ｊ−１）、および２Ｂ（ｉ，ｊ−１）の３つの位置
の信号値を用い、加算器Ａ３３１から出力する。まず、
７フィールド前にサンプリングされている１Ｂ（ｉ，ｊ
−１）の位置の信号を加算器Ａ３３１に入力するため、
入力選択器ＩＳ３３１では７フィールド前の信号Ｖｇ
（−７）を選択する。そして、入力選択器ＩＳ３３６で
は遅延回路ＬＤで１ライン遅延された信号を選択する。
入力選択器の出力は係数１が乗じられ加算器Ａ３３１に
入力される。次に、５フィールド前にサンプリングされ
た２Ｂ（ｉ−１，ｊ−１）および２Ｂ（ｉ，ｊ−１）の
位置の信号を加算器Ａ３３１に入力するため、入力選択
器ＩＳ３３３では５フィールド前の信号Ｖｇ（−５）を
選択する。そして入力選択器ＩＳ３３８では遅延回路Ｌ
Ｄで１ライン遅延された信号を選択する。入力選択器Ｉ
Ｓ３３８の出力は１画素分遅延された信号と遅延の無い
信号に分岐し、両信号がともに係数−１／２が乗じられ
加算器Ａ３３１に入力される。ここで、遅延された信号
が２Ｂ（ｉ−１，ｊ−１）の位置の信号であり、遅延の
無い信号は２Ｂ（ｉ，ｊ−１）の位置の信号である。

【００４６】以上の動作により加算器Ａ３３１からＶＤ
ｃ(1)を出力できる。同様にして加算器Ａ３３０，Ａ３
３２からＶＤｃ(2)，ＶＤｃ(3)を出力し、加算器Ａ３３
６にて〔数２〕のＶＤｃを出力する。また、同様の動作
により加算器Ａ３３７にて〔数４〕，〔数５〕のＶＤ１
を出力する。次に、ＶＤ８を求めるため、入力選択器Ｉ
Ｓ３３０とＩＳ３４０の出力の差を加算器Ａ３３８でと
る。上記ＶＤｃ，ＶＤ１，ＶＤ８をそれぞれ係数Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３と乗じて加算器Ａ３３９に入力する。さら
に、加算器Ａ３３９の出力を２フィールド遅延させて係
数Ｃ４を乗じて加算器Ａ３３９に入力する。これによ
り、加算器Ａ３３９より上記〔数１〕式のＫｇを出力で
きる。本実施例ではＫｇをローパスフィルタ２Ｄ−ＬＰ
Ｆにかけ、ノイズ等による誤判定を防止する。

【００４７】動領域検出信号分配器３４ＧではＫｇを入
力し、４つの動領域検出信号Ｋｇ１，Ｋｇ２，Ｋｇ３，
Ｋｇ４を出力する。なお、これら４つの動領域検出信号
は最大値を１に規格化しておく。４つの動領域検出信号
の生成法は上記動画用信号の場合と同じでよく、したが
って、動領域検出信号分配器３４Ｇの構成および動作も
上記動画用信号分配器３２Ｇと同じとした。

【００４８】信号合成器３０１Ｇ〜３０４Ｇでは入力さ
れる動画用信号と静止画用信号を合成し、静動合成信号
Ｖｇ１〜Ｖｇ４を出力する。なお両信号の合成は下記
〔数６〕にもとづいて行う。

【００４９】

【数６】Vgi＝Kgi ×Vgmi+ (1-Kgi) ×Vgsi ただし、ｉ＝１，２，３，４ 以上の方法により生成されたＶｇ１〜Ｖｇ４は信号変換
器４０Ｇで表示の走査方式に応じた信号に変換される。
図１１に各プロジェクタのスクリーンＳＣ面上に投影さ
れる画素配置を示す。図１１において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
はそれぞれプロジェクタ４０１，４０２，４０４および
４０３の投影画素である。また、本実施例で用いる表示
の走査方式を図１２に示す。図１２において、ａ
（ｊ），ｂ（ｊ），ｃ（ｊ），ｄ（ｊ）はそれぞれ図２
のプロジェクタ４０１，４０２，４０４および４０３の
表示デバイスのｊ番目のライン上の画素を示す。また
〈ｋ’〉，〈ｋ’＋１〉，‥‥はスクリーンＳＣ上に光
学的に合成される合成画像のライン番号を示し、（ｋ−
１），（ｋ），（ｋ＋１）は図５に同一符号で示す撮像
画像（以下、原画像とよぶ）のサンプリング位置のライ
ン番号を示す。本実施例で用いる表示の走査は、図１２
に示すように奇数フィールドでは原画像のｋラインのデ
ータをスクリーンＳＣ上でｋ’とｋ’＋１ラインに表示
し、ｋ＋２ラインのデータをｋ’＋２とｋ’＋３ライン
に表示し、以下同様に表示する。すなわち、ここでｋを
奇数とすると、奇数フィールドでは原画像の奇数ライン
を２ラインずつで表示する。次に、偶数フィールドでは
原画像のｋ＋１ラインのデータをスクリーンＳＣ上で
ｋ’＋１とｋ’＋２ラインに表示し、ｋ＋３ラインのデ
ータをｋ’＋３とｋ’＋４ラインに表示し、以下同様に
表示する。すなわち、偶数フィールドでは原画像の偶数
ラインを奇数ラインとは組み合わせを１ラインずらした
２ラインの組で表示する。

【００５０】上記の表示走査を行うため信号変換器４０
Ｇには図１３に示す構成を用いる。図１３において、Ｉ
Ｓ４０１〜ＩＳ４０４は入力選択器、ＬＭはラインメモ
リである。入力選択器ＩＳ４０１の出力信号は図２のプ
ロジェクタ４０１に入力される。上記表示の走査法によ
れば、プロジェクタ４０１は、奇数フィールドでは原画
像の奇数ラインの奇数列を表示する。ここで、奇数フィ
ールドにおいて４つの信号合成器３０１Ｇ〜３０４Ｇか
ら送られてくる信号のうち、原画像の奇数ラインの奇数
列に相当する信号はＶｇ１である。そこで、入力選択器
ＩＳ４０１でＶｇ１を選択する。次に、プロジェクタ４
０２は、奇数フィールドでは原画像の奇数ラインの偶数
列を表示する。奇数フィールドにおいて４つの信号合成
器３０１Ｇ〜３０４Ｇから送られてくる信号のうち、原
画像のラインの奇数列に相当する信号はＶｇ２である。
そこで、入力選択器ＩＳ４０２でＶｇ２を選択する。次
に、プロジェクタ４０３は奇数フィールドではプロジェ
クタ４０２と同じく原画像の奇数ラインの偶数列を表示
する。そこで、入力選択器ＩＳ４０３でＶｇ２を選択す
る。次に、プロジェクタ４０４は奇数フィールドではプ
ロジェクタ４０１と同じく原画像の奇数ラインの奇数列
を表示する。そこで、入力選択器ＩＳ４０４でＶｇ１を
選択する。

【００５１】次に、偶数フィールドにおける信号変換器
４０Ｇの動作を説明する。上記表示の走査法によれば、
偶数フィールドではプロジェクタ４０１は原画像の偶数
ラインの奇数列を表示する。ここで、奇数フィールドに
おいて４つの信号合成器３０１Ｇ〜３０４Ｇから送られ
てくる信号のうち原画像の奇数ラインの奇数列に相当す
る信号はＶｇ４である。そこで、入力選択器ＩＳ４０１
ではＶｇ４を選択する。ただし、入力選択器ＩＳ４０１
に入力されるＶｇ４は１ライン分遅延される。次に、プ
ロジェクタ４０２は原画像の偶数ラインの偶数列を表示
する。ここで、奇数フィールドにおいて４つの信号合成
器３０１Ｇ〜３０４Ｇから送られてくる信号のうち、原
画像の奇数ラインの偶数列に相当する信号はＶｇ３であ
る。そこで、入力選択器ＩＳ４０２ではＶｇ４を選択す
る。ただし、入力選択器ＩＳ４０２に入力されるＶｇ３
も１ライン分遅延される。次に、プロジェクタ４０３で
も原画像の偶数ラインの偶数列を表示する。そこで、入
力選択器ＩＳ４０２でもＶｇ３を選択する。次に、プロ
ジェクタ４０４ではプロジェクタ４０１と同じく原画像
の偶数ラインの奇数列を表示する。そこで、入力選択器
ＩＳ４０４でもＶｇ４を選択する。

【００５２】以上説明した信号変換器の動作により上記
の表示の走査が可能となる。

【００５３】以上における本実施例では入力，表示とも
に使用するデバイスの４倍の解像度が実現でき、さらに
入力・表示間の各種処理装置は入力，表示デバイスの画
素数で決まる速度のものでよく、高精細な入出力システ
ムを経済的に構成することができる。 〔実施例２〕本発明の第２の実施例の概略構成を図１４
に示す。図１４において、３Ｒ’はＲ処理部、３Ｇ’は
Ｇ処理部、３Ｂ’はＢ処理部である。その他の符号は図
２と同じである。

【００５４】本実施例２でも通常の３枚式カメラで使用
されているダイクロイックプリズム１３を用いて、３つ
の固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ上に赤，緑，青
の色成分の被写体像をそれぞれ結像させる。ただし、本
実施例ではイメージシフトによる高精細化を緑色成分画
像にのみ適用する。このため、緑成分画像撮像用の固体
撮像素子１１Ｇの上下左右に圧電素子１５を配置し、こ
れにより固体撮像素子１１Ｇをフレーム周期に同期して
シフトさせる。本実施例のイメージシフトの方向と順序
は前記実施例１と同じとする。図１５に各色成分の撮像
でサンプリングされる画素の位置関係を示す。

【００５５】図１５において、斜線で示す画素はイメー
ジシフト法で撮像される緑成分画像のサンプリング画素
であり、実施例１と同様に８フィールドかけて全画素が
サンプリングされる。一方、○印の画素が赤および青成
分画像のサンプリング画素である。本実施例では赤成分
画像と青成分画像については１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ｂ
（ｉ，ｊ）で示される画素をフィールドごとに繰り返し
でサンプリングする。

【００５６】本実施例でも固体撮像素子１１Ｇは電子シ
ャッタ機能を有するものを用い、フレーム期間の初めの
部分でシフトさせ、固体撮像素子１１Ｇが静止している
残りのフレーム期間中にシャッタを開け蓄積期間とす
る。

【００５７】また、本実施例でも固体撮像素子１１Ｇの
走査法や出力信号の規格等は通常の３枚式カメラと同様
であり、通常の速度でＡ／Ｄ変換，伝送され信号処理部
３に送られる。

【００５８】信号処理部３には３つの固体撮像素子１１
Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂからの画像信号Ｖｒ，ＶｇおよびＶ
ｂが送られる。前記実施例１ではこれら３つの信号に対
し同一構成の各信号処理部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにより同一
処理を行うのに対し、本実施例では固体撮像素子１１Ｇ
による撮像においてのみイメージシフト法を適用してい
るため、Ｖｇと、ＶｒおよびＶｂに対して異なる処理を
行う。

【００５９】図１６にＧ処理部３Ｇ’の構成を示す。図
１６において、３３ＧＧは緑成分画像の動領域検出器、
３３ＧＲは赤成分画像の動領域検出器、３３ＧＢは青成
分画像の動領域検出器、３３０Ｇは加算器であり、その
他は図４と同様である。本実施例のＧ処理部３Ｇ’の構
成および信号処理法は、動領域検出信号の生成法を除き
前記実施例１と同じとする。緑色成分画像用の動領域検
出信号は、緑成分画像の動領域検出信号に赤成分画像の
動領域検出信号と青成分画像の動領域検出信号を加えて
生成する。ここで、緑成分画像の動領域検出器３３ＧＧ
の構成は、前記実施例１の３３Ｇと同じであり、かつ検
出信号ｋｇｇの生成法も実施例１のｋｇの生成法と同一
とする。赤成分画像の動領域検出信号ｋｇｒは下記〔数
７〕により求める。

【００６０】

【数７】 Kgr=[{Vr(0)-Vr(-2)}+{Vr(-1)-Vr(-3)}+{Vr(-2)-Vr(-4)}+{Vr(-3)-Vr(-4)} +{Vr(-4)-Vr(-6)}+{Vr(-5)-Vr(-7)}+{Vr(-6)-Vr(-8)}]／７ ここで、Ｖｒ（ｉ）（ｉ＝０，−１，−２，…−８）は
注目画素のｉフィールド前の信号値を示す。本実施例で
は実施例１と同様に静止領域を過去８フィールドの画像
から合成するため、動領域の検出にあたっては過去８フ
ィールド間の輝度変化の有無を検出する。過去８フィー
ルド間の輝度変化の有無は１フィールド間の輝度差を８
フィールドにわたり調べる方法によっても可能である
が、固体撮像素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの走査をイン
タレース方式で行う場合、図１５に示すように連続する
フィールドでは同一ラインで信号値がサンプリングされ
ないため、同一画素での輝度差を調べることができな
い。そこで本実施例では、〔数７〕に示すように２フィ
ールド間の輝度差を８フィールドにわたり調べる方法を
用いる。ただし、現フィールドで１Ａ（ｉ，ｊ）で示す
画素でサンプリングが行われ、この画素の動領域検出信
号を求めることとする。奇数フィールド前では１Ａ
（ｉ，ｊ）の画素でサンプリングが行われないため、上
記〔数７〕のＶｒ（−１），Ｖｒ（−３），Ｖｒ（−
５），Ｖｒ（−７）はそれぞれ１Ａ（ｉ，ｊ）を挟む上
下の１Ｂ（ｉ，ｊ−１）と１Ｂ（ｉ，ｊ）の画素でのサ
ンプリング値の平均とする。このようにすることによ
り、上記〔数７〕の右辺の｛｝内の差分はすべて同一画
素におけるフィールド間差となるため正確な検出信号を
得ることができる。

【００６１】図１７に赤成分画像の動領域検出器３３Ｇ
Ｒの構成を示す。図１７において、Ａ３３０ＧＲ，Ａ３
３１ＧＲおよびＡ３３２ＧＲは加算器、ＩＳ３０ＧＲは
入力選択器である。〔数７〕の過去８フィールドの赤成
分画像は８つのフィールドメモリＦＭを直列に接続して
得る。また、上記奇数フィールド前の上下のラインの画
素でのサンプリング値の平均を得るため、奇数フィール
ド前の信号とこれに１ライン分の遅延回路ＬＤを通した
信号を加算器Ａ３３２ＧＲで加算する。この場合、現フ
ィールドが偶数フィールドの場合、すなわち現フィール
ドのサンプリング画素が１Ｂ（ｉ，ｊ）の場合、奇数フ
ィールド前の上下のラインの画素は１Ａ（ｉ，ｊ）と１
Ａ（ｉ，ｊ＋１）になり１ライン後に送られてくる画素
でのサンプリング値との平均になる。そこで、上記〔数
７〕の各｛｝内のラインの位置を揃えるため偶数フィー
ルドのみ入力選択器Ａ３３０ＧＲで１ライン遅延された
信号を選択する。

【００６２】以上では赤成分画像の動領域検出器３３Ｇ
Ｒの構成と検出法について述べたが、青成分画像の動領
域検出器３３ＧＢの構成と検出法も赤成分画像のそれと
同じとする。そして、緑成分画像の動領域検出信号Ｋｇ
は３つの動領域検出器３３ＧＧ，３３ＧＲおよび３３Ｇ
Ｂからの検出信号を、図１６に示す加算器３３０Ｇに入
力しこれらの検出信号の加重平均として出力する。以
上、Ｇ処理部３Ｇ’において動領域検出信号Ｋｇを生成
する部分について述べたが、Ｇ処理部の他の部分は全て
実施例１と同じである。

【００６３】次に、Ｒ処理部３Ｒ’について説明する。
図１８にＲ処理部の構成を示す。図１８において、３１
Ｒは静止画用信号分配器、３２Ｒは動画用信号分配器、
３３Ｒは動領域検出器、３４Ｒは動領域検出信号分配
器、３０１Ｒ〜３０４Ｒは信号合成器である。Ｒ処理部
３Ｒ’に送られてきた信号Ｖｒは静止画用信号分配器３
１Ｒ，動画用信号分配器３２Ｒ，動領域検出器３３Ｒに
それぞれ入力される。静止画用信号分配器３１Ｒは４つ
の静止画用信号（Ｖｒｓ１，Ｖｒｓ２，Ｖｒｓ３，Ｖｒ
ｓ４）を並列に出力する。同様に動画用信号分配器３２
Ｒでも４つの信号（Ｖｒｍ１，Ｖｒｍ２，Ｖｒｍ３，Ｖ
ｒｍ４）を並列に出力する。そして、信号合成器３０１
Ｒ〜３０４Ｒにおいて静止画用信号分配器３１Ｒと動画
用信号分配器３２Ｒの出力信号はそれぞれ合成されＶｒ
１，Ｖｒ２，Ｖｒ３，Ｖｒ４として出力される。ここ
で、静止画用信号分配器３１Ｒと動画用信号分配器３２
Ｒの出力の合成比は動領域検出器３３Ｒからの信号の大
小により決定する。

【００６４】以下、Ｒ処理部３Ｒ’の各部の構成と動作
を説明する。

【００６５】静止画用信号分配器３１Ｒの構成を図１９
に示す。図１９において、ＩＳ３１１Ｒ，ＩＳ３１２Ｒ
は入力選択器、Ａ３１０Ｒ〜Ａ３１４Ｒは加算器、ＬＤ
１〜ＬＤ４は１ライン分の遅延回路、ＰＤ１〜ＰＤ４は
１画素分の遅延回路である。この静止画用信号分配器３
１Ｒからは４つの信号Ｖｒｓ１〜Ｖｒｓ４を並列に出力
する。まず、奇数フィールド画像と偶数フィールド画像
をそれぞれフィールドメモリＦＭ（１Ａ）とＦＭ（１
Ｂ）に入力する。フィールドメモリＦＭ（１Ａ）とＦＭ
（１Ｂ）に入力される画像と静止画用信号分配器３１Ｒ
から出力される画像の画素配置を図２０に示す。

【００６６】図２０において、斜線および網掛けで示す
画素がそれぞれＦＭ（１Ａ）とＦＭ（１Ｂ）に入力され
る画像の画素である。また、○で示される画素が１つの
クロックで並列に出力される４つの画素であり、奇数フ
ィールドでは１Ａ（ｉ，ｊ），２Ａ（ｉ，ｊ），２Ｂ
（ｉ，ｊ）および１Ｂ（ｉ，ｊ）からの信号が、偶数フ
ィールドでは４Ａ（ｉ，ｊ），３Ａ（ｉ，ｊ），３Ｂ
（ｉ，ｊ）および４Ｂ（ｉ，ｊ）からの信号が、それぞ
れＶｒｓ１，Ｖｒｓ２，Ｖｒｓ３およびＶｒｓ４として
並列に出力され、まず、奇数フィールドにおいて、１Ａ
（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶｒｓ１として出力するた
め、入力選択器ＩＳ３１１Ｒで遅延回路ＬＤ１からの信
号を選択する。そして、入力選択器ＩＳ３１１Ｒの出力
で遅延回路ＰＤ１を通した信号がＶｒｓ１となる。次
に、２Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶｒｓ２として出力
するが、この画素はサンプリングされていないため左右
の１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）の画素の信号を
平均して２Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号とする。そこで、
入力選択器ＩＳ３１１Ｒの出力とその１画素分遅延され
た信号を加算器Ａ３１３Ｒで加算してこの出力をＶｒｓ
２とする。次に、１Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶｒｓ
４として出力するため、入力選択器ＩＳ３１２Ｒで遅延
回路ＬＤ４からの信号を選択する。そして、入力選択器
ＩＳ３１２Ｒの出力で遅延回路ＰＤ１を通した信号がＶ
ｒｓ４となる。次に、２Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶ
ｒｓ３として出力するが、この画素はサンプリングされ
ていないため左右の１Ｂ（ｉ，ｊ）と１Ｂ（ｉ＋１，
ｊ）の画素の信号を平均して２Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の信
号とする。そこで、入力選択器ＩＳ３１２Ｒの出力とそ
の１画素分遅延された信号を加算器Ａ３１４Ｒで加算し
てこの出力をＶｓｒ３とする。次に、偶数フィールドに
おいて、４Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶｓｒ１として
出力するが、この画素はサンプリングされていないため
上下の１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の信号を
平均して４Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号とする。そこで、
ＦＭ（１Ａ）とＦＭ（１Ｂ）の出力を加算器Ａ３１０Ｒ
で加算する。そして、入力選択器ＩＳ３１１Ｒで遅延回
路ＬＤ２からの信号を選択する。そして、入力選択器Ｉ
Ｓ３１１Ｒの出力で遅延回路ＰＤ１を通した信号がＶｓ
ｒ１となる。次に、３Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号をＶｓ
ｒ２として出力するが、この画素もサンプリングされて
いないため左右の４Ａ（ｉ，ｊ）と４Ａ（ｉ＋１，ｊ）
の画素の信号を平均して２Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号と
する。４Ａ（ｉ，ｊ）と４Ａ（ｉ＋１，ｊ）の画素もサ
ンプリングされていないが、上述のこの画素の信号とし
て求めた入力選択器ＩＳ３１３Ｒの出力を利用する。す
なわち、入力選択器ＩＳ３１１Ｒの出力とその１画素分
遅延された信号を加算器Ａ３１３Ｒで加算してこの出力
をＶｓｒ２とする。次に、４Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の信号
をＶｓｒ４として出力するが、この画素もサンプリング
されていないため上下の１Ｂ（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ，ｊ
＋１）の画素の信号を平均して４Ｂ（ｉ，ｊ）の画素の
信号とする。そこで、ＦＭ（１Ａ）とＦＭ（１Ｂ）の出
力を加算器Ａ３１２Ｒで加算する。ただし、１Ａ（ｉ，
ｊ＋１）は１Ｂ（ｉ，ｊ）に対し１ライン分後に走査さ
れる画素なので、ＦＭ（１Ｂ）の出力は１ライン分の遅
延回路ＬＤ３を通して加算器Ａ３１２Ｒに入力する。そ
して、入力選択器ＩＳ３１２Ｒの出力で遅延回路ＰＤ４
を通した信号がＶｓｒ４となる。次に、３Ｂ（ｉ，ｊ）
の画素の信号をＶｓｒ３として出力するが、この画素も
サンプリングされていないため左右の４Ｂ（ｉ，ｊ）と
４Ｂ（ｉ＋１，ｊ）の画素の信号を平均して２Ａ（ｉ，
ｊ）の画素の信号とする。４Ｂ（ｉ，ｊ）と４Ｂ（ｉ＋
１，ｊ）の画素もサンプリングされていないが、上述の
この画素の信号として求めた入力選択器ＩＳ３１２Ｒの
出力を利用する。すなわち、入力選択器ＩＳ３１２Ｒの
出力とその１画素分遅延された信号を加算器Ａ３１４Ｒ
で加算してこの出力をＶｓｒ３とする。

【００６７】本実施例で用いる動画用信号分配器３２Ｒ
の構成は前記実施例１で述べた緑成分画像用の動画用信
号分配器３２Ｇの構成と同一とする。

【００６８】次に、動領域検出器３３Ｒでは現フィール
ドと１フィールド前との間での輝度変化を検出する。こ
のような２フィールド間での動領域検出法は通常のＥＤ
ＴＶ等で用いられており、本実施例でも動領域検出器３
３Ｒの構成および動領域検出信号の生成法として公知の
方法を使用する。

【００６９】上記方法により求められる動領域検出信号
は、図１８に示す動領域検出信号分配器３４Ｒに入力さ
れ、４つの動領域検出信号Ｋｒ１，Ｋｒ２，Ｋｒ３およ
びＫｒ４を生成し並列に出力する。ここで、動領域検出
信号分配器３４Ｒの構成は前記実施例１で述べた緑生成
画像用のそれの構成と同一とする。

【００７０】信号合成器３０１Ｒ〜３０４Ｒでは入力さ
れる動画用信号と静止画用信号を合成し、各プロジェク
タ用信号Ｖｒ１〜Ｖｒ４を出力する。信号の合成は前記
実施例１で述べた方法と同じとする。

【００７１】以上の方法により生成されたＶｒ１〜Ｖｒ
４は信号変換器４０Ｒで表示の走査方式に応じた信号に
変換される。本実施例で用いる表示の走査方式および信
号変換器４０Ｒでの変換法も、前記実施例１で述べた方
法と同じとする。

【００７２】本実施例では静止領域の水平解像度が赤，
青成分画像では緑成分画像に比べ半分となるが、緑に比
べて赤，青の色に対しては目の解像度が低下するため、
本実施例のように緑成分画像のみ高精細にしても視覚的
には３色とも高精細にした場合と等価であり、簡易な方
法でイメージシフトを実現できる。 〔実施例３〕本実施例３のＧ処理部３Ｇの静止画用信号
分配器３１Ｒの構成を図２１に示す。図２１において、
Ｍはマトリクス演算部、Ａ３１Ｇは加算器、ＩＳ３１Ｇ
は入力選択器を示す。Ｇ処理部３Ｇ’の静止画用信号分
配器３１Ｒを除き、本実施例３の構成は全て前記実施例
２と同じとする。本実施例では緑成分画像の静止領域を
高精細化するため、静止画用信号分配器３１Ｒにおいて
固体撮像素子１１Ｇが撮像した奇数フィールドの信号に
下記〔数８〕のマトリクス演算を行う。

【００７３】

【数８】 〔数８〕においてＳ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４はそれぞ
れフィールドメモリＦＭ（１Ａ），ＦＭ（２Ａ），ＦＭ
（３Ａ）およびＦＭ（４Ａ）からの信号を示す。このマ
トリクス演算は図２１における４つの加算器Ａ３１Ｇで
実行される。

【００７４】本発明では圧電素子１５を用いて固体撮像
素子１１を奇数フィールドの最初にシフトさせるが、シ
ャッタ時間を長く設定した場合、シフト中にもサンプリ
ングが行われることになり、例えば、１Ａ（ｉ，ｊ）の
画素の信号に４Ａ（ｉ，ｊ）の画素の信号が混入する。
この結果、解像度が低下する。しかし、上記マトリクス
演算を実行することにより２つの画素の信号から、所定
の画素の信号のみ取り出すことができ解像度の低下を防
ぐことができる。 〔実施例４〕本実施例４のＧ処理部３Ｇの構成を図２２
に示す。図２２において３５Ｇは準動画用信号分配器、
３６Ｇは準動領域検出器、３７Ｇは準動領域検出信号分
配器である。図２２に示すＧ処理部３Ｇを除き、本実施
例４の構成は全て前記実施例２と同じとする。

【００７５】上記実施例１〜３では撮像画像を過去８フ
ィールド間に輝度変化のない静止領域と過去８フィール
ド間に輝度変化がある動領域の２つの領域に分けてそれ
ぞれ別の処理を行った。これに対し本実施例では、撮像
画像を過去８フィールド間に輝度変化のない静止領域
と、過去３フィールド間に輝度変化がある動領域と、上
記２つの領域以外の準動領域の３つの領域に分けてそれ
ぞれ別の処理を行う。そこで、本実施例のＧ処理部３Ｇ
では前記実施例のＧ処理部の構成に加え、準動画用信号
分配器３５Ｇ，準動領域検出器３６Ｇ，準動領域検出信
号分配器３７Ｇを追加する。準動画用信号分配器３５Ｇ
では、この準動領域用の４つの信号（Ｖｇｍｓ１，Ｖｇ
ｍｓ２，Ｖｇｍｓ３，Ｖｇｍｓ４）を生成し並列に出力
する。また、準動画用信号分配器３５Ｇから４つの準動
領域検出信号（Ｋｇｓ１〜Ｋｇｓ４）を生成し、動画用
信号，静止画用信号、準動画用信号を動領域検出信号と
準動領域検出信号を用いて合成する。これらの信号の合
成は、信号合成器３０１Ｇ〜３０４Ｇにて下記〔数９〕
にしたがって実行される。

【００７６】

【数９】 Vgi=Kgi ×{Kgsi ×Vgmi + (1-Kgsi) ×Vgsmi} + (1-Kg
i) 以下、準動画用信号分配器３５Ｇ，準動領域検出器３６
Ｇ，準動領域検出信号分配器３７Ｇの構成について説明
する。

【００７７】図２３に準動画用信号分配器３５Ｇの構成
を示す。図２３において、ＦＭ（−１）およびＦＭ（−
２）はフィールドメモリである。準動画用信号分配器３
５Ｇにおける準動領域の画像信号生成法を図２４に示す
画素配列図により現フィールドにおけるサンプリング画
素が１Ａの場合を例に説明する。図２４において、斜線
で示す画素は現フィールドでサンプリングされた画素，
網掛けで示す画素は過去２フィールド間にサンプリング
された画素である。準動領域の画像信号は、現フィール
ドおよび過去２フィールドでサンプリングされた画素の
信号から生成する。現フィールドにおけるサンプリング
画素が１Ａの場合、過去２フィールドでは４Ａと４Ｂで
示す画素がサンプリングされている。ここで、このフィ
ールドでは１Ａ，２Ａ，２Ｂおよび１Ｂで示す画素の信
号をそれぞれＶｇｍｓ１，Ｖｇｍｓ２，Ｖｇｍｓ３，Ｖ
ｇｍｓ４として出力する。まず、１Ａで示す画素の信号
をＶｇｍｓ１として出力するため、図２３に示す加算器
Ａ３６１の入力係数Ｃ１を１、他を０とする。この結
果、入力選択器ＩＳ３６１から１Ａで示す画素の信号が
Ｖｇｍｓ１として出力される。なお、入力選択器ＩＳ３
６１およびＩＳ３６５では２つの入力を適当に選択し、
同一ブロック内の４つの画素（図２４において○で囲む
画素）からの信号が並列出力されるようにする（他の入
力選択器の目的も同じなので以下では省略する）。次
に、Ｖｇｍｓ２として２Ａで示す画素の信号を出力する
が、この画素は現フィールドおよび過去２フィールドで
サンプリングされていないため、左右の１Ａの画素の信
号の平均値を用いる。そこで、加算器Ａ３６１の出力信
号とその１画素分の遅延信号を加算器Ａ３６３で平均
し、これをＶｇｍｓ２として出力する。次に、Ｖｇｍｓ
４として１Ｂで示す画素の信号を出力するが、この画素
も現フィールドおよび過去２フィールドでサンプリング
されていないため、上下の４Ａと４Ｂの画素の信号の平
均値を用いる。そこで、加算器Ａ３６２の入力係数をＣ
４＝０，Ｃ５＝１／２，Ｃ６＝１／２とし、上記平均値
をＶｇｍｓ４として出力する。次に、Ｖｇｍｓ３として
２Ｂで示す画素の信号を出力するが、この画素も現フィ
ールドおよび過去２フィールドでサンプリングされてい
ないため、上記の１Ｂの画素の信号とした加算器Ａ３６
２の出力を用いる。すなわち、加算器Ａ３６２の出力信
号とその１画素分の遅延信号を加算器Ａ３６３で平均
し、２Ｂの左右の画素の信号の平均値をＶｇｍｓ３とし
て出力する。

【００７８】以上はサンプリング画素が１Ａのフィール
ドを例に説明したが、他のフィールドにおいても２つの
加算器の入力係数を適当に変えながら、同様の方法で準
動画用信号を生成する。

【００７９】図２５に準動領域検出器３６Ｇの構成を示
す。図２５において、Ａ３６１ＧＲ〜Ａ３６４ＧＲ，Ａ
３６１ＧＢ〜Ａ３６４ＧＢおよびＡ３６６Ｇは加算器、
ＩＳ３６ＧＲおよびＩＳ３６ＧＢは入力選択器である。
準動領域検出信号Ｋｇｓは、まず、色成分別に検出信号
（赤成分画像の検出信号Ｋｇｓｒと青成分画像の検出信
号Ｋｇｓｂ）を生成し、２つの検出信号の和として求め
る。それぞれの検出信号Ｋｇｓｒ，Ｋｇｓｂは過去３フ
ィールドの画像信号から生成する。このため、それぞれ
直列に接続した３つのフィールドメモリを使用する。検
出の方法は、前記実施例２で述べたＧ処理部３Ｇの動領
域検出器３３Ｇにおける赤成分画像の動領域検出信号Ｋ
ｇｒの生成法と、使用するフィールド画像の枚数を除き
同じである。

【００８０】準動領域検出信号分配器３７Ｇでは、以上
の方法で生成した準動領域検出信号Ｋｇｓを入力し、４
つの準動領域検出信号（Ｋｇｓ１，Ｋｇｓ２，Ｋｇｓ
３，Ｋｇｓ４）を生成し並列に出力する。準動領域検出
信号分配器３７Ｇの構成は動領域検出信号分配器３４Ｇ
の構成と同じである。

【００８１】以上のように、本実施例では準動領域を設
定するため、例えば物体が通過した直後の背景を実施例
１〜３に比べ高精細にすることができる。 〔実施例５〕本実施例５の信号処理部３の構成を図２６
に示す。図２６においてＡ３１Ｒ〜Ａ３４Ｒは加算器、
３’Ｅは予測誤差信号発生器である。図２６において、
Ｇ処理部３ＧおよびＢ処理部３Ｂの構成の詳細は省略し
たが、Ｇ処理部３Ｇは前記実施例２のＧ処理部３Ｇ’と
同じとする。

【００８２】また、Ｂ処理部３Ｂは図２６に示すＲ処理
部３Ｒと同一構成とする。なお、信号処理部３を除く他
の構成は前記実施例２と同じとする。

【００８３】本実施例でも緑成分画像の撮像にのみイメ
ージシフト法を適用する。このため、赤成分画像と青成
分画像では静止画像のサンプリング密度が緑成分画像に
比べ低くなり、この結果、パタンエッジ等で色再現性が
低下する場合がある。そこで、本実施例ではパタンエッ
ジ等での色再現性を高めるため、緑成分の静止画像信号
から生成した予測誤差信号を、赤成分および青成分画像
の静止画用信号に重畳する。この重畳はＲ処理部３Ｒで
静止画用信号分配器３１Ｒの４つの出力信号にそれぞれ
予測誤差発生器３’Ｅからの信号δＶｇ１，δＶｇ２，
δＶｇ３，δＶｇ４を加算することにより実行し、加算
された信号をそれぞれδＶｒｓ１，δＶｒｓ２，δＶｒ
ｓ３，δＶｒｓ４とする。Ｂ処理部３Ｂについても同様
とする。

【００８４】図２７に予測誤差信号の生成法を示す。図
２７（ａ）で斜線で示す部分は赤成分（青成分）画像の
サンプリング画素である。図２７（ａ）に示すように１
Ａおよび１Ｂを除く画素はサンプリングされないため、
前記実施例２〜４ではこれら非サンプリング画素の信号
を周辺のサンプリング画素の信号値の平均値として生成
した。本実施例では、これらの非サンプリング画素ごと
に予測誤差信号を生成し、これを上記平均値に加える。
以下、２Ａ（ｉ，ｊ）で示す画素を例に予測誤差信号の
生成法を図２７（ｂ）および（ｃ）により説明する。図
２７（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ緑成分画像，赤成分
画像のサンプリング値（●）、固体撮像素子面上の照度
分布（Ｉｇ，Ｉｒで示す曲線）等を示し、２Ａ（ｉ，
ｊ）で示す画素と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）で示す画素の間に
パタンのエッジがあるものとする。赤成分画像では２Ａ
（ｉ，ｊ）の画素がサンプリングされないため、１Ａ
（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）の両画素のサンプリン
グ値の平均値Ｖｒ_12A(i,j)（○で示す）が用いられる。
２Ａ（ｉ，ｊ）で示す画素と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）で示す
画素の間にパタンのエッジがある場合、図２７（ｃ）に
示すように上記平均値は実際の照度値から誤差が生じ
る。この誤差を次のように緑成分画像から予測する。ま
ず、緑成分画像の１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）
の画素のサンプリング値Ｖｇ_1A(i,j) とＶｇ_1A(i+1,j)
の平均値Ｖｇ_12A(i,j)を求め、これと２Ａ（ｉ，ｊ）の
画素での実際のサンプリング値Ｖｇ_2A(i,j) の差δＶｇ
２_1A(i,j) をとり、これを予測誤差信号として図２７
（ｃ）に○で示す平均値Ｖｒ_12A(i,j)に加える（加算さ
れた信号値を■で示す）。

【００８５】予測誤差信号を発生する予測誤差信号発生
器３’Ｅの構成を図２８に示す。図２８において、Ａ３
８１〜Ａ３８６，Ａ３９０〜３９５は加算器、ＩＳ３８
１〜ＩＳ３８４は入力選択器である。予測誤差発生器
３’Ｅでは、Ｇ処理部３Ｇの静止画用信号分配器３１Ｇ
の８つのフィールドメモリＦＭ（１Ａ）〜ＦＭ（４Ｂ）
から並列に入力される８本の信号から４つの予測誤差信
号δＶｇ１，δＶｇ２，δＶｇ３，δＶｇ４を生成し並
列に出力する。以下では、奇数フィールドにおいてδＶ
ｇ２を生成する場合の予測誤差信号発生器３’Ｅの動作
を説明する。これは上記の２Ａで示す画素の予測誤差信
号を生成する場合に相当する。まず、ＦＭ（１Ａ）から
の信号とその１画素分遅延信号を加算器Ａ３８２に入力
し、１Ａ（ｉ，ｊ）と１Ａ（ｉ＋１，ｊ）の画素のサン
プリング値の平均値をとる。加算器Ａ３８２の出力は加
算器Ａ３９１に入力される。加算器Ａ３９１のもう一方
の入力にはＦＭ（２Ａ）からの信号が入る。２つの入力
信号にはそれぞれ＋１と−１の係数が掛けられて加算さ
れるため加算器Ａ３９１の出力から両者の差、すなわち
２Ａで示す画素の予測誤差信号が出力される。入力選択
器ＩＳ３８２ではフィールドごとに入力が選択される
が、奇数フィールドでは加算器Ａ３９１からの信号を選
択して出力する。以上は奇数フィールドにおいてδＶｇ
２を生成する場合、すなわち２Ａ（ｉ，ｊ）の画素の予
測誤差信号生成時の動作を説明したが、他の画素の予測
誤差信号も同様の動作で生成する。なお、入力選択器Ｉ
Ｓ３８１およびＩＳ３８４で奇数フィールドでは入力０
が選択される。これは奇数フィールドでこれらの入力選
択器の出力が１Ａ（ｉ，ｊ）および１Ｂ（ｉ，ｊ）の画
素に対する信号を出力することになり、これらの画素は
サンプリング画素であり、予測誤差信号が不要なためで
ある。

【００８６】以上の方法は、各色成分画像間でパタンエ
ッジ等での輝度変化には相関性が強いという画像の特性
を利用する方法であり、パタンエッジ等での色再現性を
改善することができる。

【００８７】以上においては本発明の５つの実施例を示
したにとどまり、本発明の精神を脱することなく種々の
変更が可能なことはいうまでもない。

【００８８】例えば、上記実施例では固体撮像素子１１
をインタレース方式で駆動したが、ノンインタレース方
式での駆動も可能である。この場合、固体撮像素子１１
のシフトの１フィールドごとに行えば、静止画像の合成
は４フィールド画像からの合成となる。また、動領域検
出信号も過去４フィールドの画像から生成することにな
る。

【００８９】さらに、本発明で使用する投影表示装置は
重畳方式を採用するものであれば、その種類を問わず実
施できることは本発明の原理からして明らかである。

【００９０】また、上記実施例２〜５で緑成分画像用の
動領域検出信号を３つの色成分画像から生成したが、色
成分間で輝度の時間変化に相関があることを利用すれ
ば、例えば赤成分と青成分画像からのみ動領域検出信号
を生成することも可能である。さらに、本発明は各色成
分ごとの動領域検出信号の生成法に関係なく実施できる
ことも明らかである。

【００９１】また、上記実施例ではサンプリング位置が
異なる４枚のフレーム画像を４個の表示デバイスに表示
し、同一面上に投影表示することにより光学的に合成し
たが、例えば、撮像手段において水平方向にのみ撮像素
子を画素ピッチの１／２だけシフトさせ、水平方向のみ
サンプリング密度を高めることとし、垂直方向に画素ピ
ッチの１／２だけシフトした位置でサンプリングされた
場合に相当するフレーム画像を信号処理部３において他
のフレーム画像からの内挿等で生成し、これを４つの表
示デバイスに表示する方法も可能である。また、これと
は逆に表示手段が２つの表示デバイスを有し、互いに投
影画像において水平方向のみ画像密度が高められている
場合、上記実施例のようにサンプリング位置が異なる４
枚のフレーム画像を撮像する撮像手段を用いても、これ
から必要なフレーム画像のみ取り出して２枚の表示デバ
イスに表示させればよい。さらに一般にいうならば前記
請求項１記載のｍとｎが等しい場合はもちろん、等しく
ない場合においても本発明は実施可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる第
１の発明は、撮像素子上で結像する被写体像と撮像素子
の相対的位置をフレームごとにずらすことにより、該撮
像素子の画素内感光部の各々が異なるｎ（ｎは２以上の
整数）個の位置でサンプリングし、該サンプリング位置
が異なるフレームまたはフィールド画像の信号を出力す
る撮像手段と、 前記サンプリング位置が異なるフレーム
またはフィールド画像の信号から、ｍ（ｍは２以上の整
数）個の表示用画像信号を生成する画像信号処理・変換
手段と、前記ｍ個の表示用画像信号をｍ個の表示デバイ
スにそれぞれ表示し、該複数の表示デバイスに表示され
た画像を同一面上に投影表示することにより光学的に合
成する表示手段とを備え、 前記画像信号処理・変換手段
は、 ｎフレーム分の時間的に連続する前記サンプリング
位置が異なるフレームまたはフィールド画像から、前記
サンプリング位置が前記ｍ個の各表示デバイスの投影画
素の位置に対応した画像をフレームまたはフィールドご
とに選択することにより、ｍ個の静止画像用信号を生成
する手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連続する前記
サンプリング位置が異なるフレームまたはフィールド画
像のうち１フレーム分のフレームまたはフィールド画像
における、前記ｍ個の各表示デバイスの各投影画素の位
置に対応した位置ごとに周囲でサンプリングされている
位置の信号値を加重平均することにより、ｍ個の動画用
信号を生成する手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連
続する前記サンプリング位置が異なるフレームまたはフ
ィールド画像間で輝度変化があった画素の位置において
大きな値を示すｍ個の動領域検出信号を生成する手段
と、 前記ｍ個の静止画像用信号と前記ｍ個の動画用信号
とを前記ｍ個の動領域検出信号の大きさに応じた混合比
で個々に合成し、ｍ個の静止画像用信号と動画用信号と
の合成信号を生成する手段とを備えたので、低精細度の
撮像素子や表示素子を用い、かつ小容量の伝送路で高精
細な動画像を入力，伝送，出力することが可能となる。
さらに、Ａ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換，符号化，復号化のた
めの処理量も従来に比べ少なくすることが可能であり、
いずれも安価なデバイス，装置の使用が可能なため経済
的なシステム構成が可能である。

【００９３】また、現状の撮像素子や液晶表示ではＨＤ
ＴＶまでの精細度でしか動画像の撮像や表示ができない
ため、従来のシステムではＨＤＴＶの精細度を上回るシ
ステムの実現は不可能であったが、本発明によるシステ
ムではＨＤＴＶ用の撮像素子や表示素子でＨＤＴＶの数
倍の精細度の画像を扱うことができ、従来のシステムの
精細度の限界を克服することが可能となる。

【００９４】さらに、本発明にかかる第２の発明は、前
記撮像手段と前記表示手段とが伝送路を介して接続さ
れ、 前記画像信号処理・変換手段を伝送路を挟んで前記
表示手段側に備えたので、高精細の画像を小容量の伝送
路でも伝送可能となる。

【００９５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例の概略構成図である。

【図３】第１の実施例で用いるイメージシフト法の説明
図である。

【図４】本発明の第１の実施例の緑成分画像信号処理部
の構成図である。

【図５】信号処理部の出力画素と固体撮像素子の画素の
位置の関係の説明図である。

【図６】本発明の第１の実施例の静止画用信号分配器の
構成図である。

【図７】本発明の第１の実施例の動画用信号分配器の構
成図である。

【図８】固体撮像素子による光学像のサンプリング画素
の配置図である。

【図９】本発明の第１の実施例の動領域検出器の構成図
である。

【図１０】動領域検出信号生成に使用するサンプリング
画素の配置図である。

【図１１】スクリーン上に投影される画素の配置図であ
る。

【図１２】表示の走査方式の説明図である。

【図１３】信号変換器の構成図である。

【図１４】本発明の第２の実施例の概略構成図である。

【図１５】第２の実施例における画色成分の撮像でサン
プリングされる画素の位置関係の説明図である。

【図１６】本発明の第２の実施例における緑成分画像信
号処理部の構成図である。

【図１７】本発明の第２の実施例における赤成分画像の
動領域検出器の構成図である。

【図１８】本発明の第２の実施例における赤成分画像信
号処理部の構成図である。

【図１９】本発明の第２の実施例において赤成分画像信
号処理部の静止画用信号分配器の構成図である

【図２０】本発明の第３の実施例の赤成分画像信号処理
部の静止画用信号分配器のフィールドメモリに入力され
る画像と静止画用信号分配器から出力される画像の画素
配置図である。

【図２１】本発明の第３の実施例の緑成分画像信号処理
部の静止画用信号分配器の構成図である。

【図２２】本発明の第４の実施例の緑成分画像信号処理
部の構成図である。

【図２３】本発明の第４の実施例の準動画用信号分配器
の構成図である。

【図２４】本発明の第４の実施例において準動画信号を
生成する画素配置図である。

【図２５】本発明の第４の実施例の準動領域検出器の構
成図である。

【図２６】本発明の第５の実施例の信号処理部の構成図
である。

【図２７】本発明の第５の実施例の予測誤差信号の生成
法を説明する図である。

【図２８】本発明の第５の実施例における予測誤差信号
発生器の構成図である。

【図２９】従来の画像入出力，伝送システムの構成図で
ある。

【符号の説明】

ＳＣ スクリーン １ 撮像部 ２ 伝送部 ３ 信号処理部 ４ 表示部 ５ 被写体 １１ 固体撮像素子 １２ レンズ １３ ダイクロイックプリズム １４ 透明板 １５ 圧電素子 １６ Ａ／Ｄ変換器 ２１ 符号化器 ２２ 伝送路 ２３ 復号化器 ３０ 信号切り替え器 ３１ 静止画用信号分配器 ３２ 動画用信号分配器 ３３ 動領域検出器 ３４ 動領域検出信号分配器 ３５ 準動画用信号分配器 ３６ 準動領域検出器 ３７ 準動領域検出信号分配器 ４０ 信号変換器 ４１ 表示素子 ４２ 表示素子 ４３ ピラミッド状ミラー ６１ スクリーン上に投影される表示素子の開口部 ６２ スクリーン上に投影される表示素子の開口部 １１０ 感光部 １１１ 感光部 １２０ 被写体の光学像

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−39177（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−123580（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−223886（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−270332（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−287086（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−234189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/335 H04N 5/74

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子上で結像する被写体像と撮像素
   子の相対的位置をフレームごとにずらすことにより、該
   撮像素子の画素内感光部の各々が異なるｎ（ｎは２以上
   の整数）個の位置でサンプリングし、該サンプリング位
   置が異なるフレームまたはフィールド画像の信号を出力
   する撮像手段と、前記サンプリング位置が異なるフレームまたはフィール
   ド画像の信号から、ｍ（ｍは２以上の整数）個の表示用
   画像信号を生成する画像信号処理・変換手段と、前記ｍ
   個の表示用画像信号をｍ個 の表示デバイスにそれぞれ表
   示し、該複数の表示デバイスに表示された画像を同一面
   上に投影表示することにより光学的に合成する表示手段
   とを備え、 前記画像信号処理・変換手段は、 ｎフレーム分の時間的に連続する前記サンプリング位置
   が異なるフレームまたはフィールド画像から、前記サン
   プリング位置が前記ｍ個の各表示デバイスの投影画素の
   位置に対応した画像をフレームまたはフィールドごとに
   選択することにより、ｍ個の静止画像用信号を生成する
   手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連続する前記サンプリング
   位置が異なるフレームまたはフィールド画像のうち１フ
   レーム分のフレームまたはフィールド画像における、前
   記ｍ個の各表示デバイスの各投影画素の位置に対応した
   位置ごとに周囲でサンプリングされている位置の信号値
   を加重平均することにより、ｍ個の動画用信号を生成す
   る手段と、 前記ｎフレーム分の時間的に連続する前記サンプリング
   位置が異なるフレームまたはフィールド画像間で輝度変
   化があった画素の位置において大きな値を示すｍ個の動
   領域検出信号を生成する手段と、 前記ｍ個の静止画像用信号と前記ｍ個の動画用信号とを
   前記ｍ個の動領域検出信号の大きさに応じた混合比で個
   々に合成し、ｍ個の静止画像用信号と動画用信号との合
   成信号を生成する手段とを備えた ことを特徴とする画像
   入出力システム。
2. 【請求項２】 前記撮像手段と前記表示手段とが伝送路
   を介して接続され、前記画像信号処理・変換 手段を伝送路を挟んで前記表示
   手段側に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像入
   出力システム。