JPH04365273A - 画像情報記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は画像情報記録／再生装
置にかかり、特に記録、再生される画像情報の縦横比（
例えば９：１６）を、光学的な手段によって圧縮又は伸
張することで、異なった縦横比（例えば３：４）で記録
媒体に記録し、再生時には再びもとの縦横比（例えば９
：１６）にする画像の縦横比変換に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像情報記録／再生装置は、ＮＴ
ＳＣ方式を代表するテレビジョン映像信号のように画像
の縦横比は３：４が主であり、標準方式として広く普及
している。

【０００３】そして、近年テレビジョン信号の画質の向
上、画面の大型化が進んでいるが、画像の縦横比は信号
自体標準方式のままであるため、画像の縦横比は３：４
のままであった。

【０００４】ところで、投写型ディスプレイ装置（以下
、プロジェクタと称す）の投写画面（スクリーン）のよ
うに、１００インチ以上の大画面で画像の表示を行う場
合、人間の視覚特性から画像の縦横比は３：４よりも横
長でワイドな画面（例えば９：１６）が望ましいとされ
ている。

【０００５】この考えに基づいて、例えばハイビジョン
（高精細度ワイドテレビ）のように、高品位な画像を得
られるシステムでは、画面を大型化すると共に、縦横比
が９：１６といった従来のものとは異なる比率で画像を
撮影、表示するようにしたシステムが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たハイビジョンのように、現行の標準方式と大きき異な
るシステムでは、横長ワイド画面を得るためには、撮影
及び表示共に夫々専用の装置を揃える必要があり、かな
りの費用がかかることになる。

【０００７】又、現行装置のままで、縦横比の異なる画
像を撮影及び表示しようとした場合、撮像素子や再生装
置の有効な画面の一部だけを利用することになり、画像
の有効画素数が減少するために画質の低下を招くことに
なり好ましくなかった。

【０００８】このような点から、なるべく従来の装置を
利用しながら画素数の低下を招くことなくワイド画面を
得られるようにアナモルフィックレンズを用いて、撮影
時に画像の縦横比を光学的に変換（圧縮又は伸張）して
記録し、再生時には同一の特性のアナモルフィックレン
ズを用いて、元の画像の縦横比に光学的に変換（慎重又
は圧縮）し、再生する装置が提案されている。

【０００９】しかし、このような装置は、画像の縦横比
を変換する比率は固定されている。つまり、例えばアナ
モルフィックレンズにより縦横比９：１６の画像を従来
の縦横比３：４の画像を記録再生できる装置に記録し、
再び９：１６の画像として表示するシステムで、縦横比
１：２の画像を撮影、表示しようとした場合には、それ
専用の変換光学系が新たに必要であった。

【００１０】更に、常に縦横比が一定であるため画像内
容によっては、画面の中心の被写体を強調したいときな
ど、画面が横方向にワイドであったため作画上、適切な
縦横比とはいえない場合があった。

【００１１】また、別の方法として電気的処理で縦横比
の変換を行うものも考えられるが、この場合は変換処理
プログラムの変更などで縦横比を変換することも可能だ
が、信号処理量が大量で、しかも高速処理を行うことが
要求されるため、回路そのものにコストをかけるか、画
質の多少の劣化を認めなければ実用的ではなかった。

【００１２】本願発明は斯かる背景下において、新たに
光学系を用意する必要がなく、単一の光学系により連続
的に画像の縦横比を変倍可能にして、様々な縦横比の画
像を記録及び又は再生できる装置を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願は斯かる目的下にそ
の一つの発明として、特定の方向のみ変倍可能な撮影光
学系と、前記撮影光学系により結像した画像を電気的映
像信号に変換する撮像手段と、前記映像信号を記録媒体
に記録する記録手段とを有すことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】上記発明によれば、特定の方向のみ変倍可能な
撮影光学系を設けたことにより、様々な縦横比の画像を
従来の記録装置に記録することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本願発明にかかる第１の実施例を図１
〜４を用いて詳細に説明する。

【００１６】まず、図１において本願発明の全体の構成
を示す。

【００１７】１は撮影用シリンダーレンズ系でアフォー
カルな状態を保つレンズであって、更にシリンダーレン
ズ系を構成するレンズの間隔を、不図示のレンズ駆動手
段により駆動して、アフォーカルな状態を保ちつつ撮影
画像の縦横比のどちらか一方のみ（例えば縦のみ）変倍
可能にしている。

【００１８】前記撮影用シリンダーレンズ系１はテレビ
カメラ２のレンズの前面に装着されている。

【００１９】２は現行の標準方式のテレビカメラであっ
て、撮影レンズによって撮像管またはＣＣＤなどの光電
変換面上に結像させた画像を光電変換した後、所定の信
号処理を施して規格化された映像信号に変換する。

【００２０】３は現行の標準方式に準拠した磁気記録装
置であって、前記テレビカメラによって得られる画像情
報を磁気テープなどの磁気記録媒体上に記録する。

【００２１】４は前記画像情報を記録する磁気テープ等
の磁気記録媒体である。

【００２２】５は現行の標準方式に準拠した磁気再生装
置であって、磁気記録媒体４に記録された画像情報を再
生して映像信号に変換する。

【００２３】６はビデオプロジェクターであって、磁気
再生装置５によって再生された映像信号を変換して、一
旦液晶や高輝度ブラウン管などの表示素子に表示してか
ら、その画像を投影レンズを用いてスクリーン上へと投
影する。

【００２４】７は投影用シリンダーレンズ系で、シリン
ダーレンズ系１と同様に構成されており、撮影時の画像
が投影されるようにシリンダーレンズ系を構成するレン
ズ間隔を、レンズ駆動手段により駆動することで、投射
される画像情報の縦或は横どちらか一方のみ（例えば縦
）変倍して元の画像を再生する。

【００２５】前記投影用シリンダーレンズ系７はビデオ
プロジェクター６のレンズ前面に装着されている。

【００２６】尚、図１の説明では、テレビカメラ、磁気
記録装置、磁気再生装置、ビデオプロジェクターを夫々
独立した機器として説明しているが、磁気記録装置と磁
気再生装置とを一体にして磁気記録再生装置としてもよ
く、更にビデオカメラと磁気記録再生装置とを一体にし
たり、ビデオプロジェクターと磁気再生装置とを一体に
構成してもよい。

【００２７】次に図２を用いて画像情報の制御を詳細に
説明する。

【００２８】８は撮影の対象とする画像の画角範囲（以
下、被写体と称す）を示している。この被写体８は縦横
比の一方のみを変倍可能にする撮影用シリンダーレンズ
９を通して撮影レンズ１０によってテレビカメラ内の撮
像素子１１上に結像される。

【００２９】テレビカメラ自体は従来からの方式に準拠
するものであり、撮像素子１１の縦横比は３：４と固定
された比率のものである。

【００３０】第１の実施例では撮影用シリンダーレンズ
９は垂直方向（縦方向）にパワーを持つように構成され
ている。そして、レンズ駆動回路２３の駆動信号により
撮影用シリンダーレンズ９を構成する各レンズ間隔を変
化さるためのモータを駆動して、入射画像の画角範囲の
垂直方向（縦方向）を任意の倍率に拡大（または縮小）
することが可能である。

【００３１】即ち、被写体８の画像は撮影用シリンダー
レンズ９によって水平方向（横方向）の画角を変化させ
ることなく、垂直方向（縦方向）のみの画角を連続的に
変化させることが可能である。

【００３２】尚、レンズ駆動回路２３はシリンダーレン
ズ９に付随して、或はカメラ内、或は磁気記録装置内に
備えられていてもよい。

【００３３】このため、記録される被写体８の縦横比は
、撮像素子１１の縦横比が一定（固定）であっても、連
続的に変化させることが可能である。

【００３４】また、被写体８は撮像素子１１の有効画素
を無駄にすることのないように、前記撮像素子１１上に
結像させることができることになる。

【００３５】前記撮像素子１１で光電変換された画像は
、更にテレビカメラの信号変換回路１２によって、映像
信号に変換される。

【００３６】前記信号変換回路１２での処理としては、
例えば通常のテレビジョン信号では輝度信号（Ｙ信号）
と色信号（Ｃ信号）に分離処理が行われる。

【００３７】次に、この映像信号は磁気記録装置の信号
変換回路１３に入力される。ここでは、入力された映像
信号に対して磁気記録に必要な変換を行い、磁気記録ヘ
ツド１４を通して磁気記録媒体である磁気テープ１５に
前記変換信号を記録する。

【００３８】前記した磁気記録に必要な映像信号の変換
とは、広く普及しているカラー低域変換方式の磁気記録
装置でいうとＹ信号とＣ信号にそれぞれ所定の信号処理
を行ったのち、つまりＹ信号を周波数変調した信号、Ｃ
信号を低域に周波数変調した信号として、磁気テープに
記録している。

【００３９】一方、撮影用シリンダーレンズ９によって
縦横比を変換された被写体８の画像の縦横比は、撮影用
シリンダーレンズ９のレンズ移動量に対応した値として
、不図示のエンコーダの出力によりレンズ駆動回路２３
がその値を求める。

【００４０】その値は画像の縦横比情報（変倍情報）と
して適宜磁気記録側信号変換回路１３に送られ、画像情
報と共に磁気テープ１５に記録される。

【００４１】前記縦横比の変倍情報の記録方法としては
映像信号に重畳可能な信号形態に変換し、映像信号と共
に多重記録する。

【００４２】信号重畳の一例を図３に示す。

【００４３】図３に示すものは映像信号の垂直ブランキ
ング区間に画像の縦横比情報をデジタルデータとして、
奇数フィールドは第１１Ｈ、偶数フィールドは第２７４
Ｈに重畳したものである。

【００４４】尚、この垂直ブランキング区間には第１４
、１５、１６、２１、２２７、２７８、２７９、２８４
Ｈは文字多重放送用のデータ重畳区間で第１８、２８１
Ｈはゴースト除去のためのＧＣＲデータが重畳されてい
る。

【００４５】また、別の記録方法として８ミリビデオの
場合、記録トラックには撮影した映像（動画）を記録す
るスペースのほかにデジタル音声（ＰＣＭ）信号を記録
するスペースがある。そのＰＣＭ処理のデータ構造は図
４に示すように副情報を格納できるＳｕｂデータエリア
を有している。

【００４６】前記Ｓｕｂデータへ前記画像の縦横比情報
を記録する方法があげられる。

【００４７】磁気テープ１５に記録さている画像情報信
号は、磁気再生用ヘツド１６により読み出されて磁気再
生装置の信号変換回路１７に入力される。

【００４８】記録された画像情報信号がカラー低域変換
方式の場合、磁気ヘツドからの信号はＹ信号成分とＣ信
号成分とに分離され、夫々所定の変換を施して、再びＹ
信号とＣ信号の映像信号として出力される。

【００４９】前記映像信号は、ビデオプロジェクターの
信号処理装置の信号変換回路１８に入力されて所定の信
号処理を行った後、表示素子１９上に画像として表示さ
れる。表示素子１９として３板式液晶表示板や３管式高
輝度ブラウン管を用いる場合、Ｙ信号とＣ信号からＲＧ
Ｂの原色信号を作り出してその原色信号を夫々の色に対
応する表示素子に入力する。

【００５０】表示された映像は、投影レンズ２０及び投
影用シリンダーレンズ２１を通過した後、スクリーン２
２上に投影される。

【００５１】画像情報とは別に磁気テープに記録された
画像の縦横比情報（変倍情報）は、磁気テープ１５から
再生された後、磁気再生側信号変換回路１７を通して、
再び投影用シリンダーレンズ２１の移動量に対応した値
として、レンズ駆動回路２４へ送られる。

【００５２】ビデオプロジェクター自体は、従来からの
方式に準拠するもので表示素子１９の縦横比は３：４で
あり、記録時に使用したテレビカメラの撮像素子１１に
準拠した縦横比となっている。

【００５３】第１の実施例では投影用シリンダーレンズ
２１が撮影用シリンダーレンズ９と同様の形状をしてお
り、垂直断面にパワーを持つように構成される。そして
、レンズ駆動回路２４からの信号によって不図示のレン
ズ駆動手段により、シリンダーレンズ２１を構成する各
レンズ間隔を変化させて、入射画像の垂直方向を任意の
倍率に縮小（または拡大）する機能を持っている。

【００５４】すなわち、表示素子１９より再生される画
像は、シリンダーレンズ２１によって水平方向（横方向
）の画角を変化させることなく、垂直方向（縦方向）の
みの画角を連続的に変化させることができる。

【００５５】このため、記録される被写体の縦横比は、
表示素子１９の縦横比が一定であっても、連続的に変化
させることが可能である。

【００５６】従って、レンズ駆動回路２４により投影用
シリンダーレンズ２１を磁気テープ１５に記録されてい
た変倍情報に対応した量だけ移動することにより、撮影
時の縦横比と等しい縦横比を持った画像を自動的に表示
できる。

【００５７】更に、表示素子１９に表示された画像は表
示素子１９の有効画素を無駄にすることなく全てをスク
リーン２２に投影することになるので、画像の劣化は最
小に抑えられていることになる。

【００５８】第１の実施例で用いられているような、ア
フォーカル状態を保ちつつ縦方向のみパワーを持つよう
なシリンダーレンズは、凸凹凸または凹凸凹の３群のレ
ンズ構成で実現可能である。

【００５９】このような、シリンダーレンズの具体的設
計例を以下に示す。

【００６０】このレンズの作用を図５の模式図に従って
説明する。

【００６１】各群のレンズを薄肉レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ
３として表し、夫々の焦点がｆ１，ｆ２，ｆ３であると
する（ｆ２はマイナスの値となる）。Ｌ１の後ろ側焦点
をＦ１’、Ｌ３の前側焦点をＦ３として、Ｌ２からＦ１
　’までをｓ２、Ｌ２からＦ３までをｓ２’（マイナス
）とする時、レンズ全体で、アフォーカル系をなすため
には、レンズ間隔ｅ１’とｅ２’が、 ｅ１’＝ｆ１−ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（１）１／ｓ２’＝１／ｆ２
＋１／ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　　（２）ｅ
２’＝ｆ３＋ｓ２’　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（３）を満たすときである。

【００６２】また、レンズに入射する光線の高さｈ１，
ｈ２，ｈ３は、 ｈ１／ｆ１＝ｈ２／ｓ２　　　　　　　　　　　　　　
　　　（４）ｈ３／ｆ３＝ｈ２／ｓ２’　　　　　　　
　　　　　　　　　（５）この時、図の中でレンズ前後
の角倍率γは、γ＝ｈ１／ｈ３　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（６）と
表されるので、このシリンダーレンズの後に軸対称であ
る撮影レンズを置いたとすると、垂直方向のみの画角が
γ倍されることになる。

【００６３】（１）から（６）までの式を用いると、　
　ｅ１’＝ｆ１＋（１＋ｆ１／ｆ３／γ）×ｆ２　　　
　　　　　（７）　　ｅ２’＝ｆ３＋（１＋γ×ｆ３／
ｆ１）×ｆ２　　　　　　　　（８）よって、ｆ１，ｆ
２，ｆ３が一定であっても、アフォーカル条件を満たし
ながら、必要なγを持つレンズ間隔が決定される。（但
し、ｅ１’，ｅ２’は正の値であることが必要。また、
凹凸凹の３群構成場合は、ｆ１が負であるためｅ１’，
ｅ２’は負の値として計算される。）表１には、個々の
レンズの面を入射側（左側）より、第ｉ面として、各面
の曲率半径ｒｉ，面間隔ｄｉ，屈折率ｎｉ，アッベ数ν
ｄｉを示してある。

【００６４】

【表１】 表２には、レンズの各郡を第ｋ郡としたとき、角倍率γ
となるときのレンズ間隔Ｄｋ’，各群の主点間隔ｅｋ’
，各群の焦点距離ｆｋを示してある。

【００６５】

【表２】 このレンズの垂直断面の形状を図６に示す。図６におい
て、各群のレンズを薄肉レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３として
表し、各薄肉レンズは２枚のレンズを重ねて構成されて
いる。図中に示してあるＤ１’，Ｄ２’は各群のレンズ
間距離であり、薄肉レンズＬ１，Ｌ２は図中に示した矢
印方向に移動可能である。

【００６６】第１の実施例では、レンズの第１群と第２
群が移動することで、角倍率γを０．７５倍から１倍ま
で変化させている。従って、撮像素子１１の画像の縦横
比が３：４であることから、このシステムで撮影、投影
される画像の縦横比は９：１６から３：４までの比率の
間を自由に変化させて表示することが可能である。

【００６７】尚、撮影用レンズ１０と投影用レンズ２０
は単焦点レンズでもかまわないが、ズームレンズを使用
すると、より撮影及び投影できる画像の画角の範囲が自
由にとれるようになる。

【００６８】以下、本願発明にかかる第２の実施例を図
７及び図８を用いて詳細に説明する。

【００６９】尚、図７中で図２と同一部分には同一の符
号を付し、その説明は省略する。

【００７０】第２に実施例では、撮影用シリンダーレン
ズ２５と投影用シリンダーレンズ２６を水平方向にパワ
ーを持つように構成している。

【００７１】従って、本実施例ではシリンダーレンズの
レンズ間隔を変化させるにつれて、画面の垂直方向の画
角が変わらずに、水平方向の画角のみが変化することに
なる。

【００７２】このような、シリンダーレンズの設計例を
、表３及び表４に示す。

【００７３】

【表３】

【００７４】

【表４】 このレンズの水平断面の形状を図８に示す。図８におい
て、各群のレンズを薄肉レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３として
表し、各薄肉レンズは２枚のレンズを重ねて構成されて
いる。図中に示してあるＤ１’，Ｄ２’は各群のレンズ
間距離であり、薄肉レンズＬ１，Ｌ２は図中に示した矢
印方向に移動可能である。

【００７５】第２の実施例では、レンズの第１群と第２
群が移動することで、角倍率γを０．７５倍から１．３
３倍まで変化させている。

【００７６】従って、撮像素子１１の画像の縦横比が３
：４であることから、このシステムで撮影、投影される
画像の縦横比は９：１６から１：１までの比率の間を自
由に変化させて表示することができる。

【００７７】尚、図７での画像情報の制御動作は画像の
縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を行
っている。

【００７８】以下、本願発明にかかる第３の実施例を図
９及び図１０を用いて詳細に説明する。

【００７９】尚、図９中で図２と同一部分には同一の符
号を付し、その説明は省略する。

【００８０】第３の実施例では、撮影用シリンダーレン
ズ２７と、投影用シリンダーレンズ２８を水平方向にパ
ワーを持つように構成し、更にレンズの各群が凹凸凹の
パワー配分を持つように構成されている。

【００８１】従って、本実施例ではシリンダーレンズの
レンズ間隔を変化させるにつれて、画面の垂直方向の画
角が変わらずに、水平方向の画角のみが変化することに
なる。

【００８２】このような、シリンダーレンズの設計例を
表５及び表６に示す。

【００８３】

【表５】

【００８４】

【表６】 尚、表６中のｅ１’，ｅ２’は（７），（８）式では、
負の値がでるが正の値が表示している。

【００８５】このレンズの水平断面の形状を図１０に示
す。図１０において、各群のレンズを薄肉レンズＬ１，
Ｌ２，Ｌ３として表し、各薄肉レンズは２枚のレンズを
重ねて構成されている。図中に示してあるＤ１’，Ｄ２
’は各群のレンズ間距離であり、薄肉レンズＬ１，Ｌ２
は図中に示した矢印方向に移動可能である。

【００８６】第３の実施例では、レンズの第１群と第２
群が移動することで、角倍率γを０．７５倍から１．３
３倍まで変化させている。

【００８７】従って、撮像素子１１の縦横比が３：４で
あることから、このシステムで撮影、投影される画像の
縦横比は９：１６から１：１までの比率の間を自由に変
化させて表示することができる。

【００８８】尚、図９での画像情報の制御動作は画像の
縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を行
っている。

【００８９】以下、本願発明にかかる第４の実施例を図
１１を用いて詳細に説明する。

【００９０】尚、図１１中で図２及び図９と同一部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００９１】第４の実施例では、撮影用シリンダーレン
ズ９は、垂直方向にパワーを持つように構成してレンズ
各群は凸凹凸のパワー配分を持つように構成し、投影用
シリンダーレンズ２８は水平方向にパワーを持つように
構成して、更にレンズの各群が凹凸凹のパワー配分を持
つように構成されている。

【００９２】第４の実施例では撮影用シリンダーレンズ
９のレンズ間隔を変化させるにつれて、画面の垂直方向
の画角が変わらずに水平方向の画角のみが変化すること
になる。

【００９３】このような撮影用シリンダーレンズ９とし
ては、表１に示した設計例のレンズを、投影用シリンダ
ーレンズ２８としては表３に示したレンズを利用できる
。

【００９４】第４の実施例では、撮影用シリンダーレン
ズ９の第１群と第２群が移動することで、角倍率γを０
．７５倍から１倍まで変化させている。

【００９５】従って、撮像素子１１の縦横比が３：４で
あることから、この装置で撮影、投影される画像の縦横
比は９：１６から３：４までの比率の間を自由に変化さ
せて記録することができ、投影用シリンダーレンズ２８
はこれに応じてγを１倍から１．３３倍まで変化するこ
とができれば、撮影した画像と等しい縦横比率の画像を
表示することができる。

【００９６】このように、撮影用シリンダーレンズと、
投影用シリンダーレンズでは同一の特性を持ったもので
なくてもよく、撮影時に行う縦横比の変換比率を補正し
て投影できるようなレンズの組み合わせならば利用可能
である。

【００９７】従って、撮影用シリンダーレンズには、よ
り軽量なシリンダーレンズを用いれば撮影時のテレビカ
メラの取り扱いが容易になり、投影時にはより表示画面
に適した大きさのシリンダーレンズを、重量などに関わ
らず使用することが可能である。

【００９８】尚、図１１での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【００９９】以下、本願発明にかかる第５の実施例を図
１２を用いて詳細に説明する。

【０１００】尚、図１２中で図２及び図９と同一部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。

【０１０１】第５の実施例も、第４の実施例のように撮
影用シリンダーレンズと投影用シリンダーレンズとは異
なる特性を持ったものであり、第５の実施例では撮影用
シリンダーレンズ２７は水平方向にパワーを持つように
構成し、レンズ各群は凹凸凹のパワー配分を持つように
構成している。

【０１０２】投影用シリンダーレンズ２１は垂直方向に
パワーを持つように構成し、更にレンズの各群が凸凹凸
のパワー配分を持つように構成している。

【０１０３】第５の実施例では撮影用シリンダーレンズ
２７のレンズ間隔を、前記した実施例のようにレンズ駆
動手段で駆動させずに、手動で変化させている。

【０１０４】この変化をレンズ位置検出回路２９におい
て検出し、画像の縦横比の変換比率を磁気記録側信号変
換回路へ送り、記録するようになっている。

【０１０５】従って、撮影時には画像の変換は磁気テー
プ１５に記録された縦横比情報に応じて自動的に変換さ
れるので、画像の縦横比が連続的に変化するように記録
した画像でも表示中に歪んだ画像が映し出されることは
ない。

【０１０６】尚、図１０での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【０１０７】以下の実施例ではシリンダレンズ系をプリ
ズムにより構成されたプリズム光学系により画像の縦横
比を変倍している。

【０１０８】以下、本願発明にかかる第６の実施例を詳
細に説明する。

【０１０９】図１３において本願発明の実施例の全体の
構成を示す。

【０１１０】尚、図１３中で図１と同一部分には同一の
符号を付し、その説明は省略する。

【０１１１】３０はプリズムにより構成された撮影用プ
リズム光学系であって、画像の縦横比を光学的に変換す
る作用を持たせてあり、尚且プリズムの光軸に対する角
度を図示していないプリズム回転手段により回転して変
化させることにより、撮影画像の縦横比のどちらか一方
のみ変倍可能にしている。

【０１１２】３１は投影用プリズム光学系で、撮影用プ
リズム光学系３０と同様に構成されており、撮影時の画
像が投影されるように画像の縦横比を光学的に変換する
作用を持つものである。

【０１１３】図１４において画像情報の制御を詳細に説
明する。

【０１１４】尚、図１４中で図２と同一部分には同一の
符号を付し、その説明は省略する。

【０１１５】撮影用プリズム光学系３２は垂直断面に頂
角を持つように構成されている。

【０１１６】プリズム回転回路３３の駆動信号により、
プリズム光学系３２を構成する各プリズムを回転させる
ためのモータを駆動する。

【０１１７】これによりプリズムの光軸に対する角度を
変化させて入射画像の画角の垂直方向を任意の倍率に拡
大、又は縮小することができる。

【０１１８】投影用プリズム光学系３５は撮影用プリズ
ム光学系３２と同様の作用を持つものである。つまり、
プリズム回転回路３３の駆動信号により、プリズム光学
系３２を構成する各プリズムを回転させるためのモータ
を駆動する。

【０１１９】これによりプリズムの光軸に対する角度を
変化させて入射画像の画角の垂直方向を任意の倍率に拡
大、又は縮小することができる。

【０１２０】上述の構成以外は図２の構成（第１の実施
例）と同様で、画像情報の制御動作も同様な制御を行っ
ている。

【０１２１】第６の実施例で用いられているような画像
の画角を変換するプリズム光学系は、１群よりなるプリ
ズムにおいても実現可能であるが、プリズムの屈折力に
よって入射側の光軸と、射出側の光軸が角度を持ってお
り、使用上使いづらいものとなってしまう。

【０１２２】更には、回転につれて、光軸の折れ曲がる
角度が変化し、被写体（投影画像）の位置がずれてしま
う問題が起こるため、本実施例のプリズム光学系は２群
構成のプリズムよりなる。前記プリズム光学系は入射側
の光軸と射出側の光軸とが平行となるように構成されて
いる。

【０１２３】このプリズム光学系で画像の縦横比の変換
を行なう場合、各プリズムは光軸の折れ曲がりを生じな
いように、互いに異なるような向きに等しい角度だけ回
転するようになっている。

【０１２４】この様なプリズム光学系の具体的設計例を
表７及び表８に示す。

【０１２５】

【表７】

【０１２６】

【表８】 更に、前記プリズム光学系の垂直断面図を図１５に示す
。

【０１２７】図１５（ａ）はγ＝１．３３倍、（ｂ）は
γ＝１．００倍、（ｃ）はγ＝０．７５倍の時のプリズ
ムの状態図を示している。

【０１２８】尚、表７ではプリズム各群の屈折率ｎ１，
ｎ２、アッベ数ν１，ν２、頂角α１，α２として示し
ている。表８では角倍率γの代表的な値に対して、プリ
ズムの各群の光軸に対する角度の変化を示してある。但
し、ｉ１は第１群の第１面が垂直方向となす角度を、ｉ
２は第２群の第１面が垂直方向となす角度を表している
（図１５参照）。

【０１２９】表７のように設計した第１群のプリズムと
第２群のプリズムとを回転することで、角倍率γを０．
７５倍から１．３３倍まで変化させている（表８参照）
。

【０１３０】従って、上述した設計のプリズム光学系を
用いることにより、撮像素子１１の画像の縦横比が３：
４であることから、このシステムで撮影、投影される画
像の縦横比は９：１６から１：１までの比率を自由に変
化させて表示することができる。

【０１３１】以下、本願発明にかかる第７の実施例を図
１６及び図１７を用いて詳細に説明する。

【０１３２】尚、図１６中で図２及び図１４と同一部分
には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【０１３３】図１６において撮影用プリズム３６及び投
影用プリズム３７を構成している各群のプリズムは、色
収差を補正するように張り合せたプリズムを用いている
（図１７参照）。

【０１３４】従って、本実施例ではプリズムの屈折によ
る光の分散を最小限にとどめているので、より高画質な
画像が得られる。

【０１３５】この例では、張り合せプリズムの頂角が垂
直方向にあるように構成されているので、プリズムの光
軸に対する角度を変化させるにつれて画面の水平方向の
画角が変わらずに、垂直方向の画角のみが変化すること
になる。

【０１３６】この様なプリズム光学系の設計例を、表９
及び表１０に示す。

【０１３７】

【表９】

【０１３８】

【表１０】 更に、このレンズの垂直断面図を図１７に示す。

【０１３９】図１７（ａ）はγ＝１．３３倍、（ｂ）は
γ＝１．００倍、（ｃ）はγ＝０．７５倍の時のプリズ
ムの状態図を示している。

【０１４０】尚、表９においてプリズム光学系を構成し
ている第１群のプリズムの屈折率をｎ１１，ｎ１２、ア
ッベ数をν１１，ν１２、頂角をα１１，α１２とし、
第２群のプリズムの屈折率をｎ２１，ｎ２２、アッベ数
をν２１，ν２２、頂角をα２１，α２２として示して
いる。

【０１４１】表１０では角倍率γの代表的な値に対して
、プリズム光学系の各群の光軸に対する角度の変化を示
している。但し、ｉ１は第１群の第１面が垂直方向とな
す角度を、ｉ２は第２群の第１面が垂直方向となす角度
を表している（図１７参照）。

【０１４２】表９のように設計した第１群のプリズムと
第２群のプリズムとを回転することで、角倍率γを０．
７５倍から１．３３倍まで変化させている（表１０参照
）。

【０１４３】従って、撮像素子１１の画像の縦横比が３
：４であることから、このシステムで撮影、投影される
画像の縦横比は９：１６から１：１までの比率の間を自
由に変化させて表示することができる。

【０１４４】尚、図１６での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【０１４５】以下、本願発明にかかる第８の実施例を図
１８及び図１９を用いて詳細に説明する。

【０１４６】尚、図１８中で図２及び図１４と同一部分
には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【０１４７】第８の実施例は、撮影用プリズム３８と投
影用プリズム３９が夫々水平方向にパワーをもつように
構成されている。

【０１４８】従って、本実施例では各群のプリズムの光
軸に対する角度を変化させるにつれて、画面の垂直方向
の画角が変わらずに、水平方向の画角のみが変化するこ
とになる。

【０１４９】この様なプリズム光学系の設計例を、表１
１及び表１２に示す。

【０１５０】

【表１１】

【０１５１】

【表１２】 更に、前記プリズム光学系の水平断面図を図１９に示す
。

【０１５２】図１９（ａ）はγ＝１．３３倍、（ｂ）は
γ＝１．００倍、（ｃ）はγ＝０．７５倍の時のプリズ
ムの状態図を示している。

【０１５３】尚、表１１ではプリズム各群の屈折率ｎ１
，ｎ２、アッベ数ν１，ν２、頂角α１，α２として示
している。

【０１５４】表１２では角倍率γの代表的な値に対して
、プリズムの各群の光軸に対する角度の変化を示してあ
る。但し、ｉ１は第１群の第１面が垂直方向となす角度
を、ｉ２は第２群の第１面が垂直方向となす角度を表し
ている（図１９参照）。

【０１５５】表１１のように設計した第１群のプリズム
と第２群のプリズムとを回転することで、角倍率γを０
．７５倍から１．３３倍まで変化させている（表１２参
照）。

【０１５６】従って、撮像素子１１の画像の縦横比が３
：４であることから、このシステムで撮影、投影される
画像の縦横比は９：１６から１：１までの比率の間を自
由に変化させて表示することができる。

【０１５７】尚、図１８での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【０１５８】以下、本願発明にかかる第９の実施例を図
２０を用いて詳細に説明する。

【０１５９】尚、図２０中で図２、図１６及び図１８と
同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【０１６０】第９の実施例では、第７の実施例に用いた
撮影用プリズム３６と第８の実施例に用いた投影用プリ
ズム３９を用いた構成である。

【０１６１】第９の実施例では撮影用プリズム３６の光
軸に対する角度を変化させるにつれて、画面の水平方向
の画角が変わらずに、垂直方向の画角のみが変化し、投
影用プリズム３９の光軸に対する角度を変化させるにつ
れて、画面の垂直方向の画角が変わらずに、水平方向の
画角のみが変化することになる。

【０１６２】第９の実施例では、撮影用プリズム３６の
第１群と第２群が回転することで、角倍率γを０．７５
から１．３３倍まで変化させている。

【０１６３】従って、撮像素子１１の縦横比が３：４で
あることから、この装置で撮影、投影される画像の縦横
比は９：１６から３：４までの比率の間を自由に変化さ
せて記録することができ、投影用プリズム３９はこれに
応じてγを１．３３倍から０．７５倍まで変化すること
がでるので、撮影した画像と等しい縦横比率の画像を表
示することができる。

【０１６４】このように、撮影用プリズムと、投影用プ
リズムでは同一の特性を持ったものでなくてもよく、撮
影時に行う縦横比の変換比率を補正して投影できるよう
なプリズムの組み合わせならば利用可能である。

【０１６５】従って、撮影用プリズムには、より軽量な
プリズムを用いれば撮影時のテレビカメラの取り扱いが
容易になり、投影時にはより表示画面に適した大きさの
プリズムを、重量などに関わらず使用することが可能で
ある。

【０１６６】尚、図２０での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【０１６７】以下、本願発明にかかる第１０の実施例を
図２１を用いて詳細に説明する。

【０１６８】尚、図２１中で図２、図１６及び図１８と
同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【０１６９】第１０の実施例では、第８の実施例に用い
た撮影用プリズム３８と第７の実施例に用いた投影用プ
リズム３７を用いた構成である。

【０１７０】第１０の実施例では第９の実施例のように
撮影用プリズムと投影用プリズムとでは異なる構成をも
ったものであり、本実施例の撮影用プリズム３８は水平
方向に頂角を持つように構成し、投影用プリズム３７は
垂直方向に頂角を持つように構成されている。

【０１７１】本実施例では撮影用プリズムの光軸に対す
る角度をプリズム回転手段によらず手動で変化させてい
る。この変化をプリズム回転検出回路４０において検出
し、画像の縦横比の変換比率を磁気記録側信号変換回路
１３へ送り、記録するようになっている。

【０１７２】従って、撮影時には縦横比変換のためにプ
リズムを回転させる手段（モータ等）を持たなくてよい
ので撮影装置の簡素化及び軽量化ができる。

【０１７３】投影時には磁気テープ１５に記録された縦
横比情報に応じて自動的に変換されるので画像の縦横比
が連続的に変化させて記録した画像でも表示中にひずん
だ画像が映し出されることはない。

【０１７４】尚、図２１での画像情報の制御動作は画像
の縦横比変換の仕方以外は第１の実施例と同様な制御を
行っている。

【０１７５】

【発明の効果】以上説明したように本願発明の画像情報
記録及び又は再生装置によれば、現行の標準方式に準拠
した通常のＴＶカメラなどの撮像装置や投影型プロジェ
クタなどの投影表示装置を大幅に変えることなく、様々
な縦横比の画像を連続的に撮像し、現行の標準方式に準
拠した記録再生装置に記録でき更に再生でき、しかも撮
像素子の有効画素を無駄にしていないため高品位映像を
表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかるシステムの全体の構成を説明
するための図である。

【図２】第１の実施例にかかる画像情報の制御動作を説
明するための図である。

【図３】信号多重を説明する図である。

【図４】ＰＣＭオーディオトラックのデータ構造を説明
する図である。

【図５】本願発明にかかるシリンダーレンズ系の作用を
説明するための図である。

【図６】第１の実施例のシリンダーレンズ系の垂直断面
図である。

【図７】第２の実施例にかかる画像情報の制御動作を説
明するための図である。

【図８】第２の実施例のシリンダーレンズ系の水平断面
図である。

【図９】第３の実施例にかかる画像情報の制御動作を説
明するための図である。

【図１０】第３の実施例のシリンダーレンズ系の水平断
面図である。

【図１１】第４の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図１２】第５の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図１３】本願発明にかかるシステムの全体の構成を説
明するための図である。

【図１４】第６の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図１５】第６の実施例のプリズム光学系の垂直断面図
である。

【図１６】第７の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図１７】第７の実施例のプリズム光学系の垂直断面図
である。

【図１８】第８の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図１９】第８の実施例のプリズム光学系の水平断面図
である。

【図２０】第９の実施例にかかる画像情報の制御動作を
説明するための図である。

【図２１】第１０の実施例にかかる画像情報の制御動作
を説明するための図である。

【符号の説明】

１　　撮影用シリンダーレンズ系 ２　　テレビカメラ ３　　磁気記録装置 ４　　磁気記録媒体 ５　　磁気再生装置 ６　　ビデオプロジェクター ７　　投影用シリンダーレンズ系 ２３，２４　　レンズ駆動回路 １３，１７　　信号変換回路 ３０　　撮影用プリズム光学系 ３１　　投影用プリズム光学系 ３３，３４　　プリズム回転回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画面の特定の方向のみ変倍可能な撮影
   光学系と、前記撮影光学系により結像した画像を映像信
   号に変換する撮像手段と、前記映像信号を記録媒体に記
   録する記録手段とを有することを特徴とする画像情報記
   録装置。
2. 【請求項２】　　前記撮影光学系はシリンダーレンズに
   より構成されていることを特徴とする請求項１の画像情
   報記録装置。
3. 【請求項３】　　前記撮影光学系はプリズムにより構成
   されていることを特徴とする請求項１の画像情報記録装
   置。
4. 【請求項４】　　画面の特定の方向のみ変倍可能な撮影
   光学系と、前記撮影光学系により結像した画像を映像信
   号に変換する撮像手段と、前記映像信号と共に前記撮影
   光学系の変倍情報を記録媒体に記録する記録手段とを有
   することを特徴とする画像情報記録装置。
5. 【請求項５】　　映像信号が記録された記録媒体から画
   像を再生する装置であって、前記記録媒体より映像信号
   を読み出して、光学情報に変換する信号処理手段と、前
   記信号処理手段により変換された光学情報を、画面の特
   定の方向のみ変倍可能な投影光学系によって投影し表示
   する投影表示手段とを有することを特徴とする画像再生
   装置。
6. 【請求項６】　　前記投影光学系はシリンダーレンズに
   より構成されていることを特徴とする請求項５の画像情
   報再生装置。
7. 【請求項７】　　前記投影光学系はプリズムにより構成
   されていることを特徴とする請求項５の画像情報再生装
   置。
8. 【請求項８】　　画面の特定の方向のみ変倍可能な撮影
   光学系を介して撮像された画像情報を前記撮影光学系の
   変倍情報と共に記録されてなる記録媒体から画像を再生
   する装置であって、前記記録媒体より映像信号を読み出
   す信号処理手段と、前記信号処理手段により読み出され
   た画像情報を、特定の方向のみ変倍可能な投影光学系に
   よって投影し表示する投影表示手段と、前記記録媒体に
   記録されていた変倍情報に基づいて前記投影光学系を変
   倍する変倍手段とを有することを特徴とする画像情報再
   生装置。
9. 【請求項９】　　画面の特定の方向のみ変倍可能な撮影
   光学系と、前記撮影光学系により結像した画像を映像信
   号に変換する撮像手段と、前記映像信号と共に前記撮影
   光学系の変倍情報を記録媒体に記録する記録手段と、前
   記記録媒体より映像信号を読み出す信号処理手段と、前
   記信号処理手段により読み出された変換された画像情報
   を光学情報に変換して、特定の方向のみ変倍可能な投影
   光学系によって投影して表示する投影表示手段と、前記
   記録媒体に記録されていた変倍情報に基づいて前記投影
   光学系を変倍する変倍手段とを有することを特徴とする
   画像情報記録再生装置。