(57)【要約】【課題】一つの大画面を３台の撮像装置を用いて光学的に分割撮像しているため、境界部分の繋ぎ目の精度が悪く一致しないため、補正も困難で画質劣化を招いていた。特に３台の表示装置の調整には境界部分の重ね合わせが動画状態で正確に行われる必要があり、大画面スクリーン上での超高画質表示の実現が困難であった。【解決手段】一つの大画面を光学的に同一平面上で結像した撮像領域を水平方向に１２分割しこれを高精細画像方式の３つの信号に変換する際に、境界部分の分割画像を重ね合わせて共有することにより境界部分の繋ぎ目が正確に一致する高精細画像方式の３つの信号を容易に得ることが出来るため、３台の表示装置の境界部分の重ね合わせ調整も容易になり、重ね合わせ時の画質劣化のない大画面スクリーン上での超高画質表示が実現出来る。【選択図】            図１
2004328489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光学像を受光するための受光面をマトリクス状に配列した多数の画素で構成し、前記受光面を水平垂直方向に順次走査する際に、各水平ラインに配列されている多数の画素を所定数毎に区切って複数の組を形成し、各前記組の端部に位置する画素同士が重なり合うように水平方向を走査することにより、高精細テレビジョン方式に準拠した複数の分割撮像信号を生成出力する撮像装置と、
前記撮像装置から出力する各前記分割撮像信号を、前記組を単位として圧縮符号化して出力する圧縮符号化手段と、
前記圧縮符号化手段から出力される各圧縮符号化信号に応じた伝送信号を、前記圧縮符号化とは相補的に伸張復号化して各伸張復号化信号を生成し、生成した各前記伸張復号化信号から前記重なり合う画素同士に応じた信号部分のみを除去した複数の画像処理信号を出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力される各前記画像処理信号に応じた各投射光学像を、前記撮像装置で撮像する際の画像の縦横比とは異なる画像の縦横比を有する表示面上に、前記重なり合う画素同士に応じた信号部分を削除したことにより前記端部に新たに位置する画素同士が連続するように、光投射する投射表示手段とを有することを特徴とする動画像表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像表示システムに用いられる撮像装置であって、
被写体光学像を受光するための受光面をマトリクス状に配列した多数の画素で構成した受光手段と、
前記受光手段の前記受光面を水平垂直方向に順次走査する際に、各水平ラインに配列されている多数の画素を所定数毎に区切って複数の組を形成し、各前記組の端部に位置する画素同士が重なり合うように水平方向を走査することにより、高精細テレビジョン方式に準拠した複数の分割撮像信号を生成出力する出力手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置であって、
前記出力手段は、
前記受光手段の前記受光面を水平方向に複数に分割して同一の時間軸となるような複数の並列電気信号に変換する画素構成部と、
前記画素構成部の複数の並列電気信号の駆動を制御する水平分割位置選択部と、
前記受光面の水平方向及び垂直方向の走査を行う水平同期信号駆動部及び垂直同期信号駆動部とを具備し、
前記画素構成部から出力される前記複数の並列電気信号の駆動を制御し、水平方向の並列電気信号の位置を選択して出力することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細度テレビジョン方式（以下『ＨＤＴＶ』と記す）よりも高精細な画質・大画面をもって、ＨＤＴＶの画面サイズ（縦横比９：１６）とは異なる縦横比を有する画像の一部が欠けることなく、表示画面一杯に表示することが出来る動画像表示システム、撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＨＤＴＶの高精細な画質、大画面をもって、ＨＤＴＶ画像の縦横比９：１６とは異なる縦横比の画像をＨＤＴＶ表示装置の表示画面一杯に表示できる動画像表示システム、撮像装置はなかった。例えば、縦７３ｍ×横１０７ｍの公式サッカー場グランド全体を、スタンド中央の報道席から直視すると約９：４５の縦横比の画面サイズとなり、これを縦横比９：１６の画面サイズのテレビジョンカメラ（以下「ＴＶカメラ」と記す）１台で撮像した画像は、縦横比９：１６の画面サイズに収まらないから画面一杯に表示できない。縦横比９：１６の画面サイズ一杯に表示できるように撮像すると、サッカー場のグランドの一部分が切れた画像になってしまうことになる。さらに実際に競技する選手の背番号が動画像表示画面上で識別されることが要望され、背番号の寸法幅は約２．５ｃｍであり、これをグランド全体を撮像したときに識別可能とするためには、水平方向に１０７ｍ／２．５ｃｍ＝４２８０の画素数を必要とした。しかし、ＨＤＴＶ画像は水平方向に１９２０画素しかなく、選手の背番号を動画像表示画面上で識別することは不可能である。
【０００３】
この画像切れをなくし、十分な画素数を得ることを解決するために、次の撮影システムが考えられた。即ち、縦横比９：４５のサッカー場のグランド全体を分割して撮像する縦横比９：１６の画面サイズのＴＶカメラを複数台と、これらのＴＶカメラで撮像した各画像をこのサッカー場から離れた遠隔地で４５０インチの大画面スクリーンに投影する動画像表示装置とからなる動画像表示システムである。具体的には３台のＨＤＴＶカメラと３台のＨＤＴＶ用動画像表示装置とから構成された動画像表示システムであり、「メガビジョン」と称されているシステムである（下記の非特許文献１に記載）。
【０００４】
図１０は従来のＨＤＴＶ用動画像表示システムを３台分用いた動画像表示システムの一つの構成例を示す図である。
この図１０に示されるように、ＨＤＴＶカメラ（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）３台からなる撮像装置１０１の出力（ＨＤＴＶ信号３台分）をそのままの広帯域で光信号に変換して伝送する広帯域送信装置１０２、広帯域な光信号を伝送する３本の光ファイバーからなる伝送ケーブル１０３、広帯域な光信号を受信してＨＤＴＶ信号３台分に戻す広帯域受信装置、３台のＨＤＴＶ用動画像表示装置（１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ）を用いた動画像表示装置１０５、及び大画面スクリーン１０６より構成される。
この図１０の従来の動画像表示システム例について説明すると、まずサッカー場のグランド１００を被写体としてスタンド中央の報道席に設置された撮像装置１０１で光学的に３分割して３台のＨＤＴＶカメラ（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）で撮像し、それぞれのＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）を出力する。このＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）を広帯域送信装置１０２に加え光信号（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ）に変換して伝送ケーブル１０３に送る。伝送ケーブル１０３に送られた光信号（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ）を広帯域受信装置１０４で受光し、この受光された光信号（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ）を広帯域受信装置１０４で再びＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）に変換する。そしてこの変換され元に戻されたＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）を広帯域受信装置１０４から動画像表示装置１０５に送る。この動画像表示装置１０５に送られたＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）は動画像表示装置１０５で投射光に変換されて大画面スクリーン１０６上に投影され、大画面動画像として表示される。
【０００５】
【非特許文献１】
ＴＥＰＩＡ平成１４年７月２６日発表，「高精細超大画面映像システム」財団法人デジタルコンテンツ協会，財団法人日本サッカー協会、財団法人機械システム振興協会、ＴＥＰＩＡ  ，［平成１５年４月１０日検索］＜ＵＲＬ：  ＨＹＰＥＲＬＩＮＫ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｅｐｉａ．ｏｒ．ｊｐ／１４ｔｈ／ｈｄｓ．ｈｔｍｌ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｅｐｉａ．ｏｒ．ｊｐ／１４ｔｈ／ｈｄｓ．ｈｔｍｌ＞
【０００６】
このように従来は被写体の全体の画像をＨＤＴＶカメラ３台で３分割して撮像し、この３台分のＨＤＴＶ信号をそのままの広帯域で３台のＨＤＴＶ用動画像表示装置まで伝送し、大画面スクリーン１０６上で合成して全体画像を表示していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＨＤＴＶ方式よりも高精細な画質・大画面をもって、ＨＤＴＶの画面サイズ（縦横比９：１６）とは異なる縦横比を有する画像の一部が欠けることなく、表示画面一杯に表示することが出来る動画像表示システムとしては、被写体の全体を光学的に３分割してこれをＨＤＴＶの３台のカメラで撮像し、３台分のＨＤＴＶ信号として出力した後、このＨＤＴＶ信号を３台の動画像表示装置へ入力し、この３台の動画像表示装置から大画面スクリーン上に３つの投影像として合成表示する従来の方法では、どうしても光学的に３分割した際の境界部分が一致せず、図１０の大画面スクリーン１０６に点線で示された境界部分Ｅ１及びＥ２に光学的に分割した際に生ずる境界部分の不一致により境界エラーによる画質劣化を生じていた。
また、３台分のＨＤＴＶ信号の伝送量を考えると、ＨＤＴＶ信号の１台分のデータを伝送するデータ伝送量でも非常に多いのであるが、このＨＤＴＶ信号のデータを３台分伝送するとなると伝送するデータ量は莫大なものとなり、実験的なイベント以外はデータ回線の空きもほとんど無く，諸費用も高額なため容易にデータ回線を利用できなかった。このため、Ｍｐｅｇ等の圧縮符号化方式によりこの３台分のＨＤＴＶ信号へ圧縮をかけて，データ量を減らそうとすると、各ＨＤＴＶ信号（Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ）間の境界部分は画像の連続性がないために更に境界部分の画質差を生じていた。この圧縮信号を伝送した後伸張して３台の動画像表示装置へ入力し大画面スクリーン上に３つの投影像として合成表示する際に、前記Ｅ１及びＥ２部分に圧縮により生じた境界部分の画質差による境界エラーから画質劣化をさらに増加させていた。従って被写体を光学的に複数分割する場合と複数の信号を圧縮する場合に生じる境界部分の不一致による境界エラーが課題となっていた。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、例えば、被写体の全体をＨＤＴＶ３台分の解像度を持つ１台の超高精細なＴＶカメラで撮像することにより、光学的な分割による境界部分の不一致による境界エラーで生ずる画質劣化をなくし、このＴＶカメラから電気的に分割されて出力される３台分のＨＤＴＶ信号の境界部分を共有することにより、圧縮・伸張による複数のＨＤＴＶ信号の境界部分の不一致個所の削減を容易にして伝送時のデータ量削減を可能にすると共に、縦横比が９：１６とは異なる大画面動画像を複数のＨＤＴＶ動画像表示装置で表示することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の動画表示システムは、図１〜図３に示すように、（レンズ１を介して被写体１０を撮像した）被写体光学像を受光するための受光面２ａをマトリクス状に配列した多数の画素で構成し、前記受光面を水平垂直方向に順次走査する際に、各水平ラインに配列されている多数の画素（Ｄ０〜Ｄ１１、…（図３（１））を所定数毎に区切って各組を形成し（４画素毎に区切ってＤ０〜Ｄ３の第１組、Ｄ３〜Ｄ６の第２組、Ｄ６〜Ｄ９の第３組、…を形成（図３（２））、各前記組の端部に位置する画素同士が重なり合うように（例えば第１組のＤ３と第２組のＤ３とが重なり合うように）水平方向を走査することにより、高精細テレビジョン方式に準拠した複数の分割撮像信号（ＨＤＴＶ信号ＨＤａ〜ＨＤｃ）を生成出力する撮像装置１１と、前記撮像装置１１から出力する各前記分割撮像信号ＨＤａ〜ＨＤｃを、前記組を単位として（４画素に対応した画像信号毎に）圧縮符号化して（圧縮信号Ｐａ〜Ｐｃとして）出力する圧縮符号化手段（圧縮装置）１２と、前記圧縮符号化手段１２から出力される各圧縮符号化信号Ｐａ〜Ｐｃに応じた伝送信号（前記各圧縮符号化信号Ｐａ〜Ｐｃを送信装置１３，受信１４間で伝送ケーブル１４を介して伝送した光信号ＦＤ）を、前記圧縮符号化とは相補的に伸張復号化して各伸張復号化信号（圧縮信号Ｐａ〜Ｐｃ）を生成し、生成した各前記伸張復号化信号Ｐａ〜Ｐｃから前記重なり合う画素同士に応じた信号部分のみを除去した（前記したように例えば第１組のＤ３と第２組のＤ３とが重なり合うのでこの２つの画素Ｄ３に応じた信号部分のみ）  を除去した複数の画像処理信号（動画像表示装置１７へ出力する信号ＨＰａ〜ＨＰｃ）を出力する画像処理手段（画像処理装置）１６と、前記画像処理手段１６から出力される各前記画像処理信号に応じた各投射光学像を、前記撮像装置１１で撮像する際の画像の縦横比（９：１６とは異なる画像の縦横比（例えば９：４５）を有する表示面（大画面スクリーン）１０６上に、前記重なり合う画素同士に応じた信号部分を削除したことにより前記端部に新たに位置する画素同士（前記したように例えば第１組のＤ３と第２組のＤ３とが重なり合うのでこの２つの画素Ｄ３に応じた信号部分を削除すると、第１組のＤ２と第２組のＤ４と）が連続するように、（投射光Ａ〜Ｃ）同時に光投射する投射表示手段（動画像表示装置）１７とを有する。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の撮像装置は、図２及び図３に示すように被写体光学像１０を受光するための受光面２ａをマトリクス状に配列した多数の画素で構成した受光手段（撮像素子）２と、前記受光手段２の前記受光面２ａを水平垂直方向に順次走査する際に、各水平ラインの走査に応じて図３の（１）に示すように配列されている多数の画素を所定数毎に区切って各組を形成し、これを図３の（２）〜（４）に示すように各前記組の端部が重なり合うように水平方向を走査することにより、高精細テレビジョン方式に準拠した複数の分割撮像信号ＨＤａ〜ＨＤｃを生成出力する出力手段とを有する。
【００１１】
また上記の目的を達成するため、第３の発明の撮像装置２は、前記受光手段２の前記受光面２ａを水平方向に複数に分割して同一の時間軸となるような複数の並列電気信号Ｓ０〜Ｓ１１に変換する画素構成部３０と、前記画素構成部３０の複数の並列電気信号の駆動を制御する水平分割位置選択部３７と、前記受光面の水平方向及び垂直方向の走査を行う水平同期信号駆動部３１及び垂直同期信号駆動部３２とを具備し、前記画素構成部３０から出力される前記複数の並列電気信号の駆動を制御し、水平方向の並列電気信号Ｓ０〜Ｓ１１の位置を選択して図６の（２）〜（７）の画素配列で出力する前記出力手段とを有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態についてもっとも好ましい実施例をもって図面と共に説明する。図１は本発明になる動画像表示システムの一実施例の概略ブロック図を示す。
この動画像表示システムは、被写体を一つの平面上で撮像することにより従来のように光学的に分割する際に生ずる境界部分の不一致個所が無く、さらに被写体を一つの平面上で撮像した後で電気的に複数のＨＤＴＶ信号に分割する際に境界部分の一部分を共有することにより圧縮で境界部分の不一致個所が生じても伸張時に容易に削除出来るから、圧縮によるデータ削減が出来、光学的な分割と電気的な圧縮による不一致個所の境界エラーによる画質劣化のない高画質な大画面の動画像表示が容易に実現出来る構成を有している。
【００１３】
図１の動画像表示システム構成例は、被写体全体を一つの平面上で撮像したのち、この一平面上の被写体全体を３分割してＨＤＴＶ信号に変換する際に境界部分を共有して出力する撮像装置１１、ＨＤＴＶ信号を圧縮信号に変換して出力する圧縮装置１２、圧縮信号を光信号に変換して出力する送信装置１３、光信号を光ファイバーを用いて伝送する伝送ケーブル１４、光信号を受信して圧縮信号に戻す受信装置１５、圧縮信号を伸張しＨＤＴＶ信号に変換した後圧縮による境界部分の不一致範囲を削除しこの信号を出力する画像処理装置１６、境界部分の不一致範囲が削除された信号を入力し境界部分の光量に傾斜を持たせた投射光を出力する動画像表示装置１７、および動画像表示装置１７から投射光を投影される大画面スクリーン１０６からなる。
【００１４】
図１の動作例について説明すると、まず、被写体１０を撮像装置１１において一つの平面上で光学的に分割しないで撮像し、この撮像された被写体１０全体を複数に分割された電気信号に変換した後、撮像装置１１の内部でさらに３台分のＨＤＴＶ信号（ＨＤａ，ＨＤｂ，ＨＤｃ）に変換して出力する。この３台分のＨＤＴＶ信号（ＨＤａ，ＨＤｂ，ＨＤｃ）はそれぞれ境界部分の一部分を共有するよう設定されている。この撮像装置１１から出力されたＨＤＴＶ信号（ＨＤａ，ＨＤｂ，ＨＤｃ）を圧縮装置１２へ入力し略１／１０以下にＨＤＴＶ信号のデータ量が圧縮された圧縮信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）に変換して出力する。次に、圧縮装置１１から出力された圧縮信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を送信装置１３に入力し、データ量の少ない３台分の圧縮信号を一つの光信号（ＦＤ）にまとめて変換し出力する。この送信装置１３から出力された光信号（ＦＤ）を光ファイバーで形成されている伝送ケーブル１４へ入力し、伝送ケーブルで伝送された光信号（ＦＤ）は受信装置１５へ送られる。受信装置１５に送られた光信号（ＦＤ）は受信装置１５により、再び３台分の圧縮信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）に戻され出力される。この受信装置１５から出力された圧縮信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を画像処理装置１６に入力しこれを伸張するとともに境界部分の不一致範囲を削除した信号（ＨＰａ，ＨＰｂ，ＨＰｃ）を出力する。この伸張され境界部分の不一致範囲を削除した信号（ＨＰａ，ＨＰｂ，ＨＰｃ）を動画像表示装置１７に入力し、動画像表示装置１７からはこの不一致範囲を削除した信号（ＨＰａ，ＨＰｂ，ＨＰｃ）にもとずいて投射光Ａ，投射光Ｂ，投射光Ｃを出力し、大画面スクリーン１０６上に投影することにより、境界部分の不一致から生ずる境界エラーによる画質劣化のない高画質な大画面の動画像表示が実現出来る。
【００１５】
次に本発明になる動画像表示システムの一実施例に用いられる撮像装置１１について、図２及び図３を用いて説明する。この撮像装置１１からは同一平面上に結像された被写体が、境界部分を共有する３組のＨＤＴＶデジタル直列信号に電気的に分割されて並列に出力されることにより、光学的に分割されていないために分割部分の境界エラーがなく、更に電気的に分割された境界部分を共有するすることにより圧縮による境界部分の不一致削除が容易に出来る３組のＨＤＴＶデジタル直列信号を得ることが出来る。
【００１６】
図２に示す撮像装置１１は被写体１０を撮像素子２の受光面２ａに結像させるためのレンズ１，駆動周波数を下げて使用するため水平方向に分割された複数の撮像領域を持つ撮像素子２、撮像素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換３、このデジタル信号をガンマ、色補正、輪郭強調等のＴＶ信号として必要な信号処理を行う信号処理４、各ブロックで必要な制御信号を外部からの制御信号ＣＴＬにより出力する選択制御５、信号処理４から出力された信号処理済の１２並列の電気信号を４並列信号毎に一組とし、この４並列信号の境界部分の１信号を共有にして３組選択する画像選択６、選択された３組の４並列信号を３組のＨＤＴＶ方式のデジタル並列信号に変換して出力する走査変換７、３組のデジタル並列信号を色差変換も含めた３組のＨＤＴＶデジタル直列信号に変換し出力するＨＤＴＶ変換８より構成される。
【００１７】
図２の撮像装置１１の動作について説明すると、まず被写体１０をレンズ１で撮像素子２の受光面２ａの同一平面上に結像する。撮像素子２では受光面２ａの同一平面上に被写体が結像された撮像素子２の撮像領域を撮像素子２の駆動周波数を下げて使用するため水平方向に１２分割しこれを同一時間で並列な電気信号（Ｓ０〜Ｓ１１）に変換する。この電気信号（Ｓ０〜Ｓ１１）はＡ／Ｄ変換３でアナログ信号からデジタル信号に変換され、信号処理４によりガンマ、色補正、輪郭強調等の信号処理を行い、水平方向に並列に信号処理された信号（Ｄ０〜Ｄ１１）を得る。これを図３の（１）に示す。この水平方向に並列な信号（Ｄ０〜Ｄ１１）を画像選択６に加え、水平方向に並列な信号（Ｄ０〜Ｄ１１）から４信号を一組とする選択信号を３組分選択する。この選択信号を選択する時に、各境界部分の１信号を共有するよう選択する。この選択は外部からコントロール信号ＣＴＬを選択制御５に加え、選択制御５ではこのコントロール信号ＣＴＬの指示にもとずき画像選択６にＳＷ用信号Ｓｅｌｅｃｔ２を送り、図３（２），（３），（４）に示す３種類の選択パターンのうちの一つを選択する。
【００１８】
例えば一つの選択パターンの図３（２）ではＭａ：Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、Ｍｂ：Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６、Ｍｃ：Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９となり、このうちＤ３とＤ６が共有される各境界部分の１信号であり、Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃが３組の選択信号である。同様にして図３（３）ではＭａ：Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｍｂ：Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｍｃ：Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０となりＤ４とＤ７が各境界部分の１信号であり、図３（４）ではＭａ：Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｍｂ：Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｍｃ：Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０，Ｄ１１となりＤ５とＤ８が各境界部分の１信号である。選択パターンのを設定する実施例として図４に画像選択６の構成例を示す。ＳＷ０〜ＳＷ９は連動しておりＳＷ用信号Ｓｅｌｅｃｔ２により制御される。ＳＷ３及びＳＷ６の出力をそれぞれ共有することにより図３（２），（３），（４）の境界部分の１分割信号を得ている。
【００１９】
次に選択パターンを設定された３組の選択信号（Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ）を図２に示す走査変換７へ送り一組ずつ選択された並列な４信号を一組ずつの合成信号にまとめて、計３つの合成信号（ＭＨａ，ＭＨｂ，ＭＨｃ）となるよう変換する。この３つの合成信号（ＭＨａ，ＭＨｂ，ＭＨｃ）は色差変換されないＨＤＴＶデジタル並列信号に相当し、これをＨＤＴＶ変換８に送りＨＤＴＶ用の色差変換を行うと共に、デジタル直列信号に変換し、３組のＨＤＴＶデジタル直列信号（ＨＤａ，ＨＤｂ，ＨＤｃ）として撮像装置１１から出力する。以上により撮像装置１１からは同一平面上に結像された被写体が、境界部分を共有する３組のＨＤＴＶデジタル直列信号に分割されて並列に出力される。
以上によりこの撮像装置１１からは同一平面上に結像された被写体を境界部分を共有する複数のＨＤＴＶデジタル直列信号に電気的に分割して並列に出力することにより、光学的な分割部分の境界エラーがなく、更に電気的に分割された境界部分を一部を共有するすることにより圧縮による境界部分の不一致削除が容易に出来る複数のＨＤＴＶデジタル直列信号を得ることが出来る。
【００２０】
次に撮像装置１１に用いられる撮像素子２の例を図５に示す。この撮像素子は水平分割位置選択部３７を付加することにより、使用上必要な分割画素のみを選択することが出来るから、画素数の非常に多い本発明に用いる撮像素子の消費電力を軽減出来る。
【００２１】
図５に示される撮像素子２は、縦３Ｋ（１０８０ｘ３＝３２４０）、横６Ｋ（１９２０ｘ３＝５７６０）の縦、横ともＨＤＴＶ方式（１０８０，１９２０）の３倍の画素数を持ち、これらの画素を水平方向に１２分割し１分割あたり３２４０ｘ４８０の画素数で形成した撮像領域を持つ画素構成部３０、１２並列の水平同期信号を出力する水平同期信号駆動部３１、任意のアドレス設定による垂直駆動信号を出力する垂直同期信号駆動部３２、外部からの信号Ｍｏｄｅにより垂直のアドレスを設定する垂直アドレス設定部３３、撮像信号からノイズを除去するＣＤＳ３４、利得と直流電位を制御するＯＦＦＳＥＴ／ＧＡＩＮ３５、アナログからデジタルに変換する（Ａ／Ｄ）３６、水平同期信号駆動部３１の制御を外部からのＳｅｌｅｃｔ信号により制御する水平分割位置選択部３７より構成される。
【００２２】
図５に示される撮像素子２の動作を図６と共に説明すると、まず垂直アドレス設定部３３には外部からＭｏｄｅ信号（垂直動作開始位置及び動作終了位置をパソコンデータにより指示）を送ることにより、撮像素子の垂直方向の動作開始位置Ｖｓと終了位置Ｖｅを設定する。例えば図６の（５）は開始位置が０で終了位置が１０７９、図６（６）は開始位置が１０８０で終了位置が２１５９、図６（７）は開始位置が２１６０、終了位置が３２３９である。このように任意の開始位置と終了位置を設定して垂直同期信号駆動部３２へ送り、垂直アドレス信号Ｖａｄを発生し画素構成部へ送る。
【００２３】
また水平分割位置選択部３７には外部からＳｅｌｅｃｔ１信号（１２分割の駆動位置をパソコンデータにより指定）を送ることにより、分割画素部の駆動位置信号を発生して水平同期信号駆動部３１に送り、画素構成部３０の分割位置の駆動を制御する。例えば図６の（２）は右端の分割画素部分Ａ１０，Ａ１１以外の駆動を行う。図６（３）は両端のＡ０，Ａ１１以外を駆動した例であり、図６（４）は左端のＡ０とＡ１以外を駆動した例である。このように駆動する部分を指定することにより有効画素部分のみを駆動し画素数の多い撮像素子の消費電力を押さえると共に、不要な信号発生による雑音発生やデータ誤動作を低減する。
【００２４】
撮像素子２へはさらに外部から水平同期信号２ＨＤ，垂直同期信号ＶＤ，クロック信号１／２Ｃｌｏｃｋを供給し、水平同期信号駆動部３１から水平駆動信号Ｈａｄ０〜Ｈａｄ１１、垂直同期信号駆動部３２から垂直駆動信号Ｖａｄを発生して画素構成部３０に送り、画素構成部３０の撮像領域Ａ０〜Ａ１１に結像された被写体光像を１２の並列な電気信号に変換した後、次の２つの回路ＣＤＳ３４（ＣＤＳ：Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ相関二重サンプリング回路）、ＯＦＦＳＥＴ／ＧＡＩＮ３５（直流分／利得調整回路）を経由してアナログ電気信号出力Ｓ０〜Ｓ１１を得る。撮像素子２からデジタル電気信号出力を得る場合は（Ａ／Ｄ）３６を使用する。
以上説明したように、撮像素子２は水平・垂直両方向ともＨＤＴＶ信号の３倍の画素数に設定してあり，垂直方向は任意の位置からの駆動を行い，水平方向は分割された撮像領域を選択することができるため、表示装置に必要な画素構成を容易に選択出来る。
【００２５】
次に図１に示される画像処理装置１６について、図７，図８を用いて説明する。この画像処理装置１６は圧縮された信号を伸張すると共に圧縮時に生ずる境界部分の不一致範囲を削除するための装置である。
画像処理装置１６の構成は図７に示すように、圧縮された信号を伸張する伸張回路Ａ，Ｂ，Ｃ、圧縮時に生ずる境界部分の不一致範囲を削除する境界部分制限回路Ａ，Ｂ，Ｃ、境界部分の不一致範囲を指定する帰線消去パルスを発生する制限信号発生回路からなる。
【００２６】
画像処理装置１６の動作を説明すると、まず圧縮された信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）が画像処理装置１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）に入力されると伸張回路Ａ，Ｂ，ＣによりＨＤＴＶ信号（ＨＤａ’，ＨＤｂ’，ＨＤｃ’）に変換される。この信号は圧縮・伸張されているため、撮像装置１１から出力されたＨＤＴＶ信号（ＨＤａ，ＨＤｂ，ＨＤｃ）とは特に画像として連続性のない両端部で圧縮・伸張による影響を受け連続性のある画像部分の圧縮・伸張画像とは画質が異なっている。この圧縮・伸張による影響を受けたＨＤＴＶ信号（ＨＤａ’，ＨＤｂ’，ＨＤｃ’）を境界部分制限回路Ａ，Ｂ，Ｃに加え帰線消去パルス（ＢＬａ，ＢＬｂ，ＢＬｃ）により境界部分の画像信号領域を制限した出力信号（ＨＰａ，ＨＰｂ，ＨＰｃ）として画像処理装置１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）から出力する。
【００２７】
図８に帰線消去期間における伸張された信号のデータ処理例を示す。図８（１）は一水平走査期間における圧縮された入力信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を伸張したＨＤＴＶ信号（ＨＤａ’，ＨＤｂ’，ＨＤｃ’）の画像データ状態を帰線消去信号ＢＬと比較して示す。制限信号発生回路では圧縮信号（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃのいずれかを用いる）を入力して帰線消去信号ＢＬを抽出し、この帰線消去信号ＢＬを基準にして圧縮・伸張による画像信号の連続性のない両端部を消去するための消去信号（ＢＬａ，ＢＬｂ，ＢＬｃ）を発生しそれぞれ境界部分制限回路にこの消去信号（ＢＬａ，ＢＬｂ，ＢＬｃ）を加え，伸張されたＨＤＴＶ信号（ＨＤａ’，ＨＤｂ’，ＨＤｃ’）の画像信号領域を制限する。
【００２８】
例えば、図８（３）は３台分のＨＤＴＶ用信号の合成時に左側に投影される信号ＨＤａ’の場合を示し、圧縮・伸張による影響を受ける右端のｄの範囲を除去するよう図８（４）に示されるＢＬａの帰線消去期間を（ｄ＋ＢＬ）としてＢＬの手前にｄの領域を付加する。中央に投影される信号ＨＤｂ’の場合は図８（６）に示すようにＢＬｂの帰線消去期間を（ｄ＋ＢＬ＋ｄ）とすることによりＢＬの両端にｄの領域が付加されこの帰線消去信号ＢＬｂにより図８（５）に示すように画像データ領域を両端削除する。同様に右側に投影される信号ＨＤｃ’の場合は、図８（８）に示すようにＢＬｃの帰線消去期間を（ＢＬ＋ｄ）とすることによりＢＬの後方にｄの範囲を付加し、この帰線消去信号ＢＬｃにより図８（７）に示すように左端の画像データを削除する。
以上に示したように画像処理装置１６では、圧縮された信号を伸張すると共に圧縮・伸張時に生ずる境界部分の不一致範囲を削除する。
【００２９】
次にＨＤＴＶ動画表示装置（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）３台により構成されるＨＤＴＶ動画表示装置１７の動作例について図９により概要を説明する。図９の（１）はＨＤＴＶ動画表示装置（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）３台の動作概要図で，図９の（２）は各投射光境界部分の光量制御状態を示す。図９（１）に示すＨＤＴＶ動画表示装置１７は３台分のＨＤＴＶ信号を入力して大画面スクリーン１０６に３台分の投射光を投影するためのプロジェクターを有し、投影時に投射光の境界部分を重ね合わせることにより繋ぎ目のない大画面画像を得る。
【００３０】
ＨＤＴＶ動画表示装置１７の動作について図９（１），（２）を用いて説明すると、図９の（１）における３台のＨＤＴＶ動画表示装置（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）には画像処理装置１６から出力されたＨＤＴＶ信号（ＨＰａ，ＨＰｂ，ＨＰｃ）が加えられる。ＨＤＴＶ動画表示装置１７ａと１７ｂ，１７ｂと１７ｃにはそれぞれ境界部分で同じ信号成分が重なり合うようにして《例えば図３の（２）のＭａ：Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、Ｍｂ：Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６、Ｍｃ：Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９とした場合に共有されるＤ３とＤ６の部分》大画面スクリーン１０６に画像を投影する。この時、上記Ｄ３，Ｄ６に相当する表示範囲に等しい重ね合わせ範囲Ｅ１，Ｅ２部分から圧縮による境界の不一致範囲ｄを差し引いたＸ１，Ｘ２を重ね合わせ範囲として図９の（２）に示すように各境界部分に傾斜を持たせる。このように、圧縮による境界の不一致範囲を差し引いた後重ね合わせ範囲の境界部分にそれぞれ傾斜を持たせて投射光とする。この投射光を３台分大画面スクリーン１０６に同時に投射して投影することにより境界部分に繋ぎ目のない大画面画像を得ることが出来る。
【００３１】
圧縮による不一致範囲は、例えば４画素ｘ４画素のマトリクスの場合水平方向に４画素となる。８画素ｘ８画素の場合は水平方向に８画素である。これが境界部分の両端から差し引かれるから、それぞれ８画素分あるいは１６画素分重ね合わせ部分のＥ１，Ｅ２から差し引かれる。Ｅ１，Ｅ２の水平方向画素数はそれぞれ図４の水平方向に５７６０画素有する撮像素子２を用いた場合、１２分割のうちの一分割部分の画素数５７６０／１２＝４８０となるから、この４８０画素からそれぞれの８画素分あるいは１６画素分を差し引いても、４００以上の画素数が確保され、例えば表示する画像の階調数が８ｂｉｔ（２５６階調）であれば、境界部分に繋ぎ目のない画像を得るためには傾斜を１階調ずつ変化させた傾斜幅とする必要があり、この場合２５６画素以上あればよい。従って、本発明によれば幅の広い十分な傾斜を持たせた重ね合わせ部分が得られるので、境界部分に繋ぎ目のない高画質な画像を得ることが出来る。
【００３２】
本発明における実際の大画面スクリーン１０６上に表示される画素数は、水平方向に５７６０画素有する撮像素子２を用いた場合、境界部分の重なりは水平方向に４８０画素ｘ２箇所＝９６０画素であるから、この画素数をＨＤＴＶ３画面分に相当する５７６０画素から差し引くことになるので表示される画素数としては５７６０−９６０＝４８００画素となり、表示される大画面スクリーン上で投影される選手像の背番号の識別に必要な画素数である４２８０画素数を十分確保出来る。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、圧縮によるデータ削減を行いながら縦横比が９：１６とは異なる大画面スクリーン上に、境界部分の繋ぎ目のない，かつ選手の背番号が容易に判別できる、高精細度テレビジョン方式よりも高精細な画質・大画面をもって高画質画像を投影することが出来る。
【００３４】
また、本発明によれば、撮像素子面で水平方向に３つの分割画面位置と、垂直方向は任意の位置に撮像領域を設定できるため、撮像装置を固定しても、被写体光像の撮像範囲を移動することが出来る。さらに、撮像素子の欠陥が多い場合は、欠陥の少ない撮像領域を容易に選択出来るから撮像素子自体の歩留まりを向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動画像表示システムの一実施例の概略ブロック図を示すである。
【図２】本発明による撮像装置の実施例の構成を示す図である。
【図３】本発明による分割画像の選択パターンの構成例を示す図である。
【図４】本発明の撮像装置における画像選択に用いる選択ＳＷ例を示す図である。
【図５】本発明の撮像装置に用いる撮像素子例の構成を示す図である。
【図６】本発明に用いる撮像素子における動作範囲例を示す図である。
【図７】本発明における画像処理装置例の構成を示す図である。
【図８】本発明による画像処理装置の動作例を示す図である。
【図９】本発明の動画表示装置における動作例の概要を示す図である。
【図１０】従来のＨＤＴＶ動画表示システムの構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
１      レンズ
２      撮像素子（受光手段）
２ａ    受光面
３      Ａ／Ｄ変換
４      信号処理
５      選択制御
６      画像選択
７      走査変換
８      ＨＤＴＶ変換
１０    被写体
１１    撮像装置
１２    圧縮装置（圧縮符号化手段）
１３    送信装置
１４    伝送ケーブル
１５    受信装置
１６    画像処理装置（画像処理手段）
１７    動画像表示装置（投射表示手段）
１００  グランド
１０１  撮像装置
１０２  広帯域送信装置
１０３  伝送ケーフル
１０４  広帯域受信装置
１０５  動画像表示装置
１０６  大画面スクリーン
Ａ０〜Ａ１１  分割撮像領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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