(57)【要約】【課題】回転部をパン方向及びチルト方向の２軸で回転させると共に、高精細映像信号を効率よく且つ高い信頼性で固定部から回転部、又は回転部から固定部へ伝送する。【解決手段】固定部２が、発光軸を第１の軸に略一致させて設けられた、映像信号光を射出する発光素子１３と、光導波管１５，４１の一方の端部を貫く中心軸を、第１の軸に略一致させると共に、一方の端部を発光素子１３の発光面に近接させて支持する固定部側支持部とを備え、回転部３が、受光軸を第２の軸に略一致させて設けられた、伝送された映像信号光を受光する受光素子３６と、光導波管１５，４１の他方の端部を貫く中心軸を、第２の軸に略一致させると共に、他方の端部を受光素子３６の受光面に近接させて支持する回転部側支持部とを備え、光導波管１５，４１が、その両端部をそれぞれ貫く中心軸が略同一平面に含まれる形状となるように一体成形されている。【選択図】図１
2008304543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に、回転部を第１の軸を中心に回転自在に支持すると共に、前記回転部に、表示部を前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に支持し、前記固定部から前記回転部へ少なくとも映像信号光を射出成形により屈曲形成された光導波管を介して伝送し、この伝送された映像信号光を映像信号に変換して前記表示部に表示させるように構成した回転表示装置であって、
前記固定部は、
発光軸を前記第１の軸に略一致させて設けられた、前記映像信号光を射出する発光素子と、
前記光導波管の一方の端部を貫く中心軸を、前記第１の軸に略一致させると共に、前記一方の端部を前記発光素子の発光面に近接させて支持する固定部側支持部とを備え、
前記回転部は、
受光軸を前記第２の軸に略一致させて設けられた、前記伝送された映像信号光を受光する受光素子と、
前記光導波管の他方の端部を貫く中心軸を、前記第２の軸に略一致させると共に、前記他方の端部を前記受光素子の受光面に近接させて支持する回転部側支持部とを備え、
前記光導波管が、その両端部をそれぞれ貫く中心軸が略同一平面に含まれる形状となるように一体成形されたことを特徴とする回転表示装置。
【請求項２】
固定部に、回転部を第１の軸を中心に回転自在に支持すると共に、前記回転部に、回転撮像部を前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に支持し、前記回転撮像部で撮像された映像信号を映像信号光に変換して、前記回転部から前記固定部へ射出成形により屈曲形成された光導波管を介して伝送するように構成した回転撮影装置であって、
前記固定部は、
受光軸を前記第１の軸に略一致させて設けられた、前記伝送された映像信号光を受光する受光素子と、
前記光導波管の一方の端部を貫く中心軸を、前記第１の軸に略一致させると共に、前記一方の端部を前記受光素子の受光面に近接させて支持する固定部側支持部とを備え、
前記回転部は、
発光軸を前記第２の軸に略一致させて設けられた、前記撮像された映像信号を映像信号光に変換して射出する発光素子と、
前記光導波管の他方の端部を貫く中心軸を、前記第２の軸に略一致させると共に、前記他方の端部を前記発光素子の発光面に近接させて支持する回転部側支持部とを備え、
前記光導波管が、その両端部をそれぞれ貫く中心軸が略同一平面に含まれる形状となるように一体成形されたことを特徴とする回転撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる信号伝送を行う回転表示装置及び回転撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる信号伝送を行い、固定部からの画像を回転部に設けられた表示パネルに表示する回転表示装置や、回転部に設けられたカメラにより撮影した画像を固定部から出力する回転撮影装置が知られている。
【０００３】
例えば、回転撮影装置として、スリップリングとブラシとの摺動接点によって回転部と固定部とにわたる信号接続路を構築するものが知られている。しかしながら、このような機械接触による方法では伝送可能な周波数帯域が限られており、高精細映像信号や高速データの伝送は困難であった。
【０００４】
その他にも、フレキシブルワイヤを用いて固定部と回転部との間の信号伝送を行うものも知られている。しかしながら、このような伝送方式であると、回転部の回転可能な範囲がフレキシブルワイヤの届く範囲に限定されるという問題があった。さらに、フレキシブルワイヤを初めとするメタルケーブルはノイズの影響を受けやすく、シールド対策を施したものは柔軟性に欠けるという問題点や、広帯域対応のフレキシブルワイヤとコネクタは製造コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】
また、特許文献１には、固定台部から回転表示部に映像信号を伝達するためのロータリートランスと、固定台部から回転表示部に電力を伝達するための一対のスリップリングとを併用して、固定部と連続回転する回転部との間で、映像信号等を伝送する回転型映像表示装置が提案されている。しかしながら、この回転型映像表示装置のようにロータリートランスを用いた場合であっても、伝送可能な周波数帯域は十ＭＨｚから数十ＭＨｚ程度であり、高精細映像信号や高速データの伝送は困難であった。
【０００６】
そこで、特許文献２には、スリップリングとブラシによる摺動接触により制御信号を伝送し、光信号伝達部による光伝送によりカメラの映像信号の伝送を行う電動雲台が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２１６０５１号公報
【特許文献２】特許第３６８７４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、回転表示装置及び回転撮影装置においては、回転部をパン方向（固定部に対して水平方向）にのみ回転させるだけでなく、パン方向とチルト方向（固定部に対して垂直方向）との両方に回転させるものもある。
【０００８】
そこで、特許文献２に記載の電子雲台の技術を用いて、パン方向への回転とチルト方向への回転の２軸に対して光伝送を行う方法が考えられる。しかしこの場合、それぞれの軸に光伝達部を設けて２度のＯ／Ｅ変換を行うことになるため、光伝送効率が低下する。そのため、信号光の光伝送効率を低下させることなく、信号光の状態で固定部からパン回転部を経てチルト回転部へ伝送させる方法が望ましい。
【０００９】
そこで、既存の光ファイバ等を導光管として用いることによって、チルト回転部へ光伝送を行う方法が考えられる。しかしながら、この場合、発光素子及び受光素子と導光管端面とを精度良く光結合できるように導光管を固定することが困難であった。また、導光管として既存の光ファイバ等を用いる場合、光ファイバの光結合効率の低下を防止するために光ファイバ端面を研磨する必要があった。
【００１０】
具体的には、導光管として用いるための既存の光ファイバとしては、ガラスファイバとプラスチックファイバがある。そして、ガラスファイバは信号光を通す部分の直径が８μｍ〜６２．５μｍのものが主流であり、このようなガラスファイバでは直径が細すぎるので、少しでも取り付け精度が低下すると、良好な光結合を得ることができなくなるという問題があった。
【００１１】
一方、プラスチックファイバとして、装飾用や照明用に用いられる１ｍｍ〜３ｍｍ程度の直径が太い光ファイバの既製品がある。そこで、このプラスチックファイバを導光管として用いると、取り付けのばらつきを防止することができる。ただし、このような径の太いプラスチックファイバを軸ずれさせないように精度良く保持するためには、被覆付きではなく、素線状態のものを用いる必要がある。しかしながら、プラスチックファイバは、素線の状態においても、一定の腰の強さ、即ち曲げに対しての弾性力が生じ、これは径が太くなる程強くなるので、プラスチックファイバの端部を確実に保持する必要がある。更にプラスチックファイバの端面は発光素子又は受光素子に対して近傍に精度良く確実に固定する必要があるので、このプラスチックファイバを保持する嵌合部の距離をできるだけ長くとり、かつプラスチックファイバと嵌合部とを接着剤等を用いて軸ずれしないように固定する必要があった。しかしながら、プラスチックファイバの素線表面は難接着素材であるフッ素系樹脂である場合が多く、接着の信頼性を確保することが困難であった。そのため、このようなプラスチックファイバを発光素子及び受光素子と導光管端面の精度良く光結合できるように固定することは困難であった。
【００１２】
以上のように、光ファイバを上記のような２軸で回転可能な回転表示装置及び回転撮影装置に適用したとしても、固定部から回転部へ高い信頼性で光伝送を確立することが困難であった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転部をパン方向及びチルト方向の２軸で回転可能であり、高精細映像信号を効率よく且つ高い信頼性で固定部から回転部、又は回転部から固定部へ伝送することが可能な回転表示装置及び回転撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る回転表示装置の第１の特徴は、固定部に、回転部を第１の軸を中心に回転自在に支持すると共に、回転部に、表示部を前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に支持し、固定部から回転部へ少なくとも映像信号光を射出成形により屈曲形成された光導波管を介して伝送し、この伝送された映像信号光を映像信号に変換して表示部に表示させるように構成した回転表示装置であって、固定部は、発光軸を前記第１の軸に略一致させて設けられた、映像信号光を射出する発光素子と、光導波管の一方の端部を貫く中心軸を、第１の軸に略一致させると共に、一方の端部を発光素子の発光面に近接させて支持する固定部側支持部とを備え、回転部は、受光軸を第２の軸に略一致させて設けられた、伝送された映像信号光を受光する受光素子と、光導波管の他方の端部を貫く中心軸を、第２の軸に略一致させると共に、他方の端部を受光素子の受光面に近接させて支持する回転部側支持部とを備え、光導波管が、その両端部をそれぞれ貫く中心軸が略同一平面に含まれる形状となるように一体成形されたことにある。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る回転撮影装置の第１の特徴は、固定部に、回転部を第１の軸を中心に回転自在に支持すると共に、回転部に、回転撮像部を前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に支持し、回転撮像部で撮像された映像信号を映像信号光に変換して、回転部から固定部へ射出成形により屈曲形成された光導波管を介して伝送するように構成した回転撮影装置であって、固定部は、受光軸を前記第１の軸に略一致させて設けられた、伝送された映像信号光を受光する受光素子と、光導波管の一方の端部を貫く中心軸を、第１の軸に略一致させると共に、一方の端部を前記受光素子の受光面に近接させて支持する固定部側支持部とを備え、回転部は、発光軸を第２の軸に略一致させて設けられた、撮像された映像信号を映像信号光に変換して射出する発光素子と、光導波管の他方の端部を貫く中心軸を、第２の軸に略一致させると共に、他方の端部を発光素子の発光面に近接させて支持する回転部側支持部とを備え、光導波管が、その両端部をそれぞれ貫く中心軸が略同一平面に含まれる形状となるように一体成形されたことを特徴とすることにある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の回転表示装置及び回転撮影装置によれば、固定部と、固定部に対してパン回転及びチルト回転が可能な回転部との信号伝送において、固定部の発光部又は受光部と、回転部の受光部又は発光部との間に、中心軸が略同一平面に含まれる形状で保持部を一体成形した光導光管を、各端部の中心軸がパン回転軸及びチルト回転軸に略一致するように配置したため、光導波管は、簡易な金型で製造可能となり、更に光学素子に対向させた光導光管の保持が容易で所望の形態を保ち精度良く搭載可能となり、固定部と回転部との間で光信号のままで効率良く、且つ高信頼性の伝送ができる。よって、高精細映像に対応した高速伝送が可能となり、ノイズの影響を受けにくい低コストな回転表示装置及び回転撮影装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態である回転表示装置の正面方向の概略断面図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態である回転表示装置の側面方向の概略断面図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、第１の実施形態である回転表示装置１は、固定部２とこの固定部２に対して水平方向に回転する回転部３とを備えている。
【００２０】
固定部２は、ロータリジョイント４と、インタフェース部５と、信号変換部６と、制御部７と、電源部８と、パン回転用モータ９と、固定部側パン回転用ギア１０とを備えている。
【００２１】
インタフェース部５は、例えばカメラやＶＴＲ装置等の外部機器から高精細の映像信号がＲＧＢそれぞれ８ビットのパラレルデータとして供給され、供給されたパラレルデータを信号変換部６へ供給する。
【００２２】
信号変換部６は、インタフェース部５から供給されたパラレルデータ信号を一本のシリアルデータ信号に変換して、ロータリジョイント４へ供給する。
【００２３】
制御部７は、外部から入力された操作信号に基づいてパン回転用モータ９を駆動させる制御信号を生成し、パン回転用モータ９へ供給する。そして、パン回転用モータ９は、制御部７から供給された制御信号に基づいて、回転部３が所定の位置となるよう固定部側パン回転用ギア１０を回転させる。この回転に連動して、回転部３に備えられた回転部側パン回転用ギア１１が軸Ｐ１を回転軸として回転する。回転部側パン回転用ギア１１は、回転部３に備えられた回転体１２に固定されており、回転部側パン回転用ギア１１が回転することにより、回転体１２と共に回転部３が軸Ｐ１を回転軸としてパン方向（固定部に対して水平方向）に回転する。なお、パン回転用モータ９は、電源部８から電力が供給される。
【００２４】
また、制御部７は、入力された操作信号に基づいて回転部３に備えられたチルト回転用モータ３２を駆動させる制御信号を生成し、生成した制御信号をチルト回転用モータ３２へ供給する。
【００２５】
ロータリジョイント４は、軸Ｐ１を中心として回転部３に固定された回転体１２を回転自在に保持する軸受としての中空ベアリング１７ａ及び１７ｂを有している。
【００２６】
また、回転体１２の外周部であって、かつ中空ベアリング１７ａ及び１７ｂの内側にはスリップリング伝達部１６が形成されている。スリップリング伝達部１６は、複数（本実施形態においては６本とする）の導電リング１８が回転体１２の外周部であって、かつ中空ベアリング１７ａ，１７ｂの内側に、絶縁リング１９を介して固定されたものである。
【００２７】
そして、複数（本実施形態においては６本とする）のブラシ２０は、６本の導電リング１８にそれぞれ対応している摺動接触を維持するように絶縁台２１に固定されている。ブラシ２０の各先端部は、各ブラシ２０自身の弾性力によって導電リング１８に押圧されて接触の安定性を確保している。
【００２８】
また、ロータリジョイント４には、発光素子であるレーザダイオード１３が、このレーザダイオード１３の光軸が軸Ｐ１と略一致するようにレーザダイオード基板１４に取り付けられている。
【００２９】
回転部３は、回転体１２と、導光管１５と、表示部３１と、この表示部３１を固定部２に対して軸Ｐ２を中心にチルト方向（固定部２に対して垂直方向）に回転させるチルト回転用モータ３２と、このチルト回転用モータ３２の動力を伝達させるチルト回転用ベルト３３とを備えている。
【００３０】
チルト回転用モータ３２は、固定部２の制御部７から供給された制御信号に基づいて、表示部３１が所定の位置となるまで回転軸を回転させる。そして、このチルト回転用モータ３２の回転軸の回転が、チルト回転用ベルト３３により表示部３１へ伝達されることにより、表示部３１が軸Ｐ２を回転軸としてチルト方向（固定部に対して垂直方向）に回転する。なお、チルト回転用モータ３２は、電源部８からロータリジョイント４のスリップリング伝達部１６を介して駆動電力が供給される。
【００３１】
表示部３１は、表示部３１を回転自在に保持する軸受としての中空ベアリング３５と、この中空ベアリング３５により保持された固定体３４と、受光素子であるフォトダイオード３６と、このフォトダイオード３６の光軸が軸Ｐ２と略一致するように取り付けられたフォトダイオード基板３７と、フォトダイオード基板３７から送られてきたシリアル電気信号をＲＧＢパラレルデータ信号に変換する信号変換部３８と、変換されたＲＧＢパラレルデータ信号に基づいて表示パネル４０へ映像を表示させる映像処理部３９とを備えている。
【００３２】
光信号に変換して伝送する映像信号の他に、表示部３１やチルト回転用モータ３２に電源を供給する必要があり、他にも制御信号をやり取りする必要がある。本実施形態では、電源部８は、固定部２に設けられたパン回転用モータ９、Ｅ／Ｏ変換を行うレーザダイオード基板１４、及びレーザダイオード１３を含む固定部に設けられた回路に電力を供給し、更にスリップリング伝達部１６の摺動接触部を介して、回転部２のチルト回転モータ３２、表示部３１の回路にも電力を供給する。なお、回転体１２からチルト回転モータ３２への電源供給は、メタルケーブル接続によってもよい。またスリップリング伝達部１６の摺動接触部は電源の他にチルト回転モータ３２、表示装置３１の制御信号も伝送する。
【００３３】
回転体１２の内部は空洞であり、光透過性を有する導光管１５の一方の端面が固定部２のレーザダイオード１３に近接するように、また、この導光管１５の一方の端部側（固定部２側）から貫く中心軸と軸Ｐ１とが略一致するように、導光管１５が回転体１２に保持されている。さらに、光透過性を有する導光管１５の他方の端面が回転部３のフォトダイオード３６に近接するように、また、この導光管１５の他方の端部側（回転部３側）から貫く中心軸と軸Ｐ２とが略一致するように導光管１５が固定体３４に固定されている。
【００３４】
これにより、固定部２のレーザダイオード１３から出射されて導光管１５を伝播した信号光が、フォトダイオード３６で受光され、光伝送が確立される。
【００３５】
以上により、ブラシ２０を介して導電リング１８に伝わった電気信号や電力は、回転体１２の中空部内に配線されて導電リング１８に接続されたケーブルにより回転部３に伝わり、回転体１２の中空部を光信号と電気信号とが伝わることになる。光信号は導光管１５の内部を通るので、ケーブルに遮られる事は無く安定して光伝送することができる。
【００３６】
図２は、導光管１５の形状の一例を示した正面図である。
【００３７】
図２に示すように、導光管１５は、管の中心軸が略同一平面に含まれる屈曲形状をなしており、導光管１５の一方の端部である端部１５ａが、レーザダイオード１３からの出射光に最適な光結合が得られるように回転体１２に固定される。また、導光管１５は、垂直部１５ｂが、この固定部２側の端部から貫く中心軸と軸Ｐ１とを略一致させるように回転体１２に固定される。さらに屈曲部１５ｃで水平部１５ｄが略直角になるように屈曲され、この水平部１５ｄの中心軸と軸Ｐ２とを略一致させるように導光管１５の他方の端部である端部１５ｅが固定体３４に固定される。ここで、屈曲部１５ｃの曲半径は、Ｒ５ｍｍからＲ１０ｍｍ程度としているが、屈曲部導光による光の伝送品質低下を抑えるために、装置構造の許す限りできるだけ大きくするのが望ましい。
【００３８】
図３（ａ）、及び図３（ｂ）は、導光管１５の端部１５ｅの形状の一例を示した斜視図である。
【００３９】
図３（ａ）に示した導光管１５の端部１５ｅの一例では、導光管１５を固定するための固定用穴１５ｆ，１５ｇを有しており、この固定用穴１５ｆ，１５ｇを用いて螺子止めすることにより、導光管１５の端部１５ｅを固定体３４に固定することができる。
【００４０】
また、図３（ｂ）に示した導光管１５の端部１５ｅの一例では、導光管１５を固定するための凸形状部１５ｈ，１５ｉを有しており、端部１５ｅを保持する固定体３４側に設けられた凹形状部に、この凸形状部１５ｈ，１５ｉを嵌合させることにより、導光管１５の端部１５ｅを固定することができる。
【００４１】
ここで、導光管１５は、樹脂素材等の光透過性を有する材質で射出成形により製造される。導光管１５の表面は磨き仕上げ加工が施された金型によって成形されることによる磨き上げ面が転写されており、内部反射により信号光を管内部で導光させる。本実施形態である回転表示装置１の導光管１５は直径１．５ｍｍのＰＭＭＡ（アクリル）製であるが、これに限らず、導光管１５の材質は、信号光の波長を通す材質であれば良く、耐熱性を考慮してＰＣ（ポリカーボネイト）や、耐薬品性を考慮してＰＥＩ（ポリエーテルイミド）にしてもよい。
【００４２】
図４は、図２に示す形状の導光管と導光管を製造する金型との関係を示した簡易的な模式図である。図４において、金型５０には、図示しない樹脂を注入するためのゲート部、金型５０の固定側と可動側との相対位置を定めるガイド、及び離型時に成形品（導波管１５）を金型５０から離す突き出しピンを備える。また、金型５０は通常、可動側と固定側の金型から成り、成形時は合わさった状態で樹脂を射出するため、図４の上方に図示しない相手側の金型があり、上下で合わさり内部に成形品形状の空間が形成される。このとき、金型の合わせ面を一般にパーティングラインというが、導光管１５の管部の中心軸が同一平面に含まれる形状であるため、図４に示すようにパーティングラインは単一平面になり、加工も容易で構造が簡素なため金型５０の耐久性も確保し易いというメリットがあり、これは製作期間やコストにおいて格別有利である。
【００４３】
これに対して図５に、管の中心軸が同一平面に含まれない導光管５１を製造する金型５２の例を簡易的に示す。管の中心軸が同一平面に含まれないため、パーティングラインは横一直線の平面とはならずに凹凸が生じる。このようなパーティングラインの場合、可動側と固定側の金型が合わさって内部に導光管形状の空間を確保するために、相互の金型の凹凸面が精度良く合うように製作する必要があり、パーティングラインが平面である金型に比べて製作の手間が増え金型製作費用の増加を招き、全体としてコストアップ要因となる。また形状が複雑化すると耐久性も影響を受ける。また、管の中心軸が同一平面に含まれない導光管を製造する金型の他の構造として、他に金型が開く方向と異なる方向に金型の一部だけをスライドさせるスライド型と呼ばれる構造を用いても成形は実現可能だが、構造がより複雑になるため、やはりコストアップ要因となる。よって、最も安価で耐久性を確保するのに適した構成の金型に対応できるのが、管の中心軸が同一平面に含まれる形状の導光管である。
【００４４】
このように、管の中心軸が同一平面に含まれる形状の導光管１５を射出成形により製造することによって、安定的で安価に導光管１５を製造できることに加えて、屈曲部１５ｃを保持しなくても形状を維持することができる。また、導光管１５の端部１５ａ，１５ｅを予め保持しやすい形状に一体成形することができるので、端部１５ａ，１５ｅの固定が容易になる。さらに、導光管１５の端部１５ａ，１５ｅは、射出成形の金型の面を転写するので、磨き加工のような後処理を施す必要がない。
【００４５】
これにより、レーザダイオード１３及びフォトダイオード３６と導光管１５端面を精度良く光結合できるように固定することができ、このような導光管１５を用いて光伝送を行うことによって、固定部２から回転部３へ高い信頼性で光伝送を確立することができる。
【００４６】
≪作用≫
次に、図１に従い、本実施形態である回転表示装置１の作用について説明する。
【００４７】
まず、制御部７は、入力された操作信号に基づいてパン回転用モータ９を駆動させる制御信号を生成し、パン回転用モータ９へ供給する。そして、パン回転用モータ９は、供給された制御信号に基づいて、回転部３が所定の位置となるよう回転体１２を軸Ｐ１を回転軸としてパン方向へと回転させる。パン回転用モータ９は、電源部８から駆動電力が供給される。
【００４８】
また、同様に、制御部７は、入力された操作信号に基づいてチルト回転用モータ３２を駆動させる制御信号を生成する。そして、生成した制御信号をスリップリング伝達部１６により伝達させてチルト回転用モータ３２へ供給する。具体的には、固定部２側に固定された複数のブラシ２０が、自身の弾性力によって導電リング１８に押圧されて摺動接触することで、制御信号を導電リング１８へ伝達させる。
【００４９】
そして、スリップリング伝達部１６を介して伝達された制御信号はチルト回転用モータ３２へ供給される。同様に、電源部８からの駆動電力が、スリップリング伝達部１６を介してチルト回転用モータ３２へ供給される。
【００５０】
チルト回転用モータ３２は、供給された制御信号に基づいて、表示部３１が所定の位置となるように軸Ｐ２を回転軸として表示部３１をチルト方向へと回転させる。これにより、表示部３１は、固定部２に対してチルト方向に１８０度回転することができる。
【００５１】
固定部２のインタフェース部５は、例えばカメラやＶＴＲ装置等から高精細の映像信号がＲＧＢそれぞれ８ビットのパラレルデータとして供給される。そして、供給されたパラレルデータ信号が、信号変換部６により一本のシリアルデータ信号に変換されて、レーザダイオード基板１４に供給される。そして、レーザダイオード１３が、供給されたシリアルデータ信号に基づいて、信号光を発光する。レーザダイオード１３の周波数応答は数ＧＨｚ程度の性能が容易に得られるため、１．１から１．５Ｇｂｐｓ程度の高速データ伝送を十分に行う事が可能である。また、レーザダイオード１３は、出射光軸が回転軸である軸Ｐ１に略一致するように配置されているので、レーザダイオード１３から出射された信号光は回転軸Ｐ１中心に設けられた導光管１５の端面から入射する。
【００５２】
そして、導光管１５に入射した信号光は、導光管１５内部を他端に向かって伝播し、導光管１５内を伝播した信号光は他端より出射される。
【００５３】
導光管１５から出射された信号光は、フォトダイオード３６により受光され、受光された信号光はフォトダイオード基板３７で電気信号に変換され、信号変換部３８に供給される。信号変換部３８は、送られてきたシリアル電気信号を変換し、ＲＧＢパラレルデータ信号に復調して映像処理部３９へ供給する。そして、映像処理部３９が表示パネル４０へ映像を表示させる。
【００５４】
以上のように、第１の実施形態である回転表示装置１によれば、回転部３をパン方向及びチルト方向の２軸で回転させることができると共に、固定部２から回転部３へ高精細映像信号を効率よくかつ高い信頼性で伝送することができる。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態である回転表示装置の正面方向の概略断面図であり、図６（ｂ）は、本発明の第２の実施形態である回転表示装置の側面方向の概略断面図である。
【００５６】
図６（ａ）に示すように、第２の実施形態である回転表示装置１０１は、固定部２と回転部３とを備えている。
【００５７】
第２の実施形態である回転表示装置１０１の構成のうち、第１の実施形態である回転表示装置１の構成と同一符号が付されているものは同一のものであるので、説明は省略する。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、回転体１２の内部は空洞であり、固定部２のレーザダイオード１３に近接して、数１００μｍ〜数ｍｍ程度の光透過性を有する導光管４１が、この一方の端部から貫く中心軸と軸Ｐ１とを略一致させて回転体１２に固定されている。そして、導光管４１の他方（回転部３側）の端部とフォトダイオード３６の受光部分との間隔は、数ｍｍ以下であって物理的に接触しない程度になるように設定され、導光管４１の他方（回転部３側）の端部から出射される信号光がこの近距離の自由空間を介してフォトダイオード３６に入射されるように、導光管４１の他方（回転部３側）の端部が固定体３４に固定されている。
【００５９】
これにより、固定部２のレーザダイオード１３から出射されて導光管１５を伝播した信号光が、フォトダイオード３６で受光され、光伝送が確立される。
【００６０】
図７は、導光管４１の形状を示した正面図である。
【００６１】
導光管４１は、導光管４１の一方の端部である端部４１ａが、レーザダイオード１３からの出射光に最適な光結合が得られるように固定部２の回転体１２に固定される。また、導光管４１の端部４１ａは、第１の垂直部４１ｂが貫く中心軸と軸Ｐ１とを略一致させるように回転体１２に固定される。そして、屈曲部４１ｃで第１の水平部４１ｄが略直角になるように屈曲され、屈曲部４１ｅで第２の垂直部４１ｆが略直角になるように屈曲され、屈曲部４１ｇで第２の水平部４１ｈが略直角になるように屈曲されている。
【００６２】
そして、この第２の水平部４１ｈの中心軸と軸Ｐ２とを略一致させるように導光管４１の他方の端部である端部４１ｉで固定体３４に固定される。ここで、屈曲部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇの曲半径は、Ｒ５ｍｍからＲ１０ｍｍとしているが、屈曲部導光による光の伝送品質低下を抑えるために、装置構造の許す限りできるだけ大きくするのが望ましい。
【００６３】
このように、表示部３１のチルト方向への回転の妨げにならないように、導光管４１が、屈曲部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇで屈曲されていることにより、回転部３はチルト方向に３６０度回転可能となる。
【００６４】
また、導光管４１は、図２において説明した導光管１５と同様に、例えば、光透過性を有する樹脂素材で射出成形により製造される。導光管４１の表面は磨き仕上げ加工が施された金型によって成形されることによる磨き上げ面が転写されており、内部反射により信号光を管内部に沿って導光させる。本実施形態である回転表示装置の導光管４１は直径１．５ｍｍのＰＭＭＡ（アクリル）製であるが、これに限らず、導光管の材質は、信号光の波長を通す材質であれば良く、耐熱性を考慮してＰＣ（ポリカーボネイト）や、耐薬品性を考慮してＰＥＩ（ポリエーテルイミド）にしてもよい。形成は導光管４１の中心軸が同一平面に含まれるように形状を定めている。これにより、導光管４１の製造には、金型の合わせ面（パーティングライン）に沿って形状を掘り込めばよく、一般的な２プレート構成の金型で射出成形が可能となる。
【００６５】
このように、導光管４１を射出成形により製造することによって、導光管４１の屈曲部４１ａを保持しなくても形状を維持することができる。また、導光管４１の端部４１ａ，４１ｉを予め保持しやすい形状に一体成形することができるので、端部４１ａ，４１ｉの固定が容易になる。さらに、導光管４１の端部４１ａ，４１ｉは、射出成形の金型の面を転写するので、磨き加工のような後処理を施す必要がないという利点を有する。
【００６６】
これにより、レーザダイオード１３及びフォトダイオード３６と導光管４１の端面を精度良く光結合できるように固定することができ、このような導光管４１を用いて光伝送を行うことによって、固定部２から回転部３へ高い信頼性で光伝送を確立することができる。
【００６７】
以上のように、第２の実施形態である回転表示装置１０１によれば、回転部３をパン方向及びチルト方向の２軸で回転させることができると共に、固定部２から回転部３へ高精細映像信号を効率よく且つ高い信頼性で伝送することができる。
【００６８】
また、第２の実施形態である回転表示装置１０１の表示部３１は、パン方向だけでなく、チルト方向にも３６０度回転可能であるので、パン方向及びチルト方向へ比較的高速に回転させながら画像を表示することができる。これにより、利用者は、２軸の回転軸で回転させながら表示された映像の残像を利用する立体表示に回転表示装置１０１を利用することができる。
【００６９】
＜第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態である回転撮影装置の正面方向の概略断面図である。
【００７０】
図８に示すように、第３の実施形態である回転撮影装置１０２は、固定部２とこの固定部２に対して水平方向に回転する回転部３とを備えている。
【００７１】
固定部２は、ロータリジョイント４と、制御部７と、電源部８と、パン回転用モータ９と、固定部側パン回転用ギア１０と、信号変換部３８とを備えている。
【００７２】
制御部７は、外部から入力された操作信号に基づいてパン回転用モータ９を駆動させる制御信号を生成し、パン回転用モータ９へ供給する。そして、パン回転用モータ９は、制御部７から供給された制御信号に基づいて、回転部３が所定の位置となるよう固定部側パン回転用ギア１０を回転させる。この回転に連動して、回転部３に備えられた回転部側パン回転用ギア１１が軸Ｐ１を回転軸として回転する。回転部側パン回転用ギア１１は、回転部３に備えられた回転体１２に固定されており、回転部側パン回転用ギア１１が回転することにより、回転体１２と共に回転部３が軸Ｐ１を回転軸としてパン方向（固定部に対して水平方向）に回転する。なお、パン回転用モータ９は、電源部８から電力が供給される。
【００７３】
また、制御部７は、入力された操作信号に基づいて回転部３に備えられたチルト回転用モータ３２を駆動させる制御信号を生成し、生成した制御信号をチルト回転用モータ３２へ供給する。
【００７４】
信号変換部３８は、ロータリジョイント４から供給されたパラレルデータ信号を一本のシリアルデータ信号に変換して、外部機器へ出力する。
【００７５】
ロータリジョイント４は、軸Ｐ１を中心として回転部３に固定された回転体１２を回転自在に保持する軸受としての中空ベアリング１７ａ及び１７ｂを有している。
【００７６】
また、回転体１２の外周部であって、かつ中空ベアリング１７ａ及び１７ｂの内側にはスリップリング伝達部１６が形成されている。このスリップリング伝達部１６は図１において説明したものと同一であるので、説明を省略する。
【００７７】
また、ロータリジョイント４には、発光素子であるフォトダイオード３６が、このフォトダイオード３６の光軸が軸Ｐ１と略一致するようにフォトダイオード基板３７に取り付けられている。
【００７８】
回転部３は、回転体１２と、導光管４１と、回転撮像部４２と、この回転撮像部４２を固定部２に対して軸Ｐ２を中心にチルト方向（固定部２に対して垂直方向）に回転させるチルト回転用モータ３２と、このチルト回転用モータ３２の動力を伝達させるチルト回転用ギア３３とを備えている。
【００７９】
チルト回転用モータ３２は、固定部２の制御部７から供給された制御信号に基づいて、回転撮像部４２が所定の位置となるまで回転軸を回転させる。そして、このチルト回転用モータ３２の回転軸の回転が、チルト回転用ベルト３３により回転撮像部４２へ伝達されることにより、回転撮像部４２が軸Ｐ２を回転軸としてチルト方向（固定部に対して垂直方向）に回転する。なお、チルト回転用モータ３２は、電源部８からロータリジョイント４のスリップリング伝達部１６を介して駆動電力が供給される。
【００８０】
回転撮像部４２は、カメラ４３と、発光素子であるレーザダイオード１３と、このレーザダイオード１３の光軸が軸Ｐ２と略一致するように取り付けられたレーザダイオード基板１４とを備えている。
【００８１】
回転体１２の内部は空洞であり、光透過性を有する導光管４１の一方の端面が固定部２のフォトダイオード３６に近接するように、また、この導光管４１の一方の端部側（固定部２側）から貫く中心軸と軸Ｐ１とが略一致するように導光管４１が回転体１２に固定されている。さらに、光透過性を有する導光管４１の他方の端面が回転部３のレーザダイオード１３に近接するように、また、この導光管４１の他方の端部側（回転部３側）から貫く中心軸と軸Ｐ２とが略一致するように導光管４１が回転部３に固定されている。
【００８２】
これにより、回転部３のレーザダイオード１３から出射されて導光管４１を伝播した信号光が、固定部２のフォトダイオード３６で受光され、光伝送が確立される。
【００８３】
導光管４１は、図７に示した導光管４１と同一形状を有するので、説明を省略する。
【００８４】
≪作用≫
次に、図８に従い、第３の本実施形態である回転撮影装置１０２の作用について説明する。
【００８５】
まず、制御部７は、入力された操作信号に基づいてパン回転用モータ９を駆動させる制御信号を生成し、パン回転用モータ９へ供給する。そして、パン回転用モータ９は、供給された制御信号に基づいて、回転部３が所定に位置となるよう回転体１２を軸Ｐ１を回転軸としてパン方向へと回転させる。パン回転用モータ９は、電源部８から駆動電力が供給される。
【００８６】
また、制御部７は、入力された操作信号に基づいてチルト回転用モータ３２を駆動させる制御信号を生成する。そして、生成した制御信号をスリップリング伝達部１６により伝達させてチルト回転用モータ３２へ供給する。
【００８７】
そして、スリップリング伝達部１６により伝達された制御信号はチルト回転用モータ３２へ供給される。同様に、電源部８からの駆動電力が、スリップリング伝達部１６を介してチルト回転用モータ３２へ供給される。
【００８８】
チルト回転用モータ３２は、供給された制御信号に基づいて、回転部３が所定の位置となるように軸Ｐ２を回転軸として、カメラ４３を備えた回転撮像部４２をチルト方向へと回転させる。
【００８９】
カメラ４３の出力はＲＧＢそれぞれ８ビットのパラレルデータで出力され、レーザダイオード基板１４で、パラレルデータが一本のシリアルデータ信号に変換される。変換されたシリアルデータ信号の伝送レートは約１．１から１．５Ｇｂｐｓになる。これにより、レーザダイオード１３ではシリアルデータにより強度変調された信号光が出力される。レーザダイオード１３の周波数応答は数ＧＨｚ程度の性能が容易に得られるため、１．１から１．５Ｇｂｐｓ程度のデータ伝送を十分に行う事が可能である。レーザダイオード１３は、出射光軸が回転軸である軸Ｐ２に略一致するように配置されているので、レーザダイオード１３から出射された信号光は回転軸Ｐ２中心に設けられた導光管４１の一端に入射する。導光管４１に入射した信号光は他端に向かって伝播し、導光管４１内を伝播した信号光は他端から出射される。
【００９０】
導光管４１から出射された信号光は、フォトダイオード３６により受光され、受光された信号光はフォトダイオード基板３７で電気信号に変換され、信号変換部３８に供給される。信号変換部３８は、送られてきたシリアル電気信号を変換し、ＲＧＢパラレルデータ信号に復調して外部へ出力する。
【００９１】
以上のように、第３の実施形態である回転撮影装置１０２によれば、回転部３をパン方向及びチルト方向の２軸で回転させることができると共に、回転部３から固定部２へ高精細映像信号を効率よくかつ高い信頼性で伝送することができる。
【００９２】
また、第３の実施形態である回転撮影装置１０２の回転撮像部４２は、パン方向だけでなく、チルト方向にも３６０度回転可能であるので、死角がなく全方向について撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態である回転表示装置の正面方向の概略断面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態である回転表示装置の側面方向の概略断面図である。
【図２】第１の実施形態である回転表示装置の導光管の形状の一例を示した正面図である。
【図３】（ａ）、及び（ｂ）は、導光管の端部の形状の一例を示した斜視図である。
【図４】導光管と導光管を製造する金型との関係を示した簡易的な模式図である。
【図５】管の中心軸が同一平面に含まれない導光管を製造する金型との関係を示した簡易的な模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第２の実施形態である回転表示装置の正面方向の概略断面図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態である回転表示装置の側面方向の概略断面図である。
【図７】第２の実施形態である回転表示装置の導光管の形状を示した正面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態である回転撮影装置の正面方向の概略断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１，１０１，１０２…回転表示装置
２…固定部
３…回転部
４…ロータリジョイント
５…インタフェース部
６…信号変換部
７…制御部
８…電源部
９…パン回転用モータ
１０…固定部側パン回転用ギア
１１…回転部側パン回転用ギア
１２…回転体
１３…レーザダイオード（受光素子）
１５，４１…導光管
１６…スリップリング伝達部
１７ａ，１７ｂ…中空ベアリング
１８…導電リング
１９…受光素子
３１…表示部
３２…チルト回転用モータ
３３…インタフェース部
３３…チルト回転用ベルト
３４…固定体
３５…中空ベアリング
３６…フォトダイオード（発光素子）
３８…信号変換部
３９…映像処理部
４０…表示パネル
４２…回転撮像部
４３…カメラ
５０…金型
５１…導光管
５２…金型
【図１】
2008304543.tif 000003
【図２】
2008304543.tif 000004
【図３】
2008304543.tif 000005
【図４】
2008304543.tif 000006
【図５】
2008304543.tif 000007
【図６】
2008304543.tif 000008
【図７】
2008304543.tif 000009
【図８】
2008304543.tif 000010