(57)【要約】【解決すべき課題】撮影時に回転した画像を得ることができ、しかも小型な像回転装置及びカメラを提供すること。【課題を解決するための手段】各光ファイバを、光軸Ｘ−Ｙに垂直に交わり、像入力面Ａと像入力面Ｂとから等距離にある線Ｚに対して、その光入力端と像出力端とが線対称になるようにそれぞれ像入力面Ａ、像入力面Ｂに配置し、画像反転部５を構成する。画像反転部５とこれと同じ構成の画像反転部６とを光軸Ｘ−Ｙ上に直列に配置すると共に、画像反転部５を回転可能に構成して画像回転装置７を構成する。画像反転部５をｎ度回転することにより、画像反転部６の像出力面Ｂでは、画像を２ｎ度回転した画像が得られる。【選択図】  図１
2004361597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を回転させる像回転装置であって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を有し、
前記像反転部を光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成したことを特徴とする像回転装置。
【請求項２】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の像回転装置。
【請求項３】
画像を回転させて撮影可能なカメラであって、
像を撮像する撮像手段と、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部とを有し、
前記像反転部を、像が前記撮像手段まで導かれる光路上に直列に２個配置し、一方の像反転部が回転可能に構成されたことを特徴とするカメラ。
【請求項４】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項５】
傾斜補正機能付カメラであって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成した像回転手段と、
カメラの傾斜を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記像回転手段の回転可能な像反転部を回転させ、像の傾斜を補正する補正手段と
を有することを特徴とする傾斜補正機能付カメラ。
【請求項６】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項５に記載の傾斜補正機能付カメラ。
【請求項７】
像回転機能付カメラであって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成した像回転手段と、
所望の回転角度の入力に基づいて、前記像回転手段の回転可能な像反転部を回転させる回転手段と
を有することを特徴とする像回転機能付カメラ。
【請求項８】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項７に記載の像回転機能付カメラ。
【請求項９】
像を回転させる像回転装置であって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力側と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力側とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を有し、前記像反転部を回転可能に構成したことを特徴とする像回転装置。
【請求項１０】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項９に記載の像回転装置。
【請求項１１】
画像を回転させて撮影可能なカメラであって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力側と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力側とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、回転可能に構成した像回転手段と、
前記像回転手段の光出力側の像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した像を上下反転させる画像処理手段と
を有することを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする請求項１１に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は象回転装置、及びこれを用いたカメラに関し、特に、画像を回転させるに必要な部分が小型化された象回転装置、及びこれを用いたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像を回転させる技術としては、撮影した画像を画像処理により回転させる技術が良く知られている。しかし、画像処理の負担や、リアルタイム性に欠ける為、テレビの生中継のようなものには適するものではない。
【０００３】
そこで、撮影時に回転した画像を得る為にカメラ自体や、光学系を回転させることにより、回転した画像を撮影することができる技術が提案されている。
【０００４】
例えば、光学系の回転では、複数のプリズムを用いて、そのうちの一つのプリズムを、光軸を中心に回転させることにより、回転した画像を撮影することができる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２９７３１９号公報（第１図、第２図）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術は像の大きさが大きくなると、プリズムに大きな入射面が必要となり、光軸方向の長さも大きくなり、装置自体が大きくなるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は上記課題を解決し、撮影時に回転した画像を得ることができ、しかも小型な像回転装置及びカメラを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を解決する第１の発明は、像を回転させる像回転装置であって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を有し、
前記像反転部を光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成したことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の目的を解決する第２の発明は、上記第１の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【０００９】
上記本発明の目的を解決する第３の発明は、画像を回転させて撮影可能なカメラであって、
像を撮像する撮像手段と、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部とを有し、
前記像反転部を、像が前記撮像手段まで導かれる光路上に直列に２個配置し、一方の像反転部が回転可能に構成されたことを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の目的を解決する第４の発明は、上記第３の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の目的を解決する第５の発明は、傾斜補正機能付カメラであって、像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成した像回転手段と、
カメラの傾斜を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記像回転手段の回転可能な像反転部を回転させ、像の傾斜を補正する補正手段と
を有することを特徴とする。
【００１２】
上記本発明の目的を解決する第６の発明は、上記第５の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の目的を解決する第７の発明は、像回転機能付カメラであって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力端と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力端とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、光軸上に直列に２個配置し、一方の像反転部を回転可能に構成した像回転手段と、
所望の回転角度の入力に基づいて、前記像回転手段の回転可能な像反転部を回転させる回転手段と
を有することを特徴とする。
【００１４】
上記本発明の目的を解決する第８の発明は、上記第７の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明の目的を解決する第９の発明は、像を回転させる像回転装置であって、像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力側と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力側とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を有し、前記像反転部を回転可能に構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記本発明の目的を解決する第１０の発明は、上記第９の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【００１７】
上記本発明の目的を解決する第１１の発明は、画像を回転させて撮影可能なカメラであって、
像入力面側に設けられる光誘導手段の光入力側と、像出力面側に設けられる光誘導手段の光出力側とが、光軸と垂直に交わる直線に対して線対称になるように配置されて構成された像反転部を、回転可能に構成した像回転手段と、
前記像回転手段の光出力側の像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した像を上下反転させる画像処理手段と
を有することを特徴とする。
【００１８】
上記本発明の目的を解決する第１２の発明は、上記第１１の発明において、前記光誘導手段が光ファイバであることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる第１の実施の形態を説明する。
【００２０】
以降の説明を容易にする為、まず、本発明の概念を説明する。尚、以下の説明において、光誘導手段として光ファイバを例にして説明する。
【００２１】
図１は本発明の概念を説明する為の図である。
【００２２】
図１中、Ａは像が入力される面であり、光ファイバの光入力端で構成される像入力面、Ｂは像が出力される面であり、光ファイバの光出力端で構成される像出力面である。各光ファイバは、光軸Ｘ−Ｙに垂直に交わり、像入力面Ａと像入力面Ｂとから等距離にある線Ｚに対して、その光入力端と像出力端とが線対称になるようにそれぞれ像入力面Ａ、像入力面Ｂに配置されている。
【００２３】
具体的に説明すると、図１に示す如く、光ファイバ１の光入力端が像入力面Ａの“１”の配置されたとすると、その光出力端は、線Ｚに対して線対称の位置にある像出力面Ｂの“１”の位置に配置される。同様に、光ファイバ２の光入力端が像入力面Ａの“２”の配置されたとすると、その光出力端は、線Ｚに対して線対称の位置にある像出力面Ｂの“２”の位置に配置される。同様に、光ファイバ３の光入力端が像入力面Ａの“３”の配置されたとすると、その光出力端は、線Ｚに対して線対称の位置にある像出力面Ｂの“３”の位置に配置される。同様に、光ファイバ４の光入力端が像入力面Ａの“４”の配置されたとすると、その光出力端は、線Ｚに対して線対称の位置にある像出力面Ｂの“４”の位置に配置される。このようにして画像反転部５を構成する。
【００２４】
この画像反転部５は、上述の如く、光ファイバの光入力端と光出力端とが線対称に配置されているので、像を線対称に上下反転させるように作用する。例えば、被写体（傘）Ｒを、光軸Ｘ−ＹのＹ側から像出力面Ｂを見ると、像出力面Ｂに映し出された被写体（傘）Ｒは線Ｚを中心にして上下反転した画像となる。
【００２５】
そして、このような画像反転部５と同様な構成の画像反転部６を用意し、図２に示される如く、画像反転部５と画像反転部６とを光軸Ｘ−Ｙ上に直列に配置すると共に、画像反転部５を回転可能に構成して画像回転装置７を構成する。尚、本説明では、画像反転部５を回転可能に構成したが、画像反転部６を回転可能に構成しても良い。
【００２６】
次に、画像回転装置７の作用を説明する。
【００２７】
図３は画像反転部５を回転しない場合の作用を説明する為の図であり、図４は画像反転部５を９０度回転した場合の作用を説明する為の図である。
【００２８】
まず、画像反転部５を回転しない場合について説明する。尚、以下の説明において、写し出される画像は、光軸Ｘ−ＹのＹ側、すなわち、像出力面Ｂ側からみた画像である。
【００２９】
画像反転部５を回転しない場合は、像入力面Ａの画像が線Ｚを中心として上下反転した画像が像出力面Ｂに写し出される。例えば、像入力面Ａの上方の左の“１”位置にある傘の星印が、像出力面Ｂでは下方の左の“１”位置に写し出される。
【００３０】
更に、画像反転部５の像出力面Ｂに映し出された画像を、更に画像反転部６で反転させると、元の被写体と同じ画像となる。
【００３１】
続いて、画像反転部５を９０度回転させた場合について説明する。
【００３２】
図４に示される如く、画像反転部５を９０度回転させた場合、像入力面Ａでは、それぞれ光ファイバは、左上から“４”、“１”そして、左下から“３”、“２”に位置することになる。一方、像出力面Ｂでは、それぞれ光ファイバは、左上から“１”、“４”そして、左下から“２”、“３”に位置することになる。
【００３３】
従って、像出力面Ｂには、被写体の画像が９０度回転した線Ｚを中心として左右反転した画像となる。例えば、像入力面Ａの上方の左にある“４”の位置にある傘の星印が、像出力面Ｂでは上方の右にある“４”の位置に写し出される。
【００３４】
更に、画像反転部５の像出力面Ｂに映し出された画像を、更に画像反転部６により、線Ｚを中心として上下反転させると、元の被写体の画像に対して１８０度回転した画像となる。
【００３５】
このように、画像反転部５をｎ度回転することにより、画像反転部６の像出力面Ｂでは、被写体の画像を２ｎ度回転した画像が得られる。
【００３６】
ここで、特筆すべき点は、像を回転させるのに、本発明の像回転装置の画像反転部５全体を回転させている点であり、単に像出力面Ｂ側を回転させることにより、像を回転させているわけではないという点である。単に、像出力面Ｂ側を回転させても、像は回転させることはできるが、それでは光ファイバをねじることになり、回転に限界が生じる。
【００３７】
これに対して、本発明の像回転装置は、画像反転部５全体を回転させているので、光ファイバのねじれ等の問題がなく、３６０度エンドレスに回転することができ、所望の回転画像を得ることができる。
【００３８】
実際には、上述した画像反転部５，６は、多くの光ファイバを用いて構成される。例えば、画像反転部５，６は、図５に示される如く、各光ファイバの光入力端と光出力端とを、像入力面Ａと像入力面Ｂとの間にあり、光軸に垂直に交わる線に対して線対称になるように配置し、円柱状に束ねて構成される。図６は、上述の如く、光ファイバを束ねて構成された画像反転部５の作用を示した図である。上述した原理通り、画像反転部５が回転されない場合には、像は対称軸に対して反転した画像となる。また、画像反転部５を３０度回転することにより、像は６０度回転することになる。更に、画像反転部５を６０度回転することにより、像は１２０度回転することになる。
【００３９】
このように、画像反転部５全体を回転することにより、希望の角度で回転した象が得ることができる。
【００４０】
次に、第２の実施の形態として、上述の画像回転装置を用いたカメラについて説明する。
【００４１】
図７は本発明の画像回転装置７を用いたカメラの一例を示す図である。
【００４２】
図７中、１１は画像回転装置７の前方に設けられたレンズ、１２は画像回転装置７の後方に設けられたレンズ、１３はレンズ１１により結像された像を撮像する撮像素子である。
【００４３】
レンズ１１で結像した象は画像回転装置７の画像反転部５で対称軸に対して反転させられ、更に、反転部６により反転させられる。そして、レンズ１２を介して撮像素子１３で正立像として撮像される。
【００４４】
また、像を２ｎ度回転させたい場合には、画像回転装置７の画像反転部５をｎ度回転することにより、撮像素子１３で２ｎ度回転した像が撮像することができる。
【００４５】
尚、上述の説明では、画像回転装置７の光学系と撮像系との間に配置したが、これに限ることなく、例えば、画像回転装置７のＰＬフィルター（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｆｉｌｔｅｒ）のように構成し、これを光学系の前に配置するようにしても良い。
【００４６】
次に、第３の実施の形態を説明する。
【００４７】
第３の実施の形態は、上述した画像回転装置の適用例の一つであり、カメラが傾斜した状態であっても、自動的に画像の傾斜を補正して撮影することができる傾斜補正機能付カメラに関するものである。
【００４８】
図８は第３の実施の形態のブロック図である。尚、第１、２の実施の形態と同様なものについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４９】
第３の実施の形態の傾斜補正機能付カメラは、図８に示される如く、カメラの傾斜を検出する傾斜センサー２０と、この傾斜センサー２０からの検出結果に基づいて、傾斜を補正する為に画像回転装置７の回転角度を求めて制御する制御部２１と、制御部２１の制御に基づいて画像回転装置７の画像反転部５を回転させる回転部２２とから構成される。
【００５０】
上記のような構成において、傾斜補正機能付カメラは、以下のように動作する。
【００５１】
まず、傾斜センサー２０は、予めカメラの撮像素子面１３が傾斜していない状態を記憶しており、この状態を傾斜角度０度として記憶している。そして、実際にカメラが設置された状態で、カメラの撮像素子面が、時計回転方向に傾斜しているのか、又は反時計回転方向に傾斜しているのかを検出し、その傾斜角度も検出する。例えば、撮像素子面が時計回転方向に３０度傾斜しているならば、検出結果は（時計回転方向，３０度）となる。
【００５２】
続いて、制御部２１は、傾斜センサーの検出結果を受けて、画像回転装置７の画像反転部５の回転角度を決定する。上述した通り、像は画像反転部５の回転角度の倍回転するので、検出角度の半分を回転させるよう回転部２２を制御する。又、画像反転部５の回転方向については、傾斜している方向の逆方向に回転させるよう回転部２２を制御する。例えば、検出結果が（時計回転方向，３０度）ならば、回転部２２に対して、画像反転部５を反時計回転方向に１５度回転させるように制御する。
【００５３】
回転部２２は、制御部２１の制御に基づいて、画像反転部５を回転させる。
【００５４】
このように、カメラが傾斜していても、画像回転装置７を制御することにより、自動的に傾斜していない画像を得ることができる。
【００５５】
第４の実施の形態を説明する。
【００５６】
テレビ等の撮影では、演出効果を得る為に撮影画像をエンドレスで回転させたり、傾いた画像を撮影したりする必要がある。そこで、第４の実施の形態では、画像回転装置７の回転を制御することにより、像回転効果の得られるカメラについて説明する。
【００５７】
第４の実施の形態のカメラは、図９に示される如く、画像回転装置７の回転を制御する制御部３０と、画像回転装置７の画像反転部５を回転させる回転部３１とから構成される。
【００５８】
制御部３０では、希望の撮影画像の回転角度や、回転方向、回転速度の入力をうけ、回転部３１を制御する。回転部３１では、制御部３０の制御を受けて、希望の回転角度や、回転方向、回転速度で画像反転部５を回転させる。
【００５９】
このような構成にすることにより、後処理により画像回転させる必要もなく、撮影時に所望の速度で回転した画像や、わざと傾斜した画像を得ることができる。
【００６０】
尚、上記第１から第４の実施の形態において、光誘導手段として光ファイバを例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、撮像素子と像出力素子とを電気的に接続し、撮像素子と像出力素子とが線対称になるようにそれぞれ像入力面、像入力面に配置するようにしても良い。
【００６１】
また、上記第１から第４の実施の形態において、画像回転装置として画像反転部を２個用意し、一方を回転可能に構成した。しかしながら、画像回転装置を回転可能な画像反転部を１個のみで構成し、画像処理で反転させるように構成しても良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、反射面や長さに制限があるプリズムで像回転部を構成していないので、小型、軽量な像回転装置を得ることができる。
【００６３】
また、像を回転させるのに、画像反転部全体を回転させているので、光を誘導する光ファイバのような誘導手段のねじれ等の問題を生じることなく、３６０度エンドレスに回転することができ、所望の回転画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の概念を説明する為の図である。
【図２】図２は画像回転装置の構成を示す図である。
【図３】図３は画像反転部５を回転しない場合の作用を説明する為の図である。
【図４】図４は画像反転部５を９０度回転した場合の作用を説明する為の図である。
【図５】図５は画像反転部を説明する為の図である。
【図６】図６は画像反転部を説明する為の図である。
【図７】図７は第２の実施の形態のブロック図である。
【図８】図８は第３の実施の形態のブロック図である。
【図９】図９は第４の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１，２，３，４      光ファイバ
５，６              画像反転部
７                  画像回転装置
【図１】
2004361597.tif 000003
【図２】
2004361597.tif 000004
【図３】
2004361597.tif 000005
【図４】
2004361597.tif 000006
【図５】
2004361597.tif 000007
【図６】
2004361597.tif 000008
【図７】
2004361597.tif 000009
【図８】
2004361597.tif 000010
【図９】
2004361597.tif 000011