JP2587170Y2 - テレビジョンカメラアオリ用調節装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、所望のシーンを撮像
するテレビジョンカメラの撮像レンズ取り付け手段に係
り、簡易な手段で傾斜アオリを設定できるテレビジョン
カメラアオリ用調節装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の一般的テレビジョンカメ
ラにおける撮像レンズの取り付けにあたっては、撮像レ
ンズから入射する光軸が、撮像管あるいは撮像板の光電
変換面に対して、光電変換面の中心点で垂直に交わるよ
う設計され、カメラ使用時にもこの関係が崩れないよう
固定されてきた。一方、産業用ロボットの監視用ビデオ
カメラ（テレビジョンカメラ）、内視鏡用ビデオカメラ
（テレビジョンカメラ）、ガス管等管内検査用テレビジ
ョンカメラ等、特殊用途のテレビジョンカメラでアオリ
動作を行なわせる場合、電気モータによる駆動、あるい
は圧電素子等による変位機能など、アオリ動作を行なう
ために特別な可動機構を用意せねばならなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】従来のテレビジョンカ
メラは、レンズの光軸が光電変換面の中心点で垂直に交
わるよう固定されているため、撮像した画面の中で焦点
の合う点は、レンズの光軸と垂直に交わる同一平面内に
だけあり、それを外れた被写体は、レンズの絞り値に合
った被写界深度の範囲で、あたかも焦点が合っているよ
うに見せるだけであった。したがって、この被写界深度
の範囲をこえて遠近差のある被写体に、同時に焦点の合
った画面を１台のカメラで撮像することは不可能であっ
た。

【０００４】また、従来、特殊効果を実現するために、
アオリ操作というテクニックがスチール写真の分野にお
いて使われてきた。アオリ操作には大別して２種類の基
本的方法があり、図５（ａ）のようにレンズとフィルム
が平行関係にあるものを傾斜させる方法を傾斜アオリ、
図５（ｂ）のように相互の平行関係は変えないで、レン
ズの光軸がフィルムの中心から外れるように平行移動す
る方法を平行アオリと呼んでいる。

【０００５】普通の撮像カメラではレンズ21のレンズ光
軸23がフィルム面22（本考案の撮像管または板の光電変
換面に相当）の中心を垂直に通る線24と同一直線上にあ
るように作られているが、傾斜アオリではレンズ光軸23
と前記垂直に通る線24とは互いに斜めに交差25してお
り、平行アオリではレンズ光軸23と前記垂直に通る線24
とは相対的に平行移動26させるのでレンズ光軸23は前記
フィルム面の中心から離れた点を通る。このアオリ操作
は大判カメラを中心にスチール写真の分野で使われてき
た。このスチール写真の場合、動かない一枚の固定画像
をフィルム上に記録するものであるため、アオリ操作も
撮影の目的に合せてレンズまたはフィルムを移動し、ピ
ントグラスなどでその効果を確認しながら操作すること
ができ、たとえば操作の途中で被写体が画面から外れる
ような場合でも、カメラを動かして構図を修正すること
が可能である。

【０００６】これに対して、テレビジョンカメラにより
動画を撮像する場合、被写体の一部、人物あるいは物体
などが画面内で移動したり、撮像中にテレビジョンカメ
ラ自体が移動するショットがあるため、スチール写真の
アオリ操作をテレビジョンカメラで使うことは困難であ
った。したがって、一般のテレビジョンカメラや、不特
定の場所での自由な使用を目的としたテレビジョンカメ
ラでは、アオリ機能を付加することができなかった。こ
のため、産業用ロボットの監視用ビデオカメラ（テレビ
ジョンカメラ）、内視鏡用ビデオカメラ（テレビジョン
カメラ）、ガス管等管内検査用テレビジョンカメラ等に
おいては、アオリ動作を行うための特別な可動機構を付
加してアオリ効果を利用した撮像を行なってきている。

【０００７】従って本考案の目的は、テレビジョンカメ
ラにより所望のシーンを撮像する場合、特に、固定して
設置された監視用テレビジョンカメラにより防犯、安全
確認を行なう場合などにおいて、撮像レンズの光軸を平
行移動または傾斜させる機構を設けてアオリ機能を得よ
うとするとき、特別に複雑な可動機構によることなく、
カメラのレンズとカメラ本体との間に簡単な構造の取り
付け部を設け、簡単な調節操作によるだけで、目標の被
写体にピントの良く合った画面を撮像できるテレビジョ
ンカメラアオリ用調節装置を提供せんとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】アオリ操作の基本形につ
いては、先に述べたところであるが、ここで本考案が解
決しようとする課題、すなわち、レンズとカメラ本体と
の間に簡単な構造の取り付け部を設けて目的を達成する
手段に関して基本的考察を述べる。一般にフィルムを使
用したアオリ用のスチルカメラではレンズ面内の互いに
直交する軸を基準としてレンズを回転可動とするなどの
機構が取入れられているが、このような可動機構ではな
くて、レンズの焦点（画像の結像面の中央）を中心とし
た球面体の表面に沿うようにしてレンズを可動する事、
すなわち、結像面の中心から任意の半径で作られた球面
の外周部にレンズを取付け、その光軸が半径方向になる
ように保ちながらそのレンズを当該球面の表面に沿って
自由に可動できるような機構にするならば、このカメラ
は傾斜アオリ機能を満足することになる。上述の機能は
傾斜アオリに関する基本的なルール、すなわち、シャイ
ンフリュークの法則を満足することにもなる。シャイン
フリュークの法則とは簡単にいえば被写体面の延長線、
フィルム面の延長線及びレンズ面（レンズの光軸に垂直
な平面）の延長線の３本の線が１点で交わるようにアオ
リの操作を行なえば絞りが開放のままでも、カメラに対
して遠近方向に斜めに位置している被写体の全面にピン
トを合わすことが可能であるというものである。

【０００９】本願考案は正にこの「任意の球面体の表面
に取付けられているレンズを、球の表面に沿って動かし
た場合、このレンズは球の中心に固定されている結像面
に対して傾斜アオリをかけた事になる」という点に着目
してなされた考案である。

【００１０】そこで、本考案テレビジョンカメラアオリ
用調節装置は、テレビジョンカメラのレンズ部分とカメ
ラ本体部分との間に取付けられ、このレンズにシャイン
フリュークの法則を満足する傾斜アオリ機能をもたらす
テレビジョンカメラアオリ用調節装置において、当該調
節装置が部分球面形状を有する基台部材と、その上に当
該基台部材の球面にそってあらかじめ定められた方向に
移動可能に取付けられた部分球面形状をなす中間部材
と、さらにその上に当該中間部材の球面にそって前記方
向と直角な方向に移動可能に取付けられた部分球面形状
をなす頂部部材とを具え、前記基台部材の球面の外側面
と前記中間部材の球面の内側面とは摺動可能に密嵌さ
れ、前記中間部材の球面の外側面と前記頂部部材の球面
の内側面とは摺動可能に密嵌され、それによって前記方
向の移動と前記直角な方向の移動との組合わせで、前記
頂部部材の頂部に取付けられたカメラレンズが前記カメ
ラ本体に対しあらゆる方向に傾斜アオリを受けられるよ
うにしたことを特徴とするものである。

【００１１】

【実施例】以下添付図面を参照し実施例により本考案を
詳細に説明する。図１は本考案調節装置をカメラ本体４
に取付けたときの正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示し、
図２、図３及び図４は本考案調節装置の分解された基台
部材、中間部材及び頂部部材それぞれの正面図（ａ）と
側面図（ｂ）をそれぞれ示している。図１において要素
６は撮像管または撮像素子の光電変換面を表わし点13は
その中心を表わす。基台部材１の部分球面の外側面８の
一部は中間部材２の部分球面の内側面９と摺動可能に密
嵌され、中間部材２の部分球面の外側面10の一部は頂部
部材３の部分球面の内側面11と摺動可能に密嵌され、従
って基台部材１、中間部材２及び頂部部材３それぞれの
外側面８, 10及び12は中心を点13におく半径Ｒの球面上
にほぼ位置し、要素５の部分には撮像レンズが取付けら
れるものである。

【００１２】本考案調節装置は基台部材１、中間部材２
及び頂部部材３を使用して以下のようにして順次に組立
てられる。まず基台部材１はテレビジョンカメラの本体
４の主要構造体部分にビス14を使用して固定される。次
にこの上に中間部材２が前述のように摺動可能に密嵌さ
れるが、この時、部材２の部分球面の一部に、あらかじ
め定められた方向に設けられた２つの細長いスロット15
を貫通して部材１の２本のスタッドを突出させ、これを
それぞれナットで留める（あるいはスロット15を介して
２本のビスを用い部材１の２つのネジ孔16に留めるよう
にしてもよい）。この２つの細長いスロット15は部材２
を部材１の上で摺動可能に予め定められた方向に移動さ
せるために設けられるものである。

【００１３】次にこの中間部材２の上に頂部部材３が摺
動可能に密嵌されるが、この時部材３の部分球面の一部
に、組立て時に、中間部材２に設けられている２つの細
長いスロット15と互いに直角方向をなすよう、孔あけさ
れた２つの細長いスロット17を貫通して、部材２の２本
のスタッドを突出させ、これをそれぞれナットで留める
（あるいは、スロット17を介して２本のビスを用い部材
２の２つのネジ孔18に留めるようにしてもよい）。かく
てこの２つの細長いスロット17のため部材３は部材２の
上で摺動可能に、前記予め定められた方向と直角をなす
方向に移動可能となる。また部材１の耳状突起部19、部
材２の耳状突起部20は遮光用のものである。

【００１４】以上で本考案調節装置実施例の主要部分の
説明は終るが、上述の説明からわかるように、部材２の
部材１上での予め定められた方向への移動と、この移動
方向と直角方向の部材３の部材２に対する移動とを組合
わせれば、すなわち、簡単な構造で簡易な調節操作によ
り、頂部部材３の頂部５に取付けられたカメラ用レンズ
はカメラ本体４に対しあらゆる方向に傾斜アオリを実現
することができる。

【００１５】以上本考案の実施例の一例を詳細に説明し
てきたが、本考案はこれに限定されることなく、考案の
要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明である。
また、関連する他の手段との併用も可能であり、例え
ば、基台部材１のビス14をカメラ本体４に取付ける部分
でビスの孔を左右、上下にスロット状に設ければカメラ
レンズをカメラ本体に対し平行移動ができ平行アオリと
傾斜アオリとを組合わせることができる。なお、実施例
では、アオリ機能を附加したテレビカメラのレンズ取付
部を本体とほぼ一体化した構造として説明したが、付加
的なレンズ取付部を分離構造とし、アオリ機能を持たな
い標準的な構成のレンズとカメラ本体の組み合わせに加
えて、いわゆるアタッチメント形式でアオリ用調節装置
を構成するようにし、すなわち、標準的なレンズとカメ
ラ本体との間に介在させて、必要に応じ取付け、取外す
アタッチメント製品としてもよい。

【００１６】

【考案の効果】本考案により、簡単な構造で、簡易なア
オリ調節操作ができるテレビジョンカメラの具体的利用
例をあげて、本考案の効果が極めて大きいものであるこ
とを述べる。図６はカメラの水平方向を軸にして、レン
ズを前後に傾斜させた場合の利用実施例であり、図７は
カメラの垂直方向を軸にして、レンズを左右に回転させ
た場合の利用実施例である。図６は銀行等における防犯
カメラの利用実施例であり、アオリ効果の無い場合、カ
メラ101 の撮像画面でピントの合う面は、レンズの光軸
107 に垂直な平面114 であり、入口からカウンターまで
の間で人の顔にピントの合う範囲は極めて狭い。しか
し、カメラ101 のレンズをカメラの水平方向を軸にして
前側に下向きに傾斜させると、アオリ効果によりピント
の合う面をカメラからみて水平な平面115 に変換できる
ので、入口からカウンターまでの間に立っている人の全
ての人の顔が、ピントの合った画面で撮像できる。ま
た、図７は駅のプラットホームで電車のドアを出入りす
る乗降客を監視するカメラの場合の利用実施例であり、
アオリ効果の無い場合、カメラ101 の撮像画面でピント
の合う面は、レンズの光軸107 に垂直な平面114 であ
り、この平面から遠く離れたドア付近の乗降客の様子
は、ピントの合っていない不明瞭な画面となる。しかし
カメラ101 のレンズをカメラの垂直面を軸にして、利用
実施例では右方向に回転させると、アオリ効果によりピ
ントの合う面を、カメラからみて垂直な平面116 に変換
できるので、近くのドアから遠くのドアまで、乗降客の
様子をピントの合った画面で正確に把握することができ
る。従来の放送用テレビカメラにおいて、被写体のピン
トはレンズの光軸に対して垂直な方向に於いてのみ焦点
が合っているのが通常であったのが、本考案に関わるア
オリ機能をもつテレビカメラを用いることにより被写体
が角度を持って位置していても、目標の被写体の近点か
ら遠点までのピントの良く合った画面を作る事ができ、
画面構成の高度化あるいは多様化が期待できる。たとえ
ば、従来のカメラに於いては斜めにふかんしたショット
の場合、従来は照明を被写体に多くあてレンズ絞りを多
く絞り込んで焦点深度を深めて使用していたが、本考案
に関わるアオリ機能テレビカメラによればレンズの絞り
を開放にしても広い部分がピントが良く合った画面を作
る事が可能となる。このことは、照明効果の上から自由
度が増し演出効果を高める事ができる。

【００１７】先に述べた監視用カメラの場合には、特に
取付位置に大きな制約があり、しかも監視が必要とする
被写体に対して照明が良く当てられない場合が多いが、
本考案によるテレビカメラを用いることにより、簡易な
アオリ調節だけで希望した物体に良くピントを合わせる
事ができ、従来より良質の画面を簡単に得る事ができ、
あるいは、より正確な情報を得ることができるから、人
間の社会活動に対して大きな貢献となることを強調す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案調節装置の正面図（ａ）と側面図（ｂ）
を示す。

【図２】基台部材の正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示
す。

【図３】中間部材の正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示
す。

【図４】頂部部材の正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示
す。

【図５】傾斜アオリ（ａ）と平行アオリ（ｂ）を説明す
るための図。

【図６】銀行等の防犯カメラにおける、カメラの水平方
向を軸にして、レンズを前後に傾斜させた場合のアオリ
効果を示す図。

【図７】駅のプラットフォームでの監視カメラにおける
カメラの垂直方向を軸にして、レンズを左右に回転させ
た場合のアオリ効果を示す図。

【符号の説明】

１ 基台部材 ２ 中間部材 ３ 頂部部材 ４ カメラ本体 ５ カメラレンズ取付部（頂部部材３の頂部） ６ 光電変換面 ７ 基台部材球面の内側面 ８ 基台部材球面の外側面 ９ 中間部材球面の内側面 10 中間部材球面の外側面 11 頂部部材球面の内側面 12 頂部部材球面の外側面 13 光電変換面の中心点 14 留めビス 15, 17 細長いスロット 16, 18 ビス孔 19, 20 耳状突起部 21 撮像レンズ 22 フィルム面 23 レンズの光軸 24 フィルム面の中心を垂直に通る線 25 傾斜アオリ角 26 平行アオリ量

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビジョンカメラのレンズ部分とカメ
   ラ本体部分との間に取付けられ、このカメラレンズ系に
   傾斜アオリ機能をもたらすテレビジョンカメラアオリ用
   調節装置において、 当該調節装置が部分球面形状を有する基台部材（１）
   と、その上に当該基台部材の球面にそってあらかじめ定
   められた方向に移動可能に取付けられた部分球面形状を
   なす中間部材（２）と、さらにその上に当該中間部材の
   球面にそって前記方向と直角な方向に移動可能に取付け
   られた部分球面形状をなす頂部部材（３）とを具え、 前記基台部材の球面の外側面（８）と前記中間部材の球
   面の内側面（９）とは摺動可能に密嵌され、前記中間部
   材の球面の外側面（10）と前記頂部部材の球面の内側面
   （11）とは摺動可能に密嵌され、 それによって前記方向の移動と前記直角な方向の移動と
   の組合わせで、前記頂部部材の頂部（５）に取付けられ
   たカメラレンズがカメラ本体（４）に対しあらゆる方向
   に傾斜アオリを受けられるようにしたことを特徴とする
   テレビジョンカメラアオリ用調節装置。