JPH04320187A - スリットカメラ - 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】本発明は、例えば、着順表示装置
に適用して好適なスリットカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スリットカメラは着順表示装
置に採用されている。例えば、競馬場等において、ゴー
ルポストに平行に形成されたスリットを有するスリット
カメラを設置して肉眼での判定が不可能な場合の判定に
利用されている。

【０００３】従来の技術によるスリットカメラとして、
例えば、特開平２−８４９７７号公報に開示された技術
がある。この技術は、ラインセンサを用いたスリットカ
メラとエンドレス状の記録ボードを有する電子黒板的表
示ボードを有し、スリットの方向を被写体の移動方向（
平面）と垂直となる方向に配置固定し、かつスリットの
方向とラインセンサの長さ方向とを一致させたものであ
る。スリットの方向とラインセンサの幅方向とは直交状
態になる。

【０００４】使用に際しては、上記ラインセンサから出
力されるデータと上記表示ボードの表示位置との同期を
とることにより、動体被写体のゴールイン着順等を上記
表示ボードに表示し得るようにした技術である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、より正確な
着順の判定のためには、表示ボードに表示される映像の
フォーカスや大きさ（倍率）等が適正に調整されている
ことが必要である。

【０００６】ところが、上述の従来のスリットカメラで
は、得られる信号が線情報の映像信号であるため、表示
ボードに表示される被写体の映像についてのフォーカス
や大きさ（倍率）等について、リアルタイムに調整する
ことができないという問題がある。これらフォーカスや
大きさ（倍率）等の調整は、一般には、反復継続して行
うことにより最適値に調整される。このため、従来のス
リットカメラの据え付け時においては、反復継続して表
示像の良否について判定するための調整時間が非常に長
時間になるという問題があった。また、定期点検時にお
いても、表示映像の再調整のための時間が長くかかると
いう問題があった。

【０００７】この問題の解決のために、本出願人は、ラ
インセンサに代替してエリアセンサを使用したスリット
カメラを提案しようとしている。このエリアセンサを用
いたスリットカメラによれば、被写体の映像についての
フォーカスや大きさ（倍率）等について、リアルタイム
に調整することができる。ところで、エリアセンサは水
平方向および垂直方向に複数の画素が配置されて構成さ
れている。このエリアセンサに蓄積された映像は標準の
テレビジョン方式によって読み出される。その一方、ゴ
ール地点の着順を正確に判定するためには、表示される
映像の垂直方向の解像度が高いことが必要である。

【０００８】しかしながら、エリアセンサでは垂直方向
の解像度が水平走査線数で決定されてしまうため、垂直
方向の解像度がそれほどには高くない。そのため、拡大
処理等に適さないという問題がある。また、エリアセン
サで蓄積された映像を標準のテレビジョン方式によって
読み出した場合に、インタレース処理のために、きわめ
て煩雑なフィールド内の補間処理（ライン間補間処理）
が必要であるという問題もあった。

【０００９】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、エリアセンサを使用しても垂直方向の解像
度を高くすることができ、かつ煩雑なフィールド内の補
間処理を必要としないスリットカメラを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明スリットカメラは
、例えば、図１に示すように、映像情報を有する光Ｌが
入射されて、その光Ｌを収束する第１のレンズ２と、ス
リット５が形成され、第１のレンズ２から出射された光
Ｌを線状の光Ｌにして通過させるスリット部材３と、対
向する面（６Ａ，６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ、６Ｅ，６Ｆ、６Ｅ
，６Ｆ、６Ｇ，６Ｈ）が互いに平行な多角柱形状を有し
、かつ、その多角柱の軸１２を回転中心として回転させ
ることにより、入射された線状の光Ｌを偏向させて出射
する回転プリズム６と、偏向された線状の光Ｌが入射さ
れてその偏向された線状の光Ｌを収束する第２のレンズ
７と、水平方向および垂直方向に複数の画素が配置され
、第２のレンズ７から出射される偏向された線状の光Ｌ
が入射されて、この偏向された線状の光Ｌによって走査
される光電変換面９を有し、映像信号を出力するエリア
センサ８と、エリアセンサ８から出力された映像信号を
記憶する記憶手段２２と、記憶手段２２から映像信号を
読み出す読み出し制御手段２３とを備え、スリット部材
３に形成されたスリット５の方向とエリアセンサ８の水
平方向とが平行となるようにスリット部材３およびエリ
アセンサ８を配置し、読み出し制御手段２３は、記憶手
段２２から映像信号を読み出す際に、水平方向と垂直方
向とを変換して読み出すようにすることにより、記憶手
段２２に記憶された映像信号によって形成される映像を
９０度回転するようにしたものである。

【００１１】

【作用】本発明スリットカメラによれば、エリアセンサ
８を９０度回転して配置しているので、被写体１の垂直
方向に対応した線状の光Ｌがエリアセンサ８の水平方向
の画素列によって蓄積される。この水平方向の画素数は
垂直方向に比較して多いので、被写体１の垂直方向の解
像度が高い状態でエリアセンサ８に記憶することができ
る。そして、エリアセンサ８から出力される面状の映像
信号を記憶手段２２に記憶した後、その記憶手段２２か
ら読み出す際に、９０度逆に回転して読み出すようにし
ているので、被写体１の正立した映像について解像度の
よい情報を有する映像信号を得ることができる。

【００１２】また、線状の光Ｌが回転プリズム６で偏向
されることによって光電変換面９に形成された映像にお
いて、隣合う線状の光Ｌ同士の幅方向の両端部は重なり
合っていると考えられるので、１つの線状の光Ｌを考え
た場合、その幅方向の中心線上から外側の方向に徐徐に
映像がぼけた状態になる。このため、インタレース処理
の影響を受けにくく、煩雑なフィールド内の補間処理を
しないでも、被写体の正立した映像について解像度のよ
い情報を有する映像信号を得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明スリットカメラの一実施例につ
いて図面を参照して説明する。図１は本実施例によるス
リットカメラを平面視的に見た線図である。図１におい
て、１は移動する被写体であり、被写体１は矢印方向Ａ
に移動している。この被写体１からの映像情報を有する
光Ｌが第１のレンズ２により収束されてスリット部材３
のスリット５を通過する。スリット５の位置で結像する
ようにされている。スリット５の方向と被写体１の移動
方向Ａとは垂直となる方向に配置されている。

【００１４】スリット５を通過した光Ｌは、線状の光Ｌ
として、矢印方向Ｂに回転する回転プリズム６に入射す
る。この実施例において、回転プリズム６は、側面６Ａ
〜６Ｈを有し、軸１２の方向から見た断面が正８角形と
された角柱形状を有している。回転プリズムとしては、
対向する側面が互いに平行な角柱体であればよい。した
がって、４角柱、６角柱等、側面が４面以上の偶数角柱
体であればよい。

【００１５】回転プリズム６の１つの側面に入射した線
状の光Ｌは、回転プリズム６の内部を通過して出射する
。この場合、入射した線状の光Ｌの入射角θがθ＝９０
度でないときには、回転プリズム６内で光路が変更され
て出射される。なお、回転プリズム６に入射する線状の
光Ｌの光軸ＬＸの延長線が、回転プリズム６の軸１２と
直交するように第１のレンズ２およびスリット部材３が
配置されている。回転プリズム６から出射された線状の
光Ｌは第２のレンズであるリレーレンズ７を通じて再び
収束され、ＣＣＤエリアセンサ等のエリアセンサ８の光
電変換面９上に結像される。光電変換面９には光電変換
機能を有する画素が水平方向と垂直方向に面状に配置さ
れている。

【００１６】エリアセンサ８の光電変換面９は、標準の
テレビジョン方式では、図２Ａに示すように、水平走査
方向ＨＳと垂直走査方向ＶＳとが決められているが、こ
こでは、線状の光Ｌの方向と水平走査方向ＨＳとが同方
向になるように、エリアセンサ８を配置している。言い
換えれば、スリット部材３に形成されたスリット５の方
向とエリアセンサ８の水平走査方向ＨＳとが平行になる
ように配置している。エリアセンサを有する標準のビデ
オカメラの方向を９０度回転して配置しているというこ
ともできる。

【００１７】したがって、回転プリズム６によって偏向
されて出射する線状の光Ｌが光電変換面９を垂直走査方
向ＶＳに走査する（図２Ｂ参照）。回転プリズム６によ
る偏向走査によってエリアセンサ８の光電変換面９に形
成される走査面の状態について、図３に概略的に示す（
リレーレンズ７は省略している）。なお、回転プリズム
６は軸１２を通じてモータ１４により回転される。モー
タ１４にはエンコーダ１５が付けられており、このエン
コーダ１５の出力信号等に基づき、マイクロプロセッサ
（図示せず）によりモータ１４の回転速度がサーボ制御
される。

【００１８】上述したように、回転プリズム６によって
偏向されて出射する線状の光Ｌによってエリアセンサ８
の光電変換面９が走査される。光電変換面９上の走査面
９Ａ（線状の光Ｌの通過によって形成される面）には線
状の光Ｌによる映像が蓄積形成される。ここで、回転プ
リズム６の１つの側面、例えば、側面６Ｂによって偏向
された線状の光Ｌの１回の走査（図３中、点Ｐから図中
Ｑまでの間）により走査面９Ａに形成された映像は、標
準のテレビジョン方式における１垂直期間に対応させる
ことの可能な映像であることが理解される。

【００１９】したがって、この１垂直期間に対応する期
間に光電変換面９に面映像が蓄積され、この面映像を１
垂直期間に１回、標準のテレビジョン方式によって面情
報の映像信号Ｓとして読み出すことができる。なお、１
垂直期間の周波数は、標準のテレビジョン方式、例えば
、ＮＴＳＣ方式による周波数には限らない。この実施例
では、その周波数より低くされている。

【００２０】エリアセンサ８から出力される面情報の映
像信号Ｓは、コントローラ２３からの読み出し信号によ
り標準のテレビジョン方式で読み出され、Ａ／Ｄ変換器
２１によりデジタル映像信号にされた後、バッファメモ
リ２２に書き込まれる。この場合、バッファメモリ２２
には、概念的に図４Ａに示したように被写体１に対する
映像２３（画素データ）が書き込まれる。この映像２３
は被写体が９０度傾いた映像２３になっている。ただ、
被写体１の正立方向Ｃ（図４参照）と光電変換面９の水
平方走査向ＨＳ（図２参照）とが同方向の映像２３にな
っている。この水平走査方向ＨＳは、画素数を比較的に
高く設定することが可能であることから、映像の正立方
向（垂直方向）の解像度を高くすることができる。

【００２１】バッファメモリ２２に記憶された映像２３
を表現するためのデジタル映像信号は、読み出し制御手
段としてのコントローラ２３によって水平アドレスと垂
直アドレスとが変換されて読み出され、８垂直期間に対
応する映像をそれぞれメモリエリア２５Ａ〜２５Ｈに記
憶可能な大容量メモリ２５の１つのメモリエリア、例え
ば、メモリエリア２５Ａに記憶される。バッファメモリ
２２からの読み出し方向ＭＲは図４Ａに示されるように
、図中、上から下へ、かつ右から左へ向かう方向になる
。一方、大容量メモリ２５のメモリエリア２５Ａへの書
き込み方向ＭＷは、図中、左から右へ、かつ上から下に
向かう方向になる。

【００２２】大容量メモリ２５から出力されたデジタル
映像信号は、エンコーダ２６によりエンコードされて複
合映像信号として出力される。したがって、この複合映
像信号による映像（静止画）をモニタ２７の画面上で観
測することができる。その映像は被写体１の正立状態の
映像になる。

【００２３】このように、上述の実施例によれば、エリ
アセンサ８を９０度回転して配置しているので、スリッ
ト５から入射してエリアセンサ８の光電変換面９に結像
される線状の光Ｌはエリアセンサ８の水平走査方向ＨＳ
の画素列によって蓄積されることになる（図２Ｂ参照）
。この水平走査方向ＨＳの画素数は垂直走査方向ＶＳに
比較して多い。一般には、水平走査方向ＨＳのサンプリ
ングクロック数で決定することができる。そして、エリ
アセンサ８から出力される映像信号をバッファメモリ２
２に記憶した後、そのバッファメモリ２２から読み出す
際に、９０度逆に回転して読み出し、最終的には、モニ
タ２７の画面に映像を表示するようにしている。このモ
ニタ２７の画面上の映像は、その垂直方向に解像度が高
い画像になっているので、この実施例によるスリットカ
メラを着順判定装置に適用することにより、正確に着順
の判定を行うことができる。

【００２４】また、線状の光Ｌが回転プリズム６で偏向
されることによって光電変換面９に形成された映像にお
いて、隣合う線状の光Ｌ同士の幅方向の両端部は重なり
合っているので、１つの線状の光Ｌを考えた場合、その
幅方向にから外側の方向に向かう映像は中心線上から徐
徐にぼけた映像になる。また、線状の光Ｌの幅方向の長
さｄ（図２Ｂ参照）の中に、水平走査方向ＨＳの中の複
数の走査線に対応する画素列が含まれるので、インタレ
ース処理の影響を受けにくく、複雑なフィールド内の補
間処理が必要とせずに、複合映像信号を形成することが
できる。

【００２５】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ること
はもちろんである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明スリットカ
メラによれば、エリアセンサを９０度回転して配置して
いるので、被写体の垂直方向に対応した線状の光がエリ
アセンサの水平方向の画素列によって蓄積される。この
水平方向の画素数は垂直方向に比較して多いので、被写
体の垂直方向の解像度が高い状態でエリアセンサに記憶
することができる。そして、エリアセンサから出力され
る面状の映像信号を記憶手段に記憶した後、その記憶手
段から読み出す際に、９０度逆に回転して読み出すよう
にしているので、被写体の正立した映像について解像度
のよい情報を有する映像信号を得ることができるという
効果を有する。

【００２７】また、線状の光が回転プリズムで偏向され
ることによって光電変換面に形成された映像において、
隣合う線状の光同士の幅方向の両端部は重なり合ってい
ると考えられるので、１つの線状の光を考えた場合、そ
の幅方向の中心線上から外側の方向に徐徐に映像がぼけ
た状態になる。このため、インタレース処理の影響を受
けにくく、複雑なフィールド内の補間処理を必要としな
いで、被写体の正立した映像について解像度のよい情報
を有する映像信号を得ることができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスリットカメラの一実施例の構成
を示す線図である。

【図２】エリアセンサにおける光電変換面の走査方向と
線状の光の走査方向との関係を示す線図である。

【図３】図１例のスリットカメラにおいて、回転プリズ
ムによりエリアセンサの光電変換面に面状の映像が走査
形成される状態を概念的に示す一部省略斜視図である。

【図４】図１例に示すスリットカメラの中、バッファメ
モリに記憶される映像と大容量メモリに記憶される映像
とを概念的に示した線図である。

【符号の説明】 ２　　第１のレンズ ３　　スリット部材 ５　　スリット ６　　回転プリズム ７　　リレーレンズ ８　　エリアセンサ ９　　光電変換面 ２２　　記憶手段 Ｌ　　光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像情報を有する光が入射されて、その光
   を収束する第１のレンズと、スリットが形成され、上記
   第１のレンズから出射された光を線状の光にして通過さ
   せるスリット部材と、対向する面が互いに平行な多角柱
   形状を有し、かつ、その多角柱の軸を回転中心として回
   転させることにより、入射された上記線状の光を偏向さ
   せて出射する回転プリズムと、偏向された上記線状の光
   が入射されてその偏向された線状の光を収束する第２の
   レンズと、水平方向および垂直方向に複数の画素が配置
   され、上記第２のレンズから出射される偏向された上記
   線状の光が入射されて、この偏向された線状の光によっ
   て走査される光電変換面を有し、映像信号を出力するエ
   リアセンサと、上記エリアセンサから出力された映像信
   号を記憶する記憶手段と、上記記憶手段から上記映像信
   号を読み出す読み出し制御手段とを備え、上記スリット
   部材に形成されたスリットの方向と上記エリアセンサの
   水平方向とが略平行となるように上記スリット部材およ
   び上記エリアセンサを配置し、上記読み出し制御手段は
   、上記記憶手段から映像信号を読み出す際に、水平方向
   と垂直方向とを変換して読み出すようにすることにより
   、上記記憶手段に記憶された映像信号によって形成され
   る映像を９０度回転するようにしたことを特徴とするス
   リットカメラ。