JPH114370A

JPH114370A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH114370A
Application number: JP9156813A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Noguchi; 和宏野口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な機構で対面撮影を行い、装置の小型化
を達成することのできる撮像装置を提供する。また、自
動で水平画像のの撮影が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】入射光軸を垂直に偏向させ、偏向させた
入射光軸を中心として回転自在に撮像装置本体に配置さ
れる光学ユニットと、光学ユニットによって偏向された
入射光軸に対して、撮像面が垂直に配置されることによ
って入射光を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、
光学ユニットの回転位置を検出する第１の検出手段と、
第１の検出手段の検出出力に応じて、前記撮像手段から
出力された画像信号の画像処理を選択する選択手段とを
備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオカメ
ラ、デジタルスチルカメラなどの撮像装置あるいは光学
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３（ａ）に示すように、撮像部９０
１と記録部９０２とが相対的に回動してアングルの自在
な撮影を可能とした撮像装置が製品化されている。また
撮像部９０１には撮影光学系９０４が配され、記録部９
０２には撮像中の画像を観察するためのモニタ９０３が
配されている。図１３（ａ）は撮像光学系９０４が被写
体側を向きモニタ９０３が被写体と反対側に向く通常撮
影状態を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の
撮像装置の状態から撮像部９０１に対して記録部９０２
を１８０度回転した撮像装置の状態を示している。

【０００３】図１３（ｂ）の状態の撮像装置において
は、モニタ９０３の画像を確認しながら対面撮影が可能
となるが、モニタ９０３の表示画像が逆さまになってし
まうため、撮像部９０１と記録部９０２との相対的な回
転角度を検出して必要に応じてモニタ９０３の表示画像
を反転させて対面撮影においても適切な画像が表示され
るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、撮像部９０１を記録部９０２に対
して回転可能な構成であり、カメラ部がグリップとして
保持されているので、回転軸に大きな力がかかりやす
く、回転支持部の強度を高くする必要があり、必然的に
撮像装置が大きなものとなってしまうという欠点が存在
する。

【０００５】また、撮像部９０１から画像信号を記録部
９０２に出力するために回転支持機構の内部空間に、信
号を伝達するためのフレキシブル基板などの伝達手段を
通す必要があるため、撮像部９０１と記録部９０２との
回転運動を妨げないような工夫をする必要があり、さら
に装置の大型化を助長するものであった。

【０００６】また、従来の撮像装置においては、水平に
撮影するには、モニタ９０３の上下の表示枠に平行して
撮影を行わなければならならず、目的の被写体の撮影に
集中してしまうと傾いて撮影してしまうような事態が少
なくなかった。

【０００７】本発明は、上述した課題を解決するもので
あり、簡略な構成で対面撮影を可能とし、水平撮影が自
動で可能な撮像装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本願の請求項１に係る発明によれば、入射光軸
を垂直に偏向させ、偏向させた入射光軸を中心として回
転自在に撮像装置本体に配置される光学ユニットと、前
記光学ユニットによって偏向された入射光軸に対して、
撮像面が垂直に配置されることによって入射光を電気的
な画像信号に変換する撮像手段と、前記光学ユニットの
回転位置を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出
手段の検出出力に応じて、前記撮像手段から出力された
画像信号の画像処理を選択する選択手段とを備えること
を特徴とする。

【０００９】また、請求項２に係る発明によれば、請求
項１において、さらに、前記撮像手段から出力された画
像の左右を反転する処理を行う左右反転処理手段と、前
記撮像手段から出力された画像の上下を反転する処理を
行う上下反転処理手段とを備え、前記選択手段は、前記
左右反転処理手段による画像処理及び前記上下反転処理
手段による画像処理のいずれかを選択するように構成さ
れていることを特徴とする。

【００１０】また、請求項３に係る発明によれば、請求
項２において、さらに、前記選択手段によって選択され
た画像処理に基づいて画像を表示する表示手段を備え、
前記第１の検出手段によって前記光学ユニットが前記表
示手段の表示面と同一方向の撮影を実行可能な位置にあ
ると検出された場合、前記選択手段は、前記上下反転処
理手段による画像の処理を選択することを特徴とする。

【００１１】また、請求項４に係る発明によれば、請求
項３において、前記第１の検出手段によって前記光学ユ
ニットが前記表示手段の表示面と反対方向の撮影を実行
可能な位置にあると検出された場合、前記選択手段は、
前記左右反転処理手段による画像の処理を選択すること
を特徴とする。

【００１２】また、請求項５に係る発明によれば、請求
項１ないし請求項４のいずれか一項において、さらに、
水平方向に対する前記撮像装置本体の傾斜角度を検出す
る第２の検出手段と、前記第２の検出手段によって検出
した傾斜角度に対応して前記光学ユニットを回転する制
御手段とを備えていることを特徴とする。

【００１３】また、請求項６に係る発明によれば、請求
項１ないし請求項５のいずれか一項において、さらに、
前記撮像装置本体と前記表示手段とを接続し、前記撮像
装置本体に対して前記表示手段の表示方向を変化可能と
するための接続部材とを備えていることを特徴とする。

【００１４】また、請求項７に係る発明によれば、請求
項1ないし請求項６のいずれか一方において、前記光学
ユニットは、プリズムあるいは鏡によって構成されてい
ることを特徴とする。

【００１５】また、請求項８に係る発明によれば、入射
光を電気的な信号に変換する撮像手段と、前記撮像素子
に対して可動自在に配され、前記撮像素子に入射される
画像の傾きを補正可能な光学ユニットと、撮像装置本体
の傾きを検出する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の
出力に応じて前記撮像手段に入射する画像の傾きを補正
する制御手段とを備えていることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に沿って本発明
の実施の形態を説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１及び図２は、本
実施の形態のビデオカメラの斜視図である。図２は、通
常のビデオカメラの撮影状態を示しており、図１は、撮
影者が自らを撮影するときに、その撮影画像を撮影中に
確認したり、被写体側で、撮影画像を撮影中に確認した
りする場合の、所謂対面撮影を実行しているビデオカメ
ラの撮影状態を示している。

【００１８】１０１は被写体、１０２は、開口部１０６
より入射した入射光を反射して偏向させるためのプリズ
ムなどの光学ユニットによって構成される。光学ユニッ
ト１０２は、図１及び図２に示す軸１０３を中心として
回転可能である。１０４は、光学ユニットを介して入射
した光学像を撮像した画像信号を表示する液晶表示モニ
タ（以下ＬＣＤと称す。）である。１０５は、ビデオカ
メラ本体である。

【００１９】光学ユニット１０２が図２に示すような通
常の撮影状態から、軸１０３を中心として１８０度回転
し、図１に示すような状態のときに対面撮影が実施可能
となる。

【００２０】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、光学ユニッ
ト１０２及びその周辺の軸１０３（図１、図２）に平行
した切り口の断面図を示している。図３（ａ）及び図３
（ｂ）は、軸１０３を中心として互いに直交した切り口
となっている。

【００２１】図３（ａ）及び図３（ｂ）において、２０
９は、被写体１０１からの入射光を軸１０３と平行方向
に反射するプリズムであり、２０９ａは入射面２０９ｂ
より入射した入射光を反射する反射面となっている。ま
た、保持枠２１０及び板バネ２１１は、プリズム２０９
を適切な位置に位置規制し、保持する。また、２１２
は、プリズム２０９を光軸１０３を中心として回転可能
にするためのプリズム固定板である。プリズム固定板２
１２は、保持枠２１０にビス２１２ａ及び２１２ｂによ
って固定されている。つまり、プリズム２０９は、保持
枠２１０、プリズム固定板２１２、板バネ２１１保持部
材２０４ａによって回転可能に保持されている。また、
２１３は、プリズム２０９を保護する保護ガラスであ
る。

【００２２】レンズ群２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、
２０６ｄはプリズム２０９を介して入射した光束の焦点
やズーム倍率等を決定して適切な光学像を形成させる。
レンズ群２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄは保
持部材２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ、２０８ｄ、２０
８ｅによって保持される。撮像手段として機能する撮像
素子２０７は、レンズ群２０６ａ、２０６ｂ、２０６
ｃ、２０６ｄによって形成された光学像を電気的な信号
に変換する。

【００２３】２１４ａおよび２１４ｂは、光学ユニット
１０２の回転位置を検出する第１の検出手段として機能
するスイッチであり、軸１０３を中心として対照的に配
置されている。スイッチ２１４ａおよび２１４ｂは、プ
リズム固定板２１２の一箇所に設けられた穴部に入る
と、スイッチがＯＦＦするようになっており、スイッチ
２１４ａおよび２１４ｂのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに
よって回転位置を検出している。

【００２４】このような撮像装置の構成において、撮像
素子２０７が固定されているので、撮像素子上での結像
位置が対面撮影時と通常撮影時とでは異なってきてしま
う。図４（ａ）は被写体であり、実際に記録あるいはＬ
ＣＤ１０４上に表示されるべき画像である。

【００２５】図３（ａ）において、同図が通常の撮影状
態であるとすると、被写体の上方は撮像素子２０７のＣ
側に結像する。また、プリズム２０９によって反射され
ているので、図４（ｂ）に示すように左右が反転されて
撮像素子２０７上に結像される。

【００２６】また、図３（ａ）の光学ユニット１０２の
状態から光学ユニットを１８０度回転すると、対面撮影
状態となり、被写体の上方は撮像素子２０７のＤ側に結
像する。また、プリズム２０９によって反射されている
ので、図４（ｃ）に示すように、左右に反転された像が
上下逆に撮像素子２０７上に結像される。

【００２７】従って、図４（ａ）の元々の被写体として
記録及び表示するためには、必要に応じて撮像素子２０
７によって得られた画像を対面撮影時のときには上下を
反転する処理を行い、通常撮影時のときには左右を反転
する処理を行わなければならない。

【００２８】図５は、撮像素子（ＣＣＤ）２０７から読
み出された画像信号の処理を実行する構成図である。３
１５は、ＣＣＤ２０７上に結像された被写体の光学像を
電気的な画像信号に変換するＣＣＤ駆動回路である。左
右反転処理手段として機能する左右反転回路３１６は、
ＣＣＤ駆動回路３１５から出力された画像信号をメモリ
に取り込み、左右を反転させて画像信号を出力する。ま
た、上下反転処理手段として機能する上下反転回路３１
７は、ＣＣＤ駆動回路３１５から出力された画像信号を
メモリに取り込み、上下を反転させて画像信号を出力す
る。

【００２９】選択手段として機能するスイッチャ３１８
は、左右反転回路３１６または上下反転回路３１７から
出力された画像信号のいずれかを選択し、不図示の記録
部あるいはＬＣＤ１０４に画像を出力させる。スイッチ
ング回路３１９は、スイッチ２１４ａ、２１４ｂの検出
信号に応じてスイッチャ３１８に切換指令を発信する。

【００３０】図６は、上述したようなスイッチ２１４
ａ、２１４ｂの検出信号に応じたスイッチャ３１８の切
換を示す図である。同図において、スイッチ２１４ａが
ＯＮ、スイッチ２１４ｂがＯＦＦであると検出される
と、スイッチング回路３１９は、ビデオカメラが通常撮
影状態であると判断し、左右反転回路３１６より出力さ
れる信号を選択するようにスイッチャ３１８に切換指令
を発信する。

【００３１】一方、スイッチ２１４ａがＯＦＦ、スイッ
チ２１４ｂがＯＮであると検出されると、スイッチング
回路３１９は、ビデオカメラが対面撮影状態であると判
断し、上下反転回路３１６より出力される信号を選択す
るようにスイッチャ３１８に切換指令を発信する。

【００３２】また、スイッチ２１４ａ及びスイッチ２１
４ｂが両方ともＯＮであると検出されると、スイッチン
グ回路３１９は、スイッチャ３１８に左右反転回路３１
６及び上下反転回路３１７のいずれの出力信号も選択し
ないようにさせる。

【００３３】以上のように、光学ユニット１０２を回転
させ、画像信号の簡単な処理を行うだけで対面撮影を実
行することができる。そのため、撮像装置の小型化を促
進することができる。

【００３４】また、本実施の形態のビデオカメラは、さ
まざまなアングルの撮影に対応するために、図７に示す
ように、撮像装置本体とＬＣＤとの間に接続部材として
リンク機構１０４ａを設けている。図７（ａ）はビデオ
カメラのハイアングルでの撮影状態を示し、図７（ｂ）
はビデオカメラのの水平方向の撮影状態を示し、図７
（ｃ）はビデオカメラのローアングルでの撮影状態を示
している。

【００３５】このように、ＬＣＤ１０４と撮像装置本体
１０５との間に備えられているリンク機構１０４ａが伸
縮自在に可動し、ＬＣＤ１０４と撮像装置本体との角度
が変えられるのでさまざまなアングルでの撮影が可能と
なる。

【００３６】本実施の形態においては、光学ユニットを
表示装置の出力画像を確認しながら手動で回転させて対
面撮影を行っていたが、ばねなどを用いてメカ的に通常
撮影位置と対面撮影位置の２箇所の安定位置に引き込む
構成としてその切換を容易にしたり、光学ユニット１０
２を回転させる電動モータ等の駆動手段を追加して通常
撮影位置と対面撮影位置との切り換えを実行するように
してもよい。

【００３７】また、入射光の向きを変えるためにプリズ
ムを用いていたが、その代わりにミラーを用いてもよ
い。

【００３８】（第２の実施の形態）本実施の形態は、ビ
デオカメラが傾いていた場合、前述した第１の実施の形
態の回転する光学ユニットの機構を用いて自動で水平方
向に補正する実施の形態である。

【００３９】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、図３（ａ）
及び図３（ｂ）と同様に、光学ユニット１０２及びその
周辺の軸１０３（図１、図２）に平行した切り口の断面
図を示している。

【００４０】図８において、歯車２１２ｃは、プリズム
固定板２１２の外周部に形成されている。ＤＣモータ３
１４は、光学ユニット１０２を軸１０３を中心として回
転駆動させる。ＤＣモータ３１４の出力軸には、減速ギ
ヤ３１４ａを介してスリップ機構を備える歯車２１４ｂ
が固定され、歯車２１２ｃとかみ合うことによって光学
ユニット１０２を回転させている。なお、スリップ機構
は、光学ユニット１０２手動でも回転可能とするために
備えられている。

【００４１】操作スイッチ３２０は、撮像装置を対面撮
影状態にするものであり、その操作スイッチ３２０をＯ
Ｎにすると、マイコン２２３の指令によってＤＣモータ
３１４を駆動させ、図１に示すように光学ユニット１０
２を対面撮影可能なように回転させる。

【００４２】２１５は、第１の検出手段として機能する
可変抵抗器であり、その回転軸に固定された歯車２１５
ａは、歯車２１２ｃとかみ合っており、光学ユニット１
０２が回転することによって可変抵抗器２１５の値が変
化し、その値によって光学ユニット１０２の位置（通常
撮影位置であるかもしくは対面撮影位置であるか）を検
出している。

【００４３】図９は、撮像素子２０７から読み出された
画像信号の処理を実行する構成図である。なお、図５と
同一の符号を示す構成は、それと同一の機能を果たすも
のでありその説明は省略する。

【００４４】２２０は、ビデオカメラの水平に対する傾
きを検出する第２の検出手段として機能するロールセン
サであり、液体の中に浮かべたおもりなどの重力に対す
る動きを光学的あるいは磁気的に検出する。マイクロコ
ンピュータ（以下、マイコンと称す）２２３は、ロール
センサ２２０からの出力に応じて光学ユニット１０２の
回転駆動指令を実行する。駆動回路２２１は、マイコン
からの指令を受けてＤＣモータ３１４を指令どおりに駆
動させる。マイコン２２３および駆動回路２２１及びＤ
Ｃモータ３１４は制御手段として機能する。

【００４５】また、マイコン２２３は、可変抵抗器２１
５からの出力に応じて光学ユニットの位置が通常撮影位
置か対面撮影位置かを判断し、スイッチャ３１８に左右
反転回路３１６からの出力信号を選択するかあるいは上
下反転回路３１７の出力信号を選択するかを決定する切
換指令を発する。

【００４６】なお、本実施の形態においては、対面撮影
位置以外の位置に光学ユニット１０２がある場合は、左
右反転回路３１６からの信号を出力している。対面撮影
時は上下反転回路３１７からの信号を出力している。

【００４７】ここで、本実施の形態のビデオカメラの自
動水平撮影について図１２のフローチャートを用いて説
明する。まず、図１１（ａ）のような風景を撮影すると
する。このとき、図１０（ａ）に示すようにビデオカメ
ラが右に角度α傾いてしまったとすると、ＬＣＤ１０４
に表示される画像あるいは記録される画像は、図１１
（ｂ）に示すように、左に傾いた画像となる。尚、図１
１（ｂ）の画面内の◎は、画面の中心を示している。

【００４８】ｓ１０１において、ロールセンサ２２０
は、この傾きを検出してマイコンに傾き角度αを出力す
る。ｓ１０２において、マイコン２２３は、この検出角
度を取得すると、ｓ１０３において、駆動回路２２１に
画面上における傾き角に換算して検出角度αとなる角度
α′だけ光学ユニット１０２をビデオカメラが右側に傾
いていれば右方向に、ビデオカメラが左側に傾いていれ
ば左方向に回転駆動させる。ここでは、図１０（ａ）の
ようにビデオカメラが傾いている場合には図１０（ｂ）
に示す位置に回転駆動させる指令を発信させる。なお、
図１０（ｃ）は、光学ユニット１０２が回転駆動された
ときのビデオカメラの側面図を示している。

【００４９】図１０（ｂ）のように回転駆動させたとき
の画像は、図１１（ｃ）のように撮影される。撮影画像
は、正しく水平の取れたものとなっているが、光学ユニ
ット１０２が回転してしまったために図１１（ｃ）の画
面の中心は●へ移動している。この補正は撮影者がビデ
オカメラをパンニングすればよい。

【００５０】以上説明したように、ビデオカメラなどの
撮像装置が傾いたまま撮影してしまっても、その傾き角
度を検出して自動的に光学ユニットを回転駆動させ、常
に水平に撮影することができる。

【００５１】なお、本実施の形態においては、撮影者が
意図的に傾けて撮影可能とするように、上述した自動水
平機構のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを可能とするようにし
てもよい。また、光学ユニット１０２の駆動をＤＣモー
タ３１４によって行っていたがそのほかに超音波モータ
あるいはステッピングモータ等を用いてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像装置
によれば、入射光を垂直に偏向させる光学ユニットを回
転させるだけの簡単な構成で対面撮影が可能であるの
で、装置の小型化及び装置の強度が損なわれない撮像装
置を提供することができる。

【００５３】また、撮像装置の傾きを検出して上述した
光学ユニットを回転しているので、撮影画像を常に水平
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のビデオカメラの斜視図。

【図２】本発明の実施の形態のビデオカメラの斜視図。

【図３】光学ユニット１０２及びその周辺の軸１０３に
平行した切り口の断面図。

【図４】（ａ）被写体を示す図。（ｂ）通常の撮影における撮像素子での像の結像を示す
図。（ｃ）対面撮影における撮像素子での像の結像を示す
図。

【図５】撮像素子から読み出された画像信号の処理を実
行する構成図。

【図６】スイッチの検出信号に応じたスイッチャの切り
換えを示す図。

【図７】本発明の実施の形態におけるさまざまなアング
ルでのビデオカメラ本体とＬＣＤとの関係を示す図。

【図８】光学ユニット１０２及びその周辺の軸１０３に
平行した切り口の断面図。

【図９】撮像素子から読み出された画像信号の処理を実
行する構成図である。

【図１０】（ａ）α度右側に傾いたときのビデオカメラ
の側面図。（ｂ）α度光学ユニットを回転させたときの上面図。（ｃ）α度右側に傾いたときにα度光学ユニットを回転
させたときの側面図。

【図１１】（ａ）撮影する風景を示す図。（ｂ）α度右側に傾いたときの撮影画面を示す図。（ｃ）α度右側に傾いたときにα度光学ユニットを回転
させたときの撮影画面を示す図。

【図１２】本発明の実施の形態のビデオカメラの動作処
理フローチャート。

【図１３】従来のビデオカメラの斜視図。

【符号の説明】

１０２光学ユニット１０３光学ユニットの回転軸１０４ＬＣＤ１０４ａリンク機構１０５撮像装置本体２０７撮像素子２０９プリズム２１４ａ、２１４ｂスイッチ２１５可変抵抗器２２０ロールセンサ３１４ＤＣモータ３１６左右反転回路３１７上下反転回路３１８スイッチャ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光軸を垂直に偏向させ、偏向させた
入射光軸を中心として回転自在に撮像装置本体に配置さ
れる光学ユニットと、前記光学ユニットによって偏向された入射光軸に対し
て、撮像面が垂直に配置され、入射光を電気的な画像信
号に変換する撮像手段と、前記光学ユニットの回転位置を検出する第１の検出手段
と、前記第１の検出手段の検出出力に応じて、前記撮像手段
から出力された画像信号の画像処理を選択する選択手段
とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１において、さらに、前記撮像手
段から出力された画像の左右を反転する処理を行う左右
反転処理手段と、前記撮像手段から出力された画像の上
下を反転する処理を行う上下反転処理手段とを備え、前
記選択手段は、前記左右反転処理手段による画像処理及
び前記上下反転処理手段による画像処理のいずれかを選
択するように構成されていることを特徴とする撮像装
置。
【請求項３】請求項２において、さらに、前記選択手
段によって選択された画像処理に基づいて画像を表示す
る表示手段を備え、前記第１の検出手段によって前記光
学ユニットが前記表示手段の表示面と同一方向の撮影を
実行可能な位置にあると検出された場合、前記選択手段
は、前記上下反転処理手段による画像の処理を選択する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項３において、前記第１の検出手段
によって前記光学ユニットが前記表示手段の表示面と反
対方向の撮影を実行可能な位置にあると検出された場
合、前記選択手段は、前記左右反転処理手段による画像
の処理を選択することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか一項
において、さらに、水平方向に対する前記撮像装置本体
の傾斜角度を検出する第２の検出手段と、前記第２の検
出手段によって検出した傾斜角度に対応して前記光学ユ
ニットを回転する制御手段とを備えていることを特徴と
する撮像装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか一項
において、さらに、前記撮像装置本体と前記表示手段と
を接続し、前記撮像装置本体に対して前記表示手段の表
示方向を変化可能とするための接続部材とを備えている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか一方
において、前記光学ユニットは、プリズムあるいは鏡に
よって構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】入射光を電気的な信号に変換する撮像手
段と、前記撮像素子に対して可動自在に配され、前記撮像素子
に入射される画像の傾きを補正可能な光学ユニットと、撮像装置本体の傾きを検出する傾き検出手段と、前記傾き検出手段の出力に応じて前記撮像手段に入射す
る画像の傾きを補正する制御手段とを備えていることを
特徴とする撮像装置。