JPS61296302A - 画像回転機構 - 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】 【技術分野】

本発明は、安定した高速回転画像を得るための光学技術
に関する。

【背景技術１ ドーブプリズム（Ｄ　ｏｗｅ　ｐｒｉｓａ＋）には像の
反転機能と倍角回転機能があり、物体を静止させたまま
でドーブプリズムを光軸の回りに回転させると像はドー
ブプリズムの回転角の二倍の角度回転する。 即ち、ドーブプリズムを一回転させるとき光軸方向から
見た像は二回転する。従って、ドーブプリズムを回転°
させることにより、ドーブプリズムの下に位置する静止
物体の画像を倍速で回転させることができることが知ら
れている。 しかし、従来の側像回転機構は一個のドーブプリズムを
用いて画像の二倍速回転を行えるようにしているだけで
あり、画像をより高速度で回転させようとすればドーブ
プリズムを更に高速で回転させるしかない。しかしなが
ら、ドーブプリズムを回転させるモータの回転数の能力
にも限度があり、ベアリングや歯車も高速になりすぎる
とがたつきや摩耗、発熱などが大きくなり問題を生じる
という欠点があった。 また、このドーブプリズムの光軸は回転軸と一致するよ
うに設計されているが、画像回転装置の組み立て時等に
ドーブプリズムの光軸が回転軸に対して位置がずれてい
たり、あるいは平行でなく傾いていたりする場合（一般
には、両方の誤差が同時に発生している事が多い。）が
あり、このような場合にはドーブプリズムを回転させた
時に画像が一点を中心として回転せず、画像にぶれを生
じる。即ち、光軸が回転軸と一致していれば、ドーブプ
リズムを回転させた時に画像■は第９図に示すように一
点Ｐを中心に回転（自転）する。しかしながら、光軸が
回転軸からずれていたり、傾いていたりすると、ドーブ
プリズムを回転させた時に第１０図に示すように画像工
は点Ｐを中心として回転（自転）すると同時に点Ｑを中
心として円弧状に移動（公転）する０画像回転装置の組
立て工程における光軸合わせの段階では、上記の原理に
より点Ｑの回りでの公転が無いことを確認して光軸と回
転軸が一致していることをチェックするのであるが、常
に点Ｑの回りの公転と共に点Ｐの回りの自転を伴うので
ドーブプリズムを回転させた時の画像工の動きが複雑と
なり（特に、公転半径が、小さくなると自転と公転との
判別が困難になり、精度の高い調整が難しい。）、光軸
合わせのチェックが困難であった。 【発明の目的】 本発明は叙上のような技術的背景に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところはドーブプリズムのよう
な側像回転素子の回転数を大きくすることなく画像の回
転速度を大きくできるようにすると共に光軸を回転軸に
一致させる調整時の作業を容易にすることにある。

【発明の開示】

本発明の側像回転機構は、複数個のドーブプリズム１の
ような側像回転素子２の光軸Ｃを互いに光学的に一致す
るように直列に配置し、これらの側像回転素子２を回転
自在とすると共に各側像回転素子２の回転軸Ｒを夫々の
側像回転素子２の光軸Ｃに一致させ、基準となる一個の
側像回転素子２の回転方向に対して他の側像回転素子２
が正逆二方向に回転できるようにして成ることを特徴と
するものであり、複数個の画像回転索子２を交互に逆回
転させることにより各側像回転素子２の倍角回転機能を
加え合わせて各側像回転素子２を小さな回転速度で回転
させながら画像工を高速回転させることができるもので
あり、しかも側像回転素子２同士を同一方向に回転させ
て互いの倍角回転機能をキャンセルさせることにより、
光軸合わせのｌ！！整時には画像Ｉの自転を消去して光
軸がずれている時には公転のみを起こさせることができ
、画像Ｉの動きを単純にして容易に光軸Ｃの位置調整を
行えるのである。 以下本発明の実施例を添付図に基？１で詳述する。 第１図には、画像回転索子２としてドーブプリズム（Ｄ
ｏｖｅ　ｐｒｉｓ＋ｅ）１を示しであるが、これと同等
な光学的働きをするものであればよく、後述のようなミ
ラー４を用いたものもある。また、ドーブプリズム１（
側像回転素子２）の光軸Ｃとは、ドーブプリズム１に入
射する光線と射出する光線とが共軸となるような軸線の
うちの一つをいう。即ち、第４図に示すように、ドーブ
プリズム１を通過する光線イ、口、ハは夫々図示のよう
な経路をとり、ドーブプリズム１の全反射面５に近い側
で入射した光線ハは全反射面５から遠い側で射出し、逆
に全反射面５から遠い側で入射した光線イは全反射面５
に近い側で射出するが、この中間には光線口のように入
射側と射出側とで平行移動することなく見掛は上直進す
る光線があり、この軸ｍＣを光軸という。光軸Ｃは全反
射面５と平行な面の上に無数に存在するが、通常はドー
ブプリズム１を対称に分割する中央面との交線が選ばれ
るであろう。 第２図に示すように、画像回転装置６の上下回転筒７．
８内には夫々ドーブプリズム１が保持されており、上下
回転筒７．８はベアリング１２に保持されていて共通の
回転軸Ｒの回りに精密に同軸回転するように構成されて
いる。上回転＃Ｊ７はモータ（図示せず）に直結されて
いて、常時回転させられている。上回転筒７の外周と下
回転筒８の外周には夫々性菌歯車９．１０が固着されて
おり、両性菌歯車９．１０に中間性菌歯車１１を噛み合
わせることにより、下回転筒８を上回転筒７と逆方向に
同速で回転させられるようになっており、中間性菌歯車
１１が後退すると両性菌歯車９．１０から噛み合いが外
れるようになっている。また上回転筒７の下端外周及び
下回転筒８の上端外周には夫々同一モジュールで同一ピ
ッチの平歯車１３．１４が形成されており、上回転筒７
の下端外周と下回転筒８の上端外周の間には上下にスラ
イド自在に昇降リング１５が外嵌されており、昇降リン
グ１５の内周には上記平歯車１３．１４と同一モジュー
ルで同一ピッチの平歯車１６が形成されており、昇降リ
ング１５を下降させて昇降リング１５の平歯１１１１６
を上下の平歯車１３．１４に同時に噛み合わせることに
より下回転筒８を上回転筒７と同方向へ同速度で回転さ
せられるようになっており、昇降リング１５を上昇させ
ることにより下回転筒８との噛み合いを解除できるよう
になっている。尚、性菌歯車９．１０．１１と平歯車１
３．１４．１６の噛み合いは同時には行なわれないよう
になっている。第１図に示すように、上下回転＠７．８
内のドーブプリズム１は夫々の光軸Ｃを上下回転筒７．
８の回転軸Ｒに一致させるようにして直列に配置されて
おり、従って両ドーブプリズム１の光軸Ｃも共軸となっ
ている。しかして、上記の如く、性菌歯車９．１０．１
１を噛み合わせて上下の回転筒７．８を互いに逆回転さ
せることにより画像工をドーブプリズム１の回転速度の
四倍の回転速度で回転させられるのである。また、ドー
ブプリズム１は回転筒７．８内で位置調整できるように
なっており、ドーブプリズム１の光軸Ｃを回転軸Ｒに一
致させるように調整するには次のようにする。まず、平
歯車１３．１４．１６を噛み合わせて上下回転筒７．８
を同方向に回転させる。この状態では、画像■は回転（
自転）せず、ドーブプリズム１の光軸Ｃが回転軸Ｒから
ずれている場合には、ＭｆＪ３図に示すように点Ｑの回
りに移動（公転）し、この移動半径は軸同士のずれが大
きいほど大きい。したがって、ドーブプリズム１の位置
を移動半径が小さくなるように調整すれば光軸Ｃと回転
軸Ｒとを容易に一致させられるのである。この場合、画
像工が回転（自転）しないので、画像Ｉの回転によって
画像■の移動の有無を惑わされること゛がなく、精確に
調整できるのである。 第５図に示すものは本発明の第二実施例であり、上記実
施例の平歯車１３．１４．１６に変えて一対の小性菌歯
車２１．２２を介して上下の性菌歯車９．１０同士を正
回転に結合させるようにしたものである。即ち、上の小
性菌歯＊２１は上の性菌歯車９と噛み合い、下の小性菌
歯車２２は下の性菌歯車１０と噛み合い、上下の小性菌
歯単２１．２２同士は平歯車２３．２４を介して噛み合
っているのである。そして小性菌歯車２ス、２２と中間
性菌歯車１１とは一体のブロックに取り付けら。 れていて、性菌歯ＪＩＬ９．１０との噛み合いを同時に
行えないようになっている。 第６図に示すものは本発明の第三実施例であり、三個の
ドーブプリズム１を共通の回転軸Ｒの回りに回転するよ
うにし、各ドーブプリズム１の光軸Ｃを回転軸Ｒに一致
させたものである。上のドーブプリズム１は一方向に回
転するようになっており、真ん中のドーブプリズム１及
び下のドーブプリズム１は正逆二方向に回転できるよう
になっている。しかして、ドーブプリズム１を交互に逆
方向に回転させることにより、即ちドーブプリズム１を
上から正回転、逆回転、正回転させることにより画像Ｉ
はドーブプリズム１の回転速度の六倍の回転速度で回転
するのである。また、光軸調整を行うには、−個のドー
ブプリズム１を静止させ、残り二個のドーブプリズム１
を同方向に回転させればよい。 第７図に示すものは本発明の第四実施例であり、二個の
ドーブプリズム１を平面鏡３の両側に配置し、一方のド
ーブプリズム１の光軸Ｃを平面鏡３で反射させて折曲さ
せ、この折曲された光軸Ｃと光軸Ｃを一致させるように
他のドーブプリズム１を位置させたものである。更に、
両ドーブプリズム１の回転軸Ｒを各々の光軸Ｃに一致さ
せてあり、一方のドーブプリズム１を一方向に回転させ
、他方のドーブプリズム１を両方向に回転させられるよ
うにしたものである。 第８図に示すものは本発明の第五実施例であり、ドーブ
プリズム１と同一の機能を有する側像回転素子２を用い
たものである。即ち、円柱状の素子本体１７内に透孔１
８を貫通させ、透孔１８内に４５度の反射面１９と光軸
Ｃに平行な反射面２０をミラー４により形成したもので
ある。

【発明の効果】 本発明は、叙述のごとく複数個のドーブプリズムのよう
な側像回転素子の光軸を互いに光学的に一致するように
直列に配置し、これらの側像回転素子を回転自在とする
と共に各ｍ像回転素子の回転軸を夫々の側像回転素子の
光軸に一致させ、基準となる一個のドーブプリズムの回
転方向に対して他のドーブプリズムが正逆二方向に回転
できるようにしであるから、複数個の側像回転素子を交
互に逆回転させることにより各側像回転素子の倍角回転
機能を加え合わせて各側像回転素子を小さな回転速度で
回転させながら画像を高速回転させることができるとい
う利点があり、側像回転素子を高速で回転させる必要が
ないので、モータの負荷を小さくできると共に部品の摩
耗の問題も少ないものである。しかも、側像回転素子同
士を同一方向に回転させて互いの倍角回転機能をキャン
セルさせることにより、光軸合わせの調整時には画像の
自転を消去して光軸がずれている時には公転のみを起こ
させることができ、画像の動きを単純にして静止画像の
公転半径を小さくして行くことにより光軸合わせを行え
、容易に且つ精度良く光軸の位置調整を行えるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、第２図は
同上の全体を示す断面図、第３図は同上の作用説明図、
第４図はドーブプリズムの光軸を示す説明図、第５図は
本発明の第二実施例を示す断面図、第６図は本発明の第
３実施例を示す斜視図、第７図は本発明の第４実施例を
示す斜視図、第８図は本発明の第５実施例を示す一部破
断した正面図、第９図及び第１０図は従来例の作用説明
図であり、１はドーブプリズム、２は側像回転素子、３
は平面鏡、４はミラーである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のドーブプリズムのような側像回転素子の
   光軸を互いに光学的に一致するように直列に配置し、こ
   れらの側像回転素子を回転自在とすると共に各側像回転
   素子の回転軸を夫々の画像回転素子の光軸に一致させ、
   基準となる一個の画像回転素子の回転方向に対して他の
   画像回転素子が正逆二方向に回転できるようにして成る
   画像回転機構。
2. （２）二個の回転自在なドーブプリズムを光軸を合わせ
   て直列に配置し、各々のドーブプリズムの回転軸を光軸
   に一致させ、一方のドーブプリズムの回転方向に対して
   他方のドーブプリズムを正逆二方向に回転可能として成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の側像回
   転機構。
3. （３）三個の回転自在なドーブプリズムを光軸を合わせ
   て直列に配置し、各々のドーブプリズムの回転輪を光軸
   に一致させ、基準となる一個のドーブプリズムの回転方
   向に対して他の二個のドーブプリズムの回転方向を正逆
   二方向に回転できるようにして成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像回転機構。
4. （４）平面鏡の両側に夫々ドーブプリズムを配置し、両
   ドーブプリズムの光軸が平面鏡の像を介して一致するよ
   うにドーブプリズムを位置させて成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の側像回転機構。
5. （５）側像回転素子としてドーブプリズムと同じ光学的
   機能を有するミラーを用いて成ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の画像回転機構。