JP3253240B2

JP3253240B2 - 画像入力装置

Info

Publication number: JP3253240B2
Application number: JP29594395A
Authority: JP
Inventors: 智三日尻
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2015-10-20
Also published as: JPH09116795A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学的な画像を
入力して電気信号に変換すると共に、入力画面を通常サ
イズの画面とパノラマサイズの画面とに切替自在な画像
入力装置であって、特に画角が 180度以上の超広角のパ
ノラマ撮影に適した画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フィルムを用いずに、光学的な画
像を電気信号に変換して記録するＣＣＤ等の撮像素子を
用いた電子スチルカメラが開発されている。これは、微
小なＣＣＤ等を平面形状に配列して露光面が形成され、
この露光面上に撮影光学系により被写体像が結像され
る。そして、被写体像が電気信号に変換されて、この画
像情報が記録されたりパソコン等に入力される。

【０００３】一方、撮影される画面の縦横比を約１：３
としたパノラマ写真が普及している。そして、通常の画
面の縦横比の２：３よりも細長い画面にすることによ
り、横方向のパノラマ写真では広がりが強調され、縦方
向のパノラマ写真では高さが強調される等の効果を生ず
る。従って、これらの効果をより顕著にするために、で
きるだけ画角の大きい広角の撮影レンズを用いることが
望まれる。なお、パノラマ撮影専用のカメラでは撮影の
用途が限定されてしまうため、通常サイズの撮影もでき
る切替式カメラとすることが好ましい。

【０００４】ここで、上述したパノラマ撮影カメラに、
ＣＣＤエリアセンサーを用いて画面サイズ切替カメラを
構成することが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た画面サイズ切替カメラでは、広角レンズの画角を 180
度以上に設定することは困難であった。このため、 180
度以上のパノラマ写真を撮影する際は、カメラを三脚等
で適宜な角度ごとに回転させて撮影し、これらの写真を
繋ぎ合わせる必要があった。しかし、この方法では回転
角度を正確に設定するのが煩雑であり、また写真の繋ぎ
合わせに失敗して完成度の低いパノラマ写真になってし
まうおそれがある。

【０００６】一方、画角が 180度を超える魚眼レンズを
用いることも考えられるが、画面の歪みが大きくなって
しまいパノラマ撮影には適さない。

【０００７】また、フィルムを用いるカメラでは、パノ
ラマ画面の短辺とほぼ平行な軸を中心に回転する撮影レ
ンズと、該撮影レンズと共に回転され光軸上の被写体側
に配置されたスリットと、上記撮影レンズの焦点位置を
結ぶ円弧を含むよう湾曲させて配置したフィルムとを備
えたパノラマカメラが開発されている。このパノラマカ
メラによると、撮影レンズとスリットとが同時に回転す
ることによりスリットを通過した被写体像は撮影レンズ
によりフィルム面上に結像されるので、画角を180度よ
り大きくすることができると共に、画面の歪みを小さく
押えることができる。しかし、このパノラマカメラでは
カメラ本体が大型化してしまう上に、フィルムの代わり
にＣＣＤエリアセンサーを用いた場合はＣＣＤの画素数
が膨大な数になり高価なものとなってしまう。

【０００８】ところで、ＣＣＤ等を用いて画像を入力す
る装置には、電子スチルカメラの他に原稿等の書面を読
み取るスキャナーやコピー機等がある。そして、このス
キャナー等でも、パノラマサイズの原稿を読み取る際に
は画角を 180度付近にまで設定しなければならないの
で、読み取りが困難となってしまう。

【０００９】そこで、この発明では、装置の大型化や高
価化を招くことなく撮像素子を用いて 180度以上のパノ
ラマ撮影を行なうことができると共に、通常撮影との切
替もできる画像入力装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明に係る画像入力装置は、撮影光学系と、該
撮影光学系により形成される被写体像の結像面内に位置
する撮像素子と、前記結像面内でパノラマサイズ画面の
長手方向に沿って前記撮像素子を摺動自在な撮像素子摺
動手段と、前記撮影光学系及び前記撮像素子摺動手段を
保持する保持枠と、前記撮影光学系の光軸方向と前記撮
像素子の摺動方向とにほぼ直角な軸を中心に前記保持枠
を回動自在な回動手段とにより構成し、前記回動手段を
停止させた状態で前記撮像素子摺動手段を駆動しながら
前記撮像素子により通常サイズ画面の撮影を行なう通常
モードと、前記撮像素子摺動手段を停止させた状態で前
記回動手段を駆動しながら前記撮像素子によりパノラマ
サイズ画面の撮影を行なうパノラマモードとに切替自在
としたことを特徴としている。

【００１１】このため、通常サイズ画面の撮影を行なう
場合は、通常モードを選択する。そして、撮影光学系を
被写体に向けて、撮影操作を開始する。これにより、回
動手段が停止された状態で、撮像素子摺動手段が駆動さ
れる。そして、撮像素子が、上記撮影光学系により結像
された被写体の結像面内を摺動される。この時、撮像素
子により光学的画像が電気信号に変換され、この電気信
号がメモリーに記録される等、適宜に処理される。

【００１２】一方、パノラマサイズ画面の撮影を行なう
場合は、パノラマモードを選択する。そして、撮影光学
系を被写体に向けて、撮影操作を開始する。これによ
り、撮像素子摺動手段が停止された状態で、回動手段が
駆動される。そして、保持枠が回動されることにより、
撮影光学系と撮像素子とが共に回動される。この時、撮
像素子は常に被写体の結像面内に位置され、光学的画像
を電気信号に変換する。そして、この電気信号は、メモ
リーに記録される等の処理がなされる。

【００１３】また、本発明に係る画像入力装置は、前記
撮像素子を、前記結像面でのパノラマサイズ画面の短辺
とほぼ平行でほぼ等しい長さのほぼ直線形状に配列した
ラインＣＣＤにより構成したことを特徴としている。

【００１４】このため、上記ラインＣＣＤを長手方向と
ほぼ直角な方向に摺動することにより、通常サイズとパ
ノラマサイズとのいずれの撮影画面であっても画面全域
について上記ラインＣＣＤによる読み取りを行なうこと
ができる。これにより、上記ラインＣＣＤによる１度の
摺動で、画面全域の撮影を行なうことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施形態に基づい
て、本発明に係る画像入力装置を説明する。なお、本実
施形態では、画像入力装置を画面サイズ切替カメラとし
た場合について説明している。

【００１６】図１に示すように、画面サイズ切替カメラ
１は、撮影光学系としての撮影レンズ２と、該撮影レン
ズ２により形成される被写体像の結像面内に位置する撮
像素子としてのラインＣＣＤ４と、上記結像面内でパノ
ラマサイズ画面の長手方向に沿って上記ラインＣＣＤ４
を摺動させる撮像素子摺動手段としてのＣＣＤ駆動ユニ
ット６と、上記撮影レンズ２及びＣＣＤ駆動ユニット６
を保持する保持枠としての支持盤８と、上記撮影レンズ
２の光軸Ｓ方向と上記ラインＣＣＤ４の摺動方向とにほ
ぼ直角な回動軸26を中心に上記支持盤８を回動自在な回
動手段としての支持盤回動ユニット10とを備えている。

【００１７】上記撮影レンズ２の周囲には鏡筒12が設け
られており、該鏡筒12が支持盤８に固着されている。上
記撮影レンズ２は単レンズとしているが、ズームレンズ
であっても構わない。

【００１８】そして、上記支持盤８には、ＣＣＤ駆動ユ
ニット６が配設されている。図２及び図３に示すよう
に、ＣＣＤ駆動ユニット６は、前記撮影レンズ２の光軸
Ｓとほぼ直角でほぼ水平な方向と平行な駆動軸16を有す
る通常撮影用モータ14と、該駆動軸16に形成された案内
ねじ16a と、該案内ねじ16a とほぼ平行な案内棒18と、
これら通常撮影用モータ14と駆動軸16、案内棒18とを保
持するユニット板20と、上記案内ねじ16a 及び案内棒18
が貫通して支持するＣＣＤ保持部材22とを備えている。
そして、ＣＣＤ保持部材22の案内ねじ16a が貫通する透
孔の内部には、案内ねじ16a が螺合する雌ねじ部が形成
されている。このため、上記通常撮影用モータ14が駆動
すると駆動軸16が回転され、該駆動軸16に形成された案
内ねじ16aに螺合するＣＣＤ保持部材22が案内ねじ16a
と案内棒18とに案内されて摺動する。なお、案内ねじ16
a の回転によりＣＣＤ保持部材22が摺動されて限界位置
に達したことを検出する位置センサ24が配設されてい
る。ここで、駆動軸16の案内ねじ16a の回動によりＣＣ
Ｄ保持部材22を摺動する構造としているが、例えばラッ
クとピニオンとの組合せその他の歯車列によって摺動す
る構造としても構わない。

【００１９】そして、上記ＣＣＤ保持部材22には、結像
面内でのパノラマサイズ画面の短辺とほぼ平行でほぼ等
しい長さのラインＣＣＤ４が保持されている。該ライン
ＣＣＤ４は、微小なＣＣＤの画素をほぼ直線形状に連続
して配置して構成されている。

【００２０】また、前記支持盤８の下部と前記鏡筒12の
上部には垂直方向に突出した回動軸26が形成されてお
り、これら回動軸26により支持盤８がカメラ本体28に回
転自在に支持されている。そして、支持盤８の下部とカ
メラ本体28との間には、支持盤回動ユニット10が配設さ
れている。該支持盤回動ユニット10は、垂直方向を駆動
軸30とするパノラマ撮影用モータ32と、上記駆動軸30の
回転を支持盤８に伝達する歯車列34とを備えている。こ
こで、上記駆動軸30の回転を支持盤８に伝達するのは歯
車列34に限られず、例えばプーリとベルトとの組合せで
あっても構わない。また、支持盤８の回転角度を検出す
る位置センサ36が配設されている。

【００２１】さらに、カメラ本体28の下部には撮影者が
把持するグリップ部38が設けられており、このグリップ
部38の適宜位置にはレリーズボタン40が配置されてい
る。また、カメラ本体28の上部にはファインダ42が取り
付けられている。なお、上記ファインダ42の取付構造
は、カメラ本体28の前方ほぼ中央を指向して固着された
構造や、前記支持盤８の回動に連動して撮影レンズ２の
光軸Ｓとほぼ平行な方向を指向する構造とすることがで
きる。

【００２２】以上により構成した本実施形態の作用を、
以下に説明する。

【００２３】通常サイズ画面の撮影を行なう場合は、図
示しない切替スイッチを通常モードに切り換える。これ
により、パノラマ撮影用モータ32が駆動して、撮影レン
ズ２がカメラ本体28の前方ほぼ中央を指向するように支
持盤８の位置を定めて停止する。そして、撮影者はグリ
ップ部38を把持してファインダ42を覗きながら撮影レン
ズ２を被写体に向け、ズームレンズであれば焦点距離を
調整する。

【００２４】撮影の際は、レリーズボタン40を押し下げ
る。これにより、通常撮影用モータ14が駆動され、ライ
ンＣＣＤ４が被写体の結像面内で摺動される。そして、
ラインＣＣＤ４では、摺動されながら画像の読み込みが
行なわれる。読み込まれた画像は電気信号に変換され、
メモリに記録されたり、パソコン等に入力される。

【００２５】なお、前記ラインＣＣＤ４の摺動速度を増
減することにより、露光量や解像度等の調整を行なうこ
とができる。すなわち、摺動速度を増大させると、１画
面を読み込む時間が減少するためシャッター速度が小さ
くなるのと同様の効果を生じ、露光量が減少する。ま
た、１画面当りの画素数を減少させることができるの
で、メモリの節約を図ることができる。一方、摺動速度
を減少させると、１画面を読み込む時間が増大するため
シャッター速度が大きくなるのと同様の効果を生じ、露
光量が増大する。また、１画面当りの画素数を増大させ
ることができるので、高画質の画像を得ることができ
る。

【００２６】また、通常モードで撮影を行なった場合
は、結像面の全域にフィルムやＣＣＤエリアセンサーを
配置する従来のスチルカメラと同様の画像となるので、
標準の画角でディストーションの少ない画像を得ること
ができる。

【００２７】一方、パノラマサイズ画面の撮影を行なう
場合は、図示しない切替スイッチをパノラマモードに切
り換える。これにより、通常撮影用モータ14が駆動し
て、ラインＣＣＤ４を撮影レンズ２の光軸Ｓ上に停止さ
せる。そして、撮影者はグリップ部38を把持してファイ
ンダ42を覗きながら撮影レンズ２を被写体に向け、ズー
ムレンズであれば焦点距離を調整する。

【００２８】撮影の際は、レリーズボタン40を押し下げ
る。これにより、パノラマ撮影用モータ32が駆動され、
支持盤８が回動される。そして、ラインＣＣＤ４は、支
持盤８と共に回動されながら常に結像面内に位置し画像
の読み込みを行なう。また、上記支持盤８の回動角度が
パノラマ写真の画角となる。ここで、上記支持盤８の回
動角度を調整することにより、任意の画角のパノラマ撮
影を行なうことができる。このため、画角が 180度を超
える超広角のパノラマ撮影はもちろん、 360度の全周の
パノラマ撮影を行なうことができる。

【００２９】また、ファインダ42が撮影レンズ２と連動
する構造である場合は、撮影中もファインダ42を除くこ
とにより撮影画面を確認することができる。なお、支持
盤８の回動速度により露光量や解像度等の調整をするこ
とができるのは、通常撮影の場合と同様である。

【００３０】さらに、パノラマモードで撮影を行なった
場合は、撮影レンズ２の光軸Ｓ上にラインＣＣＤ４が位
置するので、常に上記光軸Ｓ付近で撮影が行なわれる。
このため、歪みやにじみの少ない高画質の画像を得るこ
とができる。

【００３１】従って、本実施形態によれば、支持盤回動
ユニット10により撮影レンズ２とラインＣＣＤ４とがカ
メラ本体28に対して同時に回動されるので、画角の大き
なパノラマ写真を撮影することができる。このため、特
に画角が 180度を超える超広角なパノラマ撮影であって
も、三脚等を用いたり写真を繋ぎ合わせることなく容易
に撮影することができる。また、ＣＣＤ駆動ユニット６
により通常撮影も行なうことができるので、カメラの利
用性を極めて拡大することができる。

【００３２】そして、撮像素子を直線形状のラインＣＣ
Ｄ４としたので、用いるＣＣＤの画素数を極めて低減す
ることができる。このため、カメラの小型軽量化を図る
と共に、製品を安価に提供することができる。

【００３３】また、ラインＣＣＤ４の長さを結像面内で
のパノラマサイズ画面の短辺とほぼ等しくしたので、ラ
インＣＣＤ４の１度の摺動で撮影を完了することができ
る。このため、撮影を十分迅速に行なうことができる。

【００３４】さらに、ＣＣＤ駆動ユニット６や支持盤回
動ユニット10の駆動源をモータ14、32としたので、制御
が容易で小型軽量化を図ることができる。なお、これら
のモータ14、32は、直流式モータやステッピングモータ
等の適宜なもので構わない。

【００３５】しかも、カメラ本体28の下部にグリップ部
38を設けた構造としたので、特に画角が 180度を超える
ような超広角のパノラマ撮影時に、カメラを保持する撮
影者の手の写り込みが防止される。

【００３６】なお、本実施形態では、画像入力装置を画
面サイズ切替カメラ１に用いた場合について説明してい
るが、例えば、原稿等の書面を読み取るスキャナーやコ
ピー機等に用いても構わない。この場合、通常の原稿を
読み取るのに適した通常モードと細長い形状の原稿を読
み取るのに適したパノラマモードとを切り換えて読み取
りを行なう構造とすることができる。従って、スキャナ
ー等に用いた場合であっても、極めて広角な読み取りを
行なうことができると共に、通常の読み取りもできて、
しかも小型軽量化を図ることができる。

【００３７】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る画像入力
装置によれば、回動手段により撮影光学系と撮像素子と
を同時に回動するので、画角の大きな超広角によるパノ
ラマ撮影を行なうことができる。このため、パノラマ撮
影を容易に行なうことができるようになり、撮影の機会
を増大させることができる。

【００３８】また、撮像素子摺動手段により撮像素子を
摺動させるので、通常撮影も行なうことができる。この
ため、パノラマ撮影と通常撮影とを切り換えて撮影でき
るので、カメラの汎用性を増大させることができる。

【００３９】さらに、撮像素子を、結像面のパノラマサ
イズ画面の短辺とほぼ平行でほぼ等しい長さのほぼ直線
形状に配列したラインＣＣＤにより構成したので、撮像
素子の画素数を極めて少なくすることができる。このた
め、カメラの小型軽量化を図ることができ、また安価に
提供することができる。しかも、ラインＣＣＤの１度の
摺動で撮影が完了されるので、撮影を十分迅速に行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像入力装置の一実施形態である
画面サイズ切替カメラの一部切断の側面図である。

【図２】ＣＣＤ駆動ユニットの平面図である。

【図３】ＣＣＤ駆動ユニットの正面図である。

【符号の説明】

１画面サイズ切替カメラ（画像入力装置）２撮影レンズ（撮影光学系）４ラインＣＣＤ（撮像素子）６ＣＣＤ駆動ユニット（撮像素子摺動手段）８支持盤（保持枠） 10 支持盤回動ユニット（回動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/225 H04N 1/19 H04N 5/335

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系と、該撮影光学系により形成される被写体像の結像面内に位
置する撮像素子と、前記結像面内でパノラマサイズ画面の長手方向に沿って
前記撮像素子を摺動自在な撮像素子摺動手段と、前記撮影光学系及び前記撮像素子摺動手段を保持する保
持枠と、前記撮影光学系の光軸方向と前記撮像素子の摺動方向と
にほぼ直角な軸を中心に前記保持枠を回動自在な回動手
段とにより構成し、前記回動手段を停止させた状態で前記撮像素子摺動手段
を駆動しながら前記撮像素子により通常サイズ画面の撮
影を行なう通常モードと、前記撮像素子摺動手段を停止
させた状態で前記回動手段を駆動しながら前記撮像素子
によりパノラマサイズ画面の撮影を行なうパノラマモー
ドとに切替自在としたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】前記撮像素子を、前記結像面でのパノラ
マサイズ画面の短辺とほぼ平行でほぼ等しい長さのほぼ
直線形状に配列したラインＣＣＤにより構成したことを
特徴とする請求項１に記載した画像入力装置。