JPH0675164A

JPH0675164A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0675164A
Application number: JP4112574A
Authority: JP
Inventors: Hidekuni Niiyama; 秀邦新山
Original assignee: Nidec Copal Corp; Sony Corp
Current assignee: Sony Corp; Nidec Precision Corp
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1992-05-01
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】撮像装置を安価かつ小型に構成でき、かつ
任意に対象を選択して撮像できるようにする。【構成】被撮像体１の所望の要部を拡大して撮像する
ための撮像装置であって、被撮像体１に対し近接して配
設され、かつ中心光軸Ｌ１を有する対物レンズ５と、中
心光軸Ｌ１を共有し、かつ対物レンズ５から所定距離分
を離間して配設される焦点レンズ６と、焦点レンズ６か
ら所定距離を離間して配設されるとともに、入光面７ａ
と左右対称に傾斜して形成される出光面７ｂ，７ｄを有
してなるプリズム７と、プリズム７から所定距離分を離
間して配設される遮光板８と、遮光板の端部８ａに対向
して配設される１個の撮像部９とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に被
撮像体の所望部位のみを撮像または撮影可能にする撮像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被撮像体を撮像または撮影な
どする場合において、高倍率の光学レンズ系を用いて拡
大された画像は全体的に大きく拡大されてしまう。この
ために被撮像体の所望部位のみを部分的に拡大して撮像
・撮影するためには特別な工夫が必要となる。

【０００３】例えば、図１０に図示の従来の撮像装置に
おいてその構成を述べると、被撮像体１は半画面１ａ、
１ｂに２分割される位置において円形の第１の対象２と
これに続く棒状の第２の対象３と、円形の第３の対象４
とを形成しており、夫々の対象を拡大した後に第１の画
像１０１と第２の画像１０２と第３の画像１０３として
撮像するものである。このために、被撮像体１の近傍に
おいて対物レンズ５が配設されるとともに、この対物レ
ンズ５から所定距離分離れた位置に焦点レンズ６が配設
されており、合焦面上に配設される撮像素子９−１、９
−２、９−３上において上記の画像を夫々撮像可能にし
ている。

【０００４】したがって、以上の構成によれば、焦点レ
ンズ６から所定距離分だけ離れた同一面上に３個の撮像
素子９−１、９−２、９−３を配設する必要がある。ま
た、例えば第１の対象２と、第３の対象４のみの相対位
置関係を観察測定すれば足りる場合においては、撮像素
子９−２は不要となる。そこで、従来より撮像素子９−
２を外して、撮像素子９−１と９−３のみを設けてお
き、夫々の撮像画像１０１と１０３を同一モニター画面
上において合成して、相対位置関係などを観察する技術
が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成によれば、撮像素子を設けた少なくとも２台のテレ
ビカメラに相当するものと、各撮像素子で得られた撮像
画像を合成するための電子画像合成手段が必要となり、
装置全体がかなり高価になる問題がある。また、各撮像
素子は所定距離分互いに離間して設けなければならず、
装置の大型化を回避できない問題点がある。

【０００６】さらに、焦点レンズ６と撮像素子間の距離
は固定された構成であるので、被撮像体１の対象も同様
に固定されてしまい、任意に対象を選択できない問題点
がある。したがって、本発明の部分撮像装置は上述の問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、撮像装置を安価かつ小型に構成でき、かつ任意に
対象を選択して撮像できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の部分撮像装置は以下の構
成を備える。即ち、被撮像体の所望の要部を拡大して撮
像するための撮像装置であって、被撮像体に対し近接し
て配設され、かつ中心光軸を有する対物レンズと、中心
光軸を共有し、かつ対物レンズから所定距離分を離間し
て配設される焦点レンズと、焦点レンズから所定距離を
離間して配設されるとともに、中心光軸に対して直交す
る入光面と、中心光軸を対称軸にして左右対称に傾斜し
て形成される出光面とを有してなるプリズムと、プリズ
ムから所定距離分を離間して配設され、かつ中心光軸上
に配設される遮光板と、遮光板の端部に対向して配設さ
れる１個の撮像部とを具備する。

【０００８】また、好ましくは、プリズムの出光面に沿
う面の交差部位に入光面に対して略平行に形成される平
行出光面を形成してなり、平行出光面を遮光するように
構成される。また、好ましくは、プリズムの出光面と平
行出光面とを任意に遮光する遮光部材を交換自在に設け
ている。

【０００９】そして、好ましくは、プリズムは中心光軸
に沿う方向に往復駆動する往復駆動手段上に載置固定さ
れてなり、被撮像体の所望の要部を任意に拡大して撮像
可能にしている。

【００１０】

【作用】上述の構成により、被撮像体の所望の要部が拡
大されて共通の１個の撮像部において撮像されるように
働く。また、平行出光面を遮光することで、共通の１個
の撮像部においてより鮮明に撮像されるように働く。

【００１１】また、プリズムの出光面と平行出光面を遮
光部材で任意に交換して、被撮像体の所望部所のみを撮
像する。またプリズムを往復駆動手段上に載置固定し移
動することで、被撮像体の所望の要部を任意に拡大して
撮像可能にする。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の各実施例につき添付の図面を
参照して説明する。先ず、図１の（ａ）は第１実施例の
撮像装置の要部構成を示した平面図であり、図１の
（ｂ）はその側面図である。この（ａ）、（ｂ）の両図
を参照して、図中の左（または下方）位置において示さ
れるように被撮像体１は半画面１ａ、１ｂに２分割され
る位置において円形で代表して示した第１の対象２と、
これに続く棒状の第２の対象３と、円形の第３の対象４
の３対象から形成されている。この被撮像体１の夫々の
対象２、４と第２の対象３の一部を拡大した後に図中の
右（または上方）位置において示された画像１０を撮像
するものである。

【００１３】このために、被撮像体１の近傍において鏡
胴などの本体２００に内蔵されて対物レンズ５が配設さ
れるとともに、この対物レンズの中心光軸Ｌ１と共有し
ており、対物レンズ５から所定距離分を離間して焦点レ
ンズ６が本体２００に対して設けられている。また、こ
の焦点レンズ６から所定距離を離間して配設されるプリ
ズム７は本体２００内に設けられるとともに、中心光軸
Ｌ１に対して直交する入光面７ａと、この中心光軸Ｌ１
を対称軸にして左右対称に傾斜して形成された一対の出
光面７ｂ，７ｄを有している。そして、出光面７ｂ，７
ｄに沿う面の交差部位には、入光面７ａに対して略平行
に形成される平行出光面７ｃがさらに形成されており、
この平行出光面７ｃを黒色塗料などを塗布して予め遮光
する場合もある。

【００１４】一方、このように形成されるプリズム７の
出光面に対して図示のように所定距離分を離間し、かつ
中心光軸Ｌ１上に沿うように遮光板８が配設されてお
り、この遮光板８の端部８ａから所定距離分離れた合焦
面上に１個の撮像素子９が配設されており、上述の画像
１０を撮像可能にしている。この撮像素子９からの画像
信号は図１の（ｂ）に示されるように制御部２０１に入
力されモニター２０２に出力されて画像１０をモニタで
きるように構成されている。

【００１５】以上説明の構成になる撮像装置において、
円形で代表して示された第１の対象２近辺の画像は焦点
レンズ６から第１光路Ｌ２として出光されて、プリズム
７の入光面７ａに向かい、図中の破線で示される光路と
なるべきものがプリズム７内で屈折されて第１屈折光路
Ｌ２−１となって撮像素子９に向かう。これと略同様
に、第３の対象４近辺の画像は焦点レンズ６から第２光
路Ｌ３として出光されて、プリズム７の入光面７ａに向
かい、図中の破線で示される光路となるべきものがプリ
ズム７内で屈折されて第２屈折光路Ｌ３−１となって撮
像素子９に向かう。一方、被撮像体の略中央からの中心
光軸Ｌ１は、平行出光面７ｃ上の遮光体により遮断され
るか、もしくは平行出光面７ｃから出光されたとしても
遮光板８により遮断されて撮像素子９に画像を結ぶこと
がないようにしている。即ち、遮光板８はプリズム７か
らの出光が交差し撮像素子９において画像１０が重複し
てしまうことを防止している。

【００１６】したがって、以上説明のように、被撮像体
１の夫々の対象２、４のみを拡大した後に図中の右（ま
たは上方）位置において示されるような画像１０を１個
の撮像素子を用いて撮像することができる。次に、図２
は第２実施例の撮像装置の要部構成を示した平面図であ
り、第１実施例の構成説明のおいて既に説明の部分につ
いては、同様の符号を付して説明を割愛して相違部分に
限定して述べると、被対象体１の棒状の第２の対象３内
には第１の黒点２ａと、第３の黒点４ａが配置されてい
る。そして、プリズム７は中心光軸Ｌ１に沿う方向の二
重矢印Ｒ、Ｆ方向に移動自在にされており、図中の実線
図示の位置にプリズム７が位置している場合には、上述
と同様に、被撮像体１の夫々の対象２、４のみを拡大し
た後に図中の画像１０を得るようにしている。

【００１７】また、プリズム７が破線図示の位置に移動
された場合には、図中の画像１０’を得て、第１の黒点
の画像２０ａと、第３の黒点の画像４０ａを夫々撮像可
能にしている。即ち、プリズム７を中心光軸Ｌ１に沿う
ように任意に移動することで、被撮像体１を半分にした
対称位置における画像の相対関係を任意に撮像できるよ
うにしている。

【００１８】そして、図３はプリズム７を中心光軸に沿
う方向に往復駆動する往復駆動機構の外観斜視図であ
る。本図において、上述のプリズム７はキャリッジ２３
上に搭載固定されており、矢印Ｒ、Ｆ方向に移動可能に
されている。このために、キャリッジ２３はガイド部２
３ａと、一対のガイド部２３ｃにおいてガイドブッシュ
２４、２５を圧入する一方、基台２０を掛け渡すように
支持された一対の平行案内棒２１、２２をこれらのガイ
ドブッシュ２４、２５に対して摺動案内状態にしてい
る。このように基台２０に対して摺動自在にされたキャ
リッジ２３に対して駆動力を与えるためのモータ２９は
出力軸３０をネジ軸にしており、部材２７に形成された
ナット部２７ａに対して出力軸３０を螺合しており、モ
ータ２９の回動に伴う往復運動を部材２７に対して伝達
可能にしている。この部材２７は上述の平行案内棒２２
に対して挿通状態にされる案内穴２７ｅを穿設してお
り、一対のコイルバネ２８により部材２７を圧縮挾持す
る状態にしてから一対のガイドブッシュ２５間において
保持している。即ち、コイルバネ２８を介して動力を伝
達することにより、端部移動に際しては所定移動量を確
保するだけで良いので、モータ２９の回転移動量の制御
に複雑な回路を要しない。また、一方端と他端との２か
所の移動であれば、電磁石装置のようにさらに簡素な機
構を利用できるが、このときコイルバネ２８が移動衝突
時の衝撃吸収作用をして、かつ押圧保持することが可能
になる。

【００１９】一方、焦点レンズ６からの光路Ｌ２、Ｌ３
はキャリッジ２３において一体形成された破線図示の開
口部２３ｅ，２３ｆを介してプリズム７に入光するよう
にしており、このために共通に穿設した開口部を半分に
仕切る仕切板２６が固定される。以上説明の構成の往復
駆動機構において、モータ２９の所定駆動に伴ってプリ
ズム７が所定駆動されて画像を撮像素子上に結ぶ。

【００２０】次に図４は第３実施例の撮像装置の要部構
成を示した平面図であり、第１、第２実施例の構成説明
のおいて既に説明の部分については、同様の符号を付し
て説明を割愛して相違部分に限定して述べると、被対象
体１の棒状の第２の対象３内の略中央部位には第２の黒
点３ａがある。また、プリズム７の出光面７ｂ，７ｄの
前には第１遮光部材３１、３３が、また平行出光面７ｃ
の前には第２遮光部材３２が交換着脱自在に設けられい
る。

【００２１】以上の構成において、第２の黒点３ａの画
像３０ａを得たい場合には、プリズム７の出光面７ｂ，
７ｄの前を第１遮光部材３１、３３で覆うようにして、
平行出光面７ｃを介して出た光を結像さる。一方、被撮
像体１の夫々の対象２、４のみを拡大した画像１０’を
得たい場合には上述の第１実施例のように第２遮光部材
３２をセットする。

【００２２】したがって、各遮光部材をプリズム７の出
光面に交換自在に設けることで、所望部位の拡大画像の
撮像が可能になる。次に、図５乃至図７は上述のプリズ
ム７の各種変形例を示した平面図であり、例えば図５に
図示のように２個のプリズム７、７０を背中合わせに配
設して、光路を狭くしてもよい。また、図６に図示のよ
うに傾斜面を表裏に夫々形成しても良い。そして、図７
に図示のように略同じ形状の２個のプリズム７、７０を
背中合わせに配設して、光路Ｌ１、Ｌ３を狭くするよう
にしてもよい。

【００２３】また、図８は上述の撮像装置を磁気ディス
ク記録再生装置の測定用に応用した場合の測定原理説明
図である。本図において、被撮像体１は磁気記録再生面
を図中のＷ１の幅で消去するためのギャツプ２ｅを有し
た消去ヘッドを第１の対象２にする一方、Ｗ２の幅で記
録するギャツプ４ｅを有した記録ヘッドを第３の対象４
にしており、各対象が距離Ｄ分で離間して配設されて完
成されている。この被撮像体１を上述の撮像装置を介し
て撮像したものが画像１０であり、ギャツプ２ｅの画像
１２ｅとギャツプ４ｅの画像１４ｅとが近接して撮像さ
れている。この画像を例えば目視検査して、距離Ｈを測
定して所定値内にあるかどうかを測定すれば、各ヘッド
の相対位置の検査を容易に行うことができる。あるい
は、こうした撮像装置を含む画像処理装置を介して出力
される情報に基づいて自動検査装置を容易に形成でき
る。

【００２４】また、図９は被撮像体１が動物の場合を示
したものであり、画像１０のように第１の対象の頭部２
の画像１２と、第３の対象の臀部４の画像１４を短絡し
た興味ある画像を得ることができるので、特徴点のみを
抽出した資料作成に用いることができる。尚、以上説明
の各実施例においては撮像素子にＣＣＤを用いたビデオ
カメラを用いる場合に限定して述べたが、感光材面を撮
像素子に代えてなるスチールカメラを用いても同然に同
様の効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置を安価かつ小型に構成でき、かつ任意に対象を選択で
きる部分撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】の（ａ）は第１実施例の撮像装置の要部構成を
示した平面図であり、図１の（ｂ）はその側面図であ
る。

【図２】第２実施例の撮像装置の要部構成を示した平面
図である。

【図３】往復駆動機構の外観斜視図である。

【図４】第３実施例の撮像装置の要部構成を示した平面
図である。

【図５】、

【図６】、

【図７】プリズム７の各種変形例を示した平面図であ

【図８】撮像装置を磁気ディスク記録再生装置の測定用
に応用した場合の測定原理説明図である。

【図９】被撮像体１が動物の場合を示した説明図であ
る。

【図１０】従来の撮像装置の要部構成を示した平面図で
ある。

【符号の説明】

１被撮像体、１ａ半画面、１ｂ半画面、２第１の対象、２ａ第１の黒点、３第２の対象、４第３の対象、５対物レンズ、６焦点レンズ、７プリズム、８遮光板、９撮像素子、１０画像、２０往復駆動機構である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被撮像体の所望の要部を拡大して撮像す
るための撮像装置であって、前記被撮像体に対し近接して配設され、かつ中心光軸を
有する対物レンズと、前記中心光軸を共有し、かつ前記対物レンズから所定距
離分を離間して配設される焦点レンズと、該焦点レンズから所定距離を離間して配設されるととも
に、前記中心光軸に対して直交する入光面と、該中心光
軸を対称軸にして左右対称に傾斜して形成される出光面
を有してなるプリズムと、該プリズムから所定距離分を離間して配設され、かつ前
記中心光軸上に配設される遮光板と、該遮光板の端部に対向して配設される１個の撮像部と、を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記プリズムにおいて、前記出光面に沿
う面の交差部位に前記入光面に対して略平行に形成され
る平行出光面を形成してなり、該平行出光面を遮光する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】前記プリズムの前記出光面と前記平行出
光面とを任意に遮光する遮光部材を交換自在に設けるこ
とを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】前記プリズムは前記中心光軸に沿う方向
に往復駆動する往復駆動手段上に載置固定されてなり、
前記被撮像体の所望の要部を任意に拡大して撮像可能に
したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の撮像装
置。