JP2005334131A - 撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源から伝送された光は、レンズユニット12の上部から水平に入射される入射光410となってハーフミラー31に入射される。ハーフミラー31は、この入射光410を反射して物体が存在する水平方向に照射光420を照射する。照射光420は、物体に当たって反射され、反射光430となって戻り、ハーフミラー31によって透過されて、透過光440となる。透過光440は、カメラ部41に取り込まれ、CCD32の平面上に結像する。CCD32は、この結像を電気信号の映像信号に変換する。このような構成により、CCD32が照射光420を受けて加熱されることを回避している。
【選択図】 図4
Description
同図に示す撮像装置付きヘッドライトは、レンズユニットの上部から垂直に入射された入射光910を反射して水平方向の照射光920に変換するミラー91と、ミラー91の鏡面側前方に配置され、照射光920が物体に照射された時の反射光930を取り込むカメラ部92と、カメラ部92が取り込んだ画像(静止画像又は動画像)を電気信号の映像信号に変換するCCD93(撮像素子)と、を備えて構成されている。
図1に示すように、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトであるヘッドライト1は、操作者の頭部に着用するヘッドバンド11(請求項1,12記載の支持基材)と、ヘッドバンド11に係合されたレンズユニット12(請求項1,12記載の照射部)と、レンズユニット12に光線を伝達する光ファイバケーブル15と、撮像した映像信号を伝送するための映像信号ケーブル21と、を備えて構成される。
図2(a),(b)に示すように、光ファイバケーブル15は、レンズユニット12の上部組立体に挿入する(操作H1,H2)。次に、図2(c)に示すように、光ファイバケーブル15を時計方向にクリック音がするまで回転させる(操作H3)と、前記留め具のロック用ノブが上方に引き上げられ、光ファイバケーブル15がレンズユニット12に固定される。また、図2(d)に示すように、光ファイバケーブル15をレンズユニット12から取り外す場合には、このロック用ノブを再び元のように下方に押し下げ(操作H4)、その後、光ファイバケーブル15を反時計方向に回転させる(操作H5)。
図3に示すように、レンズユニット12の上部組立体には絞りリング121が設置され、少なくとも対物レンズ123とフィルタ124を含む下部組立体を取り付けるようにしている。上部組立体と下部組立体の内部構成は、図示のとおりである。上部組立体中に組み込まれたフィルタ125の表面には、下部組立体の中の対物レンズ123及びフィルタ124と同様に光触媒がコーティングされ、これにより、触媒作用による光源からの光線を照射する当該フィルタ125の汚れの抑止及びクリーニング効果を生じさせるようにしている。
図4に示す撮像装置付きヘッドライトは、レンズユニット12の上部から垂直に入射された入射光410を反射して水平方向の照射光420に変換すると共に照射光420が物体に照射された時の反射光430を透過するハーフミラー31と、ハーフミラー31の裏面側後方に配置され、反射光430をハーフミラー31が透過した時の透過光440を取り込むカメラ部41(撮像手段)と、カメラ部41が取り込んだ画像(静止画像又は動画像)を電気信号の映像信号に変換するCCD32(撮像素子、撮像手段)と、を備えて構成されている。
(1) 軽量化することが可能である。
(2) 大型のサイズも可能である。
(3) 安いコストで製造できる。
同図に示すハーフミラー(キューブ型ビームスプリッタ51)は、2個の直角プリズムによって構成される。一方の直角プリズムの斜面に、ハーフミラーとして機能させるための薄膜を蒸着し、他方の直角プリズムと、この斜面で接合してキューブ型を構成している。この薄膜としては、誘電体、金属、又は両者のハイブリッドで構成することが可能である。
(1) 透過光の屈折を無くすることができる。
(2) 分岐した反射光と透過光の光路長が同じである。
(3) ハーフミラーとして機能する膜がガラス基板内に有り、このため空気に触れないため、膜自体の劣化が少ない。
(4) 光路長を短くすることができる。
(5) 入射角条件が垂直入射のため、プレート型ビームスプリッタのように45度入射にする必要がなく、このためアライメント作業が容易になる。
同図に示すハーフミラー(ハイブリッド無偏光ビームスプリッタ52)は、キューブ型ビームスプリッタ51(図6)を構成する2個の直角プリズムのうち、1つをロンボイトプリズムの形状に変えることにより形成され、これにより、分割された2本の光線を同方向に出射させることができる。
同図に示すハーフミラー(ポルカドットビームスプリッタ53a,53b)は、水玉模様状(実際は正方形状)の所定の大きさを有する反射強化アルミ膜を合成石英基板上に真空蒸着して形成される。このハーフミラーの上記蒸着された側の表面に光が入射すると、ポルカドット(水玉模様)状に配置されたアルミ膜により、前記入射光の50%を反射し、また、アルミ膜を蒸着していない部分により、前記入射光の残りの50%を透過する。
(1) 波長帯域の広い入射光に対応することができる。
(2) 原理的に、入射角によって反射/透過比が変化することがない。
(3) 基板の特性や偏光状態によっても反射/透過比が変化しない。
(4) 基板の膜厚が僅か1.5〔mm〕であるため、エネルギーロスが生じない。
(5) 特に、ハロゲンランプやキセノンランプ等の多色光源を1:1分割するのに最適である。
同図に示すハーフミラー(ペリクルビームスプリッタ54)は、ニトロセルロースの薄膜をアルミ製のフレームに均一に張って形成される。なお、このフレームには黒色アルマイト仕上げのものを使用する。
同図に示すように、本実施形態に係る撮像装置付き照明システムの光源(光源ユニット60)は、複数種類の光線の出力窓を集約した集合出力部61と、前記光線の出力窓に該当するプローブコネクタ62と、光源の光線発生部(図示は省略)を点灯又は消灯させる電源スイッチ63と、携行時に手で掴むための手提げ64とを備える。
11:ヘッドバンド
12:レンズユニット
14:ポジショニングバー
15:光ファイバケーブル
16:プローブ
17:ケーブルストラップ
18:ケーブルリング
19:ガウンクリップ
21:映像信号ケーブル
22:信号ケーブル保持具
23:コネクタ
32:CCD(撮像素子)
60:光源ユニット
61:集合出力部
62:プローブコネクタ
63:電源スイッチ
71:色調整装置
72:カメラ
73:表示装置(モニタ)
74:記録装置
111:調整ノブ
121:絞りリング
122:ヘッドランプ及び撮像部
123:対物レンズ(光触媒塗布)
124:下部組立内のフィルタ(光触媒塗布)
125:上部組立内のフィルタ(光触媒塗布)
Claims (18)
- 操作者の頭部に着用される支持基材と、
伝達された光線を、レンズ及びフィルタを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、
前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、
前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、
前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、
前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルと、
を備えたことを特徴とする撮像装置付きヘッドライト。 - 前記撮像手段は、前記ヘッドライト部の上方から垂直に入射された光線を対象物体が存在する水平方向に反射すると共に、前記対象物体からの反射光を透過させるハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項1記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記撮像手段は、前記対象物体が存在する方向とは逆方向の前記ハーフミラーの裏側方向に、前記撮像手段を配したことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記ヘッドライト部が備える前記レンズ及びフィルタは、表面に光触媒がコーティングされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記照射部は、前記照射する光線の焦点を調節する機構を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記照射部は、前記支持基材に対して垂直方向に回転可能なように前記支持基材に半固定に係合されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記ヘッドライト部は、前記照射部の前記支持基材に係合されている上部組立体に対して水平方向に回転可能であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 請求項6及び請求項7記載の前記ヘッドライト部の回転を、操作者の手操作により調節可能にする調整機材を前記照射部に備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記支持基材は、操作者の頭部に覆い被せるヘッドバンドであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記ヘッドバンドは、サイズの調整を可能にする調整ノブを備えていることを特徴とする請求項9記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記光ファイバケーブルは、前記支持基材の少なくとも1箇所で支持可能であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記光ファイバケーブルは、前記操作者の着衣の少なくとも1箇所で支持可能であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記光ファイバケーブルは、前記光線の入力端において光源との接続が可能なプローブを備えていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記光ファイバケーブルは、前記照射部と着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 操作者の頭部に着用される支持基材と、
伝達された光線を、レンズを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、
前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、
前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、
前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、
前記照射部に前記光ファイバケーブルを介して前記光線を供給する光源と、
前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルと、
前記撮像手段から出力される映像信号を表示及び記録する手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置付き照明システム。 - 前記撮像手段は、前記ヘッドライト部の上方から垂直に入射された光線を対象物体が存在する水平方向に反射すると共に、前記対象物体からの反射光を透過させるハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項15記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記撮像手段は、前記対象物体が存在する方向とは逆方向の前記ハーフミラーの裏側方向に、前記撮像手段を配したことを特徴とする請求項15又は16記載の撮像装置付きヘッドライト。
- 前記撮像手段から出力される映像信号の色ずれを補正する色調整手段を備えたことを特徴とする請求項15記載の撮像装置付き照明システム。
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