JP2746849B2 - 遠近合焦装置 - Google Patents
遠近合焦装置Info
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- JP2746849B2 JP2746849B2 JP7013881A JP1388195A JP2746849B2 JP 2746849 B2 JP2746849 B2 JP 2746849B2 JP 7013881 A JP7013881 A JP 7013881A JP 1388195 A JP1388195 A JP 1388195A JP 2746849 B2 JP2746849 B2 JP 2746849B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は距離が異なる２つの物
体の焦点を同時に合わせることができる遠近合焦装置に
関するものである。
体の焦点を同時に合わせることができる遠近合焦装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】距離が異なる２つの物体を観察する場
合、対物レンズを光軸に沿って移動させ、個々の物体ご
とに焦点を合わせて観察するのが一般的である。従っ
て、一方の物体に焦点を合わせて観察すると他方の物体
の焦点がぼけてしまい、２つの物体を同時に観察するこ
とができなかった。そのための対策として、簡易カメラ
等で周知のように、焦点深度の深いレンズを利用して、
距離が異なる２つの物体を同時に観察するようにした技
術も提案されている。
合、対物レンズを光軸に沿って移動させ、個々の物体ご
とに焦点を合わせて観察するのが一般的である。従っ
て、一方の物体に焦点を合わせて観察すると他方の物体
の焦点がぼけてしまい、２つの物体を同時に観察するこ
とができなかった。そのための対策として、簡易カメラ
等で周知のように、焦点深度の深いレンズを利用して、
距離が異なる２つの物体を同時に観察するようにした技
術も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、距離が異なる２つの物体を
同時に観察できるもの、レンズの焦点深度が深いために
解像度が下がり、満足のいく鮮明な像が得られなかっ
た。
うな従来の技術にあっては、距離が異なる２つの物体を
同時に観察できるもの、レンズの焦点深度が深いために
解像度が下がり、満足のいく鮮明な像が得られなかっ
た。
【０００４】この発明はこのような従来の技術に着目し
てなされたものであり、距離が異なる２つの物体を高い
解像度で同時に観察することができる遠近合焦装置を提
供するものである。
てなされたものであり、距離が異なる２つの物体を高い
解像度で同時に観察することができる遠近合焦装置を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る遠近合焦
装置は、距離が異なる２つの物体からの光をそれぞれ透
過する対物レンズと、該対物レンズを透過した光の一部
を直交方向へ反射して他の光を透過するビームスプリッ
タと、該ビームスプリッタにて反射された反射光をビー
ムスプリッタを透過した透過光と同じ方向へ反射すると
共に前記反射光を透過光と同じ光路距離で結像させる位
置に配された反射体と、前記反射光及び透過光の結像点
に配された複数のピンホールを有する回転板と、該回転
板位置で結像してピンホールを透過した反射光及び透過
光を１本の光に合成する光学手段と、該光学手段にて合
成された光を再結像させる結像レンズと、該結像レンズ
を透過した光の再結像点に配された受光手段と、から成
るものである。
装置は、距離が異なる２つの物体からの光をそれぞれ透
過する対物レンズと、該対物レンズを透過した光の一部
を直交方向へ反射して他の光を透過するビームスプリッ
タと、該ビームスプリッタにて反射された反射光をビー
ムスプリッタを透過した透過光と同じ方向へ反射すると
共に前記反射光を透過光と同じ光路距離で結像させる位
置に配された反射体と、前記反射光及び透過光の結像点
に配された複数のピンホールを有する回転板と、該回転
板位置で結像してピンホールを透過した反射光及び透過
光を１本の光に合成する光学手段と、該光学手段にて合
成された光を再結像させる結像レンズと、該結像レンズ
を透過した光の再結像点に配された受光手段と、から成
るものである。
【０００６】
【作用】この発明に係る遠近合焦装置によれば、距離が
異なる２つの物体からの光をビームスプリッタと反射体
によりそれぞれ同じ光路距離で結像する反射光と透過光
に分岐し、そしてそれぞれの結像点位置に配された回転
板のピンホールにて結像する光以外の邪魔な光をある程
度遮蔽し、且つピンホールを透過した反射光と透過光を
１本の光に合成してから結像レンズを介して受光するよ
うにしたため、距離が異なる２つの物体でも高い解像度
で同時に観察することができる。
異なる２つの物体からの光をビームスプリッタと反射体
によりそれぞれ同じ光路距離で結像する反射光と透過光
に分岐し、そしてそれぞれの結像点位置に配された回転
板のピンホールにて結像する光以外の邪魔な光をある程
度遮蔽し、且つピンホールを透過した反射光と透過光を
１本の光に合成してから結像レンズを介して受光するよ
うにしたため、距離が異なる２つの物体でも高い解像度
で同時に観察することができる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【０００８】図１〜図６はこの発明の第１実施例を説明
するための図である。この実施例の遠近合焦装置の実際
の構造は図１〜図３に示されており、図４〜図６はその
構造の作用を説明するためのものである。従って、図１
〜図３の構造を説明する過程において、随時図４〜図６
を参照する。
するための図である。この実施例の遠近合焦装置の実際
の構造は図１〜図３に示されており、図４〜図６はその
構造の作用を説明するためのものである。従って、図１
〜図３の構造を説明する過程において、随時図４〜図６
を参照する。
【０００９】まず、図１〜図３に基づいてこの実施例に
係る遠近合焦装置の構造を説明する。この遠近合焦装置
は、対物レンズ１、ビームスプリッタ２、プリズム（反
射体）３、回転板４、光学手段５、結像レンズ６、テレ
ビカメラ（受光手段）７とから構成されている。
係る遠近合焦装置の構造を説明する。この遠近合焦装置
は、対物レンズ１、ビームスプリッタ２、プリズム（反
射体）３、回転板４、光学手段５、結像レンズ６、テレ
ビカメラ（受光手段）７とから構成されている。
【００１０】対物レンズ１は焦点深度の浅いレンズで、
図４に示すように、対物レンズ１の固有の屈折率によ
り、対物レンズ１に近い物体Ａの像Ａ′は対物レンズ１
から距離（ｄ1 ＋ｄ2 ）の遠い結像点Ｐ1 に現れ、対物
レンズ１から遠い物体Ｂの像Ｂ′は対物レンズ１に近い
距離ｄ1 の結像点Ｐ2 に現れることとなる。
図４に示すように、対物レンズ１の固有の屈折率によ
り、対物レンズ１に近い物体Ａの像Ａ′は対物レンズ１
から距離（ｄ1 ＋ｄ2 ）の遠い結像点Ｐ1 に現れ、対物
レンズ１から遠い物体Ｂの像Ｂ′は対物レンズ１に近い
距離ｄ1 の結像点Ｐ2 に現れることとなる。
【００１１】ビームスプリッタ２は対物レンズ１の光軸
Ｋ1 上に配され、対物レンズ１を通過した光ａ、ｂの５
０％を反射光ａ1 、ｂ1 として直交方向に反射し、残り
の５０％を透過光ａ2 、ｂ2 としてそのまま透過するも
のである。
Ｋ1 上に配され、対物レンズ１を通過した光ａ、ｂの５
０％を反射光ａ1 、ｂ1 として直交方向に反射し、残り
の５０％を透過光ａ2 、ｂ2 としてそのまま透過するも
のである。
【００１２】プリズム３は前記ビームスプリッタ２にて
反射された反射光ａ1 、ｂ1 を更に直交方向に反射し
て、対物レンズ１の光軸Ｋ1 と平行な光軸Ｋ2 に沿った
方向へ導くためのものである。このプリズム３とビーム
スプリッタ２との間の光軸Ｋ3の距離は、前記図４で示
した物体Ａの結像点Ｐ1 と物体Ｂの結像点Ｐ2 との間の
距離ｄ2 と同じである。従って、このプリズム３の配置
により、図５に示す如く、対物レンズ１から結像点Ｐ1
までの光路距離は、対物レンズ１→ビームスプリッタ２
→プリズム３→結像点Ｐ1 への経路を経て、結局図４と
同様に（ｄ1 ＋ｄ 2 ）となる。しかしながら、前記の経
路を経るため、対物レンズ１から結像点Ｐ 2 までの単純
な距離は透過光ｂ2 側の結像点Ｐ2 と同様にｄ1 だけで
済む（図５参照）。尚、図１において、プリズム３は光
軸Ｋ3 に沿って移動可能であり、ビームスプリッタ２と
プリズム３との間の距離ｄ2 を、物体Ｂに対する物体Ａ
の位置に応じて微調整できるようになっている。
反射された反射光ａ1 、ｂ1 を更に直交方向に反射し
て、対物レンズ１の光軸Ｋ1 と平行な光軸Ｋ2 に沿った
方向へ導くためのものである。このプリズム３とビーム
スプリッタ２との間の光軸Ｋ3の距離は、前記図４で示
した物体Ａの結像点Ｐ1 と物体Ｂの結像点Ｐ2 との間の
距離ｄ2 と同じである。従って、このプリズム３の配置
により、図５に示す如く、対物レンズ１から結像点Ｐ1
までの光路距離は、対物レンズ１→ビームスプリッタ２
→プリズム３→結像点Ｐ1 への経路を経て、結局図４と
同様に（ｄ1 ＋ｄ 2 ）となる。しかしながら、前記の経
路を経るため、対物レンズ１から結像点Ｐ 2 までの単純
な距離は透過光ｂ2 側の結像点Ｐ2 と同様にｄ1 だけで
済む（図５参照）。尚、図１において、プリズム３は光
軸Ｋ3 に沿って移動可能であり、ビームスプリッタ２と
プリズム３との間の距離ｄ2 を、物体Ｂに対する物体Ａ
の位置に応じて微調整できるようになっている。
【００１３】回転板４は中心部に設けられたモータＭに
より高速で回転するものである。この回転板４には、図
２に示すように、直径２０μｍ（１０〜３０μｍ程度が
好適）のピンホール４ａが無数に密集した状態で設けら
れている。このピンホール４ａは回転板４を高速で回転
させることにより、ピンホール４ａが回転板４の全面に
一様に存在するように配列されている。すなわち、図３
は図２の一部を局部的に拡大図示したものであるが、こ
の図３から明らかなように、ピンホール４ａは回転板４
の回転方向Ｓに合致した方向性でなく、回転方向Ｓに対
して斜めの方向性で配列されている。従って、回転板４
を回転させることにより、ピンホール４ａが回転板４の
全面に一様に存在することになり、ピンホール４ａが存
在しない領域がなくなる。
より高速で回転するものである。この回転板４には、図
２に示すように、直径２０μｍ（１０〜３０μｍ程度が
好適）のピンホール４ａが無数に密集した状態で設けら
れている。このピンホール４ａは回転板４を高速で回転
させることにより、ピンホール４ａが回転板４の全面に
一様に存在するように配列されている。すなわち、図３
は図２の一部を局部的に拡大図示したものであるが、こ
の図３から明らかなように、ピンホール４ａは回転板４
の回転方向Ｓに合致した方向性でなく、回転方向Ｓに対
して斜めの方向性で配列されている。従って、回転板４
を回転させることにより、ピンホール４ａが回転板４の
全面に一様に存在することになり、ピンホール４ａが存
在しない領域がなくなる。
【００１４】この回転板４は前記図５で説明したように
同じ距離ｄ1 の結像点Ｐ1 、Ｐ2 で結像する像Ａ′、
Ｂ′を得るための反射光ａ1 及び透過光ｂ2 を取り出
し、それ以外のノイズとなる反射光ｂ1 及び透過光ａ2
をある程度遮蔽するために設けられている。すなわち、
ビームスプリッタ２は光ａ、ｂの半分を反射し、残りの
半分を透過するものなので、図５で説明したように結像
点Ｐ1 、Ｐ2 で結像する反射光ａ1 及び透過光ｂ2 の他
に、図６に示すような反射光ｂ1 及び透過光ａ2 による
像Ａ″、Ｂ″も現れ得る。しかしながら、像Ａ″は長い
距離（ｄ1 ＋ｄ2 ）で現れ、像Ｂ″は短い距離ｄ3 で現
れるため、回転板４に相当する距離ｄ1 の位置では、物
体Ａ、Ｂからの反射光ｂ1 及び透過光ａ2 は所定の広が
りＷ1 、Ｗ2を有するぼけた状態となる。従って、図６
に示した広がりＷ1 、Ｗ2 を有する反射光ｂ1 及び透過
光ａ2 をこの回転板４によりある程度遮蔽し、図５に示
した反射光ａ1 及び透過光ｂ2 を主に回転板４のピンホ
ール４ａから透過させようとするものである。回転板４
を回転させているのはピンホール４ａ自体が受像しない
ようにするためである。また、前記図６に示した所定の
広がりＷ1 、Ｗ2 を有する反射光ｂ1 及び透過光ａ
2 も、回転板４のピンホール４ａを通過して多少反対側
へ通過するが、これらの反射光ｂ1 及び透過光ａ2 は回
転板４を通過しても、後述する光学手段５や結像レンズ
６の存在により、テレビカメラ７の受光面では再結像す
ることはない。
同じ距離ｄ1 の結像点Ｐ1 、Ｐ2 で結像する像Ａ′、
Ｂ′を得るための反射光ａ1 及び透過光ｂ2 を取り出
し、それ以外のノイズとなる反射光ｂ1 及び透過光ａ2
をある程度遮蔽するために設けられている。すなわち、
ビームスプリッタ２は光ａ、ｂの半分を反射し、残りの
半分を透過するものなので、図５で説明したように結像
点Ｐ1 、Ｐ2 で結像する反射光ａ1 及び透過光ｂ2 の他
に、図６に示すような反射光ｂ1 及び透過光ａ2 による
像Ａ″、Ｂ″も現れ得る。しかしながら、像Ａ″は長い
距離（ｄ1 ＋ｄ2 ）で現れ、像Ｂ″は短い距離ｄ3 で現
れるため、回転板４に相当する距離ｄ1 の位置では、物
体Ａ、Ｂからの反射光ｂ1 及び透過光ａ2 は所定の広が
りＷ1 、Ｗ2を有するぼけた状態となる。従って、図６
に示した広がりＷ1 、Ｗ2 を有する反射光ｂ1 及び透過
光ａ2 をこの回転板４によりある程度遮蔽し、図５に示
した反射光ａ1 及び透過光ｂ2 を主に回転板４のピンホ
ール４ａから透過させようとするものである。回転板４
を回転させているのはピンホール４ａ自体が受像しない
ようにするためである。また、前記図６に示した所定の
広がりＷ1 、Ｗ2 を有する反射光ｂ1 及び透過光ａ
2 も、回転板４のピンホール４ａを通過して多少反対側
へ通過するが、これらの反射光ｂ1 及び透過光ａ2 は回
転板４を通過しても、後述する光学手段５や結像レンズ
６の存在により、テレビカメラ７の受光面では再結像す
ることはない。
【００１５】光学手段５は、前記回転板４を通過した反
射光ａ1 及び透過光ｂ2 を１本の光に合成するものであ
り、透過光ｂ2 側に設けられた一対のプリズム８、９
と、反射光ａ1 側に設けられた一つのプリズム１０と
で、一つのビームスプリッタ１１に反射光ａ1 及び透過
光ｂ2 を導き、そこで光軸Ｋ4 に沿った一本の光ａ1 、
ｂ 2 になるように合成している。
射光ａ1 及び透過光ｂ2 を１本の光に合成するものであ
り、透過光ｂ2 側に設けられた一対のプリズム８、９
と、反射光ａ1 側に設けられた一つのプリズム１０と
で、一つのビームスプリッタ１１に反射光ａ1 及び透過
光ｂ2 を導き、そこで光軸Ｋ4 に沿った一本の光ａ1 、
ｂ 2 になるように合成している。
【００１６】この合成された光ａ1 、ｂ2 は結像レンズ
６により光軸Ｋ4 上の再結像点Ｐ3で結像する。そし
て、この再結像点Ｐ3 に配されたテレビカメラ７の受光
面にて受光される。
６により光軸Ｋ4 上の再結像点Ｐ3で結像する。そし
て、この再結像点Ｐ3 に配されたテレビカメラ７の受光
面にて受光される。
【００１７】前記光学手段５及び結像レンズ６には、図
１には図示されていないが、回転板４のピンホール４ａ
位置で結像しない光ｂ1 、ａ2 の一部も導かれる。しか
しながら、これらの光ｂ1 、ａ2 は回転板４にてある程
度遮蔽されていると共に、結合レンズ６を透過してもテ
レビカメラ７の受光面における再結像点Ｐ3 で再結像し
ないため、テレビカメラ７による映像には現れない。
１には図示されていないが、回転板４のピンホール４ａ
位置で結像しない光ｂ1 、ａ2 の一部も導かれる。しか
しながら、これらの光ｂ1 、ａ2 は回転板４にてある程
度遮蔽されていると共に、結合レンズ６を透過してもテ
レビカメラ７の受光面における再結像点Ｐ3 で再結像し
ないため、テレビカメラ７による映像には現れない。
【００１８】以上のように、この実施例によれば、回転
板４のピンホール４ａにて結像する光ａ1 、ｂ2 以外の
邪魔な光ｂ1 、ａ2 をある程度遮蔽し、前記結像した光
ａ1、ｂ2 を１本に合成した後に結像レンズ６を介して
受光するようにしたため、距離が異なる２つの物体Ａ、
Ｂでも高い解像度で同時に観察することがことができ
る。
板４のピンホール４ａにて結像する光ａ1 、ｂ2 以外の
邪魔な光ｂ1 、ａ2 をある程度遮蔽し、前記結像した光
ａ1、ｂ2 を１本に合成した後に結像レンズ６を介して
受光するようにしたため、距離が異なる２つの物体Ａ、
Ｂでも高い解像度で同時に観察することがことができ
る。
【００１９】従って、透明なケースの内部の物と、ケー
ス表面のマークの両方を同時に確認したい場合に好適で
ある。また、ベースの小さな物体を位置決めして載せる
ような作業を行う場合でも、ベース上に予め決められた
マークと、そこへ載せる小さな物体の両方を画像上で確
認できるため、精度の良い位置決め作業が行えると共
に、作業時間の短縮化も図れる。
ス表面のマークの両方を同時に確認したい場合に好適で
ある。また、ベースの小さな物体を位置決めして載せる
ような作業を行う場合でも、ベース上に予め決められた
マークと、そこへ載せる小さな物体の両方を画像上で確
認できるため、精度の良い位置決め作業が行えると共
に、作業時間の短縮化も図れる。
【００２０】図７はこの発明の第２実施例を示す図であ
る。この実施例では、ビームスプリッタ２から反射光ａ
1 及び透過光ｂ2 を平行光として取り出し、そのビーム
スプリッタ２の出口にレンズ１２、１３を各々配置し
た。また光学手段１４のビームスプリッタ１１に透過光
ｂ2 を導く４個一組のプリズム１５、１６、１７、１８
を配し、前記ビームスプリッタ１１にて合成された１本
の光ａ1 、ｂ2 の結像点Ｐ4 に回転板４を配して、該回
転板４を透過した光ａ1 、ｂ2 を結像レンズ６によりテ
レビカメラ７の受光面に合致した再結像点Ｐ5 で結像さ
せている。
る。この実施例では、ビームスプリッタ２から反射光ａ
1 及び透過光ｂ2 を平行光として取り出し、そのビーム
スプリッタ２の出口にレンズ１２、１３を各々配置し
た。また光学手段１４のビームスプリッタ１１に透過光
ｂ2 を導く４個一組のプリズム１５、１６、１７、１８
を配し、前記ビームスプリッタ１１にて合成された１本
の光ａ1 、ｂ2 の結像点Ｐ4 に回転板４を配して、該回
転板４を透過した光ａ1 、ｂ2 を結像レンズ６によりテ
レビカメラ７の受光面に合致した再結像点Ｐ5 で結像さ
せている。
【００２１】この実施例によれば、ビームスプリッタ２
の反射光ａ1 側及び透過光ｂ2 側の出口にそれぞれレン
ズ１２、１３を配置したので、このレンズ１２、１３を
光軸Ｋ1 、Ｋ3 に沿って移動させることにより、物体
Ａ、Ｂの位置が変化しても対応できる。また、この実施
例では光学手段１４で反射光ａ1 と透過光ｂ2 を１本に
合成してから回転板４を通過させるようにしているた
め、光ａ1 、ｂ2 は回転板４の一点のみを透過すること
になり、該回転板４のサイズを小さくすることが可能と
なる。
の反射光ａ1 側及び透過光ｂ2 側の出口にそれぞれレン
ズ１２、１３を配置したので、このレンズ１２、１３を
光軸Ｋ1 、Ｋ3 に沿って移動させることにより、物体
Ａ、Ｂの位置が変化しても対応できる。また、この実施
例では光学手段１４で反射光ａ1 と透過光ｂ2 を１本に
合成してから回転板４を通過させるようにしているた
め、光ａ1 、ｂ2 は回転板４の一点のみを透過すること
になり、該回転板４のサイズを小さくすることが可能と
なる。
【００２２】加えて、４個一組のプリズム１５、１６、
１７、１８を含む光学手段１４を、回転板４の前側に配
置したため、回転板４の後側の構造の寸法を短縮でき、
装置設計の面で有利である。また、前述のように、光ａ
1 、ｂ2 は回転板４の一点のみを透過するので、回転板
４の取付作業が容易になる。すなわち、前記第１実施例
（図１）のように、光ａ1 、ｂ2 を回転板４の異なる２
点に透過させる場合は、回転板４をその２点に対して精
度良く設置する必要があり、回転板４の取付作業が面倒
になるが、この第２実施例のように光ａ1 、ｂ2 が回転
板４の一点のみを透過する場合は、その一点の精度合わ
せだけ行えば良いため、取付作業性の面で大変に有利と
なる。
１７、１８を含む光学手段１４を、回転板４の前側に配
置したため、回転板４の後側の構造の寸法を短縮でき、
装置設計の面で有利である。また、前述のように、光ａ
1 、ｂ2 は回転板４の一点のみを透過するので、回転板
４の取付作業が容易になる。すなわち、前記第１実施例
（図１）のように、光ａ1 、ｂ2 を回転板４の異なる２
点に透過させる場合は、回転板４をその２点に対して精
度良く設置する必要があり、回転板４の取付作業が面倒
になるが、この第２実施例のように光ａ1 、ｂ2 が回転
板４の一点のみを透過する場合は、その一点の精度合わ
せだけ行えば良いため、取付作業性の面で大変に有利と
なる。
【００２３】図８はこの発明の第３実施例を示す図であ
る。この実施例では、第２実施例における光学手段１４
のうちのプリズム１８をビームスプリッタ１９に置き換
え、且つ該ビームスプリッタ１９を透過した光ｂ2 ′の
光軸Ｋ5 上に２分割式の光位置検出器２０を配したもの
である。そして、この光位置検出器２０からの信号に応
じてサーボ機構２１によりレンズ１３の位置を自動調整
できるようになっている。すなわち、光ｂ2 ′の結像点
Ｐ5 ′が光位置検出器２０の中心に合致すると、物体Ｂ
からの本来の光ｂ2 がテレビカメラ７の受光面で結像す
るようになっているため、そのようにするために、光位
置検出器２０とサーボ機構２１によりレンズ１３を自動
調整するようになっている。尚、物体Ａからの光ａ1 を
調整するレンズ１２は、該光ａ1 がテレビカメラ７の受
光面で結像するように予め調整されて固定されている。
る。この実施例では、第２実施例における光学手段１４
のうちのプリズム１８をビームスプリッタ１９に置き換
え、且つ該ビームスプリッタ１９を透過した光ｂ2 ′の
光軸Ｋ5 上に２分割式の光位置検出器２０を配したもの
である。そして、この光位置検出器２０からの信号に応
じてサーボ機構２１によりレンズ１３の位置を自動調整
できるようになっている。すなわち、光ｂ2 ′の結像点
Ｐ5 ′が光位置検出器２０の中心に合致すると、物体Ｂ
からの本来の光ｂ2 がテレビカメラ７の受光面で結像す
るようになっているため、そのようにするために、光位
置検出器２０とサーボ機構２１によりレンズ１３を自動
調整するようになっている。尚、物体Ａからの光ａ1 を
調整するレンズ１２は、該光ａ1 がテレビカメラ７の受
光面で結像するように予め調整されて固定されている。
【００２４】この第３実施例の装置では、まず対物レン
ズ１を光軸Ｋ1 で移動させることにより、まず物体Ａか
らの光ａ1 をテレビカメラ７の受光面で結像させる。こ
のとき、物体Ａと物体Ｂとの間隔が一定のものであれ
ば、物体Ｂからの光ｂ2 もテレビカメラ７の受光面に同
時に結像するはずであるが、検査対象である物体Ａと物
体Ｂとの間隔にバラツキがある場合は、物体Ｂからの光
ｂ2 がテレビカメラ７の受光面で結像しないことにな
る。しかしながら、この第３実施例では、物体Ｂからの
光ｂ2 の一部ｂ2 ′を取り出して、それを光位置検出器
２０で検出し、前記光ｂ2 ′が光位置検出器２０の中心
で結像するように、すなわち物体Ｂからの本来の光ｂ2
がテレビカメラ７で結像するようにレンズ１３を移動さ
せるため、物体Ａと物体Ｂとの間隔にバラツキがあって
も、物体Ａと物体Ｂからの光ａ1 、ｂ 2 は必ずテレビカ
メラ７で同時に結像することとなる。
ズ１を光軸Ｋ1 で移動させることにより、まず物体Ａか
らの光ａ1 をテレビカメラ７の受光面で結像させる。こ
のとき、物体Ａと物体Ｂとの間隔が一定のものであれ
ば、物体Ｂからの光ｂ2 もテレビカメラ７の受光面に同
時に結像するはずであるが、検査対象である物体Ａと物
体Ｂとの間隔にバラツキがある場合は、物体Ｂからの光
ｂ2 がテレビカメラ７の受光面で結像しないことにな
る。しかしながら、この第３実施例では、物体Ｂからの
光ｂ2 の一部ｂ2 ′を取り出して、それを光位置検出器
２０で検出し、前記光ｂ2 ′が光位置検出器２０の中心
で結像するように、すなわち物体Ｂからの本来の光ｂ2
がテレビカメラ７で結像するようにレンズ１３を移動さ
せるため、物体Ａと物体Ｂとの間隔にバラツキがあって
も、物体Ａと物体Ｂからの光ａ1 、ｂ 2 は必ずテレビカ
メラ７で同時に結像することとなる。
【００２５】図９はこの発明の第４実施例を示す図であ
る。この実施例では、回転板２２のピンホール２２ａ
を、先の第２実施例において合成された光ａ1 、ｂ2 の
結像点Ｐ4 付近に相当する細い幅Ｄのリング状に形成し
たものである。従って、この回転板２２では再結像しな
い広がりがある他の光をこの回転板４により更に確実に
遮蔽することができ、解像度が更に高まることとなる。
る。この実施例では、回転板２２のピンホール２２ａ
を、先の第２実施例において合成された光ａ1 、ｂ2 の
結像点Ｐ4 付近に相当する細い幅Ｄのリング状に形成し
たものである。従って、この回転板２２では再結像しな
い広がりがある他の光をこの回転板４により更に確実に
遮蔽することができ、解像度が更に高まることとなる。
【００２６】尚、以上の実施例において、「反射体」と
してプリズム３を用いる例を示したが、光を反射できる
光学要素であれば、ミラーその他のものであっても良
い。また、光学手段５、１４として、プリズムやビーム
スプリッタを組み合わせたものを例にしたが、２本の光
を１本に合成できるものであれば、どのようなものでも
良い。更に、ピンホール４ａ、２２ａとして、円形のも
のを例にしたが、六角形その他の多角形状であっても良
い。
してプリズム３を用いる例を示したが、光を反射できる
光学要素であれば、ミラーその他のものであっても良
い。また、光学手段５、１４として、プリズムやビーム
スプリッタを組み合わせたものを例にしたが、２本の光
を１本に合成できるものであれば、どのようなものでも
良い。更に、ピンホール４ａ、２２ａとして、円形のも
のを例にしたが、六角形その他の多角形状であっても良
い。
【００２７】
【発明の効果】この発明に係る遠近合焦装置によれば、
距離が異なる２つの物体からの光をビームスプリッタと
反射体によりそれぞれ同じ光路距離で結像する反射光と
透過光に分岐し、そしてそれぞれの結像点位置に配され
た回転板のピンホールにて結像する光以外の邪魔な光を
ある程度遮蔽し、且つピンホールを透過した反射光と透
過光を１本の光に合成してから結像レンズを介して受光
するようにしたため、距離が異なる２つの物体でも高い
解像度で同時に観察することができる。
距離が異なる２つの物体からの光をビームスプリッタと
反射体によりそれぞれ同じ光路距離で結像する反射光と
透過光に分岐し、そしてそれぞれの結像点位置に配され
た回転板のピンホールにて結像する光以外の邪魔な光を
ある程度遮蔽し、且つピンホールを透過した反射光と透
過光を１本の光に合成してから結像レンズを介して受光
するようにしたため、距離が異なる２つの物体でも高い
解像度で同時に観察することができる。
【図１】この発明の第１実施例に係る遠近合焦装置を示
す図である。
す図である。
【図２】第１実施例に係る回転板を示す図である。
【図３】回転板中の矢示ＤＡ部分の拡大図である。
【図４】対物レンズだけを透過させた場合における像の
位置を示す図である。
位置を示す図である。
【図５】ビームスプリッタを介在させた場合において同
じ距離に像が現れた状態を示す図である。
じ距離に像が現れた状態を示す図である。
【図６】ビームスプリッタを介在させた場合において異
なった距離に像が現れた状態を示す図である。
なった距離に像が現れた状態を示す図である。
【図７】この発明の第２実施例に係る遠近合焦装置を示
す図である。
す図である。
【図８】この発明の第３実施例に係る回転板を示す図で
ある。
ある。
【図９】この発明の第４実施例に係る回転板を示す図で
ある。
ある。
１ 対物レンズ ２ ビームスプリッタ ３ プリズム（反射体） ４、２２ 回転板 ４ａ、２２ａ ピンホール ５、１４ 光学手段 ６ 結像レンズ ７ テレビカメラ（受光手段） Ａ、Ｂ 物体
Claims (5)
- 【請求項１】 距離が異なる２つの物体からの光をそれ
ぞれ透過する対物レンズと、該対物レンズを透過した光
の一部を直交方向へ反射して他の光を透過するビームス
プリッタと、該ビームスプリッタにて反射された反射光
をビームスプリッタを透過した透過光と同じ方向へ反射
すると共に前記反射光を透過光と同じ光路距離で結像さ
せる位置に配された反射体と、前記反射光及び透過光の
結像点に配された複数のピンホールを有する回転板と、
該回転板位置で結像してピンホールを透過した反射光及
び透過光を１本の光に合成する光学手段と、該光学手段
にて合成された光を再結像させる結像レンズと、該結像
レンズを透過した光の再結像点に配された受光手段と、
から成る遠近合焦装置。 - 【請求項２】 反射体がビームスプリッタの反射光の光
軸に沿って移動自在である請求項１記載の遠近合焦装
置。 - 【請求項３】 ビームスプリッタからの透過光及び反射
光の出口に、該透過光及び反射光の再結像点位置を調整
するためのレンズを各々配した請求項１記載の遠近合焦
装置。 - 【請求項４】 回転板を光学手段の前でなく、光学手段
にて合成した光の結像点位置に配した請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の遠近合焦装置。 - 【請求項５】 回転板のピンホールを、合成した光の結
合点付近に相当する細い幅のリング状に形成した請求項
４記載の遠近合焦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013881A JP2746849B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 遠近合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013881A JP2746849B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 遠近合焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201685A JPH08201685A (ja) | 1996-08-09 |
| JP2746849B2 true JP2746849B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=11845557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7013881A Expired - Fee Related JP2746849B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 遠近合焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746849B2 (ja) |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP7013881A patent/JP2746849B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08201685A (ja) | 1996-08-09 |
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| JPH0226205B2 (ja) |
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