JP3506728B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的動きの少ない高
精細入力画像から高精細出力画像を撮るための撮像シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ等の撮像素子を用いたビデオカメ
ラやスチルビデオカメラなどの撮像装置で、例えば黒板
に書かれた文字や風景などを撮る場合、細部まではっき
りと撮影するには、高い解像力の光学系を用いる必要が
ある。通常、撮像装置で高精細画像が撮影できる高い解
像力を達成するには、高性能なレンズ系と、画素数の十
分に多い撮像素子を用いる必要がある。しかし、画素数
の多い撮像素子は、画素を高密度に配置させる必要があ
るため、製造コストが高くなる。したがって、画素数の
多い撮像素子を用いた撮像装置は、高価なものとなり、
経済性の面で問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２１は、上記に関す
る説明図である。すなわち、高い解像力を持ったレンズ
系２と画素数がｐ画素の撮像素子３で構成された光学系
により、高精細画像である入力画像１を撮影する場合で
ある。撮像素子３の画素数が少ない場合、たとえレンズ
系２が高精細画像である入力画像１を撮影するのに十分
な解像力を持っていたとしても、この光学系では、撮像
素子３の画素数ｐに応じた解像力しか得ることができな
い。このような、画素数の少ない撮像素子を用いた撮像
装置において、黒板の文字や風景などの比較的動きの少
ない高精細入力画像から高精細出力画像の撮影が可能
な、高い解像力をもった光学系を実現するには、高精細
入力画像を時分割して撮影し、各分割画像を合成するこ
とが望ましい。

【０００４】本発明、上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、画素数の少ない撮像素子を用いているに
もかかわらず、簡単な構成の時分割機構を組み入れるこ
とにより、高精細入力画像から高精細出力画像を撮影で
きる高い解像力をもった低廉な撮像装置の提供を目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、物
体の像を形成する光学系と、該像位置に配置された２次
元撮像素子と、前記光学系と該２次元撮像素子の間に配
置された時分割機構を有する撮像装置であって、該時分
割機構は、第１の反射光学素子と、該第１の反射光学素
子で反射された光を反射する第２の反射光学素子を有
し、前記第２の反射光学素子は、該第２の反射光学素子
の反射面が前記光学系と前記２次元撮像素子とで決まる
光軸と交差するように配置され、前記第１の反射光学素
子は、該第１の反射光学素子の反射面が前記光軸から所
定の間隔だけ離れた平行な軸と交差する位置に配置さ
れ、かつ、前記第２の反射光学素子は、前記光軸及び平
行な軸と直交する垂直板部を有し、該垂直板部は、前記
光学系からの光束を透過して前記第１の反射光学素子に
導く透明領域を備え、前記第２の反射光学素子が前記光
軸を回転軸として回転することで、前記物体の像を分割
して少なくとも二つ以上の分割像を生成し、該分割像の
各々を時間をずらして２次元撮像素子で撮影することを
特徴としている。また、本発明の撮像装置は、物体の像
を形成する光学系と、該像位置に配置された２次元撮像
素子と、前記光学系と該２次元撮像素子の間に配置され
た時分割機構とを有し、該時分割機構はプリズムであ
り、光が前記光学系から前記２次元撮像素子に向かって
順に反射する、第１の反射面、第２の反射面、第３の反
射面、第４の反射面を有し、前記第１の反射面が、前記
光学系と前記２次元撮像素子とで決まる光軸に対して交
差せずに傾斜して配置されるとともに、前記第１の反射
面の外周の一部が前記光軸と接するように配置され、前
記第２の反射面が、前記第１の反射面で反射された光を
反射する位置であって、前記光軸から所定の間隔だけ離
れた平行な軸と交差する位置に配置され、前記第３の反
射面が、前記第２の反射面で反射された光を反射する位
置であって、前記平行な軸と交差する位置に配置され、
前記第４の反射面が、前記光軸に対して交差しかつ傾斜
して配置されるように、該時分割機構が配置されている
ことを特徴としている。

【０００６】

【作用】図１８において、入力画像１を少なくとも二つ
以上の画像に分割して時分割撮影し、各分割画像を合成
すれば、図１８の光学系では（分割数）×（画素数ｐ）
に応じた解像力を得ることが可能となる。図１８は、入
力画像１を４分割し各分割画像１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
をそれぞれ個々に撮影することで、従来の技術に係る図
２１の場合と比較して、４倍の解像力を得ることが可能
となることを模式的に表している。図１８では、入力画
像１を４分割しているが、分割数を更に多くすれば、よ
り解像力の高い光学系を達成できることは、いうまでも
ない。

【０００７】入力画像を分割して、各分割画像をそれぞ
れ順番に撮影するには、分割画像の各々の光軸とレンズ
系の光軸とを、順に一致させるような機構を、光学系中
に用いることが望ましい。このことを、再び図１８を用
いて説明する。まず、分割画像１ａの光軸４ａを、光学
系中に用いた時分割機構によりレンズ系２の光軸４と一
致させ、分割画像１ａを撮像素子３で撮影する。次に、
同様にして分割画像１ｂの光軸４ｂとレンズ系２の光軸
４を一致させ、分割画像１ｂを撮影する、という風にし
て順に分割画像１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを撮影する。そ
して、すべての分割画像を撮影した後、これらを合成す
れば、高精細画像を得ることができる。

【０００８】上述した分割画像の光軸とレンズ系の光軸
とを、順に一致させるための時分割機構は、プリズムや
ミラーなどの反射光学素子を用いて構成するとよい。時
分割機構に反射光学素子を用いれば、分割画像からの光
束を反射させて、撮像素子に導くことができる。本発明
に係る撮像装置の作用に対する理解を容易にするため
に、反射光学素子を用いた時分割機構を、模式的に図１
９で示してある。すなわち、図１９は、反射面１１，１
２を有する反射光学素子を用いた時分割機構１０を光学
系中に配置し、分割画像１ａの光軸４ａとレンズ系（図
１９では図示省略）の光軸４を一致させ、分割画像１ａ
を撮像素子３で撮影する状態を示している。反射面１２
は、分割画像１ａからの光束を反射面１１に導く作用を
有し、反射面１１は、反射面１２からの光束を撮像素子
３に導く作用を持っている。

【０００９】図１９から明らかなように、反射光学素子
を用いた時分割機構で、分割画像の光軸とレンズ系の光
軸とを一致させるには、時分割機構が少なくとも２面以
上の反射面を持つことが必要である。もし、時分割機構
の反射面が１面の場合、分割画像の光軸とレンズ系の光
軸に傾きが生じ、傾いた分割画像を合成させて得た出力
画像には、ゆがみができる。そこで、時分割機構に反射
面が少なくとも２面あれば、分割画像の光軸とレンズ系
の光軸の傾きを相殺させることが可能となり、分割画像
の光軸をレンズ系の光軸に対して、平行にシフトさせる
ことができる。このような構成であれば、各分割画像を
合成させて得た出力画像には、ゆがみを生じない。

【００１０】図１９は、時分割機構１０を用いて分割画
像１ａを撮影する場合を表しているが、更に、分割画像
１ａ以外の分割画像１ｂ〜１ｄを撮影するには、反射光
学素子を用いた時分割機構１０の一部あるいは全部が、
可動であることが必要である。すなわち、図１９で、分
割画像１ａ以外の分割画像１ｂ〜１ｄを撮影するには、
分割画像１ａの次に撮影する分割画像の光軸とレンズ系
の光軸を一致できる位置に、時分割機構１０の反射面１
１，１２を、移動させる必要がある。このためには、時
分割機構１０の一部あるいは全部が、可動であることが
望ましい。

【００１１】図１９の状態から時分割機構１０を動か
し、他の分割画像を撮影する状態を模式的に表したの
が、図２０である。図２０は、反射面１１，１２を図１
９の状態からレンズ系（図２０でも図示省略）の光軸４
を中心として１８０°回転させることで、分割画像１ｃ
が撮影可能となった場合を表している。このように、時
分割機構１０の一部あるいは全部が動くことで、他の分
割画像を撮影できるようになる。更に、反射面１１，１
２の回転角を９０°づつ回転させれば、分割画像１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄすべてが撮影可能である。もし、時分
割機構１０の一部あるいは全部が可動でなければ、各分
割画像の光軸を順にレンズ系の光軸と一致させることは
難しい。

【００１２】

【実施例】第１実施例 図１〜図４は、本発明撮像装置の第１実施例に関する説
明図である。図中、２はレンズ系、３は撮像素子、４は
レンズ系２の光軸、１０は時分割機構、１１，１２，１
３及び１４はそれぞれ反射光学素子の反射面である。い
ずれの図においても、入力画像は図示が省略されてい
る。

【００１３】図１は、第１実施例における撮像装置要部
の概念的な側面図である。レンズ系２の後方に反射光学
素子１１〜１４を用いた時分割機構１０を配置して、撮
像装置を構成している。レンズ系２の光軸４を中心とし
て、すべての反射面１１，１２，１３及び１４が一体で
〔図２（ｃ）参照〕、すなわち、時分割機構１０が回転
可能な構成となっている。また、すべての反射面は、光
軸４に対して約４５°の傾斜をなし、かつ、反射面１
１，１２相互、反射面１３，１４相互は平行位置関係に
ある。そして、時分割機構１０が回転することで、時分
割撮影が可能となる。

【００１４】図２（ａ）〜（ｃ）は、時分割機構１０の
作用を更に理解しやすくするために示してあり、図２
（ａ）は時分割機構１０の平面図、図２（ｂ）は入力画
像側から時分割機構１０を見た場合の正面図、図２
（ｃ）は時分割機構１０の側面図である。反射面１１
は、入力画像側からの光束を光軸４側、つまり反射面１
２に導く作用を持ち、反射面１２は、反射面１１からの
光束を反射面１４に導く作用を有し、反射面１４は、反
射面１２からの光束を反射面１３に導く作用を持ち、反
射面１３は、反射面１４からの光束を撮像素子３の方向
に導く作用を有する。図１は、一つの分割画像の光軸４
ａとレンズ系２の光軸４を一致させた場合を表している
が、図１の状態から、レンズ系２の光軸４を中心として
時分割機構１０を回転させれば、他の分割画像の光軸４
ｉ（ｉ＝ｂ，ｃ・・・・・ ）とレンズ系２の光軸４とを一致
させることができる。

【００１５】図３は、図１をＡ−Ａで切断した場合の切
断図であるが、時分割機構１０の回転に伴う撮影可能範
囲の変化を、分かりやすく示すことができる。平行横線
部分は、時分割機構１０が図１の状態のときの撮影可能
範囲であり、鎖線で囲まれた部分は、図１の状態から、
レンズ系２の光軸４を中心として時分割機構１０を、９
０°づつ回転した場合の撮影可能範囲を表している。図
３は図１の切断図なので、これらの撮影可能範囲は反射
面により表されているが、対応する撮影可能範囲な分割
画像でもある。

【００１６】上述のように、第１実施例の撮像装置で
は、レンズ系２の光軸４を中心として時分割機構１０を
回転させることで、時分割撮影をすることができる。し
かも、時分割機構１０の回転角と形状を適当に選択すれ
ば、図４に示すような撮影可能範囲を持つことも可能で
ある。図３と同様に図４は、時分割機構１０の回転に伴
う撮影可能範囲の変化の様子を表し、平行斜線部分が撮
影可能範囲、鎖線で区画された扇形部分は、レンズ系２
の光軸４を中心として時分割機構１０を、３０°づつ回
転した場合の撮影可能範囲を表している。また、分割画
像の分割数を多くすれば、より高い解像力を得ることが
可能となる。つまり、時分割機構１０の回転角と形状を
適当に選択することにより、レンズ系２と撮像素子３を
含む光学系の解像力を、望ましい値にすることができ
る。なお、第１実施例では、時分割機構をレンズ系より
も撮像素子側に配置してあるが、時分割機構をレンズ系
中、あるいはレンズ系よりも入力画像側に配置しても、
同様の効果を得ることができる。

【００１７】第２実施例 図５〜図７は、本発明撮像装置の第２実施例に関する説
明図で、図５は、撮像装置要部の概念的な側面図であ
る。レンズ系２の後方に、反射光学素子を用いた時分割
機構１０を配置した点は、第１実施例と同様であるが、
時分割機構１０は、レンズ系２の光軸４を中心として回
転可能な反射光学素子１１と、レンズ系２の光軸４を中
心に対称に配置された直角屋根形の反射光学素子１２，
１３で構成されている。直角屋根形の反射光学素子１
２，１３の反射面は、レンズ系２の光軸４側の面で、そ
れぞれ１２ａと１２ｂ，１３ａと１３ｂである。なお、
図５及び図６においても、入力画像は図示が省略されて
いる。

【００１８】反射光学素子１１は、光軸４から軸半径だ
けオフセットしている軸部１１ａと、光軸４に対して約
４５°の傾斜をなし軸部１１ａの一端から突設された反
射部１１ｂと、同じく光軸４に対して４５°の傾斜をな
し軸部１１ａの他端から光軸４の両側に突出する反射部
１１ｃとから形成されている。反射部１１ｂは入力画像
側の面が反射面、反射部１１ｃは軸部１１ａ側の反対側
のみが反射面である。

【００１９】上述のような構成の時分割機構１０は、下
記のように作用する。図５で示すように、反射部１１ｂ
は、入力画像側からの光束を反射面１３ａに導き、反射
面１３ａは、反射部１１ｂからの光束を反射面１３ｂに
導き、更に、反射面１３ｂは、反射面１３ａからの光束
を反射面１１ｃに導く。最後に、反射面１１ｃは、反射
面１３ｂからの光束を撮像素子３の方向に導くように作
用する。時分割機構１０の有する作用は、第１実施例の
場合とほぼ同様であり、同じ効果も得られるが、時分割
機構１０の反射光学素子１１のみが可動である点が異な
る。すなわち、第２実施例では、時分割機構１０の反射
光学素子１１のみが、レンズ系２の光軸４を中心として
回転するため、時分割機構１０全体を一体的に動かすよ
りも、駆動機構の負担を軽減することができる。

【００２０】図５は、一つの分割画像の光軸４ａとレン
ズ系の光軸４とを一致させた場合を表しているが、反射
光学素子１１をレンズ系２の光軸４を中心として１８０
°回転させれば、図６に示すように、他の分割画像の光
軸４ｂとレンズ系の光軸４とを一致させることができ
る。なお、第１実施例と同様に、時分割機構１０の回転
角と形状を適当に選択すれば、撮像装置で得られる解像
力を、好ましい値にできることはいうまでもない。

【００２１】図５で反射光学素子１１は空間に浮いた状
態で描かれており、回転に必要な動力の伝達機構は省略
されているが、同図は第２実施例の時分割機構の作用
を、第１実施例と比較しやすいように概念的に表したも
のである。具体的に反射光学素子１１を回転させる方法
について、次に述べる。反射光学素子１１をレンズ系２
の光軸４を中心として回転させるには、入力画像からの
光束を遮断することなく反射光学素子１１を保持し回転
に要する動力を伝達する必要があり、例えば、図７に示
すような構造とすればよい。平行斜線部分が反射光学素
子１１で、直角屋根形の反射光学素子１２，１３の配置
は、図５と同一である。反射光学素子１１は、入力画像
側からの光束を透過できる光学素子で作成され、反射面
１１ｂ，１１ｃは薄膜蒸着により作成されている。レン
ズ系２の光軸４に直交する垂直板部１１ｄで、保持部分
が光束を遮断しないように光軸４から十分に遠い外側部
分を保持すれば、時分割機構１０の中で、光束を遮断す
ることなく、反射光学素子１１のみを回転することがで
きる。なお、第２実施例は、時分割機構をレンズ系より
も撮像素子３側に配置した例であるが、第１実施例と同
様、時分割機構１０をレンズ系中、あるいはレンズ系よ
りも入力画像側に配置しても、同様の効果を得ることが
可能である。

【００２２】第３実施例 図８〜図１１は、本発明撮像装置の第３実施例に関する
説明図である。図中、３は撮像素子、４はレンズ系の光
軸、５はレンズ系の絞り位置、１０は反射光学素子を用
いた時分割機構、１１，１２はそれぞれ反射光学素子の
反射面である。レンズ系、入力画像は図示が省略されて
いる。図８は、第３実施例における撮像装置要部の概念
的な側面図である。時分割機構１０をレンズ系の絞り位
置５に配置してあり、反射面１１，１２はほぼ平行であ
る。時分割機構１０はレンズ系の光軸４を中心として、
回転可能な構成となっている。

【００２３】図９（ａ）〜（ｃ）は、時分割機構１０の
作用を更に理解しやすくするために示し、図９（ａ）は
時分割機構１０の平面図、図９（ｂ）は入力画像側から
時分割機構１０を見た場合の正面図、図９（ｃ）は時分
割機構１０の側面図である。入力画像側からの光束を反
射面１１で反射面１２側に反射させ、更に反射面１２は
反射面１１からの光束を撮像素子３の方向に反射する作
用を持つ構成となっている。なお図８は、時分割機構１
０を用いて一つの分割画像の光軸４ａとレンズ系の光軸
４を一致させた場合を表しているが、図８の状態から、
レンズ系の光軸４を中心として時分割機構１０を回転さ
せれば、他の分割画像の光軸４ｉ（ｉ＝ｂ，ｃ・・・・・ ）
とレンズ系の光軸４とを一致させることができる。

【００２４】図１０は、図８をＢ−Ｂで切断した場合の
切断図であるが、第３実施例における時分割機構１０の
回転に伴う撮影可能範囲の変化を、分かりやすく示すこ
とができる。平行直線部分１ａは、時分割機構１０が図
１の状態のときの撮影可能範囲であり、鎖線で囲まれた
部分は図８の状態から、レンズ系の光軸４を中心として
時分割機構１０を、４５°づつ回転した場合の撮影可能
範囲の変化の様子を表している。例えば、図８の状態か
ら時分割機構１０を９０°回転させた場合は、鎖線で囲
まれた部分１ｂの範囲を撮影できる。図１０から分かる
ように、レンズ系の光軸４を中心として時分割機構１０
を回転させれば、分割画像を時分割撮影することがで
き、これらを合成することで、高精細画像が得られる。

【００２５】図１０では、時分割機構１０を４５°づつ
回転した場合の撮影可能範囲の変化の様子を示したが、
時分割機構１０の形状を変えれば、一つの分割画像に対
して例えば、図１１の平行直線部分１ａで示す撮影可能
範囲が得られる。図１１は、平行直線部分１ａのような
撮影範囲を持つ時分割機構を、３０°づつ回転させ、時
分割撮影する場合を表している。第３実施例は、第１実
施例、第２実施例とは異なり、レンズ系の絞りの位置５
に配置した時分割機構により光束が遮断され、撮像装置
全体で得られる明るさは、レンズ系の持つＦ値よりも暗
くなってしまうが、時分割機構の構造が簡単であり、ま
た、時分割機構を通過する光束の光路長が短いという利
点がある。

【００２６】第４実施例 図１２〜図１７は、本発明撮像装置の第４実施例に関す
る説明図である。図中、３は撮像素子、４はレンズ系の
光軸、５はレンズ系の絞り位置、１０は反射光学素子１
１，１２を有する時分割機構である。反射光学素子１
１，１２はそれぞれ後述する反射面を有するとともに、
光軸４を中心に反射光学素子１２は対称的に配置されて
いる。レンズ系、入力画像は図示が省略されている。図
１２は、第４実施例における撮像装置要部の概念的な側
面図である。時分割機構１０をレンズ系の絞り位置５に
配置してあり、また、時分割機構１０はレンズ系の光軸
４を中心として、回転可能な構成となっている。

【００２７】図１３（ａ），（ｂ）は、時分割機構１０
を構成する反射光学素子１２の作用を更に理解しやすく
するために示し、図１３（ａ）は入力画像側から反射光
学素子１２を見た場合の正面図、図１３（ｂ）は反射光
学素子１２の側面図である。１２ａは反射光学素子１２
の反射面で、反射面１２ａは入力画像側からの光束をレ
ンズ系の光軸４側、つまり、反射光学素子１１に導く作
用を有する。

【００２８】また、図１４（ａ）〜（ｃ）は、同じく時
分割機構１０を構成する反射光学素子１１の作用を更に
理解しやすくするために示し、図１４（ａ）は反射光学
素子１１の平面図、図１４（ｂ）は入力画像側から反射
光学素子１１を見た場合の正面図、図１４（ｃ）は反射
光学素子１１の側面図である。図１４（ｂ）における１
１ｂ，１１ｃは反射光学素子１１の反射面であり、図１
４（ｃ）における平行斜線部に対応している。反射面１
１ｂ，１１ｃの曲率半径は、それぞれ反射光学素子１２
を表す図１３における外円と内円の曲率半径とほぼ等し
くなっている。

【００２９】図１２は、一つの分割画像の光軸４ａとレ
ンズ系の光軸４とを一致させた場合を表しているが、反
射光学素子１１をレンズ系２の光軸４を中心として回転
させれば、他の分割画像の光軸とレンズ系の光軸４とを
一致させることができる。このように、反射光学素子１
１を光軸４を中心として回転させれば、時分割撮影する
ことができ、高精細画像の撮影が可能となる。また、第
１実施例と同様に、反射光学素子１１の回転角と反射光
学素子１１，１２の形状を適当に選択することで、光学
系の解像力を望ましい値にすることが可能である。

【００３０】図１２は、第２実施例に係る図５と同様、
第４実施例の時分割機構の作用を、他の実施例と比較し
やすいように概念的に表したものであり、具体的に反射
光学素子１１を回転させる方法については、第２実施例
に係る図７に示してある構造と同様に、反射光学素子１
１を、図１５に示すような構造とすればよい。すなわ
ち、平行斜線部分が反射光学素子１１で、レンズ系の光
軸４に直交する垂直板部１１ｄで、保持部分が光束を遮
断しないように光軸４から十分に遠い外側部分を保持す
れば、時分割機構１０の中で、光束を遮断することな
く、反射光学素子１１のみを回転することができる。

【００３１】第４実施例では、時分割機構１０の反射光
学素子１１，１２の反射面は曲面となっているが、例え
ば、図１６，図１７に示すように台形状の反射面を、光
軸を中心として連続に配置し構成することもできる。図
１６，図１７はそれぞれ本実施例の図１３，図１４に対
応した図である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の撮像装置
は、比較的動きの少ない高精細画像の撮影ができる高い
解像力を持った光学系を、画素数の少ない撮像素子を用
いて実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置の第１実施例に係る観念
的な側面図である。

【図２】（ａ）第１実施例における時分割機構の平面図
である。 （ｂ）上記時分割機構の入力画像側からの正面図であ
る。 （ｃ）上記時分割機構の側面図である。

【図３】上記の時分割機構の回転に伴う撮影可能範囲の
変化を示す図である。

【図４】上記の時分割機構の回転に伴う撮影可能範囲の
変化を示す図である。

【図５】本発明による撮像装置の第２実施例に係る観念
的な側面図である。

【図６】第２実施例における時分割機構の１８０°回転
に伴う撮影可能範囲の変化を示す図である。

【図７】第２実施例における時分割機構の具体的構造例
を示す側面図である。

【図８】本発明による撮像装置の第３実施例に係る観念
的な側面図である。

【図９】（ａ）第３実施例における時分割機構の平面図
である。 （ｂ）上記時分割機構の入力画像側からの正面図であ
る。 （ｃ）上記時分割機構の側面図である。

【図１０】第３実施例における時分割機構の回転に伴う
撮影可能範囲の変化を示す図である。

【図１１】第３実施例における時分割機構の形状改造に
伴う撮影可能範囲の変化を示す図である。

【図１２】本発明による撮像装置の第４実施例に係る観
念的な側面図である。

【図１３】（ａ）第４実施例における時分割機構の固定
反射光学素子の入力画像側からの正面図である。 （ｂ）上記固定反射光学素子の側面図である。

【図１４】（ａ）第４実施例における時分割機構の回転
反射光学素子の平面図である。 （ｂ）上記回転反射光学素子の入力画像側からの正面図
である。 （ｃ）上記回転反射光学素子の側面図である。

【図１５】第４実施例における時分割機構の具体的構造
例を示す側面図である。

【図１６】（ａ）第４実施例における時分割機構の他構
造例の固定反射光学素子の入力画像側からの正面図であ
る。 （ｂ）上記固定反射光学素子の側面図である。

【図１７】（ａ）第４実施例における時分割機構の他構
造例の回転反射光学素子の平面図である。 （ｂ）上記回転反射光学素子の入力画像側からの正面図
である。 （ｃ）上記回転反射光学素子の側面図である。

【図１８】本発明による撮像装置の作用に関する説明図
である。

【図１９】本発明による撮像装置に係る時分割機構の作
用に関する説明図である。

【図２０】本発明による撮像装置に係る時分割機構の作
用に関する説明図である。

【図２１】従来の技術に係る説明図である。

【符号の説明】

１ 入力画像 １ｉ 分割画像（ｉ＝ａ，ｂ・・・・） ２ レンズ系 ３ 撮像素子 ４ レンズ系の光軸 ４ｉ 分割画像の光軸（ｉ＝ａ，ｂ・・・・） ５ レンズ系の絞りの位置 １０ 時分割機構 １１ 反射光学素子 １２ 反射光学素子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−245747（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−30435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−178425（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−191678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−141417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−292122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−95255（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−131465（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−29879（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 27/00 - 27/10 H04N 5/232 H04N 5/335

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の像を形成する光学系と、該像位置
   に配置された２次元撮像素子と、前記光学系と該２次元
   撮像素子の間に配置された時分割機構を有する撮像装置
   であって、該時分割機構は、第１の反射光学素子と、該第１の反射
   光学素子で反射された光を反射する第２の反射光学素子
   を有し、 前記第２の反射光学素子は、該第２の反射光学素子の反
   射面が前記光学系と前記２次元撮像素子とで決まる光軸
   と交差するように配置され、 前記第１の反射光学素子は、該第１の反射光学素子の反
   射面が前記光軸から所定の間隔だけ離れた平行な軸と交
   差する位置 に配置され、かつ、前記第２の反射光学素子は、前記光軸及び平行な
   軸と直交する垂直板部を有し、 該垂直板部は、前記光学系からの光束を透過して前記第
   １の反射光学素子に導く透明領域を備え、 前記第２の反射光学素子が前記光軸を回転軸として回転
   することで、前記物体の像を分割して少なくとも二つ以
   上の分割像を生成し、該分割像の各々を時間をずらして
   ２次元撮像素子で撮影することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 物体の像を形成する光学系と、該像位置
   に配置された２次元撮像素子と、前記光学系と該２次元
   撮像素子の間に配置された時分割機構とを有し、該時分割機構はプリズムであり、光が前記光学系から前
   記２次元撮像素子に向かって順に反射する、第１の反射
   面、第２の反射面、第３の反射面、第４の反射面を有
   し、 前記第１の反射面が、前記光学系と前記２次元撮像素子
   とで決まる光軸に対して交差せずに傾斜して配置される
   とともに、前記第１の反射面の外周の一部が前記光軸と
   接するように配置され、前記第２の反射面が、前記第１の反射面で反射された光
   を反射する位置であって、前記光軸から所定の間隔だけ
   離れた平行な軸と交差する位置に配置され、 前記第３の反射面が、前記第２の反射面で反射された光
   を反射する位置であって、前記平行な軸と交差する位置
   に配置され、 前記第４の反射面が、前記光軸に対して交差しかつ傾斜
   して配置されるように、該時分割機構が配置されている
   ことを特徴とする撮像装置。