JP4671234B2 - Pan / tilt zoom device and pan / tilt device - Google Patents

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Description

本発明は、パンチルトの方法及び焦点距離の切替方法に特徴を持つパンチルトズーム装置、並びに、パンチルトの方法に特徴を持つパンチルト装置に関する。   The present invention relates to a pan / tilt zoom apparatus characterized by a pan / tilt method and a focal length switching method, and a pan / tilt apparatus characterized by a pan / tilt method.

レンズの焦点距離を切り替えることができるズーム装置としては多数のレンズからなる光学系を移動させることで行う方法がある。また、画角を上下左右に移動させるパンチルトを行う方法としては光学系全体を支持する雲台を設け、その雲台の向きを変えることで行うことが一般的である。
特開平11−23809号公報 特開平3−194502号公報 特開平8−320404号公報 特開平5−323105号公報 特開2004−85725号公報
As a zoom device that can switch the focal length of a lens, there is a method that is performed by moving an optical system composed of a large number of lenses. Further, as a method of performing pan / tilt to move the angle of view up, down, left, and right, it is general to provide a pan head that supports the entire optical system and change the direction of the pan head.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-23809 JP-A-3-194502 JP-A-8-320404 JP-A-5-323105 JP 2004-85725 A

近年、自動車などにおいて、道路状況、外部環境、他車などの把握を目的として、車載カメラを搭載することがある。また、携帯電話などの携帯機器にもカメラが搭載されることが多くなっている。自動車や携帯機器には種々の装置が組み込まれており、組み込まれる装置の大きさは少しでも小さいことが望まれる。   2. Description of the Related Art In recent years, in-vehicle cameras are sometimes equipped with in-vehicle cameras for the purpose of grasping road conditions, external environments, other vehicles, and the like. In addition, cameras are often mounted on mobile devices such as mobile phones. Various devices are incorporated in automobiles and portable devices, and the size of the devices to be incorporated is desired to be as small as possible.

このような状況に鑑みると、レンズを移動させることで焦点距離を変化させる方法は、レンズの移動を行うための機構が必要になることで、体格が大きくなるばかりか、応答性も悪くなり、更なる小型化が望まれる。また、パン、チルトを行う従来の装置もズーム装置と同様に体格が大きく応答性が悪くなる。   In view of such circumstances, the method of changing the focal length by moving the lens requires a mechanism for moving the lens, which not only increases the physique, but also reduces the responsiveness. Further miniaturization is desired. Also, the conventional device that performs panning and tilting is large in size and poor in responsiveness like the zoom device.

本発明は上記実情に鑑み行われたものであり、小型化を目標として、新規な機構にてパン、チルト、そして焦点距離を切り替えることができるパンチルトズーム装置を提供することを解決すべき課題とする。また、パン、チルトのみについても新規な機構で行うことができるパンチルト装置を提供することも解決すべき課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a problem to be solved is to provide a pan / tilt zoom device capable of switching pan, tilt, and focal length with a new mechanism for the purpose of downsizing. To do. Another object to be solved is to provide a pan / tilt device that can perform pan and tilt only with a new mechanism.

(1)上記課題を解決する本発明のパンチルトズーム装置は、外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせた多焦点レンズと、
該多焦点レンズの結像側であって該多焦点レンズ側に向いた1以上の第1ミラー反射面部をもつ第1ミラーグループと、該第1ミラーグループ及び該多焦点レンズの間であって該第1ミラーグループの該反射面側に向いた1以上の第2ミラー反射面部をもつ第2ミラーグループとを備え、焦点距離の異なる各該レンズ領域を通過したそれぞれの光線束を該第1ミラーグループ及び該第2ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射し、焦点距離が異なる各該レンズ領域の結像面を該中央部近傍で一致させる焦点距離調整手段と、
該多焦点レンズの各該レンズ領域を通過したそれぞれの該光線束のうちの1以上を遮蔽乃至は透過させることで該結像面に結像する該光線束を選択する焦点距離選択手段と、
前記第1ミラー反射面及び前記第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させるパンチルト機構と、を有することを特徴とする。
(1) A pan-tilt zoom apparatus according to the present invention that solves the above-described problem is a multifocal lens in which lens regions having different focal lengths are concentrically combined so that the focal length becomes longer in multiple steps toward the outer circumferential direction;
A first mirror group having one or more first mirror reflecting surfaces on the imaging side of the multifocal lens and facing the multifocal lens; and between the first mirror group and the multifocal lens A second mirror group having one or more second mirror reflecting surface portions facing the reflecting surface side of the first mirror group, and each light bundle that has passed through the lens regions having different focal lengths is the first mirror group. Focal length between the mirror group and the second mirror group, which sequentially reflects toward the central portion of the multifocal lens, and makes the image planes of the lens regions having different focal lengths coincide in the vicinity of the central portion Adjusting means;
A focal length selection means for selecting the light bundle that forms an image on the imaging surface by shielding or transmitting one or more of the light bundles that have passed through the lens regions of the multifocal lens;
And a pan / tilt mechanism that swings one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface.

つまり、複数の焦点距離のレンズ領域をもつ多焦点レンズを採用した上で、そのなかから必要な焦点距離を選択することでズーム装置を実現している。具体的には、レンズ領域毎にことなる焦点距離に応じ、ミラーの反射を用いて光路を折り返すことで、最終的な結像面の位置を一致させている。この場合に、ミラーの間隔を調節することで必要な焦点距離の比を実現することができる。そして、多焦点レンズにおける焦点距離が長いレンズ領域を用いる場合には画角が小さくなるので第1ミラー反射面及び第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させることでパンチルトを行う。   In other words, a zoom device is realized by adopting a multifocal lens having a plurality of focal length lens regions and selecting a necessary focal length from among them. Specifically, the position of the final image plane is matched by turning back the optical path using mirror reflection according to the focal length that differs for each lens area. In this case, the necessary focal length ratio can be realized by adjusting the mirror interval. When a lens region having a long focal length in a multifocal lens is used, the angle of view becomes small, so that one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface are swung to perform pan / tilt.

そして、必要な焦点距離をもつレンズ領域を透過した光線束のみを透過させたり、反対にそれ以外の情報を差し引いたりすることで(他の光線束の物理的な遮蔽や、情報処理による差分処理)、必要な焦点距離をもつ光学系が実現できる。   Then, by transmitting only the light beam that has passed through the lens area having the necessary focal length, or by subtracting other information on the contrary (physical shielding of other light beams and differential processing by information processing) ), An optical system having a necessary focal length can be realized.

以下に関連する先行技術を開示する。まず、レンズ群を移動させる代わりに、多焦点レンズを用いて焦点距離を切り替える方法が有る(特許文献1〜3)。特許文献1には中心部と外周部とで焦点距離が異なる多焦点レンズが開示されている。特許文献2には1つの光軸上の同一点に、複数の異なる焦点距離をもつレンズの焦点を結ばせた光学系が開示されている。特許文献3には同一光軸上にドーナツ状の外レンズと内レンズとを配置して同一焦点面に結像させる構成が開示されている。   Prior art related to the following is disclosed. First, there is a method of switching the focal length using a multifocal lens instead of moving the lens group (Patent Documents 1 to 3). Patent Document 1 discloses a multifocal lens in which the focal length differs between the central portion and the outer peripheral portion. Patent Document 2 discloses an optical system in which a plurality of lenses having different focal lengths are focused on the same point on one optical axis. Patent Document 3 discloses a configuration in which a doughnut-shaped outer lens and an inner lens are arranged on the same optical axis to form an image on the same focal plane.

また、中心部の焦点距離が周辺部の焦点距離より長い二重焦点レンズにより、照射される不要光を減少させる構成が開示されている(特許文献4)。そして、2枚のミラーを用いて長焦点距離のレンズの全長を短くする構成が開示されている(特許文献5)。   Moreover, the structure which reduces the unnecessary light irradiated by the bifocal lens whose focal distance of a center part is longer than the focal distance of a peripheral part is disclosed (patent document 4). And the structure which shortens the full length of a lens of a long focal distance using two mirrors is disclosed (patent document 5).

(2)上記課題を解決するパンチルト装置は、レンズと、該レンズの結像側であって該レンズ側に向いた1以上の第1ミラー反射面部をもつ第1ミラーグループと、該第1ミラーグループ及び該レンズの間であって該第1ミラーグループの該反射面側に向いた1以上の第2ミラー反射面部をもつ第2ミラーグループとを備え、該レンズを通過した光線束を該第1ミラーグループ及び該第2ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射させる焦点距離調整手段と、前記第1ミラー反射面及び前記第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させるパンチルト機構と、を有することを特徴とする。   (2) A pan / tilt device that solves the above problem includes a lens, a first mirror group that includes one or more first mirror reflecting surfaces on the imaging side of the lens and facing the lens, and the first mirror. A second mirror group having one or more second mirror reflecting surface portions between the group and the lens and facing the reflecting surface side of the first mirror group, and the light flux that has passed through the lens is the first mirror group. A focal length adjusting means for sequentially reflecting each of the first mirror group and the second mirror group toward the central portion of the multifocal lens, and the first mirror reflecting surface and the second mirror reflecting surface, And a pan-tilt mechanism that swings one or more.

光学系中に第1ミラーグループ及び第2ミラーグループを挿入し、両者の間で光線束を反射させることで実際の焦点距離よりも光学系の大きさを小さくできると共に、ミラーを駆動することで、パンチルトが実現できる。   By inserting the first mirror group and the second mirror group in the optical system and reflecting the light beam between them, the size of the optical system can be made smaller than the actual focal length and the mirror is driven. Pan and tilt can be realized.

本発明のパンチルトズーム装置は、焦点距離の選択、切替のために大きくレンズを移動させることは必須でなくなり、簡易な機構で焦点距離の切替が実現できるので、レンズを移動させる部分に相当する空間を省略して体格を小さくすることができるほか、応答性の向上が実現できる。ミラーはレンズなどと比べて軽量にすることが容易であり、体格を小さくすることができるほか、応答性の向上が実現できる。   In the pan / tilt / zoom device of the present invention, it is not necessary to move the lens greatly for selecting and switching the focal length, and the focal length can be switched with a simple mechanism. The physique can be reduced by omitting, and responsiveness can be improved. The mirror can be easily reduced in weight compared to a lens and the like, so that the physique can be reduced and the responsiveness can be improved.

(1)第1実施形態:本発明のパンチルトズーム装置を具体的な実施形態に基づき以下詳細に説明する。本発明のパンチルトズーム装置はカメラなどの光学機器に用いることができる。体格が小さくできるので(特に装置全体の長さを短くできる)、携帯用のカメラや、搭載空間が限られている車載用カメラなどに好適に使用できる。また、本実施形態のパンチルトズーム装置をマイクロレンズにて実現し、必要な数だけ、マトリクス状に配列することができる。マイクロレンズの配列は平面状だけでなく、球面状にすることも可能である。   (1) First Embodiment: The pan / tilt / zoom apparatus of the present invention will be described in detail below based on a specific embodiment. The pan / tilt / zoom device of the present invention can be used in an optical apparatus such as a camera. Since the physique can be reduced (especially, the overall length of the apparatus can be shortened), it can be suitably used for a portable camera or a vehicle-mounted camera with a limited mounting space. In addition, the pan / tilt / zoom device of the present embodiment can be realized by a microlens, and a necessary number can be arranged in a matrix. The arrangement of the microlenses can be not only planar but also spherical.

本実施形態のパンチルトズーム装置は多焦点レンズと焦点距離調整手段と焦点距離選択手段とパンチルト機構とを有する。多焦点レンズは外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせたものである。レンズ領域は2以上であればよい。レンズ領域は表面での屈折を利用する一般的なレンズのほか、屈折率分布レンズ、回折レンズなどを採用することもできる。一般的なレンズとしては球面レンズ、非球面レンズ(主に収差を除くために非球面としたもの)、フレネルレンズなどどのようなレンズが挙げられる。厚みを小さくするためにはフレネルレンズや屈折率分布レンズ、回折レンズなどの採用が望ましい。   The pan / tilt zoom apparatus of this embodiment includes a multifocal lens, a focal length adjusting unit, a focal length selecting unit, and a pan / tilt mechanism. The multifocal lens is a concentric combination of lens regions having different focal lengths so that the focal length becomes longer in multiple steps toward the outer peripheral direction. The lens area may be two or more. In addition to a general lens that uses refraction on the surface, a refractive index distribution lens, a diffractive lens, or the like can also be used for the lens region. As a general lens, any lens such as a spherical lens, an aspheric lens (mainly an aspherical lens for removing aberrations), a Fresnel lens, and the like can be given. In order to reduce the thickness, it is desirable to employ a Fresnel lens, a gradient index lens, a diffractive lens, or the like.

レンズ領域の組み合わせ方としては、中心部、その周辺部(好ましくは輪環状)、さらにその周辺部といったように、必要な焦点距離の数だけ、同心状に配置する。特に同心円状に配置することが望ましい。また、レンズ領域毎の光軸は一致していなくても、後述する焦点距離調整手段により一致させることも可能であるが(例えば、反射面部の形状、角度などにより実現できる)、多焦点レンズ単独としても全ての焦点距離のレンズ領域にて予め一致させることが望ましい。各レンズ領域それぞれの焦点距離は外周にいくに従い長くしている。   As a method of combining the lens regions, a central portion, a peripheral portion thereof (preferably an annular ring), and a peripheral portion thereof are arranged concentrically as many as necessary focal lengths. It is particularly desirable to arrange them concentrically. In addition, even if the optical axes of the lens areas do not coincide with each other, they can be coincided by a focal length adjusting unit described later (for example, it can be realized by the shape, angle, etc. of the reflecting surface portion), but the multifocal lens alone However, it is desirable to match in advance in the lens regions of all focal lengths. The focal length of each lens region is increased as it goes to the outer periphery.

焦点距離調整手段は第1ミラーグループと第2ミラーグループとをもつ。本手段は異なる焦点距離をもつレンズ領域に対して、結像面を一致させるものである。レンズ領域毎の焦点距離の違いは、第1ミラーグループの第1ミラー反射面部及び第2ミラーグループの第2ミラー反射面部との間を反射させる距離を各レンズ領域の焦点距離に応じて変化させることによって調整する。つまり、各レンズ領域を透過した光線束が第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部で反射する数を調整することで(0回でも良い)、焦点距離が異なる各レンズ領域のそれぞれからの光線束が結像する面を一致させることができる。   The focal length adjusting means has a first mirror group and a second mirror group. This means makes the image plane coincide with lens regions having different focal lengths. The difference in focal length for each lens region is that the distance that reflects between the first mirror reflecting surface portion of the first mirror group and the second mirror reflecting surface portion of the second mirror group is changed according to the focal length of each lens region. Adjust by. That is, the light beam from each lens region having a different focal length is adjusted by adjusting the number of reflected light beams transmitted through each lens region at the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion (may be zero). The planes on which the bundles are imaged can be matched.

第1及び第2ミラー反射面部はいずれも、光線束の一部をそのまま透過し、残りを反射させるハーフミラーのような部材を用いることができる。ハーフミラーを採用することで第1及び第2ミラー反射面部の配置位置を柔軟に決定することができる。つまり、各レンズ領域からの光線束毎に各反射面部の位置を最適化することが容易になる。   Each of the first and second mirror reflecting surface portions can use a member such as a half mirror that transmits a part of the light beam as it is and reflects the rest. By employing the half mirror, the arrangement positions of the first and second mirror reflecting surface portions can be determined flexibly. That is, it becomes easy to optimize the position of each reflecting surface portion for each light bundle from each lens region.

第1及び第2ミラーグループがもつ第1及び第2ミラー反射面部の形状はレンズ領域からの光線束が最終的に同一の結像面を有するものであれば限定しない。多焦点レンズの中央部近傍に結像面ができるように、第1及び第2ミラー反射面部の形状は、光線束を多焦点レンズの中央部近傍に向けて反射させるような形状にする。   The shape of the first and second mirror reflecting surface portions of the first and second mirror groups is not limited as long as the light flux from the lens region finally has the same image plane. The first and second mirror reflecting surface portions are shaped so as to reflect the light flux toward the vicinity of the central portion of the multifocal lens so that an imaging surface is formed in the vicinity of the central portion of the multifocal lens.

例えば、第1及び第2ミラー反射面部を双方ともに平面状にすることで、多焦点レンズのレンズ領域を通過することで中央部近傍に向けて収束するように曲げられた光線束がそのまま中央部近傍に向けて順次反射させる。そして、収差を除去するなどの必要に応じて曲面にすることもできる。曲面としては球面、非球面いずれを採用することもできる。   For example, by making both the first and second mirror reflecting surface portions planar, the light beam bent so as to converge toward the central portion by passing through the lens region of the multifocal lens is directly in the central portion. Reflected sequentially toward the vicinity. And it can also be made into a curved surface as needed, such as removing aberrations. Either a spherical surface or an aspheric surface can be adopted as the curved surface.

また、曲面にすることで、レンズとしての作用を発揮させることもできる。つまり、反射面部を曲面にすることで、多焦点レンズがもつレンズ領域の一部又は全部の機能を併せ持つことができる。例えば、多焦点レンズとして中心部付近に短焦点レンズ、その周辺に平板状のレンズ(焦点距離は無限大)を配設し、平板状のレンズを透過した光線束を反射する第1ミラー反射面部の形状を中心部付近の短焦点レンズよりも長焦点のレンズと同等の形状にすることで、中心部近傍が短焦点、その周辺が長焦点の多焦点レンズを採用した場合と同等の作用が発揮できる。   Moreover, the effect | action as a lens can also be exhibited by making it into a curved surface. That is, by making the reflecting surface portion a curved surface, a part or all of the functions of the lens area of the multifocal lens can be provided. For example, as a multifocal lens, a short-focus lens is disposed near the center, and a flat lens (having an infinite focal length) is disposed in the vicinity thereof, and the first mirror reflecting surface portion that reflects the light beam transmitted through the flat lens. By making the shape of this lens equivalent to that of a long focus lens rather than a short focus lens near the center, the same effect as when a multifocal lens with a short focus near the center and a long focus around the center is adopted. Can demonstrate.

そして、第2ミラー反射面部の形状が多焦点レンズの結像側の形状と一致する場合(例えば、双方ともに平面であるなど)には第2ミラー反射面部は多焦点レンズの結像側に金属蒸着などにより形成することもできる。   When the shape of the second mirror reflecting surface portion matches the shape of the imaging side of the multifocal lens (for example, both are flat surfaces), the second mirror reflecting surface portion is metal on the imaging side of the multifocal lens. It can also be formed by vapor deposition.

焦点距離選択手段は、多焦点レンズの各レンズ領域を通過したそれぞれの光線束のうちの1以上を選択的に遮蔽することで結像面に結像する光線束を選択する手段である。光線束を選択的に遮蔽することで、残った光線束のみが結像し、必要な焦点距離をもつ光学系が実現できる。   The focal length selection unit is a unit that selects a light bundle that forms an image on the imaging surface by selectively shielding one or more of the light bundles that have passed through the lens regions of the multifocal lens. By selectively shielding the beam bundle, only the remaining beam bundle forms an image, and an optical system having a necessary focal length can be realized.

光線束を遮蔽する手段はすべてのレンズ領域を透過する光線束のすべてに対応して設けることもできるほか、一部のレンズ領域にのみ対応して設けることもできる。一部にのみ設けた場合、直接的にそれ以外のレンズ領域に対応する光線束を遮蔽した場合の光学系は実現できないが、それ以外の光線束の遮蔽前後の結像間で演算(差分など)を行うことで、それ以外のレンズ領域に対応する光線束を遮蔽した場合の光学系を実現可能である。   The means for shielding the light bundle can be provided corresponding to all of the light bundles transmitted through all the lens regions, or can be provided corresponding to only a part of the lens regions. If only a part is provided, an optical system in which the light bundle corresponding to the other lens area is directly shielded cannot be realized, but calculation (difference, etc.) is performed between the images before and after shielding the other light bundle. ), It is possible to realize an optical system in the case where a light beam corresponding to other lens regions is shielded.

具体的に、光線束を遮蔽する手段としてはどのような手段を用いてもよい。例えば、第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部のうちの1以上について、位置、反射特性及び/又は透過性を制御する制御部により、多焦点レンズの各レンズ領域を通過した光線束から結像面に結像する光線束を選択する手段が採用できる。第1及び/又は第2反射面部のうち一部の反射特性及び/又は透過性を制御することで必要な光線束のみを結像面に導くことができる。また、各反射面部の位置を変化させること(例えば反射面部の向きや有無など)でも同様の作用が得られる。   Specifically, any means may be used as a means for shielding the light flux. For example, for one or more of the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion, the control unit that controls the position, the reflection characteristics, and / or the transmittance transmits the light bundle that has passed through each lens region of the multifocal lens. A means for selecting a light beam focused on the image plane can be employed. By controlling the reflection characteristics and / or transmissivity of some of the first and / or second reflecting surface portions, only the necessary light flux can be guided to the imaging surface. Moreover, the same effect | action is acquired by changing the position of each reflective surface part (for example, direction, the presence or absence of a reflective surface part, etc.).

また、不透明な部材(板状の部材や偏光板及び液晶シャッターの組み合わせなど。液晶シャッターは印加する電位などにて液晶分子の向きを変えて光の透過性を制御する。)を各光線束の光路中に挿入することでも実現できる。   In addition, an opaque member (a combination of a plate-like member, a polarizing plate, and a liquid crystal shutter, etc. The liquid crystal shutter controls the light transmittance by changing the direction of liquid crystal molecules by an applied potential or the like) of each light bundle. It can also be realized by inserting it in the optical path.

更に、焦点距離選択手段としては、偏光付与手段と偏光透過性制御手段とで構成することもできる。本構成は先述の液晶シャッターと類似するものである。各レンズ領域を透過した光線束に対し、本手段にて同時に選択する焦点距離のグループ毎に異なる偏光を付与した後、結像面近傍で偏光の相違により透過性を変化できる液晶などの部材を配設することで、結像面に到達する光線束が選択できる。   Further, the focal length selection means can be composed of a polarization imparting means and a polarization transmission control means. This configuration is similar to the liquid crystal shutter described above. A member such as a liquid crystal whose transmittance can be changed by the difference in polarization in the vicinity of the image plane after giving different polarized light to the group of focal lengths simultaneously selected by this means to the light bundle transmitted through each lens region. By disposing, the light flux reaching the imaging plane can be selected.

特に、2つの焦点距離の間で選択するパンチルトズーム装置を実現する場合には、異なる焦点距離に対応するそれぞれのレンズ領域を通過する光線束に対し、直交する偏光を付与することで、より分離性よく光線束を選択することができる。   In particular, when realizing a pan / tilt / zoom device that selects between two focal lengths, the beam bundles passing through the respective lens regions corresponding to different focal lengths are given more orthogonal polarization to provide more separation. The light flux can be selected with good quality.

(焦点距離の比(倍率)の制御)
以下、簡単のために、レンズ領域が2つの場合で説明する。焦点距離が異なるレンズ領域が3以上ある場合でも以下の説明は妥当する。すなわち、任意の2つのレンズ領域間については以下の説明で焦点距離の比(倍率)を保ったまま結像面を一致することができるので、3以上のレンズ領域であってもレンズ領域を2つずつ順次結像面を一致させることで、それぞれのレンズ領域間で結像面を一致させることができる。
(Control of focal length ratio (magnification))
Hereinafter, for the sake of simplicity, the case where there are two lens regions will be described. The following explanation is valid even when there are three or more lens regions having different focal lengths. That is, between two arbitrary lens regions, the image plane can be matched while maintaining the focal length ratio (magnification) in the following description. By sequentially matching the imaging planes one by one, the imaging planes can be matched between the respective lens regions.

・第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部の間の距離が一定の場合
第1ミラーグループ及び第2ミラーグループの間で反射させる回数を制御することで、結像面を任意に移動することができる。つまり、反射させて結像面に至るまでの距離を変化させることで結像面の位置を制御している。ここで、反射させる回数の比が焦点距離の比(倍率)になる。なお、焦点距離に合わせて反射回数など(つまり、レンズ領域から結像面の距離)を変更するのではなく、反射回数などに基づいてそのレンズ領域の焦点距離を決定することがより簡便である。
When the distance between the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion is constant, the imaging surface is arbitrarily moved by controlling the number of times of reflection between the first mirror group and the second mirror group Can do. That is, the position of the imaging plane is controlled by changing the distance from the reflection to the imaging plane. Here, the ratio of the number of times of reflection is the focal length ratio (magnification). It is more convenient to determine the focal length of the lens area based on the number of reflections instead of changing the number of reflections (that is, the distance from the lens area to the imaging plane) according to the focal length. .

レンズ領域として多焦点レンズの中央部を用いる場合であって、結像面が第1ミラー反射面部と面一に配設されている場合には、中央部のレンズ領域を基準にしてその周辺部に設けられたレンズ領域の倍率は奇数倍になる。これは反射回数が1、3、5、7・・・と奇数になって各レンズ領域から結像面に至る距離の比が奇数になるからである。   In the case where the central portion of the multifocal lens is used as the lens region, and the imaging surface is disposed flush with the first mirror reflecting surface portion, the peripheral portion thereof is based on the central lens region. The magnification of the lens area provided in is an odd number. This is because the number of reflections is an odd number of 1, 3, 5, 7,..., And the ratio of the distance from each lens region to the imaging surface is an odd number.

ここで、結像面の位置を第1ミラー反射面部の表面から幾らかずらすことで、各レンズ領域から反射していく距離の比が中央部を基準にして、奇数比でなくすことができる。   Here, by slightly shifting the position of the imaging plane from the surface of the first mirror reflecting surface portion, the ratio of the distances reflected from the respective lens regions can be eliminated from the odd ratio with respect to the central portion.

また、多焦点レンズのレンズ領域として、反射させることなく直接結像面に至る経路(例えば、後述する実施例1におけるレンズ領域10や実施例4におけるレンズ領域12を透過した光線束)を用いずに、すべてのレンズ領域を透過した光線束について焦点距離調整手段の反射面部で反射させることで、倍率を任意に変更することができる。例えば、3回反射させたものと、5回反射させたものとでは、5/3倍の倍率にすることができる。更に、前述したように、結像面の位置を第1ミラー反射面部などからずらすことで、より柔軟に倍率を変更できる。   Further, as a lens area of the multifocal lens, a path (for example, a light beam that has passed through the lens area 10 in Example 1 and the lens area 12 in Example 4 described later) without being reflected is directly used. In addition, the magnification can be arbitrarily changed by reflecting the light beam that has passed through all the lens regions with the reflecting surface portion of the focal length adjusting means. For example, a magnification of 5/3 can be obtained between the case where the reflection is performed three times and the case where the reflection is performed five times. Furthermore, as described above, the magnification can be changed more flexibly by shifting the position of the imaging plane from the first mirror reflecting surface portion or the like.

・第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部が複数存在し、それらの間の距離が一定でない場合
第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部の間の距離が一定の場合と基本的に同様であるが、単純な反射回数のみでは焦点距離の比は算出できず、実際の光路長を考慮して算出する。例えば、第1ミラー反射面部及び/又は第2ミラー反射面部を階段状に配設することで、第1ミラー反射面部及び第2ミラー反射面部の間の距離が一定でなくすことが可能になり、対応するレンズ領域を透過した光線束が反射により通過する光路の距離を任意に変化させることができる。
When there are a plurality of first mirror reflection surface portions and second mirror reflection surface portions and the distance between them is not constant, basically the same as when the distance between the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion is constant However, the focal length ratio cannot be calculated only with the simple number of reflections, and is calculated in consideration of the actual optical path length. For example, by disposing the first mirror reflection surface portion and / or the second mirror reflection surface portion in a step shape, the distance between the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion can be made constant, The distance of the optical path through which the light beam transmitted through the corresponding lens region passes by reflection can be arbitrarily changed.

パンチルト機構は第1ミラーグループ又は第2ミラーグループがもつ第1ミラー反射面及び第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させる手段である。ミラー反射面を揺動することで、光学系全体の光軸が屈曲して結像面における画角を変化できる。ミラー反射面の揺動の大きさはそれ程大きくなくても良い。第1及び第2ミラー反射面のうち揺動させるミラー反射面(揺動させる数を含む)は目的とする画角変化の大きさや各種収差の発生などにより決定する。   The pan / tilt mechanism is a means for swinging one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface of the first mirror group or the second mirror group. By oscillating the mirror reflecting surface, the optical axis of the entire optical system is bent, and the angle of view on the imaging surface can be changed. The magnitude of the swing of the mirror reflecting surface may not be so large. Of the first and second mirror reflecting surfaces, the mirror reflecting surface to be swung (including the number to be swung) is determined based on the target change in the angle of view and the occurrence of various aberrations.

これらの第1又は第2ミラー反射面を揺動させる方法としては特に限定しないが、反射面を揺動自在に枢支した上で、ローレンツ力や静電力などにより駆動する手段が例示できる。例えば、揺動させるミラー反射面の外縁部に導電路を形成し外部磁場を印加した上で、導電路に流す電流の大きさ、向きを制御することによりミラー反射面の向きを任意に駆動できる。また、ミラー反射面を強磁性体や強誘電体にて形成し、外部から磁場や電場を印加する大きさ・向きを制御することでもミラー反射面を揺動できる。ミラー反射面の揺動の程度は歪み計や光学的手法などにより測定できるので、揺動の程度を制御できる。   A method for swinging the first or second mirror reflecting surface is not particularly limited, and examples thereof include a means for driving by a Lorentz force or an electrostatic force after the reflecting surface is pivotably supported. For example, the direction of the mirror reflecting surface can be arbitrarily driven by controlling the magnitude and direction of the current flowing through the conducting path after forming a conducting path on the outer edge of the mirror reflecting surface to be oscillated and applying an external magnetic field. . Further, the mirror reflection surface can be oscillated by forming the mirror reflection surface with a ferromagnetic material or a ferroelectric material and controlling the magnitude and direction of applying a magnetic field or electric field from the outside. Since the degree of rocking of the mirror reflecting surface can be measured by a strain gauge or an optical method, the degree of rocking can be controlled.

ミラー反射面を揺動可能に枢支する機構としては特に限定しないが、いわゆるジンバル構造が好適な構造として挙げられる。ジンバル構造は2つの同心円状のリングを重ね合わせて外側のリングの内側に内側のリングを揺動可能に枢支し、更に内側のリングの内側にミラー反射面を揺動可能に枢支する構造である。このジンバル構造はどのように製造しても良い。   The mechanism for pivotally supporting the mirror reflecting surface is not particularly limited, but a so-called gimbal structure is a preferable structure. The gimbal structure is a structure in which two concentric rings are overlapped and the inner ring is pivotably supported inside the outer ring, and the mirror reflecting surface is pivotally supported inside the inner ring. It is. This gimbal structure may be manufactured in any way.

ここで、内側のリングが揺動する軸とミラー反射面が揺動する軸とを交差(特に直交させることが望ましい)することで、ミラー反射面を種々の方向に揺動できる。   Here, the mirror reflecting surface can be swung in various directions by intersecting (particularly preferably orthogonal) the axis on which the inner ring swings and the shaft on which the mirror reflecting surface swings.

(2)第2実施形態:本実施形態のパンチルト装置はレンズと焦点距離調整手段とパンチルト機構とを有する。本実施形態のパンチルト装置は第1実施形態のパンチルトズーム装置におけるズーム機構を必須要件としないものである。   (2) Second Embodiment: A pan / tilt apparatus according to the present embodiment includes a lens, a focal length adjusting unit, and a pan / tilt mechanism. The pan / tilt device according to the present embodiment does not require the zoom mechanism in the pan / tilt zoom device according to the first embodiment.

レンズは特に限定せず、公知のレンズなどが採用できる。   A lens is not specifically limited, A well-known lens etc. can be employ | adopted.

焦点距離調整手段は第1実施形態にて説明したものとほぼ同様であるが、レンズとして多焦点レンズを採用していない場合には、レンズを通過した光線束を何度か反射させて実際のレンズの焦点距離よりも短い距離で結像できるようにする作用を発揮する手段である。   The focal length adjusting means is substantially the same as that described in the first embodiment. However, when a multifocal lens is not adopted as the lens, the light flux that has passed through the lens is reflected several times to actually It is a means that exerts an effect of allowing an image to be formed at a distance shorter than the focal length of the lens.

パンチルト機構は第1実施形態と同様のものであり、焦点距離調整手段における第1ミラー反射面及び第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させる手段である。   The pan / tilt mechanism is the same as that of the first embodiment, and is a means for swinging one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface in the focal length adjustment means.

本実施例のパンチルトズーム装置は、図1(a)に示すように、多焦点レンズ1と第1ミラー2と第2ミラー3と撮像素子4と第2ミラー移動手段(図略)とから構成される。多焦点レンズ1は焦点距離が異なる2つのレンズ領域10及び11からなり、レンズ領域10の方がレンズ領域11よりも焦点距離が短い。   As shown in FIG. 1A, the pan / tilt / zoom apparatus of the present embodiment includes a multifocal lens 1, a first mirror 2, a second mirror 3, an image sensor 4, and second mirror moving means (not shown). Is done. The multifocal lens 1 includes two lens regions 10 and 11 having different focal lengths, and the lens region 10 has a shorter focal length than the lens region 11.

第1ミラー2は第1ミラーグループの第1ミラー反射面部に相当する。第2ミラー3は第2ミラーグループの第2ミラー反射面部に相当する。第1及び第2ミラー2、3は不透明な通常のミラーである。撮像素子4は結像面に相当する位置に配設されており、具体的には第1ミラー2の中央部に位置する。第2ミラー移動手段は第2ミラー3を光路中に挿入した状態(図1(b))及び抜いた状態(図1(a))の間で移動させる手段である。   The first mirror 2 corresponds to the first mirror reflecting surface portion of the first mirror group. The second mirror 3 corresponds to the second mirror reflecting surface portion of the second mirror group. The first and second mirrors 2 and 3 are ordinary opaque mirrors. The image sensor 4 is disposed at a position corresponding to the image formation plane, and specifically, is located at the center of the first mirror 2. The second mirror moving means is means for moving the second mirror 3 between the inserted state (FIG. 1B) and the extracted state (FIG. 1A).

以下に焦点距離を切り替える方法を説明する。焦点距離を長くする場合には多焦点レンズ1のレンズ領域11を透過した光線束を利用するために、第2ミラー移動手段により第2ミラー3を挿入状態(図1(b))にまで移動する。その結果、レンズ領域10を透過した光線束は第2ミラー3により遮蔽され、レンズ領域11を透過した光線束は第2ミラー3により反射して結像面にある撮像素子4に結像する。   A method for switching the focal length will be described below. In order to increase the focal length, the second mirror 3 is moved to the inserted state (FIG. 1B) by the second mirror moving means in order to use the light bundle transmitted through the lens region 11 of the multifocal lens 1. To do. As a result, the light beam that has passed through the lens region 10 is shielded by the second mirror 3, and the light beam that has passed through the lens region 11 is reflected by the second mirror 3 and forms an image on the imaging device 4 on the imaging surface.

反対に焦点距離を短くする場合にはレンズ領域10を透過した光線束を利用するために、第2ミラー移動手段により第2ミラー3を抜いた状態(図1(a))にまで移動する。その結果、レンズ領域10を透過した光線束は第2ミラー3により遮蔽されることなくそのまま結像面にある撮像素子4上に結像するのに対して、レンズ領域11を透過した光線束だけは第2ミラー3がないので、レンズ領域11から第1ミラー2に到達して反射した後、そのまま多焦点レンズ1の物体側に向けてレンズ領域10を透過する。   On the contrary, when the focal length is shortened, the second mirror moving means moves to the state where the second mirror 3 is pulled out (FIG. 1A) in order to use the light bundle transmitted through the lens region 10. As a result, the light beam transmitted through the lens region 10 is imaged as it is on the image pickup element 4 on the image formation surface without being shielded by the second mirror 3, whereas only the light beam transmitted through the lens region 11 is used. Since there is no second mirror 3, it reaches the first mirror 2 from the lens region 11 and is reflected, and then passes through the lens region 10 toward the object side of the multifocal lens 1 as it is.

レンズ領域10を透過した光線束はそのまま、レンズ領域11を透過した光線束は焦点距離の相違を吸収するために第1ミラー2及び第2ミラー3の間を1往復半進ませることで、各レンズ領域10、11からの結像面が一致している。   The light beam transmitted through the lens region 10 is left as it is, and the light beam transmitted through the lens region 11 is moved forward and backward between the first mirror 2 and the second mirror 3 in order to absorb the difference in focal length. The imaging planes from the lens areas 10 and 11 are coincident.

第2ミラー移動手段の駆動機構は第2ミラー3を薄板状の強磁性体(ニッケルなど)で形成して磁力により駆動する手段である。つまり、薄板状の強磁性体は磁力線の方向に沿うように移動するので磁力線の方向を制御することで第2ミラー3を駆動でき向きを自在に制御できる。   The driving mechanism of the second mirror moving means is means for forming the second mirror 3 from a thin plate-like ferromagnetic material (such as nickel) and driving it by magnetic force. That is, since the thin plate-like ferromagnetic material moves along the direction of the magnetic lines of force, the second mirror 3 can be driven and the direction can be freely controlled by controlling the direction of the magnetic lines of force.

第2ミラー3は、図2(a)に示すように、ニッケルからなる反射面が形成された第2ミラー反射面31と、その周りを取り囲む第1リング33と、更にその第1リング33の周りを取り囲む第2リング32と、第2ミラー反射面31及び第1リング33の間を接続する第1接続部35と、第1リング33及び第2リング32の間を接続する第2接続部34とを備えるジンバル構造をもつ。そして、第2リング32がヒンジ部36にて基部37に固定されている。第2リング32はヒンジ部36を介して曲げることができ、第2ミラー移動手段により第2ミラー反射面31を含む部材31〜35を移動できる(図2(b))。   As shown in FIG. 2A, the second mirror 3 includes a second mirror reflecting surface 31 on which a reflecting surface made of nickel is formed, a first ring 33 surrounding the second mirror reflecting surface 31, and a first ring 33. The second ring 32 surrounding the first ring 35, the first connecting portion 35 connecting the second mirror reflecting surface 31 and the first ring 33, and the second connecting portion connecting the first ring 33 and the second ring 32. 34 with a gimbal structure. The second ring 32 is fixed to the base portion 37 by a hinge portion 36. The second ring 32 can be bent via the hinge portion 36, and the members 31 to 35 including the second mirror reflecting surface 31 can be moved by the second mirror moving means (FIG. 2B).

第2ミラー反射面31は第1リング33の内側で揺動可能に第1接続部35にて枢支されている。第1リング33は第2リング32の内側で揺動可能に第2接続部34にて枢支されている。第1接続部35が軸として枢支する方向と、第2接続部34が軸として枢支する方向とは直交させている。従って、第2ミラー反射面31はどのような方向にでも揺動させることができる(図2(c))。第1接続部35及び第2接続部34には圧電性物質からなる歪みゲージが形成されており、第1リング33及び第2リング32の間、そして第1リング33及び第2ミラー反射面の間の捻れの程度がそれぞれ計測できる。   The second mirror reflecting surface 31 is pivotally supported by the first connecting portion 35 so as to be swingable inside the first ring 33. The first ring 33 is pivotally supported by the second connection portion 34 so as to be swingable inside the second ring 32. The direction in which the first connection portion 35 pivots as an axis is orthogonal to the direction in which the second connection portion 34 pivots as an axis. Therefore, the second mirror reflecting surface 31 can be swung in any direction (FIG. 2C). A strain gauge made of a piezoelectric material is formed on the first connection portion 35 and the second connection portion 34, and between the first ring 33 and the second ring 32 and between the first ring 33 and the second mirror reflecting surface. Each degree of twist can be measured.

第2ミラー反射面31の周縁部には円周状の導電路(図略)を形成している。この導電路に電流を流すことで第2ミラー反射面31を揺動させている。揺動させる機構は以下の通りである。第2ミラー移動手段は、第2ミラー反射面31を光路中に挿入した状態にするために、多焦点レンズ1の光軸と垂直な方向に磁場を印加している。この磁場の方向は光軸と垂直であればどの向きでも構わない。従って、導電路に流す電流の大きさと印加する磁場の大きさとを制御することで揺動する角度・方向を制御することができる。また、磁場の方向を変化させなくても、第2ミラー反射面31に形成する導電路の形状・位置を変えることで揺動の方向を制御することもできる。   A circumferential conductive path (not shown) is formed at the peripheral edge of the second mirror reflecting surface 31. The second mirror reflecting surface 31 is swung by passing a current through the conductive path. The mechanism for swinging is as follows. The second mirror moving means applies a magnetic field in a direction perpendicular to the optical axis of the multifocal lens 1 so that the second mirror reflecting surface 31 is inserted in the optical path. The direction of the magnetic field may be any direction as long as it is perpendicular to the optical axis. Therefore, the angle and direction of oscillation can be controlled by controlling the magnitude of the current flowing through the conductive path and the magnitude of the applied magnetic field. Further, the direction of oscillation can be controlled by changing the shape / position of the conductive path formed on the second mirror reflecting surface 31 without changing the direction of the magnetic field.

第2ミラー反射面31を揺動させると(第2ミラー反射面31を図1(c)の右側に傾けている)、図1(c)に示すように、撮像素子4上に結像する光線束は相対的に左側から入射するものに変化する。従って、撮像素子4上に結像する像の画角は左方向にパンできる。同様に、第2ミラー反射面31を上下・左右に揺動させることで、画角も変化させることが可能になる。   When the second mirror reflecting surface 31 is swung (the second mirror reflecting surface 31 is tilted to the right in FIG. 1C), an image is formed on the image sensor 4 as shown in FIG. The light flux changes relatively to that incident from the left side. Therefore, the angle of view of the image formed on the image sensor 4 can be panned to the left. Similarly, the angle of view can be changed by swinging the second mirror reflecting surface 31 up and down and left and right.

実施例のパンチルトズーム装置を示す断面概略図である。It is the cross-sectional schematic which shows the pan tilt zoom apparatus of an Example. 実施例における第2ミラーを示す概略図である。It is the schematic which shows the 2nd mirror in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…多焦点レンズ 10、11…レンズ領域
2…第1ミラー(第1ミラーグループの第1ミラー反射面部)
3…第2ミラー(第2ミラーグループの第2ミラー反射面部)
4…結像素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multifocal lens 10, 11 ... Lens area | region 2 ... 1st mirror (1st mirror reflective surface part of a 1st mirror group)
3 ... 2nd mirror (2nd mirror reflective surface part of a 2nd mirror group)
4 ... Imaging element

Claims (7)

外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせた多焦点レンズと、
該多焦点レンズの結像側であって該多焦点レンズ側に向いた1以上の第1ミラー反射面部をもつ第1ミラーグループと、該第1ミラーグループ及び該多焦点レンズの間であって該第1ミラーグループの該反射面側に向いた1以上の第2ミラー反射面部をもつ第2ミラーグループとを備え、焦点距離の異なる各該レンズ領域を通過したそれぞれの光線束を該第1ミラーグループ及び該第2ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射し、焦点距離が異なる各該レンズ領域の結像面を該中央部近傍で一致させる焦点距離調整手段と、
該多焦点レンズの各該レンズ領域を通過したそれぞれの該光線束のうちの1以上を遮蔽乃至は透過させることで該結像面に結像する該光線束を選択する焦点距離選択手段と、
前記第1ミラー反射面及び前記第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させるパンチルト機構と、
を有することを特徴とするパンチルトズーム装置。
A multifocal lens that concentrically combines lens regions with different focal lengths so that the focal length becomes longer in multiple steps toward the outer circumferential direction;
A first mirror group having one or more first mirror reflecting surfaces on the imaging side of the multifocal lens and facing the multifocal lens; and between the first mirror group and the multifocal lens A second mirror group having one or more second mirror reflecting surface portions facing the reflecting surface side of the first mirror group, and each light bundle that has passed through the lens regions having different focal lengths is the first mirror group. Focal length between the mirror group and the second mirror group, which sequentially reflects toward the central portion of the multifocal lens, and makes the image planes of the lens regions having different focal lengths coincide in the vicinity of the central portion Adjusting means;
A focal length selection means for selecting the light bundle that forms an image on the imaging surface by shielding or transmitting one or more of the light bundles that have passed through the lens regions of the multifocal lens;
A pan / tilt mechanism that swings one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface;
A pan / tilt / zoom apparatus characterized by comprising:
前記焦点距離選択手段は、前記第1ミラー反射面部及び前記第2ミラー反射面部のうちの1以上について、位置、反射特性及び/又は透過性を制御する制御部により、前記多焦点レンズの各前記レンズ領域を通過した光線束から前記結像面に結像する光線束を選択する手段である請求項1に記載のパンチルトズーム装置。   The focal length selection unit is configured to control each of the multifocal lenses by a control unit that controls a position, a reflection characteristic, and / or a transparency of one or more of the first mirror reflection surface portion and the second mirror reflection surface portion. 2. The pan / tilt zoom apparatus according to claim 1, wherein the pan / tilt / zoom apparatus is a means for selecting a light beam that forms an image on the imaging surface from a light beam that has passed through a lens region. 前記第2ミラー反射面部はハーフミラーにより形成され、前記多焦点レンズの結像側近傍に配置されている請求項1又は2に記載のパンチルトズーム装置。   3. The pan / tilt zoom apparatus according to claim 1, wherein the second mirror reflection surface portion is formed by a half mirror and is disposed in the vicinity of the imaging side of the multifocal lens. 前記焦点距離選択手段は、
焦点距離が異なる前記レンズ領域を透過する光線束に対してそれぞれ異なる偏光を付与する偏光付与手段と、
光線束が通過する光路上に配置され、選択すべき光線束が有する偏光に対応する透過性を制御する偏光透過性制御手段と、を備える請求項1〜3のいずれかに記載のパンチルトズーム装置。
The focal length selection means includes
Polarization imparting means for imparting different polarizations to the light bundles transmitted through the lens regions having different focal lengths;
The pan / tilt zoom apparatus according to claim 1, further comprising: a polarization transmission control unit that is disposed on an optical path through which the light bundle passes and that controls transmission corresponding to the polarization of the light bundle to be selected. .
前記レンズ領域は2つの焦点距離を有し、
前記偏光付与手段は焦点距離が異なる該レンズ領域に直交する偏光を付与する手段であり、
前記偏光透過性制御手段は前記結像面近傍の双方の該レンズ領域からの光線束が通過する光路上に配設されている請求項4に記載のパンチルトズーム装置。
The lens region has two focal lengths;
The polarization applying means is means for applying polarized light orthogonal to the lens regions having different focal lengths,
5. The pan / tilt zoom apparatus according to claim 4, wherein the polarization transmission control means is disposed on an optical path through which a light beam from both lens regions in the vicinity of the imaging plane passes.
前記多焦点レンズは2つのレンズ領域をもち、
前記第2ミラーグループは、該2つのレンズ領域のうちの焦点距離の短い中央のレンズ領域からの光線束を遮蔽できる形状である1つの第2ミラー反射面と、該第2ミラー反射面を1軸以上で揺動可能に枢支するジンバル機構と、該ジンバル機構の向きを切り替えることで、該多焦点レンズの中央のレンズ領域からの光線束に対して直交する第1位置と該光線束に対して概ね平行な第2位置との間で該第2ミラー反射面の向きを切り替えるように前記ジンバル機構を支持するヒンジ部と、からなり、
前記焦点距離選択手段は、前記第1位置及び前記第2位置の間で該第2ミラー反射面の向きを該ジンバル機構と共に切り替える手段であり、
前記パンチルト機構は、該ジンバル機構にて枢支される前記第2ミラー反射面を揺動させる機構である請求項1〜5のいずれかに記載のパンチルトズーム装置。
The multifocal lens has two lens areas,
The second mirror group includes one second mirror reflecting surface having a shape capable of shielding a light bundle from a central lens region having a short focal length of the two lens regions, and 1 second mirror reflecting surface. By switching the direction of the gimbal mechanism pivotably supported above the axis and the gimbal mechanism, the first position orthogonal to the light bundle from the central lens region of the multifocal lens and the light bundle A hinge portion that supports the gimbal mechanism so as to switch the direction of the second mirror reflecting surface between a second position and a substantially parallel second position;
The focal length selection means is means for switching the direction of the second mirror reflecting surface together with the gimbal mechanism between the first position and the second position,
The pan / tilt zoom apparatus according to claim 1, wherein the pan / tilt mechanism is a mechanism that swings the second mirror reflecting surface pivotally supported by the gimbal mechanism.
レンズと、
該レンズの結像側であって該レンズ側に向いた1以上の第1ミラー反射面部をもつ第1ミラーグループと、該第1ミラーグループ及び該レンズの間であって該第1ミラーグループの該反射面側に向いた1以上の第2ミラー反射面部をもつ第2ミラーグループとを備え、該レンズを通過した光線束を該第1ミラーグループ及び該第2ミラーグループの間であって該レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射させて前記レンズからの距離が前記レンズの焦点距離よりも短い距離で結像させる焦点距離調整手段と、
前記第1ミラー反射面及び前記第2ミラー反射面のうちの1以上を揺動させるパンチルト機構と、
を有することを特徴とするパンチルト装置。
A lens,
A first mirror group having one or more first mirror reflecting surfaces on the imaging side of the lens and facing the lens side; and between the first mirror group and the lens, A second mirror group having one or more second mirror reflecting surface portions facing toward the reflecting surface, and the light bundle that has passed through the lens is between the first mirror group and the second mirror group, and a focal distance adjusting means the distance from the lens respectively are sequentially reflected toward the center portion of the lenses is Ru is imaged at a distance shorter than the focal length of the lens,
A pan / tilt mechanism that swings one or more of the first mirror reflection surface and the second mirror reflection surface;
A pan / tilt device characterized by comprising:
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