JPH0729964U - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの被写体から同時に所定角度異なる複数
の撮像を得る。 【構成】 結像レンズ２１を介して入射される被写体の
像１０をハーフミラー３１によって、透過像１１と反射
像１２に分化し、この透過像１１と反射像１２を、結像
位置で、かつ、互いに直交する角度に配設された２つの
ＣＣＤラインセンサ３２，３３で同時に撮像することに
よって、被写体１０又は撮像装置の回転作業を不要にす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被写体の像を複数の像に分化し、被写体の像と所定角度異なる上記 複数の像を撮像する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の撮像装置では、被写体の像を結像レンズを通して１次元センサ であるＣＣＤラインセンサに結像させていた。この撮像装置では、結合レンズと ＣＣＤラインセンサは、１対１に対応しており、１方向（１次元）の撮像をおこ なっていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記撮像装置では、被写体の像と直交する方向の撮像を行なう場合 、上記被写体を９０度回転させるか、或いは上記撮像装置自体を９０度回転させ て、必要な撮像を行なわなければならず、撮像作業が煩雑になるという問題点が あった。

【０００４】 また、円等の被写体に対し、その中心を求める場合、撮像装置に、例えば撮像 素子を２次元に配列（面配列）した走査出力センサを使用したカメラ（以下、「 ２次元カメラ」という。）を用いると、各撮像素子から得られた映像信号（撮像 情報）を演算処理して中心座標を算出するが、この場合、一画面の読み出し時間 Ｔ1は、 Ｔ1＝（ＤH ×ＤV）／ｆCLK …(1) ただし、ｆCLK：読み出し周波数 ＤH ：水平総ドット数 ＤV：垂直総ライン数 で表わすことができる。しかし、円の中心座標を算出するためには、直交する ２軸を撮像するだけで算出できるので、上記２次元カメラから得た撮像情報の大 半が不要になるという問題点があった。

【０００５】 本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので、１つの被写体から同時に所定角 度異なる複数の撮像を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案では、被写体の像を結像させる結像素子であ る結像レンズと、前記被写体の像を複数の像、例えば２つの像に分化する分化手 段であるハーフミラーと、前記被写体の像の結像位置で、かつ、互いに所定角度 異なる角度に１次元に配設されて、複数の像、例えば互いに直交する２つの像を それぞれ撮像する複数の撮像素子であるＣＣＤラインセンサとを備えた撮像装置 が提供される。

【０００７】

【作用】

分化手段によって、被写体の像の分化を行ない、互いに直交した像、すなわち 被写体の縦軸方向の１次元の像と横軸方向の１次元の像を複数のＣＣＤラインセ ンサで同時に撮像する。 従って、被写体又は撮像装置の回転作業が不要となって、機械的機構の単純化 、省力化が図られる。

【０００８】

【実施例】

本考案の実施例を図１及び図３の図面に基づき説明する。 図１は、本考案に係る撮像装置の概略構成を示す構成図である。図において、 撮像装置は、レンズ部２０と、カメラ部３０とから構成されている。 レンズ部２０は、被写体１０の像を結像させる結像レンズ２１を有しており、 また、カメラ部３０は、レンズ部２０からの被写体１０の像を透過像１１と反射 像１２に２分化するハーフミラー３１と、透過像１１の撮像を行なうＣＣＤライ ンセンサ３２と、反射像１２の撮像を行なうＣＣＤラインセンサ３３と、上記Ｃ ＣＤラインセンサ３２，３３を駆動させるドライバー３４，３５とから構成され ている。

【０００９】 上記ハーフミラー３１は、入射する被写体１０の像をＹ軸方向に結像させる透 過像１１と、被写体１０のＸ軸方向に結像させる反射像１２とに２分化して、透 過像１１をＣＣＤラインセンサ３２に、また、反射像１２をＣＣＤラインセンサ ３３に出力している。 上記ＣＣＤラインセンサ３２，３３は、１次元に配列されて、上記透過像１１ 及び反射像１２の１ライン分の撮像に応じた映像信号を処理回路４０に出力して おり、上記処理回路４０は、これら入力する映像信号に応じて演算処理を行ない 、被写体１０の中心座標を算出している。

【００１０】 すなわち、本実施例の撮像装置は、１次元センサであるＣＣＤラインセンサを ２つ互いに直交させて配設し、被写体の中心座標を求める上で必要最小限の２軸 （Ｙ軸、Ｘ軸）の撮像情報のみを読み取り、上記撮像情報（映像信号）を処理回 路４０に出力して、ここで高速な演算処理を可能にしている。 また、各ＣＣＤラインセンサ３２，３３は、それぞれ独立しているため、処理 回路４０による並列処理が可能であり、撮像装置は、１走査分の読み出し時間で 、Ｘ，Ｙ２軸の撮像情報を得ることができる。ここで、１走査分の読み出し時間 をＴ2とすると、 Ｔ2＝ＤH ／ｆCLK …(2) となり、式(1)及び(2)で、ｆCLK及びＤHが同一とした場合、Ｔ2／Ｔ1は、 Ｔ2／Ｔ1＝ＤH ／（ＤH ×ＤV） ＝１／ＤV …(3) が成り立ち、本実施例では、従来例に比べて、１／ＤV時間で撮像情報の読み出 しが可能になる。

【００１１】 従って、本実施例の撮像装置では、ハーフミラーを用いて、被写体の像の２分 化を行ない、互いに直交する方向の像、すなわち被写体の縦軸方向の像と横軸方 向の像を２つの１次元センサで同時に撮像するので、被写体又は撮像装置の回転 作業が不要となって、機械的機構の単純化、省力化を図ることができる。 また、本実施例の撮像装置では、図２，図３に示した円や正方形等の被写体の 中心座標を算出する場合、２つの１次元センサを用いて、必要最小限の２軸の撮 像情報（ｘ1からｘ2，ｙ1からｙ2）のみを読み取り、処理回路で高速な演算処理 が可能になる。すなわち、処理回路は、（（ｘ1＋ｘ2）／２，（ｙ1＋ｙ2）／２ ）から被写体の中心座標を求めることができる。さらに、本実施例の各１次元セ ンサは独立しているので、処理回路によるデータの並列処理が可能であり、この ため１走査分の読み出し時間で、上記被写体の縦軸方向及び横軸方向の２軸の撮 像情報を得ることができ、読み出し時間の短縮化が図られる。

【００１２】 ここで、例えば従来の２次元カメラの画素数を１０００ドット×１０００ライ ン、読み出し周波数を約１０ＭＨZとし、本実施例の撮像装置の画素数を１００ ０ドット×１ライン、読み出し周波数を従来例と同様の約１０ＭＨZとすると、 上記２次元カメラにおける１画面の読み出し時間Ｔ1は、(1)式から Ｔ1＝（１０００ドット×１０００ライン）／１０ＭＨZ ＝１００ｍｓ すなわち、Ｔ1は、約１００ｍｓとなる。また、本実施例の撮像装置における１ 画面の読み出し時間Ｔ2は、縦軸方向及び横軸方向の２軸の撮像情報を同時に得 た場合、(2)式から Ｔ2＝（１０００ドット×１ライン）／１０ＭＨZ ＝０．１ｍｓ すなわち、Ｔ2は、約０．１ｍｓとなる。従って、本実施例の撮像装置では、従 来の２次元カメラを使用した場合と比べると、(3)式から１／１０００時間で読 み出しが可能となる。

【００１３】 また、従来例に挙げた１０００ドット×１０００ラインの２次元センサは、非 常に特殊で高価なものであるが、本実施例に挙げた１０００ドット×１ラインの １次元センサは、非常に安価に入手でき、５０００ドット以上の１次元センサも 多数を販売されているので、分解能を低下させることなく、安価でより広視野の １次元センサを用いた撮像装置の製造が可能となる。

【００１４】 なお、本実施例では、被写体の像を２つに分化する場合について説明したが、 本考案はこれに限らず、例えば複数のハーフミラーと１次元センサを用いて、１ つの被写体から同時に所定角度異なる３ライン以上の撮像を得ることも可能であ る。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、被写体の像を結像させる結像素子と、前記 被写体の像を複数の像に分化する分化手段と、前記被写体の像の結像位置で、か つ、互いに所定角度異なる角度に１次元に配設されて、前記複数の像をそれぞれ 撮像する複数の撮像素子とを備えたので、１つの被写体から同時に所定角度異な る複数ラインの撮像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る撮像装置の概略構成を示す構成図
である。

【図２】被写体が円の場合の中心座標の求め方を説明す
る図である。

【図３】被写体が正方形の場合の中心座標の求め方を説
明する図である。

【符号の説明】

１０ 被写体 ２０ レンズ部 ２１ 結像レンズ ３０ カメラ部 ３１ ハーフミラー ３２，３３ ＣＣＤラインセンサ ３４，３５ ドライバー ４０ 処理回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の像を結像させる結像素子と、 前記被写体の像を複数の像に分化する分化手段と、 前記被写体の像の結像位置で、かつ、互いに所定角度異
   なる角度に１次元に配設されて、前記複数の像をそれぞ
   れ撮像する複数の撮像素子とを備えたことを特徴とする
   撮像装置。