JPH08242096A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で倍率切換動作が可能な耐久性ある撮像
装置を提供する。 【構成】 撮像対象物１２からの光が入射される２つの
光路に、倍率の異なる第１及び第２のレンズ１８，２０
と、第１又は第２のレンズからの光のいずれか一方を選
択するシャッタ２２，２４とを設け、どちらのレンズか
らの光も光経路合成手段であるビームスプリッタ２６に
入射される。シャッタの運動のみによって光学系の倍率
を変化させることができ、レンズの機械的な運動が不要
になるので、高速で倍率切換動作が可能な耐久性ある撮
像装置が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子部品の検査
装置や実装装置、或いは、精密部品の検査装置や組立装
置において用いられる撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子部品の検査装置において
は、作業者が微細な電子部品を観察するために、電子部
品の検査装置にＣＣＤカメラのような撮像装置が備えら
れ、撮像装置によって撮像された電子部品の画像をテレ
ビモニタ等に映し出すようにしている。また、撮像され
た画像を処理することによって電子部品の寸法計測等も
行われる。

【０００３】同様に、電子部品の実装装置にも撮像装置
が備えられているのが一般的であり、撮像された電子部
品の画像を処理することで、実装の際の位置合わせ等を
行うこととしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、撮像
対象物となる電子部品は様々な大きさを有しているため
に、撮像装置に用いられる光学系の倍率を変化させて、
撮像装置に内蔵された撮像デバイスの撮像面上に適当な
大きさの電子部品の像を結像させる必要がある。

【０００５】また、電子部品実装装置における電子部品
の実装において電子部品の位置合わせを行う際にも同様
に、例えば、低倍率で粗い位置合わせを行い、高倍率で
正確な位置合わせを行うというように撮像装置に用いら
れる光学系の倍率を変化させる必要がある。

【０００６】このため、撮像装置に用いられる光学系の
倍率を変化させるための手段として、従来からズームレ
ンズや二焦点切替レンズを用いたものが提案されてい
る。しかし、これらの手段はレンズが機械的に移動され
る構造であるので、耐久性或いは倍率切換の動作速度に
改善点を有している。近年、電子部品の検査装置や実装
装置には倍率切換動作時間の短縮化が要求されると共
に、倍率切換動作回数が極めて多く且つ高い耐久性が要
求されるため、ズームレンズ等を用いた従来の手段では
十分に対応することができなかった。

【０００７】また、１つの対象物を倍率の異なる光学系
を有する複数の撮像装置によって撮像した場合には、撮
像装置からの信号を電気的に選択することによって倍率
の選択が可能になるが、複数の撮像デバイスが必要にな
り装置全体のコストが上昇することになる。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、高速で倍率切換動作が可能で且つ
十分な耐久性を有するローコストな撮像装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、１個の撮像デバイスと、所
定の第１撮像位置に置かれた撮像対象物からの光が入射
され撮像デバイスの撮像面に撮像対象物の像を結像させ
る第１のレンズと、所定の第２撮像位置に置かれた撮像
対象物からの光が入射され撮像デバイスの撮像面に撮像
対象物の像を結像させる、第１のレンズと異なる倍率を
有する第２のレンズとを備えた撮像装置であって、第１
のレンズの入射側の光軸上に前記第１撮像位置が設けら
れ、第２のレンズの入射側の光軸上に第２撮像位置が設
けられ、第１のレンズの透過光に含まれる像情報と第２
のレンズの透過光に含まれる像情報とのどちらか一方を
選択する像情報選択手段を備え、且つ、第１のレンズの
透過光に含まれる像情報の経路と第２のレンズの透過光
に含まれる像情報の経路とを合成し撮像デバイスに導く
光経路合成手段を備えたことを特徴としている。

【００１０】また、上記第１撮像位置と上記第２撮像位
置が共通であってもよい。

【００１１】また、上記光経路合成手段はビームスプリ
ッタから構成されていてもよい。

【００１２】また、請求項４に係る発明は、１個の撮像
デバイスと、所定の第１撮像位置に置かれた撮像対象物
からの光が入射され撮像デバイスの撮像面に撮像対象物
の像を結像させる第１のレンズと、所定の第２撮像位置
に置かれた撮像対象物からの光が入射され撮像デバイス
の撮像面に撮像対象物の像を結像させる、第１のレンズ
と異なる倍率を有する第２のレンズとを備えた撮像装置
であって、第１のレンズの入射側の光軸上に第１撮像位
置が設けられ、第２のレンズの入射側の光軸上に第２撮
像位置が設けられ、第１のレンズの透過光に含まれる像
情報と第２のレンズの透過光に含まれる像情報とのどち
らか一方を選択する像情報選択手段を備え、且つ、第１
のレンズの透過光に含まれる像情報の経路と第２のレン
ズの透過光に含まれる像情報の経路とを非合成状態で前
記撮像デバイスに導くことを特徴としている。

【００１３】また、上記第１のレンズの透過光に含まれ
る像情報と上記第２のレンズの透過光に含まれる像情報
とが、複数の全反射ミラーによって、偏向されて前記撮
像デバイスに導かれてもよい。

【００１４】また、上記第１のレンズの透過光と上記第
２のレンズの透過光とが、撮像デバイスの撮像面上の実
質的に同一の領域に入射されてもよい。

【００１５】また、上記第１のレンズの透過光と上記第
２のレンズの透過光とがそれぞれ、撮像デバイスの撮像
面上の互いに異なる２つの領域に入射されてもよい。

【００１６】また、上記第１のレンズの透過光を通過さ
せる第１の穴、及び、上記第２のレンズの透過光を通過
させる第２の穴がそれぞれ構成された遮光スクリーンを
更に備えていてもよい。

【００１７】

【作用】請求項１に係る撮像装置においては、第１撮像
位置に置かれた撮像対象物からの光は第１のレンズに入
射され、第２撮像位置に置かれた撮像対象物からの光は
第２のレンズに入射される。第１のレンズの出射光及び
第２のレンズの出射光はそれぞれ、光経路合成手段へと
導かれ、光経路合成手段は第１のレンズからの光の経路
と第２のレンズからの光の経路とを合成して１個の撮像
デバイスへ光を導く。このために、第１のレンズ及び第
２のレンズのどちらも対象物の像を撮像面に結像させる
ために使用することができる。

【００１８】また、請求項４に係る撮像装置において
は、第１のレンズからの光と第２のレンズからの光とが
それぞれ、合成されることなく撮像デバイスの撮像面上
へと導かれるために、第１のレンズ及び第２のレンズの
どちらも対象物の像を撮像面に結像させるために使用す
ることができる。

【００１９】

【実施例】本発明による撮像装置は、例えば電子部品の
ような撮像対象物を、レンズ、ミラー等の光学部品から
構成された光学系によって、ＣＣＤ（電荷結合素子）型
固体撮像素子の撮像面上に結像させるもので、倍率を変
化させることができる様々な光学系が考案されている。
以下に、様々な光学系を有する撮像装置の各実施例につ
いて、図面を用いて説明する。

【００２０】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例による撮像装置１０の全
体構成を示す図であり、符号１２は、例えば電子部品や
精密部品のような撮像対象物（以下、対象物という。）
を示している。また、符号３２及び３４はそれぞれ、撮
像の際、対象物が置かれる２つの撮像位置である第１撮
像位置及び第２撮像位置を示している。対象物１２の像
は、本発明における光学系である第１のレンズ１８、第
２のレンズ２０、第１のシャッタ２２、第２のシャッタ
２４、ビームスプリッタ２６及び全反射ミラー２８によ
って、撮像デバイスであるＣＣＤ（電荷結合素子）型固
体撮像素子（以下、「撮像素子」という）１４の撮像面
１６上に結像される。以下、この光学系へ撮像対象物１
２から導入される光の進み方について説明する。

【００２１】対象物１２が第１撮像位置３２に置かれた
時、対象物１２は図示しない光源又は自然光によって照
らされ、その反射光の一部は軸Ａ１と光軸を一致させた
第１のレンズ１８に入射される（ここで、レンズの光軸
とは、光学的光軸に一致させた折れ曲がっていない一本
の軸をいう。以下同じ）。

【００２２】この第１のレンズ１８は高倍率のレンズで
あり、色収差等の諸収差を補正する目的で複数枚のレン
ズから構成されているが、１枚のレンズから構成された
単レンズであってもよい。

【００２３】第１のレンズ１８を透過した光は軸Ａ１に
沿って右方に進み、第１のレンズ１８の右側に配置され
た第１のシャッタ２２へと導かれる。このシャッタ２２
は、開閉によって第１のレンズ１８から出射される光を
遮断することができる。シャッタ２２の開いている時間
を非常に短くすると、シャッタ２２を透過する光により
撮像面上に対象物１２の殆ど静止した像を結像させるこ
ともできる。

【００２４】軸Ａ１上のシャッタ２２の更に右側には、
ビームスプリッタ２６が配置されている。このビームス
プリッタ２６は２つの直角プリズムから構成され、一方
の直角プリズムの斜面に半透膜をコートして他方のコー
トがされていない斜面と共にして接合したものであっ
て、光の経路を合成する（光経路合成手段）ことができ
る。従って、軸Ａ１に沿って進みビームスプリッタ２６
に入射された光の約５０％は反射され軸Ａ１に対して直
角な方向（図１に示す下方）に進むが、他の約５０％は
透過して更に軸Ａ１に沿って直進する。

【００２５】軸Ａ１上のビームスプリッタ２６の更に右
方には撮像素子１４が配置され、この撮像面１６の中央
は軸Ａ１上に位置している。シャッタ２２が開いている
場合は、第１のレンズ１８によって対象物１２の像が撮
像素子１４の撮像面１６上に結像される。この場合、第
１のレンズ１８は、以下に述べる第２のレンズ２０より
高倍率なので、撮像面１６における対象物１２の像は第
２のレンズ２０によって結像される像に比べて大きな像
が結像される。対象物１２の像が撮像面１６上で結像さ
れると、撮像素子１４は、その光学像の各部の光強度に
対応して電気的な画像信号に変換する。このような画像
信号は本発明による撮像装置が用いられる電子部品の検
査装置や実装装置、或いは、精密部品の検査装置や組立
装置等において、検査、実装或いは組立等を目的とした
情報として利用される。

【００２６】一方、対象物１２が第２撮像位置３４に置
かれた時、対象物１２によって反射された光の一部は、
軸Ａ１とほぼ平行に配置された軸Ａ２に沿って進み、軸
Ａ２と光軸を一致させて配置した第２のレンズ２０に入
射される。

【００２７】この第２のレンズ２０は第１のレンズ１８
に比べて低倍率に設定されている。また、色収差等の諸
収差を補正するために複数枚のレンズから構成されてい
るが、１枚のレンズから構成された単レンズであっても
よい。

【００２８】第２のレンズ２０から出射された光は軸Ａ
２に沿って右方に進み、レンズ２０の右方に配置された
第２のシャッタ２４に導かれる。上述したシャッタ２２
と同様に開閉動作によって光を遮断できる。

【００２９】これらのシャッタ２２及びシャッタ２４は
通常閉じられている。高い倍率で対象物１２を撮像した
い場合、対象物１２を第１撮像位置３２に置いてシャッ
タ２２を開くと高い倍率の第１のレンズ１８が選択され
る。

【００３０】また、低い倍率で対象物１２を撮像したい
場合、対象物１２を第２撮像位置３４に置いてシャッタ
２４を開くと低い倍率の第２のレンズ２０が選択され
る。このようにして、像情報選択手段としてのシャッタ
２２，２４は、第１のレンズ１８又は第２のレンズ２０
のどちらか一方を選択することができる。

【００３１】次に、シャッタ２４を透過した光は軸Ａ２
上を更に右上方向（図１）に進み、軸Ａ２上に配置され
た全反射ミラー２８に入射される。この全反射ミラー２
８によって反射された光は、上述したビームスプリッタ
２６に向かって進み、全反射ミラー２８は、反射された
光が沿って進む軸Ａ３と軸Ａ１とが、ビームスプリッタ
２６の斜面で直角に交差するように位置決めされてい
る。

【００３２】軸Ａ３に沿って進みビームスプリッタ２６
に入射される光は、上述したような半透膜の特性によっ
て、入射された光の約５０％が透過され、残りの約５０
％が反射される。従って、透過された光は、ビームスプ
リッタ２６の下方（図１）に向かって直進するが、反射
された光は軸Ａ１に沿って右方に進み撮像素子１４の撮
像面１６に入射される。

【００３３】従って、シャッタ２４が開かれ、軸Ａ３に
沿った光が撮像素子１４に入射された時、第２のレンズ
２０により撮像面１６上に対象物１２の像が結像され
る。第２のレンズ２０は第１のレンズ１８より低倍率で
あるため、同一寸法の対象物を撮像した場合、第２のレ
ンズ２０によって結像される像は第１のレンズ１８によ
って結像される像よりも小さなものとなる。

【００３４】上述したように、第１の実施例において
は、シャッタ２２，２４を用いているので、シャッタが
開いている時間を調節することによって、撮像面に入射
される光の量を変化させることができる。

【００３５】また、ビームスプリッタ２６の反射率（又
は透過率）は、約５０％に限定されず、レンズ等の光学
系における光量の重み付けによって適当な比率となるよ
うに任意の値に設定できる。

【００３６】また、第１のレンズ１８および第２のレン
ズ２０のそれぞれに定められた第１の撮像位置および第
２の撮像位置が設けられているので、対象物１２を２つ
の撮像位置に置き換えることにより、２つのレンズによ
る視差の問題を考慮する必要が無くなる。

【００３７】更に、撮像装置を検査装置などに用いて、
画像処理等の目的で、搬送される対象物を撮像する場合
においては、その搬送経路内に第１撮像位置３２、第２
撮像位置３４を設けると、対象物を撮像のために置き換
えることなく２つのシャッタの開閉制御のみで、倍率を
変化させることができる。

【００３８】第２の実施例 図２は第２の実施例における撮像装置４０を示すもので
ある。

【００３９】撮像装置４０は、像情報選択手段として、
第１の実施例で用いた第１、第２のシャッタ２２，２４
の代わりに、第１、第２の照明装置４２，４４を用いた
ものである。以下の第２の実施例の説明において、上述
した各実施例との同一及び相当部分には同一符号を付し
て、その詳細な説明は省略する。

【００４０】第１の照明装置４２は第１撮像位置３２に
置かれた対象物１２のみを照らすよう、第１撮像位置３
２の近傍に配置され、第２の照明装置４４は第２撮像位
置３２のみを照らすよう、第２撮像位置３４の近傍に配
置されている。

【００４１】第１の照明装置４２によって対象物１２が
照明されると、対象物１２の反射光は軸Ａ１に沿って進
み第１のレンズ１８に入射する。同様に、第２の照明装
置４４によって対象物１２が照明されると、反射光は軸
Ａ２に沿って進み第２のレンズ２０に入射する。上述し
た第１の実施例と同様に、第１、第２のレンズ１８，２
０に入射された光は、それぞれ、ビームスプリッタ２６
を介して撮像素子１４に入射される。

【００４２】高い倍率で撮像したい場合は、対象物１２
を第１撮像位置３２に置くと共に第１の照明装置４２を
点灯させる。すると、対象物１２による反射光は高倍率
のレンズ１８に入射する。また、低い倍率で撮像したい
場合は、対象物１２を第２撮像位置３４に置くと共に第
２の照明装置４４を点灯させる。すると、反射光は低倍
率のレンズ２０に入射する。

【００４３】このように対象物の位置と照明装置を選択
することによって、光学系の倍率を変化させることがで
きる。

【００４４】また、照明装置４２，４４を発光時間が極
めて短いストロボ発光させると、対象物１２の瞬間的な
反射光に含まれる殆ど静止した像を撮像面１６に結像さ
せることができる。従って、第１、第２撮像位置３２，
３４において対象物１２が運動していても撮像が可能で
ある。特に、撮像装置を検査装置などに用いて搬送され
る対象物を撮像する場合には、搬送経路内に位置する第
１、第２撮像位置において第１、第２の照明装置４２，
４４をそれぞれストロボ発光させると、対象物１２が移
動している際においても、静止した像を得ることができ
る。

【００４５】第３の実施例 図３は、本発明による第３の実施例における撮像装置５
０を示し、この第３の実施例においては、第１の実施例
において第１、第２撮像位置３２，３４が必要であった
のに対し、共通の撮像位置５２を使用している点が異な
っている。以下、第４の実施例の説明において上述した
各実施例との同一及び相当部分には同一符号を付して、
その詳細な説明は省略する。

【００４６】第１のレンズ１８と第２のレンズ２０は、
それぞれの光軸が所定の角度で交差するように配置され
ており、交点に相当する位置に撮像位置５２が設けられ
ている。つまり、撮像位置５２は、第１のレンズ１８の
光軸に一致した軸Ａ１と、第２のレンズの光軸に一致し
た軸Ａ２との交点に位置している。従って、対象物１２
が撮像位置５２にあれば、第１のレンズ１８及び第２の
レンズ２０の両方に反射光を導くことができ、上述した
第１、第２の実施例のように対象物１２を２つの撮像位
置に置き変え又は移動させる必要がない。

【００４７】また、対象物１２から光を入射する方向
は、軸Ａ１に沿った方向と軸Ａ２に沿った方向とで異な
り視差が発生するが、軸Ａ１と軸Ａ２との交差する角度
を小さくすると、視差を無視できる程度に減少させるこ
とができ、また、この影響は、２つの軸を含む平面に垂
直に配置したラインイメージセンサを撮像素子として用
いると取り除くことができる。

【００４８】以上、第１〜第３の実施例においては、１
個の撮像素子１４上に像を結像させるために光経路合成
手段が用いられているが、必ずしもこの構成に限定され
ず、１個の撮像素子１４上に像を結像させるために、以
下に示すような他の構成がある。

【００４９】第４の実施例 図４は、本発明による第４の実施例における撮像装置６
０を示し、この第４の実施例においては、複数の全反射
ミラーを用いて１個の撮像素子１４上に像を結像させて
いる。以下、第４の実施例の説明において上述した各実
施例との同一及び相当部分には同一符号を付して、その
詳細な説明は省略する。

【００５０】第１のレンズ１８と第２のレンズ２０は、
互いに並べて配置され、それぞれの光軸（軸Ａ１及び軸
Ａ２）が略平行になるようになっている。第１のレンズ
１８を透過した光は、全反射ミラー６２，６４で順次反
射される。つまり、全反射ミラー６２は軸Ａ１に沿って
入射された光を反射させて軸Ａ４に沿って進ませ、全反
射ミラー６４は軸Ａ４に沿って進む光を反射させて軸Ａ
６に沿って進むようにする。このような２回の反射を経
て、第１のレンズ１８を透過した光は、撮像素子１４の
撮像面１６へ向かうように偏向される。

【００５１】同様に、第２のレンズ２０を透過した光
は、全反射ミラー６６，６８で順次反射されて、軸Ａ
２、軸Ａ５、軸Ａ７の順に進み、第２のレンズ２０を透
過した光は、撮像素子１４の撮像面１６へと偏向され
る。

【００５２】従って、軸Ａ１及び軸Ａ２に沿った互いに
平行な光は、それぞれ撮像面１６に向かって進み、どち
らの光路による像も経路が合成されることなく（非合成
状態で）撮像面１６上に形成される。また、軸Ａ６と軸
Ａ７との撮像面１６に対する角度が異なっているため視
差が発生するが、撮像素子としてラインイメージセンサ
を用いると、視差の問題を考慮する必要がなくなる。

【００５３】また、光に含まれる像情報を選択する（像
情報選択手段）ために、第１、第２のシャッタ２２、２
４が用いられており、これらのどちらか一方を開くこと
で、一方のレンズを選択でき、倍率選択が可能になる。

【００５４】また、全反射ミラーは安価であるので、こ
のような構成によるとコストパフォーマンスの高い撮像
装置を構成することができる。

【００５５】第５の実施例 図５は第５の実施例による撮像装置７０を示し、上述し
た第４の実施例と同様に、複数の全反射ミラーを用いて
構成されている。しかし、像情報選択手段として、第２
の実施例で使用されたものと同等の第１、第２の照明装
置４２，４４が用いられている点のみが異なっている。
詳細な説明については上述した各実施例と同一符号を付
して省略する。

【００５６】第６の実施例 図６は、第６の実施例における撮像装置８０を示し、上
述した第４の実施例と同様に、複数の全反射ミラー及び
第１、第２のシャッタ２２，２４を用いて構成されてい
る。また、第３の実施例と同様に、２つのレンズの光軸
の交点に共通の撮像位置５２を有している。詳細な説明
については上述した各実施例と同一符号を付して省略す
る。

【００５７】以上、第４〜第６の実施例においては、１
個の撮像素子上に結像させるために、複数の全反射ミラ
ーが用いられているが、１個の撮像素子上に結像させる
ためにはこのような構成に限定されず、以下に示すよう
な構成によってもよい。

【００５８】第７の実施例 図７は、第７の実施例における撮像装置９０を示す。こ
の実施例においては、第１のレンズと第２のレンズと
が、それぞれの出射側の光軸が狭角を形成し、一点で交
差するように配置されている。この交点に、撮像装置１
４の撮像面１６が位置するように、撮像装置１４は配置
されている。また第１のレンズ１８と第２のレンズ２０
の入射側の光軸上に、第１撮像位置３２及び第２撮像位
置３４がそれぞれ配置されている。また、対象物１２か
ら第１、第２のレンズ１８，２０までの距離、及び、そ
れらレンズ１８，２０から撮像面（交点）までの距離
は、撮像面１６上に対象物１２の像が正しく結像される
距離に定められている。

【００５９】このように構成することによって、第１撮
像位置３２に置かれた対象物１２の像、及び、第２撮像
位置３４に置かれた対象物１２の像はどちらも、撮像面
１６上に結像される。従って、像情報選択手段である第
１、第２のシャッタ２２，２４を選択的に開くことで、
第１のレンズ１８又は第２のレンズ２０のどちらか一方
を選択できる。

【００６０】この第７の実施例においても、撮像面１６
に入射する光の光路である軸Ａ１、軸Ａ２は撮像面に対
して互いに異なる角度になっており視差が生じるが、軸
Ａ１と軸Ａ２によって作られる角度が小さくなるように
設定することで、視差の影響を小さくすることができ
る。また、撮像素子１４にラインイメージセンサを用い
ると視差を考慮する必要が無くなる。

【００６１】第８の実施例 図８は、第８の実施例における撮像装置１００を示す。
この実施例では、像情報選択手段として第２の実施例に
用いたのと同等の第１、第２の照明装置４２、４４を用
いている。他の構成については、上述した第７の実施例
と同等である。詳細な説明については上述した各実施例
と同一符号を付して省略する。

【００６２】以上、第７、第８の実施例においては、第
１のレンズ１８の光軸と第２のレンズ２０の光軸とが撮
像面１６上で交差させるレンズの配置によって、１個の
撮像素子上に像を結像させているが、この構成に限定さ
れず、例えば、以下に示すような構成によってもよい。

【００６３】第９の実施例 図９は、第９の実施例における撮像装置１１０を示す。
この実施例においては、大きな撮像面を有する撮像素子
１１２が用いられ、撮像面上の互いに異なる２つの領域
に第１のレンズ１８を透過した光と第２のレンズ２０を
透過した光とが重ね合わせられることなく入射される。
以下、第９の実施例の説明において、同一又は同等の構
成部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略
する。

【００６４】図９に示すように、第１、第２のレンズ１
８，２０は、それぞれの光軸が互いに平行になるように
並べて配置されている。また、軸Ａ１、軸Ａ２はそれぞ
れ、第１、第２のレンズ１８，２０の光軸に一致させた
軸であり、第１、第２のレンズを出射した光はそれぞ
れ、軸Ａ１、軸Ａ２に沿って進み、軸Ａ１、Ａ２に対し
て垂直に配置された撮像素子１１２の撮像面１１４上に
入射される。

【００６５】この撮像素子１１２は、軸Ａ１、軸Ａ２に
沿った光を、撮像面上の互いに異なる第１の領域、第２
の領域に入射させるよう、大きな撮像面１１４を有して
おり、第１、第２の領域で結像された対象物１２の像に
よる画像信号は、撮像素子１１２に接続された画像回路
に入力され、画像回路内に構成された像情報選択手段と
しての信号選択回路で、第１の領域の像による信号又は
第２の領域による信号のどちらか一方を選択できるよう
になっている。

【００６６】第１、第２のレンズ１８，２０と撮像素子
１１２との間には、遮光スクリーン１１６が配置され、
遮光スクリーン１１６には第１、第２のレンズ１８，２
０を透過した光が入射されるように形成された第１、第
２の穴が形成されている。

【００６７】この遮光スクリーン１１６は、２つのレン
ズ１８，２０と受光素子１１２との間で適当な位置に配
置され、第１の穴、第２の穴の中心は軸Ａ１、軸Ａ２に
それぞれ一致させてある。この遮光スクリーン１１６
は、撮像面１１４上で、第１の穴を介して第１のレンズ
１８からの光が撮像される正規の像位置に第２のレンズ
２０から出射された光による像が重ならないようにし、
逆に、第２の穴を介して第２のレンズからの光による像
位置に、第１のレンズ１８から出射された光による像が
重ならないようにしている。

【００６８】第１０の実施例 図１０は第１０の実施例における撮像装置１２０を示
し、この実施例の概略は、上述した第９の実施例とほぼ
同等であるが、像情報選択手段として第１、第２の照明
装置を用いている点が異なっている。他の構成について
は、上述した第９の実施例と同等である。詳細な説明に
ついては上述した各実施例と同一符号を付して省略す
る。

【００６９】第１１の実施例 図１１は第１１の実施例における撮像装置１３０を示
し、この実施例の概略は、上述した第９の実施例とほぼ
同等であるが、２つの撮像位置を持たず、共通の撮像位
置５２に対象物が置かれる点、第１、第２のレンズ１
８，２０の光軸が平行になるように２つのレンズが並列
に配置されている点が異なっている。他の構成について
は、上述した第９の実施例と同等である。詳細な説明に
ついては上述した各実施例と同一符号を付して省略す
る。

【００７０】第９乃至第１１の実施例においては、１個
の撮像素子１１２上に２つの像を結像させるために、２
つの穴が形成された遮光スクリーン１１６と２つの像が
写し込まれる大きな撮像面１１４を有する撮像素子とが
用いられている。

【００７１】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は上記の第１乃至第１１の実施例に限定
されないことは言うまでもない。例えば、本発明におけ
る照明装置は、撮像装置の光学系側から撮像対象物を照
明しているが、照明装置を撮像対象物の後方に配置して
撮像対象物のシルエット映像を撮像するようにしてもよ
い。

【００７２】また、撮像手段としては、上記のＣＣＤ型
固体撮像素子以外にも、ＭＯＳ型等の他の方式による固
体撮像素子或いは光電管型等の撮像管のような種々の撮
像デバイスを用いることができる。

【００７３】また、上記実施例では、第１のレンズを高
倍率とし、第２のレンズを低倍率レンズとしているが、
これらを逆にして第１のレンズを低倍率とし、第２のレ
ンズを高倍率レンズとしてもよい。また、シャッタを配
置する位置は、上記実施例では第１、第２のレンズから
出射された光を遮断することができるような位置に配置
されているが、第１、第２のレンズに入射される光を遮
断することができるような位置に配置されていてもよ
い。つまり、第１、第２のレンズが配置されるそれぞれ
の光路内に配置されていれば、シャッタを配置する位置
は特に限定されない。

【００７４】更に、ビームスプリッタを光経路合成手段
として用いているが、同様の機能を有する光学素子、例
えばハーフミラー（半透鏡）等を用いることも可能であ
る。

【００７５】

【発明の効果】本発明によると、互いに異なる倍率を有
する第１、第２のレンズが設けられた２つの光路がそれ
ぞれ、１個の撮像素子（撮像デバイス）に導かれている
ため、第１、第２のどちらのレンズも使用することがで
きる。従って、像情報選択手段により、光路を選択し倍
率を簡単に変化させることができる。

【００７６】また、倍率を変化させるために、レンズを
機械的に運動させる必要がないので、非常に高速な倍率
切換ができると共に、光学系の構成が簡単になるので、
耐久性が高くなり、製造コストを減少させることができ
る。

【００７７】更に本発明によれば、１個の撮像デバイス
を用いて倍率切換のできる撮像装置が実現されるので、
撮像デバイスのコストが大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図２】本発明の第２の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図３】本発明の第３の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図４】本発明の第４の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図５】本発明の第５の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図６】本発明の第６の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図７】本発明の第７の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図８】本発明の第８の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図９】本発明の第９の実施例による撮像装置を示す図
である。

【図１０】本発明の第１０の実施例による撮像装置を示
す図である。

【図１１】本発明の第１１の実施例による撮像装置を示
す図である。

【符号の説明】

１２…対象物、１４…撮像素子、１８…第１のレンズ、
２０…第２のレンズ、２２…第１のシャッタ、２４…第
２のシャッタ、２６…ビームスプリッタ、３２…第１撮
像位置、３４…第２撮像位置、４２…第１の照明装置、
４４…第２の照明装置、１１２…撮像素子、１１６…遮
光スクリーン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個の撮像デバイスと、所定の第１撮像
   位置に置かれた撮像対象物からの光が入射され前記撮像
   デバイスの撮像面に撮像対象物の像を結像させる第１の
   レンズと、所定の第２撮像位置に置かれた撮像対象物か
   らの光が入射され前記撮像デバイスの撮像面に撮像対象
   物の像を結像させる、前記第１のレンズと異なる倍率を
   有する第２のレンズとを備えた撮像装置において、 前記第１のレンズの入射側の光軸上に前記第１撮像位置
   が設けられ、 前記第２のレンズの入射側の光軸上に前記第２撮像位置
   が設けられ、 第１のレンズの透過光に含まれる像情報と第２のレンズ
   の透過光に含まれる像情報とのどちらか一方を選択する
   像情報選択手段を備え、且つ、 前記第１のレンズの透過光に含まれる像情報の経路と前
   記第２のレンズの透過光に含まれる像情報の経路とを合
   成し前記撮像デバイスに導く光経路合成手段を備えたこ
   とを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記第１撮像位置と前記第２撮像位置が
   共通であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記光経路合成手段はビームスプリッタ
   から構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   撮像装置。
4. 【請求項４】 １個の撮像デバイスと、所定の第１撮像
   位置に置かれた撮像対象物からの光が入射され前記撮像
   デバイスの撮像面に撮像対象物の像を結像させる第１の
   レンズと、所定の第２撮像位置に置かれた撮像対象物か
   らの光が入射され前記撮像デバイスの撮像面に撮像対象
   物の像を結像させる、前記第１のレンズと異なる倍率を
   有する第２のレンズとを備えた撮像装置において、 前記第１のレンズの入射側の光軸上に前記第１撮像位置
   が設けられ、 前記第２のレンズの入射側の光軸上に前記第２撮像位置
   が設けられ、 第１のレンズの透過光に含まれる像情報と第２のレンズ
   の透過光に含まれる像情報とのどちらか一方を選択する
   像情報選択手段を備え、且つ、 前記第１のレンズの透過光に含まれる像情報の経路と前
   記第２のレンズの透過光に含まれる像情報の経路とを非
   合成状態で前記撮像デバイスに導くことを特徴とする撮
   像装置。
5. 【請求項５】 前記第１のレンズの透過光に含まれる像
   情報と前記第２のレンズの透過光に含まれる像情報と
   が、複数の全反射ミラーによって、偏向されて前記撮像
   デバイスに導かれることを特徴とする請求項４記載の撮
   像装置。
6. 【請求項６】 前記第１のレンズの透過光と前記第２の
   レンズの透過光とが、前記撮像デバイスの撮像面上の実
   質的に同一の領域に入射されることを特徴とする請求項
   ４記載の撮像装置。