JPH09101476A - 画像分割光学系 - Google Patents
画像分割光学系Info
- Publication number
- JPH09101476A JPH09101476A JP7284683A JP28468395A JPH09101476A JP H09101476 A JPH09101476 A JP H09101476A JP 7284683 A JP7284683 A JP 7284683A JP 28468395 A JP28468395 A JP 28468395A JP H09101476 A JPH09101476 A JP H09101476A
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- JP
- Japan
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- image
- optical path
- optical system
- objective
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】広視野の画像を、分解能と明るさとを損なうこ
となく撮像することができる画像分割光学系を提供す
る。 【解決手段】対物光学系によって物体の空間像３を形成
し、該空間像３の位置に光路分割部材４を配置して対物
光学系からの光路を複数の光路に分割し、該複数の光路
の各々に再結像光学系５ａ，５ｂを配置して物体の部分
空間像６ａ，６ｂを形成し、該部分空間像の位置の各々
に撮像手段を配置したことを特徴とする。
となく撮像することができる画像分割光学系を提供す
る。 【解決手段】対物光学系によって物体の空間像３を形成
し、該空間像３の位置に光路分割部材４を配置して対物
光学系からの光路を複数の光路に分割し、該複数の光路
の各々に再結像光学系５ａ，５ｂを配置して物体の部分
空間像６ａ，６ｂを形成し、該部分空間像の位置の各々
に撮像手段を配置したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広視野の画像を撮
像するための画像分割光学系に関する。
像するための画像分割光学系に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来、パノラマ写真の
画像や顕微鏡による画像などをテレビカメラシステムな
どに取り込むには、図６に示すように、物体（図示せ
ず）の１次空間像１を対物光学系（同前）によって形成
し、更に変倍作用などを施したリレー光学系２ａによっ
て２次空間像３を形成し、この２次空間像３の位置にテ
レビカメラの撮像面を配置して撮像していた。しかるに
この方法では、テレビカメラ側で撮像領域が限られてお
り、且つ撮像素子の一素子の大きさも限られているため
に、物体の全体を撮像しようとすると分解能が低下して
しまい、分解能を上げようとすると物体の細部しか撮像
できないという欠点があった。
画像や顕微鏡による画像などをテレビカメラシステムな
どに取り込むには、図６に示すように、物体（図示せ
ず）の１次空間像１を対物光学系（同前）によって形成
し、更に変倍作用などを施したリレー光学系２ａによっ
て２次空間像３を形成し、この２次空間像３の位置にテ
レビカメラの撮像面を配置して撮像していた。しかるに
この方法では、テレビカメラ側で撮像領域が限られてお
り、且つ撮像素子の一素子の大きさも限られているため
に、物体の全体を撮像しようとすると分解能が低下して
しまい、分解能を上げようとすると物体の細部しか撮像
できないという欠点があった。
【０００３】この欠点を解消するために、対物光学系か
らの光路中にハーフミラーを介在させて全光量を２分割
し、分割後の各光路にそれぞれリレー光学系を配置して
物体全体の２次空間像を２箇所に結像し、物体全体の２
箇所の空間像のうち半分づつを２枚のＣＣＤに取り込
み、ＣＣＤに取り込んだ画像から物体全体の画像を電気
回路的に合成する技術も考えられる。しかるにこの方法
では、各ＣＣＤに至る光量はハーフミラーによって半減
するから、暗い画像とならざるを得ない。したがって本
発明は、広視野の画像を、分解能と明るさとを損なうこ
となく撮像することができる画像分割光学系を提供する
ことを課題とする。
らの光路中にハーフミラーを介在させて全光量を２分割
し、分割後の各光路にそれぞれリレー光学系を配置して
物体全体の２次空間像を２箇所に結像し、物体全体の２
箇所の空間像のうち半分づつを２枚のＣＣＤに取り込
み、ＣＣＤに取り込んだ画像から物体全体の画像を電気
回路的に合成する技術も考えられる。しかるにこの方法
では、各ＣＣＤに至る光量はハーフミラーによって半減
するから、暗い画像とならざるを得ない。したがって本
発明は、広視野の画像を、分解能と明るさとを損なうこ
となく撮像することができる画像分割光学系を提供する
ことを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、対物光学系
によって物体の空間像を形成し、該空間像の位置に光路
分割部材を配置して対物光学系からの光路を複数の光路
に分割し、該複数の光路の各々に再結像光学系を配置し
て物体の部分空間像を形成し、該部分空間像の位置の各
々に撮像手段を配置した画像分割光学系である。
するためになされたものであり、すなわち、対物光学系
によって物体の空間像を形成し、該空間像の位置に光路
分割部材を配置して対物光学系からの光路を複数の光路
に分割し、該複数の光路の各々に再結像光学系を配置し
て物体の部分空間像を形成し、該部分空間像の位置の各
々に撮像手段を配置した画像分割光学系である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の第１実施例を示し、標本
（図示せず）の１次空間像１が顕微鏡対物レンズ（同
前）によって結像しており、更に標本の２次空間像３が
第１リレー光学系２によって再結像している。２次空間
像３の位置には、光路分割プリズム４が配置されてい
る。この光路分割プリズム４の貼り合わせ面のうち、上
半分の上部４ａは、図２に示すように、光をほぼ１００
％反射するように蒸着が施されている。他方、貼り合わ
せ面の残り半分の下部４ｂは、光が透過するように形成
されている。そして上部４ａと下部４ｂとの境界線４ｃ
が、ちょうど２次空間像３の位置に位置するように配置
されている。したがって標本の上半と下半からの光線
は、光路分割プリズム４によって、互いに混在すること
なく完全に２分割される。なおここで、標本の上半と下
半から射出した光が、それぞれ光路分割プリズム４の上
部４ａと下部４ｂとを通過する、ということではない。
これらの対応関係は、標本と光路分割プリズム４との間
に介在する光学系によって反転し得る。
て説明する。図１は本発明の第１実施例を示し、標本
（図示せず）の１次空間像１が顕微鏡対物レンズ（同
前）によって結像しており、更に標本の２次空間像３が
第１リレー光学系２によって再結像している。２次空間
像３の位置には、光路分割プリズム４が配置されてい
る。この光路分割プリズム４の貼り合わせ面のうち、上
半分の上部４ａは、図２に示すように、光をほぼ１００
％反射するように蒸着が施されている。他方、貼り合わ
せ面の残り半分の下部４ｂは、光が透過するように形成
されている。そして上部４ａと下部４ｂとの境界線４ｃ
が、ちょうど２次空間像３の位置に位置するように配置
されている。したがって標本の上半と下半からの光線
は、光路分割プリズム４によって、互いに混在すること
なく完全に２分割される。なおここで、標本の上半と下
半から射出した光が、それぞれ光路分割プリズム４の上
部４ａと下部４ｂとを通過する、ということではない。
これらの対応関係は、標本と光路分割プリズム４との間
に介在する光学系によって反転し得る。
【０００６】光路分割プリズム４の上部４ａによって反
射された光路には、上部用第２リレー光学系５ａと上部
用ミラー７ａとが配置されており、こうして標本の３次
上部部分空間像６ａが再結像している。他方、光路分割
プリズム４の下部４ｂを透過した光路には、下部用第２
リレー光学系５ｂが配置されており、こうして標本の３
次下部部分空間像６ｂが再結像している。これらの部分
空間像６ａ，６ｂの位置には、それぞれＣＣＤ８ａ，８
ｂが配置されている。なお、上部部分空間像６ａと下部
部分空間像６ｂとは、標本の上半と下半とに対応する、
ということではなく、光路分割プリズム４の上部４ａと
下部４ｂとを通過した空間像、という意味である。
射された光路には、上部用第２リレー光学系５ａと上部
用ミラー７ａとが配置されており、こうして標本の３次
上部部分空間像６ａが再結像している。他方、光路分割
プリズム４の下部４ｂを透過した光路には、下部用第２
リレー光学系５ｂが配置されており、こうして標本の３
次下部部分空間像６ｂが再結像している。これらの部分
空間像６ａ，６ｂの位置には、それぞれＣＣＤ８ａ，８
ｂが配置されている。なお、上部部分空間像６ａと下部
部分空間像６ｂとは、標本の上半と下半とに対応する、
ということではなく、光路分割プリズム４の上部４ａと
下部４ｂとを通過した空間像、という意味である。
【０００７】図３は部分空間像６ａ，６ｂを光軸の方向
から見た様子を示し、図中半円は再結像した標本の部分
空間像６ａ，６ｂの範囲を示す。長方形の領域８ａ、８
ｂは、例えばハイビジョンのＣＣＤの撮像領域を示す。
２枚のＣＣＤ８ａ、８ｂによって得られる情報は、処理
装置（図示せず）によって電気回路的に合成された後
に、モニタ（同前）に表示され、あるいは画像計測等の
処理に供される。
から見た様子を示し、図中半円は再結像した標本の部分
空間像６ａ，６ｂの範囲を示す。長方形の領域８ａ、８
ｂは、例えばハイビジョンのＣＣＤの撮像領域を示す。
２枚のＣＣＤ８ａ、８ｂによって得られる情報は、処理
装置（図示せず）によって電気回路的に合成された後
に、モニタ（同前）に表示され、あるいは画像計測等の
処理に供される。
【０００８】以上のように本実施例では、結像面３にお
いて光線を２分割しているので、分割の際の光量損失が
なく、分割の後にも明るい像が得られる。また分解能の
劣化も生じない。したがって第１リレー光学系２と第２
リレー光学系５ａ，５ｂの倍率を適当な値にすることに
より、顕微鏡の対物レンズの視野を充分に生かして撮像
素子に取り込むことができる。
いて光線を２分割しているので、分割の際の光量損失が
なく、分割の後にも明るい像が得られる。また分解能の
劣化も生じない。したがって第１リレー光学系２と第２
リレー光学系５ａ，５ｂの倍率を適当な値にすることに
より、顕微鏡の対物レンズの視野を充分に生かして撮像
素子に取り込むことができる。
【０００９】なお本実施例では、対物レンズによる１次
空間像１を、第１リレー光学系２によって再結像し、そ
の２次空間像３の位置に光路分割プリズム４を配置した
が、対物レンズによる１次空間像１の位置に、直接光路
分割プリズム４を配置することもできる。すなわち光路
分割プリズム４を配置する位置での空間像の次数は、問
題とはならない。また本実施例では３次部分空間像６
ａ，６ｂの位置にそれぞれＣＣＤ８ａ、８ｂを配置した
が、３次部分空間像６ａ，６ｂの位置のそれぞれに更に
光路分割プリズムを配置し、４分割された光路の各々を
再結像して、４次部分空間像の位置にＣＣＤを配置する
こともできる。このような多段方式を用いることによ
り、分解能や明るさを損なうことなく、一層の広視野化
を図ることができる。
空間像１を、第１リレー光学系２によって再結像し、そ
の２次空間像３の位置に光路分割プリズム４を配置した
が、対物レンズによる１次空間像１の位置に、直接光路
分割プリズム４を配置することもできる。すなわち光路
分割プリズム４を配置する位置での空間像の次数は、問
題とはならない。また本実施例では３次部分空間像６
ａ，６ｂの位置にそれぞれＣＣＤ８ａ、８ｂを配置した
が、３次部分空間像６ａ，６ｂの位置のそれぞれに更に
光路分割プリズムを配置し、４分割された光路の各々を
再結像して、４次部分空間像の位置にＣＣＤを配置する
こともできる。このような多段方式を用いることによ
り、分解能や明るさを損なうことなく、一層の広視野化
を図ることができる。
【００１０】次に図４は第２実施例を示し、この実施例
は上記第１実施例の光路分割プリズムに代えて、ダハミ
ラー９を用いたものである。ダハミラー９の稜線９ｃは
２次空間像３の位置に配置されており、ダハミラー９の
上部９ａによって反射された光路には、上部用第２リレ
ー光学系５ａと上部用ミラー７ａとが配置されており、
こうして標本の３次上部部分空間像６ａが再結像してい
る。同様にダハミラー９の下部９ｂによって反射された
光路には、下部用第２リレー光学系５ｂと下部用ミラー
７ｂとが配置されており、こうして標本の３次下部部分
空間像６ｂが再結像している。
は上記第１実施例の光路分割プリズムに代えて、ダハミ
ラー９を用いたものである。ダハミラー９の稜線９ｃは
２次空間像３の位置に配置されており、ダハミラー９の
上部９ａによって反射された光路には、上部用第２リレ
ー光学系５ａと上部用ミラー７ａとが配置されており、
こうして標本の３次上部部分空間像６ａが再結像してい
る。同様にダハミラー９の下部９ｂによって反射された
光路には、下部用第２リレー光学系５ｂと下部用ミラー
７ｂとが配置されており、こうして標本の３次下部部分
空間像６ｂが再結像している。
【００１１】また図５は第３実施例の光路分割プリズム
１０を示す。この光路分割プリズム１０は、上記ダハミ
ラー９の稜線９ｃの部分を広げて光を透過する部分を設
けたものであり、すなわちミラー状の上部１０ａと、光
を透過する中間部１０ｂと、ミラー状の下部１０ｃとを
有する。そして中間部１０ｂが２次空間像３の位置に配
置されて、入射光束を３分割しており、３分割された各
光路に第２リレー光学系を配置して３次部分空間像を形
成し、３個の３次部分空間像の位置にそれぞれＣＣＤを
配置したものである。このような第２又は第３実施例の
構成によっても、上記第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
１０を示す。この光路分割プリズム１０は、上記ダハミ
ラー９の稜線９ｃの部分を広げて光を透過する部分を設
けたものであり、すなわちミラー状の上部１０ａと、光
を透過する中間部１０ｂと、ミラー状の下部１０ｃとを
有する。そして中間部１０ｂが２次空間像３の位置に配
置されて、入射光束を３分割しており、３分割された各
光路に第２リレー光学系を配置して３次部分空間像を形
成し、３個の３次部分空間像の位置にそれぞれＣＣＤを
配置したものである。このような第２又は第３実施例の
構成によっても、上記第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、限られた大きさの撮像
領域を持つ撮像システムであっても、それらの領域をつ
なぎ合わせることによって、広視野で高分解能、かつ明
るい撮像システムを提供することが可能となる。
領域を持つ撮像システムであっても、それらの領域をつ
なぎ合わせることによって、広視野で高分解能、かつ明
るい撮像システムを提供することが可能となる。
【図１】第１実施例を示す構成図
【図２】第１実施例の光路分割プリズムを示す（Ａ）正
面図と、（Ｂ）左側面図
面図と、（Ｂ）左側面図
【図３】第１実施例の最終像面とＣＣＤを示す図
【図４】第２実施例を示す構成図
【図５】第３実施例の光路分割プリズムを示す（Ａ）正
面図と、（Ｂ）左側面図
面図と、（Ｂ）左側面図
【図６】従来例を示す構成図
１…１次空間像 ２…第１リレー光学
系 ３…２次空間像 ４…光路分割プリズ
ム ４ａ…上部 ４ｂ…下部 ４ｃ…境界線 ５ａ，５ｂ…第２リ
レー光学系 ６ａ，６ｂ…３次部分空間像 ７ａ，７ｂ…ミラー ８ａ，８ｂ…ＣＣＤ ９…ダハミラー ９ａ…上部 ９ｂ…下部 ９ｃ…稜線 １０…光路分割プリ
ズム １０ａ…上部 １０ｂ…中間部 １０ｃ…下部
系 ３…２次空間像 ４…光路分割プリズ
ム ４ａ…上部 ４ｂ…下部 ４ｃ…境界線 ５ａ，５ｂ…第２リ
レー光学系 ６ａ，６ｂ…３次部分空間像 ７ａ，７ｂ…ミラー ８ａ，８ｂ…ＣＣＤ ９…ダハミラー ９ａ…上部 ９ｂ…下部 ９ｃ…稜線 １０…光路分割プリ
ズム １０ａ…上部 １０ｂ…中間部 １０ｃ…下部
Claims (4)
- 【請求項１】対物光学系によって物体の空間像を形成
し、該空間像の位置に光路分割部材を配置して前記対物
光学系からの光路を複数の光路に分割し、該複数の光路
の各々に再結像光学系を配置して前記物体の部分空間像
を形成し、該部分空間像の位置の各々に撮像手段を配置
した画像分割光学系。 - 【請求項２】前記光路分割部材は、対物光学系からの前
記光路を反射する一半部と、対物光学系からの前記光路
を透過する他半部とを有し、 光路分割部材の前記一半部と他半部との境界線が物体の
前記空間像の位置に位置するように、前記光路分割部材
を配置した、請求項１記載の画像分割光学系。 - 【請求項３】前記光路分割部材は、対物光学系からの前
記光路を反射する一半部と、対物光学系からの前記光路
を前記一半部とは異なる方向に反射する他半部とを有
し、 光路分割部材の前記一半部と他半部とを区画する稜線が
物体の前記空間像の位置に位置するように、前記光路分
割部材を配置した、請求項１記載の画像分割光学系。 - 【請求項４】前記光路分割部材は、対物光学系からの前
記光路を反射する一部と、対物光学系からの前記光路を
透過する中間部と、対物光学系からの前記光路を前記一
部とは異なる方向に反射する他部とを有し、 光路分割部材の前記中間部が物体の前記空間像の位置に
位置するように、前記光路分割部材を配置した、請求項
１記載の画像分割光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284683A JPH09101476A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 画像分割光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284683A JPH09101476A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 画像分割光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101476A true JPH09101476A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17681635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7284683A Pending JPH09101476A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 画像分割光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101476A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085949A1 (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Mega Vision Corporation | 撮影装置 |
| JP2011017714A (ja) * | 2010-08-31 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | マスク欠陥検査装置 |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP7284683A patent/JPH09101476A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085949A1 (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Mega Vision Corporation | 撮影装置 |
| GB2428107A (en) * | 2004-03-05 | 2007-01-17 | Mega Vision Corp | Image pickup device |
| GB2428107B (en) * | 2004-03-05 | 2008-03-05 | Mega Vision Corp | Image shooting apparatus |
| US7623781B1 (en) | 2004-03-05 | 2009-11-24 | Mega Vision Corporation | Image shooting apparatus |
| JP2011017714A (ja) * | 2010-08-31 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | マスク欠陥検査装置 |
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