JPH09258350A - 画像分割光学系 - Google Patents
画像分割光学系Info
- Publication number
- JPH09258350A JPH09258350A JP8093691A JP9369196A JPH09258350A JP H09258350 A JPH09258350 A JP H09258350A JP 8093691 A JP8093691 A JP 8093691A JP 9369196 A JP9369196 A JP 9369196A JP H09258350 A JPH09258350 A JP H09258350A
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- Japan
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- optical path
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シームレスな全体の画像を得ることができ、且
つ多少の傷やほこりに影響されることなく良好な画像を
取り込むことができる画像分割光学系を提供する。 【解決手段】対物レンズ２によって物体１の中間像３を
結像し、該中間像３の位置に光路分割素子４を配置して
対物レンズ２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レンズ５ａ，５ｂを配置して物体
の部分像６ａ，６ｂを形成し、該部分像の位置の各々に
撮像手段７ａ，７ｂを配置し、各々の撮像手段による画
像を並列に接合することによって全体の画像９を構成す
る画像分割光学系において、光路分割素子４を、中間像
３の位置よりデフォーカスした位置に配置し、各々の撮
像手段７ａ，７ｂによる画像を、部分的にオーバーラッ
プするように接合することによって、全体の画像９を構
成したことを特徴とする。
つ多少の傷やほこりに影響されることなく良好な画像を
取り込むことができる画像分割光学系を提供する。 【解決手段】対物レンズ２によって物体１の中間像３を
結像し、該中間像３の位置に光路分割素子４を配置して
対物レンズ２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レンズ５ａ，５ｂを配置して物体
の部分像６ａ，６ｂを形成し、該部分像の位置の各々に
撮像手段７ａ，７ｂを配置し、各々の撮像手段による画
像を並列に接合することによって全体の画像９を構成す
る画像分割光学系において、光路分割素子４を、中間像
３の位置よりデフォーカスした位置に配置し、各々の撮
像手段７ａ，７ｂによる画像を、部分的にオーバーラッ
プするように接合することによって、全体の画像９を構
成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、例えばパノラマ写
真やあるいは広視野の画像を分割画像として取り込むカ
メラシステムなどのように、小さな限られた大きさの撮
像領域を複数つなげることによって、広視野の画像を取
り込む画像分割光学系に関するものである。
真やあるいは広視野の画像を分割画像として取り込むカ
メラシステムなどのように、小さな限られた大きさの撮
像領域を複数つなげることによって、広視野の画像を取
り込む画像分割光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の画像分割光学系として本出願人
は、特願平７−２８４６８３号にて、対物レンズによっ
て物体の中間像を結像し、中間像の位置に光路分割素子
を配置して対物レンズからの光路を複数の光路に分割
し、複数の光路の各々に再結像レンズを配置して物体の
部分像を形成し、部分像の位置の各々に撮像手段を配置
し、各々の撮像手段による画像を並列に接合することに
よって全体の画像を構成する画像分割光学系を提案し
た。
は、特願平７−２８４６８３号にて、対物レンズによっ
て物体の中間像を結像し、中間像の位置に光路分割素子
を配置して対物レンズからの光路を複数の光路に分割
し、複数の光路の各々に再結像レンズを配置して物体の
部分像を形成し、部分像の位置の各々に撮像手段を配置
し、各々の撮像手段による画像を並列に接合することに
よって全体の画像を構成する画像分割光学系を提案し
た。
【０００３】この光学系では、光路分割素子によって対
物レンズからの光路を複数の光路に分割しているが、こ
の分割を行う光路分割素子の境界線は、対物レンズによ
って結像した中間像の位置とほぼ一致するように配置さ
れていた。したがって撮像手段によって撮像した複数の
部分画像を、互いにオーバーラップすることなく単に並
列に接合することによって、全体の画像が構成されてい
る。
物レンズからの光路を複数の光路に分割しているが、こ
の分割を行う光路分割素子の境界線は、対物レンズによ
って結像した中間像の位置とほぼ一致するように配置さ
れていた。したがって撮像手段によって撮像した複数の
部分画像を、互いにオーバーラップすることなく単に並
列に接合することによって、全体の画像が構成されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
光路分割素子の境界線が中間像の位置とほぼ一致して配
置されているために、光路分割素子の境界線自体が再結
像レンズによって部分像と共に結像し、接合した全体の
画像につなぎ目として写し出されるおそれがあった。ま
た光路分割素子にわずかな傷やほこりがある場合にも、
これらの傷やほこりが再結像レンズによって結像し、特
にこれらの傷やほこりが境界線上にあるときにはぼける
ことなく結像するから、画質の劣化を招くおそれがあっ
た。そこで本発明は、広視野の画面をいくつかの領域に
分割して各々別の撮像素子で画像を取り込む画像分割光
学系において、シームレスな全体の画像を得ることがで
き、且つ多少の傷やほこりに影響されることなく良好な
画像を取り込む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。
光路分割素子の境界線が中間像の位置とほぼ一致して配
置されているために、光路分割素子の境界線自体が再結
像レンズによって部分像と共に結像し、接合した全体の
画像につなぎ目として写し出されるおそれがあった。ま
た光路分割素子にわずかな傷やほこりがある場合にも、
これらの傷やほこりが再結像レンズによって結像し、特
にこれらの傷やほこりが境界線上にあるときにはぼける
ことなく結像するから、画質の劣化を招くおそれがあっ
た。そこで本発明は、広視野の画面をいくつかの領域に
分割して各々別の撮像素子で画像を取り込む画像分割光
学系において、シームレスな全体の画像を得ることがで
き、且つ多少の傷やほこりに影響されることなく良好な
画像を取り込む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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明では、光路分割素子を、対物レンズによる中間
像の位置よりデフォーカスした位置に配置し、各々の撮
像手段による画像を、部分的にオーバーラップするよう
に接合することによって、全体の画像を構成した。この
構成により、光路分割素子の境界線や、光路分割素子上
の傷やほこりは、再結像レンズにとってデフォーカスさ
れているから、撮像画面に転写されることがない。した
がってシームレスで且つ画質の優れた画面を得ることが
できる。
め本発明では、光路分割素子を、対物レンズによる中間
像の位置よりデフォーカスした位置に配置し、各々の撮
像手段による画像を、部分的にオーバーラップするよう
に接合することによって、全体の画像を構成した。この
構成により、光路分割素子の境界線や、光路分割素子上
の傷やほこりは、再結像レンズにとってデフォーカスさ
れているから、撮像画面に転写されることがない。した
がってシームレスで且つ画質の優れた画面を得ることが
できる。
【０００６】
【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及び図２は本発明の第１実施例を示
し、試料などの物体１から出射した光束は、対物レンズ
２によって、１次像３として実像を形成している。この
１次像３の位置からデフォーカスした位置に、ダハミラ
ー４が配置されており、ダハミラー４に入射した光束
は、ダハミラーの稜線４ｃを境界線とした一対の反射面
４ａ，４ｂによってそれぞれ異なる方向に反射してい
る。第１の反射面４ａによって反射した光束は、第１の
再結像レンズ５ａによって、第１の部分２次像６ａとし
て結像しており、第２の反射面４ｂによって反射した光
束は、第２の再結像レンズ５ｂによって、第２の部分２
次像６ｂとして結像している。両部分２次像６ａ、６ｂ
の位置には、それぞれ撮像素子７ａ、７ｂが配置されて
おり、両撮像素子からの電気信号は処理装置８に入力さ
れている。処理装置８は、両撮像素子７ａ、７ｂからの
信号を合成して全体画像９を作成している。
て説明する。図１及び図２は本発明の第１実施例を示
し、試料などの物体１から出射した光束は、対物レンズ
２によって、１次像３として実像を形成している。この
１次像３の位置からデフォーカスした位置に、ダハミラ
ー４が配置されており、ダハミラー４に入射した光束
は、ダハミラーの稜線４ｃを境界線とした一対の反射面
４ａ，４ｂによってそれぞれ異なる方向に反射してい
る。第１の反射面４ａによって反射した光束は、第１の
再結像レンズ５ａによって、第１の部分２次像６ａとし
て結像しており、第２の反射面４ｂによって反射した光
束は、第２の再結像レンズ５ｂによって、第２の部分２
次像６ｂとして結像している。両部分２次像６ａ、６ｂ
の位置には、それぞれ撮像素子７ａ、７ｂが配置されて
おり、両撮像素子からの電気信号は処理装置８に入力さ
れている。処理装置８は、両撮像素子７ａ、７ｂからの
信号を合成して全体画像９を作成している。
【０００７】図３（Ａ）は処理装置によって得られる画
像を示し、処理装置８は、両撮像素子７ａ、７ｂから得
られる両部分画像９ａ、９ｂを、部分的にオーバーラッ
プするように接合することによって、全体の画像９を構
成している。その際、ダハミラー４は、対物レンズ２に
よる１次像３の位置からデフォーカスした位置に配置さ
れているため、両撮像素子７ａ、７ｂに再結像するため
の両再結像レンズ５ａ、５ｂが、実質的にダハミラー４
に対してデフォーカスされた構成となっており、したが
ってダハミラーの稜線４ｃや、ダハミラー４上の傷やほ
こりは、両撮像素子７ａ、７ｂには取り込まれず、した
がって全体画像９にも現れない。
像を示し、処理装置８は、両撮像素子７ａ、７ｂから得
られる両部分画像９ａ、９ｂを、部分的にオーバーラッ
プするように接合することによって、全体の画像９を構
成している。その際、ダハミラー４は、対物レンズ２に
よる１次像３の位置からデフォーカスした位置に配置さ
れているため、両撮像素子７ａ、７ｂに再結像するため
の両再結像レンズ５ａ、５ｂが、実質的にダハミラー４
に対してデフォーカスされた構成となっており、したが
ってダハミラーの稜線４ｃや、ダハミラー４上の傷やほ
こりは、両撮像素子７ａ、７ｂには取り込まれず、した
がって全体画像９にも現れない。
【０００８】ところで、両撮像素子７ａ、７ｂに再結像
した像は、図３（Ｂ）に示すように、ダハミラーの稜線
４ｃに対応する部分の近傍において、像の境界が徐々に
暗くなっている。そこで両部分画像９ａ、９ｂから全体
画像９を合成するときには、これらの境界部分をデフォ
ーカス量に応じて重ね合わせればよい。いま、 Δ：両部分２次像６ａ、６ｂの光量低減領域の幅 β：１次像３から両部分２次像６ａ、６ｂへのリレー倍
率 ＮＡ：両再結像レンズ５ａ、５ｂの１次像３側の開口数 ｄ：１次像３の位置からダハミラーの稜線４ｃまでのデ
フォーカス量 とすると、対物レンズの射出側がテレセントリックのと
きには、 Δ＝｜β・（２・ＮＡ・ｄ）｜ ‥‥（１） となる。
した像は、図３（Ｂ）に示すように、ダハミラーの稜線
４ｃに対応する部分の近傍において、像の境界が徐々に
暗くなっている。そこで両部分画像９ａ、９ｂから全体
画像９を合成するときには、これらの境界部分をデフォ
ーカス量に応じて重ね合わせればよい。いま、 Δ：両部分２次像６ａ、６ｂの光量低減領域の幅 β：１次像３から両部分２次像６ａ、６ｂへのリレー倍
率 ＮＡ：両再結像レンズ５ａ、５ｂの１次像３側の開口数 ｄ：１次像３の位置からダハミラーの稜線４ｃまでのデ
フォーカス量 とすると、対物レンズの射出側がテレセントリックのと
きには、 Δ＝｜β・（２・ＮＡ・ｄ）｜ ‥‥（１） となる。
【０００９】両部分２次像６ａ、６ｂの光量低減領域の
幅Δは、両再結像レンズ５ａ、５ｂとして同一のものを
用いれば同一の幅となり、明るさは互いに補うようにな
っている。そこで処理装置８において電気的手段等によ
って合成するときに、この幅Δに対応する量Δ’だけ、
両部分画像９ａ、９ｂをオーバーラップさせることによ
り、画像の境界を余り目立たせることなく、且つダハミ
ラー４の傷やほこりを目立たせることなく、両部分画像
９ａ、９ｂを重ねることができる。
幅Δは、両再結像レンズ５ａ、５ｂとして同一のものを
用いれば同一の幅となり、明るさは互いに補うようにな
っている。そこで処理装置８において電気的手段等によ
って合成するときに、この幅Δに対応する量Δ’だけ、
両部分画像９ａ、９ｂをオーバーラップさせることによ
り、画像の境界を余り目立たせることなく、且つダハミ
ラー４の傷やほこりを目立たせることなく、両部分画像
９ａ、９ｂを重ねることができる。
【００１０】なお、両部分２次像６ａ、６ｂの光量低減
領域の幅Δは、少なくとも両撮像素子７ａ、７ｂの１画
素分の幅ｅだけは確保されるように、 Δ≧ｅ ‥‥（２） とする必要がある。もしもΔ＜ｅであるならば、オーバ
ーラップさせることができなくなり、シームレスな画像
接合を図れなくなるからである。但しここで「幅」と
は、ダハミラーの稜線４ｃと直交する方向をいう。
領域の幅Δは、少なくとも両撮像素子７ａ、７ｂの１画
素分の幅ｅだけは確保されるように、 Δ≧ｅ ‥‥（２） とする必要がある。もしもΔ＜ｅであるならば、オーバ
ーラップさせることができなくなり、シームレスな画像
接合を図れなくなるからである。但しここで「幅」と
は、ダハミラーの稜線４ｃと直交する方向をいう。
【００１１】他方、両撮像素子７ａ、７ｂの撮像面の幅
をｗとすると、図３（Ａ）より明らかなように、オーバ
ーラップを行わないときには、両撮像素子７ａ、７ｂに
よって最大２ｗの幅を撮像できたのに対して、幅Δだけ
オーバーラップさせると、最終的な撮像領域の幅は、当
然に２ｗ−Δに減少する。そもそも画像分割光学系は、
複数の撮像素子によって撮像領域の拡大を図ろうとして
いるものであるから、例えば撮像面の幅ｗの半分もオー
バーラップさせるのでは、画像分割光学系を採用する利
点を失うおそれがあり、それ故、 Δ≦ｗ／２ ‥‥（３） とすることが好ましい。
をｗとすると、図３（Ａ）より明らかなように、オーバ
ーラップを行わないときには、両撮像素子７ａ、７ｂに
よって最大２ｗの幅を撮像できたのに対して、幅Δだけ
オーバーラップさせると、最終的な撮像領域の幅は、当
然に２ｗ−Δに減少する。そもそも画像分割光学系は、
複数の撮像素子によって撮像領域の拡大を図ろうとして
いるものであるから、例えば撮像面の幅ｗの半分もオー
バーラップさせるのでは、画像分割光学系を採用する利
点を失うおそれがあり、それ故、 Δ≦ｗ／２ ‥‥（３） とすることが好ましい。
【００１２】したがって（２）式と（３）式に（１）式
を代入することにより、 ｜ｅ／（２β・ＮＡ）｜≦｜ｄ｜≦｜ｗ／（４β・ＮＡ）｜ ‥‥（４） を満たす範囲でデフォーカスさせることが好ましい。さ
らに好ましくは、｜ｄ｜の下限については、λ／（２・
ＮＡ2）、上限については、｜ｗ／（６β・ＮＡ）｜程
度が適当である。但しλは使用する光の波長である。
を代入することにより、 ｜ｅ／（２β・ＮＡ）｜≦｜ｄ｜≦｜ｗ／（４β・ＮＡ）｜ ‥‥（４） を満たす範囲でデフォーカスさせることが好ましい。さ
らに好ましくは、｜ｄ｜の下限については、λ／（２・
ＮＡ2）、上限については、｜ｗ／（６β・ＮＡ）｜程
度が適当である。但しλは使用する光の波長である。
【００１３】次に図４は第２実施例を示す。上記第１実
施例では光路分割素子としてダハミラー４を使用した
が、この第２実施例は、光路分割素子としてミラー１０
のエッジ１０ｂを利用したものである。ミラーのエッジ
１０ｂがダハミラーの稜線４ｃに対応しているために、
この第２実施例では、ミラーのエッジ１０ｂを１次像３
の位置からデフォーカスした位置に配置することにな
る。また第１の再結像レンズ５ａによる部分２次像６ａ
のみがミラーの反射面１０ａで１回反射し、第２の再結
像レンズ５ｂによる部分２次像６ｂはミラー１０で反射
しないから、両部分２次像６ａ，６ｂは表裏の関係とな
っており、これは処理装置８で修正される。
施例では光路分割素子としてダハミラー４を使用した
が、この第２実施例は、光路分割素子としてミラー１０
のエッジ１０ｂを利用したものである。ミラーのエッジ
１０ｂがダハミラーの稜線４ｃに対応しているために、
この第２実施例では、ミラーのエッジ１０ｂを１次像３
の位置からデフォーカスした位置に配置することにな
る。また第１の再結像レンズ５ａによる部分２次像６ａ
のみがミラーの反射面１０ａで１回反射し、第２の再結
像レンズ５ｂによる部分２次像６ｂはミラー１０で反射
しないから、両部分２次像６ａ，６ｂは表裏の関係とな
っており、これは処理装置８で修正される。
【００１４】なお一対のプリズムを貼り合わせ、その貼
り合わせ面の半分に反射部材を塗布し、他の半分は光を
透過するように構成しても、上記第２実施例と同様の効
果を得ることができる。またミラーを右方と左方とから
張り出し、両ミラーの間にすき間をあけて中央部分は光
が通過するようにし、１次像からデフォーカスした位置
において、光路を３分割することもできる。
り合わせ面の半分に反射部材を塗布し、他の半分は光を
透過するように構成しても、上記第２実施例と同様の効
果を得ることができる。またミラーを右方と左方とから
張り出し、両ミラーの間にすき間をあけて中央部分は光
が通過するようにし、１次像からデフォーカスした位置
において、光路を３分割することもできる。
【００１５】なお上記各実施例において、物体１は有限
距離にあっても良く、無限遠距離にあっても良い。さら
に他の光学系により入射した実像あるいは虚像であって
も良い。また１次像３の位置に対して光路分割素子をデ
フォーカスさせる方向は、プラスであってもマイナスで
あっても良く、すなわち１次像３の位置に関して、対物
レンズ２から遠ざかる側にデフォーカスさせても良い
し、対物レンズ２に近付く側にデフォーカスさせても良
い。
距離にあっても良く、無限遠距離にあっても良い。さら
に他の光学系により入射した実像あるいは虚像であって
も良い。また１次像３の位置に対して光路分割素子をデ
フォーカスさせる方向は、プラスであってもマイナスで
あっても良く、すなわち１次像３の位置に関して、対物
レンズ２から遠ざかる側にデフォーカスさせても良い
し、対物レンズ２に近付く側にデフォーカスさせても良
い。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光路を分
割することによって広視野の画像を撮像する光学系にお
いて、シームレスな全体の画像を得ることができ、且つ
多少の傷やほこりに影響されることなく良好な画像を取
り込むことができる。
割することによって広視野の画像を撮像する光学系にお
いて、シームレスな全体の画像を得ることができ、且つ
多少の傷やほこりに影響されることなく良好な画像を取
り込むことができる。
【図１】第１実施例を示す構成図
【図２】第１実施例のダハミラーを示す側面図
【図３】第１実施例の（Ａ）最終画面と（Ｂ）その光量
分布を示す図
分布を示す図
【図４】第２実施例を示す構成図
１…物体 ２…対物レンズ ３…１次像 ４…ダハミラー ４ａ、４ｂ…反射面 ４ｃ…稜線 ５ａ、５ｂ…再結像レンズ ６ａ、６ｂ…部分２
次像 ７ａ、７ｂ…撮像素子 ８…処理装置 ９…全体画像 ９ａ、９ｂ…部分画
像 １０…ミラー １０ａ…反射面 １０ｂ…エッジ
次像 ７ａ、７ｂ…撮像素子 ８…処理装置 ９…全体画像 ９ａ、９ｂ…部分画
像 １０…ミラー １０ａ…反射面 １０ｂ…エッジ
Claims (1)
- 【請求項１】対物レンズによって物体の中間像を結像
し、該中間像の位置に光路分割素子を配置して前記対物
レンズからの光路を複数の光路に分割し、該複数の光路
の各々に再結像レンズを配置して前記物体の部分像を形
成し、該部分像の位置の各々に撮像手段を配置し、各々
の撮像手段による画像を並列に接合することによって全
体の画像を構成する画像分割光学系において、 前記光路分割素子を、前記中間像の位置よりデフォーカ
スした位置に配置し、 各々の撮像手段による前記画像を、部分的にオーバーラ
ップするように接合することによって、前記全体の画像
を構成したことを特徴とする画像分割光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093691A JPH09258350A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 画像分割光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093691A JPH09258350A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 画像分割光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09258350A true JPH09258350A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=14089438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8093691A Pending JPH09258350A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 画像分割光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09258350A (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 |
| US7528864B2 (en) | 2004-03-18 | 2009-05-05 | Mega Vision Corporation | Processing apparatus and computer program for adjusting gamma value |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8093691A patent/JPH09258350A/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 |
| US7528864B2 (en) | 2004-03-18 | 2009-05-05 | Mega Vision Corporation | Processing apparatus and computer program for adjusting gamma value |
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