JPH0961882A - Visual angle fixing device, observation visual field positioning observation device, image pickup visual field positioning image pickup device and orthogonalized mirror making object image normal state - Google Patents

Visual angle fixing device, observation visual field positioning observation device, image pickup visual field positioning image pickup device and orthogonalized mirror making object image normal state

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JPH0961882A
JPH0961882A JP7217034A JP21703495A JPH0961882A JP H0961882 A JPH0961882 A JP H0961882A JP 7217034 A JP7217034 A JP 7217034A JP 21703495 A JP21703495 A JP 21703495A JP H0961882 A JPH0961882 A JP H0961882A
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image
imaging
mirror
polyhedron
angle
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Shigeki Kobayashi
茂樹 小林
Hideo Kiji
英雄 木地
Atsushi Hayashi
敦史 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a visual field positioning device advantageous in terms of size and cost in a system using a luminous flux deflecting body. SOLUTION: A luminous flux 22 from an object 21 enters an orthogonalized mirror 23. The mirror 23 is a polyhedron formed by fixing two plane mirrors 23a and 23b so that their reflection surfaces are orthogonally opposed. For example, the luminous flux 22 cast at the left mirror 23b is reflected to be cast at the right mirror 23a and passes via the lens 24 of an image forming optical system, then is enters the image pickup surface of an image pickup camera 25. Since the image of the object reflected by the mirror on one side (left mirror 23b) is a mirror image, at such a time, the image is reversed right and left again by the progress of the reflection by the mirror on the other side (right mirror 23a), and the normal state image of the object is projected. In order to form the normal state image on the camera 25, the azimuth of the mirror 23 is deflected by a motor 26 and the inclination thereof is deflected by a motor 27.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、監視用撮像装置あ
るいは製品画像検査装置等の撮像プロセスにおいて、撮
像視野を位置決めして撮像する技術に関する。特に、撮
像装置も対象も不動体とし、光束偏向装置を利用して撮
像装置への入射光束を偏向することによって、対象への
視角を決定し、併せて必要な撮像倍率となし、任意の撮
像視野を光学的に位置決めして撮像する技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for positioning an imaging field of view in an imaging process of a surveillance imaging device, a product image inspection device, or the like and imaging. In particular, the imaging device and the target are both immovable objects, and the light beam deflecting device is used to deflect the incident light flux to the imaging device to determine the viewing angle to the target, and also to obtain the necessary imaging magnification, and to perform any imaging. The present invention relates to a technique for optically positioning a visual field and capturing an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像視野を位置決め撮像するには、従来
大別して2種類の方法があった。その第1は、機構的な
位置決め装置によって対象物体を機械的に移動させて位
置決めする方法であり、その第2は、同じく機構的な位
置決め装置によって撮像装置を機械的に移動させて位置
決めする方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are roughly two types of methods for positioning and imaging an imaging field of view. The first is a method for mechanically moving and positioning a target object by a mechanical positioning device, and the second is a method for mechanically moving and positioning an imaging device by a mechanical positioning device. Is.

【0003】例えば、プリント配線板の検査の場合に
は、撮像装置であるカメラ自体をX−Yステージにより
位置決めするか、または対象体であるプリント配線板を
X−Yステージにチャッキングして移動するか、さらに
は対象体をX軸移動し、カメラを連動的にY軸移動する
ことにより、位置決めしていた。また、これらの例とは
別に、例えば監視カメラの場合には、回転(パン:方位
角=τ)及び傾斜(ティルト:傾斜角=σ)機能を有す
る電動施回台にカメラを取付けることにより、アクティ
ブ・カメラとなし、その必要性を充足していた。
For example, in the case of inspecting a printed wiring board, the camera itself as an image pickup device is positioned by an XY stage, or the printed wiring board as an object is chucked on the XY stage and moved. Alternatively, the object is positioned by moving the X-axis of the object and moving the camera in conjunction with the Y-axis. Further, apart from these examples, for example, in the case of a surveillance camera, by mounting the camera on an electric rotating base having a rotation (pan: azimuth angle = τ) and tilt (tilt: tilt angle = σ) function, There was no active camera, and the need was met.

【0004】一方、これらの方式に対して、対象物も撮
像装置も共に不動体となし、撮像装置に入射する対象か
らの光束をミラー等により偏向して、撮像視野を選択的
に位置決めする方法があり、この方法は、その光束偏向
装置に2台のミラー装置を用い、ミラーを偏向すること
によって、対象平面におけるX−方向の光束偏向とY−
方向の光束偏向を行う方法である。
On the other hand, in contrast to these methods, both the object and the image pickup device are immovable bodies, and the light flux from the target incident on the image pickup device is deflected by a mirror or the like to selectively position the image pickup visual field. This method uses two mirror devices for the light beam deflecting device and deflects the mirrors so that the light beam is deflected in the X-direction and the Y-direction in the target plane.
This is a method of deflecting the luminous flux in the direction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のミラー偏向方式
は、プリント配線板のように比較的狭い領域を拡大して
観測する場合には、対象視野範囲が比較的狭いために、
全体的な視角が小さく、使用するミラーのサイズをそれ
ほど大きくする必要がない。しかるに、監視カメラのよ
うに比較的広い範囲をサーベイする場合には、視角を大
きくとるために、特に対物ミラーのサイズをそれだけ大
きくする必要が生じる。この要素は、次の2つのデメリ
ットの原因となる。即ち、 (1)撮像装置のサイズが、実用上、非現実的な過大な
ものになる。 (2)装置のコストが上昇するために、製品としての装
置の経済性が著しく低下する。
The above-described mirror deflection method has a relatively narrow target field range when observing a relatively narrow area such as a printed wiring board by enlarging it.
The overall viewing angle is small and the size of the mirror used does not have to be very large. However, in the case of surveying a relatively wide range like a surveillance camera, it is necessary to increase the size of the objective mirror in order to increase the viewing angle. This element causes the following two disadvantages. That is, (1) the size of the image pickup device becomes unrealistically too large in practical use. (2) Since the cost of the device increases, the economical efficiency of the device as a product is significantly reduced.

【0006】これを解決するため、光束偏向装置を単一
反射面を有する光学装置とする考え方がある。確かに、
単一反射面であれば、サイズとコストの問題は解決しよ
う。しかし、光束反射のステップが一段階では、撮像装
置に入射する対象像は鏡像となり、撮像装置としての実
用に耐えない。本発明は、以上述べた撮像視野位置決め
技術における従来技術のデメリットに鑑み、サイズやコ
ストで有利な単一の光束偏向体を用いる方式において、
対象鏡像を正位化するための技術課題を解決した、観測
視野位置決め観測装置、又は、撮像視野位置決め撮像装
置を実現することを目的としている。
In order to solve this, there is a concept that the light beam deflecting device is an optical device having a single reflecting surface. surely,
A single reflective surface will solve the size and cost issues. However, if the step of reflecting the light flux is one step, the target image incident on the image pickup device becomes a mirror image, which is not practical for the image pickup device. In view of the disadvantages of the prior art in the imaging visual field positioning technology described above, the present invention provides a method using a single light beam deflector which is advantageous in size and cost.
An object of the present invention is to realize an observation visual field positioning observation apparatus or an imaging visual field positioning imaging apparatus, which solves the technical problem for orthotopicizing a target mirror image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項1に係わる視角決め装置は、対象を観測する
視角を決定するために、対象から到達する光束を受光す
る角度に、受光角を選定する視角決め装置である。 こ
の視角決め装置は、多面体の姿勢を偏向することによっ
て、入射光束を偏向する光束偏向手段を備えており、こ
の多面体は、その保有する多重反射光路を通じて入射し
た対象像光束を正位化して出射し得る多面体であるの
で、この視角決め装置は対象を観測する視角を決定した
上に、その視角に入った対象像を正位化した対象像とす
ることができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a viewing angle determining device for determining a viewing angle for observing an object, in order to determine a viewing angle of the object. A viewing angle determining device for selecting a corner. This viewing angle determining device is equipped with a light beam deflecting means for deflecting an incident light beam by deflecting the posture of the polyhedron. The polyhedron normalizes the target image light beam that has entered through the multiple reflection optical path held therein and emits it. Since this is a possible polyhedron, this viewing angle determining device can determine the viewing angle for observing the target and also make the target image in the viewing angle the orthotopic target image.

【0008】請求項2に係わる観測視野位置決め観測装
置は、対象を観測する視角を決定するために、対象から
到達する光束を受光する角度に受光角を選定する視角決
め手段と、対象像を結像し、かつ観測倍率を定める結像
手段とを備え、観測視野を光学的に位置決めして観測に
供する観測視野位置決め観測装置である。この観測視野
位置決め観測装置の視角決め手段は、多面体の姿勢を偏
向することによって入射光束を偏向する光束偏向手段を
備えており、この多面体は、その保有する多重反射光路
を通じて、入射した対象像光束を正位化して出射し得る
多面体であるので、この観測視野位置決め観測装置は、
対象を観測する視角を決定した上に、その視角に入った
対象像を正位化した対象像として、結像手段が結像する
ことができる。
In order to determine the viewing angle for observing the object, the observation visual field positioning observation device according to claim 2 forms the object image with the viewing angle determining means for selecting the light receiving angle to the angle at which the light flux arriving from the object is received. An observation visual field positioning observation apparatus that includes an image forming unit that forms an image and determines an observation magnification, and optically positions the observation visual field for observation. The viewing angle determining means of this observation visual field positioning and observing device is provided with a light beam deflecting means for deflecting the incident light beam by deflecting the posture of the polyhedron. Since it is a polyhedron that can be orientated and emitted,
In addition to determining the viewing angle for observing the object, the image forming means can form an object image in the viewing angle as an orthotopic object image.

【0009】請求項3に係る撮像視野位置決め撮像装置
は、対象を撮像する視角を決定するために、多面体を偏
向することによって光束を偏向する光束偏向手段を用い
て、対象光束を受光する角度に受光角を選定する視角決
め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この撮像手段
に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像手段とを
備え、撮像視野を光学的に位置決めし、対象像を撮像す
る装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image pickup visual field positioning image pickup device which uses a light beam deflecting means for deflecting a light beam by deflecting a polyhedron in order to determine a viewing angle for picking up an object. A visual angle determining means for selecting a light receiving angle, an image pickup means for picking up a target image, and an image pickup means for forming a target image on the image pickup means and for setting an image pickup magnification are provided, and the image pickup visual field is optically positioned. , A device for capturing a target image.

【0010】この撮像視野位置決め撮像装置は、撮像視
野を位置決めして撮像する場合において、撮像視野を光
学的に位置決めする。ここで、光学的な位置決めとは、
視角決め手段が撮像視野の方向へ撮像の視角を向けるこ
と、及び視角方向において捉えた視野の像を結像手段が
撮像倍率を定めて撮像手段において結像することの両作
用から成り立つ作用を意味している。このようにして、
光学的に位置決めされた対象像は、撮像手段の撮像面に
結像するので、その像を撮像手段が撮像する。そして、
前記視角決め手段は、光束偏向手段の多面体を偏向して
撮像視野方向を捉え、撮像視野からの光束を結像手段へ
向けて偏向する。前記多面体は、その内部で対象像光束
を多重反射するので、第1反射面によって生じる対象の
鏡像は、第2反射面以降の反射面で正位化されて多面体
から出射され、然る後前記結像手段へ伝達される。
This imaging visual field positioning imaging device optically positions the imaging visual field when the imaging visual field is positioned and imaged. Here, the optical positioning means
It means an action consisting of both actions of the visual angle determining means directing the visual angle of the imaging in the direction of the visual field of view and that the image forming means forms an image of the visual field captured in the visual angle direction in the image pickup means by the imaging means. are doing. In this way,
Since the optically positioned target image is formed on the image pickup surface of the image pickup means, the image is picked up by the image pickup means. And
The viewing angle determining unit deflects the polyhedron of the light beam deflecting unit to capture the imaging visual field direction, and deflects the luminous flux from the imaging visual field toward the image forming unit. Since the polyhedron multiple-reflects the target image light flux inside the polyhedron, the mirror image of the target generated by the first reflecting surface is orientated by the reflecting surfaces after the second reflecting surface and is emitted from the polyhedron, and then the It is transmitted to the image forming means.

【0011】請求項4に係わる対象像正位化直交鏡は、
2表面鏡を光学的に精確に対向的に平面直交せしめるこ
とによって構成されるので、入射光束が二重反射を経
て、入射光束方向ベクトルに関して正確な逆方向ベクト
ルをもつ出射光束を出射することができ、従って入射し
た対象像を正位化して出射することができる。請求項5
に係わる撮像視野位置決め撮像装置は、対象を撮像する
視角を決定するために、単一反射面を有する光学装置に
よって光束を偏向する光束偏向装置を用いて、対象から
到達する光束を受光する角度に受光角を選定する視角決
め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この撮像手段
に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像手段と、
対象鏡像の電気的正位化手段とを備え、撮像視野を光学
的に位置決めし、対象像を撮像する。
The object image orthonormalizing mirror according to claim 4 is
Since the two surface mirrors are optically accurately arranged so as to be orthogonal to each other in a plane orthogonally, the incident light beam undergoes double reflection to emit an outgoing light beam having an accurate reverse vector with respect to the incident light beam direction vector. Therefore, the incident target image can be normalized and emitted. Claim 5
The imaging visual field positioning imaging device according to (1) uses a light beam deflecting device that deflects a light beam by an optical device having a single reflecting surface in order to determine a viewing angle at which an object is imaged. A viewing angle determining means for selecting a light-receiving angle, an image capturing means for capturing a target image, an image forming means for forming a target image on the image capturing means, and determining an image capturing magnification,
And a means for electrically orienting a target mirror image, the imaging field of view is optically positioned, and the target image is captured.

【0012】前記視角決め手段は、単一反射面を有する
光学装置によって光束を偏向する光束偏向手段を用い
て、様々な方向の撮像視野からくる光束を結像手段へ向
けて反射する角度に単一反射面を偏向する。この場合、
結像手段へ伝達する対象像は、鏡像であり、撮像手段は
そのまま撮像する。そこで、対象像の電気的正位化手段
が、その鏡像画像信号に電気的な正位化操作を施すこと
によって、正位化された対象画像を得る。
The visual angle determining means uses a light beam deflecting means for deflecting a light beam by an optical device having a single reflecting surface, and uses a light beam deflecting means for deflecting a light beam from various fields of imaging field of view toward an image forming means. Deflect one reflecting surface. in this case,
The target image transmitted to the image forming means is a mirror image, and the image pickup means picks up the image as it is. Then, the electrical image leveling means of the target image performs an electrical leveling operation on the mirror image signal to obtain a leveled target image.

【0013】請求項6に係る撮像視野位置決め撮像装置
は、対象を撮像する視角を決定するために、対象から到
達する光束を受光する角度に、受光角を選定する視角決
め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この撮像手段
に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像手段とを
備え、さらに採音手段と録画録音手段を備え、内的ある
いは外的録画録音指示信号に従って録画録音する機能を
有するので、例えば、内部プログラムに基づく内的指示
信号あるいは外部から入力される指示信号に応じて、例
えば異常事態発生時の画像を、その音声と共に録画録音
することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image pickup visual field positioning image pickup device, in which, in order to determine a viewing angle for picking up an image of a target, a view angle determining means for selecting a light receiving angle and an object image are set as an angle for receiving a light flux arriving from the target. An image pickup means for picking up an image, an image forming means for forming a target image on the image pickup means and for determining an image pickup magnification, a sound pickup means and a recording / recording means are provided, and according to an internal or external recording / recording instruction signal. Since it has a function of recording and recording, for example, an image at the time of occurrence of an abnormal situation can be recorded and recorded together with its sound in accordance with an internal instruction signal based on an internal program or an instruction signal input from the outside.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明を詳細に説明する。図1は、本発明に係る撮像視野位
置決め撮像装置を画像観測のための監視装置として、具
体化した第1の実施形態の光学系配置図であり、図2は
図1と同じく、第1の実施形態のその他の光学系配置図
である。図3は、第1の実施形態の光学系に図1に示す
直交ミラーを用いた場合の全体的構成を示している。図
4は、光学系に図2に示すルーフプリズムを(図2)用
いた場合の第1の実施形態の全体的構成を示している。
本実施形態は、距離の異なる複数の監視領域を含む対象
を位置決め撮像して、画像表示し、画像観測に供する実
施形態である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to embodiments. FIG. 1 is an optical system layout diagram of the first embodiment in which the imaging visual field positioning imaging device according to the present invention is embodied as a monitoring device for image observation, and FIG. 2 is the same as FIG. FIG. 6 is a layout diagram of another optical system according to the embodiment. FIG. 3 shows the overall configuration when the orthogonal mirror shown in FIG. 1 is used in the optical system of the first embodiment. FIG. 4 shows the overall configuration of the first embodiment when the roof prism shown in FIG. 2 (FIG. 2) is used in the optical system.
The present embodiment is an embodiment in which a target including a plurality of monitoring regions having different distances is positioned and imaged, an image is displayed, and the image is observed.

【0015】例えば、単純化例として、ある工場の中
で、図3の作業者1が近距離のベンチ2bにいる時間
と、遠距離の作業台2aで作業をする時間について、撮
像によって滞在時間計測を行い、作業分析をしようとす
る時、監視箇所をベンチと作業台に位置決めした上、各
々適切な撮像倍率で監視領域像を結像して、撮像する必
要がある。
For example, as a simplification example, in a certain factory, the time spent by the operator 1 in FIG. 3 on the bench 2b at a short distance and the time at which the worker 2 at a long distance works on the bench 2a are stayed by imaging. When performing measurement and performing work analysis, it is necessary to position the monitoring points on the bench and the workbench, and then form a monitoring area image at an appropriate imaging magnification and image it.

【0016】図1は、第1の実施形態の光学系配置の一
例を原理的に説明するための模式図である。対象21か
らの光束22は、光束偏向装置である直交ミラー23に
入射する。直交ミラー23は、2枚の平面ミラー23
a、23bがその反射面が直交的に対向するように固定
された多面体であり、例えば、左のミラー23bに当た
った光束22は反射されて右のミラー23aに当り、結
像光学系のレンズ24を経由した後、撮像用カメラ25
の撮像面に入射する。逆に、右のミラー23aに当たっ
た光束22は、反射されて左のミラー23bに当り、結
像光学系のレンズ24を経由した後、撮像用カメラ25
の撮像面に入射する。このとき、片側のミラーが反射し
た対象像は鏡像となるので、さらに他側のミラー反射を
経過することによって、像の左右が再逆転する。従っ
て、この直交ミラー23は、対象の正位像を入射すれば
対象の正位像を出射する多面体である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining in principle an example of the arrangement of the optical system of the first embodiment. The light beam 22 from the target 21 is incident on the orthogonal mirror 23 which is a light beam deflecting device. The orthogonal mirror 23 includes two plane mirrors 23.
Reference numerals a and 23b are polyhedrons fixed such that their reflection surfaces are orthogonally opposed to each other. For example, the light beam 22 that strikes the left mirror 23b is reflected and strikes the right mirror 23a, and the lenses of the imaging optical system are reflected. After passing through 24, the imaging camera 25
Incident on the imaging surface of. On the contrary, the light flux 22 that hits the right mirror 23a is reflected and strikes the left mirror 23b, passes through the lens 24 of the imaging optical system, and then the imaging camera 25.
Incident on the imaging surface of. At this time, since the target image reflected by the mirror on one side becomes a mirror image, the left and right of the image are re-inverted again by passing the mirror reflection on the other side. Therefore, the orthogonal mirror 23 is a polyhedron that emits a normal image of the object when the normal image of the object is incident.

【0017】この直交ミラーの入射像正位化性能は、2
枚の表面鏡の表面を光学的に精度高く仕上げ、正確に直
角に結合して直交表面鏡となすことによって、初めて実
現される性能である。また、金属蒸着等によって仕上げ
られたその表面は、各種コーティング法によって、空中
酸素による酸化や擦過や汚染から保護される必要がある
ことは、言うまでもない。
The incident image localization performance of this orthogonal mirror is 2
This is the first performance that can be realized by optically finishing the surfaces of the surface mirrors with high accuracy and combining them at right angles to form an orthogonal surface mirror. Needless to say, the surface finished by metal vapor deposition or the like needs to be protected from oxidation by oxygen in the air, scratches and contamination by various coating methods.

【0018】今、この直交ミラー23を、両ミラーの直
交線を中心軸として、例えば、図1のMτモータ26に
よって、撮像面とともに左右に偏向すると、対象に対す
る方位角偏向が実現される。また、この直交ミラー23
を、両ミラーの直交線の中点を中心として、例えば、図
1のMσモータ27によって傾斜させると、対象に対す
る傾斜角偏向が実現される。これら方位角及び傾斜角偏
向動作を組合わせることによって、撮像装置は対象が存
在する光景を2次元的に走査することができる。そこ
で、方位角及び傾斜角の偏向角を選択すると、対象から
の入射光束を受光する角度が選定されるので、光景の中
の特定箇所を選択的に位置決めして、その箇所の像を、
後方の結像光学系へと送達することができる。
Now, when the orthogonal mirror 23 is deflected to the left and right along with the image pickup surface by the M.tau. Motor 26 of FIG. 1 with the orthogonal line of both mirrors as the central axis, azimuth deflection with respect to the object is realized. In addition, this orthogonal mirror 23
Is tilted about the midpoint of the orthogonal lines of both mirrors by, for example, the Mσ motor 27 of FIG. 1, tilt angle deflection with respect to the object is realized. By combining these azimuth and tilt angle deflection operations, the imaging device can two-dimensionally scan a scene in which an object is present. Therefore, when the deflection angles of the azimuth angle and the tilt angle are selected, the angle at which the incident light flux from the target is received is selected, so that a specific position in the scene is selectively positioned and the image of that position is
It can be delivered to the rear imaging optics.

【0019】この直交ミラーによる受光角選定が、後方
の結像光学系による結像と組合わさって、撮像対象領域
の位置決めを実現している。即ち、Mτモータ26が直
交ミラー23の方位角度を変えることにより、対象の例
えば、X方向位置決めが行われ(直交ミラーの方位角を
対象平面のX軸に対応させる場合)、またMσモータ2
7が直交ミラー23の傾斜角度を変えることにより、対
象の例えば、Y方向位置決めが行われる(直交ミラーの
傾斜角を対象平面のY軸に対応させる場合)。
The selection of the light receiving angle by the orthogonal mirror is combined with the image formation by the rear image forming optical system to realize the positioning of the image pickup target area. That is, the Mτ motor 26 changes the azimuth angle of the orthogonal mirror 23 to perform, for example, X-direction positioning of the object (when the azimuth angle of the orthogonal mirror corresponds to the X axis of the object plane), and the Mσ motor 2
By changing the inclination angle of the orthogonal mirror 23, the object 7 is positioned in the Y direction, for example (when the inclination angle of the orthogonal mirror corresponds to the Y axis of the object plane).

【0020】次に、結像光学系について説明する。図1
のレンズは、変倍光学系としての機能をも有し、対象像
を撮像面上に所定のサイズとして結像する。第1の実施
形態では、レンズをズームレンズとしているので、図3
の結像光学系制御ユニット7からの結像光学系制御信号
により、ズーム倍率を指定すれば、所定のサイズの像が
得られる。第1の実施形態の撮像視野位置決め撮像のた
めの光学的配置は、上述の通りであり、結像光学系によ
って撮像したい視野のサイズを設定し、ミラー偏向角を
撮像したい視野の方向に設定すれば、対象の中の撮像し
たい視野に撮像したいサイズの視野が位置決めされ、そ
の視野を撮像することができる。
Next, the image forming optical system will be described. FIG.
The lens also has a function as a variable power optical system, and forms a target image on the image pickup surface in a predetermined size. In the first embodiment, the lens is a zoom lens.
If the zoom magnification is designated by the image forming optical system control signal from the image forming optical system control unit 7, an image of a predetermined size can be obtained. The optical arrangement for the imaging visual field positioning imaging of the first embodiment is as described above, and the size of the visual field to be imaged is set by the imaging optical system, and the mirror deflection angle can be set in the direction of the visual field to be imaged. For example, a visual field of a size desired to be imaged is positioned in the visual field desired to be imaged in the object, and the visual field can be imaged.

【0021】例えば、対象例が上述の工場内光景であれ
ば、図3のメモリ11に予め教示によって撮像位置と撮
像エリアをメモリしておくことによって、入力ユニット
12でその観測指示データを入力すれば、ズームレンズ
と直交ミラーが教示通りに動作し、所定の位置決め撮像
が達成される。図3において、1は作業者、2aは作業
台、2bはベンチ、3aは撮像用カメラ、3bは結像光
学系、4は光束偏向装置、5は制御・演算部、6は光束
偏向装置4の受光角選択を制御する多面体偏向制御ユニ
ット、7は結像光学系3bの結像条件を制御する結像光
学系制御ユニット、8は撮像用カメラ3aの撮像条件を
制御する撮像制御ユニット、9は本実施形態の全システ
ムの動作を制御するシステム制御ユニット、10は自動
合焦ユニット、11はメモリ、12は入力ユニット、1
3は出力ユニット、14は表示ユニット、15はバスで
ある。
For example, if the target example is the above-mentioned scene in a factory, the image pickup position and the image pickup area are previously stored in the memory 11 of FIG. For example, the zoom lens and the orthogonal mirror operate as taught, and a predetermined positioning image is achieved. In FIG. 3, 1 is a worker, 2a is a workbench, 2b is a bench, 3a is an imaging camera, 3b is an image forming optical system, 4 is a light beam deflecting device, 5 is a control / calculating unit, and 6 is a light beam deflecting device 4. , A polyhedron deflection control unit for controlling the selection of the light receiving angle of the image pickup device, 7 is an image forming optical system control unit for controlling the image forming condition of the image forming optical system 3b, 8 is an image pickup control unit for controlling the image pickup condition of the image pickup camera 3a, 9 Is a system control unit for controlling the operation of the entire system of the present embodiment, 10 is an automatic focusing unit, 11 is a memory, 12 is an input unit, 1
3 is an output unit, 14 is a display unit, and 15 is a bus.

【0022】次に、第1の実施形態のその他の光学系に
ついて、図2の光学系配置図によって説明する。図2の
模式図において、対象21からの光束22は光束偏向装
置であるルーフプリズム28に入射する。ルーフプリズ
ム28は、その2面が直交的に対向するように製作され
た多面体であり、例えば、左の反射面28bに当たった
光束22は反射されて右の反射面28aに当たって多面
体から出射し、結像光学系のレンズ24を経由した後、
撮像用カメラ25の撮像面に入射する。逆に、右の反射
面28aに当たった光束22は、反射されて左の反射面
28bに当たって多面体から出射し、結像光学系のレン
ズ24を経由した後、撮像用カメラ25の撮像面に入射
する。このとき、片側の反射面が反射した対象像は、鏡
像になっているので、さらに他側の反射面の反射を経過
することによって、像の左右が再逆転する。従って、こ
のルーフプリズム28は、対象の正位像を入射すると対
象の正位像を出射する多面体をなしている。
Next, the other optical system of the first embodiment will be described with reference to the optical system layout diagram of FIG. In the schematic view of FIG. 2, the light beam 22 from the target 21 enters a roof prism 28 which is a light beam deflecting device. The roof prism 28 is a polyhedron manufactured so that the two surfaces thereof are orthogonally opposed to each other. For example, the light flux 22 that hits the left reflecting surface 28b is reflected and hits the right reflecting surface 28a and is emitted from the polyhedron. After passing through the lens 24 of the imaging optical system,
It is incident on the imaging surface of the imaging camera 25. On the contrary, the light flux 22 that hits the right reflecting surface 28a is reflected, hits the left reflecting surface 28b, exits from the polyhedron, passes through the lens 24 of the imaging optical system, and then enters the imaging surface of the imaging camera 25. To do. At this time, since the target image reflected by the reflecting surface on one side is a mirror image, the left and right of the image are reversed again after the reflection on the reflecting surface on the other side elapses. Therefore, the roof prism 28 is a polyhedron that emits a normal image of the object when the normal image of the object enters.

【0023】今、このルーフプリズム28を、両反射面
の直交線を中心軸として、例えば、図2のMτモータ2
6によって、撮像面とともに左右に偏向すると、対象に
対する方位角偏向が実現される。また、このルーフプリ
ズム28を両反射面の直交線の中点を中心として、例え
ば図2のMσモータ27によって傾斜させると、対象に
対する傾斜角偏向が実現される。これら方位角及び傾斜
角偏向動作を組合せることによって、撮像装置は対象が
存在する光景を2次元的に走査することができる。そこ
で、方位角及び傾斜角の偏向角を選択すると、対象から
の入射光束を受光する角度が選定されるので、光景の中
の特定箇所を選択的に位置決めして、その箇所の像を後
方の結像光学系へ送達することができる。
Now, with the roof prism 28 as the center axis of the orthogonal line of both reflecting surfaces, for example, the Mτ motor 2 of FIG.
According to 6, when the image plane is deflected to the left and right, azimuth deflection with respect to the object is realized. Further, when the roof prism 28 is tilted by, for example, the Mσ motor 27 in FIG. 2 about the midpoint of the orthogonal line of both reflecting surfaces, tilt angle deflection with respect to the object is realized. By combining these azimuth and tilt angle deflection operations, the imaging device can two-dimensionally scan a scene in which an object is present. Therefore, when the deflection angles of the azimuth angle and the inclination angle are selected, the angle at which the incident light flux from the target is received is selected. Therefore, a specific position in the scene is selectively positioned and the image at that position is rearward It can be delivered to the imaging optics.

【0024】このルーフプリズム28による受光角選定
が、後方の結像光学系による結像と組合わさって、撮像
対象領域の位置決めを実現している。即ち、Mτモータ
26がルーフプリズム28の方位角度を変えることによ
り、対象の例えば、X方向位置決めが行われ(ルーフプ
リズムの方位角を対象平面のX軸に対応させる場合)、
またMσモータ27がルーフプリズム28の傾斜角度を
変えることにより、対象の例えば、Y方向位置決めが行
われる(ルーフプリズムの傾斜角を対象平面のY軸に対
応させる場合)。
The selection of the light receiving angle by the roof prism 28 is combined with the image formation by the rear image forming optical system to realize the positioning of the image pickup target area. That is, the Mτ motor 26 changes the azimuth angle of the roof prism 28 so that, for example, the object is positioned in the X direction (when the azimuth angle of the roof prism corresponds to the X axis of the object plane).
Further, the Mσ motor 27 changes the tilt angle of the roof prism 28 so that the target is positioned, for example, in the Y direction (when the tilt angle of the roof prism corresponds to the Y axis of the target plane).

【0025】次に、結像光学系について説明する。図2
のレンズは、変倍光学系としての機能をも有し、対象像
を撮像面上に所定のサイズとして結像する。第1の実施
形態では、レンズをズームレンズとしているので、図4
の結像光学系制御ユニット7からの結像光学系制御信号
により、ズーム倍率を指定すれば、所定のサイズの像が
得られる。第1の実施形態の撮像視野位置決め撮像のた
めの光学的配置は、上述の通りであり、結像光学系によ
って撮像したい視野のサイズを設定し、ルーフプリズム
偏向角を撮像したい視野の方向に設定すれば、対象の中
の撮像したい視野に撮像したいサイズの視野が位置決め
され、その視野を撮像することができる。
Next, the image forming optical system will be described. FIG.
The lens also has a function as a variable power optical system, and forms a target image on the image pickup surface in a predetermined size. In the first embodiment, the lens is a zoom lens, so
If the zoom magnification is designated by the image forming optical system control signal from the image forming optical system control unit 7, an image of a predetermined size can be obtained. The optical arrangement for imaging visual field positioning imaging of the first embodiment is as described above, and the size of the visual field to be imaged is set by the imaging optical system, and the roof prism deflection angle is set in the direction of the visual field to be imaged. Then, the visual field of the size desired to be imaged is positioned in the visual field desired to be imaged in the target, and the visual field can be imaged.

【0026】例えば、対象例が上述の工場内光景であれ
ば、図4のメモリ11に予め教示によって撮像位置と撮
像エリアをメモリしておくことによって、入力ユニット
12でその観測指示データを入力すれば、ズームレンズ
とルーフプリズムが教示通りに動作し、所定の位置決め
撮像が達成される。図4において、1は作業者、2aは
作業台、2bはベンチ、3aは撮像用カメラ、3bは結
像光学系、4は光束偏向装置、5は制御・演算部、6は
光束偏向装置4の受光角選択を制御する多面体偏向制御
ユニット、7は結像光学系3bの結像条件を制御する結
像光学系制御ユニット、8は撮像用カメラ3aの撮像条
件を制御する撮像制御ユニット、9は本実施形態の全シ
ステムの動作を制御するシステム制御ユニット、10は
自動合焦ユニット、11はメモリ、12は入力ユニッ
ト、13は出力ユニット、14は表示ユニット、15は
バスである。
For example, if the target example is the above-mentioned in-factory scene, the image pickup position and the image pickup area are previously stored in the memory 11 of FIG. 4 by teaching, so that the input instruction data can be input by the input unit 12. For example, the zoom lens and the roof prism operate as taught, and a predetermined positioning image is achieved. In FIG. 4, 1 is a worker, 2a is a workbench, 2b is a bench, 3a is an imaging camera, 3b is an image forming optical system, 4 is a light beam deflecting device, 5 is a control / calculating unit, and 6 is a light beam deflecting device 4. , A polyhedron deflection control unit for controlling the selection of the light receiving angle of the image pickup device, 7 is an image forming optical system control unit for controlling the image forming condition of the image forming optical system 3b, 8 is an image pickup control unit for controlling the image pickup condition of the image pickup camera 3a, 9 Is a system control unit for controlling the operation of the entire system of the present embodiment, 10 is an automatic focusing unit, 11 is a memory, 12 is an input unit, 13 is an output unit, 14 is a display unit, and 15 is a bus.

【0027】次に、図5のフローチャートに従って、第
1の実施形態の動作教示フローを説明する。先ず、オペ
レータが図3あるいは図4の入力ユニット12により、
装置を教示モードにセットする(ST1)。次に、撮像
用カメラ3aを定位置にセットし(ST2)、対象光景
のIDを入力する(ST3)。次に、入力ユニット12
から多面体偏向制御ユニット6を介して、光束偏向装置
4を操作して、第1番目の光景領域に位置決めし(ST
4)、撮像制御ユニット8を介して撮像用カメラ3aを
操作して、第1番目の光景領域を撮像して、画像表示し
(ST5)、オペレータが画像を見ながら結像光学系制
御ユニット7を介して、結像光学系3bを操作して、自
動合焦機能を利用しながら、この光景の撮像倍率を決定
し(ST6)、決定した撮像条件データ(位置データ及
び倍率データ)をメモリ11にメモリする(ST7)。
光景領域ごとに倍率を設定しながら、全観測領域を順次
撮像して、表示ユニット14に画像表示して行き(ST
8)、この対象の観測光景領域の画像表示の都度、撮像
領域指定信号をオペレータが入力すると、その撮像条件
データはメモリ11にメモリされる(ST9)。このよ
うにして、全光景領域の撮像条件データのメモリが完了
すると、ST10がYESとなって、ファイルが閉じ
(ST11)、教示が完了する。以上述べた操作フロー
に従って、完成した教示データは、この対象の観測すべ
き全光景領域の撮像条件データを含んでおり、図3ある
いは図4のメモリ11にメモリされたのである。
Next, the operation teaching flow of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the operator uses the input unit 12 shown in FIG. 3 or FIG.
The device is set to the teaching mode (ST1). Next, the imaging camera 3a is set at a fixed position (ST2), and the ID of the target scene is input (ST3). Next, the input unit 12
Through the polyhedron deflection control unit 6 to operate the light beam deflector 4 to position it in the first scene area (ST
4) The imaging camera 3a is operated via the imaging control unit 8 to capture an image of the first scene area and display an image (ST5), and the operator forms the imaging optical system control unit 7 while viewing the image. The imaging optical system 3b is operated via the, and the imaging magnification of this scene is determined while utilizing the automatic focusing function (ST6), and the determined imaging condition data (position data and magnification data) is stored in the memory 11 (ST7).
While setting the magnification for each scene area, the entire observation area is sequentially imaged and displayed on the display unit 14 (ST
8) When the operator inputs an image pickup area designating signal each time an image of the target observation scene area is displayed, the image pickup condition data is stored in the memory 11 (ST9). In this way, when the memory of the imaging condition data of the entire scene area is completed, YES is obtained in ST10, the file is closed (ST11), and the teaching is completed. According to the operation flow described above, the completed teaching data includes the imaging condition data of the entire view area of this target to be observed, and is stored in the memory 11 of FIG. 3 or 4.

【0028】次に、第1の実施形態の観測フローについ
て、図6のフローチャートに従って説明する。先ず、オ
ペレータが装置を観測モードにセットする(ST2
1)。次に、対象光景のIDを図3あるいは図4の入力
ユニット12から入力すると(ST22)、上述の教示
モードで教示された位置データに従って、システム制御
ユニット9が第1番目の観測領域に位置決めするよう指
示し、多面体偏向制御ユニット6が光束偏向装置4のス
テッピングモータ(図示せず)を駆動して指示された受
光角に多面体を偏向させ、光学的な位置決めを行う(S
T23)。そこで、教示された倍率データを受けて、結
像光学制御ユニット7が指示して結像光学系3bのズー
ムレンズを制御して、所期の倍率に合わせる(ST2
4)。このタイミングで自動合焦機能が動作する(ST
25)。このようにして撮像用カメラ3aの受光面上に
結像した光景領域像を、撮像制御ユニット8からの撮像
指令により、撮像用カメラ3aが撮像し、表示ユニット
14にその画像を表示する(ST26)。表示された画
像を目視観測することによって、オペレータが必要な作
業を実施し(ST27)、教示データに従いST28が
NOとなれば、フローは循環サイクル(ルートA)に入
り、次の光景領域に移って同様の位置決め・画像表示・
光景観測のフローが繰り返され、教示された全光景領域
の画像表示及び作業が完了すれば、ST28はYESと
なって(ルートB)、ファイルを閉じ(ST29)、観
測による全作業を終了する。
Next, the observation flow of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the operator sets the device to the observation mode (ST2
1). Next, when the ID of the target scene is input from the input unit 12 of FIG. 3 or 4 (ST22), the system control unit 9 positions the first observation area according to the position data taught in the above-mentioned teaching mode. Then, the polyhedron deflection control unit 6 drives a stepping motor (not shown) of the light beam deflecting device 4 to deflect the polyhedron to the instructed light-receiving angle for optical positioning (S).
T23). Then, upon receiving the taught magnification data, the imaging optical control unit 7 instructs to control the zoom lens of the imaging optical system 3b to match the desired magnification (ST2).
4). The automatic focusing function operates at this timing (ST
25). In response to an image pickup command from the image pickup control unit 8, the image pickup camera 3a takes an image of the scene area image formed on the light receiving surface of the image pickup camera 3a in this manner, and displays the image on the display unit 14 (ST26). ). By visually observing the displayed image, the operator performs the necessary work (ST27), and if ST28 becomes NO according to the teaching data, the flow enters the circulation cycle (route A) and moves to the next scene area. Same positioning, image display,
When the flow of sight observation is repeated, and the image display and work of the taught whole sight area are completed, ST28 becomes YES (route B), the file is closed (ST29), and all the work by observation is completed.

【0029】次に、第2の実施形態を説明する。本実施
形態は第1の実施形態と同じく、本発明に係わる撮像視
野位置決め撮像装置の具体例である監視装置に属する
が、第1の形態が多面体を利用する多重反射によって対
象の正位像を得る光束偏向装置であるのに対して、第2
の実施形態は、図7に示すように、単一の平面ミラー2
9を用い、対象の鏡像の画像信号に電気的処理を施すこ
とによって、正位化像を得る実施形態である。
Next, a second embodiment will be described. Like the first embodiment, the present embodiment belongs to a monitoring device that is a specific example of the imaging visual field positioning imaging device according to the present invention, but the first embodiment uses the polyhedron to multiplex reflection to form an orthographic image of an object. While it is a luminous flux deflector that obtains
The embodiment of FIG.
9 is an embodiment in which an orthonormalized image is obtained by performing electrical processing on the image signal of the mirror image of the object using 9.

【0030】今、この平面ミラー29を、図7のMτモ
ータ26によって偏向すると、対象に対する方位角偏向
が実現される。また、図7のMσモータ27によって傾
斜させると、対象に対する傾斜角偏向が実現される。こ
れら方位角及び傾斜角偏向動作を組合せることによっ
て、撮像装置は対象が存在する光景を2次元的に走査す
ることができる。そこで、方位角及び傾斜角の偏向角を
選択すると、対象からの入射光束を受光する角度が選定
されるので、光景の中の特定箇所を選択的に位置決めし
て、その箇所の像を後方の結像光学系へと送達すること
ができる。第2の実施形態は、この平面ミラー29によ
る受光角選定が、後方の結像光学系による結像と組合わ
さって、撮像対象領域の位置決めを実現している。即
ち、Mτモータ26が平面ミラー29の方位角度を変え
ることにより、対象の例えば、X方向位置決めが行われ
(平面ミラーの方位角を対象平面のY軸に対応させる場
合)、またMσモータ27が平面ミラーの傾斜角度を変
えることにより、対象の例えば、Y方向位置決めが行わ
れる(平面ミラー29の傾斜角を対象平面のY軸に対応
させる場合)。
Now, when the plane mirror 29 is deflected by the Mτ motor 26 of FIG. 7, azimuth deflection with respect to the object is realized. Further, when tilted by the Mσ motor 27 in FIG. 7, tilt angle deflection with respect to the object is realized. By combining these azimuth and tilt angle deflection operations, the imaging device can two-dimensionally scan a scene in which an object is present. Therefore, when the deflection angles of the azimuth angle and the inclination angle are selected, the angle at which the incident light flux from the target is received is selected. Therefore, a specific position in the scene is selectively positioned and the image at that position is rearward It can be delivered to the imaging optics. In the second embodiment, the selection of the light receiving angle by the plane mirror 29 is combined with the image formation by the rear image forming optical system to realize the positioning of the image pickup target area. That is, the Mτ motor 26 changes the azimuth angle of the plane mirror 29 so that, for example, the object is positioned in the X direction (when the azimuth angle of the plane mirror corresponds to the Y axis of the target plane), and the Mσ motor 27 is used. By changing the tilt angle of the plane mirror, for example, the object is positioned in the Y direction (when the tilt angle of the plane mirror 29 corresponds to the Y axis of the target plane).

【0031】このようにして、平面ミラー29から出射
される対象像は鏡像であり、結像光学系を経て、撮像装
置に入射する。平面ミラー29以降の対象像の処理プロ
セスについて、図8に示す第2の実施形態の全体構成図
によって説明する。図8において、ミラー偏向制御ユニ
ット6からの制御信号により、平面ミラー4(図7の2
9)が偏向されて受光角が選択され、結像光学系制御ユ
ニット7が結像光学系3bの撮像倍率を決定し、撮像制
御ユニット8の制御信号により、撮像用カメラ3aが撮
像して得た対象画像信号は、原対象像の鏡像画像信号で
あり、そのまま表示ユニット15に表示すると、左右逆
転した鏡像画像がモニタに表示される。鏡像画像では、
観測用画像としての用途に耐えられない。
In this way, the target image emitted from the plane mirror 29 is a mirror image, and enters the image pickup device via the image forming optical system. The process of processing the target image after the plane mirror 29 will be described with reference to the overall configuration diagram of the second embodiment shown in FIG. In FIG. 8, the plane mirror 4 (see FIG.
9) is deflected to select the light receiving angle, the imaging optical system control unit 7 determines the imaging magnification of the imaging optical system 3b, and the imaging camera 3a captures the image by the control signal of the imaging control unit 8. The target image signal is a mirror image image signal of the original target image, and when the target image signal is displayed on the display unit 15 as it is, the mirror image image which is horizontally reversed is displayed on the monitor. In the mirror image,
It cannot be used as an observation image.

【0032】そこで、本実施形態は、メモリ12に予め
画像正位化プログラムをメモリしておき、撮像用カメラ
3aが撮像して得た画像信号を画像処理演算ユニット1
0において、AD変換し、そのディジタル画像データを
一旦メモリ12にメモリした後、CPU11が画像正位
化プログラムを機能させ、図9のステップ(a)〜
(b)によって、鏡像画像データに逆水平走査化演算を
施し、その結果データをDA変換し(図示せず)、通常
水平走査表示法を用いて、表示ユニット15に再生表示
する。こうして、表示画像は正位化された対象画像とな
る(ステップ(c))。第2の実施形態は、以上述べた
光束偏向装置4が平面ミラーであること、及び対象の鏡
像を電気的に正位化するプロセス以外は、各ユニット及
び全システム制御と動作が第1の実施形態と同様であ
り、それらの説明を割愛する。
Therefore, in this embodiment, the image orthonormalization program is stored in the memory 12 in advance, and the image signal obtained by the image pickup by the image pickup camera 3a is used as the image processing operation unit 1.
0, AD conversion is performed, the digital image data is temporarily stored in the memory 12, and then the CPU 11 causes the image orthonormalization program to function, and steps (a) to (9) in FIG.
According to (b), an inverse horizontal scanning operation is performed on the mirror image data, the resulting data is DA converted (not shown), and reproduced and displayed on the display unit 15 using the normal horizontal scanning display method. In this way, the display image becomes the orthodox target image (step (c)). In the second embodiment, the control and operation of each unit and the entire system are the same as those of the first embodiment except that the light beam deflecting device 4 described above is a plane mirror and the process of electrically orienting the mirror image of the object. It is similar to the form, and its explanation is omitted.

【0033】次に、第3の実施形態を説明する。本実施
形態は、第1の実施形態と同じく、本発明に係る撮像視
野位置決め撮像装置の具体例である監視装置に属し、さ
らに撮像した画像の録画機能と、録音機能を備えた実施
形態である。例えば、侵入者等を監視する場合等に適合
する自動追尾機能と録画・録音機能を有する監視装置で
ある。監視領域の視界が広く、かつ奥行きが深いと、そ
の大きな3次元空間のどの位置に侵入者が出現するか予
知できない場合がある。そこで、第1の実施形態とは異
なる要素として、次の諸要素が挙げられる。 (イ)侵入者検出機能:広大な空間の中のどの位置に侵
入者が出現しても、検出できること。 (ロ)自動位置決め機能、自動焦点位置合わせ機能、自
動倍率合わせ機能:検出した対象に撮像方向を定め、光
学系の焦点を合わせ、適切な倍率で撮像できること。 (ハ)異常の場合の録画・録音機能があること。
Next, a third embodiment will be described. Similar to the first embodiment, the present embodiment belongs to a monitoring device that is a specific example of the imaging visual field positioning imaging device according to the present invention, and further has a recording function of a captured image and a recording function. . For example, it is a monitoring device having an automatic tracking function and a recording / sound recording function suitable for monitoring an intruder or the like. If the field of view of the surveillance area is wide and the depth is deep, it may not be possible to predict at which position in the large three-dimensional space the intruder will appear. Therefore, the following various elements can be listed as the elements different from the first embodiment. (B) Intruder detection function: The ability to detect an intruder at any position in a vast space. (B) Automatic positioning function, automatic focus position adjusting function, automatic magnification adjusting function: The imaging direction should be set on the detected object, the optical system should be focused, and an image can be taken at an appropriate magnification. (C) There is a recording function for abnormal situations.

【0034】全体的な光学的配置及び機能は、図1の第
1の実施形態の場合と同様であるので、再述は割愛す
る。図10を用いて、第3の実施形態の全体構成と機能
を説明する。第3の実施形態は、例えば、長い塀に両側
を囲まれた通路全景2の光景の中に、人物1が侵入する
と、その人物を検出して(上述のイ)、人物の方向に撮
像視角を位置決めし、焦点位置を合わせ、撮像倍率を合
わせ(上述のロ)、人物を撮像し、録画録音する監視装
置である。装置は作動状態にあるとき、図10のシステ
ム制御ユニット10からの指令により、図10の通路全
景2を、結像光学系制御ユニット8が結像光学系3bを
制御して、例えば縦7フレーム×横6フレーム=計42
フレームに分割し、多面体偏向制御ユニット7が直交ミ
ラー4の偏向角を制御して、左上から右下へと常時走査
的に位置決めし、撮像制御ユニット9が撮像用カメラ3
aを制御して、順次撮像している。各フレームの画像信
号は、順次メモリ・演算ユニット11に送られ、同ユニ
ットにメモリされているそれぞれのフレーム画像データ
と画像処理技術上比較され、画像データ上の差違が検出
されなければ平常事態と見なされ、装置の動作は変化を
示さない。しかし、42フレーム中のいずれかのフレー
ムの画像データに差違が検出されると、装置は走査的位
置決めを中止し、システム制御ユニット10は多面体偏
向制御ユニット7を制御して、直交ミラー4の偏向角
を、画像データに差違が発生したフレームへと偏向さ
せ、結像光学系制御ユニット8が結像光学系3bを制御
して、そのフレームを教示された倍率まで自動的にズー
ムアップし、焦点距離を合わせた後、撮像した画像を録
画・録音ユニット12に録画し、同時にマイクロホン5
が捉えた音声を同ユニットに録音する。あるいは、この
時表示ユニット16に、その画像を音声付で表示するこ
とも、また通信ユニット15を通じて他所にあるモニタ
・ステーション(図示せず)の画像・音声を送信するこ
ともできる。
The overall optical arrangement and function are the same as in the case of the first embodiment of FIG. 1, so repetitive description will be omitted. The overall configuration and function of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, for example, when a person 1 enters a scene of a panoramic view 2 of a passage surrounded by a long fence on both sides, the person 1 is detected (above-mentioned), and the imaging viewing angle in the direction of the person is detected. Is a monitoring device that positions, adjusts the focus position, adjusts the imaging magnification (above-mentioned B), images a person, and records and records. When the apparatus is in an operating state, a command from the system control unit 10 in FIG. 10 causes the entire view 2 of the passage in FIG. 10 to be controlled by the imaging optical system control unit 8 to control the imaging optical system 3b, and for example, 7 vertical frames. × Horizontal 6 frames = 42 in total
The frame is divided into frames, the polygonal deflection control unit 7 controls the deflection angle of the orthogonal mirror 4, and the scanning is always positioned from the upper left to the lower right.
A is controlled to sequentially capture images. The image signal of each frame is sequentially sent to the memory / arithmetic unit 11 and compared with the respective frame image data stored in the same unit in terms of image processing technology. Regarded and the operation of the device shows no change. However, when a difference is detected in the image data of any one of the 42 frames, the apparatus stops scanning positioning, and the system control unit 10 controls the polyhedral deflection control unit 7 to deflect the orthogonal mirror 4. The angle is deflected to a frame in which the image data has a difference, and the imaging optical system control unit 8 controls the imaging optical system 3b to automatically zoom up the frame to the taught magnification and focus. After adjusting the distance, the captured image is recorded in the recording / recording unit 12, and at the same time the microphone 5
The sound captured by is recorded in the same unit. Alternatively, at this time, the image can be displayed on the display unit 16 with sound, or the image and sound of a monitor station (not shown) at another place can be transmitted through the communication unit 15.

【0035】図10において、データや教示プログラム
等は、入力ユニット13から入力する。本実施形態によ
る録画録音動作は、以上説明したような異常事態の自動
的画像情報検出による録画録音指示信号によって作動す
るばかりでなく、オペレータが必要に応じて入力ユニッ
ト13からコマンド入力することによっても、作動させ
ることができる。入力ユニット13は、さらに外部セン
サ等からの信号も受容し得るので、例えば、赤外線セン
サの信号を受けて、異常発生時に本実施形態が録画録音
作動をすることも可能になっている。なお、出力ユニッ
ト14は、各種データ等を出力するユニットである。
In FIG. 10, data, teaching programs, etc. are input from the input unit 13. The recording / recording operation according to the present embodiment is not only operated by the recording / recording instruction signal by the automatic image information detection of the abnormal situation as described above, but also by the operator inputting a command from the input unit 13 as necessary. Can be activated. Since the input unit 13 can also receive a signal from an external sensor or the like, the present embodiment can receive a signal from an infrared sensor and perform a recording / recording operation when an abnormality occurs. The output unit 14 is a unit that outputs various data and the like.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、対象を選んで撮像する
光学的な位置決め技術において、単一の光偏向装置を利
用して、対象の正位化画像を得る技術を実現したので、
複数(実際上2個)の光偏向ミラーを用いて、一般的光
景を撮像する場合に発生する非現実的なミラーサイズ
と、非実際的な装置コストの課題を解消することができ
た。さらに、この技術に採音手段と録画録音手段を備え
ることによって、内的あるいは外的指示信号に対応して
異常時等の画像を、その音声とともに録画録音すること
ができるようになった。
According to the present invention, in the optical positioning technique for picking up an image of an object, a technique for obtaining an orthotopic image of the object by using a single optical deflector is realized.
Using a plurality of (actually two) light deflection mirrors, it was possible to solve the problems of unrealistic mirror size and unrealistic device cost that occur when a general scene is imaged. Further, by providing the sound collecting means and the recording / recording means in this technique, it becomes possible to record and record an image at the time of an abnormality or the like together with the sound in response to an internal or external instruction signal.

【0037】以下、本発明の効果を各請求項に従って具
体的に説明する。請求項1に係る発明により、多面体が
保有する多重反射光路を通じて、対象像光束を正位化し
て出射し得る多面体を用い、この多面体の姿勢を偏向す
ることによって入射光束を偏向する光束偏向手段を備え
たので、対象から到達する光束を受光する角度に、受光
角を選定することによって、対象を観測する視角を決定
する視角決め装置を実現できた。
The effects of the present invention will be specifically described below with reference to the claims. According to the first aspect of the present invention, there is provided a light beam deflecting means for deflecting an incident light beam by deflecting the posture of the polyhedron using a polyhedron capable of orienting and emitting the object image light beam through the multiple reflection optical path held by the polyhedron. Therefore, the viewing angle determining device that determines the viewing angle for observing the target can be realized by selecting the light receiving angle as the angle at which the light flux reaching from the target is received.

【0038】請求項2に係る発明により、多面体が保有
する多重反射光路を通じて対象像光束を正位化して出射
し得る多面体を用い、この多面体の姿勢を偏向すること
によって、入射光束を偏向する光束偏向手段を備えた視
角決め手段と、対象像を結像し、かつ観測倍率を定める
結像手段とを備えたので、対象から到達する光束を受光
する角度に、受光角を選定して対象像を結像する観測視
野位置決め観測装置を実現できた。
According to the second aspect of the present invention, a polyhedron capable of orienting and emitting the object image light beam through the multiple reflection optical path held by the polyhedron is used, and the incident light beam is deflected by deflecting the posture of the polyhedron. Since the visual angle determining means having the deflecting means and the image forming means for forming the target image and for setting the observation magnification are provided, the light receiving angle is selected to the angle for receiving the light flux reaching from the target. We have succeeded in realizing an observation visual field positioning observation device that forms an image.

【0039】請求項3に係る発明により、撮像視角決め
手段が対象の方向に撮像視角を方向付け、結像手段が必
要な倍率として対象の像を結像し、撮像手段が撮像する
ことにより、光学的な撮像対象領域位置決め撮像技術が
実現された。この撮像視角決め手段は、対象からくる光
束を多重反射して偏向する多面体を含む光束偏向手段を
備え、結像手段は、対象像を必要な倍率に制御して結像
するレンズ光学装置であり、撮像手段は、その結像対象
像を撮像するようになしたので、本発明の基本技術が実
現できた。
According to the third aspect of the present invention, the imaging viewing angle determining means directs the imaging viewing angle in the direction of the object, the imaging means forms an image of the object at a necessary magnification, and the imaging means images the image. Optical imaging target area positioning imaging technology has been realized. The imaging viewing angle determining means includes a light beam deflecting means including a polyhedron that multiple-reflects and deflects a light flux coming from an object, and the image forming means is a lens optical device that controls the object image to a required magnification to form an image. Since the image pickup means picks up the image to be formed, the basic technique of the present invention can be realized.

【0040】請求項4に係る発明によれば、2表面鏡を
光学的に精確に対向的に平面直交せしめることによって
直交鏡を構成したので、入射光束が二重反射を経て、入
射光束方向ベクトルに関して正確な逆方向ベクトルをも
つ出射光束を出射することによって、入射した対象像を
正位化して出射する直交鏡を実現できた。請求項5に係
る発明によれば、単一反射面を有する光学装置によっ
て、光束を偏向する光束偏向手段を備えた撮像視角決め
手段が撮像視角を決定し、結像手段が結像し、撮像手段
が撮像した対象の鏡像画像に対して、電気的正位化手段
がその鏡像画像信号に電気的な正位化操作を施すことに
よって、正位化された対象画像を得る撮像視野位置決め
撮像装置が実現されたので、装置のサイズとコストにつ
いて所期の条件である実用性と低兼性を満足する効果が
得られた。
According to the fourth aspect of the present invention, since the orthogonal mirror is constructed by making the two front surface mirrors optically accurately face each other in a plane orthogonal manner, the incident light beam undergoes double reflection, and the incident light beam direction vector By emitting an outgoing light flux having an accurate reverse direction vector with respect to, it was possible to realize an orthogonal mirror that orients the incident target image and emits it. According to the invention of claim 5, in the optical device having the single reflecting surface, the imaging viewing angle determining means including the light beam deflecting means for deflecting the light beam determines the imaging viewing angle, and the imaging means forms an image, and the imaging is performed. An image field-of-view positioning image pickup apparatus for obtaining an orthonormalized target image by the electric orthonormalization means performing an electrical orthonormalization operation on the mirror image image signal of the object imaged by the means. Since it was realized, the effect of satisfying the practicability and low-compatibility, which are the desired conditions for the size and cost of the device, was obtained.

【0041】請求項6に係る発明によれば、撮像視角決
め手段が対象の方向に撮像視角を方向付け、結像手段が
必要な倍率で対象の像を結像し、撮像手段が撮像する、
撮像対象領域位置決め撮像装置が、採音手段と録画録音
手段を備え、録画録音指示信号に従って、録画録音する
機能を備えたので、例えば、異常事態発生時の画像をそ
の音声と共に録画録音する撮像対象領域位置決め撮像装
置を実現できた。
According to the invention of claim 6, the imaging viewing angle determining means directs the imaging viewing angle in the direction of the object, the imaging means forms an image of the object at a necessary magnification, and the imaging means takes an image.
Since the image pickup target area positioning image pickup device has a sound pickup means and a video recording / recording means, and has a function of recording and recording in accordance with a video recording / recording instruction signal, for example, an imaging target for recording and recording an image at the time of occurrence of an abnormal situation together with its sound. The area positioning imaging device was realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わる撮像視野位置決め撮像装置の多
面体である直交ミラーを含む光束偏向装置と、倍率決め
をなす結像レンズ光学装置の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a light beam deflecting device including an orthogonal mirror, which is a polyhedron of an imaging visual field positioning imaging device according to the present invention, and an imaging lens optical device for determining a magnification.

【図2】本発明に係わる撮像視野位置決め撮像装置の多
面体であるルーフプリズムを含む光束偏向装置と、倍率
決めをなす結像レンズ光学装置の一例を示す図である
FIG. 2 is a diagram showing an example of a light beam deflecting device including a roof prism, which is a polyhedron of an imaging visual field positioning imaging device according to the present invention, and an imaging lens optical device for determining a magnification.

【図3】本発明の第1の実施形態監視装置の全体構成を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a monitoring device according to a first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態のその他の監視装置の
全体構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of another monitoring device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】同第1の実施形態監視装置の教示モードのステ
ップを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing steps in a teaching mode of the monitoring device according to the first embodiment.

【図6】同第1の実施形態監視装置の観測モードのステ
ップを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing steps in an observation mode of the monitoring device according to the first embodiment.

【図7】本発明に係わる撮像視野位置決め撮像装置の光
束偏向装置が備える単一平面ミラーを含む光学装置の一
例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an optical device including a single plane mirror included in a light beam deflecting device of an imaging visual field positioning imaging device according to the present invention.

【図8】本発明の第2の実施形態監視装置の全体構成を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a monitoring device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】同第2の実施形態監視装置の対象鏡像を正位化
するプロセスを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a process of orthonormalizing a target mirror image of the monitoring device of the second embodiment.

【図10】本発明の第3の実施形態監視装置の全体構成
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a monitoring device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 対象 22 光束 23 直交ミラー 24 レンズ 25 撮像用カメラ 26 方位角偏向モータ 27 傾斜角偏向モータ 21 target 22 luminous flux 23 orthogonal mirror 24 lens 25 imaging camera 26 azimuth deflection motor 27 tilt angle deflection motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/225 H04N 7/18 D // H04N 7/18 G02B 7/18 B (72)発明者 木地 英雄 神奈川県三浦郡葉山町長柄705番の261 (72)発明者 林 敦史 京都市上京区浄福寺通下立売下る田中町 475─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H04N 5/225 H04N 7/18 D // H04N 7/18 G02B 7/18 B (72) Inventor Hideo Kiji 261, No.705, Nagara, Hayama-cho, Miura-gun, Kanagawa 261 (72) Inventor Atsushi Hayashi 475, Tanaka-cho, a subordinated seller of Jofukuji-dori, Kamigyo-ku, Kyoto

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象を観測する視角を決定するために、対
象から到達する光束を受光する角度に、受光角を選定す
る視角決め装置であって、 多面体の姿勢を偏向することによって、入射光束を偏向
する光束偏向手段を備え、この多面体は、その保有する
多重反射光路を通じて対象像光束を正位化して出射し得
る多面体であることを特徴とする視角決め装置。
1. A viewing angle determining device for selecting a light-receiving angle to an angle for receiving a light beam arriving from the object in order to determine a viewing angle for observing the object, wherein an incident light beam is obtained by deflecting a posture of a polyhedron. The viewing angle determining device is characterized in that the polyhedron is a polyhedron capable of orienting and emitting the target image light beam through the multiple reflection optical path of the polyhedron.
【請求項2】対象を観測する視角を決定するために、対
象から到達する光束を受光する角度に受光角を選定する
視角決め手段と、対象像を結像し、かつ観測倍率を定め
る結像手段とを備え、観測視野を光学的に位置決めして
観測に供する観測視野位置決め観測装置であって、 前記視角決め手段は、多面体の姿勢を偏向することによ
って入射光束を偏向する光束偏向手段を備え、この多面
体は、その保有する多重反射光路を通じて対象像光束を
正位化して出射し得る多面体であることを特徴とする観
測視野位置決め観測装置。
2. In order to determine a viewing angle for observing an object, a viewing angle determining means for selecting a light receiving angle to an angle for receiving a light flux arriving from the object, and an image forming an object image and an observation magnification. And an observation visual field positioning observation device for optically positioning the observation visual field for observation, wherein the viewing angle determining means includes a light beam deflecting means for deflecting an incident light beam by deflecting the posture of the polyhedron. An observation visual field positioning and observation apparatus characterized in that the polyhedron is a polyhedron capable of orienting and emitting a target image light beam through a multi-reflection optical path held by the polyhedron.
【請求項3】対象を撮像する視角を決定するために、対
象から到達する光束を受光する角度に、受光角を選定す
る視角決め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この
撮像手段に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像
手段とを備え、撮像視野を光学的に位置決めし、対象像
を撮像する撮像視野位置決め撮像装置であって、 前記視角決め手段は、多面体の姿勢を偏向することによ
って、入射光束を偏向する光束偏向手段を備え、この多
面体は、その保有する多重反射光路を通じて対象像光束
を正位化して出射し得る多面体であることを特徴とする
撮像視野位置決め撮像装置。
3. In order to determine a viewing angle for imaging an object, a viewing angle determining means for selecting a light receiving angle to an angle for receiving a light flux arriving from the object, an imaging means for imaging a target image, and the imaging means. An imaging field-of-view positioning imaging device that forms an object image and that defines an imaging magnification, optically positions an imaging field, and images an object image, wherein the viewing angle determining means is a polyhedron. An image pickup field is provided which is provided with a light beam deflecting means for deflecting an incident light beam by deflecting the posture, and the polyhedron is a polyhedron capable of normalizing and emitting the target image light beam through the multiple reflection optical path held by the polyhedron. Positioning imaging device.
【請求項4】入射光束が二重反射を経て、入射光束方向
ベクトルに関して正確な逆方向ベクトルをもつ出射光束
を出射するように、2表面鏡を光学的に精確に対向的に
平面直交せしめることによって構成される対象像正位化
直交鏡。
4. The two-surface mirrors are optically accurately face-to-face orthogonal to each other so that the incident light flux undergoes double reflection and emits an outgoing light flux having an exact reverse direction vector with respect to the incident light flux direction vector. Object image orthonormalization mirror composed by.
【請求項5】対象を撮像する視角を決定するために、対
象から到達する光束を受光する角度に、受光角を選定す
る視角決め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この
撮像手段に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像
手段とを備え、撮像視野を光学的に位置決めし、対象像
を撮像する撮像視野位置決め撮像装置であって、 前記視角決め手段は、単一反射面を有する光学装置によ
って光束を偏向する光束偏向装置を備え、単一反射面に
より偏向された対象鏡像の電気的正位化手段を備えたこ
とを特徴とする撮像視野位置決め撮像装置。
5. In order to determine a viewing angle for imaging an object, a viewing angle determining means for selecting a light receiving angle to an angle for receiving a light flux arriving from the object, an imaging means for imaging a target image, and the imaging means. An imaging field-of-view positioning imaging device for imaging a target image by optically positioning an imaging field of view by forming an object image and determining an imaging magnification, wherein the viewing angle determining means is a single device. An image pickup visual field positioning image pickup device comprising: a light beam deflecting device for deflecting a light beam by an optical device having a reflecting surface; and an electric field leveling means for an object mirror image deflected by a single reflecting surface.
【請求項6】対象を撮像する視角を決定するために、対
象から到達する光束を受光する角度に、受光角を選定す
る視角決め手段と、対象像を撮像する撮像手段と、この
撮像手段に対象像を結像し、かつ撮像倍率を定める結像
手段とを備え、撮像視野を光学的に位置決めし、対象像
を撮像する撮像視野位置決め撮像装置であって、 採音手段と録画録音手段を備え、内的指示信号あるいは
外的指示信号に従って録画録音する機能を有することを
特徴とする撮像視野位置決め撮像装置。
6. In order to determine a visual angle for imaging a target, a visual angle determining means for selecting a light receiving angle to an angle for receiving a light flux arriving from the target, an image capturing means for capturing a target image, and the image capturing means. An imaging field-of-view positioning imaging apparatus for imaging a target image by optically positioning an imaging field of view by forming an object image and determining an imaging magnification. An imaging field-of-view positioning imaging device having a function of recording and recording according to an internal instruction signal or an external instruction signal.
JP7217034A 1995-02-07 1995-08-25 Visual angle fixing device, observation visual field positioning observation device, image pickup visual field positioning image pickup device and orthogonalized mirror making object image normal state Pending JPH0961882A (en)

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