(57)【要約】【課題】    被写体上に照射されたポインタ光の位置設定と焦点調整にて視野設定と焦点調整を精度よく行うことができ、小型・軽量化・コストダウンが可能なカメラ装置を提供する。【解決手段】  被写体の影像を結像面に結像する光学系と、結像面に位置して被写体の影像をピックアップするイメージセンサと、このイメージセンサの受光部の各端部近傍で且つ結像面に位置して、被写体に向けて光を照射するポインタ光源とを有して、被写体上のポインタ光の位置設定と焦点調整とを行えば、被写体上の各ポインタ光の位置はイメージセンサの受光部の各端部近傍を示すから、各ポインタ光の間の領域がカメラ装置の視野を示すことになり、またイメージセンサの受光部とポインタ光源とが結像面に位置するから、ポインタ光の焦点調整を行えば、同時にカメラ装置の焦点が最良の状態に調整される。【選択図】  図１
2007065061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の影像を結像面に結像する光学系と、この光学系によって結像した前記被写体の影像を電気信号としてピックアップするイメージセンサと、このイメージセンサの受光部の各端部近傍に位置して前記被写体に向けてポインタ光を照射するポインタ光源とを有して、
前記被写体に照射される前記ポインタ光の被写体上の位置設定と焦点調整とによって、
前記イメージセンサが撮像する前記被写体の影像の視野設定と焦点調整とを行うことを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラ装置において、前記ポインタ光源が前記結像面に位置することを特徴とするカメラ装置。
【請求項３】
被写体の影像を結像面に結像する光学系と、この光学系によって結像した前記被写体の影像を電気信号としてピックアップするイメージセンサと、このイメージセンサの受光部の各端部に向けて光を照射するポインタ光源とを有して、
前記ポインタ光源から照射された光が、前記イメージセンサの受光部の各端部にて反射されて前記光学系を通過して、前記被写体上にポインタ光として照射される位置の設定と焦点調整とによって、
前記イメージセンサが撮像する前記被写体の影像の視野設定と焦点調整とを行うことを特徴とするカメラ装置。
【請求項４】
前記イメージセンサは、前記被写体の影像から１次元影像情報を電気信号としてピックアップするラインセンサであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のカメラ装置。
【請求項５】
前記イメージセンサは、前記被写体の影像から２次元影像情報を電気信号としてピックアップするエリアセンサであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体にポインタ光を照射して、被写体上におけるポインタ光の位置調整及び焦点調整をすることによって、視野（撮像領域）及び焦点調整とをすることができるカメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工業用テレビジョンカメラ等のカメラ装置における視野（撮像領域）の設定および焦点の調整（フォーカス調整）は、そのカメラ装置の映像出力信号を映像モニタ等に表示して、表示画像等を監視（モニタ）することによって行われる。
しかし工場の製造ラインなどにおいて、ベルトコンベアなどの搬送装置で搬送される被搬送物（被写体）を検査する（例えば印刷基板の良否を検査する）カメラ装置などでは、被写体の影像（２次元影像）を撮像するにあたって、ローコスト化・高解像度化の要求から、ラインセンサを用いて１次元の影像（イメージ）を映像信号（ビデオ信号）としてピックアップし、被写体を搬送することで得た複数の１次元影像の映像信号を画像メモリに蓄積するなどの画像処理を施すことで、被写体の２次元影像に対応した映像信号を合成して、映像モニタやパソコンのディスプレイなどに表示することが多い。
【０００３】
かかるカメラ装置では、カメラ装置の視野を被写体の検査領域に適合させて、焦点調整をする場合、カメラ装置の映像出力信号を映像モニタやパソコンのディスプレイ等に表示しても、搬送装置が停止しているときには、１次元影像に対応する映像信号（例えばテレビジョン放送における画面の１水平ラインに対応した映像信号）しか得られないから、映像モニタ等の画面を目視したオペレータがカメラ装置の視野の設定や焦点調整をすることは極めて困難である。まして被写体のごく狭い領域を検査領域として、その視野を設定することは、エリアセンサを有するカメラ装置で２次元影像を撮像したときでさえ、極めて困難である。また映像モニタ等でカメラ装置の映像出力信号を監視できない環境下にあるときには、映像モニタ等による視野の設定や焦点調整がそもそも不可能である。
【０００４】
そこで図６に示すように、ラインセンサが撮像する被写体の範囲（視野）を、被写体に照射したポインタ光（スポット光）で示すラインセンサカメラが考案された（特許文献１）。かかるラインセンサカメラ１では、ポインタ光源２から照射されたポインタ光が、カメラレンズ３とラインセンサ４との間に設けられた回動ミラー５によって、カメラレンズ３へ向けて反射されて、カメラレンズ３によって被写体６の上に焦点を結ぶようになっている。従ってラインセンサカメラ１では、被写体６が停止していても、映像モニタ等を用ずに、被写体６に照射されたポインタ光の位置調整にて視野調整ができ、また被写体に照射されたのポインタ光の焦点調整にてラインセンサカメラ１の焦点調整をすることができる。もちろん被写体６の影像を撮像するときには、回動ミラー５が回動して、被写体からの反射光がラインセンサ４に結像する。
【特許文献１】特開平１０−３１８７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、かかるラインセンサカメラでは、カメラレンズとラインセンサとの間に回動ミラーを配置するために、カメラレンズのFlange Focal Length （いわゆるフランジバック）を長くする必要があり（例えば４５ｍｍ程度）、ラインセンサカメラの小型化及び軽量化が阻害され、また回動ミラーのための機構を必要とするから、ラインセンサカメラの機構が複雑になって、小型化、軽量化及びコストダウンが阻害される。
【０００６】
また、かかるラインセンサカメラでは、ポインタ光源からレンズを経て被写体上に焦点を結ぶポインタ光の光路と、被写体で反射されてレンズを経てラインセンサに結像する光の光路とが、回動ミラーを介して切り替えられるため、被写体上でのポインタ光による視野設定及び焦点調整とラインセンサの受光部の両端部における被写体の像の位置及び焦点調整（ラインセンサカメラの視野設定および焦点調整）との間に、回動ミラーの機械的精度や遊びに起因する誤差を生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、これら問題を解決するものであり、映像モニタ等の表示装置を用いることができない環境下にあっても、被写体上に照射されたポインタ光の位置設定と焦点調整にてカメラ装置の視野の設定と焦点の調整をすることができ、また回動ミラーを使用することなくポインタ光源から被写体にポインタ光を照射できて、カメラ装置の単純化、小型化、軽量化、コストダウン及びポインタ光による視野設定及び焦点調整とカメラ装置の視野設定及び焦点調整との間の精度向上を可能とし、更にフランジバックの短いカメラレンズの使用によってカメラ装置の小型化及び軽量化を可能とするカメラ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかるカメラ装置は、被写体の影像を結像面に結像する光学系（例えばカメラレンズであるズームレンズ）と、この光学系によって結像した被写体の影像を電気信号としてピックアップするイメージセンサと、このイメージセンサの受光部の各端部近傍に位置して、被写体に向けて光を照射するポインタ光源とを有している（請求項１）。かかるカメラ装置では、各ポインタ光源から照射された光が、光学系を結像面側から被写体へ向けて通過して被写体上にポインタ光として照射されるから、被写体上で各ポインタ光が焦点を結ぶように光学系の焦点調整をすれば、被写体からの反射光（被写体の影像）を結像面に結像させることができる。このとき各ポインタ光源の位置が結像面に対しずれを有しているときには、ポインタ光の焦点調整とカメラ装置の焦点調整との間に誤差が生じるが、パソコンのディスプレイ等で映像を監視できる環境下では、各ポインタ光源を目視して、その位置設定と焦点調整をおこなうことで、カメラ装置の視野と焦点の粗調整を行ったのちに、パソコンのディスプレイ等で映像を監視して、カメラ装置の高精度の位置設定と焦点調整を行うことができる。
【０００９】
ポインタ光源を前記結像面に位置付ければ（請求項２）、被写体上に結像した各ポインタ光は、イメージセンサの受光部の各端部近傍で且つ結像面に位置した各ポインタ光源から照射されたものだから、被写体上の各ポインタ光の位置に基づいて該カメラ装置のイメージセンサによって撮像される領域（該カメラ装置の視野）を高い精度で知ることができる。このとき各ポインタ光源の位置が、結像面に対し、光学系の焦点深度の範囲内のずれを有していても、ポインタ光の焦点調整と被写体の焦点調整（被写体の影像を結像面に結像させる調整）との間の誤差は、実用上無視することができる。
【００１０】
また該カメラ装置は回動ミラーを用いないから、ポインタ光による視野設定及び焦点調整と該カメラ装置の視野設定及び焦点調整との間の誤差要因が少ないし、機構が単純化できて小型化、軽量化及びコストダウンが可能となり、またフランジバックの短いレンズの使用も可能となる。もちろん請求項２にかかるカメラ装置は、その視野設定と焦点調整とを映像モニタ等を用いない場合であっても精度良く行うことができる。
【００１１】
また被写体の影像を結像面に結像する光学系と、この光学系によって結像した被写体の影像を電気信号としてピックアップするイメージセンサと、このイメージセンサの受光部の各端部に向けて光を照射するポインタ光源とを有するカメラ装置では、各ポインタ光源から照射された光が、イメージセンサの受光部の各端部側で反射されたのち、光学系を通過して被写体へポインタ光として照射されるから、ポインタ光が被写体上に焦点を結ぶように光学系の焦点調整をすれば、同時に被写体からの反射光（被写体の影像）が結像面に結像することになる。また被写体上に結像した各ポインタ光は、各ポインタ光源から照射されてイメージセンサの受光部の各端部で反射した光だから、被写体上の各ポインタ光の間の領域が該カメラ装置のイメージセンサによって撮像される領域（該カメラ装置の視野）になる。ここでも回動ミラーを用いないから、該カメラ装置の視野設定及び焦点調整の精度向上などを実現できる（請求項３）。
【００１２】
イメージセンサにラインセンサを用いて、ラインセンサの一端部及び他端部の近傍にそれぞれポインタ光源を配置すれば、被写体上に焦点を結んだポインタ光にてラインセンサによって撮像されるカメラ装置の視野（一次元）を知ることができる。またラインセンサの一端部及び他端部にそれぞれポインタ光源から光を照射すれば、ラインセンサの各端部から反射して被写体上に焦点を結んだポインタ光にてカメラ装置の視野（一次元）を知ることができる（請求項４）。
【００１３】
イメージセンサにエリアセンサを用いて、エリアセンサの四つの端部（４つのコーナ端部）近傍にそれぞれポインタ光源を配置すれば、被写体上に焦点を結んだ各ポインタ光にてカメラ装置の視野（二次元）を知ることができる。またエリアセンサの四つの端部にそれぞれポインタ光源から光を照射すれば、エリアセンサの四つの端部から反射して被写体上に焦点を結んだポインタ光にてカメラ装置の視野（二次元）を知ることができる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるカメラ装置は、被写体上に照射されたポインタ光の位置設定と焦点調整にて、映像モニタ等の表示装置を用いることができない環境下にあっても、カメラ装置の視野の設定と焦点の調整をすることができ、また回動ミラーを使用しないから、カメラ装置の単純化、小型化、軽量化、コストダウン、並びにポインタ光による視野設定及び焦点調整とカメラ装置の視野設定及び焦点調整との間の精度を高めることができ、更にフランジバックの短いズームレンズの使用を可能とするからカメラ装置の小型化及び軽量化に資するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明にかかるカメラ装置を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図３を用いて、本発明にかかるカメラ装置（実施例１）を説明する。
（カメラ装置による撮像）
カメラ装置と被写体との関係の概念を示す図である図１に示すように、カメラ装置１０ａは、カメラ本体２０ａ、ズームレンズ（光学系）３０並びにカメラ本体２０ａに内蔵されるラインセンサ（イメージセンサ）４０及び後述する複数のポインタ光源を有して、被写体６０に正対している。そして図１中の２１は、ズームレンズ３０の結像面２１の位置を示している（ズームレンズ３０のフランジ面３１から結像面２１までの距離がズームレンズ３０のフランジバックである。）。かかるカメラ装置１０ａは、回動ミラーを用いないから、例えばフランジバックが１７ｍｍ程度と短い、いわゆるＣマウントレンズを使用することができる。以下カメラ装置１０ａの視野を、被写体６０上の矢印６１（被写体の影像例）が存在する領域に設定する場合を例に説明する。なおラインセンサ４０としては、ＣＣＤラインセンサやＣＭＯＳラインセンサ等を用いることができる。
【００１７】
（ラインセンサとポインタ光源の位置関係）
図２は、基板４１に取り付けられたラインセンサ４０を、ズームレンズ３０側から見たときの概略平面図である。ラインセンサ４０の受光部４２は、図２中左の左端部４２Ｌ及び図２中右の右端部４２Ｒの二つの端部を有している。従ってラインセンサ４０は、ズームレンズ３０によって、受光部４２の右端部４２Ｒと左端部４２Ｌとの間（より正確には受光部４２の右端と左端との間）に結像した被写体６０の一次元影像（例えば図１中の矢印６１の像６１’）を電気信号としてピックアップすることができる。
【００１８】
図２に示すように、ラインセンサ４０の受光部４２が位置する直線４３Ｃ上には、受光部４２の左端部４２Ｌの近傍で且つラインセンサ４０の直近に位置する基板４１上にポインタ光源５０ａが配置され、また受光部４２の右端部４２Ｒの近傍で且つラインセンサ４０の直近に位置する基板４１上には、ポインタ光源５０ｂが配置されている。
また受光部４２の左端部４２Ｌに接して直線４３Ｃと直交する直線４３Ｌ上で、且つラインセンサ４０の直近（図２中ラインセンサ４０の下側直近）に位置する基板４１上にはポインタ光源５０ｃが配置され、受光部４２の右端部４２Ｒに接して直線４３Ｃと直交する直線４３Ｒ上で、且つラインセンサ４０の直近に位置する基板４１上には同様にポインタ光源５０ｄが配置されている。そして、これらポインタ光源５０ａ〜５０ｄ（例えば発光ダイオード）が有する発光素子（図示せず）は、点光源であって、直線４３Ｃ、直線４３Ｒ又は直線４３Ｌ上に位置づけられている。
【００１９】
こうして基板４１に取り付けられたラインセンサ４０及びポインタ光源５０ａ〜５０ｄは、ラインセンサ４０の受光部４２及びポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子が基板４１によって結像面２１に位置づけられて、カメラ本体２０ａに取り付けられている。もちろんラインセンサ４０の受光部４２の中央は、ズームレンズ３０の光軸３２に位置づけられている。
【００２０】
（カメラ装置の視野および焦点調整）
カメラ装置１０ａの視野および焦点を調整するときには、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄからそれぞれのポインタ光を被写体６０に照射する。そして例えば、矢印６１を視野の全域に亘って撮像しようとするときには、ズームレンズ３０のズーム調整、及びカメラ装置１０ａの被写体６０に対する位置調整によって、図３（ｂ）に示すように、矢印６１の先端６１ａの前方近傍にポインタ光源５０ｂからのポインタ光５０ｂ’を位置づけ、また矢印６１の後端６１ｂの後方近傍にポインタ光源５０ａからのポインタ光５０ａ’を位置づけ、更にこれら各ポインタ光が被写体６０の上に焦点を結ぶようにズームレンズ３０の焦点調整を行う。こうしてポインタ光源５０ａ及び５０ｂが照射するポインタ光の焦点調整を行えば、同時にポインタ光源５０ｃ及び５０ｄが照射するポインタ光５０ｃ’及び５０ｄ’の焦点も調整されることになる。かかるポインタ光の焦点調整が完了すれば、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子とラインセンサ４０の受光部４２は何れも結像面２１に位置づけられているから、図３（ａ）に示すように、ラインセンサ４０の受光部４２には矢印６１の像６１’が結像することになる（なお結像面２１には矢印６１が反転して結像するから、ポインタ光５０ｂ’は図３（ｂ）中左に、ポインタ光５０ａ’は図３（ｂ）中右に、それぞれ位置することになる）。
【００２１】
視野に関しては、図３（ｂ）に示すように、ポインタ光５０ａ’及び５０ｂ’を結ぶ直線４３Ｃ’と、ポインタ光５０ｃ’を通って直線４３Ｃ’と直交する直線４３Ｌ’と、ポインタ光５０ｄ’を通って直線４３Ｃ’と直交する直線４３Ｒ’とを考える（これら直線は被写体上に投影されない仮想の直線だが、四つのポインタ光５０ａ’〜５０ｄ’を目視するオペレータが認識できるものである）。すると直線４３Ｃ’と直線４３Ｌ’が直交する点がカメラ装置１０ａの視野の右端となり、直線４３Ｃ’と直線４３Ｒ’が直交する点がカメラ装置１０ａの視野の左端となる。
【００２２】
即ちカメラ装置１０ａにおいては、撮像しようとする領域（例えば矢印６１）が直線４３Ｃ’上に位置し、且つ直線４３Ｌ’と直線４３Ｒ’との間の領域に亘って位置するように、ズームレンズ３０のズーム調整とカメラ装置１０ａの被写体に対する位置とを調整することで、カメラ装置１０ａの視野の設定を行うことができるとともに（即ちポインタ光５０ａ’〜５０ｄ’の位置にてカメラ装置１０ａの視野を知ることができる）、ポインタ光５０ａ’〜５０ｄ’が被写体６０上に焦点を結ぶように調整することで、カメラ装置１０ａの焦点調整を行うことができる。もちろん被写体６０の搬送方向は、矢印６１と直交する方向であり、かかる視野設定と焦点調整は、カメラ装置１０ａの映像出力信号を映像モニタ等で監視することなく行うことができる。また上記視野設定と焦点調整とを行ったのち、カメラ装置１０ａにて被写体を撮像するときには、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄを消灯することが好ましい。
【００２３】
またポインタ光源５０ａ〜５０ｄをラインセンサ４０の受光部４２の保護ガラス上に配置することも可能である。このときには、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子の位置が、ラインセンサ４０の受光部４２が位置する結像面２１からずれることになるが、このずれは、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄに別途小型のレンズを組合せて補正することができる（上記小型レンズの作用で、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子の位置を、ズームレンズ３０が像を結像する位置とすることができる）。あるいは、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子を結像面２１上に配置してもよい。このときには、受光部４２の位置が結像面２１からずれることになるが、このずれは、受光部４２の保護ガラス上に光路長補正ガラスを接着することで補正することができる（上記光路長補正ガラスの作用で、ラインセンサ４０の受光部４２の位置を、ズームレンズ３０が像を結像する位置とすることができる）。こうして像の結像に関するポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子の光学的位置とラインセンサ４０の受光部４２の光学的位置とが焦点深度の範囲内で合わさった状態を、本発明においては、ポインタ光源が結像面に位置すると定義する。以下説明する他の実施例においても同様である。
【００２４】
もちろん、ポインタ光源が結像面に位置していなくてもよい。例えば、パソコンのディスプレイを用いることができる環境下では、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄをラインセンサ４０の受光部４２の保護ガラス上に配置するなどして、ポインタ光源５０ａ〜５０ｄの発光素子が結像面２１上に位置しない場合であっても（もちろん受光部４２は結像面２１に位置付ける）、ポインタ光を被写体上に照射して、被写体上のポインタ光の位置などを目視してカメラ装置の視野と焦点の粗調整を行い、視野と焦点の高精度の調整をパソコンのディスプレイを用いて行うこともできるからである。以下説明する他の実施例においても同様である。
（実施例１の変形例）
次に図１及び図４を用いて、本発明にかかるカメラ装置（実施例１の変形例）を説明する。なお実施例１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
（カメラ装置による撮像）
実施例１の変形例のカメラ装置１０ｂも、図１に示す構成を有しているが、カメラ装置１０ｂのカメラ本体２０ｂ（実施例１の変形例のカメラ本体）は、ラインセンサ４０に替えてエリアセンサ（イメージセンサ）４５を有する点において、カメラ装置１０ａと相違する。なおエリアセンサ４５としてはＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳエリアセンサ等を用いることができるが、説明の便宜上、エリアセンサ４５はＣＣＤエリアセンサであるとする。
【００２６】
（エリアセンサとポインタ光源の位置関係）
図４（ａ）は、基板４１に取り付けられたエリアセンサ４５を、ズームレンズ３０側から見たときの概略平面図である。エリアセンサ４５の受光部（受光面）４６は、同図中左上の左上端部（左上コーナ部）４６ａ、同図中右上の右上端部（右上コーナ部）４６ｂ、同図中右下の右下端部（右下コーナ部）４６ｃ、及び同図中左下の左下端部（左下コーナ部）４６ｄの四つの端部（コーナ部）を有している。従ってエリアセンサ４５は、ズームレンズ３０によって、上記各４つの端部を有する受光部４６に結像した被写体６０の二次元影像を電気信号としてピックアップすることができる。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、エリアセンサ４５の受光部４６の四つの端部近傍には、ポインタ光源５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｊ、５０ｋ、５０ｍ及び５０ｎの八つのポインタ光源が配置されている。より詳細には、左上端部４６ａにおいては、図４（ａ）中エリアセンサ４５左方直近に位置する基板４１上にポインタ光源５０ｅが配置され、エリアセンサ４５上方直近に同様にポインタ光源５０ｆが配置されている。右上端部４６ｂにおいては、エリアセンサ４５上方直近に同様にポインタ光源５０ｇが、エリアセンサ４５右方直近に同様にポインタ光源５０ｈが配置されている。右下端部４６ｃにおいては、エリアセンサ４５右方直近に同様にポインタ光源５０ｊが、エリアセンサ４５下方直近に同様にポインタ光源５０ｋが配置されている。左下端部４６ｄにおいては、エリアセンサ４５下方直近に同様にポインタ光源５０ｍが、エリアセンサ４５左方直近に同様にポインタ光源５０ｎが配置されている。
【００２８】
ポインタ光源５０ｅ及び５０ｈの発光素子は、エリアセンサ４５の受光部４６の図中上端に配列された複数のＣＣＤ受光素子を通る直線上に位置づけられる。ポインタ光源５０ｇ及び５０ｋの発光素子は、エリアセンサ４５の受光部４６の図中右端に配列された複数のＣＣＤ受光素子を通る直線上に位置づけられる。ポインタ光源５０ｊ及び５０ｎの発光素子は、エリアセンサ４５の受光部４６の図中下端に配列された複数のＣＣＤ受光素子を通る直線上に位置づけられる。ポインタ光源５０ｍ及び５０ｆの発光素子は、エリアセンサ４５の受光部４６の図中左端に配列された複数のＣＣＤ受光素子を通る直線上に位置づけられる。即ち上記八つのポインタ光源の発光素子の配置にてエリアセンサ４５の受光部４６の領域が画される。
【００２９】
こうして基板４１に取り付けられたエリアセンサ４５及びポインタ光源５０ｅ〜５０ｎは、エリアセンサ４５の受光部４６及びポインタ光源５０ｅ〜５０ｎの発光素子が基板４１によって結像面２１に位置づけられて、カメラ本体２０ｂに取り付けられている。もちろんエリアセンサ４５の受光部４６の中央は、ズームレンズ３０の光軸３２に位置づけられている。
【００３０】
（カメラ装置の視野および焦点調整）
カメラ装置１０ｂの視野および焦点を調整するときには、八つのポインタ光源５０ｅ〜５０ｎからそれぞれのポインタ光を被写体６０に照射する（図４（ｂ））。図４（ｂ）は被写体６０をカメラ装置１０ｂから見た平面図である。ここで光源５０ｅによるポインタ光を５０ｅ’とし、 光源５０ｆによるポインタ光を５０ｆ’とし、以下同様に光源５０ｎによるポインタ光を５０ｎ’とする。そして、ポインタ光５０ｅ’と５０ｈ’とを結ぶ直線を４７Ｕと考え、ポインタ光５０ｊ’と５０ｎ’とを結ぶ直線を４７Ｂと考え、ポインタ光５０ｆ’と５０ｍ’とを結ぶ直線を４７Ｒと考え、ポインタ光５０ｇ’と５０ｋ’とを結ぶ直線を４７Ｌと考える（これら各直線は被写体上に投影されてはいない仮想の直線だが、八つのポインタ光５０ｅ’〜５０ｎ’を目視するオペレータが認識できるものである）。なお結像面２１には被写体６０の反転像が結像している。
【００３１】
そうすると直線４７Ｕ、４７Ｂ、４７Ｒ及び４７Ｌにて画される長方形の領域内が、カメラ装置１０ｂの視野領域となる（直線４７Ｌ及び４７Ｒにて画される領域内がカメラ装置１０ｂの水平視野となり、また直線４７Ｕ及び４７Ｂにて画される領域内がカメラ装置１０ｂの垂直視野となる。即ちポインタ光５０ｅ’〜５０ｎ’の位置に基づいてカメラ装置１０ｂの視野を知ることができる）。
【００３２】
例えば、矢印６１の先端６１ａが直線４７Ｌに接し、また矢印６１の後端６１ｂが直線４７Ｒに接し、更に矢印６１が直線４７Ｕ及び４７Ｂの中間に位置するように、ズームレンズ３０のズーム調整を行い且つカメラ装置１０ｂの被写体６０に対する位置を調整することによって、図４（ｂ）に示すように、矢印６１を水平視野の全域に亘って位置づけるとともに垂直視野の中央に位置づけることができる。またこれら各ポインタ光５０ｅ’〜５０ｎ’が被写体６０の上に焦点を結ぶようにズームレンズ３０の焦点調整を行えば、ポインタ光源５０ｅ〜５０ｎの発光素子とエリアセンサ４５の受光部４６とは何れも結像面２１に位置づけられているから、カメラ装置１０ｂの焦点も調整されたことになり、エリアセンサ４５の受光部４６に矢印６１の像６１’が結像することになる。
【００３３】
このようにしてカメラ装置１０ｂにおいては、映像モニタ等で画像を監視することなく、ポインタ光５０ｅ’〜５０ｎ’を被写体６０上に照射して、カメラ装置１０ｂの視野の設定と焦点調整を行うことができる。上記視野設定と焦点調整とを行ったのち、カメラ装置１０ｂにて被写体を撮像するときには、ポインタ光源５０ｅ〜５０ｎを消灯することが好ましい。
【実施例２】
【００３４】
次に図１及び図５を用いて、本発明にかかるカメラ装置（実施例２）を説明する。なお実施例１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例２のカメラ装置１０ｃも、図１に示す構成を有しているが、カメラ装置１０ｃにおけるカメラ本体２０ｃでは、ポインタ光源から照射される光がラインセンサ４０の受光部４２の右端部４２Ｒと左端部４２Ｌとに照射されて、その反射光が被写体６０にポインタ光として照射される点においてカメラ装置１０ａと相違する。
【００３５】
（ラインセンサとポインタ光源の位置関係）
図５は、基板４１に取り付けられたラインセンサ４０とポインタ光源５０ａ及び５０ｂを示す図である。基板４１をズームレンズ３０側から見た平面図である図５（ａ）に示すように、ラインセンサ４０の受光部４２が位置する直線４３Ｃ上には、同図中受光部４２の左端部４２Ｌの近傍で且つラインセンサ４０の直近に位置する基板４１上にポインタ光源５０ａが配置され、また受光部４２の右端部４２Ｒの近傍で且つラインセンサ４０の直近に位置する基板４１上には、ポインタ光源５０ｂが配置されている。そして基板４１の側面図である図５（ｂ）に示すように、ポインタ光源５０ａがラインセンサ４０の受光部４２の左端部４２Ｌに向けて光を照射するように図示しない支持部材にて基板４１に取り付けられ、またポインタ光源５０ｂがラインセンサ４０の受光部４２の右端部４２Ｒに向けて光を照射するように基板４１に同様に取り付けられている。そして基板４１に取り付けられたラインセンサ４０は、その受光部４２が結像面２１に位置するように、基板４１によってカメラ本体２０ｃに取り付けられている（図１）。もちろんラインセンサ４０の受光部４２の中央は、ズームレンズ３０の光軸３２に位置づけられている。
【００３６】
（カメラ装置の視野および焦点調整）
カメラ装置１０ｃの視野および焦点を調整するときには、ポインタ光源５０ａ及び５０ｂからそれぞれのポインタ光をラインセンサ４０の受光部４２の右端部４２Ｒ及び左端部４２Ｌに照射する。そしてズームレンズ３０のズーム調整、及びカメラ装置１０ｃの被写体６０に対する位置調整によって、被写体６０上の所望の撮像領域の左端にポインタ光源５０ａによるポインタ光を、そして右端にポインタ光源５０ｂによるポインタ光を位置づけるとともに、これら各ポインタ光が被写体６０の上に焦点を結ぶようにズームレンズ３０の焦点調整を行う。
【００３７】
こうしてポインタ光源５０ａ及び５０ｂによるポインタ光の被写体上の位置と焦点調整を行えば、ポインタ光源５０ａ及び５０ｂによるポインタ光は、ラインセンサ４０の受光部４２の右端部４２Ｒと左端部４２Ｌとで反射された光だから、ポインタ光源５０ａによるポインタ光とポインタ光源５０ｂによるポインタ光とを結ぶ直線上の領域がカメラ装置１０ｃの視野となり、また被写体６０におけるこの視野の影像が結像面２１上に位置するラインセンサ４０の受光部４２に結像することになる。
【００３８】
このようにしてカメラ装置１０ｃにおいては、映像モニタ等で画像を監視することなく、ポインタ光源５０ａ及び５０ｂによるポインタ光を被写体６０上に照射して、視野の設定とカメラ装置１０ｃの焦点調整を行うことができる。上記視野設定と焦点調整とを行ったのち、カメラ装置１０ｃにて被写体を撮像するときには、ポインタ光源５０ａ及び５０ｂを消灯することが好ましい。
【００３９】
なおポインタ光源５０ａ及び５０ｂの光をラインセンサ４０の受光部４２の広い範囲に照射して、その反射光を被写体上に照射すれば、ラインセンサ４０の受光部４２の影像を被写体６０上に結像することができるから、焦点調整をより厳密に行うことができる。
また、実施例２において、ラインセンサ４０をエリアセンサ４５に置き換えた場合においても、図４（ａ）に示すエリアセンサ４５の左上端部４６ａ、右上端部４６ｂ、右下端部４６ｃ、及び左下端部４６ｄの四つの端部に、それぞれポインタ光源からの光を照射して、左上端部４６ａ、右上端部４６ｂ、右下端部４６ｃ、及び左下端部４６ｄの四つの端部からの反射光をポインタ光として被写体６０に照射して、これらポインタ光の位置設定と焦点調整とによって、エリアセンサ４５で撮像される被写体の撮像領域（カメラ装置の視野）とその焦点調整（カメラ装置の焦点調整）ができる。
【００４０】
なお本発明は、上述の各実施例に限定されるものではない。例えばイメージセンサは実施例に記載のイメージセンサに限定されず、ラインセンサあるいはエリアセンサとしての機能を有するものであれば、その他のイメージセンサ（例えば光電変換膜を使用するイメージセンサ）であってもよい。
また各ポインタ光源を配置する位置は、上述の各実施例に限定されるものではない。例えばエリアセンサを用いた場合に、エリアセンサの４つの端部近傍に配置するポインタ光源の発光素子間を結ぶ直線で画される長方形の領域を、エリアセンサの受光部の全領域よりも若干狭くし、あるいは若干広くしてもよい。被写体をカメラ装置で検査等する場合、一般に、カメラ装置の撮像領域（視野）の左右端部及び上下端部は被写体の検査等に利用とされないことが多いからである。
【００４１】
また本発明は、カメラ装置の視野や焦点調整を、映像モニタ等を用いることなく、高精度に調整する用途に限定されるものではない。例えば、ポインタ光でカメラ装置の視野や焦点調整を粗調整したのちに、パソコンなどのディスプレイを監視しながら、カメラ装置の視野や焦点を高精度に調整するものであってもよい。かかる場合には、例えばポインタ光源の数を減らすこともできる（例えば実施例１において、ポインタ光源５０ｃ及び５０ｄを省略するなどである）。
【００４２】
また各ポインタ光源は発光ダイオードに限定されない。例えばランプと光ファイバーで構成されて光ファイバーの端部から光を照射するものであってもよい。
また撮像中にポインタ光源を消灯しなくとも、コントラスレシオが十分な映像信号をピックアップできるときには、撮像中にポインタ光源を消灯する必要はない。撮像中にポインタ光源を点灯して、撮像中の映像とポインタ光の両方を見ながら、撮像領域を設定することができる環境下では、撮像中にポインタ光源を点灯することが好ましい場合もありうる。従って、本発明にかかるカメラ装置は、回動ミラーを用いた従来のラインセンサカメラが撮像中にポインタ光源をまったく点灯できないのに対し、撮像中の映像とポインタ光の両方を見ながら撮像領域を設定し得るという特徴を有することになる。
【００４３】
また光学系は、ズームレンズに限定されず固定焦点レンズであってもよいし、被写体の影像を結像面に結像するものであればいかなる光学系であってもよい（例えばレンズと光ファイバーとで構成される光学系などでもよい。）。もちろんズームレンズの替わりに固定焦点レンズを使用するときには、カメラ装置の視野調整は、カメラ装置の被写体に対する位置と距離とを調整して行うことができる。
【００４４】
また本発明は、被写体の検査のために影像を撮像するカメラ装置に限定されるものではなく、広くテレビジョンカメラに適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にかかるカメラ装置にて被写体を撮像するときの関係を示す概念図である。
【図２】実施例１のカメラ装置が有するラインセンサ（イメージセンサ）及びポインタ光源を取り付けた基板の概略平面図である。
【図３】実施例１のカメラ装置が有するラインセンサ（イメージセンサ）及びポインタ光源を取り付けた基板と被写体のポインタ光との関係の一例を示す図である。
【図４】実施例１の変形例におけるカメラ装置が有するエリアセンサ（イメージセンサ）及びポインタ光源を取り付けた基板と被写体のポインタ光との関係の一例を示す図である。
【図５】実施例２のカメラ装置が有するラインセンサ（イメージセンサ）及びポインタ光源を取り付けた基板の概略平面図および概略側面図である。
【図６】従来のラインセンサカメラの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    カメラ装置
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ    カメラ本体
２１    結像面
３０    ズームレンズ（光学系）
４０    ラインセンサ（イメージセンサ）
４２    ラインセンサ（イメージセンサ）の受光部
４２Ｌ    ラインセンサ（イメージセンサ）の受光部の左端部
４２Ｒ    ラインセンサ（イメージセンサ）の受光部の右端部
４５    エリアセンサ（イメージセンサ）
４６    エリアセンサ（イメージセンサ）の受光部
４６ａ    エリアセンサ（イメージセンサ）の受光部の左上端部
４６ｂ    エリアセンサ（イメージセンサ）の受光部の右上端部
４６ｃ    エリアセンサ（イメージセンサ）の受光部の右下端部
４６ｄ    エリアセンサ（イメージセンサ）の受光部の左下端部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ    ポインタ光源
５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’、５０ｄ’    ポインタ光
５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ    ポインタ光源
５０ｊ、５０ｋ、５０ｍ、５０ｎ    ポインタ光源
５０ｅ’、５０ｆ’、５０ｇ’、５０ｈ’    ポインタ光
５０ｊ’、５０ｋ’、５０ｍ’、５０ｎ’    ポインタ光
６０    被写体
６１    矢印（被写体の影像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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