(57)【要約】【課題】撮像装置及び撮像方法において、結像光学系の光軸前方に存在する遮蔽物に起因するケラレの発生を防止する。【解決手段】撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像装置１において、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を５ａ，５ｂ反射させる反射光学系（２）と、結像部（４）及び反射される複数の光束５ａ，５ｂを結像部（４）に導く光束合成部（３）を有する結像光学系とを備える構成とする。【選択図】図１Ａ
2007264504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像装置において、
互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射させる反射光学系と、
結像部及び前記反射される複数の光束を前記結像部に導く光束合成部を有する結像光学系と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光束合成部を所定方向に変位させる光束合成部駆動手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光束合成部は、前記反射される複数の光束を前記結像部に導く光束合成光学素子を複数有し、
前記光束合成部駆動手段は、前記複数の光束合成光学素子のうち少なくとも１つを、前記光束合成部と別個独立に変位させることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記反射光学系を所定方向に変位させる反射光学系駆動手段を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像方法において、
互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射光学系により反射させ、
該反射された複数の光束を結像光学系により合成し１つの光束にして結像することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像装置及び撮像方法に関し、更に詳しくは、撮像装置の指向光束方向に遮蔽物が存在する場合に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速な技術進歩に伴い、様々な装置の構造が複雑化している。そのため、撮像装置の指向光束方向、即ち結像光学系の光軸前方に、以下の図９Ａ、図９Ｂ又は図９Ｃに示すような遮蔽物が存在する場合がある。
【０００３】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、結像レンズ系の光軸前方に遮蔽物が存在する撮像装置を示す模式図である。
図９Ａにおいて、結像レンズ系７１の光軸７１ａ前方（同図における左側）には、視野７２を完全に遮蔽する遮蔽物７３が存在する。この場合、視野７２の全域がいわゆるケラレとなり、撮像装置は、遮蔽物７３の裏側に位置する撮像対象物の画像を取得することはできない。
【０００４】
図９Ｂにおいて、結像レンズ系７１は、光軸７１ａ前方に位置する遮蔽物７３による視野７２のケラレを避けるように、撮像装置許容スペース７４内の上方に位置している。しかしながら、結像レンズ系７１の視野７２は、遮蔽物７３により一部がケラレとなってしまっている。このケラレにより、撮像装置は、遮蔽物７３の裏側に位置する撮像対象物の画像を一部取得することはできない。
【０００５】
図９Ｃにおいて、結像レンズ系７１は、図９Ｂに示す場合と同様に、光軸７１ａ前方に位置する遮蔽物７３による視野７２のケラレを避けるように撮像装置収容スペース７４内の上方に位置しているが、視野７２の一部がケラレとなっている。そこで、結像レンズ系７１を上方に傾けると（同図に示す視軸角θ１）、視野７２−１が遮蔽物７３の上方となるため、遮蔽物７３の裏側に位置する撮像対象物を撮像することができない。また、結像レンズ系７１を下方に傾けると（同図に示す視軸角θ２）、遮蔽物７３により視野７２−２が完全にケラレとなるため、やはり遮蔽物７３の裏側に位置する撮像対象物を撮像することができない。
【０００６】
ここで、特開２００２−３１１２１８号公報（特許文献１）には、レーザ発振器から照射されるレーザ光を２つの光束に分岐させると共に、この２つの光束それぞれを複数の反射鏡により複数回反射させる回折格子の製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３１１２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載されるように撮像装置の結像レンズ系に導く光束を反射させると、それに合わせて光束を結像する結像レンズ系を傾ける必要が生じる。
しかしながら、上記図９Ｃに示すように結像レンズ系７１を傾けて配置しても、撮像装置収容スペース７４が限られているのが通常であるため、遮蔽物の大きさ或いは位置によっては視野７２が遮られ、ケラレが発生する。
【０００８】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、結像光学系の光軸前方に存在する遮蔽物に起因するケラレの発生を防止する撮像装置及び撮像方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射させる反射光学系（例えば、１又は２以上のミラー、プリズム、レンズ等）と、結像部（例えば、１又は２以上のレンズ等）及び上記反射される複数の光束を上記結像部に導く光束合成部（例えば、１又は２以上のミラー、プリズム又はレンズ）を有する結像光学系とを備える構成とする。
【００１０】
上記構成によれば、反射光学系及び結像光学系の配置により、入射されてから、結像部により結像されるに至るまでの光束の外側端部の光線（最外稜光線）の位置を調整することができる。
【００１１】
好ましくは、上記光束合成部を所定方向に変位（移動或いは傾斜）させる光束合成部駆動手段を更に備える構成とする。
上記構成によれば、光束合成部を変位させることにより、入射した複数の光束の結像部へ導かれる光量の比率を調整することができる。また、入射されてから結像部により結像されるに至るまでの光束の最外稜光線の位置を変化させることも可能となる。
【００１２】
好ましくは、上記光束合成部は、上記反射される複数の光束を上記結像部に導く光束合成光学素子を複数有し、上記光束合成部駆動手段は、上記複数の光束合成光学素子のうち少なくとも１つを上記光束合成部と別個独立に変位させる構成とする。
【００１３】
上記構成によれば、光束合成部を変位させ、入射されてから結像レンズ系に至る複数の光束の光量の比率を調整しても、光束合成光学素子を光束合成部と独立して変位させることにより、光束合成部から結像部に導かれる光束の最外稜光線の位置を調整することができる。
【００１４】
好ましくは、上記反射光学系を所定方向に変位させる反射光学系駆動手段を更に備える構成とする。
上記構成によれば、反射光学系を変位させることにより、入射されてから結像部に至るまでの光束の最外稜光線の位置を、撮像装置の配置を変えずに自在に変化させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射光学系により反射させ、この反射した複数の光束を光束合成部から結像部に導いている。これにより、入射されてから結像されるに至るまでの複数の光束の最外稜光線の位置を、反射光学系及び結像光学系の配置により調整することができる。したがって、結像光学系の光軸前方に遮蔽物が存在する場合であっても、この遮蔽物を避けるように複数の光束の最外稜光線の位置を調整することができる。よって、本発明によれば、結像光学系の光軸前方に存在する遮蔽物に起因するケラレの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る撮像装置及び撮像方法について説明する。
〔第１実施形態〕
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【００１７】
同図において、撮像装置１は、反射光学系としての２つの反射ミラー２，２、結像光学系としての光束合成ミラー（光束合成部）３及び結像レンズ系（結像部）４等からなる。反射ミラー２，２は、互いに所定間隔をもって入射した光束５ａ，５ｂを、光束合成ミラー３に反射させている。この光束合成ミラー３は、反射される複数の光束５ａ，５ｂを合成し、１つの光束５にして、結像レンズ系４の光軸４ａ前方から結像レンズ系４へと導いている。結像レンズ系４に導かれた光束５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００１８】
本実施の形態では、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束５ａ，５ｂを反射ミラー２，２により反射させ、この反射した複数の光束５ａ，５ｂを光束合成ミラー３が結像レンズ系４に導いている。これにより、入射されてから結像されるに至るまでの複数の光束５ａ，５ｂの最外稜光線の位置を、反射ミラー２，２、光束合成ミラー３及び結像レンズ系４の配置により自在に調整することができる。
【００１９】
したがって、結像レンズ系４の光軸４ａ前方に不図示の遮蔽物が存在する場合であっても、この遮蔽物を避けるように複数の光束５ａ，５ｂの最外稜光線の位置を調整することができる。よって、本実施形態によれば、結像レンズ系４の光軸４ａ前方に存在する遮蔽物に起因するケラレの発生を防止することができる。
【００２０】
図１Ｂは、上記第１実施形態の第１変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図であり、図１Ｃは、上記第１実施形態の第２変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【００２１】
図１Ｂに示す撮像装置１は、反射光学系としての４つの反射ミラー２，２，２，２、結像光学系としての光束合成プリズム（光束合成部）６及び結像レンズ系（結像部）４等からなる。各反射ミラー２は、互いに所定間隔をもって入射した４つの光束５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを、光束合成プリズム６に反射させている。この光束合成プリズム６は、反射される複数の光束５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを合成し、１つの光束５にして、結像レンズ系４の光軸４ａ前方から結像レンズ系４へと導いている。
【００２２】
なお、同図では、入射する光束５ｄが光束合成プリズム６により、また、光束プリズム６から結像レンズ系５に導かれる光束５が光束５ｄを反射させる反射ミラー２により遮られ、ケラレが発生しているかのように見える。しかしながら、これら光束５ｄ，５は、それぞれ光束プリズム６、反射ミラー２と、同図における奥行き方向にズレて位置しており、上記のケラレは発生していない。
【００２３】
図１Ｃに示す撮像装置１は、反射光学系としての２つの反射プリズム７，７、結像光学系としての光束合成ミラー（光束合成部）３及び結像レンズ系（結像部）４等からなる。反射プリズム７，７は、互いに所定間隔をもって入射した光束５ａ，５ｂを、光束合成ミラー３に反射させている。この光束合成ミラー３は、反射される複数の光束５ａ，５ｂを合成し、１つの光束５にして、結像レンズ系４の光軸４ａ前方から結像レンズ系４へと導いている。
【００２４】
上記第１変形例では、上記第１実施形態において２つであった反射ミラー系２を４つ配置すると共に、光束合成部として光束合成ミラー３ではなく光束合成プリズム６を用いている。また、上記第２変形例では、反射光学系として反射ミラー２ではなく反射プリズム７を用いている。
【００２５】
以上のような構成であっても、上記第１実施形態と同様に、入射されてから結像レンズ系４に導かれる複数の光束の最外稜光線の位置を、反射光学系及び反射結像系の配置により自在に調整することができる。よって、上記第１及び第２変形例によれば、上記第１実施形態と同様に、結像レンズ系４の光軸４ａ前方に存在する遮蔽物に起因するケラレの発生を防止することができる。
【００２６】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。図３は、上記撮像装置の反射光学系駆動手段の一例を示す模式図である。
【００２７】
図２において、撮像装置１１は、反射光学系としての２つの反射ミラー１２，１２、結像光学系としての光束合成ミラー（光束合成部）１３及び結像レンズ系（結像部）１４等からなる。反射ミラー１２，１２は、互いに所定間隔をもって入射した光束１５ａ，１５ｂを、光束合成ミラー１３に反射させている。この光束合成ミラー１３は、反射される複数の光束１５ａ，１５ｂを合成し、１つの光束１５にして、結像レンズ系１４の光軸１４ａ前方から結像レンズ系１４へと導いている。結像レンズ系１４に導かれた光束１５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００２８】
ここで、反射ミラー１２は、図３に示すように、支持軸１６に固定されている。支持軸１６の一端にはこの支持軸１６を回動させるモータ（駆動源）１７が配設され、支持軸１６の残る多端にはこの支持軸１６の傾斜角度を検出する例えばエンコーダ等の角度検出器１８が配設されている。また、支持軸１６は、反射ミラー１２を挟んで対向して位置する支持台１９，１９により支持されている。この支持台１９には、支持軸１６を回動自在に支持するため、ブッシュを介して軸受１９ａ，１９ａが設けられている。
【００２９】
また、モータ１７及び角度検出器１８には、不図示の制御部が接続されている。この不図示の制御部において、反射ミラー１２の角度設定が可能となる。この角度設定では、定期的に反射ミラー１２の角度を異ならせる等の自動設定も可能であり、図２に示す撮像装置１の撮像領域を拡げることが可能となる。なお、図３に示すモータ等の反射光学系駆動手段はあくまで一例であり、反射ミラー（反射光学系）１２を変位（傾斜又は移動）させるものであれば上記の構成に限定されない。
【００３０】
以上のように、図３に示すモータ１７等の反射光学系駆動手段により、図２に示す反射ミラー１２，１２は、傾斜可能となっている。このように傾斜された反射ミラー１２´，１２´（二点鎖線で示す）は、異なる領域からの光束１５ａ´，１５ｂ´（二点鎖線で示す）を光束合成ミラー１３に反射させることが可能となっている。
【００３１】
本実施の形態では、反射ミラー１２，１２をモータ１６等により変位（ここでは傾斜）させている。これにより、入射されてから結像レンズ系１４に至るまでの複数の光束１５ａ，１５ｂの最外稜光線の位置を、撮像装置１１内（反射ミラー１２，１２等）の配置を変えずに自在に変化させることができる。よって、本実施の形態によれば、上記第１実施形態の効果を奏すると共に、光束１５ａ，１５ｂの最外稜光線の位置を撮像装置１１内の配置を変えずに自在に変化させることができる。
【００３２】
〔第３実施形態〕
図４Ａは、本発明の第３実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
同図において、撮像装置２１は、反射光学系としての２つの反射ミラー２２，２２、結像光学系としての光束合成ミラー（光束合成部）２３及び結像レンズ系（結像部）２４等からなる。反射ミラー２２，２２は、互いに所定間隔をもって入射した光束２５ａ，２５ｂを、光束合成ミラー２３に反射させている。この光束合成ミラー２３は、反射される複数の光束２５ａ，２５ｂを合成し、１つの光束２５にして、結像レンズ系２４の光軸２４ａ前方から結像レンズ系２４へと導いている。結像レンズ系２４に導かれた光束２５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００３３】
ここで、光束合成ミラー２３は、その中心部２３ａが結像レンズ系２４の光軸２４ａに位置する場合の光束合成ミラー２３´（二点鎖線で示す）から、光軸２４ａと直交する方向Ａの下方に移動された状態である。これにより、光束２５ａは、移動前の光束合成ミラー２３´に向けて反射される光束２５ａ´（二点鎖線で示す）に対し太くなっている。このように、同図における上方の反射ミラー２２から反射されて結像レンズ系２４に導くことのできる光量は多くなる。
【００３４】
一方、同図における下方の反射ミラー２２から反射されて結像レンズ系２４に導くことのできる光量は少なくなり、光束２５ｂは、移動前の光束合成ミラー２３´の場合の光束２５ｂ´（二点鎖線で示す）に対し細くなっている。なお、光束合成ミラー２３は、不図示の光束合成部駆動手段により変位されるものとする。本実施形態の場合、制御部に接続される駆動源の回転運動を直線運動に変換する変換手段（ラックアンドピニオン等）を光束合成ミラー２３に接続することで、光束合成ミラー２３を移動自在とすることができる。
【００３５】
本実施の形態では、不図示の光束合成部駆動手段等により、光束合成ミラー２３を移動させている。これにより、入射されてから結像レンズ系２４に至る複数の光束２５ａ，２５ｂの光量の比率を調整することができる。よって、本実施の形態によれば、上記第１実施形態の効果を奏すると共に、結像レンズ系２４に導く複数の光束２５ａ，２５ｂの光量の比率を調整して撮像装置２１の撮像自由度を高めることができる。
【００３６】
図４Ｂは、上記第３実施形態の変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
同図に示す撮像装置２１は、光束合成ミラー（光束合成部）２３が光軸２４ａと直交する方向Ａではなく、同図における右斜め下方Ａ´に移動している点のみ上記第２実施形態に係る撮像装置２１と異なる。そのため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
本変形例でも、同図における上方の反射ミラー２２から反射されて結像レンズ系２４に導くことのできる光量は多くなり、光束２５ａは、移動前の光束合成ミラー２３´の場合の光束２５ａ´（二点鎖線で示す）に対し太くなっている。また、同図における下方の反射ミラー２２から反射されて結像レンズ系２４に導くことのできる光量は少なくなり、光束２５ｂは、移動前の光束合成ミラー２３´に向けて反射される光束２５ｂ´（二点鎖線で示す）に対し細くなっている。
【００３８】
本変形例では、上記第３実施形態と同様に、光束合成部駆動手段等により、光束合成ミラー２３が移動自在となる。これにより、入射されてから結像レンズ系２４に導かれるまでの複数の光束２５ａ，２５ｂの光量の比率を調整することができる。よって、本変形によっても、上記第１実施形態の効果を奏すると共に、複数の光束２５ａ，２５ｂの光量の比率を調整することで撮像装置２１の撮像自由度を高めることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、光束合成部駆動手段が光束合成ミラー（光束合成部）２３を移動させる場合を説明したが、光束合成ミラー２３を傾斜させることでも上記の光量の比率を調整することができる。
【００４０】
〔第４実施形態〕
図５は、本発明の第４実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
同図において、撮像装置３１は、反射光学系としての２つの反射ミラー３２，３２、結像光学系としての光束合成部３３及び結像レンズ系（結像部）３４等からなる。反射ミラー３２，３２は、互いに所定間隔をもって入射した光束３５ａ，３５ｂを、光束合成部３３に反射させている。この光束合成部３３は、反射される複数の光束３５ａ，３５ｂを合成し、１つの光束３５にして、結像レンズ系３４の光軸３４ａ前方から結像レンズ系３４へと導いている。
【００４１】
なお、光束合成部３３は、結像レンズ系３４に導く光束合成光学素子としての光束合成ミラー３３ａ，３３ｂを複数（ここでは２つ）有している。結像レンズ系３４に導かれた光束３５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００４２】
ここで、撮像装置３１は、不図示の光束合成部駆動手段及びこの光束合成部駆動手段を制御する制御部を備えている。この光束合成部駆動手段は、例えば、駆動源と、この駆動源の回転運動を直線運動に変換する変換手段（ラックアンドピニオン等）とを有する。この変換手段を光束合成ミラー３３ａ，３３ｂに接続すると共に、他の変換手段を光束合成部３３に接続することで、光束合成ミラー３３ａ，３３ｂを光束合成部３３と別個独立に移動させることが可能となる。なお、本実施の形態では、２つの光束合成ミラー３３ａ，３３ｂ共に上記の変換手段が接続され、各合成ミラー３３ａ，３３ｂが共に光束合成部３３と別個独立に移動可能となっている。
【００４３】
光束合成部３３は、上記の光束合成部駆動手段により移動され、光軸３４ａと直交する方向Ａに移動可能となっている。また、光束合成ミラー３３ａ，３３ｂは、各々が光軸３４ａと平行方向Ｂに移動可能となっている。これにより、上記第３実施形態のように、光束合成部３３を光軸３４ａと直交する方向Ａに移動させることで、入射されてから結像レンズ系３４に至る複数の光束３５ａ，３５ｂの光量の比率を調整しても、光束３５ａ，３５ｂの最外稜光線のオフセット変動を抑止できる。つまり、光束合成部３３を光軸３４ａと直交する方向Ａに移動させると、結像レンズ系３５に導かれる光束３５の最外稜光線の位置は変化するが、光束合成光学素子３３ａ，３３ｂを光軸３４ａと平行方向Ｂに移動させることにより、光束３５の最外稜光線の位置を調整することができ、オフセット変動を抑止できる。
【００４４】
本実施の形態では、不図示の光束合成部駆動手段等により、複数の光束合成光学素子のうちの少なくとも１つ（ここでは２つ）の光束合成ミラー３３ａ，３３ｂを光束合成部３３と別個独立に移動させている。これにより、光束合成部３３を移動させて、入射されてから結像レンズ系３４に至る複数の光束３５ａ，３５ｂの光量の比率を調整しても、光束合成光学素子３３ａ，３３ｂを独立して移動させることにより、光束３５の最外稜光線の位置を調整することができ、光束３５の最外稜光線のオフセット変動を抑止できる。
【００４５】
また、本実施の形態では、光束合成部３３を結像レンズ系３４の光軸３４ａと直交する方向Ａに移動させると共に、複数の光束合成光学素子３３ａ，３３ｂを光束合成部３３と別個独立に光軸３４ａ方向Ｂに移動させている。これにより、光束３５ａ，３５ｂの結像レンズ系３４に導かれる光量の比率の調整及び光束３５の最外稜光線の位置の調整を、容易な動作で行うことができる。
【００４６】
〔第５実施形態〕
図６Ａは、本発明の第５実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
同図において、撮像装置４１は、反射光学系としての２つの反射ミラー４２，４２、結像光学系としての光束合成部４３及び結像レンズ系（結像部）４４等からなる。反射ミラー４２，４２は、互いに所定間隔をもって入射した光束４５ａ，４５ｂを、それぞれ結像レンズ系４４の光軸４４ａに対し角度θをもって光束合成部４３に反射させている。この光束合成部４３は、反射された光束４５ａ，４５ｂを結像レンズ系４４に導く第１及び第２光束合成光学素子としての第１光束合成ミラー４３ａ及び第２光束合成ミラー４３ｂを有している。
【００４７】
第１及び第２光束合成ミラー４３ａ，４３ｂは、反射ミラー４２，４２により反射される複数の光束４５ａ，４５ｂを合成し、１つの光束４５にして、結像レンズ系４４の光軸４４ａ前方から結像レンズ系４４へと導いている。結像レンズ系４４に導かれた光束４５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００４８】
ここで、２つの反射ミラー４２，４２の、光束４５ａ，４５ｂを反射する反射部分光軸側端部４２ａ，４２ａは、互いに光軸４４ａからの距離が同一である。そのため、同図における上方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａから下方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａまでの距離Ｌ１は、上方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａから光軸４４ａまでの距離Ｌ２の２倍となっている。
【００４９】
また、第１光束合成ミラー４３ａ及び第２光束合成ミラー４３ｂが光軸４４ａと交差する位置は距離Ｌ３離れており、第１光束合成ミラー４３ａは第２光束合成ミラー４３ｂよりも結像レンズ系４４の近くに位置する。
【００５０】
更に、同図における上方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａと、第２光束合成ミラー４３ｂの光軸交点４３ｂ´における光軸４４ａに直交する面Ｃとの距離Ｌ４は、同図における下方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａと面Ｃとの距離Ｌ５よりも小さい。
【００５１】
ここで、撮像装置４１は、不図示の光束合成部駆動手段及びこの光束合成部駆動手段を制御する制御部を備えている。この光束合成部駆動手段は、例えば、駆動源と、この駆動源の回転運動を直線運動に変換する変換手段（ラックアンドピニオン等）とを有する。この変換手段を第１光束合成ミラー４３ａに接続することで、第２光束合成ミラー４３ｂから結像レンズ系４４に導かれる光束４５を遮る位置とこの光束４５を遮る位置から退避する位置とに（矢印Ｄ方向）、第１光束合成ミラー４３ａを移動させることが可能となっている。
【００５２】
以上の構成により、第２光束合成ミラー４３ｂから結像レンズ系４４に導かれる光束４５を遮る位置と退避する位置とに第１光束合成ミラー４３ａを移動させて、上記第４実施形態のように、入射されてから結像レンズ系４４に至る複数の光束４５ａ，４５ｂの光量の比率を調整しても、結像レンズ系４４に導かれる光束４５の最外稜光線の位置を調整してオフセット変動を抑止できる。
【００５３】
本実施の形態では、不図示の光束合成部駆動手段等により、第２光束合成ミラー４３ｂから結像レンズ系４４に導かれる光束４５を遮る位置と退避する位置とに、第１光束合成ミラー４３ａを移動させている。これにより、第２光束合成ミラー４３ｂを変位させることなく、入射されてから結像レンズ系４４に至る複数の光束４５ａ，４５ｂの光量の比率を調整しながら、光束４５の最外稜光線のオフセット変動を抑止できる。
【００５４】
図６Ｂは、上記第５実施形態の変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
同図に示す撮像装置４１は、反射ミラー４２，４２の位置のみ上記第５実施形態と異なるため詳細な説明は省略する。
【００５５】
反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａと、第２光束合成ミラー４３ｂの光軸交点４３ｂ´における光軸４４ａに直交する面Ｃとの距離Ｌ４は、同図における下方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａと面Ｃとの距離Ｌ５と同一である。
【００５６】
ここで、本変形例においても、反射ミラー４２，４２は、互いに所定間隔をもって入射した光束４５ａ，４５ｂを、それぞれ結像レンズ系４４の光軸４４ａに対し同一の角度θをもって光束合成部４３に反射させている。そのため、同図における上方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａから下方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａまでの距離Ｌ１と、上方に位置する反射ミラー４２の反射部分光軸側端部４２ａから光軸４４ａまでの距離Ｌ２と、第１光束合成ミラー４３ａ及び第２光束合成ミラー４３ｂが光軸４４ａと交差する位置間の距離Ｌ３との関係は、以下の式１のようになる。
Ｌ２＝（１／２）・（Ｌ１＋Ｌ３・ｔａｎθ）・・・・・（式１）
本変形例においても、不図示の光束合成部駆動手段等により、第１光束合成ミラー４３ａを、第２光束合成ミラー４３ｂから結像レンズ系４４に導かれる光束４５を遮る位置と退避する位置とに移動させている。これにより、第２光束合成ミラー４３ｂを変位させることなく、入射されてから結像レンズ系４４に至る複数の光束４５ａ，４５ｂの光量の比率を調整しながら、光束４５ａ，４５ｂの最外稜光線のオフセット変動を抑止することができる。
【００５７】
〔第６実施形態〕
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第６実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、上記第２実施形態のように反射光学系を傾斜させると共に、第５実施形態のように第１光束合成光学素子を移動させている。
【００５８】
図７Ａ及び図７Ｂにおいて、撮像装置５１は、反射光学系としての２つの反射ミラー５２，５２、結像光学系としての光束合成部５３及び結像レンズ系（結像部）５４等からなる。反射ミラー５２，５２は、互いに所定間隔をもって入射した光束５５ａ，５５ｂを、光束合成部５３に反射させている。この光束合成部５３は、反射された光束５５ａ，５５ｂを結像レンズ系５４に導く第１及び第２光束合成光学素子としての第１光束合成ミラー５３ａ及び第２光束合成ミラー５３ｂを有している。
【００５９】
第１及び第２光束合成ミラー５３ａ，５３ｂは、反射ミラー５２，５２により反射される複数の光束５５ａ，５５ｂを合成し、１つの光束５５にして、結像レンズ系５４の光軸５４ａ前方から結像レンズ系５４へと導いている。結像レンズ系５４に導かれた光束５５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。なお、本実施の形態では、結像レンズ系５４の光軸５４ａ前方の光束合成部５３後方には、遮蔽物５６が位置している。
【００６０】
ここで、撮像装置５１は、不図示の反射光学系駆動手段、光束合成部駆動手段及びこれらを制御する制御部を備えている。反射光学系駆動手段は、上記図３に示すようにモータ（駆動源）を回転させて反射ミラー５２，５２を傾斜させている。傾斜された後の反射ミラー５２´，５２´（二点鎖線で示す）は、図７Ａに示すように、傾斜前とは異なる領域からの光束５５ａ´，５５ｂ´（二点鎖線で示す）を第１及び第２光束合成ミラー５３ａ，５３ｂに反射させることが可能となる。
【００６１】
また、光束合成部駆動手段は、例えば、駆動源と、この駆動源の回転運動を直線運動に変換する変換手段（ラックアンドピニオン等）とを有する。この変換手段を第１光束合成ミラー５３ａに接続することで、図７Ｂに示すように、第２光束合成ミラー５３ｂから結像レンズ系５４に導かれる光束５５を遮る位置とこの光束５５を遮る位置から退避する位置とに（矢印Ｄ方向）、第１光束合成ミラー５３ａを移動させることが可能となっている。
【００６２】
図７Ａにおける下方の反射ミラー５２に入射する光束５５ｂは、点線で示すＥ部において遮蔽物５６により遮られており、これによりケラレが発生する。しかしながら、同図における下方の反射ミラー５２を傾斜させることにより、傾斜された反射ミラー５２´は遮蔽物５６に遮られない光束５５ｂ´を反射させることができ、上記のケラレを解消することができる。
【００６３】
また、図７Ｂに示すように、上記の反射ミラー５２の傾斜に加え、第２光束合成ミラー５３ｂから結像レンズ系５４に導かれる光束５５を遮る位置から退避する位置に（矢印Ｄ方向）、第１光束合成ミラー５３ａを移動させる。これにより、同図に示す光束５５ａ，５５ｂの光量の比率を調整することで、上記のケラレを解消しながら、同図における上方の光束５５ａから取り込む光量を多くすると共に、下方の光束５５ｂから取り込む光量を少なくすることが可能となる。そして、上記第５実施形態において説明したように、第１光束合成ミラー５３ａを移動させることにより結像レンズ系５４に導かれる光束５５の最外稜光線の位置を調整することが可能となる。
【００６４】
本実施の形態では、反射光学系駆動手段により反射ミラー５２，５２を傾斜させると共に、光束合成部駆動手段により、第２光束合成ミラー５３ｂから結像レンズ系５４に導かれる光束５５を遮る位置と退避する位置とに第１光束合成ミラー５３ａを移動させている。そのため、反射ミラー５２，５２の傾斜による異なる領域からの光束５５ａ´，５５ｂ´を取り込むことができると共に、第１光束合成ミラー５３ａの移動による光束５５ａ，５５ｂの比率を調整することができる。したがって、遮蔽物５６に起因するケラレの発生を自在に抑止することができる。更には、第２光束合成ミラー５３ｂを変位させることなく、第１光束合成ミラー５３ａを移動させることのみで光束５５の最外稜光線のオフセット変動を抑止できる。
【００６５】
〔第７実施形態〕
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第７実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態でも、上記第６実施形態のように、反射光学系を傾斜させると共に、第１光束合成光学素子を移動させている。
【００６６】
図８Ａ及び図８Ｂにおいて、撮像装置６１は、反射光学系としての２つの反射ミラー６２，６２、結像光学系としての光束合成部６３及び結像レンズ系（結像部）６４等からなる。反射ミラー６２，６２は、互いに所定間隔をもって入射した４つの光束６５ａ−１，６５ａ−２，６５ｂ−１，６５ｂ−２を、光束合成部６３に反射させている。この光束合成部６３は、反射された４つの光束６５ａ，６５ｂを結像レンズ系６４に導く第１及び第２光束合成光学素子としての第１光束合成ミラー６３ａ及び第２光束合成プリズム６３ｂを有している。
【００６７】
第１光束合成ミラー６３ａ及び第２光束合成プリズム６３ｂは、反射ミラー６２，６２により反射される４つの光束６５ａ，６５ｂを合成し、１つの光束６５にして、結像レンズ系６４の光軸６４ａ前方から結像レンズ系６４へと導いている。結像レンズ系６４に導かれた光束６５は、結像されてフィルム、ＣＣＤ素子等の不図示の撮像素子（撮像手段）により撮像されている。
【００６８】
なお、本実施の形態では、結像レンズ系６４の光軸６４ａ前方の光束合成部６３裏側には、遮蔽物６６が位置している。また、撮像装置６１は、撮像装置許容スペース６７内に位置しており、結像レンズ系６４による光束６５の結像を撮像する例えば、フィルム、ＣＣＤ素子等の撮像素子（撮像手段）６８が図示されている。
【００６９】
ここで、撮像装置６１は、不図示の反射光学系駆動手段、光束合成部駆動手段及びこれらを制御する制御部を備えている。反射光学系駆動手段は、上記図３に示すようにモータ（駆動源）を回転させて反射ミラー６２，６２を傾斜させている。光束合成部駆動手段は、例えば、駆動源と、この駆動源の回転運動を直線運動に変換する変換手段（ラックアンドピニオン等）とを有する。この変換手段を第１光束合成ミラー６３ａに接続することで、第２光束合成プリズム６３ｂから結像レンズ系６４に導かれる光束６５を遮る位置とこの光束６５を遮る位置から退避する位置とに（矢印Ｄ方向）、第１光束合成ミラー６３ａを移動させることが可能となっている。
【００７０】
なお、図８Ｂに示す結像レンズ系６４は、図８Ａに示す結像レンズ系６４よりも視軸角が角度θ上方に傾いている。つまり、図８Ｂに示す光軸６４ａ´は、図８Ａ及び図８Ｂに示す結像レンズ系６４の光軸６４ａ（二点鎖線）から角度θ上方に傾いている。ここで、第１光束合成ミラー６３ａの位置が図８Ａに示す位置であった場合、図８Ｂに示す光束６５ｂ−１は遮蔽物６６に遮られてしまう。そのため、第１光束合成ミラー６３ａを、図８Ａに示す、第２光束合成プリズム６３ｂから結像レンズ系６４に導かれる光束６５を遮る位置から、図８Ｂに示す、光束６５を遮る位置から退避する位置へ矢印Ｄ方向に移動させている。
【００７１】
本実施の形態では、上記第６実施形態と同様に、反射光学系駆動手段により反射ミラー６２，６２を傾斜させると共に、光束合成部駆動手段により、第２光束合成プリズム６３ｂから結像レンズ系６４に導かれる光束６５を遮る位置と退避する位置とに第１光束合成ミラー６３ａを移動させている。これにより、結像レンズ系６４の視軸角を変更しても異なる領域からの光束６５ａ，６５ｂを取り込むことができると共に、第１光束合成ミラー６３ａの移動により光束６５ａ，６５ｂの比率を調整することができる。したがって、遮蔽物６６に起因するケラレの発生を自由に抑止することができる。更には、第２光束合成プリズム６３ｂを変位させることなく、第１光束合成ミラー６３ａを移動させることのみで光束６５の最外稜光線のオフセット変動を抑止できる。
【００７２】
なお、以上の各実施形態では、反射光学系を複数配置して、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を光束合成部に導く例を説明したが、光束合成光学部から結像部に導かれる光束を覆うような円筒形状を、反射光学系が呈していれば、反射光学系は１つであっても問題ない。
【００７３】
また、以上の各実施形態では、互いに所定間隔をもって入射した光束を、反射光学系により１回反射させて光束合成部に導く例を説明したが、場合によっては、入射した複数の光束を反射光学系により２回以上反射させて光束合成部に導いてもよい。
【００７４】
更に、以上の各実施形態では、互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を合成して１つの光束としているため、撮像素子の撮像面上に結像した場合、１つの連続した像ではなく、互いに不連続の別々の像が組み合わさって１つの像になることもある。その場合には、例えば、撮像素子の後段に配置される回路上で上記の互いに不連続の像に対して別々の画像処理を施して画像認識を行なう等の処理を行なうとよい。
【００７５】
（付記１）撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像装置において、
互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射させる反射光学系と、
結像部及び前記反射される複数の光束を前記結像部に導く光束合成部を有する結像光学系と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【００７６】
（付記２）前記光束合成部を所定方向に変位させる光束合成部駆動手段を更に備えることを特徴とする付記１記載の撮像装置。
（付記３）前記光束合成部は、前記反射される複数の光束を前記結像部に導く光束合成光学素子を複数有し、
前記光束合成部駆動手段は、前記複数の光束合成光学素子のうち少なくとも１つを、前記光束合成部と別個独立に変位させることを特徴とする付記２記載の撮像装置。
【００７７】
（付記４）前記反射光学系を所定方向に変位させる反射光学系駆動手段を更に備えることを特徴とする付記１から付記３のいずれか１項記載の撮像装置。
（付記５）前記光束合成部駆動手段は、前記光束合成部を前記結像部の光軸と直交する方向に変位させると共に、前記複数の光束合成光学素子のうち少なくとも１つを前記光束合成部と別個独立に前記結像部の光軸方向に変位させることを特徴とする付記３記載の撮像装置。
【００７８】
（付記６）前記複数の光束合成光学素子は、第１光束合成光学素子及び第２光束合成光学素子を含み、
前記光束合成部駆動手段は、前記第１光束合成光学素子を、前記第２光束合成光学素子から前記結像部に導かれる光束を遮る位置と該光束を遮る位置から退避する位置とに変位させることを特徴とする付記３記載の撮像装置。
【００７９】
（付記７）撮像対象領域から入射する光束を結像して撮像する撮像方法において、
互いに所定間隔をもって入射した複数の光束を反射光学系により反射させ、
該反射された複数の光束を結像光学系により合成し１つの光束にして結像することを特徴とする撮像方法。
【００８０】
（付記８）前記結像光学系は、結像部と、前記反射される複数の光束を前記結像部に導く光束合成部とを含むことを特徴とする付記７記載の撮像方法。
（付記９）前記光束合成部を所定方向に変位させ、前記反射される複数の光束の前記結像部へ導かれる光量の比率を調整することを特徴とする付記８記載の撮像方法。
【００８１】
（付記１０）前記反射光学系を所定方向に変位させ、入射されてから前記結像光学系に至るまでの前記複数の光束の最外稜光線の位置を変化させることを特徴とする付記７から付記９のいずれかに記載の撮像方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図１Ｂ】上記第１実施形態の第１変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図１Ｃ】上記第１実施形態の第２変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】上記第２実施形態に係る撮像装置の反射光学系駆動手段の一例を示す模式図である。
【図４Ａ】本発明の第３実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図４Ｂ】上記第３実施形態の変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図６Ａ】本発明の第５実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図６Ｂ】上記第５実施形態の変形例に係る撮像装置の概略構成を示す模式図である。
【図７Ａ】本発明の第６実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図（その１）である。
【図７Ｂ】本発明の第６実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図（その２）である。
【図８Ａ】本発明の第７実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図（その１）である。
【図８Ｂ】本発明の第７実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す模式図（その２）である。
【図９Ａ】結像レンズ系の光軸前方に遮蔽物が存在する撮像装置を示す模式図（その１）である。
【図９Ｂ】結像レンズ系の光軸前方に遮蔽物が存在する撮像装置を示す模式図（その２）である。
【図９Ｃ】結像レンズ系の光軸前方に遮蔽物が存在する撮像装置を示す模式図（その３）である。
【符号の説明】
【００８３】
１      撮像装置
２      反射ミラー
３      光束合成ミラー
４      結像レンズ系
４ａ      光軸
５      光束
６      光束合成プリズム
７      反射プリズム
１２      反射ミラー
１６      支持軸
１７      モータ
１８      角度検出器
１９      支持台
１９ａ      軸受
４３      光束合成部
４３ａ      第１光束合成光学素子
４３ｂ      第２光束合成光学素子
５６      遮蔽物
６８      撮像素子
【図３】
2007264504.tif 000003
【図１Ａ】
2007264504.tif 000004
【図１Ｂ】
2007264504.tif 000005
【図１Ｃ】
2007264504.tif 000006
【図２】
2007264504.tif 000007
【図４Ａ】
2007264504.tif 000008
【図４Ｂ】
2007264504.tif 000009
【図５】
2007264504.tif 000010
【図６Ａ】
2007264504.tif 000011
【図６Ｂ】
2007264504.tif 000012
【図７Ａ】
2007264504.tif 000013
【図７Ｂ】
2007264504.tif 000014
【図８Ａ】
2007264504.tif 000015
【図８Ｂ】
2007264504.tif 000016
【図９Ａ】
2007264504.tif 000017
【図９Ｂ】
2007264504.tif 000018
【図９Ｃ】
2007264504.tif 000019