JPH0792393A - 光学機器及び画像処理法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】光学機器の観察物を動かす事無く観察範囲の移
動を行う。 【構成】回転軸１６に対し複数の鏡面１７がそれぞれ異
なる傾きを有する回転式反射鏡を観察物と対物レンズと
の中間に設けた事を特徴とする光学機器で反射鏡の取り
付け軸を中心に回転することにより鏡と対物レンズとを
結ぶ光軸と鏡面との角度が変化することにより観察範囲
が上下左右に移動する。 【効果】特に画像処理装置を搭載した光学機器では従来
観察物を載せたステージの移動に長時間を要していた為
検査時間の大幅な短縮が困雛であったが回転式反射鏡を
使用することにより撮像デバイスのシャッター開口時
間、信号読みだし速度、画像信号のバッファーメモリー
容量、光電素子の感度、照明の輝度、反射鏡の回転速度
等の調整により観察エリアの移動時間はオートステージ
使用時の数十分の一から数百分の一に短縮することが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】臨床検査、製造業の品質検査、保
守検査等の各種検査業務及び医療、精密加工、監視、観
察等の作業、各種研究開発や通信産業に係わる。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡のステージを、モーターでＸ軸・
Ｙ輪に沿って移動させるオートステージ。又、プリズム
を前後に移動させて視野を変化させる医療用ファイバー
スコープ。又、回転式反射鏡と１枚の上下に首振り運動
をするミラーを組み合わせたレーザー加工用ミラー。
又、回転式取り付け台と監視用ビデオカメラ。スチルや
コマ送り機能を有したビデオカセットレコーダー。又、
光を一旦電気信号に変換すするスイッチングデバイス。

【０００３】

【発明が解決しようとする課麗】観察物の像を拡大する
光学機器は拡大率が上がると一度に観察できる視野が狭
くなるため観察に時間と労力を要する。特に、画像処理
を行う場合は撮像デバイス及びプロセッサーの処理速度
に比較してオートステージの移動速度が遅くシステム全
体の処理速度向上の妨げとなっていた。

【０００４】電子内視鏡のような画像処理を伴うファイ
バースコープでは先端部付近に撮像デバイスを設けなけ
ればならず、視野可変用プリズムの収納スペースがな
い。また被検部との距離が大きく変化するため都度フォ
ーカス調整が必要となる。

【０００５】従来のレーザー加工用ミラーは上下方向の
走査は首振り式のミラーを使用していたが垂直帰線期間
に時間が掛かるため高速走査の妨げの一つであった。

【０００６】従来の監視用カメラは回転式の取り付け台
に設置されることが多く、一定速度で自動的に首振り運
動をさせたり、又は手動のリモートコントロール装置で
移動させていたが、移動速度が遅く事故や犯罪時には見
たい場所を連続して監視する事ができないという欠点が
あった。または、固定式のビデオカメラを多数設置しな
ければならないという問題があった。また、通常は事故
や犯罪が発生する確率が低いため、監視員の注意がっ散
漫になりがちで、変化を見落とす可能性があった。

【０００７】従来のビデオプレーヤーでは複数箇所の別
々の映像を各々連続して再生するためには複数のビデオ
カメラと複数のビデオプレーヤーと複数のビデオテープ
が必要であった。

【０００８】従来の光通信の回線切り替えは、一旦電気
信号に変換した後半導体等でスイッチングしていたので
信号の遅延や、ノイズ等の問題が発生する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の手段は、
観察対象物と対物レンズとの間に可動式で、而も反射鏡
やプリズム等の光線の方向を変化させる機能を有するも
のを設けた事を特徴とする光学機器。

【００１０】本発明の第二の手段は、多角柱状で複数の
鏡面を有し、各反射鏡の一端から回転中心軸までの距離
と同一鏡面上の他端から回転中心軸までの距離が異なる
回転式反射鏡からなる光学機器。

【００１１】本発明の第三の手段は、複数の鏡面から成
る回転式反射鏡を複数設け、それらの回転軸が互いに直
交又はそれに近い位置に配置した事を特微とする光学機
器。

【００１２】本発明の第四の手段は、規則的な間隔で画
像を拾い出し、画面又はフレーム毎に再栂成する事を特
徴とする画像処理法とその装置。

【００１３】本発明の第五の手段は、視野毎の記録画像
に区別可能な信号を付加し、その区別信号を用いて画像
を拾い出し、画面又はフレーム毎に再構成する事を特徴
とする画像処理法とその装置。

【００１４】本発明の第六の手段は、予め標準画像を記
憶させておき、撮像信号を差し引いて変化を検知する事
を特徴とする画像処理法とその装置。

【００１５】本発明の第七の手段は、画像の変化を示す
信号や、画像の属性を表す信号を記録媒体の音声トラッ
クや映像の帰線信号の後に記録する事を特徴とする画像
処理法とその装置。

【００１６】

【作用】本発明の第一は反射鏡の取り付け軸を中心に回
転させる回転式反射鏡や、反射鏡自体が縦横方向等の直
線移動や円運動等の曲線移動を行う可動式反射鏡、又は
可動式でプリズム等の光線の方向を変化させる機能を有
するものを観察対象物と対物レンズとの間に設けた事を
特徴とする光学機器である。反射鏡やプリズム等の光線
の方向を変化させる機能を有するものを移動させること
により同様の効果が得られる。また鏡面を連続的に曲率
が変化する様な曲面からなる反射鏡も使用することが出
来き、鏡面が移動又は回転することにより鏡と対物レン
ズとを結ぶ光軸と鏡面との角度が変化することにより同
様の効果が得られる。

【００１７】また本発明の第二は多角柱状で複数の鏡面
を有し、各反射鏡の一端から回転中心軸までの距離と同
一鏡面上の他端から回転中心軸までの距離が異なる回転
式反射鏡からなる光学機器で、回転中心軸までの距離が
異なることにより光源からの光軸と鏡面との角度が回転
によって変化して光の反射角度が変わる。

【００１８】次に本発明の第三は複数の鏡面から成る回
転式反射鏡を複数設け、それらの回転軸が互いに直交又
はそれに近い位置に配置した事を特黴とする光学機器
で、２個の回転式反射鏡を回転軸が直交するように組み
合わせて使用することにより連続的に観察範囲が上下左
右に移動する。

【００１９】次に本発明の第四は規則的な間隔で画像を
拾い出し、画面又はフレーム毎に再構成する事を特徴と
する画像処理法とその装置で、複数の事象を画面又はフ
レーム単位の静止画情報で同一の記録媒体上に記録し、
再生時には事象毎に記録間隔毎に拾い出して、それぞれ
の事象毎に静止画のコマ送りで観察する。

【００２０】次に本発明の第五は視野毎の記録画像に区
別可能な信号を付加し、その区別信号を用いて画像を拾
い出し、画面又はフレーム毎に再構成する事を特徴とす
る画像処理法とその装置で、区別信号に従って記録媒体
上に記録し、再生時には事象毎に区別信号に従って画像
を拾い出して、それぞれの事象毎に静止画のコマ送りで
観察する。

【００２１】次に本発明の第六は予め標準画像を記憶さ
せておき、撮像信号を差し引いて変化を検知する事を特
徴とする画像処理法とその装置で、標準画像を画像メモ
リーに記憶させておき、標準画像の輝度と撮像の輝度を
同一にし画面単位で信号を差し引いて変化分を取り出
し、画像の変化の有無を検知する。

【００２２】また本発明の第七は画像の変化を示す信号
や、画像の属性を表す信号を記録媒体の音声トラックや
映像の帰線信号の後に記録する事を特徴とする画像処理
法とその装置で、音声を記録する必要がない場合は音声
トラックにそれらの信号を記録し、再生時に信号を手掛
かりにして事象毎に画面を構成する。音声の記録が必要
な場合は、画像信号の垂直帰線信号又は水平帰線信号の
後にそれらの信号を画像信号と同一の記録方式で挿入
し、再生時に信号を手掛かりにして事象毎に画面を構成
する。

【００２３】

【実施例１】図１は本発明の一例を示す光学装置の斜視
図、図２は本装置の回転式反射鏡の上面図、図３は本装
置の回転式反射鏡の底面図、図４は本装置の回転式反射
鏡の側面図、図５は検体の被検査部分の平面図、図６は
回転式反射鏡の概念図である。（１）はＣＲＴ、（２）
は演算・記憶部、（３）はキーボード、（４）はプリン
ター、（５）は検体搬送アーム、（６）は検体カセット
ストッカー、（７）は陰性検体ストッカー、（８）は陽
性検体ストッカー、（９）は照明付き検体リフト、（１
０）は検体被検査部分吸着口、（１１）は筒内部、（１
２）は回転式反射鏡、（１３）は顕微鏡の対物レンズ、
（１４）は同接眼レンズ、（１５）はビデオカメラ、
（１６）は回転式反射鏡の回転軸、（１７）は同鏡面、
（１８）は検体被検査部の観察エリアである。

【００２４】本実施例は自動ぎょう虫卵検査装置で、顕
微鏡部、ビデオ部、演算・記憶部、ＣＲＴ部、プリンタ
ー部、検体搬送部、検体カセット部、陰性検体ストッカ
ー部、陽性検体ストッカー部からなり、顕微鏡部の対物
レンズと検体との中間に回転式反射鏡を設けた事を特徴
とする。

【００２５】学童の集団検診ではぎょう虫卵検査が陽性
率、感染性共に高く最も注意を要する。特に陰性の検体
は観察範囲が広くなる上、検体数が１日当たり数万と大
量で時間と手間が掛かり検査技師の眼球疲労が激しい。
現在、画像認識装置搭載の自動検査機が開発されている
がオートステージの移動に要する時間が１ラインの移動
に数秒間を要していた為、検体搬送時間を除く１検体当
たりの検査時間が３０秒から５０秒と長時間必要なため
搬送時間まで含めると技師の処理速度の方が自動機の処
理能力を上まわる。

【００２６】そこで本実施例では、オートステージ等の
検体の移動もしくは対物レンズ等の検査器具の移動を必
要とせずに検体の複数の範囲を高速度で画面切り替えが
可能な回転式反射鏡（１２）を設けた。

【００２７】ぎょう虫卵採取フィルムは富士商会製ピン
テープを使用し、専用カセットに収納した後、検体カセ
ットストッカー（６）にセットする。検体搬送部はピス
トン式の負圧発生装置で可動アーム（５）の先端に検体
を吸着させ、照明を内蔵した検体リフト（９）の上に移
動させる。検体リフトには検体の外形サイズより各辺１
ｍｍ大きい凹部が設けられており検体の位置決めを補助
している。次に検体リフトが上昇し顕微鏡部吸着口（１
０）の下方１ｍｍで停止し、筒内（１１）に負圧をかけ
て検体を吸着口（１０）に吸着させる。ぎょう虫卵採取
フィルム・ピンテープは芯材に腰の強い透明なプラスチ
ックを使用しておりプレパラートが不要である。検体リ
フトに内蔵した照明の光線が検体を透過し取り付け回転
軸（１６）を中心に回転する回転式反射鏡（１２）（図
２上面図、図３底面図、図４側面図）の鏡面に当たり反
射して対物レンズ（１３）、接眼レンズ（１４）を透過
してビデオカメラ（１５）に入射し、更に画像を演算・
記憶装置（２）に転送し画像認識処理を行った後、再び
検体リフトが上昇し検体を放し下降させてアーム（５）
が演算部の命令で検体の陰性・陽性の仕訳を行いそれぞ
れのストッカー（７又は８）に収納する。検査結果は検
体のバーコードナンバー毎に記憶装置（２）に記憶さ
れ、陽性検体に付いては検査結果のみならず画像も記憶
させ、必要に応じて陽性検体を画面（１）で再確認、又
は陽性検体ストッカー（８）から取り出して技師が再検
査する。

【００２８】顕微鏡部では、検体の被検査範囲の直径は
２４ｍｍ、顕微鏡の拡大倍率は４０倍から１００倍で１
画面で処理できる検体の範囲（１８）は直径０．５ｍｍ
から数ミリメートルであり図５のごとく２０ｍｍ四方の
範囲の中で６４箇所のサンプリングを行い、その内の１
箇所は同期微調整用で残りの６３箇所が検査範囲とな
る。

【００２９】回転式反射鏡は周囲の光を遮蔽するため黒
色で艶消し（シボ）処理を施した筒内（１１）に内設さ
れている。また鏡面上の長さ方向の仮想線（一点鎖線Ｙ
とする）から回転軸（１６）の中心線に垂線を降ろした
時、垂線とＹとの角度が僅かずつ異なる８枚の反射鏡
（１７）を、Ｙと直交する鏡面上の仮想線（一点鎖線Ｘ
とする）から回転軸の中心線に降ろした垂線とＸとの角
度が常に９０度となるように取り付けた構造となってお
り、図６に於いて鏡面と検体の観察部分までの距離をＬ
とし、図５の観察エリア（１８）の縦方向で隣り合うエ
リアまでの間隔をＤとした場合、各反射鏡の回転軸に対
する角度差（８）は、タンジェント２分のθは、２Ｌ分
のＤで与えられる。また回転軸（１６）の回転角度をω
とし、横方向の図５の観察エリア（１８）の縦方向で隣
り合うエリアまでの間隔をｄとした場合、タンジェント
２分のωは、は同じく２Ｌ分のｄとなる。ビデオカメラ
部の撮像デバイスは毎秒３０フレームのノンインターレ
ース方式で千分の一秒の電子シャッター処理を行い、シ
ャッター間隔は３２分の１秒とし、回転式反射鏡の回転
数を３０ｒｐｍの等角速度回転とする。その場合、図５
の縦方向のサンプリング数は反射鏡の面数と一致し、横
方向のサンプリング数は１枚の鏡面上に於ける反射鏡の
回転角速度と撮像デバイスのシャッター間隔時間に依存
し、反射鏡の回転が２秒で１回転の為、１鏡面当たりの
シャッター開口頻度は６４割る８となり縦方向のサンプ
リング数８サンプル、横方向のサンプリング数は面数８
の為８サンプルとなり合計は８掛ける８で６４となる。
従って、検体被検査部の観察範囲（観察エリア）の数は
縦に８、横に８の合計６４箇所となる。従って、図５で
検体上の左上隅の観察エリアから撮像を開始した場合、
３２分の１秒毎に右に観察エリアが移動し、８番目のエ
リアまでは同一鏡面上で反射しているが、９番目のエリ
アは隣接する鏡面に反射点が移動するため図５の上から
２列目の左隅に観察エリアが移動し、次に再び右に移動
し同様に６４番目は右下隅、そして２回転目は再び左上
隅に移動する。従って、検体の搬送時間を除いた検査時
間は１検体当たり２秒で従来の自動機に比較すると約２
０分の１に短縮される。

【００３０】また、該反射鐘の回転を司るモーターは、
ステッピングモーターを使用している。撮像デバイスの
シャッター間隔時間と回転との同期の微調整（タイミン
グアジャストメント）は６４の観察エリアの内中央部の
１エリアに相当する反射鏡面上の範囲を遮光し、反射し
ない様に加工し、そのエリアを画像認識処理し画像の反
射光が三日月状であれば新月になるように駆動部にフィ
ードバックをかける。この微調整は検体の搬送期間に行
うため全検査時間には影響を与えない。また遮光エリア
を中央部にした理由は、ぎょう虫は肛門の周縁部に産卵
するため中央部は比較的に卵の数が少ないためである。

【００３１】鏡面での光線の散乱を防止するため、鏡面
の面粗度が重要となる。面粗度は可視光線の半波長より
も小さい凹凸で、Ｒ（ｍａｘ）が０．１ｓ以下でＲ
（ａ）が０．０５ａ以下が望ましい。また反射鏡が回転
することによるフォーカスのズレについて、検体の横
（Ｘ）方向の走査では、鏡面端部の回転半径（図６の
ｒ）に比較して鏡面中央部から回転軸までの距離が短い
ため、反射鏡の中央部からの光線を受ける場合は端部か
らの光線に比較して対物レンズと反射鏡面までの距離
（ＯＬとする）が僅かに長くなり、逆に反射鏡と被検物
との距離（ＭＬとする）は検体の観察エリアが移動する
ため短くなる。ＯＬとＭＬの和は、拡大倍率と焦点距離
によって定まっているので、ＯＬの増加分とＭＬ減少分
との和がほぼ相殺できるＯＬとＯＭの比率になるような
位置と角度に反射鏡を設け、更に、検体の縦（Ｙ）方向
の走査時に於いても同様にＯＬの増加分とＭＬ減少分と
の和がほぼ相殺できる様な鏡面間の段差となるような鏡
面の位置に光軸を合わせる。但し、時間に対するＯＬ及
びＭＬの変化曲線は曲率が異なるために完全には相殺で
きない。そのため、できるだけ焦点深度を深くしなけれ
ばならない。また鏡面幅や面数での調整も可能である。

【００３２】そこで、焦点深度を深くするため拡大倍率
をできるだけ小さくする。現在、撮像デバイスは４０万
画素のＣＣＤも量産され、今後益々高集積度のものが開
発される傾向にあり、ＣＣＤ自体の解像度が増すに従っ
て低拡大率で画像処理が可能となる。それでも焦点のズ
レが吸収出来ない場合は、対物レンズか又はステージを
ピエゾ素子等で光軸上を回転に同期させて前後に振動さ
せる。

【００３３】被検物と対物レンズの距離が反射鏡を設け
ることにより長くなるため、対物レンズの焦点について
は、第一焦点をできるだけ長くし、第二焦点を比較的短
めで低倍率のものを使用し、接眼レンズは比較的第一焦
点の短い高倍率のものを使用する。また大口径レンズを
第一対物レンズとする複数の対物レンズ使用の場合は、
複数の対物レンズ間に該反射鏡を設けることも可能であ
る。

【００３４】また、回転反射鏡の鏡面の曲率が連続的に
変化する様な曲面からなる反射鏡（図７）も使用するこ
とが出来き、鏡面が回転することにより鏡と対物レンズ
とを結ぶ光軸と鏡面との角度が変化することにより検体
の観察範囲を複雑な閉じた曲線上にとることができる。

【００３５】

【実施例２】本実施例は、実施例１の装置で一つの回転
式反射鏡（図１の１２）の代わりに二つの回転式反射鏡
を用いた装置で、反射鏡は各鏡面毎の仮想線Ｙ（図５）
と回転軸の中心線に降ろした垂線との角度が同一の複数
鏡面を有する回転式反射鏡で、二つの反射鏡を互いの回
転軸の中心線が直交するように配置した事を特徴として
いる。

【００３６】検体の観察エリアの像を第一の回転式反射
鏡の鏡面上で反射させ、更にその鏡像を直交する位置に
ある第二のの鏡面上に反射させ、対物レンズに入射させ
る。第一の回転式反射鏡が回転することにより水平移動
を、第二の回転式反射鏡で垂直移動させ、観察エリアの
２次元の移動が可能となる。

【００３７】高速画面切り替えによる検査時間の短縮の
みならず、回転反射鏡の回転速度の調整により、鏡の取
り付け角度や枚数に依らず観察エリアの位置や数を自由
に設定できる。

【００３８】

【実施例３】図９及び図１０は本実施例に係わる回転式
反射鏡の上面図である。本実施例は二つの回転式反射鏡
の回転軸が互いに直交するように設けたレーザー加工機
であり、光源側に図１０のごとく８枚の反射鏡を８角柱
状に配置した回転式反射鏡を設け、更に加工物側に図９
のごとく８枚の反射鏡の取り付け角度を各々僅かにずら
した回転式反射鏡を設けたことを特徴とする。光源側
（図１０）の反射鏡は加工対象物に対し横方向の走査を
受け持ち、加工対象物側（図９）の反射鏡は同じく縦方
向の走査を受け持っている。仮に反射鏡を二つとも図１
０の反射鏡を用いた場合、両反射鏡共、各々の速度で連
続回転しているため水平走査中に僅かに縦方向にビーム
が移動し、斜めに走査することになる。その不都合を防
止するため、図９のごとく各反射面を垂直走査線間隔分
だけ鏡面の取り付け角度を傾けることにより水平な走査
が可能となり、より精度の高い加工が可能となる。又、
一つ当たりの回転式反射鏡の面数は８枚以外の複数でも
よい。

【００３９】

【実施例４】本実施例は被検査部と対物レンズとの中間
に一枚の可動式反射鏡を設けた手術用双眼顕微鏡であ
る。反射鏡をフットスイッチのリモート操作により上下
左右に首振り運動をさせることにより顕微鏡本体を移動
する事無く視野を変更することが可能となる。

【００４０】

【実施例５】図８は回転式反射鏡の上面図である。（１
９）は回転底板、（２０）は可動式棒、（２１、２２）
は回転式反射鏡、（２３、２４）は開閉用歯車である。
本実施例は電子内視鏡の先端に開閉式回転反射鏡を取り
付けた事を特徴とする光学機器である。電子内視鏡では
通常の内視鏡とは異なり先端部の内部構造が複雑である
ため視野可変用可動式プリズムを設ける事は困難であ
り、対物レンズの前方を観察するには好都合であるが、
対物レンズと直角方向や斜め方向の壁面を垂直方向から
詳細に観察するにはレンズの方向を変更しなければなら
ず、視野の切り替えは内径の小さな空間では困難であっ
た。そこで、本体や対物レンズの向きを変更することな
く、而も前方の良好な視界に影響を与える事無く側面方
向の視界を確保する手段が望まれる。

【００４１】ファイバースコープの対物レンズの前方に
該反射鏡を斜めに取り付ける。該反射鏡は、回転軸に対
し複数の鏡面がそれぞれ異なる傾きを有する回転式反射
鏡で観察物と対物レンズとの中間に設けて反射鏡の取り
付け軸を中心に回転することにより鏡と対物レンズとを
結ぶ光軸と鏡面との角度が変化することにより観察範囲
が上下左右に移動する。図８のごとく回転板（１９）の
上には、回転軸に沿って半分に分割され４枚ずつの鏡面
を有する回転式反射鏡（２１、２２）（以後、４面ミラ
ーと呼ぶ）を設け、４面ミラーの底面には溝を切ったア
ーム（２３）と４面ミラーの底面の直線上を移動する可
動式棒（２０）を有し、円形の回転板（１９）の中心に
開閉用歯車（２４）があり鋼線で外部コントロール部と
連結されており、鋼線を回転させる事により歯車（２
４）が反時計回りに回転し、溝を切ったアーム（２３）
を押し広げ４面ミラーを引き放し、対物レンズの前面を
開放することによりマイクロスコープの前方の視界を確
保する。また歯車を時計回りに回転させ４面ミラー（２
１と２２）を密接させ８面ミラーとし、更に歯車を時計
回りに回転させることにより８面ミラーを時計回りに回
転させ、本体や対物レンズの向きを変更することなく観
察エリアを移動させながら対物レンズの側面方向の観察
が可能となる。

【００４２】

【実施例６】本実施例は、３枚の反射鏡を三角柱状に組
み合わせた回転式反射鏡をビデオカメラの対物レンズの
前方に取り付けた監視用カメラと、ビデオカセットレコ
ーダー（ＶＣＲ）からなる自動監視装置である。

【００４３】従来の監視用カメラは回転式の取り付け台
に設置されることが多く、一定速度で自動的に首振り運
動をさせたり、又は手動のリモートコントロール装置で
移動させていたが、移動速度が遅く事故や犯罪時には見
たい場所を連続して監視する事ができないという欠点が
あった。または、固定式のピデオカメラを多数設置しな
ければならないという問題があった。

【００４４】そこで本実施例では、監視対象物からの光
線を反射鏡で反射させてビデオカメラの対物レンズに入
射させ、ＶＣＲで記録する。回転式反射鏡を回転させる
ことによりビデオカメラの対物レンズからの光軸と鏡面
との角度が変化することにより視野が移動する。監視対
象物は充分に遠方にあるため反射鏡で反射される光線は
ほぼ平行光線に近いためズームや望遠機能も容易に使用
できる。フォーカス調整が必要な場合は赤外線のオート
フォーカスを使用する。ビデオカメラは、毎秒３０画面
のノンインターレース方式を採用し、２００分の１秒の
電子シャッター処理を行い、シャッター間隔を１０分の
１秒とし、回転式反射鏡の回転数を毎分６６と３分の２
回転とする。従って、１枚の反射鏡面当たり３箇所の撮
像となり、３箇所の視野をそれぞれ１０分の１秒毎に視
野が切り替わり、回転式反射鏡は３面１組のため１０分
の３秒毎に同一視野を撮像することになり、記録する情
報は毎秒１０画面分で２４時間記録するため、通常の毎
秒３０画面（インターレース方式では６０フレーム）を
８時間記録するのと同量の情報量となる。画像記録は、
２分の１インチの８時間（ＳＬＰモード使用時）ビデオ
テープを使用し、信号記録速度を３分の１にし、テープ
送り速度を３分の１にする。従って、テープ交換は２４
時間に１回となる。１本のビデオテープに３視野分の情
報を順次１画面毎に記録する。本ＶＣＲには視野切り替
えスイッチと１画面分の画像メモリーを有し、再生時に
３画面毎に拾い出して静止画をコマ送り機能で視野毎に
再生する。特に防犯用の場合、常時スムーズな被写体の
動きを記録する必要は少なく、犯罪完遂には少なくとも
数秒間必要なため、０．３秒毎のコマ送りでも充分証拠
能力のある画像を得ることができる。

【００４５】本実施例では、１本のビデオテープと１台
のビデオカメラと１台のＶＣＲのシステムで３箇所の監
視が可能で、従来の３システム分の情報処理が可能とな
る。そのうえ、同一の記録媒体上に３箇所分の情報が記
録されているため、都度テープを入れ替えて再生する必
要もなく、画面切り替えスイッチを切り替えるだけで確
認できる。また、本システムの構造上の特徴である、画
面毎に時間を追って同一媒体上に記録することから、複
数の視野での複数の事象に因果関係がある場合、各視野
画面の時間的な因果関係が明確にできる為証拠能力に優
れている。

【００４６】

【実施例７】本実胞例は、３台の固定式ビデオカメラと
１台のＶＣＲと１本のビデオテープからなる自動監視装
置である。

【００４７】ＶＣＲにはビデオカメラ１、ビデオカメラ
２、ビデオカメラ３の３系統の映像入力と、１画面分の
画像メモリーを３セットを有し、各画像メモリーは各カ
メラからの映像に対応している。各カメラ共、毎秒３０
画面のノンインターレース方式を採用し、２００分の１
秒の電子シャッター処理を行い、シャッター間隔を１０
分の１秒とし、１０分の１秒毎の画像情報をＶＣＲの画
像メモリーに転送し、３セットの画像メモリーから順次
１画面ずつ呼び出して同一のビデオテープ上に記録す
る。監視用の場合、通常と異なる例外的な事象を管理す
るため、予め無人の部屋等標準の画面をメモリーに記憶
しておき、都度撮像画像と比較して変化が発生した場合
のみテープに記録する。または、全て記録しておき画像
再生時に画像比較して変化の有る画面のみカメラ毎の静
止画像をコマ送りで再生する。これにより再生時の確認
時間が短縮される。またこれを実現するために各カメラ
の画像毎に区別できる信号を各画面に付加し再生時にカ
メラ毎の静止画をコマ送りする。このカメラの区別信号
や、変化有りを示す信号をビデオテープの音声トラック
に記録し、検索時にはテープを早送りし要再生箇所を検
索する。音声信号を記録しなければならない場合は、回
転ヘッドで読み取らなければならないため検索時間は長
くなるが、映像信号トラックに垂直または水平帰線信号
の後にそれらの信号を挿入する。また、無変化画像を記
録しない場合は各画面の映像中に時刻表示を入れる事に
より後の確認が容易となる。

【００４８】また、画像の変化を安価に容易に認識する
ため、撮像デバイスはＭＯＳ型のデバイスを用い、常時
は監視物の動きを認識するために必要な最低限の解像度
（例えば監視物上の２０ｃｍ四方の範囲）に相当するデ
バイス上の縦横の受光素子（例えば縦横１０素子で１０
０素子）を１受光素子として信号処理を行い実質解像度
を低下させ（例えば１００分の１）、撮像デバイスとビ
デオカメラの対物レンズとの間にレンズ又は反射鏡を設
け、そのレンズ又は反射鏡をピエゾ素子で縦横方向の平
面的な振動を与え、予め記憶させておいた標準画像と一
致する画像を振動画像から捜し出し、画像が０．３秒間
以内で一致しなかった場合のみレンズ又は反射鏡の振動
を止め、撮像デバイスの実質解像度を元に戻して画像を
カメラから送信する。撮像デバイスを２個使用して同様
の効果を得る場合は、高解像度の観察画像撮像用デバイ
ス（ＤＶ１）と低解像度の動き検知用撮像デバイス（Ｄ
Ｖ２）及び、それら撮像デバイスと対物レンズとの中間
にハーフミラーを設け、像を２分し、ＤＶ２の前方に振
動するレンズ又は反射鐘を設け、動き変化を検知した場
合のみＤＶ１からの画像を送信し、同時に監視所に変化
アラームランプを点灯させる。

【００４９】

【実施例８】本実施例は、実施例１の回転式反射鏡（図
１、図２、図３、図４）を用いた光通信用スイッチング
装置で、一本の光ファイバー回線から複数の光ファイバ
ー回線に信号を切り替えることを特徴としている。

【００５０】複数の事象の信号を一本の光ファイバーに
規則的な順序で記録し、本装置に入力する直前で信号の
振幅を増幅し、更に該回転式反射鏡で規則的に複数の受
光用レンズに光線を入射させ、再び光ファイバーで伝送
する。従来のスイッチングは一旦電気信号に変換して切
り替えた後、再び光信号に再生して伝送していた為、信
号遅延やノイズの問題があった。

【００５１】

【考案の効果】観察エリアの切り替えは、反射鏡の移動
速度又は回転速度による。顕微鏡のオートステージ等、
観察物の移動を伴うこと無く観察範囲を移動することが
でる。特に回転式反射鏡の場合は、観察エリアの移動時
間は回転速度に反比例し、画像処理装置を搭載した光学
機器では従来、観察物を載せたステージの移動に長時間
を要していた為、検査時間の大幅な短縮が困難であった
が回転式反射鏡を使用することにより撮像デバイスのシ
ャッター開口時間、撮像デバイスの信号読みだし速度、
画像信号のバッファーメモリー容量、光電素子の感度、
照明の輝度、反射鏡の回転速度等の調整により、観察エ
リアの移働時間はオートステージ使用時の数十分の一か
ら数百分の一に短縮することが可能となる。また、回転
式反射鏡を用いて光通信のスイッチング装置に応用した
場合は、電気信号に変換することなしに回線を切り替え
る事が可能となり信号の遅延やノイズが低減できる。

【００５２】実施例６及び実施例７のごとく、複数の事
象を画面又はフレーム単位の静止画情報で順次並列的に
同一の記録媒体上に記録し、再生時には各事象の区別信
号毎又は、記録間隔毎に拾いだして、複数の事象毎に静
止画のコマ送りで観察する方法では、従来の方式に比較
して少ない記録再生装置と記録媒体で情報管理が可能と
なるばかりではなく、同一の記録媒体上に複数箇所の情
報が記録されているため、都度テープを入れ替えて再生
する必要はなく、画面切り替えスイッチを切り替えるだ
けで確認できる。また、本システムの構造上の特徴であ
る、画面毎に時間を追って同一媒体上に記録することか
ら、複数の視野での複数の事象に因果関係がある場合、
各視野の画面の時間的な因果関係が明確にできるため、
因果的な証拠能力に優れている。また標準画像を設定
し、その画像から変化した画像のみを送信する場合、特
に夜間等の監視域内に人があまりいない時間帯や、監視
カメラの台数が多数の場合に監視員の省力化と見過ごし
によるミスを防止できる。またテープ再生時にも検索が
簡便な上、記録情報量が必要最小限になるため記録媒体
に実質的に高密度で記録できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる斜視図。

【図２】本考案に係わる上面図。

【図３】本考案に係わる底面図。

【図４】本考案に係わる側面図。

【図５】本考案に係わる平面図。

【図６】本考案に係わる斜視図。

【図７】本考案に係わる側面図。

【図８】本考案に係わる上面図。

【図９】本考案に係わる上面図。

【図１０】本考案に係わる上面図。

【符号の説明】

１ ＣＲＴ ２ 演算・記憶部 ３ キーボード ４ プリンター ５ 検体搬送アーム ６ 検体カセットストッカー ７ 陰性検体ストッカー ８ 陽性検体ストッカー ９ 照明付き検体リフト １０ 検体被検査部分吸着口 １１ 筒内部 １２ 回転式反射鏡 １３ 顕微鏡の対物レンズ １４ 同接眼レンズ １５ ビデオカメラ １６ 回転式反射鏡の回転軸 １７ 鏡面 １８ 検体被検査部の観察エリア １９ 回転底板 ２０ 可動式棒 ２１、２２ 回転式反射鏡 ２３、２４ 開閉用歯車 ｄ、Ｄ 列間隔 Ｌ 観察エリアと鏡面との距離 ｒ ミラー角部の回転半径 Ｘ、Ｙ 鏡面上の仮想線

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｈ０４Ｎ 5/222 Ｚ // Ｇ０２Ｂ 23/24 Ｂ 9317−2Ｋ 26/08 Ｅ 9226−2Ｋ Ｄ 9226−2Ｋ Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０ Ｅ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】観察対象物と対物レンズとの間に可動式
   で、而も反射鏡やプリズム等の光線の方向を変化させる
   機能を有するものを設けた事を特徴とする光学機器。
2. 【請求項２】多角柱状で複数の鏡面を有し、各反射鏡の
   一端から回転中心軸までの距離と同一鏡面上の他端から
   回転中心軸までの距離が異なる回転式反射鏡からなる光
   学機器。
3. 【請求項３】複数の鏡面から成る回転式反射鏡を複数設
   け、それらの回転軸が互いに直交又はそれに近い位置に
   配置した事を特徴とする光学機器。
4. 【請求項４】規則的な間隔で画像を拾い出し、画面又は
   フレーム毎に再構成する事を特微とする画像処理法とそ
   の装置。
5. 【請求項５】視野毎の記録画像に区別可能な信号を付加
   し、その区別信号を用いて画像を拾い出し、画面又はフ
   レーム毎に再構成する事を特徴とする画像処理法とその
   装置。
6. 【請求項６】予め標準画像を記憶させておき、撮像信号
   を差し引いて変化を検知する事を特徴とする画像処理法
   とその装置。
7. 【請求項７】画像の変化を示す信号や、画像の属性を表
   す信号を記録媒体の音声トラックや映像の帰線信号の後
   に記録する事を特徴とする画像処理法とその装置。