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公開番号2025174282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024080456
出願日2024-05-16
発明の名称撮像装置、撮像装置の制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 21/3581 20140101AFI20251120BHJP(測定;試験)
要約【課題】照射角の調整とフォーカス合わせを同時に行うハンディタイプのテラヘルツ撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、テラヘルツ波を照射する発光素子と、反射されたテラヘルツ波を検出する撮像素子と、フォーカスレンズを備え、テラヘルツ波を撮像素子に結像する結像光学系と、発光素子を支持する支持部材と、支持部材の姿勢を変更する姿勢変更手段と、フォーカスレンズの位置を変更するフォーカス変更手段と、設定距離情報が入力される入力手段と、設定距離情報に基づき支持部材の姿勢の変更と、フォーカスレンズの位置の変更とを実行する実行手段を有する。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
テラヘルツ波を被写体に照射する発光素子と、
被写体で反射されたテラヘルツ波を検出する撮像素子と、
フォーカスレンズを備え、被写体で反射されたテラヘルツ波を前記撮像素子に結像する結像光学系と、
前記発光素子を支持する支持部材と、
前記支持部材を支持する筐体と、
前記筐体に対する前記支持部材の姿勢を変更する姿勢変更手段と、
前記結像光学系に設けられ、前記フォーカスレンズの位置を変更するフォーカス変更手段と、
前記撮像素子から被写体までの距離の設定値である設定距離情報が入力される入力手段と、
前記設定距離情報に基づき、前記姿勢変更手段による前記支持部材の姿勢の変更と、前記フォーカス変更手段による前記フォーカスレンズの位置の変更と、を実行する実行手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
テラヘルツ波を被写体に照射する発光素子と、
被写体で反射されたテラヘルツ波を検出する撮像素子と、
フォーカスレンズを備え、被写体で反射されたテラヘルツ波を前記撮像素子に結像する結像光学系と、
前記発光素子を支持する第１の支持部材と、
前記撮像素子と前記結像光学系とを支持する第２の支持部材と、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とを支持する筐体と、
前記筐体に対する前記第１の支持部材の姿勢を変更する第１の姿勢変更手段と、
前記筐体に対する前記第２の支持部材の姿勢を変更する第２の姿勢変更手段と、
前記結像光学系に設けられ、前記フォーカスレンズの位置を変更するフォーカス変更手段と、
前記撮像素子から被写体までの距離の設定値である設定距離情報が入力される入力手段と、
前記設定距離情報に基づき、前記第１の姿勢変更手段による前記第１の支持部材の姿勢の変更と、前記第２の姿勢変更手段による前記第２の支持部材の姿勢の変更と、前記フォーカス変更手段による前記フォーカスレンズの位置の変更と、を実行する実行手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記第１の姿勢変更手段は、前記第１の支持部材を前記筐体に対して回動する第１の回動手段であり、
前記第２の姿勢変更手段は、前記第２の支持部材を前記筐体に対して回動する第２の回動手段であり、
前記実行手段は、前記設定距離情報に基づき、前記第１の回動手段により前記第１の支持部材を回動し、前記第２の回動手段により前記第２の支持部材を回動し、前記フォーカス変更手段により前記フォーカスレンズの位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の支持部材の回動軸は、前記発光素子の中心と前記撮像素子の中心とを結ぶ直線と、前記直線の中点を通り被写体の方向に延びる直線と、を含む平面に直交し、前記発光素子の中心を通る第１の軸であり、
前記第２の支持部材の回動軸は、前記撮像素子の中心を通り、前記第１の軸と平行な第２の軸であり、
前記実行手段が、前記第１の回動手段により前記第１の支持部材を回動する方向は、前記第２の回動手段により前記第２の支持部材を回動する方向と逆方向であり、前記第１の回動手段により前記第１の支持部材を回動する角度は、前記第２の回動手段により前記第２の支持部材を回動する角度と同一であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の回動手段は、回転可能な第１の駆動源と、前記第１の駆動源の回転を前記第１の支持部材に伝達する第１の伝達機構と、を有し、
前記第２の回動手段は、回転可能な第２の駆動源と、前記第２の駆動源の回転を前記第２の支持部材に伝達する第２の伝達機構と、を有することを特徴とする、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の回動手段は、回転可能な第１の駆動源と、前記第１の駆動源の回転を前記第１の支持部材に伝達する第１の伝達機構と、を有し、
前記第２の回動手段は、前記第１の駆動源の回転を前記第２の支持部材に伝達する第２の伝達機構を有することを特徴とする、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の姿勢変更手段は、前記第１の支持部材の位置を移動する第１の移動手段であり、
前記第２の姿勢変更手段は、前記第２の支持部材の位置を移動する第２の移動手段であり、
前記実行手段は、前記設定距離情報に基づき、前記第１の移動手段により前記第１の支持部材の位置を移動し、前記第２の移動手段により前記第２の支持部材の位置を移動し、前記フォーカス変更手段により前記フォーカスレンズの位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の支持部材の移動方向と前記第２の支持部材の移動方向とは、前記発光素子の中心と前記撮像素子の中心とを結ぶ直線と、前記直線の中点を通り被写体の方向に延びる第１の直線と、を含む平面に平行かつ前記第１の直線に交差する方向であり、
前記第１の移動手段による前記発光素子の中心の移動方向及び移動距離は、前記第２の移動手段による前記撮像素子の中心の移動方向及び移動距離と、前記第１の直線について線対称の関係にあることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子で撮像した画像を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記入力手段は、ユーザが前記設定距離情報を入力可能な操作部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ波を利用した撮像装置に関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今、空港などにおいて、隠し持った危険物による犯罪を防ぐことが課題となっており、危険物を検出する技術が求められている。その検査技術の一つとして、テラヘルツ波を利用した撮像装置が知られている。ここでテラヘルツ波とは、一般的に３０ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の周波数を有する電磁波として定義されていて、波長が長いために衣服等に対し透過性を有している。テラヘルツ撮像装置としては大型で据え置きを前提としたゲートタイプの撮像装置以外に、従来のボディチェックを非接触で代替することを目的としたハンディタイプの撮像装置も望まれている。
【０００３】
特許文献１では公共の場でのボディチェック等の秘匿物検査を目的として、照明部からテラヘルツ波を被写体に向けて照射し、被写体で反射したテラヘルツ波を撮像部で取得する構成が開示されている。この先行例を用いてハンディタイプのテラヘルツ撮像装置を構成しようとすると、次のような課題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－８１４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
テラヘルツ波は被写体表面の凹凸よりも相対的に波長が長いため、被写体の表面に照射されたテラヘルツ波は表面で散乱されず正反射する。このため、被写体で正反射したテラヘルツ波がカメラ部に入ってくるように、照明の角度を設定する必要がある。ハンディタイプはユーザが撮影範囲を適宜変更し得るため、被写体と撮像装置の距離は一定とは限らない。例えば被写体を遠くから撮影して、被写体の全体を確認した後、被写体に撮像装置を近づけて、被写体の一部を大きく撮影することなどが考えられる。したがって、被写体と撮像装置の距離が変わる度に、照明の角度を調整しなおす必要がある。
【０００６】
また、被写体と撮像装置の距離が変わるとフォーカスも合わせ直す必要がある。したがってユーザは、照明角の調整と、フォーカス合わせを両方行う必要があり、狙った通りの画像を撮影できるまでに時間がかかってしまう。より具体的に説明すると、まずユーザは照明が被写体に当たるよう照明角を調節しなければならないが、正しく照明が当たるまでは被写体がカメラに映らないため、フォーカスを前もって合わせることができない。つまり、照明角を合わせられたとしても、フォーカス合わせができていないボケた被写体が映る。ボケた被写体では、意図通りの範囲が撮影できているかの判断が困難であるため、フォーカスを合わせたのちに、再度照明角の微調整が必要になってしまう。したがって、ユーザの意図通りの撮影を行えるまでに時間がかかってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、テラヘルツ波を被写体に照射する発光素子と、被写体で反射されたテラヘルツ波を検出する撮像素子と、フォーカスレンズを備え、被写体で反射されたテラヘルツ波を前記撮像素子に結像する結像光学系と、前記発光素子を支持する支持部材と、前記支持部材を支持する筐体と、前記筐体に対する前記支持部材の姿勢を変更する姿勢変更手段と、前記結像光学系に設けられ、前記フォーカスレンズの位置を変更するフォーカス変更手段と、前記撮像素子から被写体までの距離の設定値である設定距離情報が入力される入力手段と、前記設定距離情報に基づき、前記姿勢変更手段による前記支持部材の姿勢の変更と、前記フォーカス変更手段による前記フォーカスレンズの位置の変更と、を実行する実行手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、テラヘルツ撮像装置において、照明角の調整とフォーカス合わせを同時に行うことができ、ユーザの意図通りの撮影を開始できるまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１の撮像装置の機能ブロックを示す図である。
実施形態１の撮像装置のハード構成を示す図である。
実施形態１の撮像装置の外観を示す図である。
実施形態１の撮像装置の内部構成を上から見た説明図である。
実施形態１の第２の支持部材の回動手段を説明する図である。
実施形態１の発光素子と撮像素子と被写体の位置関係を説明する図である。
実施形態１の発光素子と撮像素子と被写体の位置関係を説明する図である。
実施形態１の発光素子と撮像素子と被写体の位置関係を説明する図である。
実施形態１の撮像装置の動作フローを示す図である。
実施形態１の撮像装置の表示手段の一例を説明する図である。
実施形態２の撮像装置の内部構成を上から見た説明図である。
実施形態２の第１の支持部材及び第２の支持部材の回動手段を説明する図である。
実施形態３の機能ブロックを示す図である。
実施形態３の撮像装置の内部構成を上から見た説明図である。
実施形態３の支持部材の回動手段を説明する図である。
実施形態３の被写体の移動前後の発光素子と撮像素子の位置関係を説明する図である。
実施形態３の被写体の移動前後の発光素子と撮像素子の位置関係を説明する図である。
実施形態３の被写体の移動前後の発光素子と撮像素子の位置関係を説明する図である。
実施形態３の被写体の移動前後の発光素子と撮像素子の位置関係を説明する図である。
実施形態４の撮像装置の機能ブロックを示す図である。
実施形態４の撮像装置のハード構成を示す図である。
実施形態４の撮像装置の外観を示す図である。
実施形態４の撮像装置の内部構成を上から見た説明図である。
実施形態４の発光素子、撮像素子、被写体、測距センサの位置関係を説明する図である。
実施形態５の撮像装置の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は調整されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、全ての図において同一の機能を有するものは同一の数字を付け、その繰り返しの説明は省略する。
＜実施形態１＞
（機能構成）
（【００１１】以降は省略されています）

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