(57)【要約】【課題】  曲面ミラーの支持手段として透明支持手段を用いると共に、その内面反射の影響を完全に取り除く手段を備えた全方位撮像装置を実現する。【解決手段】  全方位からの入射光を反射する曲面ミラーと、このミラーからの反射光を受光する撮像手段よりなる全方位撮像装置において、  前記曲面ミラーを支持し、全方向からの前記入射光を透過可能に配置された透明支持手段と、  この透明支持手段の内面で反射する、前記入射光と同一の光路を有する内面反射光に対し、前記内面への入射を妨げる遮蔽手段と、を備える。【選択図】                    図１
2006235509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方位からの入射光を反射する曲面ミラーと、このミラーからの反射光を受光する撮像手段よりなる全方位撮像装置において、
前記曲面ミラーを支持し、全方向からの前記入射光を透過可能に配置された透明支持手段と、
この透明支持手段の内面で反射する、前記入射光と同一の光路を有する内面反射光に対し、前記内面への入射を妨げる遮蔽手段と、
を備えたことを特徴とする全方位撮像装置。
【請求項２】
前記透明支持手段は、少なくとも前記曲面ミラーを囲む曲面体で形成され、入射光位置におけるその曲面体の曲面の法線方向が前記曲面ミラーへの入射光方向より前記遮光手段側にシフトされていることを特徴とする請求項１に記載の全方位撮像装置。
【請求項３】
前記透明支持手段は、少なくとも前記曲面ミラーを囲む球体で形成され、その球体の中心点位置が前記前記曲面ミラーの集光点位置よりも前記遮光手段側にシフトされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の全方位撮像装置。
【請求項４】
前記遮蔽手段は、前記撮像手段を囲み前記曲面ミラー方向に延長された筒状の遮光フードで形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項５】
前記遮蔽手段は、前記撮像手段を支持するベース部材で形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項６】
前記透明支持手段は、透明球体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項７】
前記透明支持手段は、前記曲面ミラーを囲む第１透明半球体と、前記遮光手段を囲む第２透明半球体と、これら透明半球体部を結合する所定長さの透明筒体よりなる長球体形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項８】
前記透明支持手段は、前記曲面ミラーを囲む透明半球体と、その周端部を前記撮像手段側に延長した透明筒体よりなるドーム形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項９】
前記曲面ミラーに所定距離を隔てて対向配置され、曲面ミラーからの反射光を入射して折り返し曲面ミラー側に返す反射ミラーと、
前記曲面ミラーの頂部に形成された開口部を介して前記反射ミラーからの反射光を受光する撮像手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項１０】
前記透明支持手段は、前記曲面ミラーに集光点に対して放射状に構成面を形成した透明棒体で形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【請求項１１】
前記透明棒体は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の全方位撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方位からの入射光を反射する曲面ミラーと、このミラーからの反射光を受光する撮像手段よりなる全方位撮像装置に関する。全方位撮像装置は、監視用，移動ロボット搭載用等に開発が進められている。曲面ミラーとしては、双曲線円錐状、円錐状、放物線円錐状、凸球面、凹球面等の方式が検討されている。その他自由曲面等を用いる方式も研究されている。
【背景技術】
【０００２】
凸曲面を有する全方位ミラーに写る物体像を、レンズ系及びイメージセンサよりなる撮像手段に入射する全方位撮像装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７４６０３号公報
【０００４】
曲面ミラーとレンズ系は離れて設置されるので、この曲面ミラーを所定位置に設置するには何らかの支持手段を必要とする。この支持手段が不透明体であると全方位画像を遮るので透明体で製作する必要がある。この透明体として円筒ガラスを用いる構成が比較的に製作も容易で寸法もコンパクトにまとめられ、実用化されている。
【０００５】
図７は、特許文献１に開示されている全方位撮像装置の構成を示す縦断面図である。１は半円球状の曲面ミラーであり、全方位の被撮像物体の像を入射し、反射光を撮像手段２に導く。撮像手段２は、反射光をレンズ系２１に集光しＣＣＤ等のイメージセンサ２２のセンサ面に結像させる。曲面ミラーとしては双曲線円錐状のものが多く用いられているが、ここでは説明の都合上凸球面ミラーの例を示す。
【０００６】
３は円筒ガラスで形成された透明支持手段であり、曲面ミラー１を支えている。４はセンターニードルであり、曲面ミラー１の凸面頂点より光軸に一致させて下方に延長して形成され、円筒ガラスの内面反射の影響を防止する。
【０００７】
Ｌ１，Ｌ２は物体光であり、円筒ガラスによる透明支持手段３の円筒面を通して曲面ミラー１に入射し、ここで反射した光は撮像手段２のレンズ系２１を通してイメージセンサ２２の上面に結像する。
【０００８】
透明支持手段３の円筒面には、反対方向からの光も入る。例えば仮想迷光Ｒ１は、円筒内面で反射し、入射光Ｌ１と同じ経路を通って曲面ミラー１に到達する。このため、物体光と同じ位置に結像し両者の区別はできない。しかし、仮想迷光Ｒ１は必ず光軸を通過するので、ここに不透明、無反射のセンターニードル４を設けることにより遮光できる。これにより内面反射光の発生を防止できる。
【０００９】
図８はセンターニードルを用いない別の従来構成を示す縦断面図である。曲面ミラー１と撮像手段２を結合する透明支持手段５として所定肉厚を有する透明球体を用いた研究試作品例である。曲面ミラー１として球面ミラーを用いた場合には、この透明支持手段の形状を、理想支持手段の形状である透明楕円球体５´に近似すれば、物体光は常に支持面に垂直であるので、反対方向からの光及び同方向で一度鏡面に反射された光の内面反射による影響はない。しかしながらこのような理想曲面を有する透明楕円球体５´は製作が難しいので、例えば透明支持手段５として透明球体を用いるのが実用的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来構成においては次のような問題点がある。
（１）図７のセンターニードルを備える構成；
物体光Ｌ２の場合は、反対方向からの光は曲面ミラー自体により遮蔽されるので、内面反射の原因とはならない。しかし、仮想迷光Ｒ２のように、同方向から来る光で曲面ミラー１で反射した後更に円筒面で反射して物体光Ｌ２と同じ光路を通るものが存在する。
【００１１】
仮想迷光Ｒ２が通常の物体から出るものの場合はあまり問題とならないが、これが照明源であったり、ＣＲＴ等から発する光の場合は物体光Ｌ２よりも強くなり、画像に表示されてしまう。曲面ミラー１は特に反射率を高く製作されているので、この面での反射による減衰は極めて少ない。
【００１２】
（２）図８の透明支持手段（透明球）を備える構成：
物体光Ｌ２のように、透明支持手段５の面に垂直でない方向から入る光は、仮想迷光Ｒ２の方向から入り、曲面ミラー１で一度反射し、透明支持手段５で内面反射する光と光路が一致する。仮想迷光Ｒ２が照明源やＲＴ面等の明るい場合は内面反射の影響が出る。
【００１３】
この説明では、理想的な透明楕円球体５´の代わりに透明球体５を用いた例で説明したが、例え透明楕円球体を使用しても、光軸や中心点の位置がずれれば同様の効果が生じる。曲面ミラーとして双曲線円錐状のミラーを使用した場合、その焦点に中心を持つ透明球体が理想の支持手段となるが、中心がずれた場合は同様の効果となる。
【００１４】
従って本発明が解決しようとする課題は、曲面ミラーの支持手段として透明支持手段を用いると共に、その内面反射の影響を完全に取り除く手段を備えた全方位撮像装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）全方位からの入射光を反射する曲面ミラーと、このミラーからの反射光を受光する撮像手段よりなる全方位撮像装置において、
前記曲面ミラーを支持し、全方向からの前記入射光を透過可能に配置された透明支持手段と、
この透明支持手段の内面で反射する、前記入射光と同一の光路を有する内面反射光に対し、前記内面への入射を妨げる遮蔽手段と、
を備えたことを特徴とする全方位撮像装置。
【００１６】
（２）前記透明支持手段は、少なくとも前記曲面ミラーを囲む曲面体で形成され、入射光位置におけるその曲面体の曲面の法線方向が前記曲面ミラーへの入射光方向より前記遮光手段側にシフトされていることを特徴とする請求項１に記載の全方位撮像装置。
【００１７】
（３）前記透明支持手段は、少なくとも前記曲面ミラーを囲む球体で形成され、その球体の中心点位置が前記前記曲面ミラーの集光点位置よりも前記遮光手段側にシフトされていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の全方位撮像装置。
【００１８】
（４）前記遮蔽手段は、前記撮像手段を囲み前記曲面ミラー方向に延長された筒状の遮光フードで形成されたことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００１９】
（５）前記遮蔽手段は、前記撮像手段を支持するベース部材で形成されたことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００２０】
（６）前記透明支持手段は、透明球体であることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００２１】
（７）前記透明支持手段は、前記曲面ミラーを囲む第１透明半球体と、前記遮光手段を囲む第２透明半球体と、これら透明半球体部を結合する所定長さの透明筒体よりなる長球体形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００２２】
（８）前記透明支持手段は、前記曲面ミラーを囲む透明半球体と、その周端部を前記撮像手段側に延長した透明筒体よりなるドーム形状であることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００２３】
（９）前記曲面ミラーに所定距離を隔てて対向配置され、曲面ミラーからの反射光を入射して折り返し曲面ミラー側に返す反射ミラーと、
前記曲面ミラーの頂部に形成された開口部を介して前記反射ミラーからの反射光を受光する撮像手段と、
を備えることを特徴とする記載の全方位撮像装置。
【００２４】
（１０）前記透明支持手段は、前記曲面ミラーに集光点に対して放射状に構成面を形成した透明棒体で形成されたことを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の全方位撮像装置。
【００２５】
（１１）前記透明棒体は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項（１０）に記載の全方位撮像装置。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）反対方向からの１次の内面反射の影響を取除けるばかりではなく、一度鏡面で反射してから内面反射する光の影響も受けない全方位撮像装置を実現することができる。
【００２７】
（２）曲面ミラーとして設計が容易な球面ミラーを使用でき、更に曲面ミラーの透明支持手段として実用的な透明球体を使用することができるので、設計が容易でコスト的に有利な全方位撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用した全方位撮像装置の一実施形態を示す縦断面図である。図７、図８で説明した従来装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００２９】
実施形態の具体的な説明の前に、図２により曲面ミラーと入射光の画角の関係を説明する。ここでは曲面ミラー１００は、凸球面ミラーの例を示す。入射光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、夫々入射画角１５，４５，７５，１０５，１３５度の光路を示す。
【００３０】
各入射光は、曲面ミラー１００で反射した後撮像手段２のレンズ系２１を通してイメージセンサ２２の面上に結像する。曲面ミラーの場合、入射光が光軸と交わる位置は画角により変化する。ここでは、これらを集光点群Ｆ（ｆ１〜ｆ５）と仮称する。
【００３１】
最大画角の入射光Ｌ５（画角１３５度）の反射光の光路と、最小画角の入射光Ｌ１（画角１５度）の光路で囲まれる斜線三角形Ｓの領域は、撮像に影響を与えない領域で、ここに遮光物体等を設置しても撮像には支障が発生しない。
【００３２】
本発明は、この特性を利用し、領域Ｓの箇所に遮蔽手段を設置し、この遮蔽手段により球面支持手段の内面反射の要因となる仮想迷光の光路を遮断する構成を特徴としている。
【００３３】
本発明の透明支持手段は、少なくとも曲面ミラーを囲む曲面体で形成され、入射光位置におけるその曲面体の曲面の法線方向が、前記曲面ミラーへの入射光方向より前記遮光手段側にシフトされている構成を特徴とする。透明支持手段が球体の場合は、法線方向は球体の中心方向である。
【００３４】
図１において、１００は凸球面を有する曲面ミラーである。２００は薄肉の透明球体で形成された透明支持手段であり、上部に曲面ミラー１００を支持し、下部には撮像手段２及び遮光フード３００が設置されている。
【００３５】
透明支持手段２００の中心Ｑは、図２で説明した各入射光の集光点群Ｆより下部、即ち遮光フード３００の方向に所定距離シフトした設計とされている。透明支持手段２００の径は、なるべく小さい方が装置を小型に設計できるが、必要な遮蔽効果が出ない場合も生じるので、バランスをとった選定が必要となる。
【００３６】
各入射光Ｌ１〜Ｌ５は、透明支持手段２００を透過して曲面ミラー１００に入射し、夫々の反射光が撮像手段２に到達する。入射光は必ずしも透明支持手段２００の面に垂直に入射しないが、肉厚が薄ければこの影響は無視できる。必要な場合には、画像処理で補正することもできる。図では、内面反射により入射光Ｌ１〜Ｌ５と同じ光路を通る光を、仮想迷光Ｒ１〜Ｒ５として表示してある。
【００３７】
３００は筒状の遮光フードであり、図２で示した領域Ｓにおいて撮像手段２を囲み曲面ミラー１００方向に延長された遮蔽手段を形成している。
【００３８】
入射光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、透明支持手段２００の上半分に入射しており、この仮想迷光Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、いずれも下方の遮光フード３００の方向から来ている。透明支持手段２００の中心Ｑが下方にシフトするほどこの効果は大きくなる。
【００３９】
入射光Ｌ１,Ｌ２ は、透明支持手段２００の下半分から入射するので、仮想迷光Ｒ１,Ｒ２ は、上方向や横方向から来ることになる。ここで透明支持手段２００の径や遮光フード３００の位置、形状を適切に設計することにより、全ての仮想迷光を遮光フード３００により遮ることができる。
【００４０】
従って、遮光フード３００自体を反射が無い構造としておけば、内面反射の影響は完全に防げる。即ち、強い光が曲面ミラーに当たり、その反射光が内面反射の源となることはない。撮像手段２も含めて遮光フード部分は反射が無いように黒色塗装したり、表面を粗面とする、凹凸を付ける等の工夫をして反射を極力押さえる対応が可能である。
【００４１】
又、必要に応じて遮光フードの形状を円錐状にする、逆円錐状にする等、通常のカメラのフードと同様な対策をほどこしてある。撮像手段２の表面が反射源になる場合はその表面を覆う構造とする必要もある。この遮光フード３００は、通常のカメラ撮影に用いられるフードと同様に余分な光が撮像手段２のレンズ系２２に直接入るのを防ぐ効果も持っている。
【００４２】
図３は、本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。図１と比較したこの実施形態の特徴は、透明支持手段２００の形状構造にある。即ち、球面ミラーで形成される曲面ミラー１００を囲む第１透明半球体２０１と、遮光フード３００を囲む第２透明半球体２０２と、これら透明半球体を結合する所定長さの透明筒体２０３よりなる透明長球体形状を特徴としている。
【００４３】
Ｑ１は第１透明半球体２０１の中心、Ｑ２は第２透明半球体２０２の中心であり、これらは曲面ミラーの集光点群Ｆより下方、即ち遮光フード３００側にシフトされるように設計される。
【００４４】
この構造によれば、透明支持手段２００を形成する透明半球体２０１，２０２を、比較的小さな径の球面体とすることができ、装置を小型化することが可能である。また、大きな俯角まで撮像できることもできる。
【００４５】
入射光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、透明支持手段２００の上半分に入射しており、この仮想迷光Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、はいずれも下方の遮光フード３００の方向から来ている。入射光Ｌ３〜入射光Ｌ２付近の入射光はほぼ遮光フード３００の円筒部分に入射している。これに対応する仮想迷光は遮光フード３００の方向から来ている。
【００４６】
入射光Ｌ２〜入射光Ｌ１は、透明支持手段２００の下半分に入射する。これらの入射光に対応する仮想迷光は上方向から来るが、第２の透明半球体２０２の中心Ｑ２が下にあるため、その径が小さくとも遮光フード３００で遮るように設計することができる。
【００４７】
図４は、本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図である。図１と比較したこの実施形態の特徴は、透明支持手段２００の形状構造にある。即ち、透明支持手段２００は、曲面ミラー１００を囲む透明半球体２０１と、その周端部を撮像手段２側に延長した透明筒体２０４よりなる透明ドーム形状であることを特徴としている。
【００４８】
球面ミラーで形成される曲面ミラー１００は、透明半球体部２０１の頂部に支持棒１０１で取付けられている。４００は、透明半球体部２０１の頂部に接続固定された倒立撮像用アダプターである。
【００４９】
ドーム形状の透明支持手段２００を形成する透明筒体２０４の底面は、ベース部材５００となっており、これに遮光フード３００、撮像装置２の接続ブロック６００等が取付けられている。遮光フード３００は、ベース部材５００に直接取付けても良いが、ここでは接続ブロック６００を介して取付けられ、その高さが調節できるようになっている。
【００５０】
これらの構成要素は、その表面がツヤ消し黒色塗装の処理がなされ、極力反射が無いようになっている。必要に応じてマット面処理や反射防止の溝などが付けられる。また不要な方向に反射光が行かないように面を傾斜するなどの工夫を施すことがある。
【００５１】
接続ブロック６００には、レンズ系２１及びイメージセンサ２２等からなる撮像手段２が取付けられる。２３は、接続ブロック６００への取付用アダプターリングである。撮像手段２としては、静止画を撮像するデジタルスチルカメラ、動画を撮像するビデオカメラ、実時間で動画を撮像するＴＶカメラ、ウェブカメラ等、諸種のものが使用される。
【００５２】
本例では動画をリアルタイムで撮像し、その信号を信号処理装置（図示せず）に送るカメラの例を示している。信号はＵＳＢ２．０の規格で高速に送られる。カメラを動作させる電源は信号線と一緒にＵＳＢケーブルで送られる。２４は信号及び電源ケーブル取り出し部、２５は三脚取付部である。
【００５３】
イメージセンサ２２は、ＣＭＯＳイメージセンサで１００万画素〜３００万画素の高分解能の画像をリアルタイムで撮像し、伝送することができる。ここでは、レンズ系２２としてズームタイプ（バリフォーカルレンズ）を用い、撮像範囲を調整できるようになっている。
【００５４】
更に、撮像範囲を変えた場合等に、必要に応じて遮光フード３００の高さを調整できるようになっている。この実施形態では、透明支持手段２００の下部が透明筒体２０４で円筒状になっているため、入射光が（下方の垂直軸から見て）小さな場合は、円筒部分を長くしなければならない。ここでは、最小の入射角度を３０度として３０度〜１３５度の入射画角として設計してある（俯角６０度、仰角４５度）。図では、３０度〜１３５度の入射画角範囲で、１５度毎に入射光Ｌ１〜Ｌ８を示してある。
【００５５】
入射光Ｌ１〜Ｌ３は、円筒部分に下方から入射するので、仮想迷光Ｒ１〜Ｒ３は下方から来ることになり、黒色の遮光フード３００やベース部材５００で遮られる。又、これらから反射して入ってくる仮想迷光の心配はない。
【００５６】
入射光Ｌ４〜Ｌ８は、ドーム上部を形成する透明半球体２０１に入射する。この半球体の中心Ｑは、各入射光の集光点群Ｆより下に置かれているので、仮想迷光はＱ点より下から来ることになる。これらは遮光フード３００で遮られ、また遮光フードからの反射光の心配もない。
【００５７】
ドーム上部を形成する透明半球体２０１の径を曲面ミラー１００に比べ十分大きくとれば、Ｑ点と集光点群Ｆの距離は十分大きくとれ、マージンがとれるが、そうするとドームが大型になり、可搬性などの面で望ましくない。実用的にはなるべく小さなドームを使用するよう設計し、実際に仮想迷光の影響が生じる場合は支持棒１０１を若干短くする等の手法で対処できる。
【００５８】
曲面ミラー１００として球面ミラーを使用した場合には、入射画角が０度〜９０度の俯角の方が９０度〜１３５度の仰角より良い画像が得られる。これは撮像装置を少し高い所に設置し、下方の領域を主として撮像する用途に適する。
【００５９】
用途によっては、撮像装置を低い所に置き、大きな仰角を撮像するのが望ましい場合がある。小型のデジタルスチルカメラやビデオカメラでコード接続が不要な場合は、図４の装置を倒立して使用すれば良い。このために倒立撮像用のアダプター４００が用意されている。大型のカメラや電源/信号用のコードが必要なカメラでは、装置の倒立使用ができない場合もある。
【００６０】
図５は、本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図である。図４と比較したこの実施形態の特徴は、曲面ミラーに所定距離を隔てて反射ミラーを対向配置させ、曲面ミラーからの反射光を反射ミラーに入射して折り返し曲面ミラー側に返すと共に、曲面ミラーの頂部に形成された開口部を介して反射ミラーからの反射光を撮像手段で受光する構成にある。
【００６１】
ここでドーム型の透明支持手段２００は、図４とは逆に、上部が透明筒体２０４、下部が透明半球体２０１になっている。上部取付部材７００には、遮光フード３００及びこの遮光フード３００内に支持棒８０１により折返し光路用の反射ミラー８００が取付けられている。
【００６２】
遮光フード３００及び上部取付部材７００は、黒色塗装、つや消し等の反射防止処理がほどこされている。反射ミラー８００の形状は平板であるが、目的により凹面鏡、凸面鏡とする場合もある。
【００６３】
下部の透明半球体２０１頂部には、曲面ミラー１００が反射ミラー８００と対向して取付けられている。このミラーの中心部には撮像手段２への入射光が入る開口部１０２が設けてある。曲面ミラー１００の内側には一体化されたレンズ系２１とイメージセンサ２２から成る撮像手段２が配置されている。
【００６４】
図示の撮像手段２としては、小型のレンズとイメージセンサが一体に組まれたカメラを用いている。このカメラは小型なので曲面ミラー１００の内部に組み込むことが容易である。又、レンズの径も小さく、曲面ミラー１００の開口部１０２に接近して設置でき、像のケラレなどを生じる虞がない。
【００６５】
口径の大きなレンズを用いるカメラでは、レンズを曲面ミラー開口部の近く設置することはできないので、場合によっては像のケラレが生じる場合がある。そのような場合は、適切なリレーレンズを中間に用いる必要がある。
【００６６】
入射角度が４５度から１５０度の範囲で１５度間隔で示した入射光Ｌ１〜Ｌ８に対応する仮想迷光Ｒ１〜Ｒ８は、上方の遮光フード３００及び上部取付部材７００により遮られることになる。
【００６７】
仮想迷光が折返し反射ミラー８００の面の方向から来るものもあるが、反射ミラー８００が遮光フード３００の奥に設置されるよう光路が設計されており、反射ミラーで直接反射する光が仮想迷光にならないようになっている。
【００６８】
この実施形態では、折返し反射により光路が長くなっているので、撮像手段のレンズの焦点距離が若干長くなるように設計されている。このような反射ミラーを用いる構造は、図１で示した透明球体や図３で示した透明長球体による透明支持手段等にも同様に採用することができる。
【００６９】
以上説明した図１，図３，図４，図５の実施形態では、径の大きな球面体の透明支持手段、又はドーム型の透明支持手段を用いる場合、内面反射の防止構造の設計にマージンが得られるだけでなく、曲面ミラー１００等をドームに穴開け加工等せずに取り付けることができる。こうすると防水、防塵性が高まり、屋外での使用に適した構造となる。
【００７０】
以上説明した図１，図３，図４，図５の実施形態では、透明支持手段２００として実用的に採用が容易な球体、円筒体の組合せを例示したが、入射光に対応する仮想迷光が遮光フード３００の方向から来るように設計した他の構造でも良い。例えば楕円球体等も条件に合うように設計することができる。
【００７１】
図６（Ａ）は、本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図、（Ｂ）は透明棒体９００の横断面図である。この実施形態の特徴は、曲面ミラー１００を支持する手段として、入射光の全方向をカバーする透明球体や透明筒体を使用せずに、透明棒体９００を用いる構造にある。
【００７２】
この場合、平板状の透明棒体９００の両側面９０１及び９０２を、集光点の方向を向くようにテーパー加工しておけば、その側面は撮像されず、全体が透明なので撮像の障害とはならない。棒体以外はカバーが無いので内面反射が無いのが大きな特長である。
【００７３】
しかし、棒体が直線的な平板形状の場合では、透明筒体の支持手段と同じように内面反射の影響がある。特にセンターニードルを用いない場合はこの影響が大きい。この内面反射の影響を抑制するために、透明棒体の形状を円弧型とし、遮光フードと組み合わせる構成が有効である。
【００７４】
図において９００が円弧型の透明棒体であり、図１に示した薄肉の透明球体で形成された透明支持手段の一部を切取った形状となっている。透明棒体９００の上部は曲面ミラー１００の取付枠に、下部は撮像手段２の取付台に接続され、遮光フード３００も設置されている。
【００７５】
透明支持手段２００の形状が、球体か円弧状の棒体かの相違を除いて、図１の構成と本質的に同一構成であり、遮光フード３００の作用効果により透明支持手段からの内面反射の影響は全く無い構造となっている。透明棒体９００の形状は、図３の透明長球体の形状、図４の透明ドーム形状、その他楕円球等の一部を切取った形状でも良い。
【００７６】
円弧状の透明棒体を製作するのに、上記のように球状やドーム状の支持手段を分割すれば多数個を製作できる。実際には、棒状の透明平板を所定の形状に加工した後に曲げ加工することで任意の形状が容易に製作できる。量産の場合は、曲面ミラー取付枠等と一緒に型で成型すれば安価に生産できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明を適用した全方位撮像装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】曲面ミラーと入射光の画角の関係を説明するイメージ図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示す縦断面図である。
【図７】特許文献１に開示されている全方位撮像装置の構成を示す縦断面図である。
【図８】センターニードルを用いない従来の全方位撮像装置構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
２  撮像手段
２１  レンズ系
２２  イメージセンサ
１００  曲面ミラー
２００  透明支持手段
３００  遮光フード
Ｌ１〜Ｌ５  入射光
Ｒ１〜Ｒ５  仮想迷光
Ｆ  集光点群
Ｑ  球体中心
【図１】
2006235509.tif 000003
【図２】
2006235509.tif 000004
【図３】
2006235509.tif 000005
【図４】
2006235509.tif 000006
【図５】
2006235509.tif 000007
【図６】
2006235509.tif 000008
【図７】
2006235509.tif 000009
【図８】
2006235509.tif 000010