(57)【要約】【課題】立体動画像記録装置に関し、高速の書き込みが可能な不揮発性メモリ、及び、プリズム或いはミラーからなる光路を変更する光学機能部品をもつ１個のセンサデバイスを組み合わせて簡単に立体動画像記録装置を実現させる。【解決手段】光の入射面に入射光に視差を生成させるプリズム６を設置して検知（撮像）対象物体８の立体動画像を取り込む１個の画像センサ３を備える。【選択図】        図１
2008076609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射面に入射光に視差を生成させるプリズムを設置して検知対象物体の立体動画像を取り込む１個の画像センサ
を備えてなることを特徴とする立体動画像記録装置。
【請求項２】
検知対象物体の画像センサからの距離に応じて入射光の画像センサへの入射角を変える為に反射角を変えるように動作する光反射ミラー
を備えてなることを特徴とする請求項１記載の立体動画像記録装置。
【請求項３】
特定の入射光のみを通過させ、或いは、遮断するシャッター
を備えてなることを特徴とする請求項１或いは２記載の立体動画像記録装置。
【請求項４】
画像センサの出力側に接続された高速書き込み可能な不揮発性メモリ
を備えてなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の立体動画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な光学機能部品を１個のセンサデバイスと組み合わせて立体動画像を取り込んで高速の不揮発性メモリに書き込むようにした立体動画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体動画像記録装置に於いては、２個、或いは、それ以上の個数の画像センサを用いて動画像信号を取り込み、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）チップに於いて高速の画像処理を行い、複数のフレームをそれぞれ１／３０秒、或いは、それ以下のサイクルで不揮発性メモリに取り込んで記録することが行われている。
【０００３】
立体動画像記録装置に依れば、画像を立体として認識するのであるから、対象とする像の位置、距離、速度など、単なる形状以上の情報を得ることができる。そして、例えば自動車に設置されたドライブレコーダーの立体動画像記録装置の場合、不揮発性メモリを設けることで、事故が起こった際、衝突の直前まで画像を記録することができるので、事故の原因解析に有用である。
【０００４】
例えば、車両前方の情景を立体視可能にする為、右目用及び左目用の２台のビデオカメラを用いて車両前方を撮像する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
然しながら、特許文献１に開示された発明を実施して立体画像を撮像する場合、左右両眼用として２台のビデオカメラが必要、即ち、複数の画像センサーが必要となり、小型化するには不向きである。
【特許文献１】特開平７−１０５４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、高速の書き込みが可能な不揮発性メモリ、及び、プリズム或いはミラーからなる光路を変更する光学機能部品をもつ１個のセンサデバイスを組み合わせて簡単に立体動画像記録装置を実現させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に依る立体動画像記録装置に於いては、光の入射面に入射光に視差を生成させるプリズムを設置して検知対象物体の立体動画像を取り込む１個の画像センサを備えてなることが基本になっている。
【発明の効果】
【０００８】
前記手段を採ることに依り、１個の画像センサ及び視差を生みだす為の光学部品群からなる僅かな構成要素で立体動画像記録を行うことができる為、装置は小型で信頼性の高いものにすることができる。また、小型化と部品点数の削減が実現できるので、コスト低減を実現することができる。そして、勿論、対象とする物体の位置、距離、速度など、検知する対象物体の単なる形状以上の情報を取り込むことができ、高速書き込み可能な不揮発性メモリを導入することで電源シャットダウン直前まで画像を記録することができる旨の効果も享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
一般に、動画像を高速で記録することを考えた場合、書込み速度が速いメモリを用いなければならないことは自明である。然しながら、これまでは、書込み速度が速いメモリとしては、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）やＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリしかなく、従って、電源をオフにすると記憶が消えてしまうので、装置内に電池などの電源を内蔵する必要がある。
【００１０】
それを防ぐ為、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの高速書込み可能な揮発性メモリをキャッシュメモリとして用い、そのキャッシュメモリからの画像情報をフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに書き込んで、電源のシャットダウンから画像情報を保護することが考えられた。
【００１１】
然しながら、前記手段では、例えば自動車が衝突する直前の重要な情報は未だ不揮発性メモリに書き込まれていない状態であるから、やはり電源がシャットダウンした場合には重要な情報は失われてしまう。
【００１２】
つまり、従来の技術に依る立体動画像記録装置では、電池の内蔵が不可欠であり、そのような構成にした場合、電池の定期的なメンテナンスが必要であり、しかも、肝心な時に電池切れで動作しない場合もある。
【００１３】
ところで、近年、ＦｅＲＡＭ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｒａｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（ｐｈａｓｅ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）などの高速書込みが可能な不揮発性メモリの実用化が進展しつつある。
【００１４】
本発明者は、前記説明した立体動画像記録装置に於ける諸問題をこれ等の高速書込みが可能な不揮発性メモリを用いて解決することを目指して研究を始めたのであるが、取り込んだ画像情報を高速で記録できるのであれば、立体動画像情報を取り込む為のセンサを簡単な構成にしても、充分に立体動画像を記録することができるであろう旨を着想し、センサの開発も同時に行なったところ、実用的にかなり良い結果を得ることができたので、その技術をここに公開する。
【００１５】
通常、立体動画像記録装置では、〔背景技術〕の項で説明してあるように、少なくとも２個、或いは、それ以上の画像センサを用いて立体動画像を取込み、その立体動画像信号をＤＳＰチップを用いて高速の画像処理を行ない、複数のフレームをそれぞれ１／３０秒あるいはそれ以下のサイクルで不揮発性メモリに記録している。
【００１６】
然しながら、画像センサが１個であっても、読出し速度が高速であれば、プリズムなどの光路を変える光学部品を用いることによって、２つの異なる視差からの画像を得ることができるので、画像センサの個数は複数である必要はない。
【００１７】
1 個の画像センサで４８０×３２０の２５６階調の立体ＶＧＡ（ｖｉｄｅｏ  ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｒｒａｙ）動画像を得るためには、１／６０秒ごとに４８０×３２０×８ビットのデータを記憶しなくてはならない。8 ビットの並列処理をすると仮定した場合、メモリのアクセスタイムは９８秒以下でなくてはならない。
【００１８】
フラッシュメモリは、このような短い書込み時間のシステムに対応することは不可能であり、ここで使用できる不揮発性メモリとしては、ＦｅＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＰＲＡＭなどの高速書込み不揮発性メモリであり、このなかでも特にＦｅＲＡＭは消費電力が小さく、移動機器に組み込むのに好都合である。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明に依る立体動画像記録装置の実施例１を表す要部説明図、図２は図１の要部を拡大して表した説明図であり、図に於いて、１Ａ及び１Ｂはミラー、２は集光レンズ、３は画像センサ、４はＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などのセンサアレイ、５はセンサアレイを構成するセンサ、６はプリズム、７は光学シャッター、８は撮像対象物体、θはミラー角度をそれぞれ示している。
【００２０】
図１及び図２に見られる各部品配置に於いて、センサアレイ４と視差を生成させる角度を変えるためのプリズム６やミラー１Ａ及び１Ｂ等の光学機能部品は、
１／ｆ＝１／（ａ１＋ａ２）＋１／ｂ２・・・・（１．１）
となるよう配置されている。ここでｆは集光レンズ２の焦点、ａ１は光がミラー１Ａで反射する位置と対象物体８までの光路、ａ２は光がミラー１で反射する位置とレンズ２の中心までの光路、ｂ２はレンズ２の中心からセンサアレイ４までの光路を示している。
【００２１】
この時、像の倍率ｍは、
ｍ＝ｂ２／（ａ１＋ａ２）・・・・（１．２）
となる。具体的には、例えば、ａ１＝１０メートル、ａ２＝５ミリメートル、ｂ２＝５ミリメートル程度であるから、ｍ＝５×１０-4、即ち、１／２０００の縮小となる。
【００２２】
図１及び図２の各部品配置では、対象物体８までの距離は、
ａ１・ｃｏｓθ＋（ａ２＋ｂ２）・ｃｏｓθ・・・・（１．３）
で表され、この位置に在る対象物体８が検知される。
【００２３】
一つのセンサ５で視差をもつように対象物体８を検知するためには、図２に見られるように、センサアレイ４の表面に角度をもたせる三角プリズム６で覆い、その三角プリズム６に於ける表面側の各辺に光学シャッター７を設け、一方からの光を遮断することによって、視差をもつ検知が可能となる。光学シャッター７としては、特に限定されないが、例えば、液晶シャッターを用いることができる。
【実施例２】
【００２４】
図３は本発明に依る立体動画像記録装置の実施例２を表す要部説明図であり、図１及び図２に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２５】
実施例２は検知（撮像）する対象物体までの距離を変える場合であって、図１に見られる構成に於いて、ミラー、例えば１Ｂの角度を変えれば良い。即ち、図１の場合、角度θで光を入出射する場合には、前記式（１．３）で表わされる距離であるのに対し、図３のように対象物体９を検知する為、反射ミラー１Ｂの角度をαだけ変えると、入出射角度は（θ−α）になり、この場合に於ける対象物体９までの距離は、                      Ａ１・ｃｏｓ（θ−２α）＋（ａ２＋ｂ１）・ｃｏｓ（θ−α）・・・・（２．１）
となる。                                                                      
【００２６】
検知する対象物体９までの距離を変える方法としては、上記した反射ミラー１Ｂの角度を変える方法に加えて、レンズ２の角度と画像センサ３の角度を変えることによっても実現させることができる。                                                          
【実施例３】
【００２７】
図４は本発明に依る立体動画像記録装置の実施例３を表す要部説明図であり、図１乃至図３に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２８】
実施例３は、図４から明らかなように、画像センサ３に入射する対象物体８からの光が途中で交差する光学部品配置になっていて、このような配置は、対象物体８が比較的近距離に位置する状態に対応させるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に依る立体動画像記録装置の実施例１を表す要部説明図である。
【図２】図１の要部を拡大して表した説明図である。
【図３】本発明に依る立体動画像記録装置の実施例２を表す要部説明図である。
【図４】本発明に依る立体動画像記録装置の実施例３を表す要部説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ及び１Ｂ  ミラー
２  集光レンズ
３  画像センサ
４  ＣＣＤやＣＭＯＳなどのセンサアレイ
５  センサアレイを構成するセンサ
６  プリズム
７  光学シャッター
８  撮像対象物体
θ  ミラー角度
【図１】
2008076609.tif 000003
【図２】
2008076609.tif 000004
【図３】
2008076609.tif 000005
【図４】
2008076609.tif 000006