(57)【要約】【課題】有効領域外部の像の影響を受けることなくゲインコントロールができ、適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができる反射像撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】撮像装置９の有効領域外部に写り込むフレーム部などの表面２５の輝度を決める色彩を、撮像画像内で略々中間輝度となるような色とし、ゲインコントロールに影響を与えないようにする。【選択図】      図６
2004164143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射鏡に投影された撮像対象の反射像を撮像装置で撮像して画像を出力する反射像撮像装置であって、
前記撮像装置は、撮像領域に前記反射像が投影される有効領域と前記反射像でないものが映り込む有効領域外部とを有し、前記撮像装置のゲインコントロールを行う際の指標となる反射像の輝度値を測定する測光領域の全部またはそのほとんどを前記有効領域に設定した
反射像撮像装置。
【請求項２】
反射鏡に投影された撮像対象の反射像を撮像装置で撮像して画像を出力する反射像撮像装置であって、
前記撮像装置は、撮像領域に前記反射像が投影される有効領域と前記反射像でないものが映り込む有効領域外部とを有し、有効領域外部に映り込む部品の輝度を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるように設定した
反射像撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置の有効領域外部に映り込む部品の色彩を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるような色に設定した
請求項２記載の反射像撮像装置。
【請求項４】
前記反射鏡および前記撮像装置を支持するフレーム部と、
前記反射鏡と前記撮像装置および前記フレーム部を覆う外装部と、
前記反射鏡を除いて前記撮像装置の撮像領域に投影される前記フレーム部と前記外装部の少なくとも一部をカバーするカバー部材と
を設け、前記カバー部材の表面の色彩を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるような色に設定した
請求項３記載の反射像撮像装置。
【請求項５】
前記反射鏡および前記撮像装置を支持するフレーム部と、
前記反射鏡と前記撮像装置および前記フレーム部を覆う外装部と、
前記反射鏡を除いて前記撮像装置の撮像領域に投影される前記フレーム部と前記外装部の少なくとも一部に設けられた表示ディバイスと
を設け、前記表示ディバイスの輝度を、前記撮像装置の輝度の飽和を低減する方向に制御するように構成した
請求項２記載の反射像撮像装置。
【請求項６】
前記撮像装置の測光領域に前記反射像が投影される有効領域が位置するように、前記撮像装置と前記反射鏡の相対位置を設定した
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の反射像撮像装置。
【請求項７】
前記反射鏡が、回転対称体の回転中心軸に対して垂直な任意の方向に基準光軸をとり、前記基準光軸の方向を０度として少なくとも角度θの範囲（θ１≦θ≦θ２、−９０°≦θ１≦９０°、−９０°≦θ２≦９０°、θ１＜θ２）の凸面形状の反射面を有しており、
また、前記撮像装置が前記反射鏡の回転中心軸上に主点を有し、画角を２αとした時に前記回転中心軸に対してα以下の角度だけ光軸が基準光軸方向に傾斜しており、前記反射鏡の反射像を結像して、前記反射鏡の回転中心軸周りの少なくとも角度θの範囲の撮像対象を撮像するよう構成した
請求項１〜請求項６の何れかに記載の反射像撮像装置。
【請求項８】
前記反射鏡が回転中心軸上に内部焦点を持つ双曲面形状であり、前記双曲面形状の外部焦点の位置と前記撮像装置の主点の位置が略々一致することを特徴とする
請求項７記載の反射像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射面による反射光を撮像し、撮像画像を生成する反射像撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
反射面を用いた反射像撮像装置に関連する従来例として、いわゆる全方位カメラがある（例えば、特許文献１参照）。これはカメラの光軸周りの軸回転対称の形状を有した反射面により、回転軸周りの３６０度の方向の画像を一度に撮像面に結像することができるものである。
【０００３】
図１１を用いて全方位カメラについて説明する。
図１１（ａ）は全方位カメラの基本構成を示している。全方位カメラ１００は、軸回転対称形状を有した反射面としての双曲面反射鏡１０１と、結像レンズ１０２とＣＣＤなどの撮像素子１０３とで構成されている。
【０００４】
１０４は双曲面反射鏡１０１の内部焦点である。１０５は撮像素子１０３の撮像面である。１０６は双曲面反射鏡１０１の回転中心軸であり、ここではＺ軸と一致しているとする。またこの双曲面反射鏡１０１の回転中心軸１０６に垂直な任意の方向をＹ軸方向とする。１０７は結像レンズ１０２の主点である。内部焦点１０４と主点１０７を結ぶ直線を２等分する点を座標系の原点Ｏ（図示せず）とする。
【０００５】
また、１０８ａ，１０８ｂは双曲面反射鏡１０１に入射する光線であり、１０９ａ，１０９ｂは光線１０８ａ，１０８ｂの双曲面反射鏡１０１に対する入射点である。１１０ａ，１１０ｂは入射点１０９ａ，１０９ｂで反射した光線１０８ａ，１０８ｂの撮像面１０５における結像点である。
【０００６】
ＹＺ平面内のある点から発せられ、内部焦点１０４に向かって入射し、双曲面反射鏡１０１上の入射点１０９ａ，１０９ｂに到達した光線１０８ａ，１０８ｂは、双曲面反射鏡１０１の反射面で反射し、回転中心軸１０６上の外部焦点（図示せず）へと集光される。この外部焦点の位置と結像レンズ１０２の主点１０７の位置は略々一致するように配置されており、結像レンズ１０２を介して光線１０８ａ，１０８ｂは撮像素子１０３の撮像面１０５上の結像点１１０ａ，１１０ｂに結像する。
【０００７】
図１１（ｂ）は撮像面１０５上における結像の様子を示した図である。図示しているように上向きがＹ軸方向とする。また紙面垂直方向がＺ軸方向とする。光線１０８ａ，１０８ｂを含む、全方位カメラ１００の回転中心軸１０６の周囲３６０度から内部焦点１０４に向かって双曲面反射鏡１０１に入射する光束（図示せず）が、光線１０８ａ，１０８ｂと同じように、双曲面反射鏡１０１の外部焦点（図示せず）を通り、結像レンズ１０２を介して撮像面１０５上に円状の像１１１を形成する。また、円状の像１１１でＹ方向の両端が光線１０８ａ，１０８ｂの結像点１１０ａ，１１０ｂとなる。
【０００８】
このようにして、全方位カメラでは双曲面反射鏡１０１の回転軸周り３６０度の画像を一度に撮像面１０５に結像できる。
【０００９】
【特許文献１】
特許２９３９０８７号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
反射鏡による反射光を撮像することによって、撮像画像を得る反射像撮像装置の場合、その反射鏡の形状や配置によって、撮像画像内に反射面以外の不要な部分が写り込む。例えば、双曲面などの回転対称な凸面形状の一部あるいは全部を反射面とする反射像撮像装置の場合、撮像の対象となる反射面は円形あるいは円の一部となる。これに対して一般に撮像装置の撮像領域は長方形あるいは正方形であるため、撮像画像内には反射面以外の不要な部分１１２が生じる。この部分は例えば反射鏡を支持するフレームなどが写り込む。
【００１１】
ＣＣＤカメラなどの撮像装置は撮像の際に撮像領域内に設けられた測光領域内の反射像の輝度値を測定し、その結果に応じてゲインコントロールを行う。一般にこの測光領域は撮像領域と一致している。
【００１２】
そのため、本来撮像したい領域である円状の像１１１（以下、有効領域と呼ぶ）だけでなく、有効領域外部も測光領域に含まれる。有効領域外部である不要な部分１１２に写り込むフレームなどは不要光の反射や散乱を抑えるために黒色に塗られる場合が多い。
【００１３】
このようにして前記不要な部分１１２に黒色のフレームなどが写り込むと、撮像装置は、輝度が低いと誤判断し、ゲインを上げる方向にコントロールしてしまう。その結果、有効領域の本来撮像したい領域である円状の像１１１の画像の輝度が飽和気味に撮像され、画質劣化の要因となってしまう課題がある。
【００１４】
本発明は、有効領域外部の像の影響を受けることなくゲインコントロールができ、適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができる反射像撮像装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の反射像撮像装置は、反射鏡に投影された撮像対象の反射像を撮像装置で撮像して画像を出力する反射像撮像装置であって、前記撮像装置は、撮像領域に前記反射像が投影される有効領域と前記反射像でないものが映り込む有効領域外部とを有し、前記撮像装置のゲインコントロールを行う際の指標となる反射像の輝度値を測定する測光領域の全部またはそのほとんどを前記有効領域に設定したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の反射像撮像装置は、反射鏡に投影された撮像対象の反射像を撮像装置で撮像して画像を出力する反射像撮像装置であって、前記撮像装置は、撮像領域に前記反射像が投影される有効領域と前記反射像でないものが映り込む有効領域外部とを有し、有効領域外部に映り込む部品の輝度を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるように設定したことを特徴とする。
【００１７】
具体的には、前記撮像装置の有効領域外部に映り込む部品の色彩を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるような色に設定したことを特徴とする。
また、前記反射鏡および前記撮像装置を支持するフレーム部と、前記反射鏡と前記撮像装置および前記フレーム部を覆う外装部と、前記反射鏡を除いて前記撮像装置の撮像領域に投影される前記フレーム部と前記外装部の少なくとも一部をカバーするカバー部材とを設け、前記カバー部材の表面の色彩を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるような色に設定したことを特徴とする。
【００１８】
また、前記反射鏡および前記撮像装置を支持するフレーム部と、前記反射鏡と前記撮像装置および前記フレーム部を覆う外装部と、前記反射鏡を除いて前記撮像装置の撮像領域に投影される前記フレーム部と前記外装部の少なくとも一部に設けられた表示ディバイスとを設け、前記表示ディバイスの輝度を、前記撮像装置の輝度の飽和を低減する方向に制御するように構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、上記のいずれかの構成において、前記撮像装置の測光領域に前記反射像が投影される有効領域が位置するように、前記撮像装置と前記反射鏡の相対位置を設定したことを特徴とする。
【００２０】
また、前記反射鏡が、回転対称体の回転中心軸に対して垂直な任意の方向に基準光軸をとり、前記基準光軸の方向を０度として少なくとも角度θの範囲（θ１≦θ≦θ２、−９０°≦θ１≦９０°、−９０°≦θ２≦９０°、θ１＜θ２）の凸面形状の反射面を有しており、前記撮像装置が前記反射鏡の回転中心軸上に主点を有し、画角を２αとした時に前記回転中心軸に対してα以下の角度だけ光軸が基準光軸方向に傾斜しており、前記反射鏡の反射像を結像して、前記反射鏡の回転中心軸周りの少なくとも角度θの範囲の撮像対象を撮像するよう構成したことを特徴とする。
【００２１】
また、前記反射鏡が回転中心軸上に内部焦点を持つ双曲面形状であり、前記双曲面形状の外部焦点の位置と前記撮像装置の主点の位置が略々一致することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００２３】
図１（ａ）（ｂ）は本発明の反射像撮像装置８の正面図と側面図を示す。
この反射像撮像装置８は、反射面のつくる反射像のうち、その反射面の回転中心軸に垂直な任意の方向を基準光軸方向としてその略±９０度分を撮像するものである。１は双曲面反射鏡、９は結像レンズと撮像素子からなる撮像装置としてのＣＣＤカメラである。また、双曲面反射鏡１とＣＣＤカメラ９を所定の位置に支持するフレーム部１０と、双曲面反射鏡１とＣＣＤカメラ９及びフレーム部１０を覆い、透明部材からなる窓部１２を有する外装部１１から構成される。窓部１２は透光性の窓材１２ａで覆われている。
【００２４】
図２は反射像撮像装置８の基本光学構成を示したものである。
反射像撮像装置８の主要構成要素は双曲面反射鏡１と結像レンズ２とＣＣＤなどの撮像素子３である。先にも述べたように撮像装置としてのＣＣＤカメラ９（図２では図示せず）は結像レンズ２と撮像素子３とで構成されている。
【００２５】
双曲面反射鏡１は双曲面の回転中心軸周りの略±９０度分の反射面を有している。その０度の方向を基準光軸方向と呼ぶこととし、ここではＹ軸方向に一致するものとする。
【００２６】
４は双曲面反射鏡１の内部焦点である。５は撮像素子３の撮像面である。６は双曲面反射鏡１の回転中心軸である。ここでは回転中心軸６がＺ軸（鉛直方向）と一致するものとする。内部焦点４に向かって入射した光線ａ，ｂ，ｃは、双曲面反射鏡１の反射面で反射し、回転中心軸６上の外部焦点（図示せず）へと集光される。この外部焦点の位置と結像レンズ２の主点７の位置は略々一致するように配置されており、結像レンズ２を介して光線ａ，ｂ，ｃが撮像素子３の撮像面５上に結像する。ここで結像レンズ２と撮像素子３の共有している光軸（図示せず）は、双曲面反射鏡１の回転中心軸６に対して基準光軸方向に傾斜して設置されている。この傾斜させた構成については、図３を用いて後述する。
【００２７】
なお、図２では結像レンズ２を１枚構成のように描いているが、複数枚のレンズで構成されていても構わない。
次に図３を用いて反射像撮像装置８の光学構成を詳細に説明する。
【００２８】
図３（ａ）は反射像撮像装置８のＹＺ平面における断面図である。全方位カメラ１００との相違部分は、双曲面反射鏡１が双曲面の回転中心軸周りの±９０度分の反射面を有している点と、結像レンズ２の主点７と双曲面反射鏡１の外部焦点（図示せず）を略々一致させながら結像レンズ２および撮像素子３が共有している光軸１５が回転中心軸６に対して角度γ（γ＜α、αは結像レンズ２および撮像素子３からなる撮像装置の画角の１／２）だけ基準光軸方向（Ｙ軸方向）に傾けて設置している点である。また、破線で示した２ｄ，３ｄは、図１１（ａ）で示した全方位カメラ１００と同じように配置した場合の結像レンズ、撮像素子を示している。
【００２９】
内部焦点４に向かって入射したＹＺ平面内の光線１６ａ，１６ｂは、双曲面反射鏡１の入射点１７ａ，１７ｂで反射し、回転中心軸６上の外部焦点（図示せず）へと集光される。この外部焦点の位置と結像レンズ２の主点７の位置は略々一致するように配置されており、結像レンズ２を介して光線１６ａ，１６ｂが撮像素子３の撮像面５上の結像点１８ａ，１８ｂに結像する。また、結像レンズ２ｄ、撮像素子３ｄを用いた場合の光線１６ａ，１６ｂの結像点は１８ａｄ，１８ｂｄとなる。
【００３０】
従って、得られる像は、結像レンズ２ｄ、撮像素子３ｄを用いた場合、図３（ｂ）で点線で示した１９ｄのような半円状の像となる。これはちょうど全方位カメラ１００で得られる図１１（ｂ）の１１１のような円状の像を半分にしたものである。このように全方位カメラ１００で用いたような結像レンズ２ｄ、撮像素子３ｄを用いても１８０度画角の撮像画像を得ることができる。しかしこのままでは撮像素子３ｄの利用効率が非常に悪い。
【００３１】
一方、図３（ａ）において実線で示した結像レンズ２、撮像素子３を用いた場合、得られる像は図３（ｂ）で斜線を付して示した１９のような半円状の像となる。即ち、光軸１５を傾けることにより、双曲面反射鏡１の外部焦点の位置と結像レンズ２の主点７の位置は略々一致させたままで、半円状の像１９の撮像面５における上下方向（Ｙ軸方向に相当）の位置をずらすことができる。その結果、半円状の像１９のように、倍率を調整し、また結像位置を光軸１５の傾け角度γを適宜調整することにより、撮像面５上で半円状の像１９の左右方向長さを最大化することにより、撮像面５の画素をできるだけ有効に使った撮像が可能となる。
【００３２】
なお、図３（ｂ）では撮像面５の上で半円状の像１９が、その円弧部分を撮像面５の縁に近づけた位置に結像させているが、これに限定されるものではない。例えば半円状の像１９の弦部分を撮像面５の縁に近づけた位置に結像させてもよい。
【００３３】
（発明が解決しようとする課題）の項で述べたように、このような反射像撮像装置８で得られた撮像画像における有効領域は図３（ｂ）に示す半円状の像１９のような扇型の範囲に限定される。この有効領域外部は双曲面反射鏡１を支持するフレーム部１０が見えることになる。
【００３４】
（実施の形態１）ではＣＣＤカメラ９の測光領域２０を図４に示すように有効領域である半円状の像１９の内部に設定する。
具体的には、ＣＣＤカメラ９として測光領域の変更が可能なものを選択する。このような測光領域の変更機能は逆光補正のための機能として一般の市販カメラに多く搭載されているのでそれを利用する。
【００３５】
例えば、図４に示すように撮像領域の中央付近を測光領域２０として選択した場合、光軸１５の傾け角γを調整し、半円状の像１９の中に測光領域２０が略々包含されるように、撮像領域内における半円状の像１９の位置を調整する。
【００３６】
これにより、有効領域外部の対象物の輝度に影響されることなく有効領域内部の像１９だけの輝度情報によってゲインコントロールが行われ、有効領域の画像の輝度が適切に調整された画像を得ることができるようになる。
【００３７】
このように（実施の形態１）によれば、撮像装置としてのＣＣＤカメラ９の測光領域にほぼ撮像画像の有効領域外部が含まれないようにすることにより、有効領域外部の像の影響を受けることなくゲインコントロールができるようになるため、適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００３８】
なお、この（実施の形態１）では、双曲面反射鏡１を±９０度分の反射面を有するものとしたが、これに限定されるものではない。±９０度を越える反射面を有しても構わない。例えば±１８０度分の反射面を有する双曲面反射鏡１を用いた場合、図５のように一部が欠けた円状の反射像２１を得ることができる。このような場合、反射像２１の中にフレーム部１０や外装部１１が写り込み、有効領域外部となる。このような場合でも、フレーム部１０や外装部１１の写り込みがない有効領域に測光領域２０を設定すれば有効領域の画像の輝度が適切に調整された画像を得ることができる。
【００３９】
また、この（実施の形態１）では、測光領域２０を長方形としたが、この形状に限定されるものではない。有効領域内に略々包含されていればよく、形状は多角形や扇型などであっても構わない。
【００４０】
また、この（実施の形態１）では、反射面として双曲面を用いたが、これに限定されるものではない。円錐などの双曲面形状以外の回転対称な凸面鏡や回転対称でない反射鏡であっても効果は同じである。
【００４１】
また、この（実施の形態１）では、撮像装置としてのＣＣＤカメラ９を用いたがこれに限定されるものではない。例えば撮像装置がＣＭＯＳカメラであっても効果は同じである。
【００４２】
また、この（実施の形態１）では、測光領域が有効領域に完全に包含される例を示したが、これに限定されるものではない。有効領域の輝度飽和などがないようにゲインコントロールが正しく行われる範囲（数％程度）であれば測光領域に有効領域外部が含まれても構わない。
【００４３】
（実施の形態２）
本発明の（実施の形態２）における反射像撮像装置８の（実施の形態１）との相違点は、有効領域と測光領域２０との位置関係を限定するかわりに、前記撮像装置は、撮像領域に前記反射像が投影される有効領域と前記反射鏡でないものが映り込む有効領域外部とを有し、有効領域外部に映り込む部品の輝度を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるように設定した点が異なっている。
【００４４】
より具体的には、この（実施の形態２）では有効領域外部に映り込む部品の色彩を、前記撮像領域内で略々中間輝度となるような色に設定した点である。以下にこの相違点について説明する。
【００４５】
ＣＣＤカメラ９の測光領域は一般的によく用いられる撮像領域全体しか選択できないような場合を考える。（発明が解決しようとする課題）の項で述べたように図１に示すような反射像撮像装置８では双曲面反射鏡１を支持するフレーム部１０が撮像領域に含まれる。図４の双曲面反射鏡１の反射面に相当する半円状の像１９以外の部分がフレーム部１０の像となる。フレーム部１０が黒色に塗装などをされていると、この部分の輝度が低くなり、不適切なゲインアップの原因となる。そこでこの（実施の形態２）では図６に示すようにフレーム部１０の表面といった撮像領域に写り込む部分２５，２６などを、不要光の反射、散乱を抑えるためによく用いられるつや消し黒にする替わりにＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にする。
【００４６】
具体的には、例えば灰色の塗料を塗る。灰色のシールなどを貼付してもよい。この時不要光の反射を抑えるため、つや消し処理を行っておくとよい。これにより、有効領域外部の輝度が相対的に上がり、不適切なゲインアップを避けることができる。
【００４７】
このように（実施の形態２）によれば、フレーム部１０の表面といった撮像領域に写り込む有効領域外部の部分の色をＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にすることにより有効領域外部の輝度が相対的に上がり、不適切なゲインアップを避けることができる。これにより、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００４８】
また、撮像領域に写り込む有効領域外部の部分である外装部１１の内面の色をＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にしたり、フレーム部１０の表面ならびに外装部１１の内面といった撮像領域に写り込む有効領域外部の部分の色をＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にすることによっても同様の効果を期待できる。
【００４９】
なお（実施の形態２）でも（実施の形態１）と同様に、反射面形状は双曲面に限定されるものではない。円錐などの回転対称な凸面鏡や回転対称でない反射鏡であっても効果は同じである。
【００５０】
また双曲面反射鏡１がその回転中心軸に対して±１８０度分の反射面を有する場合を考えたが、これに限定されるものではない。
また（実施の形態１）と同様に、撮像装置はＣＣＤカメラ９に限定されるものではない。例えば撮像装置がＣＭＯＳカメラであっても効果は同じである。
【００５１】
（実施の形態３）
以下、（実施の形態３）について、図７を用いて説明する。
図７は本発明の（実施の形態３）における反射像撮像装置の外装部１１を除いた部分の基本構成を示した図である。（実施の形態２）との本質的な相違部分は、フレーム部１０の表面や外装部１１の内面の色をＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にする替わりに、新たにカバー部材２２を設けた点である。
【００５２】
この図７（ａ）に示すカバー部材２２の表面は、ＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色とする。その実現方法は塗装でも、シールなどの貼付であってもよい。色は例えば灰色とすればよい。不要光の反射を防止するため、つや消し処理を施すことが望ましい。またこのカバー部材２２の形状は、撮像装置としてのＣＣＤカメラ９の撮像範囲に写り込む双曲面反射鏡１以外の部分、具体的には（実施の形態２）でＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色としたフレーム部１０の表面や外装部１１の内面を覆うような形状とする。このようなカバー部材２２を図７（ｂ）に示すようにフレーム部１０に装着する。
【００５３】
カバー部材２２は双曲面反射鏡１やＣＣＤカメラ９に比べフレーム部１０に対する位置決め要求精度が低いことから、容易に入れ替えが可能となる。そこで例えば白に近い灰色から黒に近い灰色まで色を種々に変えたカバー部材２２を複数用意しておく。反射像撮像装置の設置場所でその明るさ環境に応じて、ＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような灰色のカバー部材２２を適宜選択し設置する。これにより反射像撮像装置の設置場所の明るさ環境があらかじめ分かっていなくても、色を種々に変えたカバー部材２２を明るさ環境に応じて適宜選択、使用することにより（実施の形態２）と同様の効果が得られる。
【００５４】
このように（実施の形態３）によれば、カバー部材２２を導入することによって有効領域外部に写り込む物体の輝度を柔軟に調整可能となり、反射像撮像装置の様々な使用環境に応じた適切なゲインコントロールを実現することが可能となる。その結果、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても様々な使用環境下で適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００５５】
なお、（実施の形態３）では、双曲面反射鏡１がその回転中心軸に対して±１８０度分の反射面を有するような場合を考えたが、これに限定されるものではない。反射面は±９０度など、±１８０度よりも狭い範囲でもよい。またその形状も双曲面に限定されるものではない。
【００５６】
また（実施の形態１）と同様に、撮像装置はＣＣＤカメラ９に限定されるものではない。例えば撮像装置がＣＭＯＳカメラであっても効果は同じである。
（実施の形態４）
図８〜図１０は本発明の（実施の形態４）の反射像撮像装置を示す。
【００５７】
図８は反射像撮像装置の外装部１１を除いた部分の構成を示した図である。（実施の形態２）との相違部分は、フレーム部１０の表面の色をＣＣＤカメラ９による撮像画像内で略々中間輝度となるような色にする代わりに、フレーム部１０の表面に表示デバイスとしての液晶パネル２３を、またその液晶パネル２３を制御する液晶制御部２４を設けた点である。
【００５８】
次に液晶制御部２４の動作について説明する。
撮像装置としてのＣＣＤカメラ９からの出力信号は外部のモニタなどへ出力されるとともに、液晶制御部２４へ入力される。液晶パネル２３は初期には表示可能な輝度値の中間値、例えば表示可能輝度段階が２５６段階の場合、輝度値１２７の明るさで点灯しておく。液晶制御部２４へ入力される撮像画像は図９に示すようなものとなる。１９は回転中心軸に対して±９０度の範囲の双曲面反射鏡１の反射面が結像してできる半円状の像である。液晶制御部２４ではまず撮像画像内の有効領域である半円状の像１９の画像輝度をサンプリングする。その飽和輝度画素数をカウントする。飽和輝度画素数が所定の個数以上でＣＣＤカメラ９のゲインコントロールが安定となった場合に、液晶パネル２３の輝度を上げる。この時、ＣＣＤカメラ９は撮像領域内の輝度アップを検出し、ゲインを下げる方向でゲインコントロールが働き、輝度の飽和を低減する方向に働く。また液晶制御部２４では有効領域である半円状の像１９の平均輝度値も算出する。平均輝度値が所定の値以下でＣＣＤカメラ９のゲインコントロールが安定となった場合に、液晶パネル２３の輝度を下げる。この時、ＣＣＤカメラ９は撮像領域内の輝度ダウンを検出し、ゲインを上げる方向でゲインコントロールが働き、平均輝度値を上げる方向に働く。
【００５９】
このように（実施の形態４）によれば、フレーム部１０の表面に液晶パネル２３を導入することによって反射像撮像装置が設置された環境の変化に適宜対応して有効領域外部に写り込む物体の輝度をリアルタイムに調整可能となり、より適切なゲインコントロールを実現することが可能となる。その結果、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても時々刻々明るさ環境が変化するような使用環境下で適切な輝度に調整された撮像画像を得ることができ、画質改善が実現できる。
【００６０】
なお、（実施の形態４）では、双曲面反射鏡１の反射面が回転中心軸に対して±９０度の場合を示したが、これに限定されるものではない。またその形状も双曲面に限定されるものではない。
【００６１】
また、液晶パネル２３はフレーム部１０の双曲面反射鏡１が設置された面のみに設置される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば図１０に示すように双曲面反射鏡１の反射面が回転中心軸に対して±１８０度の場合にはフレーム部１０のＣＣＤカメラ９が設置される面が双曲面反射鏡１の反射面を介して撮像画像に写り込み、これが有効領域外部となる。そこで図１０に示すようにフレーム部１０のＣＣＤカメラ９が設置される面に液晶パネル２３を設置してもよい。また必要に応じて外装の内面などに設置してもよい。もちろん複数枚の液晶パネルを用いても構わない。
【００６２】
また（実施の形態１）と同様に、撮像装置はＣＣＤカメラ９に限定されるものではない。例えば撮像装置がＣＭＯＳカメラであっても効果は同じである。
（実施の形態２）〜（実施の形態４）において、（実施の形態１）のように前記撮像装置のゲインコントロールを行う際の指標となる反射像の輝度値を測定する測光領域を、前記有効領域に設定することと同時に実施することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、撮像装置の測光領域にほぼ撮像画像の有効領域外部が含まれないようにすることにより、有効領域外部の像の影響を受けることなくゲインコントロールができるようになる。このため、適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００６４】
また、フレーム部の表面や外装部の内面といった撮像領域に写り込む有効領域外部の部分の輝度を撮像装置による撮像範囲内で略々中間輝度に設定することにより有効領域外部の輝度が相対的に上がり、不適切なゲインアップを避けることができる。これにより、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００６５】
また、フレーム部の表面や外装部の内面を覆うカバー部材を導入し、その表面の色を複数用意し、反射像撮像装置の使用環境に応じて適宜選択して使用することによって、有効領域外部に写り込む物体の輝度を柔軟に調整可能となり、反射像撮像装置の様々な使用環境に応じた適切なゲインコントロールを実現することが可能となる。その結果、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても様々な使用環境下で適切な輝度に調整された撮像画像が得ることができ、画質改善が実現できる。
【００６６】
さらには、フレーム部の表面や外装部の内面に表示ディスプレイを導入することによって反射像撮像装置が設置された環境の変化に適宜対応して有効領域外部に写り込む物体の輝度をリアルタイムに調整可能となり、より適切なゲインコントロールを実現することが可能となる。その結果、測光領域が撮像領域全体であるような撮像装置を用いても時々刻々明るさ環境が変化するような使用環境下であっても適切な輝度に調整された撮像画像を得ることができ、画質改善が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）の反射像撮像装置の正面図と側面図
【図２】同実施の形態の反射像撮像装置の基本光学系の構成図
【図３】同実施の形態の反射像撮像装置の光学系の側面図と撮像装置の撮像面の平面図
【図４】同実施の形態の反射像撮像装置の撮像装置の有効領域と測光範囲の設定位置を示す撮像装置の撮像面の平面図
【図５】同実施の形態の反射像撮像装置の撮像面上に結ばれる像の模式図
【図６】本発明の（実施の形態２）の反射像撮像装置の要部を示す斜視図
【図７】本発明の（実施の形態３）における反射像撮像装置の要部の分解図とその組み立て説明図
【図８】本発明の（実施の形態４）における反射像撮像装置の要部の斜視図
【図９】同実施の形態で得られる撮像画像の説明図
【図１０】同実施の形態における反射像撮像装置の説明図
【図１１】全方位カメラの説明図
【符号の説明】
１    双曲面反射鏡
２    結像レンズ
３    撮像素子
４    双曲面反射鏡１の内部焦点
５    撮像素子３の撮像面
６    双曲面反射鏡１の回転中心軸
７    結像レンズ２の主点
８    反射像撮像装置
９    ＣＣＤカメラ
１０    フレーム部
１１    外装部
１２    窓部
１５    光軸
１６ａ，１６ｂ    光線
１７ａ，１７ｂ    入射点
１８ａ，１８ｂ，１８ａｄ，１８ｂｄ    結像点
１９，１９ｄ    半円状の像
２０    測光領域
２１    反射像
２２    カバー部材
２３    液晶パネル
２４    液晶制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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