(57)【要約】【課題】  複数台の撮像装置を使用しても、視差がなく、しかも、視野抜けがない３６０°全周囲の画像を取得することができる全周囲撮影装置及びレンズ複合体を提供する。【解決手段】  複数の広角レンズ２Ａ，２Ａを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置３を設置することができる内部空間５を画成して、レンズ複合体２を構成する。その内部空間５に複数の撮像装置３，３を設置して、全周囲撮影装置１を構成する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成し、その内部空間に複数の撮像装置を設置したことを特徴とする全周囲撮影装置。
【請求項２】
前記広角レンズとして少なくとも１８０°の視野を有する魚眼レンズを使用し、この２枚の魚眼レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、前記内部空間に２台の撮像装置を設置したことを特徴とする請求項１に記載の全周囲撮影装置。
【請求項３】
前記内部空間にミラー又はプリズムを設置し、前記広角レンズを透過した光線を前記ミラー又はプリズムによって反射又は屈折させ、その光路を変更させた後に前記撮像装置で受光するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の全周囲撮影装置。
【請求項４】
上端部にワイヤーの下端部を固着して吊下することを特徴とする請求項１乃至３に記載の全周囲撮影装置。
【請求項５】
下端部に杆状部材の上端部を固定して載置することを特徴とする請求項１乃至３に記載の全周囲撮影装置。
【請求項６】
前記内部空間に、前記撮像装置を作動させる電力を受信する作動電力受信部と、前記撮像装置に各種動作を実行させる制御信号受信部と、前記撮像装置によって撮影された画像を送信する画像信号送信部を設置し、作動電力、制御信号及び画像信号を無線によって送受信することを特徴とする請求項１乃至５に記載の全周囲撮影装置。
【請求項７】
前記広角レンズの適宜個所に小孔を穿設し、電線をその小孔から引き出し、作動電力、制御信号及び画像信号を有線によって送受信することを特徴とする請求項１乃至５に記載の全周囲撮影装置。
【請求項８】
複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成したことを特徴とするレンズ複合体。
【請求項９】
前記広角レンズとして少なくとも１８０°の視野を有する魚眼レンズを使用し、この２枚の魚眼レンズを周端において密接させて球殻構造を形成したことを特徴とする請求項８に記載のレンズ複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３６０°全周囲を撮影することができる全周囲撮影装置及びそれを構成するレンズ複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１個のレンズによって３６０°全周囲を撮影することは、レンズの特性からして不可能とされてきた。
静止画の場合には、経時的変化を考慮する必要がないために、光学中心に設置した一台のカメラを３６０°回転させ、撮影された複数の画像を視差が生じないように結合することによって、３６０°全周囲の画像を取得することができる。
又、魚眼レンズにより形成された画像をイメージローテータにより回転させ、１次元ＣＣＤにより読み取ることによって、３６０°全周囲の画像を取得することもできる（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６９２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、動画の場合には、経時的変化を考慮する必要があるために、一時に３６０°全周囲を撮影することが必要となるから、複数台のカメラを設置し、撮影された複数の画像を結合することによって、３６０°全周囲の画像を取得することが考えられる。
【０００５】
しかし、複数台のカメラの光学中心を合致させ、しかも、複数台のカメラを互いのカメラの視野外に配置することは困難であるため、視差がない３６０°全周囲の動画像は未だ得られていない。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであって、複数台の撮像装置を使用しても、視差がなく、しかも、視野抜けがない３６０°全周囲の画像を、特には、動画像を取得することができる全周囲撮影装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、又、かかる全周囲撮影装置を構成するレンズ複合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成し、その内部空間に複数の撮像装置を設置して、全周囲撮影装置を構成したことを特徴とする。
【０００９】
特に、前記広角レンズとして少なくとも１８０°の視野を有する魚眼レンズを使用し、この２枚の魚眼レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、前記内部空間に２台の撮像装置を設置するのが好ましい。
【００１０】
前記内部空間にミラー又はプリズムを設置し、前記広角レンズを透過した光線を前記ミラー又はプリズムによって反射又は屈折させ、その光路を変更させた後に前記撮像装置で受光するようにしてもよい。
【００１１】
全周囲撮影装置は、使用する際には、上端部にワイヤーの下端部を固着して吊下してもよく、下端部に杆状部材の上端部を固定して載置してもよい。
【００１２】
前記内部空間に、前記撮像装置を作動させる電力を受信する作動電力受信部と、前記撮像装置に各種動作を実行させる制御信号受信部と、前記撮像装置によって撮影された画像を送信する画像信号送信部を設置し、作動電力、制御信号及び画像信号を無線によって送受信するようにしてもよい。
【００１３】
又、前記広角レンズの適宜個所に小孔を穿設し、電線をその小孔から引き出し、作動電力、制御信号及び画像信号を有線によって送受信するようにしてもよい。
【００１４】
本発明は、又、複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成して、レンズ複合体を構成したことを特徴とする。
【００１５】
特に、前記広角レンズとして少なくとも１８０°の視野を有する魚眼レンズを使用し、この２枚の魚眼レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の全周囲撮影装置及びそれを構成するレンズ複合体の好適な実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
本発明の全周囲撮影装置は、複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成し、
その内部空間に複数の撮像装置を設置したことを特徴とするものである。
【００１８】
又、本発明のレンズ複合体は、複数の広角レンズを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置を設置することができる内部空間を画成したことを特徴とするものである。
【００１９】
図１に示す全周囲撮影装置１は、広角レンズ２Ａ，２Ａを透過した光線を撮像装置３，３のレンズ系４，４に直接受光する形態としたものである。
全周囲撮影装置１は、内部空間５に撮像装置３，３を配設しただけであるから、装置構成は極めて簡単である。
【００２０】
全周囲撮影装置１においては、広角レンズ２Ａ，２Ａとして、少なくとも１８０°の視野を有する魚眼レンズを採用してある。
１８０°の視野を有する２枚の魚眼レンズを周端において密接させて球殻構造を形成すれば、原理的には３６０°全周囲の画像を取得することができることになるが、接合部において確実に視野を確保するため、１８０°以上の視野を有する魚眼レンズを採用することが好ましい。
【００２１】
ここで、広角レンズ２Ａ，２Ａを周端において密接させて球殻構造を形成するとともに、その球殻構造内に撮像装置３，３を設置することができる内部空間５を画成したものが、レンズ複合体２である。
【００２２】
撮像装置３，３としては、小型のカメラ又はＣＣＤセンサを採用することができる。
全周囲撮影装置１においては、撮像装置３，３のレンズ系４，４は、その光軸を合致させるとともに、互いに外方に向けてある。
【００２３】
図２に示す全周囲撮影装置１１は、広角レンズ２Ａ，２Ａを透過した光線をミラー又はプリズム６を介して撮像装置３，３のレンズ系４，４に受光する形態としたものである。
全周囲撮影装置１１は、ミラー又はプリズム６を設置し、光路を９０°変更させることによって、内部空間５を有効に利用することができるから、結果的に、小さな内部空間に撮像装置３，３を配設することができ、装置全体を小型化することができる。
【００２４】
全周囲撮影装置１１においては、撮像装置３，３のレンズ系４，４は、その光軸を合致させるとともに、ミラー又はプリズム６を介在させて、互いに内方に向けてある。
【００２５】
尚、図３に示すように、広角レンズ２Ａ，２Ａ内にレンズ系４，４及びＣＣＤセンサ７を配設した全周囲撮影装置２１を構成してもよく、図４に示すように、広角レンズ２Ａ，２Ａ内にＣＣＤカメラ８を配設した全周囲撮影装置３１を構成してもよい。
【００２６】
又、上述した実施例においては、２枚の広角レンズ２Ａ，２Ａを密接させて球殻構造を形成し、レンズ複合体２を構成したが、３枚又はそれ以上の広角レンズを密接させて球殻構造を形成し、レンズ複合体を構成してもよい。
【００２７】
本発明の全周囲撮影装置では、複数の広角レンズによって形成した球殻構造内に撮像装置を設置することによって、３６０°全周囲の画像を取得することができるが、全周囲撮影装置を空間に浮遊させておくことはできない。
そこで、実際に使用する際には、図５に示すように、全周囲撮影装置の上端部にワイヤー８の下端部を固着して吊下したり、図６に示すように、全周囲撮影装置の下端部に杆状部材９の上端部を固定して載置する。
【００２８】
又、本発明の全周囲撮影装置では、複数の広角レンズによって形成した球殻構造内に撮像装置を設置してあるから、撮像装置を作動する電力を無線で供給し、撮像装置を無線で制御し、又、撮影した画像を無線で取得しなければならない。
そこで、図７に示すように、全周囲撮影装置内に作動電力受信部１２、制御信号受信部１３及び画像信号送信部１４を付設してある。一方、全周囲撮影装置外に作動電力送信装置１５、制御信号送信装置１６及び画像信号受信装置１７を配設してある。
【００２９】
作動電力受信部１２は、作動電力送信装置１５から送信されてきた電磁波電力を受信するとともに、貯蓄するものである。
この貯蓄された電力によって、ＣＣＤカメラ等の撮像装置３，３、作動電力受信部１２、制御信号受信部１３及び画像信号送信部１４等を作動させる。
【００３０】
制御信号受信部１３は、制御信号送信装置１６から送信されてきた制御信号を受信し、ＣＣＤカメラ等の撮像装置３，３に各種動作、例えば、レンズ系４，４による焦点調整、拡大縮小動作、ＣＣＤセンサ８による画像信号生成等を実行すること、又、画像信号送信部１４に画像信号を送信すること等を指令するものである。
【００３１】
画像信号送信部１４は、ＣＣＤカメラ等の撮像装置３，３によって撮影された画像を画像信号受信装置１７に送信するものである。
【００３２】
上述した実施例においては、撮像装置を作動する電力を無線で供給し、撮像装置を無線で制御し、又、撮影した画像を無線で取得するようにしたが、広角レンズ２Ａ，２Ａの適宜個所に小孔を穿設し、作動電力受信部１２、制御信号受信部１３及び画像信号送信部１４に接続した電線をその小孔から引き出し、有線によって電力を供給し、撮像装置を制御し、又、撮影した画像を取得するようにしてもよい。
【００３３】
尚、広角レンズ２Ａ，２Ａに小孔を穿設し、電線を引き出すことによって、その小孔部分で視野が欠けることとなり、電線が撮影されてしまうことになるが、小孔を極力小径とすれば、実質的には問題なく３６０°全周囲の画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】広角レンズを透過した光線を撮像装置に直接受光する形態とした全周囲撮影装置の概念図である。
【図２】広角レンズを透過した光線をミラー又はプリズムを介して撮像装置に受光する形態とした全周囲撮影装置の概念図である。
【図３】広角レンズ内にレンズ系及びＣＣＤセンサを配設した全周囲撮影装置の概略断面図である。
【図４】広角レンズ内にＣＣＤカメラを配設した全周囲撮影装置の概略断面図である。
【図５】全周囲撮影装置をワイヤーによって吊下した状態を示す説明図である。
【図６】全周囲撮影装置を杆状部材によって載置した状態を示す説明図である。
【図７】無線によって全周囲撮影装置に電力を供給し、撮像装置を制御し、又、撮影した画像を取得する場合の装置構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  全周囲撮影装置
２  レンズ複合体
２Ａ  広角レンズ
３  撮像装置
５  内部空間
６  ミラー又はプリズム
８  ワイヤー
９  杆状部材
１２  作動電力受信部
１３  制御信号受信部
１４  画像信号送信部
【図１】
2005210651.tif 000003
【図２】
2005210651.tif 000004
【図３】
2005210651.tif 000005
【図４】
2005210651.tif 000006
【図５】
2005210651.tif 000007
【図６】
2005210651.tif 000008
【図７】
2005210651.tif 000009