广角摄像装置制造方法及图纸

在拍摄全景图像的广角摄像装置中，得到两端和中央部分的画质相同且效果好的全景图像。广角摄像装置具有：中心透镜，其接受从被拍摄角度内的正面区域４０°范围区域入射的光；左右的侧面透镜，其接受从被拍摄角度内左右各大致４０°范围区域入射的光；左右的等腰直角棱镜，其使从被拍摄角度内左右大致４０°范围区域入射的光折射而对其进行引导，使其与各侧面透镜的光轴一致；光阑，其限制向左右的侧面透镜入射的光的量；光阑，其限制向中心透镜入射的光的量，将中心透镜的光阑的直径设定得小于侧面透镜的光阑的直径，使由各透镜在受光元件上形成的像的亮度大致相等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种广角摄像装置。
技术介绍
在现有技术中，已知一种摄像装置，其为了得到视场角超过12(T的全景 (panorama)图像和立体图像，具有由透镜和CCD受光元件等构成的多个 摄像光学系统，将利用该多个摄像光学系统拍摄的图像合成后得到全景图像 和立体图像。例如，已知一种多眼式照相机，具有4个摄影光学系统；CCD，其拍 摄由该摄影光学系统成像的被摄体像；滤光器，其对于4个摄影光学系统的 透射率各不相同。该多眼式照相机对拍摄到的4个像进行合成，从而得到高 动态范围的被摄体像(例如，参照专利文献l)。此外，已知一种图像输入装置，其为了使由多个摄像部拍摄到的多个图 像间的像的大小和对焦的状态没有差异，具有计测距对象物(被摄体)的距 离的距离计测装置，基于由距离计测装置计测到的距离，个别地调整多个摄 像部的焦点等(例如，参照专利文献2)。另一方面，已知一种复眼摄像装置，其具有由多个光学单元构成的复眼 式光学系统、和拍摄由多个光学单元形成的多个像的摄像元件(例如，参照 专利文献3和专利文献4)。另外，己知一种具有在用于确认汽车的后方等中使用的棱镜的全方位图 像俘获装置(例如，参照专利文献5)。专利文献l: JP特开2002—281361号公报专利文献2: JP特开2001 —148866号公报专利文献3: JP特开2005 — 167443号公报专利文献4: JP特开2002 — 171430号公报专利文献5: JP技术登录第3118678号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，存在这样的问题要利用一个光学系统汇聚来自超过12(T的广角 的被拍摄角度内的光从而拍摄全景图像，就需要像鱼眼透镜这样的超广角的 透镜，在拍摄到的图像中产生大的圆筒状畸变。因此，为了使用歪曲像差小且视场角在4(T左右的通常的透镜而通过很 少的光学系统来拍摄12(T左右的被拍摄角度范围，需要考虑将被拍摄角度范 围分割成各错开大致40°角度的正面区域和正面区域左右的区域(以下称作 左右区域)这3个区域，利用各光学系统汇聚来自各区域的光。为了构成汇聚的角度各错开大致4(T的光学系统，考虑各光学系统的透 镜自身的朝向相互各倾斜40。来安装的结构，但在小型化设计整个摄像装置 方面，难以设置各倾斜4(T的微小的透镜。作为能够容易且小型化地设计整 个摄像装置，并且具有汇聚的角度各错开40°的光学系统的结构，考虑如专 利文献3和专利文献4中记载的那样在复眼摄像装置中组合了棱镜的结构。具体地说，考虑这样的结构在复眼摄像装置所具有的光学透镜阵列的 被摄体侧配置使汇聚光路弯曲的棱镜，使来自左右区域的光分别经过该棱镜 而入射到光学透镜阵列的多个透镜中的2个透镜中，使来自正面区域的光不 经过棱镜而入射到另外的 一个透镜中。但是，在上述结构的摄像装置中，由经过棱镜入射到复眼摄像装置中的 光所形成的左右区域的图像和由不经过棱镜而入射到复眼摄像装置中的光 所形成的正面区域的图像，它们的亮度产生差异，因此，必须在接合3个图 像的数字处理的过程中实施亮度修正，将3个图像的亮度调整为大致相同。艮P，入射到棱镜中的光因为棱镜的外周面的反射和棱镜内部的散射而导 致光量减少，因此，由经过棱镜入射到复眼摄像装置中的光所形成的左右区 域的图像比由不经过棱镜而入射到复眼摄像装置中的光所形成的正面区域 的图像亮度小，为了接合3个图像再现为一系列的全景图像，必须实施补偿 左右区域的图像的亮度的修正。具体地说，通过将图像的亮度数据乘以预先设定的修正常数(通常是大 于1的值)来进行数字处理过程中的亮度修正，但由于图像的浓淡程度与修正常数成反比例而减少，所以对于适用更大的修正常数的左右区域的图像而 言，其浓淡程度大大低于正面区域的图像，因此在接合3个图像而作为全景 图像时，有可能左右区域的画质比正面区域的画质更粗糙，从而变成视觉效 果差的图像。因此，本专利技术的目的在于，提供一种这样的广角摄像装置，即，在用于 摄像全景图像的广角摄像装置中，无需使用广角透镜，从而能够通过尽量少 的光学系统构成装置，能够得到视觉效果好的全景图像，并且装置整体不增 大而能够实现薄型化，其中，视觉效果好是指，在对由从不同的被拍摄角度 入射的光所形成的分别独立的图像实施了用于调整亮度的修正之后的图像 中，不产生浓淡程度的显著差异，而且接合部分不显眼。用于解决问题的手段为了达到上述目的，权利要求l的专利技术的一种广角摄像装置，具有透 镜光学系统，其在各规定的被拍摄角度内汇聚从广角的被拍摄角度内入射的 光，从而在焦平面上形成多个像；摄像装置，其配置在上述焦平面上，用于 将通过上述透镜光学系统形成的多个像变换为电子的图像信息；图像再现装 置，其对上述摄像装置变换后的多个像的图像信息实施亮度修正，并在此基 础上进行接合，从而再现为全景图像，上述广角摄像装置的特征在于，上述 透镜光学系统具有光学透镜阵列，其在一个平面上形成有中心透镜和左右 的侧面透镜而成，该中心透镜用于接受从上述被拍摄角度内的正面区域入射 的光，该左右的侧面透镜配置在该中心透镜的左右两侧，而且其光轴与该中 心透镜的光轴平行，用于接受从上述被拍摄角度内的左右区域入射的光；棱镜，其配置在上述左右的侧面透镜的光入射侧，用于使从上述被拍摄角度内 的左右区域入射的光以与上述各侧面透镜的光轴一致的方式折射而引导至上述各侧面透镜；侧面光量限制装置，其用于限制由上述棱镜引导而经过上 述侧面透镜后向上述摄像装置汇聚的光量；中心光量限制装置，其用于比上 述侧面光量限制装置更大幅度地限制不经过上述棱镜而直接入射到上述中 心透镜后向上述摄像装置汇聚的光量，其中，上述摄像装置具有受光元件阵 列，该受光元件阵列从上述光学透镜阵列隔着规定距离而以平行于上述光学 透镜阵列的方式配置，用于拍摄由上述中心透镜以及左右的侧面透镜分别形 成的像，上述图像再现装置分别对上述受光元件阵列变换为图像信息的上述被拍摄角度内的正面区域的图像以及上述被拍摄角度内的左右区域的图像 实施亮度修正，并合成已实施了亮度修正的各图像而再现为全景图像。上述侧面光量限制装置以及上述中心光量限制装置也可以分别是靠近 上述侧面透镜以及上述中心透镜而配置的光阑。上述侧面光量限制装置以及上述中心光量限制装置也可以分别是涂敷 在上述侧面透镜以及上述中心透镜的表面上的滤光层。在上述光学透镜阵列中，上述中心透镜以能够接受从上述被拍摄角度内的正面4(T范围区域入射的光的方式配置，上述左右的侧面透镜以能够接受 从上述被拍摄角度内的左右各4(T范围区域入射的光的方式配置，上述棱镜 是等腰直角棱镜或者60°—30°直角棱镜，上述图像再现装置分别对上述受光 元件阵列变换为图像信息的被拍摄角度内的正面4(T范围区域的图像以及上 述被拍摄角度内的左右4(T范围区域的图像实施亮度修正，并合成已实施了 亮度修正的各图像而再现为视场角在120'以上的全景图像。根据上述专利技术，由于用中心透镜接受从被拍摄角度内的正面区域入射的 光，并用左右的侧面透镜接受从被拍摄角度内的左右区域入射的光，因此， 不需使用广角透镜而能够利用尽量少的光学系统来构成装置，而且，由于具 有侧面光量限制装置和中心光量限制装置，因此能够将在数字处理的过程中 用于调整正面区域的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广角摄像装置，具有：透镜光学系统，其在各规定的被拍摄角度内汇聚从广角的被拍摄角度内入射的光，从而在焦平面上形成多个像；摄像装置，其配置在上述焦平面上，用于将通过上述透镜光学系统形成的多个像变换为电子的图像信息；图像再现装置，其对上述摄像装置变换后的多个像的图像信息实施亮度修正，并在此基础上进行接合，从而再现为全景图像，上述广角摄像装置的特征在于，上述透镜光学系统具有：光学透镜阵列，其在一个平面上形成有中心透镜和左右的侧面透镜而成，该中心透镜用于接受从上述被拍摄角度内的正面区域入射的光，该左右的侧面透镜配置在该中心透镜的左右两侧，而且其光轴与该中心透镜的光轴平行，用于接受从上述被拍摄角度内的左右区域入射的光；棱镜，其配置在上述左右的侧面透镜的光入射侧，用于使从上述被拍摄角度内的左右区域入射的光以与上述各侧面透镜的光轴一致的方式折射而引导至上述各侧面透镜；侧面光量限制装置，其用于限制由上述棱镜引导而经过上述侧面透镜后向上述摄像装置汇聚的光量；中心光量限制装置，其用于比上述侧面光量限制装置更大幅度地限制不经过上述棱镜而直接入射到上述中心透镜后向上述摄像装置汇聚的光量，其中，上述摄像装置具有受光元件阵列，该受光元件阵列从上述光学透镜阵列隔着规定距离而以平行于上述光学透镜阵列的方式配置，用于拍摄由上述中心透镜以及左右的侧面透镜分别形成的像，上述图像再现装置分别对上述受光元件阵列变换为图像信息的上述被拍摄角度内的正面区域的图像以及上述被拍摄角度内的左右区域的图像实施亮度修正，并合成已实施了亮度修正的各图像而再现为全景图像。...

【技术特征摘要】
JP 2007-2-15 2007-0348821.一种广角摄像装置，具有透镜光学系统，其在各规定的被拍摄角度内汇聚从广角的被拍摄角度内入射的光，从而在焦平面上形成多个像；摄像装置，其配置在上述焦平面上，用于将通过上述透镜光学系统形成的多个像变换为电子的图像信息；图像再现装置，其对上述摄像装置变换后的多个像的图像信息实施亮度修正，并在此基础上进行接合，从而再现为全景图像，上述广角摄像装置的特征在于，上述透镜光学系统具有光学透镜阵列，其在一个平面上形成有中心透镜和左右的侧面透镜而成，该中心透镜用于接受从上述被拍摄角度内的正面区域入射的光，该左右的侧面透镜配置在该中心透镜的左右两侧，而且其光轴与该中心透镜的光轴平行，用于接受从上述被拍摄角度内的左右区域入射的光；棱镜，其配置在上述左右的侧面透镜的光入射侧，用于使从上述被拍摄角度内的左右区域入射的光以与上述各侧面透镜的光轴一致的方式折射而引导至上述各侧面透镜；侧面光量限制装置，其用于限制由上述棱镜引导而经过上述侧面透镜后向上述摄像装置汇聚的光量；中心光量限制装置，其用于比上述侧面光量限制装置更大幅度地限制不经过上述棱镜而直接入射到上述中心透镜后向上述摄像装置汇聚的光量，其中，上述摄像装置具有受光元件阵列，该受光元件阵列从上述光学透镜阵列隔着规定距离而以平行于上述光学透镜阵列的方式配置，用于拍摄由上述中心透镜以及左右的侧面透镜分别形成的像，上述图像再现装置分别对上述受光元件阵列变换为图像信息的上述被拍摄角度内的正面区域的图像以及上述被拍摄角度内的左右区域的图像实施亮度修正，并合...

【专利技术属性】
技术研发人员：久后耕一，中尾良纯，豊田孝，政木康生，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]