CN209167808U - 全方位摄影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全方位摄影装置、能够实现小型化、低成本、光轴调整的简易化、来自传感器的发热的减少。该全方位摄影装置至少具有从物体侧起依次配置的前组透镜组、光线切换元件、后组透镜组以及成像元件，前组透镜组包括第一前组透镜组和第二前组透镜组，第二前组透镜组的光轴与第一前组透镜组的光轴一致，第二前组透镜组的朝向与第一前组透镜组的朝向不同，入射至第一前组透镜组和第二前组透镜组的光线的最大入射角至少为180°，光线切换单元选择性地将从第一前组透镜组入射的光线和从第二前组透镜组入射的光线中的某一方导入到后组透镜组，使被导入到后组透镜组的光线在成像元件上成像。

Description

全方位摄影装置

技术领域

本实用新型涉及一种摄影装置，尤其涉及一种全方位摄影装置。

背景技术

在图1所示的USP9,413,955中，公开了以下结构：使用了两个棱镜PA、PB，从而使相对的两个前组透镜系统的入射光分别因棱镜PA、PB而发生折射，分别在各自对应的后组透镜系统中的传感器上成像，将这两个像进行合成来制作全方位像。

因此，仪器的整体厚度与不存在光学系统的折射的情况相比变薄。但是，由于需要两个棱镜而成本升高。另外，由于需要两组的摄影系统，因此，存在难以进行光轴的调整、且体积也变大的问题。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

本实用新型的主要目的在于解决上述问题，提供一种能够实现小型化、低成本、光轴调整的简易化、来自传感器的发热的减少的全方位摄影装置。

用于解决问题的方案

本实用新型提供一种全方位摄影装置，至少具有从物体侧起依次配置的前组透镜组、光线切换单元、后组透镜组以及成像元件，其中，所述前组透镜组包括第一前组透镜组和第二前组透镜组，所述第二前组透镜组的光轴与所述第一前组透镜组的光轴一致，所述第二前组透镜组的朝向与所述第一前组透镜组的朝向不同，入射至所述第一前组透镜组和所述第二前组透镜组的光线的最大入射角至少为180°，所述光线切换单元选择性地将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方导入到所述后组透镜组，使被导入到所述后组透镜组的光线在所述成像元件上成像。

优选的是，所述全方位摄影装置还具有：存储单元，其存储按时间序列在成像元件上成像的由所述第一前组透镜组和所述后组透镜组得到的第一像和由所述第二前组透镜组和所述后组透镜组得到的第二像；以及画面合成单元，其将所述存储单元中存储的第一像与第二像进行合成，来制作全方位合成图像。

优选的是，所述全方位摄影装置还具有：存储单元，其存储按时间序列在成像元件上成像的由所述第一前组透镜组和所述后组透镜组得到的第一像和由所述第二前组透镜组和所述后组透镜组得到的第二像中的某一个像；以及画面合成单元，其将所述存储单元中存储的像与当前在成像元件上成像的像进行合成，来制作全方位合成图像。

优选的是，所述光线切换单元包括：反射镜，其将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方反射到所述后组透镜组；以及驱动单元，其驱动所述反射镜以与所述第一前组透镜组及所述第二前组透镜组的光轴垂直的直线为旋转轴进行旋转。

优选的是，所述光线切换单元包括：反射镜，其将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方反射到所述后组透镜组；以及驱动单元，其驱动所述反射镜和所述后组透镜组以与所述第一前组透镜组及所述第二前组透镜组的光轴垂直的直线为旋转轴一体地进行旋转。

优选的是，所述驱动单元是步进电动机。

实用新型的效果

根据上述实施方式，在两个光学系统中，使用两个独立的前组透镜组，并且共用一个后组透镜组和成像元件，通过光线切换单元将来自两个前组透镜组的光线选择性地入射至后组透镜。由此，能够实现小型化、低成本、光轴调整的简易化、来自传感器的发热的减少。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的全方位摄影装置的构成图。

图2是本实用新型的第一实施例的全方位摄影装置的构成图。

图3是示出取入来自前组透镜组A的光线的状态的图。

图4是示出使反射镜B旋转90°后取入来自前组透镜组B的光线的状态的图。

图5是本实用新型的第二实施例的全方位摄影装置的构成图。

图6的(a)～(c)是示出图5中的圆板上的反射镜的具体例子的图。

图7是本实用新型的第三实施例的全方位摄影装置的构成图。

图8是本实用新型的变形例的全方位摄影装置的构成图。

附图标记说明

1、1’、1”：全方位摄影系统；A、B：前组透镜组；C：后组透镜组；M：反射镜；S：传感器；H1：图像处理电路；H2：存储电路；H3：图像合成电路；H4：图像输出电路；H5：控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一实施例

以下，参照图2对本实用新型的第一实施例的全方位摄影装置1进行说明。

如图2所示，全方位摄影装置1具有前组透镜组A和B、反射镜M、后组透镜组C、传感器S、图像处理电路H1、存储电路H2、图像合成电路H3、图像输出电路H4以及控制电路H5。

透镜LA1～LA3构成第一前组透镜组A，透镜LB1～LB3构成第二前组透镜组B。第一前组透镜组A的光轴与第二前组透镜组B的光轴一致，并且第一前组透镜组A的朝向与第二前组透镜组B的朝向不同，即，第一前组透镜组A与第二前组透镜组B相对。

反射镜M选择性地反射来自第一前组透镜组A和第二前组透镜组B的入射光，从而将被反射的光线导入到后组透镜组C。例如，将反射镜M的初始状态设为相对于第一前组透镜组A和第二前组透镜组B的光轴形成45°的角，步进电动机STM对反射镜M进行驱动，使反射镜M以轴MZ为中心进行旋转，每旋转90°就使反射镜M停止旋转，从而切换进入后组透镜组C的光线。例如，如图3所示，反射镜M将来自前组透镜组A的光线反射到后组透镜组C，从而使后组透镜组C和传感器S取入来自前组透镜组A的光线，之后如图4所示，步进电动机STM对反射镜M进行驱动，使反射镜M旋转90°，将来自前组透镜组B的光线反射到后组透镜组C，从而使后组透镜组C和传感器S取入来自前组透镜组B的光线。在本实施例中，由反射镜M和步进电动机STM构成本实用新型的光线切换单元，但并不限定于此。另外，反射镜M可以是双面反射镜，也可以是单面反射镜。

透镜LC1～LC5构成后组透镜组，传输从前组透镜组A或前组透镜组B入射的光线，使其成像于传感器S。传感器S上的像被转换为电信号，被输出到图像处理电路H1，形成图像信号。来自图像处理电路H1的图像信号作为与反射镜的旋转位置对应的像信号而存储于存储电路H2。图像合成电路H3从存储电路H2获取按时间序列存储的像，将由第一前组透镜组A和后组透镜组C得到的第一像和由第二前组透镜组B和后组透镜组C得到的第二像进行合成，来制作合成图像。在前组A和前组B的视角分别为180°以上的情况下，形成360°的全方位合成图像。

例如，存储电路H2存储由第一前组透镜组A和后组透镜组C得到的第一像和由第二前组透镜组B和后组透镜组C得到的第二像这两个像，画面合成电路H3从存储电路H2获取该第一像和该第二像，将该第一像和该第二像进行合成，来制作合成图像。

另外，也可以是，存储电路H2仅存储一个像，假设当前第二像成像于传感器S，画面合成电路H3从存储电路H2获取之前成像的第一像，并从传感器S获取当前成像的第二像，将获取到的第一像和第二像进行合成，来制作合成图像。由此，能够节省存储电路H2的存储空间。

图像合成电路H3在制作出合成图像之后，输出到图像输出电路H4。控制电路H5通过实现图像存储的时间与步进电动机M的停止位置的同步，能够选择适当的画面并进行合成。

根据上述实施方式，在两个光学系统中，使用两个独立的前组透镜组，并且共用一个后组透镜组和成像元件，通过光线切换单元将来自两个前组透镜组的光线选择性地入射至后组透镜。由此，能够实现小型化、低成本、光轴调整的简易化、来自传感器的发热的减少。

第二实施例

第二实施例的全方位摄影装置1’与图2的全方位摄影装置1在光路切换单元的结构上不同，其余结构与图2的结构相同。以下，参照图5对本实用新型的第二实施例的全方位摄影装置1’进行说明。

如图5所示，在全方位摄影装置1’中，在与步进电动机STM同轴的圆板上配置有反射镜M1、M2、M3、M4，使圆板绕前组透镜组A和B的光轴旋转，从而切换前组透镜组A和B的光轴穿过的反射镜，由此通过M1、M2、M3、M4来将来自前组透镜组A和前组透镜组B的光线选择性地导入到后组透镜组C。

图6的(a)示出从图5的前组透镜B来观察配置有反射镜的圆板的结构图，图6的(b)示出配置有反射镜的圆板的X-X截面图，图6的(c)示出配置有反射镜的圆板的Y-Y截面图。如图6的(a)～(c)所示，反射镜M1、M3与反射镜M2、M4相对于后组透镜组C的光轴的角度相差90°，将来自前组透镜组A、前组透镜组B的光线选择性地导入到后组透镜组C。

第三实施例

第三实施例的全方位摄影装置1”与图2的全方位摄影装置1在光路切换单元的结构上不同，其余结构与图2的结构相同。以下，参照图7对本实用新型的第三实施例的全方位摄影装置1”进行说明。

如图7所示，设置有连接后组透镜组C与反射镜M的构件，从而使后组透镜组C与反射镜M根据步进电动机STM的驱动以铅垂线为旋转轴一体地旋转，将来自前组透镜组A、前组透镜组B的光线选择性地导入到传感器S。另外，也可以使传感器S与反射镜M、后组透镜组C一体地旋转。在第一实施例中，反射镜M的角度、位置的停止都需要极高的精度，而在第三实施例中，反射镜M的角度是固定的，因此在制造的精度上是有利的。

另外，也可以如图8所示，不具有两组前组透镜组而仅具有一组前组透镜组，使前组透镜组、反射镜M、后组透镜组、传感器一体地进行旋转。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种全方位摄影装置，其特征在于，

至少具有从物体侧起依次配置的前组透镜组、光线切换单元、后组透镜组以及成像元件，

其中，所述前组透镜组包括第一前组透镜组和第二前组透镜组，所述第二前组透镜组的光轴与所述第一前组透镜组的光轴一致，所述第二前组透镜组的朝向与所述第一前组透镜组的朝向不同，入射至所述第一前组透镜组和所述第二前组透镜组的光线的最大入射角至少为180°，

所述光线切换单元选择性地将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方导入到所述后组透镜组，使被导入到所述后组透镜组的光线在所述成像元件上成像。

2.根据权利要求1所述的全方位摄影装置，其特征在于，所述全方位摄影装置还具有：

存储单元，其存储按时间序列在成像元件上成像的由所述第一前组透镜组和所述后组透镜组得到的第一像和由所述第二前组透镜组和所述后组透镜组得到的第二像；以及

画面合成单元，其将所述存储单元中存储的第一像与第二像进行合成，来制作全方位合成图像。

3.根据权利要求1所述的全方位摄影装置，其特征在于，所述全方位摄影装置还具有：

存储单元，其存储按时间序列在成像元件上成像的由所述第一前组透镜组和所述后组透镜组得到的第一像和由所述第二前组透镜组和所述后组透镜组得到的第二像中的某一个像；以及

画面合成单元，其将所述存储单元中存储的像与当前在成像元件上成像的像进行合成，来制作全方位合成图像。

4.根据权利要求1所述的全方位摄影装置，其特征在于，

所述光线切换单元包括：

反射镜，其将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方反射到所述后组透镜组；以及

驱动单元，其驱动所述反射镜以与所述第一前组透镜组及所述第二前组透镜组的光轴垂直的直线为旋转轴进行旋转。

5.根据权利要求1所述的全方位摄影装置，其特征在于，

所述光线切换单元包括：

反射镜，其将从所述第一前组透镜组入射的光线和从所述第二前组透镜组入射的光线中的某一方反射到所述后组透镜组；以及

驱动单元，其驱动所述反射镜和所述后组透镜组以与所述第一前组透镜组及所述第二前组透镜组的光轴垂直的直线为旋转轴一体地进行旋转。

6.根据权利要求4或5所述的全方位摄影装置，其特征在于，

所述驱动单元是步进电动机。