JP2000214526A - 広範囲および多方向撮影システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の撮影と同様の画角をもつ多数方向の画
像を同時に撮影することができる。 【解決手段】 各々方向を異にして設けられた複数の結
像レンズ１，２，３と、結像レンズ１，２，３に各々１
個設けられ異なる単色のみを透過させる単色透過手段
４，５，６と、複数の画素が多数マトリクス状に配列さ
れてなる撮像素子９と、結像レンズ１，２，３から入射
し、単色透過手段４，５，６を透過した各々の入射光を
撮像素子９に重ねて入射させる光伝送手段１０，１１，
１２，１３と、撮像素子９の画素配置に対応した色配置
を成し、重ねられた入射光を撮像素子９の各画素に対応
して選別して入射させる選別フィルタ８と、撮像素子９
の出力に基づき、所定の色の画素の出力を合成して画像
を得る画像処理装置２０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤのような
カラー撮像素子を用いて多方向の画像を同時撮影し、ま
た広範囲の撮影を行うことができる画像システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、広範囲にわたる画像を撮影する場
合、魚眼レンズなどの超広角レンズを使用する必要があ
った。例えば図１２は、特許番号第２７８５７１1号
（特開平８−３２０２４３号）公報に示されている広範
囲撮影システムである。このシステムには広範囲の画像
を撮像するために魚眼レンズ６１を使用している。通
常、魚眼レンズ６１などの超広角レンズを使用して撮影
した画像は、レンズの歪曲収差の影響を受けるため、画
像が歪んでしまう。そこで、図１２のシステムでは歪曲
収差の影響を補正する歪曲補正処理装置である画像処理
装置６４を用いて歪曲のない画像を得て、画像表示装置
６３に表示している。しかし、魚眼レンズ６１のような
特殊なレンズは通常のレンズに比べコストが高く、また
レンズの収差を全て取り除くことは難しいという問題が
あった。

【０００３】一方、多方向を撮影する画像システムとし
て、従来図１３に示すような例がある。この例は特開平
２−１７１７３７号公報に示されているカメラシステム
であり、アナグリフ方式を利用してステレオ写真を撮影
するものである。図１３において、７１は撮像レンズ、
７２は絞り、７３は光束制限板、７３ａ，７３ｂは光束
制限板７３に設けられたカラーフィルタ、７４はフィル
ムである。

【０００４】このステレオカメラは透過分光特性のこと
なる２種類のカラーフィルタ７３ａ，７３ｂを左右に配
置し、各フィルタを透過した光によって左右２つのチャ
ンネルを異なる感色乳剤に撮り分けることができる。

【０００５】また、同じくカラーフィルタを利用して撮
影する手法の例として図１４に示す特公平２−５００６
１８号公報に開示された手法がある。ここで示された手
法は、３色の回転カラーフィルタ８１，８２，８３およ
び９１，９２，９３を用いて順次画像を映画撮影用フィ
ルム上に異なる色の光で各コマ毎に形成させ、さらに、
スクリーンに投影された画像を異なる２つの色フィルタ
を用いたメガネにより観察することにより立体視効果が
得られるというものである。

【０００６】特開平２−１７１７３７号公報の手法は、
２方向からの画像を同時に撮影することはできるが、各
方向の撮影画像は使用するフィルタで決まる単色画像で
あり、また、画像を乳剤に記録するために２方向の画像
を分別することも困難である。さらに、２方向のカラー
動画像として得ることして得ることは困難であった。

【０００７】一方、特公平２−５００６１８号公報の手
法は、立体視効果を得られ動画の撮影も可能であるが、
単一方向の撮影を目的としたシステム構成をとっている
ため多方向や広範囲の画像撮影には適さない。また、こ
の手法では各カラーフィルタを透過した光をフィルム面
上の異なる小さな領域に撮影しているため、十分な画角
が得られないという問題点もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、広範囲
の撮影を行うために魚眼レンズ６１のような特殊レンズ
を用いるとコスト高を招き、また、従来のステレオカメ
ラでは多数の方向をカラー動画像として撮影することは
困難であり、画角も十分得られないという問題点があっ
た。

【０００９】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、多方向の画像を同時にカラー動
画像として撮影可能とすることを目的とする。また、特
殊なレンズを用いることなく通常のレンズや撮像素子を
使用して広範囲の画像撮影ができ、単一の撮像素子によ
って多数方向のカラー動画像を撮影可能な画像システム
を低コストで実現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る広範囲お
よび多方向撮影システムは、各々方向を異にして設けら
れた複数の結像レンズと、結像レンズに各々１個設けら
れ各々が異なる単色のみを透過させる単色透過手段と、
複数の画素が多数マトリクス状に配列されてなる撮像素
子と、複数の結像レンズから入射し、単色透過手段を透
過した各々の入射光を撮像素子に重ねて入射させる光伝
送手段と、光伝送手段と撮像素子との間に設けられ、撮
像素子の画素配置に対応した色配置を成し、重ねられた
入射光を撮像素子の各画素に対応して選別して入射させ
る選別フィルタと、撮像素子の出力に基づき、所定の色
の画素の出力を合成して画像を得る画像処理装置とを備
えている。

【００１１】また、単色透過手段は、各結像レンズ毎に
複数個が設けられ、複数個の単色透過手段を切り替える
透過色切替手段が更に設けられ、画像処理装置は、単色
透過手段を切り替えながら得られた複数の画像からカラ
ー画像を得る。

【００１２】また、タイミング信号を生成するタイミン
グ信号生成装置を更に有し、透過色切替手段は、タイミ
ング信号に基づいて複数個の単色透過手段を周期的に切
り替え、画像処理装置は、タイミング信号基づいて複数
のカラー画像である動画像を得る。

【００１３】また、単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
の単色を透過するフィルタである。

【００１４】また、単色透過手段は、プリズムおよびプ
リズムから任意の単色のみを透過させるスリットからな
る。

【００１５】また、スリットは、液晶の透明部分および
非透明部分により構成されている。

【００１６】また、光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
ミラーからなる。

【００１７】さらに、光伝送手段は、光ファイバであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
広範囲および多方向撮影システムを示す構成図である。
図において、９はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素
が多数マトリクス状に配列されてなる単板式の撮像素
子、１，２，３は結像レンズであり、各レンズはそれぞ
れ９０度毎に異なる撮影方向に向いている。４，５，６
は単色透過手段としてのカラーフィルタであり、それぞ
れ異なる分光透過特性を有する（例えば、各カラーフィ
ルタは、分光透過特性が図２（参考文献：CCDカメラ技
術入門（コロナ社）、竹村裕夫著、p108）に示すような
ものを使用する）。

【００１９】また、７は結像レンズ１，２，３によって
結像した各方向の画像を撮像素子９に重ねて結像するた
めのレンズ、８はＲＧＢモザイクフィルタ、１０，１１
はハーフミラー、１２，１３はミラーである。ハーフミ
ラー１０，１１、およびミラー１２，１３は、各結像レ
ンズ１，２，３を透過した入射光１７，１８，１９を撮
像素子９に導くために用いられる光伝送手段を構成して
いる。２０は撮像素子９と電気的に接続され、撮像素子
９の出力に基づき、所定の色の画素の出力を合成して画
像を得る画像処理装置である。

【００２０】図３はベイヤー型に配列されたＲＧＢモザ
イクフィルタ８を示しており、撮像素子９の画素配置に
対応した色配置を成し撮像素子９の各画素が単色光のみ
を検出できるように配列された例である。ＲＧＢモザイ
クフィルタ８は、重ねられた入射光１７，１８，１９を
撮像素子９の各画素に対応して選別して入射させる選別
フィルタを構成している。

【００２１】次に動作について説明する。図１は、結像
レンズ１、２、３を用いて異なる３方向Ｗ（西方向）、
Ｎ（北方向）、Ｅ（東方向）の可視光画像を撮影する撮
影システムを示している。各結像レンズ１，２，３の背
後には異なる分光透過特性を有するカラーフィルタ４，
５，６を配置しているため、異なる３方向の画像はカラ
ーフィルタを透過することにより図２と同様の分光特性
を有する単色の画像となる。

【００２２】この撮影システムは、可視光域の画像を撮
影することを目的としているため各レンズの背後に配置
するカラーフィルタ４，５，６として図２に示すような
分光透過特性を有するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）フ
ィルタを用いるため、Ｗ、Ｎ、Ｅ方向の撮影画像はそれ
ぞれ赤、緑、青の単色画像となる。

【００２３】一方、可視カラー画像を撮影するため、例
えばＲＧＢモザイクフィルタ８は、同様のＲ、Ｇ、Ｂフ
ィルタを図３のように配置したものを用いる。可視光以
外の画像などを撮影する場合には、撮影したい画像に応
じてカラーフィルタ４，５，６および８の分光透過特性
を変更すればよい。（ただし、各カラーフィルタは異な
る分光透過特性を有する必要がある。）

【００２４】結像レンズ１，２，３、カラーフィルタ
３，４，５を透過した入射光１７，１８，１９は、ハー
フミラー１０，１１やミラー１２，１３により、重なり
合った複合画像となってレンズ７、ＲＧＢモザイクフィ
ルタ８を通り撮像素子９に入射する。ここで、レンズ７
を透過するカラー画像は、図４の（ａ）にしめすような
３方向の画像が重なりあった画像となる。その後、重な
りあった入射光１７，１８，１９が、ＲＧＢモザイクフ
ィルタ８を透過すると、それぞれの入射光は、各画素単
位に所定の色のみが透過する。そして、撮像素子９の１
画素には単色の光しか到達しない。すなわち、撮像素子
９のＲ画素にはＲ光のみ、Ｇ画素にはＧ光のみ、Ｂ画素
にはＢ光のみといった具合である。

【００２５】その後、画像処理装置は、撮像素子９の出
力に基づき、特定の色の画素すなわちＲ、Ｇ、Ｂの出力
をそれぞれ合成して図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
す３画像を得る。すなわち、一度重なり合わせたカラー
多重画像から３方向の画像を抽出することが可能とな
る。

【００２６】本実施の形態においては、結像レンズおよ
びカラーフィルタは各々３個であるが、使用するカラー
フィルタの種類を増やすことにより、撮影する方向の数
を増加させることができる。また、可視光域のフィルタ
以外のカラーフィルタを用いることにより、不可視域の
画像を撮影することもできる。そして、ＲＧＢモザイク
フィルタ８はベイヤ―型に限らずそれ以外の配列を用い
ても構わない。

【００２７】また、本実施の形態においては、カラーフ
ィルタ３，４，５を結像レンズ１，２，３の背後に配置
されているが、必ずしも結像レンズ１，２，３の背後に
配置しなくても良く、例えば結像レンズ１，２，３の外
方に配置しても良く、すなわち、ＲＧＢモザイクフィル
タ８によって各方向の画像を分離できる位置であれば、
結像レンズ１，２，３、カラーフィルタ３，４，５およ
びＲＧＢモザイクフィルタ８の配置の組み合わせはどの
ようなものでも構わない。

【００２８】また、撮像素子９に入射させる為のハーフ
ミラー１０，１１、およびミラー１２，１３からなる光
伝送系もこの例の配置にに限ったものではなく、最終的
に異なる分光特性を有する各方向の入射光１７，１８，
１９が撮像素子９に重なって入射するような光学系であ
ればどのような系を用いても構わない。

【００２９】以上のように、提案した方法を用いれば撮
像素子９内の領域を分割することなく３方向の画像が撮
影できるため、１個のレンズを使用して撮影した通常の
撮影システムと同様の画角をもつ多数方向の画像を同時
に撮影することができる。また、図５に示すように、各
結像レンズ１，２，３が撮影する方向が隣接するように
各結像レンズを配置すれば、パノラマ画像のような広範
囲の画像撮影も可能である。

【００３０】実施の形態２．図６はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
上述の実施の形態１では各レンズの背後に配置したカラ
ーフィルタは単色の１個であったが、本実施の形態で
は、カラーフィルタを切り替える装置を用いて各方向画
像をカラー画像として撮影するための実施の形態であ
る。

【００３１】図６において、２４，２５，２６は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの単色カラーフィルタが３個連続して接続された
複数個の単色透過手段としてのカラーフィルタである。
また、２８は、各々のカラーフィルタ２４，２５，２６
に設けられ、何色のカラーフィルタがレンズの背後に位
置するを切り替えることができる透過色切替手段として
の透過色切替装置である。その他の構成は、実施の形態
１と同様である。

【００３２】実施の形態１では、各方向画像はその方向
からの入射光が透過するカラーフィルタによって決まる
単色画像しか撮影することはできない。そこで本発明で
は、透過色切替装置２８を備えたカラーフィルタ２４，
２５，２６を使用することによって、複数色の多方向画
像を得ることができる。

【００３３】本実施の形態は、図６に示すようにＲ、
Ｇ、Ｂフィルタを切り替える機能を備えたカラーフィル
タ２４，２５，２６が、各結像レンズ１，２，３の背後
に配置されている。では、実施の形態１と異なり、複数
色から構成されるカラー画像を撮影するために各方向画
像を複数回撮影する。

【００３４】具体的な撮影方法について説明する。まず
１回目の撮影時には実施の形態１のときと同様Ｎ方向は
Ｒ色の画像、Ｗ方向はＧ色の画像、Ｅ方向はＢ色の画像
が撮影される。次に各結像レンズの背後のカラーフィル
タ２４，２５，２６をＮ方向はＲからＧ、Ｗ方向はＧか
らＢ、Ｅ方向はＢからＲのように切り替えて２回目の各
方向の撮影を行う。そしてＮ、Ｗ、Ｅ方向のカラーフィ
ルタをそれぞれＧからＢ、ＢからＲ、ＲからＧに切り替
え、各方向の３回目の撮影を行う。このようにカラーフ
ィルタを切り替えた３回の撮影によって各方向における
Ｒ、Ｇ，Ｂの面順次画像を得ることができ、３色の面順
次画像から各方向画像のカラー画像を観察することが可
能となる。カラーフィルタ２４，２５，２６の切り替え
回数は使用する色数に応じて行えばよいが、撮影後に各
方向画像を色画像として分離するために、同時に撮影さ
れる各方向画像は全て異なる色の画像となるようにカラ
ーフィルタ２４，２５，２６を切り替える必要がある。

【００３５】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子９内の領域を分割するこ
となく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使
用して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ
多数方向の画像を同時に撮影することができる。さらに
カラーフィルタ２４，２５，２６を切り替える機能を備
えたことによって、各方向からの面順次画像を撮影する
ことによって多数の方向から同時にカラー画像を撮影す
ることができる。

【００３６】実施の形態３．図７はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
上述の実施の形態１および２では多方向からの静止画像
の撮影方法について説明したが、この実施の形態ではカ
ラー動画像の撮影方法を以下に説明する。図７におい
て、３１は、タイミング信号生成装置としての同期信号
生成装置であり、また、３０は実施の形態２で述べた透
過色切替装置２８に接続され、同期信号生成装置３１の
タイミング信号に基づきカラーフィルタ２４，２５，２
６の切り替えタイミングを制御するフィルタ切り替えタ
イミング信号生成装置である。その他の構成は、実施の
形態２と同様である。

【００３７】本実施の形態の撮影方法は、実施の形態２
で既に説明したように各方向画像を異なる透過分光特性
を有するカラーフィルタ２４，２５，２６を用いて撮影
する点では共通している。本実施の形態では、さらにこ
のフィルタ２４，２５，２６の切り替えを周期的に繰り
返し行うことによって、複数色の面画像を順次撮影し各
方向からカラー画像を連続的に撮影する。例えば、実施
の形態２ではＮ方向のカラー画像を撮影するためにカラ
ーフィルタをＲ→Ｇ→Ｂのように切り替え、１フレーム
のカラー画像を撮影していたが、ここではＲ→Ｇ→Ｂを
１フレームのカラー画像撮影サイクルとして、カラーフ
ィルタをＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→Ｂ…のように繰り返し切
り替え複数フレームのカラー画像を連続して撮影する。
他の方向も、同時に同じ色のフィルタを用いて撮影する
ことのないようにカラーフィルタ２４，２５，２６を切
り替え、複数フレームのカラー画像を連続して撮影す
る。このとき、同期信号生成装置３１によりフィルタの
切り替え信号を生成し、各方向のカラーフィルタ２４，
２５，２６が切り替えるタイミングを合わせる。この様
にフィルタ切り替えタイミング生成装置３０から各透過
色切替装置２８に切り替え信号を送信し、同時に撮影す
る各方向画像の色が異なるようにする。

【００３８】なお、本実施の形態では使用する各方向か
ら撮影する画像は単色画像となるようにフィルタ２４，
２５，２６の切り替えを行う例について説明したが、あ
る特定周期に複数回だけ、あるいは不定期にある特定の
一方向画像のみのカラー画像を撮影しても構わない（そ
の場合、一方向のみの画像が撮影され、他方向画像は撮
影されない。）

【００３９】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子９内の領域を分割するこ
となく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使
用して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ
多数方向の画像を同時に撮影することができる。さらに
カラーフィルタ２４，２５，２６を切り替える機能、フ
ィルタ切り替えタイミング生成装置３０を備えることに
よって、各方向からの面順次画像を撮影することによっ
て多数の方向から同時にカラー動画像を撮影することが
できる。

【００４０】実施の形態４．図８はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
図において、４３はプリズム、４４はプリズム４３から
任意の単色のみを透過させるスリットである。４５はハ
ーフミラー、４５はミラーである。プリズム４３および
スリット４４は、各結像レンズに各々１個設けられ各々
が異なる単色のみを透過させる単色透過手段を構成して
いる。図８においては、結像レンズ１の光学系のみが記
載されているが、実際には、他に結像レンズ２および３
の光学系も設けられている。また、ハーフミラー４５お
よびミラー４６は、各結像レンズを透過した入射光を図
示しない撮像素子に導くために用いられる光伝送手段を
構成している。その他の構成は、実施の形態２と同様で
ある。

【００４１】これまでの実施の形態では、各方向からの
光束をカラーフィルタに透過させ撮影を行っていたが、
本実施の形態では、カラーフィルタの代わりにプリズム
４３およびスリット４４を用いて各方向から複数色の面
順次画像の撮影を行う。そして、図８に示されるように
各方向からレンズに入射した光をプリズム４３によりス
ペクトル分解する。そして、スリット４４を用いてプリ
ズム４３によって様々な色に分けられた光の中から所望
の色のみを図示しないＲＧＢモザイクフィルタ、および
撮像素子に入射させる。

【００４２】スリット４４の位置を調整し撮像素子に入
射させる色を制御することによって、前述の実施の形態
２と同様に各方向から複数色の面順次画像を得ることが
できる。スリット４４の幅および位置は使用するＲＧＢ
モザイクフィルタに応じて設定することでカラーフィル
タと同様の効果が得られ、またスリット位置を調整する
ことでフィルタのばらつきに対応させることも可能であ
る。

【００４３】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３とスリット４４を組み合わせた撮影システム
において、ＲＧＢモザイクフィルタのばらつきに応じて
スリット位置を設定すれば、多重に撮影されたカラー画
像から各方向画像をより精度よく分解することができ
る。

【００４４】実施の形態５．図９はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
図において、４８は、スリット４４に設けられ、スリッ
ト４４の穴の位置を変更することにより透過させる色を
切り替えることができる透過色切替手段としての透過色
切替装置である。その他の構成は、実施の形態４と同様
である。

【００４５】本実施の形態においては、実施の形態４で
説明したスリット４４に移動機能を加え、同時に各方向
から撮像素子に入射する光の色が異なるようにスリット
位置を制御することにより各方向から複数色の面順次画
像を撮影することができる。そして、撮影した面順次画
像から各方向画像のカラー化を行うことができる。さら
にスリット位置を周期的に変更し、各方向画像の面順次
画像を周期的に連続に撮影することで多数方向のカラー
画像を撮影することができる。

【００４６】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３とスリット４４を組み合わせた撮影システム
において、ＲＧＢモザイクフィルタのばらつきに応じて
スリット位置を設定すれば多重に撮影されたカラー画像
から各方向画像をより精度よく分解することができる。
また、スリット位置を周期的に変更することにより、多
数方向のカラー動画像を撮影することができる。

【００４７】実施の形態６．図１０はこの発明の広範囲
および多方向撮影システムの他の例を示す構成図であ
る。図において、５０は、液晶を用いたスリットであ
る。その他の構成は、実施の形態４と同様である。

【００４８】液晶は画素毎に光を透過させるか、透過さ
せないといった制御を行うことができる。そこで本発明
は実施の形態４で説明したスリット４４の代わりに、液
晶を用いることによって各方向から撮像素子に入射させ
る光の色を制御する。

【００４９】プリズム４３によってスペクトル分解され
た光は、液晶のスリット５０に入射される。所望の色の
みが撮像素子に入射するようスリット５０の各画素を制
御する。つまり液晶内にスリットのようなものを形成す
ることで、各方向から撮像素子に入射する光の色を制御
する。液晶を使用することにより、スリット幅が自由に
変更でき、また撮像素子に入射する光の色の制御を高速
に行うことができる。

【００５０】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３と液晶のスリット５０を組み合わせ各方向か
らの面順次画像を撮影することによって、多数の方向か
ら同時にカラー動画像を撮影することができる。さら
に、液晶を用いることにより撮像素子に入射させる光の
色を高速に制御することができ、ＲＧＢモザイクフィル
タのばらつきに応じて液晶を透過する光の位置や幅を設
定することによって、多重に撮影されたカラー画像から
各方向画像をより精度よく分解することができる。

【００５１】実施の形態７．図１１はこの発明の広範囲
および多方向撮影システムの他の例を示す構成図であ
る。図において、５２は、各々の結像レンズ１，２，３
とレンズ７との間に設けられた光ファイバである。光フ
ァイバ５２は、各結像レンズ１，２，３を透過した入射
光を撮像素子９に導くために用いられる光伝送手段を構
成している。その他の構成は、実施の形態３と同様であ
る。

【００５２】これまでの実施の形態は、各方向から撮像
素子９に入射する光をミラーやハーフミラーなどの光学
系を用いていたが、本実施の形態は、各結像レンズ１、
２、３を透過した光をファイバ５２によって撮像素子９
に導くものである。図１１ではカラーフィルタ２４，２
５，２６を透過した光を光ファイバ５２によって撮像素
子９に導いた例を示しているが、実施の形態４乃至６の
ようにプリズムおよびスリットを透過した光を光ファイ
バ５２に入射しても良い。光ファイバ５２を用いること
で光学系の自由度が増すため、各レンズの撮影方向を自
由に変更できるようになり、同時に装置の小型化も可能
となる。

【００５３】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。そしてさ
らに、光ファイバ５２を用いて各方向からの光を撮像素
子９に入射することによって、撮影方向を自由に変更す
ることができるようになり、さらに装置の小型化も可能
となる。

【００５４】

【発明の効果】この発明に係る広範囲および多方向撮影
システムは、各々方向を異にして設けられた複数の結像
レンズと、結像レンズに各々１個設けられ各々が異なる
単色のみを透過させる単色透過手段と、複数の画素が多
数マトリクス状に配列されてなる撮像素子と、複数の結
像レンズから入射し、単色透過手段を透過した各々の入
射光を撮像素子に重ねて入射させる光伝送手段と、光伝
送手段と撮像素子との間に設けられ、撮像素子の画素配
置に対応した色配置を成し、重ねられた入射光を撮像素
子の各画素に対応して選別して入射させる選別フィルタ
と、撮像素子の出力に基づき、所定の色の画素の出力を
合成して画像を得る画像処理装置とを備えている。その
ため、撮像素子内の領域を分割することなく多方向の画
像が撮影でき、１個のレンズを使用して撮影した通常の
撮影と同様の画角をもつ多数方向の画像を同時に撮影す
ることができる。

【００５５】また、単色透過手段は、各結像レンズ毎に
複数個が設けられ、複数個の単色透過手段を切り替える
透過色切替手段が更に設けられ、画像処理装置は、単色
透過手段を切り替えながら得られた複数の画像からカラ
ー画像を得る。そのため、各方向からの面順次画像を撮
影することによって多数の方向から同時にカラー画像を
撮影することができる。

【００５６】また、タイミング信号を生成するタイミン
グ信号生成装置を更に有し、透過色切替手段は、タイミ
ング信号に基づいて複数個の単色透過手段を周期的に切
り替え、画像処理装置は、タイミング信号基づいて複数
のカラー画像である動画像を得る。そのため、各方向か
らの面順次画像を撮影することによって多数の方向から
同時にカラー動画像を撮影することができる。

【００５７】また、単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
の単色を透過するフィルタである。そのため、簡単な構
成で単色透過手段を構成することができ、コストダウン
をすることが出来る。

【００５８】また、単色透過手段は、プリズムおよびプ
リズムから任意の単色のみを透過させるスリットからな
る。そのため、スリットの幅および位置を使用する選別
フィルタに応じて設定することでカラーフィルタと同様
の効果が得られ、またスリット位置を調整することで選
別フィルタのばらつきに対応させることも可能である。

【００５９】また、スリットは、液晶の透明部分および
非透明部分により構成されている。そのため、液晶を用
いることにより撮像素子に入射させる光の色を高速に制
御することができ、選別フィルタのばらつきに応じて液
晶を透過する光の位置や幅を設定することによって、多
重に撮影されたカラー画像から各方向画像をより精度よ
く分解することができる。

【００６０】また、光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
ミラーからなる。そのため、簡単な構成で光伝送手段を
構成することができ、コストダウンをすることが出来
る。

【００６１】さらに、光伝送手段は、光ファイバであ
る。そのため、撮影方向を自由に変更することができる
ようになり、さらに装置の小型化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
を示す構成図である。

【図２】 カラーフィルタの分光透過特性を示す図であ
る。

【図３】 ベイヤー型に配列されたＲＧＢモザイクフィ
ルタを示す図である。

【図４】 撮像素子に入射される３方向の画像が重なり
あった画像と、ＲＧＢモザイクフィルタよって分離され
た３つの画像を示す図である。

【図５】 各結像レンズが撮影する方向が隣接するよう
に各結像レンズを配置した例を示す構成図である。

【図６】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。

【図７】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。

【図８】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。

【図９】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。

【図１０】 この発明の広範囲および多方向撮影システ
ムの他の例を示す構成図である。

【図１１】 この発明の広範囲および多方向撮影システ
ムの他の例を示す構成図である。

【図１２】 従来の広範囲撮影システムの構成図であ
る。

【図１３】 従来の多方向を撮影する画像システム構成
図である。

【図１４】 従来のカラーフィルタを利用して撮影する
手法を説明する図である。

【符号の説明】

１，２，３ 結像レンズ、４，５，６，２４，２５，２
６ カラーフィルタ（単色透過手段）、８ ＲＧＢモザ
イクフィルタ（選別フィルタ）、９ 撮像素子、１０，
１１ ハーフミラー（光伝送手段）、１２，１３ ミラ
ー（光伝送手段）、２０ 画像処理装置、２８ 透過色
切替装置（透過色切替手段）、３１ 同期信号生成装置
（タイミング信号生成装置）、４３ プリズム（単色透
過手段）、４４ スリット（単色透過手段）、５０ 液
晶のスリット（単色透過手段）、５２ 光ファイバ（光
伝送手段）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｚ 9/04 Ｇ０２Ｂ 6/28 Ｓ (72)発明者 竹田 岳 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H054 BB00 BB02 5C022 AA00 AB43 AB68 AC42 AC51 AC54 AC55 AC69 5C065 AA07 BB43 CC01 DD01 EE01 EE02 EE05 EE06 EE12 GG44

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々方向を異にして設けられた複数の結
   像レンズと、 上記結像レンズに各々１個設けられ各々が異なる単色の
   みを透過させる単色透過手段と、 複数の画素が多数マトリクス状に配列されてなる撮像素
   子と、 上記複数の結像レンズから入射し、上記単色透過手段を
   透過した各々の入射光を上記撮像素子に重ねて入射させ
   る光伝送手段と、 上記光伝送手段と上記撮像素子との間に設けられ、該撮
   像素子の画素配置に対応した色配置を成し、上記重ねら
   れた入射光を該撮像素子の各画素に対応して選別して入
   射させる選別フィルタと、 上記撮像素子の出力に基づき、所定の色の画素の出力を
   合成して画像を得る画像処理装置とを備えたことを特徴
   とする広範囲および多方向撮影システム。
2. 【請求項２】 上記単色透過手段は、上記各結像レンズ
   毎に複数個が設けられ、 上記複数個の単色透過手段を切り替える透過色切替手段
   が更に設けられ、 上記画像処理装置は、上記単色透過手段を切り替えなが
   ら得られた複数の画像からカラー画像を得ることを特徴
   とする請求項１記載の広範囲および多方向撮影システ
   ム。
3. 【請求項３】 タイミング信号を生成するタイミング信
   号生成装置を更に有し、 上記透過色切替手段は、上記タイミング信号に基づいて
   上記複数個の単色透過手段を周期的に切り替え、 上記画像処理装置は、上記タイミング信号基づいて複数
   のカラー画像である動画像を得ることを特徴とする請求
   項１または２記載の広範囲および多方向撮影システム。
4. 【請求項４】 上記単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
   の単色を透過するフィルタであることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれか記載の広範囲および多方向撮影シ
   ステム。
5. 【請求項５】 上記単色透過手段は、プリズムおよび該
   プリズムから任意の単色のみを透過させるスリットから
   なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の
   広範囲および多方向撮影システム。
6. 【請求項６】 上記スリットは、液晶の透明部分および
   非透明部分により構成されていることを特徴とする請求
   項５記載の広範囲および多方向撮影システム。
7. 【請求項７】 上記光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
   ミラーからなることを特徴とする請求項１乃至６のいず
   れか記載の広範囲および多方向撮影システム。
8. 【請求項８】 上記光伝送手段は、光ファイバであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の広範囲
   および多方向撮影システム。