JP2003066303A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2003066303A
JP2003066303A JP2001257584A JP2001257584A JP2003066303A JP 2003066303 A JP2003066303 A JP 2003066303A JP 2001257584 A JP2001257584 A JP 2001257584A JP 2001257584 A JP2001257584 A JP 2001257584A JP 2003066303 A JP2003066303 A JP 2003066303A
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Koichi Yoshikawa
功一 吉川
Shigeru Tajima
茂 田島
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    • G—PHYSICS
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲撮影を行なう場合に、高層建造物等の
被写体の上部が短く撮影される。 【解決手段】 ベース４上に９０度毎に撮像手段５を設
け、夫々の撮像手段５は相互に平行な鉛直面に沿って前
玉レンズ８と撮像部７とを設け、前玉レンズ８が撮像部
７よりも高い位置となるように鉛直面に沿ってずらして
設け、かつ夫々の撮像手段５のＮＰ点が一致するように
配置してパララックスを小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関し、撮
影した映像における高層建造物等の高い位置での高さ方
向の長さが圧縮して撮影されないようにしたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラで高い建物等の被写体を撮
影する場合は、図６のようにビデオカメラを上向きにす
ることによりビデオカメラの光軸と被写体１とを鋭角α
に設定する必要がある。ここで、ビデオカメラ等のレン
ズは複数枚のレンズで構成されるが、これらは等価的に
一枚の凸レンズ２で表現される。そして、凸レンズ２と
撮像素子３とはビデオカメラの中心線に対していずれも
直角になっている。被写体１のＡ，Ｂ，Ｃの部分は撮像
素子３上ではＡ′，Ｂ′，Ｃ′となり、Ｂ点はＡ，Ｃ点
の中間高さ位置なのにＢ′Ｃ′に対してＡ′Ｂ′が短く
なることから、被写体１の高い位置の部分が圧縮されて
短く撮像される。
【０００３】上記の問題を解決するには図２のように凸
レンズ２に対して撮像素子３を平行移動させればよいこ
とが知られている。図２において被写体１と撮像素子３
とは平行なのでＡＢ：ＢＣ＝Ａ′Ｂ′：Ｂ′Ｃ′となり
被写体１の長さ方向での圧縮，引伸は生じない。このよ
うなあおり撮影といわれる構成では、Ｄ点は撮影不可能
であり、Ｃ点より上方のみが撮影範囲となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、パノラマ撮
影等のように水平面上で全周３６０度の広範囲撮影を行
なう場合にも同様の問題が生じる。
【０００５】そこで本発明は、斯かる課題を解決した撮
像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項１に係る撮像装置の構成は、撮影しようとす
る被撮影部を分割して複数の被撮影部分を想定し、夫々
の被撮影部分を個別に撮影する撮像手段を同一面上に円
周方向に沿って複数設け、夫々の撮像手段からの映像を
貼りあわせて広範囲映像を得る撮像装置であって、夫々
の撮像手段は、相互に平行な面の上に等価凸レンズと撮
像部とを夫々設け、等価凸レンズと撮像部とを前記相互
に平行な面に沿って相対的にずらして設置したことを特
徴とし、請求項２に係る撮像装置の構成は、請求項１に
おいて、前記撮像手段に設けられる絞りの中心を通る主
光線の中で、ガウス領域を通る主光線を選択し、当該主
光線における物空間での直線成分を延長して光軸と交わ
る点をＮＰ点として設定し、夫々の撮像手段におけるＮ
Ｐ点のうちの、いずれか一つのＮＰ点を中心とする球の
内部であるＮＰ点領域に、他のＮＰ点が配置されるよう
にしたことを特徴とし、請求項３に係る撮像装置の構成
は、請求項２において、前記球の半径寸法を略２０ｍｍ
としたことを特徴とし、請求項４に係る撮像装置の構成
は、請求項３において、前記撮像手段を水平面上に円周
方向に沿って複数設け、前記等価凸レンズと前記撮像部
とを相対的にずらす方向を鉛直方向としたことを特徴と
し、請求項５に係る撮像装置の構成は、請求項４におい
て、前記等価凸レンズと前記撮像部とを相対的にずらす
量を変えるための調整手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】前記のＮＰ点およびＮＰ点領域について
は、以下に定義する。図５は図示しない被写体で反射し
た光が等価凸レンズ３００を介して撮像部３０１へ至
り、撮像部３０１の上に像を結ぶ状態を示したものであ
る。等価凸レンズとは、撮像部に像を結ぶための単一ま
たは複数のレンズの集まりを、ひとつの凸レンズとして
表現したものであり、レンズだけでなく凸面鏡や凹面鏡
も等価凸レンズの構成要素となる。ここでは、等価凸レ
ンズ３００はレンズ３０２〜レンズ３０８によって構成
され、絞り３０９がレンズ３０４とレンズ３０５との間
に設けられている。絞り３０９の中心を通る無数の主光
線のうちの、レンズの収差が無視できるガウス領域を通
る主光線３１１を選択し、選択した主光線３１１のうち
の物空間３１２における直線成分を延長して光軸３１０
と交わる点をＮＰ(ノンパララックス)点３１３とし、当
該ＮＰ点を中心とする半径２０ｍｍ以内の球の内部をＮ
Ｐ点領域３１４とする。ＮＰ点領域をＮＰ点を中心とす
る半径２０ｍｍの球内としたのは、いずれか一つの撮像
手段におけるＮＰ点を中心とする半径２０ｍｍの球内に
他の撮像手段のＮＰ点が位置する位に、ＮＰ点どうしが
接近しておれば、パララックスの発生を無視できる程度
にに抑えることが出来るからである。なお、３１５は像
空間である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による撮像装置の実
施の形態を説明する。 （ａ）実施の形態１ まず、撮像装置の実施の形態１を図１に基づいて説明す
る。この実施の形態は、レンズに対して撮像素子を固定
し、撮影範囲を固定したものである。
【０００９】図のようにベース４の上面にはベース４の
中心を中心とする円の周囲に等間隔に４つの撮像手段５
が設けられている。
【００１０】夫々の撮像手段５の構成は同一なのでひと
つについてのみ説明する。６は有底筒形状の保持部材、
７は撮像素子(撮像部)、８は前玉レンズ（等価凸レン
ズ）である。撮像素子７と前玉レンズ８とは相互に平行
になっており、撮像素子７に対して前玉レンズ８の位置
が高い位置に設定されている。この高さの値は、予め計
算された計算値によるものである。撮像素子７に接続さ
れる処理手段については、図示省略する。
【００１１】これらの撮像手段５どうしの関係は以下の
ようになっている。即ち、ベース４の中心を貫通する中
心線Ｐ上の一点に、夫々の撮像手段５のＮＰ点が配置さ
れている。
【００１２】斯かる撮像装置では、高層建造物等の高い
位置での高さ方向への圧縮のない周囲３６０度の広範囲
撮影が行なえる。また、夫々の撮像手段５のＮＰ点が一
点に配置されるので、パララックスのない広範囲映像が
得られる。 （ｂ）実施の形態２ 次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態
はレンズに対して撮像素子が相対的に上下移動して撮影
範囲が変えられるようにしたものである。
【００１３】図３に示すように、ベース４の外周部に
は、筒形の支持部４ａが一体に形成されている。支持部
４ａの上には水平方向へ９０°毎に４つのリング状のレ
ンズ鏡筒９が固着され、レンズ鏡筒９の内部には前玉レ
ンズ８が固着されている。
【００１４】一方、支持部４の中央部には４本のガイド
ピン１０が立設され、このガイドピン１０が昇降台１１
に形成されたガイド孔に挿通されている。そして、昇降
台１１を昇降駆動するための駆動手段が設けられてい
る。即ち、支持部４の中央にめねじ部４ｂが形成される
一方、支持部４の下方からめねじ部４ｂに調整ねじ（調
整手段）１２がねじ込まれている。この調整ねじ１２の
先端は回動自在な状態で昇降台１１に結合されている。
【００１５】昇降台１１における前記レンズ鏡筒９と対
応する位置には支持板１３を介して撮像素子７が取り付
けられている。支持板１３には撮像素子７を囲繞するよ
うにしてレンズ鏡筒１４が固着され、対応するレンズ鏡
筒１４どうしが蛇腹１５を介して連結されている。これ
により、４つの撮像手段１６が構成されている。
【００１６】斯かる撮像装置では、高い位置での高さ方
向の圧縮のない、水平面上での周囲３６０度の広範囲撮
影が行なえる。図３において撮像素子７の高さを前玉レ
ンズ８の高さと略同一にしておくと、水平面上での周囲
３６０度の通常の広範囲映像が得られ、調整ねじ１２を
回すことにより昇降台１１と共に撮像素子７を下げる
と、前記の広範囲映像であって高い位置を撮影した高さ
方向の圧縮のないものが得られる。撮影範囲の高さは、
調整ネジ２を回して調整する。
【００１７】その他の構成，作用は実施の形態１と同じ
なので、説明を省略する。
【００１８】なお、実施の形態２は高さ方向の撮影範囲
を上方向へ移動する構成としたが、撮像装置の上下を入
れ替えることにより下方向へ移動することも可能であ
り、調整ねじ１２の長さを長くすることにより上方向又
は下方向の双方向への移動が可能である。 （ｃ）実施の形態３ 最後に、実施の形態３を図４に基づいて説明する。この
撮像装置は、建物の中やコンサート会場，街頭風景など
を撮影するのに用いて好適なものである。
【００１９】図４に示すように円周方向へ９０度ごとに
撮像手段１７が配置され、その上には図１に示した構成
であってベース上に載った４つの撮像手段５が設けられ
ている。ベース４より上のものは、実施の形態１のもの
と同一構造である。ベース４より下部のものも夫々の撮
像手段１７のＮＰ点が同一点に配置されており、撮像手
段１７のＮＰ点も撮像手段５のＮＰ点と同一位置に配置
されている。つまり、撮像手段５，撮像手段１７の全て
の撮像手段のＮＰ点が同一位置に配置されている。
【００２０】斯かる撮像装置では、実施の形態１の広範
囲映像の下方に更に映像を追加したものとなり、映像の
範囲が上下方向へ広くなる。
【００２１】なお、実施の形態１〜３に真上向きの撮像
手段を単一又は複数追加し、現在の撮像手段のＮＰ点
に、追加した撮像手段のＮＰ点が一致するように配置す
ることで、パララックスを生じることなく半天球の広範
囲映像を得ることが可能になる。また、実施の形態で
は、全ての撮像手段のＮＰ点が一致する場合を示した
が、撮像手段におけるいずれか一つのＮＰ点領域に他の
ＮＰ点が配置されておれば、パララックスの発生を無視
できる程度に抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
〜５に係る撮像装置によれば広範囲撮影において等価凸
レンズと撮像素子との位置をずらして撮影するので、高
層建造物等の被写体を撮影した場合に高い位置での高さ
方向の長さが圧縮されるという不自然さが解消される。
【００２３】また、撮像手段におけるいずれか一つの撮
像手段のＮＰ点領域に他のＮＰ点が配置されるので、パ
ララックスのない広範囲映像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮像装置の実施の形態１を示す構
成図。
【図２】本発明による撮像装置の実施の形態１の作用説
明図。
【図３】本発明による撮像装置の実施の形態２を示す構
成図。
【図４】本発明による撮像装置の実施の形態３に係り、
（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図。
【図５】本発明に係り、撮像手段のＮＰ点とＮＰ点領域
とを定義するための説明図。
【図６】高層建造物等の被写体を撮影する際に、上部が
短く圧縮されて撮影されることを示す説明図。
【符号の説明】
５…撮像手段 ７…撮像素子 ８…前玉レンズ
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｅ 5/335 5/335 Ｖ Ｆターム(参考） 2H044 AC02 2H059 BA02 5C022 AA01 AB45 AB61 AB62 AC27 AC42 AC54 AC77 5C024 AX01 BX04 EX17 EX21 EX42

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 撮影しようとする被撮影部を分割して複
    数の被撮影部分を想定し、 夫々の被撮影部分を個別に撮影する撮像手段を同一面上
    に円周方向に沿って複数設け、夫々の撮像手段からの映
    像を貼りあわせて広範囲映像を得る撮像装置であって、 夫々の撮像手段は、相互に平行な面の上に等価凸レンズ
    と撮像部とを夫々設け、等価凸レンズと撮像部とを前記
    相互に平行な面に沿って相対的にずらして設置したこと
    を特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記撮像手段に設けられる絞りの中心を
    通る主光線の中で、ガウス領域を通る主光線を選択し、
    当該主光線における物空間での直線成分を延長して光軸
    と交わる点をＮＰ点として設定し、 夫々の撮像手段におけるＮＰ点のうちの、いずれか一つ
    のＮＰ点を中心とする球の内部であるＮＰ点領域に、他
    のＮＰ点が配置されるようにしたことを特徴とする請求
    項１に記載の撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記球の半径寸法を略２０ｍｍとしたこ
    とを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記撮像手段を水平面上に円周方向に沿
    って複数設け、前記等価凸レンズと前記撮像部とを相対
    的にずらす方向を鉛直方向としたことを特徴とする請求
    項３に記載の撮像装置。
  5. 【請求項５】 前記等価凸レンズと前記撮像部とを相対
    的にずらす量を変えるための調整手段を設けたことを特
    徴とする請求項４に記載の撮像装置。
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