JP2005283616A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体をコンパクトにできるとともに、画像統合の際の位置ずれを軽減し、精度を向上させることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】複数のカメラ２を有し、該複数のカメラ２から得られた複数の画像を統合して連続した画像を作成するための撮像装置２１において、カメラ２は、最も被写体側となるレンズを含む第１ユニットと、被写体像を結像する結像素子を含み、第１ユニットと連続した第２ユニットと、第１ユニットと第２ユニットとの間に設けられるミラーとを有する。そして、第１ユニット内を通る第１の光軸が、ミラーにより反射されて、第２ユニット内を通る第２の光軸として結像素子上に被写体像を結像する。以上の構成により、複数のカメラ２を構成する光学系の光学的中心ｓ２と撮像装置２１の中心ｃ２との距離Ｌが小さくなり、画像統合の際の位置ずれを軽減することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数のカメラから得られた複数の画像を統合して連続した画像を作成するための撮像装置に関する。

全方向撮像装置によって、カメラから得られた複数の画像を統合して広範囲の画像を提供する手法が知られている。この種の全方向撮像装置としては、通常のカメラの背面同士を直接張り合わせて構成されるものや、例えば正１２面体のような多面体の各々の構成面に複数のカメラが配置されてなるものがある（特許文献１参照）。さらに、六面錘ミラーや曲面ミラー（例えば、円錐、双曲面、球面ミラー）を一般のカメラの前に配置して構成されるものもある。これらの全方向撮像装置では、一般的に複数のカメラの多視点からの撮像画像の境界同士を順次接続することによって、一つのカメラの視野よりもはるかに広い領域の画像を、あたかも単一の広角度カメラで撮像したかのような全方向画像として生成することができるとされていた。
特開２００１−２８５６９２（請求項１、図１）

しかしながら、多面体にカメラをマウントする構造では、通常のカメラを多面体の各々の構成面に直接マウントしているため、装置全体のサイズが大きくなるという問題があった。また、各カメラ同士の背面を直接張り合わせて構成されるタイプでも、同様に装置全体が大きくなりコンパクトに構成することができないという問題が生じていた。

さらに、各カメラの光学的中心（複数のレンズからなる光学系の前側主点に相当する点）はシステムの中心から大きく離れてしまい、各カメラの光学的中心がばらばらになり一致しないという問題もあった。もちろん、厳密に各カメラの光学的中心を一致させるということは物理上不可能であるが、あまりにシステム中心（装置全体の中心）からのずれが大きい場合、視差が生じ、接続される各画像間の境界付近で大きな途切れや継ぎ目が生じ、滑らかで違和感のない全方向画像を生成することが困難であった。

また、カメラの前にミラーをマウントするシステムでは、ミラーにカメラ自体が映り込んでしまい、その映り込みによって隠された領域に相当する周囲の画像を撮像することができず死角が存在（セルフオクルージョンが発生）し、全方向画像の形成範囲が狭いという問題もあった。

そこで、本発明は、システム全体をコンパクトにできるとともに、画像統合の際の位置ずれを軽減し、精度を向上させることができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る撮像装置は、複数のカメラを有し、該複数のカメラから得られた複数の画像を統合して連続した画像を作成するための撮像装置において、前記カメラは、最も被写体側となるレンズを含む第１ユニットと、被写体像を結像する結像素子を含み、前記第１ユニットと連続した第２ユニットと、前記第１ユニットと第２ユニットとの間に設けられる光軸方向変更手段とを有し、前記第１ユニット内を通る撮影光軸である第１の光軸が前記光軸方向変更手段により該第１の光軸の光軸方向を変更されて、前記第２ユニット内を通る撮影光軸である第２の光軸として前記結像素子上に前記被写体像を結像することを要旨とする。

請求項２に係る撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記撮像装置の視野角を均等に分割するように、前記複数のカメラが配置されたことを要旨とする。
請求項３に係る撮像装置は、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、前記第１の光軸が一点で交わるように、前記複数のカメラが配置されたことを要旨とする。

請求項４に係る撮像装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記第１の光軸と前記光軸方向変更手段によって変更された後の第２の光軸とは、直交することを要旨とする。

請求項５に係る撮像装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記光軸方向変更手段としての反射面の裏側を前記カメラの背面として、前記撮像装置は、前記カメラの背面の一部若しくは全部が、その他の前記カメラの背面の一部若しくは全部と直接接するように結合されて構成されることを要旨とする。

請求項６に係る撮像装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記カメラは、回転対称性を有する多面体の構成面に配置されることを要旨とする。

請求項７に係る撮像装置は、請求項６に記載の撮像装置において、前記多面体は、正多面体であることを要旨とする。
請求項８に係る撮像装置は、請求項６又は請求項７に記載の撮像装置において、前記光軸方向変更手段としての反射面の裏側を前記カメラの背面として、前記カメラは、当該カメラの背面の一部若しくは全部が前記多面体の構成面と接する形態で設けられることを要旨とする。

請求項９に係る撮像装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記複数のカメラによって全方向の画像を取得することを要旨とする。

本発明によれば、装置全体をコンパクトにできるとともに、画像統合の際の位置ずれを軽減し、精度を向上させることができる。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の撮像装置１の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の撮像装置１は、２つのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）カメラ（以下、単に「カメラ」という。）２の背面３同士が貼り合わされて構成されている。この２つのカメラ２は、撮像装置１の視野角を均等に分割して撮像する。なお、ここでいう撮像装置１の「視野角」とは、撮像装置全体としての視野角を指し、必ずしも全方向を意味するものでもない。よって、以下の各実施形態においても同様に各カメラ２は撮像装置全体の視野角を均等に分割するように配置されるが、撮像範囲として周囲の上下部分等に死角がある撮像装置では、その死角を除いた全視野角をそれぞれのカメラが均等に分割して撮像するということを意味する。また、それぞれのカメラに視野角が均等に分割されるため、それぞれのカメラは同一のカメラにより構成される。

まず、このＣＣＤカメラ２の構造について説明する。図２は、このＣＣＤカメラ２の構造を簡略化して示す図である。図２に示すように、カメラ２は、被写体光を取り込み、第１の光軸Ｏ１を有する第１ユニット４と、光軸方向変更手段としての平面ミラー（以下、単に「ミラー」という）５と、第２の光軸Ｏ２を有する第２ユニット６とを備える。なお、ミラー５の背面側（裏側）に相当する部分がカメラ２の背面３である。ミラー５は、取り込まれた被写体光を第１の光軸Ｏ１と直交する第２の光軸Ｏ２の方向に反射するもので、第１の光軸Ｏ１に対して４５度の傾きをもって配置されている。また、第１ユニット４は最も被写体側のレンズ７を含み、第２ユニット６は結像素子としてのＣＣＤ１０を含むものであって、レンズ７の他にも各ユニット４，６内には、単数若しくは複数のレンズからなるレンズ群８が所望に形成されているものである。よって、取り込まれた被写体光は、第１ユニット４及び第２ユニット６内に形成されるレンズ群８を通過して撮像素子としてのＣＣＤ１０で結像するようになっている。

ＣＣＤ１０は、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電極をチェーンのように配設して構成される集積回路であり、半導体表面の電荷をある電極から次の電極へと順次転送する機能を利用して、撮像したデータを出力するようになっている。

また、本実施形態におけるカメラ２の光学的中心ｓ１は、第１の光軸Ｏ１と第２の光軸Ｏ２の直交点であって、ミラー５と各光軸Ｏ１，Ｏ２の交点にあたる。なお、本実施形態の場合、光学的中心ｓ１とは、第１ユニット４及び第２ユニット６内のレンズ群で構成される光学系の前側主点（以下、単に「主点」ともいう。）に相当するものである。

ここで、図１に示すように、この光学的中心ｓ１はシステム中心ｃ１（以下、撮像装置の装置全体としての中心を「システム中心」と呼ぶ。）と一致している。図１０は、カメラ２と同様の光学系であって光軸方向変更手段としてのミラーを有さないカメラによって構成される従来の撮像装置８１を示す図である。従来の撮像装置８１を構成するカメラ５２においても、光学系を構成するレンズの種類及び配置は本実施形態のカメラ２と同様であるため、カメラ５２の光学的中心ｓ５は本実施形態のカメラ２の光学的中心ｓ１と対応する位置にある。図１０に示すように、従来の撮像装置８１では、各カメラ５２の光学的中心ｓ５からシステム中心ｃ５まで（距離Ｌ２）が大きく離れている。その点、本実施形態によれば、２つのカメラ２の光学的中心ｓ１がシステム中心ｃ１と一致しているため、各カメラ２で取得する画像をほぼ同じ視点からみた画像として取得することができる。よって、画像統合の際に視差が生じにくく各カメラにて得られた画像を統合する際の位置ずれを大幅に軽減することができる。

一方、カメラ２に取り込まれた被写体光はミラー５の反射面で反射されて、その方向を９０度変更されて結像するようになっている。そして、その反射面の裏側をカメラ２の背面３として張り合わせることにより構成されているので、装置全体が非常にコンパクトになっている（図１と図１０の比較参照）。

上記構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）光軸方向変更手段としてのミラー５を用いて、被写体光を第１の光軸Ｏ１と直交する第２の光軸Ｏ２の方向へ反射して、結像するまでを一直線ではなく、途中で曲げている。このため、カメラ２自体の大きさが小さく構成されている。そして、ミラー５の裏側に相当するカメラ２の背面３同士を張り合わせる構成により、結果的に装置全体をコンパクトにまとめることができる。

（２）さらに、各カメラ２の光学的中心ｓ１とシステム中心ｃ１とがそれぞれ一致しており、画像統合の際の視差を極力少なくすることができる。
（３）上記実施形態の各カメラ２は、独立のパーツとして取り扱うことができるので、装置構成を簡単に実現することができる。また、カメラ２の取り替え作業も容易である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図３にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成であるものには、同様の符号を付して説明することとし、相違点に着目して説明する。また、本実施形態では、第１の実施形態と同様の構造を持つカメラ２を使用する。よってその詳しい説明は省略するが、第１ユニット４及び第２ユニット６内に形成される各レンズ群の配置によって主点の位置は所望に設定されるため、本実施形態のカメラ２の主点の位置及び光学的中心の位置は第１の実施形態とは異なるものである。これらの位置については以下に図３を参照して詳しく述べる。なお、以下の各実施形態においても同様である。

図３は、第２の実施形態の撮像装置２１の構成を示す概略図である。本実施形態は、主に水平方向の全周囲を取得するための撮像装置である。図３に示すように、本実施形態の撮像装置２１は、３台のカメラ２を有し、各カメラ２の背面３が平面視正三角形となるように組み合わされて構成されている。

なお、これらのカメラ２を所定の姿勢で支持するために、正三角柱の形状のフレームを備えてもよい。なお、本実施形態では、構成される撮像装置２１を構成する複数のカメラ２は、３台であるため、正三角柱の形状であるが、カメラ２の台数に応じて、正四角柱などの形状など、各種の回転対称性を有する多面体にすることができる。このようなフレームを使用すれば、各平面に容易にカメラ２を所定方向に配置できる。

各カメラ２の第１の光軸Ｏ１は、第１の実施形態とは異なりそれぞれ一点で交わることなく交差している。また、各カメラ２の主点ｍ１は、第１の実施形態とは異なり、ミラー５で反射された後の第２の光軸Ｏ２上にある。本実施形態では、ミラー５で反射されない場合の、すなわち光軸を曲げることなく第１ユニット４と第２ユニット６との光学系が真っ直ぐに構成される場合の主点ｍ１に対応する射影中心を光学的中心ｓ２として述べるものとする。この光学的中心ｓ２はシステム中心ｃ２と一致していないが、システム中心ｃ２近傍に集中しており、３台のカメラを組み合わせる構成上、システム中心ｃ２との距離が最小となるようになっている。最適には第１の実施形態のように各カメラ２の光学的中心が完全に一致することが望ましいが、光学的中心が集中している本実施形態においても、光学的中心ｓ２とシステム中心ｃ２までの距離Ｌが十分短く構成されているため、画像統合における視差を大幅に軽減させることができる。従来のカメラ５２（図１０参照）を用いて同様に構成した場合（図示略）と比べても、第１の実施形態と同様の原理により（図１と図１０との比較参照）、その効果は明らかである。なお、光学的中心が集中していることからすれば、光軸交差による画像統合におけるずれの影響は少なく、許容範囲程度の誤差として取り扱うことができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図４にしたがって説明する。図４は、第３の実施形態の撮像装置３１の構成を示す概略図である。その構成は第２の実施形態とほぼ同様であるが、カメラ２の背面３の両端が延長された構成となっており、３台のカメラ２の背面３の貼り付け位置が、中心の正三角形からはみ出す形態で相互に貼り付けられている。よって、第２の実施形態と異なり、各カメラ２のそれぞれの第１の光軸Ｏ１が一点（システム中心ｃ３）で交わるように構成されている。つまり、光軸交差のない形態となっている。

さらに、各カメラ２の主点ｍ２は、ミラー５で反射された後の第２の光軸Ｏ２上にある。本実施形態では、第２の実施形態と同様に、ミラー５で反射されない場合の主点ｍ２に対応する射影中心を光学的中心ｓ３として述べるものとする。この光学的中心ｓ３はシステム中心ｃ３と完全に一致している。

これによれば、第２の実施形態と同様の効果を奏するとともに、各カメラ２の第１の光軸Ｏ１の光軸交差がなく、システム中心ｃ３の１点にて交わっているため、さらに画像統合の際の位置ずれを軽減することができるという効果がある。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図５にしたがって説明する。図５は、第４の実施形態の撮像装置４１を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示している。本実施形態は、主に全方向の画像を取得するための撮像装置である。図５に示すように、撮像装置４１は、４台のカメラ２を有しており、正４面体のフレーム１２における各構成面１３の各々に、各カメラ２の背面３が貼り付けられて構成されている。各カメラ２は、全方位空間を均等に分割して撮像する。

本実施形態の原理は、第２の実施形態（図３参照）に対応するものであって、いわば第２の実施形態の立体版ともいえる撮像装置である。よって、本実施形態でも各カメラの第１の光軸は１点で交わることなく交差している。

これによれば、第２の実施形態と同様の効果を得るとともに、さらに以下のような効果を得ることができる。
（４）正４面体の構成面の各々にカメラ２を配置する構成としたため、撮像装置４１の全体の視野角に相当する空間を均等に分割して撮像することができ、各カメラから得られた画像を統合する処理を簡素化することができる。

（５）また、各カメラ２とミラー５とが構成上、セルフオクルージョンが発生することがなく、またカメラ２自体が他のカメラ２に撮像されることもないため、死角のない全方向の画像を良好に取得でき、高精度な全方向画像作成のための撮像装置とすることができる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について図６にしたがって説明する。図６は、第５の実施形態の撮像装置５１を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示している。本実施形態は、第４の実施形態とほぼ同様であるが、構成面１３へのカメラ２の貼り付け位置が若干異なっている。そして、本実施形態の原理は、第３の実施形態（図４参照）に対応するものであって、いわば第３の実施形態の立体版ともいえる撮像装置である。よって、本実施形態でも各カメラの第１の光軸は１点で交わり、かつシステム中心（図示略）を通るように構成されている。

これによれば、第４の実施形態における効果に加え、各カメラ２の第１の光軸Ｏ１の交差がないため、さらに画像統合の際の位置ずれを軽減することができるという効果がある。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について図７にしたがって説明する。図７は、第６の実施形態の撮像装置６１を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示している。本実施形態は、第４及び第５の実施形態と同様に多面体のフレームの各構成面にカメラ２の背面３が貼り付けられて構成されるタイプで、同じく全方向の画像を取得するための撮像装置である。図７に示すように、撮像装置６１は、６台のカメラを有しており、正６面体のフレーム１４における各構成面１５の各々に、各カメラ２の背面３が貼り付けられて構成されている。各カメラ２は、全方位空間を均等に分割して撮像する。

本実施形態の原理は、これまで述べてきたことと共通するため詳しい説明は省略するが、第２及び第４の実施形態に対応しており、第４の実施形態の正４面体のフレーム１２を正６面体のフレームとした形態であって、各カメラ２の第１の光軸は１点で交わることなく交差しているものである。

これによれば、各カメラ２を正６面体のフレーム１４の６つの構成面１５の各々に貼り付けて構成しているため、第４の実施形態における効果に加え、さらに解像度を高くすることができるという効果がある。つまり、視野角の広いレンズを用いれば、カメラは広範囲を撮像することができるが、その分だけ解像度が低下して細部が見えづらくなる。その点、より多くのカメラによって空間を均等に分割して撮像することにより、最終的に生成される全方位画像を高解像度の画像として提供することができる。

なお、上記各実施形態では、カメラ２の光学的中心はシステム中心と一致する若しくはシステム中心との距離が最小であるという最も理想的な態様に基づき説明したが、必ずしもそうある必要はなく、ミラー５近傍にあって複数のカメラを組み合わせた際になるべくシステム中心近傍に集中するような位置であれば良い。一般的に、複数のカメラを組み合わせて装置を構成する際、各カメラの光学的中心を完全に一致させるということは非常に困難である。しかし、光学的中心が光軸方向が変更されるミラー５の付近にあって、カメラ２の背面３をシステム中心に向けて組み合わせる構成とすれば、各カメラ２の光学的中心が一点に集中することになる。光軸を曲げることなく構成される従来のものと比較すれば明らかにその集中度は高まり、視差を生じにくく高精度な画像統合を実現することができる（図１０参照）。

また、例えば第１の実施形態（図１参照）の撮像装置１を、全方向を撮像できる全方向撮像装置とする場合、２台のカメラで３６０度の全方位をカバーする必要があり、１台のカメラ２が分担する視野角が大きくなるため魚眼レンズ等が使用される。この場合、光学系の前側主点の位置が第１の光軸上で最も被写体側のレンズ７の外側（図２において、レンズ７の左側）にくる場合がある。これは、第２〜第６の各実施形態についても共通であって、レンズのカバーする視野角や種類によって主点の位置は必ずしも第２の光軸Ｏ２上にあるわけではない。しかしながら、たとえ主点がミラー５で反射される前の第１の光軸Ｏ１上やレンズ７の外側の位置にある場合であっても、従来のように光軸方向を変更しないカメラ５２（図１０参照）と比較すれば、主点の位置からシステム中心までの距離を小さくできることは明らかである。すなわち、光学系内で光軸方向を変更する構成をもつカメラ２を用いることにより光学的中心をなるべくシステム中心へ近づけることにより視差が生じにくく最終的に生成される画像統合の精度を向上させることが本発明の要部であって、上記各実施形態における主点の位置は一例にすぎない。よって、上記各実施形態では光学的中心を第２の光軸Ｏ２上にある主点を基準として述べてきたが、画像統合による全方向撮像装置やその他目的に応じたある程度の広域な視野角を得る撮像装置によって主点の位置は種々であって、主点がその他の位置に来る場合や全方向を撮像するための好適なレンズ構成を排除するものではない。

また、上記説明したように最も理想的な装置構成とするためには、従来の形態のカメラ５２（図１０参照）を構成する光学系の前側主点を近軸計算により正確に求め、その前側主点の位置にミラー５を配置して（第１の実施形態（図１参照）の場合）カメラ２を設計することができる。このとき、主点の位置がレンズの中にあったり、レンズの外にあってもミラーで曲げるだけの間隔を有していない場合には設計不可能であるが、それ以外であれば装置構成に最適なカメラ２を設計することが可能である。

また、第２〜第６の実施形態におけるカメラ２の場合は、ミラー５にて反射された後の第２の光軸Ｏ２上に主点があることが最適な態様であるため（図３、図４参照）、主点の前の位置にミラー５を配置してカメラ２を設計することができる。もちろん、撮像装置を全方向に対応させる場合のカメラであれば、主点が被写体側の方へ寄るため、主点の後の位置にミラー５を配置する設計となることはいうまでもない。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・前記各実施形態では、カメラ２として図２に示す形態のものを使用したが、これに限定されることなく、レンズ群８を構成するレンズの種類や数、大きさ等は種々変更することができる。図８は、カメラの別な形態を示す図である。図８（ａ）に示すように、カメラ２２では、第１ユニット２４の構成は前記各実施形態におけるカメラ２と同様であるが、第２ユニット２６内にはレンズ群が設けられておらず、反射された被写体光はレンズを通ることなくそのままＣＣＤ３０にて結像するようになっている。また、図８（ｂ）に示すカメラ３２では、第１ユニット３４は単数枚の最も被写体側のレンズ３７のみを有する構成となっている。このように光学系の前の方に（図２との比較）ミラー５を配置する構成であれば、主点が第２の光軸上となりやすいため、光学的中心をシステム中心に近づける構成に適するカメラであるといえる。このように、レンズの数が種々異なる構成のカメラ２２，３２を用いても、前記各実施形態における同様の効果を奏することができる。貼り付けられるフレームとしての多面体の種類や装置全体の大きさ等を考慮して、体積が最小となる組み合わせ等、適宜、好適な組み合わせで実施することができる。

・また、図９は、さらに別の種類のカメラの組み合わせにより構成された撮像装置７１の平断面図である。第３の実施形態と同様であり、各カメラの第１の光軸Ｏ１が交差することなく一点（システム中心ｃ４）で交わっており、カメラの光学的中心ｓ４とシステム中心ｃ４とが一致している。この例におけるカメラ４２の第１ユニット４４は、カメラ２の第１ユニット４（図２参照）よりも短く構成されており、装置全体がシステム中心ｃ４を中心とした平面視円状になっている。この構成によれば、装置をさらにコンパクトに構成できるとともに、出っ張りが少なく表面積を小さくすることができる（図４と図９の比較参照）。

・もちろん、この別例（図９）を原理として、正４面体のフレーム１２にカメラ２を貼り付けた立体的な構成として実施することもできる。この場合、装置全体はシステム中心を中心とした球状に構成されることとなる。

・前記各実施形態のフレーム１２，１４は、それぞれ正４面体、正６面体として説明したが、その他、正８面体、正１２面体、正２０面体の各フレームで実施することができる。

・さらに、４台以上のカメラを立体的に組み合わせる場合でも、カメラ２の背面３や側面を利用して貼り付けて組み合わせることができれば、必ずしもフレームを要しない。
・前記各実施形態のカメラ２では、取り込まれた被写体光を第１の光軸Ｏ１と直交する第２の光軸Ｏ２の方向に反射するものとしたが、この反射角度は９０度に限定されるものではない。ミラーの角度を調節することにより、９０度以外の角度に光軸を曲げるように構成されたカメラを用いることができる。

・前記各実施形態では、光軸方向変更手段としてミラー５を用いたが、被写体光の方向を変更するように反射させるものであれば、その他プリズム等で構成することができる。

第１の実施形態の撮像装置の構成を示す概略図。 ＣＣＤカメラの構造を簡略化して示す図。 第２の実施形態の撮像装置の構成を示す概略図。 第３の実施形態の撮像装置の構成を示す概略図。 第４の実施形態の撮像装置を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示す。 第５の実施形態の撮像装置を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示す。 第６の実施形態の撮像装置を示す全体斜視図であり、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た全体斜視図を示す。 （ａ），（ｂ）共にカメラの別な実施形態を示す図。 別の実施形態の撮像装置の構成を示す概略図。 従来の撮像装置の構成を示す概略図。

符号の説明

Ｏ１…第１の光軸（撮影光軸）、Ｏ２…第２の光軸（撮影光軸）、ｃ１，ｃ２，ｃ３…システム中心（装置全体の中心）、ｓ１，ｓ２，ｓ３…光学的中心、Ｌ…距離（光学的中心ｓ２とシステム中心ｃ２との距離）、１，２１，３１，４１，５１，６１…撮像装置、２…ＣＣＤカメラ（カメラ）、３…背面、４…第１ユニット、５…平面ミラー（ミラー、光軸方向変更手段）、６…第２ユニット、７…レンズ（最も被写体側のレンズ）、８…レンズ群、１０…ＣＣＤ（結像素子）、１２，１４…フレーム（多面体、正多面体）、１３，１５…構成面。

Claims (9)

1. 複数のカメラを有し、該複数のカメラから得られた複数の画像を統合して連続した画像を作成するための撮像装置において、
   前記カメラは、
   最も被写体側となるレンズを含む第１ユニットと、
   被写体像を結像する結像素子を含み、前記第１ユニットと連続した第２ユニットと、
   前記第１ユニットと第２ユニットとの間に設けられる光軸方向変更手段と
   を有し、前記第１ユニット内を通る撮影光軸である第１の光軸が前記光軸方向変更手段により該第１の光軸の光軸方向を変更されて、前記第２ユニット内を通る撮影光軸である第２の光軸として前記結像素子上に前記被写体像を結像すること
   を特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像装置の視野角を均等に分割するように、前記複数のカメラが配置されたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の光軸が一点で交わるように、前記複数のカメラが配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の光軸と前記第２の光軸とは、直交することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記光軸方向変更手段としての反射面の裏側を前記カメラの背面として、
   前記撮像装置は、前記カメラの背面の一部若しくは全部が、その他の前記カメラの背面の一部若しくは全部と直接接するように結合されて構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記カメラは、回転対称性を有する多面体の構成面に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記多面体は、正多面体であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記光軸方向変更手段としての反射面の裏側を前記カメラの背面として、
   前記カメラは、当該カメラの背面の一部若しくは全部が前記多面体の構成面と接する形態で設けられることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の撮像装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記複数のカメラによって全方向の画像を取得することを特徴とする撮像装置。

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