KR20040010543A - 광각촬상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대략 180도의 감시영역에 적합한 광각촬상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 회전 대칭체의 회전중심축(6)의 둘레에서 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경(1)을 설치하고, 제1반사경(1)의 회전중심축 상에 주점(7)을 갖고 제1반사경(1)으로부터의 반사광을 결상하도록 결상렌즈(2)와 촬상소자(3)를 배치하고, 제1반사경(1)의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상한다.

Description

광각촬상장치{WIDE-ANGLE IMAGING DEVICE}

광각(廣角)의 화각(畵角)을 촬상하는 카메라로서 어안(魚眼)카메라가 있다. 어안카메라는 곡률이 높은 렌즈를 복수개 이용하여 광축둘레의 반구영역의 화상을 촬상할 수 있다.

반사면을 이용한 광각의 카메라장치로서는 일본 특허제2939087호에 도시된 소위 전방위 카메라가 있다. 이것은 카메라의 광축둘레의 축회전 대칭의 형상을 갖는 반사면에 의해 회전축 둘레의 360도의 방향의 화상을 한번에 촬상면에 결상할 수 있는 것이다.

어안카메라는 어안화상을 형성하기 위한 특수한 광학계를 갖고 있고, 렌즈형상이 복잡하며 또한 고가이다. 또한, 어안카메라로 촬상한 화상은 중심과 주변부의 왜곡정도가 다르기 때문에 어안카메라로 촬상한 화상의 중앙부분과 주변부분의 왜곡량이 크게 다르고, 위화감이 있는 화상이 촬상된다.

한편, 반사면을 이용한 상기 전방위 카메라는 한번에 360도의 화상을 촬상할 수 있고, 또한, 화상변환에 의해 파노라마 화상을 생성할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 감시영역이 360도인 경우에는 이 전방위 카메라가 유효하지만 감시영역이 대략 180도인 경우에는 상기 전방위 카메라는 촬상소자가 미사용화소가 많게 되어 버리고, 비효율적이다.

구체적으로는 상기 전방위 카메라는 360도방향의 상을 원형화상으로서 촬상하기 위하여 직사각형의 촬상면(예컨대 CCD)의 면에 결상시키는 경우에 직사각형의 짧은변을 직경으로 하는 원형에 결상시켜야만 하기 때문에 미사용화소가 많게 되어버린다. 가령, 종횡비 4:3인 CCD면에 결상시키는 경우를 가정하면 화상으로서 사용할 수 있는 범위는 짧은변(:3)을 직경으로 하는 원이기 때문에 전체 CCD영역의 약 59%밖에 사용하지 않게 되어 비효율적이다.

또한, 1회 반사한 상을 촬상하므로 상이 반전되어버리고, 촬상된 화상으로부터는 직접 상황을 인식하기 어렵다.

본 발명은 반사면에 의한 반사광을 촬상하는 광각촬상장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태1의 광각촬상장치의 개략사시도이다.

도 2는 실시형태1의 광각촬상장치에 의해 촬상되는 대상물의 위치를 나타내는 도 1의 광각촬상장치를 Z축방향으로부터 관측한 상태도이다.

도 3은 도 1에 있어서의 Y-Z측면 단면도이다.

도 4는 동 실시형태의 촬상소자의 촬상면의 확대평면도이다.

도 5는 동 실시형태와 종래예를 비교하는 것으로 도 1에 있어서의 Y-Z측면 단면도이다.

도 6은 동 실시형태와 종래예를 비교하는 것으로 촬상소자의 촬상면의 확대평면도이다.

도 7은 본 발명의 실시형태2의 광각촬상장치의 개략 사시도이다.

도 8은 실시형태2의 광각촬상장치에 의해 촬상되는 대상물의 위치를 나타내고, 도 7의 광각촬상장치를 X축방향으로부터 관측한 상태도이다.

도 9는 본 발명의 실시형태3의 광각촬상장치의 개략 사시도이다.

도 10은 실시형태3의 광각촬상장치에 의해 촬상되는 대상물의 위치를 나타내고, 도 9의 광각촬상장치를 Z축방향으로부터 관측한 상태도이다.

도 11은 본 발명의 실시형태4의 광각촬상장치의 구성도이다.

도 12는 동 실시형태의 표준상태와 광각상태의 표시화면의 내용의 설명도이다.

도 13은 본 발명의 실시형태5의 광각촬상장치의 개략 사시도이다.

도 14는 실시형태5의 광각촬상장치에 의해 촬상되는 대상물의 위치를 나타내고, 도 13의 광각촬상장치를 Z축방향으로부터 관측한 상태도이다.

도 15는 동 실시형태의 광각촬상장치의 구체적인 사용형태를 나타내는 요부단면도이다.

도 16은 본 발명의 실시형태6의 광각촬상장치의 촬상면과 결상렌즈의 광축으로부터 어긋나게 하여 배치한 경우의 Y-Z측면 단면도이다.

도 17은 본 발명의 실시형태7의 촬상소자(3)의 출력신호처리를 설명하는 촬상면의 확대평면도이다.

도 18은 본 발명의 실시형태7의 플로우챠트도이다.

도 19는 본 발명의 실시형태8의 광각촬상장치의 광학적 배치구성도이다.

도 20은 동 실시형태의 촬상면의 평면도이다.

도 21은 동 실시형태의 촬상면의 별도의 예의 평면도이다.

도 22는 본 발명의 실시형태9의 광각촬상장치의 광학적 배치구성도이다.

도 23은 동 실시형태의 촬상면의 평면도이다.

도 24는 본 발명의 실시형태10의 광각촬상장치의 기하학적 변환처리의 타이밍의 설명도이다.

도 25는 본 발명의 실시형태11의 광각촬상장치의 광학적 배치구성도이다.

도 26은 동 실시형태의 촬상면의 평면도이다.

도 27은 동 실시형태의 기하학적 변환후의 파노라마 화상의 설명도이다.

본 발명은 대략 180도 또는 180도를 넘는 감시영역에 적합한 광각촬상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항1에 기재된 광각촬상장치는, 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경; 및 상기 제1반사경의 회전중심축 상에 주점을 갖고, 제1반사경으로부터의 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도 방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항2에 기재된 광각촬상장치는, 청구항1에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 쌍곡면 형상의외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하고, 상기 촬상장치의 화각을 2α로 하면 상기 촬상장치의 광축과 상기 제1반사경의 회전중심축이 대략 α의 각도를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항3에 기재된 광각촬상장치는, 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 임의의 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경; 상기 제1반사경의 회전중심축 상에 배치되고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 기준광축방향과 반대방향으로 광로를 변경하는 제2반사경; 및 상기 제2반사경에 의해 광로가 변경된 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항4에 기재된 광각촬상장치는, 청구항3에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 제2반사경에 의해 위치가 변환된 상기 쌍곡면 형상의 외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항5에 기재된 광각촬상장치는, 청구항4에 있어서, 상기 촬상장치의 광축이, 제1반사경의 회전중심축과 대략 직교하고, 또한, 상기 제1반사경의 기준광축방향과 대략 180도의 방향으로 대략 일치하고, 상기 제1회전축 방향에 있어서의 상기 촬상장치의 화각을 2α로 하면 상기 제2반사경면의 법선방향과 상기 촬상장치의 광축이 이루는 각의 협각(狹角)이 대략 45+(α/2)도인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항6에 기재된 광각촬상장치는, 청구항3에 있어서, 상기 제2반사경을 이동시키는 이동장치를 갖고, 상기 제2반사경의 이동에 의해 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 촬상장치에 결상시키지 않고, 상기 촬상장치가 직접 대상물을 촬상하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항7에 기재된 광각촬상장치는, 청구항6에 있어서, 상기 촬상장치는 상기 이동장치에 의한 제2반사경의 위치에 따라서 초점위치를 조정하는 조정장치를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항8에 기재된 광각촬상장치는, 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경; 상기 제1반사경의 회전중심축 상에 배치되고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 기준광축방향으로 광로를 변경하는 제2반사경; 및 상기 제2반사경에 의해 광로가 변경된 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항9에 기재된 광각촬상장치는, 청구항8에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 제2반사경에 의해 위치가 변환된 상기 쌍곡면 형상의 외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항10에 기재된 광각촬상장치는, 청구항9에 있어서, 상기 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 기준광축방향의 대략 ±90도방향의 공간 내에 상기 제1반사경, 상기 제2반사경 및 상기 촬상장치가 포함되도록 배치한 것을 특징으로한다.

본 발명의 청구항11에 기재된 광각촬상장치는, 청구항1, 청구항3 또는 청구항8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변의 대략 중간점에 결상되도록 상기 촬상장치의 촬상소자의 위치를 상기 촬상장치의 광축에 수직인 방향에 어긋나게 하여 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항12에 기재된 광각촬상장치는, 청구항1, 청구항3 또는 청구항8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변방향의 대략 중간선 상에 결상되고, 제1반사경으로부터의 반원형상의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변의 길이에 대략 일치하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항13에 기재된 광각촬상장치는, 청구항2, 청구항5 또는 청구항9 및 청구항11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변의 대략 중간점에 결상되고, 상기 제1반사경으로부터의 반원형상의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변에 일치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항14에 기재된 광각촬상장치는, 청구항1~청구항13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상한 촬상장치의 촬상면 상의 유효영역만을 주사하여 상기 유효영역의 화상을 기하학적 변환하여 출력하는 카메라 처리회로를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항15에 기재된 광각촬상장치는, 청구항14에 있어서, 상기 기하학적 변환의 처리시간이 상기 유효영역 이외의 쓰지 않는 영역을 주사하는 시간 이내에 끝나는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항16에 기재된 광각촬상장치는, 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 180도를 넘는 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경과, 상기 제1반사경의 회전중심축 상에 주점을 갖고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 결상하고 촬상하는 촬상장치를 설치하고; 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변방향의 대략 중간선 상에 결상되고, 상기 제1반사경으로부터의 원형의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변의 길이에 대략 일치하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항17에 기재된 광각촬상장치는, 청구항16에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면의 짧은변 방향의 화각을 2α로 하고, 상기 촬상장치의 촬상면의 긴변의 길이를 n, 짧은변 길이를 m으로 하면 상기 촬상장치의 광축과 상기 제1반사경의 회전중심축이,

tanβ= [(n/m)-1]ㆍtanα

가 성립되는 각도(β)를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항18에 기재된 광각촬상장치는, 청구항17에 있어서, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±(90+γ)도 방향의 대상물이 결상된 상기 촬상면 상의 영역의 화상을 취출하여 기하학적 변환하여 출력하는 카메라 처리회로를 갖고,

sinγ= (2m-n)/n

인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 각 실시형태를 도 1~도 27에 기초하여 설명한다.

(실시형태1)

도 1~도 4는 본 발명의 실시형태1의 광각촬상장치를 나타낸다.

도 1에 나타내는 실시형태1의 광각촬상장치는 반사경(1)과 결상렌즈(2) 및 촬상소자(3)로 구성되어 있다. 결상렌즈(2)와 촬상소자(3)로 촬상장치가 구성되어 있다.

반사경(1)은 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖고 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 쌍곡면 형상의 반구형상이고, 반사경(1)의 회전중심축 상의 내부 초점(4)을 향하여 입사한 빛(A,B,C)은 반사경(1)을 통해서 도 1에서 하방으로 반사되고, 결상렌즈(2)를 통해서 촬상소자(3)의 촬상면(5)에 결상된다.

6은 반사경(1)의 쌍곡면의 회전중심축에서 Z축 상에 배치되어 있다. 결상렌즈(2)는 주점(主点)(7)이 Z축 상, 즉 상기 쌍곡면의 회전중심축(6)에 배치되어 있다.

또한, 빛(A,B,C)은 대상물로부터의 빛을 설명하기 위하여 표시한 모델이고, 대상물 그자체와 동일하게 하여 이후의 설명에서는 대상물(A,B,C)로 칭하기로 하고, 도 1의 광각촬상장치를 Z축방향으로부터 관측한 도 2에 나타내는 상태에 있어서, 대상물(A), 대상물(B), 대상물(C)은 Z축 둘레에 Y축방향(기준광축방향)에 대해서 ±90도의 영역 내에 배치되어 있다.

반사경(1)은 쌍곡면이기 때문에 회전중심축(6) 상의 내부 초점(4)을 향하는 빛은 반사경(1)에 의해 반사되고, 모두 쌍곡면의 외부 초점에 집광된다. 쌍곡면의 외부 초점과 결상렌즈의 주점(7)을 일치하도록 배치하고 있기 때문에 내부 초점(4)으로 향하는 빛은 모두 촬상면(5)에 결상된다.

반상경(1)이 반구형상 즉, 회전중심축(6)의 둘레에 180도의 반사부를 갖고 있기 때문에 회전중심축(6)의 둘레의 180도의 방향의 대상물이 반원형상으로 촬상면에 결상하게 된다. 즉, 180도의 화각을 갖게 된다.

따라서, 도 2와 같이 대상물(A,B,C)이 배치된 경우에도 화각이 180도이기 때문에 모두 촬상할 수 있다.

도 3, 도 4를 이용하여 180도의 화각의 화상이 촬상면(5)에 어떻게 결상되는가를 설명한다.

도 3은 실시형태1의 광각촬상장치의 광학적 배치를 나타내고, 도 1에 있어서의 Y-Z단면을 나타내고 있다.

8은 결상렌즈(2)의 광축을 나타내고 있고, 2α가 결상렌즈(2)의 화각을 나타낸다. 결상렌즈(2)의 광축(8)과 회전중심축(6)이 이루는 각은 화각(2α)의 절반(α)이 되도록 배치되어 있다. 구체적으로는, α는 15도~30도정도이다.

이와 같은 배치에 의해 반사경(1) 상의 점(9a,9b,9c)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통하여 촬상면(5)에 결상된다. 여기서, 9a는 반사경(1)의 Y축방향의 끝점을 나타내고 있다.

도 4는 실시형태1의 광각촬상장치의 촬상면 상에서의 상의 결상상태를 나타낸 모식도이다. 사선부는 반사경(1)에 의해 반사되어 결상된 상을 나타내고 있고, A,B,C는 도 1에 나타내는 대상물이 결상되는 위치를 모식적으로 나타내고 있다.

도 3에 있어서, 끝점(9a)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통하여 촬상면 (5)의 위치(10a)에 결상된다. 점(9b)은 반사경(1)과 광축(8)의 교점을 나타내고 있다. 점(9b)로부터의 반사광도 마찬가지로 촬상면(5)의 위치(10b)에 결상된다. 점 (9c)는 반사경(1)의 정점(頂点)을 나타내고 있고, 점(9c)으로부터의 반사광은 촬상면(5)의 위치(10c)에 결상된다.

결과로서, 180도의 화각의 화상이 반원형상으로 결상된다. 또한, 반원형상의 상의 직경이 촬상면(5)의 X방향의 길이에 대략 일치하도록 결상렌즈(2)의 배율을 선택함으로써 도 4와 같이 촬상면(5)에 반원형상의 상(11)이 결상된다. 이것은 반원형상의 상을 직사각형의 촬상면(5)에 결상시키는 경우에 가장 효율적인 배치이다.

따라서, 본 실시형태에 의하면 180도의 화각의 화상을 한번에 촬상할 수 있음과 아울러, 180도의 화각의 화상을 직사각형의 촬상면에 효과적으로 배치할 수 있다.

도 5는 상기 실시형태1을 나타내는 도 4에 종래의 전방위 카메라를 감시영역 180도로 사용한 경우의 결상렌즈(2a)의 배치와 촬상소자(3a)의 배치를 겹쳐서 기재한 것이므로 종래의 전방위 카메라에서는 반사경(1)의 회전중심축(6)과 촬상소자 (3a)의 광축이 일치하고, 반사경(1)의 단부(9a)로부터의 반사광이 촬상면(5)의 단축(短軸)의 단부(10d)에 결상되는 위치에 촬상소자(3a)가 배치되어 있다.

도 6에서는 실시형태1의 반원형상의 상(11)에 대해서 결상렌즈(2a)와 촬상소자(3a)에 의한 종래의 전방위 카메라의 결상은 상(11a)과 같이 촬상소자(3a)의 미사용 화소가 많게 되어버리고, 실시형태1에 비해서 종래의 전방위 카메라는 비효율적이다. 종횡비가 4:3인 촬상면이면 180도 화각만큼의 사용영역은 종래의 전방위 카메라에서는 약 30%인 것에 대해서, 상기 실시형태1에서는 약 52%로 되고, 22%도 사용영역이 증가되어 화질이 향상한다.

(실시형태2)

도 7과 도 8은 실시형태2를 나타내고, 반사경(1)과 결상렌즈(2) 사이에 제2반사경(12)을 개재장착한 점이 실시형태1과 다르게 되어 있다.

제2반사경(12)은 평면거울로 구성되어 있고, 이 제2반사경(12)은 반사경(1)(제1반사경)의 회전중심축(6) 상에 도 8에서는 45도의 기울기로 배치되어 있고, 제1반사경(1)으로부터의 반사광을 기준광축방향(Y축방향)과 반대방향(Y축의 음의 방향)으로 광로변경한다. 촬상소자(3)의 위치는 실시형태1에 있어서의 파선위치로부터 화살표(13)로 나타내는 방향으로 이동시켜서 실선위치에 배치할 수 있고, 광각촬상장치의 Z축방향의 높이를 실시형태1보다 콤팩트하게 구성할 수 있다.

또한, 반사경(1)에 의해 반사된 빛이 제2반사경(12)에 의해 반사되고나서 촬상소자(3)에 입사되기 때문에 2회의 반사에 의해서 상이 정입상(正立像)으로 되어 대상을 인식하기 쉽다.

(실시형태3)

도 9와 도 10은 실시형태3을 나타내고, 실시형태2와는 제2반사경(12)의 기울기가 다르고, 이것에 수반하여 촬상소자(3)의 위치도 변경되어 있다.

촬상소자(3)의 광축(8)과 반사경(1)의 회전중심축(6)이 직교하고 있고, 촬상소자(3)의 촬상면(5)에 반원형상의 상(11)을 배치하기 위하여 제2반사경(12)이 X축의 둘레에 촬상소자(3)의 광축(8)에 대해서 45+(α/2)도의 각도로 경사지게 배치되어 있다.

이 구성에 의하면 반사경(1)의 중심부분이 촬상면(5)의 단부(도 9에서는 상단)에 결상되고, 결상렌즈(2)의 배율을 적당히 선택함으로써 실시형태1의 도 4를 상하 반전한 화상이 얻어진다.

(실시형태4)

도 11과 도 12는 실시형태4를 나타낸다.

이 실시형태4의 광각촬상장치는 실시형태3과 마찬가지로 반사경(1)을 통해서 180도의 화각을 촬상할 수 있는 광각상태와 반사경(1)을 통하지 않고 결상렌즈(2)를 통해서 빛이 촬상소자(3)에 입사되는 표준상태로 스위칭할 수 있게 구성되어 있다. 도 12(b)는 광각상태에 있어서 촬상소자(3)의 출력을 카메라 처리회로 (14)로 기하학적 변환처리를 실시하여 180도의 파노마라 화상으로 변환하여 표시장치(15)에 표시되는 화상의 내용을 나타내고 있다.

광각상태에서는 반사경(1)에 의해 반사하기 위한 촬상면(5)에서는 반사상으로 되지만, 표준상태에서는 도 12(a)에 나타내는 바와 같이 통상의 시야의 화상으로 된다.

카메라본체(16)에는 반사경(1)과 결상렌즈(2)와 촬상소자(3) 및 제2반사경 (12)이 실시형태3의 배치조건으로 설치되어 있음과 아울러, 제2반사경(12)은 회동장치(17)를 통해서 설치되어서 실선위치와 가상선으로 나타내는 바와 같이 촬상소자(3)의 시야를 방해하지 않는 퇴피(退避)위치로 이동할 수 있게 구성되어 있다. 결상렌즈(2)는 광각상태와 표준상태에서 광축방향으로 위치를 변경할 수 있게 구성되어 있다.

결상렌즈(2)의 위치와 회동장치(17)의 회동은 초점위치 제어회로 (18)에 의해서 관리되고 있다. 결상렌즈(2)의 초점은 광각상태에서는 가상물점(假想物点)이 반사경(1)의 근방으로 설정되어 있고, 표준상태에서는 제2반사경(12)을 대피위치로 이동시킴과 아울러 결상렌즈(2)의 위치가 비교적 먼쪽의 위치에 초점이 맞도록 변경된다.

촬상소자(3)의 출력신호는 카메라 처리회로(14)를 통해서 화상변환되어 표시장치(15)로 표시된다.

또한, 상기 실시형태4에서는 회동장치(17)에서 제2반사경(12)을 회동시켜서 통상 시야가 방해되지 않도록 구성하였지만 회동장치(17)를 이용하지 않고, 예컨대, 표준상태인 경우에는 제2반사경(12)을 도 11에 나타내는 위치로부터 통상 시야가 방해되지 않도록 X축방향(도 11의 지면방향)으로 이동시키도록 구성할 수도 있다.

(실시형태5)

도 13~도 15는 실시형태5를 나타낸다.

이 실시형태5의 광각촬상장치는 실시형태2에 있어서의 제2반사경(12)의 반사면이 역방향으로 배치되고, 이것에 수반하여 촬상소자(3)의 위치가 변경되어 있다. 그 외는 실시형태2와 동일하다.

도 13과 도 14에 나타내는 바와 같이, 제2반사경(12)의 각도는 촬상소자(3)의 촬상면에 실시형태1의 도 4와 동일하게 결상되도록 배치한다. 결상렌즈(2)와 촬상소자(3)를 포함한 장치전체가 반사경(1)의 회전중심축(6)의 후방측이 되도록, 즉, 결상렌즈(2)와 촬상소자(3)가 Y축의 정의 위치에 설치될 수 있다.

이와 같이 구성한 경우에, 광각촬상장치의 배면에 가까운 곳에 반사면의 초점이 있고, 실내의 벽면 등에 설치된 경우에 벽면에 매우 가까운 위치로부터 180도를 전망할 수 있기 때문에 사각(死角)이 거의 없게 된다. 실내의 벽면이 아니더라도 냉장고의 표시패널 등에 조립하여 실내를 감시하도록 구성할 수 있다.

또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 벽면 콘센트(19)에 꽂은 상태로 사용할 수 있는 광각촬상장치를 실현할 수 있다. 이 경우, 벽면 콘센트(19)에 꽂은 플러그 (20)에 의해서 광각촬상장치를 지지할 수 있음과 아울러 광각촬상장치의 내부로의 급전도 상기 플러그(20)로부터 행하고, 촬상한 화상의 전송도 플러그(20)를 통하여 실내 배선을 통해서 다중 전송할 수 있다.

(실시형태6)

도 16(a),(b),(c)는 실시형태6을 나타낸다.

이 실시형태6의 광각촬상장치는 상기 각 실시형태의 촬상면을 결상렌즈(2)의 광축으로부터 어긋나게 배치한 경우의 구체예를 나타내고 있다.

도 16(a)에서는 결상렌즈(2)의 광축을 반사경(1)의 회전중심축(6)에 일치시켜서 촬상소자(3)의 위치를 어긋나게 하여 도 4에 나타내는 바와 같이 효율적으로 빛을 수용할 수 있도록 구성되어 있다.

도 16(b)에서는 제2반사경(12)을 45도로 설정하고, 반사경(1)의 회전중심축 (6)으로부터의 빛이 촬상소자(3)의 촬상면(5)의 단부에 수용되도록 촬상소자(3)의 위치를 어긋나게 배치하여 도 4에 나타내는 바와 같이 효율적으로 빛을 수용할 수 있도록 구성되어 있다. 도 16(c)에서는 도 16(b)와는 제2반사경(12)의 각도와 방향이 다르지만 마찬가지이다.

이와 같이, 결상렌즈(2)의 광축과 반사경(1)의 회전중심축을 일치시킨 상태에서 도 4와 같이 효율적으로 빛을 수용할 수 있는 광학배치를 비교적 간단하게 실현할 수 있다.

(실시형태7)

도 17, 도 18은 실시형태7을 나타낸다.

이 실시형태7은 상기 각 실시형태에 있어서의 촬상소자(3)의 출력신호처리의 구체예를 나타내는 것이다.

도 17은 촬상소자(3)에 있어서의 반원형상의 상의 위치를 나타내고 있다. 또한, 횡선이 판독되고, 주사열 1~n을 나타내고 있다. 또한, 상기 각 실시형태에 있어서 촬상소자(3)의 주사의 개시라인 상에 반원형상의 상의 직경위치가 결상되도록 배치되어 있다. 따라서, 제2반사경(12)의 유무에 따라 좌우 반전된 상으로 되는 경우도 있지만 본 실시형태의 효과는 바뀌지 않는다.

카메라 처리회로는 촬상소자(3)의 모든 판독 주사위치를 읽어들이지 않고, 판독 주사열 1~i까지를 순서대로 주사하여 판독하면 판독 주사열1로 돌아와서 판독을 반복하도록 구성하고, 판독 주사열(i+1)~n의 판독을 실행하지 않는다.

이와 같이 구성하였기 때문에 변환화상을 신속하게 출력할 수 있다.

또한, 이 판독처리에 추가하여, 도 11과 도 12에 나타낸 실시형태4의 경우에는 도 18에 나타내는 흐름에 따라서 처리한다.

스텝S1에서 화상촬상을 시작하고, 스텝S2에서는 광각상태인가 표준상태인가를 판별한다.

스텝S2에서 광각상태인 것으로 검출된 경우에는 스텝S3에서 상기와 같이 판독 주사열 1~i까지를 순서대로 주사하여 판독한다. 스텝S4에서 기하학적 변환처리를 실행하고, 생성된 파노마라 화상을 스텝S5에서 화상표시한다.

스텝S2에서 표준상태인 것으로 검출된 경우에는 스텝S6에서 판독 주사열 1~n을 순서대로 주사하여 판독하고, 스텝S5에서 화상표시한다.

스텝S5가 종료하면 스텝S7에서는 표시종료인지의 여부를 판정하여, 종료하지 않은 경우에는 스텝S2으로 돌아가서 상기 루틴을 반복 실행한다. 스텝S7에서 표시종료가 검출된 경우에는 스텝S8을 실행하여 표시를 종료한다.

또한, 스텝S4의 기하학적 변환의 처리시간은 유효영역 이외의 쓸모없는 영역인 (i+1)~n을 주사하는 시간 이내에 종료하도록 카메라 처리회로(14)를 구성한다.

이와 같이 구성함으로써 반원형상으로 결상되는 화상에 대해서 주사를 필요한 만큼으로 하여 잔여조작시간에 기하학적 변환처리를 실행함으로써 거의 실시간으로 파노라마 화상을 출력할 수 있다.

(실시형태8)

도 19, 도 20, 도 21은 실시형태8을 나타내고, 반사경(1)의 회전중심축(6)과 결상렌즈(2)의 광축(8)이 이루는 각은 실시형태1과는 다르다.

도 20은 실시형태8의 촬상소자(3)의 촬상면(5) 상에서의 결상상태를 나타낸 모식도이다. 103은 반사경(1)에 의해 반사되어 결상된 상을 나타내고 있다. n은 촬상면(5)의 긴변의 길이, m은 촬상면(5)의 짧은변의 길이를 나타내고 있다.

도 19에 있어서, L은 결상렌즈(2)의 주점(7)과 촬상소자(3)의 광축방향의 거리를 나타내고 있다. 2α가 결상렌즈(2)의 Y-Z평면 내에서의 화각, 즉 촬상면(5)의 짧은변 방향의 화각을 나타내고 있고, 회전중심축(6)과 결상렌즈(2)의 광축 (8)이 이루는 각을 β로 하면,

tanβ= [(n/m)-1]ㆍtanα (식 101)

이 성립하도록 배치되어 있다.

도 19에 있어서, 반사경(1)의 외주부의 점(101a)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통해서 촬상소자(3)의 촬상면(5)의 점(102a)에 결상된다.

또한, 결상렌즈(2)의 광축(8)과 반사경(1)의 교점(101b)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통해서 촬상면(5)의 점(102b)에 결상되고, 반사경(1)의 회전중심축 상의 점(101c)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통해서 촬상면(5)의 점(102c)에 결상된다. 이와 같이 Z축 둘레에 Y축방향을 중심으로 하여 대략 ±90도 방향으로부터의 반사광이 촬상소자(3)에 결상되고, 결과로서 대략 180도 화각의 화상이 거의반원형상으로 결상된다.

여기서, 도 20의 상(103)이 촬상면(5)에 내접하고, 또한, 점(102a)이 촬상면 (5)의 끝점에 접하기 위해서는 결상렌즈(2)의 광축(8) 상으로부터의 반사광의 결상점(102b)과, 반사경(1)의 외주부의 점(101a)의 결상점(102a)의 거리가 촬상면(5)의 m/2에 일치해야만 한다. 따라서, Y축방향의 화각(2β)의 절반의 화각의 상이 m/2의 거리로 결상되게 된다. 도 19의 기하학적 관계로부터,

Lㆍtanα = m/2 (식 102)

이 성립한다.

한편으로, 상(103)의 반경은 촬상면(5)의 긴변(n)의 절반으로 되기 때문에 반사경(1)의 회전중심축 상의 점(101c)으로부터의 반사광이 결상된 점(102c)과, 반사경(1)의 외주부의 점(101a)의 결상점(102a)의 거리는 촬상면(5)의 긴변(n)의 절반에 일치한다. 따라서, 기하학적 관계로부터,

Lㆍtanβ = (n/2)-(m/2) (식 103)

이 성립한다.

(식 102)과 (식 103)으로부터 (식 101)이 도출된다. 따라서, (식 101)이 성립하도록 결상렌즈(2)의 광축을 각도 β만큼 경사지게 하고, 또한, 결상렌즈(2)의 배율을 선택하면 180도 화각의 화상이, 반원부의 원호부가 촬상면(5)의 3변에 거의 접하는 상태로 결상된다.

또한, (식 101)이 성립되는 조건으로 촬상한 경우, 상(103)의 X방향 즉, 촬상면(5)의 긴변 방향의 길이는 Y방향보다 (1/cosβ)배 길게 된다. 따라서, 반원형상의 화상은 X방향으로 촬상면(5)을 약간 삐져 나오지만 β가 비교적 작기 때문에 실용상에 문제가 없다.

또한, 도 20에서는 반원형상의 상(103)이 촬상면(5)에 내접하도록 배치하였지만 반원형상의 상(103)의 반경이 촬상면(5)의 긴변(n)의 대략 1/2로 되도록 결상되는 것이면 반드시 내접할 필요는 없다. 즉, 도 21에 나타내는 바와 같이 촬상면 (5)에 있어서 상(103)이 결상위치(104)에 결상되어도 180도의 화각의 화상을 촬상면에 유효하게 촬상할 수 있다. 도 21에는 실시형태1의 경우의 반원형상의 상(11)의 결상위치도 비교하기 위해서 기재되어 있다.

이와 같이, 촬상장치의 전체의 크기를 고려하지 않으면 횡길이의 촬상면(5)에 180도 화각의 화상을 가능한한 크게, 즉 해상도가 높게 되도록 배치하기 위해서는 반사경(1)의 회전축 중심이 촬상면(5)의 긴변의 중간선 상에 결상되고, 또한, 반원형상의 화상의 반경이 촬상면(5)의 긴변의 대략 절반의 길이로 결상되면 좋다.

따라서, 결상렌즈(2)의 Y-Z 평면 내에서의 화각, 즉 촬상면(5)의 짧은변 방향의 화각을 2α로 하고, 결상렌즈(2)의 광축방향과 반사경(1)의 회전중심축 (6)이 Y-Z 평면 상에서 이루는 각도를 τ로 하면 τ는 실시형태1의 경사각(α) 이하이고, (식 101)에 있어서의 β이상이면 좋다. 즉, 하기 (식 104)의 범위에 τ가 있으면 좋게 된다.

α ≥τ≥tan^-1[(n/m-1)ㆍtanα] (식 104)

예컨대, 결상렌즈(2)의 화각 2α=40도로 하고, 촬상면의 긴변 길이 n=4[밀리미터], 짧은변 길이 m=3[밀리미터]로 하면,

20°≥τ≥6.91°

로 된다. 여기서, 도 19로부터 명확해지는 바와 같이, τ가 크게 되면 될수록 광학계가 경사지기 때문에 광학계의 Y축방향의 크기가 커진다. 따라서, (식 101)을 만족하도록 광학적으로 배치함으로써 실시형태1에 비해서 결상렌즈(2)의 경사각이 작게 되고, 장치를 소형화할 수 있다.

(실시형태9)

도 22, 도 23은 실시형태9를 나타낸다.

실시형태8에서는 촬상면(5) 상에서의 반원형상의 화상의 위치를 실시형태1의 것과는 변경하도록 구성하였지만 제2반사경(12)을 사용한 실시형태3에 있어서도 마찬가지로 촬상면(5) 상에서의 반원형상의 화상의 위치를 변경할 수 있다.

구체적으로는, 도 22는 실시형태9의 광학계의 Y-Z 단면을 나타내고, 실시형태3과 마찬가지로 반사경(1)과 결상렌즈(2) 사이에 제2반사경(12)을 개재장착하고, 또한, 실시형태8과 마찬가지로, 촬상면(5)에 180도 화각의 화상을 내접하도록 결상하는 광학적 배치를 나타낸 것이다.

여기서, 결상렌즈(2)의 광축방향을 Y축방향과 일치시켰을 때에 촬상면(5)에 180도 화각의 화상을 내접시키기 위하여 Y-Z평면 상에서 제2반사경(12)의 면의 법선방향과 촬상소자(3)의 광축이 45+(β/2)도를 이루도록 배치한다. β는 실시형태8의 (식 101)으로부터 구한다.

이와 같은 광학배치로 함으로써 결상렌즈(2)의 광축(8)과 반사경(1)의 교점(101b)으로부터의 반사광은 제2반사경(12)에 의해 Y축방향에 일치하는 방향으로 광로변경하고, 도 23에 나타내는 바와 같이, 촬상면(5)의 중심(105b)에 결상된다. 또한, 반사경(1)의 외주부의 점(101a)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통하여 촬상면(5) 상의 점(105a)에 결상된다. 반사경(1)의 회전중심축 상의 점(101c)으로부터의 반사광은 결상렌즈(2)를 통하여 촬상면(5) 상의 점(105c)에 결상된다.

따라서, 결상렌즈(2)를 수평으로 배치하고, 제2반사경(12)을 설치함으로써, 도 23에 나타내는 바와 같이, 도 20과는 상하 좌우가 반전된 화상을 얻을 수 있다. 그 때문에 실시형태2와 마찬가지로, Z축방향으로 콤팩트하다.

상기 실시형태9에서는 촬상면(5)에 180도 화각의 화상을 내접하도록 결상하는 광학적 배치를 나타낸 것이지만 반원형상의 화상의 반경이 촬상면(5)의 긴변의 대략 1/2이 되도록 결상하는 것이면 반드시 내접할 필요는 없다. 따라서, 제2반사경(12)은 Y-Z 평면 상에서 제2반사경(12)의 면의 법선방향과 촬상소자(3)의 광축이 45+(β/2)도를 이루도록 배치하는 설정각도와, 실시형태3에 있어서의 제2반사경 (12)의 설치각도 사이의 설치각도로 설정하고, 반원형상의 화상의 직경이 촬상면 (5)의 긴변의 길이에 대략 일치하도록 하면 반원형상의 촬상면(5)에 유효하게 결상할 수 있다.

또한, 실시형태5에 있어서도 마찬가지로 실시할 수 있다.

(실시형태10)

도 24(b),(c)는 실시형태10을 나타낸다.

이것은 상기 각 실시형태에 있어서 촬상소자(3)의 촬상면(5)에 있어서의 180도 화각의 화상이 결상되는 영역을 나타내고 있다.

여기서, 도 24(a)의 영역(121)은, 예컨대, 실시형태에 나타내어진 광학적 배치 즉, 반원형상의 결상영역의 중심이 촬상면(5)의 긴변의 중간점에 위치하는 경우이다.

도 24(b)의 영역(123)은, 예컨대, 실시형태8에 나타내어진 광학적 배치에 의해 얻어지는 결상영역이고, 반원형상의 결상영역이 촬상면(5)에 내접하는 경우이다.

도 24(c)는 도 24(a)와 도 24(b)의 중간에 결상의 영역(125)이 있는 경우이다.

앞의 실시형태7에서는, 도 24(a)와 같은 결상상태인 경우에는 불필요한 영역 (122)을 주사하는 시간 내에 기하학적 변환처리를 실시함으로써 설명하였다. 도 24(b),(c)의 경우도, 마찬가지로, 도 24(b)의 경우에는 불필요한 영역(124)을 주사하는 시간 내에 기하학적 변환처리를 실시하고, 도 24(c)의 경우에는 불필요한 영역(126)을 주사하는 시간 내에 기하학적 변환처리를 실시함으로써 어떠한 경우에도 변환화상을 신속하게 출력할 수 있다.

(실시형태11)

도 25, 도 26, 도 27은 실시형태11을 나타낸다.

도 25에 있어서는, 실시형태8의 반사경(1)이 회전중심축 둘레에 180도의 볼록면인 것에 대해서 상기 도 25의 반사경(105)은 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 180도를 넘는 볼록면 형상의 반사면, 보다 구체적으로는, 회전중심축(6)의 둘레에 360도의 회전 대칭형상인 점이 다르고, 2α가 결상렌즈(2)의 Y-Z 평면 내에서의 화각, 즉 촬상면(5)의 짧은변 방향의 화각을 나타내고 있고, 회전중심축(6)과 결상렌즈(2)의 광축(8)이 Y-Z 평면 상에서 이루는 각도를 β로 하면 (식 101)이 성립하도록 결상렌즈(2), 촬상소자(3)가 배치되어 있다.

도 26은 촬상소자(3)의 촬상면(5)의 확대 평면도이고, 도 25에 나타낸 바와 같이 반사경(105)이 회전대칭이므로 촬상면에는 360도의 방향의 반사광의 일부가 결상된다. 108a와 108b의 영역이 결상된 상을 나타내고 있다.

도 25에 나타내는 바와 같이, 실시형태8과는 다르고, 반사경(105)이 360도의 회전 대칭체이기 때문에 반사경(105) 상의 점(106a,106b,106c)에 추가하여, 점 (106d)으로부터의 빛도 결상렌즈(2)를 통하여 촬상소자(3)에 결상된다.

점(106a)으로부터의 반사광이 107a, 점(106b)은 결상렌즈(2)의 광축 상에 있기 때문에 촬상면(5)의 중심(107b)에 점(106c)으로부터의 반사광은 107c에, 점 (106d)으로부터의 반사광은 107d에 결상된다. 따라서, 도 26의 영역(108a,108b)에 화상이 결상하게 된다.

여기서, 결상되는 화상의 Z축 둘레의 화각에 관해서 설명한다.

도 26의 γ은 본 실시형태에 있어서 180도를 넘어서 촬상할 수 있는 화각을 나타내고 있다. 여기서 γ는 촬상면(5)의 종횡의 길이비에 따라 결정된다. 촬상면 (5)의 긴변 길이가 n, 짧은변 길이가 m이기 때문에,

sinγ= (2m-n)/n

으로 된다. 예컨대, 가장 일반적인 긴변과 짧은변의 비가 4:3의 비율인 촬상소자(3)인 경우, (2m-n)/n=0.5로 되기 때문에 γ는 30도로 된다. 따라서, 4:3의 종횡비의 CCD의 경우에는 약 180도+2×30=240도의 화각이 얻어지게 된다. 따라서, 실시형태1과 같이 180도 화각에서의 유효한 촬상면 이용율을 유지하면서 180도를 넘는 더욱 광각의 화각의 화상을 촬상할 수 있다.

도 27은 도 26의 영역(108b)의 화상을 파노라마 화상으로 변환한 예이다. 화살표의 방향으로 180도 화각 이상의 화각을 갖는 파노라마 화상이 얻어진다. 이 변환처리에 관해서는 실시형태4에서의 카메라 처리회로(14)와 마찬가지의 처리에 의해 실현될 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면 180도보다 넓은 화각의 화상을 한번에 촬상할 수 있음과 아울러, 상기 화상을 직사각형의 촬상면(5)에 효과적으로 배치할 수 있다.

또한, 이 실시예에서는, 반사경(105)은 360도의 완전한 회전 대칭형상인 경우에 관해서 설명하였지만 회전중심축 둘레에 촬상할 수 있는 화각만큼에 상당하는 회전 대칭체의 일부의 반사부가 있으면 좋다. 단, 반사경의 제조상, 360도의 회전 대칭형상이 요망된다.

이상과 같이, 본 발명의 광각촬상장치는 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경에 의해 반사된 빛을 촬상장치에 의해서 직접 촬영하거나, 또는, 제1반사경과 상기 촬상장치 사이의 광로에 배치된 제2반사경을 통해서 촬영하도록 구성한 것이므로 대략 180도의 감시영역을, 촬영장치에 있어서의 촬상소자의 화소를 효율좋게 사용하여 양호한화질의 영상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 광각촬상장치는 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 180도를 넘는 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경과, 상기 제1반사경의 회전중심축 상에 주점을 갖고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 결상하고 촬상하는 촬상장치를 설치하고, 상기 제1반사경의 회전중심축이 상기 촬상면의 긴변 방향의 대략 중간점에 결상하고, 상기 제1반사경으로부터의 원형반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변에 대략 일치하도록 구성함으로써 180도를 넘는 광각의 감시영역을, 촬영장치에 있어서의 촬상소자의 화소를 효율좋게 사용하여 양호한 화질의 영상을 얻을 수 있다.

Claims (18)

1. 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경; 및

   상기 제1반사경의 회전중심축 상에 주점을 갖고, 제1반사경으로부터의 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도 방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치를 설치한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 쌍곡면 형상의 외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하고, 상기 촬상장치의 화각을 2α로 하면 상기 촬상장치의 광축과 상기 제1반사경의 회전중심축이 대략 α의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
3. 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 임의의 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경;

   상기 제1반사경의 회전중심축 상에 배치되고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 기준광축방향과 반대방향으로 광로를 변경하는 제2반사경; 및

   상기 제2반사경에 의해 광로가 변경된 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치를 설치한 것을특징으로 하는 광각촬상장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 제2반사경에 의해 위치가 변환된 상기 쌍곡면 형상의 외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 촬상장치의 광축이, 제1반사경의 회전중심축과 대략 직교하고, 또한, 상기 제1반사경의 기준광축방향과 대략 180도의 방향으로 대략 일치하고,

   상기 제1회전축 방향에 있어서의 상기 촬상장치의 화각을 2α로 하면 상기 제2반사경면의 법선방향과 상기 촬상장치의 광축이 이루는 각의 협각(狹角)이 대략 45+(α/2)도인 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 제2반사경을 이동시키는 이동장치를 갖고, 상기 제2반사경의 이동에 의해 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 촬상장치에 결상시키지 않고, 상기 촬상장치가 직접 대상물을 촬상하도록 구성한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 촬상장치는 상기 이동장치에 의한 제2반사경의 위치에따라서 초점위치를 조정하는 조정장치를 갖는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
8. 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 기준광축방향의 대략 ±90도의 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경;

   상기 제1반사경의 회전중심축 상에 배치되고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 상기 기준광축방향으로 광로를 변경하는 제2반사경; 및

   상기 제2반사경에 의해 광로가 변경된 반사광을 결상하고, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상하는 촬상장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1반사경이 회전중심축 상에 내부 초점을 가지는 쌍곡면 형상이고, 상기 제2반사경에 의해 위치가 변환된 상기 쌍곡면 형상의 외부 초점위치와 상기 촬상장치의 주점위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 회전 대칭체의 회전중심축 둘레의 기준광축방향의 대략 ±90도방향의 공간 내에 상기 제1반사경, 상기 제2반사경 및 상기 촬상장치가 포함되도록 배치한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
11. 제1항, 제3항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변의 대략 중간점에 결상되도록 상기 촬상장치의 촬상소자의 위치를 상기 촬상장치의 광축에 수직인 방향에 어긋나게 하여 설치한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
12. 제1항, 제3항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변방향의 대략 중간선 상에 결상되고, 제1반사경으로부터의 반원형상의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변의 길이에 대략 일치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
13. 제2항, 제5항, 제9항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면이 긴변과 짧은변을 갖는 직사각형이고, 상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변의 대략 중간점에 결상되고, 상기 제1반사경으로부터의 반원형상의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변에 일치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±90도방향의 대상물을 촬상한 촬상장치의 촬상면 상의 유효영역만을 주사하여 상기 유효영역의 화상을 기하학적 변환하여 출력하는 카메라 처리회로를갖는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 기하학적 변환의 처리시간이 상기 유효영역 이외의 쓰지 않는 영역을 주사하는 시간 이내에 끝나는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
16. 회전 대칭체의 회전중심축 둘레에서 기준광축방향의 180도를 넘는 볼록면 형상의 반사면을 갖는 제1반사경과,

    상기 제1반사경의 회전중심축 상에 주점을 갖고, 상기 제1반사경으로부터의 반사광을 결상하고 촬상하는 촬상장치를 설치하고;

    상기 제1반사경의 회전축 중심이 상기 촬상면의 긴변방향의 대략 중간선 상에 결상되고, 상기 제1반사경으로부터의 원형의 반사광의 직경이 상기 촬상면의 긴변의 길이에 대략 일치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 촬상장치의 촬상면의 짧은변 방향의 화각을 2α로 하고, 상기 촬상장치의 촬상면의 긴변의 길이를 n, 짧은변 길이를 m으로 하면 상기 촬상장치의 광축과 상기 제1반사경의 회전중심축이,

    tanβ= [(n/m)-1]ㆍtanα

    가 성립되는 각도(β)를 이루는 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 제1반사경의 회전중심축 둘레의 대략 ±(90+γ)도 방향의 대상물이 결상된 상기 촬상면 상의 영역의 화상을 취출하여 기하학적 변환하여 출력하는 카메라 처리회로를 갖고,

    sinγ= (2m-n)/n

    인 것을 특징으로 하는 광각촬상장치.