JP2004080088A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の撮像手段から広い範囲の画像を得ることができ、かつ水中において充分な解像度と画質を有する画像を撮影することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】広範囲の被写体を分割した複数の各分割被写部をそれぞれ個別に複数の撮像手段によって撮影し、各撮像手段からの映像情報を入力した処理手段によって１つの映像に張り合わせ処理する構成であり、撮像手段を覆って透明防水部材１０が設けられ、撮像手段の各ＮＰ点が１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように配置され、この所定の半径領域に、防水部材１０の球面形状の部分の球面の中心が略一致している撮像装置を構成する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全天（全方位）等の広い範囲を撮像することができる撮像装置に係わり、特に水中における撮影を行う場合に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、多数のビデオカメラを１つの筐体に収納して、全方位或いは全周を同時に撮影するカメラが種々開発されている。
【０００３】
その方法の１つとして、例えば多角錐状に配置されたミラーを用いて、撮像視点を仮想的に一致させることにより複数カメラ間で発生するパララックス（視差）を解消する方法が提案されている。
【０００４】
上述した多角錐状に配置されたミラーを用いた構成の撮像装置の一例の概略構成図を図９に示す。
この撮像装置は、多角錐状、この場合は８角錐状に配置された８枚の平面ミラー５４と、各平面ミラー５４に対向してそれぞれ１個ずつ配置されたカメラ５１とを備えて成る。図９では、このうち撮像装置の中心線を通る鉛直面にある２枚の平面ミラー５４及び２個のカメラ５１が示されている。
各カメラ５１にはレンズ５２及び撮像素子５３が設けられ、撮像素子５３やその他の部品が収納された図示しないカメラ本体にレンズ５２が取り付けられてカメラ５１が構成される。
【０００５】
この撮像装置において、画角最上部の画角端光線５６Ａ、画角最下部の画角端光線５６Ｂ、レンズ光軸５７上を通過する光線は、ミラー５４で反射してレンズ５２に入射し、撮像素子５３上に結像する。
【０００６】
そして、複数のカメラ５１において、平面ミラー５４による仮想的な視点中心５５を略一致させることにより、パララックスを抑制することができる。これにより、複数のカメラ５１による画像を貼り合わせて、全方位或いは全周等の広い範囲の画像が得られる。
【０００７】
また、レンズ光軸５７を通る光線の平面ミラー５４への入射角度が４５度となっているため、レンズ光軸５７を通る光線は水平に平面ミラー５４へ入射し、平面ミラー５４で反射されて鉛直方向に向かってレンズ５２に入射するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９の構成の撮像装置を水中で使用する場合には、カメラ５１のある部分に水が浸入しないように、図１０に示すように撮像装置全体を覆って、透明防水部材６０が設けられる。
例えば図１０では、撮像装置の構成に合わせて、ミラー５４の八角錐よりも一回り大きい八角柱状に透明防水部材６０が設けられる。
【０００９】
この撮像装置を使用して、陸上つまり空気中で撮影を行う場合は、設計通り各カメラ５１の撮像視点は仮想的に一致する。
【００１０】
一方、この撮像装置を使用して、水中で撮影を行う場合における透明防水部材を通った入射光の光線状態をミラー５４を省いて模式的に図１１に示す。図１１に示すように、透明防水部材６０の左側（外側）は屈折率１．３３の水、右側（内側）は屈折率１の空気であり、透明防水部材６０は平面であるため、下記のスネルの法則に従い、透明防水部材６０を境として光線が内側に折れ曲がる。
Ｎ×ｓｉｎθ＝Ｎ´×ｓｉｎθ´
（Ｎ及びθは入射側の媒質の屈折率及び入射角度、Ｎ´及びθ´は出射側の媒質の屈折率及び出射角度を示す）
尚、図１１において、透明防水部材６０の厚さは充分薄いものとして便宜上無視している。
【００１１】
このとき、各カメラ５１により撮影される画像の撮像範囲を、空気中で撮影した場合と比較して図１２に示す。
図１２Ａは空気中で撮影した場合、図１２Ｂは水中で撮影した場合の撮像範囲をそれぞれ示している。
図１２Ａ及び図１２Ｂを比較してわかるように、水中で撮影した場合には、光線が図１１に示したように透明防水部材６０を境として折れ曲がることにより、その分だけ画角が狭くなる。このため、隣り合うカメラの撮像範囲７１と７２、７２と７３、７３と７４がつながらなくなる可能性がある。
【００１２】
また、透明防水部材６０を境として光線が内側に折れ曲がることにより、空気中で撮影した場合と比較して、カメラ５１のレンズの視点中心が後方にずれる。
このため、空気中で撮影した場合には無視できる程度に小さかったパララックスが大きくなってしまうことから、複数のカメラ５１で撮影した画像をつなげる際に不都合を生じるおそれもある。
【００１３】
このように、複数のカメラを備えた撮像装置を使用して、水中で撮影を行う場合には、カメラを覆って透明防水部材を配置することが多いため、上述したような問題が生じる。
【００１４】
上述した問題の解決のために、本発明においては、複数の撮像手段から広い範囲の画像を得ることができ、かつ水中において充分な解像度と画質を有する画像を撮影することができる撮像装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、広範囲の被写体を分割した複数の各分割被写部をそれぞれ個別に複数の撮像手段によって撮影し、この各撮像手段からの映像情報を入力した処理手段によって１つの映像に張り合わせ処理するものであって、撮像手段がレンズ及びこのレンズを通過した光線を検知する撮像素子を備え、複数の撮像手段全体を覆って外部からの水の浸入を防止する防水部材が設けられ、この防水部材は、少なくとも撮像手段への入射光が通過する部分が透明な材料から成ると共に球面形状とされ、撮像手段のレンズの開口絞りの中心を通る主光線中、ガウス領域に位置する主光線を選択し、この選択された主光線の物空間における直線成分を延長して光軸と交わる点をＮＰ点と定義したときに、複数の撮像手段の各ＮＰ点が１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように撮像手段が配置され、防水部材の球面形状の部分は、球面の中心が所定の半径領域に略一致しているものである。
【００１６】
ここでＮＰ点とは、本願の発明者らが光学系の基本的な考えに基づいて、複数の画像をつなぎ合わせた場合に生じるパララックスを如何に減少させることができるかを多くの実験を積み重ねた結果として検出されたもので、図３に示すように、物体で反射した光が等価凸レンズ３００を介して撮像部３０１に像を結ぶ状態の場合で説明する。
【００１７】
即ち等価凸レンズ３００は、複数のレンズ３０２〜３０８によって構成され、開口絞り３０９がレンズ３０４とレンズ３０５の間に設けられている。
尚、図３中３２１は鏡胴を示し、３２２はカメラ（撮像手段）を示す。
【００１８】
そして、開口絞り３０９の中心を通る無数の主光線のうち、光軸３１０に最も近い領域、つまり収差が最も小さいガウス領域を通る主光線３１１を選択する。
この主光線３１１のうちの物空間３１２における直線部分を延長して光軸３１０と交わる点をＮＰ点（ノンパララックス点）３１３として設定したものである。
【００１９】
上述の本発明の撮像装置の構成によれば、複数の撮像手段全体を覆って外部からの水の浸入を防止する防水部材が設けられているため、撮像手段に直接水がかかることなく、水中で撮像装置を使用することができる。
また、防水部材は少なくとも上記撮像手段への入射光が通過する部分が透明な材料から成るため、入射光が防水部材で遮られることなく、透明な材料を通して撮像手段へ入射する。
そして、複数の撮像手段の各ＮＰ点が、１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように撮像手段を配置させたことにより、各撮像手段の間のパララックスをなくすことが可能になる。
さらに、防水部材の撮像手段への入射光が通過する部分が球面形状であり、この球面形状の部分は、球面の中心がＮＰ点のある所定の半径領域に略一致していることにより、水中で撮像装置を使用する際にも、撮像手段へ入射する光は球面をほぼ垂直に通過するため、球面の前後で屈折によりずれることがない。これにより、球面において、撮像手段の画角や収差が変化することがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、広範囲の被写体を分割した複数の各分割被写部をそれぞれ個別に複数の撮像手段によって撮影し、この各撮像手段からの映像情報を入力した処理手段によって１つの映像に張り合わせ処理する撮像装置であって、撮像手段がレンズ及びこのレンズを通過した光線を検知する撮像素子を備え、複数の撮像手段全体を覆って外部からの水の浸入を防止する防水部材が設けられ、この防水部材は、少なくとも撮像手段への入射光が通過する部分が透明な材料から成ると共に球面形状とされ、撮像手段のレンズの開口絞りの中心を通る主光線中、ガウス領域に位置する主光線を選択し、この選択された主光線の物空間における直線成分を延長して光軸と交わる点をＮＰ点と定義したときに、複数の撮像手段の各ＮＰ点が１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように撮像手段が配置され、防水部材の球面形状の部分は、球面の中心が所定の半径領域に略一致している撮像装置である。
【００２１】
また本発明は、上記撮像装置において、各撮像手段のＮＰ点が撮像素子より後方に設定されている構成とする。
【００２２】
また本発明は、上記撮像装置において、撮像手段に対向して撮像手段が設けられ、各撮像手段はミラーにより反射された画像を撮影する構成とする。
【００２３】
また本発明は、上記撮像装置において、各撮像手段のＮＰ点がレンズと撮像素子との間に設定されている構成とする。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態として、撮像装置の概略構成図を示す。
この撮像装置は、多角錐状、この場合は８角錐状に配置された８枚の平面ミラー３と、各平面ミラー３に対向してそれぞれ１個ずつ配置されたカメラ２とを備えて成る。図１では、このうち撮像装置の中心線を通る鉛直面にある２枚の平面ミラー３及び２個のカメラ２が示されている。
各カメラ２には、それぞれ同一構成である撮像素子１及び図示しないレンズが設けられて構成され、各カメラ２が撮像する画角もほぼ同一となっている。
【００２５】
入射光線は、平面ミラー３で反射されてカメラ２のレンズに入射して、撮像素子１上に結像する。
この撮像装置において、画角最上部の画角端光線４、画角最下部の画角端光線５、レンズ光軸上を通過する光線は、ミラー３で反射してレンズに入射し、撮像素子１上に結像する。
そして、複数のカメラ２において、平面ミラー３による仮想的な視点中心をそれぞれ中心点６に略一致させることにより、パララックス（視差）を抑制することができる。これにより、複数のカメラ２が撮影した画像を張り合わせて、全周等の広い範囲の画像が得られる。
【００２６】
また、レンズの光軸を通る光線即ち物空間（図示せず）における光軸を通る光線の平面ミラー３への入射角度は４５度となっている。物空間における光軸を通る光線は、水平に平面ミラー３に入射し、平面ミラー３で反射されて鉛直方向Ｖに向かってカメラ２のレンズに入射するようになっている。
【００２７】
本実施の形態の撮像装置では、特に撮像装置全体を覆って、球面形状を有する透明防水シールド１０が設けられている。この透明防水シールド１０は、ガラスやプラスチック等の透明な材料から成る薄板状の部材より構成されており、カメラ２に直接水が触れないようにしている。
【００２８】
また、本実施の形態の撮像装置では、８つのカメラ２のそれぞれにおける前述したＮＰ点が、１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内（図１の中心点６付近の領域になる）にあるように、８つのカメラ２が配置される。
さらに、透明防水シールド１０の球面の中心が、この所定の半径領域に略一致した構成とされる。
【００２９】
尚、カメラ２及びミラー３は、図示しない固定部材により、透明防水シールド１０の球面形状でない底面部１０Ｂに固定され、透明防水シールド１０の球面に対する相対位置が安定するように構成される。
【００３０】
ここで、本発明の全方位カメラを水中で使用する場合を図２により説明する。図２は図１に示した撮像装置における入射光の光線経路をミラー３を省いて模式的に表している。
透明防水シールド１０の左側は水、右側は空気である。画角最上部の画角端光線４、画角最下部の画角端光線５、その中間の光線１１，１２，１３を含む全ての光線は透明防水シールド１０に対してほぼ垂直に通過する。ゆえに、水→空気という屈折率の異なる媒質を通過しても、陸上つまり空気→空気という屈折率の同じ媒質を通過するのと同様に、撮像素子１に達する光線がずれることがない。そのため、透明防水シールド１０の内側と外側とで画角や収差が変化することがない。
【００３１】
上述の本実施の形態の撮像装置によれば、８つのカメラ２のそれぞれにおけるＮＰ点が、１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように、８つのカメラ２が配置されていることにより、陸上即ち空気中で撮影した場合に、各カメラで撮影される画像のパララックスをなくすことができ、８つのカメラ２で水平方向の全方位（全周）を撮影することが可能になる。
また、８つのカメラ２及び平面ミラー３の全体を、透明防水シールド１０が覆っているため、水中で撮影した場合に、カメラ２に水がかかることがない。
【００３２】
さらに、透明防水シールド１０は、カメラ２に入射する光が通過する部分が球面形状であり、かつ球面の中心が１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域に略一致していることにより、透明防水シールド１０を通過して平面ミラー３で反射されてカメラ２に入射する光は、透明防水シールド１０の球面に対してほぼ垂直で通過する。これにより、水中で使用した場合でも、カメラ２に入射する光は透明防水シールド１０の前後で、ほとんど屈折や収差が発生せず、光線がずれることがないため、その結果ＮＰ点の位置が空気中で撮影した場合と変化することがなく、パララックスをなくすことができる。
従って、パララックスをなくし、かつ上下左右３６０度全方位の水中映像、或いは円筒全方位を含む広範囲の水中映像を撮影することが可能になる。
【００３３】
また、各カメラ２において高い解像度で撮像することにより、広い範囲を高い解像度で撮影することが可能になる。
従って、水中において高品位な撮影が可能となる。
さらに、全く同じ構成で陸上と水中の撮影が可能であるため、水面上から水中に潜っていく撮影等、陸上と水中をシームレスに連続して撮影することも可能である。
【００３４】
次に、撮像装置を構成する単位の撮像部の一形態の概略構成図を図４に示す。
この撮像部（撮像手段）は、複数のレンズから成る撮像レンズ群２１と、開口絞り２２と、撮像素子２３と、信号処理部２４とを有してなり、撮像レンズ群２１及び開口絞り２２が鏡筒（鏡胴）２５内に収納されて構成されている。
【００３５】
そして、撮像レンズ群２１のうち、物空間側（被写体側）にある前玉のレンズ群２８が凸レンズ作用（収束作用）を有し、複数のレンズを組み合わせて、テレフォト型（望遠型）の光学系を構成している。
これにより、ＮＰ点２６を撮像素子２３より後方に位置させることができる。
【００３６】
さらに、前玉のレンズ２８ａの外周部とＮＰ点２６とを直線２７Ａ，２７Ｂで結んだ空間内に鏡筒（鏡胴）２５及び信号処理部２４が収まるように設計することにより、この空間内にビデオカメラを配置することが可能となる。
【００３７】
従って、図４に示した撮像部を、それぞれのＮＰ点２６を略一致させるように複数配置させることにより、撮像素子２３及び信号処理部分２４が他のカメラの光路を遮ることがなくなり、上下左右全方位３６０度の映像をパララックスなしで撮影することが可能になる。
【００３８】
そして、本発明の他の実施の形態として、図４に示した撮像部を、それぞれのＮＰ点２６を略一致させるように複数配置させた構成の撮像装置の一形態を、図５に示す。
図５に示す撮像装置は、前玉のレンズ２８の外周が五角形となっているテレフォト型の光学系を組み立てて、正１２面体とした場合を示す。
この撮像装置は、正１２面体の１２面のうち、底面は支柱２９の取り付けや各カメラの信号線（図示せず）の引き出しに用い、残りの１１面の各面に１個ずつ合計１１個の光学系（図４参照）を配置して構成されている。
【００３９】
さらに、支柱２９以外の部分を、球面形状の透明防水シールド３０が覆っており、この透明防水シールド３０の球面の中心がＮＰ点に略一致するように構成される。
【００４０】
この構成から明らかなように、多面体上に光学系を配置することにより、ほとんど全天球を撮像するカメラシステムが構成できる。
【００４１】
尚、多面体としては図５に示した正１２面体に限らず、正６面体（立方体）や正２０面体でもよい。
また、多面体は正多面体が設計しやすいが、光学系の設計により、必ずしも正多面体でなくともよい。
【００４２】
上述の本実施の形態の構成によれば、複数（１１個）の撮像部のＮＰ点２６を略一致させることにより、各撮像部の画像のパララックスをなくすことができる。
また、複数（１１個）の撮像部により、広い範囲即ちほぼ全方位を撮像することが可能になる。
【００４３】
また、本実施の形態の構成によれば、球面形状を有する透明防水シールド３０により複数の撮像部の全体が覆われており、その球面の中心が複数の撮像部のＮＰ点に略一致していることにより、水中で使用した場合でも、透明防水シールド３０の前後でほとんど屈折や収差を発生せず、光線がずれることがなく、ＮＰ点２６の位置が空気中で撮影した場合とほとんど変化しない。
従って、空気中においても、水中においても、パララックスをなくし、かつ全方位を撮影することができる。
【００４４】
また、複数の撮像部により撮像領域を分担して撮像するため、各カメラにおいて高い解像度で撮像することにより、広い範囲を高い解像度で撮像することが可能になる。
【００４５】
尚、上述の実施の形態では、ほぼ全方位にわたり球面形状の防水部材（透明防水シールド３０）に覆われた構成を示したが、本発明では少なくとも撮像する領域に対応する部分の防水部材が球面形状であればよく、必ずしも全方位にわたって球面形状である必要はない。
【００４６】
次に、撮像装置を構成する単位の撮像部の他の形態の概略構成図を図６に示す。
この撮像部（撮像手段）は、凹面鏡４０と、凹レンズ３１と、開口絞り３５と、撮像素子３２と、信号処理部３３とを有して構成されている。
そして、外部からの光を凹面鏡４０で反射させて凹レンズ３１に入射させるようにしている。
【００４７】
この撮像部の構成によれば、凹面鏡４０により外部からの光が反射されると共に収束されるので、この凹面鏡４０は凸レンズ作用（収束作用）を有している。従って、凹面鏡４０と凹レンズ３１他の屈折光学系とによって、テレフォト型（望遠型）の光学系を構成することができ、ＮＰ点３６を凹面鏡４０より後ろに位置させることが可能になる。
この構成により、１つの撮像装置が占有する空間は、凹面鏡４０の外周部と、ＮＰ点３６を結んだ空間内、つまり直線３４ａ，３４ｂの内側の空間になる。
【００４８】
そして、この図６に示す撮像部がＮＰ点３６を略一致するように複数配置されることにより、撮像素子３２及び信号処理部分３３が他のカメラの光路を遮ることなく、上下左右全方位３６０度の映像をパララックスなしで撮影することができる。
【００４９】
本発明のさらに他の実施の形態として、図６に示した撮像部を、それぞれのＮＰ点３６を略一致させるように複数配置させた構成の撮像装置の一形態を図７に示す。
図７に示す撮像装置は、正五角形の凹面鏡４１と屈折光学系４３（レンズ）を有するテレフォト型の光学系を組み立てて、正１２面体とした場合を示す。
この撮像装置は、正１２面体の１２面のうち、底面は支柱４６の取り付けや各カメラの信号線（図示せず）の引き出しに用い、残りの１１面の各面に１個ずつ合計１１個の光学系（図６参照）を配置して構成されている。図中４２は屈折光学系４３を支えるステー、４４はビデオカメラ４５を支えるステーである。
【００５０】
さらに、支柱４６以外の部分を、球面形状の透明防水シールド４７が覆っており、この透明防水シールド４７の球面の中心がＮＰ点に略一致するように構成される。
【００５１】
この構成から明らかなように、多面体上に光学系を配置することにより、ほとんど全天球を撮像するカメラシステムが構成できる。
【００５２】
尚、多面体としては図７に示した正１２面体に限らず、正６面体（立方体）や正２０面体でもよい。
また、多面体は正多面体が設計しやすいが、光学系の設計により、必ずしも正多面体でなくともよい。
【００５３】
上述の本実施の形態によれば、先の実施の形態と同様に、複数（１１個）の撮像部のＮＰ点３６を略一致させることにより、各撮像部の画像のパララックスをなくすことができ、かつ広い範囲、即ちほぼ全方位を撮像することが可能になる。
従って、パララックスをなくし、かつ全方位を撮影することができる。
また、複数（１１個）の撮像部により、広い範囲即ちほぼ全方位を撮像することが可能になる。
【００５４】
また、本実施の形態の構成によれば、球面形状を有する透明防水シールド４７により複数の撮像部の全体が覆われており、その球面の中心が複数の撮像部のＮＰ点に略一致していることにより、水中で使用した場合でも、透明防水シールド４７の前後でほとんど屈折や収差を発生せず、光線がずれることがなく、ＮＰ点３６の位置が空気中で撮影した場合とほとんど変化しない。
従って、空気中においても、水中においても、パララックスをなくし、かつ全方位を撮影することができる。
【００５５】
また、複数の撮像部により撮像領域を分担して撮像するため、各カメラにおいて高い解像度で撮像することにより、広い範囲を高い解像度で撮像することが可能になる。
【００５６】
また、本実施の形態では、撮像素子３２及び信号処理部３３を多面体の内部に設けず多面体の外部に配置しているため、多面体の大きさの制約が緩和され、多面体の小型化を図ることができる。
【００５７】
上述の各実施の形態では、ＮＰ点を略一致させた各撮像部により、多面体を構成して、ほぼ全天の撮像を行う構成を示したが、その他の構成にも本発明を適用することができる。
【００５８】
例えば全天のうち一部例えば前方の半球領域をＮＰ点を略一致させた複数の撮像部により撮像する構成としてもよい。また、さらに他の方向はＮＰ点の位置が異なる撮像部により撮像するように組み合わせてもよい。
【００５９】
また、例えば、各撮像部を水平面に配置して、水平方向の帯状の領域を３６０度撮像するように構成してもよい。
【００６０】
上述の各実施の形態では、各カメラや撮像部において、ＮＰ点が撮像素子より後方に設定されている構成としたが、本発明では、例えば図３に示したようにＮＰ点がレンズと撮像素子との間に設定されている構成としてもよい。
【００６１】
このような構成の一形態を図８に示す。
図８では、前玉レンズ１０１、レンズ群を有する鏡筒１０２、撮像素子１０３とから成る第１の撮像部と、前玉１０４、レンズ群を有する鏡筒１０５、撮像素子１０６とから成る第２の撮像部とが設けられている。
そして、各撮像部において、ＮＰ点が前玉レンズ１０１，１０４と撮像素子１０３，１０６との間に配置され、かつ１点１０７にＮＰ点が一致するように配置構成されている。
さらに、全体を覆って透明防水シールド１１０が設けられている。この透明防水シールド１１０は、各撮像部への入射光の通過する部分が球面形状となっており、球面の中心がＮＰ点１０７と略一致するように構成される。これにより、前述した各実施の形態と同様に、空気中においても水中においても共にパララックスのない広範囲の撮影を行うことができる。
尚、図８では２つの撮像部のみを示しているが、多数の撮像部を同様に配置すれば、より広い範囲の撮影を行うことができる。
【００６２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【００６３】
【発明の効果】
上述の本発明によれば、複数のカメラを使用する撮像装置において、水中で撮影を行った場合における、画像のつなぎめ部分の欠落及びパララックスの問題を解決することができる。
従って、複数の撮像手段から広い範囲の画像を得ることができ、かつ水中において充分な解像度と画質を有する画像を撮影することができる。
【００６４】
また、本発明によれば、同じ構成の撮像装置で、陸上と水中の両方で撮影を行うことが可能となるため、水面上から水中に潜っていく撮影等、陸上と水中をつなぎ目なく連続して撮影することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の撮像装置の概略構成図である。
【図２】図１の撮像装置を水中で使用した場合の入射光の光線状態を模式的に示す図である。
【図３】本発明の撮像装置の原理を説明するための図である。
【図４】撮像装置を構成する撮像部の一形態の概略構成図である。
【図５】図４の撮像部を複数配置させた構成の撮像装置の一形態を示す図である。
【図６】撮像装置を構成する撮像部の他の形態の概略構成図である。
【図７】図６の撮像部を複数配置させた構成の撮像装置の一形態を示す図である。
【図８】ＮＰ点をレンズと撮像素子との間に設定した場合の撮像装置の一形態を示す図である。
【図９】ミラーを設けた撮像装置の概略構成図である。
【図１０】図９の撮像装置に透明防水部材を設けた構成を示す図である。
【図１１】透明防水部材を通った入射光の光線状態を示す図である。
【図１２】Ａ、Ｂ　図１０の各カメラにより撮影される画像の撮像範囲を、空気中で撮影した場合と水中で撮影した場合と比較して示す図である。
【符号の説明】
１，２３，３２，１０３，１０６　撮像素子、２　カメラ、３　平面ミラー、６，２６，３６，１０７　ＮＰ点、１０，３０，４７，１１０　透明防水シールド

Claims (4)

1. 広範囲の被写体を分割した複数の各分割被写部をそれぞれ個別に複数の撮像手段によって撮影し、該各撮像手段からの映像情報を入力した処理手段によって１つの映像に張り合わせ処理する撮像装置であって、
   上記撮像手段が、レンズ及び該レンズを通過した光線を検知する撮像素子を備え、
   上記複数の撮像手段全体を覆って、外部からの水の浸入を防止する防水部材が設けられ、
   上記防水部材は、少なくとも上記撮像手段への入射光が通過する部分が、透明な材料から成ると共に球面形状とされ、
   上記撮像手段の上記レンズの開口絞りの中心を通る主光線中、ガウス領域に位置する主光線を選択し、該選択された主光線の物空間における直線成分を延長して光軸と交わる点をＮＰ点と定義したときに、
   上記複数の撮像手段の各ＮＰ点が１つのＮＰ点を中心とした所定の半径領域内にあるように上記撮像手段が配置され、
   上記防水部材の上記球面形状の部分は、球面の中心が上記所定の半径領域に略一致している
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 各上記撮像手段において、上記ＮＰ点が上記撮像素子より後方に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 各上記撮像手段に対向してミラーが設けられ、各撮像手段は該ミラーにより反射された画像を撮影することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 各上記撮像手段において、上記ＮＰ点が上記レンズと上記撮像素子との間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

Images