[发明专利]广角摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种广角摄像装置。

背景技术

在现有技术中，已知一种摄像装置，其为了得到视场角超过120°的全景(panorama)图像和立体图像，具有由透镜和CCD受光元件等构成的多个摄像光学系统，将利用该多个摄像光学系统拍摄的图像合成后得到全景图像和立体图像。

例如，已知一种多眼式照相机，具有：4个摄影光学系统；CCD，其拍摄由该摄影光学系统成像的被摄体像；滤光器，其对于4个摄影光学系统的透射率各不相同。该多眼式照相机对拍摄到的4个像进行合成，从而得到高动态范围的被摄体像(例如，参照专利文献1)。

此外，已知一种图像输入装置，其为了使由多个摄像部拍摄到的多个图像间的像的大小和对焦的状态没有差异，具有计测距对象物(被摄体)的距离的距离计测装置，基于由距离计测装置计测到的距离，个别地调整多个摄像部的焦点等(例如，参照专利文献2)。

另一方面，已知一种复眼摄像装置，其具有由多个光学单元构成的复眼式光学系统、和拍摄由多个光学单元形成的多个像的摄像元件(例如，参照专利文献3和专利文献4)。

另外，已知一种具有在用于确认汽车的后方等中使用的棱镜的全方位图像俘获装置(例如，参照专利文献5)。

专利文献1：JP特开2002-281361号公报

专利文献2：JP特开2001-148866号公报

专利文献3：JP特开2005-167443号公报

专利文献4：JP特开2002-171430号公报

专利文献5：JP实用新型登录第3118678号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，存在这样的问题：要利用一个光学系统汇聚来自超过120°的广角的被拍摄角度内的光从而拍摄全景图像，就需要像鱼眼透镜这样的超广角的透镜，在拍摄到的图像中产生大的圆筒状畸变。

因此，为了使用歪曲像差小且视场角在40°左右的通常的透镜而通过很少的光学系统来拍摄120°左右的被拍摄角度范围，需要考虑将被拍摄角度范围分割成各错开大致40°角度的正面区域和正面区域左右的区域(以下称作左右区域)这3个区域，利用各光学系统汇聚来自各区域的光。

为了构成汇聚的角度各错开大致40°的光学系统，考虑各光学系统的透镜自身的朝向相互各倾斜40°来安装的结构，但在小型化设计整个摄像装置方面，难以设置各倾斜40°的微小的透镜。作为能够容易且小型化地设计整个摄像装置，并且具有汇聚的角度各错开40°的光学系统的结构，考虑如专利文献3和专利文献4中记载的那样在复眼摄像装置中组合了棱镜的结构。

具体地说，考虑这样的结构：在复眼摄像装置所具有的光学透镜阵列的被摄体侧配置使汇聚光路弯曲的棱镜，使来自左右区域的光分别经过该棱镜而入射到光学透镜阵列的多个透镜中的2个透镜中，使来自正面区域的光不经过棱镜而入射到另外的一个透镜中。

但是，在上述结构的摄像装置中，由经过棱镜入射到复眼摄像装置中的光所形成的左右区域的图像和由不经过棱镜而入射到复眼摄像装置中的光所形成的正面区域的图像，它们的亮度产生差异，因此，必须在接合3个图像的数字处理的过程中实施亮度修正，将3个图像的亮度调整为大致相同。

即，入射到棱镜中的光因为棱镜的外周面的反射和棱镜内部的散射而导致光量减少，因此，由经过棱镜入射到复眼摄像装置中的光所形成的左右区域的图像比由不经过棱镜而入射到复眼摄像装置中的光所形成的正面区域的图像亮度小，为了接合3个图像再现为一系列的全景图像，必须实施补偿左右区域的图像的亮度的修正。

具体地说，通过将图像的亮度数据乘以预先设定的修正常数(通常是大于1的值)来进行数字处理过程中的亮度修正，但由于图像的浓淡程度与修正常数成反比例而减少，所以对于适用更大的修正常数的左右区域的图像而言，其浓淡程度大大低于正面区域的图像，因此在接合3个图像而作为全景图像时，有可能左右区域的画质比正面区域的画质更粗糙，从而变成视觉效果差的图像。

因此，本发明的目的在于，提供一种这样的广角摄像装置，即，在用于摄像全景图像的广角摄像装置中，无需使用广角透镜，从而能够通过尽量少的光学系统构成装置，能够得到视觉效果好的全景图像，并且装置整体不增大而能够实现薄型化，其中，视觉效果好是指，在对由从不同的被拍摄角度入射的光所形成的分别独立的图像实施了用于调整亮度的修正之后的图像中，不产生浓淡程度的显著差异，而且接合部分不显眼。

用于解决问题的手段