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公開番号2025140073
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039240
出願日2024-03-13
発明の名称広視野角撮像装置
出願人日本放送協会
代理人個人,個人
主分類H04N 23/12 20230101AFI20250919BHJP(電気通信技術)
要約【課題】広視野な画像でありながら、レンズの歪曲収差に伴う画像歪みが低減され、合成した際の繋ぎ目が目立たない画像の取得を可能とし得る広視野角撮像装置を提供する。
【解決手段】半円筒状とされた撮像デバイス(2)と、撮像デバイス(2)の外周面に沿って配された複数の要素レンズ4と、この要素レンズ4毎に撮像デバイス(2)上に結像されて得られた要素画像9の各々から、要素画像9の中央領域を含む一部領域を切り出して部分要素画像を得、得られた複数の部分要素画像を繋ぎ合せる部分要素画像繋合せ部(6)とを備え、要素レンズ4の各々に対応する要素画像9が得られる撮像デバイス(2)上の領域を画素エリア5とした場合に、画素エリア5を構成する画素8を、要素レンズ4により発生した歪曲収差を低減し得るように、この歪曲収差に応じた湾曲形状に配列する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
断面が、円形状、または円形状の一部とされた撮像デバイスと、この撮像デバイスの外周面に沿って配された複数の要素レンズと、該要素レンズ毎に該撮像デバイス上に結像されて得られた要素画像の各々から、該要素画像の中央領域を含む一部領域を切り出して部分要素画像を得、得られた複数の該部分要素画像を繋ぎ合せる部分要素画像繋合せ部とを備え、
前記要素レンズの各々に対応する前記要素画像が得られる前記撮像デバイス上の領域を画素エリアとした場合に、該画素エリアを構成する画素を、前記要素レンズにより発生した歪曲収差を低減し得るように、該歪曲収差に応じた湾曲形状に配列したことを特徴とする広視野角撮像装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記歪曲収差に応じた湾曲形状に配列された前記画素から得られた画素信号は、前記画素エリアに歪曲収差が無かった場合に配列された画素から得られたものとして要素画像を構築するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項３】
前記画素エリアを構成する画素配列の湾曲形状が、該画素エリアの中央領域よりも周辺領域の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項４】
前記撮像デバイスの形状が、円筒形状または部分円筒形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項５】
前記撮像デバイスは、前記要素レンズの各々に対応する前記画素エリアが連続体とされていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項６】
前記複数の要素レンズが、対応する前記画素エリアの中心軸と一致する中心軸を有する、全体として円柱形状または円柱台形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項７】
隣接する前記要素レンズ同士の間には、クロストーク防止用の隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の広視野角撮像装置。
【請求項８】
前記撮像デバイスは、断面が、円形状、または円形状の一部とされた台座の外周面に着設されていることを特徴とする請求項１～７のうちいずれかに記載の広視野角撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パノラマ画像に代表される広い視野（画角）の映像を取得する装置であり、詳しくは、湾曲させた撮像デバイスの外周に複数のレンズを配置した広視野角撮像装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、魚眼レンズ等の広角レンズを用いて撮影した映像を上回る広視野角をもつ映像を取得することが要望され、これに応じて４Ｋや８Ｋ等に代表される従来の平面、高精細の映像を上回る高い没入感が得られる視聴を実現するための技術の開発が進んでいる。上記のようにして取得された広視野角映像は、湾曲形状を有する広視野角ディスプレイでの表示や、ヘッドマウントディスプレイでの視聴等による没入型コンテンツとして活用されることが想定される。
【０００３】
このような広視野角映像を取得する技術としては、従来、例えば、超広角（魚眼）レンズを取り付けた、１台または複数のカメラを用いたものが知られている（下記特許文献１を参照）。
また、自動車の安全運転に寄与するドライブレコーダー用のカメラ装置では、前面用と後面用の２台のカメラ、さらには、死角補償用の２台のカメラを用いて得られた各画像を、別の広角レンズにより取得した情報に基づいて繋ぎ合わせることで広視野撮影を実現しているものが知られている（下記特許文献２を参照）。
さらに、TOMBOと称される重複像眼方式のカメラでは、複数のレンズ群（レンズアレイ）を用いた撮影手法が提案されている（下記特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－３１５３８０号公報
特開２０１１－２５０１９３号公報
特開２００１－６１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術においては、超広角（魚眼）レンズの特性上、特に画像周辺領域における、歪曲収差の発生が避けられない。
また、上記特許文献２に記載された技術においても、特許文献１に記載された技術と同様に、レンズに起因する歪曲収差の発生が避けられない。さらに、複数台のカメラ映像を１枚の画像として合成処理する（画像同士を繋ぎ合せる処理を行う）場合には、画像のつなぎ目が目立ってしまい、必ずしも満足した画像が得られない。
【０００６】
さらに、特許文献３に記載された技術では、平面形状の撮像素子を複数の撮像領域に分割して、各々の画像を結合させる方式を採用しているが、撮像素子自体が平面形状をなしており、個々の画像の撮影方向の角度差（視差）は極めて小さいため、広視野撮影を実現することが困難であり、上記特許文献２に記載された技術と同様の理由で、画像の繋ぎ目が目立ってしまう、という課題が発生している。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、広視野な画像でありながら、レンズ周辺部の歪曲収差に伴う画像歪みが低減され、合成した際の繋ぎ目が目立たない画像の取得を可能とし得る広視野角撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の広視野角撮像装置は、
断面が、円形状、または円形状の一部とされた撮像デバイスと、この撮像デバイスの外周面に沿って配された複数の要素レンズと、該要素レンズ毎に該撮像デバイス上に結像されて得られた要素画像の各々から、該要素画像の中央領域を含む一部領域を切り出して部分要素画像を得、得られた複数の該部分要素画像を繋ぎ合せる部分要素画像繋合せ部とを備え、
前記要素レンズの各々に対応する前記要素画像が得られる前記撮像デバイス上の領域を画素エリアとした場合に、該画素エリアを構成する画素を、前記要素レンズにより発生した歪曲収差を低減し得るように、該歪曲収差に応じた湾曲形状に配列したことを特徴とするものである。
この場合において、前記歪曲収差に応じた湾曲形状に配列された前記画素から得られた画素信号は、前記画素エリアに歪曲収差が無かった場合に配列された画素から得られたものとして要素画像を構築するように構成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記画素エリアを構成する画素配列の湾曲形状が、該画素エリアの中央領域よりも周辺領域の方が大きくなるように設定されていることが好ましい。
また、前記撮像デバイスの形状が、円筒形状または部分円筒形状とされていることが望ましい。ここで、上記「部分円筒形状」とは、横断面において、中心角θが、０＜θ＜３６０°の範囲とされたものを称する。
また、前記撮像デバイスは、前記要素レンズの各々に対応する前記画素エリアが連続体とされていることが望ましい。
【００１０】
また、前記複数の要素レンズが、対応する前記画素エリアの中心軸と一致する中心軸を有する、全体として円柱形状または円柱台形状に形成されていることが望ましい。
また、隣接する前記要素レンズ同士の間には、クロストーク防止用の隔壁が設けられていることが望ましい。
さらに、前記撮像デバイスは、断面が、円形状、または円形状の一部とされた台座の外周面に着設されていることが望ましい。
なお、上記「要素レンズ」には、単レンズのみならず複数枚のレンズを組み合わせたレンズ系も含まれるものとする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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