[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。具体而言，本发明涉及可以通过光学系拍摄大范围的图像的广角摄像装置。

背景技术

近来，监控摄像机或图像传感器中，利用1台摄像装置拍摄更大范围(广角)的需求日益增高。对于这种期望，目前，提案有以下那样的解决方法。

第一种方法是使用鱼眼透镜可拍摄大范围。但是，在使用鱼眼透镜的广角摄像装置的情况下，周边部的图像大幅失真，因此，需要使用微机或计算机的图像处理进行的复杂的修正，对微机或计算机需要较高的处理能力。另外，在使用了鱼眼透镜的情况下，周边部的图像缩小，因此，图像的分辨率劣化。因此，需要使用更高密度的摄像元件，广角摄像装置的成本变高。

第二种方法是使用反射镜折弯光路，并将左右各自的视野的光导向摄像元件。作为这种广角摄像装置(全景摄像装置)，专利文献1中公开有这种装置。但是，这种广角摄像装置11中，如图1所示，当要拍摄来自摄像元件12的正面的倾斜较小的方向时，由于视角扩大，反射镜13前后方向的长度A变大，反射镜13的设置空间变大。因此，广角摄像装置的前后方向的长度(厚度)也变长，广角摄像装置向设备的组装空间也被制约。反射镜产生的光的弯曲角度越小，这种不良情况越显著。

第三种方法是使广角摄像装置其本身旋转以拍摄大范围。但是，该方法中，使作为电子器件的摄像元件旋转，因此，需要电源及用于信号输入输出的电缆也同时旋转。因此，电缆或电缆的连接部分有可能断线，广角摄像装置的耐久性或可靠性下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009－232278号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供通过使用折射光学系，能够使前后方向的厚度变薄，成本廉价且可靠性高的广角摄像装置。

本发明的第一广角摄像装置用于拍摄比摄像元件的视角更大的范围，其特征在于，具备：摄像元件，其用于拍摄图像；视野切换光学系，其具有一个或两个以上的光学元件，该光学元件包含折射式棱镜，折射式棱镜通过使从相对于光轴方向倾斜的方向的视野入射的光折射，而在所述摄像元件上聚光；光学系驱动机构，其用于移动所述视野切换光学系的光学元件。

在本发明的广角摄像装置中，通过使视野切换光学系的光学元件移动切换，可以使视野方向不同的图像依次在摄像元件上成像，因此，不增大摄像元件就可以拍摄大范围的图像。另外，在视野切换光学系中，使用通过使从相对于光轴方向倾斜的方向的视野入射的光折射而在所述摄像元件上聚光的折射式棱镜，因此，在拍摄相对于光轴方向的倾斜较小的方向的图像的情况下，视野切换光学系的前后方向的厚度不易变大，可以使广角摄像装置小型化。

在本发明的第一广角摄像装置中，为了切换视野方向，例如只要是所述视野切换光学系具有两个以上的光学元件的情况，则只要通过利用所述光学系驱动机构移动所述视野切换光学系，使所述视野切换光学系中的任一光学元件选择性地位于所述光轴上即可。或只要使所述视野切换光学系的所有的光学元件向偏离所述光轴的位置移动，不使用光学元件拍摄光轴方向的图像，或使用光学元件可拍摄倾斜方向的图像即可。

另外，作为所述光学系驱动机构的构造，也可以通过旋转所述视野切换光学系，以在所述光轴上通过的方式移动各光学元件，也可以通过使所述视野切换光学系直线性地移动，以在所述光轴上通过的方式移动各光学元件。

作为本发明的第一广角摄像装置的另一实施方式，所述视野切换光学系也可以包含反射式棱镜或反射镜作为所述光学元件，该反射式棱镜或反射镜通过反射从相对于光轴方向倾斜的方向的视野入射的光，而在所述摄像元件上聚光，从相对于所述光轴倾斜较小的方向的视野入射的光通过所述折射式棱镜在摄像元件上聚光，从相对于所述光轴倾斜较大的方向的视野入射的光通过所述反射式棱镜或反射镜在摄像元件上聚光。根据该实施方式，可以拍摄更大范围的图像。

作为本发明的第一广角摄像装置的又一实施方式，也可以一体成形构成所述视野切换光学系的光学元件中的多个棱镜。在该情况下，也可以将折射式棱镜彼此一体成形。另外，在具有反射式棱镜的情况下，也可以将折射式棱镜和反射式棱镜一体成形，也可以将反射式棱镜彼此一体成形。

本发明中，棱镜是指，使进入透明介质内的光的前进方向转折的透明物质。特别是将以光入射到透明介质内且在与折射率不同的其它透明介质的边界面折射的方式使用的情况称为折射式棱镜。另外，将以光入射到透明介质内，且在折射率不同的其它透明介质的边界面反射或在形成于透明介质的表面或内部的反射镜处理面(例如，蒸镀膜)反射的方式使用情况称为反射式棱镜。