JP3526805B2 - Objective mirror and wide-angle image input device - Google Patents
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Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、広角画像を継続的
に得ることができる対物鏡と当該対物鏡を用いた広角画
像入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective mirror capable of continuously obtaining a wide-angle image and a wide-angle image input device using the objective mirror.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の広角画像入力装置は、所望の視野
を得るにあたって一定の画角を持った撮影装置を以て指
向先が異なり且つ一部が重なった複数の画像による連続
画像を取得し、それらを単一画像として合成するといっ
た手法が採られている。そして、連続画像となる複数の
画像を取得するには、単一の撮影装置で指向先を変化さ
せて複数回の撮影を行うといった手段や、予め、指向先
を異ならせて設置された複数の撮影装置を以て一括取得
する手段が用いられていた。2. Description of the Related Art A conventional wide-angle image input device acquires a continuous image by a plurality of images having different pointing points and partially overlapping with each other by using a photographing device having a certain angle of view to obtain a desired visual field. A method of synthesizing as a single image is adopted. Then, in order to obtain a plurality of images that are continuous images, a single photographing device changes the pointing direction to take a plurality of times, or a plurality of images are set in advance with different pointing directions. A means for collectively obtaining with a photographing device has been used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者、
指向先を変化させる手段は、継続的に広角画像を得るこ
とができず、撮影手段の視野からはずれた箇所は、周期
的に死角を構成するという問題があり、高速移動体を追
尾する用途にあっては、撮影手段の指向先変更機構が当
該移動体に追従できないという弊害が生じ得る他、指向
先変更機構のスピードアップをはかるにはコストが嵩む
という問題と共に、当該機構の信頼性や耐久性が低下す
るという問題も生じる。[Problems to be Solved by the Invention] However, the former,
The means for changing the pointing point cannot continuously obtain a wide-angle image, and there is a problem that a blind spot is periodically formed at a position outside the visual field of the photographing means. In addition to the problem that the pointing mechanism of the photographing means cannot follow the moving body, there is a problem that cost is high to speed up the pointing mechanism, and the reliability and durability of the mechanism are increased. There is also a problem of deterioration of the sex.
【0004】又、後者、複数の撮影装置を以て広角画像
を取得する手段にあっては、用途に応じて高速な指向先
変更機構を必要とするといった問題は無いものの、撮影
装置が複数となることによってコストが嵩む他、装置全
体が大規模となることは避けられない。しかも、個々の
撮影装置の特性差によって画質の差が生じるので、その
格差を是正するための調整が必要となり、それが、設置
時や保守点検時などメンテナンス上の問題となる。In the latter case, the means for acquiring a wide-angle image by using a plurality of photographing devices does not require a high-speed direction changing mechanism depending on the application, but a plurality of photographing devices are required. In addition to increasing the cost, it is unavoidable that the entire device becomes large-scale. Moreover, the difference in image quality occurs due to the difference in characteristics of the individual image capturing devices, and adjustment is required to correct the difference, which is a maintenance problem at the time of installation or maintenance and inspection.
【0005】本発明は、この様な実情に鑑みてなされた
もので、広角画像を低コストで継続的に得ることができ
る対物鏡と当該対物鏡を利用した広角画像入力装置の提
供を目的とするものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an objective mirror which can continuously obtain a wide-angle image at a low cost and a wide-angle image input device using the objective mirror. To do.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明による対物鏡は、パノラマ画像ブロッ
クの表透光面に面した状態で当該パノラマ画像ブロック
の画角内へ集光する凸レンズを配して成ることを特徴と
する。又、上記課題を解決するために成された本発明に
よる広角画像入力装置は、パノラマ画像ブロックと、当
該パノラマ画像ブロックの後方に位置し当該パノラマ画
像ブロックと光軸が一致するズーム機構を具備したレン
ズ部と、当該パノラマ画像ブロック及びレンズ部を通過
した光の結像部位たるターゲットとを具備した入力画像
調整手段を備える広角画像入力装置において、前記パノ
ラマ画像ブロックの画角内へ集光する凸レンズと、当該
凸レンズを、前記パノラマ画像ブロックの表透光面に面
した状態で、当該表透光面の全域に亘って移動せしめる
トレース機構を具備したことを特徴とする。前記入力画
像調整手段に、当該ターゲットに対する前記光軸の位置
関係を調整する為の光軸調整機構とを具備した入力画像
調整手段を設ける場合もある。The objective mirror according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, condenses light within the angle of view of a panoramic image block while facing the front light-transmitting surface of the panoramic image block. It is characterized by arranging a convex lens that does. Further, the wide-angle image input device according to the present invention made to solve the above-mentioned problems includes a panoramic image block and a zoom mechanism located behind the panoramic image block and having an optical axis aligned with the panoramic image block. In a wide-angle image input device including an input image adjusting unit including a lens unit and a target that is an image formation site of light that has passed through the panoramic image block and the lens unit, a convex lens that collects light within the angle of view of the panoramic image block. And a tracing mechanism for moving the convex lens over the entire area of the front light-transmitting surface while facing the front light-transmitting surface of the panoramic image block. The input image adjusting means may be provided with an input image adjusting means including an optical axis adjusting mechanism for adjusting the positional relationship of the optical axis with respect to the target.
【0007】ここで、パノラマ画像ブロックとは、図7
において表面中央の表遮光面9と、表面周縁部の表透光
面10と、裏面周縁部の裏遮光面11と、裏面中央部の
裏透光面12を具備した光透過性素材より成る回転体で
あって、前記裏遮光面11は、表透光面10からの入射
光を当該回転体を通過して表遮光面9へ集め得る反射鏡
とされ、表遮光面9は、裏遮光面11からの反射光を当
該回転体内を通過して裏透光面12へ集め得る反射鏡と
されたものである。前記対物鏡における凸レンズの配し
方としては、前記トレース機構をはじめとする種々の支
持手段に保持或い一体化させる構成や、前記表透光面と
一体化させる構成が挙げられるが、その態様は用途に応
じて適宜変更すればよい。Here, the panoramic image block is shown in FIG.
In FIG. 3, a rotation made of a light-transmissive material having a front light-shielding surface 9 at the center of the front surface, a front light-transmitting surface 10 at the peripheral edge of the surface, a back light-shielding surface 11 at the peripheral edge of the back surface, and a back transparent surface 12 at the center of the rear surface. The rear light-shielding surface 11 is a reflecting mirror that can collect incident light from the front light-transmitting surface 10 to the front light-shielding surface 9 through the rotating body, and the front light-shielding surface 9 is a back light-shielding surface. This is a reflecting mirror that can collect the reflected light from 11 through the rotating body and collect it on the back transparent surface 12. As a method of arranging the convex lens in the objective mirror, there may be mentioned a constitution in which the convex lens is held or integrated with various supporting means including the tracing mechanism, or a constitution in which the convex lens is integrated with the front light-transmitting surface. May be appropriately changed according to the application.
【0008】パノラマ画像ブロックと光軸が一致するズ
ーム機構とは、当該パノラマ画像ブロックの裏透光面の
中心を通る垂線、或いは裏透光面の中心及びその焦点を
通過する線、即ち、裏透光面の光軸と一致する光軸をも
ったレンズが前後に組み合わされて成るズーム機構であ
る。ターゲットは、画像認識手段が、カメラ等の撮像機
である場合には、CCDや各種感光フィルムなどを指
し、画像認識手段が人間の目である場合には、接眼レン
ズに最も近づいた時点の肉眼を指す。The zoom mechanism whose optical axis coincides with that of the panoramic image block means a perpendicular line passing through the center of the back transparent surface of the panoramic image block, or a line passing through the center of the back transparent surface and its focal point, that is, the back. The zoom mechanism is formed by combining front and rear lenses having an optical axis that coincides with the optical axis of the light-transmitting surface. The target refers to a CCD or various photosensitive films when the image recognition means is an image pickup device such as a camera, and when the image recognition means is human eyes, the naked eye at the time when the image recognition means is closest to the eyepiece. Refers to.
【0009】ズーム機構や光軸調整機構は、自動でも良
いし手動でも良いが、ズーム機構や光軸調整機構におけ
るずらし量は、撮影装置自身を動かす量と比較して遥か
に小さいので、高い精度の機構が利用できる。また、ず
らし量が小さいので、アクチュエータの駆動手段として
は与えられた環境に応じて能動的に変形する物質、例え
ば、圧電結晶体や形状記憶合金、或いはその他の合成物
質などを用いることができる。尚、与えられた環境と
は、電気、熱、水分、光、音その他のエネルギーや科学
的物質などの供給を意味し、当該環境を制御することで
所望のずらし量を容易に発生し、また、調整することが
できる。The zoom mechanism and the optical axis adjusting mechanism may be automatic or manual, but the shift amount in the zoom mechanism and the optical axis adjusting mechanism is much smaller than the amount of moving the photographing apparatus itself, so that high precision is achieved. The mechanism of can be used. Since the displacement amount is small, a material that actively deforms in response to a given environment, such as a piezoelectric crystal, a shape memory alloy, or another synthetic material, can be used as the actuator driving means. The given environment means the supply of electricity, heat, moisture, light, sound and other energy, scientific substances, etc., and it is possible to easily generate a desired shift amount by controlling the environment. , Can be adjusted.
【0010】ターゲットに対する前記光軸の位置関係と
は、ターゲット面に対して光軸を垂直に保ちながら、光
軸方向或いは、当該光軸に対して垂直な方向へ両者の相
対位置関係をシフトさせることを言う。この様な光軸の
調整は、1.レンズ部をシフトさせる、2.ターゲット
をシフトさせる、3.レンズ部とターゲットの双方をシ
フトさせる、4.プリズムなど別の部材を介在させて光
軸を操作することによりシフトさせるといった種々の方
法から選択することができる。With respect to the positional relationship of the optical axis with respect to the target, while maintaining the optical axis perpendicular to the target surface, the relative positional relationship between the two is shifted in the optical axis direction or in the direction perpendicular to the optical axis. Say that. Such adjustment of the optical axis is 1. 1. shift the lens part 2. shift the target 3. Shift both the lens part and the target. It is possible to select from various methods such as shifting by operating the optical axis through another member such as a prism.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明による広角画像入力
装置の実施の形態を図面に基づき説明する。図1は、パ
ノラマ画像ブロック1と、入力画像調整手段6と、画像
認識手段8と、前記パノラマ画像ブロック1の画角内へ
集光する凸レンズ20と、当該凸レンズ20を前記パノ
ラマ画像ブロック1の表透光面10に面した状態で当該
表透光面10の全域に亘って移動せしめるトレース機構
21とで構成された広角画像入力装置の一例を示したも
のである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a wide-angle image input device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a panoramic image block 1, an input image adjusting unit 6, an image recognizing unit 8, a convex lens 20 for converging light within the angle of view of the panoramic image block 1, and the convex lens 20 for the panoramic image block 1. 1 illustrates an example of a wide-angle image input device including a trace mechanism 21 that is moved over the entire surface of the front transparent surface 10 while facing the front transparent surface 10.
【0012】この例において入力画像調整手段6は、パ
ノラマ画像ブロック1とズーム機構7を具備するレンズ
部2、及び当該レンズ部2の光軸4に対する前記画像認
識手段8のターゲット3位置関係を調整する為の光軸調
整機構5より構成される。In this example, the input image adjusting means 6 adjusts the positional relationship between the panoramic image block 1 and the lens portion 2 having the zoom mechanism 7, and the target 3 of the image recognizing means 8 with respect to the optical axis 4 of the lens portion 2. The optical axis adjusting mechanism 5 for performing the operation.
【0013】ズーム機構7は、パノラマ画像ブロック1
の後段に、その裏透光面12に対向して配設され、所定
の基体に、パノラマ画像ブロック1と同じ光軸4を共有
する複数のレンズ(図示省略)を当該光軸4に沿って移
動可能に固定し、その移動量を機械的或いは人為的に
(手作業により)調整できる構造を採ったものである。
一方、光軸調整機構5は、前記パノラマ画像ブロック1
及び当該ズーム機構7の光軸4に対して、前記画像認識
手段8のターゲット3を対向させつつ、当該ターゲット
3を光軸4の直角方向にシフトさせるべく固定されたも
のであって、そのシフト量を機械的或いは人為的に調整
できる構造を採ったものである。The zoom mechanism 7 includes a panoramic image block 1
A plurality of lenses (not shown), which are arranged in a rear stage so as to face the rear light-transmitting surface 12 and share the same optical axis 4 as the panoramic image block 1, are provided on the predetermined base along the optical axis 4. It has a structure in which it is movably fixed and the amount of movement can be adjusted mechanically or manually (by hand).
On the other hand, the optical axis adjusting mechanism 5 is used for the panorama image block 1
And the target 3 of the image recognition means 8 is opposed to the optical axis 4 of the zoom mechanism 7 and is fixed so as to shift the target 3 in the direction perpendicular to the optical axis 4, and the shift is performed. It has a structure in which the amount can be adjusted mechanically or artificially.
【0014】機械的に調整できる構造としては、例え
ば、ズーム機構7を構成する複数のレンズを、それぞれ
相連結した複数の支持体に固定し、当該複数の支持体の
うちの先頭のレンズを支持する支持体と、最後尾のレン
ズを支持する支持体とを、圧電素材を介して連結し、当
該圧電素材に電場を印加して得た圧電素材の変位量で、
当該ズーム機構7を構成する複数のレンズ間に適当なク
リアランスを設定するというふうに、圧電リニアアクチ
ュエータを以て複数のレンズをズーム移動させる手段が
挙げられる他、磁歪を利用したリニアアクチュエータ
や、超音波モーター等の利用も考えられる。殊に、前記
圧電素子に換えて磁歪素子を用いた磁歪アクチュエータ
は、外部磁界の変化によって非接触で磁歪素子に変位を
生じさせることができるので、ケーブルレスの制御が行
えると言う点で都合が良い。ケーブルレスの構成が可能
となれば、当該ズーム機構の更なる小型化が可能とな
り、狭小空間の広角撮影等が可能となることで、より広
い用途で用いることが可能となる。この様な、アクチュ
エータを用いるにあたっては、当該アクチュエータによ
る変位量を調整する制御手段13を設ける必要がある
が、当該制御手段13については、既存の制御技術を利
用すればよい。As a structure which can be mechanically adjusted, for example, a plurality of lenses constituting the zoom mechanism 7 are fixed to a plurality of supports connected to each other, and the head lens of the plurality of supports is supported. The support and the support that supports the rearmost lens are connected via a piezoelectric material, and the displacement amount of the piezoelectric material obtained by applying an electric field to the piezoelectric material,
There is a means for moving the plurality of lenses in a zoom manner by using a piezoelectric linear actuator such as setting an appropriate clearance between the plurality of lenses constituting the zoom mechanism 7, a linear actuator using magnetostriction, and an ultrasonic motor. It is also possible to use In particular, a magnetostrictive actuator using a magnetostrictive element instead of the piezoelectric element can generate a displacement in the magnetostrictive element in a non-contact manner due to a change in an external magnetic field, which is convenient in that cableless control can be performed. good. If a cableless configuration is possible, the zoom mechanism can be further downsized, and wide-angle shooting in a narrow space can be performed, so that the zoom mechanism can be used in a wider range of applications. When using such an actuator, it is necessary to provide the control means 13 for adjusting the displacement amount by the actuator, but for the control means 13, an existing control technique may be used.
【0015】一方、人為的に調整する手段としては、ズ
ーム機構7を構成する複数のレンズ間に適当なクリアラ
ンスを設ける為に所定量単位のずらし量を発生させるべ
く、例えば、レンズを固定する為のネジ孔を光軸方向に
複数配置したり、手動で回転させられたスパイラルギア
などの回転運動を直線運動に変換する機構などの技法が
使用できる。On the other hand, as the means for artificially adjusting, in order to provide a proper clearance between a plurality of lenses constituting the zoom mechanism 7, a predetermined amount of shift is generated, for example, the lenses are fixed. It is possible to use a technique such as arranging a plurality of screw holes in the optical axis direction, or a mechanism such as a spiral gear that is manually rotated to convert rotational movement into linear movement.
【0016】上記機械的調整手段及び人為的調整手段を
用途に応じてズーム機構7や光軸調整機構5に適用すれ
ば良いが、組み合わせとして、機械的調整手段同士、或
いは人為的調整手段同士を組み合わせても良いし、一方
に機械的調整手段を適用し、他方の人為的調整手段を適
用しても良い。一般的に、高い精度で調整を行う必要が
ある場合には、機械的調整手段を用い、高い精度を要求
されない場合には人為的な調整手段を採っても良い。例
えば、ズーム機構7と光軸調整機構5共に精密な調整を
必要とする場合には、例えば、ズーム機構7に対して磁
歪リニアアクチュエータを用い、光軸調整機構5に圧電
リニアアクチュエータ用いるという選択も可能である。The mechanical adjusting means and the artificial adjusting means may be applied to the zoom mechanism 7 and the optical axis adjusting mechanism 5 according to the application, but as a combination, the mechanical adjusting means or the artificial adjusting means are combined. They may be combined, or mechanical adjustment means may be applied to one side and artificial adjustment means to the other side. Generally, when it is necessary to perform adjustment with high accuracy, mechanical adjusting means may be used, and when high accuracy is not required, artificial adjusting means may be adopted. For example, when both the zoom mechanism 7 and the optical axis adjusting mechanism 5 require precise adjustment, for example, a magnetostrictive linear actuator may be used for the zoom mechanism 7 and a piezoelectric linear actuator may be used for the optical axis adjusting mechanism 5. It is possible.
【0017】画像認識手段8は、前記レンズ部2を介し
て受光するターゲット3たるCCDと、当該CCDを以
て出力された画像信号を保存する為の画像記録部14
と、取り込んだ画像に対し用途に応じた処理を施す画像
処理部15と、取り込んだそのままの画像、或いは種々
の処理を施した画像をイメージ化する画像出力部16と
で構成される。前記画像記録部14と画像処理部15
は、シリアル・パラレル入出力ポート、マイクロプロセ
ッサ或いはメモリーや外部記録装置等の記録手段を用い
て適宜構成し(前記制御手段13を含めて構成しても良
い)、前記画像出力部16としては、LCD、ブラウン
管、プリンター等を用いれば良い。The image recognition means 8 has a CCD as a target 3 which receives light through the lens section 2 and an image recording section 14 for storing an image signal output by the CCD.
And an image processing unit 15 for performing processing according to the purpose on the captured image, and an image output unit 16 for converting the captured image as it is or the image subjected to various processing into an image. The image recording unit 14 and the image processing unit 15
Is appropriately configured by using a recording means such as a serial / parallel input / output port, a microprocessor or a memory or an external recording device (the control means 13 may be included), and the image output section 16 includes: An LCD, cathode ray tube, printer or the like may be used.
【0018】以上の如く構成された広角画像入力装置に
よれば、前記レンズ部2の光軸4をCCDの中央に設定
し、且つパノラマ画像ブロック1の裏透光面からの出射
光がCCDに上に収まるようにズーム機構7の構成要素
たる複数のレンズをズーム移動させた場合は、図4の如
く、撮影箇所の景色がCCD上において環状に結像し
(以下、この様に結んだ像を環状画像と記す)、パノラ
マ画像ブロック1の表透光面に面した周囲360度に渡
る広角画像を得ることができる。According to the wide-angle image input device configured as described above, the optical axis 4 of the lens unit 2 is set at the center of the CCD, and the light emitted from the back transparent surface of the panoramic image block 1 is transmitted to the CCD. When a plurality of lenses, which are the constituent elements of the zoom mechanism 7, are moved by zooming so as to fit on the upper side, the scenery of the photographing location is formed in an annular shape on the CCD as shown in FIG. Is referred to as a ring-shaped image), and a wide-angle image covering 360 degrees around the front light-transmitting surface of the panoramic image block 1 can be obtained.
【0019】一方、前記レンズ部2の光軸4をCCDの
中央からずらすことによって、図5の如く前記環状画像
の一部のみをCCD上に結ばせることができ、更に前記
ズーム機構7を調整することによって、図6の如く当該
CCDの受光領域全体に亘って、前記環状画像のうちの
所望の領域のみを拡大画像として結ばせることができ
る。On the other hand, by shifting the optical axis 4 of the lens unit 2 from the center of the CCD, it is possible to connect only a part of the annular image onto the CCD as shown in FIG. 5, and further adjust the zoom mechanism 7. By doing so, as shown in FIG. 6, it is possible to connect only a desired area of the annular image as an enlarged image over the entire light receiving area of the CCD.
【0020】この様な広角画像入力装置は、例えばター
ゲットにCCDを用いることによって、常時、図4の如
く視野を最大にして撮影を行い、当該視野の領域に物体
(人物等)が侵入してきた場合には、前記光軸調整機構
5を稼働することによって当該物体がターゲット3を中
央に位置せしめるべくレンズ部2の光軸4とターゲット
との位置関係を変化させ、必要に応じて前記ズーム機構
7を稼働することにより当該物体の撮影に際して最適な
解像度が与えられた拡大画像を入力し得る物体追従カメ
ラとして用いることができる。この様な物体追従カメラ
の用途としては、まず監視カメラが挙げられるが、前記
光軸調整機構5やズーム機構7に圧電素子によるアクチ
ュエータを用いれば、圧電素子の僅かな変位で物体を追
従することが出来るのみならず、当該圧電素子の作動ス
ピードも速いので、画像処理時間を短くすれば高速で移
動する物体であっても明確に撮影することができる。In such a wide-angle image input device, for example, by using a CCD as a target, the field of view is always maximized as shown in FIG. 4, and an object (person or the like) has entered the region of the field of view. In this case, the optical axis adjusting mechanism 5 is operated to change the positional relationship between the optical axis 4 of the lens unit 2 and the target so that the object can position the target 3 in the center, and the zoom mechanism is used as necessary. By operating No. 7, it can be used as an object tracking camera capable of inputting an enlarged image to which an optimum resolution is given when photographing the object. As an application of such an object tracking camera, a surveillance camera is first mentioned. When an actuator made of a piezoelectric element is used for the optical axis adjusting mechanism 5 and the zoom mechanism 7, an object can be tracked by a slight displacement of the piezoelectric element. Not only that, but also the operation speed of the piezoelectric element is fast, so if the image processing time is shortened, even an object moving at high speed can be clearly photographed.
【0021】更に当該例では、図1並びに図2の如く前
記パノラマ画像ブロック1の表透光面10に面した凸レ
ンズ20と、当該凸レンズ20を支持手段たるトレース
機構21を設けて対物鏡を構成することにより、図3に
示すように広角画像を得つつ一部の領域24を拡大して
特定部分の状況把握をより容易に且つ正確に行おうとす
る意図が反映されている。Further, in this example, as shown in FIGS. 1 and 2, a convex lens 20 facing the light-transmitting surface 10 of the panoramic image block 1 and a trace mechanism 21 for supporting the convex lens 20 are provided to constitute an objective mirror. By doing so, as shown in FIG. 3, the intention to try to more easily and accurately grasp the situation of the specific portion by enlarging the partial region 24 while obtaining the wide-angle image is reflected.
【0022】当該例の凸レンズ20は、合成樹脂或いは
ガラスから成る球面状の定型透明板(非レンズ)22の
表面に、前記表透光面10の一部を覆う形で一体化され
たものである。凸レンズ20は、円形を呈する必要はな
く、図1並びに図2の如く表面を含んだ円形凸レンズの
一部形状を呈していれば良い。また、球面レンズ、非球
面レンズのいずれでも良い。The convex lens 20 of the example is formed by integrating the surface of the spherical transparent transparent plate (non-lens) 22 made of synthetic resin or glass so as to cover a part of the front transparent surface 10. is there. The convex lens 20 does not have to have a circular shape, and may have a partial shape of a circular convex lens including the surface as shown in FIGS. 1 and 2. Further, either a spherical lens or an aspherical lens may be used.
【0023】当該例における前記トレース機構は、前記
凸レンズ20が前記パノラマ画像ブロック1の表透光面
10の幅いっぱいを覆う形とサイズに設定されているの
で、前記パノラマブロックの表遮光面の中心を通る垂線
を回転軸として前記凸レンズ20が一体化された透明板
22を回転させ拡大画像の取得方向を定めるレンズ旋回
手段23のみで構成されている。前記凸レンズの構成に
よっては、凸レンズを前記パノラマ画像ブロックの表透
光面に倣って上下に移動させるレンズ部進退手段(図示
省略)が必要となる場合もあるし、他の部分の画像と焦
点が一致しない場合に備えて焦点距離を調整する機構を
設ける場合もある。In the tracing mechanism in this example, since the convex lens 20 is set to have a shape and size that cover the full width of the front light-transmitting surface 10 of the panoramic image block 1, the center of the front light-shielding surface of the panorama block is set. It is composed of only a lens rotation means 23 that determines the acquisition direction of the magnified image by rotating a transparent plate 22 in which the convex lens 20 is integrated with a perpendicular line passing through as a rotation axis. Depending on the configuration of the convex lens, a lens unit advancing / retreating means (not shown) for moving the convex lens up and down along the surface of the panoramic image block may be required, and the image and the focus of other parts may be different. In some cases, a mechanism for adjusting the focal length is provided in case of a mismatch.
【0024】これら凸レンズ20を移動せしめるトレー
ス機構21の駆動機構は、当該パノラマ画像ブロック1
の画角内における障害物とならない様に表遮光面9或い
は裏遮光面11に面した位置に配置する。それらの動き
は段階的でも良いし無段階的な動きでも良く、駆動手段
としては小型のサーボモーターなど種々のアクチュエー
タから選択すれば良い。The drive mechanism of the trace mechanism 21 for moving these convex lenses 20 is the panoramic image block 1
It is arranged at a position facing the front light-shielding surface 9 or the back light-shielding surface 11 so as not to become an obstacle within the angle of view of. These movements may be stepwise or stepless, and the driving means may be selected from various actuators such as a small servo motor.
【0025】当該広角画像入力装置によれば、広角画像
を一括取得できる内視鏡を構成することもでき、広域を
一括して目視できることにより不良個所を見逃す虞の少
ない検査が可能となる他、CCDをはじめとする小型の
撮像素子及びレンズ部2と共に、前記圧電素子又は、そ
れに匹敵する小型のアクチュエータを用いることによっ
て、それらを組み込んだ極小型のヘッドを有し、且つ光
ファイバーに換えて画像認識手段8へ画像信号を送る為
の信号線を内蔵した極細のファイバー部を具備する内視
鏡を提供することが可能となる。而して、医学の分野で
はヘッドやファイバー部が細くなったことによって被検
者の苦痛が軽減され、被検者の体調に大きく影響される
ことのない正確な診断が可能となる。According to the wide-angle image input device, an endoscope capable of collectively acquiring wide-angle images can be configured, and since a wide area can be visually observed at one time, it is possible to perform an inspection with a low possibility of overlooking a defective portion. By using the piezoelectric element or a small actuator comparable to the piezoelectric element together with a small image pickup element such as CCD and the lens section 2, an extremely small head incorporating them is provided, and image recognition is performed instead of an optical fiber. It is possible to provide an endoscope including an ultrafine fiber portion having a signal line for sending an image signal to the means 8. Thus, in the medical field, the thinning of the head and the fiber portion alleviates the suffering of the subject, and enables accurate diagnosis without being greatly affected by the physical condition of the subject.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上の如く本発明による対物鏡及び広角
画像入力装置を使用すれば、パノラマ画像ブロック及び
レンズ部の光軸調整と、ズーム調整のみで視野及び画像
サイズを決定できるので、従来広角画像を分割して入力
する際に必要とされた装置全体を動かす為の可動機構が
不要となる。しかも、広角画像を一括入力できるので、
画像取得時間も画像認識手段の処理スピードのみに依存
することとなり、従来と比較して極短時間での画像入力
によって、いわゆる高速撮影も可能となる。更に、常に
重点的なチェックが必要と目されている箇所について
は、前記対物鏡のパノラマ画像ブロックの表透光面に面
した状態で配置されている凸レンズを介して常時拡大画
像を取得することができ、その箇所の変更及び調整も前
記トレース機構を稼働して容易に行うことができる。ま
た、この機構を、ズーム機構及び光軸調整機構と調整し
て用いることによって特定領域の画像を更に拡大するこ
とができる。As described above, when the objective mirror and the wide-angle image input device according to the present invention are used, the field of view and the image size can be determined only by adjusting the optical axes of the panoramic image block and the lens portion and the zoom adjustment. A moving mechanism for moving the entire device, which is required when inputting divided images, is unnecessary. Moreover, since you can input wide-angle images all at once,
The image acquisition time also depends only on the processing speed of the image recognition means, and so-called high-speed shooting can be performed by inputting an image in an extremely short time as compared with the conventional case. Further, for a place where it is always necessary to perform a focused check, always obtain a magnified image through a convex lens arranged so as to face the light-transmitting surface of the panoramic image block of the objective mirror. It is possible to change and adjust the location easily by operating the trace mechanism. In addition, the image of the specific region can be further enlarged by adjusting and using this mechanism with the zoom mechanism and the optical axis adjusting mechanism.
【図1】本発明による広角画像入力装置の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a wide-angle image input device according to the present invention.
【図2】本発明による広角画像入力装置の凸レンズとト
レース機構の配設状況の一例を示す画略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an example of a disposition state of a convex lens and a trace mechanism of a wide-angle image input device according to the present invention.
【図3】ターゲットに結ぶ画像の状態を示す要部説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part showing a state of an image connected to a target.
【図4】ターゲットに結ぶ画像の状態を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of an image connected to a target.
【図5】ターゲットに結ぶ画像の状態を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of an image connected to a target.
【図6】ターゲットに結ぶ画像の状態を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of an image connected to a target.
【図7】パノラマ画像ブロックの一例を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a panoramic image block.
1 パノラマ画像ブロック 2 レンズ部 3 ターゲット 4 光軸 5 光軸調整機構 6 入力画像調整手段 7 ズーム機構 10 表透光面 20 凸レンズ 21 トレース機構 1 Panorama image block 2 lens part 3 targets 4 optical axes 5 Optical axis adjustment mechanism 6 Input image adjustment means 7 Zoom mechanism 10 Front translucent surface 20 convex lens 21 Trace mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 37/00 - 37/06 G02B 13/06 H04N 5/225 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03B 37/00-37/06 G02B 13/06 H04N 5/225
Claims (2)
ノラマ画像ブロック(1)の後方に位置し当該パノラマ
画像ブロックと光軸(4)が一致するズーム機構(7)
を具備したレンズ部(2)と、当該パノラマ画像ブロッ
ク(1)及びレンズ部(2)を通過した光の結像部位た
るターゲット(3)とを具備した入力画像調整手段
(6)を備える広角画像入力装置において、前記パノラ
マ画像ブロック(1)の画角内へ集光する凸レンズ(2
0)と、当該凸レンズ(20)を、前記パノラマ画像ブ
ロック(1)の表透光面(10)に面した状態で、当該
表透光面(10)の全域に亘って移動せしめるトレース
機構(21)を具備した広角画像入力装置。 1. A panoramic image block (1) and a zoom mechanism (7) located behind the panoramic image block (1) and having an optical axis (4) aligned with the panoramic image block.
A wide-angle camera including an input image adjusting means (6) including a lens unit (2) including a panoramic image block (1) and a target (3) which is an image forming portion of light passing through the panoramic image block (1) and the lens unit (2). In the image input device, a convex lens (2) that collects light within the angle of view of the panoramic image block (1) is used.
0) and the convex lens (20) facing the front light-transmitting surface (10) of the panoramic image block (1), and a tracing mechanism (for moving the whole surface of the front light-transmitting surface (10). 21) A wide-angle image input device equipped with.
(4)の位置関係を調整する為の光軸調整機構(5)を
具備した入力画像調整手段(6)を具備する前記請求項
1に記載の広角画像入力装置。 2. An input image adjusting means (6) comprising an optical axis adjusting mechanism (5) for adjusting the positional relationship of the optical axis (4) with respect to the target (3). Claim
1. The wide-angle image input device described in 1 .
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|---|---|---|---|
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| CN107147624B (en) * | 2017-04-24 | 2019-11-22 | 珠海全志科技股份有限公司 | Panoramic picture processing method, display device and playback equipment |
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