[發明專利]成像裝置

無效

• 申請號: 200810091116.5
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101281356A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 吉川功一;山下紀之
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: G03B37/02
• 分類號: G03B37/02;H04N5/225
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 馬高平

技術領域

本發明涉及一種用于在大范圍內捕捉動態和/或靜態圖像的成像裝置，適用于監控攝像機等。

背景技術

在監控攝像機等中，采用掃描附接有望遠鏡頭的攝像機的技術以在大范圍內捕捉高解析度的動態和/或靜態圖像。

當掃描攝像機以在大范圍內捕捉動態和/或靜態圖像時，攝像機繞一點或在水平方向和豎直方向上的線旋轉以改變攝像機的方向，從而在水平方向(搖攝)和豎直方向上(俯仰)在大范圍內捕捉動態和/或靜態圖像。這種能搖攝和俯仰的攝像機被稱為搖攝俯仰攝像機(pan?and?tilt?camera)。

另外，當在大范圍內捕捉動態或靜態圖像時，可設想要接合在各種方向上捕捉的動態和/或靜態圖像。

但是，當旋轉攝像機時，除非適當選擇旋轉的中心點或線，否則會出現難以接合或存在未拍攝的死角的情況。

作為監控攝像機，如果存在死角，則攝像機可能不具備足夠的監控功能。

為在捕捉的動態和/或靜態圖像中消除死角，可能需要繞攝像機光學系統的NP點(無視差點)旋轉攝像機。

NP點定義為從經過攝像機光學系統的孔徑光闌中心的大量主光線中選擇的、位于高斯區域內的主光線在物空間中的延長的線性分量與光學系統光軸相交的點。

通過使攝像機光學系統的NP點(動態和/或靜態實像或由鏡子反射的靜態和/或靜態虛像等)互相匹配，可在不導致視差的情況下，接合由多個攝像機拍攝的動態和/或靜態圖像(參見例如日本未審查專利申請公開第2003-162018和2006-30664)。

當如上所述旋轉攝像機時，通過繞作為旋轉中心的NP點旋轉，可接合在各自方向上捕捉的動態和/或靜態圖像，而不會導致視差。進一步地，由于不導致視差可不造成死角。

發明內容

在普通的望遠鏡頭中，常出現NP點位于成像器件后部的情況，隨著焦距變長而更加望遠，從最接近成像物體側的透鏡(前透鏡)到NP點的距離增加。

如果從前透鏡到NP點的距離相對較長的這種攝像機繞NP點旋轉，攝像機的可移動部分相對大，導致占用空間增加。

另外，從確保防塵和防水，或者對人體的安全性的角度出發，優選用由透明材料如樹脂、玻璃等制成的蓋部件覆蓋攝像機，而不是暴露攝像機。

進一步地，當繞NP點旋轉從前透鏡到NP點的距離相對長的攝像機時，必須要相對大的蓋部件。

另外，為了用攝像機捕捉高質量動態和/或靜態圖像，必須使得蓋部件厚度及其光學性質準確，從而盡可能防止光學性能變壞。

如果試圖實現上述要求的良好平衡，蓋部件會相對昂貴，因此難以使該攝像機作為監控攝像機進入商業應用。

為解決上述和其它問題，本發明提供一種能夠在大范圍內捕捉高質量動態和/或靜態圖像的小尺寸成像裝置。

根據本發明的一個實施例，一種成像裝置包括成像器件以及構造成將來自成像物體的光成像在成像器件上的光學系統。所述光學系統包括一組透鏡和一孔徑光闌。如果NP點定義成位于高斯區域中并從通過所述光學系統的孔徑光闌中心的主光線中選擇的一主光線在物空間中的延長線性分量與光學系統的光軸相交的點，D表示在最接近成像物體側的透鏡的直徑，LN表示從最接近成像物體側的透鏡的透鏡表面到NP點的距離，并且當NP點位于最接近成像物體側的透鏡的透鏡表面之后的點時距離LN的值定義為正，而NP點位于最接近成像物體側的透鏡的透鏡表面之前時LN的值定義為負，則滿足公式0≤LN≤D(1)。

根據本發明實施例的成像裝置，通過構造所述裝置使得從成像物體最近側的透鏡的透鏡表面到NP點滿足公式0≤LN≤D(1)，當成像裝置的光學系統繞NP點旋轉時，可將在NP點的成像物體側的裝置的可移動部分構造得相對較小。因此，包括可移動部分的整個成像裝置可制得相對較小。

此時，通過繞NP點旋轉成像裝置的光學系統，可將在各個角度捕捉的動態和/或靜態圖像接合起來，而不會造成視差和死角，使得可在從近攝到無限遠距離的大范圍內捕捉動態和/或靜態圖像而不造成視差和死角。

進一步地，即使為了防塵等在成像裝置的成像物體側設置透明蓋部件，該蓋部件也不需要做得較大。

因此，根據本發明的實施例，由于包括可移動部分的整個成像裝置可變得緊湊，還因為即使提供透明蓋部分，蓋部件也不需要做得較大，所以用于在大范圍內捕捉動態和/或靜態圖像的成像裝置可變得緊湊。