特開 2024-78766 ３６０度撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078766

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】３６０度撮影装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 15/00 20210101AFI20240604BHJP

   H04N 23/698 20230101ALI20240604BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240604BHJP

   H04N 23/951 20230101ALI20240604BHJP

   G03B 19/07 20210101ALI20240604BHJP

   G03B 37/00 20210101ALI20240604BHJP

   G02B 13/06 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

G03B15/00 W

H04N23/698

H04N23/55

H04N23/951

G03B19/07

G03B37/00 A

G02B13/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191305

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】小出 大一

(72)【発明者】

【氏名】前田 恭孝

(72)【発明者】

【氏名】久富 健介

(72)【発明者】

【氏名】原 一宏

(72)【発明者】

【氏名】林田 哲哉

(72)【発明者】

【氏名】大川 裕司

(72)【発明者】

【氏名】米内 淳

(72)【発明者】

【氏名】中村 友洋

(72)【発明者】

【氏名】瀧口 吉郎

(72)【発明者】

【氏名】山下 誉行

【テーマコード（参考）】

2H054

2H059

2H087

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H054BB05

2H054BB07

2H059BA02

2H059BA11

2H087KA01

2H087LA01

2H087RA41

2H087RA44

5C122DA30

5C122EA40

5C122FA03

5C122FB02

5C122FB03

5C122FC04

5C122FH20

5C122GE05

5C122GE11

5C122HB05

5C122HB10

(57)【要約】

【課題】複数の撮像素子で視差のない複数の映像を撮影し、各撮像素子で撮影した映像を合成して、３６０度の映像を生成する撮影装置を提供すること。
【解決手段】集光レンズ群１と補正レンズ群１と撮像素子１とで、１組の光学系が形成される。５組の光学系のノーダル点は、いずれも中心と一致している。３６０度の映像を５つ部分に分けて撮影する。第１の（３６０／５＝）７２度以上の部分の映像は、集光レンズ群１で集光され、中心を通過して、補正レンズ群１によりコリメート光に変換され、撮像素子に像を形成する。撮像素子１～５で撮影された映像を画像処理により合成して３６０度の映像を生成する。５組の光学系のノーダル点は、いずれも中心と一致しているので、５つの撮像素子で撮影した映像間には視差がない。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正五角柱の頂点部分を一部平坦とし辺にするよう変形した、又は辺の長さの等しい十角柱形をした光学透過する光学素子を中心に配置し、水平視野角が７２度以上の映像を取得する集光レンズ群と撮像素子とが一対となって１組の光学レンズ群を形成し、五組の前記光学レンズ群がそれぞれ前記光学素子の同一円周上に放射方向に７２度間隔で配置された撮像装置。

【請求項2】

２Ｎ角柱形（Ｎは、５以上の奇数。）をした光学透過する光学素子を中心に配置し、水平視野角が（３６０／Ｎ）度以上の映像を取得する集光レンズ群と撮像素子とが一対となって１組の光学レンズ群を形成し、Ｎ組の光学レンズ群がそれぞれ前記光学素子の同一円周上に放射方向に（３６０／Ｎ）度間隔で配置された撮像装置。

【請求項3】

１つの前記撮像素子が水平視野角（３６０／Ｎ）度以上で映像取得し、Ｎ個の前記撮像素子が取得した映像を合成して３６０度映像を生成する、請求項２に記載の撮影装置。

【請求項4】

前記光学素子を輪切りにした断面は、長辺と短辺とが交互に接続された多角形であり、前記光学素子の前記長辺側には、前記集光レンズ群として、水平視野角（３６０／Ｎ）度以上を持つ広角レンズ、又は水平視野角及び垂直視野角１８０度以上をもつ魚眼型超広角群のレンズ（以下、群レンズという。）を備え、前記光学素子を通して対向する前記短辺側に前記撮像素子を設置する、請求項２又は３に記載の撮影装置。

【請求項5】

前記群レンズから前記光学素子を通して前記撮像素子を設置する際に、前記群レンズは、前記光学素子の中心に撮影された映像の光学ノーダル点がくるように光学距離が設計された群レンズであり、且つ、Ｎ組の前記群レンズ及び前記撮像素子の光学ノーダル点が前記光学素子の中心で一致する、請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記光学素子は、その中が、屈折率ｎ≧１．０の光学透過する材料にて均一に満たされて構成される、請求項１－３に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記光学素子は、屈折率ｎ≧１．０の材料による一定の厚さの光学板を組み合わせて十角形又は２Ｎ角形が構成され、前記十角形又は前記２Ｎ角形の中は、ｎ＝１．０の空気又はｎ＝１．０近傍の気体媒質で満たされる、請求項１－３に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記光学素子をｎ＝１．０の空気とし、前記光学素子の周辺を構成する前記集光レンズ群及び前記撮像素子が、前記光学素子を中心に配置されて構成される、請求項１－３に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記光学素子において、５又はＮ個のノーダル点が一致し、５又はＮ個の撮影された映像を視差がなく撮影された水平方向に結合処理する手段を有し、３６０度映像を実時間で生成する、請求項１－３に記載の撮像装置。

【請求項10】

前記集光レンズ群と前記撮像素子の形状と光学設計により、５又はＮ個のノーダル点がそれぞれの前記集光レンズ群と前記撮像素子の組み合わせについて一致するように、前記撮像素子の受光部の前には、前記撮像素子の前で平行に入射し被写体画角が大きくとれるようコリメート型レンズ手段で構成される光学補正手段が備わった、請求項１－３に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１５Ｋや３０Ｋ、４５Ｋなどの高解像度の複数撮像素子で取得した映像を視差なしで高品位に映像結合する、３６０度全天周撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、３６０度撮影装置は、いくつか提案されている。
［従来技術１］
非特許文献１－３の３６０度撮影装置は、複数撮像素子を同一円周上に放射状に並べて配置し、取得された複数の映像を結合する３６０度撮影装置である。これらは、非特許文献４－５に見られる視野角１８０度以上の性能もつ広視野角の魚眼レンズを装着する撮像素子を１８０度対向で背中合わせに配置し撮影した映像を結合して全天周映像を生成する３６０度撮影装置に比べ、３つ以上の複数撮像素子を使うことにより高解像度化することができる点に特徴がある。

【0003】

従来技術１は、３６０度映像の生成に各撮像素子で得られた映像を水平方向に結合し３６０度映像を生成する装置である。この同一円周上に配置した各カメラ間には、視差が存在する。このため、カメラから被写体までの結合距離を予め想定し、３６０度映像を生成するためにこれら各撮像素子の映像を結合した際に、カメラ（撮影装置）から被写体までの距離が、所望の設定どおりの距離に設定されていればスティッチ面が正常に結合され撮影できる（図１３）。しかし、被写体のカメラからの距離が、想定した結合距離より被写体が遠い場合には二重像が発生してしまう問題が生じる（図１４）。また、逆に想定した結合距離より被写体が近い場合、すなわち１カメラの撮影範囲と隣のカメラの撮影範囲に入らないほどカメラ群位置に近い被写体については、隠蔽（オクルージョン）が発生してしまい被写体が撮影されなくなる課題が発生する（図１５）。

【0004】

［従来技術２］
特許文献１－２には、複数撮影素子を用いて３６０度撮影する際に撮影装置を小型化する構成の技術が公開されている。
これらの装置では、六角柱型の光学透過する部材（以下、光学部材Ａという。）を中心に置き、水平視野角１２０度以上の広角レンズから入射した映像（光）が光学部材Ａを通し対向する場所に撮像素子を置く。これら広角レンズと撮像素子のセットを、１２０度間隔で水平に３セットがそれぞれ受光するように配置し、これら３セットで水平方向を撮影した映像と、同時に垂直方向から入射し光学部材Ａを通して対向する撮像素子で天頂部を撮影した映像とを互いに結合し、３６０度映像を生成する構成の撮像装置である。

【0005】

従来技術２は、レンズから、光学素子Ａを通して、対向する位置に撮像素子を置くことで３６０度カメラを小型化できるものである。現在多く市場に出回っているアスペクト比横：縦が１６：９の高精細テレビジョン撮影用撮像素子や、近い横辺が縦辺より長い撮像素子を用いた場合は、結合後、多く使われる正距円筒投影（エクイレクタングラー、equirectangular projection、ＥＲＰ）形式のアスペクト比横：縦が２：１となる映像を生成する場合、撮像素子で取得し利用できる範囲が限定される課題があり、解像度を高くすることができない課題も存在する。また、従来技術１と同様に特許文献１－２にはノーダル点の一致や視差をなくす技術については記載がない。

【0006】

［従来技術３］
特許文献３には、１つのカメラをスタンドに固定し、光学主点であるノーダル点を一致させながら回転させ、視差ずれのない水平パノラマ映像を作成することのできるカメラ雲台が公開されている。

【0007】

従来技術３に代表されるように、１台のカメラを放射状に回転させ、視差のない高品質な水平パノラマ映像を製作するためのカメラ雲台の技術が存在する。しかし、１台のカメラを時分割で回転させながら撮影する必要があり、視差なしで且つ、同時刻タイミングで高品質な３６０度パノラマ映像を一斉に取得し結合する撮像装置の技術は、特許文献３をはじめ周辺技術には見当たらない。

【0008】

［従来技術４］
特許文献４には、複数の撮像システムの非視差ポイント（ＮＰポイント）を一致させることにより、視差のない３６０度画像を作成するパノラマ撮像システムが開示されている。
しかし、特許文献４では、画像を形成する撮像素子の存在が考慮されておらず、実現可能性が疑わしい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０２０－１３４９３８号公報

【特許文献2】特開２０２０－１３７１１４号公報

【特許文献3】特開２００９－２２９５７８号公報

【特許文献4】特表２０１７－５１９２５０号公報

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】Insta360 Pro 2、［令和4年9月13日検索］、インターネット＜https://www.insta360.com/jp/product/insta360-pro2/＞

【非特許文献2】Insta360 Titan、［令和4年9月13日検索］、インターネット＜https://www.insta360.com/jp/product/insta360-titan/＞

【非特許文献3】KANDAO Obsidian Pro、［令和4年9月13日検索］、インターネット＜https://www.kandaovr.com/ja/obsidian-s-r/＞

【非特許文献4】KANDAO QOOCAM 8K、［令和4年9月13日検索］、インターネット＜https://www.kandaovr.com/ja/qoocam-8k/index.html＞

【非特許文献5】RICOH THETA Z1、［令和4年9月13日検索］、インターネット＜https://theta360.com/ja/about/theta/z1.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

複数の撮像素子で視差のない複数の映像を撮影し、各撮像素子で撮影した映像を合成して、３６０度の映像を生成することは、従来技術では不可能であった。

【0012】

本発明は、複数の撮像素子で視差のない複数の映像を撮影し、各撮像素子で撮影した映像を合成して、３６０度の映像を生成する装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明者らは、水平視野角が７２度以上の映像を取得する集光レンズ群と撮像素子とが一対となって１組の光学レンズ群を形成し、十角柱形をした光学透過する光学素子の回りに、五組の光学レンズ群をそれぞれ放射方向に７２度間隔で配置することにより、視差のない５つの映像を撮影し、それらの映像を結合することにより３６０度の映像を生成することを見出し、本発明を完成するに至った。

【0014】

（１）正五角柱の頂点部分を一部平坦とし辺にするよう変形した、又は辺の長さの等しい十角柱形をした光学透過する光学素子を中心に配置し、水平視野角が７２度以上の映像を取得する集光レンズ群と撮像素子とが一対となって１組の光学レンズ群を形成し、五組の前記光学レンズ群がそれぞれ前記光学素子の同一円周上に放射方向に７２度間隔で配置された撮像装置。

【0015】

（２）２Ｎ角柱形（Ｎは、５以上の奇数。）をした光学透過する光学素子を中心に配置し、水平視野角が（３６０／Ｎ）度以上の映像を取得する集光レンズ群と撮像素子とが一対となって１組の光学レンズ群を形成し、Ｎ組の光学レンズ群がそれぞれ前記光学素子の同一円周上に放射方向に（３６０／Ｎ）度間隔で配置された撮像装置。

【0016】

（３）１つの前記撮像素子が水平視野角（３６０／Ｎ）度以上で映像取得し、Ｎ個の前記撮像素子が取得した映像を合成して３６０度映像を生成する、上記（２）の撮像装置。

【0017】

（４）前記光学素子を輪切りにした断面は、長辺と短辺とが交互に接続された多角形であり、前記光学素子の前記長辺側には、前記集光レンズ群として、水平視野角（３６０／Ｎ）度以上を持つ広角レンズ、又は水平視野角及び垂直視野角１８０度以上をもつ魚眼型超広角群のレンズ（以下、群レンズという。）を備え、前記光学素子を通して対向する前記短辺側に前記撮像素子を設置する、上記（２）又は（３）の撮像装置。

【0018】

（５）前記群レンズから前記光学素子を通して前記撮像素子を設置する際に、前記群レンズは、前記光学素子の中心に撮影された映像の光学ノーダル点がくるように光学距離が設計された群レンズであり、且つ、Ｎ組 の前記群レンズ及び前記撮像素子の光学ノーダル点が前記光学素子の中心で一致する、上記（４）の撮像装置。

【0019】

（６）前記光学素子は、その中が、屈折率ｎ≧１．０の光学透過する材料にて均一に満たされて構成される、上記（１）－（３）の撮像装置。

【0020】

（７）前記光学素子は、屈折率ｎ≧１．０の材料による一定の厚さの光学板を組み合わせて十角形又は２Ｎ角形が構成され、前記十角形又は前記２Ｎ角形の中は、ｎ＝１．０の空気又はｎ＝１．０近傍の気体媒質で満たされる、上記（１）－（３）の撮像装置。

【0021】

（８）前記光学素子をｎ＝１．０の空気とし、前記光学素子の周辺を構成する前記集光レンズ群及び前記撮像素子が、前記光学素子を中心に配置されて構成される、上記（１）－（３）の撮像装置。

【0022】

（９）前記光学素子において、５又はＮ個のノーダル点が一致し、５又はＮ個の撮影された映像を視差がなく撮影された水平方向に結合処理する手段を有し、３６０度映像を実時間で生成する、上記（１）－（３）の撮像装置。

【0023】

（１０）前記集光レンズ群と前記撮像素子の形状と光学設計により、５又はＮ個のノーダル点がそれぞれの前記集光レンズ群と前記撮像素子の組み合わせについて一致するように、前記撮像素子の受光部の前には、前記撮像素子の前で平行に入射し被写体画角が大きくとれるようコリメート型レンズ手段で構成される光学補正手段が備わった、上記（１）－（３）の撮像装置。

【0024】

（１）の撮像装置により、視差のない５つの映像を撮影することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、従来の複数撮像素子による３６０度撮影装置では成し得なかった、視差のない二重像と隠蔽を回避した、３６０度映像を生成する結合と撮影装置を提供することができる。また、複数の撮像素子での撮像且つ視差のない映像を生成できることで、多画素で高解像度と自然な映像を兼ね備えた３６０度映像を提供することができる。これにより、より自然で高品位な３６０度映像を視聴者に提供する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態１の十角注型の通過光学素子を示す図である。

【図2】本発明の実施形態１の十角注型の通過光学素子を示す図である。

【図3】本発明の実施形態１の集光レンズ群と撮像素子を設置した通過光学素子を示す図である。

【図4】本発明の実施形態１の光学補正手段を設置した通過光学素子を示す図である。 を示す図である。

【図5】本発明の実施形態１の集光レンズ群と撮像素子を設置した通過光学素子における光の通過する模様を示す図である。

【図6】本発明の実施形態１の集光レンズ群と撮像素子を設置した通過光学素子における光の通過する模様を示す図である。

【図7】本発明の実施形態１の光学補正手段を設置した通過光学素子における光の通過する模様を示す図である。

【図8】本発明の実施形態１の集光レンズ群と光学補正手段の構成を示す図である。

【図9】本発明の実施形態１における複数の撮影映像を結合する過程を示す図である。

【図10】本発明の実施形態１における複数の撮影映像を結合する過程を示す図である。

【図11】本発明の実施形態２における３６０度映像を作成する過程を示す図である。

【図12】本発明の実施形態３における３６０度映像を作成する過程を示す図である。

【図13】従来技術１において、２つの撮影映像を正常に結合できた状態を示す図である。

【図14】従来技術１において、２つの撮影映像を結合した際に、二重像が発生した模様を示す図である。

【図15】従来技術１において、２つの撮影映像を結合した際に、隠蔽（オクルージョン）が発生した模様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

［発明の実施形態１］
以下、本発明の実施形態１について、図を使って説明する。
ここでは、集光レンズ群と撮像素子のセット数Ｎが「５」である構成の撮影装置の例について説明する。

【0028】

図１、及び図２は、本発明の実施形態１に係る、正五角柱１００のうち、頂点部分を一部平坦とするよう、切削又は成型することにより、辺の長さが異なる十角柱形、又は辺の長さの等しい水平に十角柱形となるよう構成した透過光学素子２００の例である。
図１は元となる正五角柱１００の図、図２はそこから十角柱の形状として透過光学素子２００を構成した図である。撮影装置を構成した際に、中心に、撮影のノーダル点が一致するような形状の透過型光学素子である。透過光学素子２００は、集光レンズ群と撮像素子のセット数Ｎが増える場合は、更にその２Ｎ角柱形に応じた形状をなす。材料は、光学透過する、石英ガラス（屈折率ｎ：１．４５）、アクリル（ＰＭＭＡ）（ｎ：１．４９）、ポリカーボネート（ｎ：１．５８）などが挙げられる。

【0029】

図３は、本発明の実施形態１に係る、十角柱型透過光学素子に、５つの撮像素子２１～２５とそれぞれに対応する５つの集光レンズ群１１～１５が設置され構成された撮影装置の光学系の例である。集光レンズ群１１～１５は、それぞれの被写体映像を集光し、ノーダル点を一致させながら撮像素子に像を再現する手段である。
水平視野角７２度以上の映像を取得する１つの光学集光レンズ群と１つの撮像素子が一対となり、それぞれ同心円から放射方向に７２度間隔で配置され、光線がノーダル点で交差するような光学系を持つ撮像装置を構成する。例えば、集光レンズ群１４に入射した光線は、十角柱型透過光学素子を通して、撮像素子２４の撮像面に到達する。

【0030】

図４は、図３の構成に加え、光学補正手段３１～３５が備わった撮影装置を構成する例である。光学補正手段３１～３５は、入力した光線をコリメートする機能を有しており、透過光学素子２００内に像を再現することを避け、透過光学素子２００の外側に撮像素子２１～２５を置けるように光学補正する手段である。
図４は、集光レンズ群１１～１５から入射した光がノーダル点を通って撮像面に像を形成する際、十角柱型透過光学素子の外側に撮像素子２１～２５が設置されるが、所望の像高が撮像素子２１～２５の手前側に形成される際に、像面全体を撮像面に形成できるよう、光線群をコリメートし、撮像素子２１～２５に形成できるようにした例である。これにより、５つそれぞれに入射した光のノーダル点が中心で一致しやすくなるような構成として備えている。

【0031】

図５、及び図６は、図３の構成で撮影装置周辺の視野角３６０度の被写体の光線が集光レンズ群、十角柱型光学素子を通って、撮像素子に入射する様子（水平方向）を示した例の図である。
図５（a）のように、被写体からの被写体光線１は、集光レンズ群１で集光され、ノーダル点を通過して、撮像素子１の撮像面に像を形成する。

【0032】

図５（ｂ）を使って光線の流れを説明する。例えば、水平視野角７２度（＝３６０度／５）から例えば２００度分で入射した、被写体光線１は、一定の広がりをもって入射するが、集光レンズ群１を通して集光される。このとき集光レンズ群１は、単一のレンズ、又は、１２０度以上の広い視野角の光線を集光するために複数のレンズを組み合わせて構成したレンズ群である。集光された光線は、十角柱型光学素子を通って撮像素子に向かう。このとき、一定の視野角からの被写体の光線は中心のノーダル点で交差し、撮像素子１の撮像面に到達する。
同様にして、別の角度における、水平視野角７２度以上の被写体は、被写体光線２、３、４、５のそれぞれにおいて、それぞれの番号の集光レンズ群２、３、４、５、同じ中心のノーダル点を通って、撮像素子２、３、４、５に像をそれぞれ形成する。

【0033】

図６では、撮像素子が十角柱型光学素子に接してない例、又は、カメラを取り囲む被写体の３６０度から、それぞれの集光レンズ群と撮像素子がそれぞれの中心から７２度の範囲を中心に撮影する様子を模式的に示している。

【0034】

また、図４で説明した光学補正手段を用いて、撮影装置の光学系を構成した例を図７に示す。図４での説明、図５、６での説明と同様に、入射した光線は集光レンズ群１を通して、ノーダル点で交差し、その後の光線がコリメートする光学補正手段１（図７の補正レンズ群１）を通して、撮像素子１に到達する例である。このとき、光学補正手段前で一定の像高を形成した場合、撮像面においては所望の像高での撮影は得られないため、光線を平行光にコリメートして、撮像素子で受光する。このとき光学補正手段は、単体のコリメート型レンズでもよいし、又は本機能を有するために複数のレンズを組み合わせてコリメート機能を有する補正レンズ群で形成されてもよい。

【0035】

図８に集光レンズ群と光学補正手段（図８の補正レンズ群）の構成を示す。図３～図７では、集光レンズ群と光学補正手段は、あたかも一枚のレンズであるかのように描いているが、実際は、図８のように複数枚のレンズで構成されたレンズ群である。

【0036】

図９に、これら５つの撮像素子で撮影された映像信号が、エクイレクタングラー（equirectangular、ＥＲＰ、正距円筒投影）による形式で射影変換され、一部重なり合う撮影映像が水平方向に電気的に結合され、画素アスペクト１：２となるＥＲＰ形式３６０度映像を形成するまでの模式図を示す。
このとき、５つの視野範囲の光線群は、すべて十角柱型光学素子の中心にノーダル点を形成するので、それぞれの視野が７２度を超える範囲で映像が取得された場合、隣接する撮像映像と重なり、結合した場合でも、視差のない映像を結合することができる。すなわち、被写体の二重像の形成や、隠蔽（オクルージョン）の問題を起こすことなく、映像を結合することができ、理想的な３５０度映像を撮影し形成することができる。

【0037】

図１０を用いて、図９の内容を詳しく説明する。図１０（ａ）は、集光レンズ群及び撮像素子の一セットにおいて、視野角（ＦｏＶ）１８０度の魚眼レンズと、縦７６８０×横４３２０又は縦１５３６０×横４３２０又は８６４０の画素をもつ撮像素子で撮影する際の、投影するイメージサークルと撮像素子の関係例、及びそこから水平方向に画素をトリミングした場合の有効画素の関係を示している。１撮像素子で取得した画像は、隣接する撮像素子で取得した画像と一部同じ被写体の画像を撮影しており、これらを結合する際、透明率を徐々に変更して互いに結合するαブレンディング手法による結合や、画像の特徴点を抽出し、類似の画素や画素領域（ブロック）を比較しマッチングさせ、スティッチングして結合する画素・ブロックマッチング手法による画像結合を行う。

【0038】

また、図１０（ｂ）には、垂直画素数７６８０又は１５３６０（以下、１６Ｋ／３０Ｋ映像という。）、水平視野角３６０度で水平画素数１５３６０又は３０７２０の映像を形成するためのＥＲＰ画像（アスペクト比１：２）の画素マッピング図を示している。ここでは、ＥＲＰ変換後の画像に対し、水平方向の端の画素を一部トリミングし結合し、一定の水平画素に収める処理を行い、３６０度映像を形成する。

【0039】

［発明の実施形態２］
３６０度映像撮影装置の構成と形態例を図１１（ａ）に示す。
図１から図７で説明したとおりの構成において、十角柱型光学素子の外側に、集光レンズ群が５つ、撮像素子が５つ、光線を光学素子の中心でノーダル点を形成するように、放射状に等間隔に並べて配置されている。集光レンズ群及び撮像素子のセットがＮ個の場合は、この数を増やすことに相当して配置し形成する。このとき、集光レンズ群は、水平及び垂直視野角（ＦｏＶ）が１８０度以上を備えていることが望ましい。このとき、図１１（ｂ）のように並べて画像を結合する際、水平方向は結合して水平視野角３６０度を撮影し、垂直方向は下（足元）から上（天頂）まで１８０度を撮影し、結合して全体で視差のない（すなわち二重像や隠蔽のない）３６０度映像を形成することができる。

【0040】

［発明の実施形態３］
もし、集光レンズ群の視野角が１８０度未満で且つ（３６０／Ｎ）度以上の視野角のレンズ群を使用する場合、図１１（ａ）に示す形態の３６０度映像撮影装置を構成する際に、図１２に示す形態の撮影装置を構成する。
図１２は、図１１の５セットの集光レンズ群と撮像素子に加え、十角柱型光学素子の上部に、視野角９０度以上の集光レンズ群Ｎｏ．６が供えられ、光学素子の下に撮像素子Ｎｏ．６が供えられ、天頂部を専用に撮影する手段を構成する。このとき、水平に一致したノーダル点に、本垂直方向に供えられた集光レンズ群及び撮像素子で構成される光学系のノーダル点が一致されるよう、配置される。更には光学系によっては、図４、図７に示した補正光学素子が付加して供えられてもよい。

【0041】

図１２の構成によれば、水平方向には、撮像素子Ｎｏ．１からＮｏ．５を撮影し結合することで水平３６０度映像を形成できるが、これに撮像素子Ｎｏ．６で撮影した天頂映像を付加し、これら映像にαブレンディング又は画素・ブロックマッチングにより画素をスティッチングし結合することで、天頂を網羅する視差のない全天球映像を生成することができる。

【符号の説明】

【0042】

１１－１５ 集光レンズ群
２１－２５ 撮像素子
３１－３５ 光学補正手段
１００ 正五角柱
２００ 透過光学素子
５００ 中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】