(57)【要約】【課題】中央光学系と環状光学系とによりそれぞれ結像される結像倍率の異なる第一画像及び第二画像を同時に取得でき、特に欠落領域のない画像を生成することができる撮像装置を提供する。【解決手段】中央光学系（望遠レンズ）と環状光学系（広角レンズ）とから構成される撮影光学系１２と、中央光学系及び環状光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して選択的に受光する複数の画素を含む指向性センサとを組み合わせることにより、１つの指向性センサにより望遠画像と広角画像とを同時に取得することができる。ここで、環状光学系により結像される広角画像は、その中央部に配置された中央光学系により光路が遮られ、中央部が欠落した画像となるが、望遠画像を縮小して嵌め込み合成することにより、中央部が欠落していない広角画像を生成するようにしている。【選択図】  図２０
2014176056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部の中央光学系と、その周辺部の前記中央光学系より焦点距離の短い環状光学系とから構成される撮影光学系であって、前記環状光学系は、中央部が欠落した第一画像を結像面に結像させ、前記中央光学系は、前記欠落した第一画像を含む第二画像を結像面に結像させる撮影光学系と、
前記撮影光学系の結像位置に配設され、２次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を持つ指向性センサであって、前記環状光学系及び前記中央光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して選択的に受光する複数の画素を含む指向性センサと、
前記指向性センサから前記環状光学系を介して受光した中央部が欠落した前記第一画像と前記中央光学系を介して受光した前記第二画像とをそれぞれ取得する画像読み出し装置と、
前記画像読み出し装置により取得した前記第一画像と前記第二画像との拡大／縮小率を調整して、前記第一画像の中央部の領域に、前記第二画像を嵌め込み合成して画像を生成する画像生成装置と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記中央光学系と環状光学系とは、それぞれ同一の光軸上に配置されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像読み出し装置により取得した前記第二画像の画角は、前記第一画像の欠落した領域の画角よりも広い請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像生成装置は、前記画像読み出し装置により取得した前記第二画像を縮小し、縮小した前記第二画像を前記第一画像の中央部の欠落した領域に嵌め込み合成して画像を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像生成装置は、前記画像読み出し装置により取得した前記第一画像を拡大し、拡大した前記第一画像の中央部の欠落した領域に前記画像読み出し装置により取得した前記第二画像を嵌め込み合成して画像を生成する請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像生成装置は、前記第一画像の中央部の欠落した領域よりも大きくなるように前記第二画像を切り出し、前記第一画像と前記切り出した第二画像との重複部分を利用して前記第二画像の嵌め込み合成と、境界つなぎ合わせ処理を行う請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記指向性センサは、前記第一画像と前記第二画像とが重複して入射する領域のみ、入射角度差に基づいて瞳分割して選択的に受光する画素を持つ請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記指向性センサの各画素のサイズは同一であり、
前記中央光学系は、前記指向性センサ上で前記第二画像のみが入射する中央領域に対応する中央部の結像倍率が、その周辺部よりも小さい請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記指向性センサは、当該指向性センサ上で前記第二画像のみが入射する中央領域の画素サイズが、その周辺領域よりも大きい請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記環状光学系と前記中央光学系とは、一部の光学系を共通に使用する請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
焦点距離の異なる第一の撮影モードと第二の撮影モードとを切り替えるモード切替装置を備え、
前記画像読み出し装置は、前記モード切替装置により前記第一の撮影モードに切り替えられると、前記指向性センサから前記環状光学系を介して受光した前記第一画像と前記中央光学系を介して受光した前記第二画像とを同時に取得し、前記モード切替装置により前記第二の撮影モードに切り替えられると、前記指向性センサから前記中央光学系を介して受光した前記第二画像を取得し、
前記画像生成装置は、前記モード切替装置により前記第一の撮影モードに切り替えられると、前記画像読み出し装置により取得した前記第一画像と前記第二画像とに基づいて前記画像を合成する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特に広角画像と望遠画像とを同時に取得することができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影画角を９０°以上有する広角レンズ又は魚眼レンズ作用を持つ第１の光学系（以下、「環状光学系」という）の対物側に、環状光学系により結像される広角画像範囲の内側にもう１つの撮影画像（望遠画像）を形成する第２の光学系（以下、「中央光学系」という）を配置して構成された光学装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この光学装置の中央光学系は、その光軸方向を偏向させる反射鏡を含み、反射鏡を回転させ、又は偏向角を変えることにより、パン又はチルト動作できるようになっている。そして、固定された環状光学系により撮像された広角画像の中央部に、任意のパン方向及びチルト方向の望遠画像を合成した画像を取得できるようにしている。
【０００４】
また、被写体像をハーフミラーにより分光して、広角レンズ及び望遠レンズに入射させ、広角画像と望遠画像とを別々の撮像素子により取得し、広角画像の中に、望遠画像の大きさをあわせて埋め込んだ合成画像を得るようにした撮像装置が提案されている（特許文献２）。これにより、広角画像の中央部分の解像度を上げることができるようにしている。
【０００５】
また、結像レンズの異なる領域を通過する被写体光を瞳分離し、結像レンズの異なる領域に対応する撮像素子の画素にそれぞれ入射させ、瞳分離した被写体光に対応する複数の画像を同時に撮像する撮像装置が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２９４５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６２１５９号公報
【特許文献３】特開２０１２−８８６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の光学装置は、特に監視カメラに好適なものであり、中央光学系の光軸方向はパン及びチルト駆動により任意に変更可能になっており、環状光学系の光軸方向と中央光学系の光軸方向とは一致していない。また、１つの撮像素子の受光面に、円環状の広角画像と、その中央部に望遠画像とが入射しているため、広角画像は、その中央部の広角画像が欠落したものとなっている（特許文献１の図４）。
【０００８】
特許文献２に記載の撮像装置は、広角画像を撮像する撮像部と、望遠画像を撮像する撮像部の２つの撮像部を有しており、装置の小型化及び低コスト化を図ることができないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載の撮像装置は、結像レンズの異なる領域を通過する被写体光を瞳分離し、瞳分離した被写体光に対応する複数の画像を、１つの撮像素子により同時に撮像することができるが、特許文献３には、広角画像と望遠画像とを良好に撮像するための具体的な構成に関する記載はない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、中央光学系と環状光学系とによりそれぞれ結像される焦点距離が異なる画像を同時に取得することができ、特に中央光学系によりも焦点距離の短い環状光学系を使用した場合において、その環状光学系により撮像される画像の中央部に欠落部分のない画像を取得することができ、かつコンパクトで安価な撮像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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る撮像装置は、中央部の中央光学系と、その周辺部の中央光学系より焦点距離の短い環状光学系とから構成される撮影光学系であって、環状光学系は、中央部が欠落した第一画像を結像面に結像させ、中央光学系は、欠落した第一画像を含む第二画像を結像面に結像させる撮影光学系と、撮影光学系の結像位置に配設され、２次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を持つ指向性センサであって、環状光学系及び中央光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して選択的に受光する複数の画素を含む指向性センサと、指向性センサから環状光学系を介して受光した中央部が欠落した第一画像と中央光学系を介して受光した第二画像とをそれぞれ取得する画像読み出し装置と、画像読み出し装置により取得した第一画像と第二画像との拡大／縮小率を調整して、第一画像の中央部の領域に、第二画像を嵌め込み合成して画像を生成する画像生成装置と、を備えている。
【００１２】
本発明の一の態様によれば、中央光学系と環状光学系とから構成される撮影光学系と、中央光学系及び環状光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して選択的に受光する複数の画素を含む指向性センサとを組み合わせることにより、１つの指向性センサにより第一画像と第二画像とを同時に取得することができる。ここで、環状光学系により結像される第一画像は、その中央部に配置された中央光学系により光路が遮られ、中央部が欠落した画像となる。一方、中央光学系により結像される第二画像は、第一画像よりも焦点距離が長いが、第一画像の欠落した中央部を含んでいる。そこで、第一画像と第二画像との拡大／縮小率を調整して、第一画像の中央部の領域に、第二画像を嵌め込み合成することにより、中央部が欠落していない画像を得るようにしている。また、中央光学系と環状光学系は、光軸を挟んで並べた並列式の光学系に比べて画質の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、中央光学系と環状光学系とは、それぞれ同一の光軸上に配置されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、画像読み出し装置により取得した第二画像の画角は、第一画像の欠落した領域の画角よりも広いものとなっている。これにより、第一画像の欠落した中央部を、第二画像を使用して埋め込むことができる。
【００１５】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、画像生成装置は、画像読み出し装置により取得した第二画像を縮小し、縮小した第二画像を第一画像の中央部の欠落した領域に嵌め込み合成して画像を生成している。これにより、環状の第二画像と、中央部の画像の倍率を合わせることができるとともに、合成された画像の解像度を均一にすることができる。
【００１６】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、画像生成装置は、画像読み出し装置により取得した第一画像を拡大し、拡大した第一画像の中央部の欠落した領域に画像読み出し装置により取得した第二画像を嵌め込み合成して画像を生成している。これにより、環状の第二画像と、中央部の画像の倍率を合わせることができるとともに、合成された画像の中央部の解像度を高くすることができる。
【００１７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、画像生成装置は、第一画像の中央部の欠落した領域よりも大きくなるように第二画像を切り出し、第一画像と切り出した第二画像との重複部分を利用して第二画像の嵌め込み合成と、境界つなぎ合わせ処理を行うことが好ましい。これにより、中央光学系と環状光学系との光軸方向に誤差があっても、第一画像と切り出した第二画像との重複部分を利用して、両画像の位置合わせを行うことができるとともに、境界つなぎ合わせ処理（ステッチング処理）によりつなぎ目が目立たないようにすることができる。
【００１８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、指向性センサは、第一画像と第二画像とが重複して入射する領域のみ、入射角度差に基づいて瞳分割して選択的に受光する画素を持つことが好ましい。例えば、第一画像の中央部の欠落部分に対応する指向性センサの領域には、第二画像のみが受光されるため、瞳分割機能を持つ画素を配置する必要がなく、これにより画像の中央部の解像度をより高くすることができる。
【００１９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、指向性センサの各画素のサイズは同一であり、中央光学系は、指向性センサ上で第二画像のみが入射する中央領域に対応する中央部の結像倍率が、その周辺部よりも小さいことが好ましい。これにより、第二画像の指向性センサのサンプリングが蜜になる（中央）領域で、中央光学系の結像倍率を低くし（縮小像にし）、結果としての被写体空間のサンプリング密度を均一に近づけ、画像の品質を向上させることができる。
【００２０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、指向性センサは、指向性センサ上で第二画像のみが入射する中央領域の画素サイズが、その周辺領域よりも大きいことが好ましい。これにより、指向性センサ上での第二画像のサンプリング密度を均一にすることができ、かつ第二画像の中央部の画像の品質を向上させることができる。
【００２１】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、環状光学系と中央光学系とは、一部の光学系を共通に使用することが好ましい。これにより、装置をコンパクトにし、かつコストダウン図ることができる。
【００２２】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、焦点距離の異なる第一の撮影モードと第二の撮影モードとを切り替えるモード切替装置を備え、画像読み出し装置は、モード切替装置により第一の撮影モードに切り替えられると、指向性センサから環状光学系を介して受光した第一画像と中央光学系を介して受光した第二画像とを同時に取得し、モード切替装置により第二の撮影モードに切り替えられると、指向性センサから中央光学系を介して受光した第二画像を取得し、画像生成装置は、モード切替装置により第一の撮影モードに切り替えられると、画像読み出し装置により取得した第一画像と第二画像とに基づいて画像を合成する。これにより、メカ的な切り替えなしに、画像中央部が欠落していない合成された画像と、この画像よりも焦点距離の長い第二の画像とを選択的に取得することができる。尚、両方の画像を同時に取得することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、中央光学系と環状光学系とから構成される撮影光学系と、指向性センサとを組み合わせることにより、１つの指向性センサにより焦点距離の異なる第一画像と第二画像とを同時に取得することができ、特に環状光学系により結像される第一画像は、その中央部に配置された中央光学系により光路が遮られ、中央部が欠落した画像となるが、第一画像と第二画像との拡大／縮小率を調整して、第一画像の中央部の領域に、第二画像を嵌め込み合成することにより、中央部が欠落していない合成画像を得ることができる。また、合成画像及び第二画像を取得する際に、光学系の機械的な切り替えが不要であり、かつ１つの指向性センサにより第一画像及び第二画像を同時に取得することができるため、コンパクトで安価な装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の外観斜視図
【図２】図１に示した撮像装置の内部構成の実施形態を示すブロック図
【図３】図１に示した撮像装置に適用された撮影光学系の第１の実施形態を示す断面図
【図４】図３に示した撮影光学系のうちの中央光学系を示す断面図
【図５】図３に示した撮影光学系のうちの環状光学系を示す断面図
【図６】中央光学系の像高0.2を通る実光線の追跡データを示す図表
【図７】中央光学系の像高0.4を通る実光線の追跡データを示す図表
【図８】中央光学系の像高0.6を通る実光線の追跡データを示す図表
【図９】中央光学系の像高0.8を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１０】中央光学系の像高1.0を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１１】環状光学系の像高0.2を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１２】環状光学系の像高0.4を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１３】環状光学系の像高0.6を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１４】環状光学系の像高0.8を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１５】環状光学系の像高1.0を通る実光線の追跡データを示す図表
【図１６】図１６（ａ）及び（ｂ）は中央光学系及び環状光学系によりそれぞれ指向性センサの受光面上に結像される望遠画像及び広角画像（各イメージサークル内の画像）を示す図
【図１７】図１７（ａ）及び図（ｂ）はそれぞれ瞳像分離方式及び遮光マスク方式を示す模式図
【図１８】瞳像分離方式の指向性センサの要部平面図
【図１９】遮光マスク方式の指向性センサの要部平面図
【図２０】望遠画像及び広角画像をそれぞれ取得する場合の流れを示す模式図
【図２１】境界つなぎ合わせ処理を説明するために用いた図
【図２２】撮影光学系の第２の実施形態を示す断面図
【図２３】撮像装置の他の実施形態であるスマートフォンの外観図
【図２４】スマートフォンの要部構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の実施の形態について説明する。
【００２６】
＜撮像装置の外観＞
図１は本発明に係る第１実施形態の撮像装置の外観斜視図である。図１に示すように、撮像装置１０の前面には、撮影光学系１２、スラッシュ発光部２０等が配置され、上面にはシャッタボタン３８−１が設けられている。Ｌ１は撮影光学系１２の光軸を表す。
【００２７】
図２は撮像装置１０の内部構成の実施形態を示すブロック図である。
【００２８】
この撮像装置１０は、撮像した画像をメモリカード５４に記録するもので、主として撮影光学系１２と、指向性センサ１６とに特徴がある。
【００２９】
［撮影光学系］
図３は、撮像装置１０に適用された撮影光学系１２の第１の実施形態を示す断面図である。また、図４及び図５は、それぞれ撮影光学系１２のうちの中央光学系１３及び環状光学系１４をそれぞれ分離して示した図である。
【００３０】
この撮影光学系１２は、それぞれ同一の光軸上に配置された中央部の中央光学系１３とその周辺部の環状光学系１４とから構成されている（図４、図５参照）。
【００３１】
中央光学系１３は、第１レンズ１３ａ、第２レンズ１３ｂ、第３レンズ１３ｃと、第１レンズ１５ａ、第２レンズ１５ｂ、第３レンズ１５ｃ、第４レンズ１５ｄ、第５レンズ１５ｅ、第６レンズ１５ｆと、光学フィルタ１５ｇとから構成された望遠レンズである。
【００３２】
尚、第１レンズ１５ａ、第２レンズ１５ｂ、第３レンズ１５ｃ、第４レンズ１５ｄ、第５レンズ１５ｅ、第６レンズ１５ｆ、及び光学フィルタ１５ｇは、中央光学系１３及び環状光学系１４に共通するレンズ及び光学フィルタである。
【００３３】
図４は、図３に示した撮影光学系１２のうちの中央光学系１３のみを示す断面図である。この中央光学系１３の数値実施例は、下記の［表１］の通りである。尚、図４において、Ｓi(ｉ＝1〜22)は、面番号の面を示す。
【００３４】
＜数値実施例（中央光学系１３：望遠レンズ）＞
［表１］
********************************************************************************
一般レンズデータ：
面                              ：  22
絞り                            ：  12
システムアパチャー              ：  像空間での F ナンバー = 1
ガラスカタログ                  ：  SCHOTT
レイエイミング                  ：  オフ
アポダイゼーション              ：  均一、係数 = 0.00000E+000
温度（C）                       ：  2.00000E+001
圧力（ATM）                     ：  1.00000E+000
環境に合わせて屈折率データを調整：  オフ
有効焦点距離                    ：  1.788381（システム温度と圧力下の空気中）
有効焦点距離                    ：  1.788381（像空間）
後側焦点距離                    ：  0.7487984
トータルトラック                ：  45.45165
像空間 F ナンバー               ：  1
近軸実効 F ナンバー             ：  1
実効 F ナンバー                 ：  1.880548
像空間 NA                       ：  0.4472136
物空間の開口数                  ：  8.941905e-011
絞り半径                        ：  2.981654
近軸像高                        ：  0.3153398
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ：  1.788381
入射瞳位置                      ：  6.698687
射出瞳径                        ：  48.46392
射出瞳位置                      ：  -48.58959
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ：  10
主波長                          ：  0.55 μm
レンズの単位                    ：  Millimeters
角倍率                          ：  0.04176115
視野                            ：  6
視野タイプ                      ：  角度（度数）
#          X値         Y値          重み
1     0.000000     0.000000     1.000000
2     0.000000     2.000000     1.000000
3     0.000000     4.000000     1.000000
4     0.000000     6.000000     1.000000
5     0.000000     8.000000     1.000000
6     0.000000    10.000000     1.000000
ビネッティング ファクタ
#        VDX        VDY        VCX        VCY        VAN
1   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
2   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
3   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
4   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
5   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
6   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
波長                    ： 1
単位                    ： μm
#           値         重み
1     0.550000     1.000000
--------------------------------------------------------------------------------
面データ概要：
面   タイプ   曲率半径       厚み       ガラス       直径      コーニック
物 STANDARD       無限       無限                       0               0
1  STANDARD       無限          1                   4.1507              0
2  STANDARD    2.780576  1.405904   1.722311           2.2              0
3  STANDARD   42.02561   0.1589274                     2.2              0
4  STANDARD   -1.686955  0.9124656  1.824783, 38.442669  1.4            0
5  STANDARD  -198.6328   0.314356                      1.4              0
6  EVENASPH   -1.192205         2   1.792137           1.4            -23
7  EVENASPH   -2.540138         9                      1.4     -0.5474115
8  STANDARD     64.434       8.09         SF57          20              0
9  STANDARD    -15.593       4.55                       20              0
10 STANDARD     27.039       1.8         N-LAF34        12              0
11 STANDARD    -78.22        1                          12              0
絞 STANDARD      無限        1.5                        12              0
13 STANDARD    -6.568        2.2         SF57           8.8             0
14 STANDARD     6.366          2         N-LAF34        8.8             0
15 STANDARD   -14.479        0.1                        8.8             0
16 STANDARD    12.093        1.82        N-SK14         9.2             0
17 STANDARD   -12.636        0.1                        9.2             0
18 STANDARD     7.498        1.5         N-LASF41       8.6             0
19 STANDARD    21.068        1.5                        8.6             0
20 STANDARD      無限          4            BK7HT       7.2             0
21 STANDARD      無限        0.5                        7.2             0
像 STANDARD      無限                                   6               0
--------------------------------------------------------------------------------
面データ詳細：
面 物STANDARD
面1  STANDARD
面2  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 1.1
面3  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 1.1
面4  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 0.7
面5  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 0.7
面6  EVENASPH
r2 の係数                     ： 0
r4 の係数                     ： -0.000412397
r6 の係数                     ： 1.97036e-005
r8 の係数                     ： -1.7948e-007
r10の係数                     ： 0
r12の係数                     ： 0
r14の係数                     ： 0
r16の係数                     ： 0
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 0.7
面7  EVENASPH
r2 の係数                     ： 0
r4 の係数                     ： -0.000740181
r6 の係数                     ： -5.07705e-005
r8 の係数                     ： 3.38928e-006
r10の係数                     ： 0
r12の係数                     ： 0
r14の係数                     ： 0
r16の係数                     ： 0
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 0.7
面8  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 10
面9  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 10
面10 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 6
面11 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 6
面 絞STANDARD
面13 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面14 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面 15STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面16 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.6
面17 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.6
面18 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.3
面19 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.3
面20 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 3.6
面21 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 3.6
面 像STANDARD
--------------------------------------------------------------------------------
コーティングの定義：
エッジ厚みのデータ：
面          エッジ
1        1.226833
2        1.193469
3       -0.007559
4        1.063320
5        0.311010
6        1.907101
7        9.878196
8        3.680464
9        8.852926
10       0.895432
11       1.230460
絞      -0.191667
13       5.657020
14      -0.450099
15       1.693800
16       0.043909
17       2.322561
18       0.587960
19       1.056515
20       4.000000
21       0.500000
像       0.000000
--------------------------------------------------------------------------------
ソルブと変数のデータ：
2 の曲率          ： 変数
2 の厚み          ： 変数
2 の屈折率        ： 変数
2 のアッベ数      ： 変数
2 の dPgF         ： 変数
半径2             ： 固定
3 の曲率          ： 変数
3 の厚み          ： 変数
半径3             ： 固定
4 の曲率          ： 変数
4 の厚み          ： 変数
4 の屈折率        ： 変数
4 のアッベ数      ： 変数
4 の dPgF         ： 変数
半径4             ： 固定
5 の曲率          ： 変数
5 の厚み          ： 変数
半径 5            ： 固定
6 の曲率          ： 変数
6 の屈折率        ： 変数
6 のアッベ数      ： 変数
6 の dPgF         ： 変数
半径 6            ： 固定
6 のコーニック    ： 変数
7 の曲率          ： 変数
半径7             ： 固定
7 のコーニック    ： 変数
半径8             ： 固定
半径9             ： 固定
半径10            ： 固定
半径11            ： 固定
半径12            ： 固定
半径13            ： 固定
半径 14           ： 固定
半径15            ： 固定
半径16            ： 固定
半径17            ： 固定
半径 18           ： 固定
半径19            ： 固定
半径20            ： 固定
半径21            ： 固定
半径22            ： 固定
--------------------------------------------------------------------------------
屈折率のデータ：
システム温度    ： 20.0000 摂氏
システム圧力    ： 1.0000 気圧
空気の絶対屈折率： 1.000273（波長 0.550000 μm）
システム温度と圧力下では屈折率データは空気に相対的である。
システム温度と圧力下では波長は空気中で測定されている。
面    ガラス     温度      圧力    屈折率（於0.550000μm）
0              20.00       1.00    1.00000000
1              20.00       1.00    1.00000000
2 <モデル>     20.00       1.00    1.72231149
3              20.00       1.00    1.00000000
4 <モデル>     20.00       1.00    1.87518406
5              20.00       1.00    1.00000000
6 <モデル>     20.00       1.00    1.79213684
7              20.00       1.00    1.00000000
8      SF57    20.00       1.00    1.85414755  精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
9              20.00       1.00    1.00000000
10    N-LAF34  20.00       1.00    1.77582082
11             20.00       1.00    1.00000000
12             20.00       1.00    1.00000000
13   SF57      20.00       1.00    1.85414755  精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
14   N-LAF34   20.00       1.00    1.77582082
15             20.00       1.00    1.00000000
16   N-SK14    20.00       1.00    1.60523720
17             20.00       1.00    1.00000000
18   N-LASF41  20.00       1.00    1.83913137
19             20.00       1.00    1.00000000
20   BK7HT     20.00       1.00    1.51805189
21             20.00       1.00    1.00000000
22             20.00       1.00    1.00000000
--------------------------------------------------------------------------------
熱膨脹係数データ：
面     ガラス     TCE *10E-6
0                 0.00000000
1                 0.00000000
2 <モデル>        0.00000000
3                 0.00000000
4 <モデル>        0.00000000
5                 0.00000000
6 <モデル>        0.00000000
7                 0.00000000
8    SF57         8.30000000   精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
9                 0.00000000
10   N-LAF34      5.80000000
11                0.00000000
12                0.00000000
13   SF57         8.30000000   精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
14   N-LAF34      5.80000000
15                0.00000000
16   N-SK14       6.00000000
17                0.00000000
18   N-LASF41     6.19000000
19                0.00000000
20   BK7HT        6.80000000   高ＵＶ透過
21                0.00000000
22                0.00000000
--------------------------------------------------------------------------------
グローバル頂点座標、方向、および回転／オフセットのマトリックス：
基準面： 12
面           R11            R12            R13                  X
R21            R22            R23                  Y
R31            R32            R33                  Z
1   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -3.023165275E+001
2   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.923165275E+001
3   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.782574896E+001
4   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.766682154E+001
5   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.675435597E+001
6   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.644000000E+001
7   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -2.444000000E+001
8   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -1.544000000E+001
9   1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -7.350000000E+000
10  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   2.800000000E+000
11  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000  -1.000000000E+000
12  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   0.000000000E+000
13  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   1.500000000E+000
14  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   3.700000000E+000
15  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   5.700000000E+000
16  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   5.800000000E+000
17  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   7.620000000E+000
18  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   7.720000000E+000
19  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   9.220000000E+000
20  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   1.072000000E+001
21  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   1.472000000E+001
22  1.0000000000   0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000   0.0000000000   1.0000000000   1.522000000E+001
--------------------------------------------------------------------------------
グローバル面の曲率中心：
基準面： 12
面             X               Y                Z
1 - - -
2   0.0000000000    0.0000000000   -26.4510768763
3   0.0000000000    0.0000000000    14.1998573689
4   0.0000000000    0.0000000000   -29.3537761926
5   0.0000000000    0.0000000000  -225.3871474755
6   0.0000000000    0.0000000000   -27.6322046607
7   0.0000000000    0.0000000000   -26.9801382605
8   0.0000000000    0.0000000000    48.9940000000
9   0.0000000000    0.0000000000   -22.9430000000
10  0.0000000000    0.0000000000    24.2390000000
11  0.0000000000    0.0000000000   -79.2200000000
12 - - -
13  0.0000000000    0.0000000000    -5.0680000000
14  0.0000000000    0.0000000000    10.0660000000
15  0.0000000000    0.0000000000    -8.7790000000
16  0.0000000000    0.0000000000    17.8930000000
17  0.0000000000    0.0000000000    -5.0160000000
18  0.0000000000    0.0000000000    15.2180000000
19  0.0000000000    0.0000000000    30.2880000000
20 - - -
21 - - -
22 - - -
--------------------------------------------------------------------------------
エレメント体積のデータ：
平面または球面を有する中心配置のエレメントの場合、正確な体積はエッジが前側と後側のいずれかの大きい放射開口に直角になっていることを仮定して計算されている。その他の全てのエレメントでは近似体積は 0.1% 精度に数値積分されている。ゼロ体積は、体積が正確に計算できなかったことを意味する。
【００３５】
光線追跡目的でレンズデータエディタ内において複製された単一エレメントは、リストに一度以上記載されることがあり、総質量の不正確な推量をもたらす。
【００３６】
体積 cc      密度 g/cc     質量 g
エレメント面2 - 3      0.004947     0.000000     0.000000
エレメント面4 - 5      0.001519     0.000000     0.000000
エレメント面6 - 7      0.003009     0.000000     0.000000
エレメント面8 - 9      1.874170     5.510000    10.326675
エレメント面10 - 11    0.152590     4.240000     0.646981
エレメント面13 - 14    0.233521     5.510000     1.286703
エレメント面14 - 15    0.050182     4.240000     0.212773
エレメント面16 - 17    0.062687     3.440000     0.215644
エレメント面18 - 19    0.061901     4.845000     0.299911
エレメント面20 - 21    0.162860     2.500000     0.407150
総質量：                                        13.395838
--------------------------------------------------------------------------------
F ナンバーのデータ：
F ナンバーの計算ではビネッティング ファクタを考慮し、面アパチャーを無視している。
波長：             0.550000
#     視野            Tang       Sagi
1     0.00 （度）： 1.8805     1.8805
2     2.00 （度）： 1.8697     1.8795
3     4.00 （度）： 1.8551     1.8794
4     6.00 （度）： 2.0799     1.8791
5     8.00 （度）： 2.1357     1.8790
6    10.00 （度）： 2.2113     1.9441
--------------------------------------------------------------------------------
主要点：
物空間位置は面1を基準にして計算されている。像空間位置は像面を基準にして計算されている。物空間及び像空間の両方における屈折率が考慮されている。
【００３７】
物空間           像空間
W = 0.550000（主波長）
焦点距離：        -1.788381        1.788381
焦点面  ：         6.624002        0.248798
主平面  ：         8.41238        -1.539583
反主平面：         4.835621        2.037179
節面    ：         8.412383       -1.539583
反節面  ：         4.835621        2.037179
--------------------------------------------------------------------------------
物理光学伝搬設定の概要：
物 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
1 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
2 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
3 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
4 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
5 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
6 EVENASPH
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
7 EVENASPH
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
8 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
9 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
10 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
11 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
絞 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
13 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
14 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
15 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
16 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
17 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
18 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
19 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
20 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
21 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
像 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
********************************************************************************
また、上記構成の中央光学系１３（望遠レンズ）の最大の像高を1.0とした場合の、像高0.2,0.4,0.6.0.8及び1.0を通る実光線の追跡データを、それぞれ図６〜図１０に示す。
【００３８】
図１１は、図３に示した撮影光学系１２のうちの環状光学系１４のみを示す断面図である。
【００３９】
環状光学系１４は、第１レンズ１４ａ、第２レンズ１４ｂと、第１レンズ１５ａ、第２レンズ１５ｂ、第３レンズ１５ｃ、第４レンズ１５ｄ、第５レンズ１５ｅ、第６レンズ１５ｆと、光学フィルタ１５ｇとから構成された広角レンズである。
【００４０】
第1レンズ１４ａ及び第２レンズ１４ｂは、それぞれ中央部がくり抜かれた環状の形状を有しており、これにより中央光学系１３の第１レンズ１３ａ及び第２レンズ１３ｂの配置を可能にしている。
【００４１】
この環状光学系１４の数値実施例は、下記の［表２］の通りである。尚、図５において、Ｓi(ｉ＝1〜24)は、面番号の面を示す。
【００４２】
＜数値実施例（環状光学系１４：広角レンズ）＞
［表２］
********************************************************************************
一般レンズデータ：
面                              ：  24
絞り                            ：  14
システムアパチャー              ：  像空間での F ナンバー = 1
ガラスカタログ                  ：  SCHOTT
レイエイミング                  ：  オフ
アポダイゼーション              ：  均一、係数 = 0.00000E+000
温度（C）                       ：  2.00000E+001
圧力（ATM）                     ：  1.00000E+000
環境に合わせて屈折率データを調整：  オフ
有効焦点距離                    ：  1.250039（システム温度と圧力下の空気中）
有効焦点距離                    ：  1.250039（像空間）
後側焦点距離                    ：  0.5114389
トータルトラック                ：  54.06
像空間 F ナンバー               ：  1
近軸実効 F ナンバー             ：  1
実効 F ナンバー                 ：  1.008997
像空間 NA                       ：  0.4472136
物空間の開口数                  ：  6.250197e-011
絞り半径                        ：  2.965128
近軸像高                        ：  1.489739
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ：  1.250039
入射瞳位置                      ：  9.551079
射出瞳径                        ：  42.58665
射出瞳位置                      ：  -42.57521
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ：  50
主波長                          ：  0.55 μm
レンズの単位                    ：  Millimeters
角倍率                          ：  0.02935282
視野                            ：  4
視野タイプ                      ：  角度（度数）
#          X値         Y値          重み
1     0.000000     0.000000     1.000000
2     0.000000     8.000000     0.300000
3     0.000000    25.000000     1.000000
4     0.000000    50.000000     0.200000
ビネッティング ファクタ
#        VDX        VDY        VCX        VCY        VAN
1   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
2   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
3   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
4   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000
波長                    ： 1
単位                    ： μm
#           値         重み
1     0.550000     1.000000
--------------------------------------------------------------------------------
面データ概要：
面   タイプ   曲率半径       厚み       ガラス       直径      コーニック
物 STANDARD       無限      無限                       0                0
1  STANDARD       無限         5                 24.0151                0
2  STANDARD    13.10755      2.2     3.148921    24.0151               14
3  STANDARD     4.357559     2.2                     8.4                0
4  STANDARD       無限         0                7.589224          0  MASK=1.1
5  STANDARD       無限       2.8                7.589224                0
6  STANDARD   -14.63478      1.2      N-LASF31A      8                  0
7  STANDARD   -15.16534        1                    10                  0
8  STANDARD       無限         9                    10            0  MASK=0.7
9  STANDARD       無限         0                26.61711                0
10 STANDARD    64.434       8.09      SF57          20                  0
11 STANDARD   -15.593       4.55                    20                  0
12 STANDARD    27.039       1.8       N-LAF34       12                  0
13 STANDARD   -78.22          1                     12                  0
絞 STANDARD       無限      1.5                     12                  0
15 STANDARD    -6.568       2.2       SF57         8.8                  0
16 STANDARD     6.366         2       N-LAF34      8.8                  0
17 STANDARD   -14.479       0.1                    8.8                  0
18 STANDARD    12.093       1.82      N-SK14       8.8                  0
19 STANDARD   -12.636       0.1                    8.8                  0
20 STANDARD     7.498       1.5       N-LASF41     8.6                  0
21 STANDARD    21.068       1.5                    8.6                  0
22 STANDARD       無限        4       BK7HT        7.2                  0
23 STANDARD       無限      0.5                    7.2                  0
像 STANDARD       無限                               6                  0
--------------------------------------------------------------------------------
面データ詳細：
面 物STANDARD
面1  STANDARD
面2  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 7
面3  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.2
面4  STANDARD   MASK=1.1
アパチャー              ： 円形遮蔽
最小半径                ： 0
最大半径                ： 1.1
面5  STANDARD
面6  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4
面7  STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 5
面8  STANDARD   MASK=0.7
アパチャー              ： 円形遮蔽
最小半径                ： 0
最大半径                ： 0.7
面9  STANDARD
面10 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 10
面11 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 10
面12 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 6
面13 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 6
面 絞STANDARD
アパチャー              ： 円形アパチャー
最小半径                ： 0
最大半径                ： 4
面15 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面 16STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面17 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面18 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面19 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.4
面20 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.3
面21 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 4.3
面22 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 3.6
面23 STANDARD
アパチャー              ： 浮動アパチャー
最大半径                ： 3.6
面 像STANDARD
--------------------------------------------------------------------------------
コーティングの定義：
エッジ厚みのデータ：
面          エッジ
1         7.025678
2         3.370709
3        -0.996387
4         0.000000
5         2.242748
6         0.909298
7         1.847954
8         9.000000
9         0.780718
10        3.680464
11        8.852926
12        0.895432
13        1.230460
絞       -0.191667
15        5.657020
16       -0.450099
17        1.613615
18        0.200320
19        2.246336
20        0.587960
21        1.056515
22        4.000000
23        0.500000
像        0.000000
ソルブと変数のデータ：
--------------------------------------------------------------------------------
2 の曲率          ： 変数
2 の屈折率        ： 変数
2 のアッベ数      ： 変数
2 の dPgF         ： 変数
半径 2            ： 固定
3 の曲率          ： 変数
半径 3            ： 固定
6 の曲率          ： 変数
半径 6            ： 固定
半径 7            ： 固定
半径 8            ： 固定
半径 10           ： 固定
半径 11           ： 固定
半径 12           ： 固定
半径 13           ： 固定
半径 14           ： 固定
半径 15           ： 固定
半径 16           ： 固定
半径 17           ： 固定
半径 18           ： 固定
半径 19           ： 固定
半径 20           ： 固定
半径 21           ： 固定
半径 22           ： 固定
半径 23           ： 固定
半径 24           ： 固定
--------------------------------------------------------------------------------
屈折率のデータ：
システム温度    ： 20.0000 摂氏
システム圧力    ： 1.0000 気圧
空気の絶対屈折率： 1.000273（波長 0.550000 μm）
システム温度と圧力下では屈折率データは空気に相対的である。
システム温度と圧力下では波長は空気中で測定されている。
面    ガラス     温度      圧力    屈折率（於0.550000μm）
0              20.00       1.00    1.00000000
1              20.00       1.00    1.00000000
2 <モデル>     20.00       1.00    3.14916833
3              20.00       1.00    1.00000000
4              20.00       1.00    1.00000000
5              20.00       1.00    1.00000000
6   N-LASF31A  20.00       1.00    1.88760878
7              20.00       1.00    1.00000000
8              20.00       1.00    1.00000000
9              20.00       1.00    1.00000000
10     SF57    20.00       1.00    1.85414755  精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
11             20.00       1.00    1.00000000
12   N-LAF34   20.00       1.00    1.77582082
13             20.00       1.00    1.00000000
14             20.00       1.00    1.00000000
15     SF57    20.00       1.00    1.85414755  精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
16   N-LAF34   20.00       1.00    1.77582082
17             20.00       1.00    1.00000000
18   N-SK14    20.00       1.00    1.60523720
19             20.00       1.00    1.00000000
20   N-LASF41  20.00       1.00    1.83913137
21             20.00       1.00    1.00000000
22   BK7HT     20.00       1.00    1.51805189  高ＵＶ透過
23             20.00       1.00    1.00000000
24             20.00       1.00    1.00000000
--------------------------------------------------------------------------------
熱膨脹係数データ：
面     ガラス     TCE *10E-6
0                 0.00000000
1                 0.00000000
2 <モデル>        0.00000000
3                 0.00000000
4                 0.00000000
5                 0.00000000
6   N-LASF31A     6.74000000
7                 0.00000000
8                 0.00000000
9                 0.00000000
10   SF57         8.30000000   精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
11                0.00000000
12   N-LAF34      5.80000000
13                0.00000000
14                0.00000000
15   SF57         8.30000000   精密成形に適した含鉛ガラスタイプ
16   N-LAF34      5.80000000
17                0.00000000
18   N-SK14       6.00000000
19                0.00000000
20   N-LASF41     6.19000000
21                0.00000000
22   BK7HT        6.80000000   高ＵＶ透過
23                0.00000000
24                0.00000000
--------------------------------------------------------------------------------
グローバル頂点座標、方向、および回転／オフセットのマトリックス：
基準面： 14
面           R11            R12            R13                  X
R21            R22            R23                  Y
R31            R32            R33                  Z
1   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -3.884000000E+001
2   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -3.384000000E+001
3   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -3.164000000E+001
4   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000 MASK=1.1
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.944000000E+001
5   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.944000000E+001
6   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.664000000E+001
7   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.544000000E+001
8   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000 MASK=0.7
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.444000000E+001
9   1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -1.544000000E+001
10  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -1.544000000E+001
11  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -7.350000000E+000
12  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -2.800000000E+000
13  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000  -1.000000000E+000
14  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   0.000000000E+000
15  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   1.500000000E+000
16  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   3.700000000E+000
17  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   5.700000000E+000
18  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   5.800000000E+000
19  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   7.620000000E+000
20  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   7.720000000E+000
21  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   9.220000000E+000
22  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   1.072000000E+001
23  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   1.472000000E+001
24  1.0000000000    0.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    1.0000000000   0.0000000000   0.000000000E+000
0.0000000000    0.0000000000   1.0000000000   1.522000000E+001
--------------------------------------------------------------------------------
グローバル面の曲率中心：
基準面： 14
面             X               Y                Z
1 - - -
2   0.0000000000    0.0000000000    -20.7324456368
3   0.0000000000    0.0000000000    -27.2824410133
4 - - - MASK=1.1
5 - - -
6   0.0000000000    0.0000000000    -41.2747830608
7   0.0000000000    0.0000000000    -40.6053356479
8 - - - MASK=0.7
9 - - -
10  0.0000000000    0.0000000000     48.9940000000
11  0.0000000000    0.0000000000    -22.9430000000
12  0.0000000000    0.0000000000     24.2390000000
13  0.0000000000    0.0000000000    -79.2200000000
14 - - -
15  0.0000000000    0.0000000000     -5.0680000000
16  0.0000000000    0.0000000000     10.0660000000
17  0.0000000000    0.0000000000     -8.7790000000
18  0.0000000000    0.0000000000 1    7.8930000000
19  0.0000000000    0.0000000000     -5.0160000000
20  0.0000000000    0.0000000000     15.2180000000
21  0.0000000000    0.0000000000     30.2880000000
22 - - -
23 - - -
24 - - -
--------------------------------------------------------------------------------
エレメント体積のデータ：
平面または球面を有する中心配置のエレメントの場合、正確な体積はエッジが前側と後側のいずれかの大きい放射開口に直角になっていることを仮定して計算されている。その他の全てのエレメントでは近似体積は 0.1% 精度に数値積分されている。ゼロ体積は、体積が正確に計算できなかったことを意味する。
【００４３】
光線追跡目的でレンズデータエディタ内において複製された単一エレメントは、リストに一度以上記載されることがあり総質量の不正確な推量をもたらす。
【００４４】
体積 cc      密度 g/cc     質量 g
エレメント面2 - 3      0.573480     0.000000     0.000000
エレメント面6 - 7      0.090939     5.510000     0.501071
エレメント面10 - 11    1.874170     5.510000    10.326675
エレメント面12 - 13    0.152590     4.240000     0.646981
エレメント面15 - 16    0.233521     5.510000     1.286703
エレメント面16 - 17    0.050182     4.240000     0.212773
エレメント面18 - 19    0.061996     3.440000     0.213267
エレメント面20 - 21    0.061901     4.845000     0.299911
エレメント面22 - 23    0.162860     2.500000     0.407150
総質量：                                        13.894532
--------------------------------------------------------------------------------
F ナンバーのデータ：
F ナンバーの計算ではビネッティング ファクタを考慮し、面アパチャーを無視している。
波長：             0.550000
#      視野           Tang       Sagi
1     0.00 （度）： 1.0090     1.0090
2     8.00 （度）： 1.0129     1.0102
3    25.00 （度）： 1.0479     1.0210
4    50.00 （度）： 1.1674     1.1173
--------------------------------------------------------------------------------
主要点：
物空間位置は面 1 を基準にして計算されています。
像空間位置は像面を基準にして計算されています。
物空間および像空間の両方における屈折率が考慮されています。
【００４５】
物空間           像空間
W = 0.550000（主波長）
焦点距離：         -1.250039        1.250039
焦点面  ：          9.514387        0.011439
主平面  ：         10.764426       -1.238600
反主平面：          8.264347        1.261478
節面    ：         10.764426       -1.238600
反節面  ：          8.264347        1.261478
--------------------------------------------------------------------------------
物理光学伝搬設定の概要：
物 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
1 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
2 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
3 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
4 STANDARD MASK=1.1
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
5 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
6 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
7 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
8 STANDARD MASK=0.7
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
9 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
10 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
11 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
12 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
13 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
絞 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
15 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
16 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
17 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
18 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
19 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
20 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
21 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
22 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
23 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
像 STANDARD
次の面への伝搬に光線を使用する                        ： オフ
パイロットビームの再計算                              ： オフ
光線データを使用してビームサイズを再スケーリングしない： オフ
角スペクトルプロパゲータを使用する                    ： オフ
出力パイロットの半径                                  ： 最適
********************************************************************************
また、上記構成の環状光学系１４（広角レンズ）の最大の像高を1.0とした場合の、像高0.2,0.4,0.6.0.8及び1.0を通る実光線の追跡データを、それぞれ図１１〜図１５に示す。
【００４６】
図４、図６〜図１０に示すように、望遠画像を撮影する中央光学系１３の画角（２θＴ）は、21.2°（θＴ＝10.6°）となる。また、指向性センサ１６のセンサ面内の位置を、中央をＴ0.0、周辺端をＴ1.0とした場合、中央光学系１３への入射角0.0°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ0.0）に角度0.0°で入射し、入射角2.3°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ0.2）に角度5.6°で入射し、入射角4.5°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ0.4）に角度11.3°で入射し、入射角6.9°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ0.6）に角度16.8°で入射し、入射角8.6°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ0.8）に角度22.1°で入射し、入射角10.6°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｔ1.0）に角度26.8°で入射する。
【００４７】
また、図５、図１１〜図１５に示すように、広角画像を撮影する環状光学系１４の画角（２θＷ）は、97.8°（θＷ＝48.9°）となる。また、指向性センサ１６のセンサ面内の位置を、中央をＷ0.0、周辺端をＷ1.0とした場合、環状光学系１４への入射角18.5°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｗ0.4）に角度-1.9°で入射し、入射角28.2°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｗ0.6）に角度-5.7°で入射し、入射角38.4°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｗ0.8）に角度-14.2°で入射し、入射角48.9°の光束は、指向性センサ１６の位置（Ｗ1.0）に角度-31.7°で入射する。尚、環状光学系１４への入射角-8.0°〜8.0°の光束は、中央光学系１３により遮られ、指向性センサ１６には入射しない。
【００４８】
上記の指向性センサ１６のセンサ位置、各センサ位置に入射する中央光学系１３、環状光学系１４からの光入射角、及び入射角度差をまとめると、以下の［表３］に示すようになる。
【００４９】
【表３】
2014176056.tif 000003
図１６（ａ）及び（ｂ）は、上記構成の中央光学系１３及び環状光学系１４によりそれぞれ指向性センサ１６の受光面上に結像される望遠画像及び広角画像（各イメージサークル内の画像）を示している。
【００５０】
上記［表３］及び図１６に示すように、指向性センサ１６の中央部には、中央光学系１３からの光だけが届き、指向性センサ１６の周辺部には、中央光学系１３及び環状光学系１４からの光（両方の光）が届く。
【００５１】
指向性センサ１６の周辺部では、中央光学系１３及び環状光学系１４によりそれぞれ結像する２つの画像（望遠画像と広角画像）が重なるが、指向性センサ１６は、以下に説明するように、指向性のある受光セルを有しており、２つの画像を分離受光する。
【００５２】
［指向性センサ］
次に、図２に示した指向性センサ１６について説明する。
【００５３】
指向性センサ１６は、２次元状に配列された光電変換素子（受光セル）により構成された複数の画素を有し、以下に示す瞳分割装置により中央光学系１３及び環状光学系１４を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して選択的に受光する画素を含んで構成されている。
【００５４】
指向性センサには、瞳結像レンズ（マイクロレンズ）による瞳像分離方式と、遮光マスク方式とがある。
【００５５】
図１７（ａ）は瞳像分離方式を示す模式図である。瞳像分離方式は、１つのマイクロレンズ１７ａに対して複数の受光セル１８（画素）が割り当てられており、マイクロレンズ１７ａに入射する瞳像は、マイクロレンズ１７ａにより複数の受光セル１８に結像される。従って、マイクロレンズ１７ａへの光の入射角度に応じて、瞳像が分離されて対応する受光セル１８に結像される。
【００５６】
図１７（ｂ）は遮光マスク方式を示す模式図である。遮光マスク方式は、マイクロレンズ１７ｂと受光セル１８との間に遮光マスク１９が配設され、遮光マスク１９によりマイクロレンズ１７ｂに入射する光のうちの一部の方向から入射する光を遮光し、遮光マスク１９の開口に対応する入射方向の光のみを受光セル１８に入射させる。
【００５７】
図１８は、瞳像分離方式の指向性センサの要部平面図である。この指向性センサは、４画素で１つのマイクロレンズ１７ａを共有する、４画素１マイクロレンズのタイプであり、上下左右の４視点の画像を得ることができる。各マイクロレンズ１７ａに対応する４画素には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタのうちのいずれか１色が配置される。本例の場合、４視点の各画像を４５°回転させると、それぞれベイヤー配列のフィルタ配列になる。
【００５８】
尚、１つのマイクロレンズに割り当てる画素の数は任意であり、例えば、１マイクロレン当たり１００個の画素が割り当てられる場合もある。この場合、１視点当たりの画像サイズは小さくなる。
【００５９】
図１９は遮光マスク方式の指向性センサの要部平面図である。この指向性センサは、図９上で、左側に開口（四角形の部分）を持つ遮光マスク１９ａが配設された画素と、右側に開口を持つ遮光マスク１９ｂが配設された画素とが、ＲＧＢの色毎にペアで配列されている。この指向性センサから読み出される奇数ラインの画素から構成される画像と、偶数ラインの画素から構成される画像とは、左右方向の２視点の画像となる。また、各画像は、ベイヤー配列のモザイク画像となる。
【００６０】
［表３］に示したように２つの画像は、指向性センサ１６の受光面上で入射角度差を持つため、受光セルの指向性によって分離することができる。尚、受光セルの指向角度特性は、それぞれの光入射角に合うようにするのが好ましい。
【００６１】
また、指向性のある受光セルは、指向性センサ１６の受光面上で２つの画像が重なる領域のみに設ければよい。即ち、指向性センサ１６の中央部には、中央光学系１３からの望遠画像の中心部分の光のみが入射するため、この部分には、指向性をもたない通常の受光セルを設ける。
【００６２】
［広角画像の撮影］
図２０は、望遠画像及び広角画像をそれぞれ取得する場合の流れを示す模式図である。
【００６３】
上記構成の撮影光学系１２及び指向性センサ１６によれば、望遠画像と広角画像とを同時に取得することができる。
【００６４】
指向性センサ１６から読み出される望遠画像は、そのまま通常の画像として使用することができるが、広角画像は、その中央部が欠落した環状の画像になっており、そのままでは通常の画像としては使用できない。
【００６５】
図１６（ｂ）に示すように、本例の広角画像の中央部の欠落した領域の画角（２θＷ）は、16.0°（θＷ＝8.0°）であり、望遠画像の画角（２θＴ）は、21.2°（θＴ＝10.6°）である。即ち、望遠画像の画角は、広角画像の欠落した領域の画角よりも広く（２θＴ＞２θＷ）、広角画像の中央部の欠落した領域の画像は、望遠画像として撮影されている。
【００６６】
そこで、広角画像を撮影する場合には、指向性センサ１６から望遠画像と広角画像とを同時に読み出し、広角画像と望遠画像との拡大／縮小率を調整して、広角画像の中央部の領域に、望遠画像を嵌め込み合成して、中央部が欠落していない通常の画像（広角画像）を生成する。
【００６７】
本例の場合、広角画像の欠落した領域と望遠画像とは、角度差にして2.6°（＝10.6°−8.0°）の重複部分を有している。この重複部分を利用して、嵌め込み合成と、境界つなぎ合わせ処理を行う。
【００６８】
即ち、望遠画像の倍率が広角画像の倍率と一致するように望遠画像を縮小させた後、縮小させた望遠画像を、そのイメージサークルに対応する円形に切り出す。そして、切り出した望遠画像の外周部と、広角画像の内周部との重複部分を利用して、両画像の位置合わせを行い、広角画像の欠落した領域に縮小した望遠画像を嵌め込む。
【００６９】
また、両画像のつなぎ目が不自然にならないように、境界つなぎ合わせ処理（スムージング処理）を行うことが好ましい。
【００７０】
スムージング処理は、例えば、図２１に示すように両画像の重複部分において、中央部に近い程、望遠画像の重み係数を大きくするとともに、広角画像の重み係数を小さくし、一方、周辺部に近い程、広角画像の重み係数を大きくするとともに、望遠画像の重み係数を小さくし、この重み係数を使用した両画像の重み付け加算により行うことができる。
【００７１】
広角画像を取得するための処理時に、望遠画像を縮小して広角画像の倍率と一致させるようにしたが、これに限らず、広角画像を画素補間等により拡大して、望遠画像の倍率と一致させるようにしてもよい。この場合、嵌め込み合成された広角画像の中央部は、望遠画像そのものとなり、広角画像の中央部を高解像度にすることができる。
【００７２】
［指向性センサ１６の新たな課題］
前述したように指向性センサ１６は、２つのイメージサークルが重なる領域のみに瞳分割機能を持つ受光セルが配設され、イメージサークルが重ならない領域には、瞳分割機能を持たない通常の受光セルが配設されている。従って、指向性センサ１６の各受光セルのサイズが同一の場合、望遠画像は、イメージサークルが重なる領域と、イメージサークルが重ならない領域とでサンプリング密度（解像度）が異なるという問題が生じる。
【００７３】
そこで、この問題に対して撮影光学系側で対応する。具体的には、中央光学系１３の中央と周辺とで、被写体空間の拡大率（結像倍率）が異なる結像特性をもたせる。即ち、中央光学系１３は、結像倍率が中央部で小さく、周辺側で大きい結像特性を持つものを使用する。これにより、最終的に被写体空間のサンプリング密度を均一にし、画像の品質を向上させることができる。
【００７４】
また、他の態様としては、指向性センサ上で望遠画像のみが入射する中央領域の受光セルのサイズを、その周辺領域よりも大きくする。これにより、指向性センサ上での望遠画像のサンプリング密度を均一にすることができ、かつ望遠画像の中央部の受光セルの受光面積が大きくなり、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）が有利になる。
【００７５】
図２に戻って、撮像装置１０は、図３から図５で説明した中央光学系１３及び環状光学系１４を持つ撮影光学系１２と、望遠画像及び広角画像の各イメージサークルが重複する受光領域に、指向性のある受光セルが配列された指向性センサ１６とを備えている。装置全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）４０によって統括制御される。
【００７６】
撮像装置１０には、シャッタボタン３８−１、モードダイヤル（モード切替装置）、再生ボタン、ＭＥＮＵ／ＯＫキー、十字キー、ＢＡＣＫキー等の操作部３８が設けられている。この操作部３８からの信号はＣＰＵ４０に入力され、ＣＰＵ４０は入力信号に基づいて撮像装置１０の各回路を制御し、例えば、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、液晶モニタ（ＬＣＤ）３０の表示制御などを行う。
【００７７】
シャッタボタン３８−１（図１）は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを持つ二段ストローク式のスイッチで構成されている。
【００７８】
モードダイヤルは、静止画を撮影するオート撮影モード、マニュアル撮影モード、人物、風景、夜景等のシーンポジション、及び動画を撮影する動画モードを切り替える選択装置である。また、モードダイヤルは、撮影モード時に、中央光学系１３を介して結像される第一画像（広角画像）を取得する広角撮影モード（第一の撮影モード）、環状光学系１４を介して結像される第二画像（望遠画像）を取得する望遠撮影モード（第二の撮影モード）等を切り替える選択装置として機能する。
【００７９】
再生ボタンは、撮影記録した静止画又は動画を液晶モニタ３０に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。ＭＥＮＵ／ＯＫキーは、液晶モニタ３０の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作装置）として機能する。また、十字キーの上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。ＢＡＣＫキーは、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせるときなどに使用される。
【００８０】
撮影モード時において、被写体光は、撮影光学系１２を介して指向性センサ１６の受光面に結像される。
【００８１】
指向性センサ１６の各受光セルの受光面に結像された被写体像は、その入射光量に応じた量の信号電圧（または電荷）に変換される。尚、指向性センサ１６は、マイクロレンズ毎にＲＧＢのカラーフィルタが配設されている。
【００８２】
指向性センサ１６に蓄積された信号電圧（または電荷）は、受光セルそのものもしくは付設されたキャパシタで蓄えられる。蓄えられた信号電圧（または電荷）は、センサ制御部３２（画像読み出し装置）により、Ｘ−Ｙアドレス方式を用いたＭＯＳ型撮像素子（いわゆるＣＭＯＳセンサ）の手法を用いて、画素位置の選択とともに読み出される。
【００８３】
これにより、指向性センサ１６から環状光学系１４に対応する画素群から構成される広角画像（第一画像）を示す画像信号と、中央光学系１３に対応する画素群から構成される望遠画像（第二画像）を示す画像信号とを読み出すことができる。
【００８４】
指向性センサ１６から読み出された画像信号（電圧信号）は、相関二重サンプリング処理（センサ出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、センサの１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理）により画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、増幅されたのちＡ／Ｄ変換器２１に加えられる。Ａ／Ｄ変換器２１は、順次入力するＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して画像入力コントローラ２２に出力する。尚、ＭＯＳ型センサでは、Ａ／Ｄ変換器が内蔵されているものがあり、この場合、指向性センサ１６から直接Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル信号が出力される。
【００８５】
指向性センサ１６の画素位置を選択して画素データを読み出すことにより、広角画像を示す画像信号と望遠画像を示す画像信号とを選択的に読み出すことができるが、指向性センサ１６から全ての画素データを読み出してメモリ(SDRAM)４８に一時的に記憶し、メモリ４８から広角画像と望遠画像の２つの画像データを抽出するようにしてもよい。
【００８６】
デジタル信号処理部２４は、画像入力コントローラ２２を介して入力するデジタルの画像信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ信号から輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するＲＧＢ／ＹＣ変換処理等の所定の信号処理を行う。
【００８７】
また、画像処理部（画像生成装置）２５は、広角撮影モード時において、指向性センサ１６から読み出された望遠画像及び広角画像を示す２枚の画像データに基づいて、広角画像の中央部の欠落した領域に望遠画像を嵌め込み合成するために、望遠画像と広角画像との拡大／縮小率の調整、嵌め込み合成、及び境界つなぎ合わせ処理等を実行する。
【００８８】
デジタル信号処理部２４及び画像処理部２５で処理され画像データは、ＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)５０に入力される。ＶＲＡＭ５０から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ２８においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ３０に出力され、これにより被写体像が液晶モニタ３０の表示画面上に表示される。
【００８９】
操作部３８のシャッタボタン３８−１の第１段階の押下（半押し）があると、ＣＰＵ４０は、ＡＥ動作を開始させ、Ａ／Ｄ変換器２１から出力される画像データは、ＡＥ検出部４４に取り込まれる。
【００９０】
ＡＥ検出部４４では、画面全体のＧ信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをしたＧ信号を積算し、その積算値をＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ＡＥ検出部４４から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて絞り（図示せず）の絞り値及び指向性センサ１６の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図に従って決定し、その決定した絞り値に基づいて絞りを制御すると共に、決定したシャッタスピードに基づいてセンサ制御部３２を介して指向性センサ１６での電荷蓄積時間を制御する。
【００９１】
ＡＥ動作が終了し、シャッタボタン３８−１の第２段階の押下（全押し）があると、その押下に応答してＡ／Ｄ変換器２１から出力される画像データが画像入力コントローラ２２からメモリ(SDRAM: Synchronous Dynamic RAM)４８に入力され、一時的に記憶される。メモリ４８に一時的に記憶された画像データは、デジタル信号処理部２４及び画像処理部２５により適宜読み出され、ここで画像データの輝度データ及び色差データの生成処理（ＹＣ処理）を含む所定の信号処理が行われる。ＹＣ処理された画像データ（ＹＣデータ）は、再びメモリ４８に記憶される。
【００９２】
メモリ４８に記憶されたＹＣデータは、それぞれ圧縮伸張処理部２６に出力され、JPEG (Joint Photographic Experts Group)などの所定の圧縮処理が実行されたのち、メディア・コントローラ５２を介してメモリカード５４に記録される。
【００９３】
そして、モードダイヤルにより広角撮影モード又は望遠撮影モードが選択されると、広角画像又は望遠画像を選択的に取得することができる。即ち、広角撮影モードが選択されると、指向性センサ１６から望遠画像及び広角画像を示す２枚の画像データが同時に読み出され、広角画像の中央部の欠落した領域に望遠画像を嵌め込み合成するための画像処理が行われ、中央部が欠落していない広角画像が生成される。また、望遠撮影モードが選択されると、指向性センサ１６から望遠画像を示す画像データが読み出され、適宜の信号処理が施されて望遠画像が生成される。尚、望遠画像と広角画像を同時に生成・取得することもできる。
【００９４】
これにより、広角レンズと望遠レンズのメカ的な切り替えや、ズームレンズのズーム操作なしに、広角画像と望遠画像とを選択的に、又は同時に取得することができる。
【００９５】
［撮影光学系の第２の実施形態］
図２２は、撮像装置１０に適用された撮影光学系の第２の実施形態を示す断面図である。
【００９６】
この撮影光学系２１２は、それぞれ同一の光軸上に配置された中央部の中央光学系２１３とその周辺部の環状光学系２４０とから構成されている。
【００９７】
中央光学系２１３は、第１レンズ２１３ａ、第２レンズ２１３ｂ、及びレンズ２１５から構成された望遠レンズであり、画角αを有している。
【００９８】
環状光学系２１４は、レンズ２１４ａ及びレンズ２１５から構成された広角レンズであり、画角β（β＞α）を有し、中央光学系２１３よりも広角である。ここで、レンズ２１５は、中央光学系２１３と、環状光学系２１４とに共通に使用される光学系である。
【００９９】
また、環状光学系２１４により撮影される広角画像は、その中央部が中央光学系２１３により欠落した環状の画像となるが、広角画像と望遠画像の拡大／縮小率を調整し、広角画像の中央部の欠落した領域に望遠画像を嵌め込み合成することにより、中央部が欠落していない通常の広角画像を生成することができる。尚、広角画像の中央部の欠落した領域に対応する画角をγとすると、中央光学系２１３により撮影される望遠画像の画角αは、広角画像の欠落領域に対応する画角γ（＜α）よりも大きくする必要がある。
【０１００】
撮像装置１０の他の実施形態としては、例えば、カメラ機能を持つ携帯電話機やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistants)、携帯型ゲーム機が挙げられる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【０１０１】
＜スマートフォンの構成＞
図２３は、撮像装置１０の他の実施形態であるスマートフォン５００の外観を示すものである。図２３に示すスマートフォン５００は、平板状の筐体５０２を有し、筐体５０２の一方の面に表示部としての表示パネル５２１と、入力部としての操作パネル５２２とが一体となった表示入力部５２０を備えている。また、筐体５０２は、スピーカ５３１と、マイクロホン５３２、操作部５４０と、カメラ部５４１とを備えている。尚、筐体５０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用することや、折り畳み構造やスライド機構を持つ構成を採用することもできる。
【０１０２】
図２４は、図２３に示すスマートフォン５００の構成を示すブロック図である。図２４に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部５１０と、表示入力部５２０と、通話部５３０と、操作部５４０と、カメラ部５４１と、記憶部５５０と、外部入出力部５６０と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信部５７０と、モーションセンサ部５８０と、電源部５９０と、主制御部５０１とを備える。また、スマートフォン５００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【０１０３】
無線通信部５１０は、主制御部５０１の指示に従って、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１０４】
表示入力部５２０は、主制御部５０１の制御により、画像（静止画及び動画）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達すると共に、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル５２１と、操作パネル５２２とを備える。生成された３Ｄ画像を鑑賞する場合には、表示パネル５２１は、３Ｄ表示パネルであることが好ましい。
【０１０５】
表示パネル５２１は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)などを表示デバイスとして用いたものである。
【０１０６】
操作パネル５２２は、表示パネル５２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部５０１に出力する。次いで、主制御部５０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル５２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０１０７】
図２３に示すように、スマートフォン５００の表示パネル５２１と操作パネル５２２とは一体となって表示入力部５２０を構成しているが、操作パネル５２２が表示パネル５２１を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル５２２は、表示パネル５２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル５２２は、表示パネル５２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１０８】
尚、表示領域の大きさと表示パネル５２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要はない。また、操作パネル５２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体５０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル５２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１０９】
通話部５３０は、スピーカ５３１やマイクロホン５３２を備え、マイクロホン５３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部５０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部５０１に出力したり、無線通信部５１０あるいは外部入出力部５６０により受信された音声データを復号してスピーカ５３１から出力するものである。また、図２３に示すように、例えば、スピーカ５３１を表示入力部５２０が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン５３２を筐体５０２の側面に搭載することができる。
【０１１０】
操作部５４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、操作部５４０は、スマートフォン５００の筐体５０２の表示部の下部、下側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１１１】
記憶部５５０は、主制御部５０１の制御プログラムや制御データ、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部５５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部５５１と着脱自在な外部メモリスロットを持つ外部記憶部５５２により構成される。尚、記憶部５５０を構成するそれぞれの内部記憶部５５１と外部記憶部５５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、Micro SD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１１２】
外部入出力部５６０は、スマートフォン５００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、IEEE1394など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０１１３】
スマートフォン５００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）やＳＩＭ(Subscriber Identity Module Card)／ＵＩＭ(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるPDA、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン５００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン５００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【０１１４】
ＧＰＳ受信部５７０は、主制御部５０１の指示に従って、GPS衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン５００の緯度、経度、高度から構成される位置を検出する。ＧＰＳ受信部５７０は、無線通信部５１０や外部入出力部５６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できるときには、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１１５】
モーションセンサ部５８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部５０１の指示に従って、スマートフォン５００の物理的な動きを検出する。スマートフォン５００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン５００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部５０１に出力されるものである。
【０１１６】
電源部５９０は、主制御部５０１の指示に従って、スマートフォン５００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１１７】
主制御部５０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部５５０が記憶する制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン５００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部５０１は、無線通信部５１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１１８】
アプリケーション処理機能は、記憶部５５０が記憶するアプリケーションソフトウェアに従って主制御部５０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部５６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【０１１９】
また、主制御部５０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部５２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部５０１が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部５２０に表示する機能のことをいう。
【０１２０】
更に、主制御部５０１は、表示パネル５２１に対する表示制御と、操作部５４０、操作パネル５２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１２１】
表示制御の実行により、主制御部５０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示し、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル５２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１２２】
また、操作検出制御の実行により、主制御部５０１は、操作部５４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル５２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１２３】
更に、操作検出制御の実行により主制御部５０１は、操作パネル５２２に対する操作位置が、表示パネル５２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル５２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１２４】
また、主制御部５０１は、操作パネル５２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１２５】
カメラ部５４１は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge-Coupled Device)などの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラである。このカメラ部５４１に前述した撮像装置１０を適用することができる。メカ的な切り替え機構等を必要とせずに、広角画像と望遠画像とを撮影することができ、スマートフォン５００のように薄型の携帯端末に組み込むカメラ部として好適である。
【０１２６】
また、カメラ部５４１は、主制御部５０１の制御により、撮影によって得た画像データを、例えばJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力することができる。図２３に示すにスマートフォン５００において、カメラ部５４１は表示入力部５２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部５４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部５２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部５４１が搭載されてもよい。尚、複数のカメラ部５４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部５４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部５４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０１２７】
また、カメラ部５４１はスマートフォン５００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル５２１にカメラ部５４１で取得した画像を表示することや、操作パネル５２２の操作入力のひとつとして、カメラ部５４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部５７０が位置を検出する際に、カメラ部５４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部５４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、あるいは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン５００のカメラ部５４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部５４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１２８】
［その他］
本実施形態の撮影光学系は、中央光学系を望遠レンズ、環状光学系を広角レンズとしたが、これに限らず、中央光学系及び環状光学系のうちのいずれか一方を標準レンズにしてもよい。また、中央光学系と、径の異なる２つの環状光学系を設け、順次、望遠レンズ、標準レンズ、及び広角レンズを割り当てるようにしてもよい。この場合、標準レンズにより撮影される標準画像の中央部の欠落領域には望遠画像を埋め込み、望遠レンズにより撮影される望遠画像の中央部の欠落領域には、標準画像及び望遠画像を埋め込むことにより、中央部が欠落していない標準画像、及び広角画像を生成することができる。
【０１２９】
また、中央光学系と環状光学系とは、必ずしも光軸が一致していなくてもよく、例えば、本発明に係る撮像装置を車載カメラ等に適用する場合には、中央光学系の光軸は、環状光学系の光軸よりも少し下向きにすることが好ましい。
【０１３０】
また、指向性センサに瞳指向性をもたせるための瞳分割装置としては、図１７に示した瞳像分離方式、遮光マスク方式に限らず、瞳分割偏光素子を使用するもの（特開２００９−１６２８４７号公報）等を適用することができる。
【０１３１】
更に、中央光学系及び環状光学系の共通のレンズ、又は指向性センサを光軸方向に移動させる移動機構を設け、これにより焦点調節を行うようにしてもよい。
【０１３２】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３３】
１０…撮像装置、１２、２１２…撮影光学系、１３、２１３…中央光学系、１４、２１４…環状光学系、１６…指向性センサ、１８…受光セル、１９、１９ａ、１９ｂ…遮光マスク、２４…デジタル信号処理部、２５…画像処理部、３２…センサ制御部、３８…操作部、４０…中央処理装置（ＣＰＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２０】
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