(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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とその周辺部の環状光学系とからなる撮影光学系と、
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有する指向性センサであって、前記中央光学系及び前記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、
前記中央光学系を介して受光した第一画像を示す画像信号と前記環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号とをそれぞれ前記指向性センサから取得する画像読み出し装置と、を備え、
前記指向性センサは、像面位置における前記中央光学系及び前記環状光学系の瞳形状に応じた指向特性のものが使用され、
前記指向性センサは、瞳分割手段として機能するマイクロレンズを有し、当該マイクロレンズにより瞳像を分離してそれぞれ入射させる、１マイクロレンズ当たりの前記画素の個数が、像高が高くなるにしたがって少なくなるように割り当てられている撮像装置。
【請求項２】
前記指向性センサの各画素のサイズは同一であり、前記マイクロレンズは、像高が高くなるにしたがって小さいサイズのものが使用される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記マイクロレンズのサイズは同一であり、前記指向性センサの画素のサイズは、像高が高くなるにしたがって大きくなる請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記中央光学系は、その結像倍率が中央部で大きく、周辺側で小さい請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記環状光学系は、その結像倍率が内径側で小さく、外径側で大きい請求項２又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記指向性センサは、瞳分割手段として機能する遮光マスクを有し、当該遮光マスクは、像面位置における前記中央光学系及び前記環状光学系の瞳形状に応じた開口形状のものが使用される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
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とその周辺部の環状光学系とからなる撮影光学系と、
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有する指向性センサであって、前記中央光学系及び前記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、
前記中央光学系を介して受光した第一画像を示す画像信号と前記環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号とをそれぞれ前記指向性センサから取得する画像読み出し装置と、を備え、
前記中央光学系の第１のイメージサークルと前記環状光学系の第２のイメージサークルとは異なり、
前記指向性センサは、前記第１のイメージサークルと第２のイメージサークルとが重なる領域のみに、前記瞳分割して選択的に受光する画素が配設されている撮像装置。
【請求項８】
前記中央光学系は前記環状光学系より広角である請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
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とその周辺部の環状光学系とからなる撮影光学系と、
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有する指向性センサであって、前記中央光学系及び前記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、
前記中央光学系を介して受光した第一画像を示す画像信号と前記環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号とをそれぞれ前記指向性センサから取得する画像読み出し装置と、を備え、
前記中央光学系は前記環状光学系より広角であり、
前記環状光学系は、光束を２回以上反射させる反射光学系を有する撮像装置。
【請求項１０】
前記指向性センサは、光束を最初に反射させる反射光学系よりも対物側に位置する請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記中央光学系と前記環状光学系とは、一部の光学系を共通に使用する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
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中央光学系を介して受光した前記第一画像を示す画像信号を取得し、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環状光学系を介して受光した前記第二画像を示す画像信号を取得する請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記モード切替装置は、焦点距離の異なる２種類の撮影を行うハイブリッド撮影モードに切り替える切替え機能を有し、
前記画像読み出し装置は、前記モード切替装置によりハイブリッド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一画像を示す画像信号と前記環状光学系を介して受光した前記第二画像を示す画像信号とを同時に取得する請求項１２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、同一の光軸上に中央部に広角レンズを配設し、その周辺部に環状の望遠レンズを配設した二重の焦点距離の光学システムが提案されている（特許文献１の図１）。この光学システムの環状の望遠レンズは、２枚の反射ミラーを含む反射ミラー型のレンズ構成となっており、焦点距離の長い望遠レンズをコンパクトな構成にしている。また、この光学システムの広角レンズと望遠レンズの結像位置は、それぞれ光軸方向の異なる位置になるように設計されており、それぞれの結像位置に別々の撮像素子が配設されている。【０００３】
また、広角の対物光学系と、望遠の対物光学系と、各対物光学系を通過した光線が共通に通過する共通光学系とを有し、複数の対物光学系により取り込まれる被写体光のいずれかを選択的に共通光学系へ導く反射部材を備えた光学装置が提案されている（特許文献２）。【０００４】
そして、反射部材を可動させることにより、広角の対物光学系と望遠の対物光学系のいずれか一方の対物光学系により取り込まれる被写体光を、共通光学系を介して共通の撮像素子に導くようにしている。【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】特表２０１１−５０５０２２号公報
【特許文献２】特開２００９−１２２３７９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に記載の光学システムは、広角レンズ及び望遠レンズによりそれぞれ撮影される広角画像及び望遠画像を、それぞれ光軸方向の異なる位置に配設された別々の撮像素子から取得するようにしているため、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。【０００８】
特許文献２に記載の光学装置は、反射部材（反射ミラー）を可動させることにより、広角の対物光学系と望遠の対物光学系のいずれか一方の対物光学系を選択するため、同時に広角画像と望遠画像を撮影することができず、また、反射部材を可動させるための機構が必要になり、装置が大型化するという問題がある。【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、光軸を共通にする中央光学系と環状光学系とによりそれぞれ結像される第一画像及び第二画像を同時に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、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とその周辺部の環状光学系とからなる撮影光学系と、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有する指向性センサであって、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、中央光学系を介して受光した第一画像を示す画像信号と環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号とをそれぞれ指向性センサから取得する画像読み出し装置と、を備えている。【００１２】
本発明の一の態様によれば、光軸を共通にする中央光学系と環状光学系とからなる撮影光学系と、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。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、指向性センサは、像面位置における中央光学系及び環状光学系の瞳形状に応じた指向特性のものが使用されることが好ましい。中央光学系及び環状光学系の瞳形状は、像面位置に応じて変化するためである。【００１４】
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、瞳分割手段として機能する複数のマイクロレンズを有し、複数のマイクロレンズの１マイクロレンズ当たりに割り当てられる画素の数及び／又は位置は、中央光学系及び前記環状光学系の瞳位置と形状に応じた数及び／又は位置となるようにすることが好ましい。即ち、中央光学系及び環状光学系の瞳形状の像面位置に応じた変化に対して、１マイクロレンズ当たりに割り当てられる画素の数及び／又は位置を最適化することにより対応している。【００１５】
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、瞳分割手段として機能するマイクロレンズを有し、マイクロレンズにより瞳像を分離してそれぞれ入射させる、１マイクロレンズ当たりの画素の個数が、像高が高くなるにしたがって少なくなるように割り当てられていることが好ましい。１マイクロレンズ当たりの画素の個数を固定化すると、中央部では瞳分離できて各画素に光を入射させることができても、周辺部（像高の高い位置）では、光が入りにくい画素又は光が入らない画素（無駄な画素）が発生する。本発明の更に他の態様によれば、１マイクロレンズ当たりの画素の個数を、像高が高くなるにしたがって少なくなるように割り当てるようにしたため、全ての画素に光が入るようにすることができ、指向性センサの画素を有効に利用することができる。【００１６】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、指向性センサの各画素のサイズは同一であり、マイクロレンズは、像高が高くなるにしたがって小さいサイズのものが使用されることが好ましい。即ち、像高が高くなるにしたがってマイクロレンズのサイズを小さくすることにより、１マイクロレンズ当たりの画素の個数を、像高が高くなるにしたがって少なくなるようにしている。【００１７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、マイクロレンズのサイズは同一であり、指向性センサの画素のサイズは、像高が高くなるにしたがって大きくなることが好ましい。即ち、像高が高くなるにしたがって画素のサイズを大きくすることにより、１マイクロレンズ当たりの画素の個数を、像高が高くなるにしたがって少なくなるようにしている。【００１８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、中央光学系は、その結像倍率が中央部で大きく、周辺側で小さいことが好ましい。即ち、中央光学系に魚眼レンズのような特性をもたせている。これにより、第一、第二画像の分割によって指向性センサのサンプリングが粗くなる（中央）領域で、中央光学系の結像倍率を高くし（拡大像にし）、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ようにしている。【００１９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、環状光学系は、その結像倍率が内径側で大きく、外径側で小さいことが好ましい。【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、瞳分割手段として機能する遮光マスクを有し、遮光マスクは、像面位置における中央光学系及び環状光学系の瞳形状に応じた開口形状のものを使用することが好ましい。【００２１】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、中央光学系の第１のイメージサークルと環状光学系の第２のイメージサークルとは異なり、指向性センサは、第１のイメージサークルと第２のイメージサークルとが重なる領域のみに、瞳分割して選択的に受光する画素が配設されていることが好ましい。これにより、指向性センサの画素を有効に利用することができる。【００２２】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、中央光学系は環状光学系より広角であることが好ましい。【００２３】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、環状光学系は、光束を２回以上反射させる反射光学系を有することが好ましい。これにより、環状光学系の光軸方向の寸法を短くすることができ、装置をコンパクトにすることができる。【００２４】
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、光束を最初に反射させる反射光学系よりも対物側に位置することが好ましい。これにより、撮影光学系の内側に指向性センサを配置することができ、装置の光軸方向の寸法を短くすることができる。【００２５】
本発明の更に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、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、かつコストダウンを図ることができる。【００２６】
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、指向性センサから中央光学系を介して受光した第一画像を示す画像信号を取得し、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、指向性センサから環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号を取得する。これにより、メカ的な切り替えなしに、第一画像又は第二画像を選択的に取得することができる。【００２７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、モード切替装置は、焦点距離の異なる２種類の撮影を行うハイブリッド撮影モードに切り替える切り替え機能を有し、画像読み出し装置は、モード切替装置によりハイブリッド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一画像を示す画像信号と環状光学系を介して受光した第二画像を示す画像信号とを同時に取得する。これにより、第一画像及び第二画像を同時に取得することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、光軸を共通にする中央光学系と環状光学系とからなる撮影光学系と、指向性センサとを組み合わせることにより、中央光学系及び環状光学系を介してそれぞれ指向性センサの結像面に結像される第一画像及び第二画像を、瞳分割して同時に取得することができる。また、第一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】
【００２９】
【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】図６の（ａ）部分及び（ｂ）部分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７】瞳像分離方式の指向性センサの要部平面図
【図８】遮光マスク方式の指向性センサの要部平面図
【図９】中央光学系及び環状光学系に対応する瞳形状と、中央光学系及び環状光学系を通過する光線の入射方向別の光線を追跡した図
【図１０】瞳像分離方式の指向性センサの最適化を説明するために用いた図
【図１１】最適化された瞳像分離方式の指向性センサの要部断面図
【図１２】遮光マスク方式の指向性センサの最適化を説明するために用いた図
【図１３】最適化された遮光マスク方式の指向性センサの要部断面図
【図１４】中央光学系の好ましい結像特性を示す図
【図１５】撮影光学系の第２の実施形態を示す断面図
【図１６】図１５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１７】図１５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１８】撮影光学系の第３の実施形態を示す断面図
【図１９】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２０】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】
【００３０】
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。
【００３１】
＜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、フラッシュ発光部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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
［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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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、レンズ１５ａ、及びカバーガラス１５ｂから構成された広角レンズである。尚、カバーガラス１５ｂは、指向性センサ１６の前面に配設されたものである。
【００３７】
環状光学系１４は、第１レンズ１４ａ、第１反射ミラー１４ｂ，第２反射ミラー１４ｃ、第２レンズ１４ｄ、レンズ１５ａ、及びカバーガラス１５ｂから構成された望遠レンズである。第１レンズ１４ａに入射した光束は、第１反射ミラー１４ｂ及び第２反射ミラー１４ｃにより２回反射された後、第２レンズ１４ｄ、レンズ１５ａ、及びカバーガラス１５ｂを通過する。第１反射ミラー１４ｂ及び第２反射ミラー１４ｃにより光束が折り返されることにより、焦点距離の長い望遠レンズの光軸方向の長さを短くしている。
【００３８】
ここで、レンズ１５ａ及びカバーガラス１５ｂは、中央光学系１３と、環状光学系１４とに共通に使用される光学系である。
【００３９】
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。
【００４０】
図４に示すように、第１レンズ１３ａ、第２レンズ１３ｂ、第３レンズ１３ｃ、レンズ１５ａ、及びカバーガラス１５ｂ等を含む中央光学系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＝1〜12)は、面番号の面を示す。
【００４１】
＜第１の実施形態の数値実施例（中央光学系１３：広角レンズ）＞
［表１］
****************************************************************
一般レンズデータ
面                              ：  12
絞り                            ：   2
システムアパーチャー            ：  像空間でのＦナンバー= 2.4
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                    ：  5.094742(システム温度と圧力下の空気中)
有効焦点距離                    ：  5.094742(像空間)
後側焦点距離                    ：  0.05198607
トータルトラック                ：  8.00749
像空間Ｆナンバー                ：  2.4
近軸実効Ｆナンバー              ：  2.4
実効Ｆナンバー                  ：  2.332479
像空間NA                        ：  0.2039543
物空間の開口数                  ：  1.061405e-010
絞り半径                        ：  1.061405
近軸像高                        ：  2.595901
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ：  2.122809
入射瞳位置                      ：  0.2
射出瞳径                        ：  2.035911
射出瞳位置                      ： -4.834201
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ： 27
主波長                          ：  0.55μm
レンズの単位                    ：  ミリメータ
角倍率                          ：  1.042683
視野                            ：  3
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    10.000000     1.000000
3   0.000000    27.000000     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
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 Z
1   STANDARD      無限 0.2                       2.326619        0
絞  STANDARD      無限 0.73                      2.122809        0
3   STANDARD  3.641741 1.34  1.696800, 55.460000 3.258933     0 L1
4   STANDARD -2.680156 0.16                      3.157928        0
5 一様非球面 -1.853771 0.6 1.583000,30.050000 3.107938 -1.01357 L2
6   STANDARD  9.334449 0.6                       3.194404        0
7   STANDARD -4.516733 0.81  1.583000, 30.050000 3.244493     0 L3
8 一様非球面 -2.167203 1.3                       3.54953  -3.68581
9   STANDARD     8.777 1.21  1.583000, 30.050000 6            0 L4
10 一様非球面    3.135 0.5574901                 6        -20.3353
11  STANDARD      無限 0.5   1.516800, 64.200000 5.2       0 Glass
12像 STANDARD     無限                           5.2             0
----------------------------------------------------------------
面データ詳細:
面  物         : STANDARD  Z
面   1         : STANDARD
面  絞         : STANDARD
面   3         : STANDARD  L1
面   4         : STANDARD
面   5         : 一様非球面L2
r2 の係数      : 0
r4 の係数      : 0.00250152
r6 の係数      :-0.000193495
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
面   6         : STANDARD
面   7         : STANDARD  L3
面   8         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.00387959
r6 の係数      : 0.00277573
r8 の係数      : 0.000133673
r10 の係数     : 3.64299e-005
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
面   9         : STANDARD  L4
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 3
面  10         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.0137242
r6 の係数      : 0.00142977
r8 の係数      :-0.000101171
r10 の係数     : 1.64597e-006
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 3
面  11         : STANDARD Glass
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  12 像      : STANDARD
****************************************************************
図５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。
【００４２】
図５に示すように、第１レンズ１４ａ、第１反射ミラー１４ｂ，第２反射ミラー１４ｃ、第２レンズ１４ｄ、レンズ１５ａ、及びカバーガラス１５ｂ等を含む環状光学系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＝1〜17)は、面番号の面を示す。
【００４３】
＜第１の実施形態の数値実施例（環状光学系１４：望遠レンズ）＞
［表２］
****************************************************************
一般レンズデータ
面                              ：  17
絞り                            ：   2
システムアパーチャー            ：  入射瞳径 = 16
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                    ： 13.08991(システム温度と圧力下の空気中)
有効焦点距離                    ： 13.08991(像空間)
後側焦点距離                    ： -0.01287807
トータルトラック                ： 10.8
像空間Ｆナンバー                ：  0.8181191
近軸実効Ｆナンバー              ：  0.8181191
実効Ｆナンバー                  ：  0.8026466
像空間NA                        ：  0.5214791
物空間の開口数                  ：  8e-010
絞り半径                        ：  8
近軸像高                        ：  1.839666
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ： 16
入射瞳位置                      ：  8
射出瞳径                        ： 13.98026
射出瞳位置                      ：-11.4504
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ：  8
主波長                          ：  0.5875618μm
レンズの単位                    ：  ミリメータ
角倍率                          ：  1.144481
視野                            ：  8
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     0.000000
5   0.000000     8.000000     0.000000
6   0.000000    -3.000000     1.000000
7   0.000000    -5.000000     0.000000
8   0.000000    -7.000000     0.000000
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
7   0.000000     0.000000     0.000000     0.000000     0.000000
8   0.000000     0.000000     0.000000     0.000000     0.000000
波長                  ：  3
単位                  ： μm
#           値          重み
1     0.486133     1.000000
2     0.587562     1.000000
3     0.656273     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  8                  18.24865             0
絞   STANDARD      無限  0                  16                   0
3  一様非球面  -38.9422  1.2            SK6 16.24017    -0.8764911
4  一様非球面 -189.0192  1.6                16.38624      28.84007
5    STANDARD -28.87438  0           MIRROR 16.66602    -0.6495759
6    STANDARD      無限 -1.6                17.69315             0
7  一様非球面 -189.0192 -1.2            SK6 16.30225      28.84007
8  一様非球面  -38.9422 -7                  15.5352     -0.8764911
9    STANDARD       110  4.1         MIRROR 12.98573      246.4822
10   STANDARD      無限  0                   8.541992            0
11一様非球面 10.48836 0.81 1.583000,30.05000 7.221966 0.1581105 L3
12 一様非球面 -39.02395  0                   7.03354     -1544.723
13   STANDARD      無限  1.8                 7.700362            0
14   STANDARD     8.777  1.21 1.583000, 30.05000 6            0 L4
15 一様非球面     3.135  0.5574901           5.2          -20.3353
16   STANDARD      無限  0.5 1.516800, 64.20000 2.739079   0 Glass
17像 STANDARD      無限                      5.2                 0
----------------------------------------------------------------
面データ詳細:
面  物         : STANDARD
面   1         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 6
最大半径       :10
面  絞         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 5
最大半径       : 9
面   3         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      : 1.8366007e-007
r6 の係数      :-2.6273128e-008
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   4         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-4.922135e-007
r6 の係数      : 7.1974477e-008
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   5         : STANDARD
ミラー基板     : 曲線、厚み = 3.33320E-001
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   6         : STANDARD
面   7         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-4.922135e-007
r6 の係数      : 7.1974477e-008
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   8         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      : 1.8366007e-007
r6 の係数      :-2.6273128e-008
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   9         : STANDARD
ミラー基板     : 曲線、厚み = 2.59715E-001
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 3.5
最大半径       : 6
面  10         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 1.622247
最大半径       : 6
面  11         : 一様非球面 L3
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.00078081372
r6 の係数      : 0.00010352365
r8 の係数      : 8.2555892e-006
r10 の係数     : 4.6862634e-007
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 1.774765
最大半径       : 3.6
面  12         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.0012390633
r6 の係数      : 0.00034352026
r8 の係数      :-4.5651306e-006
r10 の係数     : 5.9463077e-007
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 1.774765
最大半径       : 3.6
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 1.622247
最大半径       : 3.8
面  14         : STANDARD
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 3
面  15         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.0137242
r6 の係数      : 0.00142977
r8 の係数      :-0.000101171
r10 の係数     : 1.64597e-006
r12 の係数     :            0
r14 の係数     :            0
r16 の係数     :            0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  16         : STANDARD Glass
面  17 像      : STANDARD
****************************************************************
［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。
【００４４】
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、以下に示す瞳分割手段により中央光学系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。
【００４５】
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。
【００４６】
図６の（ａ）部分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、当該マイクロレンズ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。
【００４７】
図６の（ｂ）部分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。
【００４８】
図７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。
【００４９】
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マイクロレンズ当たり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。
【００５０】
図８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８上で、左側に開口（四角形の部分）を有する遮光マスク１９ａが配設された画素と、右側に開口を有する遮光マスク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なる画像と、偶数ラインの画素からなる画像とは、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。
【００５１】
尚、遮光マスクの開口は任意の形状にすることができ、その開口に対応する入射方向の光のみを受光セルに入射させることができる。
【００５２】
図９は、中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する瞳形状と、中央光学系１３及び環状光学系１４を通過する光線の入射方向別の光線を追跡した図である。
【００５３】
図９の（ａ）部分は入射角が０°の入射光を追跡した図と、その中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する瞳形状を示している。同図に示すように、反射ミラー型の環状光学系１４の中央部に、中央光学系１３を埋め込むレイアウトでは、真正面からの入射光については、円形瞳及び円環瞳となる。
【００５４】
図９の（ｂ）部分は入射角が３．２°の入射光を追跡した図と、その中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する瞳形状を示し、図９の（ｃ）部分は入射角が１４．４°の入射光を追跡した図と、その中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する瞳形状を示している。
【００５５】
図９の（ｂ）部分及び（ｃ）部分に示すように、斜め入射の角度が大きくなっていくと、視野が狭い望遠レンズである環状光学系１４ではケラレが生じ始め、円環瞳は三日月状に欠けていき、角度が１４．４°になると、瞳に殆ど光が通らなくなっていく。
【００５６】
尚、中央光学系１３に対応する円形瞳は、図９上では同じ形状で表されているが、入射角度に応じて変形する。
【００５７】
［指向性センサの構造の最適化］
図９で説明したように入射角に応じて（センサ面上の像高に応じて）、有効に光を通す瞳の形状／大きさが変化する。
【００５８】
従って、図１０に示す瞳像分離方式の指向性センサの場合において、瞳像分離方式の指向性センサの構造を、センサ中心と周辺とで均一にすると、センサ周辺では、光が入射しない無駄な受光セルが発生し、光の利用効率が下がる。
【００５９】
図１１は本発明に係る指向性センサ１６ａの第１の実施形態を示す図である。この指向性センサ１６ａは、マイクロレンズ１個当たりが受け持つ受光セルの個数が、中央から周辺にいくにしたがって（像高が高くなるにしたがって）少なくなる構造となっている。図１１に示す例では、マイクロレンズ１個当たりの受け持つ受光セルの個数（紙面の上下方向の個数）を、中央（入射角０°）では３個、中間（入射角３．２°）では２個、周辺（入射角１４．４°）では１個としている。
【００６０】
図１１に示すように受光セルのサイズが同一の場合、マイクロレンズは、周辺にいくにしたがって小さいサイズで、焦点距離の短いものを使用する。これにより、周辺ほど高密度なサンプリングが可能になる。
【００６１】
また、指向性センサの周辺では、マイクロレンズと受光セルとが一対一に対応し、瞳分割機能を有さないものとなっている。即ち、環状光学系１４に対応するイメージサークルは、センサ周辺でのケラレのため、中央光学系１３に対応するイメージサークルよりも実質的に小さいものとなる。従って、指向性センサ１６ａ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有する画素を配設し、イメージサークルが重ならない領域には、瞳分割機能を有さない画素を配設する。
【００６２】
尚、マイクロレンズのサイズを均一にし、受光セルのサイズを、周辺にいくにしたがって大きくするようにしてもよい。この場合、周辺にいくにしたがって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。
【００６３】
一方、図１２に示す遮光マスク方式の指向性センサの場合において、遮光マスクの形状を、センサ中心と周辺とで均一にすると、センサ周辺では、光が入射しない無駄な受光セルが発生し、光の利用効率が下がる。
【００６４】
図１３は本発明に係る指向性センサ１６ｂの第２の実施形態を示す図である。この指向性センサ１６ｂは、センサ面の位置に応じて変化する中央光学系１３及び環状光学系１４の瞳形状に応じて、その瞳形状に対応する形状／サイズの開口を有する遮光マスクを採用している。
【００６５】
即ち、センサ中央では、円形及び円環状の開口を有する遮光マスクを使用し、周辺にいくにしたがって円環瞳は徐々に三日月状に欠けていくため、その開口形状も同様の形状にする。併せて、マイクロ（集光）レンズの光軸を、受光セルに対して僅かにずらすこと（スケーリングを行うこと）が好ましい。また、円環瞳が完全にケラレる周辺の領域では、環状光学系１４用の受光セルをなくし、中央光学系１３用の受光セルだけにしてもよい。この場合、センサ周辺の中央光学系１３用の受光セルには遮光マスクを設ける必要がなく、センサ周辺での入射光量を増やすことができる。
【００６６】
［指向性センサ１６ａの新たな課題］
図１１に示した第１の実施形態の指向性センサ１６ａは、前述したようにセンサ周辺ほど高密度なサンプリングが可能となる。これは逆の見方をすれば、中央ではサンプリングの密度が低くなるという問題が生じる。
【００６７】
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、中央と周辺とで、被写体空間の拡大率（結像倍率）が異なるような結像特性の光学系にする。即ち、中央光学系１３は、図１４に示す魚眼レンズのように結像倍率が中央部で大きく、周辺側で小さい結像特性を有するものを使用する。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する。
【００６８】
一方、第１の実施形態の指向性センサ１６ａは、環状光学系１４に対応する画像に関しては、センサ中央ほど高密度なサンプリングが可能となる。
【００６９】
そこで、環状光学系１４は、その結像倍率が内径側で小さく、外径側で大きい結像特性（逆魚眼レンズのような特性）を有するものを使用する。これにより、被写体空間のサンプリング密度を均一にすることができる。
【００７０】
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を有する撮影光学系１２と、図１１で説明した第１の実施形態の指向性センサ１６ａ，又は図１３で説明した第２の実施形態の指向性センサ１６ｂのうちのいずれか一方の指向性センサ１６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。
【００７１】
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。
【００７２】
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スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。
【００７３】
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手段である。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）を取得する第二の撮影モード、広角画像及び望遠画像を同時に取得するハイブリッド撮影モード等を切り替える選択手段として機能する。
【００７４】
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（カーソル移動操作手段）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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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（画像読み取り装置）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。
【００７８】
これにより、指向性センサ１６から中央光学系１３に対応する画素群からなる広角画像（第一画像）を示す画像信号と、環状光学系１４に対応する画素群からなる望遠画像（第二画像）を示す画像信号とを読み出すことができる。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
画像処理部２５で処理された画像データは、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
そして、モードダイヤルにより第一の撮影モード又は第二の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、モードダイヤルによりハイブリッド撮影モードが選択されると、広角画像と望遠画像とを同時に取得することができる。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取得することができる。
【００８８】
［撮影光学系の第２の実施形態］
図１５は、撮像装置１０に適用された撮影光学系１１２の第２の実施形態を示す断面図である。また、図１６及び図１７は、それぞれ撮影光学系１１２のうちの中央光学系１１３及び環状光学系１１４をそれぞれ分離して示した図である。
【００８９】
この撮影光学系１１２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１１３とその周辺部の環状光学系１１４とから構成されている（図１６、図１７参照）。
【００９０】
中央光学系１１３は、第１レンズ１１３ａ、第２レンズ１１３ｂ、第３レンズ１１３ｃ、レンズ１１５ａ、及びカバーガラス１１５ｂから構成された広角レンズである。尚、カバーガラス１１５ｂは、指向性センサ１６の前面に配設されたものである。
【００９１】
環状光学系１１４は、第１反射ミラー１１４ａ，第２反射ミラー１１４ｂ、レンズ１１４ｃ、レンズ１１５ａ、及びカバーガラス１１５ｂから構成された望遠レンズである。
【００９２】
ここで、レンズ１１５ａ及びカバーガラス１１５ｂは、中央光学系１１３と、環状光学系１１４とに共通に使用される光学系である。
【００９３】
この第２の実施形態の撮影光学系１１２は、図３に示した第１の実施形態の撮影光学系１２に比べて、環状光学系のレンズが１枚少なくなっている。
【００９４】
また、結像位置が、第１反射ミラー１１４ａよりも対物側に位置しており、指向性センサ１６は、第１反射ミラー１１４ａよりも対物側に配置されている。これにより、撮影光学系１１２及び指向性センサ１６を含む撮像ユニットの厚みを、撮影光学系１１２の厚みにすることができる。
【００９５】
図１６に示すように、第１レンズ１１３ａ、第２レンズ１１３ｂ、第３レンズ１１３ｃ、レンズ１１５ａ、及びカバーガラス１１５ｂ等を含む中央光学系１１３の数値実施例は、下記の［表３］の通りである。尚、図１６において、Ｓi(ｉ＝1〜12)は、面番号の面を示す。
【００９６】
＜第２の実施形態の数値実施例（中央光学系１１３：広角レンズ）＞
［表３］
****************************************************************
一般レンズデータ
面                              ：  12
絞り                            ：   2
システムアパーチャー            ：  像空間でのＦナンバー= 2.8
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                    ：  4.380528(システム温度と圧力下の空気中)
有効焦点距離                    ：  4.380528(像空間)
後側焦点距離                    ： -0.06733382
トータルトラック                ：  7.03
像空間Ｆナンバー                ：  2.8
近軸実効Ｆナンバー              ：  2.8
実効Ｆナンバー                  ：  2.831729
像空間NA                        ：  0.1757906
物空間の開口数                  ：  7.822371e-011
絞り半径                        ：  0.7822371
近軸像高                        ：  2.23199
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ：  1.564474
入射瞳位置                      ：  0.5
射出瞳径                        ：  2.226372
射出瞳位置                      ： -6.301174
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ：  27
主波長                          ：  0.55μm
レンズの単位                    ：  ミリメータ
角倍率                          ：  0.7027013
視野                            ：  3
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    10.000000     1.000000
3   0.000000    27.000000     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
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 2.8
1    STANDARD      無限  0.5                       2             0
絞   STANDARD      無限  0                         1.6           0
3    STANDARD  2.524873  1.1  1.696800, 55.460000  3          0 L1
4    STANDARD -3.770955  0.16                      3             0
5  一様非球面 -2.112843  0.35 1.583000, 30.050000  3   -1.01357 L2
6    STANDARD  2.654284  0.7                       3             0
7    STANDARD -10.79486  0.81 1.583000, 30.050000  3.4        0 L3
8  一様非球面 -2.531731  0.2                       3.4    -3.68581
9    STANDARD  3.901448  1.21 1.583000, 30.050000  5.2        0 L4
10 一様非球面  5.719637  1.5                       5.2    -20.3353
11   STANDARD      無限  0.5  1.516800, 64.200000  5.2     0 Glass
12像 STANDARD      無限                            5.2           0
----------------------------------------------------------------
面データ詳細:
面  物         : STANDARD  2.8
面   1         : STANDARD
面  絞         : STANDARD
面   3         : STANDARD  L1
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.5
面   4         : STANDARD
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.5
面   5         : 一様非球面  L2
r2 の係数      : 0
r4 の係数      : 0.00250152
r6 の係数      :-0.000193495
r8 の係数      : 0
r10 の係数     : 0
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.5
面   6         : STANDARD
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.5
面   7         : STANDARD  L3
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.7
面   8         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.00387959
r6 の係数      : 0.00277573
r8 の係数      : 0.000133673
r10 の係数     : 3.64299e-005
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 1.7
面   9         : STANDARD  L4
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  10         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.0137242
r6 の係数      : 0.00142977
r8 の係数      :-0.000101171
r10 の係数     : 1.64597e-006
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  11         : STANDARD Glass
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  12 像      : STANDARD
****************************************************************
図１７は、図１５に示した撮影光学系１１２のうちの環状光学系１１４のみを示す断面図である。
【００９７】
図１７に示すように、第１反射ミラー１１４ａ，第２反射ミラー１１４ｂ、レンズ１１４ｃ、レンズ１１５ａ、及びカバーガラス１１５ｂ等を含む環状光学系１１４の数値実施例は、下記の［表４］の通りである。尚、図１７において、Ｓi(ｉ＝1〜13)は、面番号の面を示す。
【００９８】
＜第２の実施形態の数値実施例（環状光学系１１４：望遠レンズ）＞
［表４］
****************************************************************
一般レンズデータ
面                              ：  13
絞り                            ：   2
システムアパーチャー            ：  入射瞳径 = 16
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                    ： 13.18049(システム温度と圧力下の空気中)
有効焦点距離                    ： 13.18049(像空間)
後側焦点距離                    ：  0.05954598
トータルトラック                ： 10.8
像空間Ｆナンバー                ：  0.8237809
近軸実効Ｆナンバー              ：  0.8237809
実効Ｆナンバー                  ：  0.7994582
像空間NA                        ：  0.5188624
物空間の開口数                  ：  8e-010
絞り半径                        ：  8
近軸像高                        ：  0.9216699
近軸倍率                        ：  0
入射瞳径                        ： 16
入射瞳位置                      ：  8
射出瞳径                        ： 72.10137
射出瞳位置                      ： 59.45525
視野タイプ                      ：  角度（度数）
最大円形視野                    ：  4
主波長                          ：  0.5875618μm
レンズの単位                    ：  ミリメータ
角倍率                          ： -0.221904
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     1.000000     1.000000
3   0.000000     2.000000     1.000000
4   0.000000     3.000000     1.000000
5   0.000000     3.000000     0.000000
6   0.000000     4.000000     01.000000
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                  ：  3
単位                  ： μm
#           値          重み
1     0.486133     1.000000
2     0.587562     1.000000
3     0.656273     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   8                      17.11883         0
絞   STANDARD     無限   0                      16               0
3    STANDARD     無限   2.8                    16               0
4    STANDARD -37.69787  0               MIRROR 16.27126 -2.783951
5    STANDARD     無限  -9.8                    16.87826         0
6    STANDARD 549.2888   4.1             MIRROR  9.307526 13659.01
7    STANDARD     無限   0                       5.943563        0
8    STANDARD  24.47484  0.81 1.583000, 30.050000 6.4         0 L3
9  一様非球面  60.56264  0.2                      6.4     546.4789
10   STANDARD   3.901448 1.21 1.583000, 30.050000 5.6         0 L4
11 一様非球面   5.719637 1.5                      5.6     -20.3353
12   STANDARD     無限   0.5  1.516800, 64.200000 5.2      0 Glass
13像 STANDARD     無限   5.2                                     0
----------------------------------------------------------------
面データ詳細:
面  物         : STANDARD
面   1         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 6
最大半径       :10
面  絞         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 5
最大半径       : 9
面   3         : STANDARD
面   4         : STANDARD
ミラー基板     : 曲線、厚み = 3.25425E-001
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 4
最大半径       : 9
面   5         : STANDARD
面   6         : STANDARD
ミラー基板     : 曲線、厚み = 1.86151E-001
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 3
最大半径       : 6
面   7         : STANDARD
アパーチャー   : 円形アパーチャー
最小半径       : 1.622247
最大半径       : 6
面   8         : STANDARD  L3
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 3.2
面   9         : 一様非球面 
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.00207824
r6 の係数      : 0.0017115516
r8 の係数      :-0.0002973863
r10 の係数     : 2.2547512e-005
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 3.2
面  10         : STANDARD  L4
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.8
面  11         : 一様非球面
r2 の係数      : 0
r4 の係数      :-0.0137242
r6 の係数      : 0.00142977
r8 の係数      :-0.000101171
r10 の係数     : 1.64597e-006
r12 の係数     : 0
r14 の係数     : 0
r16 の係数     : 0
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.8
面  12         : STANDARD Glass
アパーチャー   : 浮動アパーチャー
最大半径       : 2.6
面  13 像      : STANDARD
****************************************************************
［撮影光学系の第３の実施形態］
図１８は、撮像装置１０に適用された撮影光学系の第３の実施形態を示す断面図である。
【００９９】
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２１４とから構成されている。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
第３の実施形態の撮影光学系２１２は、第１、第２の実施形態の撮影光学系と比較すると、反射ミラーを使用しておらず、また、中央光学系２１３が望遠レンズであり、環状光学系２１４が広角レンズである点で相違する。
【０１０３】
撮像装置１０の他の実施形態としては、例えば、カメラ機能を有する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。
【０１０４】
＜スマートフォンの構成＞
図１９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１９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と、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有する構成を採用することもできる。
【０１０５】
図２０は、図１９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２０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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
図１９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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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１９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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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有する外部記憶部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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、当該スマートフォン５００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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１９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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
［その他］
撮影光学系の第１、第２の実施形態の反射ミラー型のレンズ構成のうちの反射ミラーは、凹面鏡や凸面鏡に限らず、平面鏡でもよく、また、反射ミラーの枚数も２枚に限らず、３枚以上設けるようにしてもよい。
【０１３２】
また、本実施形態の撮影光学系は、中央光学系及び環状光学系のうちの一方を広角レンズ、他方を望遠レンズとしたが、これに限らず、広角レンズ及び望遠レンズのうちの一方を標準レンズにしてもよく、更に、中央光学系と、径の異なる２つの環状光学系を設け、広角レンズ、標準レンズ、及び望遠レンズを各光学系に割り当てるようにしてもよい。
【０１３３】
また、指向性センサに瞳指向性をもたせるための瞳分割手段としては、図6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等を適用することができる。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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】
【０１３６】
１０…撮像装置、１２、１１２、２１２…撮影光学系、１３、１１３、２１３…中央光学系、１４、１１４、２１４…環状光学系、１６、１６ａ、１６ｂ…指向性センサ、１７ａ、１７ｂ…マイクロレンズ、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】
0005959714.tif 000002
【図２】
0005959714.tif 000003
【図３】
0005959714.tif 000004
【図４】
0005959714.tif 000005
【図５】
0005959714.tif 000006
【図６】
0005959714.tif 000007
【図７】
0005959714.tif 000008
【図８】
0005959714.tif 000009
【図９】
0005959714.tif 000010
【図１０】
0005959714.tif 000011
【図１１】
0005959714.tif 000012
【図１２】
0005959714.tif 000013
【図１３】
0005959714.tif 000014
【図１５】
0005959714.tif 000015
【図１６】
0005959714.tif 000016
【図１７】
0005959714.tif 000017
【図１８】
0005959714.tif 000018
【図１９】
0005959714.tif 000019
【図２０】
0005959714.tif 000020
【図１４】
0005959714.tif 000021