(57)【要約】【課題】撮影倍率が異なる複数の画像を迅速かつ容易に取得できる車載カメラを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一実施形態に係る車載カメラでは、撮影倍率が互いに異なる中央光学系と環状光学系とが同一の光軸上に配置されており、画像読み出し部がそれら光学系からの画像を同時に取得するので、撮影倍率が異なる複数の画像を迅速かつ容易に取得することができる。また装置全体を小型化でき、画像間で視差が生じることもない。【選択図】  図６
2016046772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部を備えた車載カメラであって、
前記撮像部は、
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であって撮影倍率が互いに異なる撮影光学系と、
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１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２画像を示す画像信号とを前記指向性センサから取得する画像読み出し部と、を備え、
前記画像読み出し部は、前記第１画像を示す画像信号と前記第２画像を示す画像信号とを同時に取得する、車載カメラ。
【請求項２】
少なくとも前記第２画像中の被写体を検出する被写体検出部と、
前記被写体検出部の検出結果から前記被写体に関する情報を取得する情報取得部と、
をさらに備え、
前記画像読み出し部は、少なくとも前記第１画像を示す画像信号を前記車載カメラが搭載された車両に搭載された表示部に出力して前記第１画像を前記表示部に表示させる、請求項１に記載の車載カメラ。
【請求項３】
前記被写体に関する情報は前記被写体の種類、数、大きさ、形状、色、前記車載カメラが搭載された車両との距離、及び前記車載カメラが搭載された車両との相対速度のうち少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の車載カメラ。
【請求項４】
前記撮像部を水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト部をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の車載カメラ。
【請求項５】
前記被写体検出部は前記第１画像中の被写体を検出し、
前記パン・チルト部は、前記第１画像中で検出した被写体が前記第２画像中で検出できるように前記撮像部を回動させる、請求項４に記載の車載カメラ。
【請求項６】
前記パン・チルト部は前記車載カメラが搭載された車両の速度に基づいて前記撮像部を回動させる、請求項４または５に記載の車載カメラ。
【請求項７】
前記第１画像をトリミングするトリミング部をさらに備え、
前記トリミング部は、前記パン・チルト部による回動の方向及び大きさに基づいて前記トリミングの範囲を変更し、前記トリミングした画像を示す画像信号を前記表示部に出力して前記トリミングした画像を前記表示部に表示させる、請求項４から６のいずれか１項に記載の車載カメラ。
【請求項８】
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、請求項１から７のいずれか１項に記載の車載カメラ。
【請求項９】
前記中央光学系が広角光学系であり、前記環状光学系が望遠光学系である請求項１から８のいずれか１項に記載の車載カメラ。
【請求項１０】
前記指向性センサの各画素には光学フィルタが設けられており、前記中央光学系に対応する画素と前記環状光学系に対応する画素とで前記光学フィルタが透過させる光の波長が異なる、請求項１から９のいずれか１項に記載の車載カメラ。
【請求項１１】
前記中央光学系に対応する画素には赤色フィルタ、青色フィルタ、及び緑色フィルタのうちいずれか一のフィルタが設けられており、前記環状光学系に対応する画素には白色フィルタまたは透明フィルタが設けられている、請求項１０に記載の車載カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載カメラに関し、特に撮影倍率が異なる複数の画像を取得できる車載カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両にカメラ等を搭載して周囲の情報を取得し、これを基に運転支援や車両制御を行う技術が知られている。例えば特許文献１では、カメラあるいはレーダー装置により車両周辺の障害物を検知し、検知結果に基づいてブレーキを自動制御する装置が記載されている。
【０００３】
一方、広角画像及び望遠画像を撮像することができる自動追尾撮像装置として、特許文献２，３に記載のものがある。
【０００４】
特許文献２，３に記載のシステムは、いずれも広角画像を撮像する広角カメラと、電動雲台（パン・チルト装置）に搭載された望遠画像を撮像する望遠カメラとを備え、広角カメラにより撮像された広角画像から追尾対象の物体を検出し、検出した物体の広角画像における位置情報に基づいて電動雲台を回動制御し、望遠カメラにより物体を自動追尾して望遠撮像することを基本的な構成としている。
【０００５】
さらに、円形状または円環状の瞳領域を有する結像レンズを通過した被写体光を選択的に受光可能な受光素子により、空間周波数特性が異なる複数の画像を同時に取得できる撮像装置が知られている（特許文献４）。
【０００６】
また、焦点距離が異なるレンズを同心円状に組み合わせたレンズを用いた画像処理装置が知られている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５０４０７４１号公報
【特許文献２】特開平１１−６９３４２号公報
【特許文献３】特開２００６−３３２２４号公報
【特許文献４】特開２０１２−２５３６７０号公報
【特許文献５】特開２００７−３０６４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１にはカメラの構成については何ら具体的な記載がなく、通常のカメラを１台用いる場合、広角画像と望遠画像（撮影倍率が異なる画像）を同時に取得することは困難である。また複数個のカメラによるステレオカメラ装置を用いる場合は、システムが大型化するとともに個々のカメラで撮像される画像間に視差が生じ、さらに複数の画像を同時に取得したい場合は複数のカメラ間で同期を取る必要がある、という問題がある。特にシステムの大型化は、搭載スペースが限られる車載カメラでは大きな問題である。
【０００９】
また特許文献２，３に記載のシステムは、いずれも２台の独立した広角カメラと望遠カメラとを備えることを基本構成としているため、車載カメラに適用した場合はシステムが高価になるとともに大型化してしまい、また広角画像と望遠画像とを同時に取得したい場合は２台のカメラ間で同期を取る必要がある。さらに、広角カメラと望遠カメラの光軸は共通ではなく、それぞれ撮像される広角画像と望遠画像とに視差が生じてしまう。このように特許文献２，３に記載のシステムにおいても、特許文献１の装置と同様の問題がある。
【００１０】
また、特許文献４に記載の撮像装置はフォーカス状態の異なる複数の画像（シャープな画像とソフトフォーカスな画像）を得るためのもので、撮像倍率が異なる複数の画像を同時に得られるものではなかった。
【００１１】
さらに、特許文献５に記載の画像処理装置も、合焦状態が異なる画像が重畳された画像を画像処理することで、近距離から遠距離にわたって良好なフォーカス状態の画像を得ようとするもので、撮像倍率が異なる複数の画像を同時に得られるものではなかった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影倍率が異なる複数の画像を迅速かつ容易に取得できる車載カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の第１の態様に係る車載カメラは、被写体を撮像する撮像部を備えた車載カメラであって、撮像部は、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であって撮影倍率が互いに異なる撮影光学系と、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１画像を示す画像信号と環状光学系を介して受光した第２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部と、を備え、画像読み出し部は、第１画像を示す画像信号と第２画像を示す画像信号とを同時に取得する。
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、撮影倍率が互いに異なる中央光学系と環状光学系とが同一の光軸上に配置されており、画像読み出し部がそれら光学系からの画像を同時に取得するので、撮影倍率が異なる複数の画像を迅速かつ容易に取得することができる。また装置全体を小型化でき、画像間で視差が生じることもない。なお第１画像を示す画像信号と第２画像を示す画像信号とは、別個の画像信号として指向性センサから読み出すようにしてもよいし、それら画像信号をまとめて読み出して別途画像処理装置で第１画像と第２画像とを取得するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る車載カメラは第１の態様において、少なくとも第２画像中の被写体を検出する被写体検出部と、被写体検出部の検出結果から被写体に関する情報を取得する情報取得部と、をさらに備え、画像読み出し部は、少なくとも第１画像を示す画像信号を車載カメラが搭載された車両に搭載された表示部に出力して第１画像を表示部に表示させる。これにより車載カメラが搭載された車両で第１画像を確認することができ、また第２画像中の被写体に関する情報は、車両制御等に利用できる。
【００１６】
なお第２の態様において、情報取得部は取得した被写体に関する情報を車載カメラが搭載された第２の表示部に出力して、被写体に関する情報を第２の表示部に表示させるようにしてもよい。
【００１７】
本発明の第３の態様に係る車載カメラは第１または第２の態様において、被写体に関する情報は被写体の種類、数、大きさ、形状、色、車載カメラが搭載された車両との距離、及び車載カメラが搭載された車両との相対速度のうち少なくとも１つを含む。「車載カメラが搭載された車両」とは本発明に係る車載カメラが搭載された車両である。第３の態様は上述した「被写体に関する情報」を具体的に規定したものである。なお「被写体に関する情報」があらかじめ設定された条件を満たした時は、情報取得部がその旨を示す情報（警告メッセージ）を表示部に出力して表示させるようにしてもよい。例えば被写体が特定の種類（人等）である場合や、他の車両との距離が所定の距離以下となったときに警告メッセージを出力・表示させるようにすることができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る車載カメラは第１から第３の態様のいずれかにおいて、撮像部を水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト部をさらに備える。第４の態様では、パン・チルトにより所望の方向の画像を取得できる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係る車載カメラは第４の態様において、被写体検出部は第１画像中の被写体を検出し、パン・チルト部は、第１画像中で検出した被写体が第２画像中で検出できるように撮像部を回動させる。第１画像・第２画像の撮影倍率や第１画像のどの領域（中央・周辺  等）で被写体を捉えているかによっては、第１画像中の被写体が第２画像中にない場合がある。そこで第６の態様ではそのような場合はパン・チルト部により撮像部を回動させることで、第２画像でも被写体を捉えることができるようにしている。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る車載カメラは第４または第５の態様において、パン・チルト部は車載カメラが搭載された車両の速度に基づいて撮像部を回動させる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る車載カメラは第４または第６の態様のいずれかにおいて、第１画像をトリミングするトリミング部をさらに備え、トリミング部はパン・チルト部による回動の方向及び大きさに基づいて第１画像中のトリミング範囲を変更し、トリミングした画像を示す画像信号を第１の表示部に出力してトリミングした画像を表示部に表示させる。
【００２２】
本発明の第８の態様に係る車載カメラは第１から第７の態様のいずれか一において、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、撮像部をコンパクトにすることができる。
【００２３】
本発明の第９の態様に係る車載カメラは第１から第８の態様のいずれか一において、中央光学系が広角光学系であり、環状光学系が望遠光学系である。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係る車載カメラは第１から第９の態様のいずれか一において、指向性センサの各画素には光学フィルタが設けられており、中央光学系に対応する画素と環状光学系に対応する画素とで光学フィルタが透過させる光の波長が異なる。第１・第２画像の使用目的や態様によっては好ましい波長が異なる場合があるため、第１０の態様では中央光学系に対応する画素と環状光学系に対応する画素とで光学フィルタが透過させる光の波長が異なることを規定したものである。光学フィルタが透過させる光の波長としては例えば、可視光（ＲＧＢの各波長）や赤外線等が挙げられる。
【００２５】
本発明の第１１の態様に係る車載カメラは第１０の態様において、中央光学系に対応する画素には赤色フィルタ、青色フィルタ、及び緑色フィルタのうちいずれか一のフィルタが設けられており、中央光学系に対応する画素には白色フィルタまたは透明フィルタが設けられている。なお、赤色フィルタは主として赤波長域の光を透過し、青色フィルタは主として青波長域の光を主として透過し、緑色フィルタは主として緑波長域の光を主として透過する。また、透明フィルタ及び白色フィルタは、赤波長域の光、青波長域の光及び緑波長域の光のいずれも透過するフィルタであり、透明フィルタは比較的高い光透過率（例えば７０％以上の光透過率）を有し、白色フィルタは透明フィルタよりも低い光透過率を有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、撮影倍率が互いに異なる中央光学系と環状光学系とが同一の光軸上に配置されており、画像読み出し部がそれら光学系からの画像を同時に取得するので、撮影倍率が異なる複数の画像を迅速かつ容易に取得することができる。また装置全体を小型化でき、画像間で視差が生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車載カメラを車両に搭載した状態を示す外観図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る車載カメラの外観斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る車載カメラの撮像部を示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示したマイクロレンズアレイ及びイメージセンサの要部拡大図である。
【図５】図５は、イメージセンサに配設されたカラーフィルタ配列を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る車載カメラの内部構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る車載カメラにより撮像される広角画像及び望遠画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、車間距離に関する警告表示の例を示す図である。
【図９】図９は、広角画像の隅に被写体が写っている状態を示す図である。
【図１０】図１０は、パン・チルト時のトリミング及び画像表示の例を示す図である。
【図１１】図１１は、イメージセンサに配設されたカラーフィルタ配列の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ及びＷフィルタ（透明フィルタ）が透過させる波長の関係を示す図である。
【図１３】図１３は、指向性センサの他の実施形態を示す側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の車載カメラに適用可能な撮像部の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面に従って本発明に係る車載カメラの実施の形態について説明する。
【００２９】
＜車載カメラシステムの全体構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る車載カメラ１０が車両に搭載された例を示す図である。図１では車載カメラ１０が車両１０２のルーフ部分前方に搭載されており、車載カメラ１０で取得した画像を車両１０２内に設置された表示部４４の画面で表示できるようになっている。なお車載カメラ１０は車両１０２のフロントガラス内やフロントグリル内、ボンネット部分、あるいは車両後部等、他の場所に設置してもよい。図１中、中央光学系１３（後述）の撮影画角がθＷ、環状光学系１４（後述）の撮影画角がθＴ（＜θＷ）であり、両光学系は同一の光軸Ｌを有している。
【００３０】
＜車載カメラの外観＞
図２は本実施形態に係る車載カメラ１０の外観斜視図である。
【００３１】
図２に示すように車載カメラ１０は、主としてカメラ本体２と、撮像部１１と、パン・チルト装置（パン・チルト部）３０（図６）と、撮像部１１を覆うドームカバー６とを有している。
【００３２】
パン・チルト装置３０は、台座４と、台座４に固定されるとともに、撮像部１１を回動自在に保持する保持部８とを有している。
【００３３】
台座４は、カメラ本体２の垂直方向Ｚの軸を中心に回転自在に配設され、パン駆動部３４（図６）により垂直方向Ｚの軸を中心にして回転する。
【００３４】
保持部８は、水平方向Ｘの軸と同軸上に設けられたギア８Ａを有し、チルト駆動部３６（図６）からギア８Ａを介して駆動力が伝達されることにより、撮像部１１を上下方向に回動（チルト動作）させる。
【００３５】
ドームカバー６は、防塵及び防滴用のカバーであり、光軸Ｌの方向にかかわらず撮像部１１の光学性能が変化しないように、水平方向Ｘの軸と垂直方向Ｚの軸との交点を、曲率中心とする一定肉厚の球殻形状であることが好ましい。
【００３６】
［撮像部の構成］
図３は、車載カメラ１０の撮像部１１の第１の実施形態を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように、撮像部１１は、撮影光学系１２と指向性センサ１７とから構成されている。
【００３８】
＜撮影光学系＞
撮影光学系１２は、それぞれ同一の光軸Ｌ上に配置された、第１の光学系としての中央部の中央光学系１３と、その周辺部の同心円状の第２の光学系としての環状光学系１４とから構成されている。
【００３９】
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、第４レンズ１３ｄ、及び共通レンズ１５から構成された広角光学系（広角レンズ）であり、指向性センサ１７を構成するマイクロレンズアレイ１６上に広角画像を結像させる。
【００４０】
環状光学系１４は、第１レンズ１４ａ、第２レンズ１４ｂ、反射光学系としての第１反射ミラー１４ｃ、第２反射ミラー１４ｄ、及び共通レンズ１５から構成された望遠光学系（望遠レンズ）であり、マイクロレンズアレイ１６上に望遠画像を結像させる。第１レンズ１４ａ、及び第２レンズ１４ｂを介して入射した光束は、第１反射ミラー１４ｃ及び第２反射ミラー１４ｄにより２回反射された後、共通レンズ１５を通過する。第１反射ミラー１４ｃ及び第２反射ミラー１４ｄ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光学系（望遠レンズ）の光軸方向の長さを短くしている。
【００４１】
＜指向性センサ＞
指向性センサ１７は、マイクロレンズアレイ１６とイメージセンサ１８とから構成されている。
【００４２】
図４は、マイクロレンズアレイ１６及びイメージセンサ１８の要部拡大図である。
【００４３】
マイクロレンズアレイ１６は、複数のマイクロレンズ（瞳結像レンズ）１６ａが２次元状に配列されて構成されており、各マイクロレンズの水平方向及び垂直方向の間隔は、イメージセンサ１８の光電変換素子である受光セル１８ａの３つ分の間隔に対応している。即ち、マイクロレンズアレイ１６の各マイクロレンズは、水平方向及び垂直方向の各方向に対して、２つ置きの受光セルの位置に対応して形成されたものが使用される。
【００４４】
また、マイクロレンズアレイ１６の各マイクロレンズ１６ａは、撮影光学系１２の中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する、円形の中央瞳像（第１の瞳像）１７ａ及び環状瞳像（第２の瞳像）１７ｂを、イメージセンサ１８の対応する受光領域の受光セル１８ａ上に結像させる。
【００４５】
図４に示すマイクロレンズアレイ１６及びイメージセンサ１８によれば、マイクロレンズアレイ１６の１マイクロレンズ１６ａ当たりに付き、格子状（正方格子状）の３×３個の受光セル１８ａが割り付けられている。以下、１つのマイクロレンズ１６ａ及び１つのマイクロレンズ１６ａに対応する受光セル群（３×３個の受光セル１８ａ）を単位ブロックという。
【００４６】
中央瞳像１７ａは、単位ブロックの中央の受光セル１８ａのみに結像し、環状瞳像１７ｂは、単位ブロックの周囲の８個の受光セル１８ａに結像する。
【００４７】
上記構成の撮像部１１によれば、後述するように中央光学系１３に対応する広角画像と、環状光学系１４に対応する望遠画像（撮影倍率が広角画像よりも大きい画像）とを同時に撮像することができる。
【００４８】
［イメージセンサの実施形態］
図５は、イメージセンサ１８に配設されたカラーフィルタ配列等を示す図である。尚、図５上で、マイクロレンズアレイ１６は省略されているが、円形で示した領域は、マイクロレンズアレイ１６の各マイクロレンズ１６ａにより瞳像が結像される３×３個の受光セルを含む単位ブロックを示している。
【００４９】
図５（ａ）に示すようにイメージセンサ１８の撮像面上には、各受光セル上に配設されたカラーフィルタ（光学フィルタ）により構成されるカラーフィルタ配列が設けられる。
【００５０】
このカラーフィルタ配列は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各波長域の光を透過させる３原色のカラーフィルタ（以下、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタという）により構成されている。そして、各受光セル上には、ＲＧＢフィルタのいずれかが配置される。以下、Ｒフィルタが配置された受光セルを「Ｒ受光セル」、Ｇフィルタが配置された受光セルを「Ｇ受光セル」、Ｂフィルタが配置された受光セルを「Ｂ受光セル」という。
【００５１】
図５（ａ）に示すカラーフィルタ配列は、６×６個の受光セルを基本ブロックＢＬ（図５（ａ）の太枠で示したブロック、及び図５（ｂ）参照）とし、基本ブロックＢＬが水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されて構成されている。
【００５２】
図５（ｂ）に示すように基本ブロックＢＬは、４個の単位ブロックＢＬ１〜ＢＬ４により構成されている。
【００５３】
図５（ｃ１）及び（ｃ２）は、それぞれ４個の単位ブロックＢＬ１〜ＢＬ４の中央の受光セル（図３に示した中央光学系１３を通過した光束が入射する受光セル）のグループと、周囲の８個の受光セル（図３に示した環状光学系１４を通過した光速が入射する受光セル）のグループとを示す。
【００５４】
図４（ｃ１）に示すように中央の受光セルのグループの画像は、ベイヤ配列のモザイク画像となる。これにより、ベイヤ配列のモザイク画像をデモザイク処理することにより、カラー画像を得ることができる。
【００５５】
一方、図５（ｃ２）に示すように、単位ブロックＢＬ１〜ＢＬ４の各中央の受光セルの周囲の８個の受光セルのグループは、８個の受光セル内にＲＧＢの全ての受光セル（Ｒ受光セル、Ｇ受光セル、Ｂ受光セル）を含み、かつ単位ブロックＢＬ１〜ＢＬ４にかかわらず、ＲＧＢの受光セルが同じパターンで配置されている。
【００５６】
具体的には、各単位ブロックＢＬ１〜ＢＬ４の４隅の４つの受光セルは、Ｇ受光セルが配置され、中央の受光セルを挟んで上下の２個の受光セルは、Ｒ受光セルが配置され、中央の受光セルを挟んで左右の２個の受光セルは、Ｂ受光セルが配置されている。
【００５７】
また、Ｒ受光セル、Ｇ受光セル、及びＢ受光セルは、それぞれ単位ブロックの中央の受光セル（中心）に対して対称位置に配置されている。これにより、単位ブロック内のＲＧＢの受光セルの出力信号を使用して、その単位ブロック毎のデモザイク処理（同時化処理）後の、画像を構成する１つの画素（ＲＧＢの画素値）を生成することができる。
【００５８】
即ち、単位ブロック内の４個のＧ受光セルの出力信号（画素値）の平均値を求めることにより、単位ブロック（１マイクロレンズ）の中心位置におけるＧ画素の画素値を取得することができ、同様に単位ブロック内の２個のＲ受光セルの画素値の平均値、及び２個のＢ受光セルの画素値の平均値を求めることにより、それぞれ単位ブロックの中心位置におけるＲ画素及びＢ画素の画素値を取得することができる。
【００５９】
これにより、単位ブロックの周囲の８個の受光セルのグループにより生成される、環状光学系１４（望遠光学系）に対応する望遠画像については、単位ブロック内のＲＧＢの受光セルの画素値を使用してデモザイク処理を行うことができ、周囲の単位ブロックの受光セルの画素値を補間して特定の波長域の画素の画素値を生成する必要がなく、出力画像の解像度（実質的な画素数）を低下させることがない。
【００６０】
＜車載カメラの内部構成＞
図６は、車載カメラ１０の内部構成の実施形態を示すブロック図である。
【００６１】
図６に示すように車載カメラ１０は、図３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４及び図５で説明したマイクロレンズアレイ１６及びイメージセンサ１８を有する指向性センサ１７とからなる撮像部１１を備えている。
【００６２】
この撮像部１１は、望遠光学系（環状光学系１４）の焦点調整を行う焦点調整部１９を備えることが好ましい。焦点調整部１９は、例えば、環状光学系１４の全体又は一部の光学系を光軸方向に移動させるボイスコイルモータ等により構成することができる。また、望遠画像の合焦の判断は、望遠画像の焦点検出領域のコントラストにより行うことができるが、焦点調整方法はこれに限定されない。尚、広角光学系（中央光学系１３）については、別途、焦点調整部を設けるようにしてよいし、パンフォーカスとしてもよい。
【００６３】
パン・チルト装置（電動雲台）３０は、図２に示したように撮像部１１をカメラ本体２に対して水平方向（パン方向）に回転されるパン機構、及び垂直方向（チルト方向）に回動させるチルト機構（以下、「パン・チルト機構」と称す）３２、パン駆動部３４、及びチルト駆動部３６等を備えている。パン・チルト機構３２は、パン方向の回転角（パン角）の基準位置を検出するホームポジションセンサ、チルト方向の傾き角（チルト角）の基準位置を検出するホームポジションセンサを有している。
【００６４】
パン駆動部３４及びチルト駆動部３６は、それぞれステッピングモータ及びモータドライバを有し、パン・チルト機構３２に駆動力を出力し、パン・チルト機構３２を駆動する。
【００６５】
撮像部１１は、撮影光学系１２及び指向性センサ１７を介して時系列の広角画像及び望遠画像を撮像するものであり、撮影光学系１２を介して指向性センサ１７（イメージセンサ１８）の各受光セル（光電変換素子）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。
【００６６】
イメージセンサ１８に蓄積された信号電圧（または電荷）は、受光セルそのもの若しくは付設されたキャパシタに蓄えられる。蓄えられた信号電圧（または電荷）は、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、受光セル位置の選択とともに読み出される。なお本実施の形態ではイメージセンサ１８がＭＯＳ型撮像素子である場合について説明しているが、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサを用いるようにしてもよい。
【００６７】
これにより、イメージセンサ１８から中央光学系１３に対応する中央の受光セルのグループの広角画像を示す画素信号と、環状光学系１４に対応する周囲８個の受光セルのグループの望遠画像を示す画素信号とを読み出すことができる。尚、イメージセンサ１８からは、所定のフレームレート（例えば、１秒当たりのフレーム数２４ｐ，３０ｐ，又は６０ｐ）で、広角画像及び望遠画像を示す画素信号が連続して読み出される。
【００６８】
イメージセンサ１８から読み出された画素信号（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、受光セル毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと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）により受光セル毎の画素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２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器２０は、順次入力する画素信号をデジタル信号に変換して画像取得部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、イメージセンサ１８から直接デジタル信号が出力される。
【００６９】
画像取得部（画像読み出し部）２２は、イメージセンサ１８の受光セル位置を選択して画素信号を読み出すことにより、広角画像（第１画像）を示す画素信号と望遠画像（第２画像；広角画像よりも撮影倍率が高い）を示す画素信号とを同時に、又は選択的に取得することができる。
【００７０】
即ち、イメージセンサ１８の中央瞳像１７ａが入射する受光セルの画素信号を選択的に読み出すことにより、１マイクロレンズ当たり１個の受光セル（３×３の受光セルの中央の受光セル）の広角画像を示す画素信号（ベイヤ配列のモザイク画像を示す画素信号）を取得することができ、一方、イメージセンサ１８の環状瞳像１７ｂが入射する受光セルの画素信号を選択的に読み出すことにより、１マイクロレンズ当たり８個の受光セル（３×３の受光セルの周囲の受光セル）の望遠画像を示す画素信号を取得することができる。
【００７１】
尚、イメージセンサ１８から全ての画素信号を読み出してバッファメモリに一時的に記憶させ、バッファメモリに記憶させた画素信号から、広角画像と望遠画像の２つ画像の画素信号のグループ分けを行ってもよい。
【００７２】
画像取得部２２により取得された広角画像及び望遠画像を示す画素信号は、それぞれデジタル信号処理部４０及び被写体検出部５０に出力される。
【００７３】
デジタル信号処理部（トリミング部）４０は、入力するデジタルの画素信号（ＲＧＢの点順次のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）に対して、オフセット処理、ガンマ補正処理、及びＲＧＢのモザイク画像の信号に対するデモザイク処理等の所定の信号処理を行う。ここで、デモザイク処理とは、単板式のイメージセンサ１８のカラーフィルタ配列に対応したＲＧＢのモザイク画像から画素毎に全ての色情報を算出する処理であり、同時化処理ともいう。例えば、ＲＧＢ３色のカラーフィルタからなるイメージセンサ１８の場合、ＲＧＢからなるモザイク画像から画素毎にＲＧＢ全ての色情報を算出する処理である。
【００７４】
即ち、デジタル信号処理部４０に含まれるデモザイク処理部は、広角画像（ベイヤ配列のモザイク画像）のＧ受光セルの位置には、Ｒ受光セル、Ｂ受光セルが無いため、そのＧ受光セルの周囲のＲ受光セル、Ｂ受光セルのＲ信号、Ｂ信号をそれぞれ補間して、Ｇ受光セルの位置におけるＲ信号、Ｂ信号を生成する。同様に、モザイク画像のＲ受光セルの位置には、Ｇ受光セル、Ｂ受光セルが無いため、そのＲ受光セルの周囲のＧ受光セル、Ｂ受光セルのＧ信号、Ｂ信号をそれぞれ補間してＲ受光セルの位置におけるＧ信号、Ｂ信号を生成し、また、モザイク画像のＢ受光セルの位置には、Ｇ受光セル、Ｒ受光セルが無いため、そのＢ受光セルの周囲のＧ受光セル、Ｒ受光セルのＧ信号、Ｒ信号をそれぞれ補間してＢ受光セルの位置におけるＧ信号、Ｒ信号を生成する。
【００７５】
一方、望遠画像は、図５（ｃ２）に示したように１マイクロレンズ１６ａ当たり８個（３×３の単位ブロックの周囲８個）のモザイク画像からなり、かつ８個の受光セル内には、ＲＧＢの全ての色情報（Ｒ受光セル、Ｇ受光セル、Ｂ受光セル）が含まれているため、デモザイク処理部は、単位ブロック内の８個の受光セルの出力信号を使用して単位ブロック毎にデモザイク処理した、画像を構成する１つの画素（ＲＧＢの画素値）を生成することができる。
【００７６】
具体的には、望遠画像のモザイク画像をデモザイク処理するデモザイク処理部は、単位ブロック内の４個のＧ受光セルの画素値の平均値を求めることにより、単位ブロック（１マイクロレンズ）の中心位置における画素のＧの画素値を算出し、同様に単位ブロック内の２個のＲ受光セルの画素値の平均値、及び２個のＢ受光セルの画素値の平均値を求めることにより、それぞれ単位ブロックの中心位置における画素のＲの画素値及びＢの画素値を算出する。
【００７７】
上記デモザイク処理部により生成される広角画像及び望遠画像の２つのデモザイク画像のうちの望遠画像のデモザイク画像は、単位ブロック内の８個の受光セルの出力信号を使用してデモザイク処理が行われるため、周囲の単位ブロックの受光セルの出力信号を使用（補間）してデモザイク処理が行われる広角画像のデモザイク画像よりも解像度が実質的に高いものとなる。
【００７８】
また、デジタル信号処理部４０は、デモザイク処理部によりデモザイク処理されたＲＧＢの色情報（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）から輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒを生成するＲＧＢ／ＹＣ変換等を行い、所定のフレームレートの広角画像及び望遠画像を示す動画記録用及び動画表示用の画像信号を生成する。なおデジタル信号処理部４０は、車両１０２の速度や、パン・チルト装置３０による撮像部１１の回動の方向及び大きさ等に基づいて広角画像をトリミングし、トリミング後の画像を表示部４４に表示させることができる。
【００７９】
デジタル信号処理部４０で処理された広角画像及び望遠画像を示す画像信号は、車両１０２に搭載された記録部４２及び表示部４４にそれぞれ出力される。記録部４２は、デジタル信号処理部４０により処理された広角画像及び望遠画像を示す動画記録用の画像信号を記録媒体（ハードディスク、メモリカード等）に記録する。車両１０２にカーナビゲーションシステムが搭載されている場合は、そのシステムに含まれた記録装置を記録部４２として用いるようにしてもよい。尚、記録部４２は、望遠画像のみを記録するようにしてもよい。
【００８０】
表示部４４は、デジタル信号処理部４０により処理された広角画像及び望遠画像を示す動画表示用の画像信号により、広角画像及び望遠画像を表示する。尚、表示部４４は、記録部４２に記録された画像信号に基づいて広角画像及び望遠画像を再生することもできる。車両１０２にカーナビゲーションシステムが搭載されている場合は、そのモニタを表示部４４として用いるようにしてもよい。また広角画像を表示する表示部（モニタ）と望遠画像を表示する表示部とは別個に設けてもよいし、同一の表示部に切替・並列・重畳表示するようにしてもよい。
【００８１】
一方、被写体検出部５０は、画像取得部２２が取得した広角画像及び望遠画像を示す画素信号に基づいてこれら画像中の被写体を検出するとともに、検出した物体の画像中における位置情報をパン・チルト制御部６０に出力するもので、第１の被写体検出部５２と第２の被写体検出部５４とを有している。第１の被写体検出部５２は広角画像に基づいて被写体を検出するとともに当該被写体の広角画像中における位置情報を検出し、第２の被写体検出部５４は望遠画像に基づいて被写体を検出するとともに当該被写体の望遠画像中における位置情報を検出する。被写体検出部５０による検出結果は情報取得部５６にも出力される。
【００８２】
またこれら検出の結果、広角画像中に存在する被写体が望遠画像中に存在しない場合、被写体検出部５０はそのことを示す情報をパン・チルト制御部６０に出力して、パン・チルトが行われる（後述）。
【００８３】
被写体検出部５０（第１の被写体検出部５２，第２の被写体検出部５４）が検出する被写体としては、他の車両（その一部であるナンバープレートやヘッド／テールランプ等を含む）、人物、交通標識、信号、電柱・フェンス・看板などの道路の付属物、等が挙げられる。
【００８４】
第１の被写体検出部５２、及び第２の被写体検出部５４における被写体の検出方法としては、人物の顔認識を行う技術に代表される物体認識技術により特定の物体を検出する方法、又は動体を検出する動体検出方法がある。
【００８５】
物体認識による物体の検出方法は、特定の物体の見え方の特徴を物体辞書として予め登録しておき、撮影された画像から位置や大きさを変えながら切り出した画像と、物体辞書とを比較しながら物体を認識する方法である。
【００８６】
被写体検出部５０による検出結果は情報取得部５６に出力され、適宜画像処理及び信号処理を行って被写体に関する情報が取得される。情報取得部５６は例えば広角画像・望遠画像の撮影画角・撮影倍率及び画像中での被写体の占める範囲から被写体の大きさや車両との距離に関する情報を取得し、それらの変化から車両との相対速度に関する情報を取得することができる。また、広角画像・望遠画像中の被写体の領域におけるＲＧＢ信号の画素値から、被写体の色に関する情報を取得することができる。
【００８７】
なお「被写体に関する情報」としては例えば被写体の種類、大きさ、形状、色、車両との距離、及び車両との相対速度が挙げられるが、これらには限定されない。
【００８８】
情報取得部５６は、そのようにして取得した被写体に関する情報を車両１０２に搭載された表示部４４に出力して表示させる。情報取得部５６はまた、取得した情報があらかじめ設定された範囲を超えたときは、その旨を示す警告情報を生成して表示部４４に出力し、表示させる。なお上記「被写体に関する情報」及び警告情報は車両１０２の制御系に出力され、自動ブレーキや障害物回避等の運転支援に利用可能になっている。
【００８９】
＜画像及び情報表示の例＞
図７（ａ）及び（ｂ）は、撮像された広角画像（第１画像）ｉＷ及び望遠画像（第２画像）ｉＴの一例をそれぞれ示す図である。尚、広角画像ｉＷ中の破線で示した枠ＦＬ内は、望遠画像ｉＴの撮像範囲を示している。図７（ａ）及び（ｂ）に示す例では、広角画像ｉＷ及び望遠画像ｉＴの撮像範囲に、被写体として車両Ｃ１が検出されている。広角画像ｉＷは表示部４４に表示され、車載カメラ１０のユーザが車両外の様子を確認できる。望遠画像ｉＴは表示部４４に切替・並列・重畳表示してもよいし、車両制御等の目的にのみ用いて表示させないようにしてもよい。なお、表示部４４の画像表示領域の大きさや解像度、あるいは撮像部１１のパン・チルト（回動）の方向及び大きさ等の条件に基づいて、広角画像ｉＷを適宜トリミングして表示するようにしてもよい。このようなトリミングの処理は、デジタル信号処理部４０により行うことができる。
【００９０】
上述したように、情報取得部５６は撮像された広角画像ｉＷ及び望遠画像ｉＴから車両Ｃ１との距離を算出し、表示部４４に出力して表示させる。図７（ａ）に示す例では、「車間距離：３０ｍ」というメッセージＭ１が広角画像ｉＷに重畳して表示されている。車間距離の算出は例えば、広角画像ｉＷで他の車両Ｃ１のナンバープレートを大まかにサーチした後、望遠画像ｉＴの撮影倍率及び望遠画像ｉＴ中での被写体（車両Ｃ１）の大きさを用いて行うことができる。
【００９１】
なお図７において車間距離を示すメッセージＭ１は音声出力してもよいし、表示と音声出力を合わせて行ってもよい。
【００９２】
また、情報取得部５６は車両Ｃ１との車間距離を継続して算出し、車間距離が所定の値（例えば１０ｍ）以下になったときはその旨を示す警告メッセージを生成して表示部４４に出力し、表示させる。図８はそのような警告メッセージの表示例であり、広角画像ｉＷに車間距離が１０ｍであること、及び減速を促すメッセージＭ２が重畳表示されている。メッセージＭ１と同様に、メッセージＭ２も音声出力してよいし、表示と音声出力や警告灯の点滅等を合わせて行ってもよい。このような警告メッセージは、車間距離に限らず被写体の種類（車両、人、信号  等）や状態（数、形、大きさ、色、速度  等）及びその変化に応じて出力・表示するようにしてよいし、また警告メッセージ表示のしきい値（上記例では車間距離が１０ｍ）も適宜設定してよい。
【００９３】
なお上述したように、減速を促すメッセージＭ２を表示・出力する代わりに、あるいはそれに合わせて警告信号を車両１０２の制御系に出力して自動的に減速あるいは停止させるようにしてもよい。
【００９４】
＜パン・チルトによる画像表示の例＞
次に、本実施形態におけるパン・チルトの例を説明する。広角画像ｉＷと望遠画像ｉＴとの撮像倍率（撮影画角）の関係によっては、図９に示す例のように広角画像ｉＷ中で検出した被写体（車両Ｃ１）が望遠画像ｉＴ中に存在しない場合があり、そのような場合は望遠画像ｉＴからの情報取得ができず被写体に関する情報の表示や車両制御用の情報出力が困難になる可能性がある。
【００９５】
そこでそのような場合、本実施の形態に係る車載カメラ１０では、「広角画像ｉＷ中で検出した被写体が望遠画像ｉＴ中に存在しない」ことを示す情報及び広角画像ｉＷにおける被写体の位置情報が被写体検出部５０からパン・チルト制御部６０に出力され、パン・チルト装置３０がそれら情報に基づき撮像部１１をパン・チルトさせる。図９に示す例では、車両Ｃ１が広角画像ｉＷ及び望遠画像ｉＴ内に存在するように、撮影方向（光軸Ｌ）を図の左下方向にパン・チルトさせる。パン・チルトにより車両Ｃ１が広角画像ｉＷ及び望遠画像ｉＴ内に入ると、図７（ａ）及び（ｂ）に示すような画像が得られる。なお「広角画像ｉＷ中で検出した被写体が望遠画像ｉＴ中に存在するか否か」は、例えば広角画像ｉＷ中で抽出した被写体を望遠画像ｉＴ中でサーチすることにより行うことができる。
【００９６】
本実施の形態に係る車載カメラ１０において、車両１０２の速度に基づいて撮像部１１をパン・チルトさせるようにしてもよい。具体的には、例えば車両１０２の速度が一定以上（例えば、８０ｋｍ／ｈ以上）になったら撮像部１１を車両１０２の前方左上方向にパン・チルトさせて、望遠画像ｉＴにより信号の色や道路標識・案内板の内容等を識別し、それら被写体に関する情報を取得することができる。そのようにして取得した情報は表示部４４に表示して車両１０２の運転者の注意を喚起するようにしてもよいし、車両１０２の制御系に出力して車両１０２を制御（自動的な減速・停止等）させるようにしてもよい。なお撮像部１１のパン・チルトの基準となる速度は適宜設定・変更することができ、また車両１０２の速度としては通常車両に搭載される速度計の情報を用い、パン・チルト制御部６０に入力すればよい。
【００９７】
また上述のように車両１０２の速度に応じて撮像部１１をパン・チルトさせるだけでなく、カーナビゲーションシステムの地図情報やＧＰＳ（Global Positioning System）の位置情報に基づいて信号機や標識、横断歩道等の位置を検知してパン・チルトさせてもよい。また、例えば高速道路において、撮像部１１を常に車両１０２の正面方向に向けて前の車のブレーキランプ（テールランプ）を検出するようにしてもよい。この場合ブレーキランプの色（及びその変化）を識別することで前の車の走行状態（減速、停止  等）を把握し表示部４４に表示して車両１０２の運転者の注意を喚起するようにしてもよいし、車両１０２の制御系に出力して車両１０２を制御（自動的な減速・停止等）するようにしてもよい。
【００９８】
上述のように撮像部１１をパン・チルトさせる場合、表示部４４の表示画面におけるパン・チルトの影響を抑制する（パン・チルトをしても、正面方向等一定方向の画像が表示される）ようにしてもよい。そのような処理は、パン・チルト装置３０による撮像部１１の回動の方向及び大きさをデジタル画像処理部４０に出力して、これに基づき広角画像ｉＴの一部をトリミングすることにより行うことができる。
【００９９】
図１０（ａ）、（ｂ）はそのようなパン・チルト時のトリミング及び画像表示の例である。図１０（ａ）は撮像部１１が車両１０２の正面方向を向いている状態での画像表示の例であり、デジタル画像処理部４０が広角画像ｉＷの撮像範囲のうちＴＡ１の範囲をトリミングし、表示部４４に表示させている。ここで撮像部１１が左上方向に回動されると、デジタル画像処理部４０はパン・チルト制御部６０から出力された回動方向及び大きさの情報に基づいてトリミング範囲を右下方（パン・チルト方向と逆方向）に移動し、図１０（ｂ）中のＴＡ２の範囲（パン・チルト前の正面方向に相当する範囲）をトリミングして表示部４４に表示させる。これにより、パン・チルトに起因する画面表示の変動によってユーザが覚える違和感を低減することができる。なお図１０（ｂ）は望遠画像ｉＴの取得範囲（点線ＦＬ内）に信号機ＳＧを捉えた場合の例であり、これにより望遠画像ｉＴから信号機ＳＧの色を検出できる。
【０１００】
なお、上述したパン・チルトやトリミングは、車載カメラが広角画像及び望遠画像の両方を撮影可能なカメラである場合に限らず、通常のカメラ（広角画像・望遠画像のいずれか一方のみ撮影可能なカメラ）である場合も行うことができる。
【０１０１】
以上説明したように本実施の形態に係る車載カメラ１０では、光軸が同一の中央光学系１３及び環状光学系１４（反射光学系）により構成される撮像部１１、及び指向性センサ１７により、光軸の調整や画像取得の同期等なしに、広角画像ｉＷ及び望遠画像ｉＴを同時に、迅速かつ容易に取得でき、画像間で視差が生じることもない。また装置全体をコンパクトにできる。さらに、取得した画像やその処理結果を車両制御や運転に活用できる。
【０１０２】
＜カラーフィルタ配列の他の実施形態＞
図１１は、カラーフィルタ配列の他の実施形態を示す図である。図５に示す実施形態では環状光学系１４（望遠光学系）に対しＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが配設されているが、図１１に示す形態では、環状光学系１４（望遠光学系）に対しＲＧＢの波長の光を透過させる透明なフィルタ（以下、Ｗフィルタという）が配設されている点で異なっている。Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ及びＷフィルタが透過させる波長の関係の例を図１２に示す。
【０１０３】
本例において望遠画像は、図１１（ｃ２）に示したように１マイクロレンズ１６ａ当たり８個（３×３の単位ブロックの周囲８個）のモザイク画像からなるが、８個の受光セル内には、Ｗの情報（Ｗ受光セル）のみが含まれているため、デモザイク処理部は、単位ブロック内の８個の受光セルの出力信号を使用して単位ブロック毎にデモザイク処理した、画像を構成する１つの画素を生成することができる。
【０１０４】
具体的には、望遠画像のモザイク画像をデモザイク処理するデモザイク処理部（図６のデジタル信号処理部４０に含まれる）は、単位ブロック内の８個のＷ受光セルの画素値の平均値を求めることにより、単位ブロック（１マイクロレンズ）の中心位置における画素のＷの画素値を算出することができ、これを単位ブロック内の周辺８個のＷ受光セルの画素値と合わせて望遠画像（モノクロ画像）を得ることができる。広角画像（カラー画像）のデモザイク処理は、図５に示す実施形態の場合と同様に行うことができる。
【０１０５】
上記デモザイク処理部により生成される広角画像及び望遠画像の２つのデモザイク画像のうちの望遠画像のデモザイク画像は、単位ブロック内の８個の受光セルの出力信号を使用してデモザイク処理が行われるため、周囲の単位ブロックの受光セルの出力信号を使用（補間）してデモザイク処理が行われる広角画像のデモザイク画像よりも解像度が実質的に高いものとなる。
【０１０６】
なお図１１に示すフィルタ配列の他に、広角画像に対応する受光セル（単位ブロック内の中心位置の受光セル）にＲＧＢのフィルタを設け望遠画像に対応する受光セル（単位ブロック内の周辺８個の受光セル）には白色フィルタを設けるようにしてもよい。透明フィルタは比較的高い光透過率（例えば７０％以上の光透過率）を有し、白色フィルタは透明フィルタよりも低い光透過率を有する。また、広角画像に対応する受光セルにＲＧＢのフィルタを設け望遠画像に対応する受光セルには可視光をカットし赤外線を透過させるフィルタ（ＩＲフィルタ）を設けるようにしてもよい。
【０１０７】
＜指向性センサの他の実施形態＞
図１３は、指向性センサの他の実施形態を示す側面図である。
【０１０８】
この指向性センサ１１７は、瞳分割手段としてのマイクロレンズアレイ１１８及び遮光マスクとして機能する遮光部材１２０と、遮光部材１２０により受光セル１１６ａ、１１６ｂの一部が遮光されたイメージセンサ１１６とから構成されている。尚、遮光部材１２０により一部が遮光された受光セル１１６ａと受光セル１１６ｂとは、イメージセンサ１１６の左右方向及び上下方向に交互（チェッカーフラグ状）に設けられている。
【０１０９】
マイクロレンズアレイ１１８は、イメージセンサ１１６の受光セル１１６ａ、１１６ｂと一対一に対応するマイクロレンズ１１８ａを有している。
【０１１０】
遮光部材１２０は、イメージセンサ１１６の受光セル１１６ａ、１１６ｂの開口を規制するものであり、図３に示した撮影光学系１２の中央光学系１３及び環状光学系１４に対応する開口形状を有している。尚、マイクロレンズアレイ１１８の各レンズの下方には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが配設されている。
【０１１１】
受光セル１１６ａは、遮光部材１２０の遮光部１２０ａによりその開口の周辺部が遮光され、一方、受光セル１１６ｂは、遮光部材１２０の遮光部１２０ｂによりその開口の中心部が遮光されている。これにより、撮影光学系１２の中央光学系１３を通過した光束は、マイクロレンズアレイ１１８及び遮光部材１２０の遮光部１２０ａにより瞳分割されて受光セル１１６ａに入射し、一方、撮影光学系１２の環状光学系１４を通過した光束は、マイクロレンズアレイ１１８及び遮光部材１２０の遮光部１２０ｂにより瞳分割されて受光セル１１６ｂに入射する。
【０１１２】
これにより、イメージセンサ１１６の各受光セル１１６ａから広角画像の画素信号を読み出すことができ、イメージセンサ１１６の各受光セル１１６ｂから望遠画像の画素信号を読み出すことができる。
【０１１３】
＜撮像部の他の実施形態＞
次に、本発明に係る車載カメラに適用される撮像部の他の実施形態について説明する。
【０１１４】
図１４は、車載カメラ１０に適用可能な撮像部の他の実施形態を示す断面図である。
【０１１５】
この撮像部は、撮影光学系１１２と、指向性センサ１７とから構成されている。尚、指向性センサ１７は、図４及び図５に示したものと同一であるため、以下、撮影光学系１１２について説明する。
【０１１６】
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。
【０１１７】
中央光学系１１３は、第１レンズ１１３ａ、第２レンズ１１３ｂ、及び共通レンズ１１５から構成された望遠光学系であり、画角αを有している。
【０１１８】
環状光学系１１４は、レンズ１１４ａ及び共通レンズ１１５から構成された広角光学系であり、画角β（β＞α）を有し、中央光学系１１３よりも広角である。
【０１１９】
この撮影光学系１１２は、図３に示した撮影光学系１２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１１３が望遠光学系であり、環状光学系１１４が広角光学系である点で相違する。
【０１２０】
［その他］
本実施形態の車載カメラ１０は、撮像部１１をパン方向及びチルト方向に回動させるパン・チルト機構３２がカメラ本体２に設けられているが、これに限らず、画像取得部２２等を含めた装置全体を電動雲台（パン・チルト装置）に搭載したものでもよい。
【０１２１】
また本実施形態の撮影光学系は、第１の光学系の周辺部に設けられた第２の光学系を環状光学系としたが、これに限らず、光軸を中心とした同心円上に配設した複数の光学系により構成されたものでもよい。
【０１２２】
また、図３に示した撮影光学系１２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。
【０１２３】
更に、焦点調整部は、中央光学系及び環状光学系の共通レンズ、又はイメージセンサを光軸方向に移動させるものでもよい。
【０１２４】
更にまた、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】
【０１２５】
１０…車載カメラ、１１…撮像部、１２、１１２…撮影光学系、１３、１１３…中央光学系、１４、１１４…環状光学系、１６、１１８…マイクロレンズアレイ、１６ａ、１１８ａ…マイクロレンズ、１７、１１７…指向性センサ、１８、１１６…イメージセンサ、１８ａ、１１６ａ、１１６ｂ…受光セル、２２…画像取得部、３０…パン・チルト装置、３２…パン・チルト機構、４２…記録部、５０…被写体検出部、５２…第１の被写体検出部、５４…第２の被写体検出部、５６…情報取得部、６０…パン・チルト制御部、１２０…遮光部材
【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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