摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置，其不设置多个成像元件，就能够同时拍摄不同的摄像区域的广角图像和长焦图像。在本发明专利技术的优选的方式中，设置有广角光学系统和长焦光学系统分别配置于不同区域的摄影光学系统。通过定向传感器将经由广角光学系统以及长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光，该定向传感器具有由呈二维状排列的光电转换元件构成的多个像素。通过图像获取部从定向传感器分别获取经由广角光学系统受光的广角图像和经由长焦光学系统受光的长焦图像。摄影光学系统的广角光学系统和长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种摄像装置，尤其涉及一种能够同时获取广角图像和长焦图像的摄像装置。
技术介绍
近年来，已知有能够同时获取广角图像和长焦图像的摄像装置。例如，在专利文献1中记载了具备广角透镜、长焦透镜、通过广角透镜拍摄广角图像的第一成像元件以及通过长焦透镜拍摄长焦图像的第二成像元件的摄像装置。并且，在专利文献2中记载了如下摄像装置：将成像元件的摄像面一分为二，通过广角透镜在摄像面的一个区域拍摄广角图像，并且通过长焦透镜在成像面的另一个区域拍摄长焦图像。在专利文献1所记载的摄像装置中，为了用个别的成像元件拍摄广角图像以及长焦图像，需要2个成像元件。因此，存在无法实现摄像装置的小型化以及低成本化这样的问题。并且，专利文献2所记载的摄像装置由于将成像元件的成像面一分为二来拍摄广角图像和长焦图像，因此需要使成像元件大型化，实际上用2个成像元件进行拍摄。其结果，在专利文献2所记载的摄像装置中也发生无法实现小型化以及低成本化这样的问题。因此，在专利文献3中，提出了具有如下部件的摄像装置：具有焦距或对焦距离不同的多个区域(例如远对焦距离、近对焦距离)的摄影透镜；以及将分别通过远对焦距离以及近对焦距离的光束进行光瞳分割而选择性地受光并拍摄的成像元件(定向传感器)。摄影透镜由配置在同一摄影光轴上的中央光学系统(广角透镜)和中央光学系统的周边部的环状光学系统(长焦透镜)构成(参考专利文献3的0038段)。这种专利文献3的摄像装置能够将通过摄影透镜的不同区域的光束进行光瞳分割，并通过1个成像元件同时拍摄与光瞳分割的光束对应的多个图像(广角图像、长焦图像)，因此能够实现摄像装置的小型化以及低成本化。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-48701号公报专利文献2：日本特开2003-116029号公报专利文献3：日本特开2013-205781号公报专利技术的概要专利技术要解决的技术课题但是，在上述专利文献3的摄像装置中，由于在同一摄影光轴上配置有中央光学系统和环状光学系统，因此广角图像的中心与长焦图像的中心一致，无法改变两者的中心。因此，与上述专利文献1以及2所记载的摄像装置不同，无法同时拍摄不同的摄像区域的广角图像和长焦图像。即，由于中央光学系统的摄影光轴与环状光学系统的摄影光轴一致，因此存在只能获得摄像区域的中心部的单个区域的长焦图像的问题。例如，在将摄像装置用作车载相机的情况下，存在希望获得如下长焦图像的情况：位于相对于车辆的行进方向前方(摄像区域的中心部)向左上方偏离的位置的公路标志或交通信号的长焦图像；或者位于相对于行进方向前方向右方偏离的位置的对向车道的车辆的长焦图像。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种不设置多个成像元件，就能够同时拍摄不同的摄像区域的广角图像和长焦图像的摄像装置。用于解决技术课题的手段用于实现本专利技术的目的的摄像装置具备：摄影光学系统，其在不同区域分别配置有广角光学系统和长焦光学系统；定向传感器，其具有由呈二维状排列的光电转换元件构成的多个像素，并且将经由广角光学系统以及长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光；以及图像获取部，其从定向传感器分别获取经由广角光学系统受光的广角图像和经由长焦光学系统受光的长焦图像，所述摄影光学系统的广角光学系统和长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。根据本专利技术，通过摄影光轴的方向各自不同的广角光学系统和长焦光学系统，能够同时获取不同的摄像区域的广角图像和长焦图像。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，长焦光学系统由分别配置于不同区域的多个长焦光学系统构成，定向传感器将经由多个长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光，多个长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。由此，能够同时获取不同的多个摄像区域的长焦图像。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，多个长焦光学系统的摄影光轴的方向相对于广角光学系统的摄影光轴的方向在水平方向以及垂直方向中的至少一个方向上不同。由此，获得与广角光学系统的摄影光轴的方向不同的方向上的多个摄像区域的长焦图像。其结果，能够较大地拍摄多个关注被摄体。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，多个长焦光学系统的焦距分别相同，并且摄影视角的一部分重复。可以获得摄像区域(摄影视角)的一部分重复的多个长焦图像。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，摄像装置具备图像处理部，所述图像处理部根据通过图像获取部获取的、表示经由多个长焦光学系统受光的多个长焦图像的图像信号生成表示合成了多个长焦图像的全景图像的图像信号。能够拍摄只通过1个长焦图像无法收入视野内的大小的被摄体。并且，能够高效地拍摄在一个方向上长的被摄体。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的广角光学系统以及长焦光学系统中的一个光学系统为圆形的中央光学系统，另一个光学系统为相对于中央光学系统呈同心圆状配设的环状光学系统。在摄影光学系统中，能够将广角光学系统和长焦光学系统分别配置在不同区域。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，环状光学系统为摄影光学系统的长焦光学系统，包含使光束反射两次以上的反射光学系统。由此，能够缩短环状光学系统的光轴方向的长度，从而能够使摄像装置小型化。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，长焦光学系统的反射光学系统具有：主反射光学系统，其至少使光束反射；以及副反射光学系统，其使通过主反射光学系统反射的光束进一步反射，主反射光学系统相对于定向传感器的受光面倾斜与广角光学系统的摄影方向的差分的角度而配设，副反射光学系统相对于定向传感器的受光面倾斜角度的二分之一而配设。由此，不使成像于定向传感器的长焦图像的像面移动，就能够使环状光学系统的摄影光轴向任意方向倾斜任意角度。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，优选摄像装置具有进行长焦光学系统的焦点调整的焦点调整部。由此，能够调整长焦光学系统的焦点。在本专利技术的另一方式所涉及的摄像装置中，定向传感器能够具有作为光瞳分割部发挥功能的微透镜阵列或遮光掩模。由此，能够同时获取与中央光学系统对应的广角图像和与环状光学系统对应的长焦图像。专利技术效果本专利技术的摄像装置不设置多个成像元件，就能够同时拍摄不同的摄像区域的广角图像和长焦图像。附图说明图1是本专利技术所涉及的摄像装置的外观立体图。图2是表示摄像装置的内部结构的实施方式的框图。图3是表示适用于摄像装置的摄影光学系统的第1实施方式的剖视图。图4是第1实施方式的环状光学系统的剖视图。图5是第1实施方式的环状光学系统的外观立体图。图6是比较例的环状光学系统的剖视图。图7是比较例的环状光学系统的外观立体图。图8是构成定向传感器的微透镜阵列和成像元件的主要部分放大图。图9是用于说明第1实施方式的摄影光学系统的效果的说明图。图10是表示第1实施方式的定向传感器的另一实施方式的侧视图。图11是构成第2实施方式的摄像装置的摄影光学系统的环状光学系统的立体图。图12是用于说明环状光学系统的摄像区域的说明图。图13是用于说明环状光学系统的第1环状光学系统以及第2环状光学系统各自的摄像区域的说明图。图14是用于说明中央光学系统和第1环状光学系统以及第2环状光学系统各自的摄影光轴的方向的说明图。图15是构成第2实施方式的定向传感器的微透镜阵列和成像元件的主要部分放大图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其具备：摄影光学系统，其在不同区域分别配置有广角光学系统和长焦光学系统；定向传感器，其具有由呈二维状排列的光电转换元件构成的多个像素，并且将经由所述广角光学系统以及所述长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光；以及图像获取部，其从所述定向传感器分别获取经由所述广角光学系统受光的广角图像和经由所述长焦光学系统受光的长焦图像，所述摄影光学系统的广角光学系统和长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 JP 2014-1327011.一种摄像装置，其具备：摄影光学系统，其在不同区域分别配置有广角光学系统和长焦光学系统；定向传感器，其具有由呈二维状排列的光电转换元件构成的多个像素，并且将经由所述广角光学系统以及所述长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光；以及图像获取部，其从所述定向传感器分别获取经由所述广角光学系统受光的广角图像和经由所述长焦光学系统受光的长焦图像，所述摄影光学系统的广角光学系统和长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述长焦光学系统由分别配置于不同区域的多个长焦光学系统构成，所述定向传感器将经由所述多个长焦光学系统入射的光束分别进行光瞳分割并选择性地受光，所述多个长焦光学系统的摄影光轴的方向各自不同。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述多个长焦光学系统的摄影光轴的方向相对于所述广角光学系统的摄影光轴的方向在水平方向以及垂直方向中的至少一个方向上不同。4.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其中，所述多个长焦光学系统的焦距分别相同，并且摄影视角的一部分重复。5.根据权利要求4所述的摄像装置，所述摄像装置具备图像处理部...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野修司，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP