CN102668538A - 摄像设备、摄像设备的控制方法以及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明的意图是利用普通摄像设备实现全景成像，而不需要用户执行复杂的设定操作。摄像设备具有：摄像单元，具有全景摄像光学系统的转接器可以被可拆卸地安装到该摄像单元，该摄像单元包括用于拍摄在一个方向上的场景的图像的摄像光学系统以及用于拍摄从摄像光学系统入射的场景的图像的摄像元件，该全景摄像光学系统用于拍摄场景的全景图像；安装检测单元，其用于检测转接器是否被安装到摄像单元；以及控制单元，其用于在转接器被安装到摄像单元时根据全景摄像光学系统的特性来控制摄像设备的设定。

Description

摄像设备、摄像设备的控制方法以及程序
技术领域
本发明涉及摄像设备、摄像设备的控制方法以及程序。
背景技术
已知这样一种全方位摄像设备，其能够使用具有旋转对称形状的反射表面的全方位摄像光学系统来拍摄全方位(360°)对象(见专利文件1、2)。全方位摄像设备对于入射到全方位摄像光学系统上的反射表面上的在摄像设备周围全方位上的对象图像的光进行收集，并且使用摄像装置拍摄对象图像。如上所述，使用全方位摄像光学系统拍摄的图像是示出了在摄像设备周围全方位上的对象的环状图像(见专利文件3)。这种全景摄像设备具有在摄像设备周围全方位上的图像可以由单个设备拍摄的优点。因此，在过去，这种全景摄像设备主要用于诸如安保摄像机和内窥镜摄像机的专业摄像机。
引文列表
专利文件
专利文件1 JP 59-192220
专利文件2 JP 2000-131738
专利文件3 JP 2003-304532A
发明内容
然而，上述传统的全方位摄像设备用于专业用途，诸如仅用于拍摄在安保摄像机周围全方位上的对象图像的固定目的，即上述全方位摄像设备的目的被局限于具体目的。换言之，单个摄像设备不能被切换并且使用全方位摄像和通常摄像来拍摄在一个方向上的对象。
然而，近年来，用于一般消费者的通常摄像设备(诸如数字静态摄像机和数字视频摄相机)越来越需要拍摄全方位图像，以使得摄像方法多样化。因此，用于沿着一个方向拍摄对象图像的通常摄像设备被期望为使用简单的方法实现全方位图像拍摄。
因此，本发明是考虑到以上情况作出的，并且使得通常摄像设备能够实现全方位摄像，而不需要用户具体地执行困难的设定操作。
解决问题的技术方案
根据本发明的实施例，提供了一种摄像设备，包括：
摄像单元，其能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器并且具有用于拍摄在一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像；
安装检测单元，其用于检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
控制单元，其用于在所述转接器被安装到所述摄像单元时根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
该摄像设备还可以包括显示单元，其用于显示从所述摄像装置输出的所拍摄的图像。
所述显示单元和所述摄像单元中的至少一者可以被布置为使其能够相对于所述摄像设备的主体单元旋转，
所述摄像设备还包括旋转检测单元，其用于检测所述显示单元或所述摄像单元相对于所述主体单元的旋转状态，
所述控制单元具有反转显示功能，所述反转显示功能用于基于由所述旋转检测单元检测的旋转状态来在所述显示单元上反转显示所拍摄的图像，以及
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元使得所述反转显示功能失效。
当所述转接器没有被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以根据所述摄像光学系统的特性来控制用于拍摄在一个方向上的对象的图像的普通摄像操作的设定，并且
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像的全方位摄像操作的设定。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制通过所述全方位摄像操作获得的所拍摄的图像的视角。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以通过将所述摄像光学系统的变焦透镜移动到与所述全方位摄像光学系统的特性相对应的预定位置来控制所拍摄的图像的视角。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以通过控制从所述摄像装置输出的所拍摄的图像的图像尺寸以将所述图像尺寸改变到与所述全方位摄像光学系统的特性相对应的图像尺寸来控制所拍摄的图像的视角。
所述控制单元可以基于所述转接器是否被安装到所述摄像单元来改变用于所述摄像光学系统的焦点位置的控制方法。
在所述全方位摄像光学系统具有在离开所述全方位摄像光学系统任意距离处的对象的焦点位于所述全方位摄像光学系统内或在其附近的光学特性的情况下，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以控制所述摄像光学系统的焦点位置，以聚焦在所述全方位摄像光学系统内或其附近。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以将具有自动聚焦功能的所述摄像光学系统的焦点位置的调整范围限制到在所述摄像光学系统附近的范围。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以将从所述摄像装置输出的所拍摄的图像的曝光控制的评价目标区域限制到在通过所述全方位摄像操作获得的环形图像内的区域。
该摄像设备还可以包括：
摄像辅助功能，其用于帮助所述摄像单元的摄像操作。
所述控制单元可以基于所述转接器是否被安装到所述摄像单元来改变所述摄像辅助功能的设定。
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元可以使得用于对所述摄像设备的已经按照所述全方位摄像光学系统的特性控制的设定进行改变的用户操作失效。
根据本发明的实施例，提供了一种用于摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器的摄像单元，所述摄像单元包括用于拍摄在一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像，所述控制方法包括以下步骤：
检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
在所述转接器被安装到所述摄像单元时根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
根据本发明的实施例，提供了一种用于摄像设备的程序，所述摄像设备包括能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器的摄像单元，所述摄像单元包括用于拍摄在一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像，所述程序使得所述摄像设备执行以下步骤：
检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
在所述转接器被安装到所述摄像单元时根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
根据以上构造，检测转接器是否被安装到摄像单元，该摄像单元可拆卸地安装到具有全方位摄像光学系统的转接器，并且当转接器被安装到成像单元时，摄像设备的设定被按照全方位摄像光学系统的特性来控制。因此，当转接器被安装到摄像单元时，摄像设备的设定被自动地控制为适合于全方位摄像光学系统的特性的设定。
本发明的有益效果
如上所述，根据本发明，普通的摄像设备可以实现全方位摄像处理，而不需要用户执行特别困难的设定操作。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一实施例的摄像设备的外部构造的立体图。
图2是示出了根据实施例的摄像设备的外部构造的立体图。
图3是示出了根据实施例的摄像设备的外部构造的立体图。
图4是示出了根据实施例的转接器和摄像设备的外部构造的立体图。
图5是示出了安装有根据实施例的转接器的摄像设备的后视图。
图6是示出了根据实施例的两次反射型全方位摄像光学系统的截面图。
图7是示出了根据实施例的摄像设备的硬件构造的示意图。
图8是示出了根据实施例的摄像设备的摄像装置的放大立体图。
图9是示出了根据实施例的摄像设备的控制方法的流程图。
图10是示出了根据实施例的在通常摄像期间的反转显示功能的说明图。
图11是示出了在执行根据实施例的在全景摄像期间的反转显示功能的说明图。
图12是示出了根据实施例的摄像设备的摄像装置的旋转状态的立体图。
图13是示出了根据实施例的在通常摄像期间的聚焦控制的说明图。
图14是示出了根据实施例的在通常摄像期间的聚焦控制的说明图。
图15是示出了根据实施例的在全方位摄像期间的聚焦控制的说明图。
图16是示出了根据本发明的第二实施例的摄像设备的显示单元的旋转状态的立体图。
具体实施方式
下文中，将要参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在说明书和附图中，将相同的附图标记给予具有基本相同功能构造的组成元件，并且将会省略重复的描述。
将要按照以下顺序进行描述。
1.摄像设备的外部构造。
2.全景摄像光学系统的构造
3.摄像设备的构造
4.旋转检测单元和安装检测单元的构造
5.摄像设备的控制方法
6.显示操作的设定的优化
7.摄像操作的设定的优化
7.1.视角的优化
7.2.聚焦控制的优化
7.3.曝光控制的优化
7.4.使得摄像辅助功能失效
8.操作控制的设定的优化
9.摄像设备的另一个实施例
10.总结
[1.摄像设备的外部构造]
首先，将要参照图1到图5描述根据本发明的第一实施例的摄像设备10的外部构造。图1到图5是示出了根据该实施例的摄像设备10的外部构造的立体图和前视图。例如，本发明的摄像设备由诸如图1中示出的摄像设备10的数字摄像机实现。然而，本发明的摄像设备不局限于此。本发明可以被应用到具有摄像功能的任何电子设备。
如图1到图3所示，根据本实施例的摄像设备10被例如由能够拍摄静止图像和/或视频的数字摄像机(例如，数字静止图像摄像机或数字视频摄像机)构成。摄像设备10拍摄对象并将通过摄像而获得的静止图像或视频作为数字图像数据记录在记录介质中。摄像设备10被构造为小型并且具有竖直方向较长形状的紧凑型设备，以使其便于用户携带摄像设备并拍摄图像。
根据本实施例的摄像设备10包括占据摄像设备的主要部分的主体单元100，以及可旋转地安装到主体单元100的上端的摄像装置110。主体单元100包括摄像设备10的控制单元、记录单元、以及电源单元等。用于显示所拍摄的图像的显示单元130以及用户用来操作摄像设备10的操作单元160设置在主体单元100的后表面102上。例如，操作单元160包括用于指定上、下、左和右方向并且执行决定操作的操作键161、预览按钮162、菜单按钮163、用于拍摄和记录静止图像(照片)的释放按钮164、用于视频拍摄和记录的开始以及结束的记录按钮165、以及用于在长焦端和广角端之间调整变焦位置的变焦开关166。
摄像装置110具有拍摄对象图像的功能。摄像光学系统111以及摄像元件112(见图7)等设置在摄像装置110的壳体中，其中，摄像光学系统111由诸如透镜和光圈的光学组件构成。该摄像装置110被借助于旋转机构(未示出)而相对于主体单元100可旋转地设置。摄像装置110的旋转轴线116平行于显示单元130的显示屏并且垂直于主体单元100的纵向。当摄像装置110围绕旋转轴线116旋转时，摄像装置110的方向可以确定为摄像设备10的前表面101的方向以及后表面102的方向。摄像装置110的旋转状态由旋转角θ表示。旋转角θ指的是由摄像装置110的摄像光学系统111的光轴103与垂直于显示单元130的显示屏的方向(主体单元100的厚度方向)之间所形成的角度。应当注意根据本实施例的摄像设备10的前表面101是与安装有显示单元130的表面相反的表面，并且摄像设备10的后表面102是显示单元130的安装表面。此外，摄像装置110的旋转方向不局限于所示出的示例，并且其设计可以任意地修改。旋转轴线的数目不限于所示出的一个轴线，而可以使用诸如两个轴线或三个轴线的多个旋转轴线。
图1示出了摄像装置110的旋转角θ等于0°的状态。在如图1所示旋转摄像装置110而将摄像装置110的摄像光学系统111的光轴103的方向确定为摄像设备10的前表面101的方向(下文中，称作前表面方向)时，摄像设备10可以在前表面方向作为摄像方向的状态下拍摄在摄像设备10的前表面方向中的对象。在这种情况下，用户可以在观察显示在设置于主体单元100的后表面102上的显示单元130上的所拍摄的图像(直通图像(through-image))的同时，调整例如观察角，并且可以拍摄图像。
图2示出了保持0°＜θ＜180°的状态。如图2所示，通过相对于主体单元100旋转摄像装置110，摄像装置110可以将摄像方向改变到任何方向(前表面方向、上方向、后表面方向等)，而不需要改变主体单元100的方向。
图3示出了θ＝180°的状态。如图3所示，在将摄像装置110的摄像光学系统111的光轴103的方向确定为摄像设备10的后表面102的方向(其为朝向用户的方向并在下文中被称作后表面方向)时，摄像方向可以被设置为后表面方向，并且用户可以拍摄他/她自己的照片(自拍功能)。在自拍摄像处理期间，用户可以在观察例如显示在设置于主体单元100的后表面102上的显示单元130上的自己的脸部的同时，调整例如观察角度，并且在期望的时机拍摄照片。
如上所述，根据本实施例的摄像设备10被构造为使得摄像装置110可相对于主体单元100旋转，并且可以自由地改变摄像方向。虽然未示出，当摄像装置110被旋转为面向朝向主体单元100的中心以使得θ等于-90°时，摄像设备10被自动地关闭。另一方面，当θ大于-90°时，摄像设备10被自动地打开。
之后，将要参照图4和图5描述根据本实施例的可拆卸地安装到摄像设备10上的转接器20。
在根据本实施例的摄像设备10中，如图4和图5所示，作为全方位摄像附件的可移除的转接器20可以被安装到摄像装置110上。转接器20包括拍摄在摄像设备周围全方位上的对象图像的全方位摄像光学系统21(见图6和图7)、覆盖全方位摄像光学系统21的圆柱形盖22、以及将转接器20安装到摄像设备10上的啮合单元23。啮合单元23具有的形状使其能够装配到设置在摄像装置110的壳体的前表面上的安装单元117中。通过将以向内突出的方式设置在啮合单元23的两端的两个啮合爪24装配到形成在摄像装置110的安装单元117的两个侧表面中的凹陷部分115中(见图7)，可以将转接器20安装并固定到摄像装置110。
如图4和图5所示，当具有全方位摄像光学系统21的转接器20被安装到摄像装置110上时，可以使用不包括全方位摄像光学系统的普通摄像装置10来实现全方位摄像。该全方位摄像操作是对在摄像设备10的全方位(0°到360°)上的对象进行拍摄的操作。在将转接器20安装到摄像装置110上时，由转接器20的全方位摄像光学系统21收集的在摄像装置110周围全方位上的对象的对象图像入射到摄像装置110的摄像光学系统111上，并且对象图像形成在摄像元件112上。
如上所述，在安装了转接器20时，转接器20的全方位摄像光学系统21和摄像装置110的摄像光学系统111都被用于拍摄在摄像装置10的全方位(全方向)上的对象的对象图像。如图5所示，在上文的使用全方位摄像光学系统21来拍摄全方位对象图像中，可以获得由拍摄在摄像设备10周围全方位上的对象图像而获得的环状图像30，并环状图像30被显示在单元130上作为直通图像。
在图4和图5的示例中，安装转接器20使得摄像装置110面向正上方(θ＝90°)。在这种情况下，用户握持摄像设备10以使得主体单元100的显示单元130几乎与竖直方向平行，并且用户可以拍摄在用户周围全方位上(即，360°)的水平面内存在的对象图像。在转接器20被安装到摄像装置110的同时，摄像装置110可以相对于主体单元100旋转到任何旋转角θ(见图1到图3)。例如，安装有转接器20的摄像装置110可以旋转到图3中示出的旋转状态(θ＝180°)，并且摄像设备10可以在显示单元130面向上方的状态下被放在桌子上。因此，摄像设备10可以优选地拍摄多个人围着坐下并且举行会议的全方位情景的图像。
另一方面，在转接器20没有安装到摄像装置110上时(见图1到图3)，摄像设备10仅使用作为光学系统而内置的通常的摄像光学系统111来执行一般的摄像操作。一般的摄像操作是仅使用通常的摄像光学系统111来拍摄处于从摄像设备10所能看到的一个特定方向(方向确定为朝向摄像光学系统111的光轴103的摄像方向)上的对象图像的操作。在通常摄像操作中，上述一个方向上的对象的图像穿过一般设置在摄像设备10中的通常的摄像光学系统111而入射并形成在摄像元件112上。
如上所述，根据本实施例的转接器20被构造为可拆卸地安装到摄像设备10的摄像装置110上。因此，仅通过将转接器20安装到摄像装置110上，用户就可以简单地使用一般的摄像设备10来实现全方位摄像操作。
[2.全景摄像光学系统的构造]
之后，将要参照图6描述设置在根据本实施例的转接器20中的全方位摄像光学系统21的示例构造。图6是示出了根据本实施例的两次反射型全方位摄像光学系统21的截面图。
如图6所示，全方位摄像光学系统21(全方位摄像镜头)由具有对于中轴线211旋转对称的形状的凸面反射镜和凹面反射镜构成。中轴线211被布置为与摄像装置110的摄像光学系统111的光轴103共线。全方位摄像光学系统21包括以环形形状设置在其下部中的第一反射表面212、以圆锥形形状布置为朝向第一反射表面212的第二反射表面213、以环形形状设置在第二反射表面213的外圆周处的环形光进入部分214，以及设置在第一反射表面212的内圆周处的光离开部分215。第一反射表面212由镜面抛光的环形凹面反射镜形成，而第二反射表面213由镜面抛光的凸面反射镜形成。光进入部分214和光离开部分215由允许光通过的透明玻璃板制成。
在具有以上构造的全方位摄像光学系统21中，入射光216从光进入部分214入射，并且由第一反射表面212反射。随后，入射光216由第二反射表面213反射并且从光离开部分215输出。从光离开部分215输出的光入射到摄像装置110的摄像光学系统111上，并且投射到摄像元件112上。具有以上构造的全方位摄像光学系统21可以产生在围绕中轴线211360°的范围内的对象图像。因此，全方位摄像光学系统21可以收集在全方位摄像光学系统周围全方位(360°)上的对象图像，并将对象图像引导到摄像光学系统111。
在如图6所示的两次反射型全方位摄像光学系统21中，全方位摄像光学系统21的光学特性被设计为使得在离开全方位摄像光学系统21任意距离处的整个对象的焦点218定位在第一反射表面212与第二反射表面213之间。图6示出了两次反射型全方位摄像光学系统21的示例。或者，可以使用一次反射型全方位摄像光学系统。
迄今为止已经解释了根据本实施例的全方位摄像光学系统21和具有全方位摄像光学系统21的转接器20。全方位摄像可以通过将转接器20安装到摄像装置110而使用一般的摄像设备10实现。
然而，在摄像设备10中，用于控制变焦、聚焦、曝光等的摄像参数的设定已经预先按照安装在摄像设备10上的摄像光学系统111的特性进行了优化。摄像设备10中的显示操作的设定和操作控制的设定被按照摄像光学系统111的特性设计。因此，当转接器20被可选地安装到摄像设备10上时，有必要按照安装在转接器20上的全方位摄像光学系统21的特性改变摄像参数的设定并且切换显示操作和操作控制的设定。
如上所述，当用于全方位摄像的转接器20被安装到一般的摄像设备10上时，有必要按照全方位摄像光学系统21的特性将摄像参数等改变和设定到合适的值。否则，当对由全方位摄像操作获得的环状图像30进行再现时，环状图像30可能扭曲或模糊，并且用户不能获得预想的环状图像30。然而，没有经验的用户执行手动操作来根据全方位摄像光学系统21的特性适当地设定各种类型的摄像参数是困难和繁琐的。从用户便利性的观点来看，在全方位摄像操作期间显示操作和操作控制的设定优选地按照是否安装转接器20来自动地切换。
因此，考虑到以上情况，根据本实施例的摄像设备10被构造为当转接器20被安装到摄像装置110时按照全方位摄像光学系统21的特性自动地控制摄像设备10的各种设定。应当注意，将会在下文中详细解释摄像设备10的设定的这种自动控制。
[3.摄像设备的构造]
之后，将要参照图7详细描述根据本实施例的摄像设备10的构造。图7是示出了根据本实施例的摄像设备10的硬件构造的示意图。
如图7所示，根据本实施例的摄像设备10主要包括摄像装置110、数字信号处理器(DSP)120、显示单元130以及操作单元160。DSP 120具有信号处理单元122、记录/再现单元140和控制单元150的功能。
摄像装置110具有拍摄对象图像并且输出所拍摄的图像的功能。摄像装置110包括摄像光学系统111、摄像元件112、时序发生器113以及光学组件驱动单元114。
摄像光学系统111是设计为拍摄一个方向上的对象图像的通常的光学系统。摄像光学系统111包括诸如聚焦透镜和变焦透镜的各种透镜、诸如移除不需要的波长的光学滤波器的光学组件、以及光圈。从对象入射的光学图像(对象图像)经由摄像光学系统111的各种光学组件形成在摄像元件112的曝光表面上。例如，摄像元件112(图像传感器)由诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的固态成像元件所形成。摄像元件112对于由摄像光学系统111引导的光学图像进行光电转换，并输出表明所拍摄的图像的电信号(模拟图像信号)。
摄像光学系统111被机械地连接到用于对摄像光学系统111的光学组件进行驱动的光学组件驱动单元114。例如，光学组件驱动单元114包括变焦电机114a和聚焦电机114b等。利用光学组件驱动单元114，变焦透镜和聚焦透镜被移动，并且光圈被调整。光学组件驱动单元114根据如下所述的控制单元150的指令来驱动摄像光学系统111的光学组件。时序发生器(TG)113根据由控制单元150给出的指令来产生摄像元件112所必需的操作脉冲。例如，TG 113产生各种脉冲，诸如用于垂直传输的四相位(four-phase)脉冲和场移位脉冲，以及用于水平传输的双相位(bi-phase)脉冲以及快门脉冲和各种其他脉冲，并将脉冲提供给摄像元件112。在驱动摄像元件112由TG 113驱动时，摄像元件112拍摄了对象图像。在TG 113调整摄像元件112的快门速度时，控制了所拍摄图像的曝光量和曝光时间(电子快门功能)。
数字信号处理器(DSP)120是用于执行所拍摄的图像的图像处理以及摄像设备10的操作控制的运算处理单元。DSP 120包括信号处理单元122。从摄像元件112输出的图像信号被输入到DSP 120的信号处理单元122。信号处理单元122对从摄像元件112输出的、表示所拍摄的图像的图像信号执行预定的信号处理，并且将经处理的图像信号输出到显示单元130和记录/再现单元140。例如，信号处理单元122包括模拟信号处理单元、模拟/数字转换单元以及数字信号处理单元(它们都没有示出)。
模拟信号处理单元是对图像信号执行预处理的所谓的模拟前端。例如，模拟信号处理单元对从摄像元件112输出的图像信号使用相关双取样(CDS)处理和可编程增益放大器(PGA)执行增益处理等。A/D转换单元将从模拟信号处理单元输入的模拟图像信号转换为数字图像信号，并且将数字图像信号输出到数字信号处理单元。数字信号处理单元对输出数字图像信号执行例如噪声移除、白平衡调整、颜色校正、边缘增强和伽马校正的数字信号处理，并且将数字信号输出到显示单元130、记录/再现单元140等。这里，例如信号处理单元122执行模拟和数字信号处理。但是本发明不限于此示例。例如，摄像元件112也可以输出数字图像信号并且信号处理单元122可以仅执行数字信号处理。
显示单元130例如由液晶显示器(LCD)和有机EL显示器构成。显示单元130按照控制单元150的控制显示所输入的各种类型的图像数据。例如，显示单元130显示在摄像期间拍摄并从信号处理单元122实时输出的摄像中所拍摄的图像(直通图像)。因此，当在摄像处理器件在显示单元130上观察图像的同时，用户可以对摄像设备10进行操作。在通过记录/再现单元140再现记录在存储卡167中的所拍摄的图像时，显示单元130显示从记录/再现单元140输入的再现图像。因此，用户可以确认记录在存储卡167中的所拍摄的图像的内容。
记录再现单元140将诸如所拍摄的图像的数据、其元数据等的各种类型的数据记录在记录介质(诸如存储卡167)中，并且对记录在记录介质中的数据进行再现。在图7的示例中，可拆卸地安装到摄像设备10上的存储卡167被示出为记录介质的示例。然而，记录介质例如可以是其他半导体存储器和诸如光盘或硬盘的盘状记录介质。光盘例如包括蓝光光盘、数字多用途盘(DVD)或致密盘(CD)。记录介质可以被设置在摄像设备10中，或者可以是可拆卸地安装到摄像设备10的可移除介质。
控制单元150可以由算术处理单元(诸如设置在DSP 120中的半导体控制器)构造，并且控制摄像设备10的整体操作。控制单元150例如使用动态随机存储器(DRAM)152或闪存只读存储器(ROM)154来执行控制功能。
闪存ROM 154存储用于执行控制单元150的各种控制处理的程序。控制单元150根据程序进行操作并且使用DRAM 152执行每种上述控制所需的运算/控制处理。程序可以预先存储在设置于摄像设备10内的存储器单元(例如，闪存ROM 154)中。程序可以存储在可移除记录介质(诸如盘状记录介质或存储卡)中，并且可以被提供给摄像设备10。或者，程序可以被经由网络(诸如LAN或互联网)下载到摄像设备10。
现在，将要解释控制单元150的具体控制示例。控制单元150控制摄像装置110的光学组件驱动单元114和TG 113，并且控制摄像装置110的摄像操作。例如，控制单元150通过调整摄像光学系统111的光圈、通过设定摄像元件112的电子快门速度、以及通过设定信号处理单元122的AGC的增益等，来执行自动曝光控制(AE功能)。此外，控制单元150通过移动摄像光学系统111的聚焦透镜来执行自动聚焦控制(AF功能)，并且自动地调整摄像光学系统111对于具体对象的焦点。此外，控制单元150通过移动摄像光学系统111的变焦透镜来调整所拍摄的图像的视角。控制单元150也通过记录/再现单元140来控制在所拍摄的图像数据的记录/再现处理。控制单元150也控制在显示单元130上显示的各种类型数据的显示控制。
操作单元160具有对摄像设备10进行操作的用户界面的功能。例如，操作单元160由设置到摄像设备10的外部壳体上的各种操作按钮、触摸板和遥控器构成。操作单元160按照用户的操作而将指令信号输出到控制单元150。例如，操作单元160包括图1到图5中示出的操作键161、预览按钮162、菜单按钮163、释放按钮164、记录按钮165以及变焦开关166。
之后，将要描述具有上述构造的摄像设备10的操作。控制单元150通过执行记录在闪存ROM 154中的程序来控制摄像设备10的单元。之后如下所述地执行摄像设备10的各种类型的操作。
(1)自动聚焦(AF)控制
在对象图像经由拍摄光学系统111入射到摄像元件112上时，摄像元件112拍摄在摄像范围内的对象图像。即，摄像元件112对于由摄像光学系统111形成在摄像表面上的光学图像进行光电转换，并且输出表示所拍摄的图像的模拟图像信号。在该摄像操作时，控制单元150处理所拍摄的图像中在AF检测框内的图像信号，由此计算焦点位置(聚焦位置)并且将焦点位置(聚焦位置)给予光学组件驱动单元114，其中摄像光学系统111的焦点在该焦点位置处与在预定AF检测框内的特定对象匹配。基于由控制单元150给出的指令，光学组件驱动单元114激活聚焦电机114b并移动聚焦透镜，由此自动地将摄像光学系统111的焦点匹配特定对象。
(2)自动曝光(AE)控制
在上述摄像处理期间，控制单元150在摄像过程中基于所拍摄的图像中在预定AE检测框内的图像信号的信号水平来计算适合于所拍摄的图像的曝光量，并且指示光学组件驱动单元114或TG 113。基于由控制单元150给出的指令，光学组件驱动单元114调整拍摄光学系统111的光圈打开的程度，由此调整入射到摄像元件112上的对象图像的曝光量。基于由控制单元150给出的指令，TG 113将时序信号提供给摄像元件112，并且摄像元件112的快门速度被基于时序信号来控制。因此，自动地控制了所拍摄的图像的曝光，使得所拍摄的图像的亮度变得合适。
(3)图像信号处理
基于控制单元150的控制，信号处理单元122对从摄像元件112输出的模拟图像信号执行模拟信号处理(例如放大)，并且之后对数字图像信号执行A/D转换。此外，基于控制单元150的控制，信号处理单元122对数字图像信号执行数字信号处理，诸如，噪声移除、白平衡调整、颜色校正、边缘增强或者伽马校正。
(4)所拍摄的图像的显示处理
在信号处理单元122将经处理的图像信号输出到显示单元130时，显示单元130基于控制单元150的控制显示由图像信号所表示的摄像过程中所拍摄的图像(直通图像)。在显示直通图像(动态图像)时，用户可以观察摄像方向、观察角、对象的拍摄状态等，并且可以记录在期望时刻的期望对象的所拍摄的图像。显示单元130也基于控制单元150的控制显示通过对记录在记录介质中的图像数据进行再现而获得的图像。
(5)记录处理
基于控制单元150的控制，记录/再现单元140对在所拍摄的图像执行压缩/记录处理。例如，当在动态摄像模式中按下记录按钮165时，记录/再现单元140由预定压缩/编码方法(诸如JPEG(联合图像专家组))对表示所拍摄的图像(动态图像)的图像信号进行压缩。记录/再现单元140也将经压缩的图像信号以动态图像数据的形式记录在记录介质中。当在静态摄像模式中按压释放按钮164时，记录/再现单元140响应于来自释放按钮164的释放信号，由预定压缩/编码方法对表示所拍摄的图像(静态图像)的图像信号进行压缩，并且将其作为静态图像数据记录在记录介质中。
(6)再现处理
基于控制单元150的控制，记录/再现单元140对记录在记录介质(诸如存储卡167)中的图像进行再现。当在再现模式中从操作单元160输入再现指令时，记录/再现单元140对记录在记录介质中的经压缩的图像进行解压缩，并且将所获得的再现图像信号输出显示单元130并使得显示单元130显示图像。
(7)各种设定处理
摄像设备10基于由各种传感器检测到的外界环境或者用户对操作单元160的操作，来执行摄像设备10的各种功能或者摄像设备10的设定操作。摄像设备10的示例功能包括变焦功能、AF功能、AE功能、闪光灯功能、自拍定时功能、连拍摄像功能、所拍摄图像的图像质量或图像尺寸、快门速度、白平衡等的调整功能、摄像辅助功能、以及显示功能。
[4.旋转检测单元和安装检测单元的构造]
之后，将要参照图7进一步解释根据本实施例的用于检测摄像装置110的旋转状态的旋转检测单元170。
如图7所示，摄像设备10的大部分元件(诸如DSP 120、显示单元130、操作单元160以及电源单元(未示出))都被布置在摄像设备10的主体单元100的壳体中。另一方面，摄像装置110被可旋转地布置，使得在主体单元100可以围绕旋转轴116旋转(见图1到图3)。
根据本实施例的摄像设备10包括用于检测旋转状态(诸如摄像装置110相对于主体单元100的旋转角θ)的旋转检测单元170。例如，旋转检测单元170被实施为设置在主体单元100中的旋转状态检测霍尔传感器172以及设置在摄像装置110中的磁体174。
旋转状态检测霍尔传感器172被设置在主体单元100的上端处并且与摄像装置110相邻的部分处。霍尔传感器172检测由设置在摄像装置110中的磁体174产生的磁场的磁通量密度。另一方面，磁体174被设置在从摄像装置110的旋转轴116偏离的部分处。
通过这种构造，当摄像装置110绕旋转轴线116旋转时，霍尔传感器172与磁体174之间的相对位置改变，并且因此由霍尔传感器172检测的磁体174的磁场的大小或方向也改变。因此，通过使得霍尔传感器172检测由磁体174给出的磁场的大小或方向，可以检测摄像装置110相对于主体单元100的旋转状态(例如，摄像装置110的旋转角θ、相对位置等)。霍尔传感器172将表明磁场的所检测到的大小或所检测到的强度的信号输出到控制单元150，并且控制单元150基于磁场的大小或方向来判断摄像装置110的旋转状态。应当注意，根据所检测的摄像装置110的旋转状态，控制单元150通过对显示单元130上的所拍摄的图像的上、下、右和左进行判断来控制显示的反转显示功能，这将要在下文中对其进行详细描述。
之后，将要参照图7和图8解释安装检测单元180，该单元用于检测转接器20是否安装到根据本实施例的摄像装置110上(下文中，也被称作“转接器20是否被安装到摄像装置110上”)。
如上所述，在本实施例中，用于拍摄在摄像设备10周围全方位上的对象的转接器20被可拆卸地安装到摄像设备10的摄像装置110上(见图4)。如图7所示，通过将转接器20的啮合单元23沿着摄像方向啮合到设置摄像装置110的前表面上的安装单元117，将转接器20被可拆卸地安装到摄像装置110上。当以向内突出的方式设置在转接器20的啮合单元23的两端的两个啮合爪24被啮合到形成在摄像装置110的壳体的两个侧表面上的凹陷部分115时，可以将转接器20简单地固定到摄像装置110的前表面上。
根据本实施例的摄像设备10包括用于检测转接器20是否安装到摄像装置110上的安装检测单元180。例如，如图7和8所示，该安装检测单元180被实施为设置在摄像设备10的图像检测单元110上的安装检测霍尔传感器182以及设置在转接器20上的磁体184。磁体184被埋在转接器20的啮合单元23的一侧。安装检测霍尔传感器182被设置在摄像装置110的前表面侧(沿着摄像方向的前侧)上并且与转接器20的磁体184相邻的部分处。霍尔传感器182检测由设置在转接器20中的磁体184产生的磁场的磁通量密度。
在该构造中，当转接器20被安装到摄像装置110上时(见图4右侧)，磁体184设置在霍尔传感器182附近，并且因此，霍尔传感器182检测到比由磁体184产生的预定磁通量密度相等或更大的磁场。另一方面，在没有安装转接器20时(见图4左侧)，霍尔传感器182没有检测到比由转接器20的磁体184产生的预定磁通量密度相等或更大的磁场。因此，可以按照由霍尔传感器182检测的磁场的强度检测转接器20是否安装到摄像装置110上。霍尔传感器172将表明所检测的磁场的大小的信号输出到控制单元150，并且控制单元150基于磁场强度来判断转接器20是否安装到摄像装置110上(是否安装了转接器20)。之后，控制单元150根据安装或者没有安装转接器20来改变摄像设备10的各种类型的操作设定。
如上所述，根据本实施例的摄像设备10使用旋转检测单元170来检测摄像装置110相对于摄像设备10的主体单元100的旋转状态，并且使用安装检测单元180来检测转接器20是否安装在摄像装置110上。因此，控制单元150可以基于摄像装置110的旋转状态或是否安装转接器20来控制摄像设备10的旋转设定。在这种情况下，摄像设备10的操作设定的示例包括摄像装置110的摄像操作的设定(例如，与摄像操作相关的摄像参数的设定)、显示单元130的显示操作的设定以及使用操作单元160的用户操作的控制设定。
如上所述，基于是否转接器20，控制单元150按照全方位摄像光学系统21的光学特性来改变摄像设备10的各种类型的操作设定。因此，当转接器20被安装到摄像装置110上并且摄像设备10执行全方位摄像操作时，可以将摄像操作10的操作设定自动地切换为适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的设定。因此，在不需要用户在摄像设备10上执行特定设定操作的状态下，在用户简单地将转接器20安装到摄像设备10上时，自动地将摄像设备10控制到对于全方位摄像优化的操作设定。将会在下文中具体解释如上所述的根据全方位摄像光学系统21的光学特性控制摄像设备10的操作设定的具体示例。
[5.摄像设备的控制方法]
随后，将会参照图9解释根据本实施例的摄像设备10的控制方法。图9是示出了用于根据本实施例的摄像设备10的控制方法的流程图。
首先，如图9所示，当转接器20没有被安装在摄像装置110上时，摄像设备10被设定为对应于通常摄像的操作模式，并且使用一般的摄像光学系统111执行通常摄像操作(S100)。在通常摄像操作期间，摄像设备10的安装检测单元180总是检测转接器20是否被安装到摄像装置110(S102)。当因此检测到转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备10的控制单元150在以下的步骤S104到S108中将摄像设备10的工作设定从适合于通常摄像处理的设定切换到适合于全方位摄像处理的设定。
首先，控制单元150将显示单元130的显示操作的设定从适合于通常摄像处理的设定切换到适合于全方位摄像处理的设定(S104)。摄像设备10具有用于基于由旋转检测单元170检测的摄像装置110的旋转状态而在竖直和水平方向上反转显示所拍摄的图像的反转显示功能，该所拍摄的图像由显示单元130显示。当摄像装置110的图像拍摄和显示单元130的显示屏处于与反转显示功能相同的方向时(例如，用于自拍)，所拍摄的图像被在竖直和水平方向上反转显示。在其中转接器20没有被安装到摄像装置110的通常摄像期间，控制单元150使得反转显示功能有效。因此，控制单元150根据摄像装置110的旋转状态反转显示在显示单元130上显示的所拍摄的图像。
相反，当在S102中检测到安装的转接器20时，控制单元150使得反转显示功能无效，并且将显示单元130设定为使得显示单元130不将所拍摄的图像反转显示。由全方位摄像所获得的环状图像30与由通常摄像获得的矩形图像的区别在于环状图像30部具有作为基准的任何显示方向，并且不需要反转显示环状图像30。因此，当安装转接器20时，对于全景摄像处理不合适的反转显示功能被自动地无效化。因此，在使用全方位摄像光学系统21的全方位摄像期间，这防止发生用户不需要的反转显示。
随后，控制单元150将摄像装置110的摄像操作的设定从适合于通常摄像处理的设定切换到适合于全方位摄像处理的设定(S106)。在这种情况下，例如通过改变应用到摄像操作的摄像参数的设定或者改变摄像辅助功能的设定(例如，使有效/使无效)来切换摄像操作的设定。摄像参数的示例包括视角的设定值(例如，变焦位置)、AF控制的设定值(例如，聚焦位置)和AE控制的设定值(例如，目标亮度水平)。摄像辅助功能包括用于校正在摄像处理器件的摄像机抖动的图像稳定功能、用于检测所拍摄的图像中的人物面部的人脸检测功能等。当执行上述通常摄像操作时(S100)，摄像参数被设定在适合于一般的摄像光学系统111的光学特性的设定值，并且使摄像辅助功能有效。然而，当在安装了转接器20的状态下执行全景摄像操作时，摄像参数被优选地改变到适合于全方位摄像光学系统21的特性的设定值，并且摄像辅助功能的设定被优选地改变到适合于全方位摄像光学系统21的特性的设定。
在这种情况下，当在S102中安装转接器20时，控制单元150将摄像参数改变到适合于全方位摄像光学系统21的特性的设定值。因此，即使在用户不手动地改变设定时，摄像参数也可以自动地改变到适合于全方位摄像处理的设定值。控制单元150也将摄像辅助功能的设定改变到适合于全方位摄像光学系统21的特性的设定。例如，控制单元150根据全方位摄像光学系统21的光学特性改变图像稳定算法并且使得不适合的摄像辅助功能失效。因此，当安装转接器20时，摄像辅助功能的设定被自动地改变到适合于全方位摄像处理的设定值。如上所述，根据转接器20的安装，摄像设备10可以根据全方位摄像光学系统21的光学特性自动地优化摄像单元110的全方位摄像操作的设定。
此外，控制单元150将用于控制用户操作的操作控制的设定从适合于通常摄像处理的设定切换到适合于全方位摄像处理的设定(S108)。在通常摄像期间，用户可以使用操作单元160来手动地改变摄像设备10的操作设定和各种功能。然而，在全景摄像期间，在用户干涉根据在以上步骤S106中的全方位摄像处理设定的摄像参数或者使得对于全方位摄像不合适的功能(例如，上述反转显示功能和摄像辅助功能)有效时，所拍摄的图像的质量劣化。
由于该原因，当在S102中检测到安装的转接器20时，控制单元150将用户操作控制的设定切换到适合于全方位摄像的操作控制的设定。因此，这防止用户改变在S106中设定的摄像参数，使得对于全方位摄像不合适的功能有效或者使得适合于全方位摄像的功能失效。因此，在全方位摄像处理期间，这防止了由有意或无意的用户操作引起的由全方位摄像处理获得的所拍摄的图像劣化。
如上所述，在步骤S104到S108中，控制单元150将摄像设备10的操作设定改变到适合于全方位拍摄的设定。因此，即使在用户不执行任何困难的设定操作时，用户简单地将转接器20安装到摄像装置110，使得摄像设备10的操作设定可以被自动地从适合于通常摄像的操作设定改变到适合于全方位摄像的设定。应当注意，执行以上步骤S104、S106、S108的顺序不局限于图中示出的示例，并且以上步骤S104、S106、S108可以以任意顺序执行。
之后，摄像设备10根据所切换的操作设定执行全方位摄像操作(S110)。该全方位摄像操作继续直到转接器20被从摄像装置110卸下(S112)或者摄像设备10被关闭(S114)。
在步骤S110中的全方位摄像操作中，摄像设备10的安装检测单元180总是检测转接器20是否被从摄像装置110卸下(S112)。因此，当转接器20被卸下时，控制单元150将在以上S104到S108中切换的摄像设备10的操作设定从适合于全方位摄像的设定改变回到适合于通常摄像的设定(S116)。之后，返回步骤S100，摄像设备10按照适合于通常摄像的操作设定执行通常摄像操作。因此，即使在用户不执行任何困难的设定操作时，用户简单地将转接器20从摄像装置110卸下，使得摄像设备10的操作设定可以被自动地从适合于全方位摄像的设定改变到适合于通常摄像的设定。
[6.显示操作的设定的优化]
随后，将会参照图10和图11具体解释根据是否安装转接器20而控制显示单元130的显示操作的设定的方法的具体示例。图10是示出了根据实施例的在通常摄像期间的反转显示功能的有效状态的说明图。图11是示出了在执行根据实施例的在全景摄像操作期间的反转显示功能的无效状态的说明图。
如上所述，根据本实施例的摄像设备10被构造为使得摄像装置110可以相对于主体单元100旋转，并且摄像装置110的方向(摄像方向)和显示单元130的显示屏的方向可以改变。利用具有以上旋转机构的摄像设备10，当摄像装置110和显示单元130的方向被确定为如图3所示的相同方向时，用户(摄影师)可以在观察显示在显示单元130上的用户他/她自己的直通图像的同时拍摄他/她自己的照片(自拍处理)。用户利用具有自拍功能的摄像设备10拍摄他/她自己的图像，该自拍功能采用了使得显示单元130在竖直方向和水平方向上反转显示所拍摄的图像并由此将所拍摄的图像自然地显示给用户的方法。
将要参照图10解释在普通摄像处理期间的反转显示功能。如图10的A所示，当摄像装置110面向摄像设备10的前表面方向上时(旋转角θ为0度)，摄像设备10拍摄富士山(位于摄像设备10的前表面上的对象)的图像进行拍摄，并且将所拍摄的富士山的图像132显示在显示单元130上。在这种情况下，摄像装置110的旋转角θ小于基准角θ0(例如θ0为120度)。因此，控制单元150使得反转显示功能失效。因此，所拍摄的图像132在竖直方向或水平方向上反转。
另一方面，当摄像装置110被旋转使得摄像装置110面向摄像设备的后表面方向上时(旋转角θ＝180度)，如图10的B所示，摄像装置110拍摄位于摄像设备10的后表面方向上的用户他/她自己的面部的图像，并且显示单元130显示所拍摄的用户他/她自己的图像134。在这种情况下，摄像装置110的旋转角θ等于或大于基准角θ0(例如，θ0为120度)，控制单元150使得反转显示功能有效。因此，利用反转显示功能，所拍摄的图像134能够在竖直方向上和水平方向上反转显示。例如，图10的B也示出了没有反转显示的所拍摄的图像136。如上所述，在其中旋转角θ约为180度的自拍摄像中，在竖直方向和水平方向上反转的所拍摄的图像134被显示在显示单元130上，使得显示单元130将用户他/她自己的面部像是示出在镜子上的面部那样显示，这允许用户容易地调整观察角度。
然而，当具有以上摄像装置110的旋转机构和反转显示功能的摄像设备10在转接器20安装到摄像装置110的状态下执行全方位摄像时，出现以下问题。即，在如图11所示的全方位摄像处理中，通过拍摄在摄像设备10周围全方位(360度)上的对象的图像而获得的环状图像30被获得为所拍摄的图像。从该全方位摄像获得的环状图像30不具有作为基准的任何显示方向，并且没有对于摄影师自然的方向。换言之，由图10中示出的普通摄像获得的所拍摄的图像132、134具有作为基准的显示方向(即，对象在竖直方向上的下侧优选地与显示图像的下方相匹配)。然而，图11中示出的环状图像30不具有作为基准的任何显示方向，因为环状图像30是通过拍摄在摄像设备10周围全方位上的水平面内的图像而获得的图像。
以上反转显示功能不一定是在其中可以获得这种类型的环状图像30的全方位摄像中。换言之，如果在全方位摄像期间将反转显示功能构造为如图10的普通摄像处理那样根据摄像装置110的旋转状态而被打开/关闭，在对应于摄像装置110的旋转角θ的改变之前，环状图像30被以与显示方向不同的方向反转显示。因此，用户由于环状图像30的反转而感觉到摄像方向的改变，并且摄像设备10的显示操作看起来对于用户是不自然的行为。
例如，如图11的A和图12的A所示，将会考虑用户将摄像设备10保持在纵向并且在安装有转接器20的摄像装置110的旋转角θ为90度时来执行全方位摄像的情况。在这种情况下，如图11的B和图12的B所示，用户之后保持摄像设备10使得摄像设备10处于水平方向并且朝向用户手动旋转摄像装置110以设定180度的旋转角θ，以拍摄在用户周围全方位上的相同场景的图像。当在这种情况下使得反转显示功能有效时，环状图像30在竖直和水平方向上反转并显示在显示单元130上。在这种情况下，即使用户在用户面向相同方向的同时拍摄相同场景的图像，用户也感觉到环状图像30被笨拙地反转显示。
因此，为了解决反转显示的以上问题，根据本实施例的摄像设备10被构造为在安装检测单元180检测到转接器20被安装时使得控制单元150使得反转显示功能失效。因此，即使在摄像装置110在全方位摄像处理期间被旋转以改变摄像装置110的方向(摄像方向)时，根据本实施例的摄像设备10仍然可以防止不自然的行为，例如，突然改变显示单元130上的环状图像30的显示方向。因此，用户可以执行全方位摄像，而不会笨拙地使用具有转接器20的摄像设备10。
在上文的反转显示功能中，所拍摄的图像在竖直方向和水平方向上反转。然而，本发明不局限于这种示例。例如，反转显示功能可以仅在一个方向上反转所拍摄的图像。或者，当摄像装置110的旋转方向是相对于主体单元100的水平方向时，反转显示功能可以被构造为仅在水平方向上反转所拍摄的图像。
[7.摄像操作的设定的优化]
随后，将会具体描述在利用安装到摄像装置110的转接器20执行全方位摄像时按照全方位摄像光学系统21的光学特性控制摄像装置110的摄像操作的设定的方法的具体示例。
[7.1.视角的优化]
首先，将会解释在全方位摄像期间的所拍摄的图像的视角的优化。当摄像设备10的控制单元150检测安装到摄像装置110的转接器20时，控制单元150按照转接器20的全方位摄像光学系统21的光学特性控制通过全方位摄像获得的所拍摄的图像(即，环状图像30)的视角。用于控制适合于全方位摄像的视角的控制方法的示例包括(1)基于变焦位置控制视角以及(2)基于图像尺寸控制视角，下文对其进行解释。
(1)基于变焦位置控制视角
按照安装到摄像装置110的转接器20的全方位摄像光学系统21的光学特性的设计来唯一地确定投影到摄像元件112的摄像表面上的对象图像的尺寸。然而，当摄像设备10具有变焦机构时，投影到摄像元件112的摄像表面上的对象图像的尺寸按照摄像光学系统111的变焦透镜的位置(下文称作变焦位置)来改变。
经由摄像光学系统111从全方位摄像光学系统21投影到摄像元件112上的对象图像不是在普通摄像中获得的矩形，而是圆形。在拍摄这种环形对象图像时，可以获得如图5所示的环状图像30。例如，当在全方位摄像期间变焦位置是所拍摄的图像的视角减小的摄远侧(例如，摄远端)的位置时，投影到摄像元件112上的对象图像增加，并且通过全方位摄像获得的环状图像30的外圆周部分丢失。由于该原因，为了防止在全方位摄像处理中获得的环状图像30部分丢失，有必要根据全方位摄像光学系统21的光学特性来控制变焦位置并且优化所拍摄的图像的视角。
因此，当根据本实施例的摄像设备10的控制单元150检测到安装到摄像装置110的转接器20时，控制单元150自动地将摄像光学系统111的变焦透镜移动到适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的预定位置。换言之，控制单元150根据全方位摄像光学系统21的光学特性来优化摄像光学系统111的变焦位置。因此，通过全方位摄像处理获得的所拍摄的图像(即，环状图像30)的视角可以被控制在合适的视角。合适的视角是环状图像30的尺寸处于最大尺寸并且环状图像30没有被部分丢失的视角。随后将会具体解释用于控制变焦位置的控制方法的具体示例。
(1.1)用于聚焦位置的控制方法的具体示例1
将会描述在安装转接器20时用于移动变焦位置以保持最大的视角的视角控制方法。首先，所安装的转接器20的全方位摄像光学系统21的光学特性被预先设计为使得在利用摄像光学系统111的变焦机构将所拍摄的图像的视角变为最大视角的变焦位置处(例如，广角端)，经由全方位摄像光学系统21和摄像光学系统111投影到摄像元件112上的对象图像没有被部分地丢失并且对象图像的尺寸被最大化。之后，当安装到摄像装置110的转接器20被卸下时，控制单元150控制变焦电机114a以将变焦透镜的位置(变焦位置)移动到广角端。因此，可以根据全方位摄像光学系统21的光学特性优化环状图像30的视角(最大视角)。
(1.2)用于变焦位置的控制方法的具体示例2
随后，将会解释在安装转接器20时用于移动变焦位置以获得预先设定的最合适视角的视角控制方法。首先，经由全方位摄像光学系统21和摄像光学系统111投影到摄像元件112上的对象图像没有被部分地丢失并且对象图像的尺寸被最大化的变焦位置被预先存储在摄像设备10的存储单元中。该变焦位置是最适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的变焦位置。之后，当安装到摄像装置110的转接器20被卸下时，控制单元150控制变焦电机114a以将变焦透镜的位置(变焦位置)预先移动到该变焦位置。因此，可以根据全方位摄像光学系统21的光学特性优化环状图像30的视角(最大视角)。
(1.3)用于变焦位置的控制方法的具体示例3
随后，将会解释在安装转接器20时用于由所拍摄的图像的图像处理来获得最合适视角的视角控制方法。首先，当安装到摄像装置110的转接器20被卸下时，控制单元150使用用于所拍摄的图像的图像处理技术评价经由全方位摄像光学系统21和摄像光学系统111投影到摄像元件112上的对象图像的尺寸，同时逐渐地将变焦位置从摄远端移动到广角端。控制单元150获得对象图像的尺寸时最大尺寸并且对象图像没有局部丢失的变焦位置，并且固定该变焦位置。例如，只要通过全方位摄像处理获得的环状图像30的尺寸从占据整个图像帧的状态(局部丢失状态)改变到匹配到图像帧内的状态，控制单元150就固定变焦位置。如上所述，当处理实际拍摄的环状图像30时，无论所安装的全方位摄像光学系统21的类型如何，所拍摄的图像的视角都被优化使得环状图像30达到最大尺寸，而没有局部丢失。
(2)基于图像尺寸的视角控制
诸如数字静态摄像机的摄像设备10可以改变由记录单元记录的所拍摄的图像的图像尺寸，并且支持多种图像尺寸的记录。在这种情况下，图像尺寸被表示为所拍摄的图像的像素数(例如，整个图像的像素数以及图像在竖直和水平方向上的像素数)。例如，所拍摄的图像在竖直和水平方向上的像素数可以是19201080像素、1280720像素等。摄像设备10的控制单元150将所记录的所拍摄图像的图像尺寸设定为由用户从多个图像尺寸中指定的图像尺寸或者自动地选择的图像尺寸。
摄像设备10可以根据图像尺寸的改变来改变从摄像元件112读取的图像尺寸。例如，当像素数为5M像素并且视角为4∶3的摄像元件112被用来产生19201080像素的所拍摄的图像时，摄像元件112的中央部分被剪切。当相同的摄像元件112被用来产生12800像素的所拍摄的图像时，使用将竖直方向上的两个像素以及水平方向上的两个像素(即，四个像素)的输出结合为一个像素的方法。在各个情况中摄像元件112上的图像尺寸为19201080像素和25601440像素，它们彼此不同。因此，当图像尺寸改变时，从摄像元件112输出地所拍摄的图像的视角不同。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110上时，根据本实施例的摄像设备10的控制单元150自动地将图像尺寸的设定改变到适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的具体图像尺寸。通过这样切换图像尺寸的设定，所拍摄的图像的视角可以被控制为适合于全方位摄像处理的视角。
更具体地，首先，转接器20的全方位摄像光学系统21的光学特性被按照具体图像尺寸设计。因而，当安装到摄像装置110的转接器20被卸下时，控制单元150按照全方位摄像光学系统21的光学特性从可以被设定和改变的多个图像尺寸中选择具体图像尺寸，并且自动地将图像尺寸的设定改变到适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的具体图像尺寸。因此，按照所安装的转接器20的全方位摄像光学系统21来自动地优化所拍摄的图像的视角。因此，在记录为具体图像尺寸的所拍摄的图像内，环状图像30没有被局部丢失并且环状图像30的尺寸变为最大。
[7.2聚焦控制的优化]
随后，将会解释在全方位摄像处理期间的聚焦位置的优化和自动聚焦控制。当摄像设备10的控制单元150检测到转接器20安装到摄像装置110时，控制单元150根据转接器20的全方位摄像光学系统21的光学特性控制摄像光学系统111的焦点位置(聚焦位置)，由此使得通过全方位摄像处理获得的所拍摄的图像(即，环状图像30)聚焦。根据本实施例的摄像设备10的聚焦控制方法根据例如是否执行(1)普通摄像或(2)全方位摄像而不同，如下文更具体解释的。
(1)在普通摄像操作期间的聚焦控制(在没有安装转接器时)
首先，将会解释在没有将转接器20安装到摄像设备10的摄像装置110上的状态下使用普通摄像光学系统111来进行普通摄像期间的自动聚焦控制。
如图13所示，在普通自动聚焦控制中，控制单元150控制聚焦透镜的位置，使得摄像光学系统111的焦点与宽范围(诸如远距离、近距离或极近距离)中的对象匹配。由于该原因，当控制单元150判断焦点不与当前被拍摄的对象匹配时，控制单元150在宽范围上执行自动聚焦控制以搜索合焦位置。因此，因为控制目标范围较宽，所以焦点可能被不正确地确定。
如图14所示，当拍摄其中对象以混合的方式存在于远距离、近距离或极近距离等的普通场景的图像时，接近的对象集中在所拍摄的图像138的下部中，并且许多远的对象集中在所拍摄的图像138的上部中。另一方面，由用户期望的对象趋向于存在于所拍摄的图像138的中央部分139附近。考虑到这种内容，在普通摄像期间的自动聚焦控制中，聚焦控制被执行使得焦点被选择性地移动到在中央部分139附近的对象。因此，这增加了将焦点向由用户期望的对象移动的机会。
(2)在全方位摄像处理期间的聚焦控制(在安装转接器时)
用于在将转接器20安装到摄像设备10的摄像装置110时使用普通摄像光学系统111和全方位摄像光学系统21执行全方位摄像的聚焦控制。
(2.1)在使用一次反射型全方位摄像光学系统来进行全方位摄像处理期间
全方位摄像光学系统的类型的示例包括如图6所示的两次反射型全方位摄像光学系统21以及如图15所示的一次反射型全方位摄像光学系统25。后者，即一次反射型全方位摄像光学系统25，具有用于反射来自对象的光的一个反射表面26，并且反射表面26由具有相对于中心轴线旋转对称形状的凸面反射镜构成。
如图15所示，当使用一次反射型全方位摄像光学系统25执行全方位摄像时，摄像光学系统111的焦点距离大约与在没有安装转接器20时相同，好像是拍摄了反射到反射镜上的对象的图像。
然而，因为可以获得通过拍摄在摄像设备10周围全方位上的对象而获得的环形(圆形油炸圈饼形)所拍摄的图像(即，环状图像30)，所以转接器20自身的一部分看起来在环状图像30中位于对象内。类似地，在环状图像30中的对象外侧，转接器20自身的一部分被拍摄为图像。因此，有必要从用于聚焦控制的图像评价的目标区域排除这些部分，以使得焦点不接近这些部分。
近距离内的许多对象聚集在环状图像30的内圆周附近，并且在远距离内的许多对象聚集在环状图像30的外圆周处。因此，在图15的环状图像30中，对应于在图14的普通摄像期间的所拍摄的图像138的中央部分139的部分是围绕环状图像30的中央的环形部分32。因此，当使用具有一次反射型全方位摄像光学系统25的转接器20执行全方位摄像时，有必要在所拍摄的图像中将自动聚焦控制的评价目标区域改变到与用于普通摄像处理的区域不同的范围。
因此，在全方位摄像期间，根据本实施例的摄像设备10的控制单元150将自动聚焦控制的评价目标区域限制到在环状图像30的中央周围的环形部分32，并且执行自动聚焦控制，使得焦点被移动到出现在环形部分32中的对象。更具体地，控制单元150计算与出现在环状图像30内的环形部分32中的对象匹配的焦点位置(聚焦位置)，并且将焦点位置统治光学组件驱动单元114。光学组件驱动单元114驱动聚焦电机114b并且基于由控制单元150给出的指示移动透镜，并且自动地将摄像光学系统111和全方位摄像光学系统的元件的焦点移动到出现在环形部分32中的对象。
利用自动聚焦控制，可以自动地获得其中转接器20自身没有出现并且焦点在包括有用户期望的对象的环形部分32上的环状图像30。
(2.2)在使用两次反射型全方位摄像光学系统进行全方位摄像期间
随后，将会解释使用具有如图6所示的两次反射型全方位摄像光学系统21的转接器20的聚焦控制系统。
两次反射型全方位摄像光学系统21具有这种光学特性：在离开全方位摄像光学系统21任何距离的整个对象的聚焦点集中在全方位摄像光学系统21内侧或在其附近。例如，如图6所示的两次反射型全方位摄像光学系统21通常被设计为使得整个对象的焦点218在全方位摄像光学系统21中位于两个反射表面212、213之间。当两次反射型全方位摄像光学系统21被安装到摄像装置110时，全方位摄像光学系统21与摄像设备10的摄像光学系统111之间的距离是极度接近的。因此，当安装转接器20时，有必要将摄像光学系统111的焦点与摄像光学系统111极度接近(微距位置)。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，控制单元150控制摄像光学系统111的焦点位置(聚焦位置)，使得焦点在近距离处的具体位置或者与其接近(例如，在全方位摄像光学系统21内或者与其接近的焦点218的位置)。在普通摄像期间的焦点位置的调整范围是宽的(从微距位置到无限远位置)。相反，在全方位摄像期间的焦点位置的调整范围是有限范围，即，仅处于具体位置或者与其接近(例如，在全方位摄像光学系统21内或与其接近的焦点218的位置，诸如离开摄像光学系统111数个厘米)。例如，在全方位摄像期间，控制单元150可以将摄像光学系统111的焦点位置固定到在摄像设备10的聚焦控制机构可以执行调整的范围内的最近距离侧(微距位置)处得位置。或者，控制单元150可以在包括具体位置或与其接近的那些位置的范围内调整摄像光学系统111的焦点位置。
利用以上聚焦控制，摄像光学系统111的聚焦位置可以在以上全方位摄像光学系统21内被移动到整个对象的焦点218。因此，可以根据全方位摄像光学系统21的光学特性来优化聚焦位置，并且可以自动地获得聚焦在利用全方位摄像处理拍摄的对象上的环状图像30。
在其中没有安装转接器20的原始摄像期间的自动聚焦控制中，具有自动聚焦功能的摄像光学系统111的焦点位置的调整范围(其中利用AF功能搜索对象被聚焦的焦点距离的范围)是图13中示出的从微距位置到在无限远处的位置的宽范围。然而，在其中安装了转接器20的全方位摄像期间，何时的焦点位置被局限于全方位摄像光学系统21内或其附近，如上所述，并且因此，没有必要将聚焦位置设定到远距离。因此，在使用转接器20进行全方位摄像期间，当如图普通摄像处理那样在宽范围中执行自动聚焦控制时，可能增加错误控制的机会。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，控制单元150将利用AF功能进行的焦点位置调整范围限制到在摄像光学系统111附近的预定范围。在摄像光学系统111附近的预定范围例如是在全方位摄像光学系统21周围的全方位内的焦点218的位置或其附近的范围或者在微距位置附近的范围。如上所述，在全方位摄像期间，通过将摄像光学系统111的焦点位置的调整范围限制到在摄像光学系统111附近的范围来执行自动聚焦控制。因此，消除了错误判断的机会，并且这可以防止自动聚焦功能的错误控制。
已经在上文中解释了在使用两次反射型全方位摄像光学系统21进行的全方位摄像期间的聚焦控制。应当注意，全方位摄像光学系统可以是将对象的光反射三次以上的系统，只要系统可以具有这样的光学特性：在离开全方位摄像光学系统的任何距离处的整个对象的焦点位于全方位摄像光学系统内部或其附近。
[7.3.曝光控制的优化]
随后，将会解释在全方位摄像期间曝光控制的优化。自动曝光(AE)控制是摄像设备10的曝光控制的一般示例。在AE曝光中，通过根据要被拍摄的对象和摄像设备10的周围环境来改变AE控制的参数，来执行适合于对象的曝光控制。
利用使用转接器20的全方位摄像，可以获得如图5所示的通过拍摄在摄像设备10周围全方位上的对象而获得的环状图像30。该环状图像30仅存在于从摄像元件112输出的矩形所拍摄的图像的中央部分中。如上所述，在全方位摄像期间，示出了在矩形所拍摄图像中的对象的区域被限制到中央的环形区域(环状图像30)，并且与示出了利用普通成像的对象的区域不同。因此，在全方位摄像期间，自动曝光控制的评价目标区域被优选地从用于普通摄像的评价目标范围(例如，矩形所拍摄图像的整个区域)改变，使得在所拍摄的图像中的除了环状图像30之外的区域被从曝光控制的评价目标范围排除。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备10的控制单元150将所拍摄的图像中的自动曝光控制的评价目标区域限制到在环状图像30内的区域，使得所拍摄的图像中除了环状图像30之外的区域(在图5中被填充黑色的区域)被从评价目标区域排除。因此，只有示出了在摄像设备10周围上的全方位上的对象的环状图像30的区域被作为自动曝光控制的评价目标区域，并且控制单元150使用环状图像30中的像素的亮度值，来自动地控制环状图像30的曝光。这允许和实地控制环状图像30的亮度，而不由除了环状图像30之外的区域影响。
[7.4.使得摄像辅助功能失效]
随后，将会解释在全方位摄像期间使得摄像辅助功能失效。摄像辅助功能是用于帮助利用摄像装置110的摄像操作的功能。摄像辅助功能的示例包括用于校正在摄像处理器件由用户的摄像机抖动引起的所拍摄的图像的稳定性的图像稳定功能以及用于检测所拍摄的图像中的人物面部的人脸检测功能等。
在具有图像稳定功能的普通摄像设备10中，根据仅使用普通摄像光学系统111的普通摄像来控制摄像机抖动检测和校正处理，并且这不涉及适合于使用全方位摄像光学系统21的全方位摄像的控制。因此，如果根据普通摄像控制的图像稳定功能在安装了转接器20的全方位摄像处理期间保持原样，那么不能获得合适的环状图像30。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备10的控制单元150使得图像稳定功能失效。因此，在全方位摄像期间，在环状图像30上不执行不合适的图像稳定处理。这允许获得合适的环状图像30。
在普通摄像期间，执行使用人脸检测功能的聚焦控制和曝光控制。因此，焦点可以被移动到所拍摄的图像中的人的面部，并且曝光可以被控制为使得所拍摄图像中的人的面部获得合适的亮度水平。然而，在使用转接器20的全方位摄像期间，在图像被扭曲或者沿上下或水平方向反转的同时拍摄对象的图像。因此，在许多情况下，可能不能执行正确的人脸检测。此外，可能由于对象的扭曲发生错误检测。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备10的控制单元150使得人脸检测功能失效。因此，在全方位摄像期间，在其中对象被扭曲的环状图像30上不能执行合适的人脸检测处理，并且这防止了错误检测，并且解决了由错误检测引起的聚焦控制和曝光控制的问题。
如上所述，当转接器20被安装到摄像装置110时，控制单元150使得在用于普通摄像的摄像辅助功能中对于全方位摄像不合适的摄像辅助功能失效。因此，在全方位摄像期间，防止了由不合适的摄像辅助功能引起的故障，并且可以获得合适图像质量的环状图像30。
[8.操作控制的设定的优化]
随后，将会解释在全方位摄像期间用于控制在操作单元160上执行的用户操作的设定的优化。如上所述，当转接器20被安装到根据本实施例的摄像设备10上时，摄像设备10按照全方位摄像光学系统21的光学特性来优化摄像操作的设定(诸如视角、聚焦和曝光的摄像参数)以及显示操作的设定。然而，即使如上所述地优化各种类型的设定，可能由于用户的错误操作不能保持合适的设定。
因此，当转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备10的控制单元150自动地优化全方位摄像操作的设定和显示操作的设定，并且之后使得用于改变经优化的设定的用户操作失效。例如，控制单元150控制用户操作，使得即使在用户操作摄像设备10的操作单元160时，用户也不能设定和改变经优化的摄像参数(诸如视角、聚焦和曝光)以及显示反转功能的开/关状态。因此，这防止用户手动地改变自动优化的操作设定，根据是否安装转接器20，并且防止用户的错误操作，使得可以在全方位摄像操作期间保持摄像设备10的更合适的操作设定。
[9.摄像设备的另一个实施例]
随后，将会参照图16解释根据本发明的第二实施例的摄像设备11。图16是示出了根据本发明的第二实施例的摄像设备11的立体图。
根据第二实施例的摄像设备11与根据第一实施例的摄像设备10的区别在于根据第二实施例的摄像设备11具有用于旋转显示单元130的旋转机构，来代替摄像装置110。根据第二实施例的摄像设备11的其余功能构成基本与第一实施例相同，并且将会省略它们的解释。
如图16所示，根据第二实施例的摄像设备11具有用于相对于主体单元100旋转显示单元130的旋转机构。当显示单元130由此旋转机构旋转时，显示单元130的显示屏可以被朝向期望的方向，诸如前表面101(摄像方向侧)、后表面102(摄影师侧)和摄像设备11的上侧。在普通摄像中，显示单元130的显示屏被朝向摄像设备11的后表面102，使得用户(摄影师)可以拍摄对象的图像，同时观看显示在显示单元130上的所拍摄的图像。在自拍操作期间，显示单元130的显示屏被朝向摄像设备11的前表面101，使得用户可以拍摄用户他/她自己的图像，同时观看显示在显示单元130上的所拍摄的用户的图像。
摄像设备11具有在图10中解释的反转显示功能，并且在自拍操作期间，由显示单元130显示的所拍摄的图像由反转显示功能在竖直和水平方向上反转显示。根据第一实施例的旋转检测单元170(见图7)检测摄像装置110相对于主体单元100的旋转状态。相反，根据第二实施例的旋转检测单元170检测显示单元130相对于主体单元100的旋转状态(旋转角θ)。控制单元150基于显示单元130的旋转状态来反转和现实所拍摄的图像。例如，当显示单元130的显示屏朝向与摄像方向相反的方向时(θ＝0度)，控制单元150不在显示单元130上反转显示所拍摄的图像。另一方面，当显示单元130的显示屏朝向摄像方向时(θ＝180度)，其为自拍摄像，并且相应地控制单元150在显示单元130上反转显示所拍摄的图像。
随后，将会解释使用上述摄像设备11的全方位摄像。虽然如图16所示的摄像设备11的摄像装置110是不旋转的固定式(见图16的A)，可拆卸的转接器20可以如第一实施例那样被安装到摄像装置110(见图16的B和图16的C)。如所述，当转接器20被安装到摄像装置110时，摄像设备11可以使用转接器20的全方位摄像光学系统21来执行全方位摄像光学系统21。摄像设备10被布置为使得摄像光学系统111的光轴103(摄像方向)被朝向上方，在如图16所示的全方位摄像期间，使得摄像设备10可以拍摄在摄像设备10周围在包括转接器20的水平面内的全方位(360度)上的对象的图像。
下文中，将会解释基于是否安装转接器20的反转显示功能的控制。如图16的B所示，在其中转接器20被安装到摄像装置110的全方位摄像期间，控制单元150使得反转显示功能失效。因此，如图16的B和图16的C所示，即使在显示单元130相对于主体单元100旋转时，显示在显示单元130上的环状图像30不被反转，并且显示方向不改变。
如上所述，当转接器20没有被安装到根据第二实施例的摄像设备11上时，摄像设备11按照显示单元130的旋转状态在显示单元130上反转显示所拍摄的图像，但是当转接器20被安装时，摄像设备11不在显示单元130上反转显示所拍摄的图像，无论显示单元130的旋转状态如何。因此，在使用转接器20的全方位摄像期间，这可以防止不自然的行为，例如，通过旋转显示单元130引起的环状图像30的显示方向的改变。
在图16的示例中的反转显示功能中，所拍摄的图像被在竖直和水平方向上反转。然而，根据本发明的反转显示功能不局限于这种示例。例如，当显示单元130被反转并相对于主体单元100抬升时(图16的C的自拍摄像模式)，所拍摄的图像被在竖直和水平方向上反转。然而，当显示单元130被反转并且置于主体单元100上时(显示面板反转/闭合模式)，所拍摄的图像仅在竖直方向上反转。反转显示功能的方面(仅在水平方向上反转所拍摄的图像或者仅在竖直方向上反转所拍摄的图像)可以按照需要根据显示单元相对于摄像设备11的主体单元的安装结构来改变。
[10.总结]
如上所述，已经解释了根据本发明的优选实施例的摄像设备10、11及其控制方法。根据本实施例，具有全方位摄像光学系统21的转接器20可以被可拆卸地安装到摄像设备10、11的摄像装置110。因此，当转接器20没有被安装时，摄像设备10、11可以使用摄像光学系统111执行用于拍摄在一个方向上的对象的图像的普通摄像操作。另一方面，当转接器20被安装时，摄像设备10、11可以使用全方位摄像光学系统21和摄像光学系统111来执行用于拍摄在全方位上(在摄像设备10、11周围全方位上)的对象的全方位摄像操作。
此外，摄像设备10、11的安装检测单元180检测转接器20是否被安装到摄像装置110。控制单元150基于是否安装转接器20来切换摄像设备10的设定(摄像操作、显示操作、操作控制等的设定)，由此按照全方位摄像光学系统21或摄像光学系统111的光学特性自动地控制最合适的操作设定。换言之，在其中没有安装转接器20的普通摄像期间，控制单元150控制摄像设备10、11的操作设定来将它们改变到适合于普通摄像处理的设定(按照普通摄像光学系统111的光学特性的设定)。另一方面，在其中安装了转接器20的全方位摄像光学系统21期间，控制单元150控制摄像设备10的操作设定来将它们改变到适合于全方位摄像处理的设定(按照全方位摄像光学系统21的光学特性的设定)。
例如，当没有安装转接器20时，控制单元150使得用于根据摄像单元110的旋转状态来反转显示所拍摄的图像的反转显示功能有效，并且当安装转接器20时，控制单元150使得反转显示功能失效。因此，在使用转接器20的全方位摄像期间，即使在摄像装置110被旋转并且摄像方向改变时，通过全方位摄像获得的环状图像30也不会被反转显示。因此，可以在没有不自然的行为(例如，改变显示屏上的环状图像30的显示方向)的状态下执行全方位摄像。如上所述，在具有自拍功能的摄像设备10、11中，自拍摄像的显示控制(反转显示功能)不会减小在全方位摄像期间的操作的方便性。
另一方面，当转接器20没有被安装时，控制单元150根据普通摄像光学系统111的光学特性来优化由摄像装置110进行的普通摄像操作的设定。另一方面，当转接器20被安装时，控制单元150根据全方位摄像光学系统21的光学特性来优化全方位摄像操作的设定。在这种情况下，摄像操作的设定包括上文中描述的视角的设定、聚焦控制的设定、曝光控制的设定、摄像辅助功能的开/关的设定等，并且可以实现摄像参数(诸如变焦位置、焦点位置和曝光控制)的设定。如上所述，当转接器20被安装时，控制单元150自动地将全方位摄像操作的设定改变到适合于全方位摄像光学系统21的光学特性的设定。因此，用户可以通过仅将可拆卸的转接器20安装到摄像设备10、11而容易地使用摄像设备10、11来执行全方位摄像，而不执行特别困难的设定操作。此外，在全方位摄像期间，变焦位置、焦点位置和曝光等被自动地优化。因此，当再现通过全反方位摄像处理获得的环状图像30时，用户可以按照希望享受环状图像30。
此外，当转接器20被安装时，控制单元150使得用于手动地改变已经按照全方位摄像自动地优化的操作设定(例如，摄像参数的设定)的用户操作失效。因此，这防止操作摄像设备10的没有经验的用户通过错误的操作将设定改变到不适合于全方位摄像光学系统21的操作设定。
已经在上文参考附图描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于此。对于本领域技术人员很明显地，可以在权利要求的范围中描述的技术精神内进行各种修改和替换，并且应该理解这些修改和替换当然属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施例中，已经举例说明了两次反射型全方位摄像光学系统21和一次反射型全方位摄像光学系统25，但是根据本发明的实施例的全方位摄像光学系统不限于此。例如，可以使用将来自对象的光反射三次或更多次的全方位摄像光学系统21。全方位摄像光学系统的反射表面、透过表面等的形状不限于所示出的示例，并且可以在设计中任意地调整。
根据以上实施例的安装检测单元180使用诸如安装检测霍尔传感器182的磁性传感器来检测是否安装了转接器20。然而，本发明的安装检测单元的构造不局限于该示例。例如，可以使用诸如实体开关和光学传感器的任何检测装置。将会解释使用物理开关的安装检测单元的示例。突起部被设置在转接器20在摄像设备10侧的啮合单元23，并且电开关被设置在摄像设备10的摄像装置110，使得当安装了转接器20时，电开关由啮合单元23的突起部按压。电开关的输出被电连接到控制单元150。可以利用具有这种构造的安装检测单元来实体地检测转接器20是否被安装到摄像装置110。类似地，旋转检测单元170不局限于磁性传感器。例如，可以使用诸如实体开关和光学传感器的任何检测装置。
附图标记列表
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Claims (14)

1.一种摄像设备，包括：
摄像单元，其能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器，并具有用于拍摄一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像；
安装检测单元，用于检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
控制单元，用于在所述转接器被安装到所述摄像单元时根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
显示单元，用于显示从所述摄像装置输出的所拍摄的图像，
其中，所述显示单元和所述摄像单元中的至少一者被布置为能够相对于所述摄像设备的主体单元旋转，
所述摄像设备还包括旋转检测单元，用于检测所述显示单元或所述摄像单元相对于所述主体单元的旋转状态，
所述控制单元具有反转显示功能，以基于由所述旋转检测单元检测的旋转状态来在所述显示单元上反转显示所拍摄的图像，
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元使得所述反转显示功能失效。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，当所述转接器没有被安装到所述摄像单元时，所述控制单元根据所述摄像光学系统的特性来对用于拍摄一个方向上的对象的图像的普通摄像操作的设定进行控制，并且
当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元根据所述全方位摄像光学系统的特性来对用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像的全方位摄像操作的设定进行控制。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元根据所述全方位摄像光学系统的特性来对通过所述全方位摄像操作而获得的所拍摄的图像的视角进行控制。
5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元通过根据所述全方位摄像光学系统的特性将所述摄像光学系统的变焦透镜移动到预定位置来控制所拍摄的图像的视角。
6.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元通过控制从所述摄像装置输出的所拍摄的图像的图像尺寸，以将所述图像尺寸改变到与所述全方位摄像光学系统的特性相对应的图像尺寸，来控制所拍摄的图像的视角。
7.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，所述控制单元基于所述转接器是否被安装到所述摄像单元，来改变用于所述摄像光学系统的焦点位置的控制方法。
8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，在所述全方位摄像光学系统具有在离开所述全方位摄像光学系统任意距离处的对象的焦点位于所述全方位摄像光学系统的内部或附近的光学特性的情况下，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元控制所述摄像光学系统的焦点位置，以聚焦在所述全方位摄像光学系统的内部或附近。
9.根据权利要求8所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元将具有自动聚焦功能的所述摄像光学系统的焦点位置的调整范围限制到在所述摄像光学系统附近的范围内。
10.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元将从所述摄像装置输出的所拍摄的图像的曝光控制的评价目标区域限制到在通过所述全方位摄像操作获得的环形图像内的区域。
11.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
摄像辅助功能，其用于帮助所述摄像单元的摄像操作，
其中，所述控制单元基于所述转接器是否被安装到所述摄像单元，来改变所述摄像辅助功能的设定。
12.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，当所述转接器被安装到所述摄像单元时，所述控制单元使得用于对所述摄像设备的已经按照所述全方位摄像光学系统的特性而受到控制的设定进行改变的用户操作失效。
13.一种用于摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像单元，所述摄像单元能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器，所述摄像单元包括用于拍摄一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像，所述控制方法包括以下步骤：
检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
在所述转接器被安装到所述摄像单元时，根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
14.一种用于摄像设备的程序，所述摄像设备包括摄像单元，所述摄像单元能够可拆卸地安装具有全方位摄像光学系统的转接器，所述摄像单元包括用于拍摄一个方向上的对象的摄像光学系统以及用于拍摄从所述摄像光学系统入射的对象图像的摄像装置，所述全方位摄像光学系统用于拍摄在所述摄像设备周围全方位上的对象的图像，所述程序使得所述摄像设备执行以下步骤：
检测所述转接器是否被安装到所述摄像单元；以及
在所述转接器被安装到所述摄像单元时，根据所述全方位摄像光学系统的特性来控制所述摄像设备的设定。
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