CN105474626B - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够大幅减少分配于阵列透镜的每一个微透镜的受光单元的分配数并增加同时拍摄的不同特性的图像的像素数的摄像装置。本发明的一方式为一种摄像装置，其具备：摄影光学系统，由光轴共用的中央光学系统即广角透镜及环状光学系统即长焦透镜构成；图像传感器(18)；及阵列透镜(16)，配设于图像传感器(18)的入射面侧，并由微透镜即光瞳成像透镜(16a)构成。阵列透镜(16)在通过各微透镜(16a)分别成像于图像传感器(18)上的中央光瞳像(17a)、环状光瞳像(17b)中使相互相邻的与环状光学系统对应的环状光瞳像(17b)的一部分彼此在图像传感器(18)上重复。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及一种摄像装置，尤其涉及一种能够同时拍摄不同特性的多个图像的摄像装置。
背景技术
以往，如图15所示，提出有具备如下的摄像装置：摄影光学系统1，由配置于相同光轴上的中央部的中央光学系统(广角透镜)1a及其周边部的环状光学系统(长焦透镜)1b且特性与中央光学系统1a不同的环状光学系统1b构成；图像传感器3；及阵列透镜2，由配设于图像传感器3的入射面侧的多个微透镜(光瞳成像透镜)构成，并通过各微透镜使摄影光学系统的光瞳像成像于图像传感器3上(专利文献1)。
上述由中央光学系统1a及环状光学系统1b构成的摄影光学系统1中，摄影光学系统1的像面位于阵列透镜2上，阵列透镜2使摄影光学系统1的光瞳像成像于图像传感器3上。
图16表示图像传感器3上的1个受光单元3a及由阵列透镜2的1个微透镜成像于图像传感器3上的摄影光学系统1的光瞳像。该光瞳像具有与中央光学系统1a对应的中央光瞳像(广角透镜成分)及与环状光学系统1b对应的环状光瞳像(长焦透镜成分)。
图17(a)表示对每一个微透镜分配图像传感器3的5×5的受光单元3a的一例。
如图17(a)所示，5×5的25个受光单元组的每一个中，其中央部的受光单元接收中央光瞳像(广角透镜成分)，其周边部的受光单元接收环状光瞳像(长焦透镜成分)。
25个受光单元组的每一个中，从接收广角透镜成分的受光单元生成广角图像的1像素量的图像信号，同样地从接收长焦透镜成分的受光单元生成长焦图像的1像素量的图像信号，由此如图17(b)及图17(c)所示，获得与广角透镜对应的广角图像及与长焦透镜对应的长焦图像。
图17所示的例子中，图像传感器3的受光单元数与从图像传感器3获得的广角图像及长焦图像的像素数之间的关系为受光单元数∶像素数(×图像数)＝25∶1(×2)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2012-253670号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如图17所示，若对每一个微透镜分配图像传感器3的5×5的受光单元3a，则存在与图像传感器3的像素数相比，从图像传感器3获得的不同特性的图像(上述的例子中为广角图像及长焦图像)的像素数大幅降低的问题。
抑制从图像传感器3获得的不同特性的图像的像素数降低的最简单的方法是减少分配于每一个微透镜的受光单元的数(分配数)。能够与减少分配数的量相应地增加可取出的不同特性的图像的像素数。
然而，当为由中央部的中央光学系统1a及环状光学系统1b构成的摄影光学系统1时(为分割成同心圆状的摄影光学系统时)，与例如将摄影光学系统上下分割为两部分来分别作为不同特性的光学系统的上下分割摄影光学系统相比，透镜性能优异，但存在无法充分增加可取出的图像的像素数的问题。
图18(a)及图18(b)分别表示对每一个微透镜分配图像传感器3的5×5的受光单元3a的例子及分配3×3的受光单元3a的例子。
即，将摄影光学系统进行同心圆分割时，能够分配于阵列透镜的每一个微透镜的受光单元的分配数的极限为3×3，此时的图像传感器3的受光单元数与从图像传感器3获得的广角图像或长焦图像的像素数之间的关系为受光单元数∶像素数＝9∶1。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种大幅减少分配于阵列透镜的每一个微透镜的受光单元的分配数并增加同时拍摄的不同特性的图像的像素数的摄像装置。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明的一方式所涉及的摄像装置，其具备：摄影光学系统，由第1光学系统及设置于第1光学系统的周边部且特性与第1光学系统不同的第2光学系统构成；图像传感器，由排列成2维状的多个受光元件构成；及阵列透镜，由排列成2维状的微透镜构成，配设于图像传感器的入射面侧，通过各微透镜将摄影光学系统的光瞳像成像于图像传感器上，阵列透镜在通过各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与第2光学系统对应的第2光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复。
若将分配于阵列透镜的每一个微透镜的图像传感器的受光单元的分配数设为少于3×3的分配，则相邻的微透镜的光瞳像彼此开始重叠(产生串扰)。通常无法从产生有串扰的像素取出光线空间(光场)，从光瞳像按1像素单位取出并重新构成图像时，无法生成正确的图像。
然而，本发明只要能够获取与第1光学系统对应的图像及与第2光学系统对应的图像即可，因此至少与第1光学系统对应的光瞳像和与第2光学系统对应的光瞳像不重叠即可。即，即使相互相邻的与第2光学系统对应的第2光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复，也只是由第2光学系统作成的光瞳像附近的图像重叠，虽然有一些特性变化，但作为图像不会有破绽。
如此，阵列透镜使相互相邻的与第2光学系统对应的第2光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复，因此能够使实际上分配于阵列透镜的每一个微透镜的图像传感器的受光单元的分配数少于3×3，其结果，能够增加同时拍摄的不同特性的图像的像素数。
本发明的另一方式所涉及的摄像装置中，优选具备图像生成部，其从图像传感器读出与第1光学系统对应的第1光瞳像及与第2光学系统对应的第2光瞳像，并生成由第1光瞳像构成的第1图像及由第2光瞳像构成的第2图像。从1个第1光瞳像及第2光瞳像分别作成构成第1图像及第2图像的像素组中的1个像素。并且，第2光瞳像至少在图像传感器上与2个像素以上的像素对应，但适当地将这些像素进行相加来作为1个像素。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，第2光学系统为相对于中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，阵列透镜在通过各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复。
第1光学系统为圆形的中央光学系统，第2光学系统为相对于中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，因此第1光学系统及第2光学系统分别相对于摄影光学系统的光轴呈点对称形状。由此，虽然是被分割的摄影光学系统，但可获得良好的光学性能。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，通过阵列透镜的各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像具有3×3像素的图像尺寸，与中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与3×3像素的中央像素对应的受光元件，与环状光学系统对应的环状光瞳像入射到与3×3像素的中央像素周围的8个像素对应的受光元件，若将图像传感器的像素数设为M，将由中央光瞳像构成的第1图像及由环状光瞳像构成的第2图像的像素数设为N，则像素数M与像素数N之比为M∶N＝4∶1。即，能够将阵列透镜的每一个微透镜实际上在图像传感器上的像素数的分配数设为4像素，与将摄影光学系统设为同心圆分割并避免使相邻的光瞳像彼此重复情况下可考虑的最小分配数即9像素相比，能够大幅减少分配数。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，第2光学系统为相对于中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，阵列透镜在通过各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复，并且使相互相邻的与中央光学系统对应的中央光瞳像及与环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分重复，环状光学系统形成为，与和中央光瞳像重复的环状光瞳像的一部分对应的部分被遮光，所述中央光瞳像与中央光学系统对应，或与和中央光瞳像重复的环状光瞳像的一部分对应的部分空缺，所述中央光瞳像与中央光学系统对应。
根据本发明的另一其他方式，环状光学系统形成为一部分被遮光或一部分空缺，以避免中央光瞳像与环状光瞳像在图像传感器上重复。由此，能够进一步减少阵列透镜的每一个微透镜实际上在图像传感器上的像素数的分配数。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，通过阵列透镜的各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像具有3×3像素的图像尺寸，与中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与3×3像素的中央像素对应的受光元件，与环状光学系统对应的环状光瞳像入射到与3×3像素的中央像素周围的8个像素对应的受光元件，若将图像传感器的像素数设为M，将由中央光瞳像构成的第1图像及由环状光瞳像构成的第2图像的像素数设为N，则像素数M与像素数N之比为M∶N＝2∶1。即，能够将阵列透镜的每一个微透镜实际上在图像传感器上的像素数的分配数设为2像素。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统中，第1光学系统及第2光学系统中的一个为广角光学系统，另一个为长焦光学系统。由此，能够通过一次拍摄同时获取广角图像及长焦图像。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，第2光学系统为相对于中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，中央光学系统比环状光学系统更为广角。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，第2光学系统为相对于中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统且不同特性的第3光学系统与第4光学系统交替配置而成的环状光学系统，阵列透镜在通过各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与环状光学系统的第3光学系统对应的第1环状光瞳像彼此在图像传感器上重复，并且使相互相邻的与环状光学系统的第4光学系统对应的第2环状光瞳像彼此在图像传感器上重复。
根据本发明的另一其他方式，能够通过不同特性的3种光学系统(第1、第3、第4光学系统)构成摄影光学系统，能够通过一次拍摄同时获取3种不同特性的图像，且还能够减少阵列透镜的每一个微透镜实际上在图像传感器上的像素数的分配数。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，图像传感器中，多个受光元件排列成六方格子状，通过阵列透镜的各微透镜分别成像于图像传感器上的光瞳像具有中央像素及中央像素周围的6个像素的7个像素的图像尺寸，与中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与7个像素的中央像素对应的受光元件，与环状光学系统的第3光学系统对应的第1环状光瞳像入射到中央像素周围的6个像素中的与以中央像素为中心呈120度的3个方向的3个像素对应的受光元件，与环状光学系统的第4光学系统对应的第2环状光瞳像入射到中央像素周围的6个像素中的与以中央像素为中心呈120度的3个方向的其他3个像素对应的受光元件，若将图像传感器的像素数设为M，将由中央光瞳像构成的第1图像、由第1环状光瞳像构成的第2图像及由第2环状光瞳像构成的第3图像的像素数分别设为N，则像素数M与像素数N之比为M∶N＝3∶1。即，能够将阵列透镜的每一个微透镜实际上在图像传感器上的像素数的分配数设为3个像素。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的中央光学系统为广角光学系统，环状光学系统的第3光学系统及第4光学系统分别为不同焦距的长焦光学系统。由此，能够通过一次拍摄同时获取广角图像及摄影倍率分别不同的2张长焦图像。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选摄影光学系统的中央光学系统为广角光学系统，环状光学系统的第3光学系统及第4光学系统分别为不同摄影距离的长焦光学系统。由此，能够通过一次拍摄同时获取广角图像及对焦于不同摄影距离的被摄体的2张长焦图像。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选环状光学系统具有使光束反射2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尺寸，能够使装置紧凑化。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选图像传感器位于比最先使光束反射的反射光学系统更靠物体侧的位置。由此，能够在摄影光学系统的内侧配置图像传感器，能够缩短装置的光轴方向的尺寸。
本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选中央光学系统及环状光学系统共同使用一部分光学系统。由此，能够使装置紧凑化且实现成本降低。
发明效果
根据本发明，由第1光学系统及其周边部的第2光学系统构成的摄影光学系统中，阵列透镜使相互相邻的与第2光学系统对应的第2光瞳像的一部分彼此在图像传感器上重复，因此能够减少实际上分配于阵列透镜的每一个微透镜的图像传感器的受光单元的分配数，其结果，能够增加可同时拍摄的不同特性的图像的像素数。
附图说明
图1是本发明所涉及的摄像装置的外观立体图。
图2是表示图1所示的摄像装置的内部结构的实施方式的框图。
图3是表示适用于图1所示的摄像装置的摄影光学系统的第1实施方式的剖视图。
图4是为了说明本发明所涉及的摄像装置的第1实施方式而使用的阵列透镜及图像传感器的主要部分放大图。
图5是表示相邻的光瞳像(环状光瞳像)在图像传感器上不重叠的情况和重叠的情况的图。
图6是表示图像传感器的各受光单元上的红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器的排列的图。
图7是为了说明本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式而使用的图。
图8是表示第2实施方式的摄影光学系统(环状光学系统)的变形例的图。
图9是为了说明能够适用于具有图8(c)所示的环状光学系统的摄影光学系统的其他阵列透镜而使用的图。
图10是为了说明本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式而使用的图。
图11是表示能够适用于图1所示的摄像装置的摄影光学系统的第2实施方式的剖视图。
图12是表示能够适用于图1所示的摄像装置的摄影光学系统的第3实施方式的剖视图。
图13是作为摄像装置的其他实施方式的智能手机的外观图。
图14是表示智能手机的主要部分结构的框图。
图15是表示具备具有中央光学系统及环状光学系统的摄影光学系统、阵列透镜及图像传感器的以往的摄像装置的图。
图16是表示1个受光单元与光瞳像之间的关系的图。
图17是表示成像于以往的图像传感器上的各光瞳像的一例的图。
图18是表示成像于以往的图像传感器上的各光瞳像的其他例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的摄像装置的实施方式进行说明。
<摄像装置的外观>
图1是本发明所涉及的摄像装置的外观立体图。如图1所示，摄像装置10的前面配置有摄影光学系统12、闪光发光部19等，上面设置有快门按钮38-1。L1表示摄影光学系统12的光轴。
图2是表示摄像装置10的内部结构的实施方式的框图。
该摄像装置10将所拍摄的图像记录于存储卡54，主要特征在于摄影光学系统12、阵列透镜16及图像传感器18。
[摄影光学系统]
图3是表示适用于摄像装置10的摄影光学系统的第1实施方式的剖视图。
如图3所示，摄影光学系统12由分别配置于相同光轴上的中央部的中央光学系统(第1光学系统)13及其周边部的环状光学系统(第2光学系统)14构成。
中央光学系统13为由第1透镜13a、第2透镜13b、第3透镜13c、第4透镜13d及共同透镜15构成的广角光学系统(广角透镜)，使广角图像成像于阵列透镜16上。
环状光学系统14为由第1透镜14a、第2透镜14b、第1反射镜14c(反射光学系统)、第2反射镜14d(反射光学系统)及共同透镜15构成的长焦光学系统(长焦透镜)，使长焦图像成像于阵列透镜16上。经由第1透镜14a及第2透镜14b入射的光束通过第1反射镜14c及第2反射镜14d反射2次之后透过共同透镜15。光束通过第1反射镜14c及第2反射镜14d折返，由此缩短焦距较长的长焦光学系统(长焦透镜)的光轴方向的长度。
[本发明所涉及的摄像装置的第1实施方式]
接着，对本发明所涉及的摄像装置的第1实施方式进行说明。
图4是图2及图3所示的阵列透镜16及图像传感器18的主要部分放大图。
阵列透镜16由多个微透镜(光瞳成像透镜)16a排列成2维状而构成，各微透镜的水平方向及垂直方向的间隔与图像传感器18的2个受光单元18a的量的间隔对应。即，阵列透镜16的各微透镜使用相对于水平方向及垂直方向的各方向与每隔1个受光单元的位置对应而形成的微透镜。
并且，阵列透镜16的各微透镜16a使与摄影光学系统12的中央光学系统13及环状光学系统14对应的円形中央光瞳像(第1光瞳像)17a及环状光瞳像(第2光瞳像)17b成像于图像传感器18上。
其中，相互相邻的环状光瞳像17b的一部分彼此在图像传感器18上重叠。即，阵列透镜16配置于图像传感器18的入射面侧的适当的位置，并构成为在通过各微透镜16a分别成像于图像传感器18上的中央光瞳像17a及环状光瞳像17b中使相互相邻的环状光瞳像17b的一部分彼此在图像传感器18上重复。
根据图4所示的第1实施方式的阵列透镜16及图像传感器18，中央光瞳像17a仅成像于图像传感器18上的1个受光单元18a(3×3像素的中央像素)，环状光瞳像17b成像于中央光瞳像17a所成像的受光单元18a周围的8个受光单元18a。并且，成像于8个受光单元18a的环状光瞳像17b在沿水平方向及垂直方向(上下左右方向)相邻的中央光瞳像17a与1个受光单元量的范围内重复。
本发明所涉及的摄像装置10只要如后述那样能够拍摄与中央光学系统13对应的广角图像及与环状光学系统14对应的长焦图像即可，因此只要中央光瞳像17a与环状光瞳像17b不重叠即可。即，即使相互相邻的环状光瞳像17b的一部分彼此在图像传感器18上重复，作为图像也不会有破绽。
图5(a)及图5(b)是分别表示相邻的光瞳像(环状光瞳像)在图像传感器上不重叠的情况及如上述第1实施方式那样重叠的情况的图。
将摄影光学系统以同心圆状分割为中央光学系统及环状光学系统时，如图5(a)所示，在环状光瞳像在图像传感器上不重叠的范围内，能够分配于阵列透镜的每一个微透镜的受光单元的分配数的极限为3×3，但根据本发明的第1实施方式，如图5(b)所示，若将图像传感器18的受光单元数(像素数)设为M，将从图像传感器获得的广角图像及长焦图像的像素数设为N，则像素数M与像素数N之比为M∶N＝4∶1。
回到图2，摄像装置10具备具有在图3中说明的中央光学系统13及环状光学系统14的摄影光学系统12、以及在图4中说明的第1实施方式的阵列透镜16及图像传感器18。整个装置的动作通过中央处理装置(CPU)40统一控制。
摄像装置10上设置有快门按钮38-1、模式转盘(模式切换装置)、播放按钮、菜单/确认(MENU/OK)键、十字键、返回键(BACK键)等操作部38。来自该操作部38的信号输入至CPU40，CPU40根据输入信号控制摄像装置10的各电路，例如进行摄影动作控制、图像处理控制、图像数据的记录/播放控制、液晶显示器(LCD)30的显示控制等。
快门按钮38-1(图1)是输入摄影开始命令的操作按钮，由具有半按时打开的S1开关及全按时打开的S2开关的二级行程开关构成。
模式转盘是切换拍摄静态图像的自动摄影模式、手动摄影模式、拍摄人物、风景、夜景等场景位置及动态图像的动态图像模式的选择机构。并且，摄影模式时，模式转盘作为切换获取经由中央光学系统13成像的广角图像(第1图像)的第1摄影模式、获取经由环状光学系统14成像的长焦图像(第2图像)的第2摄影模式及同时获取广角图像及长焦图像的混合摄影模式等的选择机构发挥作用。
播放按钮是用于切换为将拍摄记录的静态图像或动态图像显示于液晶显示器30的播放模式的按钮。菜单/确认键是兼备作为用于进行在液晶显示器30的画面上显示菜单的指令的菜单按钮的功能及作为发出选择内容的确定及执行等的指令的确认按钮的功能的操作键。十字键是输入上下左右4个方向的命令的操作部，作为从菜单画面选择项目或从各菜单命令各种设定项目的选择的按钮(光标移动操作机构)发挥作用。并且，十字键的上/下键作为摄影时的变焦开关或者播放模式时的播放变焦开关发挥作用，左/右键作为播放模式时的画面进给(正方向/反方向进给)按钮发挥作用。返回键在选择项目等所希望的对象的删除或命令内容的取消或者返回至前一操作状态时等使用。
摄影模式时，被摄体光经由摄影光学系统12及阵列透镜16成像于图像传感器18的受光面。
成像于图像传感器18的各受光单元(受光元件)的受光面的被摄体像转换为与其入射光量相应的量的信号电压(或电荷)。
积蓄在图像传感器18的信号电压(或电荷)积蓄于受光单元本身或附设的电容器。所积蓄的信号电压(或电荷)通过传感器控制部32，利用使用X-Y地址方式的MOS型成像元件(所谓的CMOS传感器)的方法，与像素位置的选择一同被读出。
由此，能够从图像传感器18读出表示由与中央光学系统13对应的像素组构成的广角图像的图像信号及表示由与环状光学系统14对应的像素组构成的长焦图像的图像信号。
从图像传感器18渎出的图像信号(电压信号)通过相关双采样处理(为了减轻传感器输出信号中包含的噪声(尤其是热噪声)等，通过获取传感器的每一个像素的输出信号中包含的馈通成分电平与像素信号成分电平之差来获得准确的像素数据的处理)，每个像素的图像信号被采样保持，被放大之后添加至A/D转换器20。A/D转换器20将依次输入的图像信号转换成数字信号并输出至图像输入控制器22。另外，MOS型传感器中有内置有A/D转换器的传感器，此时，从图像传感器18直接输出数字信号。
通过选择图像传感器18的像素位置来读出像素信号，能够选择性地读出表示广角图像的图像信号与表示长焦图像的图像信号。
即，通过选择性地读出图像传感器18中入射有中央光瞳像17a的受光单元的像素信号，能够获取表示广角图像的图像信号，另一方面，选择性地读出图像传感器18中入射有环状光瞳像17b的受光单元的像素信号，且加上入射有相同环状光瞳像17b的8个受光单元的像素信号，由此生成长焦图像的1像素的像素信号，通过按每个环状光瞳像17b进行该处理，能够获取长焦图像的图像信号。
另外，可从图像传感器18读出所有像素信号并临时存储于存储器(SDRAM)48，由数字信号处理部(图像生成部)24根据存储于存储器48的像素信号，与上述相同地生成广角图像及长焦图像这2个图像信号。
并且，数字信号处理部24对经由图像输入控制器22输入的数字图像信号进行偏移处理、伽马校正处理等规定的信号处理。并且，如后述，获取红(R)、绿(G)、蓝(B)的彩色图像信号来作为广角图像及长焦图像的图像信号时，数字信号处理部24对RGB图像信号进行去马赛克处理。在此，去马赛克处理是根据与单板式的彩色成像元件的滤色器排列对应的RGB的马赛克图像按每个像素计算所有颜色信息的处理，还称为同步处理。例如，当为由RGB三颜色的滤色器构成的成像元件时，是根据由RGB构成的马赛克图像按每个像素计算RGB所有的颜色信息的处理。而且，数字信号处理部24根据已去马赛克处理的RGB图像信号进行生成亮度信号Y及色差信号Cb、Cr的RGB/YC转换等。
在数字信号处理部24中被处理的图像数据输入至VRAM(Video Random AccessMemory)50。从VRAM50读出的图像数据在视频编码器28中被编码，并输出至设置于相机背面的液晶显示器30，由此被摄体像显示于液晶显示器30的显示画面上。
若操作部38的快门按钮38-1被第1阶段按压(半按)，则CPU40开始AE动作，从A/D转换器20输出的图像数据被引入AE检测部44。
AF检测部44中，对整个画面的图像信号进行积算或对在画面中央部与周边部进行了不同的加权的图像信号进行积算，并将该积算值输出至CPU40。CPU40根据从AF检测部44输入的积算值计算出被摄体的明度(摄影Ev值)，根据该摄影Ev值并根据规定的程序线图确定光圈(未图示)的光圈值及图像传感器18的电子快门(快门速度)，并根据该确定的光圈值控制光圈，并且根据所确定的快门速度经由传感器控制部32控制图像传感器18中的电荷积蓄时间。
若AF动作结束，快门按钮38-1被第2阶段按压(全按)，则响应该按压而从A/D转换器20输出的图像数据从图像输入控制器22输入至存储器(SDRAM：Synchronous DynamicRAM)48，并被临时存储。临时存储于存储器48的图像信号通过数字信号处理部24适当读出，并在其中进行规定的信号处理而再次存储于存储器48。
存储于存储器48的图像信号分别输出至压缩/扩展处理部26，执行JPEG(JointPhotographic Experts Group)等规定的压缩处理之后，经由媒体控制器52记录于存储卡54。
并且，若通过模式转盘选择第1摄影模式或第2摄影模式，则能够选择性地获取广角图像或长焦图像，若通过模式转盘选择混合摄影模式，则能够同时获取广角图像及长焦图像。由此，无需广角光学系统与长焦光学系统的机械性切换或变焦透镜的变焦操作就能够获取广角图像及长焦图像。
上述实施方式中，将入射有相同环状光瞳像17b的8个受光单元的像素信号进行相加来生成长焦图像的1像素的像素信号，但并不限定于此，首先如图6所示那样排列图像传感器18的各受光单元上的红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器。并且，数字信号处理部24将入射有相同环状光瞳像17b的8个受光单元中的、4角的4个配置有G滤色器的4个受光单元的像素信号进行相加来生成1个G信号，将左右2个配置有R滤色器的2个受光单元的像素信号进行相加来生成1个R信号，将上下2个配置有B滤色器的2个受光单元的像素信号进行相加来生成1个B信号。
换言之，配置有G滤色器的1个受光单元的像素信号用于生成长焦图像的4个G像素(以该受光单元为中心的4个像素)的G信号，配置有R滤色器的1个受光单元的像素信号用于生成长焦图像的2个R像素(夹着该受光单元的左右2个像素)的R信号，配置有B滤色器的1个受光单元的像素信号用于生成长焦图像的2个B像素(夹着该受光单元的上下2个像素)的B信号。
如此，能够获取进行了同步处理(去马赛克处理)的R、G、B信号(长焦图像的彩色图像信号)。
另一方面，通过在入射有中央光瞳像17a的各受光单元上配置规定的滤色器排列(拜耳排列、G条纹R/G完整方格、X-Trans(注册商标)排列等)的滤色器，能够获取广角图像的彩色图像信号。对该广角图像的RGB图像信号，需要通过数字信号处理部24进行去马赛克处理。
[本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式]
接着，对本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式进行说明。另外，与第1实施方式的摄像装置的主要差异在于摄影光学系统及阵列透镜，因此以下对该不同点进行说明。
首先，作为摄影光学系统，使用图7(b)所示的可获得中央光瞳像117a及环状光瞳像117b的摄影光学系统，以此代替图7(a)所示的可获得中央光瞳像17a及环状光瞳像17b的前述的摄影光学系统12。作为图7(b)所示的可获得中央光瞳像117a及环状光瞳像117b的摄影光学系统，能够通过遮光图3所示的摄影光学系统12中的环状光学系统14的一部分来构成。
即，与环状光瞳像117b对应的环状光学系统能够通过仅在上下左右的四侧局部形成开口部并遮光其他部分来构成。由此，可获得局部欠缺的环状光瞳像117b。
另外，可仅在中央光学系统的上下左右的周边部(与环状光学系统的局部开口部对应的位置)配置与环状光学系统相同特性的4个光学系统，以此代替相对于环状光学系统形成局部的开口部及遮光部。
另一方面，如图7(c)所示，相对于图像传感器18的排列成正方格子状的各受光单元18a，阵列透镜的各微透镜设为交错配置。并且，使通过该阵列透镜的各微透镜成像于图像传感器上的光瞳像成3×3的图像尺寸。
该环状光瞳像117b中，与相邻的中央光瞳像117a重叠的部分欠缺，因此中央光瞳像117a与环状光瞳像117b不会在图像传感器18上重叠。
另一方面，阵列透镜的各微透镜能够以交错状紧密配置，能够使分配于阵列透镜的每一个微透镜的图像传感器的受光单元的分配数比第1实施方式少。即，若将图像传感器的像素数设为M，将从图像传感器获得的广角图像及长焦图像的像素数设为N，则像素数M与像素数N的比为M∶N＝2∶1。
[本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式的变形例]
图8(a)至图8(c)是分别表示第2实施方式的摄影光学系统(环状光学系统)的变形例的图，尤其相对于环状光学系统的开口部及遮光部不同。
图8(a)所示的环状光学系统，构成为在上侧、左侧及右侧这三侧形成有局部开口部，以此代替第2实施方式的环状光学系统(仅在上下左右四侧形成有局部开口部的环状光学系统)。
并且，图8(b)所示的环状光学系统中，在上侧及右侧这两侧形成有局部开口部，图8(c)所示的环状光学系统中，在上侧及下侧这两侧形成有局部开口部。
当为具有图8(a)至图8(c)所示的环状光学系统的摄影光学系统时，阵列透镜的各微透镜与图7(c)所示的第2实施方式相同，相对于图像传感器的各受光单元的系统能够使用交错配置的微透镜。
并且，当为具有图8(c)所示的环状光学系统的摄影光学系统时，如图9所示，能够使用如下摄影光学系统，即，阵列透镜的水平方向的微透镜与图像传感器18的每个受光单元18a对应而形成，垂直方向的微透镜与每隔1个受光单元18a对应而形成。
当为图8(a)至图8(c)所示的第2实施方式的变形例时，若将图像传感器的像素数设为M，将从图像传感器获得的广角图像及长焦图像的像素数设为N，则像素数M与像素数N的比也是M∶N＝2∶1。
[本发明所涉及的摄像装置的第3实施方式]
接着，对本发明所涉及的摄像装置的第3实施方式进行说明。另外，与第1实施方式的摄像装置的主要差异在于摄影光学系统及阵列透镜，因此以下对不同点进行说明。
首先，作为摄影光学系统，使用图10(b)所示的可获得中央光瞳像217a及环状光瞳像217b、217c的摄影光学系统，以此代替图10(a)所示的可获得中央光瞳像17a及环状光瞳像17b的摄影光学系统12。
此时，由分割为同心圆状的中央光学系统及环状光学系统构成的摄影光学系统中的环状光学系统由如下2组光学系统(第3光学系统、第4光学系统)构成，即，仅在以与中央光瞳像217a对应的中央光学系统为中心每隔60度而不同方向的六侧形成有局部开口部，且配置于与呈120度的三侧的环状光瞳像217b及环状光瞳像217c对应的开口部。
第3实施方式中，与中央光瞳像217a对应的中央光学系统为广角光学系统，与环状光瞳像217b及环状光瞳像217c对应的第3光学系统及第4光学系统分别为不同焦距的2种长焦光学系统。
并且，如图10(c)所示，图像传感器218中受光单元218a排列成六方格子状。
另一方面，如图10(c)所示，相对于图像传感器218的排列成六方格子状的各受光单元218a，阵列透镜的各微透镜设为交替配置，沿水平方向每隔1个而配置，沿垂直方向每隔2个而配置。
并且，通过阵列透镜的各微透镜分别成像于图像传感器218上的中央光瞳像217a入射到与各微透镜的中心位置对应的1个受光单元，环状光瞳像217b(第1环状光瞳像)及环状光瞳像217c(第2环状光瞳像)分别入射到与各微透镜的中心位置对应的1个受光单元的周围的6个受光单元(位于呈120度的三侧的3个×2的受光单元)。
如图10(c)所示，环状光瞳像217b及环状光瞳像217c在图像传感器218上分别与相邻的环状光瞳像217b及环状光瞳像217c重叠，但环状光瞳像217b不会与环状光瞳像217c重叠。
若将图像传感器218的像素数设为M，将从图像传感器218获得的广角图像、不同焦距的2个长焦图像的像素数分别设为N，则像素数M与像素数N的比为M∶N＝3∶1。
另外，第3实施方式中，与环状光瞳像217b及环状光瞳像217c对应的第3光学系统及第4光学系统分别为不同焦距的2种长焦光学系统，但并不限定于此，例如，也可以是不同摄影距离(焦点位置)的2个长焦光学系统。
[摄影光学系统的第2实施方式]
图11是表示能够适用于摄像装置10的摄影光学系统的第2实施方式的剖视图。
该摄影光学系统112由分别配置于相同光轴上的中央部的中央光学系统113及其周边部的环状光学系统114构成。
中央光学系统113为由第1透镜113a、第2透镜113b、第3透镜113c、共同透镜115a及盖玻片115b构成的广角光学系统。另外，盖玻片115b配设于阵列透镜16(参考图3)的前面。
环状光学系统114为由第1透镜114a、第1反射镜114b、第2反射镜114c、第2透镜114d、共同透镜115a及盖玻片115b构成的长焦光学系统。入射到第1透镜114a的光束被第1反射镜114b及第2反射镜114c反射2次之后，透过第2透镜114d、共同透镜115a及盖玻片115b。光束通过第1反射镜114b及第2反射镜114c折回，由此缩短焦距较长的长焦光学系统的光轴方向的长度。
根据该第2实施方式的摄影光学系统112，能够在摄影光学系统112的内侧(比第1反射镜114b更靠物体侧)配置阵列透镜16及图像传感器18，并能够缩短装置的光轴方向的尺寸。
[摄影光学系统的第3实施方式]
图12是表示能够适用于摄像装置10的摄影光学系统的第3实施方式的剖视图。
该摄影光学系统212由分别配置于相同光轴上的中央部的中央光学系统213及其周边部的环状光学系统214构成。
中央光学系统213为由第1透镜213a、第2透镜213b及共同透镜215构成的长焦光学系统，其具有视场角α。
环状光学系统214为由透镜214a及共同透镜215构成的广角光学系统，其具有视场角β(β＞α)，环状光学系统214比中央光学系统213更为广角。
该摄影光学系统212与图3所示的摄影光学系统12相比，不同点在于，不使用反射镜，并且中央光学系统213为长焦光学系统，环状光学系统214为广角光学系统。
作为摄像装置10的其他实施方式，例如可举出具有相机功能的移动电话或智能手机、PDA(Personal Digital Assistants)、便携式游戏机。以下，举智能手机为例，参考附图进行详细说明。
<智能手机的构成>
图13是表示作为摄像装置10的其他实施方式的智能手机500的外观的图。图13所示的智能手机500具有平板状框体502，在框体502的一侧的面具备作为显示部的显示面板521与作为输入部的操作面板522成为一体的显示输入部520。并且，框体502具备扬声器531、麦克风532、操作部540及相机部541。另外，框体502的结构并不限定于此，例如能够采用显示部与输入部独立的结构，或者采用折叠构造或具有滑动机构的结构。
图14是表示图13所示的智能手机500的结构的框图。如图14所示，作为智能手机的主要的构成要件，具备无线通信部510、显示输入部520、通话部530、操作部540、相机部541、存储部550、外部输入输出部560、GPS(Global Positioning System)接收部570、动作传感器部580、电源部590及主控制部501。另外，作为智能手机500的主要功能，具备经由基站装置BS和移动通信网NW进行移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部510根据主控制部501的命令，对容纳于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信，进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发及Web数据或流数据等的接收。
显示输入部520是所谓的触摸面板，其具备显示面板521及操作面板522，所述显示输入部通过主控制部501的控制，显示图像(静态图像及动态图像)和文字信息等来视觉性地向用户传递信息，并且检测用户对所显示的信息的操作。欣赏所生成的3D图像时，显示面板521优选为3D显示面板。
显示面板521是将LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)等用作显示设备的装置。
操作面板522是以能够视觉辨认显示于显示面板521的显示面上的图像的方式载置，并检测通过用户的手指或触控笔来操作的一个或多个坐标的设备。若通过用户的手指或触控笔操作该设备，则将因操作而产生的检测信号输出至主控制部501。接着，主控制部501根据所接收的检测信号检测显示面板521上的操作位置(坐标)。
如图13所示，智能手机500的显示面板521与操作面板522成为一体而构成显示输入部520，但也可以配置成操作面板522完全覆盖显示面板521。采用该配置时，操作面板522还可以具备针对显示面板521以外的区域也检测用户操作的功能。换言之，操作面板522也可以具备针对与显示面板521重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)、及针对除此以外的不与显示面板521重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。
另外，可使显示区域的大小与显示面板521的大小完全一致，但无需一定要使两者一致。并且，操作面板522可具备外缘部分及除此以外的内侧部分这2个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据框体502的大小等而适当设计。此外，作为在操作面板522中采用的位置检测方式，可举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等，可以采用任意方式。
通话部530具备扬声器531和麦克风532，其将通过麦克风532输入的用户的语音转换成能够在主控制部501中处理的语音数据来输出至主控制部501、或者对通过无线通信部510或外部输入输出部560接收的语音数据进行解码而从扬声器531输出。并且，如图13所示，例如能够将扬声器531搭载于与设置有显示输入部520的面相同的面，并将麦克风532搭载于框体502的侧面。
操作部540为使用键开关等的硬件键，接受来自用户的命令。例如，操作部540搭载于智能手机500的框体502的显示部的下部、下侧面，是用手指等按下时开启，手指离开时通过弹簧等的复原力而成为关闭状态的按钮式开关。
存储部550存储主控制部501的控制程序和控制数据、将通信对象的名称和电话号码等建立对应关联的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过Web浏览下载的Web数据、及已下载的内容数据，并且临时存储流数据等。并且，存储部550由内置于智能手机的内部存储部551及具有装卸自如的外部存储器插槽的外部存储部552构成。另外，构成存储部550的各个内部存储部551与外部存储部552通过使用闪存类型(flash memory type)、硬盘类型(hard disk type)、微型多媒体卡类型(multimedia card micro type)、卡类型的存储器(例如，Micro SD(注册商标)存储器等)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)等存储介质来实现。
外部输入输出部560发挥与连结于智能手机500的所有外部设备的接口的作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如，互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(Radio Frequency Identification)、红外线通信(Infrared Data Association：IrDA)(注册商标)、UWB(Ultra Wideband)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)直接或间接地与其他外部设备连接。
作为与智能手机500连结的外部设备，例如有：有线/无线头戴式耳机、有线/无线外部充电器、有线/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(Memory card)或SIM(Subscriber Identity Module Card)/UIM(User Identity Module Card)卡、经由语音/视频I/O(Input/Output)端子连接的外部语音/视频设备、无线连接的外部语音/视频设备、有线/无线连接的智能手机、有线/无线连接的个人计算机、有线/无线连接的PDA、耳机等。外部输入输出部能够将从这种外部设备接收传送的数据传递至智能手机500内部的各构成要件、或将智能手机500内部的数据传送至外部设备。
GPS接收部570根据主控制部501的命令，接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，根据所接收的多个GPS信号执行测位运算处理，检测包括智能手机500的纬度、经度、高度的位置。GPS接收部570在能够从无线通信部510或外部输入输出部560(例如无线LAN)获取位置信息时，还能够利用该位置信息检测位置。
动作传感器部580例如具备三轴加速度传感器等，根据主控制部501的命令，检测智能手机500的物理动作。通过检测智能手机500的物理动作，可检测智能手机500的移动方向或加速度。该检测结果输出至主控制部501。
电源部590根据主控制部501的命令，向智能手机500的各部供给蓄积在电池(未图示)中的电力。
主控制部501具备微处理器，根据存储部550所存储的控制程序或控制数据进行动作，统一控制智能手机500的各部。另外，主控制部501为了通过无线通信部510进行语音通信或数据通信，具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能及应用处理功能。
应用处理功能通过主控制部501根据存储部550所存储的应用软件进行动作来实现。作为应用处理功能，例如有控制外部输入输出部560来与对象设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能、浏览Web页的Web浏览功能等。
并且，主控制部501具备根据所接收的数据或所下载的流数据等图像数据(静态图像或动态图像的数据)在显示输入部520显示影像等的图像处理功能。图像处理功能是指主控制部501对上述图像数据进行解码，对该解码结果实施图像处理并将图像显示于显示输入部520的功能。
而且，主控制部501执行对显示面板521的显示控制及检测通过操作部540、操作面板522进行的用户操作的操作检测控制。
通过执行显示控制，主控制部501显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键，或者显示用于创建电子邮件的窗口。另外，滚动条是指用于针对无法完全落入显示面板521的显示区域的较大图像等，接收使图像的显示部分移动的命令的软件键。
并且，通过执行操作检测控制，主控制部501检测通过操作部540进行的用户操作，或者通过操作面板522接收对上述图标的操作或对上述窗口的输入栏的字符串的输入，或者接收通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。
而且，通过执行操作检测控制，主控制部501具备判定对操作面板522操作的位置是与显示面板521重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的不与显示面板521重叠的外缘部分(非显示区域)，并控制操作面板522的感应区域或软件键的显示位置的触摸面板控制功能。
并且，主控制部501还能够检测对操作面板522的手势操作，并根据检测出的手势操作执行预先设定的功能。手势操作表示并不是以往的简单的触摸操作，而是通过手指等描绘轨迹、或者同时指定多个位置、或者组合这些来从多个位置对至少一个描绘轨迹的操作。
相机部541是使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、CCD(Charge-Coupled Device)等成像元件进行电子摄影的数码相机。能够将前述的摄像装置10适用于该相机部541。无需机械性切换机构等就能够拍摄广角图像及长焦图像，适合作为组装于如智能手机500的薄型便携终端的相机部。
并且，相机部541能够通过主控制部501的控制，将通过摄像获得的图像数据转换成例如JPEG(Joint Photographic coding Experts Group)等的压缩的图像数据，并记录于存储部550，并且能够通过外部输入输出部560和无线通信部510输出。图13所示的智能手机500中，相机部541搭载于与显示输入部520相同的面，但相机部541的搭载位置并不限定于此，可搭载于显示输入部520的背面，或者也可以搭载有多个相机部541。另外，搭载有多个相机部541时，还能够切换用于进行摄影的相机部541来单独摄影、或者同时使用多个相机部541来进行摄影。
并且，相机部541能够利用于智能手机500的各种功能中。例如，能够在显示面板521显示通过相机部541获取的图像，或者作为操作面板522的操作输入之一利用相机部541的图像。并且，当GPS接收部570检测位置时，还能够参考来自相机部541的图像来检测位置。而且，还能够参考来自相机部541的图像，不使用三轴加速度传感器或者与三轴加速度传感器同时使用来判断智能手机500的相机部541的光轴方向，或判断当前的使用环境。当然，还能够在应用软件内利用来自相机部541的图像。
[其他]
图3所示的摄影光学系统12的反射镜型的透镜结构中的反射镜不限于凹面镜或凸面镜，可以是平面镜，并且反射镜的个数也不限于2个，可设置3个以上。
并且，本实施方式的摄影光学系统中，将中央光学系统及环状光学系统中的一个设为广角光学系统并将另一个设为长焦光学系统，但并不限定于此，例如可考虑适用不同对焦距离的2种光学系统、不同空间频率特性(模糊感觉)的2种光学系统等各种光学系统。
并且，可设置使中央光学系统及环状光学系统的共同透镜或图像传感器沿光轴方向移动的移动机构，由此进行调焦。
而且，本发明并不限定于上述实施方式，当然也能够在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变形。
符号说明
10-摄像装置，12、112、212-摄影光学系统，13、113、213-中央光学系统，14、114、214-环状光学系统，16-阵列透镜，16a-微透镜，18-图像传感器，18a-受光单元，24-数字信号处理部，40-中央处理装置(CPU)。

Claims (15)

1.一种摄像装置，其具备：
摄影光学系统，由第1光学系统及设置于所述第1光学系统的周边部且特性与该第1光学系统不同的第2光学系统构成；
图像传感器，由排列成2维状的多个受光元件构成；及
阵列透镜，由排列成2维状的微透镜构成，配设于所述图像传感器的入射面侧，通过各微透镜使所述摄影光学系统的光瞳像成像于所述图像传感器上，
所述阵列透镜在通过各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与所述第2光学系统对应的第2光瞳像的一部分彼此在所述图像传感器上重复。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述摄像装置具备图像生成部，其从所述图像传感器读出与所述第1光学系统对应的第1光瞳像及与所述第2光学系统对应的第2光瞳像，生成由所述第1光瞳像构成的第1图像及由所述第2光瞳像构成的第2图像。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，所述第2光学系统为相对于所述中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，
所述阵列透镜在通过各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与所述环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分彼此在所述图像传感器上重复。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，
通过所述阵列透镜的各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像具有3×3像素的图像尺寸，
与所述中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与所述3×3像素的中央像素对应的受光元件，
与所述环状光学系统对应的环状光瞳像入射到与所述3×3像素的中央像素周围的8个像素对应的受光元件，
若将所述图像传感器的像素数设为M，将由所述中央光瞳像构成的第1图像及由所述环状光瞳像构成的第2图像的像素数设为N，则所述像素数M与所述像素数N之比为M∶N＝4∶1。
5.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，所述第2光学系统为相对于所述中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，
所述阵列透镜在通过各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与所述环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分彼此在所述图像传感器上重复，并且使相互相邻的与所述中央光学系统对应的中央光瞳像和与所述环状光学系统对应的环状光瞳像的一部分重复，
所述环状光学系统形成为，与和所述中央光学系统对应的中央光瞳像重复的环状光瞳像的一部分所对应的部分被遮光，或与和所述中央光学系统对应的中央光瞳像重复的环状光瞳像的一部分所对应的部分空缺。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，
通过所述阵列透镜的各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像具有3×3像素的图像尺寸，与所述中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与所述3×3像素的中央像素对应的受光元件，与所述环状光学系统对应的环状光瞳像入射到与所述3×3像素的中央像素周围的8个像素对应的受光元件，
若将所述图像传感器的像素数设为M，将由所述中央光瞳像构成的第1图像及由所述环状光瞳像构成的第2图像的像素数设为N，则所述像素数M与所述像素数N之比为M∶N＝2∶1。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统中，所述第1光学系统及第2光学系统中的一者为广角光学系统，另一者为长焦光学系统。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，所述第2光学系统为相对于所述中央光学系统配设成同心圆状的环状光学系统，
所述中央光学系统是广角光学系统，所述环状光学系统是长焦光学系统。
9.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的第1光学系统为圆形的中央光学系统，所述第2光学系统为相对于所述中央光学系统配设成同心圆状且不同特性的第3光学系统与第4光学系统交替配置而成的环状光学系统，
所述阵列透镜在通过各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像中使相互相邻的与所述环状光学系统的第3光学系统对应的第1环状光瞳像彼此在所述图像传感器上重复，并且使相互相邻的与所述环状光学系统的第4光学系统对应的第2环状光瞳像彼此在所述图像传感器上重复。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，
所述图像传感器中，所述多个受光元件排列成六方格子状，
通过所述阵列透镜的各微透镜分别成像于所述图像传感器上的光瞳像具有中央像素及该中央像素周围的6个像素这7个像素的图像尺寸，与所述中央光学系统对应的中央光瞳像入射到与所述7个像素的中央像素对应的受光元件，与所述环状光学系统的第3光学系统对应的第1环状光瞳像入射到与所述中央像素周围的6个像素中的以所述中央像素为中心呈120度的3个方向的3个像素对应的受光元件，与所述环状光学系统的第4光学系统对应的第2环状光瞳像入射到与所述中央像素周围的6个像素中的以所述中央像素为中心呈120度的3个方向的其他3个像素对应的受光元件，
若将所述图像传感器的像素数设为M，将由所述中央光瞳像构成的第1图像、由所述第1环状光瞳像构成的第2图像及由所述第2环状光瞳像构成的第3图像的像素数设为N，则所述像素数M与所述像素数N之比为M∶N＝3∶1。
11.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的中央光学系统为广角光学系统，所述环状光学系统的第3光学系统及第4光学系统分别为不同焦距的长焦光学系统。
12.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，
所述摄影光学系统的中央光学系统为广角光学系统，所述环状光学系统的第3光学系统及第4光学系统分别为不同摄影距离的长焦光学系统。
13.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，
所述环状光学系统具有使光束反射2次以上的反射光学系统。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其中，
所述图像传感器位于比最先使光束反射的反射光学系统更靠物体侧的位置。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的摄像装置，其中，
所述中央光学系统与所述环状光学系统共同使用一部分光学系统。
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