CN106464788A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型且廉价的摄像装置，其无需设置多个图像传感器，便能够同时拍摄广角图像和广角图像的任意区域的长焦图像。本发明的一方式所涉及的摄像装置具备：摄影光学系统(12)，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(17)，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；横摇/倾斜机构(32)，使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移动；以及图像获取部(22)，从定向传感器(17)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。

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获取广角图像和长焦图像的摄像装置。
背景技术
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成像元件(第1图像传感器)以及通过长焦透镜拍摄长焦图像的成像元件(第2图像传感器)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(图像传感器)的成像面一分为二，通过广角透镜在成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，由于用独立的图像传感器拍摄广角图像以及长焦图像，因此需要2个图像传感器。并且，专利文献1所记载的摄像装置为了校正通过广角透镜拍摄的光学图像与通过长焦透镜拍摄的长焦图像的视差而使长焦透镜的光轴偏转，并且广角透镜与长焦透镜配置在不同的位置，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图像传感器的成像面一分为二来拍摄广角图像和长焦图像，因此需要使图像传感器大型化，实际上用2个图像传感器进行拍摄。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个图像传感器(定向传感器)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
发明的概要
发明要解决的技术课题
但是，在上述专利文献3的摄像装置中，在同一光轴上配置有中央光学系统(广角透镜)和环状光学系统(长焦透镜)，因此广角图像的中心与长焦图像的中心始终一致，存在只能获得广角图像的中心部的长焦图像这样的问题。
并且，由于广角透镜与长焦透镜相互固定有摄影光轴，因此假设为了通过专利文献3所记载的摄像装置跟踪物体而使长焦透镜移动，则导致广角系透镜(广角图像)也移动，在以广角图像为基准求出长焦图像的位置(物体的位置)的情况下，需要校正计算广角图像的摄像区域变动量，存在计算繁杂的问题。另外，在只根据长焦图像检测物体的位置并跟踪物体的情况下，存在因物体的移动速度而迷失物体的可能性。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种无需设置多个图像传感器，便能够同时拍摄广角图像和广角图像的任意区域的长焦图像的小型且廉价的摄像装置。
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；横摇/倾斜机构，其使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移动；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。
根据本发明的一方式，能够通过包含上述结构的摄影光学系统以及定向传感器的摄像部(单一摄像部)同时获取广角图像和长焦图像，尤其能够通过横摇/倾斜机构使长焦光学系统的摄影光轴的方向相对于广角光学系统移动，因此能够获取(拍摄)广角图像的任意区域的长焦图像。
在本发明的另一方式所涉及的摄像装置中，优选具备：物体检测部，其根据图像获取部所获取的广角图像以及长焦图像中的至少广角图像检测作为跟踪对象的物体；以及横摇/倾斜控制部，其根据通过物体检测部检测出的物体在图像中的位置信息控制横摇/倾斜机构。
根据本发明的另一方式，根据广角图像检测作为跟踪对象的物体，并根据检测出的物体在图像中的位置信息控制横摇/倾斜机构，由此能够使物体进入长焦图像内(自动跟踪)，并且，即使物体高速移动，也能够通过广角图像捕捉物体，因此不会发生跟踪脱离。而且，由于广角图像是固定的，因此能够轻松地检测对横摇/倾斜机构进行控制时所需的物体的位置。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选物体检测部根据图像获取部连续获取的广角图像检测运动物体，并将检测出的运动物体作为跟踪对象的物体。由于作为跟踪对象的物体移动，因此能够通过运动物体的检测来检测所希望的物体。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选物体检测部根据图像获取部所获取的广角图像识别特定的物体，并将识别出的特定的物体作为跟踪对象的物体。例如，在特定的物体为人物的情况下，能够通过识别人物或人物的脸部来检测作为跟踪对象的物体。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，横摇/倾斜控制部根据通过物体检测部检测出的物体在图像中的位置信息控制横摇/倾斜机构，并使检测出的物体至少进入长焦图像的视角内。在该情况下，可以以检测出的物体到达长焦图像的中心的方式控制横摇/倾斜机构，也可以以检测出的物体进入长焦图像的中心附近的一定范围内的方式控制横摇/倾斜机构。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选具备记录部，该记录部记录图像获取部所获取的广角图像以及长焦图像中的至少长焦图像。由此，日后能够确认所记录的长焦图像。并且，可以使广角图像也与长焦图像一同记录于记录部，在该情况下，能够确认长焦图像的周围的状况。
在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。由于圆形的中央光学系统与环状光学系统分别为旋转对称的形状，因此优选作为摄影光学系统。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选环状光学系统为摄影光学系统的长焦光学系统，包括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尺寸，从而能够使摄像部紧凑。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选长焦光学系统的反射光学系统具有：至少使光束反射的主反射光学系统；以及使通过主反射光学系统反射的光束进一步反射的副反射光学系统，横摇/倾斜机构使主反射光学系统相对于定向传感器的受光面沿着绕正交2个轴的各轴的方向倾转，并且使副反射光学系统倾转与倾转后的主反射光学系统的倾斜角的二分之一相应的量。如此，通过使主反射光学系统与副反射光学系统倾转，即使长焦光学系统的摄影光轴的方向发生变化，也能够使长焦图像以与定向传感器的受光面正交的方式入射。
在本发明的另一其他方式所涉及的摄像装置中，优选具有焦点调整部，该焦点调整部进行长焦光学系统的焦点调整。由于长焦光学系统与广角光学系统相比景深浅且容易模糊，因此优选进行长焦光学系统的焦点调整。另外，可以在广角光学系统也设置焦点调整部，也可以在广角光学系统不设置焦点调整部，而是将广角光学系统设为泛焦(PanFocus)。
在本发明的另一其他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。
发明效果
根据本发明，无需机械式切换机构而能够通过单一摄像部同时获取广角图像和长焦图像，因此能够实现装置的小型化以及低成本化，并且由于能够使长焦光学系统的摄影光轴的方向独立地移动，因此能够拍摄广角图像的任意区域的长焦图像。
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是表示摄像装置的摄像部的第1实施方式的立体图，尤其是表示横摇/倾斜机构的结构的图。
图3是表示构成摄像部的摄影光学系统的各光学部件的纵剖视图。
图4是表示图2所示的摄影光学系统中的广角光学系统的立体图。
图5是表示图2所示的摄影光学系统中的长焦光学系统的立体图。
图6是在图2所示的摄影光学系统中附加光路的图。
图7是广角光学系统的光轴与长焦光学系统的光轴一致时长焦光学系统的各光学部件的纵剖视图。
图8是长焦光学系统的光轴倾斜规定的倾斜角度θ的状态的长焦光学系统的各光学部件的纵剖视图。
图9是构成定向传感器的微透镜阵列以及图像传感器的主要部分放大图。
图10是表示配设于图像传感器的滤色器排列等的图。
图11是表示摄像装置的内部结构的实施方式的框图。
图12是表示拍摄到的广角图像以及长焦图像的一例的图。
图13是为了对检测运动物体作为跟踪对象的物体的运动物体检测方法的一例进行说明而使用的图。
图14是表示基于本发明所涉及的摄像装置的自动跟踪控制方法的一例的流程图。
图15是表示基于本发明所涉及的摄像装置的自动跟踪控制方法的另一例的流程图。
图16是表示定向传感器的另一实施方式的侧视图。
图17是表示可适用于摄像装置的摄像部的另一实施方式的剖视图。
图18是作为摄像装置的另一实施方式的智能手机的外观图。
图19是表示智能手机的主要部分结构的框图。
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。
图1所示的摄像装置10为搭载于汽车的车辆内的车载相机或者设置于特定场所的监视相机。在摄像装置10的前面配置有摄影光学系统12，在上面设置有记录开关38-1以及电源开关38-2等，在底面安装有固定用的载物台8。另外，L1表示摄影光学系统12中的后述的广角光学系统13的摄影光轴(以下，简称为“光轴”)。
[摄像部的结构]
图2是表示摄像装置10的摄像部11的第1实施方式的立体图，表示后述的横摇/倾斜机构32(图11)的主要部分结构。
如图2所示，摄像部11由摄影光学系统12和定向传感器17构成。
＜摄影光学系统＞
图3是摄影光学系统12的光学部件的纵剖视图。
如图2以及图3所示，摄影光学系统12由圆形的中央光学系统即广角光学系统13以及相对于中央光学系统(广角光学系统13)呈同心圆状配设的环状光学系统即长焦光学系统14构成。
广角光学系统13为由第1透镜13a、第2透镜13b、第3透镜13c、第4透镜13d以及共同透镜15构成的广角透镜，并使广角图像成像于定向传感器17上。
长焦光学系统14为由第1透镜14a、作为主反射光学系统的第1反射镜14b、作为副反射光学系统的第2反射镜14c以及共同透镜15构成的反射式长焦透镜，并使长焦图像成像于定向传感器17上。
图4以及图5分别是将图2所示的摄影光学系统12中的广角光学系统13和长焦光学系统14分离来表示的图。
如图4所示，广角光学系统13被固定于摄像装置10内的基台部100的透镜支撑部102支撑。另外，定向传感器17也被固定于基台部100的传感器支撑部104支撑。
另一方面，图5所示的长焦光学系统14经由第1万向节机构120以及第2万向节机构130支撑。该两个第1万向节机构120以及第2万向节机构130分别配设于可动部110，所述可动部110相对于基台部100沿广角光学系统13的光轴L1的方向(图5中的箭头AR方向)移动自如。因此，通过使可动部110(即，长焦光学系统14)相对于基台部100沿箭头AB的方向移动，能够进行长焦光学系统14的焦点调整。
第1万向节机构120为悬臂式的双轴万向节机构，具有以第1轴122A为中心转动的第1万向节122和以第2轴124A为中心转动的第2万向节124，在第2万向节124固定有透镜支撑框126。
第1万向节机构120的第1轴122A与第2轴124A优选为轴向相互正交的正交2个轴，在广角光学系统13的光轴上交叉。并且，在透镜支撑框126安装有第1透镜14a和第1反射镜14b。
与第1万向节机构120相同，第2万向节机构130为悬臂式的双轴万向节机构，具有以第1轴132A为中心转动的第1万向节132和以第2轴134A为中心转动的第2万向节134，在第2万向节134固定有镜支撑框136。
第2万向节机构130的第1轴132A与第2轴134A优选为轴向相互正交的正交2个轴，在广角光学系统13的光轴L1上交叉。并且，在镜支撑框136安装有第2反射镜14c。
图6是表示上述结构的摄影光学系统12的光路的图。
经由广角光学系统13的第1透镜13a入射的被摄体像经由第2透镜13b、第3透镜13c、第4透镜13d以及共同透镜15(参考图3)成像于定向传感器17上。
并且，经由长焦光学系统14的第1透镜14a入射的被摄体像通过第1反射镜14b以及第2反射镜14c反射两次之后，经由共同透镜15成像于定向传感器17上。被摄体像(光束)通过第1反射镜14b以及第2反射镜14c折回，由此缩短了焦距较长的长焦光学系统的光轴方向的长度。另外，第1反射镜14b以及第2反射镜14c中的至少一个可以是凹面或凸面的球面镜或者非球面镜，也可以是平面镜。
＜横摇/倾斜机构＞
摄像装置10的横摇/倾斜机构32使长焦光学系统14沿水平方向(横摇方向)以及垂直方向(倾斜方向)转动，并使长焦光学系统14的光轴L2的方向移动，如图2等所示，包括第1万向节机构120以及第2万向节机构130。
第1万向节机构120通过使第1万向节122以第1轴122A为中心转动，使第1透镜14a以及第1反射镜14b沿着绕第1轴122A的轴的方向(横摇方向)转动，通过使第2万向节124以第1万向节机构120的第2轴124A为中心转动，使第1透镜14a以及第1反射镜14b沿着绕第2轴124A的轴的方向(倾斜方向)转动。
第2万向节机构130通过使第1万向节132以第1轴132A为中心转动，使第2反射镜14c沿着横摇方向转动，通过使第2万向节134以第2万向节机构130的第2轴134A为中心转动，使第2反射镜14c沿着倾斜方向转动。
图7是广角光学系统的光轴L1与长焦光学系统14的光轴L2一致时长焦光学系统14的各光学部件的纵剖视图。
即，图7所示的长焦光学系统14的光轴L2的横摇方向的角度(横摇角度φ)以及倾斜方向的角度(倾斜角度θ)均为零(θ＝0，φ＝0)。
图8是长焦光学系统14的光轴L2倾斜规定的倾斜角度θ的状态的长焦光学系统14的各光学部件的纵剖视图。
如图8所示，在使长焦光学系统14的光轴L2的方向相对于广角光学系统13的光轴L1的方向(与定向传感器17的受光面正交的方向)以倾斜角度θ向下倾斜(Tilt)的情况下，使第1万向节机构120的第2万向节124转动倾斜角度θ，使第1透镜14a以及第1反射镜14b以倾斜角度θ倾斜，并且使第2万向节机构130的第2万向节134转动倾斜角度θ的二分之一的角度θ/2，使第2反射镜14c倾斜角度θ/2。
如此，相对于使第1透镜14a以及第1反射镜14b(即，包括第1反射镜14b且通过第1反射镜14b反射为止的光学部件)倾转的倾斜角(倾斜角度θ)，使第2反射镜14c倾转该倾斜角(倾斜角度θ)的二分之一的角度(角度θ/2)，由此即使改变长焦光学系统14的光轴L2的方向，也能够使长焦图像以与定向传感器17的受光面正交的方式入射。
在图8所示的例子中，关于使长焦光学系统14以倾斜角度θ倾斜的情况进行了说明，但是在使长焦光学系统14在水平方向上倾斜横摇角度φ(未图示)的情况下，使第1万向节机构120的第1万向节122相对于广角光学系统13的光轴L1的方向转动横摇角度φ，使第1透镜14a以及第1反射镜14b倾斜横摇角度φ，并且使第2万向节机构130的第1万向节132转动横摇角度φ的二分之一的角度φ/2，使第2反射镜14c倾斜角度φ/2。
如上所述，通过使长焦光学系统14进行横摇/倾斜动作，并使长焦光学系统14的光轴的方向移动，能够获取(拍摄)广角图像的任意区域的长焦图像。
＜定向传感器＞
定向传感器17由相当于光瞳分割部的微透镜阵列16和图像传感器18构成(参考图11)。
图9是构成图11所示的定向传感器17的微透镜阵列16以及图像传感器18的主要部分放大图。
微透镜阵列16由多个微透镜(光瞳成像透镜)16a呈二维状排列而构成，各微透镜的水平方向以及垂直方向的间隔与图像传感器18的3个作为光电转换元件的受光单元18a的间隔对应。即，微透镜阵列16的各微透镜使用相对于水平方向以及垂直方向的各方向与每隔2个受光单元的位置对应而形成的微透镜。
并且，微透镜阵列16的各微透镜16a使与摄影光学系统12的广角光学系统13以及长焦光学系统14对应的圆形的中央光瞳像(第1光瞳像)17a以及环状光瞳像(第2光瞳像)17b成像于图像传感器18的对应的受光区域的受光单元18a上。
根据图9所示的微透镜阵列16以及图像传感器18，对微透镜阵列16的每1个微透镜16a分配格子状(正方格子状)的3×3个受光单元18a。以下，将1个微透镜16a以及与1个微透镜16a对应的受光单元组(3×3个受光单元18a)称作单元块。
中央光瞳像17a只成像于单元块的中央受光单元18a，环状光瞳像17b成像于单元块周围的8个受光单元18a。
根据上述结构的摄像部11，如后所述那样能够同时拍摄与广角光学系统13对应的广角图像和与长焦光学系统14对应的长焦图像。
[图像传感器的实施方式]
图10是表示配设于图像传感器18的滤色器排列等的图。另外，在图10上省略了微透镜阵列16，但用圆形表示的区域表示包括通过微透镜阵列16的各微透镜16a成像有光瞳像的3×3个受光单元的单元块。
如图10(a)所示，在图像传感器18的成像面上设置有由配设于各受光单元上的滤色器构成的滤色器排列。
该滤色器排列由使红(R)、绿(G)以及蓝(B)的各波长区域的光透射的三原色滤色器(以下，称作R滤波器、G滤波器、B滤波器)构成。并且，在各受光单元上配置有RGB滤波器中的任一个。以下，将配置有R滤波器的受光单元称作“R受光单元”，将配置有G滤波器的受光单元称作“G受光单元”，将配置有B滤波器的受光单元称作“B受光单元”。
图10(a)所示的滤色器排列将6×6个受光单元作为基本块B(参考图10(a)的用粗框表示的块以及图10(b))，基本块B在水平方向以及垂直方向上重复配置而构成。
如图10(b)所示，基本块B由4个单元块B1～B4构成。
图10(c1)以及图10(c2)分别表示4个单元块B1～B4的中央的受光单元(通过了图9所示的广角光学系统13的光束所入射的受光单元)的组以及周围的8个受光单元(通过了图9所示的长焦光学系统14的光束所入射的受光单元)的组。
如图10(c1)所示，中央的受光单元的组的图像成为拜耳排列的马赛克图像。由此，通过对拜耳排列的马赛克图像进行去马赛克处理，能够获得彩色图像。
另一方面，如图10(c2)所示，单元块B1～B4的各中央的受光单元的周围的8个受光单元的组在8个受光单元内包括RGB所有受光单元(R受光单元、G受光单元、B受光单元)，并且无论单元块B1～B4如何，都以相同的图案配置有RGB受光单元。
具体而言，各单元块B1～B4的4角的4个受光单元配置有G受光单元，夹着中央的受光单元位于上下位置的2个受光单元配置有R受光单元，夹着中央的受光单元位于左右位置的2个受光单元配置有B受光单元。
并且，R受光单元、G受光单元以及B受光单元分别配置在相对于单元块的中央的受光单元(中心)对称的位置。由此，能够生成使用单元块内的RGB的受光单元的输出信号按照每一个该单元块进行去马赛克处理(同步化处理)之后的构成图像的1个像素(RGB的像素值)。
即，通过求出单元块内的4个G受光单元的输出信号(像素值)的平均值，能够获取单元块(1个微透镜)的中心位置的G像素的像素值，同样通过求出单元块内的2个R受光单元的像素值的平均值以及2个B受光单元的像素值的平均值，能够分别获取单元块的中心位置的R像素以及B像素的像素值。
由此，关于通过单元块周围的8个受光单元的组生成的与长焦光学系统14对应的长焦图像，能够使用单元块内的RGB的受光单元的像素值进行去马赛克处理，无需对周围的单元块的受光单元的像素值进行插值来生成特定的波长区域的像素的像素值，从而不会使输出图像的分辨率(实质性的像素数)下降。
＜摄像装置的内部结构＞
图11是表示摄像装置10的内部结构的实施方式的框图。
如图11所示，摄像装置10具备摄像部11，该摄像部11由以下部件构成：具有在图2等中说明的广角光学系统13以及长焦光学系统14的摄影光学系统12；以及具有在图9以及图10中说明的微透镜阵列16以及图像传感器18的定向传感器17。
该摄像部11优选具备进行长焦光学系统14的焦点调整的焦点调整部19。
焦点调整部19能够由使图2等所示的可动部110(即，长焦光学系统14的整体或一部分的光学系统)沿箭头AB方向(光轴L1的方向)移动的音圈马达等构成。并且，能够通过长焦图像的焦点检测区域的对比度进行长焦图像的对焦的判断，但是焦点调整方法并不限定于此。另外，关于广角光学系统13，可以另行设置焦点调整部，也可以设为泛焦。
如图2等所示，横摇/倾斜装置30具备使长焦光学系统14向横摇方向以及倾斜方向转动(倾转)的横摇/倾斜机构32(即，包括第1万向节机构120以及第2万向节机构130的机构)、横摇驱动部34以及倾斜驱动部36等。横摇/倾斜机构32具有分别检测横摇方向的旋转角(横摇角度φ)以及倾斜方向的倾斜角(倾斜角度θ)的角度检测器。通过角度检测器检测的横摇角度φ以及倾斜角度θ能够用作对横摇/倾斜装置30进行横摇/倾斜控制时的反馈信息。
横摇驱动部34以及倾斜驱动部36分别具有伺服马达或者步进马达以及马达驱动器，向横摇/倾斜机构32输出驱动力，驱动横摇/倾斜机构32。
摄像部11经由摄影光学系统12以及定向传感器17拍摄时间序列的广角图像以及长焦图像，经由摄影光学系统12成像于定向传感器17(图像传感器18)的各受光单元(光电转换元件)的受光面的被摄体像被转换为与该入射光量相应量的信号电压(或电荷)。
蓄积于图像传感器18的信号电压(或电荷)蓄存于受光单元本身或者附设的电容器。所蓄存的信号电压(或电荷)利用采用了X-Y地址方式的MOS型成像元件(所谓的CMOS传感器)的方法，在选择受光单元位置时被一同读出。
由此，能够从图像传感器18读出表示与广角光学系统13对应的中央的受光单元的组的广角图像的像素信号以及表示与长焦光学系统14对应的周围的8个受光单元的组的长焦图像的像素信号。另外，从图像传感器18以规定的帧速率(例如，每1秒的帧数为24p、30p或60p)连续读出表示广角图像以及长焦图像的像素信号。
关于从图像传感器18读出的像素信号(电压信号)，通过相关双采样处理(为了减轻传感器输出信号所含的噪声(尤其是热噪声)等，通过求出每一个受光单元的输出信号所含的馈通分量电平与信号分量电平之差来获得准确的像素数据的处理)采样保持每一个受光单元的像素信号，并被放大之后加到A/D转换器20。A/D转换器20将依次输入的像素信号转换为数字信号并输出至图像获取部22。另外，MOS型传感器有内置A/D转换器的传感器，在该情况下，从图像传感器18直接输出数字信号。
图像获取部22选择图像传感器18的受光单元位置来读出像素信号，从而能够同时或选择性地获取表示广角图像的像素信号和表示长焦图像的像素信号。
即，通过选择性地读出图像传感器18的中央光瞳像17a所入射的受光单元的像素信号，能够获取表示每1个微透镜对应的1个受光单元(3×3的受光单元的中央的受光单元)的广角图像的像素信号(表示拜耳排列的马赛克图像的像素信号)，另一方面，通过选择性地读出图像传感器18的环状光瞳像17b所入射的受光单元的像素信号，能够获取表示每1个微透镜对应的8个受光单元(3×3的受光单元的周围的受光单元)的长焦图像的像素信号。
另外，也可以从图像传感器18读出所有像素信号并暂时存储于缓冲存储器中，从存储于缓冲存储器的像素信号分成广角图像和长焦图像这2个图像的像素信号的组。
通过图像获取部22获取的表示广角图像以及长焦图像的像素信号分别输出至数字信号处理部40以及物体检测部50。
数字信号处理部40对所输入的数字的像素信号(RGB的点顺序的R信号、G信号、B信号)进行偏移处理、伽马校正处理以及对RGB的马赛克图像的信号的去马赛克处理等规定的信号处理。在此，去马赛克处理是指从与单板式图像传感器18的滤色器排列对应的RGB的马赛克图像按照每一个像素计算所有颜色信息的处理，还称作同步化处理。例如为如下处理：在由RGB这3色的滤色器构成的图像传感器18的情况下，从由RGB构成的马赛克图像按照每1个像素计算RGB所有颜色信息。
即，数字信号处理部40所含的去马赛克处理部由于在广角图像(拜耳排列的马赛克图像)的G受光单元的位置不存在R受光单元、B受光单元，因此分别对该G受光单元的周围的R受光单元、B受光单元的R信号、B信号进行插值来生成G受光单元的位置的R信号、B信号。同样地，由于在马赛克图像的R受光单元的位置不存在G受光单元、B受光单元，因此分别对该R受光单元的周围的G受光单元、B受光单元的G信号、B信号进行插值来生成R受光单元的位置的G信号、B信号，并且由于在马赛克图像的B受光单元的位置不存在G受光单元、R受光单元，因此分别对该B受光单元的周围的G受光单元、R受光单元的G信号、R信号进行插值来生成B受光单元的位置的G信号、R信号。
另一方面，如图10(c2)所示，长焦图像由每1个微透镜16a对应的8个(3×3的单元块的周围的8个)马赛克图像构成，并且在8个受光单元内包含RGB的所有颜色信息(R受光单元、G受光单元、B受光单元)，因此去马赛克处理部能够生成使用单元块内的8个受光单元的输出信号按照每一个单元块进行了去马赛克处理的、构成图像的1个像素(RGB的像素值)。
具体而言，对长焦图像的马赛克图像进行去马赛克处理的去马赛克处理部通过求出单元块内的4个G受光单元的像素值的平均值，计算单元块(1个微透镜)的中心位置的像素的G的像素值，同样地通过求出单元块内的2个R受光单元的像素值的平均值以及2个B受光单元的像素值的平均值，分别计算单元块的中心位置的像素的R的像素值以及B的像素值。
通过上述去马赛克处理部生成的广角图像以及长焦图像的2个去马赛克图像中的长焦图像的去马赛克图像由于使用单元块内的8个受光单元的输出信号进行去马赛克处理，因此分辨率实际上比使用(进行插值)周围的单元块的受光单元的输出信号进行去马赛克处理的广角图像的去马赛克图像的分辨率高。
并且，数字信号处理部40进行根据通过去马赛克处理部实施去马赛克处理而得的RGB的颜色信息(R信号、G信号、B信号)生成亮度信号Y和色差信号Cb、Cr的RGB/YC转换等，生成表示规定的帧速率的广角图像以及长焦图像的动画记录用以及动画显示用的图像信号。
在数字信号处理部40中处理的表示广角图像以及长焦图像的图像信号分别输出至记录部42以及显示部44。记录部42将通过数字信号处理部40处理的表示广角图像以及长焦图像的动画记录用的图像信号记录于记录介质(硬盘、存储卡等)中。另外，记录部42也可以只记录长焦图像。
显示部44通过由数字信号处理部40处理的显示广角图像以及长焦图像的动画显示用的图像信号显示广角图像以及长焦图像。另外，显示部44还能够根据记录于记录部42中的图像信号再生广角图像以及长焦图像。
另一方面，物体检测部50根据表示图像获取部22获取的广角图像以及长焦图像的像素信号检测作为跟踪对象的物体，并将检测出的物体在图像中的位置信息输出至横摇/倾斜控制部60，具有：第1物体检测部52，其根据长焦图像检测物体，并检测物体在广角图像中的位置信息；以及第2物体检测部54，其根据长焦图像检测物体，并检测物体在长焦图像中的位置信息。
作为在第1物体检测部52以及第2物体检测部54中检测物体的方法，有通过以进行人物的脸部识别的技术为代表的物体识别技术检测特定的物体的方法或检测运动物体作为跟踪对象的物体的运动物体检测方法。
通过物体的识别检测物体的方法为如下方法：将特定的物体的外观的特征预先作为物体词典进行登录，一边比较从所拍摄的图像在改变位置和大小的同时截出的图像与物体词典，一边识别物体。
图12(a)以及图12(b)分别是表示所拍摄的广角图像以及长焦图像的一例的图。另外，广角图像中的由用实线表示的框包围的区域表示当前的长焦图像的摄像范围，由用双点划线表示的框包围的区域表示过去以及未来的长焦图像的摄像范围。
当前，在拍摄图12(a)以及图12(b)所示的广角图像以及长焦图像并且将特定的物体(在图12所示的例子中为特定的汽车(小型货车))设为跟踪对象的情况下，第1物体检测部52只要在广角图像的视角内捕捉到小型货车，便能够检测小型货车在广角图像内的位置。
另一方面，还存在如下情况：第2物体检测部54只要在长焦图像的视角内充分捕捉到小型货车，便能够检测小型货车在长焦图像内的位置，但是在因基于横摇/倾斜装置30的自动跟踪的性能或物体(小型货车)的速度而在长焦图像的视角内无法完全捕捉或只能捕捉一部分小型货车的情况下，无法识别小型货车，从而无法检测小型货车在长焦图像内的位置。
物体检测部50(第1物体检测部52、第2物体检测部54)根据广角图像以及长焦图像中的至少广角图像检测作为跟踪对象的物体，因此即使物体高速移动，也能够通过广角图像捕捉物体，不会发生跟踪脱离。
表示通过第1物体检测部52检测出的物体在广角图像中的位置的位置信息以及表示通过第2物体检测部54检测出的物体在长焦图像中的位置的位置信息被加入到横摇/倾斜控制部60中。
并且，在本例中设置有选择第1跟踪模式或第2跟踪模式的模式选择部56。第1跟踪模式是只将表示通过第1物体检测部52检测出的物体在广角图像中的位置的位置信息输出至横摇/倾斜控制部60，并根据物体在广角图像中的位置信息控制横摇/倾斜装置30的模式。另一方面，第2跟踪模式是并用第1物体检测部52以及第2物体检测部54将表示通过第2物体检测部54检测出的物体在长焦图像中的位置的位置信息也输出至横摇/倾斜控制部60，并根据物体在广角图像中的位置信息以及表示物体在长焦图像中的位置的位置信息控制横摇/倾斜装置30的模式。
横摇/倾斜控制部60是根据如上所述那样从物体检测部50输入的表示物体在图像中(广角图像中、长焦图像中)的位置的位置信息控制横摇/倾斜装置30的部分，经由横摇驱动部34、倾斜驱动部36以物体在图像中的位置(例如，作为跟踪对象的物体的重心位置或物体的特征部分的位置)向长焦图像的中心位置(长焦光学系统14的光轴L2上的位置)移动的方式控制横摇/倾斜机构32(即，长焦光学系统14的光轴L2的方向)。
通过上述横摇/倾斜机构32的控制，能够以作为跟踪对象的物体到达长焦图像的中心的方式自动跟踪物体并进行拍摄。另外，不限于以物体在图像中的位置(重心位置)到达长焦图像的中心的方式进行跟踪控制的情况，也可以以物体在图像中的位置(重心位置)至少进入长焦图像的视角(优选为长焦图像的中心附近的一定范围(例如，焦点检测区域内))的方式控制横摇/倾斜机构32。
接着，作为在第1物体检测部52以及第2物体检测部54中检测物体的方法，对检测运动物体作为跟踪对象的物体的运动物体检测方法的一例进行说明。
在该情况下，如图13所示，第1物体检测部52对求出时间序列的2个广角图像(上一次获取的广角图像(图13(a))与本次获取的广角图像(图13(b)))的差分的差分图像(图13(c))进行检测。
在图13(a)以及图13(b)所示的例子中，物体A、B中的物体A移动，物体B停止。
因此，如图13(c)所示，差分图像A1、A2是通过物体A的移动而生成的图像。
在此，计算差分图像A1、A2的重心位置并分别设为位置P1、P2，将连结该两个位置P1、P2的线段的中点设为位置G。并且，将该位置G设为运动物体(物体A)在广角图像中的位置。
通过以如此计算出的物体A在广角图像中的位置G向长焦图像的中心位置(光轴L2上的位置)移动的方式反复控制横摇/倾斜机构32(即，长焦光学系统14的光轴L2的方向)，物体A移动(收敛)至长焦图像的中心位置。
另外，与第1物体检测部52相同，第2物体检测部54也能够根据长焦图像检测作为跟踪对象的物体(运动物体)，从而检测物体在广角图像中的位置。并且，在摄像部11移动(通过在车辆上安装摄像装置10而移动)的情况下，时间序列的图像之间的背景也移动，但是在该情况下，通过使图像以时间序列的图像之间的背景一致的方式移位并获取移位后的图像之间的差分图像，无论摄像部11的移动如何，都能够检测在实际空间内移动的物体。而且，运动物体检测方法并不限定于上述的实施方式。
＜自动跟踪控制方法＞
图14是表示基于本发明所涉及的摄像装置的自动跟踪控制方法的一例的流程图，关于通过模式选择部56选择第1跟踪模式的情况进行表示。
在图14中，第1物体检测部52从图像获取部22获取广角图像(步骤S10)，并根据所获取的广角图像检测作为跟踪对象的物体(步骤S12)。
接着，第1物体检测部52计算表示检测出的物体在广角图像中的位置的位置信息(步骤S14)。
接着，横摇/倾斜控制部60从第1物体检测部52输入表示物体在广角图像中的位置的位置信息，并根据所输入的位置信息以物体到达长焦图像的中心的方式控制横摇/倾斜装置30(步骤S16)。
在一般的照片透镜中，图像的位置与光入射角的正切函数(tan)成比例，因此例如在白图像中心的横摇方向的物体位置为x的情况下，若使光学系统旋转(横摇)下式所示的横摇角度φ，则能够在光学系统的光轴中心捕捉物体。
[数式1]
φ＝arctan(x/A)
另外，在上述[数式1]式中，A是与焦距对应的常数。并且，在横摇角度φ根据透镜的像差或目的性设计而从[数式1]式所示的函数偏离的情况下，使光学系统旋转包含该偏离量的角度即可，这是不言而喻的。而且，即使在物体从图像中心向倾斜方向移动(位移)的情况下，也能够与上述相同地求出用于在光学系统的光轴中心捕捉物体的光学系统的倾斜角θ，只要使光学系统旋转(倾斜)所求出的横摇角度θ，便能够在光学系统的光轴中心捕捉物体。
接着，判别自动跟踪摄像是否结束(步骤S18)，若判别为未结束，则过渡到步骤S10。由此，反复上述步骤S10至步骤S18的处理，进行自动跟踪物体的摄像。另一方面，若判别为结束了自动跟踪摄像，则结束自动跟踪摄像。另外，是否结束了自动跟踪摄像的判别可以通过电源的接通/断开来进行，也可以通过表示是否进行自动跟踪摄像的开关输入等来进行。
图15是表示基于本发明所涉及的摄像装置的自动跟踪控制方法的另一例子的流程图，关于通过模式选择部56选择第2跟踪模式的情况进行表示。
在图15中，步骤S10、S12以及S14进行与图14所示的步骤S10、S12以及S14相同的处理。
接着，第2物体检测部54从图像获取部22获取长焦图像(步骤S20)，并根据所获取的长焦图像检测作为跟踪对象的物体(步骤S22)。
接着，第2物体检测部54在步骤S22中判别是否检测出物体(步骤S24)在检测出物体的情况(“是”的情况)下，第2物体检测部54计算表示检测出的物体在长焦图像中的位置的位置信息(步骤S26)。另一方面，在未检测出物体的情况(“否”的情况)下，过渡到步骤S34。
接着，横摇/倾斜控制部60输入通过步骤S14检测出的物体在广角图像中的位置信息、通过步骤S22检测出的物体在长焦图像中的位置信息以及通过角度检测器检测出的横摇/倾斜机构32的当前的横摇角度φ以及倾斜角度θ，并根据所输入的位置信息以及角度信息以物体到达长焦图像的中心位置的方式控制横摇/倾斜装置30(步骤S34)。
在此，横摇/倾斜控制部60在步骤S24中判别为根据长焦图像未检测出物体的情况下，根据通过步骤S14检测出的物体在广角图像中的位置信息以物体到达长焦图像的中心位置的方式控制横摇/倾斜装置30。另一方面，在步骤S24中判别为根据长焦图像检测出了物体的情况下，根据获取长焦图像时的横摇角度φ以及倾斜角度θ和通过步骤S26检测出的物体在长焦图像中的位置信息以物体到达长焦图像的中心位置的方式控制横摇/倾斜装置30。通过使用物体在长焦图像中的位置信息，能够进行更高精度的物体的自动跟踪。
接着，判别是否结束了自动跟踪摄像(步骤S36)，若判别为未结束，则过渡到步骤S10。由此，反复上述步骤S10至步骤S36的处理，进行自动跟踪物体的摄像。另一方面，若判别为结束了自动跟踪摄像，则结束自动跟踪摄像。
＜定向传感器的另一实施方式＞
图16是表示定向传感器的另一实施方式的侧视图。
该定向传感器170由如下构成：相当于光瞳分割部的微透镜阵列160以及作为遮光掩模发挥功能的遮光部件150；以及受光单元180a、180b的一部分被遮光部件150遮光的图像传感器180。另外，一部分被遮光部件150遮光的受光单元180a和受光单元180b在图像传感器180的左右方向以及上下方向上交替(方格旗状)设置。
微透镜阵列160具有与图像传感器180的受光单元180a、180b一一对应的微透镜160a。
遮光部件150限制图像传感器180的受光单元180a、180b的开口，具有与图2等所示的摄影光学系统12的广角光学系统13以及长焦光学系统14对应的开口形状。另外，在微透镜阵列160的各透镜的下方配设有红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器。
受光单元180a的开口的周边部被遮光部件150的遮光部150a遮光，而受光单元180b的开口的中心部被遮光部件150的遮光部150b遮光。由此，通过了摄影光学系统12的广角光学系统13的光束通过微透镜阵列160以及遮光部件150的遮光部150a进行光瞳分割而入射于受光单元180a，而通过了摄影光学系统12的长焦光学系统14的光束通过微透镜阵列160以及遮光部件150的遮光部150b进行光瞳分割而入射于受光单元180b。
由此，能够从图像传感器180的各受光单元180a读出广角图像的像素信号，并且能够从图像传感器180的各受光单元180b读出长焦图像的像素信号。
＜摄像部的另一实施方式＞
接着，对适用于本发明所涉及的摄像装置的摄像部的另一实施方式进行说明。
图17是表示能够适用于摄像装置10的摄像部的另一实施方式的剖视图。
该摄像部由摄影光学系统212和定向传感器17构成。另外，由于定向传感器17与图3所示的定向传感器相同，因此以下对摄影光学系统212进行说明。
该摄影光学系统212分别由圆形的中央光学系统即长焦光学系统214和该长焦光学系统214的周边部的相对于中央光学系统(长焦光学系统214)呈同心圆状配设的环状光学系统即广角光学系统213构成。
长焦光学系统214为由第1透镜214a、第2透镜214b以及共同透镜215构成的长焦光学系统，具有视角α。
广角光学系统213为由透镜213a以及共同透镜215构成的广角光学系统，具有视角β(β＞α)，比长焦光学系统214广角。
与图2等所示的摄影光学系统12相比，该摄影光学系统212的不同点在于，不使用反射镜，并且圆形的中央光学系统为长焦光学系统214，相对于中央光学系统呈同心圆状配设的环状光学系统为广角光学系统213。
另外，作为中央光学系统的长焦光学系统214能够使长焦光学系统214的光轴的方向相对于广角光学系统213的光轴的方向相对移动，这是不言而喻的。
作为摄像装置10的另一实施方式，例如可以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，以智能手机为例，参考附图进行详细说明。
＜智能手机的结构＞
图18是表示作为摄像装置10的另一实施方式的智能手机500的外观的图。图18所示的智能手机500具有平板状的框体502，且在框体502的一个面具备由作为显示部的显示面板521和作为输入部的操作面板522一体构成的显示输入部520。并且，框体502具备扬声器531、麦克风532、操作部540以及相机部541。另外，框体502的结构并不限定于此，例如还能够采用显示部和输入部独立的结构，或者采用具有折叠结构或滑动机构的结构。
图19是表示图18所示的智能手机500的结构的框图。如图19所示，作为智能手机500的主要构成要件，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以及主控制部501。并且，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按照主控制部501的指示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以及Web数据或流数据等的接收。
显示输入部520是所谓的触控面板，其通过主控制部501的控制来显示图像(静止画以及动画)或文字信息等，并以视觉形式向用户传递信息，并且检测用户对所显示的信息进行的操作，显示输入部520具备显示面板521和操作面板522。在欣赏所生成的3D图像的情况下，优选显示面板521为3D显示面板。
显示面板521将LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)等用作显示设备。
操作面板522是如下设备：将显示于显示面板521的显示面上的图像以可辨认的方式载置，检测通过用户的手指或尖笔操作的一个或多个坐标。若通过用户的手指或尖笔操作该设备，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18所示，虽然智能手机500的显示面板521和操作面板522一体构成显示输入部520，但成为操作面板522完全覆盖显示面板521的配置。在采用该配置的情况下，操作面板522对显示面板521之外的区域也可以具备检测用户操作的功能。换言之，操作面板522也可以具备如下检测区域：对与显示面板521重叠的重叠部分的检测区域(以下，称作显示区域)；以及对除此以外的与显示面板521不重叠的外缘部分的检测区域(以下，称作非显示区域)。
另外，虽然可以使显示区域的大小和显示面板521的大小完全一致，但是不必一定使两者一致。并且，操作面板522也可以具备外缘部分和除此以外的内侧部分这两个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据框体502的大小等适当地设计。另外，作为在操作面板522中采用的位置检测方式，可以举出矩阵开关方式、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，也能够采用任一方式。
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可由主控制部501处理的语音数据并输出至主控制部501，或者将通过无线通信部510或者外部输入输出部560接收的语音数据进行解码并从扬声器531输出。并且，如图18所示，例如能够将扬声器531以及麦克风532搭载于与设置有显示输入部520的面相同的面。
操作部540为使用按键开关等的硬键，其接收来自用户的指示。例如，操作部540为如下按键式开关：搭载于智能手机500的框体502的显示部的下部、下侧面，当用手指等按下时开启，当拿开手指时，通过弹簧等的复原力成为关闭状态。
存储部550存储主控制部501的控制程序或控制数据、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数据或所下载的内容数据，并且暂时存储流数据等。并且，存储部550由智能手机内置的内部存储部551和具有装拆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和外部存储部552利用闪存器类型(flash memory type)、硬盘类型(harddisk 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 Only Memory)等储存介质来实现。
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，用于直接或通过通信等(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)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，例如有如下：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、经由音频/视频I/O(Input/Output)端子连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/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、有线/无线连接的耳机等。外部输入输出部能够将从这种外部设备输送来的数据传递给智能手机500的内部的各构成要件，或者使智能手机500的内部的数据输送至外部设备。
GPS接收部570按照主控制部501的指示接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，执行基于所接收的多个GPS信号的测位运算处理，检测由该智能手机500的纬度、经度、高度构成的位置。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，按照主控制部501的指示检测智能手机500的物理移动。通过检测智能手机500的物理移动，检测智能手机500的移动方向或加速度。该检测结果被输出至主控制部501。
电源部590按照主控制部501的指示向智能手机500的各部供给蓄存于电池(未图示)的电力。
主控制部501具备微处理器，按照存储部550所存储的控制程序或控制数据动作，集中控制智能手机500的各部。并且，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和应用处理功能。
应用处理功能通过主控制部501按照存储部550所存储的应用软件动作来实现。作为应用处理功能，例如有控制外部输入输出部560而与对象设备进行数据通信的红外线通信功能或进行电子邮件的收发的电子邮件功能、阅览Web页的Web浏览功能等。
并且，主控制部501具备根据接收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)将影像显示于显示输入部520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并对该解码结果实施图像处理从而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的显示控制以及检测用户通过操作部540、操作面板522进行的操作的操作检测控制。
通过显示控制的执行，主控制部501显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软键，或者显示用于制作电子邮件的窗口。另外，滚动条是指针对无法完全收纳于显示面板521的显示区域的大图像等，用于接收使图像的显示部分移动的指示的软键。
并且，通过操作检测控制的执行，主控制部501检测用户通过操作部540进行的操作，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的显示图像的滚动要求。
而且，通过操作检测控制的执行，主控制部501具备如下触控面板控制功能：判定对操作面板522的操作位置是与显示面板521重叠的重叠部分(显示区域)，还是除此以外的与显示面板521不重叠的外缘部分(非显示区域)，从而对操作面板522的感应区域或软键的显示位置进行控制。
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。手势操作并不是指以往单纯的触摸操作，而是指通过手指等描绘轨迹或同时指定多个位置，或者组合这些动作，从多个位置对至少一个描绘轨迹的操作。
相机部541为使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)或CCD(Charge-Coupled Device)等成像元件进行电子摄影的数字相机。该相机部541能够适用前述的摄像装置10。无需机械式切换机构，便能够拍摄广角图像和长焦图像，适合作为组装于如智能手机500那样薄型的便携终端的相机部。
并且，相机部541能够通过主控制部501的控制将通过摄影获取的图像数据转换为例如JPEG(Joint Photographic coding Experts Group)等压缩的图像数据，并记录于存储部550，或者通过外部输入输出部560或无线通信部510输出。如图18所示，在智能手机500中，在与显示输入部520相同的面搭载有相机部541，但是相机部541的搭载位置并不限于此，可以搭载于显示输入部520的背面，或者也可以搭载多个相机部541。另外，在搭载了多个相机部541的情况下，还能够替换供摄影的相机部541而单独进行拍摄，或者同时使用多个相机部541而进行拍摄。
并且，相机部541能够用于智能手机500的各种功能。例如，能够在显示面板521显示由相机部541获取的图像，或者将相机部541的图像用作操作面板522的操作输入的一种。并且，在GPS接收部570检测位置时还能够参考来自相机部541的图像检测位置。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并用三轴加速度传感器来判断智能手机500的相机部541的光轴方向，或者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]
本发明所涉及的摄像装置例如能够用作车载相机、监视相机，但其用途并不限定于此。
并且，使长焦光学系统的光轴的方向相对于广角光学系统的光轴的方向移动的横摇/倾斜机构并不限定于使用万向节机构，总而言之，只要能够与广角光学系统独立地使长焦光学系统的光轴的方向移动，则可以是任何一种。
而且，在由反射式长焦透镜构成长焦光学系统的情况下，反射镜的片数并不限定于2片，可以设为3片以上。并且，作为跟踪对象的物体可以由操作者最初根据显示于显示部44的广角图像使用触控面板等设定。
另外，本实施方式的摄影光学系统将分别配置于不同区域的广角光学系统以及长焦光学系统中的一个光学系统设为圆形的中央光学系统，将另一个光学系统设为相对于中央光学系统呈同心圆状配设的环状光学系统，但广角光学系统和长焦光学系统的形状并不限定于本实施方式，可以考虑各种形状。
并且，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的精神的范围内，能够进行各种变形，这是不言而喻的。

Claims (11)

1.一种摄像装置，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；
横摇/倾斜机构，其使所述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移动；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。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其具备：
物体检测部，其根据所述图像获取部所获取的广角图像以及长焦图像中的至少广角图像，检测作为跟踪对象的物体；以及
横摇/倾斜控制部，其根据通过所述物体检测部检测出的物体在图像中的位置信息，控制所述横摇/倾斜机构。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述物体检测部根据所述图像获取部连续获取的广角图像检测运动物体，并将检测出的所述运动物体作为跟踪对象的物体。
4.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述物体检测部根据所述图像获取部所获取的广角图像识别特定的物体，并将识别出的所述特定的物体作为跟踪对象的物体。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的摄像装置，其中，
所述横摇/倾斜控制部根据通过所述物体检测部检测出的物体在图像中的位置信息，控制所述横摇/倾斜机构，并使检测出的所述物体至少进入所述长焦图像的视角内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像装置，
所述摄像装置具备记录部，所述记录部记录所述图像获取部所获取的广角图像以及长焦图像中的至少长焦图像。
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所述中央光学系统呈同心圆状配设的环状光学系统。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其中，
所述环状光学系统为所述摄影光学系统的长焦光学系统，包括使光束反射两次以上的反射光学系统。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，
所述长焦光学系统的反射光学系统具有：至少使光束反射的主反射光学系统；以及使通过该主反射光学系统反射后的光束进一步反射的副反射光学系统，
所述横摇/倾斜机构使所述主反射光学系统相对于所述定向传感器的受光面沿着绕正交2个轴的各轴的方向倾转，并且使所述副反射光学系统倾转与所述倾转后的所述主反射光学系统的倾斜角的二分之一相应的量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像装置，
所述摄像装置具有焦点调整部，所述焦点调整部进行所述长焦光学系统的焦点调整。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄像装置，其中，
所述定向传感器具有作为光瞳分割部发挥功能的微透镜阵列或遮光掩模。
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