JP2014110444A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子を減らすこと。
【解決手段】撮像装置は、異なる焦点距離を有する複数の光学系が同心円状に配置された光学部と、光学部を介して入射される光を撮像し、複数の光学系の数よりも少ない数の撮像素子とを有する。光学部を回転させることにより、少なくとも一つの撮像素子により異なる焦点距離の光学系を介して入射される光を撮像する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。より詳細には、多視点の画像データを撮像する撮像装置に関する。

これまで、カメラのピント調整を誤って撮像した場合は、ピント調整をやり直して再撮像する必要があった。また、奥行きの異なる複数の被写体に対してそれぞれにピントが合った画像を得たい場合には、被写体毎にピントを合わせた撮像を複数回行う必要があった。

近年、光学系に新たな光学素子を追加することで複数視点からの画像を取得し、後で画像処理によってピント位置を調節すること（リフォーカス）が可能なライトフィールドフォトグラフィという技術が発展している。

この技術を用いれば、撮像後にピント調整を行えるため、撮像時のピント調整の失敗を画像処理で補うことができるという利点がある。さらに、画像処理方法を変えることで画像中の任意の被写体にピントを合わせた複数の画像を一枚の撮像画像から得る事ができ、撮像回数を減らす事ができるという利点もある。

ライトフィールドフォトグラフィでは、複数視点の画像データから、空間中の複数の位置について、それぞれの位置を通過する光線の方向と強度（ライトフィールド、以下、「ＬＦ」という。）を計算する。そして、得られたＬＦの情報を用いて、仮想の光学系を通過して仮想のセンサに結像した場合の画像を計算する。このような仮想の光学系やセンサを適宜設定する事で、リフォーカスも可能となる。ＬＦに関する数学的性質や数学的基礎などはＲ.ＮＧらによって議論されている（非特許文献１）。

ＬＦを取得するための撮像技術としては、小型のカメラ（個眼カメラ）を並べたカメラアレイが知られている。カメラアレイでは、取得したＬＦから、仮想センサ上の画像データを撮像後に合成することができる。

ＬＦから仮想センサ上の画像を合成する方法として、取得した複数枚の画像データを仮想的なセンサ上に射影変換し加算して平均化する方法が知られている（特許文献１）。

国際公開第２００８／０５０９０４号

R.NG, M.Levoy, M.Bredif, G.Duval, M. Horowitz, P.Hanrahan,"Light Field Photography with a Hand-held Plenoptic Camera"(Stanford Tech ReportCTSR 2005-02, 2005)

カメラアレイでは、レンズなどの光学系と撮像素子とが１組のセットになった個眼カメラが用いられる。しかしながら、使用態様によっては、全ての個眼カメラを用いて撮像した画像データを、撮像後の合成処理において用いない場合も想定される。すなわち、結果として使用しないこととなる個眼カメラを搭載していることになるため、結果として余分なコストが発生していることになる。

本発明に係る撮像装置は、異なる焦点距離を有する複数の光学系が同心円状に配置された光学部と、前記光学部を介して入射される光を撮像し、前記複数の光学系の数よりも少ない数の撮像素子とを有し、前記光学部を回転させることにより、少なくとも一つの前記撮像素子により異なる焦点距離の光学系を介して入射される光を撮像することを特徴とする。

本発明によれば、カメラアレイにおける撮像素子の数を減らすことによって、コストを削減することができる。

実施例１に係る撮像装置の外観の一例を示す図である。 実施例１に係る撮像装置の構成の一例を示す図である。 実施例１に係る撮像装置の撮像部の一例を示す図である。 実施例１に係る撮像装置における撮像素子の配置を模式的に示す図である。 実施例１に係る撮像装置の処理の一例を示すフローチャートである。 合成処理を説明するための図である。 合成処理を説明するための図である。 実施例１に係る撮像装置における撮像素子の配置を模式的に示す図である。 実施例２に係る撮像装置の外観の一例と、撮像装置の配置とを模式的に示す図である。 図９に示す撮像装置の変形例の一例を示す図である。 撮像装置の外観の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本実施例に係る撮像装置１００の前面側（撮像部が配置される面）から見た外観の一例を示す斜視図である。

図１に示すように、撮像装置１００の前面には複数の撮像部１０１−１０６が同心円状に配置され、カメラアレイを形成している。ただし、本実施例における撮像部には、撮像素子が含まれない場合がある。詳細については後述する。各撮像部の円の大きさは、各撮像部の焦点距離の長さに対応している。例えば、撮像部１０２の焦点距離は、撮像部１０１の焦点距離よりも長い（画角が狭い）ことを表している。すなわち、本実施例に係る撮像装置１００は、異なる焦点距離を有する撮像部によって構成されている。

なお、図１の例においては、６個の撮像部１０１−１０６を有する例を挙げて説明しているが、複数種類の焦点距離を有する個眼カメラが含まれていればよく、図１で説明する例に限定されるものではない。また、図示していないが、撮像装置１００は、ボタン、タッチディスプレイ、ジョグダイヤルなど各種のインターフェイスなどの他の機能を有することができる。

また、後述するように、カメラアレイによって形成される面（以下、光学ベース１５０と称する）は、回転可能に構成されている。

図２は、図１に示す撮像装置１００の構成の一例を示す図である。ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２をワークメモリとして使用して、ＲＯＭ２０３に格納されたＯＳや各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０１は、システムバス２００を介して、撮像装置１００の各構成を制御する。ＲＡＭ２０２は、撮像光学系の制御結果を示すフォーカス設定及び絞り設定など撮像部１０１−１０６の状態を示す情報である撮像パラメータなどを格納する。ＲＯＭ２０３は、撮像部１０１−１０６の相対的な位置関係並びに各撮像部の撮像素子の画素ピッチ、光のエネルギーの受光効率、及び撮像部の焦点距離（画角）などを示すカメラ設計パラメータなどを格納する。なお、図示していないが、各撮像部１０１−１０６のＲＯＭに当該撮像部のカメラ設計パラメータを格納するようにしてもよい。

ＣＰＵ２０１は、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）生成部２０７及び表示制御部２０４を制御してモニタ２１３にユーザインタフェイス（ＵＩ）を表示させる。また、ＣＰＵ２０１は、撮影ボタン１６３や操作部１６４を介してユーザ指示を受信する。そして、ＣＰＵ２０１は、ユーザ指示に従い、撮像時の被写体距離、焦点距離、絞り、露光時間、及びフラッシュの発光などの撮影条件の設定をすることができる。また、ＣＰＵ２０１は、ユーザ指示に従い、撮像の指示、及び撮像した画像の表示設定を行うことができる。ＣＧ生成部２０７は、ＵＩを実現するための文字やグラフィックスなどのデータを生成する。

ユーザから撮影を指示されると、ＣＰＵ２０１は、ユーザの指示に対応した光学系の制御方法を光学系制御方法生成部２０９から取得する。次に、ＣＰＵ２０１は、取得した光学系の制御方法に基づいて光学系制御部２１０に撮像を指示する。この撮像指示を受信した光学系制御部２１０は、フォーカスを合わせ、絞りを調節し、又はシャッタを開閉するなどの撮像光学系の制御を行う。また、光学系制御部２１０は、撮像光学系の制御結果を示すフォーカス設定及び絞り設定など撮像部１０１−１０６の状態を示す情報である撮像パラメータをＲＡＭ２０２に格納する。また、光学系制御部２１０は、後述する回転駆動部２１４を制御する。なお、一つの光学系制御部２１０によって各撮像部１０１−１０６の撮像光学系を制御するのではなく、ＣＰＵ２０１と通信可能な光学系制御部を各撮像部１０１−１０６に備えてもよい。

撮像部１０１−１０６はそれぞれ、被写体からの光をＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像センサ３０７において受光する。詳細は図３に関連して後述する。撮像部１０１−１０６は、撮像センサ３０７が出力するアナログ信号をアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換した撮像データ（以下、ＲＡＷデータ）を、一旦、撮像部１０１−１０６内のバッファメモリに保持する。バッファメモリに保持されたＲＡＷデータは、ＣＰＵ２０１の制御により、順次、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納される。

デジタル信号処理部２０８は、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納された複数のＲＡＷデータ（以下、ＲＡＷデータ群）から画像データを生成する現像処理を行う。またデジタル信号処理部２０８は、ＲＡＷデータ群および生成した画像データをＲＡＭ２０２の所定領域に格納する。なお、現像処理には、複数のＲＡＷデータを合成する合成処理、デモザイキング処理、ホワイトバランス処理、ガンマ処理、及びノイズ低減処理などが含まれる。また、デジタル信号処理部２０８は、撮影後の画像データに対してズーム倍率を変更し、変更後の画像データを生成する処理を行うことができる。生成した画像データにはフォーカス距離、ズーム倍率および被写界深度などを示す現像処理時のパラメータ（以下、画像生成パラメータ）が付加される。画像生成パラメータは、例えばユーザから指定された値に基づいて生成される。また、例えば初回現像時などにおいては初期設定値を画像生成パラメータとして用いることができる。また、ＲＡＷデータ群には少なくとも撮像パラメータが付加されるが、外部の画像処理装置による現像処理を考慮して、カメラ設計パラメータを付加してもよい。

ＣＰＵ２０１は、表示制御部２０４を制御して、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納された画像データをモニタ２１３に表示する。圧縮伸長部２１２は、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納された画像データをＪＰＥＧやＭＰＥＧなどのフォーマットに変換するエンコード処理を行う。また、圧縮伸長部２１２は、必要ならば、ＲＡＷデータ群をロスレス圧縮する処理を行う。

ＣＰＵ２０１は、表示制御部２０４を制御して、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納された画像データをモニタ２１３に表示する。圧縮伸長部２１２は、ＲＡＭ２０２の所定領域に格納された画像データをＪＰＥＧやＭＰＥＧなどのフォーマットに変換するエンコード処理、必要ならば、ＲＡＷデータ群をロスレス圧縮する処理を行う。

インタフェイス（Ｉ／Ｆ）２０５は、例えばメモリカードやＵＳＢメモリなどの記録メディア２０６を読み書きする機能及び有線や無線のネットワークに接続する機能を有する。Ｉ／Ｆ２０５は、ＣＰＵ２０１の指示に従い、例えばＲＡＭ２０２に格納されたＪＰＥＧやＭＰＥＧフォーマットの画像データおよびＲＡＷデータ群を外部のメディアやサーバ装置に出力したり、外部の記録メディアやサーバ装置から各種データを入力する。

画像生成パラメータ生成部２１１は、デジタル信号処理部２０８における現像処理に必要な画像生成パラメータを生成する。

回転駆動部２１４は、カメラアレイによって形成される光学ベース１５０（光学部）を回転させる機構であり、撮像素子と任意の光学系とを光軸上に配置させる。回転駆動部２１４は、光学系制御部２１０の制御に従って光学ベースを回転させる。あるいは、回転駆動部２１４は、ユーザ操作によって光学ベースを回転させてもよい。

＜各撮像部の構成例＞
図３は、本実施例における撮像部１０１−１０６の構成例を示す図である。なお、後述するように、光学ベースの回転に応じて撮像部の構成も変更し得る。以下では、図１に示す状態における各撮像部１０１−１０６の構成について説明する。

図３（ａ）のブロック図は、撮像部１０１の構成例を示す図である。本実施例の撮像部１０１−１０６は、少なくとも２種類以上の異なる焦点距離を有する。図３（ｂ）は、撮像部１０１以外の他の撮像部１０２−１０６の構成例を示す図である。図３に示すように、本実施例では、撮像部１０１と他の撮像部１０２−１０６との構成は異なる。具体的には、本実施例では、他の撮像部１０２−１０６は、撮像素子を含まない。

なお、光学ベース１５０が回転することによって、図３（ａ）で示す撮像素子を含む撮像部が、撮像部１０１ではなく他の撮像部１０２−１０６となる場合もある。図３の例では、説明の便宜上、撮像部１０１が撮像素子を有する構成としている点に留意されたい。

最初に図３（ａ）を用いて撮像部１０１の構成を説明する。被写体からの光は、フォーカスレンズ群３０１ａ、絞り３０２ａ、固定レンズ群３０３ａ、シャッタ３０４ａ、赤外線カットフィルタ３０５、カラーフィルタ３０６を通過して、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤなどの撮像素子３０７上に結像する。Ａ／Ｄ変換部３０８は、撮像センサ素子が出力するアナログ信号をＡ／Ｄ変換する。バッファ３０９は、Ａ／Ｄ変換部３０８が出力するＲＡＷデータを一時的に格納し、ＣＰＵ２０１の要求に応じて、ＲＡＷデータをシステムバス２００を介してＲＡＭ２０２に転送する。

なお、図３（ａ）に示すレンズ群と絞りの配置は一例であり、異なる配置でもよい。例えば、一部またはすべての撮像部がテレセントリック性などのレンズ性能を向上させるための固定レンズ群３０３ａをもたなくてもよい。

図３（ｂ）に示す他の撮像部１０２−１０６は、図３（ａ）で示す撮像部とほぼ同様の構成を有することができる。ただし、図３（ｂ）に示す他の撮像部１０２−１０６は、撮像部１０１と比較して少なくとも撮像素子３０７からシステムバス２００側の構成を含まない。なお、本実施例では、赤外線カットフィルタ３０５やカラーフィルタ３０６も含まない構成を示している。

回転駆動部２１４によって、例えば撮像部１０１のフォーカスレンズ群３０１ａ、絞り３０２ａ、固定レンズ群３０３ａ、シャッタ３０４ａが置き換わることになる。すなわち、図３（ｂ）に示す撮像部１０２のフォーカスレンズ群３０１ｂ、絞り３０２ｂ、固定レンズ群３０３ｂ、シャッタ３０４ｂで置き換わることになる。本実施例では、この回転によって変化する撮像部内の構成のことを「光学系」と称する。なお、本実施例では、説明を簡便にする趣旨で、図３（ａ）で示す構成も、図３（ｂ）で示す構成も総称して、撮像部として説明することにする。

図４は、実施例１に係る撮像装置における撮像素子の配置を模式的に示す図である。図４に示すように、撮像素子４０１は、回転可能な光学ベース１５０よりも撮像装置側に固定的に配置されている。そして、回転駆動部２１４によって光学ベース１５０を回転させることによって、任意の撮像部１０１−１０６が撮像素子４０１との光軸上に配置される。このように、回転駆動部２１４によって光学ベースを回転させることによって、少ない撮像素子（本実施例では１つの撮像素子４０１）によって任意の焦点距離を有する撮像部１０１−１０６による撮像が可能となる。

図５は、実施例１における撮像装置の処理の一例を示すフローチャートを示す図である。図５に示す処理は、ＲＡＭ２０２に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ２０１の制御に基づいて行なわれる。

ステップＳ５０１において、光学系制御方法生成部２０９は、ユーザから操作部１６４を介して入力された情報、またはＲＡＭ２０２に格納された設定値などにより撮像目的を取得する。そして、光学系制御方法生成部２０９は、目的に合わせて必要とされる焦点距離を複数特定する。撮像目的は、例えば撮像後に合成する際に、リフォーカスする処理、画角を変更する処理、視点位置を変更する処理、ダイナミックレンジを強調する処理、画像解像度を向上させる処理、あるいはノイズを低減する処理を行うかなどが挙げられる。

ステップＳ５０２において、光学系制御方法生成部２０９は、ステップＳ５０１で特定された複数の焦点距離が全て選択されたか判定する。全ての焦点距離が選択された場合、すなわち、全ての焦点距離での撮像が完了した場合、光学系制御方法生成部２０９は、処理を終了し、ステップＳ５０７で撮像した画像データを用いてデジタル信号処理部２０８による画像合成処理が行われる。光学系制御方法生成部２０９は、ステップＳ５０１で特定された複数の焦点距離が全て選択されていないと判定した場合、ステップＳ５０３に処理を進める。

ステップＳ５０３において、光学系制御方法生成部２０９は、ステップＳ５０１で特定された複数の焦点距離のうち、未選択の焦点距離を１つ選択する。

ステップＳ５０４において、光学系制御方法生成部２０９は、光学系制御部２１０を介して回転駆動部２１４を制御して、ステップＳ５０３で選択された焦点距離を有する光学系によって撮像できるように光学ベース１５０を回転する。具体的には、光学系制御部２１０は、ステップＳ５０３で選択された焦点距離を有する光学系を特定する。また、光学系制御部２１０は、現在の光学ベース１５０の回転位置を示す情報と、撮像素子４０１が配置されている位置を示す情報とを取得する。そして、光学系制御部２１０は、これらの情報に基づいて、回転駆動部２１４に対する回転量を指示する。回転駆動部２１４は、指示された回転量に応じて光学ベース１５０を回転させる。この結果、ステップＳ５０３で選択された焦点距離を有する光学系が、撮像素子４０１との光軸上に配置されることになる。なお、ステップＳ５０３で選択された焦点距離を有する光学系が既に撮像素子４０１との光軸上に配置されている場合には、ステップＳ５０４では回転駆動部２１４による回転が行われない。

ステップＳ５０５において、光学系制御部２１０は、ステップＳ５０３で選択された光学系を制御し、フォーカス処理などの所定の処理を介して撮像処理を行う。

ステップＳ５０６において、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ５０５の撮像処理に用いた光学系の焦点距離の情報を付加して撮像した画像データをＲＡＭ２０３に保存する。そして、処理をステップＳ５０２に戻す。

（画像合成処理）
図６および図７を参照してデジタル信号処理部２０８による画像の合成の概念について説明する。図６（ａ）は異なる距離にある被写体を撮像部６０１〜６０３で撮影した様子を表している。なお、ここでは説明を簡便にするために撮像部として説明するが、前述のように光学系が回転することによって単一の撮像素子に入射する光に基づいて撮像されるものである。

図６（ａ）において、撮像部６０１〜６０３は撮像部１０１〜１０６の中で代表的な３つの撮像部を図示したものである。点線６０４〜６０６は仮想的なピント位置（ピントを合わせようとする位置）の中で代表的な３枚の仮想的なピント位置を図示したものである。図６（ａ）に示すように、被写体６０７〜６０９はそれぞれ距離の異なる位置に置かれている。

図６（ｂ）は、撮像部６０１で取得した画像６１０を表す。撮像部６０２、６０３で取得する画像は、画像６１０において、各被写体６０４〜６０６の距離に応じた視差分だけ被写体がずれた画像になる。

図７はデジタル信号処理部２０８によって再構成された（合成された）画像の概念図である。画像７０１は仮想的なピント位置を点線６０６に設定したときの再構成後の画像である。画像７０１では被写体６０７にピントが合っており、被写体６０８、６０９にはボケが発生している。

画像７０２は仮想的なピント位置を点線６０５にしたとき、画像７０３は仮想的なピント位置を点線６０４にしたときのそれぞれの再構成後の画像である。画像７０２、７０３はそれぞれピントが合った被写体は６０８、６０９である。このように仮想的なピントを動かすことで、好きな被写体にピントを合わせた画像を得ることができる。

この合成処理の例では、仮想的なピント位置を制御することにより、所定の被写体にピントを合わせると同時に他の被写体をボケさせることが可能となる。合成処理の例はこれに限らず、例えば、画角を変更する処理、視点位置を変更する処理、ノイズを低減するノイズ低減処理、ダイナミックレンジを広げるHDR処理や、解像度を上げる高解像度化処理であっても良い。

なお、図６及び７に示す例では、視差がずれた画像を用いて説明しているが、単一の撮像素子を用いて、異なる焦点距離を有する光学系を用いて撮像された画像を用いて合成処理を行うこともできる。この場合、焦点が合う部分の画像について解像度を上げることができる。

以上のとおり、本実施例によれば、異なる焦点距離を有する光学系が配置された光学ベースを回転させることによって、少ない撮像素子を用いて複数の焦点距離を有する画像データを取得することが可能となる。また、係る画像データを用いて撮像後に多様な合成画像データを生成することができる。

なお、本実施例では、撮像素子が１つの場合を例に挙げて説明した。すなわち、図４で示すように撮像素子４０１が配置されている例について説明した。しかしながら、撮像素子の数は１つでなくても構わない。例えば、図８に示すように、２つの撮像素子８０１、８０２が、光学系の回転に併せて光軸上に配置されるように配置されていてもよい。少なくとも光学系の数よりも撮像素子の数が少ない形態であればよい。また、撮像素子の位置についても同心円状に配置された光学系が光軸上に配置される位置であれば、いずれの位置であってもよい。また、撮像素子は、同心円状に等間隔に配置された光学系が光軸上に配置されるように、等間隔で配置されてもよい。

実施例１では、図１のように焦点距離が異なる撮像部を、焦点距離が次第に大きく又は小さくなるように、光学ベースに順に配置する例を説明した。実施例２では、実施例１とは異なる形態の撮像装置について説明する。

図９は、実施例２に係る撮像装置９００の外観の一例と、撮像素子の位置とを示す図である。図９に示すように、本実施例の撮像装置９００は、図１の示す撮像装置と比較して、同心円状の撮像部に加えて、光学ベース９５０の中央部分に撮像部９３０が新たに配置されている。また、図９に示すように、同心円状の撮像部は、焦点距離の短い撮像部９１１−９１３と、焦点距離の長い撮像部９２１−９２３とが交互に配置されている。また、１つの撮像素子９４０が実施例１と同様に、同心円状の撮像部９２１の位置の撮像装置側に設けられている。図９の状態においては、撮像部９２１は、図３（ａ）で示す撮像部の構成を備えているといえる。さらに、中央部分に配置されている撮像部９３０の位置の撮像装置側にも撮像素子９４１が備えられている。すなわち、撮像部９３０も、図３（ａ）で示す撮像部の構成を備えているといえる。その他の撮像部については、図９の状態においては図３（ｂ）で示す撮像部の構成を備えているといえる。

このように、図９に示す撮像装置においては、同心円状に配置される撮像部は、図３（ａ）で示す構成を有しているものと、図３（ｂ）で示す構成を有するものとがある。なお、実施例１で説明したように、回転駆動部２１４によって光学ベース９５０が回転することによって、同心円状に配置される任意の撮像部が図３（ａ）で示す構成を有する場合も、図３（ｂ）で示す構成を有する場合もある点に留意されたい。

このように、本実施例の撮像装置９００は、中央部分に配置された撮像部９３０と、同心円状に配置された撮像部９１１−９１３、９２１−９２３のうちの任意の撮像部とを介して画像データを撮像することができる。

なお、図９の撮像装置９００を別の表現で説明することもできる。すなわち図９の撮像装置９００は、光学ベース９５０の中心部分に第１の撮像部９３０が配置されている。また、光学ベース９５０上に同心円状に第１の焦点距離を有する撮像部９１１−９１３と、第２の焦点距離を有する撮像部９２１−９２３とが交互に配置されている。ここでは、第１の焦点距離を有する撮像部を第１の撮像部群と称し、第２の焦点距離を有する撮像部を第２の撮像部群と称する。

図９に示す撮像装置においては、回転駆動部２１４によって光学ベース９５０が回転することによって、使用する光学系を、第１の撮像部群のいずれか１つ以上と、第２の撮像部群のいずれか１つ以上とで使い分けすることが可能となる。すなわち、図９に示す例では、使用する撮像部（すなわち、光学系であるが、便宜上撮像部と称する）は、中央部分の撮像部９３０と、第１の撮像部群のうちの撮像部９２１である。ここで、回転駆動部２１４によって光学ベースを所定方向に回転すると、使用する撮像部が、中央部分の撮像部９３０と第２の撮像部群のうちの撮像部９１３となる。このように、中央部分にいわば固定的な撮像部９３０を配置し、光学ベースの周囲に異なる焦点距離の撮像部を同心円状に交互に配置することによって、焦点距離の異なる撮像部の組を交互に使用することが可能となる。

なお、中央部分の撮像部は、目的に応じて広角用の焦点距離の短い撮像部を用いてもよいし、望遠用の焦点距離の長い撮像部を用いても良い。

図１０は、図９の変形例を示す図である。図１０に示すように撮像素子の数を第１の撮像部群または第２の撮像部群の数と対応させることもできる。

なお、本実施例では、光学ベースの中央部分以外の撮像部については、「同心円状の撮像部」と表現している。また、実施例１においても「同心円状の撮像部」と表現している。しかしながら、外観が必ずしも「円形状」でなくてもよく、例えば、多角形状に配置されていてもよい。すなわち、回転駆動部２１４によって光学ベースが回転することに応じて、配置されている撮像素子を介して光を入射可能な位置に光学系が配置可能であるような形態であれば、本実施例の「同心円状」に含まれる点に留意されたい。

実施例２のように構成することにより、同一焦点距離の撮像部の重心位置が、異なる焦点距離の撮像部の中心位置と略同一とすることができる。これにより、異なる画角間の画像を合成する際に、合成画像の視点位置を略同一にできるため、合成画像の品位を向上させることができる。

実施例３では、実施例１または２で説明した形態の撮像装置の変形例について説明する。実施例３では、実施例１または２で説明した撮像装置のうちの一部の撮像部が配置されている位置に、撮像部の代わりに異なる部材を配置する例を説明する。異なる部材とは、撮像シーンにおいて用いられる部材であり、例えば発光部（フラッシュ）を配置することができる。レンズの重心位置とフラッシュの重心位置とを略同一にすることが可能となるため、カメラ光軸に沿った均等な照射が可能となる。例えば、マクロ撮影する際に、このような構成は有用である。

また、異なる部材として露出測定用のセンサや、距離測定用のセンサなどを配置してもよい。例えば、メインセンサとサブセンサを有する撮像装置であり、サブセンサを前述の異なる部材として用いることも可能である。

なお、実施例３で説明する、撮像部の代わりに異なる部材を配置する撮像装置ついては、実施例１または２で説明した回転駆動部２１４を備えていなくても良い。すなわち、撮像部の代わりに異なる部材を配置する場合には、撮像装置の光学ベースは回転機構を備えていなくてもよい。

＜撮像装置の外観＞
図１１は、撮像装置の外観の一例を示す図である。図１１（ａ）は、正面図である。図１１（ｂ）は平面図である。図１１（ｃ）は底面図である。図１１（ｄ）は左側面図である。図１１（ｅ）は右側面図である。図１１（ｆ）は背面図である。

（その他の実施形態）
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (11)

1. 異なる焦点距離を有する複数の光学系が同心円状に配置された光学部と、
   前記光学部を介して入射される光を撮像し、前記複数の光学系の数よりも少ない数の撮像素子とを有し、
   前記光学部を回転させることにより、少なくとも一つの前記撮像素子により異なる焦点距離の光学系を介して入射される光を撮像することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子の数は一つであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子は複数であり、前記撮像素子が前記同心円状に等間隔で配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記光学系は、前記撮像素子と光軸上で対応する位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記光学部の回転の中心に更に光学系を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記光学部の回転の中心の前記光学系の光軸上にさらに撮像素子を有することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 第１の焦点距離を有する光学系と、第２の焦点距離を有する光学系とが、同心円状に交互に配置された光学部と、
   前記光学部を介して入射される光を撮像し、前記光学系の数よりも少ない数の撮像素子とを有し、
   前記光学部を回転させることにより、少なくとも一つの前記撮像素子により異なる焦点距離の光学系を介して入射される光を撮像することを特徴とする撮像装置。
8. 前記光学部の回転の中心に更に光学系を有し、該光学系の光軸上にさらに撮像素子を有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記光学系の少なくとも１つの代わりに発光部を前記光学部に配置することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
10. 前記光学系の少なくとも１つの代わりに測定用のセンサを前記光学部に配置することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の撮像装置。
11. 前記異なる焦点距離の光学系を介して入射される光を撮像して得られた画像データを用いて合成処理を行う合成手段をさらに有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置。

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