CN109633922A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供摄像装置。所述摄像装置包括：光学***，其形成被摄体的像；摄像元件，其接收来自光学***的光；驱动单元，其在包括与光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动光学***中包括的光学元件、以及摄像元件中的至少一者；以及确定单元，其基于关于被摄体的信息，进行将驱动单元设置为处于非驱动状态的第一确定或者进行将驱动单元设置为处于驱动状态的第二确定。在进行第一确定的情况下，确定单元输出用于将驱动单元保持在非驱动状态或者用于将驱动单元从驱动状态切换到非驱动状态的信号。在进行第二确定的情况下，确定单元输出用于将驱动单元保持在驱动状态或者用于将驱动单元从非驱动状态切换到驱动状态的信号。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及有利于例如监视相机等的、具有图像稳定功能的摄像装置。
背景技术
作为在摄像装置中使用的摄像光学***，期望具有适于摄像元件的高清晰度的高光学性能的透镜。特别地，需要避免由于摄像装置在摄像期间的振动而导致的被摄体的像的模糊。日本特开2014-209226号公报和特开2013-134385号公报公开了各自配设有用于抑制被摄体的像的模糊的图像稳定机构的相机。
在诸如监视相机(车载相机)的室外或车辆内使用的摄像装置的情况下，获得的图像的图像质量特别容易受振动的影响。然而，由于在日本特开2014-209226号公报或特开2013-134385号公报中公开的摄像装置是在启动之后在有限时间内进行操作的一般相机，因此一旦相机启动，就持续驱动图像稳定机构。当将该相机应用于在启动之后持续进行摄像的诸如监视相机的摄像装置时，因为图像稳定机构的长时间驱动引起摄像装置发生故障并消耗相当数量的电池，所以摄像装置具有耐久性的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提供有对被摄体的像的模糊进行校正的功能的、具有优异耐久性的摄像装置。
根据本发明的摄像装置包括：光学***，其形成被摄体的像；摄像元件，其接收来自所述光学***的光；驱动单元，其在包括与所述光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动所述光学***中包括的光学元件、以及所述摄像元件中的至少一者；以及确定单元，其基于关于所述被摄体的信息，进行将所述驱动单元设置为处于非驱动状态的第一确定或者进行将所述驱动单元设置为处于驱动状态的第二确定。在进行所述第一确定的情况下，所述确定单元输出用于将所述驱动单元保持在非驱动状态或者用于将所述驱动单元从驱动状态切换到非驱动状态的信号。在进行所述第二确定的情况下，所述确定单元输出用于将所述驱动单元保持在驱动状态或者用于将所述驱动单元从非驱动状态切换到驱动状态的信号。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是本发明的第一实施例至第三实施例中任一个的摄像装置的主要部分的示意图。
图2是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在广角端处的截面图。
图3是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在广角端处的像差图。
图4A是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在中间变焦位置处的像差图。
图4B是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在望远端处的像差图。
图5是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在广角端处的横向像差图。
图6A是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在中间变焦位置处的横向像差图。
图6B是第一实施例至第三实施例中的任一个的光学***在望远端处的横向像差图。
图7是第一实施例的流程图。
图8是第二实施例的流程图。
图9是第三实施例的流程图。
图10是第四实施例的摄像装置的主要部分的示意图。
图11是第四实施例的摄像装置的外观图。
图12是第四实施例的镜筒A在广角端处的截面图。
图13是第四实施例的镜筒A在广角端处的像差图。
图14A是第四实施例的镜筒A在中间变焦位置处的像差图。
图14B是第四实施例的镜筒A在望远端处的像差图。
图15是第四实施例的镜筒A在广角端和望远端处的主光线的光路图。
图16是第四实施例的流程图。
图17是例示第四实施例的镜筒A和镜筒B的各摄像视角的图。
具体实施方式
现在，将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
下面参照附图描述根据本发明的实施例的摄像装置。
(摄像装置)
如图1中所示，适用于监视相机的根据本发明的实施例的摄像装置包括，作为形成被摄体的像的光学***的摄像光学***4(为方便起见，镜筒也由相同的附图标记表示)以及接收来自光学***4的光的摄像元件5。另外，为了校正像模糊，摄像装置包括驱动单元12，驱动单元12在包括与摄像光学***4的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动摄像光学***4中包括的光学元件、以及摄像元件5中的至少一者(像模糊校正元件)。而且，摄像装置包括作为确定单元11的控制单元(CPU)，确定单元11基于关于被摄体的信息，进行将驱动单元12设置为处于非驱动状态的第一确定或者进行将驱动单元12设置为处于驱动状态的第二确定。
这里，驱动单元是在包括与摄像光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动像模糊校正元件的诸如致动器的驱动元件，并且该驱动单元和像模糊校正元件被统称为像模糊校正单元(校正单元)。
关于被摄体的信息包括诸如被摄体的形状(人、动物、其他物体、背景等)、被摄体的光量(摄像环境的光量)、在摄像环境中运动物体(人、车辆等)的有无的信息等。被摄体表示由摄像元件拍摄的任何事物(人、动物、物体、背景等)。
驱动单元的非驱动状态表示驱动单元未被通电并且不能驱动像模糊校正元件的状态。也就是说，非驱动状态与驱动单元被通电并且等待用于驱动像模糊校正元件的信号输入的状态，根本上不同。后者与前者根本上不同，因为像模糊校正元件不保持静止在基准位置，而是围绕基准位置往复运动(振动)。
驱动单元的驱动状态表示驱动单元被通电并且能够驱动像模糊校正元件的状态。
在图1中，附图标记1表示监视相机，附图标记2表示信号处理单元，附图标记3表示摄像装置的主体(装置主体)，并且附图标记4表示摄像光学***(并且为了方便起见还包括表示镜筒)。在本实施例中，例示了接收被摄体像的光的、配设有图像稳定机构的固态摄像元件作为摄像元件5。附图标记6表示可***和可移除的IR截止滤光器，附图标记7表示用于传送被摄体像的网络线缆，并且附图标记8表示作为像模糊校正元件的图像稳定透镜单元。附图标记9表示用于记录与由固态摄像元件光电转换的被摄体像对应的信息的存储器单元(存储单元)。
如稍后所述，传感器10具有例如检测光量(装置的主体周围的光量)、振动(装置的主体的振动)和摄像光学***的焦距中的任一者的功能或检测被摄体是否是监视目标(预定被摄体)的功能。该传感器10是输出用于由确定单元11进行的确定的预定检测信号的检测单元。例如，当检测光量或者作为被摄体的人的有无时，摄像元件5也可以用作传感器10。
一旦传感器10的检测信号被输入到确定单元11，确定单元11就确定是将驱动单元12设置成非驱动状态还是驱动状态，并且当确定将驱动单元12设置成驱动状态时，确定单元11输出用于驱动驱动单元12的输出信号。
在图1中，镜筒4能够从摄像装置主体3拆卸以替换。这使得能够依据监视的目的用具有不同焦距的镜筒容易地替换镜筒。
作为校正单元，能够在包括与光轴垂直的方向的分量的方向上驱动镜筒中的图像稳定透镜单元8；然而，还能够在包括与光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动摄像装置主体中的摄像元件5。另外，还能够在与光轴正交的方向上，不仅驱动图像稳定透镜单元和摄像元件中的任一个还驱动它们二者。
当作为图像稳定透镜单元或图像稳定透镜，在与光轴正交的方向上驱动透镜的一部分时，期望图像稳定透镜单元或图像稳定透镜具有尽可能轻的重量。
传感器10不限于布置在主体3的外部或内部，并且可以布置在镜筒4的外部或内部。
(摄像光学***)
如图2中所示，根据本发明的实施例的摄像光学***在摄像元件的光接收面上形成被摄体的像。图2中所示的摄像光学***是包括五个透镜单元的变焦镜头，所述五个透镜单元从物侧起依次为具有正屈光力的第一透镜单元L1、具有负屈光力的第二透镜单元L2、具有正屈光力的第三透镜单元L3、具有正屈光力的第四透镜单元L4和具有正屈光力的第五透镜单元L5。
在本实施例中配设有至少一个透镜的第五透镜单元L5被分割成具有负光焦(power)的前单元L5a和具有正光焦的后单元L5b，并且通过在与摄像光学***4的光轴正交的方向上移动具有负光焦的前单元L5a来实现图像稳定。这里，不限制作为摄像光学***4的变焦镜头或单元的构造。
在图2中，在变焦期间，第二透镜单元L2和第四透镜单元L4这两者分别在箭头的方向上移动(透镜单元L5不移动变焦)。SP表示位于第三透镜单元L3、第四透镜单元L4和第五透镜单元L5的物侧的孔径光阑。G表示与滤光器、面板等对应的光学块。IP表示与诸如CCD传感器、CMOS传感器等的固态摄像元件(光电转换元件)的成像面对应的像平面。
在图3、图4A和图4B中所示的纵向像差图中，d和g分别代表d线和g线，ΔM和ΔS分别代表子午像面和弧矢像面。像散(astigmatism)的图例示了d线的ΔM和ΔS，畸变(distortion)像差的图例示了d线的畸变，横向色像差(lateral chromatic aberration)的图例示了g线相对于d线的像差。图3是本发明的实施例的摄像光学***在广角端处的像差图，图4A是本发明的实施例的摄像光学***在中间变焦位置处的像差图，并且图4B是本发明的实施例的摄像光学***在望远端处的像差图。
在图5、图6A和图6B中例示的横向像差图中，hgt代表像高(mm)，实线代表d线的子午像面，虚线代表d线的弧矢像面。图5包括根据本发明的实施例的摄像光学***在广角端处的不具有图像稳定和具有图像稳定的横向像差图(图像稳定透镜单元的移动量：0.12mm)。图6A包括本发明的实施例的摄像光学***在中间变焦位置处的不具有图像稳定和具有图像稳定的横向像差图(图像稳定透镜单元的移动量：0.12mm)，并且图6B包括本发明的实施例的摄像光学***在望远端处的不具有图像稳定和具有图像稳定的横向像差图(图像稳定透镜单元的移动量：0.12mm)。
优选的是，从位于孔径光阑的像侧处的透镜单元中选择具有较小直径的图像稳定透镜单元，以尽可能地减少驱动负荷。另外，优选的是，图像稳定透镜单元包括少量的透镜，如这里包括一个负透镜。此外，优选的是，使用比重小的材料，诸如满足下面的条件表达式的材料；
1.0<DA<3.0...(1)。
这里，DA是形成图像稳定透镜单元的材料的比重。
如果值超过条件表达式(1)中的上限值，则比重变大，并且因此用于图像稳定的透镜的重量增加。这增加了负荷，并且因此就具有图像稳定的摄像装置的耐久性而言不是优选的。另一方面，如果值低于条件表达式(1)中的下限值，则比重变得小于1，并且难以找到满足这样的比重的光学材料。
进一步优选的是，条件表达式(1)满足下面的数值范围；
1.0<DA<2.0...(1a)。
更优选的是，条件表达式(1)满足下面的数值范围；
1.0<DA<1.5...(1b)。
在本发明的实施例中，满足上面的条件表达式的塑性材料用于第五透镜单元L5的作为图像稳定透镜单元的前单元L5a。在本实施例中，使用EP-4000(由三菱气体化学株式会社(Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.)制造)。
另外，当由ISf代表在物侧处与图像稳定透镜单元相邻的透镜单元的焦距，由ISr代表在像侧处与图像稳定透镜单元相邻的透镜单元的焦距，并且由ISg代表图像稳定透镜单元的焦距时，期望满足下面的条件表达式；
-2.5<ISf/ISg<-0.4...(A)，且
-2.5<ISr/ISg<-0.4...(B)。
这限定了图像稳定透镜单元和与图像稳定透镜单元相邻的前透镜单元和后透镜单元的光焦，并且优选的是，与图像稳定透镜单元相邻的前透镜单元和后透镜单元的光焦的符号与图像稳定透镜单元的光焦的符号不同。这消除了由于屈光力引起的像差。
而且，当比率超过条件表达式(A)或(B)中的上限值或者低于下限值时，将不期望地失去光焦消除的平衡。
(由确定单元对驱动单元的驱动进行的确定)
在本发明的实施例中，配设有基于传感器10的检测信号来自动确定将驱动单元12设置成非驱动状态还是驱动状态的确定单元11。下面针对由确定单元对驱动单元的驱动进行的确定来描述实施例。
(第一实施例以及变型例)
图7中例示了本实施例的流程图，本实施例包括作为检测单元的传感器10，检测单元生成(输出)与装置的主体周围的光量和装置的主体的振动有关的检测信号。在装置的主体周围的光量大于预定值并且振动等于或大于预定值的情况下，或者在装置的主体周围的光量等于或小于预定值的情况下，确定单元11确定将驱动单元12设置成驱动状态。然后，输出输出信号以将驱动单元12保持在驱动状态或者将驱动单元12从非驱动状态切换到驱动状态。
S101和S102用于测量光量和振动，并且用于确定是否进行图像稳定控制(S103)。关于光量，当诸如在傍晚或夜间光量的测量值为小时，进行图像稳定控制。这是因为必须降低快门速度以确保光量，这即使在小振动的情况下也容易造成模糊。
关于振动，当振动值(振动量)达到预定值(规定值)时开始图像稳定控制，以抑制大的振动期间的模糊。角度传感器、加速度传感器等优选被用作振动检测单元。
当振动值未达到规定值时，确定不存在模糊因素并且因此确定停止图像稳定控制或者不驱动驱动单元12(S104)。也就是说，输出输出信号以将驱动单元12保持在非驱动状态或者将驱动单元12从驱动状态切换到非驱动状态。
另外，响应于基于检测到的振动的振动值进行图像稳定控制。具体而言，进行摄像，使得当诸如在白天存在大的光量时，仅当发生等于或大于规定值(预定值)的振动时，才进行图像稳定控制，而当诸如在夜间存在小的光量时，不管振动值如何都进行图像稳定控制。
优选的是，光量和振动的测量每隔预定周期(定期地)重复测量并且确定图像稳定控制的切换和解除。
可以采用以下过程作为图7的过程的变型例。首先，当振动值达到预定值(规定值)时开始图像稳定控制，以抑制大的振动期间的模糊。也就是说，输出输出信号以将驱动单元12保持在驱动状态或者将驱动单元12从非驱动状态切换到驱动状态。当振动值未达到规定值时，确定不存在模糊因素并且因此确定停止图像稳定控制或不驱动驱动单元12(S104)。也就是说，输出输出信号以将驱动单元12保持在非驱动状态或者将驱动单元12从驱动状态切换到非驱动状态。
(第二实施例以及变型例)
图8中例示了本实施例的流程图，本实施例包括作为检测单元的传感器10，检测单元生成与装置的主体周围的光量或装置的主体的振动、以及被摄体的像是否是预定被摄体的像有关的检测信号。当装置的主体周围的光量等于或小于预定值或振动等于或大于预定值，并且被摄体的像是预定被摄体的像时，确定单元11(图11)确定将驱动单元12设置成驱动状态。然后，确定单元11输出用于将驱动单元12保持在驱动状态或者将驱动单元12从非驱动状态切换到驱动状态的输出信号。
另一方面，当确定将驱动单元12设置成非驱动状态时，确定单元11输出用于将驱动单元12保持在非驱动状态或者将驱动单元12从驱动状态切换到非驱动状态的输出信号。
在S105中，通过确定被摄体是否是应该拍摄的监视目标(预定被摄体)来进行是否进行图像稳定控制的确定。如果被摄体不是拍摄目标(或者用户确定不需要对该被摄体进行摄像)，则不对被摄体进行图像稳定控制，并且输出输出信号以将驱动单元12保持在非驱动状态或者将驱动单元12从驱动状态切换到非驱动状态。这延长了监视设备的耐久性。
在这种情况下，关于监视目标，通过将通过面部识别或读取号码牌而获得的、关于目标的信息预先存储到装置的主体的存储器9(图1)中用以识别，来进行被摄体是否是监视目标的确定。也就是说，本实施例包括作为能够存储用于识别监视目标的信息的存储单元的存储器9，并且传感器10检测所拍摄的被摄体的像是否包括存储在存储器9中的用于识别监视目标(预定被摄体)的该信息。
可以在S101之前进行S105中的是否进行图像稳定控制的确定，并且不限制控制的顺序的改变。
(第三实施例以及变型例)
图9中例示了本实施例的流程图，本实施例包括作为检测单元的传感器10，检测单元生成与装置的主体周围的光量或装置的主体的振动、以及摄像光学***的焦距有关的检测信号。当装置的主体周围的光量等于或小于预定值或振动等于或大于预定值，并且摄像光学***的焦距等于或大于预定值(望远侧)时，确定单元11确定将驱动单元12设置成驱动状态。然后，输出输出信号以将驱动单元12保持在驱动状态或者将驱动单元12从非驱动状态切换到驱动状态。
S106用于通过确定摄像透镜的焦距来确定是否进行图像稳定控制。由于在望远侧处视角较窄，因此更需要考虑模糊。考虑到这一点，仅当在预先设置的焦距的望远侧(即，作为等于或大于预定值的焦距的长焦距)进行摄像时，才执行图像稳定控制。因此，即使当预先获得S102”中的确定结果为“是”时，由于响应于摄像期间的焦距进行图像稳定摄像，因此也可以不进行图像稳定控制。
可以在S101之前进行S106中的是否进行图像稳定控制的确定，并且不限制控制的顺序的改变。
(第四实施例)
在下文中，参照图10至图17来描述本发明的第四实施例。本实施例的摄像装置能够是与图11的外观图中所示的监视相机类似的监视相机。本实施例包括如图10和图11中所示的两个镜筒，这两个镜筒是镜筒A(配设有第一摄像光学***4a)和镜筒B(配设有第二摄像光学***4b)。
第一摄像光学***4a是用于对广域进行摄像的摄像光学***。当使用镜筒A通过摄像来检测应当放大并拍摄的预定被摄体(监视目标)时，第二摄像光学***4b对应地聚焦在预定被摄体上并放大预定被摄体，并且还执行图像稳定控制。附图标记23和24表示能够分别驱动与镜筒A和镜筒B对应的平移倾斜机构(pan tilt mechanisms)的壳体，并且这些机构与镜筒一起在任意方向(诸如，平移(左右)方向和倾斜(上下)方向)上被驱动。这使得能够跟随目标被摄体。优选的是，使得镜筒A和镜筒B能够像这样独立地确定摄像的方向。
如图17中所示，用于由镜筒A和镜筒B这两者进行摄像的焦距区域彼此不同(图17例示了能够由镜筒A和镜筒B摄像的对角视角(全视角2ω))。与镜筒A相比，镜筒B具有能够在更远的望远侧处进行摄像的焦距范围，并且最远的望远侧处的视角是约1.6°的半视角ω。
用于由镜筒A和镜筒B这两者进行摄像的焦距区域彼此不同的原因是为了容易地确保难以通过一个变焦镜头获得的摄像区域(从更远的广角侧至更远的望远侧进行摄像)。
也就是说，虽然通过用一个变焦镜头设置更高的变焦比能够从更远的广角侧至更远的望远侧进行摄像，但是镜头的尺寸必须大，这对于产品的尺寸来说是个大问题。另外，随着变焦比增加，由于变焦至期望的视角需要时间，因此变焦速度成为问题。此外，还需要即使在用于监视期望的被摄体的望远侧的摄像期间也继续广域(广角)的摄像。本实施例考虑解决这些问题。
在本实施例中，能够通过组合两个视角区域来确保更广的摄像区域。镜筒A和镜筒B的摄像光学***二者都能够改变焦距，并且镜筒B的摄像光学***包括比镜筒A的摄像光学***更靠近望远侧的焦距，而镜筒A的摄像光学***包括比镜筒B的摄像光学***更靠近广角侧的焦距(图17)。
作为镜筒A，不仅可以选择用于使用可见光进行摄像的镜筒，还可以选择能够使用近红外光和远红外光进行摄像的镜筒。使用远红外光具有的优点是：即使用镜筒进行广角摄像，在发现更远的被摄体方面也是优异的。
在望远摄像期间，更可能发生被摄体的像的模糊。因此，在这种情况下，还期望提出获得高光学性能的方法。由于监视相机很可能受到室外的风雨以及车辆的振动的影响，因此该相机优选安装有图像稳定机构。然而，当在监视相机中进行图像稳定机构的图像稳定控制时，就用于监视的持续驱动而言，耐久性是个大问题。
在此背景下，如果能够使用配设有适于监视相机的图像稳定机构的可互换镜头，则可互换镜头能够不仅更广泛地应用于数码相机和摄像机，还更广泛地应用于监视相机。本实施例提供能够同时实现如上所述的监视摄像区域的放大和用于伴随图像稳定控制的监视的摄像这两个目标的摄像装置。
作为摄像元件，本实施例包括第一摄像元件5a和第二摄像元件5b，并且作为摄像光学***，本实施例包括分别与第一摄像元件5a和第二摄像元件5b对应的、配设在镜筒A中的第一摄像光学***4a和配设在镜筒B中的第二摄像光学***4b。对被摄体的像的模糊进行校正的校正单元使得驱动单元12能够驱动第二摄像光学***4b和第二摄像元件5b中的至少一个以校正像的模糊。
与第二实施例类似，传感器10(图10)检测由第一摄像光学***4a拍摄的被摄体的像是否是预定被摄体(监视目标)的像。也就是说，本实施例包括作为能够存储用于识别监视目标的信息的存储单元的存储器9(图1)，并且传感器10(图10)检测所拍摄的被摄体的像是否包括存储在存储器9中的、用于识别监视目标(预定被摄体)的信息。当被摄体的像是预定被摄体的像时，与第二实施例类似，确定单元11(图1)确定将驱动单元12设置成驱动状态。
这里，第一摄像元件5a也可以用作传感器10。
接下来，更详细地描述本实施例的摄像装置。首先，描述与安装在摄像装置中的摄像光学***有关的镜头。第一摄像光学***4a(镜筒A)具有特别对广角区域的摄像给出优先的规格。第一摄像光学***4a用于持续摄像，因为其焦距短，因此不需要配设有图像稳定机构。
另一方面，与第一摄像光学***4a相比，第二摄像光学***4b具有能够进行更远的望远区域的摄像的规格并且配设有图像稳定机构。图像稳定机构配设在第二摄像光学***4b中包括的透镜单元(图像稳定透镜单元)中，或者配设在传感器自身中。当进行图像稳定摄像时，在与第二摄像光学***4b的光轴正交的方向上驱动图像稳定透镜单元和传感器中的任一者或二者。
作为使用示例，镜筒A用于持续摄像，并且当应当放大预定被摄体(监视目标)以进行摄像时，在进行图像稳定控制的情况下操作镜筒B用于摄像。这里，就用于监视的摄像装置的耐久性而言，仅当识别出监视目标的存在时才驱动图像稳定机制。
在传感器10检测被摄体的像是否是监视目标的前提下，本实施例包括使镜筒B的摄像光学***4b和与摄像光学***4b对应的摄像元件5b中的至少一者在与光轴方向正交的方向上移动的驱动单元12以及确定单元11。然而，不限于此。在包括第一实施例至第三实施例以及变型例中描述的任意传感器10的前提下，本实施例可以包括使摄像光学***4b和摄像元件5b中的至少一者在与光轴方向正交的方向上移动的驱动单元12以及确定单元11。
在这种情况下，图12中所示的摄像光学***用作第一摄像光学***4a。图12例示了本实施例的镜筒A在广角端处的透镜的截面图和移动轨迹图。该摄像光学***是包括两个单元的变焦镜头，所述两个单元从物侧起依次为，具有负屈光力的第一透镜单元L1和具有正屈光力的第二透镜单元L2。在变倍放大期间，两个透镜单元分别在箭头的方向上移动。
图13例示了本实施例的镜筒A在广角端处的像差图，图14A例示了本实施例的镜筒A在中间变焦位置处的像差图，并且图14B例示了本实施例的镜筒A在望远端处的像差图。
图15例示了镜筒A的摄像视角的区域，并且虚线表示形成最大像高的主光线的光路，而物侧的光路区域对应于摄像区域。在本实施例中，半视角ω是大约69°的广视角，这使得能够监视广的区域。第一摄像光学***4a优选是用于调整持续摄像的被摄体区域的变焦镜头。在本实施例中，以约69°至约18°的半视角进行摄像是可能的。
镜筒A和镜筒B可以与可互换镜头类似地被互换，并且能够附接到摄像装置和从摄像装置拆卸。一些优点是：这使得能够使用用于单反相机的镜头并且选择适于监视的镜头。
优选的是，镜筒A和镜筒B满足以下条件；
8.0<(FBt/YB)/(FAw/YA)<100...(2)，
其中，镜筒A的第一摄像光学***4a在广角端处的焦距由FAw代表，由镜筒A的第一摄像光学***4a在摄像期间使用的最大像高由YA代表，镜筒B的第二摄像光学***4b在望远端处的焦距由FBt代表，并且由镜筒B的第二摄像光学***4b在摄像期间使用的最大像高由YB代表。
这是从广角摄像到望远摄像针对不同目的进行监视的条件。如果值低于条件表达式(2)中的下限值，则第二摄像光学***4b在望远端侧的焦距不足(视角是广的)，这使得不可能在如此近的情况下对期望的被摄体进行摄像，这是不可取的。另一方面，如果值超过条件表达式(2)中的上限值，则是不可取的。这是因为第二摄像光学***4b的焦距太长并且镜筒A和镜筒B在视场上具有如此大的差异以致它们可能生成不适于作为摄像装置能够调整的视场的不可调整范围。
图16是本实施例的流程图的示例。S201和S202用于镜筒A进行持续摄像。当在S202中识别预定被摄体(监视目标)时，开始由镜筒B的第二摄像光学***4b进行的摄像。在此时的摄像中，图像稳定机构进行操作。当识别预定被摄体(监视目标)时，镜筒B的图像稳定机构进行操作。这是为了考虑图像稳定机构的耐久性，并且通过在望远摄像不必要时避免机构的磨损来延长监视相机的寿命(提高产品的耐久性)。
与第一实施例至第三实施例的描述类似，角度传感器、加速度传感器等优选用作振动检测单元。
(与第一实施例至第四实施例对应的数值示例)
接下来，描述与上面的实施例对应的数值示例。在数值示例中，从物侧起依次表示面编号，并且r代表曲率半径，d代表间隔，nd和vd分别代表基于d线的折射率和阿贝数。*代表非球面。
在数值示例中，最靠近像侧的两个面是与光学块G对应的平面。非球面的形状由以下等式来代表；
x＝(h2/r)/[1+{1-(1+K)(h/r)2}1/2]+A4·h4+A6·h6+A8·h8+A10·h10，其中
在距光轴的高度h的位置处的光轴方向上的位移由基于面顶点的x代表。注意，r是近轴曲率半径。K是圆锥常数，并且A4、A6、A8和A10分别代表四维、六维、八维和十维非球面系数。例如，“e-Z”代表“10-Z”。
视角是与考虑了畸变量的、能够进行摄像的视角有关的半视角(ω)的数值。
1)第一实施例至第三实施例的摄像光学***以及第四实施例的第二摄像光学***(镜筒B)
面数据
非球面数据
第十四面
K＝-7.54120e-001
A4＝-9.19942e-006
A6＝4.70013e-007
A8＝6.25046e-009
A10＝-7.05446e-010第十五面
K＝0.00000e+000
A4＝4.11310e-005
A6＝1.28934e-006
A8＝-5.05647e-008
A10＝1.21906e-011第十八面
K＝0.00000e+000
A4＝-8.16631e-005
A6＝9.14599e-007
A8＝-6.15743e-008
A10＝9.22454e-010第二十一面
K＝0.00000e+000
A4＝9.95119e-005
A6＝-2.81784e-006
A8＝-1.15204e-009第二十二面
K＝0.00000e+000
A4＝7.16500e-005
A6＝-3.01556e-006
A8＝1.13555e-008
A10＝-1.59329e-009
各种数据
各个透镜单元的焦距
下面的表1是表示上述的条件表达式与上述的数值示例之间的关系的表。
[表1]
上述的数值示例
条件表达式(1) 1.13
条件表达式(A) -1.16
条件表达式(B) -0.86
2)第四实施例的第一摄像光学***(镜筒A)
面数据
非球面数据
第九面
K＝-1.71748e+000
A4＝1.25824e-004
A6＝2.93712e-006
A8＝-6.12073e-008
A10＝-1.23446e-009
A12＝4.79041e-027第十面
K＝0.00000e+000
A4＝4.03384e-004
A6＝3.76351e-006
A8＝-1.34212e-007
第十六面
K＝0.00000e+000
A4＝1.15597e-004
A6＝1.92297e-006
各种数据
各个透镜单元的焦距
第一透镜单元 -5.33
第二透镜单元 8.53
下面的表2是表示与第四实施例有关的上述的条件表达式和与第四实施例有关的上述的数值示例之间的关系的表。
[表2]
(变型例)
上面描述了本发明的优选实施例；然而，本发明不限于这些实施例，并且在本发明的范围内各种修改和改变是可能的。例如，根据上述的实施例的摄像装置可以设置在车辆中并且用作车载相机。
(变型例1)
在上述的第一实施例至第四实施例中，能够通过电校正单元来校正畸变像差和横向色像差。此外，摄像光学***的透镜类型(透镜单元构造)和玻璃的形状和数量不限于实施例中所示的那些，并且能够被适当地改变。
在第四实施例中使用了两个镜筒A和镜筒B；然而，镜筒的数量不限于两个，并且更多数量的镜筒能够用于摄像装置。
(变型例2)
在第一实施例中，传感器10检测装置的主体周围的光量和装置的主体的振动；然而，传感器10可以检测摄像的一天中的时间，代替装置的主体周围的光量。在这种情况下，在摄像的一天中的时间是白天并且振动等于或大于预定值的情况下，或者在摄像的一天中的时间是夜间的情况下，确定单元确定将驱动单元12设置成驱动状态。
(变型例3)
在第一实施例中，传感器10至少配设有检测装置的主体周围的光量的功能；然而，设备10可以配设有检测被摄体的光量的功能。在这种情况下，在被摄体的光量等于或小于预定值的情况下，确定单元11(图1)确定将驱动单元12设置成驱动状态。
(变型例4)
在第四实施例中，第一摄像元件5a和第二摄像元件5b分立地设置为摄像元件；然而，可以使用共同的摄像元件来代替第一摄像元件和第二摄像元件。在这种情况下，配设用于切换光路的光路切换单元，以使得通过第一摄像光学***和第二摄像光学***的光路的光通量能够进入共同的摄像元件。
也就是说，例如，将摄像元件5b配设为共同的摄像元件而不配设摄像元件5a，并且形成当作为光路切换单元的快速返回镜(quick return mirror)缩回时到达共同的摄像元件的第二摄像光学***的光路。同时，在快速返回镜的前面配设用于使光路弯曲的固定镜，以形成当快速返回镜***在第二摄像光学***的光路中时通过被快速返回镜反射而到达共同的摄像元件的第一摄像光学***的光路。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些变型例和等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种摄像装置，所述摄像装置包括：
光学***，其形成被摄体的像；
摄像元件，其接收来自所述光学***的光；
驱动单元，其在包括与所述光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动所述光学***中包括的光学元件、以及所述摄像元件中的至少一者；
确定单元，其基于关于所述被摄体的信息，进行将所述驱动单元设置为处于非驱动状态的第一确定或者进行将所述驱动单元设置为处于驱动状态的第二确定，其中，
在进行所述第一确定的情况下，所述确定单元输出用于将所述驱动单元保持在非驱动状态或者将所述驱动单元从驱动状态切换到非驱动状态的信号，以及
在进行所述第二确定的情况下，所述确定单元输出用于将所述驱动单元保持在驱动状态或者将所述驱动单元从非驱动状态切换到驱动状态的信号。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：
检测单元，其输出检测信号，其中，
所述确定单元基于所述检测信号进行所述第一确定或所述第二确定。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测单元是所述摄像元件。
4.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述摄像装置周围的光量的信息和关于所述摄像装置的振动值的信息，并且
在所述光量大于预定值并且所述振动值等于或大于预定值的情况下，或者在所述光量等于或小于预定值的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
5.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述摄像装置周围的光量的信息或关于所述摄像装置的振动值的信息、以及关于所述被摄体是否是预定被摄体的信息，并且
在所述光量等于或小于预定值或所述振动值等于或大于预定值，并且所述被摄体是预定被摄体的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：
存储单元，其存储用于识别所述被摄体是否是预定被摄体的识别信息，其中，
所述确定单元基于从所述摄像元件输出的关于所述被摄体的信息、以及所述识别信息，来进行所述第一确定或所述第二确定。
7.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述摄像装置周围的光量的信息或关于所述摄像装置的振动值的信息、以及关于所述光学***的焦距的信息，并且
在所述光量等于或小于预定值或所述振动值等于或大于预定值，并且所述光学***的焦距等于或大于预定值的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
8.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述摄像装置的振动值的信息，并且
在所述振动值等于或大于预定值的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
9.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述被摄体的光量的信息，并且
在所述被摄体的光量等于或小于预定值的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
10.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于摄像的一天中的时间和所述摄像装置的振动值的信息，并且
在所述摄像的一天中的时间是白天并且所述振动值等于或大于预定值的情况下，或者在所述摄像的一天中的时间是夜间时，所述确定单元进行所述第二确定。
11.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述被摄体是否是预定被摄体的信息，并且
在所述被摄体是预定被摄体的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
12.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述检测信号包括关于所述光学***的焦距的信息，并且
在所述光学***的焦距等于或大于预定值的情况下，所述确定单元进行所述第二确定。
13.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述光学***包括孔径光阑和布置在所述孔径光阑的像侧的透镜单元，并且
所述驱动单元在包括与所述光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动所述透镜单元。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其中，
所述透镜单元在变焦期间不移动，并且
满足以下条件表达式：
1.0<DA<3.0，
其中，DA代表所述透镜单元中包括的至少一个透镜的材料的比重。
15.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置包括：
第一光学***和第二光学***，其形成被摄体的像；以及
第一摄像元件和第二摄像元件，其分别接收来自所述第一光学***和所述第二光学***的光，其中，
所述驱动单元在包括与所述第二光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动所述第二光学***和所述第二摄像元件中的至少一者。
16.根据权利要求15所述的摄像装置，其中，
基于从所述第一摄像元件输出的信号，进行所述第一确定或所述第二确定。
17.根据权利要求15所述的摄像装置，其中，
所述第一光学***的焦距短于所述第二光学***的焦距。
18.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置包括：
第一光学***和第二光学***，其形成被摄体的像；以及
切换单元，其用于切换从所述第一光学***到所述摄像元件的光路和从所述第二光学***到所述摄像元件的光路，其中，
所述驱动单元在包括与所述第二光学***的光轴垂直的方向的分量的方向上，驱动所述第二光学***和所述摄像元件中的至少一者。
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