(57)【要約】【課題】距離情報の精度の更なる向上を実現することができる撮像装置及びその撮像装置を搭載した電子機器を提供すること。【解決手段】ステレオ画像撮像部を備え、該ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、該複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、該撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、複数の該撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置を提供し、さらに、その撮像装置が搭載された電子機器を提供する。【選択図】図１
2020088565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、
該複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、
該撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
複数の該撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置。
【請求項２】
前記複数の撮像単位のうち、１つの撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記複数の撮像単位のうち、該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種であり、
該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが、該１つの撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さない、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
複数の前記単位画像は、ステレオ対応関係に基づいて再構成される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種以下の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有して、
前記複数の撮像単位のそれぞれにおいて、該２種の前記偏光主軸角度が直交関係である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の撮像単位のうち１つの撮像単位は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有し、
前記複数の撮像単位のうち別の１つの撮像単位は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の撮像単位のそれぞれが、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記複数の撮像単位のそれぞれが有する前記偏光子の前記偏光主軸角度の互いの角度の差が、５度以上８５度以下である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合が、互いに略同一である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンが、互いに略同一である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサとを含み、
該第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、
該第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、
該第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、該第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像とを組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記第２の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種であり、
前記第２の撮像単位が、前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さない、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第１の単位画像と前記第２の単位画像とは、ステレオ対応関係に基づいて再構成される、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第１の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第２の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有する、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第１の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有して、前記第１の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係であり、
前記第２の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有して、前記第２の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係である、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有し、
前記第２の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有する、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記第１の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第２の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第１の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度と、前記第２の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度との差が、５度以上８５度以下である、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第１の撮像単位における該偏光子を繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合とが、略同一である、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第１の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンとが、略同一である、請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の撮像装置が搭載された、電子機器。
【請求項２０】
請求項１０に記載の撮像装置が搭載された、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を撮像することよって、被写体の表面における法線情報を生成する画像処理装置に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１４７８１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提案された技術では、距離情報の精度の更なる向上を図れないおそれがある。
【０００５】
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、距離情報の精度の更なる向上を実現することができる撮像装置、及びその撮像装置を搭載した電子機器を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、距離情報の精度の更なる向上の実現に成功し、本技術を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本技術では、第１の側面として、
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、
該複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、
該撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
複数の該撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置を提供する。
【０００８】
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のうち、１つの撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記複数の撮像単位のうち、該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種でよく、
該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが、該１つの撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さなくてよい。
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、複数の前記単位画像は、ステレオ対応関係に基づいて再構成されてよい。
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種以下の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有してよい。
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、
前記複数の撮像単位のそれぞれにおいて、該２種の前記偏光主軸角度が直交関係であってよい。
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のうち１つの撮像単位は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有してよく、前記複数の撮像単位のうち別の１つの撮像単位は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有してよい。
【０００９】
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のそれぞれが、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、
前記複数の撮像単位のそれぞれが有する前記偏光子の前記偏光主軸角度の互いの角度の差が、５度以上８５度以下でよい。
【００１０】
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合が、互いに略同一であってよい。
【００１１】
本技術に係る第１の側面の撮像装置において、前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンが、互いに略同一であってよい。
【００１２】
また、本技術では、第２の側面として、
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサとを含み、
該第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、
該第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、
該第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、該第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像とを組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置を提供する。
【００１３】
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記第２の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種でよく、
前記第２の撮像単位が、前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さなくてよい。
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の単位画像と前記第２の単位画像とは、ステレオ対応関係に基づいて再構成されてよい。
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、
前記第２の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよい。
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、前記第１の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係であってよく、
前記第２の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、前記第２の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係であってよい。
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有してよく、
前記第２の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有してよい。
【００１４】
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、
前記第２の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有してよく、
前記第１の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度と、前記第２の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度との差が、５度以上８５度以下であってよい。
【００１５】
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、
前記第１の撮像単位における該偏光子を繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合とが、略同一であってよい。
【００１６】
本技術に係る第２の側面の撮像装置において、前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有してよく、
前記第１の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンとが、略同一であってよい。
【００１７】
さらに、本技術では、第３の側面として、本技術に係る第１の側面の撮像装置又は第２の側面の撮像装置が搭載された、電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本技術によれば、距離情報の精度の更なる向上を実現することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図３】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図４】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図５】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図６】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図７】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図８】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図９】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１０】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１１】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１２】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１３】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１４】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１５】本技術を適用した撮像装置の構成例を示す図である。
【図１６】本技術を適用した撮像装置を構成するセンサの構成例を示す断面図である。
【図１７】本技術を適用した撮像装置を構成するセンサの構成例を示す断面図である。
【図１８】本技術を適用した撮像装置を用いた撮像形態の一例を示す図である。
【図１９】本技術を適用した撮像装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】本技術を適用した撮像装置を用いて、法線情報を生成して距離画像を得ることを説明するための図である。
【図２１】本技術を適用した撮像装置を用いて、法線情報を生成して距離画像を得ることを説明するための図である。
【図２２】本技術を適用した撮像装置を用いて、法線情報を生成して距離画像を得ることを説明するための図である。
【図２３】本技術を適用した第１〜第２の実施形態の撮像装置の使用例を示す図である。
【図２４】本技術を適用した第３の実施形態に係る電子機器の一例の機能ブロック図である。
【図２５】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図２６】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２８】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（撮像装置の例１）
３．第２の実施形態（撮像装置の例２）
４．第３の実施形態（電子機器の例）
５．本技術を適用した撮像装置の使用例
６．内視鏡手術システムへの応用例
７．移動体への応用例
【００２２】
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
【００２３】
測距精度を上げるために偏光センサを使用することができる。絶対距離の情報と偏光情報とから生成された法線情報とから高精度な距離情報(３Ｄ情報)を得ることができる。法線算出時の不定性の解消のために、絶対距離の情報が必要である。ところで、２つの偏光センサを用いる方法は、無偏光画素に比べて、偏光画素は感度が落ちるため、絶対距離算出の感度低下を招くおそれがある。
【００２４】
本技術は上記の事情を鑑みてなされたものである。本技術に係る撮像装置は、ステレオ画像撮像部を備え、ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、複数の撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置である。本技術に係る撮像装置によれば、複数のセンサのそれぞれのセンサに少なくとも３方向の偏光画素を配置しないことから、偏光画素を減らして、その分について偏光なし画素に割り当てることができるため、感度を上げることができる。また、本技術に係る撮像装置によれば、偏光なし画素ではなく、複数のセンサのそれぞれのセンサに配置したい方向の偏光画素を配置することにより、法線情報の解像度を上げることができ、法線情報の解像度が上がれば、距離方向の精度（３Ｄ情報の精度）を上げることができる。
【００２５】
本技術に係る撮像装置について、更に詳細に説明する。
【００２６】
距離（絶対距離）情報を取るために、少なくとも２つのセンサを使うことができる。一方、法線情報を生成するためには少なくとも３方向の偏光情報が必要である。複数のセンサのそれぞれのセンサで必要な全ての方向（例えば４つの偏光方向）の偏光を取る必要はなく、撮像装置の全体（複数のセンサ）で必要な全ての方向（例えば４つの偏光方向）の偏光を取れればよい。例えば、複数のセンサのうち２つのセンサを組み合わせて４偏光を取れるようにしてもよい。偏光画素を必要以上に増やす必要がなく、感度が落ちる偏光画素を減らせる分、無偏光画素（偏光なし画素）を用いることができて、その分感度を上げることができる。
【００２７】
本技術に係る撮像装置においては、例えば、偏光子の方向が互いに異なる２つのセンサが、左右方向に配置して使用され得る。左右方向に配置された２つのセンサを組み合わせると、法線情報の生成に必要な方向の偏光情報が揃う。さらに詳細に説明をすると、本技術に係る撮像装置は、輝度画像で絶対距離を算出する。本技術に係る撮像装置によれば、偏光画素が少ない分、無偏光画素を用いることができて感度が高くなり、法線情報は左右方向に配置された２つのセンサによって得られる２つの単位画像を組み合わせて算出する。２つの単位画像を組み合わせで少なくとも３偏光（例えば４偏光でよい。）を取得し、法線を算出して生成する。なお、本技術に係る撮像装置において、例えば２つのセンサを用いる場合、左右方向に２つのセンサを配置してもよいが、配置状態について、それに限定されることはない。なお、センサの受光領域は撮像部と称してもよい。
【００２８】
距離（絶対距離）算出には、本技術に係る撮像装置において、例えば２つのセンサを用いる場合、第１の撮像部（第１のセンサの受光領域）及び第２の撮像部（第２のセンサの受光領域）のそれぞれから得られた画像において、同一位置の情報を取得している画素位置を特定する必要がある場合がある。また、法線の生成は第１の撮像部（第１のセンサの受光領域）及び第２の撮像部（第２のセンサの受光領域）の同一部位を見ている画素の偏光情報を使って行うことができる。同一部位の特定(画像マッチング)には、第１の撮像部（第１のセンサの受光領域）及び第２の撮像部（第２のセンサの受光領域）から得られる画像の輝度が略同一（略同一は、実質的に同じともいう。）であることが望ましい。
【００２９】
上記では、本技術に係る撮像装置を構成するセンサが２つである場合を説明したが、それに限定されることなく、本技術に係る撮像装置を構成するセンサは３つでもよいし、あるいは４つ以上でもよい。また、本技術に係る撮像装置は、法線情報を生成するために、複数のセンサのそれぞれを構成する複数の撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせればよい。すなわち、本技術に係る撮像装置は、複数のセンサのそれぞれを構成する複数の撮像単位のそれぞれによって得られる単位画像の全てを組み合わせて、法線情報を生成してもよいし、複数のセンサのそれぞれを構成する複数の撮像単位のそれぞれによって得られる単位画像の一部を組み合わせて、法線情報を生成してもよい。
【００３０】
次に、本技術を更に具体的に説明するために、以下に、本技術に係る実施の形態について詳細に説明をする。
【００３１】
＜２．第１の実施形態（撮像装置の例１）＞
本技術に係る第１の実施形態（撮像装置の例１）の撮像装置は、ステレオ画像撮像部を備え、ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサとを含み、第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像と、を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置である。すなわち、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置は、２つのセンサを用いて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する。本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、法線情報を生成するためには、少なくとも３方向の偏光情報を取得すればよいので、３方向の偏光情報でもよいし、４方向の偏光情報でもよいし、５方向以上の偏光情報でもよい。
【００３２】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置によれば、距離情報の精度の更なる向上を実現することができる。より詳しくは、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置によれば、複数（二つ）のセンサのそれぞれのセンサに少なくとも３方向の偏光画素を配置しないことから、偏光画素を減らして、その分について偏光なし画素に割り当てることができるため、感度を上げることができ、また、偏光なし画素ではなく、複数（二つ）のセンサのそれぞれのセンサに配置したい方向の偏光画素を配置することにより、法線情報の解像度を上げることができ、法線情報の解像度が上がれば、距離方向の精度（３Ｄ情報の精度）を上げることができる。
【００３３】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、第２の撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、偏光主軸角度において互いに異種であることが好ましく、第２の撮像単位が、第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さないことが好ましい。
【００３４】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の単位画像と第２の単位画像とは、ステレオ対応関係に基づいて再構成されることが好ましい。
【００３５】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましい。
【００３６】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第１の撮像単位において、２種の偏光主軸角度が直交関係であることが好ましく、第２の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位において、２種の偏光主軸角度が直交関係であることが好ましい。
【００３７】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましい。
【００３８】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第１の撮像単位が有する偏光子の偏光主軸角度と、第２の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度との差が、５度以上８５度以下であることが好ましい。
【００３９】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第１の撮像単位における偏光子を繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、第２の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との割合とが、略同一であることが好ましい。
【００４０】
本技術に係る第１の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第１の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、第２の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンとが、略同一であることが好ましい。
【００４１】
以下、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置について、図１〜図９及び図１１〜図２２を用いて更に詳細に説明をする。
【００４２】
図１〜図９及び図１１〜図１５は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。図１６〜図１７は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置を構成するセンサ、より詳細には、センサの受光領域である撮像部の構成例を示す断面図である。図１８は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置を用いた撮像形態の一例を示す図である。図１９は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置による処理の流れを示すフローチャートである。図２０〜図２４は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置を用いて、法線情報を生成して距離画像（３Ｄ情報）を得ることを説明するための図である。
【００４３】
まず、図１〜図９及び図１１〜図１５を用いて説明する。
【００４４】
図１は、撮像装置１を示す。撮像装置１は第１のセンサ１−１と第２のセンサ１−２とを備える。すなわち、撮像装置１が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１−１と第２のセンサ１−２とから構成される。
【００４５】
第１のセンサ１−１は、４個の繰り返し単位１１−１〜１４−１から構成される１つの撮像単位１０−１を有する。繰り返し単位１１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００４６】
第２のセンサ１−２は、４個の繰り返し単位１１−２〜１４−２から構成される１つの撮像単位１０−２を有する。繰り返し単位１１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００４７】
図１に示されるように、偏光画素と偏光なし画素（無偏光画素）の配置が両方で同じである。各偏光子が画素に対して対象で長さも等しく、かつ、角度が直行関係にある画素同士の輝度を加算すると偏光に依存しない輝度を得ることができるため、撮像単位１０−１及び１０−２によって得られる単位画像同士の感度が略同じになり、同一部位の特定がしやすい。法線情報の算出もしやすい。
【００４８】
図２は、撮像装置２を示す。撮像装置２は第１のセンサ２−１と第２のセンサ２−２とを備える。すなわち、撮像装置２が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ２−１と第２のセンサ２−２とから構成される。
【００４９】
第１のセンサ２−１は、４個の繰り返し単位２１−１〜２４−１から構成される１つの撮像単位２０−１を有する。繰り返し単位２１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位２１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２２−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位２２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位２３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２４−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位２４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００５０】
第２のセンサ２−２は、４個の繰り返し単位２１−２〜２４−２から構成される１つの撮像単位２０−２を有する。繰り返し単位２１−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位２１−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２２−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位２２−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２３−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位２３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位２４−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位２４−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００５１】
図２に示されるように、偏光子の主軸角度は図１に示される撮像装置１と同じであるが、偏光画素と偏光なし画素の配置が異なっている。撮像装置２による効果は撮像装置１による効果と同様である。
【００５２】
図３は、撮像装置３を示す。撮像装置３は第１のセンサ３−１と第２のセンサ３−２とを備える。すなわち、撮像装置３が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ３−１と第１のセンサ３−２とから構成される。
【００５３】
第１のセンサ３−１は、４個の繰り返し単位３１−１〜３４−１から構成される１つの撮像単位３０−１を有する。繰り返し単位３１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位３１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３２−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位３２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位２３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３４−１は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位３４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００５４】
第２のセンサ３−２は、４個の繰り返し単位３１−２〜３４−２から構成される１つの撮像単位３０−２を有する。繰り返し単位３１−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位３１−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３２−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位３２−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３３−２は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位３３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位３４−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位３４−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００５５】
撮像装置３の構成は撮像装置２の構成に含まれるが、１種類のセンサを回転させることで実現できる。同一センサを使用できるため、製造コストを下げる効果がある。
【００５６】
図４は、撮像装置４を示す。撮像装置４は第１のセンサ４−１と第２のセンサ４−２とを備える。すなわち、撮像装置４が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ４−１と第２のセンサ４−２とから構成される。
【００５７】
第１のセンサ４−１は、４個の繰り返し単位４１−１〜４４−１から構成される１つの撮像単位４０−１を有する。繰り返し単位４１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位４１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４２−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４４−１は、偏光なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４４−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００５８】
第２のセンサ４−２は、４個の繰り返し単位４１−２〜４４−２から構成される１つの撮像単位４０−２を有する。繰り返し単位４１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位４１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４２−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４３−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位４４−２は、偏光なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位４４−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００５９】
第１のセンサ４−１及び４−２のそれぞれには１種類の偏光子のみ存在し、偏光画素が取得できる成分に対する垂直方向の偏光成分は偏光なし画素と偏光画素の差分から計算する。偏光画素を多く配置させることができるため、輝度画像の感度を上げることができる。
【００６０】
図５は、撮像装置５を示す。撮像装置５は第１のセンサ５−１と第２のセンサ５−２とを備える。すなわち、撮像装置５が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ５−１と第２のセンサ５−２とから構成される。
【００６１】
第１のセンサ５−１は、水平方向（図５中の左右方向）の２個の繰り返し単位５１−１及び５３−１から構成される１つの撮像単位５０−１−１を有する。繰り返し単位５１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位５１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位５３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位５３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ５−１は、垂直方向（図５中の上下方向）の２個の繰り返し単位５５−１及び５６−１から構成される１つの撮像単位５０−１−２を有する。繰り返し単位５５−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位５５−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位５６−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位５６−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００６２】
第２のセンサ５−２は、水平方向（図５中の左右方向）の２個の繰り返し単位５１−２及び５３−２から構成される１つの撮像単位５０−２−１を有する。繰り返し単位５１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位５１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位５３−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位５３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ５−２は、垂直方向（図５中の上下方向）の２個の繰り返し単位５５−２及び５６−２から構成される１つの撮像単位５０−２−２を有する。繰り返し単位５５−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位５５−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位５６−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位５６−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００６３】
撮像装置５、撮像装置４から偏光画素（偏光子を有する繰り返し単位）を増やしたものである。撮像装置５は、撮像装置４に対し水平解像度、又は垂直解像度、あるいはその両方を向上させることができる。
【００６４】
図６は、撮像装置６を示す。撮像装置６は第１のセンサ６−１と第２のセンサ６−２とを備える。すなわち、撮像装置６が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ６−１と第２のセンサ６−２とから構成される。
【００６５】
第１のセンサ６−１は、４個の繰り返し単位６１−１〜６４−１から構成される１つの撮像単位６０−１を有する。繰り返し単位６１−１は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位６１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６２−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位６２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６３−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位６３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６４−１は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位６４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００６６】
第２のセンサ６−２は、４個の繰り返し単位６１−２〜６４−２から構成される１つの撮像単位６０−２を有する。繰り返し単位６１−２は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位６１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６２−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位６２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６３−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位６３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位６４−２は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位６４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００６７】
撮像装置６は撮像装置１に対して、偏光子の偏光主軸角度が直行関係にあるものを各々のセンサに配置して、２２．５度／１１２．５度及び６７．５度／１５７．５度以外の構成を示す。この偏光子の組み合わせで、撮像装置２〜５と同様のバリエーションを取ることも可能である。
【００６８】
図７は、撮像装置７を示す。撮像装置７は第１のセンサ７−１と第２のセンサ７−２とを備える。すなわち、撮像装置７が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ７−１と第２のセンサ７−２とから構成される。
【００６９】
第１のセンサ７−１は、９個（３個×３個）の繰り返し単位７１−１〜７４−１、７７−１、７９−１、７１０−１及び７１３−１から構成される１つの撮像単位７０−１を有する。繰り返し単位７１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位７１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７２−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７３−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７４−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７４−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７７−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７７−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７９−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７９−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７１０−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７１０−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７１３−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位７１３−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００７０】
第１のセンサ７−２は、９個（３個×３個）の繰り返し単位７１−２〜７４−２、７７−２、７９−２、７１０−２及び７１３−２から構成される１つの撮像単位７０−２を有する。繰り返し単位７１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位７１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７２−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７３−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７４−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７４−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７７−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７７−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７９−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７９−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７１０−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位７１０−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位７１３−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位７１３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００７１】
撮像装置７は、上述したように、単位画像（撮像単位）を３×３とした例である。輝度画像の感度を更に上げることができる。このように単位画像は２×２に限定されることはない。
【００７２】
図８は、撮像装置８を示す。撮像装置８は第１のセンサ８−１と第２のセンサ８−２とを備える。すなわち、撮像装置８が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ８−１と第２のセンサ８−２とから構成される。
【００７３】
第１のセンサ８−１は、４個の繰り返し単位８１−１〜８４−１から構成される１つの撮像単位８０−１を有する。繰り返し単位８１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位８１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８２−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位８２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位８３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８４−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位８４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００７４】
第２のセンサ８−２は、４個の繰り返し単位８１−２〜８４−２から構成される１つの撮像単位８０−２を有する。繰り返し単位８１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位８１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８２−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位８２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８３−２は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位８３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位８４−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位８４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００７５】
図８に示されるように。撮像装置８は、単位画素を繰り返し配置ではなく、単位画素を特定の位置（パターン）に配置している。輝度画像の感度を更に上げることができる。このように偏光画素は自由に配置することができる。
【００７６】
図９は、撮像装置９を示す。撮像装置９は第１のセンサ９−１と第２のセンサ９−２とを備える。すなわち、撮像装置９が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ９−１と第２のセンサ９−２とから構成される。
【００７７】
第１のセンサ９−１は、１６個（４個×４個）の繰り返し単位９１−１〜９１６−１から構成される１つの撮像単位９０−１を有する。繰り返し単位９１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９２−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９２−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９３−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９３−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９４−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００７８】
繰り返し単位９５−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９５−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９６−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９６−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９７−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９７−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９８−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９８−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００７９】
繰り返し単位９９−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９９−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１０−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１０−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１１−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１１−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１２−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００８０】
繰り返し単位９１３−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１３−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１４−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１５−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１５−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１６−１は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１６−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００８１】
第２のセンサ９−２は、１６個（４個×４個）の繰り返し単位９１−２〜９１６−２から構成される１つの撮像単位９０−２を有する。繰り返し単位９１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９２−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９２−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９３−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９４−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００８２】
繰り返し単位９５−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９５−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９６−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９６−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９７−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９７−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９８−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９８−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００８３】
繰り返し単位９９−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９９−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１０−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１０−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１１−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１１−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１２−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位９１２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【００８４】
繰り返し単位９１３−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１４−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１５−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１５−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位９１６−２は、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位９１６−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００８５】
撮像装置９は画素群に偏光子を配置している。このように同一方向の偏光子をまとめて配置することもできる。
【００８６】
図１１は、撮像装置１１を示す。撮像装置１１は第１のセンサ１１−１と第２のセンサ１１−２とを備える。すなわち、撮像装置１１が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１１−１と第２のセンサ１１−２とから構成される。
【００８７】
第１のセンサ１１−１は、水平方向（図１１中の左右方向）の２個の繰り返し単位１１１−１及び１１３−１から構成される１つの撮像単位１１０−１−１を有する。繰り返し単位１１１−１は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１１３−１は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１３−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ１１−１は、垂直方向（図１１中の上下方向）の２個の繰り返し単位１１５−１及び１１６−１から構成される１つの撮像単位１１０−１−２を有する。繰り返し単位１１５−１は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１５−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１１６−１は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１６−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００８８】
第２のセンサ１１−２は、水平方向（図１１中の左右方向）の２個の繰り返し単位１１１−２及び１１３−２から構成される１つの撮像単位１１０−２−１を有する。繰り返し単位１１１−２は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１１３−２は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ１１−２は、垂直方向（図１１中の上下方向）の２個の繰り返し単位１１５−２及び１１６−２から構成される１つの撮像単位１１０−２−２を有する。繰り返し単位１１５−２は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１５−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１１６−２は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１１６−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００８９】
撮像装置１１は本技術を感度ではなく、解像度の向上に応用した例である。各々の撮像部で３つ以上の偏光情報を取得していないため、従来の技術より解像度を上げることも可能である。
【００９０】
図１２は、撮像装置１２を示す。撮像装置１２は第１のセンサ１２−１と第２のセンサ１２−２とを備える。すなわち、撮像装置１２が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１２−１と第２のセンサ１２−２とから構成される。
【００９１】
第１のセンサ１２−１は、水平方向（図１２中の左右方向）の２個の繰り返し単位１２１−１及び１２３−１から構成される１つの撮像単位１２０−１−１を有する。繰り返し単位１２１−１は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２３−１は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２３−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ１２−１は、垂直方向（図１２中の上下方向）の２個の繰り返し単位１２５−１及び１２６−１から構成される１つの撮像単位１２０−１−２を有する。繰り返し単位１２５−１は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２５−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２６−１は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２６−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００９２】
第２のセンサ１２−２は、水平方向（図１２中の左右方向）の２個の繰り返し単位１２１−２及び１２３−２から構成される１つの撮像単位１２０−２−１を有する。繰り返し単位１２１−２は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２３−２は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２３−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ１２−２は、垂直方向（図１２中の上下方向）の２個の繰り返し単位１２５−２及び１２６−２から構成される１つの撮像単位１２０−２−２を有する。繰り返し単位１２５−２は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２５−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１２６−２は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１２６−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【００９３】
図１２に示されるように、撮像装置１２は１種類のセンサを回転させることで解像度の向上を実現した例である。
【００９４】
図１３は、撮像装置１３を示す。撮像装置１３は第１のセンサ１３−１と第２のセンサ１３−２とを備える。すなわち、撮像装置１３が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１３−１と第２のセンサ１３−２とから構成される。
【００９５】
第１のセンサ１３−１は、４個の繰り返し単位１３１−１〜１３４−１から構成される１つの撮像単位１３０−１Ｒを有する。撮像単位１３０−１Ｒは、更に赤色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１３１−１は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３１−１によって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３２−１は、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３２−１によって、１画素分のカラー無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３３−１は、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３３−１によって、１画素分のカラー無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３４−１は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３４−１によって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。
【００９６】
第１のセンサ１３−１は、撮像単位１３０−１Ｇと、撮像単位１３０−１Ｂとを有する。撮像単位１３０−１Ｇは、緑色光用のカラーフィルタを有し、４個の繰り返し単位から構成され、繰り返し単位のそれぞれの構成は、上記で述べた撮像単位１３０−１Ｒの繰り返し単位の構成と同様である。また、撮像単位１３０−１Ｂは、青色光用のカラーフィルタを有し、４個の繰り返し単位から構成され、繰り返し単位のそれぞれの構成は、上記で述べた撮像単位１３０−１Ｒの繰り返し単位の構成と同様である。
【００９７】
第２のセンサ１３−２は、４個の繰り返し単位１３１−２〜１３４−２から構成される１つの撮像単位１３０−２Ｒを有する。撮像単位１３０−２Ｒは、更に赤色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１３１−２は、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３１−２によって、１画素分のカラー無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３２−２は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３２−２によって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３３−２は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３３−２によって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１３４−２は、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１３４−２によって、１画素分のカラー無偏光輝度値が得られる。
【００９８】
第２のセンサ１３−２は、撮像単位１３０−２Ｇと、撮像単位１３０−２Ｂとを有する。撮像単位１３０−２Ｇは、緑色光用のカラーフィルタを有し、４個の繰り返し単位から構成され、繰り返し単位のそれぞれの構成は、上記で述べた撮像単位１３０−２Ｒの繰り返し単位の構成と同様である。また、撮像単位１３０−２Ｂは、青色光用のカラーフィルタを有し、４個の繰り返し単位から構成され、繰り返し単位のそれぞれの構成は、上記で述べた撮像単位１３０−２Ｒの繰り返し単位の構成と同様である。
【００９９】
撮像装置１３は、はセンサ（撮像部）にカラーフィルタを配置した例であり、偏光情報が揃う単位でカラーフィルタの色を変えている。上述したように、撮像装置１３では、距離画像と同時にカラー画像を得ることができる。
【０１００】
図１４は、撮像装置１４を示す。撮像装置１４は第１のセンサ１４−１と第２のセンサ１４−２とを備える。すなわち、撮像装置１４が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１４−１と第２のセンサ１４−２とから構成される。
【０１０１】
第１のセンサ１４−１は、４個の繰り返し単位１４１−１、１４２−１Ｒ、１４３−１Ｇ及び１４４−１から構成される１つの撮像単位１４０−１を有する。繰り返し単位１４１−１は、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４２−１Ｒは、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素から構成され、繰り返し単位１４２−１Ｒによって、１画素分のカラーの無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４３−１Ｇは、偏光子なしである、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素から構成され、繰り返し単位１４３−１Ｇによって、１画素分のカラーの無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４４−１は、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４４−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【０１０２】
第２のセンサ１４−２は、４個の繰り返し単位１４１−１、１４２−２Ｒ、１４３−２Ｇ及び１４４−２から構成される１つの撮像単位１４０−２を有する。繰り返し単位１４１−２は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４２−２Ｒは、偏光子なしである、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素から構成され、繰り返し単位１４２−２Ｒによって、１画素分のカラーの無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４３−２Ｇは、偏光子なしである、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素から構成され、繰り返し単位１４３−２Ｇによって、１画素分のカラーの無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１４４−２は、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１４４−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。
【０１０３】
撮像装置１４は、センサ（撮像部）にカラーフィルタを配置した例であり、偏光なし画素にのみ色を分離するカラーフィルタを配置している。同じく距離画像と同時にカラー画像を得ることができる。
【０１０４】
図１５は、撮像装置１５を示す。撮像装置１５は第１のセンサ１５−１と第２のセンサ１５−２とを備える。すなわち、撮像装置１４が備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１５−１と第２のセンサ１５−２とから構成される。
【０１０５】
第１のセンサ１５−１は、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位１５１−１Ｒ及び１５３−１Ｒから構成される１つの撮像単位１５０−１Ｒを有する。撮像単位１５０−１Ｒは赤色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１５１−１Ｒは、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５１−１Ｒによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１５３−１Ｒは、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５３−１Ｒによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。第１のセンサ１５−１は、撮像単位１５０−１Ｒの下側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位１５２−１Ｇ及び１５４−１Ｇから構成される１つの撮像単位１５０−１Ｇを有する。撮像単位１５０−１Ｇは緑色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１５２−１Ｇは、９０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５２−１Ｇによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１５４−１Ｇは、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５４−１Ｇによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。また、第１のセンサ１５−１は、撮像単位１５０−１Ｒの右側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位から構成される１つの撮像単位１５０−１Ｇを有する。撮像単位１５０−１Ｒの右側の撮像単位１５０−１Ｇは、撮像単位１５０−１Ｒの下側の撮像単位１５０−１Ｇを１８０度回転させたものである。さらに、第１のセンサ１５−１は、撮像単位１５０−１Ｒの右下側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位から構成される１つの撮像単位１５０−１Ｂを有する。撮像単位１５０−１Ｂは青色色用のカラーフィルタを有する。撮像単位１５０−１Ｂの繰り返し単位の構成は、撮像単位１５０−１Ｇの繰り返し単位と同様な構成を有する。
【０１０６】
第１のセンサ１５−２は、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位１５２−１Ｒ及び１５３−２Ｒから構成される１つの撮像単位１５０−２Ｒを有する。撮像単位１５０−２Ｒは赤色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１５１−２Ｒは、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５１−２Ｒによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１５３−２Ｒは、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、赤色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５３−２Ｒによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。第１のセンサ１５−２は、撮像単位１５０−２Ｒの下側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位１５２−２Ｇ及び１５４−２Ｇから構成される１つの撮像単位１５０−２Ｇを有する。撮像単位１５０−２Ｇは緑色光用のカラーフィルタを有する。繰り返し単位１５２−２Ｇは、４５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５２−２Ｇによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１５４−２Ｇは、１３５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、緑色光用のカラーフィルタを含む１個の画素とから構成され、繰り返し単位１５４−２Ｇによって、１画素分のカラーの偏光輝度値が得られる。また、第２のセンサ１５−２は、撮像単位１５０−２Ｒの右側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位から構成される１つの撮像単位１５０−２Ｇを有する。撮像単位１５０−２Ｒの右側の撮像単位１５０−２Ｇは、撮像単位１５０−２Ｒの下側の撮像単位１５０−２Ｇを１８０度回転させたものである。さらに、第２のセンサ１５−２は、撮像単位１５０−２Ｒの右下側に、水平方向（図１５中の左右方向）の２個の繰り返し単位から構成される１つの撮像単位１５０−２Ｂを有する。撮像単位１５０−２Ｂは青色色用のカラーフィルタを有する。撮像単位１５０−２Ｂの繰り返し単位の構成は、撮像単位１５０−２Ｇの繰り返し単位と同様な構成を有する。
【０１０７】
撮像装置１５、撮像装置１３と同じ目的（コンセプト）を有するが、センサ（撮像部）が全て偏光画素である例である。ところで、撮像部１〜１２のいずれにもカラーフィルタが配置されてもよい。
【０１０８】
図１６は、撮像装置を構成するセンサ１６−１を示す。センサ１６−１には、光入射側から順に、オンチップレンズ１６１、絶縁膜１６２に形成された偏光子１６７−１及び１６７−２、遮光材１６３、フォトダイオード１６６が形成された半導体基板１６４、トランジスタ・配線層１６５が配されている。フォトダイオード１６６の光を受ける側に偏光子１６７−１及び１６７−２とオンチップレンズ１６１が配置されている。偏光子１６７−１及び１６７−２は例えば金属の細線で形成することができる。
【０１０９】
図１７は、撮像装置を構成するセンサ１７−１を示す。センサ１７−１には、光入射側から順に、オンチップレンズ１７１、カラーフィルタ（Ｗ光用カラーフィルタ、Ｒ光用カラーフィルタ、Ｂ光用カラーフィルタ）、絶縁膜１７２に形成された偏光子１７７−１及び１７７−２、遮光材１７３、Ｗ光用フォトダイオード１７６Ｗ、Ｒ光用フォトダイオード１７６Ｒ，Ｂ光用フォトダイオードが形成された半導体基板１７４、トランジスタ・配線層１７５が配されている。図１７に示されるセンサ１７−１は、図１４で示されたセンサ１４−１又は１４−２のように偏光なし画素にのみ色を分離するカラーフィルタを配置した例である。偏光画素に色を分離するカラーフィルタを配置することも可能であり、その場合は、Ｗ光を所望の色を分離するカラーフィルタに置き換えれてもよい。
【０１１０】
図１８は、上述したように、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置を用いた撮像形態の一例を示す図である。図１８に示されるように、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置は、カメラ１０００−１とカメラ１０００−２とから構成され、カメラ１０００−１には、受光領域である撮像部を含むセンサ２０００−１が備えられ、カメラ１０００−２には、受光領域である撮像部を含むセンサ２０００−２が備えられている。図１８に示される撮像形態においては、被写体３００に対して、カメラ１０００−１及びカメラ１０００−２、すなわち、２つのセンサ（センサ２０００−１及びセンサ２０００−２）を用いて撮影する。
【０１１１】
図１９は、例えば、図１８で示したように撮影した画像から高精度距離画像を得るための処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１２】
まず、ステップＳ０で処理を開始する。ステップＳ１−１で、第１のセンサ（例えば、図１では第１のセンサ１−１、以下同じ。）の画像を取得し、ステップＳ１−２で、第２のセンサ（例えば、図１では第１のセンサ１−２、以下同じ。）の画像を取得する。
【０１１３】
次に、ステップＳ２−１で、第１のセンサの輝度画像を作成し、ステップＳ２−３で、第１のセンサの各偏光方向の輝度画像を作成する。そして、ステップＳ２−２で、第２のセンサの輝度画像を作成し、ステップＳ２−４で、第２のセンサの各偏光方向の輝度画像を作成する。例えば、図１〜図１５で示された撮像単位によって得られた単位画像を１ピクセルとした輝度画像と、それぞれの偏光画素のみの輝度画像を作成する。
【０１１４】
ステップＳ３で、ステップＳ２−１及びＳ２−２によって得られた輝度画像をマッチングする。例えば、第１のセンサから得られた単位画像を１ピクセルとした輝度画像と第２のセンサから得られた単位画像を１ピクセルとした輝度画像のマッチングを行う。マッチングとは同じ部位を撮像している画素(ピクセル)を対応づけることである。マッチング手法としては特徴ベースマッチングと領域ベースマッチングの２つに大別されるが、その両方を組み合わせるものも存在する。それらのいずれを用いることができる。なお、マッチング手法については、例えば非特許文献: 第２５回信号処理シンポジウム ２０１０年１１月２４日〜２６日(奈良)、「高精度な画像マッチング手法の検討」を参照することができる。
【０１１５】
ステップＳ４−１で距離画像を作成し、ステップＳ４−２で、対応位置の各偏光輝度画像から偏光情報（Ｉｍａｘ、Ｉｍｉｎ、φ）を算出し、ステップｓ５で方位角及び天頂角画像の作成をして、ステップＳ６で高精度な距離画像を作成することができる。
【０１１６】
具体的には、上記のマッチング情報を使い、一つは第１のセンサから得られた単位画像を１ピクセルとした輝度画像と第２のセンサから得られた単位画像を１ピクセルとした輝度画像から距離画像を作成する。第１の撮像部と第２の撮像部の距離(基線長と呼ばれている)が既知であれば、マッチング情報でそれぞれの撮像部でずれたピクセル数からＤｅｐｔｈ方向(２つのセンサから垂直の方向)の距離を計算することができる。そして、偏光情報を算出する。同じ部位を撮像しているそれぞれの偏光の輝度から後述する図２０に示されるモデルに当てはめＩｍａｘ、Ｉｍｉｎ、φを求めることができる。
【０１１７】
上記のＩｍａｘ、Ｉｍｉｎ、φのみでは不定性があり法線ベクトルはわからないが、上述のように作成した距離画像を用いると後述する図２１で示されるように、着目点からある方向に移動した時に距離が遠くなるか近くなるかがわかるため、方位角αと天頂角θの角度を確定することができる。求まった法線情報を用いて距離画像を再計算することにより、後述するのように精度の高い距離画像を作成することができる。
【０１１８】
図２０〜図２４は、上述したように、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置を用いて、法線情報を生成して距離画像（３Ｄ情報）を得ることを説明するための図である。
【０１１９】
図２０（ａ）には、Ｃａｍｅｒａ１０００、Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ４０００及びＯｂｊｅｃｔ５０００の位置関係において、法線Ｑ、天頂角θ及び方位角αの関係が示されている。図２０（ｂ）のグラフでは、横軸が偏光子の偏光主軸角度Φであり、縦軸は輝度Ｉである。図２０（ｂ）のグラフには、偏光主軸角度０度、４５度、９０度、１３５度の４種類の偏光子を透過した光の輝度Ｐ１〜Ｐ４が１本の正弦関数カーブを形成していることが示されている。この正弦関数カーブにより、Ｉｍａｘ、Ｉｍｉｎ、φを算出することができる。
【０１２０】
図２１（ａ）〜（ｂ）には、反射光が鏡面反射の場合の方位角α及び天頂角θの求め方が示されている。そして、図２１（ｃ）〜（ｄ）には、反射光が拡散反射の場合の方位角α及び天頂角θの求め方が示されている。図２１（ｂ）及び（ｄ）のグラフの縦軸は偏光度ρであり、Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎで算出することができる。
【０１２１】
図２２には、被写体の表面Ｒ１における法線ベクトルＱ１が示され、被写体の表面Ｒ２におけるＱ２が示され、及び被写体の表面Ｒ３における法線ベクトルＱ３が示されている。図２２では、法線ベクトルＱ１に対応する被写体距離は、あらかじめ、距離（絶対距離）情報により既知であることを前提とする。そうすると、法線ピッチＲは、画素ピッチ×被写体距離／焦点距離によって求めることができ、Ｄｅｐｔｈ（被写体の表面凹凸、３Ｄ情報）は、Ｄｅｐｔｈ＝法線ピッチ・ｔａｎ（天頂角θ）によって求めることができる。
【０１２２】
＜３．第２の実施形態（撮像装置の例２）＞
本技術に係る第２の実施形態（撮像装置の例２）の撮像装置は、ステレオ画像撮像部を備え、ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサと第３のセンサとを含み、第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、第３のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第３の撮像単位を有し、第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第３の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像と、第３の撮像単位によって得られる第３の単位画像とを組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置である。すなわち、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置は、３つのセンサを用いて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する。本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、法線情報を生成するためには、少なくとも３方向の偏光情報を取得すればよいので、３方向の偏光情報でもよいし、４方向の偏光情報でもよいし、５方向以上の偏光情報でもよい。
【０１２３】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、距離情報の精度の更なる向上を実現することができる。より詳しくは、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置によれば、複数（三つ）のセンサのそれぞれのセンサに少なくとも３方向の偏光画素を配置しないことから、偏光画素を減らして、その分について偏光なし画素に割り当てることができるため、感度を上げることができ、また、偏光なし画素ではなく、複数（三つ）のセンサのそれぞれのセンサに配置したい方向の偏光画素を配置することにより、法線情報の解像度を上げることができ、法線情報の解像度が上がれば、距離方向の精度（３Ｄ情報の精度）を上げることができる。
【０１２４】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、第２の撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、第３の撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、偏光主軸角度において互いに異種であることが好ましく、第２の撮像単位が、第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子及び第３の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さないことが好ましく、第３の撮像単位が、第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子及び第２の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さないことが好ましい。
【０１２５】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の単位画像と第２の単位画像と第３の単位画像とは、ステレオ対応関係に基づいて再構成されることが好ましい。
【０１２６】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第３の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましい。
【０１２７】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第１の撮像単位において、２種の偏光主軸角度が直交関係であることが好ましく、第２の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位において、２種の偏光主軸角度が直交関係であることが好ましく、第３の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第３の撮像単位において、２種の偏光主軸角度が直交関係であることが好ましい。
【０１２８】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、少なくとも、第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、また、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、少なくとも、第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、第３の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、さらに、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、少なくとも、第２の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましく、第３の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有することが好ましい。
【０１２９】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第２の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第３の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有することが好ましく、第１の撮像単位が有する偏光子の偏光主軸角度と、第２の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度と、第３の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度との差が、５度以上８５度以下であることが好ましい。
【０１３０】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第３の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第１の撮像単位における偏光子を繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、第２の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、第３の撮像単位における偏光子を繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との割合が、略同一であることが好ましい。
【０１３１】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置において、第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第３の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有することが好ましく、第１の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、第２の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、第３の撮像単位における偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンとが、略同一であることが好ましい。
【０１３２】
以下、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置について、図１０を用いて更に詳細に説明をする。図１０は、本技術に係る第２の実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。
【０１３３】
図１０は、撮像装置１０Ａを示す。撮像装置１０Ａは第１のセンサ１０Ａ−１と第２のセンサ１０Ａ−２と第３のセンサ１０Ａ−３とを備える。すなわち、撮像装置１０Ａが備えるステレオ画像撮像部は、第１のセンサ１０Ａ−１と第２のセンサ１０Ａ−２と第３のセンサ１０Ａ−３とから構成される。
【０１３４】
第１のセンサ１０Ａ−１は、４個の繰り返し単位１０１−１〜１０４−１から構成される１つの撮像単位１００−１を有する。繰り返し単位１０１−１は、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１０１−１によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０２−１は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０２−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０３−１は、偏光子なしである１個の画素とから構成され、繰り返し単位１０３−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０４−１は、偏光なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０４−１によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【０１３５】
第２のセンサ１０Ａ−２は、４個の繰り返し単位１０１−２〜１０４−２から構成される１つの撮像単位１００−２を有する。繰り返し単位１０１−２は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１０１−２によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０２−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０２−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０３−２は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０３−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０４−２は、偏光なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０４−２によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【０１３６】
第３のセンサ１０Ａ−３は、４個の繰り返し単位１０１−３〜１０４−３から構成される１つの撮像単位１００−３を有する。繰り返し単位１０１−３は、０度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１個の画素とから構成され、繰り返し単位１０１−３によって、１画素分の偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０２−３は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０２−３によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０３−３は、偏光子なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０３−３によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。繰り返し単位１０４−３は、偏光なしである１個の画素から構成され、繰り返し単位１０４−３によって、１画素分の無偏光輝度値が得られる。
【０１３７】
本技術に係る第２の実施形態の撮像装置は、上記で述べた内容以外は、図１６〜図２２に関する内容を含めて、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置の欄＜２．第１の実施形態（撮像装置の例１）＞で述べた内容をそのままで適用することができる。
【０１３８】
＜４．第３の実施形態（電子機器の例）＞
本技術に係る第３の実施形態の電子機器は、本技術に係る撮像装置が搭載された電子機器である。本技術に係る撮像装置は、第１の側面としては、ステレオ画像撮像部を備え、ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、複数の該撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置である。また、本技術に係る撮像装置は、第２の側面としては、ステレオ画像撮像部を備え、ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサとを含み、第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像とを組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置である。なお、ステレオ画像撮像部に含まれるセンサは上記に示したように２つのセンサでもよいし、さらに３つのセンサでもよいし、４つ以上のセンサでもよい。
【０１３９】
例えば、本技術に係る第３の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態〜第２の実施形態の撮像装置のうち、いずれか一つ実施形態の撮像装置が搭載された電子機器である。
【０１４０】
＜５．本技術を適用した撮像装置の使用例＞
図２３は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第２の実施形態の撮像装置の使用例を示す図である。
【０１４１】
上述した第１〜第２の実施形態の撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図２３に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第６の実施形態の電子機器）に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４２】
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４３】
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４４】
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４５】
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４６】
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４７】
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４８】
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１４９】
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置を使用することができる。
【０１５０】
次に、本技術に係る第１〜第２の実施形態の撮像装置の使用例を具体的に説明する。例えば、上述で説明をした第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の撮像装置は、撮像装置１０１として、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２４に、その一例として、電子機器１０２（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器１０２は、例えば静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、撮像装置１０１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像装置１０１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【０１５１】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像装置１０１の画素部１０１ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像装置１０１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像装置１０１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、固体撮像装置１０１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄｏｕｔは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【０１５２】
＜６．内視鏡手術システムへの応用例＞
本技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１５３】
図２５は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０１５４】
図２５では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０１５５】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０１５６】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０１５７】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：  Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【０１５８】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０１５９】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０１６０】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０１６１】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０１６２】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１６３】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１６４】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１６５】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１６６】
図２６は、図２５に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１６７】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０１６８】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０１６９】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０１７０】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０１７１】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０１７２】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０１７３】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０１７４】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０１７５】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０１７６】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０１７７】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０１７８】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０１７９】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０１８０】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０１８１】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０１８２】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０１８３】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
【０１８４】
ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０１８５】
＜７．移動体への応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０１８６】
図２７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１８７】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２７に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０１８８】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１８９】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１９０】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０１９１】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１９２】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１９３】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１９４】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１９５】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１９６】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１９７】
図２８は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１９８】
図２８では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１９９】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０２００】
なお、図２８には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０２０１】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０２０２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２０３】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０２０４】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０２０５】
以上、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
【０２０６】
なお、本技術は、上述した実施形態及び応用例に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２０７】
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０２０８】
また、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
［１］
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が複数のセンサを含み、
該複数のセンサのそれぞれが複数の繰り返し単位から構成される撮像単位を有し、
該撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
複数の該撮像単位のそれぞれによって得られる少なくとも２つの単位画像を組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置。
［２］
前記複数の撮像単位のうち、１つの撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記複数の撮像単位のうち、該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種であり、
該１つの撮像単位以外の他の全ての撮像単位のそれぞれが、該１つの撮像単位が有する少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さない、［１］に記載の撮像装置。
［３］
複数の前記単位画像は、ステレオ対応関係に基づいて再構成される、［１］又は［２］に記載の撮像装置。
［４］
前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種以下の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有する、［１］から［３］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［５］
前記複数の撮像単位のそれぞれが、２種の前記偏光主軸角度を有する偏光子を有して、
前記複数の撮像単位のそれぞれにおいて、該２種の前記偏光主軸角度が直交関係である、［１］から［４］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［６］
前記複数の撮像単位のうち１つの撮像単位は、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有し、
前記複数の撮像単位のうち別の１つの撮像単位は、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有する、［１］から［５］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［７］
前記複数の撮像単位のそれぞれが、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記複数の撮像単位のそれぞれが有する前記偏光子の前記偏光主軸角度の互いの角度の差が、５度以上８５度以下である、［１］から［３］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［８］
前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合が、互いに略同一である、［１］から［７］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［９］
前記複数の撮像単位のそれぞれが、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、該複数の撮像単位のそれぞれにおける、該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンが、互いに略同一である、［１］から［８］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１０］
ステレオ画像撮像部を備え、
該ステレオ画像撮像部が第１のセンサと第２のセンサとを含み、
該第１のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第１の撮像単位を有し、
該第２のセンサが複数の繰り返し単位から構成される第２の撮像単位を有し、
該第１の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第２の撮像単位が少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
該第１の撮像単位によって得られる第１の単位画像と、該第２の撮像単位によって得られる第２の単位画像とを組み合わせて、少なくとも３方向の偏光情報を取得して、法線情報を生成する、撮像装置。
［１１］
前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子と、前記第２の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子とは、前記偏光主軸角度において互いに異種であり、
前記第２の撮像単位が、前記第１の撮像単位が有する前記少なくとも１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有さない、［１０］に記載の撮像装置。
［１２］
前記第１の単位画像と前記第２の単位画像とは、ステレオ対応関係に基づいて再構成される、［１０］又は［１１］に記載の撮像装置。
［１３］
前記第１の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第２の撮像単位が、２種以下の偏光主軸角度を有する偏光子を有する、［１０］から［１２］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１４］
前記第１の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有して、前記第１の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係であり、
前記第２の撮像単位が、２種の偏光主軸角度を有する偏光子を有して、前記第２の撮像単位において、該２種の偏光主軸角度が直交関係である、［１０］から［１３］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１５］
前記第１の撮像単位が、２２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１１２．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有し、
前記第２の撮像単位が、６７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子と、１５７．５度の偏光主軸角度を有する偏光子とを有する、［１０］から［１４］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１６］
前記第１の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第２の撮像単位が、１種の偏光主軸角度を有する偏光子を有し、
前記第１の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度と、前記第２の撮像単位が有する該偏光子の該偏光主軸角度との差が、５度以上８５度以下である、［１０］から［１２］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１７］
前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第１の撮像単位における該偏光子を繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合と、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との割合とが、略同一である、［１０］から［１６］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１８］
前記第１の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第２の撮像単位が、偏光子を含む繰り返し単位と偏光子を含まない繰り返し単位とを有し、
前記第１の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンと、
前記第２の撮像単位における該偏光子を含む繰り返し単位と該偏光子を含まない繰り返し単位との配置パターンとが、略同一である、［１０］から［１７］のいずれか１つに記載の撮像装置。
［１９］
［１］から［１８］のいずれか１つに記載の撮像装置が搭載された、電子機器。
【符号の説明】
【０２０９】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０Ａ、１１、１２、１３、１４、１５・・・撮像装置、
１−１、１−２、２−１、２−２、３−１、３−２、４−１、４−２、５−１、５−２、６−１、６−２、７−１、７−２、８−１、８−２、９−１、９−２、１０Ａ−１、１０Ａ−２、１０Ａ−３、１１−１、１１−２、１２−１、１２−２、１３−１、１３−２、１４−１、１４−２、１５−１、１５−２、１６−１、１７−１・・・センサ、
１０（１０−１、１０−２）、２０（２０−１、２０−２）、３０（３０−１、３０−２）、４０（４０−１、４０−２）、５０（５０−１、５０−２）、６０（６０−１、６０−２）、７０（７０−１、７０−２）、８０（８０−１、８０−２）、９０（９０−１、９０−２）、１００（１００−１、１００−２）、１１０（１１０−１−１、１１０−１−２、１１０−２−１、１１０−２−２）、１２０（１２０−１−１、１２０−１−２、１２０−２−１、１２０−２−２）、１３０（１３０−１Ｒ、１３０−１Ｇ、１３０−１Ｂ、１３０−２Ｒ、１３０−２Ｇ，１３０−２Ｂ）、１４０（１４０−１、１４０−２）、１５０（１５０−１Ｒ、１５０−１Ｇ、１５０−１Ｂ、１５０−２Ｒ、１５０−２Ｇ、１５０−２Ｂ）・・・撮像単位（単位画像）、
１６７（１６７−１、１６７−２）、１７７（１７７−１、１７７−２）・・・偏光子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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