(57)【要約】互いに異なる撮像特性を有する第１光学系及び第２光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して画素で選択的に受光するイメージセンサと、を備えた撮像装置において、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整し、かつ、混信を防止する。第１光学系（１２０）及び第２光学系（１３０）を通る光の光量を調整する絞り（２００）が備えられる。絞りは、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界で遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を調整する。
2017029843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる撮像特性を有する第１光学系及び第２光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、
ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、前記第１光学系及び前記第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して前記画素により選択的に受光するイメージセンサと、
前記第１光学系を介して得られる第１画像の画像信号、及び、前記第２光学系を介して得られる第２画像の画像信号を前記イメージセンサから取得する画像信号取得部と、
内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、前記第１光学系及び前記第２光学系の瞳領域の境界における前記遮光部の内径及び外径を拡縮させて、前記第１光学系及び前記第２光学系を通る光の光量を調整する絞りと、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記第１光学系及び前記第２光学系は、互いに焦点距離が異なる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１光学系及び前記第２光学系は、互いに合焦距離が異なる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１光学系及び前記第２光学系は、互いに透過波長特性が異なる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記絞りは、液晶素子により構成される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記絞りは、
同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、
前記支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、
前記絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、
を備え、前記絞り羽根駆動部によって前記絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記遮光部の内径及び外径が拡縮する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記絞りは、
内径が拡縮する環状の第１遮光部を備えた第１絞りと、
外径が拡縮する環状の第２遮光部を備えた第２絞りと、
を同軸上に配置して構成され、
前記第１絞りによって前記第１光学系を通過する光の光量が調整され、
前記第２絞りによって前記第２光学系を通過する光の光量が調整される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１絞りは、
同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第１支点と、
前記第１支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記第１遮光部を構成する複数枚の第１絞り羽根と、
前記第１絞り羽根を同期して揺動させる第１絞り羽根駆動部と、
を備え、前記第１絞り羽根駆動部によって前記第１絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記第１遮光部の内径が拡縮する、
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２絞りは、
同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第２支点と、
前記第２支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記第２遮光部を構成する複数枚の第２絞り羽根と、
前記第２絞り羽根を同期して揺動させる第２絞り羽根駆動部と、
を備え、前記第２絞り羽根駆動部によって前記第２絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記第２遮光部の外径が拡縮する、
請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１画像の画像信号及び前記第２画像の画像信号を取得して、前記第１画像から前記第２光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、前記第２画像から前記第１光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部を更に備えた、
請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記画像信号処理部は、前記絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更する、
請求項１０に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に係り、特に、互いに撮像特性の異なる第１光学系及び第２光学系を同心状に組み合せて構成されるレンズ装置、及び、そのレンズ装置の第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素で選択的に受光するイメージセンサを使用して、互いに撮像特性の異なる２枚の画像を同時に撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに撮像特性の異なる第１光学系及び第２光学系を同心状に組み合せて構成されるレンズ装置、及び、そのレンズ装置の第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素で選択的に受光するイメージセンサを使用して、互いに撮像特性の異なる２枚の画像を同時に撮像する撮像装置が知られている（たとえば、特許文献１）。この撮像装置によれば、たとえば、第１光学系を広角光学系で構成し、第２光学系を望遠光学系で構成することにより、広角画像及び望遠画像を同時に撮像できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１９４５６号公報
【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、従来の撮像装置は、レンズ装置に絞りが備えられていないため、光量調整ができない、という問題がある。【０００５】
また、撮像装置のイメージセンサは、各光学系からの光を各画素で選択的に受光する構成である。しかしながら、各画素において、各光学系からの光を完全に分離して選択的に受光することは難しく、混信が生じるという問題がある。ここで、混信とは、第１光学系及び第２光学系からの光が混ざって、各画素で受光されることをいう。混信が生じることにより、他方の光学系の画像が薄らと重なった画像が撮像される、という問題がある（図３４参照）。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整でき、かつ、混信を防止できる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するための手段は、次のとおりである。【０００８】
（１）互いに異なる撮像特性を有する第１光学系及び第２光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して画素により選択的に受光するイメージセンサと、第１光学系を介して得られる第１画像の画像信号、及び、第２光学系を介して得られる第２画像の画像信号をイメージセンサから取得する画像信号取得部と、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界における遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を調整する絞りと、を備えた撮像装置。【０００９】
本態様によれば、絞りによって第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を調整できる。絞りは、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界で遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を調整する。このように第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界において遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を調整することにより、イメージセンサの各画素により受光される光の分離性を向上できるので、混信を防止することができる。すなわち、本態様の絞りによれば、光量の調整という本来の機能に加えて、混信防止という機能も実現できる。【００１０】
（２）第１光学系及び第２光学系は、互いに焦点距離が異なる、上記（１）の撮像装置。【００１１】
本態様によれば、互いに焦点距離の異なる光学系によって、第１光学系及び第２光学系が構成されることによって、互いに焦点距離の異なる２枚の画像を同時に撮像できる。【００１２】
（３）第１光学系及び第２光学系は、互いに合焦距離が異なる、上記（１）の撮像装置。【００１３】
本態様によれば、互いに合焦距離の異なる光学系によって、第１光学系及び第２光学系が構成されることによって、互いに合焦距離の異なる２枚の画像を同時に撮像できる。なお、合焦距離とは、イメージセンサの受光面から当該イメージセンサと合焦関係にある被写体までの距離をいう。【００１４】
（４）第１光学系及び第２光学系は、互いに透過波長特性が異なる、上記（１）の撮像装置。【００１５】
本態様によれば、互いに透過波長特性の異なる光学系によって、第１光学系及び第２光学系が構成されることによって、互いに透過波長特性の異なる２枚の画像を同時に撮像できる。【００１６】
（５）絞りは、液晶素子により構成される、上記（１）から（４）のいずれかの撮像装置。【００１７】
本態様によれば、絞りが液晶素子により構成されることによって、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備えた絞りを簡単に実現できる。【００１８】
（６）絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、を備え、絞り羽根駆動部によって絞り羽根を同期して揺動させることにより、遮光部の内径及び外径が拡縮する、上記（１）から（４）のいずれかの撮像装置。【００１９】
本態様によれば、絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、その支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。絞りは、絞り羽根駆動部によって絞り羽根を同期して揺動させることにより、遮光部の内径及び外径が同時に拡縮するため、第１光学系及び第２光学系を通る光の光量を同時に調整することができる。【００２０】
（７）絞りは、内径が拡縮する環状の第１遮光部を備えた第１絞りと、外径が拡縮する環状の第２遮光部を備えた第２絞りと、を同軸上に配置して構成され、第１絞りによって第１光学系を通過する光の光量が調整され、第２絞りによって第２光学系を通過する光の光量が調整される、上記（１）から（４）のいずれかの撮像装置。【００２１】
本態様によれば、絞りは、内径が拡縮する環状の第１遮光部を備えた第１絞りと、外径が拡縮する環状の第２遮光部を備えた第２絞りと、を同軸上に配置して構成される。この場合、第１遮光部及び第２遮光部が組み合わされて、１つの遮光部が構成される。第１光学系を通過する光は、第１絞りによって、その光量が調整され、第２光学系を通過する光は、第２絞りによって、その光量が調整される。【００２２】
（８）第１絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第１支点と、第１支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第１遮光部を構成する複数枚の第１絞り羽根と、第１絞り羽根を同期して揺動させる第１絞り羽根駆動部と、を備え、第１絞り羽根駆動部によって第１絞り羽根を同期して揺動させることにより、第１遮光部の内径が拡縮する、上記（７）の撮像装置。【００２３】
本態様によれば、第１絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第１支点と、その第１支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第１遮光部を構成する複数枚の第１絞り羽根と、第１絞り羽根を同期して揺動させる第１絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。第１絞りは、第１絞り羽根駆動部によって第１絞り羽根を同期して揺動させることにより、第１遮光部の内径が拡縮する。【００２４】
（９）第２絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第２支点と、第２支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第２遮光部を構成する複数枚の第２絞り羽根と、第２絞り羽根を同期して揺動させる第２絞り羽根駆動部と、を備え、第２絞り羽根駆動部によって第２絞り羽根を同期して揺動させることにより、第２遮光部の外径が拡縮する、上記（７）又は（８）の撮像装置。【００２５】
本態様によれば、第２絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第２支点と、その第２支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第２遮光部を構成する複数枚の第２絞り羽根と、第２絞り羽根を同期して揺動させる第２絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。第２絞りは、第２絞り羽根駆動部によって第２絞り羽根を同期して揺動させることにより、第２遮光部の外径が拡縮する。【００２６】
（１０）第１画像の画像信号及び第２画像の画像信号を取得して、第１画像から第２光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第２画像から第１光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部を更に備えた、上記（１）から（９）のいずれかの撮像装置。【００２７】
本態様によれば、第１画像の画像信号及び第２画像の画像信号を取得して、第１画像から第２光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第２画像から第１光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部が備えられる。これにより、絞りでも防止しきれない混信の影響を除去でき、高品位な画像を撮像できる。【００２８】
（１１）画像信号処理部は、絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更する、上記（１０）の撮像装置。【００２９】
本態様によれば、画像信号処理部で画像処理する際、絞りにより調整された光量に応じて画像処理パラメータが変更される。イメージセンサの各画素において受光する光は、絞りを絞り込むほど、分離性を向上させることができる。すなわち、各光学系からの光が混ざって受光される割合である混信比率は、絞り調整する光量に応じて変化する。従って絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変えることにより、適切な画像信号処理ができ、より高品位な画像を取得できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整でき、かつ、混信を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】撮像装置の第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２】レンズ装置の概略構成図
【図３】絞りの分解斜視図
【図４】絞りを構成する絞り羽根の正面図
【図５】絞り羽根の配置構成を示す正面図
【図６】絞りの動作説明図
【図７】イメージセンサの概略構成図
【図８】第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素において選択的に受光する構成の概念図
【図９】隣接する第１画素及び第２画素の入射角感度特性を示す図
【図１０】絞りによる混信防止効果を説明する図
【図１１】液晶素子で構成される絞りの一例を示す正面図
【図１２】液晶素子で構成される絞りの動作説明図
【図１３】撮像装置の第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１４】レンズ装置の概略構成図
【図１５】第１光学系を通る光の光線軌跡を示す図
【図１６】第２光学系を通る光の光線軌跡を示す図
【図１７】レンズ装置の変形例の概略構成図
【図１８】第１光学系を通る光の光線軌跡を示す図
【図１９】第２光学系を通る光の光線軌跡を示す図
【図２０】第１絞りの分解斜視図
【図２１】第１絞り羽根の配置構成を示す正面図
【図２２】第１絞りの動作説明図
【図２３】第２絞りの分解斜視図
【図２４】第２絞りを構成する第２絞り羽根の正面図
【図２５】第２絞り羽根の配置構成を示す正面図
【図２６】第２絞りの動作説明図
【図２７】液晶素子で構成される第１絞りの一例を示す正面図
【図２８】液晶素子で構成される第１絞りの動作説明図
【図２９】液晶素子で構成される第２絞りの一例を示す正面図
【図３０】液晶素子で構成される第２絞りの動作説明図
【図３１】第１光学系及び第２光学系が光軸に沿って移動可能に構成されたレンズ装置の概略構成図
【図３２】第１光学系駆動部によって駆動される第１光学系の動作説明図
【図３３】第２光学系駆動部によって駆動される第２光学系の動作説明図
【図３４】混信が生じた画像の一例を示す図
【図３５】混信のメカニズムを説明するための概念図
【図３６】真の第１画像Ｉｗ１、真の第２画像Ｉｔ１、出力第１画像Ｉｗ２、出力第２画像Ｉｔ２及び検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍの関係を示す図
【図３７】図３６に示す行列式に対して「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍ」の逆行列Ｍ−１を適用して得られる行列式を示す図
【図３８】図３７の行列式を簡略化して表した行列式を示す図
【図３９】図３８に示す「Ｗ１」を構成する要素ｗ１＿１１〜ｗ１＿ｍｎを示す図
【図４０】図３８に示す行列式に基づいて導出される「ｗ１＿ｉｊ」の算出式を示す図
【図４１】図３８に示す行列式に基づいて導出される「ｔ１＿ｉｊ」の算出式を示す図
【図４２】混信低減処理を行った場合に得られる第１画像及び第２画像の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
−第１の実施の形態−  ［第１の実施の形態の撮像装置の構成］
図１は、撮像装置の第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
撮像装置１０は、主として、レンズ装置１００と、イメージセンサ３００と、レンズ駆動制御部４０１と、イメージセンサ駆動制御部４０２と、アナログ信号処理部４０３と、デジタル信号処理部４０４と、表示部４０５と、内部メモリ４０６と、メディアインターフェース４０７と、システム制御部４０８と、操作部４０９と、を備えて構成される。
【００３５】
《レンズ装置》
図２は、レンズ装置の概略構成図である。
【００３６】
レンズ装置１００は、撮像光学系１１０及び絞り２００を備えて構成される。
【００３７】
〈撮像光学系〉
撮像光学系１１０は、互いに異なる撮像特性を有する第１光学系１２０及び第２光学系１３０を同心状に組み合わせて構成される。第１光学系１２０は、第１の撮像特性を有する円形状のレンズにより構成され、中央に配置される。第２光学系１３０は、第２の撮像特性を有する円環形状のレンズにより構成され、第１光学系１２０と中心を同じくして、第１光学系１２０の外周に配置される。したがって、第１光学系１２０及び第２光学系１３０は、共通の光軸Ｌを有する。第１光学系１２０及び第２光学系１３０は、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
【００３８】
本実施の形態の撮像光学系１１０は、第１光学系１２０及び第２光学系１３０が、互いに合焦距離が異なる光学系で構成される。具体的には、第１光学系１２０が、第２光学系１３０より合焦距離が短い光学系で構成される。したがって、本実施の形態の撮像光学系１１０では、第１光学系１２０により近距離の被写体に合焦する画像が撮像され、第２光学系１３０により遠距離の被写体に合焦する画像が撮像される。
【００３９】
なお、図２に示す例では、便宜上、第１光学系１２０及び第２光学系１３０を１枚のレンズで表わしているが、第１光学系１２０及び第２光学系１３０は、それぞれ複数枚のレンズを組み合わせて構成できる。
【００４０】
〈絞り〉
絞り２００は、第１光学系１２０及び第２光学系１３０を通る光の光量を調整する。
【００４１】
〔絞りの構成〕
図３は、絞りの分解斜視図である。図４は、絞りを構成する絞り羽根の正面図であり、図５は、絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
【００４２】
図３に示すように、絞り２００は、主として、複数枚の絞り羽根２０２と、複数枚の絞り羽根２０２を揺動可能に支持する絞り羽根支持部材２０４と、複数枚の絞り羽根２０２を同期して揺動させる絞り羽根駆動部材２０６と、絞り羽根駆動部材２０６を動作させるアクチュエータ（不図示）と、を備えて構成される。
【００４３】
絞り羽根２０２は、すべて同じ形状である。絞り羽根２０２は、図４に示すように、全体として円弧形状を有し、一端に第１羽根部２０２Ａ、他端に第２羽根部２０２Ｂを備える。後述するように、第１羽根部２０２Ａは、遮光部２０８の内径を拡縮させる機能を有し、第２羽根部２０２Ｂは、遮光部２０８の外径を拡縮させる機能を有する。
【００４４】
各絞り羽根２０２は、図５に示すように、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う絞り羽根２０２が互いに重なるように配置される。このように配置された絞り羽根２０２は、全体として円環状の遮光部２０８を形成する。なお、図５は、絞り２００を解放した状態、すなわち、絞り２００を最も開いた状態を示している。この場合、遮光部２０８の外径は最小となり、内径は最大となる。
【００４５】
絞り羽根支持部材２０４は、遮光部２０８と同軸上に配置される。絞り羽根支持部材２０４は、図３に示すように、内枠２０４Ａと、外枠２０４Ｂと、３本の支持アーム２０４Ｃと、軸受２０４Ｄと、を備えて構成される。内枠２０４Ａ及び外枠２０４Ｂは、共に円環状の枠体で構成され、同心状に配置される。３本の支持アーム２０４Ｃは、放射状に配置され、内枠２０４Ａ及び外枠２０４Ｂを互いに連結する。軸受２０４Ｄは、内枠２０４Ａに備えられ、周方向に一定の間隔で配置される。軸受２０４Ｄは、支点を構成する。
【００４６】
絞り２００は、絞り羽根支持部材２０４を構成する外枠２０４Ｂを保持されて、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
【００４７】
各絞り羽根２０２には、軸受２０４Ｄに嵌入可能な揺動軸２０２Ｃが備えられる。揺動軸２０２Ｃは、第１羽根部２０２Ａ及び第２羽根部２０２Ｂの間に配置される。各絞り羽根２０２は、揺動軸２０２Ｃが軸受２０４Ｄに嵌入されることにより、絞り羽根支持部材２０４に揺動自在に支持される。
【００４８】
絞り羽根駆動部材２０６は、遮光部２０８と同軸上に配置される。絞り羽根駆動部材２０６は、図３に示すように、円環状の板材で構成され、内周部に円環状の嵌合部２０６Ａが備えられる。絞り羽根駆動部材２０６は、嵌合部２０６Ａが、絞り羽根支持部材２０４の内周部に嵌合されることにより、絞り羽根支持部材２０４及び遮光部２０８と同軸上に配置され、かつ、周方向に揺動可能に支持される。
【００４９】
絞り羽根駆動部材２０６には、複数のカムピン２０６Ｂが備えられる。カムピン２０６Ｂは、同一円周上に一定の間隔で配置される。
【００５０】
各絞り羽根２０２には、カム溝２０２Ｄが備えられる。各カム溝２０２Ｄには、カムピン２０６Ｂが嵌入される。各カム溝２０２Ｄにカムピン２０６Ｂが嵌入されることにより、絞り羽根駆動部材２０６を揺動させると、その絞り羽根駆動部材２０６の動きに連動して絞り羽根２０２が揺動する。
【００５１】
カム溝２０２Ｄ、カムピン２０６Ｂ、及び、絞り羽根駆動部材２０６は、絞り羽根２０２を同期して揺動させるための絞り羽根駆動部を構成する。
【００５２】
図示しないアクチュエータは、たとえば、モータで構成され、絞り羽根駆動部材２０６を周方向に揺動させる。アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に絞り羽根駆動部材２０６を揺動させる。これにより、遮光部２０８の内径及び外径が絞り値に応じて拡縮する。
【００５３】
〔絞りの動作〕
図６は、絞りの動作説明図である。
【００５４】
絞り羽根駆動部材２０６を揺動させると、カムピン２０６Ｂ及びカム溝２０２Ｄの作用によって、全ての絞り羽根２０２が支点を構成する軸受２０４Ｄを中心に同期して揺動する。
【００５５】
ここで、図５に示す開放状態から絞り羽根２０２を揺動させると、図６に示すように、各絞り羽根２０２の第１羽根部２０２Ａが内径方向に張り出する。同時に各絞り羽根２０２の第２羽根部２０２Ｂが外径方向に張り出す。この結果、遮光部２０８の内径が縮小し、かつ、外径が拡大する。
【００５６】
このように、絞り２００は、絞り羽根２０２を揺動させると、遮光部２０８の内径及び外径が拡縮する。この際、遮光部２０８は、外径の拡大に連動して内径が縮小し、かつ、外径の縮小に連動して内径が拡大する。これにより、遮光部２０８の内側の領域については、絞り２００を絞り込むことにより、外側から内側に向かって遮光領域が拡がり、外側の領域については、内側から外側に向かって遮光領域が拡がって遮光される。
【００５７】
以上のように構成される絞り２００は、遮光部２０８が、第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳領域の境界を遮光するように配置される。より具体的には、絞り解放状態において、遮光部２０８が、第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳領域の境界を遮光するように配置される。これにより、絞り２００を絞ると、第１光学系１２０は、外側から内側に向かって光束が絞られ、第２光学系１３０は、内側から外側に向かって光束が絞られる。
【００５８】
《イメージセンサ》
イメージセンサ３００は、いわゆる指向性センサで構成され、第１光学系１２０及び第２光学系１３０を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して、二次元配列された各画素で選択的に受光し、電気信号に変換する。
【００５９】
図７は、イメージセンサの概略構成図である。
【００６０】
イメージセンサ３００は、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第１光学系１２０及び第２光学系１３０を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素により選択的に受光する。したがって、イメージセンサ３００を構成する画素には、第１光学系１２０を通過した光を選択的に受光する第１画素３１０Ａ及び第２光学系１３０を通過した光を選択的に受光する第２画素３１０Ｂが存在する。第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂは、交互に配置される。
【００６１】
図８は、第１光学系及び第２光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素により選択的に受光する構成の概念図である。
【００６２】
イメージセンサ３００は、画素ごとマイクロレンズ３１２及び遮光マスク３１４を備える。
【００６３】
マイクロレンズ３１２は、光電変換素子に対応して配置される。マイクロレンズ３１２は、第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳像を光電変換素子に結像させる。
【００６４】
遮光マスク３１４は、マイクロレンズ３１２と光電変換素子との間に配置される。遮光マスク３１４は、マイクロレンズ３１２を通過した光の一部を遮光する。第１画素３１０Ａの遮光マスク３１４は、円環形状を有し、第２光学系１３０を通過した光を遮光する。また、第２画素３１０Ｂの遮光マスク３１４は、円形状を有し、第１光学系１２０を通過した光を遮光する。
【００６５】
以上のように構成されるイメージセンサ３００は、各画素が光の入射角に応じて異なる感度をもって構成される。すなわち、各画素が角度指向性をもって構成される。そして、第１画素３１０Ａは、第１光学系１２０を通過した光を選択的に受光し、第２画素３１０Ｂは第２光学系１３０を通過した光を選択的に受光する。したがって、第１画素３１０Ａの画像信号を取得することにより、第１光学系１２０を介して得られる画像の画像信号を取得でき、第２画素３１０Ｂの画像信号を取得することにより、第２光学系１３０を介して得られる画像の画像信号を取得できる。
【００６６】
なお、カラー画像を取得する場合には、第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂにカラーフィルタが備えられる。カラーフィルタは規定の配列で配置される。たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなるカラーフィルタがベイヤー配列で配置される。これにより、カラー画像を取得できる。
【００６７】
《レンズ駆動制御部》
レンズ駆動制御部４０１は、システム制御部４０８からの指令に基づき、レンズ装置１００の駆動を制御する。すなわち、絞り２００の開閉を制御する。
【００６８】
《イメージセンサ駆動制御部》
イメージセンサ駆動制御部４０２は、システム制御部４０８からの指令に基づき、イメージセンサ３００の駆動を制御する。すなわち、イメージセンサ３００からの画像信号の読み出しを制御する。
【００６９】
《アナログ信号処理部》
アナログ信号処理部４０３は、イメージセンサ３００から出力される画素ごとのアナログの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施した後、デジタル信号に変換して出力する。
【００７０】
《デジタル信号処理部》
デジタル信号処理部４０４は、デジタル信号に変換された画素ごとの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施して、画像データを生成する。この際、デジタル信号処理部４０４は、イメージセンサ３００の第１画素３１０Ａの画像信号に基づいて、第１画像データを生成し、第２画素３１０Ｂの画像信号に基づいて、第２画像データを生成する。第１画像データは、第１光学系１２０を介して撮像される第１画像の画像データであり、第２画像データは、第２光学系１３０を介して撮像される第２画像の画像データである。
【００７１】
《表示部》
表示部４０５は、たとえば、液晶モニタで構成され、撮像済みの画像や撮像中の画像（いわゆるライブビュー画像）を表示する。また、表示部４０５は、必要に応じてＧＵＩ（GUI: Graphical User Interface）として機能する。
【００７２】
《内部メモリ》
内部メモリ４０６は、たとえば、ＲＡＭ（RAM: Random Access Memory）で構成され、ワークメモリとして機能する。
【００７３】
《メディアインターフェース》
メディアインターフェース４０７は、システム制御部４０８から指令に基づいて、メモリーカード等の外部メモリ４１０に対して、データの読み書きを行う。
【００７４】
《システム制御部》
システム制御部４０８は、撮像装置全体の動作を統括制御する。システム制御部４０８は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Member）、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータで構成され、所定の制御プログラムを実行して、撮像装置１０の全体を制御する。制御に必要なプログラム及び各種データは、ＲＯＭに格納される。
【００７５】
《操作部》
操作部４０９は、電源ボタンやシャッターボタン等の各種操作ボタン、及び、その駆動回路を備えて構成される。操作部４０９の操作情報は、システム制御部４０８に入力される。システム制御部４０８は、操作部４０９からの操作情報に基づいて、各部を制御する。
【００７６】
撮像装置１０は、以上のように構成される。なお、本実施の形態の撮像装置１０では、イメージセンサ駆動制御部４０２と、アナログ信号処理部４０３と、システム制御部４０８とが協働して画像信号取得部を構成する。すなわち、イメージセンサ駆動制御部４０２と、アナログ信号処理部４０３と、システム制御部４０８とが協働して、第１光学系１２０を介して得られる第１画像の画像信号、及び、第２光学系１３０を介して得られる第２画像の画像信号をイメージセンサ３００から取得する。取得された第１画像信号及び第２画像信号は、内部メモリ４０６に格納される。
【００７７】
［第１の実施の形態の撮像装置の作用］
《撮像動作》
画像を記録するための撮像は、操作部４０９からの指示に基づいて実行される。ここでは、シャッターボタンの全押しで撮像実行が指示されるものとする。
【００７８】
シャッターボタンが全押しされると、まず、測光処理が実施される。システム制御部４０８は、イメージセンサ３００から得られる画像信号に基づいて、ＥＶ値（exposure value）を求め、露出を決定する。すなわち、撮像時における絞り値及びシャッター速度を決定する。
【００７９】
露出が決定すると、画像の記録処理が実施される。システム制御部４０８は、レンズ駆動制御部４０１を介して、絞り２００を制御し、決定した絞り値に設定する。そして、決定したシャッター速度でイメージセンサ３００を露光させ、記録用の画像を撮像する。
【００８０】
撮像により得られた画素ごとの画像信号は、イメージセンサ３００からアナログ信号処理部４０３に出力される。アナログ信号処理部４０３は、イメージセンサ３００から出力された画素ごとの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施した後、デジタル信号に変換して出力する。
【００８１】
アナログ信号処理部４０３から出力された画素ごとの画像信号は、内部メモリ４０６に取り込まれ、その後、デジタル信号処理部４０４に送られる。デジタル信号処理部４０４は、得られた画像信号に所定の信号処理を施して、第１画像データ及び第２画像データを生成する。すなわち、イメージセンサ３００の第１画素３１０Ａの画像信号に基づいて第１画像の画像データである第１画像データを生成し、第２画素３１０Ｂの画像信号に基づいて第２画像の画像データである第２画像データを生成する。生成された第１画像データ及び第２画像データは、メディアインターフェース４０７を介して外部メモリ４１０に記録される。
【００８２】
このように、本実施の形態の撮像装置１０によれば、１回の撮像で第１画像及び第２画像の２つの画像を取得できる。なお、本実施の形態の撮像装置１０では、第１画像は、より近い被写体に合焦した画像であり、第２画像は、より遠い被写体に合焦した画像である。
【００８３】
また、本実施の形態の撮像装置１０によれば、レンズ装置１００に絞り２００が備えられているため、容易に適正露出の画像を撮像できる。
【００８４】
更に、本実施の形態の撮像装置１０によれば、絞り２００が、第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳領域の境界を遮光し、かつ、絞り込むときに、その瞳領域の境界を拡大するように、遮光領域を拡大させて絞り込むので、混信も防止できる。すなわち、本実施の形態の撮像装置１０によれば、光量の調整と同時に混信も防止できる。以下において、この点を更に詳しく説明する。
【００８５】
《絞りによる混信防止効果》
本実施の形態のレンズ装置１００のように、第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳領域の境界を遮光することにより、第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂで受光する光の分離性を向上でき、混信を効果的に防止できる。
【００８６】
図９は、隣接する第１画素及び第２画素の入射角感度特性を示す図である。
【００８７】
上記のように、イメージセンサ３００を構成する第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂは、入射角に応じて異なる感度を有している。
【００８８】
図９において、横軸は光の入射角を示し、縦軸は画素を構成する光電変換素子の感度を示している。入射角は、画素に垂直に入射する光を０°としている。
【００８９】
図９において、符号Ｓ１が第１画素３１０Ａの入射角感度特性のグラフである。また、符号Ｓ２が第２画素３１０Ｂの入射角感度特性のグラフである。この場合、互いのグラフが重なり合う入射角の領域Ｚで混信が生じる。
【００９０】
図１０は、絞りによる混信防止効果を説明する図である。
【００９１】
図１０（Ａ）は、絞りがない場合の各画素の受光状態を示している。いま、第１光学系１２０を介して第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂに入射する光束をＬｘ１として右斜線で示し、第２光学系１３０を介して第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂに入射する光束をＬｘ２として左斜線で示す。この場合、両者が交差する入射角の領域Ｓｘで混信が生じる。
【００９２】
図１０（Ｂ）は、絞りがある場合の各画素の受光状態を示している。第１光学系１２０及び第２光学系１３０の瞳領域の境界に絞りを設置して、当該領域を遮光することにより、混信が生じる入射角の光を遮ることができる。
【００９３】
図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に示す状態から更に絞りを絞った場合、すなわち、遮光領域を更に拡大させた場合の各画素の受光状態を示している。同図に示すように、遮光領域が拡大することにより、混信が生じる入射角の光を更に遮ることができる。すなわち、絞りを絞るほど、光の分離性を向上させることができ、より効果的に混信を防止できる。
【００９４】
このように、本実施の形態の撮像装置１０によれば、絞り２００を備えることにより、任意に光量を調整できることに加えて、混信も防止できる。
【００９５】
［第１の実施の形態の撮像装置の変形例］
《絞りの変形例》
絞りは、液晶素子で構成することもできる。
【００９６】
図１１は、液晶素子で構成される絞りの一例を示す正面図である。
【００９７】
絞り２２０は、ＳＴＮ液晶（STN：Super Twisted Nematic）やＤＳＴＮ液晶（DSTN：Dual scan Super Twisted Nematic）、ＴＦＴ液晶（TFT：Thin Film Transistor）等の液晶素子で構成される。
【００９８】
絞り２２０は、円板状の外形を有し、その外周部を保持されて、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
【００９９】
絞り２２０は、中央部分に円形状に中央透光領域２２２を備え、かつ、外周部分に円環状の外周透光領域２２４を備える。そして、その中央透光領域２２２及び外周透光領域２２４の間に円環状の透光／遮光可変領域２２６を備える。
【０１００】
中央透光領域２２２及び外周透光領域２２４は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
【０１０１】
透光／遮光可変領域２２６は、透光状態と遮光状態とを任意に切り替え可能な領域であり、内径及び外径を拡縮可能な遮光部を構成する。透光／遮光可変領域２２６は、複数の環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
【０１０２】
透光／遮光可変領域２２６を構成する各環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇは、液晶ドライバ２２８によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
【０１０３】
以上のように構成される絞り２２０は、透光／遮光可変領域２２６を構成する各環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇの状態を個別に制御することにより、遮光部である透光／遮光可変領域２２６の内径及び外径が拡縮し、開口量が調整される。
【０１０４】
図１２は、液晶素子で構成される絞りの動作説明図である。同図（Ａ）は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図（Ｂ）は、絞りを最も絞った状態を示している。
【０１０５】
図１２（Ａ）に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光／遮光可変領域２２６の中央に位置する環状領域２２６Ｄを遮光状態とし、他の環状領域２２６Ａ〜２２６Ｃ、２２６Ｅ〜２２６Ｇを透光状態とする。
【０１０６】
図１２（Ｂ）に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光／遮光可変領域２２６を構成する全ての環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇを遮光状態とする。
【０１０７】
このように、絞り２２０を絞る場合は、中央の環状領域２２６Ｄを基準にして、各環状領域２２６Ａ〜２２６Ｇの透光／遮光状態を切り替える。これにより、中央透光領域２２２を通過する光束については、外側から内側に向かって遮光領域が拡大して遮光され、外周透光領域２２４を通過する光束については、内側から外側に向かって遮光領域が拡大して遮光される。
【０１０８】
《絞りのその他の変形例》
上記実施の形態では、絞りをアクチュエータで動作させる構成としているが、手動で動作させる構成とすることもできる。たとえば、絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動で揺動させる構成とすることもできる。
【０１０９】
また、絞り羽根支持部材については、透明な素材で構成してもよい。これにより、支持部材による遮光の影響を低減できる。
【０１１０】
また、上記実施の形態では、絞り羽根駆動部材側にカムピン、絞り羽根側にカム溝を設ける構成としているが、絞り羽根駆動部材側にカム溝、絞り羽根側にカムピンを設ける構成とすることもできる。
【０１１１】
−第２の実施の形態−  図１３は、撮像装置の第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【０１１２】
本実施の形態の撮像装置１０Ａは、レンズ装置１００Ａの構成が上述した第１の実施の形態の撮像装置１０と相違する。したがって、ここではレンズ装置１００Ａについてのみ説明する。
【０１１３】
［レンズ装置の構成］
図１４は、レンズ装置の概略構成図である。
【０１１４】
レンズ装置１００Ａは、撮像光学系１１０Ａを構成する第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａが、互いに焦点距離の異なる光学系で構成される。撮像光学系１１０は、互いに焦点距離が異なる第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａと、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａで共用される共通レンズ１４０と、を備えて構成される。レンズ装置１００Ａは、この撮像光学系１１０Ａと、絞り２００と、を備えて構成される。
【０１１５】
《第１光学系》
第１光学系１２０Ａは、複数枚のレンズを組み合わせて構成される。第１光学系１２０Ａを構成する広角用のレンズ群は、第１広角用レンズ１２０Ａａ、第２広角用レンズ１２０Ａｂ、第３広角用レンズ１２０Ａｃ、及び、第４広角用レンズ１２０Ａｄで構成される。第１広角用レンズ１２０Ａａ、第２広角用レンズ１２０Ａｂ、第３広角用レンズ１２０Ａｃ、及び、第４広角用レンズ１２０Ａｄは、被写体側から第１広角用レンズ１２０Ａａ、第２広角用レンズ１２０Ａｂ、第３広角用レンズ１２０Ａｃ、第４広角用レンズ１２０Ａｄの順で配置され、それぞれ光軸Ｌに沿って配置される。
【０１１６】
図１５は、第１光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。同図に示すように、第１光学系１２０Ａに入射した光は、第１広角用レンズ１２０Ａａ、第２広角用レンズ１２０Ａｂ、第３広角用レンズ１２０Ａｃ、第４広角用レンズ１２０Ａｄの順に通過して、共通レンズ１４０に入射する。
【０１１７】
《第２光学系》
第２光学系１３０Ａは、第１光学系１２０Ａと同心状に配置される。したがって、第２光学系１３０Ａの光軸は、第１光学系１２０Ａと共通である。
【０１１８】
第２光学系１３０Ａは、いわゆる反射望遠型の光学系で構成され、円環状のレンズ及び円環状のミラーを組み合わせて構成される。第２光学系１３０Ａを構成する望遠用のレンズ群は、第１望遠用レンズ１３０Ａａ、第１望遠用ミラー１３０Ａｂ、及び、第２望遠用ミラー１３０Ａｃで構成される。第１望遠用レンズ１３０Ａａ、第１望遠用ミラー１３０Ａｂ、及び、第２望遠用ミラー１３０Ａｃは、被写体側からイメージセンサ３００への光線軌跡に沿って第１望遠用レンズ１３０Ａａ、第１望遠用ミラー１３０Ａｂ、第２望遠用ミラー１３０Ａｃの順で配置され、それぞれ光軸Ｌに沿って配置される。
【０１１９】
図１６は、第２光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。同図に示すように、第２光学系１３０Ａに入射した光は、第１望遠用レンズ１３０Ａａを透過し、第１望遠用ミラー１３０Ａｂで反射し、更に第２望遠用ミラー１３０Ａｃで反射して、共通レンズ１４０に入射する。
【０１２０】
《共通レンズ》
共通レンズ１４０は、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａで共用されるレンズであり、光軸Ｌ上の一定位置に固定して配置される。共通レンズ１４０は、イメージセンサ３００への光の入射角度を調整する。第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａを通過した光は、それぞれ共通レンズ１４０を介してイメージセンサ３００に入射する。
【０１２１】
《絞り》
絞り２００は、上述した実施の形態の絞り２００の構成と同じである。すなわち、内径及び外径が拡縮可能な遮光部２０８を備え、その遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａを通る光の光量を調整する。
【０１２２】
絞り２００は、第１光学系１２０Ａを構成する第２広角用レンズ１２０Ａｂと第３広角用レンズ１２０Ａｃとの間に配置され、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの瞳領域の境界を遮光部２０８で遮光する。絞り２００を絞ると、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの瞳領域の境界を拡げるようにして遮光領域が拡大し、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａを通過する光の光量が絞られる。
【０１２３】
なお、この絞り２００は、液晶素子で構成することもできる。
【０１２４】
［レンズ装置の作用］
以上のように構成される本実施の形態のレンズ装置１００Ａによれば、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａが異なる焦点距離の光学系で構成されるので、異なる焦点距離の画像を同時に撮像できる。特に本実施の形態のレンズ装置１００Ａによれば、第１光学系１２０Ａが、焦点距離の短い広角の光学系で構成され、第２光学系１３０Ａが焦点距離の長い望遠の光学系で構成されるので、広角画像及び望遠画像を一度に撮像できる。
【０１２５】
［第２の実施の形態の撮像装置の変形例］
《レンズ装置の変形例》
〈レンズ装置の変形例の構成〉
図１７は、レンズ装置の変形例の概略構成図である。また、図１８は、第１光学系を通る光の光線軌跡を示す図であり、図１９は、第２光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。
【０１２６】
図１７に示すように、本例のレンズ装置１００Ａは、光学系ごとに絞りが備えられている。第１光学系１２０Ａには、第１絞り２５０が備えられ、第２光学系１３０Ａには、第２絞り２６０が備えられる。図１８に示すように、第１絞り２５０は、第１光学系１２０Ａを通過する光の光量を調整する。図１９に示すように、第２絞り２６０は、第２光学系１３０Ａを通過する光の光量を調整する。以下、各絞りの構成について説明する。
【０１２７】
〔第１絞り〕
第１絞り２５０は、第１光学系１２０Ａを通過する光の光量を調整する。第１絞り２５０は、光軸Ｌ上に配置され、第１光学系１２０Ａを構成する第２広角用レンズ１２０Ａｂと第３広角用レンズ１２０Ａｃとの間に配置される。
【０１２８】
図２０は、第１絞りの分解斜視図である。また、図２１は、第１絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
【０１２９】
第１絞り２５０は、主として、複数枚の第１絞り羽根２５２と、複数枚の第１絞り羽根２５２を揺動可能に支持する第１絞り羽根支持部材２５４と、複数枚の第１絞り羽根２５２を同期して揺動させる第１絞り羽根駆動部材２５６と、第１絞り羽根駆動部材２５６を動作させる第１アクチュエータ（不図示）と、を備えて構成される。
【０１３０】
複数枚の第１絞り羽根２５２は、すべて同一形状を有する。各第１絞り羽根２５２は、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う第１絞り羽根２５２が互いに重なるように配置される。このように配置された第１絞り羽根２５２は、図２１に示すように、全体として円環状の第１遮光部２５８を形成する。なお、図２１は、第１絞り２５０を解放した状態、すなわち、第１絞り２５０を最も開いた状態を示している。この場合、円環状の第１遮光部２５８の内径は最大となる。
【０１３１】
第１絞り羽根支持部材２５４は、図２０に示すように、円環状の板材で構成される。第１絞り羽根支持部材２５４は、円環状の第１遮光部２５８と同軸上に配置される。第１絞り羽根支持部材２５４には、複数の軸受穴２５４Ａが備えられる。軸受穴２５４Ａは、同一円周上に一定の間隔で配置される。軸受穴２５４Ａは、第１支点を構成する。
【０１３２】
各第１絞り羽根２５２には、軸受穴２５４Ａに嵌合可能な第１揺動軸２５２Ａが備えられる。各第１絞り羽根２５２は、軸受穴２５４Ａに第１揺動軸２５２Ａが嵌入されることにより、第１絞り羽根支持部材２５４に対して、揺動自在に支持される。
【０１３３】
第１絞り羽根駆動部材２５６は、図２０に示すように、円環状の板材で構成される。第１絞り羽根駆動部材２５６は、第１遮光部２５８と同軸上に配置され、図示しない支持部材に支持されて、周方向に揺動可能に設けられる。第１絞り羽根２５２は、この第１絞り羽根駆動部材２５６と第１絞り羽根支持部材２５４との間に挟まれた状態で配置される。
【０１３４】
第１絞り羽根駆動部材２５６には、複数の第１カム溝２５６Ａが備えられる。複数の第１カム溝２５６Ａは、すべて同じ形状を有し、同一円周上に一定の間隔で配置される。
【０１３５】
各第１絞り羽根２５２には、第１カムピン２５２Ｂが備えられる。各第１カムピン２５２Ｂは、第１カム溝２５６Ａに嵌入される。第１カム溝２５６Ａに第１カムピン２５２Ｂが嵌入されることにより、第１絞り羽根駆動部材２５６を揺動させると、その第１絞り羽根駆動部材２５６の動きに連動して第１絞り羽根２５２が揺動する。
【０１３６】
第１カムピン２５２Ｂ、第１カム溝２５６Ａ、及び、第１絞り羽根駆動部材２５６は、第１絞り羽根２５２を同期して揺動させるための第１絞り羽根駆動部を構成する。
【０１３７】
図示しない第１アクチュエータは、たとえば、モータで構成され、第１絞り羽根駆動部材２５６を周方向に揺動させる。第１アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に第１絞り羽根駆動部材２５６を揺動させる。これにより、第１遮光部２５８の内径が絞り値に応じて拡縮する。
【０１３８】
第１絞り２５０は、以上のように構成される。
【０１３９】
図２２は、第１絞りの動作説明図である。
【０１４０】
第１絞り羽根駆動部材２５６を揺動させると、第１カム溝２５６Ａ及び第１カムピン２５２Ｂの作用によって、全ての第１絞り羽根２５２が、第１支点である軸受穴２５４Ａを中心に同期して揺動する。この結果、第１絞り羽根２５２によって構成される第１遮光部２５８の内径が拡縮する。
【０１４１】
上記のように、第１絞り２５０は、第２広角用レンズ１２０Ａｂと第３広角用レンズ１２０Ａｃとの間に配置される。図１８に示すように、第１光学系１２０Ａに入射した光は、第１絞り２５０の内側を通って、イメージセンサ３００に入射する。より具体的には、第１光学系１２０Ａに入射した光は、第１絞り羽根２５２によって構成される第１遮光部２５８の内側を通って、イメージセンサ３００に入射する。第１絞り２５０は、第１絞り羽根２５２を揺動させると、第１遮光部２５８の内径が拡縮するので、第１遮光部２５８の内径を拡縮させることにより、第１光学系１２０Ａを通る光の光量を調整できる。
【０１４２】
〔第２絞り〕
第２絞り２６０は、第２光学系１３０Ａを通過する光の光量を調整する。第２絞り２６０は、光軸Ｌ上に配置され、第２光学系１３０Ａを構成する第２望遠用ミラー１３０Ａｃの直後に配置される。
【０１４３】
図２３は、第２絞りの分解斜視図である。また、図２４は、第２絞りを構成する第２絞り羽根の正面図であり、図２５は、第２絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
【０１４４】
図２３に示すように、第２絞り２６０は、主として、複数枚の第２絞り羽根２６２と、複数枚の第２絞り羽根２６２を揺動可能に支持する第２絞り羽根支持部材２６４と、複数枚の第２絞り羽根２６２を同期して揺動させる第２絞り羽根駆動部材２６６と、第２絞り羽根駆動部材２６６を動作させる第２アクチュエータ（不図示）と、を備えて構成される。
【０１４５】
第２絞り羽根２６２は、すべて同じ形状であり、図２４に示すように、円弧状の外形を有する。各第２絞り羽根２６２は、図２５に示すように、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う第２絞り羽根２６２が互いに重なるように配置される。このように配置された第２絞り羽根２６２は、全体として円環状の第２遮光部２６８を形成する。なお、図２５は、第２絞り２６０を解放した状態、すなわち、第２絞り２６０を最も開いた状態を示している。この場合、第２遮光部２６８の外径は最小となる。
【０１４６】
第２絞り羽根支持部材２６４は、第２遮光部２６８と同軸上に配置される。第２絞り羽根支持部材２６４は、図２３に示すように、内枠２６４Ａと、外枠２６４Ｂと、３本の支持アーム２６４Ｃと、軸受２６４Ｄとを備えて構成される。内枠２６４Ａ及び外枠２６４Ｂは、共に円環状の枠体で構成され、同心状に配置される。３本の支持アーム２６４Ｃは、放射状に配置され、内枠２６４Ａ及び外枠２６４Ｂを互いに連結する。軸受２６４Ｄは、内枠２６４Ａに備えられ、周方向に一定の間隔で配置される。軸受２６４Ｄは、第２支点を構成する。
【０１４７】
各第２絞り羽根２６２の基端部には、軸受２６４Ｄに嵌入可能な第２揺動軸６２Ａが備えられる。各第２絞り羽根２６２は、第２揺動軸６２Ａが軸受２６４Ｄに嵌入されることにより、第２絞り羽根支持部材２６４に揺動自在に支持される。
【０１４８】
第２絞り羽根駆動部材２６６は、第２遮光部２６８と同軸上に配置される。第２絞り羽根駆動部材２６６は、図２３に示すように、円環状の板材で構成され、内周部に円環状の嵌合部２６６Ａが備えられる。第２絞り羽根駆動部材２６６は、嵌合部２６６Ａが、第２絞り羽根支持部材２６４の内周部に嵌合されることにより、第２絞り羽根支持部材２６４及び第２遮光部２６８と同軸上に配置され、かつ、周方向に揺動可能に支持される。
【０１４９】
第２絞り羽根駆動部材２６６には、複数の第２カムピン２６６Ｂが備えられる。第２カムピン２６６Ｂは、同一円周上に一定の間隔で配置される。
【０１５０】
各第２絞り羽根２６２には、第２カム溝２６２Ｂが備えられる。各第２カム溝２６２Ｂには、第２カムピン２６６Ｂが嵌入される。各第２カム溝２６２Ｂに第２カムピン２６６Ｂが嵌入されることにより、第２絞り羽根駆動部材２６６を揺動させると、その第２絞り羽根駆動部材２６６の動きに連動して第２絞り羽根２６２が揺動する。
【０１５１】
第２カム溝２６２Ｂ、第２カムピン２６６Ｂ、及び、第２絞り羽根駆動部材２６６は、第２絞り羽根２６２を同期して揺動させるための第２絞り羽根駆動部を構成する。
【０１５２】
図示しない第２アクチュエータは、たとえば、モータで構成され、第２絞り羽根駆動部材２６６を周方向に揺動させる。第２アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に第２絞り羽根駆動部材２６６を揺動させる。これにより、第２遮光部２６８の外径が絞り値に応じて拡縮する。
【０１５３】
図２６は、第２絞りの動作説明図である。
【０１５４】
第２絞り羽根駆動部材２６６を揺動させると、第２カムピン２６６Ｂ及び第２カム溝２６２Ｂの作用によって、全ての第２絞り羽根２６２が第２支点を構成する軸受２６４Ｄを中心に同期して揺動する。この結果、第２絞り羽根２６２によって構成される第２遮光部２６８の外径が拡縮する。
【０１５５】
上記のように、第２絞り２６０は、第２望遠用ミラー１３０Ａｃの直後に配置される。図１９に示すように、第２光学系１３０Ａに入射した光は、第２絞り２６０の外側を通って、イメージセンサ３００に入射する。より具体的には、第２絞り羽根２６２によって構成される第２遮光部２６８の外側を通って、イメージセンサ３００に入射する。第２絞り２６０は、第２絞り羽根２６２を揺動させると、第２遮光部２６８の外径が拡縮するので、第２遮光部２６８の外径を拡縮させることにより、第２光学系１３０Ａを通る光の光量を調整できる。
【０１５６】
〈レンズ装置の変形例１の作用〉
以上のように構成されるレンズ装置１００Ａによれば、第１光学系１２０Ａを通過する光の光量は、第１絞り２５０で調整され、第２光学系１３０Ａを通過する光の光量は、第２絞り２６０で調整される。
【０１５７】
この際、第１絞り２５０は、絞り込むことにより、第１遮光部２５８の内径が縮小して、第１光学系１２０Ａを通過する光束を絞り込む。一方、第２絞り２６０は、絞り込むことにより、第２遮光部２６８の外径が拡大して、第１光学系１２０Ａを通過する光束を絞り込む。
【０１５８】
そして、第１遮光部２５８の内径が縮小することにより、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの瞳領域の境界を拡大するように、遮光領域が拡大する。また、第２遮光部２６８の外径が拡大することにより、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの瞳領域の境界を拡大するように遮光領域が拡大する。
【０１５９】
このように、本例のレンズ装置１００Ａにおいても、絞りを絞り込むと、第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの瞳領域の境界を拡大するように遮光領域が拡大する。これにより、イメージセンサ３００に入射する光の分離性を向上でき、混信を効果的に抑制できる。
【０１６０】
なお、本例のレンズ装置１００Ａでは、第１絞り２５０の第１遮光部２５８及び第２絞り２６０の第２遮光部２６８が組み合わされて、１つの遮光部が構成されることとなる。
【０１６１】
《第１絞り及び第２絞りの他の例》
上述したレンズ装置１００Ａの変形例に適用される第１絞り２５０及び第２絞り２６０は、液晶素子で構成することもできる。
【０１６２】
〈液晶素子で構成される第１絞り〉
図２７は、液晶素子で構成される第１絞りの一例を示す正面図である。
【０１６３】
本例の第１絞り２７０は、たとえば、ＳＴＮ液晶やＤＳＴＮ液晶、ＴＦＴ液晶等の液晶素子で構成される。
【０１６４】
第１絞り２７０は、円盤状の外形を有する。第１絞り２７０は、中央部分に円形状の透光領域２７２を備え、かつ、外周部分に円環状の透光／遮光可変領域２７４を備える。
【０１６５】
透光領域２７２は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
【０１６６】
透光／遮光可変領域２７４は、光を透過する透光状態と、光を遮蔽する遮光状態とを任意に切り替え可能な領域である。透光／遮光可変領域２７４は、遮光状態となることにより第１遮光部を構成する。透光／遮光可変領域２７４は、複数の環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
【０１６７】
透光／遮光可変領域２７４を構成する各環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆは、液晶ドライバ２７６によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
【０１６８】
以上のように構成される第１絞り２７０は、透光／遮光可変領域２７４を構成する各環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆの状態を個別に制御することにより、開口量が調整される。
【０１６９】
図２８は、液晶素子で構成される第１絞りの動作説明図である。同図（Ａ）は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図（Ｂ）は、絞りを最も絞った状態を示している。
【０１７０】
図２８（Ａ）に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光／遮光可変領域２７４の最も側に位置する環状領域２７４Ａを遮光状態とし、他の環状領域２７４Ｂ〜２７４Ｆを透光状態とする。
【０１７１】
図２８（Ｂ）に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光／遮光可変領域２７４を構成する全ての環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆを遮光状態とする。
【０１７２】
このように、第１絞り２７０を絞る場合は、透光／遮光可変領域２７４を構成する環状領域２７４Ａ〜２７４Ｆを外側から順に遮光状態とする。これにより、遮光される領域が内側に向かって拡がる。
【０１７３】
〈液晶素子で構成される第２絞り〉
図２９は、液晶素子で構成される第２絞りの一例を示す正面図である。
【０１７４】
本例の第２絞り２８０も、ＳＴＮ液晶やＤＳＴＮ液晶、ＴＦＴ液晶等の液晶素子で構成される。
【０１７５】
第２絞り２８０は、円盤状の外形を有する。第２絞り２８０は、中央部分に円形状に中央透光領域２８２を備え、かつ、外周部分に円環状の外周透光領域２８４を備える。そして、その中央透光領域２８２及び外周透光領域２８４の間に円環状の透光／遮光可変領域２８６を備える。
【０１７６】
中央透光領域２８２及び外周透光領域２８４は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
【０１７７】
透光／遮光可変領域２８６は、透光状態と遮光状態とを任意に切り替え可能な領域である。透光／遮光可変領域２８６は、遮光状態となることにより第２遮光部を構成する。透光／遮光可変領域２８６は、複数の環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
【０１７８】
透光／遮光可変領域２８６を構成する各環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆは、液晶ドライバ２８８によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
【０１７９】
以上のように構成される第２絞り２８０は、透光／遮光可変領域２８６を構成する各環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆの状態を個別に制御することにより、開口量が調整される。
【０１８０】
図３０は、液晶素子で構成される第２絞りの動作説明図である。同図（Ａ）は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図（Ｂ）は、絞りを最も絞った状態を示している。
【０１８１】
図３０（Ａ）に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光／遮光可変領域２８６の最も内側に位置する環状領域２８６Ａを遮光状態とし、他の環状領域２８６Ｂ〜２８６Ｆを透光状態とする。
【０１８２】
図３０（Ｂ）に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光／遮光可変領域２８６を構成する全ての環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆを遮光状態とする。
【０１８３】
このように、第２絞り２８０を絞る場合は、透光／遮光可変領域２８６を構成する環状領域２８６Ａ〜２８６Ｆを内側から順に遮光状態とする。これにより、遮光される領域が外側に向かって拡がる。
【０１８４】
〈第１絞り及び第２絞りのその他の例〉
上記実施の形態では、第１絞り及び第２絞りをアクチュエータにより動作させる構成としているが、手動により動作させる構成とすることもできる。たとえば、第１絞りについては、第１絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動により揺動させる構成とすることもできる。同様に、第２絞りについては、第２絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動により揺動させる構成とすることもできる。
【０１８５】
また、第１絞りを構成する第１絞り羽根支持部材が、第２光学系を通過する光を遮光する場合、または、第２絞り羽根を構成する第２絞り羽根支持部材が、第１光学系を通過する光を遮光する場合は、これらの部材を透明な素材で構成することが好ましい。これにより、支持部材による遮光の影響を低減できる。
【０１８６】
また、上記実施の形態では、第１絞りについて、第１絞り羽根駆動部材側に第１カム溝、第１絞り羽根側に第１カムピンを設ける構成としているが、第１絞り羽根駆動部材側に第１カムピン、第１絞り羽根側に第１カム溝を設ける構成とすることもできる。同様に、第２絞りについては、第２絞り羽根駆動部材側に第２カム溝、第２絞り羽根側に第２カムピンを設ける構成とすることもできる。
【０１８７】
−第３の実施の形態−  レンズ装置は、第１光学系及び第２光学系を光軸に沿って移動可能に構成することにより、焦点調整が可能になる。この際、第１光学系及び第２光学系を各々独立して移動可能に構成することにより、第１光学系及び第２光学系を各々独立して焦点調整できる。
【０１８８】
［レンズ装置の構成］
図３１は、第１光学系及び第２光学系が光軸に沿って移動可能に構成されたレンズ装置の概略構成図である。
【０１８９】
レンズ装置１００Ｂの基本構成は、図１７に示したレンズ装置１００Ａと同じである。レンズ装置１００Ｂは、撮像光学系１１０Ｂを構成する第１光学系１２０Ｂ及び第２光学系１３０Ｂが、互いに焦点距離の異なる光学系で構成され、かつ、光学系ごとに絞りが備えられる。すなわち、第１光学系１２０Ｂの光量を調整する第１絞り２５０及び第２光学系１３０Ｂの光量を調整する第２絞り２６０が備えられる。
【０１９０】
本実施の形態のレンズ装置１００Ｂは、更に、第１光学系１２０Ｂ及び第１絞り２５０を光軸Ｌに沿って一体的に移動させる第１光学系駆動部（不図示）と、第２光学系１３０Ｂ及び第２絞り２６０を光軸Ｌに沿って一体的に移動させる第２光学系駆動部（不図示）と、が備えられる。
【０１９１】
《第１光学系》
第１光学系１２０Ｂは、複数枚のレンズを組み合わせて構成される。第１光学系１２０Ｂを構成する広角用のレンズ群は、第１広角用レンズ１２０Ｂａ、第２広角用レンズ１２０Ｂｂ、第３広角用レンズ１２０Ｂｃ、及び、第４広角用レンズ１２０Ｂｄで構成される。第１広角用レンズ１２０Ｂａ、第２広角用レンズ１２０Ｂｂ、第３広角用レンズ１２０Ｂｃ、及び、第４広角用レンズ１２０Ｂｄは、被写体側から第１広角用レンズ１２０Ｂａ、第２広角用レンズ１２０Ｂｂ、第３広角用レンズ１２０Ｂｃ、第４広角用レンズ１２０Ｂｄの順で配置され、それぞれ光軸Ｌに沿って配置される。第１光学系１２０Ｂに入射した光は、第１広角用レンズ１２０Ｂａ、第２広角用レンズ１２０Ｂｂ、第３広角用レンズ１２０Ｂｃ、第４広角用レンズ１２０Ｂｄの順に通過して、共通レンズ１４０に入射する。
【０１９２】
《第２光学系》
第２光学系１３０Ｂは、第１光学系１２０Ｂと同心状に配置される。したがって、その光軸は、第１光学系１２０Ｂと共通である。
【０１９３】
第２光学系１３０Ｂは、いわゆる反射望遠型の光学系で構成され、円環状のレンズ及び円環状のミラーを組み合わせて構成される。第２光学系１３０Ｂを構成する望遠用のレンズ群は、第１望遠用レンズ１３０Ｂａ、第１望遠用ミラー１３０Ｂｂ、及び、第２望遠用ミラー１３０Ｂｃで構成される。第１望遠用レンズ１３０Ｂａ、第１望遠用ミラー１３０Ｂｂ、及び、第２望遠用ミラー１３０Ｂｃは、被写体側からイメージセンサ３００への光線軌跡に沿って第１望遠用レンズ１３０Ｂａ、第１望遠用ミラー１３０Ｂｂ、第２望遠用ミラー１３０Ｂｃの順で配置され、それぞれ光軸Ｌに沿って配置される。第２光学系１３０Ｂに入射した光は、第１望遠用レンズ１３０Ｂａを透過し、第１望遠用ミラー１３０Ｂｂで反射し、更に第２望遠用ミラー１３０Ｂｃで反射して、共通レンズ１４０に入射する。
【０１９４】
《第１絞り》
第１絞り２５０の構成は、上記第２の実施の形態の変形例として説明した第１絞り２５０の構成と同じである。第１絞り２５０は、第１光学系１２０Ａを構成する第２広角用レンズ１２０Ａｂと第３広角用レンズ１２０Ａｃとの間に配置される。
【０１９５】
《第２絞り》
第２絞り２６０の構成は、上記第２の実施の形態の変形例として説明した第２絞り２６０の構成と同じである。第２絞り２６０は、第２光学系１３０Ａを通過する光の光量を調整する。第２絞り２６０は、光軸Ｌ上に配置され、第２光学系１３０Ａを構成する第２望遠用ミラー１３０Ａｃの直後に配置される。
【０１９６】
《第１光学系駆動部》
第１光学系駆動部は、第１光学系１２０Ｂ及び第１絞り２５０を光軸Ｌに沿って一体的に移動させる。
【０１９７】
第１光学系１２０Ｂ及び第１絞り２５０は、図示しない第１光学系保持部材に保持される。第１光学系駆動部は、たとえば、カム機構や送りネジ機構で構成され、第１光学系保持部材を光軸Ｌに沿って移動させる。
【０１９８】
図３２は、第１光学系駆動部によって駆動される第１光学系の動作説明図である。
【０１９９】
同図に示すように、第１光学系１２０Ｂ及び第１絞り２５０は、一体となって光軸Ｌ上を前後移動する。
【０２００】
《第２光学系駆動部》
第２光学系駆動部は、第２光学系１３０Ｂ及び第２絞り２６０を光軸Ｌに沿って一体的に移動させる。
【０２０１】
第２光学系１３０Ｂ及び第２絞り２６０は、図示しない第２光学系保持部材に保持される。第２光学系駆動部は、たとえば、カム機構や送りネジ機構で構成され、第２光学系保持部材を光軸Ｌに沿って移動させる。
【０２０２】
図３３は、第２光学系駆動部によって駆動される第２光学系の動作説明図である。
【０２０３】
同図に示すように、第２光学系１３０Ｂ及び第２絞り２６０は、一体となって光軸Ｌ上を前後移動する。
【０２０４】
［レンズ装置の作用］
本実施の形態のレンズ装置１００Ｂによれば、第１光学系１２０Ｂ及び第２光学系１３０Ｂが、各々独立して移動可能に設けられる。これにより、第１光学系１２０Ｂ及び第２光学系１３０Ｂにおいて、個別に焦点調整できる。
【０２０５】
［第３の実施の形態の撮像装置の変形例］
図１３に示した撮像装置１０Ａのように、第１光学系及び第２光学系で１つの絞りを共用する場合において、第１光学系及び第２光学系を各々独立して移動させる場合、絞りは、次のように構成される。
【０２０６】
（１）絞りが第１光学系と一体的に移動
絞りが、第１光学系と一体的に移動する態様である。この場合、絞りは、第１光学系を保持する第１光学系保持部材に備えられ、第１光学系と一体的に移動する。
【０２０７】
（２）絞りが第２光学系と一体的に移動
絞りが、第２光学系と一体的に移動する態様である。この場合、絞りは、第２光学系を保持する第２光学系保持部材に備えられ、第２光学系と一体的に移動する。
【０２０８】
（３）絞りが第１光学系及び第２光学系に連動して移動
絞りが、第１光学系及び第２光学系に連動して移動する態様である。この場合、第１光学系及び第２光学系の双方の動きに連動して、最適位置に絞りが移動する。
【０２０９】
（４）絞りが固定
絞りが、一定位置に固定される態様である。この場合、第１光学系及び第２光学系が移動しても、絞りは常に一定位置に保持される。
【０２１０】
［第４の実施の形態］
上記のように、第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界を遮光するように絞りを配置することにより、混信を抑制できる。この絞りによる混信抑制効果は、絞りを絞り込むほど高くなる。
【０２１１】
一方、混信が生じた画像については、画像処理によって、混信の影響を除去することも可能である。
【０２１２】
したがって、絞りにより除去しきれない混信の影響については、画像処理によって除去することにより、より高品質な画像を取得できる。
【０２１３】
以下、画像処理によって、混信の影響を除去する方法について説明する。
【０２１４】
《混信発生のメカニズム》
まず、混信によって生じる画像品質の低下について説明する。なお、ここでは、上述した第２の実施の形態の撮像装置１０Ａで撮像した場合を例に説明する。
【０２１５】
図３４は、混信が生じた画像の一例を示す図である。なお、同図（ａ）は、第１光学系１２０Ａで撮像される広角の第１画像の一例を示しており、同図（ｂ）は、第２光学系１３０Ａで撮像される望遠の第２画像の一例を示している。
【０２１６】
イメージセンサ３００の各画素で受光される光の分離性が不十分であると、イメージセンサ３００の各画素の出力には、本来受光されないはずの画像成分の信号が混ざり込んでしまう。この結果、図３４に示すように、一方の画像に他方の画像が重なった画像が撮像される。
【０２１７】
図３５は、混信のメカニズムを説明するための概念図である。
【０２１８】
図３５において、符号「Ｉｗ１」は、広角の真の第１画像を示し、符号「Ｉｔ１」は、望遠の真の第２画像を示す。ここでいう「真の第１画像Ｉｗ１」及び「真の第２画像Ｉｔ１」は、混信が生じていない状態で撮像される画像である。
【０２１９】
一方、符号「Ｉｗ２」は、イメージセンサ３００の第１画素３１０Ａから実際に出力される信号から生成される画像（出力第１画像）を示し、符号「Ｉｔ２」は、イメージセンサ３００の第２画素３１０Ｂから実際に出力される信号から生成される画像（出力第２画像）を示す。
【０２２０】
撮像装置１０Ａで第１画像及び第２画像を撮影する場合に、イメージセンサ３００の各画素で受光される光の分離性が十分であれば、第１画素３１０Ａからは、真の第１画像Ｉｗ１を表わす画像信号が出力され、第２画素３１０Ｂからは、真の第２画像Ｉｔ１を表す画像信号が出力される。
【０２２１】
しかしながら、上記のように、光分離性が不十分である場合には、出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２のように、第１画像及び第２画像が混在した多重画像を表す画像信号が、第１画素３１０Ａ及び第２画素３１０Ｂから出力される。
【０２２２】
たとえば、真の第１画像Ｉｗ１を表わす第１画像光のうち、第１画素３１０Ａによって適切に受光される成分を示す分布情報（指標）を「第１検出ゲイン分布Ｄ１」とし、第２画素３１０Ｂによって不適切に受光される成分を示す分布情報（指標）を「第１混信ゲイン分布Ｄ２」とする。また、真の第２画像Ｉｔ１を表わす第２画像光のうち、第１画素３１０Ａによって不適切に受光される成分を示す分布情報（指標）を「第２混信ゲイン分布Ｄ３」とし、第２画素３１０Ｂによって適切に受光される成分を示す分布情報（指標）を「第２検出ゲイン分布Ｄ４」とする。
【０２２３】
ここで、真の第１画像Ｉｗ１に対して第１検出ゲイン分布Ｄ１を適用することで得られる第１画像成分であって第１画素３１０Ａに受光される第１画像成分を「真第１画像成分Ｅ１」とする。また、真の第２画像Ｉｔ１に対して第２混信ゲイン分布Ｄ３を適用することで得られる第２画像成分であって第１画素３１０Ａに受光される第２画像成分を「混信第２画像成分Ｅ２」とする。また、真の第１画像Ｉｗ１に対して第１混信ゲイン分布Ｄ２を適用することで得られる第１画像成分であって第２画素３１０Ｂに受光される第１画像成分を「混信第１画像成分Ｅ３」とする。また、真の第２画像Ｉｔ１に対して第２検出ゲイン分布Ｄ４を適用することで得られる第２画像成分であって第２画素３１０Ｂに受光される第２画像成分を「真第２画像成分Ｅ４」とする。
【０２２４】
この場合、第１画素３１０Ａから出力される画像信号によって生成される出力第１画像Ｉｗ２は、真第１画像成分Ｅ１と混信第２画像成分Ｅ２とを加算して得られる画像に基づく。また、第２画素３１０Ｂから出力される画像信号によって生成される出力第２画像Ｉｔ２は、混信第１画像成分Ｅ３と真第２画像成分Ｅ４とを加算して得られる画像に基づく。
【０２２５】
イメージセンサ３００の各画素で受光される光の分離性能が優れているほど、混信第２画像成分Ｅ２及び混信第１画像成分Ｅ３の成分割合はゼロ（ブランク）に近づき、出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２は、それぞれ真の第１画像Ｉｗ１及び真の第２画像Ｉｔ１に近づく。
【０２２６】
一方、光分離性能が劣るほど、混信第２画像成分Ｅ２及び混信第１画像成分Ｅ３の成分割合は増え、出力第１画像Ｉｗ２では混信第２画像成分Ｅ２の比重が大きくなり、出力第２画像Ｉｔ２では混信第１画像成分Ｅ３の比重が大きくなる。
【０２２７】
このように、混信がある場合にイメージセンサ３００から出力される画像信号は、真の画像に検出ゲイン分布を適用して得られる画像成分と、別チャンネルの画像に混信ゲイン分布を適用して得られる画像成分とが加算されたものに相当する。このような混信により、光分離性能が十分ではない撮像装置からは、第１画像及び第２画像が重なった画像（画像信号）が出力される。
【０２２８】
《画像処理方法》
次に、画像処理によって、第１画像及び第２画像から混信の影響を除去する方法について説明する。
【０２２９】
ここでは、第１画像及び第２画像の検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列の逆行列に基づいて、第１画像及び第２画像の両画像データの補正処理を行う場合を例に説明する。
【０２３０】
図３６は、真の第１画像Ｉｗ１、真の第２画像Ｉｔ１、出力第１画像Ｉｗ２、出力第２画像Ｉｔ２及び検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍの関係を示す図である。
【０２３１】
なお、図３６に示す「真の第１画像Ｉｗ１」、「真の第２画像Ｉｔ１」、「出力第１画像Ｉｗ２」及び「出力第２画像Ｉｔ２」は、それぞれ図３５に示す「真の第１画像Ｉｗ１」、「真の第２画像Ｉｔ１」、「出力第１画像Ｉｗ２」及び「出力第２画像Ｉｔ２」に対応する。なお、図３６中の「Ｗ１」、「Ｗ２」、「Ｔ１」、「Ｔ２」については、後述する。
【０２３２】
イメージセンサ３００から出力される画像信号から生成される出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２は、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍ」と、「第１光学系１２０Ａ及び第２光学系１３０Ａの各々を通過した光束によって生成される本来の第１画像及び第２画像である真の第１画像Ｉｗ１及び真の第２画像Ｉｔ１」との積で表される。
【０２３３】
検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍは、第１検出ゲイン分布Ｄ１、第１混信ゲイン分布Ｄ２、第２混信ゲイン分布Ｄ３及び第２検出ゲイン分布Ｄ４によって構成される２×２行列である。
【０２３４】
なお、「第１検出ゲイン分布Ｄ１」、「第１混信ゲイン分布Ｄ２」、「第２混信ゲイン分布Ｄ３」及び「第２検出ゲイン分布Ｄ４」は、それぞれ図３５に示す「第１検出ゲイン分布Ｄ１」、「第１混信ゲイン分布Ｄ２」、「第２混信ゲイン分布Ｄ３」及び「第２検出ゲイン分布Ｄ４」に対応する。
【０２３５】
図３７は、図３６に示す行列式に対して「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍ」の逆行列Ｍ−１を適用して得られる行列式を示す図である。
【０２３６】
図３７に示すように、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍ」の逆行列Ｍ−１と「イメージセンサ３００から出力される画像信号から生成される出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２」との積によって、「本来の第１画像及び第２画像である真の第１画像Ｉｗ１及び真の第２画像Ｉｔ１」を取得することができる。
【０２３７】
図３８は、図３７の行列式を簡略化して表した行列式を示す図である。
【０２３８】
図３８において、「Ｗ１」は真の第１画像Ｉｗ１の画素成分（画素値）を集合的に表し、「Ｔ１」は真の第２画像Ｉｔ１の画素成分を集合的に表す。また、「Ｗ２」は出力第１画像Ｉｗ２の画素成分を集合的に表し、「Ｔ２」は出力第２画像Ｉｔ２の画素成分を集合的に表す。
【０２３９】
また、図３８において、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、及び「Ｄ」は、それぞれ第１検出ゲイン分布Ｄ１、第２混信ゲイン分布Ｄ３、第１混信ゲイン分布Ｄ２、及び第２検出ゲイン分布Ｄ４を構成する要素を集合的に表す。
【０２４０】
図３９は、図３８に示す「Ｗ１」を構成する要素ｗ１＿１１〜ｗ１＿ｍｎを示す図である。
【０２４１】
「Ｗ１」は、真の第１画像Ｉｗ１の画素成分（画素値）に対応する要素ｗ１＿１１〜ｗ１＿ｍｎによって構成される。
【０２４２】
なお、「ｍ」及び「ｎ」は、それぞれ２以上の整数を示す。「ｍ」及び「ｎ」は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０２４３】
同様に、図３８に示す「Ｗ２」、「Ｔ１」及び「Ｔ２」も、それぞれ出力第１画像Ｉｗ２、真の第２画像Ｉｔ１及び出力第２画像Ｉｔ２の画素成分（画素値）に対応する要素ｗ２＿１１〜ｗ２＿ｍｎ、ｔ１＿１１〜ｔ１＿ｍｎ、及びｔ２＿１１〜ｔ２＿ｍｎによって構成される（図示省略）。
【０２４４】
また、図３８に示す「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、及び「Ｄ」も、それぞれ第１画像及び第２画像の各画素に応じて定められる要素ａ１１〜ａｍｎ、ｂ１１〜ｂｍｎ、ｃ１１〜ｃｍｎ、及びｄ１１〜ｄｍｎによって構成される（図示省略）。
【０２４５】
図４０は、図３８に示す行列式に基づいて導出される「ｗ１＿ｉｊ」の算出式を示す図である。また、図４１は、図３８に示す行列式に基づいて導出される「ｔ１＿ｉｊ」の算出式を示す図である。
【０２４６】
図４０及び図４１において、「ｉ」は、１〜ｍのうちのいずれかの整数を示し、「ｊ」は１〜ｎのうちのいずれかの整数を示す。図４０及び図４１に示すように、真の第１画像Ｉｗ１の画素成分（画素値）に対応する要素ｗ１＿１１〜ｗ１＿ｍｎ及び真の第２画像Ｉｔ１の画素成分（画素値）に対応する要素ｔ１＿１１〜ｔ１＿ｍｎは、出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２と逆行列Ｍ−１とから演算により算出することができる。
【０２４７】
混信による影響は、図４０及び図４１により表される演算式に基づいて、第１画像及び第２画像の両画像データを補正処理することにより除去できる。
【０２４８】
補正処理は、デジタル信号処理部４０４で実施される。すなわち、デジタル信号処理部４０４が、画像信号処理部として機能し、第１画像から第２光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第２画像から第１光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う。
【０２４９】
デジタル信号処理部４０４は、図４０及び図４１により表される演算式に基づいて、第１画像及び第２画像の両画像データに対して補正処理を行い、第１画像に混入した第２画像成分」の影響、及び、「第２画像に混入した第１画像成分」の影響を低減する処理を実行する。
【０２５０】
厳密に補正処理を行う観点からは、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布は、第１画像及び第２画像の各々を構成する画素の数と同じ数の要素によって構成され、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素毎（対応画素毎）の逆行列Ｍ−１が、デジタル信号処理部４０４において用いられることが好ましい。ただし、シェーディングが小さい場合等のように「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素」が、「第１画像及び第２画像を構成する画素の一部又は全部」において近似するケースでは、計算コストを優先させる観点から、その近似範囲において共通の代表値によって「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素」を表してもよい。したがって、「第１画像及び第２画像を構成する画素の全部」が近似する場合には、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を単一の代表値によって表すことができ、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列の逆行列に基づく補正処理」を簡素且つ高速に行うことが可能になる。
【０２５１】
なお、第１検出ゲイン分布Ｄ１、第１混信ゲイン分布Ｄ２、第２混信ゲイン分布Ｄ３及び第２検出ゲイン分布Ｄ４に基づく行列Ｍ（図３８の「Ａ」、「Ｃ」、「Ｂ」及び「Ｄ」参照）は、使用するレンズ装置及びイメージセンサによって定められる。撮像装置は、この行列Ｍからあらかじめ導出される逆行列Ｍ−１の要素を記憶保持しており、その記憶保持している逆行列Ｍ−１の要素を出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２に適用することで、第１画像における第２画像光の影響を低減し、かつ、第２画像における第１画像光の影響を低減できる。
【０２５２】
また、上述のデジタル信号処理部４０４における「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布に よって構成される行列Ｍの逆行列Ｍ−１に基づく補正処理」（以下、混信低減処理という）は、第１画像及び第２画像の両画像データに対して行われるが、本発明は、これに限定されるものではない。デジタル信号処理部４０４で生成した第１画像及び第２画像の両画像データを図示しない内部メモリ４０６に一旦記憶しておき、この画像記憶部からデジタル信号処理部４０４が、両画像データを読み出して補正処理を行ってもよい。
【０２５３】
また、上述のデジタル信号処理部４０４における混信低減処理は、実際には、第１画像及び第２画像の両画像データを構成する色チャンネル毎に行われる。デジタル信号処理部４０４は、その色チャンネルの各々に関する「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍの逆行列Ｍ−１」を記憶保持する。たとえば、イメージセンサ３００がＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを有し、ＲＧＢデータによって構成される第１画像及び第２画像の両画像データが画像信号としてイメージセンサ３００から出力される場合を例に挙げて説明する。この場合、デジタル信号処理部４０４は、ＲＧＢの各々の色チャンネルに関する「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Ｍの逆行列Ｍ−１」を保持して、出力第１画像Ｉｗ２及び出力第２画像Ｉｔ２に適用する。
【０２５４】
図４２は、混信低減処理を行った場合に得られる第１画像及び第２画像の一例を示す図である。なお、同図（ａ）は、混信低減処理を行った場合に得られる第１画像を示し、同図（ｂ）は、混信低減処理を行った場合に得られる第２画像を示している。
【０２５５】
図４２に示すように、混信低減処理後の第１画像及び第２画像では、混信低減処理前の状態（図３４）参照）と比較して、「第１画像に混入した第２画像成分」の影響又は「第２画像に混入した第１画像成分」の影響を低減できる。その結果、全体として視認性に優れた高品質の画質を取得できる。
【０２５６】
《変形例》
上記のように、第１光学系及び第２光学系の瞳領域の境界を遮光するように絞りを配置することにより、混信を抑制できる。この絞りによる混信抑制効果は、絞りを絞り込むほど高くなる。したがって、絞り値に応じて、混信低減処理のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるようにしてもよい。すなわち、一定以上絞った場合、すなわち、混信が生じない範囲まで絞った場合には、混信低減処理をＯＦＦするようにする。これにより、過補正を防止でき、より高品位な画像を撮像できる。
【０２５７】
また、絞り値に応じて、すなわち、絞りで調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更するようにしてもよい。上記の例では、画像処理に用いる行列の要素値を絞り値に応じて変更する。これにより、混信比率に応じて適切に画像を補正でき、より高品位な画像を取得できる。
【０２５８】
［その他の実施の形態］
《レンズ装置のその他の形態》
レンズ装置を構成する第１光学系及び第２光学系は、互いに撮像特性が異なる光学系で構成されていればよい。たとえば、上記実施形態で示した構成の他、互いに透過波長特性の異なる光学系によって第１光学系及び第２光学系を構成することもできる。この場合、たとえば、第１光学系は可視光による撮影に適した透過波長特性を有する光学系で構成し、第２光学系は赤外光による撮影に適した透過波長特性を有する光学系で構成する。これにより、第１光学系で可視光画像、第２光学系で赤外線画像を撮像できる。
【０２５９】
《その他の形態》
撮像装置は、単体のカメラとして構成することもできるが、他の機器に組み込むこともできる。たとえば、スマートフォンやタブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータに組み込むこともできる。
【０２６０】
また、撮像装置としての用途も特に限定されず、通常のカメラ用途の他、監視カメラや車載カメラなどの用途に用いることもできる。
【０２６１】
また、レンズ装置は、手動で動作させる構成とすることもできるし、自動で動作させる構成とすることもできる。たとえば、絞りについては、液晶素子で構成する場合を除いて、手動で動作させる構成とすることもできるし、アクチュエータを用いて自動で動作させる構成とすることもできる。また、光学系を光軸に沿って移動させる機構についても、手動で動作させる構成とすることもできるし、アクチュエータを用いて自動で動作させる構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０２６２】
１０…撮像装置、１０Ａ…撮像装置、１００…レンズ装置、１００Ａ…レンズ装置、１００Ｂ…レンズ装置、１１０…撮像光学系、１１０Ａ…撮像光学系、１１０Ｂ…撮像光学系、１２０…第１光学系、１２０Ａ…第１光学系、１２０Ａｂ…第２広角用レンズ、１２０Ａｃ…第３広角用レンズ、１２０Ａｄ…第４広角用レンズ、１２０Ｂ…第１光学系、１２０Ｂａ…第１広角用レンズ、１２０Ｂｂ…第２広角用レンズ、１２０Ｂｃ…第３広角用レンズ、１２０Ｂｄ…第４広角用レンズ、１３０…第２光学系、１３０Ａ…第２光学系、１３０Ａａ…第１望遠用レンズ、１３０Ａｂ…第１望遠用ミラー、１３０Ａｃ…第２望遠用ミラー、１３０Ｂ…第２光学系、１３０Ｂａ…第１望遠用レンズ、１３０Ｂｂ…第１望遠用ミラー、１３０Ｂｃ…第２望遠用ミラー、１４０…共通レンズ、２００…絞り、２０２…絞り羽根、２０２Ａ…第１羽根部、２０２Ｂ…第２羽根部、２０２Ｃ…揺動軸、２０２Ｄ…カム溝、２０４…絞り羽根支持部材、２０４Ａ…内枠、２０４Ｂ…外枠、２０４Ｃ…支持アーム、２０４Ｄ…軸受、２０６…絞り羽根駆動部材、２０６Ａ…嵌合部、２０６Ｂ…カムピン、２０８…遮光部、２２０…絞り、２２２…中央透光領域、２２４…外周透光領域、２２６…透光／遮光可変領域、２２６Ａ〜２２６Ｇ…環状領域、２２８…液晶ドライバ、２５０…第１絞り、２５２…第１絞り羽根、２５２Ａ…第１揺動軸、２５２Ｂ…第１カムピン、２５４…第１絞り羽根支持部材、２５４Ａ…軸受穴、２５６…第１絞り羽根駆動部材、２５６Ａ…第１カム溝、２５８…第１遮光部、２６０…第２絞り、２６２…第２絞り羽根、２６２Ｂ…第２カム溝、２６４…第２絞り羽根支持部材、２６４Ａ…内枠、２６４Ｂ…外枠、２６４Ｃ…支持アーム、２６４Ｄ…軸受、２６６…第２絞り羽根駆動部材、２６６Ａ…嵌合部、２６６Ｂ…第２カムピン、２６８…第２遮光部、２７０…第１絞り、２７２…透光領域、２７４…透光／遮光可変領域、２７４Ａ〜２７４Ｆ…環状領域、２７６…液晶ドライバ、２８０…第２絞り、２８２…中央透光領域、２８４…外周透光領域、２８６…透光／遮光可変領域、２８６Ａ〜２８６Ｆ…環状領域、２８８…液晶ドライバ、３００…イメージセンサ、３１０Ａ…第１画素、３１０Ｂ…第２画素、３１２…マイクロレンズ、３１４…遮光マスク、４０１…レンズ駆動制御部、４０２…イメージセンサ駆動制御部、４０３…アナログ信号処理部、４０４…デジタル信号処理部、４０５…表示部、４０６…内部メモリ、４０７…メディアインターフェース、４０８…システム制御部、４０９…操作部、４１０…外部メモリ、Ｌ…光軸
【図１】
2017029843.tif 000003
【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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2017029843.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
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