(57)【要約】      （修正有）【課題】単一の撮影光学系を有する立体撮像装置に特有のシェーディング特性を補正する。【解決手段】撮影光学系の左右方向の異なる領域を通過した光束をそれぞれ光電変換することにより取得される左右の視点画像は、それぞれ異なるシェーディングをもって撮像される。左右の視点画像のシェーディングは、（Ａ）に示す位相差シェーディングと、（Ｂ）に示すレンズシェーディングとが合成された、（Ｃ）に示すシェーディングとなる。そこで、左右の視点画像に対するシェーディング補正量を異ならせ、左右の視点画像に対するシェーディングを適切に補正するようにしている。【選択図】図７
2011223562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の撮影光学系と、
複数の画素を有し、前記撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ光電変換することで複数の視点画像を取得する撮像素子と、
前記複数の視点画像のそれぞれに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正部であって、該複数の視点画像のうち一方の視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、該複数の視点画像のうち他方の視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせるシェーディング補正部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記一方の視点画像に対する減光特性は、該一方の視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて生じる位相差シェーディングと、前記撮影光学系のレンズ特性により生じるレンズシェーディングとを含み、
前記他方の視点画像に対する減光特性は、該他方の視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて生じる位相差シェーディングと、前記撮影光学系のレンズ特性により生じるレンズシェーディングとを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記位相差シェーディングは、各視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて異なることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子は、画素毎にカラーフィルタが配設されたカラー撮像素子であり、
前記シェーディング補正部は、前記カラー撮像素子から取得される前記複数の視点画像に対するシェーディング補正量を、前記カラーフィルタに対応する色ごとに異ならせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色ごとに複数の画素を有するカラー撮像素子であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子は、前記撮影光学系の異なる領域を通過した各光束のうちの第１の瞳分割方向の光束に対応した第１の画素群および第２の画素群と、前記第１の瞳分割方向に直交する第２の瞳分割方向の光束に対応した第３の画素群および第４の画素群とを有し、
前記シェーディング補正部は、前記第１の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、前記第２の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせるとともに、前記第３の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、前記第４の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮影光学系は、ズームレンズを有し、
前記シェーディング補正部は、前記ズームレンズのズーム位置に応じてシェーディング補正の補正量を切り替えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮影光学系は、フォーカスレンズを有し、
前記シェーディング補正部は、前記フォーカスレンズのフォーカス位置に応じてシェーディング補正の補正量を切り替えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記シェーディング補正部は、関数を用いてシェーディング補正の補正量を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記シェーディング補正部は、テーブル値に基づいてシェーディング補正を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子は、前記複数の画素として受光面に配列された複数のフォトダイオードと、前記複数のフォトダイオードにそれぞれ対応して設けられた複数のマイクロレンズと、該複数のフォトダイオードと該複数のマイクロレンズとの間に配置された遮光部材とを含み、
前記遮光部材は、前記撮影光学系の射出瞳から前記各マイクロレンズに達した光束の一部を遮光することで、該複数のフォトダイオードを前記複数の視点画像にそれぞれ対応する複数の画素群に分けることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記遮光部材には前記複数のフォトダイオードにそれぞれ対応した複数の開口が形成され、該複数の開口が前記マイクロレンズの光軸を基準に偏倚して配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記遮光部材は、前記複数の視点画像の減光特性に基づいて、前記複数の画素群のうち一方の画素群に対する遮光量と他方の画素群に対する遮光量とを異ならせることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像素子は、画素毎にカラーフィルタが配設されたカラー撮像素子であり、
前記遮光部材は、前記カラーフィルタの色ごとに遮光量を異ならせることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記一方の画素群に対する遮光量は、前記撮影光学系の異なる領域を通過する各光束の瞳分割方向にて一端側よりも他端側が大きく、前記他方の画素群に対する遮光量は、前記瞳分割方向にて他端側よりも一端側が大きいことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ光電変換することで複数の視点画像を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１６に示す光学系を有する撮像装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
図１６において、メインレンズ１及びリレーレンズ２の左右方向（図中の上下方向）にて異なる領域を通過した光束は、ミラー４により分割され、それぞれ、結像レンズ５、６を介して撮像素子７、８により光電変換される。
【０００４】
図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、被写体距離の違い（近、遠）による撮像素子に結像する被写体像の違いを示す図である。なお、図１７では、被写体像の分離状態を比較するために、図１６に示したミラー４を省略している。図１７に示すように左右方向（図中の上下方向）に分離された被写体像を撮像素子７、８を介して取得することにより、被写体距離に応じて視差の異なる左視点画像及び右視点画像（３Ｄ画像）を取得することができる。
【０００５】
その他、先行技術として、特許文献２に記載のものがある。
【０００６】
また、撮影光学系の瞳の異なる領域をそれぞれ通過した光束をそれぞれ撮像素子で光電変換し、得られた第１の像信号および第２の像信号の位相差に基づいて撮影光学系の焦点状態を検出する技術が知られている（特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５２７００７号公報
【特許文献２】特開２００９−１６８９９５号公報
【特許文献３】特開２００４−１９１６２９号公報
【特許文献４】特開２００９−２４４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の撮像装置では、複数の視点画像間で瞳分割方向に沿って偏ったシェーディングが発生する問題がある。
【０００９】
例えば、図１８に示すように、撮影レンズ１２を通過した光束を、各マイクロレンズ（Ｌｍ、Ｌｃなど）ごとに分割して配置したフォトダイオード（ＰＤｍａ・ＰＤｍｂ、ＰＤｃａ・ＰＤｃｂなど）に射出することで、複数の視点画像が得られる。この構成にて、撮像レンズ１２の光軸Ｉ０を中心としたＣＣＤ１６の受光面の中心部Ｒ１では、光束がマイクロレンズの光軸中心を基準としてＸ方向（左右方向）に関して均等に入射するため、フォトダイオード（ＰＤｃａ、ＰＤｃｂ）間で均一な明るさの信号が出力される。しかし、ＣＣＤ１６の受光面の周縁部Ｒ２、Ｒ３では、光束がＸ方向（左右方向）に関して不均等に入射するため、フォトダイオード（ＰＤｍａ、ＰＤｍｂ）間で不均一な明るさの信号が出力されてしまう。即ち、ＣＣＤ１６の受光面の瞳分割方向Ｘにおける周縁部では複数の視点画像間で明るさが均一とはならず、画像品質が低下する。
【００１０】
また、単一の撮影光学系を用いる撮像装置であっても、撮影光学系の色収差に起因するシェーディングが複数の視点画像間で異なる方向に発生するので、実際には、互いに波長が異なるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色ごとのシェーディング補正をどのように行うかという課題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、それぞれ異なる減光特性（シェーディング）をもって撮像される複数の視点画像の偏ったシェーディングを良好に補正することが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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の一の態様に係る撮像装置は、単一の撮影光学系と、複数の画素を有し、前記撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ光電変換することで複数の視点画像を取得する撮像素子と、前記複数の視点画像のそれぞれに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正部であって、該複数の視点画像のうち一方の視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、該複数の視点画像のうち他方の視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせるシェーディング補正部と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
本発明の一の態様によれば、複数の視点画像（例えば右視点画像および左視点画像）のうち一方の視点画像に対するシェーディング補正量と、他方の視点画像に対するシェーディング補正量とを異ならせることで、それぞれ異なる減光特性をもって撮像される複数の視点画像の偏ったシェーディングを補正し、立体表示に適した複数の視点画像を取得することができる。
【００１４】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、前記一方の視点画像に対する減光特性は、該一方の視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて生じる位相差シェーディングと、前記撮影光学系のレンズ特性により生じるレンズシェーディングとを含み、前記他方の視点画像に対する減光特性は、該他方の視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて生じる位相差シェーディングと、前記撮影光学系のレンズ特性により生じるレンズシェーディングとを含むことを特徴としている。
【００１５】
前記視点画像に対する減光特性は、前記位相差シェーディングとレンズシェーディングとを含んでおり、特に位相差シェーディグは、単一の撮影光学系の異なる領域を通過した各光束に対応して生じる視点画像特有のシェーディングである。
【００１６】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記位相差シェーディングは、各視点画像に対応する光束の、前記撮影光学系の通過した領域に応じて異なることを特徴としている。
【００１７】
前記レンズシェーディングは、複数の視点画像で共通しているが、前記位相差シェーディングは、複数の視点画像ごとに異なり、その結果、複数の視点画像の減光特性（シェーディング）が異なり、複数の視点画像に対するシェーディング補正量が異なる。
【００１８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、画素毎にカラーフィルタが配設されたカラー撮像素子であり、前記シェーディング補正部は、前記カラー撮像素子から取得される前記複数の視点画像に対するシェーディング補正量を、前記カラーフィルタに対応する色ごとに異ならせることを特徴としている。
【００１９】
前記複数の視点画像に対するシェーディング補正量を、カラーフィルタに対応する色ごとに異ならせることにより、色収差を有する撮影光学系を使用することに起因した視点画像の色むらを防止することが可能となる。
【００２０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色ごとに複数の画素を有するカラー撮像素子であることを特徴としている。
【００２１】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、前記撮影光学系の異なる領域を通過した各光束のうちの第１の瞳分割方向の光束に対応した第１の画素群および第２の画素群と、前記第１の瞳分割方向に直交する第２の瞳分割方向の光束に対応した第３の画素群および第４の画素群とを有し、前記シェーディング補正部は、前記第１の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、前記第２の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせるとともに、前記第３の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量と、前記第４の画素群に対応する視点画像に対する減光特性に基づくシェーディング補正量とを異ならせることを特徴としている。
【００２２】
例えば、横撮りおよび縦撮りの両方で左視点画像および右視点画像からなる３Ｄ画像（立体画像）を生成することができると共に偏ったシェーディングを防止することができる。
【００２３】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮影光学系は、ズームレンズを有し、前記シェーディング補正部は、前記ズームレンズのズーム位置に応じてシェーディング補正の補正量を切り替えることを特徴としている。即ち、ズームレンズの位置により異なるシェーディングの発生に適切に対応することができる。
【００２４】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮影光学系は、フォーカスレンズを有し、前記シェーディング補正部は、前記フォーカスレンズのフォーカス位置に応じてシェーディング補正の補正量を切り替えることを特徴としている。即ち、フォーカスレンズの位置により異なるシェーディングの発生に適切に対応することができる。
【００２５】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記シェーディング補正部は、関数を用いてシェーディング補正の補正量を算出することを特徴としている。即ち、シェーディング補正値のテーブル情報を省略することが可能であり、シェーディング補正に必要なメモリ容量を削減できる。
【００２６】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記シェーディング補正部は、テーブル値に基づいてシェーディング補正を行うことを特徴としている。即ち、テーブル値に基づいた詳細な補正が可能になる。
【００２７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、前記複数の画素として受光面に配列された複数のフォトダイオードと、前記複数のフォトダイオードにそれぞれ対応して設けられた複数のマイクロレンズと、該複数のフォトダイオードと該複数のマイクロレンズとの間に配置された遮光部材とを含み、前記遮光部材は、前記撮影光学系の射出瞳から前記各マイクロレンズに達した光束の一部を遮光することで、該複数のフォトダイオードを前記複数の視点画像にそれぞれ対応する複数の画素群に分けることを特徴としている。
【００２８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記遮光部材には前記複数のフォトダイオードにそれぞれ対応した複数の開口が形成され、該複数の開口が前記マイクロレンズの光軸を基準に偏倚して配置されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記遮光部材は、前記複数の視点画像の減光特性に基づいて、前記複数の画素群のうち一方の画素群に対する遮光量と他方の画素群に対する遮光量とを異ならせることを特徴としている。即ち、シェーディング補正では補いきれないほど瞳分割方向にて受光量差が生じるような光学系を用いた場合でも、画素群間の受光量差を物理的に小さくすることで、視点画像間の偏ったシェーディングを確実に防止することができる。
【００３０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、画素毎にカラーフィルタが配設されたカラー撮像素子であり、前記遮光部材は、前記カラーフィルタの色ごとに遮光量を異ならせることを特徴としている。
【００３１】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、前記一方の画素群に対する遮光量は、前記撮影光学系の異なる領域を通過する各光束の瞳分割方向にて一端側よりも他端側が大きく、前記他方の画素群に対する遮光量は、前記瞳分割方向にて他端側よりも一端側が大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束がそれぞれ光電変換された複数の視点画像は、それぞれ異なる偏ったシェーディングをもって撮像されるが、これらの視点画像に対してシェーディング補正量を異ならせるようにしたため、各視点画像間で異なる偏ったシェーディングを良好に補正することができ、これにより立体表示に適した視点画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】撮像装置の一例のブロック図
【図２】第１実施形態におけるハニカム配列のＣＣＤの一例を示す構成図
【図３】立体撮像の原理の説明に用いる模式図
【図４】（Ａ）は従来の画素を示す要部拡大図、（Ｂ）は本発明における画素の要部拡大図
【図５】（Ａ）は主画素群におけるシェーディング補正の説明に用いる説明図、（Ｂ）は副画素群におけるシェーディング補正の説明に用いる説明図
【図６】撮影処理の一例の流れを示すフローチャート
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ位相差による減光特性とレンズによる減光特性と位相差及びレンズによる減光特性を示すグラフ
【図８】撮影処理の他の例の流れを示すフローチャート
【図９】第２実施形態におけるＣＣＤの一例を示す構成図
【図１０】第３実施形態におけるＣＣＤの一例を示す図
【図１１】第３実施形態におけるハニカム配列のＣＣＤの一例の中心部を示す平面透視図
【図１２】第３実施形態におけるハニカム配列のＣＣＤの一例の周縁部を示す平面透視図
【図１３】被写体撮像時の撮影レンズを通過した光束と撮像素子の周縁部の画素との関係を示す図
【図１４】第３実施形態におけるハニカム配列のＣＣＤの他の例の周縁部を示す図
【図１５】第３実施形態におけるベイヤ配列のＣＣＤの一例の一部を示す図
【図１６】従来の撮像装置の一例を示す説明図
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、被写体距離の違いによる撮像素子に結像する被写体像の違いを示す説明図
【図１８】瞳分割方向における偏ったシェーディングの発生の説明に用いる説明図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る撮像装置１０の一例のブロック図である。
【００３６】
この撮像装置１０は、撮像した画像をメモリカード５４に記録するもので、装置全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）４０によって統括制御される。
【００３７】
撮像装置１０には、シャッタボタン、モードダイヤル、再生ボタン、ＭＥＮＵ／ＯＫキー、十字キー、ＢＡＣＫキー等の操作部３８が設けられている。この操作部３８からの信号はＣＰＵ４０に入力され、ＣＰＵ４０は入力信号に基づいて撮像装置１０の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、絞り駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、立体表示用の液晶モニタ３０の表示制御などを行う。
【００３８】
シャッタボタンは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。モードダイヤルは、静止画を撮影するオート撮影モード、マニュアル撮影モード、人物、風景、夜景等のシーンポジション、及び動画を撮影する動画モードのいずれかを選択する選択手段である。
【００３９】
再生ボタンは、撮影記録した立体画像（３Ｄ画像）、平面画像（２Ｄ画像）の静止画又は動画を液晶モニタ３０に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。ＭＥＮＵ／ＯＫキーは、液晶モニタ３０の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作手段）として機能する。また、十字キーの上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。ＢＡＣＫキーは、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。
【００４０】
撮影モード時において、被写体を示す画像光は、撮影レンズ１２、絞り１４を介して位相差イメージセンサである固体撮像素子（以下、「ＣＣＤ」という）１６の受光面に結像される。撮影レンズ１２は、ＣＰＵ４０によって制御されるレンズ駆動部３６によって駆動され、フォーカス制御、ズーム制御等が行われる。絞り１４は、例えば、５枚の絞り羽根からなり、ＣＰＵ４０によって制御される絞り駆動部３３によって駆動され、例えば、絞り値（Ｆ値）Ｆ2.8 〜Ｆ11まで１ＡＶ刻みで５段階に絞り制御される。
【００４１】
尚、撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いた場合を例に説明するが、他の撮像素子、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いてもよい。
【００４２】
また、ＣＰＵ４０は、絞り駆動部３３を介して絞り１４を制御すると共に、ＣＣＤ制御部３２を介してＣＣＤ１６での電荷蓄積時間（シャッタスピード）や、ＣＣＤ１６からの画像信号の読み出し制御等を行う。
【００４３】
ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）５６は各種の設定情報を記憶する。例えば、シェーディング補正に必要な情報（例えばテーブル値または関数）を記憶する。
【００４４】
本例の撮像装置１０にて、本発明におけるシェーディング補正部は、ＣＰＵ４０およびデジタル信号処理部２４のうち少なくとも一方により構成される。
【００４５】
次に、複数の実施形態に分けて、本発明におけるシェーディング補正について、説明する。
【００４６】
まず、第１実施形態について、説明する。
【００４７】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、ＣＣＤ１６の一例の一部を示す構成図である。図２（Ａ）はハニカム配列の主画素群および副画素群を示し、図２（Ｂ）は主画素群のみを示し、図２（Ｃ）は副画素群のみを示す。
【００４８】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、ＣＣＤ１６は、それぞれマトリクス状に配列された垂直方向（図のｙ軸方向）の奇数ラインの主画素（「Ａ面画素」ともいう）と、垂直方向の偶数ラインの副画素（「Ｂ面画素」ともいう）とを有しており、主画素群、副画素群にてそれぞれ光電変換された各画素信号は、それぞれ主視点画像（Ａ面画像）、副視点画像（Ｂ面画像）として、独立して読み出すことができるようになっている。
【００４９】
図２に示すようにＣＣＤ１６の奇数ライン（１、３、５、…）には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタをそれぞれ備えた画素のうち、ＧＲＧＲ…の画素配列の水平ラインと、ＢＧＢＧ…の画素配列の水平ラインとが交互に設けられている。一方、偶数ライン（２、４、６、…）の画素は、奇数ラインと同様に、ＧＲＧＲ…の画素配列の水平ラインと、ＢＧＢＧ…の画素配列の水平ラインとが交互に設けられると共に、奇数ラインの画素に対して画素同士が２分の１画素ピッチだけ各ライン方向にずれて配置されている。
【００５０】
図３は、撮影レンズ１２、絞り１４、及び、ＣＣＤ１６の主画素ＰＤａ、副画素ＰＤｂの１画素ずつを示した模式図である。図４は、図３の要部拡大図である。
【００５１】
図４（Ａ）は、従来のＣＣＤの画素（フォトダイオード）およびその周辺を示す。従来は、撮影レンズ１２の射出瞳を通過した光束が、マイクロレンズＬを介して、制限（遮蔽）を受けずにフォトダイオードＰＤに入射する。
【００５２】
図４（Ｂ）は、本発明におけるＣＣＤの一例の画素およびその周辺を示す。ＣＣＤ１６の各フォトダイオードＰＤ上に遮光部材１６Ａが形成され、この遮光部材１６Ａにより本例では各フォトダイオードＰＤの受光面の左半分又は右半分が遮光されている。図中のΔ（マイクロレンズＬの光軸ICに対する偏位量）を変えて遮光部材１６Ａを形成することにより、即ち、遮光部材１６Ａの面積（遮光量）を変えることにより、各フォトダイオードＰＤの受光量を変えることができる。言い換えると、遮光部材１６Ａの開口１６Ｂの面積（開口面積）を変えることで、各フォトダイオードＰＤの受光量を変えることができる。
【００５３】
尚、上記構成のＣＣＤ１６は、主画素と副画素とでは、遮光部材１６Ａより光束が制限されている領域（右半分、左半分）が異なるように構成されているが、これに限らず、遮光部材１６Ａを設けずに、マイクロレンズＬとフォトダイオードＰＤとを相対的に左右方向にずらし、そのずらす方向によりフォトダイオードＰＤに入射する光束が制限されるものでもよいし、また、２つの画素（主画素と副画素）に対して１つのマイクロレンズを設けることにより、各画素に入射する光束が制限されるものでもよい。
【００５４】
図３に示したように、主画素ＰＤａと副画素ＰＤｂとでは、遮光部材１６Ａにより光束が制限（遮光）されている遮光領域が異なる。即ち、遮光部材１６Ａは、瞳分割部材としての機能を有しており、撮影レンズ１２の射出瞳を通過した光束のうち、射出瞳半分の一方を通過した光束を主画素ＰＤａに入射させ、射出瞳半分の他方を通過した光束を副画素ＰＤｂに入射させている。
【００５５】
ところで、図３では、射出瞳の右半分を通過した光束が主画素ＰＤａに入射して射出瞳の左半分を通過した光束が副画素ＰＤｂに入射するものとして模式的に描いたが、実際には、射出瞳のいずれの半分（右半分、左半分）を通過した光束が主画素ＰＤａ（または副画素ＰＤｂ）に入射するかについては、マイクロレンズＬ、遮光部材１６ＡおよびフォトダイオードＰＤ（画素）の構造に依存する。
【００５６】
また、本実施形態では水平方向（図３中のｘ軸方向）に瞳分割した場合を例に説明するが、本発明はこのような場合に特に限定せず、垂直方向に瞳分割することも、水平方向および垂直方向の両方向にて瞳分割することも、可能である。
【００５７】
図１に戻って、ＣＣＤ１６に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ制御部３２から加えられる読み出し信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号として読み出される。ＣＣＤ１６から読み出された電圧信号は、アナログ信号処理部１８に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号（Ｒ，Ｇ、Ｂの各色の画素信号）がサンプリングホールドされ、増幅されたのちＡ／Ｄ変換器２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器２０は、順次入力する画素信号をデジタルの画素信号に変換して画像入力コントローラ２２に出力する。
【００５８】
デジタル信号処理部２４は、画像入力コントローラ２２を介して入力するデジタルの画素信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、ＹＣ処理等の所定の信号処理を行う。
【００５９】
ここで、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ＣＣＤ１６の奇数ラインの主画素から読み出される画素信号は、一方の視点画像（主視点画像）として処理され、偶数ラインの副画素から読み出される画素信号は、他方の視点画像（副視点画像）として処理される。
【００６０】
デジタル信号処理部２４で処理された主視点画像及び副視点画像（３Ｄ画像）は、ＶＲＡＭ５０に入力する。ＶＲＡＭ５０には、それぞれが１コマ分の３Ｄ画像を表す３Ｄ画像データを記憶するＡ領域とＢ領域とが含まれている。ＶＲＡＭ５０において１コマ分の３Ｄ画像がＡ領域とＢ領域とで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ５０のＡ領域及びＢ領域のうち、３Ｄ画像が書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている３Ｄ画像が読み出される。ＶＲＡＭ５０から読み出された３Ｄ画像はビデオ・エンコーダ２８においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている立体表示用の液晶モニタ３０に出力され、これにより３Ｄの被写体像が液晶モニタ３０の表示画面上に表示される。
【００６１】
この液晶モニタ３０は、３Ｄ画像（主視点画像及び副視点画像）をパララックスバリアによりそれぞれ所定の指向性をもった指向性画像として表示できる立体表示手段であるが、これに限らず、レンチキュラレンズを使用するものや、偏光メガネ、液晶シャッタメガネなどの専用メガネをかけることで各視点画像を個別に見ることができるものでもよい。
【００６２】
また、操作部３８のシャッタボタンの第１段階の押下（半押し）があると、ＣＣＤ１６は、ＡＦ動作及びＡＥ動作を開始させ、レンズ駆動部３６を介して撮影レンズ１２内のフォーカスレンズが合焦位置にくるように制御する。また、シャッタボタンの半押し時にＡ／Ｄ変換器２０から出力される画像データは、ＡＥ検出部４４に取り込まれる。
【００６３】
ＡＥ検出部４４では、画面全体のＧ信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをしたＧ信号を積算し、その積算値をＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ＡＥ検出部４４から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて絞り１４の絞り値及びＣＣＤ１６の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図に従って決定し、その決定した絞り値に基づいて絞り駆動部３３を介して絞り１４を制御すると共に、決定したシャッタースピードに基づいてＣＣＤ制御部３２を介してＣＣＤ１６での電荷蓄積時間を制御する。
【００６４】
ＡＦ処理部４２は、コントラストＡＦ処理又は位相ＡＦ処理を行う部分である。コントラストＡＦ処理を行う場合には、主視点画像及び副視点画像の少なくとも一方のうちの所定のフォーカス領域内の画像データの高周波成分を抽出し、この高周波成分を積分することにより合焦状態を示すＡＦ評価値を算出する。このＡＦ評価値が極大となるように撮影レンズ１２内のフォーカスレンズを制御することによりＡＦ制御が行われる。また、位相差ＡＦ処理を行う場合には、主視点画像及び副視点画像のうちの所定のフォーカス領域内の主画素、副画素に対応する画像データの位相差を検出し、この位相差を示す情報に基づいてデフォーカス量を求める。このデフォーカス量が０になるように撮影レンズ１２内のフォーカスレンズを制御することによりＡＦ制御が行われる。
【００６５】
ＡＥ動作及びＡＦ動作が終了し、シャッタボタンの第２段階の押下（全押し）があると、その押下に応答してＡ／Ｄ変換器２０から出力される主画素及び副画素に対応する主視点画像（主画像）及び副視点画像（副画像）の２枚分の画像データが画像入力コントローラ２２からメモリ(SDRAM) ４８に入力し、一時的に記憶される。
【００６６】
メモリ４８に一時的に記憶された２枚分の画像データは、デジタル信号処理部２４により適宜読み出され、ここで画像データの輝度データ及び色差データの生成処理（ＹＣ処理）を含む所定の信号処理が行われる。ＹＣ処理された画像データ（ＹＣデータ）は、再びメモリ４８に記憶される。続いて、２枚分のＹＣデータは、それぞれ圧縮伸張処理部２６に出力され、JPEG (joint photographic experts group)などの所定の圧縮処理が実行されたのち、再びメモリ４８に記憶される。
【００６７】
メモリ４８に記憶された２枚分のＹＣデータ（圧縮データ）から、マルチピクチャファイル（ＭＰファイル：複数の画像が連結された形式のファイル）が生成され、そのＰＭファイルは、メディアコントローラ５２により読み出され、メモリカード５４に記録される。
【００６８】
以上説明したように、ＣＣＤ１６は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色ごとに複数の画素を有すると共に、撮影レンズ１２の射出瞳の異なる領域（例えば右半分および左半分）を通過した光束をそれぞれ光電変換することで、複数の視点画像を取得する。
【００６９】
本実施形態のシェーディング補正部（ＣＰＵ４０またはデジタル信号処理部２４）におけるシェーディング補正について説明すると、複数の視点画像（主視点画像、副視点画像）間で瞳分割方向（本実施形態では左右方向）に沿ったシェーディング補正量が異なり、且つ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに瞳分割方向に沿ったシェーディング補正量も異なる。
【００７０】
図５（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ主画素群および副画素群におけるＲ，Ｇ、Ｂ画素の受光量の説明に用いる説明図である。図５（Ａ）に示す主画素群でも、図５（Ｂ）の副画素群でも、中心部Ｒ１と比較して、周縁部（Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）は各画素の受光量が小さくなる。また、図５（Ａ）に示す主画素群では、瞳分割方向Ｘ（左右方向）において、図中の左端側よりも右端側の受光量が小さくなる。また、図５（Ｂ）に示す副画素群では、瞳分割方向Ｘ（左右方向）において、図中の右端側よりも左端側の受光量が小さくなる。
【００７１】
本実施形態のシェーディング補正部は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに、主画素群の各画素から出力される画素信号（主視点画像）に対しては、瞳分割の左右方向（水平方向）にて図中左端側の周縁部Ｒ２よりも図中右端側の周縁部Ｒ３でシェーディング補正を強くし、副画素群の各画素から出力される画素信号（副視点画像）に対しては、瞳分割の左右方向にて図中左端側の周縁部Ｒ２よりも図中右端側の周縁部Ｒ３でシェーディング補正を弱くする（Ｒ３よりもＲ２でシェーディング補正を強くする）。
【００７２】
また、本実施形態のシェーディング補正部は、各視点画像（主視点画像および副視点画像）に対し、撮影レンズ１２の光軸に対応する中心点を基準に、各視点画像の中心から離れるに従い同心円状のシェーディング補正を強める。
【００７３】
尚、画像上の瞳分割方向は、実空間上の瞳分割方向（即ち撮影レンズ１２の瞳の分割された領域同士を結ぶ方向）に対応する。本実施形態では、瞳を左半分と右半分とに分割しているので、瞳分割方向は左右方向（Ｘ方向）である。図３に示すように撮影レンズ１２の光軸中心を屈曲させることなく真っ直ぐＣＣＤ１６に向けた場合には、ＣＣＤ１６における瞳分割方向は左右方向（Ｘ方向）である。ただし、いわゆる屈曲光学系では、撮影レンズ１２における瞳分割方向を屈曲した光路に沿ってＣＣＤ１６の受光面に投影した方向になることは、言うまでもない。
【００７４】
図６は、本発明における撮像装置における撮影処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【００７５】
ステップＳ１０１にて、ＡＥ検出部４４およびＣＰＵ４０により、自動露出（ＡＥ）処理を行う。即ち、被写体の明るさを検出し、絞りおよびシャッタースピードの制御を行う。
【００７６】
ステップＳ１０２にて、ＡＦ処理部４２およびＣＰＵ４０により、自動焦点合わせ（ＡＦ）処理を行う。
【００７７】
ステップＳ１０３にて、ＣＣＤ制御部３２の制御により、ＣＣＤ１６の各画素で露光が行われる。
【００７８】
ステップＳ１０４にて、ＣＣＤ制御部３２の制御により、Ａ面画素群（主画素群）、Ｂ面画素群（副画素群）ごとに、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画素から蓄積電荷が読み出されて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画素信号が取得される。即ち、Ａ面画素群の画素信号からなる主視点画像（右眼画像）、および、Ｂ面画素群の画素信号からなる副視点画像（左眼画像）が生成される。
【００７９】
ステップＳ１０５にて、複数の視点画像（主視点画像および副視点画像）は、Ａ／Ｄ変換器２０によりＡ／Ｄ変換され、画像入力コントローラ２２によりメモリ４８に書き込まれる。
【００８０】
ステップＳ１０６にて、ズームレンズの位置（ズーム位置）、および、フォーカスレンズの位置（フォーカス位置）を判定する。
【００８１】
ステップＳ１０７〜Ｓ１０９にて、ＣＰＵ４０により、主画素群および副画素群のＲ、Ｇ、Ｂの各色の画素信号に対し、瞳分割の左右方向Ｘに沿って、位相差シェーディング補正を行う。
【００８２】
ここで、位相差シェーディングとは、撮影レンズの左右方向の異なる領域を通過する光束の中心が、レンズ光軸から偏倚していることにより生じる減光特性（シェーディング）をいう。
【００８３】
この位相差シェーディングは、図７（Ａ）に示すように各視点画像の瞳分割方向である左右方向の画素位置に応じてほぼ線形に変化し、左画像は、右方向の画素位置ほど減光が大きくなり、右画像は、左方向の画素位置ほど減光が大きくなる。
【００８４】
そこで、主視点画像と副視点画像とで瞳分割方向Ｘに沿った位相差シェーディング補正量を異ならせると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとで瞳分割方向Ｘに沿った位相差シェーディング補正量を異ならせることで、各視点画像に対してＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとの位相差シェーディング補正を行う。
【００８５】
例えば、主画素群および副画素群の中心近傍の画素に対する補正係数を「１」とした場合、図５（Ａ）に示した主画素群の左端では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素値に対してそれぞれ１００／４５，１００／４０，１００／３５に比例したシェーディング補正係数を乗じ、右端ではＲ，Ｇ，Ｂの各画素値に、それぞれ１００／１５，１００／２０，１００／２５に比例した補正係数を乗じる。また、図５（Ｂ）に示した副画素群の右端では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素値に、それぞれ１００／４５，１００／４０，１００／３５に比例したシェーディング補正係数を乗じ、左端ではＲ，Ｇ，Ｂの各画素値に対してそれぞれ１００／１５，１００／２０，１００／２５に比例したシェーディング補正係数を乗じる。なお、シェーディング補正量は、瞳分割方向Ｘに沿って徐々に変化させる。
【００８６】
また、ステップＳ１１０にて、ＣＰＵ４０により、主画素群および副画素群のＲ、Ｇ、Ｂの各色の画素信号に対し、同心円状のレンズシェーディング補正を行う。
【００８７】
ここで、レンズシェーディングとは、通常の２Ｄ画像の撮影時に生じる減光特性（シェーディング）をいい、主に撮影レンズ１０のレンズ特性により生じる。
【００８８】
このレンズシェーディングは、図７（Ｂ）に示すように画像の中心（光軸の中心）の減光が最も小さく、画像の中心から径方向に離れるに従って減光が大きくなる。
【００８９】
したがって、撮影レンズ１２の光軸を基準に、各視点画像の中心から離れるに従い同心円状のレンズシェーディング補正を強める。
【００９０】
なお、本例にて、ＣＰＵ４０は、関数を用いて、シェーディング補正係数を算出する。一方向の位相差シェーディング補正では、例えば２次関数を用いてシェーディング補正係数を算出し、同心円状のレンズシェーディング補正では、例えば４次関数を用いてシェーディング補正係数を算出する。
【００９１】
また、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示した位相差シェーディングとレンズシェーディングとを加算した、左右の視点画像が有するシェーディングを示すグラフである。
【００９２】
なお、上記の実施の形態では、位相差シェーディング補正を行ってからレンズシェーディング補正を行うようにしているが、逆にレンズシェーディング補正を行ってから位相差シェーディング補正を行うようにしてもよい。
【００９３】
また、図７（Ｃ）に示したように位相差シェーディングとレンズシェーディングとが加算されたシェーディングに対するシェーディング補正量（左右の視点画像ごとに異なるシェーディング補正量）を視点画像ごとに算出し、これらのシェーディング補正量により各視点画像に対して位相差シェーディング補正およびレンズシェーディング補正を同時に行うようにしてもよい。
【００９４】
また、シェーディング補正値は、ＣＰＵ４０により、ステップＳ１０６にて取得したズーム位置およびフォーカス値に応じて切り替える。即ち、シェーディング補正値は、ズーム位置やフォーカス位置に応じて可変である。
【００９５】
ステップＳ１１１にて、デジタル信号処理部２４により、各種のデジタル信号処理を行い、圧縮伸張処理部２６により圧縮を行う。
【００９６】
ステップＳ１１２にて、メディアコントローラ５２により、複数の視点画像をメモリカード５４に記録する。
【００９７】
図８は、本発明における撮像装置における撮影処理の他の例の流れを示すフローチャートである。
【００９８】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、既に説明した図５のステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同様である。
【００９９】
ステップＳ２０６にて、デジタル信号処理部２４により、予めＥＥＰＲＯＭ５６に記憶された補正テーブルに基づいて、シェーディング補正（位相差シェーディング補正およびレンズシェーディング補正）を行う。位相差シェーディング補正およびレンズシェーディング補正の内容は、図５のステップＳ１０７〜Ｓ１１０にて説明したものと同じである。本例では、関数を用いないで、補正テーブルの値（テーブル値）に基づいて、シェーディング補正を行う。
【０１００】
また、シェーディング補正値は、ステップＳ１０６にて取得したズーム位置およびフォーカス値に応じて切り替えられる。即ち、シェーディング補正値は、ズーム位置やフォーカス位置に応じて可変である。
【０１０１】
例えば、ズーム位置およびフォーカス値に関連付けた各種の補正テーブルをＥＥＰＲＯＭ５６に記憶させておき、ＣＰＵ４０が適切な補正テーブルをズーム位置およびフォーカス値に基づいて選択してＥＥＰＲＯＭ５６から読出して、デジタル信号処理部２４に設定する。
【０１０２】
ステップＳ２０８〜Ｓ２０９は、既に説明した図５のステップＳ１０８〜Ｓ１０９と同様である。
【０１０３】
なお、図６および図８に示した処理フローは例示であり、異なる処理フローでもよい。例えば、位相差シェーディング補正およびレンズシェーディング補正のうち、一方を関数を用いて行い、他方をテーブル値に基づいて行ってもよい。また、ズーム位置およびフォーカス位置のうち一方のみに基づいてシェーディング補正を行ってもよいし、ズーム位置およびフォーカス位置とは無関係にシェーディング補正を行ってもよい。
【０１０４】
次に、第２実施形態（瞳分割方向が複数ある場合）について説明する。
【０１０５】
図９（Ａ）は主画素＋副画素の配列を示し、図９（Ｂ）は主画素のみの配列を示し、図９（Ｃ）は副画素のみの配列を示す。
【０１０６】
本実施形態のＣＣＤ１６は、複数の瞳分割方向（図中のＸ方向およびＹ方向）にそれぞれ対応した複数の画素群対（画素群の組）を有する。具体的には、ＣＣＤ１６は、第１の瞳分割方向（図中のＸ方向）に対応した第１の主画素群６１ａおよび第１の副画素群６１ｂからなる第１の画素群対６１と、第２の瞳分割方向（図中のＹ方向）に対応した第２の主画素群６２ａおよび第２の副画素群６２ｂからなる第２の画素群対６２とを有する。
【０１０７】
本実施形態の撮像装置１０は、横撮り時（即ち図９（Ａ）にてｘ軸を水平にした時）には、第１の画素群対６１ａ，６１ｂによって左視点画像および右視点画像を取得し、縦撮り時（即ち図９（Ａ）を９０度回転してｘ軸を垂直にしとき）には、第２の画素群対６２ａ，６２ｂによって左視点画像および右視点画像を取得する。
【０１０８】
本実施形態のシェーディング補正部（例えば図１のＣＰＵ４０又はデジタル信号処理部２４）は、各画素群対６１，６２から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの各色の画素信号に対して各瞳分割方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に沿ってそれぞれシェーディング補正の強度を異ならせる。具体的には、第１の画素群対６１の主画素群６１ａおよび副画素群６１ｂから出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画素信号に対してシェーディング補正を行う際に、Ｘ方向の周縁部にて主画素群６１ａと副画素群６１ｂとでシェーディング補正の強弱を異ならせると共に、第２の画素群対６２の主画素群６２ａおよび副画素群６２ｂから出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画素信号に対してシェーディング補正を行う際に、ｙ方向の周縁部にて主画素群６２ａと副画素群６２ｂとでシェーディング補正の強弱を異ならせる。
【０１０９】
なお、各画素群対における、フォトダイオードＰＤ、マイクロレンズＬおよび遮光部材１６Ａの対応関係は、基本的には、第１実施形態で説明した通りなので、ここでは説明を省略する。
【０１１０】
次に、第３実施形態（位相差シェーディングを物理的に調整する場合）について説明する。
【０１１１】
図１０は、本実施形態におけるＣＣＤ１６の一部を模式的に示す図である。
【０１１２】
図１０に示すように、受光面の中心部Ｒ１では、主画素ＰＤｃａ（主画素群のフォトダイオード）に対する遮光部材１６Ａａの遮光面積と、副画素ＰＤｃｂ（副画素群のフォトダイオード）に対する遮光部材１６Ａｂの遮光面積とが、等しい。つまり、主画素ＰＤｃａに対する開口１６Ｂａの開口面積と副画素ＰＤｃｂに対する開口１６Ｂｂの開口面積とが、等しい。受光面の瞳分割方向（Ｘ方向）の周縁部Ｒ２、Ｒ３では、主画素ＰＤｍａに対する遮光部材１６Ａａの遮光面積と、副画素ＰＤｍｂに対する遮光部材１６Ａｂの遮光面積とが、異なる。つまり、主画素ＰＤｍａに対する開口１６Ｂａの開口面積と、副画素ＰＤｍｂに対する開口１６Ｂｂの開口面積とが、異なる。
【０１１３】
図１０では中心部Ｒ１と周縁部Ｒ２、Ｒ３との間の画素の図示を省略したが、主画素に対する遮光部材１６Ａａの遮光面積と副画素に対する遮光部材１６Ａｂの遮光面積との差は、受光面の中心部Ｒ１から周縁部Ｒ２，Ｒ３に向かうに従って、拡大している。具体的には、主画素に対する遮光面積は、中心部Ｒ１から周縁部Ｒ２にかけて大きくなり、中心部Ｒ１から周縁部Ｒ３にかけて小さくなる。その一方で、副画素に対する遮光面積は、中心部Ｒ１から周縁部Ｒ２にかけて小さくなり、中心部Ｒ１から周縁部Ｒ３にかけて大きくなる。
【０１１４】
このように、瞳分割方向Ｘにて主画素の遮光量と副画素の遮光量との差が受光面の中心部から周縁部に向かうに従って拡大していることで、受光面の周縁部における主画素の入射光量と副画素の入射光量との差が均一化し、視点画像間の位相差シェーディングの発生を低減させることができる。
【０１１５】
次に、ＣＣＤ１６の画素配列および開口配列の一例を説明する。図１１はＣＣＤ１６の受光面の中心部Ｒ１の平面透視図であり、図１２はＣＣＤ１６の受光面の瞳分割方向Ｘにおける一方の周縁部Ｒ２の平面透視図である。本例にて、遮光部材１６Ａには、図１１および図１２に示すように、ハニカム配列の複数のフォトダイオードＰＤ（図１１のＰＤｃａ、ＰＤｃｂ，図１２のＰＤｍａ，ＰＤｍｂ）にそれぞれ対応した複数の開口１６Ｂ（１６Ｂａ，１６Ｂｂ）が形成されている。各開口１６Ｂａ，１６Ｂｂは、図８に示したように、各マイクロレンズＬ（図８のＬａ，Ｌｂ）の各光軸Ｌｏ（図８のＬｏａ，Ｌｏｂ）を
基準に偏位して配置されている。
【０１１６】
図１１にて、Ｚ方向に延びる撮影レンズ１２の光軸（図８のＩｏ）が図中の位置Ｃにおいて受光面を通過している。図１１には、受光面の中心部Ｒ１（即ち位置Ｃ近傍）に配列されたＲ，Ｇ，Ｂ各色のフォトダイオードＰＤ（ＰＤｃａ、ＰＤｃａ）、および、フォトダイオードＰＤとマイクロレンズＬとの間に配置された開口１６Ｂ（１６Ｂａ，１６Ｂｂ）が示されている。
【０１１７】
中心部Ｒ１の画素群（ここでは６×６＝３６個のフォトダイオード）において、主画素ＰＤｃａに対応する開口１６Ｂａと副画素ＰＤｃｂに対応する開口１６Ｂｂとで、開口面積は均一である。本例では、受光面の左右方向（瞳分割方向）Ｘ及び上下方向（瞳分割方向に直交する方向）Ｙに関して、複数の開口間で開口面積が均一である。また、中心部Ｒ１の画素ＰＤｃａ、ＰＤｃｂにそれぞれ対応する開口１６Ｂａ，１６Ｂｂの位置は、Ｘ軸方向にて、各マイクロレンズＬ（Ｌａ，Ｌｂ）の光軸Ｌｏ（Ｌｏａ，Ｌｏｂ）を基準に、均一な距離で互い違いに左右に偏位している。
【０１１８】
図１２には、受光面の瞳分割方向Ｘにおける一方の周縁部Ｒ２に配列されたＲ，Ｇ，Ｂ各色のフォトダイオードＰＤ（ＰＤｍａ、ＰＤｍｂ）、および、フォトダイオードＰＤとマイクロレンズＬとの間に配置された開口１６Ｂ（１６Ｂａ，１６Ｂｂ）が示されている。
【０１１９】
周縁部Ｒ２の画素群（ここでは４×４＝１６個のフォトダイオード）において、主画素ＰＤｍａに対応する開口１６Ｂａと副画素ＰＤｍｍに対応する開口１６Ｂｂとで、開口面積は異なる。すなわち、周縁部Ｒ２において、主画素に対応する開口１６Ｂａの開口面積は、副画素に対応する開口１６Ｂｂの開口面積よりも、小さい。言い換えると、周縁部Ｒ２において、主画素の遮光量は、副画素の遮光量よりも、大きい。なお、図１２に示した周縁部Ｒ２の副画素の開口１６Ｂｂの開口面積は、図１１に示した中心部Ｒ１の副画素の開口１６Ｂｂの開口面積と同一であるが、それより大きくてもよい。
【０１２０】
図１０に示した他方の周縁部Ｒ３では、副画素に対応する開口１６Ｂｂの開口面積を主画素に対応する開口１６Ｂａの開口面積よりも、小さくする。言い換えると、周縁部Ｒ３において、副画素の遮光量は、主画素の遮光量よりも、大きい。なお、本例にて、周縁部Ｒ３の副画素の開口１６Ｂｂの開口面積は、図１１に示した中心部Ｒ１の副画素の開口１６Ｂｂの開口面積と同一であるが、それより小さくてもよい。
【０１２１】
本例にて、受光面の瞳分割方向Ｘにおける一方の周縁部Ｒ２では、主画素へ入射する光束の遮蔽面積が副画素のそれよりも大きく、他方の周縁部Ｒ３では、副画素へ入射する光束の遮蔽面積が主画素のそれよりも大きい。これにより、瞳分割された光束に対する主画素及び副画素の光入射量が略均一となり、視点画像間の位相差シェーディングの発生が低減される。
【０１２２】
図１３は、被写体撮像時の撮影レンズ１２を通過した光束と撮像素子１６の周縁部Ｒ２の画素ＰＤｍａ，ＰＤｍｂとの関係を示す。撮影レンズ１２を通過した左目用光束は、主画素用のマイクロレンズＬａを通過し、主画素ＰＤｍａに入射する。なお、撮影レンズ１２を通過した左目用光束は、副画素用のマイクロレンズＬｂを通過しても遮光部材１６Ａｂにより遮蔽されるので、副画素ＰＤｍｂには入射しない。撮影レンズ１２を通過した右目用光束は、副画素用のマイクロレンズＬｂを通過し、副画素ＰＤｍｂに入射する。なお、撮影レンズ１２を通過した右目用光束は、主画素用のマイクロレンズＬａを通過しても遮光部材１６Ａａにより遮蔽されるので、主画素ＰＤｍａには入射しない。
【０１２３】
ＣＰＵ４０は、周縁部Ｒ２における主画素および副画素の遮光量差に基づいて、周縁部Ｒ２の主画素および副画素からそれぞれ読み出された画素信号に対し、シェーディング補正を行う。
【０１２４】
なお、他方の周縁部Ｒ３では、主画素および副画素の遮光量差が一方の周縁部Ｒ２と逆である。ＣＰＵ４０は、他方の周縁部Ｒ３でも、主画素および副画素の遮光量差に基づいて、主画素および副画素からそれぞれ読み出された画素信号に対し、シェーディング補正を行う。
【０１２５】
本実施形態では、一方の周縁部Ｒ２にて主画素ＰＤｍａの遮光量を副画素ＰＤｍｂの遮光量よりも大きくしてあるので、シェーディング補正前の主画素ＰＤｍａと副画素ＰＤｍｂとの光量差が小さくなり、確実にシェーディング補正をすることができる。
【０１２６】
なお、開口１６Ｂの位置および形状は、図１１〜１２に示した場合には特に限定されない。
【０１２７】
例えば図１４のように、周縁部Ｒ２では、主画素、副画素間で開口１６Ｂａ，１６Ｂｂのサイズを変位させる。これとともに、主画素の開口１６Ｂａの左右方向（Ｘ方向）の中心の位置を、各画素のフォトダイオードの中心を基準に、所定の第１のピッチＰ１だけ変位させ、かつ、副画素の開口１６Ｂｂの左右方向（Ｘ方向）の中心の位置を、各画素のフォトダイオードの中心を基準に、所定の第２のピッチＰ２だけ変位させる。
【０１２８】
さらに、受光面の画素の配列がハニカム型でなくベイヤ型の場合であっても、同様に、受光面の中央部から上下方向及び／又は左右方向に進んだ周縁部の画素での開口１６Ｂのサイズ、又はそのサイズ及び位置を変位させることができる。
【０１２９】
図１５にベイヤ配列の一例を示す。周縁部Ｒ３において、主画素の開口を大きく、副画素の開口を小さくしている。逆に、周縁部Ｒ２では、主画素の開口のサイズを小さくし、副画素の開口のサイズは中央部の開口のサイズと同じで変位させないかそれより大きくしてもよい。このサイズの変位は、左方向に限らず、右、上、下でも同様に行える。
【０１３０】
なお、上記のような開口のサイズ及び位置の変位に加えて、ズームレンズ位置やフォーカスレンズ位置に応じて可変な公知の電気的シェーディング補正を行ってもよい。あるいは、中心部Ｒ１や周縁部Ｒ２・Ｒ３以外の中間領域において、電気的シェーディング補正のみを行ってもよい。
【０１３１】
例えば、シェーディング補正部（例えば図１のＣＰＵ４０又はデジタル信号処理部２４）は、任意に設定されたＦ値がある規定のＦ値を超えた場合、周縁部Ｒ２においては、明るい主画素よりも暗い副画素のシェーディング補正を強くするとともに、周縁部Ｒ３においては、明るい副画素よりも暗い主画素のシェーディング補正を強くする。例えば、シェーディング補正部は、任意に設定されたズーム位置がある規定のズーム位置を超えてより望遠側になった場合、周縁部Ｒ２においては、明るい主画素よりも暗い副画素のシェーディング補正を強くするとともに、周縁部Ｒ３においては、明るい副画素よりも暗い主画素のシェーディング補正を強くする。こうすれば、絞りやズームが強くなって視差方向の光束のアンバランスがより強く生じ、上述した開口１６Ｂの大きさや位置のシフトのみではシェーディング補正が十分でない場合にも対処できる。
【０１３２】
本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１３３】
１０…撮像装置、１２…撮影レンズ、１４…絞り、１６…ＣＣＤ（撮像素子）、１６Ａ…遮光部材、１６Ｂ…遮光部材の開口、２４…デジタル信号処理部、４０…ＣＰＵ、５６…ＥＥＰＲＯＭ、Ｌ…マイクロレンズ、ＰＤ…フォトダイオード（画素）、Ｒ１…ＣＣＤの中心部、Ｒ２、Ｒ３…ＣＣＤの周縁部
【図１】
2011223562.tif 000003
【図２】
2011223562.tif 000004
【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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