(57)【要約】【課題】低コストで、解像度の高い画像を撮像する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、被写体を撮像する複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）と、複数の撮像素子から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する駆動部（２３）と、駆動部によって複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、撮像素子からの情報に基づいて画素情報を算出する画素算出部（４）と、画素算出部によって算出された画素情報を被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶部（７）と、を備える。【選択図】図３
2012074893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する駆動部と、
前記駆動部によって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出部と、
前記画素算出部によって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶部と、を備えた撮像装置であって、
前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域を有し、前記複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されており、
前記複数の撮像素子は、
遮光されていない撮像素子と、
前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含み、
前記画素算出部は、前記複数の撮像素子の各々が前記駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、
被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出し、
前記画素情報記憶部は、前記画素算出部によって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する、撮像装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記１枚の撮像素子を前記撮像位置に配置した後に、さらに、前記１枚の撮像素子を、被写体からの入射光に対して垂直な面の方向に１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ所定の位置に移動させることを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記遮光膜が形成された複数の撮像素子はそれぞれ、
前記遮光膜が形成された複数の撮像素子の縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分と横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分とを、
前記縦方向に、前記横方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に相当する領域分を遮光する直前の状態まで、
前記横方向に、前記縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に対応する領域分を遮光する直前の状態まで、
前記横方向に配列された一列と前記縦方向に配列された一列の交わる画素取得領域を、Ｘ、Ｙを所定の自然数として、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で縦横に網目状に形成された小領域が一つずつ、遮光していない状態から１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の画素分を残して遮光する状態となるまで、前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成され、
前記画素算出部は、前記複数の撮像素子の各々が前記駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記撮像素子からの情報に基づいて、
被写体の一部に対応する画素情報を１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で算出することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
複数の撮像素子を用いて被写体を撮像する撮像方法であって、
前記複数の撮像素子から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する移動ステップと、
前記移動ステップによって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出ステップと、
前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶ステップと、を含み、
前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域を有し、前記複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されており、
前記複数の撮像素子は、
遮光されていない撮像素子と、
前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含み、
前記画素算出ステップは、前記複数の撮像素子の各々が前記移動ステップによって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、
被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出するステップを含み、
前記画素情報記憶ステップは、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶するステップを含むことを特徴とする、撮像方法。
【請求項５】
複数の撮像素子を制御するコンピュータに、
前記複数の撮像素子から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する移動ステップと、
前記移動ステップによって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出ステップと、
前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶ステップと、を実行させる撮像プログラムであって、
前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域を有し、前記複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されており、
前記複数の撮像素子は、
遮光されていない撮像素子と、
前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含み、
前記画素算出ステップは、前記複数の撮像素子の各々が前記移動ステップによって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、
被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出するステップを含み、
前記画素情報記憶ステップは、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶するステップを含むことを特徴とする、撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を撮像する撮像装置、撮像方法及び撮像プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製品や金型、治具等の形状を測定し、測定結果に基づき、調整を行うことが行われている。このような時に高解像度の固体撮像素子を搭載した撮像装置が用いられる。固体撮像素子として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子や、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）撮像素子等が挙げられる。
また、特許文献１には、限られた画素数の撮像素子を用いて高い解像度を得るため、受光面を振動させる固体撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０―１８９５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、撮像装置の解像度は、一般的に、撮像素子の有効画素数に応じて増加する。しかし、撮像素子の有効画素数を向上するためには、通常、撮像素子が有する受光素子の画素密度を増加する必要がありコストがかかる。一方で、受光素子の数を増やさずに解像度を向上させることを目的として、撮像する被写体を複数の部分に分割し、撮像素子を移動させながら被写体の部分ごとに複数回撮影を繰り返す方法がある。この場合、得られた画像を、相対的な位置関係を確認しながら、繋ぎ合わせる必要があるため、繋ぎ合わせる画像同士の相対的な位置関係を計算しなければならない。撮像素子の移動距離が増大すると、移動によって生じる位置ズレを考慮して、画素間の相関を計算する必要が生じるが、ここでも誤差が発生しやすくなるという課題があった。
【０００５】
特許文献１に開示された固体撮像装置は、例えば、インターライン転送方式において、感光部に蓄積された信号電荷を信号ブランキング期間に垂直ＣＣＤレジスタに転送し、次のフィールド有効期間中に読み出すものであるが、解像度を向上するための詳細については教示されていない。
【０００６】
そこで本発明は、上述の課題を鑑みて、低コストで、解像度の高い画像を撮像する撮像装置、及び撮像方法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】
本発明の第１の態様によると、複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）と、前記複数の撮像素子から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する駆動部（３）と、前記駆動部によって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出部（４）と、前記画素算出部によって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶部（７）と、を備えた撮像装置が提供される。前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））を有する。前記複数の画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されている。
前記複数の撮像素子は、遮光されていない撮像素子と、前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含む。
前記画素算出部は、前記複数の撮像素子の各々が前記駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出し、前記画素情報記憶部は、前記画素算出部によって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する。
【０００８】
本発明の第２の態様によると、複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）を用いて被写体を撮像する撮像方法であって、該方法は、前記複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する移動ステップ（Ｓ１０２）と、前記移動ステップによって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出ステップ（Ｓ１０４）と、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶ステップ（１０６）と、を含む。
前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））を有し、前記複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されており、
前記複数の撮像素子は、遮光されていない撮像素子と、前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含む。前記画素算出ステップは、前記複数の撮像素子の各々が前記移動ステップによって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出するステップを含む。前記画素情報記憶ステップは、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶するステップを含む。
【０００９】
本発明の第３の態様によると、複数の撮像素子を制御するコンピュータに、前記複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）から順番に撮像素子を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する移動ステップ（Ｓ１０２）と、前記移動ステップによって前記複数の撮像素子のうちの１枚の撮像素子が前記撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる前記撮像素子からの情報に基づき、画素情報を算出する画素算出ステップ（Ｓ１０４）と、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する画素情報記憶ステップ（１０６）と、を実行させる撮像プログラムが提供される。
前記複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））を有し、前記複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されている。
前記複数の撮像素子は、遮光されていない撮像素子と、前記撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ異なって前記撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含む。前記画素算出ステップは、前記複数の撮像素子の各々が前記移動ステップによって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、前記複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出するステップを含む。前記画素情報記憶ステップは、前記画素算出ステップによって算出された画素情報を前記被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶するステップを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低画素のイメージセンサを用いて高画素の画像を取得できる。よって低コストで、解像度の高い画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略図である。
【図２】図１の撮像装置を構成する撮像素子の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の撮像装置を構成する撮像部の概略図である。
【図４】図３の撮像装置を構成する撮像素子と遮光膜との関係を示す図である。
【図５】撮像素子の受光エリアと遮光部位との関係を説明する図である。
【図６】遮光膜を形成した撮像素子の一例を示す図である。
【図７】図６の撮像素子を駆動することにより生成可能な画素取得領域の遮光膜に対する位置を示す図である。
【図８】図３の撮像装置を構成する撮像素子に形成する遮光膜の他の例を示す図である。
【図９】図８の撮像素子の端部を形成する画素取得領域と遮光板との関係を示す図である。
【図１０】図８の撮像素子の最端部の画素取得領域の基本位置［１］における出力値と遮光板との関係を示す図である。
【図１１】図８の撮像素子の最端部の画素取得領域の移動位置［２］における出力値と遮光板との関係を示す図である。
【図１２】図８の撮像素子の最端部の画素取得領域の移動位置［３］における出力値と遮光板との関係を示す図である。
【図１３】図８の撮像素子の最端部の画素取得領域の移動位置［４］における出力値と遮光板との関係を示す図である。
【図１４】図８の撮像素子の最端部の画素取得領域と得られた被写体の画素情報との、移動位置［９］における関係を示す図である。
【図１５】図８の撮像素子の複数の画素取得領域の基本位置［１］における出力値と遮光板との関係を示す図である。
【図１６】図８の撮像素子の移動と、取得可能な画素情報との関係を示す図である。
【図１７】図８の撮像素子の最上部を構成する複数の画素取得領域の基本位置［１］、移動位置［２］、移動位置［３］における出力値と得られる被写体の画素情報との関係を示す図である。
【図１８】図８の撮像素子の最上部を構成する複数の画素取得領域と得られた被写体の画素情報との移動位置［３］における関係を示す図である。
【図１９】図８の撮像素子の最左部を構成する複数の画素取得領域の移動位置［７］における出力値と得られる被写体の画素情報との関係を示す図である。
【図２０】図８の撮像素子の最上部を構成する複数の画素取得領域と得られた被写体の画素情報との移動位置［６］、移動位置［９］における関係を示す図である。
【図２１】図８の撮像素子の中央部の画素取得領域によって被写体の画素情報を取得する処理を説明する図である。
【図２２】図８の撮像素子によって取得された被写体の画素情報を示す図である。
【図２３】図２の撮像装置が実行する画像を撮像する処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略図であり、図２は、本実施の形態に係る撮像装置を構成する複数の撮像素子の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示す撮像装置１０は、被写体５を撮影して電気信号に変換する複数の撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを含む撮像部２と、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを駆動する駆動部３と、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄ、撮像部２、駆動部３とを制御する制御部４と、撮像部２によって撮像された被写体５の画像データを記憶する記憶部７と、画像データに基づいて被写体５の画像を表示する表示部８と、を含む。
【００１５】
撮像部２は、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの他、被写体からの光を、後述する撮像位置に配置された撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの中の何れかの撮像素子２１に結像させる、図示されていない撮像レンズを含む。撮像位置に配置された撮像素子２１は、撮像レンズによって結像される被写体５からの入射光を電気信号に変換する。撮像素子２１は、撮像レンズによって自身に投影されて結像される被写体５の像５’（以後、「被写体像」と呼ぶ）を光電変換する受光素子を複数備えたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子や、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）撮像素子などによって構成される。撮像部２は撮像手段の機能を有する。
【００１６】
駆動部３は、複数の撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの中の何れかの撮像素子２１を被写体５を撮像するために適切な撮像位置に駆動する。駆動部３の詳細については後述する。
【００１７】
本実施の形態では、制御部４と記憶部７と表示部８は、コンピュータ９の一部として構成あされる。制御部４は、図示を省略するが、撮像装置１が各種機能を実行するためのプログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行して、撮像装置１の各種機能を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵが各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などとによって構成される。
【００１８】
制御部４は、駆動部３を制御して撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを駆動し、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの中の何れかの撮像素子２１を撮像位置に配置する。さらに、制御部４は、撮像素子２１から出力される電気信号を処理して、画像データを生成し、生成した画像データを記憶部７に記憶する。さらに制御部４は、生成した画像データに基づいて表示部８に撮像部２が撮像した画像を表示する。また、制御部４は、撮像素子２１から出力される電気信号を処理する際に、後述する演算処理を実行する。
【００１９】
表示部８は、液晶ディスプレイなどによって構成される。記憶部７は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクなどによって構成される。
【００２０】
［撮像素子の構成］
次に、図２を参照して、撮像素子２１の基本構成について説明する。撮像素子２１は、二次元に配列された複数の受光素子から構成されている。受光素子の各々は所定の面積を有する受光面を含む。受光素子の各々は、この受光面に入射光を受光すると光電変換を実行して、受光面あたりの受光量に応じて、１画素に相当する信号電荷を生成する。この受光素子の各々が有する受光面を、以後、「画素取得領域」と呼ぶ。このため、この受光素子を二次元に配列して形成される撮像素子２１が有する受光面全体は、受光素子ごとに、各々が１画素に相当する信号電荷を発生する複数の画素取得領域に分割することができる。
【００２１】
図２に示すように、撮像素子２１の受光面を形成する画素取得領域の数によって撮像素子２１の総画素数は決定される。例えば、ｉ、ｊを任意の自然数とすると、横方向に配設された画素取得領域の数、すなわち、横画素数をｉ、縦方向に配設された画素取得領域の数、すなわち、数縦画素数をｊとすると、この撮像素子２１の総画素数はｉ×ｊとなる。また、画素取得領域は、受光素子の受光面に相当する。
【００２２】
すなわち、撮像素子２１は、受光素子Ａ（１，１）、Ａ（２，１）、Ａ（３，１）、・・・・、Ａ（１，２）、・・・Ａ（１，３）、・・・、Ａ（ｉ，ｊ）を有する。受光素子Ａ（１，１）、Ａ（２，１）、Ａ（３，１）、・・・・、Ａ（１，２）、・・・Ａ（１，３）、・・・、Ａ（ｉ，ｊ）の各々が形成する画素取得領域をそれぞれ、画素取得領域Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・・・、Ｐ（１，２）、・・・Ｐ（１，３）、・・・、Ｐ（ｉ，ｊ）として表す。
【００２３】
画素取得領域は各々１画素に相当する信号電荷を発生するので、撮像素子２１において画素取得領域が配置されている場所を示す情報を、以後、「画素アドレス」と呼ぶ。左上端部を基準とすると、左上端部より横方向に配設された画素取得領域の位置を示す情報、すなわち、画素アドレスは（１、１）、（２、１）、・・・、（ｉ、１）となり、左上端部より下の画素アドレスは（１、１）、（１、２）、・・・、（１、ｊ）となる。さらに、最右下端部の画素アドレスは（ｉ，ｊ）で表され、他の画素取得領域の位置も図２に示すように表される。なお、後述する被写体の像５’の画素情報は、後述する移動位置［９］に撮像素子２１が位置する時の画素アドレスで表す。
［撮像部の構成］
【００２４】
本実施の形態に係る撮像装置では、図３に示すように、撮像部２は複数の撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを備えている。駆動部３は制御部４の制御に基づいて撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの各々を様々に駆動する。まず、駆動部３は、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの一つを入射光を適切に受光して、被写体を撮像可能な撮像ポイントＦに導く。続いて、駆動部３は、撮像ポイントＦに位置する撮像素子２１を、入射光に対して垂直な面の方向Ｘ、Ｙにサブピクセルの単位で所定の位置まで移動する（図３（Ｂ）参照）。
【００２５】
すなわち、駆動部３は制御部４の制御に基づいて撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの一つを保管されている保管場所Ｓから撮像ポイントＦまで導く第１の駆動機構を有する。第１の駆動機構としては、例えば、複数のＣＤチェンジャを搭載したカートリッジから任意のＣＤを取り出してセットするＣＤチェンジャなどと同様の構成を採用することができる。さらに、駆動部３は、撮像ポイントＦに位置する撮像素子２１を、入射光に対して垂直な面の方向Ｘ、Ｙにサブピクセルの単位で所定の位置まで移動させる第２の駆動機構を有する。第２の駆動機構は、圧電素子アクチュエータ、距離センサなどにより構成することができる。
【００２６】
撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの一部は、撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの各々に入射する光の一部を遮光するように形成された遮光膜２６Ａ〜２６Ｃを有している。
【００２７】
図４（Ａ）に、本実施の形態の撮像素子２１と遮光膜２６との関係を示す。
【００２８】
図４（Ａ）に示すように、本実施の形態では、撮像素子２１の受光エリアに直接遮光膜２６が形成されている。すなわち、遮光膜２６は撮像素子２１の保護膜２８の内部に形成されている。このため、受光エリアに入射する光Ｌ１と保護膜２８に入射する光Ｌ２には通常の吸収と反射が行われる。一方で、受光エリアと遮光膜２６との境界近傍に入射する光Ｌ３から発生する回折ＬＳは僅かである。
【００２９】
参考までに、図４（Ｂ）に、従来の撮像素子２１と遮光板６との関係を示す。遮光板６は受光エリアを覆う保護膜２８の上方に配置される。このため、受光エリアと遮光板６との間には一定の距離がある。したがって、遮光板６の境界部に入射する光Ｌ３により生じる回折光ＬＳ１、ＬＳ２は大きくなり、受光エリアに入射してノイズの原因になる。
【００３０】
このように、遮光板６に代えて、図４（Ａ）に示すような遮光膜２６を設けることにより、遮光により生じる回折光が大幅に削減されることがわかる。
【００３１】
撮像素子に遮光膜を形成する場合の一例について説明する。
【００３２】
例えば、撮像素子は図５に示すように使用されてきた。有効画素信号が第１フィールドと第２フィールドと併せて４９３ラインあるとする。第１フィールドで、有効画素信号の１番目のラインと２４８番目のラインは、フィールド読み出しの片側の画素信号に光学的黒が含まれるため、実質的には活用されていない。さらに、右側に位置する水平の４０画素の光学的黒も、撮像素子２１の受光エリアに光が入射しないように遮光されている。水平の４０画素の信号は映像信号の黒基準に使われている。左側に位置する２２画素分の水平空送り信号は、暗電流成分が少ないため、画素信号に含まれる暗電流の大きさを見る基準として使われてきた。
【００３３】
このように、黒補正として遮光された画素は存在したが、１画素の数分の１に相当する単位で意図的に光の受光を制御するためには使用されてこなかった。本実施の形態では、例えば、撮像素子の中でこの黒補正や暗電流測定で使用されてきた部分に、画素の数分の１に相当する単位で入射光を遮光する遮光膜を形成する。このようにして、従来注目されてこなかった撮像素子の周辺部分を有効活用する。
【００３４】
遮光膜が形成された撮像素子の一例を図６に示す。遮光膜は撮像素子を１画素の任意の数分の１に相当する単位で遮光するように形成すればよい。ここでは、理解を容易にするため、１画素を４分割する場合を例に説明する。
【００３５】
まず、撮像素子２１Ａは、撮像素子２１Ａの最端部を形成する縦横の２辺にＬ字型の遮光膜２６Ａが形成されている。ここでは、上側と左側の２辺を遮光するようになっているが、縦横２辺であればどの辺を遮光しても構わない。
このＬ字型の遮光膜２６Ａによって撮像素子２１Ａの最上端部を形成する画素取得領域Ｐ（１、１）は４分の３画素分が遮光され、画素取得領域Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、（Ｐ２、１）、（Ｐ３、１）は、４分の２画素分だけ遮光されることになる。残りの画素取得領域Ｐ（２、２）、Ｐ（２、３）、（Ｐ３、２）、（Ｐ３、３）は遮光されない。このような遮光膜のパターンを遮光パターンＩと呼ぶ。
【００３６】
次に、撮像素子２１Ｂは、撮像素子２１Ｂの左側最端部を形成する縦の１辺に縦一列の遮光膜２６Ｂが形成されている。撮像素子２１Ｂの左側最端部を形成する画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、（Ｐ３、１）は、４分の２画素分だけ遮光されることになる。残りの画素取得領域Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、Ｐ（２、２）、Ｐ（２、３）、Ｐ（３、２）、Ｐ（３、３）は遮光されない。このような遮光膜のパターンを遮光パターンＩＩと呼ぶ。
【００３７】
次に、撮像素子２１Ｃは、撮像素子２１Ｃの最上端部を形成する横の１辺に横一列の遮光膜２６Ｃが形成されている。撮像素子２１Ｃの最上端部を形成する画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、（Ｐ１、３）は、４分の２画素分だけ遮光されることになる。残りの画素取得領域Ｐ（２、１）、Ｐ（２、２）、Ｐ（２、３）、Ｐ（３、１）、Ｐ（３、２）、Ｐ（３、３）は遮光されない。このような遮光膜のパターンを遮光パターンＩＩＩと呼ぶ。
【００３８】
最後に、撮像素子２１Ｄは、撮像素子２１Ｄのいずれの画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、Ｐ（２、１）、Ｐ（２、２）、Ｐ（２、３）、Ｐ（３、１）、Ｐ（３、２）、Ｐ（３、３）も遮光されない。このような遮光膜のパターンを遮光パターンＩＶと呼ぶ。
【００３９】
ここでは、理解を容易にするため、９個の画素取得領域のみについて説明したが、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄが有する画素取得領域の数は任意である。遮光膜２６Ａ乃至２６Ｃは、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｃをサブピクセルの単位で同様のパターンで遮光するように形成されていればよい。すなわち、図６のケースでは、遮光膜２６Ａは、撮像素子２１Ａの左端部をと上端部を、遮光膜２６Ｂは、撮像素子２１Ｂの左端部を、遮光膜２６Ｃは、撮像素子２１Ｃの端部を遮光するように形成されていればよい。
【００４０】
図７に、駆動部３により図６の撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを駆動することにより画素取得領域がとりうる遮光膜に対する位置を示す。
【００４１】
駆動部３の第１の駆動機構により撮像素子２１Ａ〜２１Ｄの中から選択された撮像素子２１は撮像ポイントＦに導かれる。次に、撮像ポイントＦに導かれた撮像素子２１はさらに第２の駆動機構により被写体からの入射光に対して垂直な面の方向Ｘ、Ｙにサブピクセルの単位で移動をして、所定の撮像位置に設定される。第２の駆動機構が撮像素子２１を入射光に対して垂直な面の方向に移動することによって、様々な遮光パターンを形成することができる。ここでは一例として、撮像素子２１Ａが入射光に対して垂直な面の方向Ｘ、Ｙにサブピクセルの単位で移動をして図６に示す遮光パターン１〜ＩＶのそれぞれに相当する画素情報を取得する場合について説明する。
図７に、遮光パターンＩ〜ＩＶ毎の撮像素子２１Ａの位置を示す図７（Ａ）〜図７（Ｄ）と、遮光パターン１〜ＩＶに相当する画素情報を取得するために必要な、撮像素子２１ＡのパターンＩを基準とする移動方向と移動量（位相ズレ量）の表を示す図７（Ｅ）とを示す。
【００４２】
図７（Ａ）及び図７（Ｅ）に示すように、撮像素子２１Ａは基本位置では、パターンＩにおける画素情報（図６参照）を取得することができる。この位置を基本位置とする。
【００４３】
また、図７（Ｂ）及び図７（Ｅ）に示すように、撮像素子２１Ａは、基本位置よりＹ軸に沿って紙面上方向に２分の１ピクセルに相当する距離だけ移動することにより、パターンＩＩにおける画素情報（図６参照）を取得することができる。
【００４４】
さらに、図７（Ｃ）及び図７（Ｅ）に示すように、撮像素子２１Ａは基本位置よりＸ軸に沿って紙面左方向に２分の１ピクセルに相当する距離だけ移動することにより、では、パターンＩＩＩにおける画素情報（図６参照）を取得することができる。
【００４５】
さらに、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示すように、撮像素子２１Ａは基本位置よりＸ軸に沿って紙面左方向に２分の１ピクセル、Ｙ軸に沿って紙面上方向に２分の一ピクセルに相当する距離だけ移動することにより、では、パターンＩＶにおける画素情報（図６参照）を取得することができる。
【００４６】
このように、遮光板又は撮像素子を交換しなくても、遮光膜２６Ａが形成された撮像素子２１Ａを入射光に対して垂直の方向にサブピクセルの単位で移動させることによって、撮像素子２１Ａはサブピクセルの単位の画素情報を得ることができる。
【００４７】
遮光板を用いた場合と同様に、遮光膜を用いることにより、１画素を４分割するのみならず、１画素を任意の自然数の整数倍に分割することができる。例えば、Ｘ、Ｙを任意の自然数とすると、１画素をＸ×Ｙ分割することが可能である。一例として、１画素を９分割する遮光膜の構成例を図８に示す。
【００４８】
図８は、１画素を９分割することが可能な遮光膜の構成例である。撮像素子２１−１、撮像素子２１−２、撮像素子２１−３、撮像素子２１−４、撮像素子２１−５、撮像素子２１−６、撮像素子２１−７、撮像素子２１−８、撮像素子２１−９を構成する画素取得領域の被写体撮影時における遮光膜２６−１〜２６−８に対するそれぞれの位置を基本位置［１］、移動位置［２］、移動位置［３］、移動位置［４］、移動位置［５］、移動位置［６］、移動位置［７］、移動位置［８］と呼ぶ。また、撮像素子２１−９は移動位置［９］に相当するように遮光膜が形成されていない。換言すると、図８に示す撮像素子２１−１、撮像素子２１−２、撮像素子２１−３、撮像素子２１−４、撮像素子２１−５、撮像素子２１−６、撮像素子２１−７、撮像素子２１−８、撮像素子２１−９をそれぞれ、駆動部３が撮像ポイントＦの所定の位置に導いて、制御部４の制御に基づいて撮像部２が適切に撮像を行うことによって、それぞれを構成する画素取得領域２１の遮光膜２６に対する位置を基本位置［１］、移動位置［２］、移動位置［３］、移動位置［４］、移動位置［５］、移動位置［６］、移動位置［７］、移動位置［８］、移動位置［９］と変化させた状態で画素情報を取得することができる。
【００４９】
このように、遮光膜を用いることにより、Ｘ、Ｙを任意の自然数とすると、１画素をＸ×Ｙ分割することが可能である。
【００５０】
［撮像処理］
このようにして構成された複数の撮像素子２１−１〜２１−９を用いて、被写体を効率的に撮像する処理について、以下、図９から図２２を参照して説明する。
【００５１】
図９に、最初に被写体５を複数の撮像素子２１−１〜２１−９を用いて撮像する際に際に遵守すべき、撮像素子２１に形成された遮光膜２６と撮像素子２１の端部を形成する画素取得領域と、撮像素子２１に結像される被写体像５’との間の位置関係を示す。
【００５２】
図９（１）に示すように、例えば、撮像素子２１−１において遮光膜２６−１は、撮像素子２１−１の最端部を形成する少なくとも２辺を部分的に遮光するように形成されている。図９（１）に、撮像素子２１−１の最左上端部の画素取得領域Ｐ（１，１）と遮光膜２６−１との関係を拡大してより詳細に示す。撮像素子２１−１の実線で囲まれた部分が撮像素子２１−１の最左上端部の画素取得領域Ｐ（１，１）を表している。画素取得領域Ｐ（１，１）は、撮像素子２１−１の最左上端部に入射する光を受光すると、１画素分に相当する画素を取得して出力するようになっている。図９（１）に示す位置において、遮光膜２６−１は、画素取得領域Ｐ（１，１）に入射する光のうち、上端部及び左端部のそれぞれ１画素の３分の２相当が遮光されるように配置されている。このため、画素取得領域Ｐ（１，１）は、実際には１画素の９分の１相当のサブピクセル単位の画素情報を出力することになる。
【００５３】
同様に、Ｌ字型の遮光膜２６−１は、撮像素子２１−１に結像される被写体像５’のうち、撮像素子２１−１の２辺に相当する画素取得領域Ｐ（１，１）以外の画素取得領域に対しても、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素の３分の２相当が遮光されるように配置される。この結果、図９（２）に示す位置において、遮光膜２６−１は同様に、最端部の縦方向及び横方向の２辺を形成する画素取得領域、すなわち、上端部の画素取得領域Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・・・、Ｐ（ｉ，１）、及び左端部の画素取得領域Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、・・・・、Ｐ（１，ｊ）に対しても、上端部及び左端部に入射する光のうち、それぞれ１画素の３分の２相当を遮光する。従って、画素取得領域Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・・・、Ｐ（ｉ，１）、及び画素取得領域Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、・・・・、Ｐ（１，ｊ）は、実際には１画素の３分の１相当のサブピクセル単位の画素情報を出力することになる。
【００５４】
続いて、本実施の形態の撮像処理について説明する。本実施の形態では、駆動部３を制御して、複数の撮像素子２１−１〜２１−９を、差し替えて、適当な撮像位置に移動して被写体５を撮影する処理を、それぞれ１画素に相当する距離まで繰り返して被写体５を撮影する。
【００５５】
＜最端部の画素取得領域に着目した処理＞
まず、理解を容易にするため、被写体像５’と撮像素子２１−１〜２１−９を差し替えて、所定の撮像位置に設定する動作と、撮像素子２１−１〜２１−９からの出力値との関係を、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して説明する。本実施の形態では、撮像素子２１−１〜２１−９の最端部を形成する２辺を構成する画素取得領域がそれぞれ、縦方向の少なくとも一列の画素取得領域と、横方向の少なくとも一列の画素取得領域を構成し、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）が、横方向に配列された一列と縦方向に配列された一列の交わる画素取得領域を構成する。
【００５６】
以下の処理では、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）を３×３、すなわち、９分割して、点線で示す網目状に形成されたサブピクセルの小領域に着目して考える。
駆動部３は、点線で示す網目状に形成された小領域のほぼ全てが、遮光されていない状態と遮光された状態とをとるまで、撮像素子２１−１〜２１−９を差し替え、所定の位置に移動させながら、遮光膜２６−１〜２６−９を用いて１画素の９分の一に対応する単位で縦方向と横方向の画素取得領域を遮光されている状態と遮光されていない状態に切り替える。
【００５７】
結果として、横方向には、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）を除く、縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々が遮光されていない状態から１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態をとるまで、
縦方向には、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）を除く、横方向に配列された一列の画素取得領の各々が遮光されていない状態から１画素に対応する領域分が遮光される直前の状態をとるまで、撮像素子２１−１〜２１−９を差し替え、所定の位置に移動させる。したがって、遮光膜２６−１〜２６−９を用いて１画素の９分の一に対応する単位で縦方向と横方向の画素取得領域を遮光されている状態と遮光されていない状態に切り替えることとなる。
【００５８】
ここでは理解を容易にするため、一列の画素取得領域の各々が、「遮光されていない状態から１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態まで」撮像素子を差し替え、所定の位置に移動させると表現したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本実施の形態では、駆動部３は、一列の画素取得領域の各々が「１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態から遮光されていない状態になるまで」撮像素子を差し替え、所定の位置に移動させるものとして説明する。縦方向及び横方向に配列された一列の画素取得領において、どの画素取得領域から「遮光されていない状態から１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態になるまで」又は、「１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態から遮光されていない状態になるまで」駆動部３が撮像素子を差し替え、所定の位置に移動させるかは任意としてよい。そのため、本明細書において、「遮光されていない状態から１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態まで」という表現は、時間的な順序の限定を意図するものではないものとする。
【００５９】
まず、撮像素子２１−１は最端部を形成する２辺に対して、それぞれ１画素の３分の２のサブピクセルに相当する領域を遮光膜２６−１によって遮光した状態で撮像をする。この時の撮像素子２１−１を構成する画素取得領域の被写体５に対する位置を基本位置［１］とする。
【００６０】
図１０は、基本位置［１］における撮像素子２１−１を構成する画素取得領域の位置と、撮像素子２１からの出力値との関係を、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して示した図である。このように最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）の上部と左部がそれぞれ１画素分３分の２に相当する領域が遮光膜２６−１によって遮光された状態で撮像が行われる。
画素取得領域Ｐ（１，１）の出力値をａ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、この時の画素取得領域Ｐ（１，１）の出力値ａ（１，１）を被写体像５’の左上最端部の領域の画素値Ａ（１，１）として記憶部７に記憶する。
【００６１】
続いて、撮像素子２１−１を撮像素子２１−２に差し替え、画素取得領域の位置を基本位置［１］から右方向に被写体像５’と遮光膜２６に対して、画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトして撮像する。この時の撮像素子２１−２を構成する画素取得領域の被写体像５’及び遮光膜２６に対する位置を移動位置［２］とする。
【００６２】
図１１は、このように撮像素子２１を基本位置［１］から右方向に、撮像素子２１に結像される被写体像５’が画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素に対して、３分の１画素分に相当する距離ｈシフトするように移動した時の撮像素子２１と被写体の像５’との関係を、画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して示した図である。３分の１画素分に相当する距離ｈは、受光素子の寸法よりも小さい。また、図１１における画素取得領域Ｐ（１，１）の遮光された遮光部位の面積は、３分の１画素分に相当する距離ｈ移動した分だけ、図１０における画素取得領域Ｐ（１，１）の遮光された遮光部位の面積より少ない。すなわち、図１１における画素取得領域Ｐ（１，１）の受光面の面積は、３分の１画素分に相当する距離ｈ移動した分だけ、図１０における画素取得領域Ｐ（１，１）の受光面の面積より大きくなっている。この受光面の面積の差分を利用して、サブピクセルの単位の画素値を算出していく。
【００６３】
具体的には、この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値ｂ（１，１）を記憶部７に記憶する。さらに、
ｂ（１，１）−ａ（１，１）＝Ｂ（１，１）として、
この値Ｂ（１，１）を撮影して得られた被写体像５’の左上最端部から右方向に２番目の領域の画素値Ｂ（１，１）として記憶部７に記憶する。
【００６４】
続いて、撮像素子２１を撮像素子２１−３に差し替え、撮像素子２１の画素取得領域の位置を移動位置［２］から右方向に被写体像５’と遮光膜２６に対して、画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトして撮像する。この時の撮像素子２１−３を構成する画素取得領域の被写体像５’及び遮光膜２６に対する位置を移動位置［３］とする。
【００６５】
図１２は、移動位置［３］における撮像素子２１と被写体の像５’との関係を画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して示した図である。
【００６６】
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｃ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｃ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（１，１））＝Ｃ（１，１）として、
この値Ｃ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から右方向に３番目の領域の画素値Ｃ（１，１）として記憶部７に記憶する。
続いて、撮像素子２１を撮像素子２１−４に差し替え、最端部画素の１画素に対して下方向に３分の１画素分シフトして撮像する。
【００６７】
図１３は、撮像素子２１を撮像素子２１−４に差し替え、画素取得領域の位置を基本位置［１］から下方向に、画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素について、３分の１画素分に相当する距離シフトした時の撮像素子２１と被写体の像５’との関係を画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して示した図である。この時の撮像素子２１の被写体５に対する位置を移動位置［４］とする。
【００６８】
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｄ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｄ（１，１）−Ａ（１，１）＝Ｄ（１，１）として、
この値Ｄ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から下方向に２番目の領域の画素値Ｄ（１，１）として記憶部７に記憶する。
続いて、撮像素子２１を撮像素子２１−５に差し替え、画素取得領域の位置を移動位置［４］から右方向にさらに画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトして撮像する。
【００６９】
図示は省略するが、撮像素子２１を撮像素子２１−５に差し替え、画素取得領域の位置を移動位置［４］から右方向にさらに画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトした位置を移動位置［５］とする。
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｅ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｅ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（１，１）＋Ｄ（１，１））＝Ｅ（１，１）として、
この値Ｅ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から右方向に２番目、下方向に２番目の領域の画素値Ｅ（１，１）として記憶部７に記憶する（図１４を参照）。
続いて、撮像素子２１を撮像素子２１−６に差し替え、画素取得領域の位置を撮像素子２１を移動位置［５］から右方向にさらに３分の１画素分シフトして撮像する。
【００７０】
図示は省略するが、撮像素子２１を撮像素子２１−６に差し替え、画素取得領域の位置を撮像素子２１を移動位置［５］から右方向にさらに画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトした位置を移動位置［６］とする。
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｆ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｆ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（１，１）＋Ｃ（１，１）＋Ｄ（１，１）＋Ｅ（１，１））＝Ｆ（１，１）として、
この値Ｆ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から右方向に３番目、下方向に２番目の領域の画素値Ｆ（１，１）として記憶部７に記憶する（図１４を参照）。
続いて、撮像素子２１を撮像素子２１−７に差し替え、画素取得領域の位置を撮像素子２１を、基本位置［１］から下方向にさらに３分の２画素分シフトして撮像する。
【００７１】
図示は省略するが、撮像素子２１を撮像素子２１−７に差し替え、画素取得領域の位置を撮像素子２１を、基本位置［１］から下方向にさらに画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の２画素分に相当する距離シフトした位置を移動位置［７］とする。
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｇ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｇ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｄ（１，１））＝Ｇ（１，１）として、
この値Ｇ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から下方向に３番目の領域の画素値Ｇ（１，１）として記憶部７に記憶する（図１４を参照）。
【００７２】
同様に、図示は省略するが、撮像素子２１を撮像素子２１−８に差し替え、画素取得領域の位置を移動位置［７］から右方向にさらに画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトして撮像する。この時の撮像素子２１の被写体５に対する位置を移動位置［８］とする。
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｇ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｈ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（１，１）＋Ｄ（１，１）＋Ｅ（１，１）＋Ｇ（１，１））＝Ｈ（１，１）として、
この値Ｈ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から右方向に２番目、下方向に３番目の領域の画素値Ｈ（１，１）として記憶部７に記憶する（図１４を参照）。
【００７３】
さらに、撮像素子２１を撮像素子２１−９に差し替え、画素取得領域の位置を撮像素子２１を移動位置［８］から右方向に画素取得領域Ｐ（１，１）の１画素の３分の１画素分に相当する距離シフトして撮像する。この時の撮像素子２１の被写体５に対する位置を移動位置［９］とする。
この時の画素取得領域Ｐ（１、１）の出力値をｋ（１，１）として記憶部７に記憶する。さらに、
ｋ（１，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（１，１）＋Ｃ（１，１）＋Ｄ（１，１）＋Ｅ（１，１）＋Ｆ（１，１）＋Ｇ（１，１）＋Ｈ（１，１））＝Ｋ（１，１）として、
この値Ｋ（１，１）を撮影した被写体像５’の左上最端部から右方向に３番目、下方向に３番目の領域の画素値Ｋ（１，１）として記憶部７に記憶する。
このようにして、撮像素子２１−１〜２１−９の中から選択的に差し替えて撮像位置に移動させることによって、撮像素子の遮光膜に対する画素取得領域を基本位置［１］から移動位置［２］〜移動位置［８］を経て移動位置［９］にシフトさせることができる。図１４は、こうして得られた撮像画素と得られた被写体の像５’の画素情報、すなわち、画素値との関係を最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）に着目して示した図である。なお、被写体の像５’の画素情報は、撮像素子２１−９を用いた移動位置［９］に位置する時の画素アドレスで表している。
【００７４】
このようにして、撮像素子２１の最端部に位置する、１画素に相当する画素取得領域Ｐ（１、１）を用いて、被写体５’の最端部の画素情報を構成する１画素の９分の一相当のサブピクセルの情報画素値Ａ（１，１）、Ｂ（１，１）、Ｃ（１，１）、Ｄ（１，１）、Ｅ（１，１）、Ｆ（１，１）、Ｇ（１，１）、Ｈ（１，１）、Ｋ（１，１）を得ることができる。すなわち、１画素分の画素取得領域Ｐ（１、１）を用いて略９倍の解像度の画素情報を得ることができる。
＜他の画素取得領域の処理＞
【００７５】
さらに、上述の撮像素子２１−１〜２１−９を選択的に差し替えて画素取得領域を［１］〜［９］の位置に設定して撮影を行う際に、最端部の画素取得領域Ｐ（１，１）以外の画素取得領域も、それぞれ、対応する被写体５’の画素情報を同時に取得することができる。以下、画素取得領域Ｐ（１、１）以外の、画素取得領域Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（２、２）、Ｐ（３、２）、Ｐ（１、３）、Ｐ（１、３）、Ｐ（１、３）、・・・が同様の画素情報を取得する処理について説明する。
【００７６】
図１５に示すように、撮像素子２１−１を用いた基本位置［１］の時に、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（２、２）、Ｐ（３、２）、Ｐ（１、３）、Ｐ（２、３）、Ｐ（３、３）、・・・からの出力値を、ａ（１，１）、ａ（２，１）、ａ（３，１）、ａ（１，２）、ａ（２，２）、ａ（３，２）、ａ（１，３）、ａ（２，３）、ａ（３，３）、・・・として、記憶部７に記憶する。
【００７７】
図１６に示すように、撮像素子２１−１を用いた基本位置［１］から、撮像素子２１を撮像素子２１−２、２１−３に差し替えて、被写体５と遮光膜２６に対して画素取得領域の位置を右方向に、移動位置［２］、［３］へ移動することによって、同様の手法で、被写体像５’の最上部画素を取得することができる。同様に、撮像素子２１を撮像素子２１−４、２１−５に差し替えて、被写体５と遮光膜２６に対して画素取得領域を下方向に、移動位置［４］、［５］へ移動することによって、同様の手法で、被写体像５’の最左部画素を取得することができる。さらに、撮像素子２１を撮像素子２１−６〜２１−９に差し替えて、画素取得領域を移動位置［６］〜［９］へと移動することによって、同様の手法で、このようにして取得した最上部画素と最左部画素の情報に基づいて被写体像５’の中央部画素の情報を取得することができる。
【００７８】
以下、被写体像５’の全体の画素情報を取得する場合について、被写体像５’の最上部画素の情報を取得する場合、被写体像５’の最左部画素の情報を取得する場合、及び被写体５の中央部画素の情報を取得する場合に分けて説明する。
＜最上部画素の情報の取得＞
【００７９】
図１７及び図１８を参照して、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・に着目して、それぞれの画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・の内部の最上部画素の情報を含む、被写体像５’の最上部画素の情報を取得する方法を説明する。
【００８０】
図１７（１）に示すように、撮像素子２１−１を用いた基本位置［１］の時の画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）からの出力値を、画素取得領域Ｐ（１、１）の画素情報はＡ（１，１）とするので、Ａ（１，１）、ａ（２，１）、ａ（３，１）として記憶部７に記憶する。
【００８１】
続いて、図１７（２）に示すように、撮像素子２１−２を用いた移動位置［２］の時の画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）からの出力値を、画素取得領域Ｐ（１、１）の画素情報は、既に説明した方法Ａ（１，１）、Ｂ（１，１）と求められるので、Ａ（１，１）、Ｂ（１，１）、ｂ（２，１）、ｂ（３，１）として記憶部７に記憶する。
【００８２】
続いて、図１７（３）に示すように、撮像素子２１−３を用いた移動位置［３］の時の画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）からの出力値を、画素取得領域Ｐ（１、１）の画素情報は、既に説明した方法でＡ（１，１）、Ｂ（１，１）、Ｃ（１，１）と求められるので、Ａ（１，１）、Ｂ（１，１）、Ｃ（１，１）、ｃ（２，１）、ｃ（３，１）として記憶部７に記憶する。
【００８３】
以上から、画素取得領域Ｐ（２，１）の最上部の画素情報は、
ａ（２，１）−（Ｂ（１，１）＋Ｃ（１，１））＝Ａ（２，１）、
ｂ（２，１）−（Ｃ（１，１）＋Ａ（２，１））＝Ｂ（２，１）、
ｃ（２，１）−（Ａ（１，１）＋Ｂ（２，１））＝Ｃ（２，１）、として算出される。これらの値は記憶部７に記憶される。
【００８４】
同様に、画素取得領域Ｐ（３、１）以降の最上部の画素取得領域Ｐ（３、１）、Ｐ（４、１）、・・・、の画素情報は、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・からの出力値から、以下のように算出される。これらの値は記憶部７に記憶される。
ａ（ｍ，１）−（Ｂ（ｍ−１，１）＋Ｃ（ｍ−１，１））＝Ａ（ｍ，１）
ｂ（ｍ，１）−（Ｃ（ｍ−１，１）＋Ａ（ｍ，１））＝Ｂ（ｍ，１）
ｃ（ｍ，１）−（Ａ（ｍ，１）＋Ｂ（ｍ，１））＝Ｃ（ｍ，１）      ・・・式１
として算出される。ただし、ｍは任意の自然数とする。これらの値は記憶部７に記憶される。
このようにして取得した値を図１８に示す。
【００８５】
＜最左部画素の情報の取得＞
画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、・・・に着目して、それぞれの画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、・・・の内部の最左部画素の情報から、被写体像５’の最左部画素の情報を取得する方法を説明する。
【００８６】
撮像素子２１−１を用いた基本位置［１］の時の画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、・・・からの出力値を、ａ（１、１）、ａ（１、２）、ａ（１、３）、・・とする。撮像素子２１を撮像素子２１−４、２１−７に差し替えて、画素取得領域を移動位置［１］から下方向に３分の１画素分ずつ移動位置［４］、移動位置［７］とシフトと撮像を繰り返し、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、・・・からの出力値に基づいて、最上部画素の情報の取得と同様の手法で、最左部画素の情報を取得することができる。途中の式を省略すると、この結果、各々の画素取得領域の最左部画素は以下のように求まる。ただし、ｎは任意の自然数とする。これらの値は記憶部７に記憶される。
ａ（１、ｎ）−（Ｄ（１、ｎ−１）＋Ｇ（１、ｎ−１））＝Ａ（１、ｎ）
ｄ（１、ｎ）−（Ｇ（１、ｎ−１）＋Ａ（１、ｎ））＝Ｄ（１、ｎ）
ｇ（１、ｎ）−（Ａ（１、ｎ）＋Ｄ（１、ｎ））＝Ｇ（１、ｎ）
このようにして取得した値を図１９に示す。
【００８７】
＜中央部画素の情報の取得＞
図２０を参照して、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・に着目して、それぞれの画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・の内部の中央部画素の情報を含む、被写体像５’の中央部画素の情報を取得する方法を説明する。
撮像素子２１を撮像素子２１−３から撮像素子２１−６に差し替えて、移動位置［３］から下方向に３分の１画素分に相当する距離シフトして、移動位置［６］で撮像した、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・からの出力値に基づいて、最上部画素の情報の取得と同様の手法で式１より、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・のＤ〜Ｆの情報を取得することができる。
ｄ（ｍ、１）−（Ｂ（ｍ−１、１）＋Ｃ（ｍ−１、１）＋Ｅ（ｍ−１、１）＋Ｆ（ｍ−１、１）＋Ａ（ｍ、１））＝Ｄ（ｍ、１）
ｅ（ｍ、１）−（Ｃ（ｍ−１、１）＋Ｆ（ｍ−１、１）＋Ａ（ｍ、１）＋Ｂ（ｍ、１）＋Ｄ（ｍ、１））＝Ｅ（ｍ、１）
ｆ（ｍ、１）−（Ａ（ｍ、１）＋Ｂ（ｍ、１）＋Ｃ（ｍ、１）＋Ｄ（ｍ、１）＋Ｅ（ｍ、１））＝Ｆ（ｍ、１）
こうして算出した値を記憶部７に記憶する。
このようにして取得した値を図２０（１）に示す。
【００８８】
さらに、撮像素子２１を撮像素子２１−９に差し替え、画像取得領域を移動位置［６］から下方向に３分の１画素分に相当する距離シフトして、移動位置［９］で撮像した、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・からの出力値に基づいて、最上部画素の情報の取得と同様の手法で式１より、画素取得領域Ｐ（１、１）、Ｐ（２、１）、Ｐ（３、１）、・・・のＧ〜Ｋの情報を取得することができる。
ｇ（ｍ、１）−（Ｂ（ｍ−１、１）＋Ｃ（ｍ−１、１）＋Ｅ（ｍ−１、１）＋Ｆ（ｍ−１、１）＋Ｈ（ｍ−１、１）＋Ｋ（ｍ−１、１）＋Ａ（ｍ、１）＋Ｄ（ｍ、１））＝Ｇ（ｍ、１）
ｈ（ｍ、１）−（Ｃ（ｍ−１、１）＋Ｆ（ｍ−１、１）＋Ｋ（ｍ−１、１）＋Ａ（ｍ、１）＋Ｂ（ｍ、１）＋Ｄ（ｍ、１）＋Ｅ（ｍ、１）＋Ｇ（ｍ、１））＝Ｈ（ｍ、１）
ｋ（ｍ、１）−（Ａ（ｍ、１）＋Ｂ（ｍ、１）＋Ｃ（ｍ、１）＋Ｄ（ｍ、１）＋Ｅ（ｍ、１）＋Ｆ（ｍ、１）＋Ｇ（ｍ、１）＋Ｈ（ｍ、１））＝Ｋ（ｍ、１）
こうして算出した値を記憶部７に記憶する
このようにして取得した値を図２０（２）に示す。
【００８９】
さらに、撮像素子２１の中央部に位置する画素取得領域の画素の情報から、被写体像５’の中央部画素の情報を取得する方法について、画素取得領域Ｐ（２、２）のサブピクセル情報を取得する場合を例に説明する。画素取得領域Ｐ（２、２）のサブピクセル情報については、撮像素子２１−１〜２１−９を用いて基本位置［１］、移動位置［２］〜［９］において、ａ（２、２）〜ｋ（２、２）を取得することによって、既に記憶部７に記憶されているものとする。
【００９０】
撮像素子２１−１〜２１−９を用いて基本位置［１］、移動位置［２］〜［９］で求められた情報から、最上部、最左部の情報も図２１に示すように求められており、記憶部７に記憶されている。
【００９１】
そして、図２１に示すように、撮像素子２１−１を用いた基本位置［１］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ａ（２、２）から、Ａ（２、２）は以下のようにして求められる。
ａ（２、２）−（Ｅ（１、１）＋Ｆ（１、１）＋Ｈ（１、１）＋Ｋ（１、１）＋Ｄ（２、１）＋Ｇ（２、１）＋Ｂ（１、２）＋Ｃ（１、２））＝Ａ（２、２）
同様に、撮像素子２１−２を用いた移動位置［２］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｂ（２、２）から、Ｂ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｂ（２、２）−（Ｆ（１、１）＋Ｋ（１、１）＋Ｄ（２、１）＋Ｅ（２、１）＋Ｇ（２、１）＋Ｈ（２、１）＋Ｃ（１、２）＋Ａ（２、２））＝Ｂ（２、２）
同様に、撮像素子２１−３を用いた移動位置［３］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｃ（２、２）から、Ｃ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｃ（２、２）−（Ｄ（２、１）＋Ｅ（２、１）＋Ｆ（２、１）＋Ｇ（２、１）＋Ｈ（２、１）＋Ｋ（２、１）＋Ａ（２、２）＋Ｂ（２、２））＝Ｃ（２、２）
同様に、撮像素子２１−４を用いた移動位置［４］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｄ（２、２）から、Ｄ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｄ（２、２）−（Ｈ（１、１）＋Ｋ（１、１）＋Ｇ（２、１）＋Ｂ（１、２）＋Ｃ（１、２）＋Ｅ（１、２）＋Ｆ（１、２）＋Ａ（２、２））＝Ｄ（２、２）
同様に、撮像素子２１−５を用いた移動位置［５］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｅ（２、２）から、Ｅ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｅ（２、２）−（Ｋ（１、１）＋Ｇ（２、１）＋Ｈ（２、１）＋Ｃ（１、２）＋Ｆ（１、２）＋Ａ（２、２）＋Ｂ（２、２）＋Ｄ（２、２））＝Ｅ（２、２）
同様に、撮像素子２１−６を用いた移動位置［６］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｆ（２、２）から、Ｆ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｆ（２、２）−（Ｇ（２、１）＋Ｈ（２、１）＋Ｋ（２、１）＋Ａ（２、２）＋Ｂ（２、２）＋Ｃ（２、２）＋Ｄ（２、２）＋Ｅ（２、２））＝Ｆ（２、２）
同様に、撮像素子２１−７を用いた移動位置［７］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｇ（２、２）から、Ｇ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｇ（２、２）−（Ｂ（１、２）＋Ｃ（１、２）＋Ｅ（１、２）＋Ｆ（１、２）＋Ｋ（１、２）＋Ｈ（１、２）＋Ａ（２、２）＋Ｄ（２、２））＝Ｇ（２、２）
同様に、撮像素子２１−８を用いた移動位置［８］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｈ（２、２）から、Ｈ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｈ（２、２）−（Ｃ（１、２）＋Ｆ（１、２）＋Ｋ（１、２）＋Ａ（２、２）＋Ｂ（２、２）＋Ｄ（２、２）＋Ｅ（２、２）＋Ｇ（２、２））＝Ｈ（２、２）
同様に、撮像素子２１−９を用いた移動位置［９］における、画素取得領域Ｐ（２，２）からの出力値ｋ（２、２）から、Ｋ（２、２）は以下のようにして求められる。
ｋ（２、２）−（Ａ（２、２）＋Ｂ（２、２）＋Ｃ（２、２）＋Ｄ（２、２）＋Ｅ（２、２）＋Ｆ（２、２）＋Ｇ（２、２）＋Ｈ（２、２））＝Ｋ（２、２）
【００９２】
よって画素取得領域Ｐ（ｍ、ｎ）のサブピクセルの情報ａ（ｍ、ｎ）〜ｋ（ｍ、ｎ）から以下のようにして被写体像５’画素値を算出できる。
ａ（ｍ、ｎ）−（Ｅ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｆ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｈ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｋ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｄ（ｍ、ｎ−１）＋Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｂ（ｍ−１、ｎ）＋Ｃ（ｍ−１、ｎ））＝Ａ（ｍ、ｎ）
ｂ（ｍ、ｎ）−（Ｆ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｋ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｄ（ｍ、ｎ−１）＋Ｅ（ｍ、ｎ−１）＋Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｈ（ｍ、ｎ−１）＋Ｃ（ｍ−１、ｎ）＋Ａ（ｍ、ｎ））＝Ｂ（ｍ、ｎ）
ｃ（ｍ、ｎ）−（Ｄ（ｍ、ｎ−１）＋Ｅ（ｍ、ｎ−１）＋Ｆ（ｍ、ｎ−１）＋Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｈ（ｍ、ｎ−１）＋Ｋ（ｍ、ｎ−１）＋Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｂ（ｍ、ｎ））＝Ｃ（ｍ、ｎ）
ｄ（ｍ、ｎ）−（Ｈ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｋ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｂ（ｍ−１、ｎ）＋Ｃ（ｍ−１、ｎ）＋Ｅ（ｍ−１、ｎ）＋Ｆ（ｍ−１、ｎ）＋Ａ（ｍ、ｎ））＝Ｄ（ｍ、ｎ）
ｅ（ｍ、ｎ）−（Ｋ（ｍ−１、ｎ−１）＋Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｈ（ｍ、ｎ−１）＋Ｃ（ｍ−１、ｎ）＋Ｆ（ｍ−１、ｎ）＋Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｂ（ｍ、ｎ）＋Ｄ（ｍ、ｎ））＝Ｅ（ｍ、ｎ）
ｆ（ｍ、ｎ）−（Ｇ（ｍ、ｎ−１）＋Ｈ（ｍ、ｎ−１）＋Ｋ（ｍ、ｎ−１）＋Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｂ（ｍ、ｎ）＋Ｃ（ｍ、ｎ）＋Ｄ（ｍ、ｎ）＋Ｅ（ｍ、ｎ））＝Ｆ（ｍ、ｎ）
ｇ（ｍ、ｎ）−（Ｂ（ｍ−１、ｎ）＋Ｃ（ｍ−１、ｎ）＋Ｅ（ｍ−１、ｎ）＋Ｆ（ｍ−１、ｎ）＋Ｈ（ｍ−１、ｎ）＋Ｋ（ｍ−１、ｎ）＋Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｄ（ｍ、ｎ））＝Ｇ（ｍ、ｎ）
ｈ（ｍ、ｎ）−（Ｃ（ｍ−１、ｎ）＋Ｆ（ｍ−１、ｎ）＋Ｋ（ｍ−１、ｎ）＋Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｂ（ｍ、ｎ）＋Ｄ（ｍ、ｎ）＋Ｅ（ｍ、ｎ）＋Ｇ（ｍ、ｎ））＝Ｈ（ｍ、ｎ）
ｋ（ｍ、ｎ）−（Ａ（ｍ、ｎ）＋Ｂ（ｍ、ｎ）＋Ｃ（ｍ、ｎ）＋Ｄ（ｍ、ｎ）＋Ｅ（ｍ、ｎ）＋Ｆ（ｍ、ｎ）＋Ｇ（ｍ、ｎ）＋Ｈ（ｍ、ｎ））＝Ｋ（ｍ、ｎ）
このようにして取得した値を図２２に示す。なお、被写体の像５’の画素情報は、撮像素子２１―９を用いた移動位置［９］に位置する時の画素アドレスで表している。
こうして算出した値を記憶部７に記憶する。
【００９３】
以上より、図２２に示すように、最上部、最左部を部分的に遮光した時に得られる情報から、被写体像５’の全画素のサブピクセル情報を分離することができることがわかる。
【００９４】
図２３を参照して、本実施の形態の撮像装置が被写体５の画像を撮像する処理のフローについて説明する。以下の処理は、制御部４の制御によって行われる。
【００９５】
まず、制御部４は駆動部３を制御して、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄから選択した撮像素子２１を設定する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部４は、駆動部３を制御して撮像素子２１が被写体５を撮像可能な撮像ポイントＦに設定にする。ここで、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄの何れかで、被写体５を撮像するためにこの段階で選択されている撮像素子を「撮像素子２１」と呼ぶものとする。
【００９６】
続けて、撮像素子２１を所定量、所定の方向に移動する（ステップＳ１０２）。
具体的には、制御部４は駆動部３を制御して、撮像素子２１を、入射光に対して垂直な面の方向Ｘ、Ｙにサブピクセルの単位で、被写体５を撮像するために適当な所定の位置まで移動して調整を行う。
【００９７】
続けて、撮像を行い撮像素子２１からの出力値を入力する（ステップＳ１０３）。
具体的には、制御部４は撮像部２を制御して撮像を行い、撮像素子２１のそれぞれの画素取得領域Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・・・、Ｐ（１，２）、・・・Ｐ（１，３）、・・・、Ｐ（ｉ，ｊ）から出力される出力値を入力して、記憶部７に記憶する。
【００９８】
続けて、画素値を算出する（ステップＳ１０４）。
具体的には、制御部４は撮像素子２１のそれぞれの画素取得領域Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・・・、Ｐ（１，２）、・・・Ｐ（１，３）、・・・、Ｐ（ｉ，ｊ）からの出力値から、それぞれの被写体像５’の画素アドレス（ｉ，ｊ）のサブピクセルの値を算出し、記憶部７に記憶する。
【００９９】
全領域にわたって画素値を算出したか判断する（ステップＳ１０５）。
具体的には、制御部４は、全ての撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄを使用して撮像を行ったか否かを判断する。全ての撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄを使用して撮像を行ったと判断された場合は、ステップＳ１０６に進み、使用していない撮像素子があると判断された場合は、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７において、撮像素子を差し替える。具体的には、ステップＳ１０２からステップＳ１０５迄の処理を、例えば、撮像素子２１Ａを用いて実行し、撮像素子を撮像素子２１Ａから撮像素子２１Ｂに差し替えるとする。この場合、制御部４は駆動部３を制御して、撮像素子２１Ａを撮像ポイントＦから撮像素子の保管場所Ｓに戻す。さらに、駆動部３は、保管場所Ｆから撮像素子２１Ｂを撮像ポイントＦに移動する。
【０１００】
一方で、ステップＳ１０５において、制御部４が、被写体像５’の全ての画素アドレス（ｍ，ｎ）のサブピクセルの値が算出されたと判断した場合、すなわち、制御部４が、全ての撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄを用いて撮像を行ったと判断した場合、算出した全画素値を記憶部７に、対応する被写体像５’の位置情報と対応付けて被写体５の画素情報として記憶する（ステップＳ１０６）。また、必要に応じて、算出した全画素値に基づいて画像を表示する。具体的には、制御部４は表示部８を制御して、記憶部７に記憶された被写体像５’の全ての画素情報に基づいて被写体５の画像を表示する。これをもって、画像情報取得処理は終了する。
【０１０１】
本実施の形態の撮像装置は、所定の面積を有する受光面である画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）を有し、受光量に応じた出力値を出力する受光素子Ａ（ｍ，ｎ）を、被写体からの入射光を様々なパターンで部分的に遮光した撮像素子を複数備える。本実施の形態では、撮像素子の多くは１画素の４分の１の単位で入射光を遮光する。これらの遮光パターンの異なる撮像素子２１Ａ乃至２１ＤをステップＳ１０７において差し替えながら撮像を行い、遮光部位の異なる複数の撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄのそれぞれの受光素子Ａ（ｍ，ｎ）からの出力値を取得するステップ（ステップＳ１０３）と、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄのそれぞれの受光素子Ａ（ｍ，ｎ）からの複数の出力値から、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｄの各々の受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積における受光量に応じた出力値を算出するステップ（ステップＳ１０４）と、算出するステップによって算出された出力値を被写体の位置と対応付けて記憶するステップ（ステップＳ１０６）と、を含む撮像方法を実行する。
かかる撮像方法は、撮像素子受光素子の遮光部位を変位させながら、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の画素取得領域である受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積に対応した出力値に基づいて、一層微細な被写体の画像情報を得ることができるので、受光素子Ａの画素密度を上げる必要なく、低コストで解像度の高い画像を取得することができる。
【０１０２】
また、図６の撮像素子２１Ａ〜２１Ｄを用いる場合は、ステップＳ１０７で撮像素子を差し替えた後に、ステップＳ１０２において、差し替えた撮像素子を、図７に示す各々の位置に配置されるように、被写体からの入射光に対して垂直な面の方向に１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ所定の位置に移動させればよい。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、複数の撮像素子２１−１〜２１−９を選択的に用いて、画素領域を１画素の３分の１に相当する距離ごとにシフトして被写体５を撮影する処理を１画素に相当する距離となるまで繰り返して被写体５を撮影する場合について説明した。すなわち、被写体５を１画素を９分割したサブピクセルの精度で撮影する場合を例に説明した。しかしながら、複数の撮像素子を用いて画素領域をシフトする距離は１画素の３分の１に相当する距離に限定されない。使用する撮像素子の数も９に限定されない。また、画素領域をシフトする方向も縦方向と横方向で異なってもよい。Ｘ、Ｙを任意の自然数とすると、被写体像５’を縦方向及び横方向にそれぞれ１画素のＸ分の一及び１画素のＹ分の一に相当する距離ごとにシフトして撮影する処理を、１画素に相当する距離まで繰り返す場合、すなわち、１画素をＸにＹを乗じて得られた整数個に分割したサブピクセルの精度で撮影する場合も同様の手順で実行することができる。
【０１０４】
この場合、
縦方向に配列された一列と交わらない横方向に配列された一列の画素取得領域の各々が遮光されていない状態から１画素に相当する領域分が遮光される直前の状態になるまで、
横方向に配列された一列と交わらない縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々が遮光されていない状態から１画素に対応する領域分が遮光される直前の状態になるまで、縦方向及び横方向に異なる遮光膜の形成された複数の撮像素子を使用する。
【０１０５】
このように、本実施の形態の撮像装置１０は、所定の面積を有する受光面である画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）として、受光面あたりの受光量に応じた出力値を出力する受光素子Ａ（ｍ，ｎ）を備え、さらに、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）を被写体からの入射光から部分的に遮光する遮光膜２６を選択的に形成した、複数の撮像素子を備える。ここで、ｍは１以上、ｉ以下の自然数、ｎは１以上、ｊ以下の任意の自然数とする。かかる構成により、本実施の形態の撮像装置１０は、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）から受光面Ｐ（ｍ，ｎ）を部分的に遮光された状態の出力値を得ることができる。したがって、撮像装置１０は、受光面を遮光していない状態の出力値とは異なる、遮光の状態の度合いを反映した微細な出力値を得ることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態の撮像装置１０は、遮光膜２６を形成した複数の撮像素子２１を有する。遮光膜により部分的に遮光される画素取得領域は撮像素子２１によって異なる。換言すると、遮光される受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の遮光部位が異なるように、複数の撮像素子２１のそれぞれには異なる遮光パターンの遮光膜２６が形成されている。本実施の形態の撮像装置１０は、撮像素子２１を差し替えることによって、画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）を複数の異なる遮光パターンで部分的に遮光することができる。そして、画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）をそれぞれ異なる遮光パターンで遮光して得た画素情報と、画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）を遮光していない状態の画素情報とを取得することができる。したがって、複数の異なる遮光パターンのそれぞれを反映した一層微細な出力値を得ることができる。数の状態の度合いのそれぞれを反映した一層微細な出力値を得ることができる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態の撮像装置１０は、画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）をそれぞれ異なる遮光パターンで遮光して得た複数の画素情報と、画素取得領域Ｐ（ｍ，ｎ）を遮光していない状態の画素情報との差分から、受光素子の受光面よりも小さな面積における受光量に応じた出力値を算出して出力する算出手段である制御部４と、制御部４によって出力された出力値を被写体の位置と対応付けて記憶する記憶部７と、をさらに備えることができるので、本実施の形態の撮像装置１０は、遮光部位の異なる複数の状態で取得された複数の画素情報の差分から、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積における受光量に応じた画素値を算出し、こうして算出した画素値を被写体の位置と対応付けて記憶することができる。したがって、撮像装置１０は、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積に対応した画素値に基づく、一層微細な被写体の画素情報を取得することができる。
【０１０８】
さらに、本実施の形態の撮像装置１０によると、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の遮光膜２６に対する位置を、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の寸法よりも小さな距離ずつ変位させた、異なる遮光パターンの遮光膜が形成された複数の撮像素子を備え、これら複数の撮像素子を差し替える駆動部３を備える。かかる構成により、本実施の形態の撮像装置１０は、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の遮光膜２６に対する位置を、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の寸法よりも小さな距離ずつ変位させることができるので、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）を受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の寸法より小さな距離ずつ変位させながら、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積に対応した出力値に基づく、一層微細な被写体の画素情報を得ることができる。
したがって、受光素子の画素密度を増加させることなく、また、画像を繋ぎ合わせる必要もなく、一層微細な被写体の画素情報を得ることができるので、本実施の形態の撮像装置１０は、低コストで、解像度の高い画像を取得することができる。
【０１０９】
本実施の形態の撮像装置１０は、所定の面積を有する画素取得領域である受光面Ｐ（ｍ，ｎ）を含み、受光面Ｐ（ｍ，ｎ）あたりの受光量に応じた出力値を出力する受光素子Ａ（ｍ，ｎ）を、被写体からの入射光から部分的に遮光し、遮光された受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の遮光部位を異ならせた複数の状態のそれぞれにおいて、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）からの出力値を入力するステップ（ステップＳ１０３）と、複数の状態のそれぞれにおいて取得された受光素子Ａ（ｍ，ｎ）からの複数の出力値の差分から、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積における受光量に応じた出力値を算出するステップ（ステップＳ１０４）と、算出するステップによって算出された出力値を被写体の位置と対応付けて記憶するステップ（ステップＳ１０６）と、を含む撮像方法を実行する。
かかる撮像方法は、受光素子の遮光部位を変位させながら、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の受光面Ｐ（ｍ，ｎ）よりも小さな面積に対応した出力値の差分に基づいて、一層微細な被写体の画素情報を得ることができるので、受光素子Ａ（ｍ，ｎ）の画素密度を増加させることなく、また、画像を繋ぎ合わせる必要もなく、低コストで解像度の高い画像を取得することができる。
【０１１０】
本実施の形態の撮像装置１０は、ステップＳ１０３において、所定の面積を有する受光面Ｐ（ｍ，ｎ）を含み、例えば、図１１に示したように、受光面Ｐ（１，１）あたりの受光量に応じた出力値を出力する受光素子Ａ（１，１）から、受光面Ｐ（１，１）の一部である第１所定部分によって受光された受光量に応じた第１の出力値、例えば、ｂ（１，１）を取得するステップと、第１所定部分に含まれる第２所定部分が受光した受光量に応じた第２の出力値、例えば、ａ（１，１）を取得するステップとを実行し、ステップＳ１０４において、第１の出力値と第２の出力値との差分、例えば、ｂ（１，１）−ａ（１，１）から、第１所定部分のうち、第２所定部分を除く部分における受光量に応じた第３の出力値、例えば、Ｂ（１，１）を求めるステップと、を含む撮像方法を実行する。
【０１１１】
また、本実施の形態では、被写体５を、１画素を９分割したサブピクセルの精度で撮影する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。本実施の形態では、複数の撮像素子を差し替えることによって、被写体５の２辺に対して、最端部から縦方向及び横方向にそれぞれ１画素の３分の１に相当する領域を遮光した状態で、撮像素子２１を縦方向及び横方向にそれぞれ１画素の３分の１に相当する距離ごとにシフトして撮影する処理を、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素分に相当する距離まで繰り返して被写体５を撮影するとしたが、本発明はこれに限定されない。
【０１１２】
例えば、Ｘ、Ｙを任意の自然数とすると、被写体像５’の２辺に対して、縦方向及び横方向に、それぞれ１画素のＸ分の一及び１画素のＹ分の一に相当する領域を遮光した状態で、複数の撮像素子から適当な撮像素子を適宜差し替えて、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素のＸ分の一及び１画素のＹ分の一に相当する距離ごとにシフトして撮影をする処理を、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素分に相当する距離まで繰り返して被写体５を撮影することができる。したがって、同様の手法で、１画素をＸにＹを乗じて得られた整数だけ分割したサブピクセルの精度で撮影することができる。
【０１１３】
すなわち、駆動部３は、複数の撮像素子から適当な撮像素子を適宜差し替えて、被写体５から撮像素子２１への入射光が遮光膜２６によって遮光されない撮像位置から、ｉ、ｊを任意の自然数とすると、複数の画素取得領域Ｐ（ｉ，ｊ）の少なくとも一部の画素取得領域について１画素分遮光される直前の撮像位置まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ撮像素子２１を所定の撮像位置に駆動する。撮像素子２１は駆動部３によって撮像位置に駆動される都度、撮像を行う。制御部４は、撮像素子が生成する信号電荷に基づいて画素情報を算出する。制御部４は、こうして算出された画素情報を被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶部７に記憶する。
【０１１４】
さらに制御部４は、撮像素子が駆動部によって駆動された後の撮像位置で撮像素子が生成した信号電荷と、駆動部によって駆動される直前の撮像位置で撮像素子が生成した信号電荷との差分から、被写体の一部に対応する画素情報を１画素より小さい単位で算出すればよい。制御部４は画素算出部を構成する。
【０１１５】
本実施の形態では、遮光される画素取得領域は、駆動部は、撮像素子２１を遮光板に対して、撮像素子の縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々としている。
駆動部３は、Ｘ、Ｙを所定の自然数とすると、縦方向に、横方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に相当する領域分を遮光する直前の状態まで、１画素のＸ分の一に相当する単位ずつ遮光する所定の撮像位置に駆動し、横方向に、縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に対応する領域分を遮光する直前の状態まで、１画素のＹ分の一に相当する単位ずつ駆動して撮像を行うことによって、同様の手法で、１画素をＸにＹを乗じて得られた整数だけ分割したサブピクセルの精度で撮影することができる。
【０１１６】
かかる実施の形態の撮像装置では、遮光膜によって分割する１画素辺りの数を変化させることで、撮像する画像の解像度、又は撮像する画像を構成する画素数情報を任意に増やすことができる。
【０１１７】
また、遮光膜２６をＬ字型の形状としたが、遮光膜２６は、撮像素子２１の少なくとも２辺を遮光するために好適であれば、Ｌ字型以外の形状でもよい。
【０１１８】
以上説明したように、本実施の形態の撮像装置は、複数の撮像素子２１−１〜２１−９と、複数の撮像素子２１−１〜２１−９から順番に撮像素子２１を１枚ずつ駆動して、被写体を撮像する撮像位置に配置する駆動部３と、駆動部３によって複数の撮像素子２１−１〜２１−９のうちの１枚の撮像素子２１が撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる撮像素子２１からの情報に基づき、画素情報を算出する、制御部４により構成される画素算出部と、画素算出部によって算出された画素情報を被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する、記憶部７により構成される画素情報記憶部と、を備える。
【０１１９】
複数の撮像素子２１−１〜２１−９の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域Ｐ（ｍ、ｎ）を有し、複数の画素取得領域Ｐ（ｍ、ｎ）の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の画素情報を取得するように構成されている。複数の撮像素子２１−１〜２１−９は、遮光されていない撮像素子と、撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素の任意の数分の１遮光した撮像素子から、１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された複数の撮像素子と、を含む。画素算出部は、複数の撮像素子の各々が駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、複数の撮像素子の各々からの画素情報に基づいて、被写体の画素情報を１画素より小さい単位で算出する。画素情報記憶部は、画素算出部によって算出された画素情報を被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶する。
【０１２０】
例えば、遮光膜が形成された複数の撮像素子２１−１〜２１−８はそれぞれ、
遮光膜が形成された複数の撮像素子の縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分と横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分とを、
縦方向に、横方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に相当する領域分を遮光する直前の状態まで、
横方向に、縦方向に配列された一列の画素取得領域の各々を遮光していない状態から１画素に対応する領域分を遮光する直前の状態まで、
横方向に配列された一列と縦方向に配列された一列の交わる画素取得領域Ｐ（１，１）を、Ｘ、Ｙを所定の自然数として、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で縦横に網目状に形成された小領域（本実施の形態では、画素取得領域Ｐ（１，１）を９分割した領域であって、図３の点線で示される小領域）が一つずつ、遮光していない状態から１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の画素分を残して遮光する状態となるまで、撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜２６−１〜２６−８が形成されている。
画素算出部は、複数の撮像素子の各々が駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、撮像素子からの情報に基づいて、被写体の一部に対応する画素情報を１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で算出する。
【０１２１】
したがって、受光素子の画素密度を増加させることなく、また、画像を繋ぎ合わせる必要もなく、一層微細な被写体の画素情報を得ることができる。すなわち、低画素のイメージセンサを用いて高画素の画像を取得できる。よって本実施の形態の撮像装置１０は、低コストで、解像度の高い画像を取得することができる。
【０１２２】
本実施の形態の撮像装置１０では、複数の撮像素子を選択的に差し替えるだけでよいので、撮像する被写体を複数の部分に分割し、撮像素子を移動させながら被写体の部分ごとに複数回撮影を繰り返す従来の方法と比べて、処理は非常に簡便である。したがって、本発明によると、受光素子の移動に要する時間を短くして、撮像に要する全体の時間を短縮して解像度の高い画像を取得することができる。
【０１２３】
複数の撮像素子の各々は、縦方向及び横方向に配列された複数の画素取得領域であって、複数の画素取得領域の各々は、被写体からの入射光を変換して１画素分の信号電荷を生成する複数の画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））。複数の撮像素子（２１Ａ〜２１Ｄ）は、遮光されていない撮像素子と、撮像素子の縦方向及び横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一部の画素取得領域について１画素分遮光される直前まで、１画素の任意の数分の１に相当する単位ずつ撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成された撮像素子を１以上含めばよい。
【０１２４】
制御部４は、かかる複数の撮像素子の各々が駆動部によって撮像位置に配置されるごとに撮像によって得られる、複数の撮像素子の各々が生成する信号電荷に基づいて、被写体の一部に対応する画素情報を１画素より小さい単位で算出し、画素情報記憶部は、画素算出部によって算出された画素情報を被写体の位置と対応付けて画像情報として記憶することができる。
【０１２５】
遮光膜が形成された複数の撮像素子は、遮光膜が形成された複数の撮像素子の縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分と横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分とを、Ｘ、Ｙを所定の自然数として、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素のＸ分の１及び１画素のＹ分の１に相当する単位で、縦方向に、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の１画素分に対応する領域から１画素に対応する領域を遮光する直前の状態まで、横方向に、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の１画素分に対応する領域から１画素に対応する領域を遮光する直前の状態まで、撮像素子を異なって遮光するように異なる遮光膜が形成されていればよい。
【０１２６】
制御部４は、このように構成された複数の撮像素子の各々が駆動部によって撮像位置に配置される都度、撮像を行う。制御部４は、こうして複数の撮像素子を差し替えながら配置して、撮像素子が生成する信号電荷と基づいて、被写体の一部に対応する画素情報を１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で算出することができる。
【０１２７】
以上説明したように、遮光膜が形成された撮像素子を交換することによって、サブピクセルの単位で画素情報を取得することができる。
【０１２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
【０１２９】
また、上述の実施の形態では、被写体５を、１画素を４分割又は９分割したサブピクセルの精度で撮影する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【０１３０】
例えば、Ｍを任意の自然数とすると、撮像素子の１画素分の画素情報を取得する画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））の各々をＭ分の１画素分の入射光のみを入射し、残りの入射光を遮光する遮光板を複数用いて撮像する場合は、撮像素子の画素取得領域の各々について、Ｍ分の１画素分の入射光を入射する領域が異なるように形成した遮光板をＭ個用意する。被写体５をＭ個の撮像素子を差し替えながらＭ回撮像して、画素算出部の画素情報を足し合わせればよい。
【０１３１】
例えば、Ｍを任意の自然数とすると、撮像素子の１画素分の画素情報を取得する画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））の各々をＭ分の１画素分の入射光のみを入射し、残りの入射光を遮光する遮光板を移動させて撮像する場合は、撮像素子の画素取得領域の各々について、Ｍ分の１画素分の入射光を入射する領域が異なるように遮光板を移動させながら、被写体５をＭ回撮像して、画素算出部の画素情報を足し合わせればよい。
【０１３２】
このように、Ｍを任意の自然数とすると、撮像素子の１画素分の画素情報を取得する画素取得領域（Ｐ（１，１）、〜Ｐ（ｉ，ｊ））の各々をＭ分の１画素分の入射光のみを入射し、残りの入射光を遮光する遮光膜を形成した撮像素子を用いて撮像する場合は、撮像素子の画素取得領域の各々について、Ｍ分の１画素分の入射光を入射する領域が異なるように遮光膜を形成した撮像素子をＭ個用意する。そして、被写体５をＭ個の撮像素子を差し替えながらＭ回撮像して、画素算出部の画素情報を足し合わせればよい。
【０１３３】
また、図６に示す撮像素子２１Ａ乃至２１Ｃと遮光膜２６Ａ乃至２６Ｃとの関係から、遮光膜は、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｃに含まれる画素取得領域の一部、例えば、撮像素子２１Ａ乃至２１Ｃの縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分と、撮像素子の横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分とを遮光するように形成する必要があることがわかる。
【０１３４】
さらに、図８に示す撮像素子２１−１乃至２１−９と遮光膜２６−１乃至２６―９との関係から、遮光膜は、撮像素子２１−１乃至２１−９の縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分と、撮像素子の横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分とを遮光するように形成する必要があることがわかる。ここで、縦方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列分、又は、横方向に配列された画素取得領域の少なくとも一列とは、必ずしも、図６又は図８に示すように、遮光される領域が直線で一列を形成する必要もない。
【０１３５】
すなわち、Ｘ、Ｙを所定の自然数とすると、縦方向及び横方向にそれぞれ１画素のＸ分の１及び１画素のＹ分の１に相当する単位で、縦方向に、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の１画素分に対応する領域から１画素に対応する領域を遮光する状態まで、横方向に、１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の１画素分に対応する領域から１画素に対応する領域を遮光する状態まで、撮像素子を遮光するように形成すればよい。
【０１３６】
制御部４は、このように構成された複数の撮像素子の各々が駆動部によって撮像位置に配置される都度、撮像を行う。制御部４は、こうして複数の撮像素子を差し替えながら配置して、撮像素子が生成する信号電荷と基づいて、被写体の一部に対応する画素情報を１画素のＸにＹを乗じて得られた整数分の一の単位で算出することができる。撮像素子の画素数を増やすことなく、１画素の任意の数分の一の単位で画素情報を得ることができる。すなわち、低画素のイメージセンサを用いて高画素の画像を取得できる。よって低コストで、解像度の高い画像を取得することができる。
【０１３７】
本発明は、ワークの位置を測定するための装置のみならず、撮像素子を備えた電子機器一般に適用することができる。上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
【０１３８】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータなどにネットワークや記録媒体からインストールされる。コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパソコンであってもよい。
【０１３９】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１４０】
２１、２１Ａ〜２１Ｄ、２１−１〜２１―９    撮像素子
２    撮像部
３    駆動部
４    制御部（画素算出部）
５    被写体
２６、２６Ａ〜２６Ｄ、２６−１〜２６―８  遮光板
７    記憶部（画素情報記憶部）
８    表示部
１０  撮像装置
【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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