(57)【要約】【課題】良好な光学特性を有し、より立体感がある立体画像を撮像できる撮像装置を提供すること。【解決手段】交換可能な交換撮像レンズを装着する装着部、又は、撮影レンズと、第１の同期信号と第２の同期信号を出力する同期信号生成部と、撮像面を有し、第１の同期信号に基づいて第１の撮影を実施し、第２の同期信号に基づいて第２の撮影を実施する撮像部と、第１の撮影が実施されたときの撮像部の撮像面の中心部近傍における垂線に沿った方向上に、被写体と交換撮像レンズ又は撮像レンズとの間に所定の撮像方向中心点を定義したとき、第１の撮影が実施された後であって第２の撮影が実施されるまでの間に、交換撮像レンズ又は撮像レンズの光軸に対して垂直な方向に撮像部を移動させるとともに、撮像方向中心点に対して撮像部の撮像面の垂線を向けさせる信号を出力する撮像素子駆動制御部と、を有する。【選択図】図２
2012177752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能な交換撮像レンズを装着する装着部、又は、撮影レンズと、
撮影のトリガ信号を入力すると共に、１つの前記トリガ信号に基づいて、第１の同期信号と第２の同期信号を出力する同期信号生成部と、
撮像面を有し、前記第１の同期信号に基づいて第１の撮影を実施し、前記第２の同期信号に基づいて第２の撮影を実施する撮像部と、
前記第１の撮影が実施されたときの前記撮像部の前記撮像面の中心部近傍における垂線に沿った方向上に、被写体と前記交換撮像レンズ又は前記撮像レンズとの間に所定の撮像方向中心点を定義したとき、
前記第１の撮影が実施された後であって前記第２の撮影が実施されるまでの間に、前記交換撮像レンズ又は前記撮像レンズの光軸に対して垂直な方向に前記撮像部を移動させるとともに、前記撮像方向中心点に対して前記撮像部の前記撮像面の前記垂線を向けさせる信号を出力する撮像素子駆動制御部と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記被写体と前記交換撮像レンズ又は前記撮像レンズとの間に所定の少なくとも一つの撮像位置中心点を定義したとき、
前記撮像素子駆動制御部は、前記撮像位置中心点を中心に前記撮像部を回転移動させる信号を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子駆動制御部は、前記第１の撮影が実施された後であって前記第２の撮影が実施されるまでの間に、前記光軸に沿った方向及び／または光軸に略垂直な方向に前記撮像部を移動させる信号を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子駆動制御部は、前記光軸上とは異なる位置に定義されている前記撮像方向中心点及び前記撮像位置中心点に基づいて、前記信号を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子駆動制御部は、略同じ位置に定義されている前記撮像方向中心点及び前記撮像位置中心点に基づいて、前記信号を出力する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子駆動制御部は、前記撮像素子を前記移動させる量を自由に設定可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子駆動制御部は、前記第１の撮影における前記撮像部の位置及び前記撮像面の方向と、前記第２の撮影における前記撮像部の位置及び前記撮像面の方向と、が前記光軸に関して互いに略対称となるように、前記信号を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子駆動制御部は、前記第１の撮影における前記撮像部の位置及び前記撮像面の方向と、前記第２の撮影における前記撮像部の位置及び前記撮像面の方向と、が前記光軸に関して互いに略対称とならないように、前記信号を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子駆動制御部は、前記第２の撮影における前記撮像面が前記光軸に対して略直交するように前記信号を出力する請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子駆動制御部は、前記第１の撮影の際に前記撮像面が光軸に対して略直交する角度に設定されていなかった場合、前記光軸に対して略直交するように前記信号を出力する請求項８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、撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体画像を取得する方法として、デジタルカメラ本体の左右水平方向に並設されて、被写体光を同時に入射可能とする２組の撮像光学系と、この２組の撮像光学系のそれぞれに対応して、各撮像光学系により結像されたそれぞれの被写体光を画像信号に変換して出力する２組のＣＣＤと、で構成された撮像装置がある。この撮像装置では、得られた２組の像の差（視差）により、立体画像を取得・再生する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２組の「撮像光学系と撮像素子」のそれぞれの組を、互いに光軸が異なる方向になるように配置して立体画像を撮像する構成が開示されている。
また、特許文献２の電子カメラにおいては、ブレ補正レンズをシフト駆動して立体画像を撮像している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２１５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−４１３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、２組の撮像光学系と、２つのＣＣＤを使用している。このため、コスト的に高価なデジタルカメラになってしまう。また、２つの撮像光学系をカメラに搭載することで、装置が大型化するという問題がある。
さらに、特許文献２の構成では、光学系のうちの少なくとも１つのレンズを光軸に対してシフトさせているので、シフトさせるレンズによっては、光学特性が変化してしまう。このような場合、基線長の確保が困難である。これにより、光学性能が著しく劣化してしまうおそれがある。
この他にも、撮影者が撮像装置全体を移動させることで立体画像を取得する方法も提案、製品化されているが、操作性や安定性に課題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型、安価であり、良好な光学特性を有し、より立体感がある立体画像を撮像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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
交換可能な交換撮像レンズを装着する装着部、又は、撮影レンズと、
撮影のトリガ信号を入力すると共に、１つのトリガ信号に基づいて、第１の同期信号と第２の同期信号を出力する同期信号生成部と、
撮像面を有し、第１の同期信号に基づいて第１の撮影を実施し、第２の同期信号に基づいて第２の撮影を実施する撮像部と、
第１の撮影が実施されたときの撮像部の撮像面の中心部近傍における垂線に沿った方向上に、被写体と交換撮像レンズ又は撮像レンズとの間に所定の撮像方向中心点を定義したとき、
第１の撮影が実施された後であって第２の撮影が実施されるまでの間に、交換撮像レンズ又は撮像レンズの光軸に対して垂直な方向に撮像部を移動させるとともに、撮像方向中心点に対して撮像部の撮像面の垂線を向けさせる信号を出力する撮像素子駆動制御部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、小型、安価であり、良好な光学特性を有し、より立体感がある立体画像を撮像できる撮像装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るデジタルカメラの基本的な概念を示す上面図である。
【図２】第１実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】シャインプルーフの定理を説明するための概念図である。
【図４】撮像素子の回転移動の状態を簡略化して示している図である。
【図５】垂直同期信号と撮像素子の状態を対応して示す図である。
【図６】変形例における撮像素子の位置状態を説明する図である。
【図７】第２実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態における撮像素子の位置状態を説明する図である。
【図９】第３実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図１０】第３実施形態において、撮像素子の位置状態を示す図である。
【図１１】第３実施形態において、撮像素子の位置状態を示す他の図である。
【図１２】第３実施形態において、撮像素子の位置状態を示すさらに他の図である。
【図１３】第３実施形態において、撮像素子の位置状態を示す別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態の撮像装置の構成による作用効果を説明する。なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
【００１１】
（第１実施形態）
図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）は、それぞれ第１実施形態に係る撮像装置、例えばデジタルカメラの基本的な概念を示す上面図である。詳細な構成に関しては、図２以降を用いて後述する。本デジタルカメラによれば、第１の撮影と、第２の撮影との２回の撮影画像に基づいて、より立体感がある良好な立体画像を得ることができる。このための、最も基本的な動作原理を説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、通常の撮影状態を示している。通常の撮影状態では、撮像レンズ群１１０は、被写体面Ｓ１を撮像部１２０の撮像面１２１上に結像させる。なお、撮像レンズ群１１０は、１つのレンズではなく複数のレンズで構成されていても良い。
ここで、撮像レンズ群１１０は、交換可能な交換撮像レンズ、又は、デジタルカメラに固定されている撮影レンズに対応する。
【００１３】
図１（ａ）において、撮像レンズ群１１０の光軸ＡＸと、被写体面Ｓ１の中心近傍における垂線と、撮像面１２１の中心近傍における垂線とは、略一致している。
【００１４】
次に、図１（ｂ）、１（ｃ）においては、第１の撮影が実施されたときの撮像素子１２０の撮像面１２１の中心部近傍における垂線に沿った方向上に、被写体面Ｓ１（被写体）と撮像レンズ群１１０との間に所定の撮像方向中心点Ｃを定義する。
そして、第１の撮影が実施された後であって第２の撮影が実施されるまでの間に、撮像レンズ群１１０の光軸ＡＸに対して垂直な方向に撮像素子１２０を移動させる。さらに、このとき、撮像方向中心点Ｃに対して撮像素子１２０の撮像面１２１の垂線を向けさせる。
【００１５】
図１（ｂ）、１（ｃ）は、それぞれ最も基本的な撮像素子１２０の移動の状態を示している。
図１（ｂ）は、撮像方向中心点Ｃを撮像位置中心点として、撮像素子１２０が撮像位置中心点を中心に図１（ａ）の位置から反時計まわり方向へ回転移動した状態を示している。
図１（ｂ）に示すように、撮像素子１２０を撮像位置中心点を中心に反時計まわり方向へ回転移動させた場合、被写体面Ｓ１は、撮像素子１２０側からみて右端側（図１の上側）が撮像レンズ群１１０に近づくように傾斜する。さらに、被写体面Ｓ１は、撮像素子１２０側からみて左端側（図１の下側）が撮像レンズ群１１０から遠ざかるように傾斜する。
このとき、像面は、右端側が撮像レンズ群１１０に近づくとともに、左端側が撮像レンズ群１１０から遠ざかるように傾斜する。
このように撮像素子１２０における像面が傾いた場合、撮像素子１２０にピントの合う部分は、奥行き方向にピントが合う位置が異なる画像を取得できることになる。これにより、奥行き情報をもった、第１画像を取得できることになる。
【００１６】
図１（ｃ）は、撮像方向中心点Ｃを撮像位置中心点として、撮像部１２０が撮像位置中心点を中心に図１（ａ）の位置から時計まわり方向へ回転移動した状態を示している。
図１（ｃ）に示すように、撮像素子１２０を撮像位置中心点を中心に時計まわり方向へ回転移動させた場合、被写体面Ｓ１は、撮像素子１２０側からみて左端側が撮像レンズ群１１０に近づくように傾斜する。また、被写体面Ｓ１は、撮像素子１２０側からみて右端側が撮像レンズ群１１０から遠ざかるように傾斜する。
このとき、像面は、撮像素子１２０側からみて左端側が撮像レンズ群１１０に近づくとともに、右端側が撮像レンズ群１１０から遠ざかるように傾斜する。このように像面が傾いた場合、撮像素子１２０にピントの合う部分は、奥行き方向にピントが合う位置が違う画像を取得できることになり、これが第２画像となる。
【００１７】
そして、図１（ｂ）に示すように、被写体面Ｓ１が撮像素子１２０側からみて左奥から右手前に傾くように、撮像素子１２０を回転移動させて撮影した第１画像を右眼用画像として取得する。さらに、図１（ｃ）に示すように、被写体面Ｓ１が撮像素子１２０側からみて左手前から右奥に傾くように、撮像素子１２０を回転移動させて撮影した第２画像を左眼用画像として取得する。そして、これらの一対の画像により立体画像を取得する。
【００１８】
第１画像と第２画像で異なる視点からの煽り画像を取得できる。
第１画像と第２画像は、一対の立体（３Ｄ）画像として、映像出力時に同時に出力することで、立体画像を出力することが可能となる。
【００１９】
以上のような被写体面Ｓ１の傾きは、シャインプルーフの定理に基づいている。図３は、シャインプルーフの定理を説明するための概念図である。
撮像面とレンズ主面を平行でない配置にすると物体面は平行ではなくなる。このとき、撮像面、レンズ主面、物体面は同一直線上の１点（図３の交点５５）で交わる。
【００２０】
従って、撮像レンズ５０の光軸５１に対して、撮像素子の撮像面６０が垂直な状態では被写体面７０も光軸５１に対して垂直となる。これに対して、図３に例示するように、撮像面６０が９０度以外の角度に傾くと、シャインプルーフの定理により、撮像面６０の傾きに対応するように被写体面７０が煽られて傾斜する。また、撮像面６０の角度を変化させた断面上での像面の高さ方向に光軸５１を中心に逆方向に倍率が変化する。
これらの現象により、視差の有無にかかわらず、奥行き方向にピント位置が合った画像を取得することができ、立体画像を生成することができる。
【００２１】
図４は、撮像素子１２０の回転移動の状態を簡略化して示している。撮像方向中心点Ｃは、撮像位置中心点に相当する。
所定の少なくとも一つの撮像位置中心点Ｃは、被写体面Ｓ１と撮像レンズ群１１０（交換撮像レンズ又は撮像レンズと）の間に定義されている。そして、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、撮像位置中心点Ｃを中心に撮像部１２０を回転移動させる信号を出力する。
【００２２】
これにより、撮像部１２０は、撮像位置中心点Ｃを中心として、反時計まわりに回転移動したときは、位置Ａ１で示す状態となる。これに対して、撮像部１２０は、撮像位置中心点Ｃを中心として、時計まわりに回転移動したときは、位置Ａ２で示す状態となる。
【００２３】
次に、図２を参照して、デジタルカメラ１００の動作・制御について、より詳細に説明する。
図２に示すように、デジタルカメラ１００は、撮像レンズ群１１０、撮像素子１２０、撮像素子駆動制御部１６０Ａ、同期信号生成部１３３、駆動部１３４、画像処理部１４１、出力処理部１４３、記録部１４４、システム制御部１５１、及び指示部１５２を備えている。
【００２４】
なお、第１実施形態のデジタルカメラ１００は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、監視カメラ、撮影機能付きの携帯電話など、動画表示や動画撮影の機能を備える各種の機器に広く適用することができる。
【００２５】
撮像レンズ群１１０は、光学的な被写体像を撮像素子１２０の撮像面上に結像するための撮影光学系である。撮像レンズ群１１０は、例えば、絞りやフォーカスレンズ等を含んで構成されている。
【００２６】
撮像素子１２０は、複数の画素が配列された撮像面１２１を備え、撮像レンズ群１１０により結像された光学的な被写体像を光電変換して電気的な画像信号を生成するものである。
【００２７】
撮像素子１２０は、画素単位やライン単位での画素リセット（電子シャッタ先幕）および画素読み出し（電子シャッタ後幕）を所望のタイミングで順次行うことができる。即ち、撮像素子１２０は、露光時間を変更可能な、撮像素子となっている。撮像素子１２０の具体例としては、ＣＭＯＳ撮像素子等のＸＹアドレス型撮像素子を挙げることができる。勿論、撮像素子１２０は、これに限定されるものではない。
【００２８】
同期信号生成部１３３は、システム制御部１５１の制御の下に、撮像素子１２０を駆動するタイミングの基礎となる垂直同期信号ＶＤを生成する。
システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる垂直同期期間（撮像フレームレートに対応する垂直同期期間）がある場合には、同期信号生成部１３３に対してトリガ信号を出力するとともに、垂直同期期間を同期信号生成部１３３に設定する。
【００２９】
一方、システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる垂直同期期間がない場合には、予め定められた垂直同期期間を同期信号生成部１３３に設定する。予め定められた垂直同期期間としては、例えば、標準値として与えられている撮像フレームレートに対応する垂直同期期間や、撮像素子１２０の駆動に今現在用いられている撮像フレームレートに対応する垂直同期期間がある。
このようにして同期信号生成部１３３に設定された垂直同期期間の垂直同期信号ＶＤを発生させるように、システム制御部１５１は同期信号生成部１３３を制御する。
【００３０】
駆動部１３４は、システム制御部１５１の制御の下に、同期信号生成部１３３によって生成された垂直同期信号ＶＤをタイミングの基礎として、読出開始パルスや電子シャッタ開始パルスを発生して撮像素子１２０を駆動する。
【００３１】
撮像素子駆動制御部１６０Ａは、撮像素子煽り制御部１６２と、撮像素子煽り駆動部１６１と、撮像素子回転角制御部１６４と、撮像素子回転駆動部１６３を備えている。そして、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、撮像素子１２０の各種駆動を行う。
【００３２】
撮像素子駆動制御部１６０Ａ内の撮像素子煽り制御部１６２は、システム制御部１５１の制御の下に、同期信号生成部１３３によって生成された垂直同期信号ＶＤをタイミングの基礎として、撮像素子１２０の煽り制御を行う。
撮像素子煽り制御部１６２は、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間中に撮像素子１２０の煽り動作が完了するように制御を行う。システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる３Ｄモードに従い、撮像素子１２０の煽りの角度を設定し、撮像素子１２０の煽り制御を行う。
【００３３】
撮像素子煽り駆動部１６１は、撮像素子煽り制御部１６２からの制御指示（制御信号）に従って撮像素子１２０の煽り駆動を行う。撮像素子１２０の煽り駆動は、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、ステッピングモーター、超音波モーターなどを用いて行うことができる。また、煽り駆動は、これらの構成に限られず、その他の構成でも良い。
【００３４】
撮像素子回転角制御部１６４は、システム制御部１５１の制御の下に、同期信号生成部１４４によって生成された垂直同期信号ＶＤをタイミングの基礎として、撮像素子の回転角制御を行う。具体的には、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間中に撮像素子の回転動作が完了するように制御を行う。ここに、システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる３Ｄモードに従い撮像素子１２０の回転角度を設定し、撮像素子１２０の回転制御を行う。
【００３５】
画像処理部１４１は、撮像素子１２０により撮像されて読み出された画像信号に各種の画像処理を施すものであり、３Ｄフォーマット変換部１４２を含んで構成されている。３Ｄフォーマット変換部１４２は、指示部１５２が３Ｄモードを選択すると、システム制御部１５１によって３Ｄモードに設定される。
【００３６】
３Ｄフォーマット変換部１４２は、設定されたモードに対応し、３Ｄフォーマット変換を行う。３Ｄフォーマット変換としては、例えば、ＳＩＤＥ  ＢＹ  ＳＩＤＥ、ＬＩＮＥ  ＢＹ  ＬＩＮＥ、ＡＢＯＶＥ−ＢＥＬＯＷ、ＣＨＥＣＫＥＲＢＯＡＲＤを用いる。
【００３７】
出力処理部１４３は、画像処理部１４１により表示用に処理された画像（３Ｄフォーマット変換された画像を含む）を、ＴＶ等の外部表示装置への画像出力を行う。さらに、このデジタルカメラ１００の操作に係るメニューの表示などを行う表示デバイスへの画像出力処理も行う。
【００３８】
記録部１４４は、画像処理部１４１により記録用に処理された画像データを不揮発に記憶するものであり、例えばメモリカードなどのデジタルカメラ１００の外部に搬出し得るリムーバブルメモリとして構成されている。従って、記録部１４４は、デジタルカメラ１００に固有の構成でなくても構わない。
【００３９】
指示部１５２は、このデジタルカメラ１００に対する操作入力を行うためのユーザーインタフェースであり、電源のオン／オフを指示するための電源ボタンや撮影開始を指示するための撮影ボタン、３Ｄモード等を設定するための撮像モード設定ボタン、その他各種の設定ボタンなどを含む。
【００４０】
次に、図５（ａ）、５（ｂ）、５（ｃ）を用いて、撮像素子１２０の回転駆動と煽り駆動のタイミングを、詳細に説明する。
図５（ａ）のＶＤ信号は、撮像素子１２０の垂直同期信号を示している。
図５（ｂ）は撮像素子１２０の状態を示している。「Ｅｘｐｏｓｕｒｅ」は撮像素子１２０の露光期間を示し、「Ｖ Ｂｌａｎｋ」は撮像素子１２０の垂直ブランキング期間を示している。また、「Ｒ固定」は、３Ｄ撮像モード時の右側画像を撮像している状態を示し、「Ｌ固定」は３Ｄ撮像モード時の左側画像を撮像している状態を示している。また、横方向は、経過時間として示している。
【００４１】
また、図５（ｃ）は、撮像素子１２０の回転状態を示している。撮像素子１２０の回転状態は、撮像素子１２０を真上から見た状態を示している。デジタルカメラ１００（撮像装置）が３Ｄモードに設定されたときは、撮像素子１２０の垂直同期信号ＶＤを基準として、撮像素子１２０が垂直ブランキング中に左側（Ｌ側）あるいは右側（Ｒ側）が撮像可能となるように撮像素子の回転駆動と撮像素子の煽り駆動を行う。
【００４２】
露光期間中において、撮像素子１２０は、右側または左側に固定されている。そして、撮像素子１２０の回転駆動と撮像素子の煽り駆動を繰り返し、右側、左側の画像を交互に撮像する。
【００４３】
撮像素子１２０の回転角は、３Ｄの設定モードにより複数の回転角で駆動することが可能である。さらに、煽りの角度は３Ｄの設定モードにより複数の角度で煽ることが可能である。
これにより、立体画像を取得する際の自由度が大きくなる。
【００４４】
本実施形態では、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、略同じ位置に定義されている及び撮像位置中心点Ｃ（撮像方向中心点）に基づいて、信号を出力する。
これにより、撮像素子１２０は、同一の回転中心位置を基準として定められる円周に沿って、回転移動することになる。
【００４５】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図６は、撮像素子駆動制御部１６０Ａからの制御信号に基づいて、撮像素子１２０が撮像位置中心点（撮像方向中心点）Ｃを中心として５つの位置Ａ、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に回転移動した状態を示している。
【００４６】
ここで、第１画像と第２画像を以下の表１に掲げる９通りの組合せとすることができる。なお、以下の組合せは例示であり、さらに他の位置状態との様々な組合せを選択することができる。
（表１）
第１の画像    第２の画像
（１）  Ａ１          Ａ２
（２）  Ａ１          Ａ
（３）  Ａ１          Ａ３
（４）  Ａ１          Ａ４
（５）  Ａ            Ａ３
（６）  Ａ            Ａ２
（７）  Ａ            Ａ４
（８）  Ａ３          Ａ２
（９）  Ａ３          Ａ４
【００４７】
上記（１）と（９）の場合、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、第１の撮影における撮像素子１２０の位置及び撮像面１２１の方向と、第２の撮影における撮像素子１２０の位置及び撮像面１２１の方向と、が光軸ＡＸに関して互いに略対称となるように信号を出力する。
【００４８】
上記（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）の場合、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、第１の撮影における撮像素子１２０の位置及び撮像面１２１の方向と、第２の撮影における撮像素子１２０の位置及び撮像面１２１の方向と、が光軸ＡＸに関して互いに略対称とならないように、信号を出力する。
【００４９】
上記（２）の場合、撮像素子駆動制御部１６０Ａは、第２の撮影における撮像面１２１が光軸ＡＸに対して略直交するように信号を出力する。
これにより、図６の位置Ａに示しように、撮像素子１２０の中心近傍における垂線と光軸ＡＸとは略一致する。
【００５０】
上記（５）、（６）、（７）の組合せを行う場合、撮像素子駆動制御部１２０は、第１の撮影の際に撮像面１２１が光軸ＡＸに対して略直交する角度に設定されていなかった場合、光軸ＡＸに対して略直交するように信号を出力する。
これにより、これら３通りの組合せの場合、第１の撮影は、位置Ａの状態の撮像素子１２０により行うことができる。
【００５１】
（第２実施形態）  
次に、第２実施形態に係るデジタルカメラ２００について説明する。
図７は、デジタルカメラ２００の機能ブロック図である。上記第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５２】
撮像素子駆動制御部１６０Ｂは、撮像素子煽り制御部１６２と、撮像素子煽り駆動部１６１と、撮像素子回転中心制御部１６５と、撮像素子回転駆動部と１６３を備え、撮像素子の各種駆動を行う。
【００５３】
撮像素子煽り制御部１６２と、撮像素子煽り駆動部１６１に対して、上記第１実施形態において説明した内容の素子煽り駆動を行う制御信号を出力する。
本実施形態では、撮像素子駆動制御部１６０Ｂ内の撮像素子回転中心制御部１６５は、システム制御部の制御の下に、同期信号生成部１３３によって生成された垂直同期信号ＶＤをタイミングの基礎として、撮像素子１２０の回転角中心制御を行う。
【００５４】
具体的には、撮像素子回転中心制御部１６５は、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間中に撮像素子１２０の回転中心位置を決定し、回転動作が完了するように制御を行う。また、システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる３Ｄモードに従い撮像素子１２０の回転中心位置を設定し、撮像素子１２０の回転制御を行う。
【００５５】
撮像素子回転駆動部１６３は、撮像素子回転中心制御部１６５の制御指示に従い撮像素子１２０の回転駆動を行う。回転駆動は、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、ステッピングモーター、超音波モーターなどを用いて行うことができる。また、回転駆動は、これらの構成に限られず、その他の構成でも良い。
【００５６】
次に、撮像素子１２０の回転駆動と煽り駆動のタイミングを詳細に説明する。第１実施形態と同様に、撮像素子１２０が垂直ブランキング中に左側（Ｌ側）あるいは右側（Ｒ側）が撮像可能となるように撮像素子１２０の回転駆動と撮像素子１２０の煽り駆動を行う。
【００５７】
露光期間中において、撮像素子１２０は、右側または左側に固定されている。そして、撮像素子１２０の回転駆動と撮像素子１２０の煽り駆動を繰り返し、右側、左側の画像を交互に撮像する。
撮像素子回転角中心位置Ｃは、３Ｄの設定モードにより複数の回転角で駆動することが可能である。
また、撮像素子１２０の煽りの角度は３Ｄの設定モードにより複数の角度で煽ることが可能である。
【００５８】
図８は、本実施形態における撮像素子１２０の駆動を説明するための図である。
上記第１実施形態では、被写体面Ｓ１と撮像レンズ群１１０との間に１つの撮像位置中心点Ｃを定義している。
これに対して、本実施形態では、図８に示すように、被写体面Ｓ１と撮像レンズ群１１０との間に２つの撮像位置中心点Ｃ１、Ｃ２を定義している。
撮像素子駆動制御部１６０Ｂは、撮像位置中心点Ｃ１またはＣ２を中心に撮像素子１２０を回転移動させる信号を出力する。
【００５９】
例えば、撮像素子１２０は、撮像位置中心点Ｃ１を中心に回転移動することで、位置Ａ１１、Ａ１２の状態となる。また、撮像素子１２０は、撮像位置中心点Ｃ２を中心に回転移動することで、位置Ａ２１、Ａ２２の状態となる。
また、撮像位置中心点の数は、少なくとも１つ定義できる。換言すると、撮像位置中心点Ｃは、２つに限られず、３つ以上定義することもできる。
【００６０】
ここで、上記第１実施形態、第２実施形態では、撮像位置中心点Ｃ（撮像方向中心点）は、光軸ＡＸ上に定義されている。これに限られず、撮像素子駆動制御部１６０Ａ、１６０Ｂは、光軸ＡＸ上とは異なる位置に定義されている撮像方向中心点及び撮像位置中心点に基づいて、信号を出力することもできる。
これにより、撮像素子１２０の回転駆動の自由度を大きくすることができる。
【００６１】
（第３実施形態）  
次に、第３実施形態に係るデジタルカメラ３００について説明する。
図９は、デジタルカメラ３００の機能ブロック図である。上記第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６２】
撮像素子駆動制御部１６０Ｃは、撮像素子煽り制御部１６２と、撮像素子煽り駆動部１６１と、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７と、撮像素子Ｘ方向駆動部１６６ａと、撮像素子Ｙ方向駆動部１６６ｂとを備え、撮像素子１２０の各種駆動を行う。
【００６３】
撮像素子煽り制御部１６２は、撮像素子煽り駆動部１６１へ、上記第１実施形態において説明した内容の素子煽り駆動を行う制御信号を出力する。
【００６４】
撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７は、システム制御部１５１の制御に基づいて、同期信号生成部１３３によって生成された垂直同期信号ＶＤをタイミングの基礎として、撮像素子のＸ、Ｙ駆動制御を行う。
【００６５】
ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は、図１０の紙面内で定義される直交２軸座標である。つまり、本実施形態では、撮像素子駆動制御部１６０Ｃは、第１の撮影が実施された後であって第２の撮影が実施されるまでの間に、光軸ＡＸに沿った方向及び／または光軸ＡＸに略垂直な方向に撮像部素子１２０移動させる信号を出力する。
【００６６】
具体的には、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７は、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間中に撮像素子１２０のＸ方向への駆動、Ｙ方向への駆動が完了するように制御を行う。システム制御部１５１は、指示部１５２からの入力に基づいて定まる３Ｄモードに従い撮像素子１２０のＸ方向の駆動量、Ｙ方向の駆動量を設定し、撮像素子１２０のＸ、Ｙ駆動制御を行う。
【００６７】
撮像素子Ｘ方向駆動部１６６ａは、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７の制御指示に従い撮像素子１２０のＸ方向への駆動を行う。撮像素子１２０のＸ方向への駆動は、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、ステッピングモーター、超音波モーターなどを用いて行うことができ、前記以外でも煽り駆動ができればどのようなものでもよい。
【００６８】
また、撮像素子Ｙ方向駆動部１６６ｂは、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７の制御指示に従い撮像素子１２０のＹ方向への駆動を行う。撮像素子１２０のＹ方向への駆動は、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、ステッピングモーター、超音波モーターなどを用いて行うことができ、前記以外でも煽り駆動ができればどのようなものでもよい。
【００６９】
さらに、撮像素子煽り制御部１６２と、撮像素子煽り駆動部１６１に対して、上記第１実施形態において説明した内容の素子煽り駆動を行う制御信号を出力する。
【００７０】
次に、撮像素子１２０のＸ、Ｙ方向駆動と煽り駆動のタイミングを詳細に説明する。第１実施形態と同様に撮像素子１２０が垂直ブランキング中に、左側あるいは右側が撮像可能となるように撮像素子１２０のＸ、Ｙ方向駆動と、撮像素子１２０の煽り駆動を行う。
【００７１】
露光期間中においては、撮像素子１２０を右側または左側に固定する。撮像素子１２０のＸ、Ｙ方向駆動と、撮像素子１２０の煽り駆動を繰り返し、右側、左側の画像を交互に撮像する。
【００７２】
ここで、Ｘ、Ｙ方向の駆動量は３Ｄの設定モードにより複数の駆動量で駆動することが可能である。
また、煽りの角度は３Ｄの設定モードにより複数の角度で煽ることが可能である。
【００７３】
次に、図１０（ａ）、１０（ｂ）、１１（ａ）、１１（ｂ）、１２を用いて本実施形態における撮像素子１２０の移動状態を詳細に説明する。
図１０（ａ）、１０（ｂ）、１１（ａ）、１１（ｂ）、１２は、それぞれ撮像素子１２０を上から見た状態（撮像素子１２０を側面方向から見た状態）を示している。
図１０（ａ）に示す初期状態を（x０、y０、θ０）と定義する。３Ｄモードが設定された際に、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７に設定された値だけ、撮像素子Ｘ方向駆動部１６６ａはＸ軸方向へ撮像素子１２０を移動させる。また、撮像素子Ｙ方向駆動部１６６ｂはＹ軸方向へ撮像素子１２０を移動させる。
【００７４】
図１０（ｂ）に示す状態を（x１、y１、θ０）と定義する。次に、撮像素子煽り制御部１６２に設定された角度θ１だけ撮像素子１２０を煽らせる。
図１１（ａ）の状態を（x１、y１、θ１）として、右側の画像を撮像する。次に、撮像素子Ｘ、Ｙ駆動制御部１６７に設定された値だけ、撮像素子Ｘ方向駆動部１６６ａはＸ軸方向へ撮像素子１２０を移動させる。また、撮像素子Ｙ方向駆動部はＹ軸方向へ撮像素子１２０を移動させる。
【００７５】
図１１（ｂ）の状態を（x２、y２、θ１）と定義する。次に、撮像素子煽り制御部１６２に設定された角度θ２だけ撮像素子１２０を煽らせる。この状態を図１２に示す（x２、y２、θ２）として、左側の画像を撮像する。
【００７６】
このような、撮像素子１２０のＸ方向、Ｙ方向への移動と、煽り駆動との組合せにより、例えば、図１３で示す位置Ａ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｃ０、Ｃ１の状態を実現できる。そして、上記第１実施形態の変形例でのべたように、任意の２つの位置状態にて画像を撮像できる。
【００７７】
Ｘ、Ｙ方向への移動と煽り動作は、撮像素子１２０のブランキング期間中に行い右側の画像、左側の画像を１組として３Ｄ画像に用いる。また、Ｘ方向への移動、Ｙ方向への移動、煽り動作は別々に制御してもかまわないし、同時に制御してもかまわない。
【００７８】
上記各実施形態においては、立体画像を取得する際に、撮像レンズ群をシフトすることなく、基線長を確保できる。これにより、より立体感を有する画像を取得できる。また、構成を簡便にできるため、装置全体の小型化、低コスト化も達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明に係る撮像装置は、デジタルカメラにおける立体（３Ｄ）画像取得に有用である。
【符号の説明】
【００８０】
ＡＸ    光軸
Ｓ１    被写体面
１００    デジタルカメラ（撮像装置）
１１０    撮像レンズ群
１２０    撮像素子
１２１    撮像面
１３３    同期信号生成部
１３４    駆動部
１４１    画像処理部
１４２    ３Ｄフォーマット変換部
１４３    出力処理部
１４４    記録部
１５１    システム制御部
１５２    指示部
１６１    撮像素子煽り駆動部
１６２    撮像素子煽り制御部
１６３    撮像素子回転駆動部
１６４    撮像素子回転角制御部
１６５    撮像素子回転中心制御部
１６６ａ    撮像素子Ｘ方向駆動部
１６６ｂ    撮像素子Ｙ方向駆動部
１６７    撮像素子Ｘ駆動制御部
２００    デジタルカメラ（撮像装置）
３００    デジタルカメラ（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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