(57)【要約】【課題】複数種類の画素の感度差を調整する。【解決手段】カラー撮像素子２３の撮像面２３ａに、被写体光５０Ｌに対して感度の高い第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡと、被写体光５０Ｒに対して感度の高い第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢとを２次元配列する。撮影光学系１７を通過して撮像面２３ａに入射する被写体光５０Ｌ、５０Ｒの光路上に液晶シャッタ２２を配置する。液晶シャッタ２２の左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率を調整して被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整することにより、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡの感度と、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢの感度との感度差を調整する。【選択図】図１１
2013211790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系と、
光電変換素子を含む複数種類の画素であって、前記撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した被写体光を瞳分割により選択的に受光する複数種類の画素が２次元配列されてなる撮像素子と、
前記複数種類の画素の感度の差に応じて各前記被写体光の光量を個別調整して、当該複数種類の画素の感度差を光量で調整する光量調整手段と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記光量調整手段は、各前記被写体光を通過させる開口を有しており、この前記開口内の領域の一部の領域ごとに各前記被写体光の光量を個別調整可能である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光量調整手段は、
前記開口内に設けられ、各前記被写体光の一部をそれぞれ通過させる複数の小開口を有する遮光部と、
各前記小開口に個別に設けられており、各前記小開口をそれぞれ通過する前記被写体光の光量を調整する個別光量調整部と、を有する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光量調整手段は、
前記開口内に設けられ、前記被写体光が透過する位置ごとに光透過率を調整可能な光透過部と、
前記光透過部を制御してその中心側から外側に向かって光透過率を段階的に変化させて、前記光透過部に多重輪帯状の第１光透過領域と、前記第１光透過領域の内側に位置する第２光透過領域とを形成する第１光透過部制御手段であって、前記光透過部の中心に対して前記第２光透過領域の位置を偏心させることで前記個別調整を行う第１光透過部制御手段と、を備える請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１光透過部制御手段は、前記中心側から外側に向かって前記光透過部の光透過率を段階的に高くする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光量調整手段は、
前記開口内に設けられ、前記被写体光が透過する位置ごとに光透過率を調整可能な光透過部と、
各前記被写体光がそれぞれ透過する前記光透過部の各光透過領域の光透過率を個別に制御する第２光透過部制御手段であって、前記光透過部の中心側から外側に向かって前記各光透過領域の光透過率を個別に段階的に変化させることで前記個別調整を行う第２光透過部制御手段と、を備える請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２光透過部制御手段は、前記光透過領域ごとに光透過率を段階的に変化させる際の段階数を異ならせている請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２光透過部制御手段は、前記中心側から外側に向かって各前記光透過領域の光透過率を段階的に高くする請求項６または７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮影光学系の互いに異なる複数の領域は、前記撮影光学系の光軸に垂直な第１直線に対して対称な２つの領域であり、
前記第２光透過部制御手段は、前記光透過部の中心を通りかつ前記第１直線に平行な第２直線に沿って当該光透過部を分割してなる第１分割光透過領域及び第２分割光透過領域の光透過率をそれぞれ段階的に変化させる請求項６から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子は、各前記被写体光をそれぞれ前記複数種類の画素の前記光電変換素子に集光するマイクロレンズを有している請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子には、前記複数種類の画素により構成される画素ブロックが２次元配列されており、
各前記画素ブロック上に１個ずつ設けられたマイクロレンズであって、各前記小開口を通過した各前記被写体光をそれぞれ前記複数種類の画素の前記光電変換素子に集光するマイクロレンズを備える請求項３に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記画素ブロックには、Ｎ２（Ｎは２以上の自然数）種類の画素が正方行列状に配列されており、
前記遮光部には、Ｎ２個の前記小開口及び前記個別光量調整部が正方行列状に配列されている請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記複数種類の画素の感度の差は、前記マイクロレンズの位置ずれに起因する請求項１０から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記光量調整手段は、液晶シャッタである請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記複数種類の画素の各々の出力信号によりそれぞれ構成される複数の画像を含む視差画像を生成する画像生成手段を備える請求項１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、撮影光学系を通過した被写体光を瞳分割して撮像することにより視差のある複数の画像を得る撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどのカラー撮像素子を備え、デジタル画像を取得するデジタルカメラが普及している。特に近年では、撮影光学系を通過した被写体光を瞳分割して撮像することによって、視差のある複数視点の視点画像により構成される立体視可能な視差画像を得る単眼３Ｄデジタルカメラが知られている。
【０００３】
このような単眼３Ｄデジタルカメラのカラー撮像素子は、第１群のＲＧＢ画素及び第２群のＲＧＢ画素が配列された撮像面と、各ＲＧＢ画素の光電変換素子（ＰＤ）に対して被写体光を集光するマイクロレンズと、を有している。第１群のＲＧＢ画素は、撮像面に所定パターンで配列されている。第２群のＲＧＢ画素は、第１群のＲＧＢ画素と同一配列パターンを有し、かつ第１群のＲＧＢ画素にそれぞれ隣接するように撮像面に配置されている（特許文献１及び２参照）。
【０００４】
第１群のＲＧＢ画素は、ＰＤの受光面の中心位置に対して第１の方向に偏心した第１偏心開口部を通して入射した光を受光する。第２群のＲＧＢ画素は、ＰＤの受光面の中心位置に対して第１の方向とは反対側の第２の方向に偏心した第２偏心開口部を通して入射した光を受光する。このため、第１群のＲＧＢ画素のＰＤ及び第２群のＲＧＢ画素のＰＤは、撮影光学系の左右方向の異なる領域を通過した被写体光をそれぞれ選択的に受光する。これにより、第１群のＲＧＢ画素から出力される出力信号によって構成されるＬ視点画像と、第２群のＲＧＢ画素から出力される出力信号によって構成されるＲ視点画像とにより構成される２視点の視差画像を取得することができる。
【０００５】
一般に、視差画像を取得するためには、撮影レンズ及びカラー撮像素子を２組用意し、これらを平行に配置して撮影を行う必要がある。これに対して、特許文献１及び２に記載のカラー撮像素子を備えるデジタルカメラでは、１組の撮影レンズ及びカラー撮像素子で良いため、簡便な構成で視差画像を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２０３３３１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２３５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載のカラー撮像素子では、第１群及び第２群のＲＧＢ画素のＰＤの中心位置に対して、各マイクロレンズの中心（光軸）位置が僅かにずれる場合がある（図１０参照）。このようにマイクロレンズが所定の設計位置からずれた場合には、第１群のＲＧＢ画素による被写体光の受光量と、第２群のＲＧＢ画素による被写体光の受光量とが異なってしまうので、第１群のＲＧＢ画素と第２群のＲＧＢ画素とに感度差が生じてしまう。その結果、視差画像の画質が低下してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、撮像素子に含まれる複数種類の画素の感度差を調整可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するための撮像装置は、撮影光学系と、光電変換素子を含む複数種類の画素であって、撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した被写体光を瞳分割により選択的に受光する複数種類の画素が２次元配列されてなる撮像素子と、複数種類の画素の感度の差に応じて各被写体光の光量を個別調整して、当該複数種類の画素の感度差を光量で調整する光量調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した被写体光の光量を個別調整することにより、複数種類の画素の感度差を光量で調整することができる。
【００１１】
光量調整手段は、各被写体光を通過させる開口を有しており、この開口内の領域の一部の領域ごとに各被写体光の光量を個別調整可能であることが好ましい。複数種類の画素の感度差を調整することができる。
【００１２】
光量調整手段は、開口内に設けられ、各被写体光の一部をそれぞれ通過させる複数の小開口を有する遮光部と、各小開口に個別に設けられており、各小開口をそれぞれ通過する被写体光の光量を調整する個別光量調整部と、を有することが好ましい。これにより、撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した各被写体光の分離性が良くなるので、視差がより強調された良好な視差画像データが得られる。
【００１３】
光量調整手段は、開口内に設けられ、被写体光が透過する位置ごとに光透過率を調整可能な光透過部と、光透過部を制御してその中心側から外側に向かって光透過率を段階的に変化させて、光透過部に多重輪帯状の第１光透過領域と、第１光透過領域の内側に位置する第２光透過領域とを形成する第１光透過部制御手段であって、光透過部の中心に対して第２光透過領域の位置を偏心させることで個別調整を行う第１光透過部制御手段と、を備えることが好ましい。これにより、複数種類の画素の感度差を調整することができる。また、直入射光と斜入射光の光量調整、撮像面の全体への均一な被写体光の入射、及び視差の強調が可能となる。
【００１４】
第１光透過部制御手段は、中心側から外側に向かって光透過部の光透過率を段階的に高くすることが好ましい。これにより、シェーディング補正が可能となる。
【００１５】
光量調整手段は、開口内に設けられ、被写体光が透過する位置ごとに光透過率を調整可能な光透過部と、各被写体光がそれぞれ透過する光透過部の各光透過領域の光透過率を個別に制御する第２光透過部制御手段であって、光透過部の中心側から外側に向かって各光透過領域の光透過率を個別に段階的に変化させることで個別調整を行う第２光透過部制御手段と、を備えることが好ましい。これにより、複数種類の画素の感度差を調整することができる。また、直入射光と斜入射光の光量調整、撮像面の全体への均一な被写体光の入射、及び視差の強調が可能となる。
【００１６】
第２透過部制御手段は、光透過領域ごとに光透過率を段階的に変化させる際の段階数を異ならせていることが好ましい。これにより、撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した各被写体光の光量をより正確に制御することができる。
【００１７】
第２光透過部制御手段は、中心側から外側に向かって各光透過領域の光透過率を段階的に高くすることが好ましい。これにより、シェーディング補正が可能となる。
【００１８】
撮影光学系の互いに異なる複数の領域は、撮影光学系の光軸に垂直な第１直線に対して対称な２つの領域であり、第２光透過部制御手段は、光透過部の中心を通りかつ第１直線に平行な第２直線に沿ってこの光透過部を分割してなる第１分割光透過領域及び第２分割光透過領域の光透過率をそれぞれ段階的に変化させることが好ましい。これにより、良好な２視点（Ｌ，Ｒ視点）の視点画像を含む視差画像データが得られる。
【００１９】
撮像素子は、各被写体光をそれぞれ複数種類の画素の光電変換素子に集光するマイクロレンズを有していることが好ましい。
【００２０】
撮像素子には、複数種類の画素により構成される画素ブロックが２次元配列されており、各画素ブロック上に１個ずつ設けられたマイクロレンズであって、各小開口を通過した各被写体光をそれぞれ複数種類の画素の光電変換素子に集光するマイクロレンズを備えることが好ましい。これにより、視差がより強調された良好な多視点の視差画像データが得られる。
【００２１】
画素ブロックには、Ｎ２（Ｎは２以上の自然数）種類の画素が正方行列状に配列されており、遮光部には、Ｎ２個の小開口及び個別光量調整部が正方行列状に配列されていることが好ましい。これにより、視差がより強調された良好な多視点の視差画像データが得られる。
【００２２】
複数種類の画素の感度の差は、マイクロレンズの位置ずれに起因することが好ましい。
【００２３】
光量調整手段は液晶シャッタであることが好ましい。
【００２４】
複数種類の画素の各々の出力信号によりそれぞれ構成される複数の画像を含む視差画像を生成する画像生成手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の撮像装置は、撮影光学系の互いに異なる複数の領域をそれぞれ通過した被写体光の光量を個別調整して複数種類の画素の感度差を光量で調整することができるので、例えばマイクロレンズの位置ずれなどが発生している場合でも良好な視差画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態のデジタルカメラの正面斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】カラー撮像素子の撮像面の正面図である。
【図５】カラー撮像素子の画素配列を説明するための説明図である。
【図６】図５中のＸ１−Ｘ１’線に沿う断面図である。
【図７】図５中のＸ２−Ｘ２’線に沿う断面図である。
【図８】撮影光学系の概略図である。
【図９】マイクロレンズの位置ずれが発生していないときの状態を説明するための説明図である。
【図１０】マイクロレンズの位置ずれが発生しているときの状態を説明するための説明図である。
【図１１】液晶シャッタの概略図である。
【図１２】ＣＰＵの機能ブロック図である。
【図１３】入射角度依存性情報の測定方法を説明するための説明図である。
【図１４】入射角度依存性情報の測定結果を表したグラフである。
【図１５】図１１中のＸ３−Ｘ３’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図１６】デジタルカメラの作用（撮影処理）を説明するためのフローチャートである。
【図１７】液晶シャッタによる光量調整を説明するための説明図である。
【図１８】第２実施形態のデジタルカメラの液晶シャッタの概略図である。
【図１９】図１８中のＸ４−Ｘ４’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図２０】第２実施形態の液晶シャッタの作用効果を説明するための説明図である。
【図２１】第３実施形態のデジタルカメラの液晶シャッタの概略図である。
【図２２】図２１中のＸ５−Ｘ５’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図２３】液晶シャッタによる被写体光の光量調整を説明するための説明図である。
【図２４】図２３中のＸ５ａ−Ｘ５ａ’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図２５】第４実施形態のデジタルカメラの液晶シャッタの概略図である。
【図２６】図２５中のＸ６−Ｘ６’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図２７】第５実施形態のデジタルカメラのカラー撮像素子の撮像面の正面図である。
【図２８】第５実施形態の液晶シャッタの概略図である。
【図２９】図２８中のＸ７−Ｘ７’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図３０】図２８中のＸ８−Ｘ８’線に沿う液晶シャッタの光透過率の変化を表したグラフである。
【図３１】第６実施形態のデジタルカメラのカラー撮像素子の撮像面の正面図である。
【図３２】第６実施形態の液晶シャッタの概略図である。
【図３３】スマーフォンの斜視図である。
【図３４】スマートフォンの電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１の実施形態のデジタルカメラの全体構成］
図１に示すように、本発明の撮像装置に相当するデジタルカメラ２のカメラ本体３の前面には、レンズ鏡筒や撮像光学系などを含んで構成される撮像部４、ストロボ発光部５などが設けられている。カメラ本体３の上面には、シャッタボタン６、電源スイッチ７などが設けられている。
【００２８】
図２に示すように、カメラ本体３の背面には表示部８、操作部９が設けられている。表示部８は、撮影待機状態時には電子ビューファインダとして機能し、ライブビュー像（スルー画ともいう）を表示する。また、画像再生時にはメモリカード１０に記録されている画像データに基づき、表示部８に画像が再生表示される。
【００２９】
操作部９は、モード切替スイッチ、十字キー、実行キーなどから構成されている。モード切替スイッチは、デジタルカメラ２の動作モードを切り替える際に操作される。デジタルカメラ２は、通常の撮影画像を得る通常撮影モード、立体視可能な視差画像を得る３Ｄ撮影モード、各撮影モードで得られた各画像を再生表示する再生モードなどを有する。
【００３０】
十字キーや実行キーは、表示部８にメニュー画面や設定画面を表示したり、これらメニュー画面や設定画面内に表示されるカーソルを移動したり、デジタルカメラ２の各種設定を確定したりする際などに操作される。
【００３１】
カメラ本体３の底面には、図示は省略するが、メモリカード１０が着脱自在に装填されるカードスロットと、このカードスロットの開口を開閉する装填蓋とが設けられている。
【００３２】
図３に示すように、デジタルカメラ２のＣＰＵ１１は、操作部９からの制御信号に基づき、メモリ１３から読み出した各種プログラムやデータを逐次実行して、デジタルカメラ２の各部を統括的に制御する。なお、メモリ１３のＲＡＭ領域は、ＣＰＵ１１が処理を実行するためのワークメモリや、各種データの一時保管先として機能する。
【００３３】
撮像部４には、ズームレンズ１５及びフォーカスレンズ１６を含む撮影光学系１７、メカシャッタ１８などが組み込まれている。ズームレンズ１５及びフォーカスレンズ１６は、それぞれズーム機構１９、フォーカス機構２０により駆動され、撮影光学系１７の光軸Ｏ１に沿って前後移動される。
【００３４】
メカシャッタ１８は、液晶シャッタ２２及びカラー撮像素子２３への被写体光の入射を阻止する閉じ位置と、被写体光の入射を許容する開き位置との間で移動する可動部（図示は省略）を有する。メカシャッタ１８は、可動部を各位置に移動させることによって、撮影光学系１７からカラー撮像素子２３へと至る光路を開放／遮断する。また、メカシャッタ１８には、液晶シャッタ２２及びカラー撮像素子２３に入射する被写体光の光量を制御する絞りが含まれている。メカシャッタ１８、ズーム機構１９、及びフォーカス機構２０は、レンズドライバ２５を介してＣＰＵ１１によって動作制御される。
【００３５】
撮像部４の背後には、液晶シャッタ（光量調整手段）２２及びカラー撮像素子２３が配置されている。液晶シャッタ２２は、撮影光学系１７の異なる領域をそれぞれ通過した被写体光の光量を個別調整する。シャッタドライバ２６は、ＣＰＵ１１の制御の下で液晶シャッタ２２による光量の個別調整を制御する。
【００３６】
カラー撮像素子２３は、撮影光学系１７及び液晶シャッタ２２を通過した被写体光を電気的な出力信号に変換して出力する。なお、カラー撮像素子２３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラー撮像素子、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カラー撮像素子などの各種類の撮像素子であってもよい。撮像素子ドライバ２７は、ＣＰＵ１１の制御の下でカラー撮像素子２３の駆動を制御する。
【００３７】
信号調整回路２８は、カラー撮像素子２３から出力される出力信号に各種の信号調整処理を施す。なお、信号調整回路２８は、カラー撮像素子２３がＣＣＤ型の場合にはＣＤＳ／ＡＧＣ回路やＡ／Ｄ変換回路などで構成され、カラー撮像素子２３がＣＭＯＳ型の場合にはアンプなどで構成される。なお、信号調整回路２８の構成は適宜変更してもよい。
【００３８】
画像処理回路２９は、カラー撮像素子２３から信号調整回路２８を経て入力される出力信号に対して階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種処理を施して画像データを生成する。この画像処理回路２９は、通常画像生成部２９ａと視差画像生成部（画像生成手段）２９ｂとを含んで構成されている。通常画像生成部２９ａは通常撮影モード時に作動して通常撮影画像データを生成する。視差画像生成部２９ｂは３Ｄ撮影モード時に作動して視差画像データを生成する。
【００３９】
圧縮伸長処理回路３１は、画像処理回路２９で処理された各画像データに対して圧縮処理を施す。また、圧縮伸長処理回路３１は、メディアＩ／Ｆ３２を介してメモリカード１０から得られた圧縮画像データに対して伸長処理を施す。メディアＩ／Ｆ３２は、メモリカード１０に対する各画像データの記録及び読み出しなどを行う。
【００４０】
表示部８はスルー画像や再生画像などを表示する。この表示部８としては、視差画像データに基づき立体画像の観察が可能な各種モニタが用いられる。なお、立体画像の表示方式は、レンチキュラ方式、視差バリア方式、パララックスバリア方式、アナグリフ方式、フレームシーケンシャル方式、ライトディレクション方式などの各種方式を用いてよい。
【００４１】
なお、図示は省略するが、デジタルカメラ２にはオートフォーカス用のＡＦ検出回路やＡＥ検出回路などが設けられている。ＣＰＵ１１は、ＡＦ検出回路の検出結果に基づき、レンズドライバ２５を介してフォーカス機構２０を駆動することでＡＦ処理を実行する。また、ＣＰＵ１１は、ＡＥ検出回路の検出結果に基づき、レンズドライバ２５を介してメカシャッタ１８を駆動することでＡＥ処理を実行する。
【００４２】
［カラー撮像素子の構成］
図４及び図５に示すように、カラー撮像素子２３の撮像面２３ａ上には、本発明の複数種類の画素に相当する第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡと第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢとが２次元配列されている。第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡは第１光電変換素子（以下、単に第１ＰＤという）３７Ａを含んで構成され、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢは第２光電変換素子（以下、単に第２ＰＤという）３７Ｂを含んで構成されている。なお、第１ＰＤ３７Ａと第２ＰＤ３７Ｂとは基本的には同じものである。
【００４３】
第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡは、カラー撮像素子２３の奇数画素ライン上において水平・垂直方向にピッチＰでマトリクス状に配列されている。具体的には、第１群の画素ＧＡ及び画素ＲＡを水平方向に交互にピッチＰで配列してなるＧＲ画素列３８ａと、第１群の画素ＢＡ及び画素ＧＡを水平方向に交互にピッチＰで配列してなるＢＧ画素列３８ｂとが垂直方向にピッチＰで配列されている。
【００４４】
第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢは、カラー撮像素子２３の偶数画素ライン上において、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡと同じ配列パターン（水平・垂直方向にピッチＰでマトリクス状）に配列されている。具体的には、第２群の画素ＧＢ及び画素ＲＢを水平方向に交互にピッチＰで配列してなるＧＲ画素列３９ａと、第２群の画素ＢＢ及び画素ＧＢを水平方向に交互にピッチＰで配列してなるＢＧ画素列３９ｂとが垂直方向にピッチＰで配列されている。ただし、各画素配列３９ａ，３９ｂの各画素は、各画素配列３８ａ，３８ｂの各画素に対してそれぞれ水平方向に１／（２Ｐ）ずらした位置に配列されている。
【００４５】
このように撮像面２３ａには、ＧＲ画素配列３８ａ、ＧＲ画素配列３９ａ、ＢＧ画素配列３８ｂ、ＢＧ画素配列３９ｂが垂直方向に交互に繰り返して設けられている。なお、図４及び図５は、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡと、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢとの画素配列の一例を示したものであり、各画素の配列は適宜変更してもよい。また、撮像面２３ａのうち、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡが配列されている領域を「Ａ面」といい、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢが配列されている領域を「Ｂ面」ともいう。
【００４６】
ＧＲ画素配列３８ａ（図５中のＸ１−Ｘ１’線）の断面を示す図６と、ＧＲ画素配列３９ａ（図５中のＸ２−Ｘ２’線）の断面を示す図７とにおいて、半導体基板（ｓｕｂ）４２の表層には第１ＰＤ３７Ａと第２ＰＤ３７Ｂとがそれぞれ形成されている。なお、半導体基板４２には、図示は省略するが、各画素の駆動や信号出力に用いられる各種回路が設けられている。
【００４７】
半導体基板４２上には光透過性の絶縁膜４３が設けられている。ここで「〜上」とは、半導体基板４２からマイクロレンズ４８に向かう方向（図中上方向）を指す。絶縁膜４３上には遮光膜４４が設けられている。遮光膜４４は、第１ＰＤ３７Ａ上に形成された第１偏心開口４４ａと、第２ＰＤ３７Ｂ上に形成された第２偏心開口４４ｂとを有している。
【００４８】
第１偏心開口４４ａは、第１ＰＤ３７Ａの中心に対して図中右方向にずれた位置に形成されている。これにより、第１ＰＤ３７Ａの略左半分の領域（以下、単に左領域という）は遮光膜４４で覆われ、逆に略右半分の領域（以下、単に右領域という）は露呈する。一方、第２偏心開口４４ｂは、第２ＰＤ３７Ｂの中心に対して図中左方向にずれた位置に形成されている。これにより、第２ＰＤ３７Ｂの右領域は遮光膜４４で覆われ、逆に左領域は露呈する。
【００４９】
遮光膜４４上には、表面が平坦な光透過性の平坦化層４５が設けられている。平坦化層４５上には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画素にそれぞれ対応する位置にＲ、Ｇ、Ｂの各色のカラーフィルタ４６が設けられている。
【００５０】
各色のカラーフィルタ４６上で、かつ第１及び第２ＰＤ３７Ａ，３７Ｂの上方位置には、それぞれマイクロレンズ４８が設けられている。なお、カラーフィルタ４６とマイクロレンズ４８との間にも透光性の平坦層などの各種層が設けられていてもよい。また、符号「Ｏ２」はマイクロレンズ４８の光軸である。
【００５１】
マイクロレンズ４８に図中左斜め方向から入射した被写体光５０Ｌは、マイクロレンズ４８により第１偏心開口４４ａを通して第１ＰＤ３７Ａの右領域に集光されるが、遮光膜４４で覆われている第２ＰＤ３７Ｂの右領域には集光されない。逆に、マイクロレンズ４８に図中右斜め方向から入射した被写体光５０Ｒは、マイクロレンズ４８により第２偏心開口４４ｂを介して第２ＰＤ３７の左領域に集光されるが、遮光膜４４で覆われている第１ＰＤ３７の左領域には集光されない。従って、遮光膜４４が瞳分割を行う瞳分割部として機能する。
【００５２】
図８に示すように、被写体光５０Ｌ，５０Ｒは、撮影光学系１７（ズームレンズ１５及びフォーカスレンズ１６）の光軸Ｏ１に垂直な第１直線Ｌ１に対して対称な領域、すなわち、撮影光学系１７の左右方向の異なる左領域１７Ｌ、右領域１７Ｒをそれぞれ通過した被写体光である。なお、図８では、図面の煩雑化を防止するため両レンズ１５，１６を一体化して図示している。
【００５３】
図６及び図７に戻って、カラー撮像素子２３に入射した被写体光が遮光膜４４により瞳分割されることで、第１ＰＤ３７Ａ（第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡ）は被写体光５０Ｌに対して感度が高くなり、第２ＰＤ３７Ｂ（第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢ）は被写体光５０Ｒに対して感度が高くなる。
【００５４】
図１に示した通常画像生成部２９ａは、通常撮影モード時に例えば第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡ（第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢでも可）から出力される出力信号に基づき、通常撮影画像データを生成する。
【００５５】
また、視差画像生成部２９ｂは、３Ｄ撮影モード時に第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡからの出力信号に基づき被写体をＬ視点側から見たときのＬ視点画像データを生成し、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢからの出力信号に基づき被写体をＲ視点側から見たときのＲ視点画像データを生成する。Ｌ視点画像データに基づく画像と、Ｒ視点画像データに基づく画像とには視差が生じているので立体視が可能である。
【００５６】
この際に、図９に示すようにマイクロレンズ４８は、その中心位置（光軸Ｏ２）が各ＰＤ３７Ａ，３７Ｂの中心上に位置するように形成される。しかしながら、図１０に示すように、実際には製造工程上の誤差などに起因して、マイクロレンズ４８はその中心位置（光軸Ｏ２）が各ＰＤ３７Ａ，３７Ｂの中心に対して僅かにずれている。なお、各マイクロレンズ４８は、例えばフォトリソ法やエッチング法などを用いて一括形成されるので、全てのマイクロレンズ４８が同方向にずれる。
【００５７】
各マイクロレンズ４８に所定の設計位置からの位置ずれが発生しているので、各ＰＤ３７Ａ，３７Ｂにそれぞれ入射する被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量に差が生じる。その結果、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡの感度（以下、単に第１群画素感度という）と、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢの感度（以下、単に第２群画素感度という）とに差が生じてしまう。このため、デジタルカメラ２では、第１群画素感度と第２群画素感度との感度差が０（ほぼ０を含む）になるように、液晶シャッタ２２を用いて、撮影光学系１７の左右領域１７Ｌ，１７Ｒをそれぞれ透過した被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別に調整する。
【００５８】
なお、カラー撮像素子２３の構造は、図６及び図７に示した例に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。例えば遮光膜４４をカラーフィルタ４６の上層に設けてもよい。また、第１及び第２偏心開口４４ａ，４４ｂが三角形状に形成されているが、開口形状は特に限定はされない。さらに遮光膜４４以外の瞳分割部を用いてもよい。
【００５９】
［液晶シャッタ及びその光量調整に係る構成］
図１１（Ａ）に示すように、液晶シャッタ２２は、枠体５１と、この枠体５１の開口５１ａに設けられた光透過部２２ａとを有する。光透過部２２ａは、光透過性を有する各種の液晶パネルで構成される。光透過部２２ａは、個々の液晶素子ごとに光の透過率（透過光量）を調整することができるので、被写体光が透過する位置ごとに光透過率を調整することができる。
【００６０】
例えば図１１（Ｂ）に示すように、被写体光５０Ｌが透過する光透過部２２ａの左光透過領域５２Ｌの透過率を、被写体光５０Ｒが透過する光透過部２２ａの右光透過領域５２Ｒの透過率をよりも低くすることで、カラー撮像素子２３に入射する被写体光５０Ｌの光量を被写体光５０Ｒの光量よりも低くすることができる。また逆に、右光透過領域５２Ｒの光透過率を左光透過領域５２Ｌの光透過率よりも低くすることで、カラー撮像素子２３に入射する被写体光５０Ｒの光量を被写体光５０Ｌの光量よりも低くすることができる。すなわち、開口内５１ａの領域の一部の領域（本実施形態では左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒ）ごとに被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整可能である。このような液晶シャッタ２２の光透過率の調整は、ＣＰＵ１１により実行される。
【００６１】
図１２に示すように、ＣＰＵ１１はメモリ１３から読み出したプログラムを実行することにより光量制御部５４として機能する。光量制御部５４は、メモリ１３に予め格納された光量補正データ５５に基づき、シャッタドライバ２６を介して光透過部２２ａの光透過率を調整する。これにより、液晶シャッタ２２が本発明の光量調整手段として機能する。
【００６２】
光量補正データ５５は、第１群画素感度と第２群画素感度との感度差が０（ほぼ０を含む）になるように光透過部２２ａの光透過率を調整するためのデータである。この光量補正データ５５は、例えばカラー撮像素子２３の出荷検査時などに外部の素子検査装置５６により求められる。
【００６３】
図１３に示すように、検査光源５７からカラー撮像素子２３の撮像面２３ａに向けて検査光（テレセン光など）を照射しながら、検査光の入射角度（具体的には左右方向の入射角度）が−θから＋θ、例えば−３０°から＋３０°に変化するように検査光源５７を移動する。そして、これと同時に第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡ及び第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢから出力される出力信号の大きさを素子検査装置５６で測定する。これにより、本発明の画素の感度の差を示す入射角度依存性情報５８（図１４参照）が得られる。
【００６４】
図１４に示すように、入射角度依存性情報５８は、マイクロレンズ４８の位置ずれなどに起因する第１群画素感度と第２群画素感度との感度差（以下、単に画素感度差という）を表す情報である。波形ＷＡは第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡの出力信号の測定結果を示し、波形ＷＢは第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢの出力信号の測定結果を示している。
【００６５】
マイクロレンズ４８の位置ずれが発生している場合には、両波形ＷＡ，ＷＢのピークの高さがずれるとともに、両波形ＷＡ，ＷＢのピークの中間位置が０°からずれる。図１４に示した例では、波形ＷＡのピークの高さが波形ＷＢのピークの高さよりも高くなっているので、第１群画素感度が第２群画素感度よりも高くなることが判別される。このような入射角度依存性情報５８に基づき画素感度差を求めることができる。
【００６６】
素子検査装置５６は、入射角度依存性情報５８から求めた画素感度差に基づき、光量補正データ５５として、画素感度差が０（ほぼ０も含む）になるように調整可能な左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率を求める。具体的には、感度が高い方の画素に入射する被写体光の光量を、感度が低い方の画素に入射する被写体光の光量よりも低下させることで画素感度差が調整されるため、感度が高い方の画素に入射する被写体光の光量が低下するように左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率を求める。例えば画素感度差と最適な左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率との関係を示す各種情報（データテーブルや演算式）を予め実験やシミュレーション等で求めておくことで、画素感度差から最適な左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率を決定することができる。こうして光量補正データ５５が得られる。
【００６７】
素子検査装置５６により求められた光量補正データ５５は、カラー撮像素子２３が搭載されるデジタルカメラ２のメモリ１３に格納される。なお、素子検査装置５６から光量補正データ５５を取得する代わりに、素子検査装置５６から入射角度依存性情報５８（画素感度差）を取得して、この入射角度依存性情報５８に基づき光量制御部５４が光量補正データ５５を求めてもよい。
【００６８】
図１５に示すように、光量制御部５４は、光量補正データ５５に基づき左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率をそれぞれ調整することで、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整する。なお、ここでいう個別調整には、感度が低い方の画素に入射する被写体光の光量を調整しないことも含まれる。
【００６９】
例えば第１群画素感度が第２群画素感度よりも高い場合に、光量制御部５４は、光量補正データ５５に従って左光透過領域５２Ｌの光透過率を低くする。なお、図１５は、図１１（Ｂ）に示したＸ３−Ｘ３’線に沿う液晶シャッタ２２の光透過率の変化を示す。また逆に、第２群画素感度が第１群画素感度よりも高い場合には、光量補正データ５５に従って右光透過領域５２Ｒの光透過率を低くする。
【００７０】
［第１実施形態のデジタルカメラの作用］
次に、図１６に示すフローチャートを用いて上記構成のデジタルカメラ２の作用について説明を行う。操作部９にて撮影モードが通常撮影モードまたは３Ｄ撮影モードが設定されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１１の光量制御部５４が作動してメモリ１３から光量補正データ５５を読み出す（ステップＳ２）。
【００７１】
次いで、光量制御部５４は、メモリ１３から読み出した光量補正データ５５に基づき、シャッタドライバ２６を介して液晶シャッタ２２（光透過部２２ａ）の左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率を個別調整する。例えば図１４に示したように、マイクロレンズ４８の位置ずれに起因して第１群画素感度が第２群画素感度よりも高くなる場合には、左光透過領域５２Ｌの光透過率を光量補正データ５５で定められた分だけ低くする（ステップＳ３）。
【００７２】
このように左光透過領域５２Ｌの光透過率を低く調整することで、第１群の画素ＲＡ、ＧＡ、ＢＡの第１ＰＤ３７Ａに入射する被写体光５０Ｌの光量を低く調整することができる。一方、右光透過領域５２Ｒの光透過率は左光透過領域５２Ｌの光透過率よりも高く設定されているので、第２群の画素ＲＢ、ＧＢ、ＢＢの第２ＰＤ３７Ｂに入射する被写体光５０Ｒの光量は第１ＰＤ３７Ａに入射する被写体光５０Ｌの光量よりも大きくなる。
【００７３】
図１７に示すように、被写体光５０Ｌの光量を被写体光５０Ｒの光量よりも低くするこことで、第１群画素感度が相対的に低くなるため、画素感度差が調整される。なお、第２群画素感度が第１群画素感度よりも高くなる場合には、右光透過領域５２Ｒの光透過率を左光透過領域５２Ｌの光透過率よりも低くすることで、撮像面２３ａに入射する被写体光５０Ｒの光量を被写体光５０Ｌの光量よりも低くする。これにより、第２群画素感度が相対的に低くなるので画素感度差が調整される。
【００７４】
図１６に戻って、液晶シャッタ２２による光量調整と同時あるいは光量調整後に、ＣＰＵ１１はレンズドライバ２５を介してメカシャッタ１８の動作を制御するとともに、撮像素子ドライバ２７を介してカラー撮像素子２３を駆動する（ステップＳ４）。所定のシャッタ速度でメカシャッタ１８が開閉され、カラー撮像素子２３の各画素にそれぞれ信号電荷が蓄積する。そして、撮像素子ドライバ２７の制御の下、第１群の画素ＲＡ，ＧＡ，ＢＡ及び第２群の画素ＲＢ，ＧＢ，ＢＢからそれぞれ出力信号が出力される。
【００７５】
＜通常撮影モード＞
撮影モードとして通常撮影モードが設定されている場合には、通常画像生成部２９ａが作動する。通常画像生成部２９ａは、第１群の画素ＲＡ，ＧＡ，ＢＡからの出力信号に基づき通常撮影画像データを生成し、これを一定のタイミングで表示部８へ出力する。これにより、表示部８にスルー画像が表示される。また、同時にＡＦ処理やＡＥ処理などの撮影準備処理も同時に行われる。
【００７６】
シャッタボタン６が押下されると、通常画像生成部２９ａにて１フレーム分の通常撮影画像データが生成される。この通常撮影画像データは、圧縮伸長処理回路３１にて圧縮された後、メディアＩ／Ｆ３２を介してメモリカード１０に記録される（ステップＳ５）。
【００７７】
＜３Ｄ撮影モード＞
撮影モードとして３Ｄ撮影モードが設定されている場合には、視差画像生成部２９ｂが作動して、第１群の画素ＲＡ，ＧＡ，ＢＡ及び第２群の画素ＲＢ，ＧＢ，ＢＢのそれぞれからの出力信号に基づき、Ｌ視点画像データ、Ｒ視点画像データを生成する。視差画像生成部２９ｂは、Ｌ，Ｒ視点画像データの少なくとも一方を一定のタイミングで表示部８へ出力する。これにより、表示部８にスルー画像が表示される。
【００７８】
シャッタボタン６が押下されると、視差画像生成部２９ｂにて１フレーム分のＬ，Ｒ視点画像データが生成される。これらＬ，Ｒ視点画像データは、圧縮伸長処理回路３１にて視差画像データとして圧縮された後、メディアＩ／Ｆ３２を経由してメモリカード１０に記録される（ステップＳ６）。なお、メモリカード１０に記録された視差画像データは、デジタルカメラ２の動作モードを再生モードに切り替えることにより、表示部８に立体視可能に表示される。以下、撮影を継続する場合には上述の処理が繰り返し実行される。なお、動画撮影時には、複数フレーム分のＬ，Ｒ視点画像データ（Ｌ，Ｒフレーム画像データという）で構成される動画像ファイルが生成されて、メモリカード１０に記録される。
【００７９】
＜デジタルカメラの作用効果＞
マイクロレンズ４８の位置ずれが発生している場合でも、液晶シャッタ２２による被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量の個別調整により画素感度差を調整することができるので、良好な視差画像データが得られる。
【００８０】
なお、上記第１実施形態では、左右２視点の視差画像データを得るデジタルカメラについて説明したが、３視点以上の視差画像を得る場合にはこれに対応して液晶シャッタ２２の光透過領域を３つ以上の領域に分けて個々の領域の光透過率を調整すればよい。
【００８１】
［第２実施形態のデジタルカメラ（液晶シャッタ）の構成］
次に、本発明の第２実施形態のデジタルカメラについて説明を行う。上記第１実施形態のデジタルカメラ２の液晶シャッタ２２は、その左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの全面で被写体光５０Ｌ，５０Ｒを透過させる。これに対して、第２実施形態のデジタルカメラの液晶シャッタは、被写体光５０Ｌ，５０Ｒのそれぞれ一部のみを透過させる。
【００８２】
なお、第２実施形態のデジタルカメラは、第１の実施形態のデジタルカメラ２とは異なる液晶シャッタ６０を有する点を除けば、基本的には第１の実施形態と同じ構成である。このため、第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００８３】
図１８に示すように、液晶シャッタ６０は、枠体５１の開口５１ａに設けられており、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの一部をそれぞれ透過させる小開口６１Ｌ，６１Ｒを有する遮光部６２と、小開口６１Ｌ，６１Ｒにそれぞれ設けられた個別光量調整部６３Ｌ，６３Ｒとを備えている。この液晶シャッタ６０は、いわゆる２重極の形状を有している。
【００８４】
小開口６１Ｌ，６１Ｒは、遮光部６２の左右領域のそれぞれ中央部（略中央部）に設けられている。このため、液晶シャッタ６０に入射した被写体光５０Ｌ，５０Ｒの中で小開口６１Ｌ，６１Ｒ以外の箇所に入射した光は遮光部６２により遮光される。これにより、被写体光５０Ｌ，５０Ｒのそれぞれ一部のみが透過される。
【００８５】
個別光量調整部６３Ｌ，６３Ｒは、第１実施形態の光透過部２２ａと同様に光透過性を有する各種の液晶パネルで構成されており、それぞれ光量制御部５４により光透過率が調整される。
【００８６】
図１９に示すように、個別光量調整部６３Ｒの透過率を個別光量調整部６３Ｌの透過率をよりも低くすることで、被写体光５０Ｒの光量を被写体光５０Ｌの光量よりも低くすることができる。また、図示は省略するが、個別光量調整部６３Ｌの光透過率を個別光量調整部６３Ｒの光透過率よりも低くすることで、被写体光５０Ｌの光量を被写体光５０Ｒの光量よりも低くすることができる。すなわち、開口５１ａ内の領域の一部の領域（個別光量調整部６３Ｌ，６３Ｒ）ごとに被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整可能である。これにより、第１実施形態と同様に、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整して画素感度差を調整することができるので、良好な視差画像データが得られる。
【００８７】
また、２重極の形状の液晶シャッタ６０では、小開口６１Ｌ，６１Ｒ以外に入射した被写体光は遮光される、すなわち、図１８に示した液晶シャッタ６０の左右方向の中央部に入射した被写体光が遮光される。その結果、図２０に示すように、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの分離性が良くなるので、視差がより強調された視差画像データが得られる。
【００８８】
なお、小開口６１Ｌ，６１Ｒ内に個別光量調整部６３Ｌ，６３Ｒをそれぞれ設ける代わりに、小開口６１Ｌ，６１Ｒの開口径を調整することにより、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整してもよい（後述の第５及び第６実施形態も同様）。
【００８９】
［第３の実施形態のデジタルカメラ（液晶シャッタ）の構成］
次に、本発明の第３実施形態のデジタルカメラについて説明を行う。上記第１実施形態のデジタルカメラ２では液晶シャッタ２２に半円板状の左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒを形成しているが、第３実施形態のデジタルカメラでは液晶シャッタ２２に多重輪帯形状の光透過領域を形成する。
【００９０】
なお、第３実施形態のデジタルカメラは、液晶シャッタ２２に形成される光透過領域の形状が異なる点を除けば基本的には第１の実施形態と同じ構成である。このため、第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００９１】
図２１及びこの図中のＸ５−Ｘ５’方向に沿う光透過部２２ａの光透過率の変化を示す図２２において、第３実施形態のデジタルカメラは、第１実施形態とは異なる光量調整部（第１光透過部制御手段）６６を備えている。光量制御部６６は、シャッタドライバ２６を介して光透過部２２ａの光透過率を調整する。
【００９２】
第３実施形態の光量制御部６６は、光透過部２２ａを制御してその中心側から外側に向かって光透過率を段階的に高くする。これにより、光透過部２２ａには多重輪帯状の光透過領域（以下、輪帯状光透過領域という）６８と、輪帯状光透過領域６８の内側に位置する円板状の光透過領域（以下、中央光透過領域という）６９とが形成される。輪帯状光透過領域６８は本発明の第１光透過領域に相当し、中央光透過領域６９は本発明の第２光透過領域に相当する。
【００９３】
光透過部２２ａに多重輪帯状の輪帯状光透過領域６８を形成することで、撮像素子２３の撮像面２３ａに垂直に入射する垂直入射光の光量と、撮像面２３ａに斜めに入射する斜入射光の光量とを調整することができる。これにより、撮像面２３ａの全体に均一に被写体光を入射させることができる。また、撮像面２３ａの内側（中心側）と外側に入射する被写体光の光量を調整することで、視差がより強調された視差画像データが得られる。さらに、光透過部２２ａの外側の光透過率を高くかつ内側の光透過率を低くすることで、シェーディング補正を行うことができる。
【００９４】
なお、輪帯状光透過領域６８の数及びその個々の領域の幅（輪帯幅）は、特に限定されるものではなく、例えば実験やシミュレーションを行って適宜決定してもよい。
【００９５】
マイクロレンズ４８の位置ずれが発生している場合には、図２３及びこの図中のＸ５ａ−Ｘ５ａ’方向に沿う光透過部２２ａの光透過率の変化を示す図２４において、光量制御部６６は、中央光透過領域６９の中心位置を光透過部２２ａの中心に対して左右方向に偏心させる。これにより、開口５１ａ内の領域の一部の領域ごとに被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整することができる。
【００９６】
例えば、第１群画素感度よりも第２群画素感度が高い場合には、中央光透過領域６９の中心位置を右方向に偏心させる。これにより、被写体光５０Ｒの光量を低下させることができるので、第２群画素感度を低くすることができる。また逆に、第２群画素感度よりも第１群画素感度が高い場合には、中央光透過領域６９の中心位置を左方向に偏心させる。これにより、被写体光５０Ｌの光量を低下させることができるので、第１群画素感度を低くすることができる。なお、マイクロレンズ４８の位置ずれ方向に応じて、中央光透過領域６９を図２３中の右上方向、右下方向、左上方向、左下方向に偏心させてもよい。
【００９７】
中央光透過領域６９を偏心させる偏心方向及びその偏心量は、図２１に示した光量補正データ７０に基づき決定される。光量補正データ７０は、第１実施形態の光量補正データ５５と同様に素子検査装置５６により求められる。
【００９８】
前述の素子検査装置５６は、図１４に示した入射角度依存性情報５８に基づき、画素感度差が０（ほぼ０を含む）になるような中央光透過領域６９の偏心方向及びその偏心量を決定し、この決定結果を光量補正データ７０としてメモリ１３に格納する。例えば入射角度依存性情報５８から求めた画素感度差と、最適な中央光透過領域６９の偏心方向及びその偏心量との関係を示す各種情報（データテーブルや演算式）を予め求めておくことで、中央光透過領域６９の偏心方向及びその偏心量を決定することができる。この際に、輪帯状光透過領域６８の各領域の数、大きさ（輪帯幅）、及び光透過率と、中央光透過領域６９の大きさ及び光透過率とについても同時に決定してもよい。
【００９９】
光量制御部６６は、メモリ１３に格納された光量補正データ７０により定められた偏心方向及び偏心量に従って中央光透過領域６９を偏心させることにより、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整する。これにより、第１及び第２実施形態と同様に、画素感度差を調整することができるので、良好な視差画像データが得られる。さらに、液晶シャッタ２２に多重輪帯形状の光透過領域を形成することで、視差をより強調させることができる。
【０１００】
［第４の実施形態のデジタルカメラ（液晶シャッタ）の構成］
次に、本発明の第４実施形態のデジタルカメラについて説明を行う。上記第３実施形態のデジタルカメラでは画素感度差を調整するために中央光透過領域６９を偏心させているが、第４実施形態のデジタルカメラでは光透過部２２ａを左右領域に分割してそれぞれに半輪帯状の光透過領域を形成する。
【０１０１】
なお、第４実施形態のデジタルカメラは、第３実施形態と同様に基本的には第１の実施形態と同じ構成である。このため、第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１０２】
図２５及びこの図中のＸ６−Ｘ６’方向に沿う光透過部２２ａの光透過率の変化を示す図２６において、第４実施形態のデジタルカメラは、第３実施形態とは異なる光量調整部（第２光透過部制御手段）７３を備えている。光量制御部７３は、シャッタドライバ２６を介して光透過部２２ａの光透過率を調整する。
【０１０３】
光量制御部７３は、光透過部２２ａの左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒごとに光透過率を制御する。ここで左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒは、光透過部２２ａの中心を通りかつ図８に示した第１直線Ｌ１に平行な第２直線Ｌ２に沿って光透過部２２ａを分割してなる分割領域であり、本発明の第１分割光透過領域、第２分割光透過領域に相当する。
【０１０４】
光量制御部７３は、光透過部２２ａの中心側から外側に向かって左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒの光透過率をそれぞれ異なる段階数（段階数は特に限定されない）で段階的に高くする。これにより、左光透過領域５２Ｌには、多重かつ半輪帯状の光透過領域（以下、半輪帯状光透過領域という）７５Ｌと、この半輪帯状光透過領域７５Ｌの内側に位置する半円板状の光透過領域（以下、中央光透過領域という）７６Ｌとが形成される。また、右光透過領域５２Ｒには、多重の半輪帯状光透過領域７５Ｒと、この半輪帯状光透過領域７５Ｒの内側に位置する半円板状の中央光透過領域７６Ｒとが形成される。
【０１０５】
このように左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒでそれぞれ光透過率の変化を異ならせることにより、被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整することができる。これにより、第３実施形態よりもより正確に被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量を個別調整することができる。
【０１０６】
なお、図２５及び図２６に示した例では、半輪帯状光透過領域７５Ｌ，７５Ｒの各々の領域の数及び大きさ（輪帯幅）がそれぞれ異なるが、各々の領域の数及び大きさを同じにして光透過率だけを異ならせてもよい。また、中央光透過領域７６Ｌ，７６Ｒについては、各々の領域の数及び光透過率を同じにしてもよい。すなわち、半輪帯状光透過領域７５Ｌ，７５Ｒの各々の領域の数、大きさ、及び光透過率（以下、第１パラメータという）と、中央光透過領域７６Ｌ，７６Ｒの各々の領域の大きさ及び光透過率（以下、第２パラメータ）とは、画素感度差に応じて適宜設定される。
【０１０７】
半輪帯状光透過領域７５Ｌ，７５Ｒの各々の第１パラメータと、中央光透過領域７６Ｌ，７６Ｒの各々の第２パラメータとは、光量補正データ７８に基づき決定される。光量補正データ７８は、第１及び第２実施形態の光量補正データ５５，７０と同様に素子検査装置５６により求められる。素子検査装置５６は、図１４に示した入射角度依存性情報５８から求められる画素感度差に基づき、予め求めたデータテーブルや演算式などを用いて、画素感度差が０（ほぼ０も含む）になるような第１及び第２パラメータを決定する。
【０１０８】
光量制御部７３は、光量補正データ７８により定められた第１及び第２パラメータに従って左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒにそれぞれ半輪帯状光透過領域７５Ｌ，７５Ｒ、中央光透過領域７６Ｌ，７６Ｒを形成する。これにより、上記各実施形態と同様に、画素感度差を調整することができるので、良好な視差画像データが得られる。
【０１０９】
また、左右光透過領域５２Ｌ，５２Ｒに半輪帯状光透過領域７５Ｌ，７５Ｒ、中央光透過領域７６Ｌ，７６Ｒをそれぞれ形成することで、第３実施形態で説明した多重輪帯形状の光透過領域とは少し形状が異なるものの、略多重輪帯状の光透過領域が光透過部２２ａに形成される。従って、第３実施形態で説明したように、垂直入射光と斜入射光の光量調整、撮像面２３ａの全体への均一な被写体光の入射、視差の強調、及びシェーディング補正が可能となる。
【０１１０】
なお、３視点以上の視差画像データを得る場合には、これに伴い液晶シャッタ２２（光透過部２２ａ）の光透過領域の分割数を増加して個々の領域ごとに光透過率を調整すればよい。
【０１１１】
［第５の実施形態のデジタルカメラ（液晶シャッタ）の構成］
次に、本発明の第５実施形態のデジタルカメラについて説明を行う。上記各実施形態では、左右の２視点のＬＲ視点画像を得るデジタルカメラについて説明したが、第５実施形態のデジタルカメラは上下左右の４視点の視点画像を得る。
【０１１２】
なお、第５実施形態のデジタルカメラは、カラー撮像素子及び液晶シャッタが異なる点を除けば基本的には第１の実施形態と同じ構成である。このため、第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１１３】
図２７に示すように、第５実施形態のカラー撮像素子８０の撮像面８０ａには、緑色の被写体光を選択的に受光するＧ画素ブロック８３Ｇと、青色の被写体光を選択的に受光するＢ画素ブロック８３Ｂと、赤色の被写体光を選択的に受光するＲ画素ブロック８３Ｒとが２次元配列されている。
【０１１４】
Ｇ画素ブロック８３Ｇは、第１〜第４画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の計４種類のＧ画素が正方行列状に配列されてなる。第１画素Ｇ１は図中左上に設けられている。第２画素Ｇ２は図中右上に設けられている。第３画素Ｇ３は図中左下に設けられている。第４画素Ｇ４は図中右下に設けられている。
【０１１５】
Ｂ画素ブロック８３Ｂは、第１〜第４画素Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の計４種類のＢ画素が正方行列状に配列されてなる。Ｒ画素ブロック８３Ｒは、第１〜第４画素Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の計４種類のＲ画素が正方行列状に配列されてなる。Ｂ，Ｒ画素ブロック８３Ｂ，８３Ｒの各画素の配置は、Ｇ画素ブロック８３Ｇと同じである。
【０１１６】
各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂ上にはそれぞれ１つのマイクロレンズ８５が設けられている。マイクロレンズ８５の図中左領域は、撮影光学系１７の左領域を通過した被写体光を第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２と第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４とにそれぞれ集光する。マイクロレンズ８５の図中右領域は、撮影光学系１７の右領域を通過した被写体光を第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３とにそれぞれ集光する。
【０１１７】
マイクロレンズ８５の図中上領域は、撮影光学系１７の上領域を通過した被写体光を第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３と第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４とにそれぞれ集光する。マイクロレンズ８５の図中下領域は、撮影光学系１７の下領域を通過した被写体光を第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２とにそれぞれ集光する。このようにカラー撮像素子８０では、マイクロレンズ８５が瞳分割部として機能する。
【０１１８】
第５実施形態の視差画像生成部２９ｂは、各第１〜第４画素から出力される出力信号に基づき上下左右の４視点の視点画像データを形成する。左視点の視点画像データは、第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２及び第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４からの出力信号に基づき生成される。右視点の視点画像データは、第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１及び第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３からの出力信号に基づき生成される。
【０１１９】
上視点の視点画像データは、第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３及び第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４からの出力信号に基づき生成される。下視点の視点画像データは、第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２からの出力信号に基づき生成される。これら４視点の視点画像データは、圧縮伸長処理回路３１にて視差画像データとして圧縮された後、メディアＩ／Ｆ３２を経由してメモリカード１０に記録される。
【０１２０】
図２８に示すように、液晶シャッタ８７は、開口５１ａ内に設けられ、かつ正方行列状に配列された４つの第１〜第４小開口８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄを有する遮光部８９と、各小開口８８ａ〜８８ｄにそれぞれ設けられた個別光量調整部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄとを備えている。このため、液晶シャッタ８７はいわゆる４重極の形状を有している。
【０１２１】
第１小開口８８ａは、撮影光学系１７の左領域を通過して第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２に集光される被写体光の一部と、撮影光学系１７の上領域を通過して第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３に集光される被写体光の一部とをそれぞれ透過させる。第２小開口８８ｂは、撮影光学系１７の右領域を通過して第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に集光される被写体光の一部と、撮影光学系１７の上領域を通過して第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４に集光される被写体光の一部とをそれぞれ透過させる。
【０１２２】
第３小開口８８ｃは、撮影光学系１７の左領域を通過して第４画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４に集光される被写体光の一部と、撮影光学系１７の下領域を通過して第１画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に集光される被写体光の一部とをそれぞれ透過させる。第４小開口８８ｄは、撮影光学系１７の右領域を通過して第３画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３に集光される被写体光の一部と、撮影光学系１７の下領域を通過して第２画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２に集光される被写体光の一部とをそれぞれ透過させる。
【０１２３】
個別光量調整部９０ａ〜９０ｄは、第２実施形態の個別光量調整部６３Ｌ，６３Ｒと同様に光透過性を有しかつ光透過率を調整可能な液晶パネルで構成されている。個別光量調整部９０ａ〜９０ｄの光透過率は、光量制御部９１によって調整される。この光量制御部９１による光透過率の調整には光量補正データ９２が用いられる。
【０１２４】
光量補正データ９２は、第１実施形態の光量補正データ５５と同様に素子検査装置５６により求められる。素子検査装置５６は、同一画素ブロック内の各画素の入射角度依存性を測定した結果に基づき各画素の感度差を求めて、各画素の感度差が０（ほぼ０を含む）になるように各個別光量調整部９０ａ〜９０ｄの光透過率（光量補正データ９２）を決定する。
【０１２５】
図２８中の液晶シャッタ８７のＸ７−Ｘ７’線に沿う光透過率の変化を示す図２９、及びＸ８−Ｘ８’線に沿う光透過率の変化を示す図３０において、光量制御部９１は、メモリ１３に格納された光量補正データ９２に基づき、個別光量調整部９０ａ〜９０ｄの光透過率をそれぞれ調整する。これにより、各個別光量調整部９０ａ〜９０ｄをそれぞれ透過する被写体光の光量がそれぞれ個別調整される。すなわち、開口５１ａ内の領域の一部の領域（個別光量調整部９０ａ〜９０ｄ）ごとに各被写体光の光量を個別調整することができる。その結果、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂ内の各画素の感度差が調整されるので、良好な視差画像データが得られる。
【０１２６】
また、４重極の形状の液晶シャッタ８７を用いることで、第２実施形態と同様に、撮影光学系１７の各領域を通過した被写体光の分離性が良くなるため、視差がより強調された視差画像データが得られる。
【０１２７】
なお、液晶シャッタ８７を４重極の形状とする代わりに、液晶シャッタを四半円形状の４つの領域に分割して、各分割領域において個別に光透過率を調整してもよい。
【０１２８】
［第６の実施形態のデジタルカメラ（液晶シャッタ）の構成］
次に、本発明の第６実施形態のデジタルカメラについて説明を行う。上記第５実施形態では各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂが４種類の画素で構成されているが、第６実施形態のデジタルカメラでは各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂが９種類の画素で構成されている。
【０１２９】
なお、第６実施形態のデジタルカメラは、カラー撮像素子及び液晶シャッタが異なる点を除けば基本的には第５の実施形態と同じ構成である。このため、第５の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１３０】
図３１に示すように、第６実施形態のカラー撮像素子９４では、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂが正方行列状に配列された９個の画素（第１〜第９画素Ｒ１〜Ｒ９、第１〜第９画素Ｇ１〜Ｇ９、第１〜第９画素Ｂ１〜Ｂ９）でそれぞれ構成されている。また、第５実施形態と同様にマイクロレンズ８５が瞳分割部として機能する。このため、第６実施形態では、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂの各画素からそれぞれ出力される出力信号によって構成される９視点の視点画像データ（視差画像データ）が得られる。
【０１３１】
図３２に示すように、液晶シャッタ９６は、開口５１ａ内に設けられており、正方行列状に配列された９つの第１〜第９小開口８８ａ〜８８ｉを有する遮光部９７と、各小開口８８ａ〜８８ｉにそれぞれ設けられた個別光量調整部９０ａ〜９０ｉとを備える、いわゆる９重極の形状を有している。液晶シャッタ９６は、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂを構成する画素の増加に伴い個別光量調整部９０ａ〜９０ｉを増加させている点を除けば第５実施形態の液晶シャッタ８７と基本的に同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１３２】
個別光量調整部９０ａ〜９０ｉをそれぞれ透過する被写体光の光量が個別に調整されることにより、第５実施形態と同様に各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂ内の各画素の感度差が調整される。これにより、良好な視差画像データが得られる。また、９重極の形状の液晶シャッタ９６を用いることで、視差がより強調された視差画像データが得られる。
【０１３３】
なお、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３ＢにＮ２（Ｎは４以上の自然数）種類の画素が正方行列されている場合には、Ｎ２個の小開口及び光量調整部が正方行列状に配列されたＮ２重極の形状の液晶シャッタを用いればよい。また、各画素ブロック８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂを正方行列状に配列された画素で構成する代わりに、任意のパターンで配列された２種類以上の画素で構成してもよい。
【０１３４】
［他の実施形態］
上記各実施形態では、撮影光学系の異なる複数の領域を通過した各被写体光の光量を液晶シャッタにより個別調整しているが、液晶シャッタの代わりに、例えばＮＤフィルタなどの各被写体光の光量を調整可能な各種の部材、装置、機構（光量調整手段）を設けてもよい。また、液晶シャッタをメカシャッタ１８（絞り）とカラー撮像素子２３との間に設けているが、例えば撮影光学系１７とメカシャッタ１８との間に設けてもよい。
【０１３５】
上記第１実施形態では、マイクロレンズ４８の位置ずれに起因する画素感度差の補正するために被写体光５０Ｌ，５０Ｒの光量の個別調整を行っているが、マイクロレンズ４８の位置ずれ以外の要因に起因する画素感度差の補正にも本発明を適用することができる。なお、第１実施形態以外の各実施形態についても同様である。
【０１３６】
上記各実施形態では本発明の撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明を行ったが、例えば、カメラ機能を有する携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、携帯型ゲーム機にも本発明を適用することができる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【０１３７】
＜スマートフォンの構成＞
図３３は、スマートフォン５００の外観を示すものである。図３３に示すスマートフォン５００は、平板状の筐体５０２を有し、筐体５０２の一方の面に表示部としての表示パネル５２１と、入力部としての操作パネル５２２とが一体となった表示入力部５２０を備えている。また、筐体５０２は、スピーカ５３１と、マイクロホン５３２、操作部５４０と、カメラ部５４１とを備えている。なお、筐体５０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【０１３８】
図３４は、図３３に示すスマートフォン５００の構成を示すブロック図である。図３４に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部５１０と、表示入力部５２０と、通話部５３０と、操作部５４０と、カメラ部５４１と、記憶部５５０と、外部入出力部５６０と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信部５７０と、モーションセンサ部５８０と、電源部５９０と、主制御部５０１とを備える。また、スマートフォン５００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【０１３９】
無線通信部５１０は、主制御部５０１の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１４０】
表示入力部５２０は、主制御部５０１の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル５２１と、操作パネル５２２とを備える。生成された３Ｄ画像を鑑賞する場合には、表示パネル５２１は、３Ｄ表示パネルであることが好ましい。
【０１４１】
表示パネル５２１は、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＯＥＬＤ(Organic Electro-Luminescence Display)などを表示デバイスとして用いたものである。操作パネル５２２は、表示パネル５２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部５０１に出力する。次いで、主制御部５０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル５２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０１４２】
図３３に示すように、スマートフォン５００の表示パネル５２１と操作パネル５２２とは一体となって表示入力部５２０を構成しているが、操作パネル５２２が表示パネル５２１を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル５２２は、表示パネル５２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル５２２は、表示パネル５２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１４３】
尚、表示領域の大きさと表示パネル５２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル５２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体５０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル５２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１４４】
通話部５３０は、スピーカ５３１やマイクロホン５３２を備え、マイクロホン５３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部５０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部５０１に出力したり、無線通信部５１０あるいは外部入出力部５６０により受信された音声データを復号してスピーカ５３１から出力するものである。また、図３３に示すように、例えば、スピーカ５３１を表示入力部５２０が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン５３２を筐体５０２の側面に搭載することができる。
【０１４５】
操作部５４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図３４に示すように、操作部５４０は、スマートフォン５００の筐体５０２の表示部の下部、下側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１４６】
記憶部５５０は、主制御部５０１の制御プログラムや制御データ、本発明に係る左目画像及び右目画像を生成するための画像処理プログラムを含むアプリケーションソフトウェア、立体視画像を生成するために使用する第１及び第２のデジタルフィルタ群、視差マップ、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部５５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部５５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部５５２により構成される。なお、記憶部５５０を構成するそれぞれの内部記憶部５５１と外部記憶部５５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、Micro SD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１４７】
外部入出力部５６０は、スマートフォン５００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、IEEE1394など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０１４８】
スマートフォン５００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）やＳＩＭ(Subscriber Identity Module Card)／ＵＩＭ(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン５００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン５００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【０１４９】
ＧＰＳ受信部５７０は、主制御部５０１の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン５００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部５７０は、無線通信部５１０や外部入出力部５６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１５０】
モーションセンサ部５８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部５０１の指示にしたがって、スマートフォン５００の物理的な動きを検出する。スマートフォン５００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン５００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部５０１に出力されるものである。
【０１５１】
電源部５９０は、主制御部５０１の指示にしたがって、スマートフォン５００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１５２】
主制御部５０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部５５０が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン５００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部５０１は、無線通信部５１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１５３】
アプリケーション処理機能は、記憶部５５０が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部５０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部５６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するＷｅｂブラウジング機能、本発明に係る２Ｄ画像から３Ｄ画像を生成する機能などがある。
【０１５４】
また、主制御部５０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部５２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部５０１が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部５２０に表示する機能のことをいう。
【０１５５】
更に、主制御部５０１は、表示パネル５２１に対する表示制御と、操作部５４０、操作パネル５２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１５６】
表示制御の実行により、主制御部５０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル５２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１５７】
また、操作検出制御の実行により、主制御部５０１は、操作部５４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル５２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１５８】
更に、操作検出制御の実行により主制御部５０１は、操作パネル５２２に対する操作位置が、表示パネル５２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル５２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１５９】
また、主制御部５０１は、操作パネル５２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１６０】
カメラ部（撮像装置）５４１は、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やＣＣＤ(Charge-Coupled Device)などの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラであり、上記各実施形態のデジタルカメラと基本的に同じ構成である。
【０１６１】
また、カメラ部５４１は、主制御部５０１の制御により、撮像によって得た画像データを例えばＪＰＥＧ(Joint Photographic coding Experts Group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力したりすることができる。図３３に示すにスマートフォン５００において、カメラ部５４１は表示入力部５２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部５４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部５２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは複数のカメラ部５４１が搭載されてもよい。なお、複数のカメラ部５４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部５４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部５４１を同時に使用して撮影したりすることもできる。
【０１６２】
また、カメラ部５４１はスマートフォン５００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル５２１にカメラ部５４１で取得した画像を表示することや、操作パネル５２２の操作入力の一つとして、カメラ部５４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部５７０が位置を検出する際に、カメラ部５４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部５４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに或いは３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン５００のカメラ部５４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部５４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１６３】
その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部５７０により取得した位置情報、マイクロホン５３２により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部５８０により取得した姿勢情報等などを付加して記憶部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力したりすることもできる。
【符号の説明】
【０１６４】
２…デジタルカメラ，１１…ＣＰＵ，１７…撮影光学系，２２，６０，８７，９６…液晶シャッタ，２３，８０，９４…カラー撮像素子，４８…マイクロレンズ，５４，６６，７３，９１…光量制御部，５５，７０，７８，９２…光量補正データ，６１Ｌ，６１Ｒ，８８ａ〜８８ｄ…小開口，６３Ｌ，６３Ｒ，９０ａ〜９０ｄ…個別光量調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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