(57)【要約】部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあっても、各色光が同様の光量分布を有する撮像信号を得られる小型、薄型の撮像装置を提供する。それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部（１１３）と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部（１３３）と、撮像領域の位置により補正の度合が変化するように、それぞれの前記撮像信号の強度を補正する強度補正部と、を有する撮像装置（１０１）である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、
前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、
前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、
前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、
前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する撮像装置。
【請求項２】
前記複数の撮像領域のうち少なくとも２つの前記撮像領域に対する入射光の光路上に、第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備え、その他の撮像領域に対する入射光の光路上に、前記第１の波長と異なる波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備えた、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記強度補正部は、前記複数の撮像領域のうち、少なくとも前記第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子を透過した光線を受光する撮像領域に対応した前記撮像信号の強度を補正する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の波長は、人間の視覚に略緑として認識される波長である、請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、
前記視差に基づいて前記複数の撮像信号を補正し画像を合成する視差補正部とをさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、
前記視差に基づいて被写体に対する距離を求める距離演算部とをさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割するブロック分割部をさらに有し、
前記視差演算部は、前記ブロックごとに前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を演算する、請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、
前記原点補正係数に基づき前記複数の撮像信号のそれぞれの原点を補正する原点補正部とをさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、
前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれを補正する歪曲補正部とをさらに有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記強度補正部が、前記複数の撮像信号を、強度レベルが互いに等しくなるよう補正する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、
前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、
前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、
前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、
前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記撮像信号の強度を補正する強度補正部とを備えた撮像装置の製造方法であって、
前記撮像装置により、略白色の物体を撮影する第１の撮影工程と、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記強度補正係数を算出する強度補正係数演算工程と、
前記強度補正係数演算工程により算出された強度補正係数を前記強度補正係数保存部へ保存する工程とを有する、撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、
前記撮像装置により、中央部に十字を含むパターンを有する物体を撮影する第２の撮影工程と、
前記第２の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記撮像装置により、格子状のパターンを有する物体を撮影する第３の撮影工程と、
前記第３の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１または１２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で中央部に十字を含むパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部と、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程および歪曲補正係数演算工程により算出された原点補正係数および歪曲補正係数を、前記原点補正係数保存部および歪曲補正係数保存部へそれぞれ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、小型、薄型の撮像装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の撮像装置として、例えば特開２００１−７８２１３号公報に開示された撮像装置がある。図５０は、従来の撮像装置の構成を示す断面図である。【０００３】  図５０において、撮像系９０１０は、物体からの光を絞り９１１０及び撮像レンズ９１００を介して撮像素子９１２０の撮像面に結像する光学処理系である。絞り９１１０は、３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃを有する。開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの各々から撮像レンズ９１００の光入射面９１００ｅに入射した物体光は、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃから射出して撮像素子９１２０の撮像面上に３つの物体像を形成する。撮像レンズ９１００の平面部９１００ｄには遮光性膜が形成されている。撮像レンズ９１００の光入射面９１００ｅ上には互いに異なる波長帯域の光を透過させる３つの光学フィルタ９０５２ａ、９０５２ｂ、９０５２ｃが形成されている。また、撮像素子９１２０上の３つの撮像領域９１２０ａ、９１２０ｂ、９１２０ｃ上にも、互いに異なる波長帯域の光を透過させる３つの光学フィルタ９０５３ａ、９０５３ｂ、９０５３ｃが形成されている。光学フィルタ９０５２ａと光学フィルタ９０５３ａは、主に緑色（Ｇで示す）を透過する分光透過率特性を有し、光学フィルタ９０５２ｂと光学フィルタ９０５３ｂは、主に赤色（Ｒで示す）を透過する分光透過率特性を有し、さらに、光学フィルタ９０５２ｃと光学フィルタ９０５３ｃは、主に青色（Ｂで示す）を透過する分光透過率特性を有する。そのため、撮像領域９１２０ａは緑色光（Ｇ）に対して、撮像領域９１２０ｂは赤色光（Ｒ）に対して、撮像領域９１２０ｃは青色光（Ｂ）に対して、それぞれ感度を持つ。【０００４】  このような複数の撮像レンズを備えた撮像装置では、カメラモジュールから物体までの距離が変化すると、撮像素子９１２０の撮像面上に複数の撮像レンズがそれぞれ形成する複数の物体像の相互間隔が変化する。【０００５】  上記の従来のカメラモジュールでは、仮想被写体距離Ｄ［ｍ］を複数の結像系の撮影画角θ［°］の関数として、Ｄ＝１．４／（ｔａｎ（θ／２））と定義したとき、物体が仮想被写体距離Ｄ［ｍ］にあるときの複数の物体像の相互間隔と無限遠にあるときの複数の物体像の相互間隔との変化が、基準画像信号の画素ピッチの２倍よりも小さくなるように、複数の結像系の光軸間隔が設定されている。すなわち、仮想被写体距離Ｄ［ｍ］にある物体の撮影に最適化された画像処理と同一の画像処理を、無限遠にある物体の撮影に対して行っても、撮像面上での両物体像の相互間隔の差が基準信号の画素ピッチの２倍より小さくなるように光軸間隔が設定されているので、無限遠にある物体像の色ズレを許容可能なレベルに抑えることができる。【０００６】  従来の撮像装置において、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸は、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心、および撮像領域９１２０ａ、９１２０ｂ、９１２０ｃの中心を通るように配置される。しかしながら、部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、撮像レンズ９１０��の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸は、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心からずれることがある。レンズの固有の特性として、撮像素子９１２０の撮像面において、中心部と比較し周辺部は光量（周辺光量）が減少するが、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸と絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心とがそれぞれ異なる方向にずれるとき、周辺光量の減少度合がそれぞれ異なる。【０００７】  図５１は、絞りとレンズ部と周辺光量の関係を説明する図である。図５１において、簡単のため、レンズ９１００、絞り９１１０、および撮像素子９１２０のみが示されている。また、Ｇ，Ｒ，Ｂで示される曲線は、それぞれ緑色、赤色、青色の光量の大きさを示す。ここで、図５１に示すとおり、紙面の上向きをｙ方向の正の向きとする。図５１のように、円形開口９１１０ｂの中心がレンズ部９１００ｂの光軸と一致するとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向の正負の向きに対称に減少する（Ｒで示した曲線分布になる）。そのため、赤色の光量分布は、ｙ方向に関して正負対称である。しかし、レンズ９１００や絞り９１１０の加工精度のばらつきなどにより、円形開口９１１０ａの中心がレンズ部９１００ａの光軸よりｙ方向で負の向きにずれるとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向に負向きの減少度合が大きい（Ｇで示した曲線分布になる）。そのため、緑色の光量分布は、ｙ方向に関して正向きが大きい。一方、レンズ９１００や絞り９１１０の加工精度のばらつきなどにより、円形開口９１１０ｃの中心がレンズ部９１００ｃの光軸よりｙ方向で正の向きにずれるとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向に正向きの減少度合が大きい（Ｂで示した曲線分布になる）。そのため、青色の光量分布は、ｙ方向に関して負向きが大きい。なお、図５１のようなばらつきは、絞り９１１０とレンズ９１００とが樹脂から構成され、熱成形により作成されるとき、組成違いによる熱膨張率の違いから、発生する可能性を有する。【０００８】  図５２は、緑色成分と赤色成分と青色成分の光量分布を示す図である。横軸はｙ軸を示し、縦軸は光量の大きさを示す。上述のようなばらつきを持つとき、例えば灰色の被写体を撮影し画像合成した場合、図５２のように、赤色の光量分布（Ｒで示した曲線）は、ｙ方向に関して正負対称であり、緑色の光量分布（Ｇで示した曲線）は、ｙ方向に関して正向きが大きく、青色の光量分布（Ｂで示した曲線）は、ｙ方向に関して負向きが大きいため、ｙ方向の中央部が赤色に、正の位置が緑色に、負の位置が青色になるというように、実際の被写体の色（この例では灰色）以外の色（偽色）が発生する。すなわち、複数のレンズ部を持ち、それぞれのレンズ部に対応する撮像領域において、被写体の赤色光、緑色光、青色光を独立に受光する従来の撮像装置は、光量分布に偏りがあるとき、赤色光、緑色光、青色光が異なる光量となるため、偽色が発生する。【０００９】  このように、部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、撮像レンズ９１００��３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸が、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心からずれると偽色が発生する。【００１０】  なお、１つのレンズ部と１つの撮像領域から構成され、撮像領域にベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子（例えば、撮像素子がＣＣＤであり、撮像素子の表面に赤色、緑色、青色の３つの異なるカラーフィルタが格子状に配置され、そのカラーフィルタがそれぞれ１つのフォトダイオードに対応するもの）を有する撮像装置では上記の問題は発生しない。すなわち、上述のような部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、レンズ部が絞りの中心からずれ、光量が偏っても、赤色、緑色、青色のカラーフィルタは互いに格子状に近接して配置され、被写体の赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ近接した撮像領域で受光するため、赤色光、緑色光、青色光が同様の光量分布となるため、偽色が発生しない。しかし、このような１つのレンズ部と１つの撮像素子から構成された撮像装置は、光学長が長いため、小型化、薄型化できない。
【発明の開示】
【００１１】  本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあっても、各色光が同様の光量分布を有する撮像信号を得られる小型、薄型の撮像装置を提供することを目的とする。
【００１２】  本発明の撮像装置は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する。
【００１３】  本発明は、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあっても、各色光が同様の光量分布を有する撮像信号を得られる小型、薄型の撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズの上面図
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の回路部の上面図
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のカラーフィルタの特性図
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のＩＲフィルタの特性図
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、無限遠にある物体像の位置を説明するための図
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、有限距離の位置にある物体像の位置を説明するための図
【図８】（Ａ）は本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、合焦時の画像とコントラスト評価値の関係を説明する図、（Ｂ）は本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、非合焦時の画像とコントラスト評価値の関係を説明する図
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ位置とコントラスト評価値の関係を説明する図
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のブロック図
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すフローチャート
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る自動焦点制御の動作を示すフローチャート
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の撮像信号の座標を説明する図
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１に係る強度補正の動作を示すフローチャート
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正係数を説明する図
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正の動作を示すフローチャート
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１に係る視差補正の動作を示すフローチャート
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、ブロック分割を説明する図
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の視差と視差評価値との関係を説明する図
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置のブロック図
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数作成に使用する強度補正用チャートの外観図
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮像信号と強度補正係数と補正後の撮像信号とを示す波形図
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態２に係る原点補正係数作成に使用する原点補正用チャートの外観図
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態２に係る原点補正用チャートを撮影時の撮像信号を示す図
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正用チャートを撮影時の撮像信号を示す図
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図３１】図３１は、歪曲補正係数を線形補間より作成する際に参照する座標を示す図
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態２の変形例において、歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置のブロック図
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態３に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成とに使用する強度原点補正用チャートの外観図
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図３９】図３９は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置のブロック図
【図４０】図４０は、本発明の実施の形態４に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図４１】図４１は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成と歪曲補正係数作成とに使用する強度原点歪曲補正用チャートの外観図
【図４２】図４２は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図４３】図４３は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図４４】図４４は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のレンズの上面図
【図４５】図４５は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の回路部の上面図
【図４６】図４６は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のブロック図
【図４７】図４７は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を示すフローチャート
【図４８】図４８は、本発明の実施の形態５に係る距離演算の動作を示すフローチャート
【図４９】図４９は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図
【図５０】図５０は、従来の撮像装置の構成を示す断面図
【図５１】図５１は、絞りとレンズ部と周辺光量の関係を説明する図
【図５２】図５２は、緑色成分と赤色成分と青色成分の光量分布を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明の撮像装置は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する。【００１６】  部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、偽色が発生する。本発明の撮像装置によれば、強度補正係数を保存し、強度補正係数に基づき、撮像領域の強度むらの影響を低減するように撮像信号の強度を補正することにより、光量分布の偏りを補償できる、これにより、補正後の撮像信号から例えば画像を合成する場合に、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。【００１７】  上記の撮像装置において、前記複数の撮像領域のうち少なくとも２つの前記撮像領域に対する入射光の光路上に、第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備え、その他の撮像領域に対する入射光の光路上に、前記第１の波長と異なる波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備えたことが好ましい。さらに、前記強度補正部は、前記複数の撮像領域のうち、少なくとも前記第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子を透過した光線を受光する撮像領域に対応した前記撮像信号の強度を補正することが好ましい。なお、前記第１の波長は、例えば、人間の視覚に略緑として認識される波長であることが好ましい。【００１８】  上記の撮像装置において、前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、前記視差に基づいて前記複数の撮像信号を補正し画像を合成する視差補正部とをさらに有することが好ましい。【００１９】  部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、視差を正しく求められない。この好ましい構成によれば、撮像信号の強度を補正して光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づき視差を求めるため、正しい視差を求めることができる。また、正しい視差に基づき視差の影響を低減するように画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【００２０】  あるいは、上記の撮像装置において、前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、前記視差に基づいて被写体に対する距離を求める距離演算部とをさらに有することが好ましい。【００２１】  部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、視差を正しく求められない。この好ましい構成によれば、撮像信号の強度を補正して光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づき視差を求めるため、正しい視差を求めることができる。また、正しい視差に基づいて、被���体に対する距離を正しく求めることができる。【００２２】  上記の撮像装置において、前記複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割するブロック分割部をさらに有し、前記視差演算部は、前記ブロックごとに前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を演算することが好ましい。【００２３】  この構成によれば、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、同一波長特性の透過特性素子を透過した光線を受光する少なくとも２つの撮像領域に対応した撮像信号の強度を補正し、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に正しい視差を求めることができる。また、この正しい視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。あるいは、この正しい視差に基づき被写体に対する距離を正しく求めることができる。【００２４】  上記の撮像装置において、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、
前記原点補正係数に基づき前記複数の撮像信号のそれぞれの原点を補正する原点補正部とをさらに有することが好ましい。【００２５】  上記の撮像装置において、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれを補正する歪曲補正部とをさらに有することが好ましい。【００２６】  上記の撮像装置において、前記強度補正部が、前記複数の撮像信号を、強度レベルが互いに等しくなるよう補正することが好ましい。【００２７】  また、本発明にかかる撮像装置の製造方法は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記撮像信号の強度を補正する強度補正部とを備えた撮像装置の製造方法であって、前記撮像装置により、略白色の物体を撮影する第１の撮影工程と、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記強度補正係数を算出する強度補正係数演算工程と、前記強度補正係数演算工程により算出された強度補正係数を前記強度補正係数保存部へ保存する保存工程とを有することを特徴とする。【００２８】  製造工程において、例えば白色均一光を表示したディスプレイまたはテストチャート等の略白色の物体を撮像して得られる撮像信号に基づき強度補正係数を作成し強度補正係数保存部に書き込むことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。【００２９】  上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、前記撮像装置により、中央部に十字を含むパターンを有する物体を撮影する第２の撮影工程と、前記第２の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。【００３０】  これにより、レンズ部同士の製造時のずれや撮像素子の配置位置ずれなどによる製造ばらつきによる原点ずれを補償するための原点補正係数を算出し、原点補正係数保存部へ保存することができる。【００３１】  上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記撮像装置により、格子状のパターンを有する物体を撮影する第３の撮影���程と、前記第３の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。【００３２】  この製造方法によれば、レンズの歪曲を補償する歪曲補正係数を算出し、歪曲補正係数保存部へ保存することができる。【００３３】  上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で中央部に十字を含むパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。【００３４】  この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と原点補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。【００３５】  上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を、前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。【００３６】  この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と歪曲補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。【００３７】  上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部と、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程および歪曲補正係数演算工程により算出された原点補正係数および歪曲補正係数を、前記原点補正係数���存部および歪曲補正係数保存部へそれぞれ保存する工程とをさらに有することが好ましい。【００３８】  この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と原点補正係数と歪曲補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。【００３９】  以下、本発明のより具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。【００４０】  （実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、強度補正係数を保存し、強度補正係数に基づき、撮像領域の位置により補正の度合が変化するように、撮像信号の強度を補正する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成する。【００４１】  また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、同一波長特性の透過特性素子を透過した光線を受光する少なくとも２つの撮像領域に対応した撮像信号の強度を補正し、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【００４２】  また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、原点補正係数を保存し、原点補正係数に基づき、撮像信号の原点を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、原点のずれを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【００４３】  また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、歪曲補正係数を保存し、歪曲補正係数に基づき、複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【００４４】  本発明の実施の形態１に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。【００４５】  図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図１において、撮像装置１０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部１２０を有する。【００４６】  レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部１２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）１２５を有する。【００４７】  鏡筒１１１は、円筒状であり、その内壁面は光の乱反射を防止するためにつやが消された黒色であり、樹脂を射出成形し形成される。上部カバーガラス１１２は、円盤状であり、透明樹脂から形成され、鏡筒１１１の上面に接着剤などにより固着され、その表面は摩擦などによる損傷を防止する保護膜と、入射光の反射を防止する反射防止膜とが設けられている。【００４８】  図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ１１３の上面図である。レンズ１１３は、略円盤状であり、ガラスや透明樹脂から形成され、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄが碁盤目状に配置される。第１〜第４のレン��部１１３ａ〜１１３ｄの配置方向に沿って、図２に示すようにＸ軸及びＹ軸を設定する。第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄにおいて、被写体側から入射した光は、撮像素子１２３側へ射出し、撮像素子１２３上に４つの像を結像する。【００４９】  アクチュエータ固定部１１４は、鏡筒１１１の内壁面に接着剤などにより固着される。アクチュエータ可動部１１５は、レンズ１１３の外周縁に接着剤などにより固着される。アクチュエータ固定部１１４およびアクチュエータ可動部１１５は、ボイスコイルモータを構成する。アクチュエータ固定部１１４は永久磁石（図示せず）と強磁性体ヨーク（図示せず）とを有し、アクチュエータ可動部１１５はコイル（図示せず）を有する。アクチュエータ可動部１１５は、アクチュエータ固定部１１４に対し、弾性体（図示せず）により弾性支持される。アクチュエータ可動部１１５のコイルに通電することにより、アクチュエータ可動部１１５がアクチュエータ固定部１１４に対して相対的に移動し、レンズ１１３と撮像素子１２３との光軸に沿った相対距離が変化する。【００５０】  基板１２１は、樹脂基板から構成され、上面に鏡筒１１１がその底面を接して接着剤などにより固着される。このようにして、レンズモジュール部１１０と回路部１２０とが固定され、撮像装置１０１を構成する。【００５１】  パッケージ１２２は、金属端子を有する樹脂からなり、鏡筒１１１の内側において、基板１２１の上面にその金属端子部が半田づけ等されて固着される。撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２４ｄから構成される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２４ｄは、それぞれＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサのような固体撮像素子であり、これらの受光面の中心が、それぞれ第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸中心と略一致するように、また各撮像素子の受光面が対応するレンズ部の光軸と略垂直になるようにして配置される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各端子は、パッケージ１２２の内側の底部の金属端子にワイヤーボンディングにより金線１２７で接続され、基板１２１を介して、ＳＬＳＩ１２５と電気的に接続される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面に、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄから射出された光がそれぞれ結像し、フォトダイオードにより光の情報から変換された電気の情報が、ＳＬＳＩ１２５に出力される。【００５２】  図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の回路部１２０の上面図である。パッケージカバーガラス１２４は、平板状であり、透明樹脂により形成され、パッケージ１２２の上面に接着などにより固着される。パッケージカバーガラス１２４の上面には、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、第４のカラーフィルタ１２４ｄ、および遮光部１２４ｅが蒸着などにより配置される。また、パッケージカバーガラス１２４の下面には、赤外遮断フィルタ（図示せず。以下、ＩＲフィルタと記す）が蒸着などにより配置される。【００５３】  図４は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のカラーフィルタの特性図であり、図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のＩＲフィルタの特性図である。第１のカラーフィルタ１２４ａは、図４のＧで示した主に緑色を透過する分光透過特性を有し、第２のカラーフィルタ１２４ｂは、図４のＢで示した主に青色を透過する分光透過特性を有し、第３のカラーフィルタ１２４ｃは、図４のＲで示した主に赤色を透過する分光透過特性を有し、第４のカラーフィルタは、図４のＧで示した主に緑色を透過する分光透過特性を有する。また、ＩＲフィルタは、図５のＩＲで示した赤外光を遮断する分光透過特性を有する。【００５４】  したがって、第１のレンズ部１１３ａの上部から入射した物体光は、第１のレンズ部１１３ａの下部から射出され、第１のカラーフィルタ１２４ａおよびＩＲフィルタにより主に緑色が透過し、第１の撮像素子１２３ａの受光部に結像するため、第１の撮像素子１２３ａは物体光のうち緑色成分を受光する。また、第２のレンズ部１１３ｂの上部から入射した物体光は、第２のレンズ部１１３ｂの下部から射出され、第２のカラーフィルタ１２４ｂおよびＩＲフィルタにより主に青色が透過し、第２の撮像素子１２３ｂの受光部に結像するため、第２の撮像素子１２３ｂは物体光のうち青色成分を受光する。また、第３のレンズ部１１３ｃの上部から入射した物体光は、第３のレンズ部１１３ｃの下部から射出され、第３のカラーフィルタ１２４ｃおよびＩＲフィルタにより主に赤色が透過し、第３の撮像素子１２３ｃの受光部に結像するため、第３の撮像素子１２３ｃは物体光のうち赤色成分を受光する。更に、第４のレンズ部１１３ｄの上部から入射した物体光は、第４のレンズ部１１３ｄの下部から射出され、第４のカラーフィルタ１２４ｄおよびＩＲフィルタにより主に緑色が透過し、第４の撮像素子１２３ｄの受光部に結像するため、第４の撮像素子１２３ｄは物体光のうち緑色成分を受光する。【００５５】  ＳＬＳＩ１２５は、後述の方法で、アクチュエータ可動部１１５のコイルの通電を制御し、撮像素子１２３を駆動し、撮像素子１２３からの電気情報を入力し、各種画像処理を行い、上位ＣＰＵと通信を行い、外部に画像出力する。【００５６】  次に、被写体距離と視差との関係を説明する。本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールは４つのレンズ部（第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄ）を有するため、４つのレンズ部がそれぞれ形成する４つの物体像の相対的位置が被写体距離に応じて変化する。【００５７】  図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、無限遠にある物体像の位置を説明するための図である。図６において、簡単のため、第１のレンズ部１１３ａ、第１の撮像素子１２３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第２の撮像��子１２３ｂのみを記す。無限遠の物体１０からの光の第１のレンズ部１１３ａへの入射光Ｌ１と第２のレンズ部１１３ｂへの入射光Ｌ２とは平行であるため、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離と、第１の撮像素子１２３ａ上の物体像１１ａと第２の撮像素子１２３ｂ上の物体像１１ｂとの距離は等しい。ここで、第１のレンズ部１１３ａの光軸、第２のレンズ部１１３ｂの光軸、第３のレンズ部１１３ｃの光軸、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸が、それぞれ第１の撮像素子１２３ａの受光面の中心、第２の撮像素子１２３ｂの受光面の中心、第３の撮像素子１２３ｃの受光面の中心、および第４の撮像素子１２３ｄの受光面の中心と略一致するように配置されている。従って、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面の中心と、各受光面にそれぞれ結像される無限遠の物体像との相対的位置関係は、全ての撮像素子について同一である。すなわち、視差はない。【００５８】  図７は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、有限距離の位置にある物体像の位置を説明するための図である。図７において、簡単のため、第１のレンズ部１１３ａ、第１の撮像素子１２３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第２の撮像素子１２３ｂのみを記す。有限距離の物体１２からの光の第１のレンズ部１１３ａへの入射光Ｌ１と第２のレンズ部１１３ｂへの入射光Ｌ２とは平行ではないため、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離に比べて、第１の撮像素子１２３ａ上の物体像１３ａと第２の撮像素子１２３ｂ上の物体像１３ｂとの距離は長い。そのため、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面の中心と、各受光面にそれぞれ結像される有限距離の物体像との相対的位置関係は、撮像素子ごとに異なる。すなわち、視差がある。物体像１２までの距離（被写体距離）をＡ、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離をＤ、レンズ部１１３ａ，１１３ｂの焦点距離をｆとすると、図７の直角を挟む２辺の長さがＡ、Ｄの直角三角形と、直角を挟む２辺の長さがｆ、Δの直角三角形とが相似であることより、視差Δは、下記式（１）のように表される。なお、下記式（１）および後述するその他の式において、＊は乗算演算子である。その他のレンズ部間についても同様の関係が成立する。このように、被写体距離に応じて４つのレンズ部１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄがそれぞれ形成する４つの物体像の相対的位置が変化する。例えば、被写体距離Ａが小さくなると、視差Δが大きくなる。【００５９】
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【００６０】  次に、コントラストと焦点距離との関係を説明する。【００６１】  図８（Ａ）は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、合焦時（焦点調整が合っているとき）の画像とコントラスト評価値との関係を説明する図であり、図８（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、非合焦時（焦点調整が合っていないとき）の画像とコントラスト評価値との関係を説明する図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の各左図は、左半分が白色、右半分が黒色の矩形を撮影したときの画像である。図８（Ａ）の左図のように、合焦時は撮影画像の輪郭がはっきりし、コントラストが大きい。一方、図８（Ｂ）の左図のように、非合焦時は撮影画像の輪郭がぼやけ、コントラストが小さい。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の各右図は、左図の情報信号にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を作用させたときの結果を示している。横軸はＸ軸方向位置であり、縦軸はＢＰＦ後の出力値である。図８（Ａ）の右図のように、合焦時はＢＰＦ後の信号振幅が大きく、図８（Ｂ）の右図のように、非合焦時はＢＰＦ後の信号振幅が小さい。ここで、このＢＰＦ後の信号振幅をどれだけコントラストが大きいかを示すコントラスト評価値と定義する。すると、図８（Ａ）の右図のように、合焦時はコントラスト評価値が大きく、図８（Ｂ）の右図のように、非合焦時はコントラスト評価値が小さい。【００６２】  図９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ位置とコントラスト評価値との関係を説明する図である。ある物体を撮影するとき、レンズ１１３と撮像素子１２３との距離が小さいとき（ｚ１のとき）、非合焦であるためコントラスト評価値が小さい。レンズ１１３と撮像素子１２３との距離を徐々に大きくすると、コントラスト評価値が徐々に大きくなり、合焦時（ｚ２のとき）はコントラスト評価値が極大となる。さらに、レンズ１１３と撮像素子１２３との距離を徐々に大きくすると（ｚ３のとき）、非合焦となり、コントラスト評価値が小さくなる。このように、合焦時において、コントラスト評価値は極大となる。【００６３】  次に、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ１２５は、システム制御部１３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、および歪曲補正用メモリ１３９を有する。また、回路部１２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。【００６４】  アンプ１２６は、アクチュエータ操作量出力部１３４からの出力に応じた電圧をアクチュエータ可動部１１５のコイルに印加する。【００６５】  システム制御部１３１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリなどから構成され、ＳＬＳＩ１２５の全体を制御する。【００６６】  撮像素子駆動部１３２は、ロジック回路などから構成され、撮像素子１２３を駆動する信号を発生し、この信号に応じた電圧を撮像素子１２３に印加する。【００６７】  撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信���入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成される。第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄは、それぞれＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路。Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＡＧＣ（自動利得制御器。Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＡＤＣ（アナログ／ディジタル変換器。Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が直列に接続されて構成され、それぞれ第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄに接続され、これらからの電気信号が入力され、ＣＤＳ回路により固定ノイズを除去し、ＡＧＣによりゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号からディジタル値に変換し、システム制御部１３１のメモリに書き込む。【００６８】  アクチュエータ操作量出力部１３４は、ＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換器。Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）から構成され、アクチュエータ可動部１１５のコイルに印加すべき電圧に応じた電圧信号を出力する。【００６９】  画像処理部１３５は、ロジック回路、またはＤＳＰ（ディジタル信号プロセッサ。Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、あるいは両者を含んで構成され、システム制御部１３１のメモリ情報を利用し、所定のプログラム制御に従って各種画像処理を行う。画像処理部１３５は、自動焦点制御部１４１、強度補正部１４２、原点補正部１４３、歪曲補正部１４４、および視差補正部１４５を有する。【００７０】  入出力部１３６は、上位ＣＰＵ（図示せず）との通信や、上位ＣＰＵ、外部メモリ（図示せず）、および液晶などの外部表示装置（図示せず）へ画像信号を出力する。【００７１】  強度補正係数用メモリ１３７は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのような不揮発性メモリから構成され、強度補正部１４２で使用する強度補正係数を保存する。原点補正係数用メモリ１３８は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、原点補正部１４３で使用する原点補正係数を保存する。歪曲補正係数用メモリ１３９は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、歪曲補正部１４４で使用する歪曲補正係数を保存する。【００７２】  図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。ＳＬＳＩ１２５のシステム制御部１３１により、撮像装置１０１は、このフローチャートとおりに動作される。【００７３】  ステップＳ１０００において、動作を開始する。例えば、上位ＣＰＵ（図示せず）がシャッターボタン（図示せず）などが押されたことを検知し、入出力部１３６を介し、撮像装置１０１に動作の開始を命令することにより、撮像装置１０１は、動作を開始する。次に、ステップＳ１１００を実行する。【００７４】  ステップＳ１１００において、自動焦点制御部１４１は、自動焦点制御を実行する。図１２は、本発明の実施の���態１に係る自動焦点制御の動作を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、ステップＳ１１００の動作の詳細を示す。【００７５】  ステップＳ１１１０において、焦点制御の動作を開始する。次に、ステップＳ１１２１を実行する。【００７６】  ステップＳ１１２１において、カウンタｉを０に初期化する。次に、ステップＳ１１２２を実行する。【００７７】  ステップＳ１１２２において、アクチュエータの位置指令を演算する。下記式（２）のように、カウンタｉを用いてアクチュエータの位置指令Ｘａｃｔを演算する。なお、位置指令Ｘａｃｔは、無限遠像の合焦位置を基準とし、被写体に向かう向きが正である位置の指令を示す。ここで、ｋｘは、設定された値である。次に、ステップＳ１１２３を実行する。【００７８】
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【００７９】  ステップＳ１１２３において、下記式（３）で示した操作量関数を用いてアクチュエータ操作量（アクチュエータ可動部１１５のコイルへの印加電圧）Ｖａｃｔを演算する。ここで、ｋａ、およびｋｂは、それぞれ設定された値である。次に、ステップＳ１１２４を実行する。【００８０】
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【００８１】  ステップＳ１１２４において、アクチュエータを動作させる。アクチュエータ操作量出力部１３４は、アンプ１２６を介したのちアクチュエータ可動部１１５のコイル（図示せず）に印加される電圧がＶａｃｔになるように、出力する電圧信号を変更する。次に、ステップＳ１１２５を実行する。【００８２】  ステップＳ１１２５において、第１のレンズ部１１３ａに入射し第１の撮像素子１２３ａ上に結像した被写体像の撮影を実行する。システム制御部１３１の命令により、撮像素子駆動部１３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部１３３ａは、撮像素子駆動部１３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子１２３ａが出力する画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）として、システム制御部１３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の撮像信号の座標を説明する図である。Ｉ１（ｘ，ｙ）は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ１１２６を実行する。【００８３】  ステップＳ１１２６において、自動焦点制御用ブロックを設定する。画像領域の中心付近の矩形状の領域を自動焦点制御用ブロックとする。なお、このブロックは必ずしも中央付近である必要はなく、カメラを操作するユーザの意思などを反映し（例えば、センサで視点方向を検出し）、ブロックを設定してもよい。なお、単一のブロックではなく複数のブロックを選択し、複数のブロックにおいて後述の自動焦点制御用コントラスト評価値の平均を用いてもよい。また、複数のブロックにおいて後述の自動焦点制御用コントラスト評価値を演算し、後に少なくとも１つのブロックを自動焦点制御用ブロックとして選択してもよい。次に、ステップＳ１１２７を実行する。【００８４】  ステップＳ１１２７において、システム制御部１３１のメモリ上のデータを用いて、自動焦点制御用コントラスト評価値を作成する。この演算は、第１の撮像信号Ｉ１の自動焦点制御用ブロックの画素について行う。下記式（１１）のように、ｘ方向とｙ方向の２階微分の和であるラプラシアンの絶対値を演算し、下記式（１２）のように空間的にＬＰＦ（ローパスフィルタ。Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を作用させ、これを下記式（１３）のように自動焦点制御用ブロック内で平均して自動焦点用コントラスト評価値Ｃ３を得る。ここで、Ｎａｆは、自動焦点制御用ブロックの画素数である。次に、ステップＳ１１２８を実行する。【００８５】
2006068129.tif 000005
【００８６】  ステップＳ１１２８において、下記式（１４）のように、コントラスト評価値Ｃ３をＣ３（ｉ）として、システム制御部１３１のメモリに書き込む。次に、ステップＳ１１２９を実行する。【００８７】
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【００８８】  ステップＳ１１２９において、下記式（１５）のように、カウンタｉに１を加える。次に、ステップＳ１１３０を実行する。【００８９】
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【００９０】  ステップＳ１１３０において、カウンタｉをしきい値Ｓａｆと比較し、その結果により分岐する。カウンタｉがしきい値Ｓａｆより小さいとき（ステップＳ１１３０の比較結果がＹ）、次に、ステップ１１２２を実行する。一方、カウンタｉがしきい値Ｓａｆ以上のとき（ステップＳ１１３０の比較結果がＮ）、次に、ステップＳ１１４０を実行する。このように、ステップＳ１１２１においてカウンタｉを０に初期化し、ステップＳ１１２９においてカウンタｉに１を加え、ステップＳ１１３０においてカウンタｉで分岐を行うことにより、Ｓ１１２２からＳ１１２８までの処理をＳａｆ回だけ繰り返す。【００９１】  ステップＳ１１４０において、コントラスト評価値Ｃ３の評価を行う。図９のように、合焦位置では、コントラスト評価値Ｃ３が最大となる。下記式（１６）のように、この最大値を与えるカウンタ値ｉをコントラスト最大値を与えるカウンタ値ｉａｆとする。次に、ステップＳ１１５１を実行する。【００９２】
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【００９３】  ステップＳ１１５１において、アクチュエータの位置指令を演算する。下記式（１７）のように、コントラスト最大値を与えるカウンタ値ｉａｆを用いてアクチュエータの位置指令Ｘａｃｔを演算する。なお、位置指令Ｘａｃｔは、無限遠像の合焦位置を基準とし、被写体に向かう向きが正の位置の指令を示す。次に、ステップＳ１１５２を実行する。【００９４】
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【００９５】  ステップＳ１１５２において、操作量関数を用いてアクチュエータ操作量（アクチュエータ可動部１１５のコイルへの印加電圧）Ｖａｃｔを演算する。この動作は、ステップＳ１１２３と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ１１５３を実行する。【００９６】  ステップＳ１１５３において、アクチュエータを動作させる。この動作は、ステップＳ１１２４と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ１１６０を実行する。【００９７】  ステップＳ１１６０において、自動焦点制御を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１２００を実行する。【００９８】  ステップＳ１２００において、画像を入力する。システム制御部１３１の命令により、撮像素子駆動部１３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄは、撮像素子駆動部１３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄが出力する各画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）として、システム制御部１３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３は、本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールの撮像信号の座標を説明する図である。Ｉ１（ｘ，ｙ）は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）、第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）も同様である。すなわち、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）、およびＩ４（ｘ，ｙ）は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第２の撮像信号、第３の撮像信号、および第４の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、それぞれの総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ１３００を実行する。【００９９】  ステップＳ１３００において、強度補正部１４２は、強度補正係数用メモリ１３７に保存された強度補正係数を用いて第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。【０１００】  強度補正係数用メモリ１３７には、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）の補正に使用する第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）の補正に使用する第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）の補正に使用する第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ��の補正に使用する第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）が保存されている。ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の強度補正係数、第２の強度補正係数、第３の強度補正係数、および第４の強度補正係数であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。【０１０１】  図１４は、本発明の実施の形態１に係る強度補正の動作を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは、強度補正を行うステップＳ１３００の詳細を示す。【０１０２】  まず、ステップＳ１３２０において、各画素（ｘ，ｙ）における補正値を演算する。下記式（１８）、（１９）、（２０）、および（２１）のように、第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）、第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）、および第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）にそれぞれ設定値ｋａｂ１、ｋａｂ２、ｋａｂ３、およびｋａｂ４を乗じた結果を第１の強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）、第２の強度補正値ｂ２（ｘ，ｙ）、第３の強度補正値ｂ３（ｘ，ｙ）、および第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）とする。次に、ステップＳ１３３０を実行する。【０１０３】
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【０１０４】  ステップＳ１３３０において、強度補正を行う。下記式（２２）、（２３）、（２４）、および（２５）のように、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）に、第１の強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）、第２の強度補正値ｂ２（ｘ，ｙ）、第３の強度補正値ｂ３（ｘ，ｙ）、および第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）を乗じ補正する。次に、ステップＳ１３４０を実行する。【０１０５】
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【０１０６】  ステップＳ１３４０において、強度補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１４００を実行する。【０１０７】  ステップＳ１４００において、原点補正部１４３は、原点補正係数用メモリ１３８に保存された原点補正係数を用いて第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。【０１０８】  原点補正係数用メモリ１３８には、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）の補正に使用する第１の原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）の補正に使用する第２の原点補正係数ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）の補正に使用する第３の原点補正係数ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）の補正に使用する第４の原点補正係数ｇ４ｘ、ｇ４ｙが保存されている。ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ３ｘ、ｇ４ｘは原点補正係数のｘ成分を示し、ｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ３ｙ、ｇ４ｙは原点補正係数のｙ成分を示す。【０１０９】  そして、下記式（２６）のように、第１の撮像信号Ｉ１を第１の原点補正係数（ｇ１ｘ，ｇ１ｙ）だけ移動させるように補正する。また、下記式（２７）のように、第２の撮像信号Ｉ２を第２の原点補正係数（ｇ２ｘ，ｇ２ｙ）だけ移動させるように補正する。また、下記式（２８）のように、第３の撮像信号Ｉ３を第３の原点補正係数（ｇ３ｘ，ｇ３ｙ）だけ移動させるように補正する。下記式（２９）のように、第４の撮像信号Ｉ４を第４の原点補正係数（ｇ４ｘ，ｇ４ｙ）だけ移動させるように補正する。なお、式（２６）、（２７）、（２８）、（２９）の右辺の値が存在しない場合（例えば、ｘ＝０、ｙ＝０、ｇ１ｘが正数、ｇ１ｙが正数の場合）は、近隣の実在する値と同一値や、近隣から外挿などにより推定された値や、０などを代入すればよい。なお、ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ３ｘ、ｇ４ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ３ｙ、およびｇ４ｙは整数に限定されず、小数でもよい。この場合、式（２６）、（２７）、（２８）、（２９）の右辺の値として、最近隣値や、周りの画素からの補間値を利用する。次に、図１１のステップＳ１５００を実行する。【０１１０】
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【０１１１】  ステップＳ１５００において、歪曲補正部１４４は、歪曲補正係数用メモリ１３９に保存された歪曲補正係数を用いて第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。【０１１２】  歪曲補正係数用メモリ１３９には、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）の補正に使用する第１の歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）の補正に使用する第２の歪曲補正係数ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）の補正に使用する第３の歪曲補正係数ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）の補正に使用する第４の歪曲補正係数ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）が保存されている。ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、およびｐ４ｘ（ｘ，ｙ）は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第１の歪曲補正係数、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、および第４の歪曲補正係数のｘ成分であることを示す。また、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、およびｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の歪曲補正係数、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、および第４の歪曲補正係数のｙ成分であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。【０１１３】  図１５は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正係数を説明する図である。点線の格子の交点は理想上の座標を示し、実線の格子の交点は歪曲がある座標を示す。図１５のように、例えば、理想的には（０，０）に撮像されるべき画像は、実際には歪曲によって（０，０）から（ｐ１ｘ（０，０），ｐ１ｙ（０，０））だけずれた位置に撮像される。このずれ量（ｐ１ｘ（０，０），ｐ１ｙ（０，０））を歪曲補正係数とし、歪曲補正用メモリ１３９に記憶する。すなわち、理想的には（ｘ，ｙ）に撮像されるべき画像は、歪曲によって（ｘ，ｙ）から（ｐ１ｘ（ｘ，ｙ），ｐ１ｙ（ｘ，ｙ））だけずれた位置に撮像される。このずれ量（ｐ１ｘ（ｘ，ｙ），ｐ１ｙ（ｘ，ｙ））を歪曲補正係数とし、歪曲補正用メモリ１３９に記憶する。【０１１４】  図１６は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正の動作を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、歪曲補正を行うステップＳ１５００の詳細を示す。【０１１５】  まず、ステップＳ１５２０において、各画素（ｘ，ｙ）における歪曲補正用座標を演算する。下記式（３０）、（３１）、（３２）、および（３３）のように、第１の歪曲補正係数のｘ成分ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、第２の歪曲補正係数のｘ成分ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、第３の歪曲補正係数のｘ成分ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、および第４の歪曲補正係数のｘ成分ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）に、それぞれｘ座標の値ｘを加えた結果を、第１の歪曲補正用座標のｘ成分ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、第２の歪曲補正用座標のｘ成分ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、第３の歪曲補正用座標のｘ成分ｑ３ｘ（ｘ，ｙ）、および第４の歪曲補正用座標のｘ成分ｑ４ｘ（ｘ，ｙ）とする。また、下記式（３４）、（３５）、（３６）、および（３７）のように、第１の歪曲補正係数のｙ成分ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、第２の歪曲補正係数のｙ成分ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、第３の歪曲補正係数のｙ成分ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、および第４の歪曲補正係数のｙ成分ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）にそれぞれｙ座標の値ｙを加えた結果を、第１の歪曲補正用座標のｙ成分ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、第２の歪曲補正用座標のｙ成分ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）、第３の歪曲補正用座標のｙ成分ｑ３ｙ（ｘ，ｙ）、および第４の歪曲補正用座標のｙ成分ｑ４ｙ（ｘ，ｙ）とする。次に、ステップＳ１５３０を実行する。【０１１６】
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【０１１７】  ステップＳ１３３０において、歪曲補正を行う。下記式（３８）、（３９）、（４０）、および（４１）のように、座標（ｘ，ｙ）上の第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）として、第１の歪曲補正用座標（ｑ１ｘ（ｘ，ｙ），ｑ１ｙ（ｘ，ｙ））上の第１の撮像信号Ｉ１（ｑ１ｘ（ｘ，ｙ），ｑ１ｙ（ｘ，ｙ））、第２の歪曲補正用座標（ｑ２ｘ（ｘ，ｙ），ｑ２ｙ（ｘ，ｙ））上の第２の撮像信号Ｉ２（ｑ２ｘ（ｘ，ｙ），ｑ２ｙ（ｘ，ｙ））、第３の歪曲補正用座標（ｑ３ｘ（ｘ，ｙ），ｑ３ｙ（ｘ，ｙ））上の第３の撮像信号Ｉ３（ｑ３ｘ（ｘ，ｙ），ｑ３ｙ（ｘ，ｙ））、および第４の歪曲補正用座標（ｑ４ｘ（ｘ，ｙ），ｑ４ｙ（ｘ，ｙ））上の第４の撮像信号Ｉ４（ｑ４ｘ（ｘ，ｙ），ｑ４ｙ（ｘ，ｙ））を用いる。なお、式（３８）、（３９）、（４０）、（４１）の右辺の値が存在しない場合は、近隣の実在する値と同一値や、近隣から外挿などにより推定された値や、０などを代入すればよい。なお、ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｙ（ｘ，ｙ）、およびｑ４ｙ（ｘ，ｙ）は整数に限定されず、小数でもよい。この場合、式（３８）、（３９）、（４０）、（４１）の右辺の値として、最近隣値や、周りの画素からの補間値を利用する。次に、ステップＳ１５４０を実行する。【０１１８】
2006068129.tif 000014
【０１１９】  ステップＳ１５４０において、歪曲補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１６００を実行する。【０１２０】  ステップＳ１６００において、視差補正を実行する。図１７は、本発明の実施の形態１に係る視差補正の動作を示すフローチャートである。図１７のフローチャートは、ステップＳ１６００の動作の詳細を示す。【０１２１】  まず、ステップＳ１６２０において、ブロック分割を行う。図１８は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、ブロック分割を説明する図である。図１８のように、第１の撮像信号Ｉ１を、横方向にＭ個のブロックに、縦方向にＮ個のブロックに、総数でＭ×Ｎ個に分割し、それぞれのブロックをＢｉで示す。ここで、ｉは０からＭ×Ｎ−１まで変化する。次に、ステップＳ１６３０を実行する。【０１２２】  ステップＳ１６３０において、各ブロック毎の視差値を演算する。まず、各ブロック（Ｂ０、Ｂ１、…、Ｂｉ、…、ＢＭＮ−１）毎に、視差評価値（Ｒ０（ｋ）、Ｒ１（ｋ）、…、Ｒｉ（ｋ）、…、ＲＭＮ−１（ｋ）。ｋ＝０、１、…、ｋｍａｘ）を演算する。図１９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図である。Ｂｉで示される（Ｉ１としても示されている）領域は、第１の撮像信号Ｉ１からステップＳ１６２０で求められたｉ番目のブロックである。Ｉ４で示される領域は、Ｂｉをｘ方向にｋだけ、ｙ方向にｋだけ移動した領域である。そして、それぞれの領域の全画像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ−ｋ，ｙ−ｋ）について、下記式（４２）に示される絶対値差分総和を視差評価値Ｒｉ（ｋ）として演算する。ここで、ΣΣは、ブロックＢｉ内の全ての画素の総和を示す。【０１２３】
2006068129.tif 000015
【０１２４】  この視差評価値Ｒｉ（ｋ）は、ｉ番目のブロックＢｉの第１の画像信号Ｉ１と、ｘ、ｙ方向にそれぞれ（ｋ、ｋ）だけ離れた領域における第４の画像信号１４がどれだけ相関があるかを示し、値が小さいほど相関が大きい（よく似ている）ことを示す。図２０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の視差と視差評価値との関係を説明する図である。図２０のように、視差評価値Ｒｉ（ｋ）はｋの値によって変化し、ｋ＝Δｉのとき極小値を持つ。これは、第１の画像信号Ｉ１のｉ番目のブロックＢｉをｘ、ｙ方向にそれぞれ（−Δｉ、−Δｉ）だけ移動させて得られるブロックの画像信号は、第４の画像信号１４と最も相関がある（最も似ている）ことを示す。したがって、ｉ番目のブロックＢｉについての第１の撮像信号Ｉ１と第４の撮像信号Ｉ４とのｘ、ｙ方向の視差が（Δｉ、Δｉ）であることが分かる。以下、このΔｉを、ｉ番目のブロックＢｉの視差値Δｉと呼ぶ。このように、ｉ＝０からｉ＝Ｍ×Ｎ−１までＢｉの視差値Δｉを求める。次に、ステップＳ１６４０を実行する。【０１２５】  ステップＳ１６４０において、視差補正を行い、画像合成する。その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。第１の撮像素子１２３ａおよび第４の撮像素子１２３ｄは、主に物体光の緑色成分を受光するため、第１の撮像信号Ｉ１、および第４の撮像信号Ｉ４は、物体光の緑色成分の情報信号である。また、第２の撮像素子１２３ｂは、主に物体光の青色成分を受光するため、第２の撮像信号Ｉ２は、物体光の青色成分の情報信号である。さらに、第３の撮像素子１２３ｃは、主に物体光の赤色成分を受光するため、第３の撮像信号Ｉ３は、物体光の赤色成分の情報信号である。ｉ番目のブロックＢｉにおいて、第１の撮像素子１２３ａと第４の撮像素子１２３ｄとの視差が（Δｉ、Δｉ）であると予測されたため、下記式（４３）のように、画素座標（ｘ、ｙ）における緑色の強度を示すＧ（ｘ，ｙ）を、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ−Δｉ，ｙ−Δｉ）の平均とする。このように平均をとることにより、ランダムノイズの影響を低減できる。また、第１の撮像素子１２３ａと第２の撮像素子１２３ｂの視差が（Δｉ、０）であると予測されたため、下記式（４４）のように、画素座標（ｘ、ｙ）における青色の強度を示すＢ（ｘ，ｙ）を、第２の撮像信号Ｉ２（ｘ−Δｉ，ｙ）とする。さらに、第１の撮像素子１２３ａと第３の撮像素子１２３ｃの視差が（０、Δｉ）であると予測されたため、下記式（４５）のように、（ｘ、ｙ）における赤色の強度を示すＲ（ｘ，ｙ）を、第３の撮像信号Ｉ３（ｘ，ｙ−Δｉ）とする。次に、ステップＳ１６５０を実行する。【０１２６】
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【０１２７】  ステップＳ１６５０において、視差補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１７００を実行する。【０１２８】  ステップＳ１７００において、画像を出力する。入出力部１３６は、システム制御部１３１のメモリ上のデータであるＧ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ），Ｒ（ｘ，ｙ）を、上位ＣＰＵ（図示せず）や外部表示装置（図示せず）に出力する。なお、Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ），Ｒ（ｘ，ｙ）の代わりに、例えば、輝度、色差信号などの出力を出力してもよい。また、ホワイトバランスやγ補正などの画像処理後の値を出力してもよい。さらに、可逆圧縮やＪＰＥＧ等のような非可逆圧縮をしたデータを出力してもよい。また、それらの複数を出力してもよい。次に、Ｓ１８００を実行する。【０１２９】  ステップＳ１８００において、動作を終了する。【０１３０】  以上のように構成し、動作させることにより、以下の効果を有する。【０１３１】  部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、偽色が発生する。実施の形態１の撮像装置では、強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を不揮発メモリである強度補正係数用メモリ１３７に保存し、ステップＳ１３００において、強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４に基づき、撮像領域の位置（ｘ，ｙ）により補正の度合が変化する強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）、ｂ２（ｘ，ｙ）、ｂ３（ｘ，ｙ）、ｂ４（ｘ，ｙ）を作成し、撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）を補正する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。【０１３２】  また、実施の形態１の係る撮像装置は、ステップＳ１３００において強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４に基づき、撮像領域の位置（ｘ，ｙ）により補正の度合が変化する強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）、ｂ２（ｘ，ｙ）、ｂ３（ｘ，ｙ）、ｂ４（ｘ，ｙ）を作成し、撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）を補正し、光量分布の偏りを補償し、ステップＳ１６２０において第１の撮像信号Ｉ１を複数のブロックに分割し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１３３】  また、実施の形態１に係る撮像装置は、原点補正用係数用メモリ１３８に原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ３ｘ、ｇ４ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ３ｙ、ｇ４ｙを保存し、ステップＳ１４００において原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ３ｘ、ｇ４ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ３ｙ、ｇ４ｙに基づき、撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）の原点を補正し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように��像合成する。このことにより、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１３４】  また、実施の形態１に係る撮像装置は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を保存し、ステップＳ１５２０において歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）に基づき、歪曲補正用座標ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ４ｙ（ｘ，ｙ）を演算し、ステップＳ１５３０において歪曲補正用座標ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ４ｙ（ｘ，ｙ）において複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）を補正し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ４（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１３５】  なお、実施の形態１の撮像装置は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、第４の撮像素子１２３ｄの感度の偏りがそれぞれ異なる場合にも、偽色発生を抑制する効果も併せて持つ。【０１３６】  なお、実施の形態１の撮像装置において、演算された視差をそのまま利用したが、適宜リミットしてもよい。レンズ特性によっては被写体距離Ａがある値よりも小さいとき、画像が不鮮明となる。そのため、この値を被写体距離Ａの最小値と定めれば、視差Δの最大値を定められる。この値よりも大きい視差は、誤差であるとして無視してもよい。また、このような場合、視差評価値が２番目に小さい値を視差として採用してもよい。【０１３７】  また、実施の形態１の撮像装置では、視差を第１の撮像信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の撮像信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから演算したが、本発明はこれに限定されない。例えば、紫色の被写体は緑色成分が少なく、青色成分、赤色成分を多く含むため、第１の撮像信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の撮像信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから演算できないことがある。この場合、第２の撮像信号Ｉ２（主に青色を示す）と第３の撮像信号Ｉ３（主に赤色を示す）とから視差を演算してもよい。また、第１の視差信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の視差信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから視差が演算不能であり、かつ、第２の撮像信号Ｉ２（主に青色を示す）と第３の撮像信号Ｉ３（主に赤色を示す）とから視差が演算不能であれば、視差の影響がないものとみなし、視差なしとすればよい。【０１３８】  また、第１の実施の形態において、全てのレンズ部を透過��た光線にＩＲフィルタが作用するが、ＩＲフィルタの一部を削除し、一部のレンズ部を透過した光線について作用しなくてもよい。また、ＩＲフィルタを全て削除してもよい。【０１３９】  また、第１の実施の形態において、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に緑色、青色、赤色、および緑色を透過したが、波長が異なってもよい。例えば、補色を利用し、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に黄色、シアン、マゼンタ、および黄色を透過してもよい。さらに、順番を入れ替えてもよい。例えば、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に緑色、緑色、青色、および赤色を透過してもよい。また、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に赤色、青色、緑色、および赤色を透過してもよい。【０１４０】  また、第１の実施の形態の撮像装置をカメラに搭載するとき、撮影時に上側になる方に第２の撮像素子１２３ａが、下側になる方に第３の撮像素子１２３ｃが配置されるように、第１〜第４の撮像素子１２３ａ〜１２３ｄを配置することにより、上側が青色に敏感となり、下側が赤色に敏感となるので、風景写真の色再現をより自然にできる。【０１４１】  また、視差評価値に目立つ極値が２つあるときは、より大きい方の視差を採用してもよい。このようなブロックには、被写体と背景が含まれており、被写体距離と背景距離とが異なるため、極値が２つ現れる。背景距離と比較して被写体距離は小さいため、背景の視差と比較して被写体の視差は大きい。ここで、大きい方の視差を採用すれば、背景の視差の影響は低減できないが、画質に直接影響する被写体の視差の影響を低減できる。【０１４２】  また、画像出力のタイミングは、上記に限定されず、適宜プレビュー出力をしてもよい。例えば、ステップＳ１１００において自動焦点制御を行う途中で、視差補正なしの画像を出力してもよい。【０１４３】  また、実施の形態１において、撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄから構成され、撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成された。しかし、撮像素子１２３を１つの撮像素子で構成し、この受光面上の異なる位置に第１〜第４のレンズ部１１３ａ〜１１３ｄによる４つの像を形成しても良い。また、撮像信号入力部１３３が１つの撮像素子１２３からの信号が入力される１つの撮像信号入力部から構成されてもよい。この場合、システム制御部１３１のメモリ上に置かれたデータから適宜領域を選択し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４とすればよ���。【０１４４】  また、第１の実施の形態において、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸の中心を互いに結んで得られる矩形が正方形になるように配置されたがこれに限定されない。この矩形のｘ方向の長さとｙ方向の長さが異なってもよい。この場合、ステップＳ１６３０において視差を求めるとき、ステップＳ１６４０において視差補正をするときなど適宜変更を要する。すなわち、ｘ方向とｙ方向とで同一のｋを用いるのではなく、前述の矩形のｘ方向の長さとｙ方向の長さとの比を保つようにｋを変更する。【０１４５】  なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、下記式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、下記式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素（ｘ，ｙ）における被写体の距離は、下記式（４８）のように示され、システム制御部１３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ（ｘ，ｙ）を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。【０１４６】
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【０１４７】  （実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において強度補正係数を作成し、強度補正係数用メモリに書き込む。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成する。【０１４８】  また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、製造工程において強度補正係数を作成し、強度補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１４９】  また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において原点補正係数を作成し、原点補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、原点のばらつきを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、原点のばらつきを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１５０】  また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において歪曲補正係数を作成し、歪曲補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１５１】  本発明の実施の形態２に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図２１は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図２１において、撮像装置２０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部２２０を有する。【０１５２】  レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部２２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）２２５を有する。ＳＬＳＩ２２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。【０１５３】  図２２は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ２２５は、システム制御部２３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３を有する。また、回路部２２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。【０１５４】  撮像装置２０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、以下に説明するように、強度補正係数作成部２５１が、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部２５２が、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部２５３が、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成し、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。【０１５５】  図２３は、本発明の実施の形態２に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。２０１は本発明の実施の形態２の撮像装置であり、２０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ２０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置２０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置２０１に強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ２０２に制御され、撮像装置２０１と協調動作し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブルなどから構成され、撮像装置２０１と補正係数作成用コントローラ２０２とを接続し、撮像装置２０１に電力を供給し、撮像装置２０１と補正係数作成用コントローラ２０２の通信を媒介する。【０１５６】  次に、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の動作を説明する。図２４は、本発明の実施の形態２に係る強度���正係数作成に使用する強度補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２４のような白色均一の被写体である強度補正用チャート２０５を撮影する。図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮像信号と強度補正係数と補正後の撮像信号とを示す波形図である。図２５（Ａ）〜（Ｃ）において、簡単のため、第１の撮像信号Ｉ１と、第１の強度補正係数ａ１と、補正後の第１の撮像信号Ｉ１のみを示す。図２５（Ａ）のように、この撮像信号Ｉ１は、周辺光量の落ち込みの強度情報を含む光量分布の偏りの強度情報である。強度補正係数作成部２５１は、撮像信号Ｉ１の逆数を、図２５（Ｂ）のような強度補正係数ａ１として求め、強度補正係数用メモリ１３７に保存する。つまり、強度補正係数作成部２５１は、Ｉ１（ｘ，ｙ）＊ａ１（ｘ，ｙ）＝１となるように、ａ１（ｘ，ｙ）の値を求める。これにより、ステップＳ１３００のように強度補正をすると、補正後の撮像信号は、図２５（Ｃ）のように平坦となり、均一の被写体像を再現する。同様に、強度補正係数作成部２５１は、第２の撮像信号Ｉ２に対する第２の強度補正係数ａ２、第３の撮像信号Ｉ３に対する第３の強度補正係数ａ３、および第４の撮像信号Ｉ４に対する第４の強度補正係数ａ４を作成し、強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。ここで、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあり、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、周辺光量の落ち込みがそれぞれ異なるとき、第２の強度補正係数ａ２、第３の強度補正係数ａ３、および第４の強度補正係数ａ４はそれぞれ異なる。このように、白色均一の被写体を撮影し、そのときの撮像信号の逆数を強度補正係数とすることにより、強度補正を適切に行うことができる。実施の形態２の撮像装置は、この原理に基づき、強度補正係数作成部２５１によって強度補正係数を作成し、作成された強度補正係数を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。そして、画像処理部１３５の強度補正部１４２が、強度補正係数用メモリ１３７に保存された強度補正係数に基づき強度補正を行う。【０１５７】  図２６は、本発明の実施の形態２に係る原点補正係数作成に使用する原点補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２６のような白色均一の被写体に十字が描画された原点補正用チャート２０６を撮影する。撮像装置２０１は、原点補正用チャート２０６に正対するように配置され、撮像装置２０１の複数のレンズの光軸の中心が、原点補正用チャート２０６の十字の中心に一致するように配置される。図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）は、本発明の実施の形態２に係る原点補正用チャート２０６を撮影時の撮像信号を示す図である。原点補正用チャート２０６の撮影によって、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４は、それぞれ図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるような信号となる。図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）における十字状の実線は、原点補正用チャート２０６に描画された十字が撮像されたものである。なお、図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）における十字状の破線は、撮像信号との比較の便宜のために、画像の中心を通る線を仮��的に示したものであって、実際の信号には含まれない。図２７のように、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４の十字の中心（実線の中心）は、画像の中心（破線の中心）と比較し、それぞれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）だけずれている。このずれは、撮像装置２０１から原点補正用チャート２０６が有限の距離に配置されることによる視差の要因、およびレンズ部同士の製造時のずれや撮像素子の配置位置ずれなどによる製造ばらつきによる要因が複合されて生じる。したがって、それぞれの十字の中心のずれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）から視差の要因を減じたものが製造ばらつきによるずれである。原点補正係数作成部２５２は、このずれの影響をなくすように原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、作成した原点補正係数を原点補正係数用メモリ１３８へ書き込む。画像処理部１３５の原点補正部１４３が、原点補正係数用メモリ１３８の原点補正係数を用いて、Ｓ１４００において原点補正する。【０１５８】  図２８は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２８のような白色均一の被写体に格子が描画された歪曲補正用チャート２０７を撮影する。この格子の間隔は、撮影された画像において、１０ピクセルから１５ピクセルであることが好ましい。撮像装置２０１は、歪曲補正用チャート２０７に正対するように配置され、撮像装置２０１の複数のレンズの光軸の中心が、歪曲補正用チャート２０７の格子の中心に一致するように配置される。図２９は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正用チャート２０７を撮影時の撮像信号を示す図である。図２９において、簡単のため、第１の撮像信号Ｉ１のみを示す。歪曲補正用チャート２０７を撮影することにより、第１の撮像信号Ｉ１として、図２９に示されるような信号が得られる。図２９において格子状で歪曲した実線は、歪曲補正用チャート２０７に描画された格子が撮像されたものである。なお、図２９において格子状で歪曲がない破線は、撮像信号との比較の便宜のために、レンズに歪曲がないときに撮像されるものを仮想的に示したものであって、実際の撮像信号には含まれない。なお、図２９においては、原点ずれ、視差によるずれを除去している。撮像信号Ｉ１上の歪曲した格子の交点（実線の交点）を（ｕｘ１（ｉ，ｊ），ｕｙ１（ｉ，ｊ））と示し、レンズに歪曲がないときに撮像される格子の交点（破線の交点）を（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））と示す。ここで、（ｉ，ｊ）はそれぞれｘ方向にｉ番目、ｙ方向にｊ番目の交点であることを示し、図２９のように、格子の交点は端も含めｘ方向にＷＸ＋１個、ｙ方向にＷＹ＋１個あり、左上端の交点は（ｖｘ１（０，０），ｖｙ１（０，０））と示され、右下端の交点は（ｖｘ１（ＷＸ，ＷＹ），ｖｙ１（ＷＸ，ＷＹ））と示される。【０１５９】  歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正後の（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））の撮像信号Ｉ１とし���、（ｕｘ１（ｉ，ｊ），ｕｙ１（ｉ，ｊ））の座標の撮像信号Ｉ１を用いるように、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。また、歪曲補正係数作成部２５３は、交点以外のピクセルの座標については、近隣の交点から補間により求めた座標の撮像信号Ｉ１を用いるように、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。なお、歪曲補正係数作成部２５３は、他の撮像信号Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４についても同様に、歪曲補正係数ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。作成された歪曲補正係数は、歪曲補正係数用メモリ１３９に格納される。なお、原点ずれ、視差によるずれは適宜補正する。【０１６０】  図３０は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。【０１６１】  ステップＳ２０００において、撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイ２０３の描画領域の中心に一致するように、撮像装置２０１を配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。【０１６２】  ステップＳ２１１０において、撮像装置２０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。これは、産業用ロボットなどにより行われる。このことにより、補正係数作成用コントローラ２０２から撮像装置２０１に電力が供給され、補正係数作成用コントローラ２０２と撮像装置２０１との通信が可能になる。次に、ステップＳ２１２０を実行する。【０１６３】  ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置２０１へダウンロードする。補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に撮像装置用ケーブル２０４が接続されたことを検知後、撮像装置２０１に補正係数作成用プログラムを送信する。そして、撮像装置２０１は、補正係数作成用プログラムを受信し、システム制御部１３１のメモリに書き込み、以下、この補正係数作成プログラムに従い強度補正係数の作成を進める。すなわち、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３は、図２２においては、システム制御部２３１とは独立したブロックとして図示したが、システム制御部１３１が補正係数作成用プログラムを実行することによってその機能が実現される仮想的なブロックである。なお、補正係数作成後、この補正係数作成プログラムは不要であり削除するため、揮発性メモリに保存しても、不揮発性メモリに保存してもよい。従って、出荷後の撮像装置２０１に、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３が必ず存在するわけではない。次に、ステップＳ２２１０を実行する。【０１６４】  ステップＳ２２１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光である強度補正用チャート２０５を描画させる。次に、ステップＳ２２２０を実行する。【０１６５】  ステップＳ２２２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮像装置用ケーブル２０４を介し、撮影開始の指令を送信する。次���、ステップＳ２２３０を実行する。【０１６６】  ステップＳ２２３０において、撮像装置２０１は強度補正用チャート２０５の撮影を行う。ステップＳ２２２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２２３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２３１０を実行する。【０１６７】  ステップＳ２３１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光を背景とし十字が配置された原点補正用チャート２０６を描画させる。ここで、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心が十字の交点と一致するように、原点補正用チャート２０６を描画させる。次に、ステップＳ２３２０を実行する。【０１６８】  ステップＳ２３２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ２３３０を実行する。【０１６９】  ステップＳ２３３０において、撮像装置２０１は、原点補正用チャート２０６の撮影を行う。ステップＳ２３２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２３３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、原点補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（１，ｘ，ｙ）としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２４１０を実行する。【０１７０】  ステップＳ２４１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に、白色均一光を背景とし格子が配置された歪曲補正用チャート２０７を描画する。ここで、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心が格子の中心と一致するように、歪曲補正用チャート２０７を描画させる。次に、ステップＳ２４２０を実行する。【０１７１】  ステップＳ２４２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ２４３０を実行する。【０１７２】  ステップＳ２４３０において、撮像装置２０１は、歪曲補正用チャート２０７の撮影を行う。ステップＳ２３２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２４３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（２，ｘ，ｙ）��第２の撮像信号Ｉ２（２，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（２，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（２，ｘ，ｙ）としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２５１０を実行する。【０１７３】  ステップＳ２５１０において、強度補正係数作成部２５１は、ステップＳ２２３０で撮影してメモリに保存されている、強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）を用いて、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を作成する。強度補正係数作成部２５１は、下記式（４９）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と、強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）との比を、第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）とする。ここで、Ｉ１（０，Ｌ／２，Ｈ／２）は、強度補正係数作成用の第１の撮像信号のうち、画像の中央部の画素（すなわち、ｘ座標がＬ／２、ｙ座標Ｈ／２の画素）の信号を表す。なお、Ｈは画像の縦方向の画素数、Ｌは横方向の画素数である。また、強度補正係数作成部２５１は、下記式（５０）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）との比を第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）とし、下記式（５１）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（ｉ，ｘ，ｙ）のと比を第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）とし、下記式（５２）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）との比を第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。なお、ステップＳ２２３０において強度補正用チャート２０５の撮影を複数回行い、それらの画像を加算平均した画像を、強度補正係数作成用の撮像信号として用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。次に、ステップＳ２５２０を実行する。【０１７４】
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【０１７５】  ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部２５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。次に、ステップＳ２６１０を実行する。【０１７６】  ステップＳ２６１０において、原点補正係数作成部２５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成する。図２７のように、原点補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、原点補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、原点補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、原点補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（１，ｘ，ｙ）の十字の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す実線の中心）の、画像の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す破線の中心）に対するそれぞれのずれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）を検知する。ここで、それぞれの原点補正係数作成用の撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、Ｉ４（１，ｘ，ｙ）における十字の中心の座標を求める方法としては、撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、Ｉ４（１，ｘ，ｙ）と十字の小画像とのパターンマッチングを行う方法や、撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、Ｉ４（１，ｘ，ｙ）を二値化して十字のパターンを求める方法などが用いられる。このような方法により撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、Ｉ４（１，ｘ，ｙ）から得られた十字の中心の座標から、画像の中心の座標を減じることにより、前記のずれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）が得られる。【０１７７】  次に、原点補正係数作成部２５２は、視差の影響を除去するために、まず、視差の大きさを演算する。下記式（５３）、（５４）のように、原点補正係数作成部２５２は、視差のｘ成分Δｘと視差のｙ成分Δｙとを求める。ここで、ｆはレンズの焦点距離であり、Ｄｘはレンズ部の光軸間の距離のｘ成分である。Ｄｘは、第１のレンズ１１３ａの光軸と第２のレンズ１１３ｂの光軸との距離、あるいは、第３のレンズ１１３ｃの光軸と第４のレンズ１１３ｄの光軸との距離であり、これらの距離は略一致する。Ｄｙはレンズ部の光軸間の距離のｙ成分である。Ｄｙは、第１のレンズ１１３ａの光軸と第３のレンズ１１３ｃの光軸との距離、あるいは、第２のレンズ１１３ｂの光軸と第４のレンズ１１３ｄの光軸との距離であり、これらの距離は略一致する。Ａは、撮像装置のレンズの主点（第１のレンズ１１３ａの主点、第２のレンズ１１３ｂの主点、第３のレンズ１１３ｃの主点、あるいは第４のレンズ１１４ｄの主点）からディスプレイ２０３（原点補正用チャート２０６）までの距離である。なお、各レンズの主点からディスプレイ２０３までの距離は略一致する。そして、原点補正係数作成部２５２は、下記式（５５）、（５６）��（５７）、（５８）、（５９）、（６０）、（６１）、および（６２）のように、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４の十字の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す実線の中心）の、画像の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す波線の中心）に対するそれぞれのずれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）から視差（Δｘ、あるいはΔｙ）を除去し、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成する。なお、ステップＳ２３３０において、原点補正用チャート２０６の撮影を複数回行い、それらの画像を加算平均した画像を、原点補正係数作成用の撮像信号として用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、視差（Δｘ、あるいはΔｙ）やずれ（ｓ１ｘ，ｓ１ｙ）、（ｓ２ｘ，ｓ２ｙ）、（ｓ３ｘ，ｓ３ｙ）、（ｓ４ｘ，ｓ４ｙ）を小数点の精度で求めることにより、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを小数点の精度で求めてもよい。次に、ステップＳ２６２０を実行する。【０１７８】
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【０１７９】  ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部２５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。次に、ステップＳ２７１０を実行する。【０１８０】  ステップＳ２７１０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。以下、第１の歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）の作成方法を説明する。歪曲補正用チャート２０７を撮影したときの歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（２，ｘ，ｙ）は、レンズ部に歪曲がなければ図２９の歪曲のない格子（波線）として撮像されるべきものが、レンズ部の歪曲のために、歪曲した格子（実線）として撮像される。まず、歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（２，ｘ，ｙ）を２値化し、十字状のパターンを検知することにより、歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点の座標（ｕｘ１（ｉ，ｊ），ｕｙ１（ｉ，ｊ））を求める。この歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点（ｕｘ１（ｉ，ｊ），ｕｙ１（ｉ，ｊ））は、レンズ部の歪曲がなければ、歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））にあるべき点である。【０１８１】  歪曲のない格子（図２９に示す波線）において、左上端の交点（ｖｘ１（０，０），ｖｙ１（０，０））の座標を（ｖｘ１０，ｖｙ１０）とし、格子のｘ方向の間隔をｐｘ、格子のｙ方向の間隔をｐｙとすると、この格子の各交点（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））の座標は、下記式（６３）および（６４）のように表される。ｖｘ１０、ｖｙ１０、ｐｘ、ｐｙはレンズの焦点距離、撮像装置２０１とディスプレイ２０３との距離、歪曲補正用チャート２０７の格子サイズなどから決定される。そして、歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点（ｕｘ１（ｉ，ｊ），ｕｙ１（ｉ，ｊ））は、歪曲がなければ、歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））にあるべき点であるため、交点（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））での第１の歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））、ｐ１ｙ（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））は、下記式（６５）および（６６）のように示される。交点（ｖｘ１（ｉ，ｊ），ｖｙ１（ｉ，ｊ））以外の座標での第１の歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）は、下記式（６７）および（６８）のように、座標（ｘ，ｙ）の周辺の歪曲のない格子（図２９に示す波線）上の交点での歪曲補正係数（式（６５）および（６６）に示されたもの）を線形補間し作成する。図３１は、歪曲補正係数を線形補間より作成する際に参照する座標を示す図である。ここで、（ｖｘ（ｉ，ｊ），ｖｙ（ｉ，ｊ））は、求めようとする座標（ｘ，ｙ）の左上にある歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点である。そして、歪曲補正係数作成部２５３は、下記式（６９）および（７０）のように、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙと視差Δｘ（式（５３）参照）、Δｙ（式（５４参照））とを用いて、原点ずれと視差の影響を除去する。【０１８２】
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【０１８３】  歪曲補正係数作成部２５３は、第２の歪曲補正係数ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、第３の歪曲補正係数ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、および第４の歪曲補正係数ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）も同様に求める。すなわち、歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（２，ｘ，ｙ）、歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（２，ｘ，ｙ）、および歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（２，ｘ，ｙ）に基づき、歪曲した格子の交点の座標（ｕｘ２（ｉ，ｊ），ｕｙ２（ｉ，ｊ））、（ｕｘ３（ｉ，ｊ），ｕｙ３（ｉ，ｊ））、および（ｕｘ４（ｉ，ｊ），ｕｙ４（ｉ，ｊ））を求める。歪曲のない格子の交点（ｖｘ２（ｉ，ｊ），ｖｙ２（ｉ，ｊ））、（ｖｘ３（ｉ，ｊ），ｖｙ３（ｉ，ｊ））、（ｖｘ４（ｉ，ｊ），ｖｙ４（ｉ，ｊ））は、下記式（７１）、（７２）、（７３）、（７４）、（７５）、および（７６）のように示される。【０１８４】  そして、（ｖｘ２（ｉ，ｊ），ｖｙ２（ｉ，ｊ））での第２の歪曲補正係数ｐ２ｘ（ｖｘ２（ｉ，ｊ），ｖｙ２（ｉ，ｊ））、ｐ２ｙ（ｖｘ２（ｉ，ｊ），ｖｙ２（ｉ，ｊ））は、下記式（７７）および（７８）のように示され、（ｖｘ３（ｉ，ｊ），ｖｙ３（ｉ，ｊ））での第３の歪曲補正係数ｐ３ｘ（ｖｘ３（ｉ，ｊ），ｖｙ３（ｉ，ｊ））、ｐ３ｙ（ｖｘ３（ｉ，ｊ），ｖｙ３（ｉ，ｊ））は、下記式（７９）および（８０）のように示され、（ｖｘ４（ｉ，ｊ），ｖｙ４（ｉ，ｊ））での第４の歪曲補正係数ｐ４ｘ（ｖｘ４（ｉ，ｊ），ｖｙ４（ｉ，ｊ））、ｐ４ｙ（ｖｘ４（ｉ，ｊ），ｖｙ４（ｉ，ｊ））は、下記式（８１）および（８２）のように示される。さらに、歪曲補正係数作成部２５３は、（ｖｘ２（ｉ，ｊ），ｖｙ２（ｉ，ｊ））以外の座標での第２の歪曲補正係数ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）を、下記式（８３）および（８４）のように、座標（ｘ，ｙ）の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（７７）および（７８）に示されたもの）を線形補間し作成する。また、歪曲補正係数作成部２５３は、（ｖｘ３（ｉ，ｊ），ｖｙ３（ｉ，ｊ））以外の座標での第３の歪曲補正係数ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）を、下記式（８５）および（８６）のように、座標（ｘ，ｙ）の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（７９）および（８０）に示されたもの）を線形補間し作成する。さらに、歪曲補正係数作成部２５３は、（ｖｘ４（ｉ，ｊ），ｖｙ４（ｉ，ｊ））以外の座標での第４の歪曲補正係数ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を、下記式（８７）および（８８）のように、座標（ｘ，ｙ）の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（８１）および（８２）に示されたもの）を線形補間し作成する。そして、歪曲補正係数作成部２５３は、下記式（８９）、（９０）、（９１）、（９２）、（９３）、および（９４）のように、原点補正係数ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙと、視差Δｘ（式（５３）参照）、Δｙ（式（５４）参照）とを用いて、原点ずれと視差の影響を除去する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。【０１８５】
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【０１８６】  ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。次に、ステップＳ２８１０を実行する。【０１８７】  ステップＳ２８１０において、システム制御部２３１は、補正係数作成プログラムを消去する。補正係数作成プログラムは、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数を作成するときのみ必要であり、通常の被写体を撮影するときは不要である。従って、ステップＳ２１２０で補正係数作成プログラムをダウンロードし、このステップで補正係数作成プログラムを消去することにより、通常使用時に利用できるメモリを増やすことができる。次に、ステップＳ２８２０を実行する。【０１８８】  ステップＳ２８２０において、撮像装置２０１から撮像装置用ケーブル２０４がはずされる。これは、産業用ロボットなどにより行われる。この撮像装置用ケーブル２０４は、次に、他の撮像装置に接続され、他の撮像装置の強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成に使用される。次に、ステップＳ２９００を実行する。【０１８９】  ステップＳ２９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。【０１９０】  そして、撮像装置２０１は、通常使用時は、実施の形態１と同様に動作する。【０１９１】  以上のように構成し動作させることにより、実施の形態２の撮像装置は以下に示す効果を有する。【０１９２】  実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２２３０において強度補正用チャート２０５を撮影し、ステップＳ２５１０において強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、ステップＳ２５２０において強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数保存用メモリ１３７に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１３００において、この強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）に基づき強度補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。【０１９３】  なお、実施の形態２の撮像装置２０１は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、第４の撮像素子１２３ｄの感度の偏りがそれぞれ異なる場合にも、偽色発生を抑制する効果も併せて持つ。【０１９４】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２３３０において原点補正用チャート２０６を撮影し、ステップＳ２６１０において原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、ステップＳ２６２０において原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数保存用メモリ１３８に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１４００において、この原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙに基づき原点補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、原点のばらつきを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１９５】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２４３０において歪曲補正用チャート２０７を撮影し、ステップＳ２７１０において歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）、ステップＳ２７２０において歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数保存用メモリ１３９に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１５００において、この歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）に基づき歪曲補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。【０１９６】  なお、実施の形態２の撮像装置２０１において、ディスプレイ２０３によって描画された強度補正用チャート２０５、原点補正用チャート２０６、および歪曲補正用チャート２０７を撮影したが、紙製のチャートに適宜照明を施し撮影してもよい。また、ガラスや透明樹脂のような透過型チャートを拡散白色照明の前に配置したものを撮影してもよい。【０１９７】  また、実施の形態２では、撮像装置２０１がステップＳ２５１０において強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を作成し、ステップＳ２６１０において原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、ステップＳ２７１０において歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成した。しかし、この代わりに、撮像装置２０１が、補正係数作成用コントローラ２０２にディジタル化された強度補正係数作成用の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、Ｉ４（０，ｘ，ｙ）、原点補正係数作成用の撮像信号Ｉ１（１，ｘ，ｙ）、Ｉ２（１，ｘ，ｙ）、Ｉ３（１，ｘ，ｙ）、Ｉ４（１，ｘ，ｙ）、および歪曲補正係数作成用の撮像信号Ｉ１（２，ｘ，ｙ）、Ｉ２（２，ｘ，ｙ）、Ｉ３（２，ｘ，ｙ）、Ｉ４（２，ｘ，ｙ）を転送し、補正係数作成用コントローラ２０２が、強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を計算して撮像装置２０１に転送しても良い。この場合、撮像装置２０１が、補正係数作成用コントローラ２０２によって計算された強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を強度補正係数用メモリ１３７に保存し、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数用メモリ１３８に保存し、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に保存してもよい。【０１９８】  また、実施の形態２の撮像装置２０１において、補正係数作成プログラムはシステム制御部２３１のメモリに置いたが、この代わりに、ＳＤカードなどのフラッシュメモリのような外部メモリに補正係数作成プログラムを記憶し、システム制御部２３１が、入出力部１３６を介して外部メモリへアクセスしてこの補正係数作成プログラムを実行するようにしてもよい。同様に、ステップＳ２５１０、ステップＳ２６１０、およびステップＳ２７１０で撮影した撮像信号を外部メモリに保存するようにしてもよい。【０１９９】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２５１０において、強度補正用の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、Ｉ４（０，ｘ，ｙ）の逆数を強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４としたが、空間的なＬＰＦや時間的なＬＰＦを作用してもよい。例えば、式（１２）のような空間的なＬＰＦを作用してもよい。【０２００】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０、ステップＳ２３３０、およびステップＳ２４３０において１回の撮影により得られた撮像信号を用いて、ステップＳ２５１０、ステップＳ２６１０、およびステップＳ２７１０においてそれぞれ強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を求めたが、複数回撮影して得られた撮像信号を平均したものを用いてもよい。複数回撮影した撮像信号の平均を用いることは、時間的なＬＰＦを作用していることと等価である。このようなＬＰＦを作用させることにより、ランダムノイズなどの影響を低減し、精度がよい強度補正係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成できるため、よりきれいな画像を合成できる。【０２０１】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、各画素（ｘ，ｙ）ごとに強度補正係数ａ１（���，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成したが、近似式を用いてもよい。例えば、第１の強度補正係数として、下記式（９５）のようにｘ方向とｙ方向にべき数展開したものを乗じた近似式や、下記式（９６）のようなべき数展開した近似式を定め、ステップＳ２５１０において最小二乗法などで係数（ａ１ｘ０、ａ１ｘ１、ａ１ｘ２、ａ１ｘ３、ａ１ｘｚ、ａ１ｙ０、ａ１ｙ１、ａ１ｙ２、ａ１ｙ３、ａ１ｙｚ、あるいはａ１００、ａ１１０、ａ１０１、ａ１２０、ａ１１１、ａ１０２、ａ１３０、ａ１２１、ａ１１２、ａ１０３、ａ１ｘｚ、ａ１ｙｚ）を作成し、ステップＳ２５２０においてこれらの係数を強度補正係数用メモリ１３７に書き込み、ステップＳ１３２０において式（９５）や（９６）を用いて各画素（ｘ，ｙ）の第１の強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）を作成してもよい。なお、式（９５）および（９６）において、記号「＾」はべき乗を表す。また、第２の強度補正係数、第３の強度補正係数、第４の強度補正係数を第１の補正係数と同様に定め、ステップＳ１３２０において、式（９５）（９６）と同様に第２の強度補正値ｂ２（ｘ，ｙ）、第３の強度補正値ｂ３（ｘ，ｙ）、および第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）を求めてもよい。【０２０２】
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【０２０３】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０において照度が一定の白色均一光を撮影し、１組の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成したが、照度が異なる白色均一光を複数撮影し、複数組の強度補正係数を作成しても良い。この場合、ステップＳ１３００において、前記複数組みの強度補正係数から、強度に応じていずれかの強度補正係数を選択し、利用してもよい。また、前述の近似式に、強度により変化する項を付加してもよい。この場合、強度により非線形的に変化する現象も補償できる。【０２０４】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０において照度が一定の白色均一光を撮影し、撮像信号Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４が均一になるような、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成したが、画像の周辺部分での強度が減少するようにしてもよい。すなわち、下記式（９７）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数（１−ｋｓｈ＊［（ｘ−Ｌ／２）＾２＋（ｙ−Ｈ／２）＾２］）を乗じた結果を、第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）とする。また、下記式（９８）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０ｐ，ｘ，ｙ）との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数（１−ｋｓｈ＊［（ｘ−Ｌ／２）＾２＋（ｙ−Ｈ／２）＾２］）を乗じた結果を、第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）とする。また、下記式（９９）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（ｉ，ｘ，ｙ）のと比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数（１−ｋｓｈ＊［（ｘ−Ｌ／２）＾２＋（ｙ−Ｈ／２）＾２］）を乗じた結果を、第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）とする。さらに、下記式（１００）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数（１−ｋｓｈ＊［（ｘ−Ｌ／２）＾２＋（ｙ−Ｈ／２）＾２］）を乗じた結果を、第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。なお、ｋｓｈはある設定値を示し、（ｘ−Ｌ／２）＾２は（ｘ−Ｌ／２）の二乗を示し、（ｙ−Ｈ／２）＾２は（ｙ−Ｈ／２）の二乗を示す。このことにより、画像の周辺部分が減光したようなより自然な画像が作成できる。【０２０５】
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【０２０６】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、上述のように、ステップＳ２５１０において、式（４９）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）との比を第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）とし、式（５２）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）との比を第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。そして、撮像装置２０１は、これらの強度補正係数を利用し、ステップＳ１３２０において、各画素（ｘ，ｙ）における補正値を演算する。そして、撮像装置２０１は、式（１８）および（２１）のように、第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）および第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）に、それぞれ設定値ｋａｂ１およびｋａｂ４を乗じた結果を、第１の強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）および第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）とする。さらに、撮像装置２０１は、ステップＳ１３３０において、式（２２）および（２５）のように、第１の強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）および第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）を乗じることにより、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）および第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）を補正する。【０２０７】  ここで、実施の形態２の変形例として、第１の撮像信号Ｉ１と第４の撮像信号Ｉ４との強度レベルが同等になるようにしてもよい。すわなち、式（５２）の代わりに下記式（１０１）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，Ｌ／２，Ｈ／２）と強度補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）との比を第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。また、式（２１）の代わりに下記式（１０２）のように、第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）に設定値ｋａｂ１を乗じた結果を第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）とする。また、式（２５）のように、第４の撮像信号Ｉ４（ｘ，ｙ）に、第４の強度補正値ｂ４（ｘ，ｙ）を乗じ補正してもよい。このことにより、撮像素子のばらつきや組み立てのばらつきにより第１の撮像信号Ｉ１と第４の撮像信号Ｉ４との強度レベルがばらついても、第１の撮像信号Ｉ１と第４の撮像信号Ｉ４の強度レベルを同等とし、より正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、よりきれいな画像を合成することができる。【０２０８】
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【０２０９】  なお、第１の撮像素子と第４の撮像素子のレベルを合わせるのみでも強度レベルを同等にする効果がある。すなわち、強度の分布が同等であり、平均的な強度レベルのみが異なる場合、強度レベルのみを補正しても、視差の精度が向上する。具体的には、第１の強度補正係数ａ１と第４の強度補正係数ａ４とを定数とし（ｘ、ｙによって変化しない定数）、設定値ｋａｂ１と設定値ｋａｂ４とを同一とし、下記式（１０３）のように、第１の強度補正係数ａ１と第４の強度補正係数ａ４との比を、第４の撮像信号Ｉ４の平均値（ａｖｇ（Ｉ４））と第４の撮像信号Ｉ１の平均値（ａｖｇ（Ｉ１））との比としてもよい。このことにより、強度補正係数を定数にし、強度補正係数用メモリ１３７の容量を削減できるため、低コスト化できる。【０２１０】
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【０２１１】  また、実施の形態２の撮像装置２０１は、各画素（ｘ，ｙ）ごとに歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成したが、近似式を用いてもよい。例えば、第１の歪曲補正係数として下記式（１０４）のようにｘ方向とｙ方向にべき数展開したものを乗じた近似式や下記式（１０５）のようなべき数展開した近似式を定め、ステップＳ２７１０において最小二乗法などで係数（ｐ１ｘ０、ｐ１ｘ１、ｐ１ｘ２、ｐ１ｘ３、ｐ１ｘｚ、ｐ１ｙ０、ｐ１ｙ１、ｐ１ｙ２、ｐ１ｙ３、ｐ１ｙｚ、あるいはｐ１００、ｐ１１０、ｐ１０１、ｐ１２０、ｐ１１１、ｐ１０２、ｐ１３０、ｐ１２１、ｐ１１２、ｐ１０３、ｐ１ｘｚ、ｐ１ｙｚ）を作成し、ステップＳ２７２０においてこれらの係数を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込んでも良い。また、ステップＳ１５２０において式（１０４）や（１０５）と各画素の座標（ｘ，ｙ）を用いて、第１の歪曲補正用座標（ｑ１ｘ（ｘ，ｙ），ｑ１ｙ（ｘ，ｙ））を作成してもよい。なお、式（１０４）および（１０５）において、記号「＾」はべき乗を表す。また、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、第４の歪曲補正係数を第１の歪曲補正係数と同様に定め、ステップＳ１５２０において、式（１０４）や（１０５）と各画素の座標（ｘ，ｙ）を用いて、第１の歪曲補正用座標（ｑ１ｘ（ｘ，ｙ），ｑ１ｙ（ｘ，ｙ））と同様に第２の歪曲補正用座標（ｑ２ｘ（ｘ，ｙ），ｑ２ｙ（ｘ，ｙ））、第３の歪曲補正用座標（ｑ３ｘ（ｘ，ｙ），ｑ３ｙ（ｘ，ｙ））、および第４の歪曲補正用座標（ｑ４ｘ（ｘ，ｙ），ｑ４ｙ（ｘ，ｙ））を求めてもよい。【０２１２】
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2006068129.tif 000032
【０２１３】  また、実施の形態２において、撮像装置２０１は、十字が描画された原点補正用チャート２０６を撮影したが、原点補正用チャートはこれに限定されない。例えば、中心部に点が描画されたチャートを撮影し、点の座標を求めることにより原点補正係数を求めてもよい。また、円が描画されたチャートを撮影し、円の中心を求めることにより原点補正係数を求めてもよい。【０２１４】  また、実施の形態２において、撮像装置２０１は、格子が描画された歪曲補正用チャート２０７を撮影したが、歪曲補正用チャートはこれに限定されない。図３２（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態２の変形に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図である。例えば、図３２（Ａ）のような、円が描画されたチャートを撮影し、円の歪みを求めることにより歪曲補正係数を求めてもよい。また、図３２（Ｂ）のような千鳥状のチャートを撮影し、エッジを抽出し、エッジの交点を求めることにより歪曲補正係数を求めてもよい。【０２１５】  また、実施の形態２の撮像装置２０１において、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、およびを歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）のみを作成したが、他の被写体を描画し、他の補正係数を作成してもよい。例えば、実施の形態２と同様に強度補正用チャート２０５を撮影し、黒点（撮像信号が常に約０となる場所）や白点（撮像信号が常に非常に大きい場所）のための補正係数を作成してもよい。また、γ補正するための補正係数を作成してもよい。さらに、歪曲補正用チャート２０７を撮影し、各撮像信号（第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号）の間の倍率の違い、回転の角度の違いを補正するための補正係数を作成してもよい。また、それらの複数を同時に測定できる画像を描画し複数の補正係数を作成してもよい。また、これらの複数の異なる被写体の撮影し撮像信号を保存し、その後、補正係数を順次作成してもよい。【０２１６】  また、実施の形態２において、撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄから構成され、撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成された。しかし、撮像素子１２３を１つの撮像素子で構成し、この受光面上の異なる位置に第１〜第４のレンズ部１１３ａ〜１１３ｄによる４つの像を形成しても良い。また、撮像信号入力部１３３が１つの撮像素子１２３からの信号が入力される１つの撮像信号入力部から構成されてもよい。この場合、システム制御部２３１のメモリ上に置かれたデータにおいて、４つの領域を設定し、各領域に対応するデータを抽出することにより、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４とすればよい。また��製造工程で補正係数を作成するときは、上記の領域の設定を利用し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４を作成し、撮像装置２０１の実動作時は、上記の領域の設定として、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙで補正した領域を利用し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４を作成してもよい。【０２１７】  なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素（ｘ，ｙ）における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部２３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ（ｘ，ｙ）を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。【０２１８】  （実施の形態３）
前述の実施の形態２の撮像装置２０１は、３種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成した。すなわち、強度補正用チャート２０５を撮影し強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、原点補正用チャート２０６を撮影し原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成した。本発明の実施の形態３に係る撮像装置は、２種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度原点補正用チャートを撮影し強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）と原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙとを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。そのため、実施の形態３の撮像装置は、製造工程における補正係数作成の時間を短縮できる。【０２１９】  本発明の実施の形態３に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図３３は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図３３において、撮像装置３０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部３２０を有する。【０２２０】  レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部３２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）３２５を有する。ＳＬＳＩ３２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。【０２２１】  図３４は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ３２５は、システム制御部３３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部３５１、原点補正係数作成部３５２、および歪曲補正係数作成部２５３を有する。また、回路部３２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。【０２２２】  撮像装置３０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、強度補正係数作成部３５１が、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部３５２が、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点���正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部２５３が、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成し、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。【０２２３】  図３５は、本発明の実施の形態３に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。３０１は本発明の実施の形態３の撮像装置であり、３０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ３０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置３０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置３０１に強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ２０２に制御され、撮像装置３０１と協調動作し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢケーブルなどから構成され、撮像装置３０１と補正係数作成用コントローラ３０２とを接続し、撮像装置３０１に電力を供給し、撮像装置３０１と補正係数作成用コントローラ３０２の通信を媒介する。【０２２４】  次に、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の動作を説明する。図３６は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成とに使用する強度原点補正用チャートの外観図である。図３６のように、強度原点補正用チャート３０５は、白色均一の被写体に十字が描画されたものである。撮像装置３０１は、強度原点補正用チャート３０５に正対するように配置され、撮像装置３０１の複数のレンズの光軸の中心が、強度原点補正用チャートの十字の中心に一致するように配置される。原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙは、撮像信号の十字部の部分を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）は、撮像信号の十字部以外の部分については実施の形態２と同様の方法で作成され、撮像信号の十字部分については十字部分以外の部分から補間し求める。【０２２５】  また、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ���ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、実施の形態２と同様に歪曲補正用チャート２０７を撮影し、実施の形態２と同様の方法で作成される。【０２２６】  図３７は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。【０２２７】  ステップＳ３０００において、撮像装置３０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイ２０３の描画領域の中心に一致するように、配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。【０２２８】  ステップＳ２１１０において、撮像装置３０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２１２０を実行する。【０２２９】  ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置３０１へダウンロードする。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３２１０を実行する。【０２３０】  ステップＳ３２１０において、補正係数作成用コントローラ３０２は、ディスプレイ２０３に、白色均一光を背景とし十字が配置された強度原点補正用チャート３０５（図３６参照）を描画させる。ここで、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置３０１の複数のレンズ部の光軸の中心が十字の交点と一致するように、強度原点補正用チャート３０５を描画する。次に、ステップＳ３２２０を実行する。【０２３１】  ステップＳ３２２０において、補正係数作成用コントローラ３０２は、撮像装置３０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ３２３０を実行する。【０２３２】  ステップＳ３２３０において、撮像装置３０１は、撮影を行う。ステップＳ３２２０の指令に反応し、撮像装置３０１は、このステップを実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。撮像信号は、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）として、システム制御部３３１のメモリに保存される。なお、このメモリとして、撮像装置３０１の通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２４１０を実行する。【０２３３】  ステップＳ２４１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、歪曲補正用チャート２０７を描画する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２４２０を実行する。【０２３４】  ステップＳ２４２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２４３０を実行する。【０２３５】  ステップＳ２４３０において、撮像装置３０１は、撮影を行う。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３５１０を実行する。【０２３６】  ステップＳ３５１０において、強度補正係数作成部３５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を作成する。強度補正係数作成部３５１は、強度原点補正用チャート３０５の十字が描画された以外の部分の画素について、下記式（１０６）のように、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）の逆数を第１の補正係数ａ１（ｘ，ｙ）とする。同様に、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１０７）のように強度原点補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０ｐ，ｘ，ｙ）の逆数の第２の補正係数ａ２（ｘ，ｙ）とし、下記式（１０８）のように強度原点補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（ｉ，ｘ，ｙ）の逆数を第３の補正係数ａ３（ｘ，ｙ）とし、下記式（１０９）のように強度原点補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）の逆数を第４の補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。次に、強度補正係数作成部３５１は、強度原点補正用チャート３０５の十字が描画された部分の画素について、十字が描画されていない最近隣の画素の強度補正係数を使用して補正係数を求める。すなわち、強度補正係数作成部３５１は、十字が描画された部分について、下記式（１１０）のように、画素（ｘ，ｙ）における第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）を、十字が描画されない最近隣の画素（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ１（ｘ，ｙ））の第１の強度係数ａ１（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ１（ｘ，ｙ））とする。同様に、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１１）のように、画素（ｘ，ｙ）における第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）を十字が描画されない最近隣の画素（ｘｎ２（ｘ，ｙ），ｙｎ２（ｘ，ｙ））の第２の強度係数ａ２（ｘｎ２（ｘ，ｙ），ｙｎ２（ｘ，ｙ））とする。また、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１２）のように、画素（ｘ，ｙ）における第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）を、十字が描画されない最近隣の画素（ｘｎ３（ｘ，ｙ），ｙｎ３（ｘ，ｙ））の第３の強度係数ａ３（ｘｎ３（ｘ，ｙ），ｙｎ３（ｘ，ｙ））とする。また、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１３）のように、画素（ｘ，ｙ）における第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）を、十字が描画されない最近隣の画素（ｘｎ４（ｘ，ｙ），ｙｎ４（ｘ，ｙ））の第４の強度係数ａ４（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ４（ｘ，ｙ））とする。なお、ステップＳ３２３０において複数回だけ撮影を行い、それらの画像を加算平均した画像を用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、最近隣以外にも、上下の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、左右の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、上下左右の最近隣の４つの画素の係数を平均したものを利用したり、外挿により係数を予測したり、近似式を用いてもよい。次に、ステップＳ２５２０を実行する。【０２３７】
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【０２３８】  ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部３５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ３６１０を実行する。【０２３９】  ステップＳ３６１０において、原点補正係数作成部３５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成する。このステップは、実施の形態２と同様の方法で行うため、説明を省略する。ただし、撮像信号として、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、強度原点補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、強度原点補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、強度原点補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）を利用する。次に、ステップＳ２６２０を実行する。【０２４０】  ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部３５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２７１０を実行する。【０２４１】  ステップＳ２７１０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。【０２４２】  ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２８１０を実行する。【０２４３】  ステップＳ２８１０において、システム制御部３３１は、補正係数作成プログラムを消去する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２８２０を実行する。【０２４４】  ステップＳ２８２０において、撮像装置２０１から撮像装置用ケーブル２０４をはずす。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３９００を実行する。【０２４５】  ステップＳ３９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。【０２４６】  上記のように構成し動作させることにより、実施の形態２と同様の効果を有する。さらに、実施の形態３の撮像装置は、１種類の強度原点補正用チャート３０５の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）と原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙとを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。【０２４７】  なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素（ｘ，ｙ）における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部３３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ（ｘ，ｙ）を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。【０２４８】  （実施の形態４）
上述した実施の形態２の撮像装置は、３種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度補正用チャート２０５を撮影し強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、原点補正用チャート２０６を撮影し原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。これに対して、本発明の実施の形態４に係る撮像装置は、１種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度原点歪曲補正用チャートを撮影し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）と原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙと歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）とを作成する。そのため、実施の形態４の撮像装置は、製造工程における補正係数作成の時間を短縮できる。【０２４９】  本発明の実施の形態４に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図３８は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図３８において、撮像装置４０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部４２０を有する。【０２５０】  レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部４２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）４２５を有する。ＳＬＳＩ４２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。【０２５１】  図３９は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ４２５は、システム制御部４３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部４５１、原点補正係数作成部４５２、および歪曲補正係数作成部４５３を有する。また、回路部４２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。【０２５２】  撮像装置４０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、以下のように構成し動作を行い、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を作成し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成し、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ���原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部４５３が、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成し、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。【０２５３】  図４０は、本発明の実施の形態４に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。４０１は本発明の実施の形態４の撮像装置であり、４０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ３０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置４０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置４０１に、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ４０２に制御され、撮像装置４０１と協調動作し、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙ、および歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢケーブルなどから構成され、撮像装置４０１と補正係数作成用コントローラ４０２とを接続し、撮像装置４０１に電力を供給し、撮像装置４０１と補正係数作成用コントローラ４０２の通信を媒介する。【０２５４】  次に、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の動作を説明する。図４１は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成と歪曲補正係数作成とに使用する強度原点歪曲補正用チャートの外観図である。図４１のように、強度原点歪曲補正用チャート４０５は、白色均一の被写体に格子が描画されたものである。撮像装置４０１は、強度原点歪曲補正用チャート４０５に正対するように配置され、撮像装置４０１の複数のレンズの光軸の中心が、強度原点歪曲補正用チャートの格子の中心に一致するように配置される。歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、撮像信号の格子の部分を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙは、撮像信号の格子の中心の十字部の部分（図４１において、４０５ｘと４０５ｙとで構成される十字）を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）は、撮像信号の格子以外の部分については実施の形態２と同様の方法で作成され、撮像信号の格子部分については格子以外の部分から補間し求める。【０２５５】  図４２は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。【０２５６】  ステップＳ４０００において、撮像装置４０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイの描画領域の中心に一致するように、配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。【０２５７】  ステップＳ２１１０において、撮像装置４０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２１２０を実行する。【０２５８】  ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置４０１へダウンロードする。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ４２１０を実行する。【０２５９】  ステップＳ４２１０において、補正係数作成用コントローラ４０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光を背景とし格子が配置された強度原点歪曲補正用チャート４０５を描画させる。ここで、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置４０１の複数のレンズ部の光軸の中心が格子の中心（図４１における４０５ｘと４０５ｙとの交点）と一致するように、強度原点歪曲補正用チャート４０５を描画する。次に、ステップＳ４２２０を実行する。【０２６０】  ステップＳ４２２０において、補正係数作成用コントローラ４０２は、撮像装置４０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ４２３０を実行する。【０２６１】  ステップＳ４２３０において、撮像装置４０１は、強度原点歪曲補正用チャート４０５の撮影を行う。ステップＳ４２２０の指令に反応し、撮像装置４０１は、このステップを実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。撮像信号は、強度原点歪曲補正用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、および第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）として、システム制御部４３１のメモリに保存される。なお、このメモリとして、撮像装置４０１の通常使用時に動画を保存する領域などが利用される。次に、ステップＳ４５１０を実行する。【０２６２】  ステップＳ４５１０において、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を作成する。十字が描画された以外の部分の画素について、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１４）のように、強度原点補正用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）の逆数を第１の補正係数ａ１（ｘ，ｙ）とする。同様に、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１５）のように強度原点補正用の第２の撮像信号Ｉ２（０ｐ，ｘ，ｙ）の逆数の第２の補正係数ａ２（ｘ，ｙ）とし、下記式��１１６）のように強度原点補正用の第３の撮像信号Ｉ３（ｉ，ｘ，ｙ）の逆数を第３の補正係数ａ３（ｘ，ｙ）とし、下記式（１１７）のように強度原点補正用の第４の撮像信号Ｉ４（ｉ，ｘ，ｙ）の逆数を第４の補正係数ａ４（ｘ，ｙ）とする。次に、強度補正係数作成部４５１は、格子が描画された部分の画素について、格子が描画されていない最近隣の画素の強度補正係数を使用する。すなわち、格子が描画された部分の画素について、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１８）のように画素（ｘ，ｙ）における第１の強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）を、格子が描画されない最近隣の画素（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ１（ｘ，ｙ））の第１の強度係数ａ１（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ１（ｘ，ｙ））とする。同様に、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１９）のように画素（ｘ，ｙ）における第２の強度補正係数ａ２（ｘ，ｙ）を、格子が描画されない最近隣の画素（ｘｎ２（ｘ，ｙ），ｙｎ２（ｘ，ｙ））の第２の強度係数ａ２（ｘｎ２（ｘ，ｙ），ｙｎ２（ｘ，ｙ））とする。また、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１２０）のように、画素（ｘ，ｙ）における第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）を、格子が描画されない最近隣の画素（ｘｎ３（ｘ，ｙ），ｙｎ３（ｘ，ｙ））の第３の強度係数ａ３（ｘｎ３（ｘ，ｙ），ｙｎ３（ｘ，ｙ））とし、下記式（１２１）のように画素（ｘ，ｙ）における第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）を、格子が描画されない最近隣の画素（ｘｎ４（ｘ，ｙ），ｙｎ４（ｘ，ｙ））の第４の強度係数ａ４（ｘｎ１（ｘ，ｙ），ｙｎ４（ｘ，ｙ））とする。なお、ステップＳ４２３０において複数回の撮影を行い、それらの画像を加算平均した画像を用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、最近隣以外にも、上下の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、左右の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、上下左右の最近隣の４つの画素の係数を平均したものを利用したり、外挿により係数を予測したり、近似式を用いてもよい。次に、ステップＳ２５２０を実行する。【０２６３】
2006068129.tif 000034
2006068129.tif 000035
【０２６４】  ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、およびａ４（ｘ，ｙ）は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ４６１０を実行する。【０２６５】  ステップＳ４６１０において、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを作成する。このステップは、実施の形態２と同様の方法で行うため、説明を省略する。ただし、原点補正係数作成部４５２は、撮像信号として、強度原点歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）を利用する。また、原点補正係数作成部４５２は、十字部として図４１の４０５ｘと４０５ｙを利用する。次に、ステップＳ２６２０を実行する。【０２６６】  ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ４７１０を実行する。【０２６７】  ステップＳ４７１０において、歪曲補正係数作成部４５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を作成する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。ただし、歪曲補正係数作成部４５３は、撮像信号として、強度原点歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号Ｉ１（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号Ｉ２（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号Ｉ３（０，ｘ，ｙ）、強度原点歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号Ｉ４（０，ｘ，ｙ）を利用する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。【０２６８】  ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部４５３は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２８１０を実行する。【０２６９】  ステップＳ２８１０において、システム制御部４３１は、補正係数作成プログラムを消去する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２８２０を実行する。【０２７０】  ステップＳ２８２０において、撮像装置４０１から撮像装置用ケーブル２０４をはずす。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ４９００を実行する。【０２７１】  ステップＳ４９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。【０２７２】  上記のように構成し動作させることにより、実施の形態２と同様の効果を有する。【０２７３】  さらに、実施の形態４の撮像装置４０１は、１種類の強度原点歪曲補正用チャート４０５の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて、強度補正係数ａ１（ｘ，ｙ）、ａ２（ｘ，ｙ）、ａ３（ｘ，ｙ）、ａ４（ｘ，ｙ）と、原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｘ、ｇ２ｙ、ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、ｇ４ｘ、ｇ４ｙと、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。【０２７４】  なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素（ｘ，ｙ）における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部４３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ（ｘ，ｙ）を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。【０２７５】  （実施の形態５）
実施の形態１の撮像装置は、４つのレンズ部を有し、それぞれが単色の色を検知した。実施の形態５の撮像装置は、２つのレンズ部を有し、それぞれが全色を検知するものである。そして、実施の形態５の撮像装置は、画像情報のみならず、視差から演算された距離情報をも出力する。【０２７６】  本発明の実施の形態５に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。【０２７７】  図４３は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置５０１の構成を示す断面図である。図４３において、撮像装置５０１は、レンズモジュール部５１０、および回路部５２０を有する。【０２７８】  レンズモジュール部５１０は、鏡筒５１１、上部カバーガラス５１２、レンズ５１３、アクチュエータ固定部５１４、およびアクチュエータ可動部５１５を有する。回路部５２０は、基板５２１、パッケージ５２２、撮像素子５２３、パッケージカバーガラス５２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）５２５を有する。【０２７９】  鏡筒５１１は、円筒状であり、その内壁面は光の乱反射を防止するためにつやが消された黒色であり、樹脂を射出成形し形成される。上部カバーガラス５１２は、円盤状であり、透明樹脂から形成され、鏡筒５１１の上面に接着剤などにより固着され、その表面は摩擦などによる損傷を防止する保護膜と、入射光の反射を防止する反射防止膜とが設けられている。【０２８０】  図４４は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のレンズ５１３の上面図である。レンズ５１３は、略円盤状であり、ガラスや透明樹脂から形成され、第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂが配置される。第１〜第２のレンズ部５１３ａ〜５１３ｂの配置方向に沿って、図４４に示すようにＸ軸及びＹ軸を設定する。第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂにおいて、それぞれの上部の湾曲部から入射した光は、それぞれの下部の湾曲部から射出し、撮像素子５２３上に２つの像を結像する。【０２８１】  アクチュエータ固定部５１４は、鏡筒５１１の内壁面に接着剤などにより固着される。アクチュエータ可動部５１５は、レンズ５１３の外周縁に接着剤などにより固着される。アクチュエータ固定部５１４とアクチュエータ可動部５１５との詳細な構成は、それぞれ実施の形態１のアクチュエータ固定部１１４とアクチュエータ可動部１１５と同様であり、説明を省略する。【０２８２】  基板５２１は、樹脂基板から構成され、上面に鏡筒５１１がその底面を接して接着剤などにより固着される。このようにして、レンズモジュール部５１０と回路部５２０とが固定され、撮像装置５０１を構成する。【０２８３】  パッケージ５２２は、金属端子を有する樹脂からなり、鏡筒５１１の内側において、基板５２１の上面にその金属端子部が半田づけ等されて固着される。撮像素子５２３は、第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂから構成される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂは、それぞれＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサのような固体撮像素子であり、これらの受光面の中心が、それぞれ第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂの光軸中心と略一致するように、また各撮像素子の受光面が対応するレンズ部の��軸と略垂直になるようにして配置される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂの各端子は、パッケージ５２２の内側の底部の金属端子にワイヤーボンディングにより金線５２７で接続され、基板５２１を介して、ＳＬＳＩ５２５と電気的に接続される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂの各受光面に、第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂから射出された光がそれぞれ結像し、フォトダイオードにより光の情報から変換された電気の情報が、ＳＬＳＩ５２５に出力される。【０２８４】  図４５は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の回路部５２０の上面図である。パッケージカバーガラス５２４は、平板状であり、透明樹脂により形成され、パッケージ５２２の上面に接着などにより固着される。パッケージカバーガラス５２４の上面には、遮光部５２４ｅが蒸着などにより配置される。【０２８５】  したがって、第１のレンズ部５１３ａの上部から入射した物体光は、第１のレンズ部５１３ａの下部から射出され、カバーガラスの５２４ａ部を透過し、第１の撮像素子５２３ａの受光部に結像する。また、第２のレンズ部５１３ｂの上部から入射した物体光は、第２のレンズ部５１３ｂの下部から射出され、カバーガラスの５２４ｂ部を透過し、第２の撮像素子５２３ｂの受光部に結像する。【０２８６】  ＳＬＳＩ５２５は、後述の方法で、アクチュエータ可動部５１５のコイルの通電を制御し、撮像素子５２３を駆動し、撮像素子５２３からの電気情報を入力し、各種画像処理を行い、上位ＣＰＵと通信を行い、外部に画像出力する。【０２８７】  次に、被写体距離と視差との関係を説明する。本発明の実施の形態５に係るカメラモジュールは２つのレンズ部（第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂ）を有するため、実施の形態１で説明したように、２つのレンズ部がそれぞれ形成する２つの物体像の相対的位置が被写体距離に応じて変化する（式（１）を参照のこと）。【０２８８】  次に、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を説明する。図４６は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ５２５は、システム制御部５３１、撮像素子駆動部５３２、撮像信号入力部５３３、アクチュエータ操作量出力部５３４、画像処理部５３５、入出力部５３６、強度補正係数用メモリ５３７、原点補正係数用メモリ５３８、および歪曲補正用メモリ５３９を有する。また、回路部５２０は、前述の構成に加えてアンプ５２６を有する。アンプ５２６は、アクチュエータ操作量出力部５３４からの出力に応じた電圧をアクチュエータ可動部５１５のコイルに印加する。【０２８９】  システム制御部５３１は、ＣＰＵ、メモリなどから構成され、ＳＬＳＩ５２５の全体を制御する。【０２９０】  撮像素子駆動部５３２は、ロジック回路などから構成され、撮像素子５２３を駆動する信号を発生し、この信号に応じた電圧を撮像素子５２３に印加する。【０２９１】  撮像信号入力部５３３は、第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂから構成される。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂは、それぞれＣＤＳ回路、ＡＧＣ、ＡＤＣが直列に���続されて構成されている。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂは、それぞれ第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂに接続され、これらからの電気信号が入力され、ＣＤＳ回路により固定ノイズを除去し、ＡＧＣによりゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号からディジタル値に変換し、システム制御部５３１のメモリに書き込む。【０２９２】  アクチュエータ操作量出力部５３４は、ＤＡＣから構成され、アクチュエータ可動部５１５のコイルに印加すべき電圧に応じた電圧信号を出力する。【０２９３】  画像処理部５３５は、ロジック回路、またはＤＳＰ、あるいは両者を含んで構成され、システム制御部５３１のメモリ情報を利用し、各種画像処理を行う。画像処理部５３５は、自動焦点制御部５４１、強度補正部５４２、原点補正部５４３、歪曲補正部５４４、および距離演算部５４５を有する。【０２９４】  入出力部５３６は、上位ＣＰＵ（図示せず）との通信や、上位ＣＰＵ、外部メモリ（図示せず）、および液晶などの外部表示装置（図示せず）へ画像信号を出力する。【０２９５】  強度補正係数用メモリ５３７は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、強度補正部５４２で使用する強度補正係数を保存する。原点補正係数用メモリ５３８は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、原点補正部５４３で使用する原点補正係数を保存する。歪曲補正係数用メモリ５３９は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、歪曲補正部５４４で使用する歪曲補正係数を保存する。【０２９６】  図４７は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。ＳＬＳＩ５２５のシステム制御部５３１により、撮像装置５０１は、このフローチャートとおりに動作される。【０２９７】  ステップＳ５０００において、動作を開始する。例えば、上位ＣＰＵ（図示せず）がシャッターボタン（図示せず）などが押されたことを検知し、入出力部５３６を介し、撮像装置５０１に動作の開始を命令することにより、撮像装置５０１は、動作を開始する。次に、ステップＳ５１００を実行する。【０２９８】  ステップＳ５１００において、自動焦点制御部５４１は、自動焦点制御を実行する。このステップは、実施の形態１と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ５２００を実行する。【０２９９】  ステップＳ５２００において、画像を入力する。システム制御部５３１の命令により、撮像素子駆動部５３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力５３３ｂは、撮像素子駆動部５３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂが出力する各画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、および第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）として、システム制御部５３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３のように、Ｉ１（ｘ，ｙ）は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。第２の撮像信号Ｉ２（ｘ，ｙ）も同様に、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第２の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、それぞれの総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ５３００を実行する。【０３００】  ステップＳ５３００において、強度補正部５４２は、強度補正係数用メモリ５３７に保存された強度補正係数を用いて、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、第１の実施の形態のステップＳ１３００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４、第３の強度補正係数ａ３（ｘ，ｙ）、第４の強度補正係数ａ４（ｘ，ｙ）を使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５４００を実行する。【０３０１】  ステップＳ５４００において、原点補正部５４３は、原点補正係数用メモリ５３８に保存された原点補正係数を用いて第１の撮像信号Ｉ１、および第２の撮像信号Ｉ２を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、第１の実施の形態のステップＳ１４００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４、第３の原点補正係数ｇ３ｘ、ｇ３ｙ、第４の強度補正係数ｇ４ｘ、ｇ４ｙを使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５５００を実行する。【０３０２】  ステップＳ５５００において、歪曲補正部５４４は、歪曲補正係数用メモリ５３９に保存された歪曲補正係数を用いて第１の撮像信号Ｉ１、および第２の撮像信号Ｉ２を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、実施の形態１のステップＳ１５００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４、第３の歪曲補正係数ｐ３ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ３ｙ（ｘ，ｙ）、第４の歪曲補正係数ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ４ｙ（ｘ，ｙ）を使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５６００を実行する。【０３０３】  ステップＳ５６００において、距離演算部５４５が、距離演算を実行する。図４８は、本発明の実施の形態５に係る距離演算の動作を示すフローチャートである。図４８のフローチャートは、ステップＳ５６００の動作の詳細を示す。【０３０４】  まず、ステップＳ５６２０において、距離演算部５４５は、ブロック分割を行う。このステップは、実施の形態１のステップＳ１６２０と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ５６３０を実行する。【０３０５】  ステップＳ５６３０において、距離演算部５４５は、各ブロック毎の視差値を演算する。まず、各ブロック（Ｂ０、Ｂ１、…、Ｂｉ、…、ＢＭＮ−１）毎に、��差評価値（Ｒ０（ｋ）、Ｒ１（ｋ）、…、Ｒｉ（ｋ）、…、ＲＭＮ−１（ｋ）。ｋ＝０、１、…、ｋｍａｘ）を演算する。図４９は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図である。Ｂｉで示される（Ｉ１としても示されている）領域は、第１の撮像信号Ｉ１からステップＳ５６２０で求められたｉ番目のブロックである。Ｉ２で示される領域は、Ｂｉをｘ方向にｋだけ移動した領域である。そして、それぞれの領域の全画像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ＋ｋ，ｙ）について、下記式（１２２）に示される絶対値差分総和を視差評価値Ｒｉ（ｋ）として演算する。ここで、ΣΣは、ブロックＢｉ内の全ての画素の総和を示す。【０３０６】
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【０３０７】  この視差評価値Ｒｉ（ｋ）は、ｉ番目のブロックＢｉの第１の画像信号Ｉ１と、ｘ方向にｋだけ離れた領域における第２の画像信号Ｉ２がどれだけ相関があるかを示し、値が小さいほど相関が大きい（よく似ている）ことを示す。図２０のように、視差評価値Ｒｉ（ｋ）はｋの値によって変化し、ｋ＝Δｉのとき極小値を持つ。これは、第１の画像信号Ｉ１のｉ番目のブロックＢｉをｘ、ｙ方向にそれぞれ（Δｉ、０）だけ移動させて得られる画像信号は、第２の画像信号Ｉ２と最も相関がある（最も似ている）ことを示す。したがって、ｉ番目のブロックＢｉについての第１の撮像信号Ｉ１と第２の撮像信号Ｉ２とのｘ、ｙ方向の視差が（Δｉ、０）であることが分かる。以下、このΔｉを、ｉ番目のブロックＢｉの視差値Δｉと呼ぶ。このように、ｉ＝０からｉ＝Ｍ×Ｎ−１までＢｉの視差値Δｉを求める。次に、ステップＳ５６４０を実行する。【０３０８】  ステップＳ５６４０において、距離演算部５４５は、距離演算を行う。式（１）を距離Ａについて解くと、下記式（１２３）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、下記式（１２４）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素（ｘ，ｙ）における被写体の距離は、下記式（１２５）のように求められる。求められた距離は、システム制御部５３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。次に、ステップＳ５６５０を実行する。【０３０９】
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【０３１０】  ステップＳ５６５０において、距離演算を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図４７のステップＳ５７００を実行する。【０３１１】  ステップＳ５７００において、入出力部５３６が結果を出力する。入出力部５３６は、システム制御部５３１のメモリ上のデータであるＩ１（ｘ，ｙ），Ａ（ｘ，ｙ）を、上位ＣＰＵ（図示せず）や外部表示装置（図示せず）に出力する。次に、Ｓ５８００を実行する。【０３１２】  ステップＳ５８００において、動作を終了する。【０３１３】  以上のように撮像装置５０１を構成し、動作させることにより、以下の効果を有する。【０３１４】  実施の形態５の係る撮像装置５０１は、ステップＳ５３００において強度補正係数ａ１、ａ２に基づき、撮像領域の位置（ｘ，ｙ）により補正の度合が変化する強度補正値ｂ１（ｘ，ｙ）、ｂ２（ｘ，ｙ）を作成し、撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）を補正し、光量分布の偏りを補償する。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６２０において第１の撮像信号Ｉ１を複数のブロックに分割し、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求める。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づきブロック毎に距離演算する。このように、撮像装置５０１は、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき距離演算するため、正しい距離を作成することができる。【０３１５】  また、実施の形態５に係る撮像装置５０１は、原点補正用係数用メモリ５３８に原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｙを保存し、ステップＳ５４００において原点補正係数ｇ１ｘ、ｇ２ｘ、ｇ１ｙ、ｇ２ｙに基づき、撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）の原点を補正する。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求める。さらに、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づきブロック毎に距離を演算する。このように、撮像装置５０１は、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき距離を演算するため、正しい距離を作成することができる。【０３１６】  また、実施の形態５に係る撮像装置５０１は、歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）を保存し、ステップＳ５５２０において歪曲補正係数ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｐ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｐ２ｙ（ｘ，ｙ）に基づき、歪曲補正用座標ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）を演算する。さらに、撮像装置５０１は、ステップＳ５５３０において歪曲補正用座標ｑ１ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｘ（ｘ，ｙ）、ｑ１ｙ（ｘ，ｙ）、ｑ２ｙ（ｘ，ｙ）において複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）を補正し、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）に基づきブロック毎に視差を求める。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づき距離を演算する。このように、撮像装置５０１は、正しい視差を求め、この正しい視差���基づき距離を演算するため、正しい距離を作成することができる。【０３１７】  なお、実施の形態５の撮像装置は、白黒の撮像素子を利用したが、ベイヤー配列の撮像素子を利用してもよい。その場合、例えば、カラー画像から輝度を演算し、この輝度に対し、強度補正、原点補正、歪曲補正を施し、視差を演算し、距離を演算するなどの若干の変更を要する。【０３１８】  なお、実施の形態１から実施の形態５において、ブロックを矩形状に分割したが、これに限定されない。例えば、エッジを検出し、エッジに基づき非矩形状のブロックに分割してもよい。また、ブロック毎の領域の視差を求めずに、エッジを複数の線分に分割し、この線分の視差を求めてもよい。また、あるブロックにおいて求められた視差を評価し、ブロックを分割したり結合したりしてもよい。【０３１９】  また、実施の形態１から実施の形態５において、焦点制御を省略し、アクチュエータを構成に含まなくてもよい。非常に焦点深度が深いレンズを利用した場合は、レンズと撮像素子の距離の誤差が大きく許容されるため、アクチュエータを動作させる必要がない。
【産業上の利用可能性】
【０３２０】  本発明の撮像装置は、小型化、薄型化が可能な撮像装置であるため、カメラ機能を備えた携帯電話、ディジタルスチルカメラ、監視用カメラ、および車載用カメラ、または測距装置などに有用である。
【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】
2006068129.tif 000051
【図１５】
2006068129.tif 000052
【図１６】
2006068129.tif 000053
【図１７】
2006068129.tif 000054
【図１８】
2006068129.tif 000055
【図１９】
2006068129.tif 000056
【図２０】
2006068129.tif 000057
【図２１】
2006068129.tif 000058
【図２２】
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【図２３】
2006068129.tif 000060
【図２４】
2006068129.tif 000061
【図２５】
2006068129.tif 000062
【図２６】
2006068129.tif 000063
【図２７】
2006068129.tif 000064
【図２８】
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【図２９】
2006068129.tif 000066
【図３０】
2006068129.tif 000067
【図３１】
2006068129.tif 000068
【図３２】
2006068129.tif 000069
【図３３】
2006068129.tif 000070
【図３４】
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【図３５】
2006068129.tif 000072
【図３６】
2006068129.tif 000073
【図３７】
2006068129.tif 000074
【図３８】
2006068129.tif 000075
【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月11日(2007.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、
前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、
前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、
前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、
前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する撮像装置。
【請求項２】
前記複数の撮像領域のうち少なくとも２つの前記撮像領域に対する入射光の光路上に、第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備え、その他の撮像領域に対する入射光の光路上に、前記第１の波長と異なる波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備えた、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記強度補正部は、前記複数の撮像領域のうち、少なくとも前記第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子を透過した光線を受光する撮像領域に対応した前記撮像信号の強度を補正する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の波長は、人間の視覚に略緑として認識される波長である、請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、
前記視差に基づいて前記複数の撮像信号を補正し画像を合成する視差補正部とをさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、
前記視差に基づいて被写体に対する距離を求める距離演算部とをさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割するブロック分割部をさらに有し、
前記視差演算部は、前記ブロックごとに前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を演算する、請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、
前記原点補正係数に基づき前記複数の撮像信号のそれぞれの原点を補正する原点補正部とをさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、
前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれを補正する歪曲補正部とをさらに有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記強度補正部が、前記複数の撮像信号を、強度レベルが互いに等しくなるよう補正する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、
前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、
前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、
前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、
前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記撮像信号の強度を補正する強度補正部とを備えた撮像装置の製造方法であって、
前記撮像装置により、略白色の物体を撮影する第１の撮影工程と、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記強度補正係数を算出する強度補正係数演算工程と、
前記強度補正係数演算工程により算出された強度補正係数を前記強度補正係数保存部へ保存する工程とを有する、撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、
前記撮像装置により、中央部に十字を含むパターンを有する物体を撮影する第２の撮影工程と、
前記第２の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記撮像装置により、格子状のパターンを有する物体を撮影する第３の撮影工程と、
前記第３の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１または１２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で中央部に十字を含むパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部と、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、
前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、
前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、
前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、
前記原点補正係数演算工程および歪曲補正係数演算工程により算出された原点補正係数および歪曲補正係数を、前記原点補正係数保存部および歪曲補正係数保存部へそれぞれ保存する工程とをさらに有する、請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  撮像装置およびその製造方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型、薄型の撮像装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置として、例えば特開２００１−７８２１３号公報に開示された撮像装置がある。図５０は、従来の撮像装置の構成を示す断面図である。
【０００３】
図５０において、撮像系９０１０は、物体からの光を絞り９１１０及び撮像レンズ９１００を介して撮像素子９１２０の撮像面に結像する光学処理系である。絞り９１１０は、３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃを有する。開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの各々から撮像レンズ９１００の光入射面９１００ｅに入射した物体光は、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃから射出して撮像素子９１２０の撮像面上に３つの物体像を形成する。撮像レンズ９１００の平面部９１００ｄには遮光性膜が形成されている。撮像レンズ９１００の光入射面９１００ｅ上には互いに異なる波長帯域の光を透過させる３つの光学フィルタ９０５２ａ、９０５２ｂ、９０５２ｃが形成されている。また、撮像素子９１２０上の３つの撮像領域９１２０ａ、９１２０ｂ、９１２０ｃ上にも、互いに異なる波長帯域の光を透過させる３つの光学フィルタ９０５３ａ、９０５３ｂ、９０５３ｃが形成されている。光学フィルタ９０５２ａと光学フィルタ９０５３ａは、主に緑色（Ｇで示す）を透過する分光透過率特性を有し、光学フィルタ９０５２ｂと光学フィルタ９０５３ｂは、主に赤色（Ｒで示す）を透過する分光透過率特性を有し、さらに、光学フィルタ９０５２ｃと光学フィルタ９０５３ｃは、主に青色（Ｂで示す）を透過する分光透過率特性を有する。そのため、撮像領域９１２０ａは緑色光（Ｇ）に対して、撮像領域９１２０ｂは赤色光（Ｒ）に対して、撮像領域９１２０ｃは青色光（Ｂ）に対して、それぞれ感度を持つ。
【０００４】
このような複数の撮像レンズを備えた撮像装置では、カメラモジュールから物体までの距離が変化すると、撮像素子９１２０の撮像面上に複数の撮像レンズがそれぞれ形成する複数の物体像の相互間隔が変化する。
【０００５】
上記の従来のカメラモジュールでは、仮想被写体距離Ｄ［ｍ］を複数の結像系の撮影画角θ［°］の関数として、Ｄ＝１．４／（ｔａｎ（θ／２））と定義したとき、物体が仮想被写体距離Ｄ［ｍ］にあるときの複数の物体像の相互間隔と無限遠にあるときの複数の物体像の相互間隔との変化が、基準画像信号の画素ピッチの２倍よりも小さくなるように、複数の結像系の光軸間隔が設定されている。すなわち、仮想被写体距離Ｄ［ｍ］にある物体の撮影に最適化された画像処理と同一の画像処理を、無限遠にある物体の撮影に対して行っても、撮像面上での両物体像の相互間隔の差が基準信号の画素ピッチの２倍より小さくなるように光軸間隔が設定されているので、無限遠にある物体像の色ズレを許容可能なレベルに抑えることができる。
【特許文献１】特開２００１−７８２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の撮像装置において、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸は、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心、および撮像領域９１２０ａ、９１２０ｂ、９１２０ｃの中心を通るように配置される。しかしながら、部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸は、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心からずれることがある。レンズの固有の特性として、撮像素子９１２０の撮像面において、中心部と比較し周辺部は光量（周辺光量）が減少するが、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸と絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心とがそれぞれ異なる方向にずれるとき、周辺光量の減少度合がそれぞれ異なる。
【０００７】
図５１は、絞りとレンズ部と周辺光量の関係を説明する図である。図５１において、簡単のため、レンズ９１００、絞り９１１０、および撮像素子９１２０のみが示されている。また、Ｇ，Ｒ，Ｂで示される曲線は、それぞれ緑色、赤色、青色の光量の大きさを示す。ここで、図５１に示すとおり、紙面の上向きをｙ方向の正の向きとする。図５１のように、円形開口９１１０ｂの中心がレンズ部９１００ｂの光軸と一致するとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向の正負の向きに対称に減少する（Ｒで示した曲線分布になる）。そのため、赤色の光量分布は、ｙ方向に関して正負対称である。しかし、レンズ９１００や絞り９１１０の加工精度のばらつきなどにより、円形開口９１１０ａの中心がレンズ部９１００ａの光軸よりｙ方向で負の向きにずれるとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向に負向きの減少度合が大きい（Ｇで示した曲線分布になる）。そのため、緑色の光量分布は、ｙ方向に関して正向きが大きい。一方、レンズ９１００や絞り９１１０の加工精度のばらつきなどにより、円形開口９１１０ｃの中心がレンズ部９１００ｃの光軸よりｙ方向で正の向きにずれるとき、撮像素子９１２０の撮像面において、周辺光量はｙ方向に正向きの減少度合が大きい（Ｂで示した曲線分布になる）。そのため、青色の光量分布は、ｙ方向に関して負向きが大きい。なお、図５１のようなばらつきは、絞り９１１０とレンズ９１００とが樹脂から構成され、熱成形により作成されるとき、組成違いによる熱膨張率の違いから、発生する可能性を有する。
【０００８】
図５２は、緑色成分と赤色成分と青色成分の光量分布を示す図である。横軸はｙ軸を示し、縦軸は光量の大きさを示す。上述のようなばらつきを持つとき、例えば灰色の被写体を撮影し画像合成した場合、図５２のように、赤色の光量分布（Ｒで示した曲線）は、ｙ方向に関して正負対称であり、緑色の光量分布（Ｇで示した曲線）は、ｙ方向に関して正向きが大きく、青色の光量分布（Ｂで示した曲線）は、ｙ方向に関して負向きが大きいため、ｙ方向の中央部が赤色に、正の位置が緑色に、負の位置が青色になるというように、実際の被写体の色（この例では灰色）以外の色（偽色）が発生する。すなわち、複数のレンズ部を持ち、それぞれのレンズ部に対応する撮像領域において、被写体の赤色光、緑色光、青色光を独立に受光する従来の撮像装置は、光量分布に偏りがあるとき、赤色光、緑色光、青色光が異なる光量となるため、偽色が発生する。
【０００９】
このように、部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、撮像レンズ９１００の３つのレンズ部９１００ａ、９１００ｂ、９１００ｃの光軸が、それぞれ絞り９１１０の３つの円形開口９１１０ａ、９１１０ｂ、９１１０ｃの中心からずれると偽色が発生する。
【００１０】
なお、１つのレンズ部と１つの撮像領域から構成され、撮像領域にベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子（例えば、撮像素子がＣＣＤであり、撮像素子の表面に赤色、緑色、青色の３つの異なるカラーフィルタが格子状に配置され、そのカラーフィルタがそれぞれ１つのフォトダイオードに対応するもの）を有する撮像装置では上記の問題は発生しない。すなわち、上述のような部品精度のばらつき、組み立てのばらつきなどにより、レンズ部が絞りの中心からずれ、光量が偏っても、赤色、緑色、青色のカラーフィルタは互いに格子状に近接して配置され、被写体の赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ近接した撮像領域で受光するため、赤色光、緑色光、青色光が同様の光量分布となるため、偽色が発生しない。しかし、このような１つのレンズ部と１つの撮像素子から構成された撮像装置は、光学長が長いため、小型化、薄型化できない。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあっても、各色光が同様の光量分布を有する撮像信号を得られる小型、薄型の撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の撮像装置は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあっても、各色光が同様の光量分布を有する撮像信号を得られる小型、薄型の撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の撮像装置は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれの強度を補正する強度補正部とを有する。
【００１５】
部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、偽色が発生する。本発明の撮像装置によれば、強度補正係数を保存し、強度補正係数に基づき、撮像領域の強度むらの影響を低減するように撮像信号の強度を補正することにより、光量分布の偏りを補償できる、これにより、補正後の撮像信号から例えば画像を合成する場合に、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。
【００１６】
上記の撮像装置において、前記複数の撮像領域のうち少なくとも２つの前記撮像領域に対する入射光の光路上に、第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備え、その他の撮像領域に対する入射光の光路上に、前記第１の波長と異なる波長を略中心とする透過特性を有する光学素子をさらに備えたことが好ましい。さらに、前記強度補正部は、前記複数の撮像領域のうち、少なくとも前記第１の波長を略中心とする透過特性を有する光学素子を透過した光線を受光する撮像領域に対応した前記撮像信号の強度を補正することが好ましい。なお、前記第１の波長は、例えば、人間の視覚に略緑として認識される波長であることが好ましい。
【００１７】
上記の撮像装置において、前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、前記視差に基づいて前記複数の撮像信号を補正し画像を合成する視差補正部とをさらに有することが好ましい。
【００１８】
部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、視差を正しく求められない。この好ましい構成によれば、撮像信号の強度を補正して光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づき視差を求めるため、正しい視差を求めることができる。また、正しい視差に基づき視差の影響を低減するように画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【００１９】
あるいは、上記の撮像装置において、前記強度補正部により強度を補正された撮像信号に基づき、前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を求める視差演算部と、前記視差に基づいて被写体に対する距離を求める距離演算部とをさらに有することが好ましい。
【００２０】
部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、視差を正しく求められない。この好ましい構成によれば、撮像信号の強度を補正して光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づき視差を求めるため、正しい視差を求めることができる。また、正しい視差に基づいて、被写体に対する距離を正しく求めることができる。
【００２１】
上記の撮像装置において、前記複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割するブロック分割部をさらに有し、前記視差演算部は、前記ブロックごとに前記複数のレンズ部がそれぞれ形成する像間の視差を演算することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、同一波長特性の透過特性素子を透過した光線を受光する少なくとも２つの撮像領域に対応した撮像信号の強度を補正し、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に正しい視差を求めることができる。また、この正しい視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。あるいは、この正しい視差に基づき被写体に対する距離を正しく求めることができる。
【００２３】
上記の撮像装置において、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、
前記原点補正係数に基づき前記複数の撮像信号のそれぞれの原点を補正する原点補正部とをさらに有することが好ましい。
【００２４】
上記の撮像装置において、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように前記複数の撮像信号のそれぞれを補正する歪曲補正部とをさらに有することが好ましい。
【００２５】
上記の撮像装置において、前記強度補正部が、前記複数の撮像信号を、強度レベルが互いに等しくなるよう補正することが好ましい。
【００２６】
また、本発明にかかる撮像装置の製造方法は、それぞれが少なくとも１枚のレンズを含む複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部に一対一に対応し、対応する前記レンズ部の光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ備える複数の撮像領域と、前記複数の撮像領域からそれぞれ出力される複数の撮像信号が入力される撮像信号入力部と、前記撮像領域の強度むらの情報である強度補正係数を保存する強度補正係数保存部と、前記強度補正係数を用いて、前記撮像領域の強度むらの影響を低減するように前記撮像信号の強度を補正する強度補正部とを備えた撮像装置の製造方法であって、前記撮像装置により、略白色の物体を撮影する第１の撮影工程と、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記強度補正係数を算出する強度補正係数演算工程と、前記強度補正係数演算工程により算出された強度補正係数を前記強度補正係数保存部へ保存する保存工程とを有することを特徴とする。
【００２７】
製造工程において、例えば白色均一光を表示したディスプレイまたはテストチャート等の略白色の物体を撮像して得られる撮像信号に基づき強度補正係数を作成し強度補正係数保存部に書き込むことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。
【００２８】
上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、前記撮像装置により、中央部に十字を含むパターンを有する物体を撮影する第２の撮影工程と、前記第２の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。
【００２９】
これにより、レンズ部同士の製造時のずれや撮像素子の配置位置ずれなどによる製造ばらつきによる原点ずれを補償するための原点補正係数を算出し、原点補正係数保存部へ保存することができる。
【００３０】
上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記撮像装置により、格子状のパターンを有する物体を撮影する第３の撮影工程と、前記第３の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。
【００３１】
この製造方法によれば、レンズの歪曲を補償する歪曲補正係数を算出し、歪曲補正係数保存部へ保存することができる。
【００３２】
上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で中央部に十字を含むパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程により算出された原点補正係数を前記原点補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。
【００３３】
この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と原点補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。
【００３４】
上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記歪曲補正係数演算工程により算出された歪曲補正係数を、前記歪曲補正係数保存部へ保存する工程とをさらに有することが好ましい。
【００３５】
この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と歪曲補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。
【００３６】
上記の製造方法において、前記撮像装置が、前記複数のレンズ部の光軸の原点と撮像信号の原点との対応に関する情報である原点補正係数を保存する原点補正係数保存部と、前記原点補正係数に基づき前記撮像信号の原点を補正する原点補正部と、前記レンズ部の歪曲の情報である歪曲補正係数を保存する歪曲補正係数保存部と、前記歪曲補正係数に基づき前記複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正する歪曲補正部とをさらに有し、前記第１の撮影工程において、前記物体として、背景が略白色で格子状のパターンを有する物体を用い、前記第１の撮影工程により得られた撮像信号に基づいて、前記原点補正係数を算出する原点補正係数演算工程と、前記第１の撮影工程において得られた撮像信号に基づいて、前記歪曲補正係数を算出する歪曲補正係数演算工程と、前記原点補正係数演算工程および歪曲補正係数演算工程により算出された原点補正係数および歪曲補正係数を、前記原点補正係数保存部および歪曲補正係数保存部へそれぞれ保存する工程とをさらに有することが好ましい。
【００３７】
この製造方法によれば、１回の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて強度補正係数と原点補正係数と歪曲補正係数とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。
【００３８】
以下、本発明のより具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、強度補正係数を保存し、強度補正係数に基づき、撮像領域の位置により補正の度合が変化するように、撮像信号の強度を補正する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成する。
【００４０】
また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、同一波長特性の透過特性素子を透過した光線を受光する少なくとも２つの撮像領域に対応した撮像信号の強度を補正し、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【００４１】
また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、原点補正係数を保存し、原点補正係数に基づき、撮像信号の原点を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、原点のずれを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【００４２】
また、本発明の実施の形態１に係る撮像装置は、歪曲補正係数を保存し、歪曲補正係数に基づき、複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【００４３】
本発明の実施の形態１に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図１において、撮像装置１０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部１２０を有する。
【００４５】
レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部１２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）１２５を有する。
【００４６】
鏡筒１１１は、円筒状であり、その内壁面は光の乱反射を防止するためにつやが消された黒色であり、樹脂を射出成形し形成される。上部カバーガラス１１２は、円盤状であり、透明樹脂から形成され、鏡筒１１１の上面に接着剤などにより固着され、その表面は摩擦などによる損傷を防止する保護膜と、入射光の反射を防止する反射防止膜とが設けられている。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ１１３の上面図である。レンズ１１３は、略円盤状であり、ガラスや透明樹脂から形成され、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄが碁盤目状に配置される。第１〜第４のレンズ部１１３ａ〜１１３ｄの配置方向に沿って、図２に示すようにＸ軸及びＹ軸を設定する。第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄにおいて、被写体側から入射した光は、撮像素子１２３側へ射出し、撮像素子１２３上に４つの像を結像する。
【００４８】
アクチュエータ固定部１１４は、鏡筒１１１の内壁面に接着剤などにより固着される。アクチュエータ可動部１１５は、レンズ１１３の外周縁に接着剤などにより固着される。アクチュエータ固定部１１４およびアクチュエータ可動部１１５は、ボイスコイルモータを構成する。アクチュエータ固定部１１４は永久磁石（図示せず）と強磁性体ヨーク（図示せず）とを有し、アクチュエータ可動部１１５はコイル（図示せず）を有する。アクチュエータ可動部１１５は、アクチュエータ固定部１１４に対し、弾性体（図示せず）により弾性支持される。アクチュエータ可動部１１５のコイルに通電することにより、アクチュエータ可動部１１５がアクチュエータ固定部１１４に対して相対的に移動し、レンズ１１３と撮像素子１２３との光軸に沿った相対距離が変化する。
【００４９】
基板１２１は、樹脂基板から構成され、上面に鏡筒１１１がその底面を接して接着剤などにより固着される。このようにして、レンズモジュール部１１０と回路部１２０とが固定され、撮像装置１０１を構成する。
【００５０】
パッケージ１２２は、金属端子を有する樹脂からなり、鏡筒１１１の内側において、基板１２１の上面にその金属端子部が半田づけ等されて固着される。撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２４ｄから構成される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２４ｄは、それぞれＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサのような固体撮像素子であり、これらの受光面の中心が、それぞれ第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸中心と略一致するように、また各撮像素子の受光面が対応するレンズ部の光軸と略垂直になるようにして配置される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各端子は、パッケージ１２２の内側の底部の金属端子にワイヤーボンディングにより金線１２７で接続され、基板１２１を介して、ＳＬＳＩ１２５と電気的に接続される。第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面に、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄから射出された光がそれぞれ結像し、フォトダイオードにより光の情報から変換された電気の情報が、ＳＬＳＩ１２５に出力される。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の回路部１２０の上面図である。パッケージカバーガラス１２４は、平板状であり、透明樹脂により形成され、パッケージ１２２の上面に接着などにより固着される。パッケージカバーガラス１２４の上面には、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、第４のカラーフィルタ１２４ｄ、および遮光部１２４ｅが蒸着などにより配置される。また、パッケージカバーガラス１２４の下面には、赤外遮断フィルタ（図示せず。以下、ＩＲフィルタと記す）が蒸着などにより配置される。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のカラーフィルタの特性図であり、図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のＩＲフィルタの特性図である。第１のカラーフィルタ１２４ａは、図４のＧで示した主に緑色を透過する分光透過特性を有し、第２のカラーフィルタ１２４ｂは、図４のＢで示した主に青色を透過する分光透過特性を有し、第３のカラーフィルタ１２４ｃは、図４のＲで示した主に赤色を透過する分光透過特性を有し、第４のカラーフィルタは、図４のＧで示した主に緑色を透過する分光透過特性を有する。また、ＩＲフィルタは、図５のＩＲで示した赤外光を遮断する分光透過特性を有する。
【００５３】
したがって、第１のレンズ部１１３ａの上部から入射した物体光は、第１のレンズ部１１３ａの下部から射出され、第１のカラーフィルタ１２４ａおよびＩＲフィルタにより主に緑色が透過し、第１の撮像素子１２３ａの受光部に結像するため、第１の撮像素子１２３ａは物体光のうち緑色成分を受光する。また、第２のレンズ部１１３ｂの上部から入射した物体光は、第２のレンズ部１１３ｂの下部から射出され、第２のカラーフィルタ１２４ｂおよびＩＲフィルタにより主に青色が透過し、第２の撮像素子１２３ｂの受光部に結像するため、第２の撮像素子１２３ｂは物体光のうち青色成分を受光する。また、第３のレンズ部１１３ｃの上部から入射した物体光は、第３のレンズ部１１３ｃの下部から射出され、第３のカラーフィルタ１２４ｃおよびＩＲフィルタにより主に赤色が透過し、第３の撮像素子１２３ｃの受光部に結像するため、第３の撮像素子１２３ｃは物体光のうち赤色成分を受光する。更に、第４のレンズ部１１３ｄの上部から入射した物体光は、第４のレンズ部１１３ｄの下部から射出され、第４のカラーフィルタ１２４ｄおよびＩＲフィルタにより主に緑色が透過し、第４の撮像素子１２３ｄの受光部に結像するため、第４の撮像素子１２３ｄは物体光のうち緑色成分を受光する。
【００５４】
ＳＬＳＩ１２５は、後述の方法で、アクチュエータ可動部１１５のコイルの通電を制御し、撮像素子１２３を駆動し、撮像素子１２３からの電気情報を入力し、各種画像処理を行い、上位ＣＰＵと通信を行い、外部に画像出力する。
【００５５】
次に、被写体距離と視差との関係を説明する。本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールは４つのレンズ部（第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ部１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄ）を有するため、４つのレンズ部がそれぞれ形成する４つの物体像の相対的位置が被写体距離に応じて変化する。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、無限遠にある物体像の位置を説明するための図である。図６において、簡単のため、第１のレンズ部１１３ａ、第１の撮像素子１２３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第２の撮像素子１２３ｂのみを記す。無限遠の物体１０からの光の第１のレンズ部１１３ａへの入射光Ｌ１と第２のレンズ部１１３ｂへの入射光Ｌ２とは平行であるため、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離と、第１の撮像素子１２３ａ上の物体像１１ａと第２の撮像素子１２３ｂ上の物体像１１ｂとの距離は等しい。ここで、第１のレンズ部１１３ａの光軸、第２のレンズ部１１３ｂの光軸、第３のレンズ部１１３ｃの光軸、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸が、それぞれ第１の撮像素子１２３ａの受光面の中心、第２の撮像素子１２３ｂの受光面の中心、第３の撮像素子１２３ｃの受光面の中心、および第４の撮像素子１２３ｄの受光面の中心と略一致するように配置されている。従って、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面の中心と、各受光面にそれぞれ結像される無限遠の物体像との相対的位置関係は、全ての撮像素子について同一である。すなわち、視差はない。
【００５７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、有限距離の位置にある物体像の位置を説明するための図である。図７において、簡単のため、第１のレンズ部１１３ａ、第１の撮像素子１２３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第２の撮像素子１２３ｂのみを記す。有限距離の物体１２からの光の第１のレンズ部１１３ａへの入射光Ｌ１と第２のレンズ部１１３ｂへの入射光Ｌ２とは平行ではないため、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離に比べて、第１の撮像素子１２３ａ上の物体像１３ａと第２の撮像素子１２３ｂ上の物体像１３ｂとの距離は長い。そのため、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄの各受光面の中心と、各受光面にそれぞれ結像される有限距離の物体像との相対的位置関係は、撮像素子ごとに異なる。すなわち、視差がある。物体像１２までの距離（被写体距離）をＡ、第１のレンズ部１１３ａと第２のレンズ部１１３ｂとの距離をＤ、レンズ部１１３ａ，１１３ｂの焦点距離をｆとすると、図７の直角を挟む２辺の長さがＡ、Ｄの直角三角形と、直角を挟む２辺の長さがｆ、Δの直角三角形とが相似であることより、視差Δは、下記式（１）のように表される。なお、下記式（１）および後述するその他の式において、*は乗算演算子である。その他のレンズ部間についても同様の関係が成立する。このように、被写体距離に応じて４つのレンズ部１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄがそれぞれ形成する４つの物体像の相対的位置が変化する。例えば、被写体距離Ａが小さくなると、視差Δが大きくなる。
【００５８】
Δ  ＝  ｆ*Ｄ／Ａ      ・・・（１）
【００５９】
次に、コントラストと焦点距離との関係を説明する。
【００６０】
図８（Ａ）は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、合焦時（焦点調整が合っているとき）の画像とコントラスト評価値との関係を説明する図であり、図８（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、非合焦時（焦点調整が合っていないとき）の画像とコントラスト評価値との関係を説明する図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の各左図は、左半分が白色、右半分が黒色の矩形を撮影したときの画像である。図８（Ａ）の左図のように、合焦時は撮影画像の輪郭がはっきりし、コントラストが大きい。一方、図８（Ｂ）の左図のように、非合焦時は撮影画像の輪郭がぼやけ、コントラストが小さい。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の各右図は、左図の情報信号にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を作用させたときの結果を示している。横軸はＸ軸方向位置であり、縦軸はＢＰＦ後の出力値である。図８（Ａ）の右図のように、合焦時はＢＰＦ後の信号振幅が大きく、図８（Ｂ）の右図のように、非合焦時はＢＰＦ後の信号振幅が小さい。ここで、このＢＰＦ後の信号振幅をどれだけコントラストが大きいかを示すコントラスト評価値と定義する。すると、図８（Ａ）の右図のように、合焦時はコントラスト評価値が大きく、図８（Ｂ）の右図のように、非合焦時はコントラスト評価値が小さい。
【００６１】
図９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ位置とコントラスト評価値との関係を説明する図である。ある物体を撮影するとき、レンズ１１３と撮像素子１２３との距離が小さいとき（ｚ１のとき）、非合焦であるためコントラスト評価値が小さい。レンズ１１３と撮像素子１２３との距離を徐々に大きくすると、コントラスト評価値が徐々に大きくなり、合焦時（ｚ２のとき）はコントラスト評価値が極大となる。さらに、レンズ１１３と撮像素子１２３との距離を徐々に大きくすると（ｚ３のとき）、非合焦となり、コントラスト評価値が小さくなる。このように、合焦時において、コントラスト評価値は極大となる。
【００６２】
次に、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ１２５は、システム制御部１３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、および歪曲補正用メモリ１３９を有する。また、回路部１２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。
【００６３】
アンプ１２６は、アクチュエータ操作量出力部１３４からの出力に応じた電圧をアクチュエータ可動部１１５のコイルに印加する。
【００６４】
システム制御部１３１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリなどから構成され、ＳＬＳＩ１２５の全体を制御する。
【００６５】
撮像素子駆動部１３２は、ロジック回路などから構成され、撮像素子１２３を駆動する信号を発生し、この信号に応じた電圧を撮像素子１２３に印加する。
【００６６】
撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成される。第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄは、それぞれＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路。Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＡＧＣ（自動利得制御器。Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＡＤＣ（アナログ／ディジタル変換器。Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が直列に接続されて構成され、それぞれ第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄに接続され、これらからの電気信号が入力され、ＣＤＳ回路により固定ノイズを除去し、ＡＧＣによりゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号からディジタル値に変換し、システム制御部１３１のメモリに書き込む。
【００６７】
アクチュエータ操作量出力部１３４は、ＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換器。Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）から構成され、アクチュエータ可動部１１５のコイルに印加すべき電圧に応じた電圧信号を出力する。
【００６８】
画像処理部１３５は、ロジック回路、またはＤＳＰ（ディジタル信号プロセッサ。Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、あるいは両者を含んで構成され、システム制御部１３１のメモリ情報を利用し、所定のプログラム制御に従って各種画像処理を行う。画像処理部１３５は、自動焦点制御部１４１、強度補正部１４２、原点補正部１４３、歪曲補正部１４４、および視差補正部１４５を有する。
【００６９】
入出力部１３６は、上位ＣＰＵ（図示せず）との通信や、上位ＣＰＵ、外部メモリ（図示せず）、および液晶などの外部表示装置（図示せず）へ画像信号を出力する。
【００７０】
強度補正係数用メモリ１３７は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのような不揮発性メモリから構成され、強度補正部１４２で使用する強度補正係数を保存する。原点補正係数用メモリ１３８は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、原点補正部１４３で使用する原点補正係数を保存する。歪曲補正係数用メモリ１３９は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、歪曲補正部１４４で使用する歪曲補正係数を保存する。
【００７１】
図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。ＳＬＳＩ１２５のシステム制御部１３１により、撮像装置１０１は、このフローチャートとおりに動作される。
【００７２】
ステップＳ１０００において、動作を開始する。例えば、上位ＣＰＵ（図示せず）がシャッターボタン（図示せず）などが押されたことを検知し、入出力部１３６を介し、撮像装置１０１に動作の開始を命令することにより、撮像装置１０１は、動作を開始する。次に、ステップＳ１１００を実行する。
【００７３】
ステップＳ１１００において、自動焦点制御部１４１は、自動焦点制御を実行する。図１２は、本発明の実施の形態１に係る自動焦点制御の動作を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、ステップＳ１１００の動作の詳細を示す。
【００７４】
ステップＳ１１１０において、焦点制御の動作を開始する。次に、ステップＳ１１２１を実行する。
【００７５】
ステップＳ１１２１において、カウンタｉを０に初期化する。次に、ステップＳ１１２２を実行する。
【００７６】
ステップＳ１１２２において、アクチュエータの位置指令を演算する。下記式（２）のように、カウンタｉを用いてアクチュエータの位置指令Xactを演算する。なお、位置指令Xactは、無限遠像の合焦位置を基準とし、被写体に向かう向きが正である位置の指令を示す。ここで、kxは、設定された値である。次に、ステップＳ１１２３を実行する。
【００７７】
Xact=kx*ｉ      ・・・（２）
【００７８】
ステップＳ１１２３において、下記式（３）で示した操作量関数を用いてアクチュエータ操作量（アクチュエータ可動部１１５のコイルへの印加電圧）Vactを演算する。ここで、ka、およびkbは、それぞれ設定された値である。次に、ステップＳ１１２４を実行する。
【００７９】
Vact=ka*Xact+kb・・・（３）
【００８０】
ステップＳ１１２４において、アクチュエータを動作させる。アクチュエータ操作量出力部１３４は、アンプ１２６を介したのちアクチュエータ可動部１１５のコイル（図示せず）に印加される電圧がVactになるように、出力する電圧信号を変更する。次に、ステップＳ１１２５を実行する。
【００８１】
ステップＳ１１２５において、第１のレンズ部１１３ａに入射し第１の撮像素子１２３ａ上に結像した被写体像の撮影を実行する。システム制御部１３１の命令により、撮像素子駆動部１３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部１３３ａは、撮像素子駆動部１３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子１２３ａが出力する画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号I1(x,y)として、システム制御部１３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の撮像信号の座標を説明する図である。I1(x,y)は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ１１２６を実行する。
【００８２】
ステップＳ１１２６において、自動焦点制御用ブロックを設定する。画像領域の中心付近の矩形状の領域を自動焦点制御用ブロックとする。なお、このブロックは必ずしも中央付近である必要はなく、カメラを操作するユーザの意思などを反映し（例えば、センサで視点方向を検出し）、ブロックを設定してもよい。なお、単一のブロックではなく複数のブロックを選択し、複数のブロックにおいて後述の自動焦点制御用コントラスト評価値の平均を用いてもよい。また、複数のブロックにおいて後述の自動焦点制御用コントラスト評価値を演算し、後に少なくとも１つのブロックを自動焦点制御用ブロックとして選択してもよい。次に、ステップＳ１１２７を実行する。
【００８３】
ステップＳ１１２７において、システム制御部１３１のメモリ上のデータを用いて、自動焦点制御用コントラスト評価値を作成する。この演算は、第１の撮像信号Ｉ１の自動焦点制御用ブロックの画素について行う。下記式（１１）のように、ｘ方向とｙ方向の２階微分の和であるラプラシアンの絶対値を演算し、下記式（１２）のように空間的にＬＰＦ（ローパスフィルタ。Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を作用させ、これを下記式（１３）のように自動焦点制御用ブロック内で平均して自動焦点用コントラスト評価値C3を得る。ここで、Nafは、自動焦点制御用ブロックの画素数である。次に、ステップＳ１１２８を実行する。
【００８４】
C1(x,y)=|I1(x-1,y)+I1(x+1,y)+I1(x,y-1)+I1(x,y+1)-4I1(x,y)|
・・・（１１）
C2(x,y)=C1(x-1,y-1)+C1(x,y-1)+C1(x+1,y-1)
+C1(x-1,y)+C1(x,y)+C1(x+1,y)
+C1(x-1,y+1)+C1(x,y+1)+C1(x+1,y+1)・・・（１２）
C3=ΣC2(x,y)/Naf・・・（１３）
【００８５】
ステップＳ１１２８において、下記式（１４）のように、コントラスト評価値C3をC3(i)として、システム制御部１３１のメモリに書き込む。次に、ステップＳ１１２９を実行する。
【００８６】
C3(i)=C3    ・・・（１４）
【００８７】
ステップＳ１１２９において、下記式（１５）のように、カウンタｉに１を加える。次に、ステップＳ１１３０を実行する。
【００８８】
ｉ＝  ｉ＋１      ・・・（１５）
【００８９】
ステップＳ１１３０において、カウンタｉをしきい値Ｓａｆと比較し、その結果により分岐する。カウンタｉがしきい値Ｓａｆより小さいとき（ステップＳ１１３０の比較結果がＹ）、次に、ステップ１１２２を実行する。一方、カウンタｉがしきい値Ｓａｆ以上のとき（ステップＳ１１３０の比較結果がＮ）、次に、ステップＳ１１４０を実行する。このように、ステップＳ１１２１においてカウンタｉを０に初期化し、ステップＳ１１２９においてカウンタｉに１を加え、ステップＳ１１３０においてカウンタｉで分岐を行うことにより、Ｓ１１２２からＳ１１２８までの処理をＳａｆ回だけ繰り返す。
【００９０】
ステップＳ１１４０において、コントラスト評価値C3の評価を行う。図９のように、合焦位置では、コントラスト評価値C3が最大となる。下記式（１６）のように、この最大値を与えるカウンタ値ｉをコントラスト最大値を与えるカウンタ値ｉａｆとする。次に、ステップＳ１１５１を実行する。
【００９１】
ｉａｆ  ＝  C3の最大値を与えるｉ      ・・・（１６）
【００９２】
ステップＳ１１５１において、アクチュエータの位置指令を演算する。下記式（１７）のように、コントラスト最大値を与えるカウンタ値ｉａｆを用いてアクチュエータの位置指令Xactを演算する。なお、位置指令Xactは、無限遠像の合焦位置を基準とし、被写体に向かう向きが正の位置の指令を示す。次に、ステップＳ１１５２を実行する。
【００９３】
Xact=kx*ｉａｆ      ・・・（１７）
【００９４】
ステップＳ１１５２において、操作量関数を用いてアクチュエータ操作量（アクチュエータ可動部１１５のコイルへの印加電圧）Vactを演算する。この動作は、ステップＳ１１２３と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ１１５３を実行する。
【００９５】
ステップＳ１１５３において、アクチュエータを動作させる。この動作は、ステップＳ１１２４と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ１１６０を実行する。
【００９６】
ステップＳ１１６０において、自動焦点制御を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１２００を実行する。
【００９７】
ステップＳ１２００において、画像を入力する。システム制御部１３１の命令により、撮像素子駆動部１３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄは、撮像素子駆動部１３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄが出力する各画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号I1(x,y)、第２の撮像信号I2(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)、および第４の撮像信号I4(x,y)として、システム制御部１３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３は、本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールの撮像信号の座標を説明する図である。I1(x,y)は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。第２の撮像信号I2(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)、第４の撮像信号I4(x,y)も同様である。すなわち、I2(x,y)、I3(x,y)、およびI4(x,y)は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第２の撮像信号、第３の撮像信号、および第４の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、それぞれの総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ１３００を実行する。
【００９８】
ステップＳ１３００において、強度補正部１４２は、強度補正係数用メモリ１３７に保存された強度補正係数を用いて第１の撮像信号I1、第２の撮像信号I2、第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。
【００９９】
強度補正係数用メモリ１３７には、第１の撮像信号I1(x,y)の補正に使用する第１の強度補正係数a1(x,y)、第２の撮像信号I2(x,y)の補正に使用する第２の強度補正係数a2(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)の補正に使用する第３の強度補正係数a3(x,y)、および第４の撮像信号I4(x,y)の補正に使用する第４の強度補正係数a4(x,y)が保存されている。a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の強度補正係数、第２の強度補正係数、第３の強度補正係数、および第４の強度補正係数であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。
【０１００】
図１４は、本発明の実施の形態１に係る強度補正の動作を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは、強度補正を行うステップＳ１３００の詳細を示す。
【０１０１】
まず、ステップＳ１３２０において、各画素(x,y)における補正値を演算する。下記式（１８）、（１９）、（２０）、および（２１）のように、第１の強度補正係数a1(x,y)、第２の強度補正係数a2(x,y)、第３の強度補正係数a3(x,y)、および第４の強度補正係数a4(x,y)にそれぞれ設定値kab1、kab2、kab3、およびkab4を乗じた結果を第１の強度補正値b1(x,y)、第２の強度補正値b2(x,y)、第３の強度補正値b3(x,y)、および第４の強度補正値b4(x,y)とする。次に、ステップＳ１３３０を実行する。
【０１０２】
b1(x,y)=kab1*a1(x,y)・・・（１８）
b2(x,y)=kab2*a2(x,y)・・・（１９）
b3(x,y)=kab3*a3(x,y)・・・（２０）
b4(x,y)=kab4*a4(x,y)・・・（２１）
【０１０３】
ステップＳ１３３０において、強度補正を行う。下記式（２２）、（２３）、（２４）、および（２５）のように、第１の撮像信号I1(x,y)、第２の撮像信号I2(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)、および第４の撮像信号I4(x,y)に、第１の強度補正値b1(x,y)、第２の強度補正値b2(x,y)、第３の強度補正値b3(x,y)、および第４の強度補正値b4(x,y)を乗じ補正する。次に、ステップＳ１３４０を実行する。
【０１０４】
I1(x,y)=I1(x,y)*b1(x,y)・・・（２２）
I2(x,y)=I2(x,y)*b2(x,y)・・・（２３）
I3(x,y)=I3(x,y)*b3(x,y)・・・（２４）
I4(x,y)=I4(x,y)*b4(x,y)・・・（２５）
【０１０５】
ステップＳ１３４０において、強度補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１４００を実行する。
【０１０６】
ステップＳ１４００において、原点補正部１４３は、原点補正係数用メモリ１３８に保存された原点補正係数を用いて第１の撮像信号I1、第２の撮像信号I2、第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。
【０１０７】
原点補正係数用メモリ１３８には、第１の撮像信号I1(x,y)の補正に使用する第１の原点補正係数g1x、g1y、第２の撮像信号I2(x,y)の補正に使用する第２の原点補正係数g2x、g2y、第３の撮像信号I3(x,y)の補正に使用する第３の原点補正係数g3x、g3y、および第４の撮像信号I4(x,y)の補正に使用する第４の原点補正係数g4x、g4yが保存されている。g1x、g2x、g3x、g4xは原点補正係数のｘ成分を示し、g1y、g2y、g3y、g4yは原点補正係数のｙ成分を示す。
【０１０８】
そして、下記式（２６）のように、第１の撮像信号I1を第１の原点補正係数(g1x,g1y)だけ移動させるように補正する。また、下記式（２７）のように、第２の撮像信号I２を第２の原点補正係数(g2x,g2y)だけ移動させるように補正する。また、下記式（２８）のように、第３の撮像信号I3を第３の原点補正係数(g3x,g3y)だけ移動させるように補正する。下記式（２９）のように、第４の撮像信号I4を第４の原点補正係数(g4x,g4y)だけ移動させるように補正する。なお、式（２６）、（２７）、（２８）、（２９）の右辺の値が存在しない場合（例えば、x=0、y=0、g1xが正数、g1yが正数の場合）は、近隣の実在する値と同一値や、近隣から外挿などにより推定された値や、０などを代入すればよい。なお、g1x、g2x、g3x、g4x、g1y、g2y、g3y、およびg4yは整数に限定されず、小数でもよい。この場合、式（２６）、（２７）、（２８）、（２９）の右辺の値として、最近隣値や、周りの画素からの補間値を利用する。次に、図１１のステップＳ１５００を実行する。
【０１０９】
I1(x,y)=I1(x-g1x,y-g1y) ・・・（２６）
I2(x,y)=I2(x-g1x,y-g1y) ・・・（２７）
I3(x,y)=I3(x-g1x,y-g1y) ・・・（２８）
I4(x,y)=I4(x-g1x,y-g1y) ・・・（２９）
【０１１０】
ステップＳ１５００において、歪曲補正部１４４は、歪曲補正係数用メモリ１３９に保存された歪曲補正係数を用いて第１の撮像信号I1、第２の撮像信号I2、第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4を補正する。そして、その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。
【０１１１】
歪曲補正係数用メモリ１３９には、第１の撮像信号I1(x,y)の補正に使用する第１の歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、第２の撮像信号I2(x,y)の補正に使用する第２の歪曲補正係数p2x(x,y)、p2y(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)の補正に使用する第３の歪曲補正係数p3x(x,y)、p3y(x,y)、および第４の撮像信号I4(x,y)の補正に使用する第４の歪曲補正係数p4x(x,y)、p4y(x,y)が保存されている。p1x(x,y)、p2x(x,y)、p3x(x,y)、およびp4x(x,y)は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第１の歪曲補正係数、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、および第４の歪曲補正係数のｘ成分であることを示す。また、p1y(x,y)、p2y(x,y)、p3y(x,y)、およびp4y(x,y)は、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の歪曲補正係数、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、および第４の歪曲補正係数のｙ成分であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬならば、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。
【０１１２】
図１５は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正係数を説明する図である。点線の格子の交点は理想上の座標を示し、実線の格子の交点は歪曲がある座標を示す。図１５のように、例えば、理想的には(0,0)に撮像されるべき画像は、実際には歪曲によって(0,0)から(p1x(0,0),p1y(0,0))だけずれた位置に撮像される。このずれ量(p1x(0,0),p1y(0,0))を歪曲補正係数とし、歪曲補正用メモリ１３９に記憶する。すなわち、理想的には(x,y)に撮像されるべき画像は、歪曲によって(x,y)から(p1x(x,y),p1y(x,y))だけずれた位置に撮像される。このずれ量(p1x(x,y),p1y(x,y))を歪曲補正係数とし、歪曲補正用メモリ１３９に記憶する。
【０１１３】
図１６は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正の動作を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、歪曲補正を行うステップＳ１５００の詳細を示す。
【０１１４】
まず、ステップＳ１５２０において、各画素(x,y)における歪曲補正用座標を演算する。下記式（３０）、（３１）、（３２）、および（３３）のように、第１の歪曲補正係数のｘ成分p1x(x,y)、第２の歪曲補正係数のｘ成分p2x(x,y)、第３の歪曲補正係数のｘ成分p3x(x,y)、および第４の歪曲補正係数のｘ成分p4x(x,y)に、それぞれｘ座標の値xを加えた結果を、第１の歪曲補正用座標のｘ成分q1x(x,y)、第２の歪曲補正用座標のｘ成分q2x(x,y)、第３の歪曲補正用座標のｘ成分q3x(x,y)、および第４の歪曲補正用座標のｘ成分q4x(x,y)とする。また、下記式（３４）、（３５）、（３６）、および（３７）のように、第１の歪曲補正係数のｙ成分p1y(x,y)、第２の歪曲補正係数のｙ成分p2y(x,y)、第３の歪曲補正係数のｙ成分p3y(x,y)、および第４の歪曲補正係数のｙ成分p4y(x,y)にそれぞれｙ座標の値yを加えた結果を、第１の歪曲補正用座標のｙ成分q1y(x,y)、第２の歪曲補正用座標のｙ成分q2y(x,y)、第３の歪曲補正用座標のｙ成分q3y(x,y)、および第４の歪曲補正用座標のｙ成分q4y(x,y)とする。次に、ステップＳ１５３０を実行する。
【０１１５】
q1x(x,y)=x+p1x(x,y) ・・・（３０）
q2x(x,y)=x+p2x(x,y) ・・・（３１）
q3x(x,y)=x+p3x(x,y) ・・・（３２）
q4x(x,y)=x+p4x(x,y) ・・・（３３）
q1y(x,y)=y+p1y(x,y) ・・・（３４）
q2y(x,y)=y+p2y(x,y) ・・・（３５）
q3y(x,y)=y+p3y(x,y) ・・・（３６）
q4y(x,y)=y+p4y(x,y) ・・・（３７）
【０１１６】
ステップＳ１３３０において、歪曲補正を行う。下記式（３８）、（３９）、（４０）、および（４１）のように、座標(x,y)上の第１の撮像信号I1(x,y)、第２の撮像信号I2(x,y)、第３の撮像信号I3(x,y)、および第４の撮像信号I4(x,y)として、第１の歪曲補正用座標(q1x(x,y),q1y(x,y))上の第１の撮像信号I1(q1x(x,y),q1y(x,y))、第２の歪曲補正用座標(q2x(x,y),q2y(x,y))上の第２の撮像信号I2(q2x(x,y),q2y(x,y))、第３の歪曲補正用座標(q3x(x,y),q3y(x,y))上の第３の撮像信号I3(q3x(x,y),q3y(x,y))、および第４の歪曲補正用座標(q4x(x,y),q4y(x,y))上の第４の撮像信号I4(q4x(x,y),q4y(x,y))を用いる。なお、式（３８）、（３９）、（４０）、（４１）の右辺の値が存在しない場合は、近隣の実在する値と同一値や、近隣から外挿などにより推定された値や、０などを代入すればよい。なお、q1x(x,y)、q2x(x,y)、q3x(x,y)、q4x(x,y)、q1y(x,y)、q2y(x,y)、q3y(x,y)、およびq4y(x,y)は整数に限定されず、小数でもよい。この場合、式（３８）、（３９）、（４０）、（４１）の右辺の値として、最近隣値や、周りの画素からの補間値を利用する。次に、ステップＳ１５４０を実行する。
【０１１７】
I1(x,y)=I1(q1x(x,y),q1y(x,y)) ・・・（３８）
I2(x,y)=I2(q2x(x,y),q2y(x,y)) ・・・（３９）
I3(x,y)=I3(q3x(x,y),q3y(x,y)) ・・・（４０）
I4(x,y)=I4(q4x(x,y),q4y(x,y)) ・・・（４１）
【０１１８】
ステップＳ１５４０において、歪曲補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１６００を実行する。
【０１１９】
ステップＳ１６００において、視差補正を実行する。図１７は、本発明の実施の形態１に係る視差補正の動作を示すフローチャートである。図１７のフローチャートは、ステップＳ１６００の動作の詳細を示す。
【０１２０】
まず、ステップＳ１６２０において、ブロック分割を行う。図１８は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、ブロック分割を説明する図である。図１８のように、第１の撮像信号Ｉ１を、横方向にＭ個のブロックに、縦方向にＮ個のブロックに、総数でＭ×Ｎ個に分割し、それぞれのブロックをBiで示す。ここで、ｉは０からＭ×Ｎ−１まで変化する。次に、ステップＳ１６３０を実行する。
【０１２１】
ステップＳ１６３０において、各ブロック毎の視差値を演算する。まず、各ブロック（B0、B1、…、Bi、…、BMN-1）毎に、視差評価値（R0(k)、R1(k)、…、Ri(k)、…、RMN-1(k)。k=０、１、…、kmax）を演算する。図１９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図である。Biで示される（Ｉ１としても示されている）領域は、第１の撮像信号Ｉ１からステップＳ１６２０で求められたｉ番目のブロックである。Ｉ４で示される領域は、Biをｘ方向にｋだけ、ｙ方向にｋだけ移動した領域である。そして、それぞれの領域の全画像信号I1(x,y)、I4(x-k,y-k)について、下記式（４２）に示される絶対値差分総和を視差評価値Ri(k)として演算する。ここで、ΣΣは、ブロックBi内の全ての画素の総和を示す。
【０１２２】
Ri(k)=ΣΣ|I1(x,y)-I4(x-k,y-k)|・・・（４２）
【０１２３】
この視差評価値Ri(k)は、ｉ番目のブロックBiの第１の画像信号Ｉ１と、ｘ、ｙ方向にそれぞれ（ｋ、ｋ）だけ離れた領域における第４の画像信号Ｉ４がどれだけ相関があるかを示し、値が小さいほど相関が大きい（よく似ている）ことを示す。図２０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の視差と視差評価値との関係を説明する図である。図２０のように、視差評価値Ri(k)はｋの値によって変化し、ｋ＝Δiのとき極小値を持つ。これは、第１の画像信号Ｉ１のｉ番目のブロックBiをｘ、ｙ方向にそれぞれ（−Δi、−Δi）だけ移動させて得られるブロックの画像信号は、第４の画像信号Ｉ４と最も相関がある（最も似ている）ことを示す。したがって、ｉ番目のブロックBiについての第１の撮像信号Ｉ１と第４の撮像信号Ｉ４とのｘ、ｙ方向の視差が（Δi、Δi）であることが分かる。以下、このΔiを、ｉ番目のブロックBiの視差値Δiと呼ぶ。このように、ｉ＝０からｉ＝Ｍ×Ｎ−１までBiの視差値Δiを求める。次に、ステップＳ１６４０を実行する。
【０１２４】
ステップＳ１６４０において、視差補正を行い、画像合成する。その結果をシステム制御部１３１のメモリに書き込む。第１の撮像素子１２３ａおよび第４の撮像素子１２３ｄは、主に物体光の緑色成分を受光するため、第１の撮像信号Ｉ１、および第４の撮像信号Ｉ４は、物体光の緑色成分の情報信号である。また、第２の撮像素子１２３ｂは、主に物体光の青色成分を受光するため、第２の撮像信号Ｉ２は、物体光の青色成分の情報信号である。さらに、第３の撮像素子１２３ｃは、主に物体光の赤色成分を受光するため、第３の撮像信号Ｉ３は、物体光の赤色成分の情報信号である。ｉ番目のブロックBiにおいて、第１の撮像素子１２３ａと第４の撮像素子１２３ｄとの視差が（Δｉ、Δｉ）であると予測されたため、下記式（４３）のように、画素座標（ｘ、ｙ）における緑色の強度を示すG(x,y)を、第１の撮像信号I1(x,y)、および第４の撮像信号I4(x-Δi,y-Δi)の平均とする。このように平均をとることにより、ランダムノイズの影響を低減できる。また、第１の撮像素子１２３ａと第２の撮像素子１２３ｂの視差が（Δｉ、０）であると予測されたため、下記式（４４）のように、画素座標（ｘ、ｙ）における青色の強度を示すB(x,y)を、第２の撮像信号I2(x-Δi,y)とする。さらに、第１の撮像素子１２３ａと第３の撮像素子１２３ｃの視差が（０、Δｉ）であると予測されたため、下記式（４５）のように、（ｘ、ｙ）における赤色の強度を示すR(x,y)を、第３の撮像信号I3(x,y-Δi)とする。次に、ステップＳ１６５０を実行する。
【０１２５】
G(x,y)=[I1(x,y)+I4(x-Δi,y-Δi)]/2・・・（４３）
B(x,y)=I2(x-Δi,y)      ・・・（４４）
R(x,y)=I3(x,y-Δi)      ・・・（４５）
【０１２６】
ステップＳ１６５０において、視差補正を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図１１のステップＳ１７００を実行する。
【０１２７】
ステップＳ１７００において、画像を出力する。入出力部１３６は、システム制御部１３１のメモリ上のデータであるG(x,y),B(x,y),R(x,y)を、上位ＣＰＵ（図示せず）や外部表示装置（図示せず）に出力する。なお、G(x,y),B(x,y),R(x,y)の代わりに、例えば、輝度、色差信号などの出力を出力してもよい。また、ホワイトバランスやγ補正などの画像処理後の値を出力してもよい。さらに、可逆圧縮やJPEG等のような非可逆圧縮をしたデータを出力してもよい。また、それらの複数を出力してもよい。次に、Ｓ１８００を実行する。
【０１２８】
ステップＳ１８００において、動作を終了する。
【０１２９】
以上のように構成し、動作させることにより、以下の効果を有する。
【０１３０】
部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあると、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、偽色が発生する。実施の形態１の撮像装置では、強度補正係数a1、a2、a3、a4を不揮発メモリである強度補正係数用メモリ１３７に保存し、ステップＳ１３００において、強度補正係数a1、a2、a3、a4に基づき、撮像領域の位置(x,y)により補正の度合が変化する強度補正値b1(x,y)、b2(x,y)、b3(x,y)、b4(x,y)を作成し、撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)を補正する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。
【０１３１】
また、実施の形態１の係る撮像装置は、ステップＳ１３００において強度補正係数a1、a2、a3、a4に基づき、撮像領域の位置(x,y)により補正の度合が変化する強度補正値b1(x,y)、b2(x,y)、b3(x,y)、b4(x,y)を作成し、撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)を補正し、光量分布の偏りを補償し、ステップＳ１６２０において第１の撮像信号Ｉ１を複数のブロックに分割し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I4(x,y)に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１３２】
また、実施の形態１に係る撮像装置は、原点補正用係数用メモリ１３８に原点補正係数g1x、g2x、g3x、g4x、g1y、g2y、g3y、g4yを保存し、ステップＳ１４００において原点補正係数g1x、g2x、g3x、g4x、g1y、g2y、g3y、g4yに基づき、撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)の原点を補正し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I4(x,y)に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１３３】
また、実施の形態１に係る撮像装置は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p2x(x,y)、p3x(x,y)、p4x(x,y)、p1y(x,y)、p2y(x,y)、p3y(x,y)、p4y(x,y)を保存し、ステップＳ１５２０において歪曲補正係数p1x(x,y)、p2x(x,y)、p3x(x,y)、p4x(x,y)、p1y(x,y)、p2y(x,y)、p3y(x,y)、p4y(x,y)に基づき、歪曲補正用座標q1x(x,y)、q2x(x,y)、q3x(x,y)、q4x(x,y)、q1y(x,y)、q2y(x,y)、q3y(x,y)、q4y(x,y)を演算し、ステップＳ１５３０において歪曲補正用座標q1x(x,y)、q2x(x,y)、q3x(x,y)、q4x(x,y)、q1y(x,y)、q2y(x,y)、q3y(x,y)、q4y(x,y)において複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)を補正し、ステップＳ１６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I4(x,y)に基づきブロック毎に視差を求め、ステップＳ１６４０においてこの視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成する。このことにより、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１３４】
なお、実施の形態１の撮像装置は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、第４の撮像素子１２３ｄの感度の偏りがそれぞれ異なる場合にも、偽色発生を抑制する効果も併せて持つ。
【０１３５】
なお、実施の形態１の撮像装置において、演算された視差をそのまま利用したが、適宜リミットしてもよい。レンズ特性によっては被写体距離Ａがある値よりも小さいとき、画像が不鮮明となる。そのため、この値を被写体距離Ａの最小値と定めれば、視差Δの最大値を定められる。この値よりも大きい視差は、誤差であるとして無視してもよい。また、このような場合、視差評価値が２番目に小さい値を視差として採用してもよい。
【０１３６】
また、実施の形態１の撮像装置では、視差を第１の撮像信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の撮像信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから演算したが、本発明はこれに限定されない。例えば、紫色の被写体は緑色成分が少なく、青色成分、赤色成分を多く含むため、第１の撮像信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の撮像信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから演算できないことがある。この場合、第２の撮像信号Ｉ２（主に青色を示す）と第３の撮像信号Ｉ３（主に赤色を示す）とから視差を演算してもよい。また、第１の視差信号Ｉ１（主に緑色を示す）と第４の視差信号Ｉ４（主に緑色を示す）とから視差が演算不能であり、かつ、第２の撮像信号Ｉ２（主に青色を示す）と第３の撮像信号Ｉ３（主に赤色を示す）とから視差が演算不能であれば、視差の影響がないものとみなし、視差なしとすればよい。
【０１３７】
また、第１の実施の形態において、全てのレンズ部を透過した光線にＩＲフィルタが作用するが、ＩＲフィルタの一部を削除し、一部のレンズ部を透過した光線について作用しなくてもよい。また、ＩＲフィルタを全て削除してもよい。
【０１３８】
また、第１の実施の形態において、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に緑色、青色、赤色、および緑色を透過したが、波長が異なってもよい。例えば、補色を利用し、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に黄色、シアン、マゼンタ、および黄色を透過してもよい。さらに、順番を入れ替えてもよい。例えば、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に緑色、緑色、青色、および赤色を透過してもよい。また、第１のカラーフィルタ１２４ａ、第２のカラーフィルタ１２４ｂ、第３のカラーフィルタ１２４ｃ、および第４のカラーフィルタ１２４ｄが、それぞれが主に赤色、青色、緑色、および赤色を透過してもよい。
【０１３９】
また、第１の実施の形態の撮像装置をカメラに搭載するとき、撮影時に上側になる方に第２の撮像素子１２３ａが、下側になる方に第３の撮像素子１２３ｃが配置されるように、第１〜第４の撮像素子１２３ａ〜１２３ｄを配置することにより、上側が青色に敏感となり、下側が赤色に敏感となるので、風景写真の色再現をより自然にできる。
【０１４０】
また、視差評価値に目立つ極値が２つあるときは、より大きい方の視差を採用してもよい。このようなブロックには、被写体と背景が含まれており、被写体距離と背景距離とが異なるため、極値が２つ現れる。背景距離と比較して被写体距離は小さいため、背景の視差と比較して被写体の視差は大きい。ここで、大きい方の視差を採用すれば、背景の視差の影響は低減できないが、画質に直接影響する被写体の視差の影響を低減できる。
【０１４１】
また、画像出力のタイミングは、上記に限定されず、適宜プレビュー出力をしてもよい。例えば、ステップＳ１１００において自動焦点制御を行う途中で、視差補正なしの画像を出力してもよい。
【０１４２】
また、実施の形態１において、撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄから構成され、撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成された。しかし、撮像素子１２３を１つの撮像素子で構成し、この受光面上の異なる位置に第１〜第４のレンズ部１１３ａ〜１１３ｄによる４つの像を形成しても良い。また、撮像信号入力部１３３が１つの撮像素子１２３からの信号が入力される１つの撮像信号入力部から構成されてもよい。この場合、システム制御部１３１のメモリ上に置かれたデータから適宜領域を選択し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４とすればよい。
【０１４３】
また、第１の実施の形態において、第１のレンズ部１１３ａ、第２のレンズ部１１３ｂ、第３のレンズ１１３ｃ、および第４のレンズ部１１３ｄの光軸の中心を互いに結んで得られる矩形が正方形になるように配置されたがこれに限定されない。この矩形のｘ方向の長さとｙ方向の長さが異なってもよい。この場合、ステップＳ１６３０において視差を求めるとき、ステップＳ１６４０において視差補正をするときなど適宜変更を要する。すなわち、ｘ方向とｙ方向とで同一のｋを用いるのではなく、前述の矩形のｘ方向の長さとｙ方向の長さとの比を保つようにｋを変更する。
【０１４４】
なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、下記式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、下記式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素(x,y)における被写体の距離は、下記式（４８）のように示され、システム制御部１３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ(x,y)を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。
【０１４５】
Ａ  ＝  ｆ*Ｄ／Δ      ・・・（４６）
Ａｉ  ＝  ｆ*Ｄ／Δｉ      ・・・（４７）
Ａ(x,y)＝  Ａｉ  （（x,y）はBiに含まれる）      ・・・（４８）
【０１４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において強度補正係数を作成し、強度補正係数用メモリに書き込む。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成する。
【０１４７】
また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、複数の撮像信号のうちの少なくとも１つの撮像信号を複数のブロックに分割し、製造工程において強度補正係数を作成し、強度補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１４８】
また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において原点補正係数を作成し、原点補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、原点のばらつきを補償し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、原点のばらつきを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１４９】
また、本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、製造工程において歪曲補正係数を作成し、歪曲補正係数用メモリに書き込む。これにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが各個体毎に変化しても、複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号を補正し、補正された撮像信号に基づきブロック毎に視差を求め、この視差に基づきブロック毎に視差の影響を低減するように画像合成できる。このことにより、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１５０】
本発明の実施の形態２に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図２１は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図２１において、撮像装置２０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部２２０を有する。
【０１５１】
レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部２２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）２２５を有する。ＳＬＳＩ２２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。
【０１５２】
図２２は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ２２５は、システム制御部２３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３を有する。また、回路部２２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。
【０１５３】
撮像装置２０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、以下に説明するように、強度補正係数作成部２５１が、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部２５２が、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部２５３が、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成し、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。
【０１５４】
図２３は、本発明の実施の形態２に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。２０１は本発明の実施の形態２の撮像装置であり、２０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ２０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置２０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置２０１に強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ２０２に制御され、撮像装置２０１と協調動作し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブルなどから構成され、撮像装置２０１と補正係数作成用コントローラ２０２とを接続し、撮像装置２０１に電力を供給し、撮像装置２０１と補正係数作成用コントローラ２０２の通信を媒介する。
【０１５５】
次に、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の動作を説明する。図２４は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数作成に使用する強度補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２４のような白色均一の被写体である強度補正用チャート２０５を撮影する。図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮像信号と強度補正係数と補正後の撮像信号とを示す波形図である。図２５（Ａ）〜（Ｃ）において、簡単のため、第１の撮像信号I1と、第１の強度補正係数a1と、補正後の第１の撮像信号I1のみを示す。図２５（Ａ）のように、この撮像信号I1は、周辺光量の落ち込みの強度情報を含む光量分布の偏りの強度情報である。強度補正係数作成部２５１は、撮像信号I1の逆数を、図２５（Ｂ）のような強度補正係数a1として求め、強度補正係数用メモリ１３７に保存する。つまり、強度補正係数作成部２５１は、I1(x,y)*a1(x,y)=1となるように、a1(x,y)の値を求める。これにより、ステップＳ１３００のように強度補正をすると、補正後の撮像信号は、図２５（Ｃ）のように平坦となり、均一の被写体像を再現する。同様に、強度補正係数作成部２５１は、第２の撮像信号I2に対する第２の強度補正係数a2、第３の撮像信号I3に対する第３の強度補正係数a3、および第４の撮像信号I4に対する第４の強度補正係数a4を作成し、強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。ここで、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきがあり、各色によって光軸中心に対し光量分布が偏り、周辺光量の落ち込みがそれぞれ異なるとき、第２の強度補正係数a2、第３の強度補正係数a3、および第４の強度補正係数a4はそれぞれ異なる。このように、白色均一の被写体を撮影し、そのときの撮像信号の逆数を強度補正係数とすることにより、強度補正を適切に行うことができる。実施の形態２の撮像装置は、この原理に基づき、強度補正係数作成部２５１によって強度補正係数を作成し、作成された強度補正係数を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。そして、画像処理部１３５の強度補正部１４２が、強度補正係数用メモリ１３７に保存された強度補正係数に基づき強度補正を行う。
【０１５６】
図２６は、本発明の実施の形態２に係る原点補正係数作成に使用する原点補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２６のような白色均一の被写体に十字が描画された原点補正用チャート２０６を撮影する。撮像装置２０１は、原点補正用チャート２０６に正対するように配置され、撮像装置２０１の複数のレンズの光軸の中心が、原点補正用チャート２０６の十字の中心に一致するように配置される。図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）は、本発明の実施の形態２に係る原点補正用チャート２０６を撮影時の撮像信号を示す図である。原点補正用チャート２０６の撮影によって、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４は、それぞれ図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるような信号となる。図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）における十字状の実線は、原点補正用チャート２０６に描画された十字が撮像されたものである。なお、図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）における十字状の破線は、撮像信号との比較の便宜のために、画像の中心を通る線を仮想的に示したものであって、実際の信号には含まれない。図２７のように、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４の十字の中心（実線の中心）は、画像の中心（破線の中心）と比較し、それぞれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)だけずれている。このずれは、撮像装置２０１から原点補正用チャート２０６が有限の距離に配置されることによる視差の要因、およびレンズ部同士の製造時のずれや撮像素子の配置位置ずれなどによる製造ばらつきによる要因が複合されて生じる。したがって、それぞれの十字の中心のずれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)から視差の要因を減じたものが製造ばらつきによるずれである。原点補正係数作成部２５２は、このずれの影響をなくすように原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、作成した原点補正係数を原点補正係数用メモリ１３８へ書き込む。画像処理部１３５の原点補正部１４３が、原点補正係数用メモリ１３８の原点補正係数を用いて、Ｓ１４００において原点補正する。
【０１５７】
図２８は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図である。実施の形態２の撮像装置は、製造工程において、図２８のような白色均一の被写体に格子が描画された歪曲補正用チャート２０７を撮影する。この格子の間隔は、撮影された画像において、10ピクセルから15ピクセルであることが好ましい。撮像装置２０１は、歪曲補正用チャート２０７に正対するように配置され、撮像装置２０１の複数のレンズの光軸の中心が、歪曲補正用チャート２０７の格子の中心に一致するように配置される。図２９は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正用チャート２０７を撮影時の撮像信号を示す図である。図２９において、簡単のため、第１の撮像信号Ｉ１のみを示す。歪曲補正用チャート２０７を撮影することにより、第１の撮像信号Ｉ１として、図２９に示されるような信号が得られる。図２９において格子状で歪曲した実線は、歪曲補正用チャート２０７に描画された格子が撮像されたものである。なお、図２９において格子状で歪曲がない破線は、撮像信号との比較の便宜のために、レンズに歪曲がないときに撮像されるものを仮想的に示したものであって、実際の撮像信号には含まれない。なお、図２９においては、原点ずれ、視差によるずれを除去している。撮像信号Ｉ１上の歪曲した格子の交点（実線の交点）を(ux1(i,j),uy1(i,j))と示し、レンズに歪曲がないときに撮像される格子の交点（破線の交点）を(vx1(i,j),vy1(i,j))と示す。ここで、(i,j)はそれぞれｘ方向にｉ番目、ｙ方向にｊ番目の交点であることを示し、図２９のように、格子の交点は端も含めｘ方向にＷＸ＋１個、ｙ方向にＷＹ＋１個あり、左上端の交点は(vx1(0,0),vy1(0,0))と示され、右下端の交点は(vx1(WX,WY),vy1(WX,WY))と示される。
【０１５８】
歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正後の(vx1(i,j),vy1(i,j))の撮像信号Ｉ１として、(ux1(i,j),uy1(i,j))の座標の撮像信号Ｉ１を用いるように、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)を作成する。また、歪曲補正係数作成部２５３は、交点以外のピクセルの座標については、近隣の交点から補間により求めた座標の撮像信号Ｉ１を用いるように、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)を作成する。なお、歪曲補正係数作成部２５３は、他の撮像信号Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４についても同様に、歪曲補正係数p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。作成された歪曲補正係数は、歪曲補正係数用メモリ１３９に格納される。なお、原点ずれ、視差によるずれは適宜補正する。
【０１５９】
図３０は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。
【０１６０】
ステップＳ２０００において、撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイ２０３の描画領域の中心に一致するように、撮像装置２０１を配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。
【０１６１】
ステップＳ２１１０において、撮像装置２０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。これは、産業用ロボットなどにより行われる。このことにより、補正係数作成用コントローラ２０２から撮像装置２０１に電力が供給され、補正係数作成用コントローラ２０２と撮像装置２０１との通信が可能になる。次に、ステップＳ２１２０を実行する。
【０１６２】
ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置２０１へダウンロードする。補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に撮像装置用ケーブル２０４が接続されたことを検知後、撮像装置２０１に補正係数作成用プログラムを送信する。そして、撮像装置２０１は、補正係数作成用プログラムを受信し、システム制御部１３１のメモリに書き込み、以下、この補正係数作成プログラムに従い強度補正係数の作成を進める。すなわち、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３は、図２２においては、システム制御部２３１とは独立したブロックとして図示したが、システム制御部１３１が補正係数作成用プログラムを実行することによってその機能が実現される仮想的なブロックである。なお、補正係数作成後、この補正係数作成プログラムは不要であり削除するため、揮発性メモリに保存しても、不揮発性メモリに保存してもよい。従って、出荷後の撮像装置２０１に、強度補正係数作成部２５１、原点補正係数作成部２５２、および歪曲補正係数作成部２５３が必ず存在するわけではない。次に、ステップＳ２２１０を実行する。
【０１６３】
ステップＳ２２１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光である強度補正用チャート２０５を描画させる。次に、ステップＳ２２２０を実行する。
【０１６４】
ステップＳ２２２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮像装置用ケーブル２０４を介し、撮影開始の指令を送信する。次に、ステップＳ２２３０を実行する。
【０１６５】
ステップＳ２２３０において、撮像装置２０１は強度補正用チャート２０５の撮影を行う。ステップＳ２２２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２２３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、第２の撮像信号I2(0,x,y)、第３の撮像信号I3(0,x,y)、および第４の撮像信号I4(0,x,y)としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２３１０を実行する。
【０１６６】
ステップＳ２３１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光を背景とし十字が配置された原点補正用チャート２０６を描画させる。ここで、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心が十字の交点と一致するように、原点補正用チャート２０６を描画させる。次に、ステップＳ２３２０を実行する。
【０１６７】
ステップＳ２３２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ２３３０を実行する。
【０１６８】
ステップＳ２３３０において、撮像装置２０１は、原点補正用チャート２０６の撮影を行う。ステップＳ２３２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２３３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、原点補正係数作成用の第１の撮像信号I1(1,x,y)、第２の撮像信号I2(1,x,y)、第３の撮像信号I3(1,x,y)、および第４の撮像信号I4(1,x,y)としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２４１０を実行する。
【０１６９】
ステップＳ２４１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３に、白色均一光を背景とし格子が配置された歪曲補正用チャート２０７を描画する。ここで、補正係数作成用コントローラ２０２は、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置２０１の複数のレンズ部の光軸の中心が格子の中心と一致するように、歪曲補正用チャート２０７を描画させる。次に、ステップＳ２４２０を実行する。
【０１７０】
ステップＳ２４２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ２４３０を実行する。
【０１７１】
ステップＳ２４３０において、撮像装置２０１は、歪曲補正用チャート２０７の撮影を行う。ステップＳ２３２０の指令に反応し、撮像装置２０１は、このステップＳ２４３０を実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。そして、撮像装置２０１は、撮像信号を、歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号I1(2,x,y)、第２の撮像信号I2(2,x,y)、第３の撮像信号I3(2,x,y)、および第４の撮像信号I4(2,x,y)としてシステム制御部２３１のメモリに保存する。なお、このメモリとして、通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２５１０を実行する。
【０１７２】
ステップＳ２５１０において、強度補正係数作成部２５１は、ステップＳ２２３０で撮影してメモリに保存されている、強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、第２の撮像信号I2(0,x,y)、第３の撮像信号I3(0,x,y)、および第４の撮像信号I4(0,x,y)を用いて、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を作成する。強度補正係数作成部２５１は、下記式（４９）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,L/2,H/2)と、強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)との比を、第１の強度補正係数a1(x,y)とする。ここで、I1(0,L/2,H/2)は、強度補正係数作成用の第1の撮像信号のうち、画像の中央部の画素（すなわち、ｘ座標がL/2、ｙ座標H/2の画素）の信号を表す。なお、Ｈは画像の縦方向の画素数、Ｌは横方向の画素数である。また、強度補正係数作成部２５１は、下記式（５０）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,x,y)との比を第２の強度補正係数a2(x,y)とし、下記式（５１）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第３の撮像信号I3(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第３の撮像信号I3(i,x,y)のと比を第３の強度補正係数a3(x,y)とし、下記式（５２）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(i,x,y)との比を第４の強度補正係数a4(x,y)とする。なお、ステップＳ２２３０において強度補正用チャート２０５の撮影を複数回行い、それらの画像を加算平均した画像を、強度補正係数作成用の撮像信号として用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。次に、ステップＳ２５２０を実行する。
【０１７３】
a1(x,y)=I1(0,L/2,H/2)/I1(0,x,y) ・・・（４９）
a2(x,y)=I2(0,L/2,H/2)/I2(0,x,y) ・・・（５０）
a3(x,y)=I3(0,L/2,H/2)/I3(0,x,y) ・・・（５１）
a4(x,y)=I4(0,L/2,H/2)/I4(0,x,y) ・・・（５２）
【０１７４】
ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部２５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。次に、ステップＳ２６１０を実行する。
【０１７５】
ステップＳ２６１０において、原点補正係数作成部２５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成する。図２７のように、原点補正係数作成用の第１の撮像信号I1(1,x,y)、原点補正係数作成用の第２の撮像信号I2(1,x,y)、原点補正係数作成用の第３の撮像信号I3(1,x,y)、原点補正係数作成用の第４の撮像信号I4(1,x,y)の十字の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す実線の中心）の、画像の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す破線の中心）に対するそれぞれのずれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)を検知する。ここで、それぞれの原点補正係数作成用の撮像信号I1(1,x,y)、I2(1,x,y)、I3(1,x,y)、I4(1,x,y)における十字の中心の座標を求める方法としては、撮像信号I1(1,x,y)、I2(1,x,y)、I3(1,x,y)、I4(1,x,y)と十字の小画像とのパターンマッチングを行う方法や、撮像信号I1(1,x,y)、I2(1,x,y)、I3(1,x,y)、I4(1,x,y)を二値化して十字のパターンを求める方法などが用いられる。このような方法により撮像信号I1(1,x,y)、I2(1,x,y)、I3(1,x,y)、I4(1,x,y)から得られた十字の中心の座標から、画像の中心の座標を減じることにより、前記のずれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)が得られる。
【０１７６】
次に、原点補正係数作成部２５２は、視差の影響を除去するために、まず、視差の大きさを演算する。下記式（５３）、（５４）のように、原点補正係数作成部２５２は、視差のｘ成分Δｘと視差のｙ成分Δｙとを求める。ここで、ｆはレンズの焦点距離であり、Ｄｘはレンズ部の光軸間の距離のｘ成分である。Ｄｘは、第１のレンズ１１３ａの光軸と第２のレンズ１１３ｂの光軸との距離、あるいは、第３のレンズ１１３ｃの光軸と第４のレンズ１１３ｄの光軸との距離であり、これらの距離は略一致する。Ｄｙはレンズ部の光軸間の距離のｙ成分である。Ｄｙは、第１のレンズ１１３ａの光軸と第３のレンズ１１３ｃの光軸との距離、あるいは、第２のレンズ１１３ｂの光軸と第４のレンズ１１３ｄの光軸との距離であり、これらの距離は略一致する。Ａは、撮像装置のレンズの主点（第１のレンズ１１３ａの主点、第２のレンズ１１３ｂの主点、第３のレンズ１１３ｃの主点、あるいは第４のレンズ１１４ｄの主点）からディスプレイ２０３（原点補正用チャート２０６）までの距離である。なお、各レンズの主点からディスプレイ２０３までの距離は略一致する。そして、原点補正係数作成部２５２は、下記式（５５）、（５６）、（５７）、（５８）、（５９）、（６０）、（６１）、および（６２）のように、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、第４の撮像信号Ｉ４の十字の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す実線の中心）の、画像の中心（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示す波線の中心）に対するそれぞれのずれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)から視差（Δｘ、あるいはΔｙ）を除去し、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成する。なお、ステップＳ２３３０において、原点補正用チャート２０６の撮影を複数回行い、それらの画像を加算平均した画像を、原点補正係数作成用の撮像信号として用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、視差（Δｘ、あるいはΔｙ）やずれ(s1x,s1y)、(s2x,s2y)、(s3x,s3y)、(s4x,s4y)を小数点の精度で求めることにより、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを小数点の精度で求めてもよい。次に、ステップＳ２６２０を実行する。
【０１７７】
Δｘ  ＝  ｆ*Ｄｘ／Ａ      ・・・（５３）
Δｙ  ＝  ｆ*Ｄｙ／Ａ      ・・・（５４）
g1x=s1x-Δｘ/2      ・・・（５５）
g1y=s1y-Δｙ/2      ・・・（５６）
g2x=s2x+Δｘ/2      ・・・（５７）
g2y=s2y-Δｙ/2      ・・・（５８）
g3x=s3x-Δｘ/2      ・・・（５９）
g3y=s3y+Δｙ/2      ・・・（６０）
g4x=s4x+Δｘ/2      ・・・（６１）
g4y=s4y+Δｙ/2      ・・・（６２）
【０１７８】
ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部２５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。次に、ステップＳ２７１０を実行する。
【０１７９】
ステップＳ２７１０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。以下、第１の歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)の作成方法を説明する。歪曲補正用チャート２０７を撮影したときの歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号I1(2,x,y)は、レンズ部に歪曲がなければ図２９の歪曲のない格子（波線）として撮像されるべきものが、レンズ部の歪曲のために、歪曲した格子（実線）として撮像される。まず、歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号I1(2,x,y)を２値化し、十字状のパターンを検知することにより、歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点の座標(ux1(i,j),uy1(i,j))を求める。この歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点(ux1(i,j),uy1(i,j))は、レンズ部の歪曲がなければ、歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点(vx1(i,j),vy1(i,j))にあるべき点である。
【０１８０】
歪曲のない格子（図２９に示す波線）において、左上端の交点(vx1(0,0),vy1(0,0))の座標を(vx10,vy10)とし、格子のｘ方向の間隔をpx、格子のｙ方向の間隔をpyとすると、この格子の各交点(vx1(i,j),vy1(i,j))の座標は、下記式（６３）および（６４）のように表される。vx10、vy10、px、pyはレンズの焦点距離、撮像装置２０１とディスプレイ２０３との距離、歪曲補正用チャート２０７の格子サイズなどから決定される。そして、歪曲した格子（図２９に示す実線）の交点(ux1(i,j),uy1(i,j))は、歪曲がなければ、歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点(vx1(i,j),vy1(i,j))にあるべき点であるため、交点(vx1(i,j),vy1(i,j))での第１の歪曲補正係数p1x(vx1(i,j),vy1(i,j))、p1y(vx1(i,j),vy1(i,j))は、下記式（６５）および（６６）のように示される。交点(vx1(i,j),vy1(i,j))以外の座標での第１の歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)は、下記式（６７）および（６８）のように、座標(x,y)の周辺の歪曲のない格子（図２９に示す波線）上の交点での歪曲補正係数（式（６５）および（６６）に示されたもの）を線形補間し作成する。図３１は、歪曲補正係数を線形補間より作成する際に参照する座標を示す図である。ここで、(vx(i,j),vy(i,j))は、求めようとする座標(x,y)の左上にある歪曲のない格子（図２９に示す波線）の交点である。そして、歪曲補正係数作成部２５３は、下記式（６９）および（７０）のように、原点補正係数g1x、g1yと視差Δｘ（式（５３）参照）、Δｙ（式（５４参照））とを用いて、原点ずれと視差の影響を除去する。
【０１８１】
vx1(i,j)=vx10+px*i    ・・・（６３）
vy1(i,j)=vy10+py*i    ・・・（６４）
p1x(vx1(i,j),vy1(i,j))=ux1(i,j)-vx1(i,j)    ・・・（６５）
p1y(vx1(i,j),vy1(i,j))=uy1(i,j)-vy1(i,j)    ・・・（６６）
p1x(x,y)=
[(vx1(i+1,j+1)-x)*(vy1(i+1,j+1)-y)*p1x(vx1(i,j),vy1(i,j))
+(vx1(i+1,j)-x)*(y-vy1(i+1,j))*p1x(vx1(i,j+1),vy1(i,j+1))
+(x-vx1(i,j+1))*(vy1(i,j+1)-y)*p1x(vx1(i+1,j),vy1(i+1,j))
+(x-vx1(i,j))*(y-vy1(i,j))*p1x(vx1(i+1,j+1),vy1(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（６７）
p1y(x,y)=
[(vx1(i+1,j+1)-x)*(vy1(i+1,j+1)-y)*p1y(vx1(i,j),vy1(i,j))
+(vx1(i+1,j)-x)*(y-vy1(i+1,j))*p1y(vx1(i,j+1),vy1(i,j+1))
+(x-vx1(i,j+1))*(vy1(i,j+1)-y)*p1y(vx1(i+1,j),vy1(i+1,j))
+(x-vx1(i,j))*(y-vy1(i,j))*p1y(vx1(i+1,j+1),vy1(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（６８）
p1x(x,y)=p1x(x,y)-g1x-Δｘ/2      ・・・（６９）
p1y(x,y)=p1y(x,y)-g1y-Δｙ/2      ・・・（７０）
【０１８２】
歪曲補正係数作成部２５３は、第２の歪曲補正係数p2x(x,y)、p2y(x,y)、第３の歪曲補正係数p3x(x,y)、p3y(x,y)、および第４の歪曲補正係数p4x(x,y)、p4y(x,y)も同様に求める。すなわち、歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号I2(2,x,y)、歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号I3(2,x,y)、および歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号I4(2,x,y)に基づき、歪曲した格子の交点の座標(ux2(i,j),uy2(i,j))、(ux3(i,j),uy3(i,j))、および(ux4(i,j),uy4(i,j))を求める。歪曲のない格子の交点(vx2(i,j),vy2(i,j))、(vx3(i,j),vy3(i,j))、(vx4(i,j),vy4(i,j))は、下記式（７１）、（７２）、（７３）、（７４）、（７５）、および（７６）のように示される。
【０１８３】
そして、(vx2(i,j),vy2(i,j))での第２の歪曲補正係数p2x(vx2(i,j),vy2(i,j))、p2y(vx2(i,j),vy2(i,j))は、下記式（７７）および（７８）のように示され、(vx3(i,j),vy3(i,j))での第３の歪曲補正係数p3x(vx3(i,j),vy3(i,j))、p3y(vx3(i,j),vy3(i,j))は、下記式（７９）および（８０）のように示され、(vx4(i,j),vy4(i,j))での第４の歪曲補正係数p4x(vx4(i,j),vy4(i,j))、p4y(vx4(i,j),vy4(i,j))は、下記式（８１）および（８２）のように示される。さらに、歪曲補正係数作成部２５３は、(vx2(i,j),vy2(i,j))以外の座標での第２の歪曲補正係数p2x(x,y)、p2y(x,y)を、下記式（８３）および（８４）のように、座標(x,y)の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（７７）および（７８）に示されたもの）を線形補間し作成する。また、歪曲補正係数作成部２５３は、(vx3(i,j),vy3(i,j))以外の座標での第３の歪曲補正係数p3x(x,y)、p3y(x,y)を、下記式（８５）および（８６）のように、座標(x,y)の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（７９）および（８０）に示されたもの）を線形補間し作成する。さらに、歪曲補正係数作成部２５３は、(vx4(i,j),vy4(i,j))以外の座標での第４の歪曲補正係数p4x(x,y)、p4y(x,y)を、下記式（８７）および（８８）のように、座標(x,y)の周辺の歪曲のない格子上の交点での歪曲補正係数（式（８１）および（８２）に示されたもの）を線形補間し作成する。そして、歪曲補正係数作成部２５３は、下記式（８９）、（９０）、（９１）、（９２）、（９３）、および（９４）のように、原点補正係数g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yと、視差Δｘ（式（５３）参照）、Δｙ（式（５４）参照）とを用いて、原点ずれと視差の影響を除去する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。
【０１８４】
vx2(i,j)=vx20+px*i    ・・・（７１）
vy2(i,j)=vy20+py*i    ・・・（７２）
vx3(i,j)=vx30+px*i    ・・・（７３）
vy3(i,j)=vy30+py*i    ・・・（７４）
vx4(i,j)=vx40+px*i    ・・・（７５）
vy4(i,j)=vy40+py*i    ・・・（７６）
p2x(vx2(i,j),vy2(i,j))=ux2(i,j)-vx2(i,j)    ・・・（７７）
p2y(vx2(i,j),vy2(i,j))=uy2(i,j)-vy2(i,j)    ・・・（７８）
p3x(vx3(i,j),vy3(i,j))=ux3(i,j)-vx3(i,j)    ・・・（７９）
p3y(vx3(i,j),vy3(i,j))=uy3(i,j)-vy3(i,j)    ・・・（８０）
p4x(vx4(i,j),vy4(i,j))=ux4(i,j)-vx4(i,j)    ・・・（８１）
p4y(vx4(i,j),vy4(i,j))=uy4(i,j)-vy4(i,j)    ・・・（８２）
p2x(x,y)=
[(vx2(i+1,j+1)-x)*(vy2(i+1,j+1)-y)*p2x(vx2(i,j),vy2(i,j))
+(vx2(i+1,j)-x)*(y-vy2(i+1,j))*p2x(vx2(i,j+1),vy2(i,j+1))
+(x-vx2(i,j+1))*(vy2(i,j+1)-y)*p2x(vx2(i+1,j),vy2(i+1,j))
+(x-vx2(i,j))*(y-vy2(i,j))*p2x(vx2(i+1,j+1),vy2(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８３）
p2y(x,y)=
[(vx2(i+1,j+1)-x)*(vy2(i+1,j+1)-y)*p2y(vx2(i,j),vy2(i,j))
+(vx2(i+1,j)-x)*(y-vy2(i+1,j))*p2y(vx2(i,j+1),vy2(i,j+1))
+(x-vx2(i,j+1))*(vy2(i,j+1)-y)*p2y(vx2(i+1,j),vy2(i+1,j))
+(x-vx2(i,j))*(y-vy2(i,j))*p2y(vx2(i+1,j+1),vy2(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８４）
p3x(x,y)=
[(vx3(i+1,j+1)-x)*(vy3(i+1,j+1)-y)*p3x(vx3(i,j),vy3(i,j))
+(vx3(i+1,j)-x)*(y-vy3(i+1,j))*p3x(vx3(i,j+1),vy3(i,j+1))
+(x-vx3(i,j+1))*(vy3(i,j+1)-y)*p3x(vx3(i+1,j),vy3(i+1,j))
+(x-vx3(i,j))*(y-vy3(i,j))*p3x(vx3(i+1,j+1),vy3(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８５）
p3y(x,y)=
[(vx3(i+1,j+1)-x)*(vy3(i+1,j+1)-y)*p3y(vx3(i,j),vy3(i,j))
+(vx3(i+1,j)-x)*(y-vy3(i+1,j))*p3y(vx3(i,j+1),vy3(i,j+1))
+(x-vx3(i,j+1))*(vy3(i,j+1)-y)*p3y(vx3(i+1,j),vy3(i+1,j))
+(x-vx3(i,j))*(y-vy3(i,j))*p3y(vx3(i+1,j+1),vy3(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８６）
p4x(x,y)=
[(vx4(i+1,j+1)-x)*(vy4(i+1,j+1)-y)*p4x(vx4(i,j),4vy(i,j))
+(vx4(i+1,j)-x)*(y-vy4(i+1,j))*p4x(vx4(i,j+1),vy4(i,j+1))
+(x-vx4(i,j+1))*(vy4(i,j+1)-y)*p4x(vx4(i+1,j),vy4(i+1,j))
+(x-vx4(i,j))*(y-vy4(i,j))*p4x(vx4(i+1,j+1),vy4(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８７）
p4y(x,y)=
[(vx4(i+1,j+1)-x)*(vy4(i+1,j+1)-y)*p4y(vx4(i,j),vy4(i,j))
+(vx4(i+1,j)-x)*(y-vy4(i+1,j))*p4y(vx4(i,j+1),vy4(i,j+1))
+(x-vx4(i,j+1))*(vy4(i,j+1)-y)*p4y(vx4(i+1,j),vy4(i+1,j))
+(x-vx4(i,j))*(y-vy4(i,j))*p4y(vx4(i+1,j+1),vy4(i+1,j+1))]
/(px*py)                                        ・・・（８８）
p2x(x,y)=p2x(x,y)-g2x-Δｘ/2      ・・・（８９）
p2y(x,y)=p2y(x,y)-g2y-Δｙ/2      ・・・（９０）
p3x(x,y)=p3x(x,y)-g3x-Δｘ/2      ・・・（９１）
p3y(x,y)=p3y(x,y)-g3y-Δｙ/2      ・・・（９２）
p4x(x,y)=p4x(x,y)-g4x-Δｘ/2      ・・・（９３）
p4y(x,y)=p4y(x,y)-g4y-Δｙ/2      ・・・（９４）
【０１８５】
ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。次に、ステップＳ２８１０を実行する。
【０１８６】
ステップＳ２８１０において、システム制御部２３１は、補正係数作成プログラムを消去する。補正係数作成プログラムは、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数を作成するときのみ必要であり、通常の被写体を撮影するときは不要である。従って、ステップＳ２１２０で補正係数作成プログラムをダウンロードし、このステップで補正係数作成プログラムを消去することにより、通常使用時に利用できるメモリを増やすことができる。次に、ステップＳ２８２０を実行する。
【０１８７】
ステップＳ２８２０において、撮像装置２０１から撮像装置用ケーブル２０４がはずされる。これは、産業用ロボットなどにより行われる。この撮像装置用ケーブル２０４は、次に、他の撮像装置に接続され、他の撮像装置の強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成に使用される。次に、ステップＳ２９００を実行する。
【０１８８】
ステップＳ２９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。
【０１８９】
そして、撮像装置２０１は、通常使用時は、実施の形態１と同様に動作する。
【０１９０】
以上のように構成し動作させることにより、実施の形態２の撮像装置は以下に示す効果を有する。
【０１９１】
実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２２３０において強度補正用チャート２０５を撮影し、ステップＳ２５１０において強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、ステップＳ２５２０において強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を強度補正係数保存用メモリ１３７に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１３００において、この強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)に基づき強度補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、光量分布の偏りを補償し、偽色の発生を抑制し、きれいな画像を合成することができる。
【０１９２】
なお、実施の形態２の撮像装置２０１は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、第４の撮像素子１２３ｄの感度の偏りがそれぞれ異なる場合にも、偽色発生を抑制する効果も併せて持つ。
【０１９３】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２３３０において原点補正用チャート２０６を撮影し、ステップＳ２６１０において原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、ステップＳ２６２０において原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数保存用メモリ１３８に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１４００において、この原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yに基づき原点補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、原点のばらつきを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１９４】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、製造工程において、ステップＳ２４３０において歪曲補正用チャート２０７を撮影し、ステップＳ２７１０において歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)、ステップＳ２７２０において歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数保存用メモリ１３９に書き込む。そして、通常使用時に、ステップＳ１５００において、この歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)に基づき歪曲補正する。このことにより、部品精度のばらつきや組み立てのばらつきが撮像装置２０１の各個体毎に変化しても、歪曲の影響を低減し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、きれいな画像を合成することができる。
【０１９５】
なお、実施の形態２の撮像装置２０１において、ディスプレイ２０３によって描画された強度補正用チャート２０５、原点補正用チャート２０６、および歪曲補正用チャート２０７を撮影したが、紙製のチャートに適宜照明を施し撮影してもよい。また、ガラスや透明樹脂のような透過型チャートを拡散白色照明の前に配置したものを撮影してもよい。
【０１９６】
また、実施の形態２では、撮像装置２０１がステップＳ２５１０において強度補正係数a1、a2、a3、a4を作成し、ステップＳ２６１０において原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、ステップＳ２７１０において歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成した。しかし、この代わりに、撮像装置２０１が、補正係数作成用コントローラ２０２にディジタル化された強度補正係数作成用の撮像信号I1(0,x,y)、I2(0,x,y)、I3(0,x,y)、I4(0,x,y)、原点補正係数作成用の撮像信号I1(1,x,y)、I2(1,x,y)、I3(1,x,y)、I4(1,x,y)、および歪曲補正係数作成用の撮像信号I1(2,x,y)、I2(2,x,y)、I3(2,x,y)、I4(2,x,y)を転送し、補正係数作成用コントローラ２０２が、強度補正係数a1、a2、a3、a4、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を計算して撮像装置２０１に転送しても良い。この場合、撮像装置２０１が、補正係数作成用コントローラ２０２によって計算された強度補正係数a1、a2、a3、a4を強度補正係数用メモリ１３７に保存し、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に保存し、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に保存してもよい。
【０１９７】
また、実施の形態２の撮像装置２０１において、補正係数作成プログラムはシステム制御部２３１のメモリに置いたが、この代わりに、ＳＤカードなどのフラッシュメモリのような外部メモリに補正係数作成プログラムを記憶し、システム制御部２３１が、入出力部１３６を介して外部メモリへアクセスしてこの補正係数作成プログラムを実行するようにしてもよい。同様に、ステップＳ２５１０、ステップＳ２６１０、およびステップＳ２７１０で撮影した撮像信号を外部メモリに保存するようにしてもよい。
【０１９８】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２５１０において、強度補正用の撮像信号I1(0,x,y)、I2(0,x,y)、I3(0,x,y)、I4(0,x,y)の逆数を強度補正係数a1、a2、a3、a4としたが、空間的なＬＰＦや時間的なＬＰＦを作用してもよい。例えば、式（１２）のような空間的なＬＰＦを作用してもよい。
【０１９９】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０、ステップＳ２３３０、およびステップＳ２４３０において１回の撮影により得られた撮像信号を用いて、ステップＳ２５１０、ステップＳ２６１０、およびステップＳ２７１０においてそれぞれ強度補正係数a1、a2、a3、a4、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を求めたが、複数回撮影して得られた撮像信号を平均したものを用いてもよい。複数回撮影した撮像信号の平均を用いることは、時間的なＬＰＦを作用していることと等価である。このようなＬＰＦを作用させることにより、ランダムノイズなどの影響を低減し、精度がよい強度補正係数a1、a2、a3、a4、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成できるため、よりきれいな画像を合成できる。
【０２００】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、各画素(x,y)ごとに強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成したが、近似式を用いてもよい。例えば、第１の強度補正係数として、下記式（９５）のようにｘ方向とｙ方向にべき数展開したものを乗じた近似式や、下記式（９６）のようなべき数展開した近似式を定め、ステップＳ２５１０において最小二乗法などで係数(a1x0、a1x1、a1x2、a1x3、a1xz、a1y0、a1y1、a1y2、a1y3、a1yz、あるいはa100、a110、a101、a120、a111、a102、a130、a121、a112、a103、a1xz、a1yz)を作成し、ステップＳ２５２０においてこれらの係数を強度補正係数用メモリ１３７に書き込み、ステップＳ１３２０において式（９５）や（９６）を用いて各画素(x,y)の第１の強度補正値b1(x,y)を作成してもよい。なお、式（９５）および（９６）において、記号「＾」はべき乗を表す。また、第２の強度補正係数、第３の強度補正係数、第４の強度補正係数を第１の補正係数と同様に定め、ステップＳ１３２０において、式（９５）（９６）と同様に第２の強度補正値b2(x,y)、第３の強度補正値b3(x,y)、および第４の強度補正値b4(x,y)を求めてもよい。
【０２０１】
[a1x0+a1x1*(x-a1xz)+a1x2*(x-a1xz)＾2+a1x3*(x-a1xz)＾3]
*[a1y0+a1y1*(y-a1yz)+a1y2*(y-a1yz)＾2+a1y3*(y-a1yz)＾3]
・・・（９５）
a100+a110*(x-a1xz)+a101*(y-a1yz)
+a120*(x-a1xz)＾2+a111*(x-a1xz)*(y-a1yz)+a102*(y-a1yz)＾2
+a130*(x-a1xz)＾3+a121*(x-a1xz)＾2*(y-a1yz)
+a112*(x-a1xz)*(y-a1yz)＾2+a103*(y-a1yz)＾3 ・・・（９６）
【０２０２】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０において照度が一定の白色均一光を撮影し、１組の強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成したが、照度が異なる白色均一光を複数撮影し、複数組の強度補正係数を作成しても良い。この場合、ステップＳ１３００において、前記複数組みの強度補正係数から、強度に応じていずれかの強度補正係数を選択し、利用してもよい。また、前述の近似式に、強度により変化する項を付加してもよい。この場合、強度により非線形的に変化する現象も補償できる。
【０２０３】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、ステップＳ２２３０において照度が一定の白色均一光を撮影し、撮像信号I1、I2、I3、I4が均一になるような、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成したが、画像の周辺部分での強度が減少するようにしてもよい。すなわち、下記式（９７）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])を乗じた結果を、第１の強度補正係数a1(x,y)とする。また、下記式（９８）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0p,x,y)との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])を乗じた結果を、第２の強度補正係数a2(x,y)とする。また、下記式（９９）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第３の撮像信号I3(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第３の撮像信号I3(i,x,y)のと比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])を乗じた結果を、第３の強度補正係数a3(x,y)とする。さらに、下記式（１００）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(i,x,y)との比に、画像の周辺になるほど小さくなる係数(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])を乗じた結果を、第４の強度補正係数a4(x,y)とする。なお、kshはある設定値を示し、(x-L/2)＾2は(x-L/2)の二乗を示し、(y-H/2)＾2は(y-H/2)の二乗を示す。このことにより、画像の周辺部分が減光したようなより自然な画像が作成できる。
【０２０４】
a1(x,y)=I1(0,L/2,H/2)/I1(0,x,y)*(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])
・・・（９７）
a2(x,y)=I2(0,L/2,H/2)/I2(0,x,y)*(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])
・・・（９８）
a3(x,y)=I3(0,L/2,H/2)/I3(0,x,y)*(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])
・・・（９９）
a4(x,y)=I4(0,L/2,H/2)/I4(0,x,y)*(1-ksh*[(x-L/2)＾2+(y-H/2)＾2])
・・・（１００）
【０２０５】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、上述のように、ステップＳ２５１０において、式（４９）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)との比を第１の強度補正係数a1(x,y)とし、式（５２）のように画像の中心位置での強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(i,x,y)との比を第４の強度補正係数a4(x,y)とする。そして、撮像装置２０１は、これらの強度補正係数を利用し、ステップＳ１３２０において、各画素(x,y)における補正値を演算する。そして、撮像装置２０１は、式（１８）および（２１）のように、第１の強度補正係数a1(x,y)および第４の強度補正係数a4(x,y)に、それぞれ設定値kab1およびkab4を乗じた結果を、第１の強度補正値b1(x,y)および第４の強度補正値b4(x,y)とする。さらに、撮像装置２０１は、ステップＳ１３３０において、式（２２）および（２５）のように、第１の強度補正値b1(x,y)および第４の強度補正値b4(x,y)を乗じることにより、第１の撮像信号I1(x,y)および第４の撮像信号I4(x,y)を補正する。
【０２０６】
ここで、実施の形態２の変形例として、第１の撮像信号I1と第４の撮像信号I4との強度レベルが同等になるようにしてもよい。すわなち、式（５２）の代わりに下記式（１０１）のように、画像の中心位置での強度補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,L/2,H/2)と強度補正係数作成用の第４の撮像信号I4(i,x,y)との比を第４の強度補正係数a4(x,y)とする。また、式（２１）の代わりに下記式（１０２）のように、第４の強度補正係数a4(x,y)に設定値kab1を乗じた結果を第４の強度補正値b4(x,y)とする。また、式（２５）のように、第４の撮像信号I4(x,y)に、第４の強度補正値b4(x,y)を乗じ補正してもよい。このことにより、撮像素子のばらつきや組み立てのばらつきにより第１の撮像信号I1と第４の撮像信号I4との強度レベルがばらついても、第１の撮像信号I1と第４の撮像信号I4の強度レベルを同等とし、より正しい視差を求め、この正しい視差に基づき画像合成するため、よりきれいな画像を合成することができる。
【０２０７】
a4(x,y)=I1(0,L/2,H/2)/I4(0,x,y) ・・・（１０１）
b4(x,y)=kab1*a4(x,y)・・・（１０２）
【０２０８】
なお、第１の撮像素子と第４の撮像素子のレベルを合わせるのみでも強度レベルを同等にする効果がある。すなわち、強度の分布が同等であり、平均的な強度レベルのみが異なる場合、強度レベルのみを補正しても、視差の精度が向上する。具体的には、第１の強度補正係数a1と第４の強度補正係数a4とを定数とし（ｘ、ｙによって変化しない定数）、設定値kab1と設定値kab4とを同一とし、下記式（１０３）のように、第１の強度補正係数a1と第４の強度補正係数a4との比を、第４の撮像信号I4の平均値（avg(I4)）と第４の撮像信号I1の平均値（avg(I1)）との比としてもよい。このことにより、強度補正係数を定数にし、強度補正係数用メモリ１３７の容量を削減できるため、低コスト化できる。
【０２０９】
a1/a4=avg(I4)/avg(I1) ・・・（１０３）
【０２１０】
また、実施の形態２の撮像装置２０１は、各画素(x,y)ごとに歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成したが、近似式を用いてもよい。例えば、第１の歪曲補正係数として下記式（１０４）のようにｘ方向とｙ方向にべき数展開したものを乗じた近似式や下記式（１０５）のようなべき数展開した近似式を定め、ステップＳ２７１０において最小二乗法などで係数(p1x0、p1x1、p1x2、p1x3、p1xz、p1y0、p1y1、p1y2、p1y3、p1yz、あるいはp100、p110、p101、p120、p111、p102、p130、p121、p112、p103、p1xz、p1yz)を作成し、ステップＳ２７２０においてこれらの係数を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込んでも良い。また、ステップＳ１５２０において式（１０４）や（１０５）と各画素の座標(x,y)を用いて、第１の歪曲補正用座標(q1x(x,y),q1y(x,y))を作成してもよい。なお、式（１０４）および（１０５）において、記号「＾」はべき乗を表す。また、第２の歪曲補正係数、第３の歪曲補正係数、第４の歪曲補正係数を第１の歪曲補正係数と同様に定め、ステップＳ１５２０において、式（１０４）や（１０５）と各画素の座標(x,y)を用いて、第１の歪曲補正用座標(q1x(x,y),q1y(x,y))と同様に第２の歪曲補正用座標(q2x(x,y),q2y(x,y))、第３の歪曲補正用座標(q3x(x,y),q3y(x,y))、および第４の歪曲補正用座標(q4x(x,y),q4y(x,y))を求めてもよい。
【０２１１】
[p1x0+p1x1*(x-p1xz)+p1x2*(x-p1xz)＾2+p1x3*(x-p1xz)＾3]
*[p1y0+p1y1*(y-p1yz)+p1y2*(y-p1yz)＾2+p1y3*(y-p1yz)＾3]
・・・（１０４）
p100+p110*(x-p1xz)+p101*(y-p1yz)
+p120*(x-p1xz)＾2+p111*(x-p1xz)*(y-p1yz)+p102*(y-p1yz)＾2
+p130*(x-p1xz)＾3+p121*(x-p1xz)＾2*(y-p1yz)
+p112*(x-p1xz)*(y-p1yz)＾2+p103*(y-p1yz)＾3 ・・・（１０５）
【０２１２】
また、実施の形態２において、撮像装置２０１は、十字が描画された原点補正用チャート２０６を撮影したが、原点補正用チャートはこれに限定されない。例えば、中心部に点が描画されたチャートを撮影し、点の座標を求めることにより原点補正係数を求めてもよい。また、円が描画されたチャートを撮影し、円の中心を求めることにより原点補正係数を求めてもよい。
【０２１３】
また、実施の形態２において、撮像装置２０１は、格子が描画された歪曲補正用チャート２０７を撮影したが、歪曲補正用チャートはこれに限定されない。図３２（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態２の変形に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図である。例えば、図３２（Ａ）のような、円が描画されたチャートを撮影し、円の歪みを求めることにより歪曲補正係数を求めてもよい。また、図３２（Ｂ）のような千鳥状のチャートを撮影し、エッジを抽出し、エッジの交点を求めることにより歪曲補正係数を求めてもよい。
【０２１４】
また、実施の形態２の撮像装置２０１において、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、およびを歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)のみを作成したが、他の被写体を描画し、他の補正係数を作成してもよい。例えば、実施の形態２と同様に強度補正用チャート２０５を撮影し、黒点（撮像信号が常に約０となる場所）や白点（撮像信号が常に非常に大きい場所）のための補正係数を作成してもよい。また、γ補正するための補正係数を作成してもよい。さらに、歪曲補正用チャート２０７を撮影し、各撮像信号（第１の撮像信号I1、第２の撮像信号I2、第３の撮像信号I3、第４の撮像信号）の間の倍率の違い、回転の角度の違いを補正するための補正係数を作成してもよい。また、それらの複数を同時に測定できる画像を描画し複数の補正係数を作成してもよい。また、これらの複数の異なる被写体の撮影し撮像信号を保存し、その後、補正係数を順次作成してもよい。
【０２１５】
また、実施の形態２において、撮像素子１２３は、第１の撮像素子１２３ａ、第２の撮像素子１２３ｂ、第３の撮像素子１２３ｃ、および第４の撮像素子１２３ｄから構成され、撮像信号入力部１３３は、第１の撮像信号入力部１３３ａ、第２の撮像信号入力部１３３ｂ、第３の撮像信号入力部１３３ｃ、および第４の撮像信号入力部１３３ｄから構成された。しかし、撮像素子１２３を１つの撮像素子で構成し、この受光面上の異なる位置に第１〜第４のレンズ部１１３ａ〜１１３ｄによる４つの像を形成しても良い。また、撮像信号入力部１３３が１つの撮像素子１２３からの信号が入力される１つの撮像信号入力部から構成されてもよい。この場合、システム制御部２３１のメモリ上に置かれたデータにおいて、４つの領域を設定し、各領域に対応するデータを抽出することにより、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４とすればよい。また、製造工程で補正係数を作成するときは、上記の領域の設定を利用し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４を作成し、撮像装置２０１の実動作時は、上記の領域の設定として、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yで補正した領域を利用し、第１の撮像信号Ｉ１、第２の撮像信号Ｉ２、第３の撮像信号Ｉ３、および第４の撮像信号Ｉ４を作成してもよい。
【０２１６】
なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素(x,y)における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部２３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ(x,y)を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。
【０２１７】
（実施の形態３）
前述の実施の形態２の撮像装置２０１は、３種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成した。すなわち、強度補正用チャート２０５を撮影し強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、原点補正用チャート２０６を撮影し原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成した。本発明の実施の形態３に係る撮像装置は、２種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度原点補正用チャートを撮影し強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)と原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yとを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。そのため、実施の形態３の撮像装置は、製造工程における補正係数作成の時間を短縮できる。
【０２１８】
本発明の実施の形態３に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図３３は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図３３において、撮像装置３０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部３２０を有する。
【０２１９】
レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部３２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）３２５を有する。ＳＬＳＩ３２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。
【０２２０】
図３４は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ３２５は、システム制御部３３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部３５１、原点補正係数作成部３５２、および歪曲補正係数作成部２５３を有する。また、回路部３２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。
【０２２１】
撮像装置３０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、強度補正係数作成部３５１が、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部３５２が、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部２５３が、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成し、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。
【０２２２】
図３５は、本発明の実施の形態３に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。３０１は本発明の実施の形態３の撮像装置であり、３０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ３０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置３０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置３０１に強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ２０２に制御され、撮像装置３０１と協調動作し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢケーブルなどから構成され、撮像装置３０１と補正係数作成用コントローラ３０２とを接続し、撮像装置３０１に電力を供給し、撮像装置３０１と補正係数作成用コントローラ３０２の通信を媒介する。
【０２２３】
次に、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の動作を説明する。図３６は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成とに使用する強度原点補正用チャートの外観図である。図３６のように、強度原点補正用チャート３０５は、白色均一の被写体に十字が描画されたものである。撮像装置３０１は、強度原点補正用チャート３０５に正対するように配置され、撮像装置３０１の複数のレンズの光軸の中心が、強度原点補正用チャートの十字の中心に一致するように配置される。原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yは、撮像信号の十字部の部分を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)は、撮像信号の十字部以外の部分については実施の形態２と同様の方法で作成され、撮像信号の十字部分については十字部分以外の部分から補間し求める。
【０２２４】
また、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)は、実施の形態２と同様に歪曲補正用チャート２０７を撮影し、実施の形態２と同様の方法で作成される。
【０２２５】
図３７は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。
【０２２６】
ステップＳ３０００において、撮像装置３０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイ２０３の描画領域の中心に一致するように、配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。
【０２２７】
ステップＳ２１１０において、撮像装置３０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２１２０を実行する。
【０２２８】
ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置３０１へダウンロードする。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３２１０を実行する。
【０２２９】
ステップＳ３２１０において、補正係数作成用コントローラ３０２は、ディスプレイ２０３に、白色均一光を背景とし十字が配置された強度原点補正用チャート３０５（図３６参照）を描画させる。ここで、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置３０１の複数のレンズ部の光軸の中心が十字の交点と一致するように、強度原点補正用チャート３０５を描画する。次に、ステップＳ３２２０を実行する。
【０２３０】
ステップＳ３２２０において、補正係数作成用コントローラ３０２は、撮像装置３０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ３２３０を実行する。
【０２３１】
ステップＳ３２３０において、撮像装置３０１は、撮影を行う。ステップＳ３２２０の指令に反応し、撮像装置３０１は、このステップを実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。撮像信号は、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、第２の撮像信号I2(0,x,y)、第３の撮像信号I3(0,x,y)、および第４の撮像信号I4(0,x,y)として、システム制御部３３１のメモリに保存される。なお、このメモリとして、撮像装置３０１の通常使用時に動画を保存する領域などを利用する。次に、ステップＳ２４１０を実行する。
【０２３２】
ステップＳ２４１０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、歪曲補正用チャート２０７を描画する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２４２０を実行する。
【０２３３】
ステップＳ２４２０において、補正係数作成用コントローラ２０２は、撮像装置２０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２４３０を実行する。
【０２３４】
ステップＳ２４３０において、撮像装置３０１は、撮影を行う。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３５１０を実行する。
【０２３５】
ステップＳ３５１０において、強度補正係数作成部３５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を作成する。強度補正係数作成部３５１は、強度原点補正用チャート３０５の十字が描画された以外の部分の画素について、下記式（１０６）のように、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)の逆数を第１の補正係数a1(x,y)とする。同様に、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１０７）のように強度原点補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0p,x,y)の逆数の第２の補正係数a2(x,y)とし、下記式（１０８）のように強度原点補正係数作成用の第３の撮像信号I3(i,x,y)の逆数を第３の補正係数a3(x,y)とし、下記式（１０９）のように強度原点補正係数作成用の第４の撮像信号I4(i,x,y)の逆数を第４の補正係数a4(x,y)とする。次に、強度補正係数作成部３５１は、強度原点補正用チャート３０５の十字が描画された部分の画素について、十字が描画されていない最近隣の画素の強度補正係数を使用して補正係数を求める。すなわち、強度補正係数作成部３５１は、十字が描画された部分について、下記式（１１０）のように、画素(x,y)における第１の強度補正係数a1(x,y)を、十字が描画されない最近隣の画素(xn1(x,y),yn1(x,y))の第１の強度係数a1(xn1(x,y),yn1(x,y))とする。同様に、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１１）のように、画素(x,y)における第２の強度補正係数a2(x,y)を十字が描画されない最近隣の画素(xn2(x,y),yn2(x,y))の第２の強度係数a2(xn2(x,y),yn2(x,y))とする。また、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１２）のように、画素(x,y)における第３の強度補正係数a3(x,y)を、十字が描画されない最近隣の画素(xn3(x,y),yn3(x,y))の第３の強度係数a3(xn3(x,y),yn3(x,y))とする。また、強度補正係数作成部３５１は、下記式（１１３）のように、画素(x,y)における第４の強度補正係数a4(x,y)を、十字が描画されない最近隣の画素(xn4(x,y),yn4(x,y))の第４の強度係数a4(xn1(x,y),yn4(x,y))とする。なお、ステップＳ３２３０において複数回だけ撮影を行い、それらの画像を加算平均した画像を用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、最近隣以外にも、上下の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、左右の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、上下左右の最近隣の４つの画素の係数を平均したものを利用したり、外挿により係数を予測したり、近似式を用いてもよい。次に、ステップＳ２５２０を実行する。
【０２３６】
a1(x,y)=1/I1(0,x,y) ・・・（１０６）
a2(x,y)=1/I2(0,x,y) ・・・（１０７）
a3(x,y)=1/I3(0,x,y) ・・・（１０８）
a4(x,y)=1/I4(0,x,y) ・・・（１０９）
a1(x,y)=a1(xn1(x,y),yn1(x,y)) ・・・（１１０）
a2(x,y)=a2(xn2(x,y),yn2(x,y)) ・・・（１１１）
a3(x,y)=a3(xn3(x,y),yn3(x,y)) ・・・（１１２）
a4(x,y)=a4(xn4(x,y),yn4(x,y)) ・・・（１１３）
【０２３７】
ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部３５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ３６１０を実行する。
【０２３８】
ステップＳ３６１０において、原点補正係数作成部３５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成する。このステップは、実施の形態２と同様の方法で行うため、説明を省略する。ただし、撮像信号として、強度原点補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、強度原点補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,x,y)、強度原点補正係数作成用の第３の撮像信号I3(0,x,y)、強度原点補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,x,y)を利用する。次に、ステップＳ２６２０を実行する。
【０２３９】
ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部３５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２７１０を実行する。
【０２４０】
ステップＳ２７１０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。
【０２４１】
ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部２５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２８１０を実行する。
【０２４２】
ステップＳ２８１０において、システム制御部３３１は、補正係数作成プログラムを消去する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２８２０を実行する。
【０２４３】
ステップＳ２８２０において、撮像装置２０１から撮像装置用ケーブル２０４をはずす。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ３９００を実行する。
【０２４４】
ステップＳ３９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。
【０２４５】
上記のように構成し動作させることにより、実施の形態２と同様の効果を有する。さらに、実施の形態３の撮像装置は、１種類の強度原点補正用チャート３０５の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)と原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yとを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。
【０２４６】
なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素(x,y)における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部３３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ(x,y)を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。
【０２４７】
（実施の形態４）
上述した実施の形態２の撮像装置は、３種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度補正用チャート２０５を撮影し強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、原点補正用チャート２０６を撮影し原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、歪曲補正用チャート２０７を撮影し歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。これに対して、本発明の実施の形態４に係る撮像装置は、１種類のチャートを撮影し３種類の補正係数を作成する。すなわち、強度原点歪曲補正用チャートを撮影し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)と原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yと歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)とを作成する。そのため、実施の形態４の撮像装置は、製造工程における補正係数作成の時間を短縮できる。
【０２４８】
本発明の実施の形態４に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図３８は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図３８において、撮像装置４０１は、レンズモジュール部１１０、および回路部４２０を有する。
【０２４９】
レンズモジュール部１１０は、鏡筒１１１、上部カバーガラス１１２、レンズ１１３、アクチュエータ固定部１１４、およびアクチュエータ可動部１１５を有する。回路部４２０は、基板１２１、パッケージ１２２、撮像素子１２３、パッケージカバーガラス１２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）４２５を有する。ＳＬＳＩ４２５以外の構成と動作は、実施の形態１と同様であり、同一の符号を付与し、説明を省略する。
【０２５０】
図３９は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ４２５は、システム制御部４３１、撮像素子駆動部１３２、撮像信号入力部１３３、アクチュエータ操作量出力部１３４、画像処理部１３５、入出力部１３６、強度補正係数用メモリ１３７、原点補正係数用メモリ１３８、歪曲補正係数用メモリ１３９、強度補正係数作成部４５１、原点補正係数作成部４５２、および歪曲補正係数作成部４５３を有する。また、回路部４２０は、前述の構成に加えて、アンプ１２６を有する。
【０２５１】
撮像装置４０１を組み立て後、製造工程の中の完成品検査工程において、以下のように構成し動作を行い、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を作成し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。また、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成し、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。さらに、歪曲補正係数作成部４５３が、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成し、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。
【０２５２】
図４０は、本発明の実施の形態４に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図である。４０１は本発明の実施の形態４の撮像装置であり、４０２は補正係数作成用コントローラ、２０３はディスプレイ、および２０４は撮像装置用ケーブルである。補正係数作成用コントローラ３０２は、産業用コンピュータから構成され、撮像装置４０１とディスプレイ２０４とを協調制御し、撮像装置４０１に、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成させる。ディスプレイ２０３は、ＣＲＴディスプレイなどから構成され、補正係数作成用コントローラ４０２に制御され、撮像装置４０１と協調動作し、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4y、および歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)の作成に使用する画像（チャート）を描画する。撮像装置用ケーブル２０４は、ＵＳＢケーブルなどから構成され、撮像装置４０１と補正係数作成用コントローラ４０２とを接続し、撮像装置４０１に電力を供給し、撮像装置４０１と補正係数作成用コントローラ４０２の通信を媒介する。
【０２５３】
次に、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の動作を説明する。図４１は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成と歪曲補正係数作成とに使用する強度原点歪曲補正用チャートの外観図である。図４１のように、強度原点歪曲補正用チャート４０５は、白色均一の被写体に格子が描画されたものである。撮像装置４０１は、強度原点歪曲補正用チャート４０５に正対するように配置され、撮像装置４０１の複数のレンズの光軸の中心が、強度原点歪曲補正用チャートの格子の中心に一致するように配置される。歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)は、撮像信号の格子の部分を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yは、撮像信号の格子の中心の十字部の部分（図４１において、４０５ｘと４０５ｙとで構成される十字）を利用し、実施の形態２と同様の方法で作成される。また、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)は、撮像信号の格子以外の部分については実施の形態２と同様の方法で作成され、撮像信号の格子部分については格子以外の部分から補間し求める。
【０２５４】
図４２は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャートである。
【０２５５】
ステップＳ４０００において、撮像装置４０１の複数のレンズ部の光軸の中心がディスプレイの描画領域の中心に一致するように、配置し、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を開始する。次に、ステップＳ２１１０を実行する。
【０２５６】
ステップＳ２１１０において、撮像装置４０１と撮像装置用ケーブル２０４を接続する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２１２０を実行する。
【０２５７】
ステップＳ２１２０において、補正係数作成用プログラムを撮像装置４０１へダウンロードする。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ４２１０を実行する。
【０２５８】
ステップＳ４２１０において、補正係数作成用コントローラ４０２は、ディスプレイ２０３に白色均一光を背景とし格子が配置された強度原点歪曲補正用チャート４０５を描画させる。ここで、ディスプレイ２０３の描画領域の中心、すなわち撮像装置４０１の複数のレンズ部の光軸の中心が格子の中心（図４１における４０５ｘと４０５ｙとの交点）と一致するように、強度原点歪曲補正用チャート４０５を描画する。次に、ステップＳ４２２０を実行する。
【０２５９】
ステップＳ４２２０において、補正係数作成用コントローラ４０２は、撮像装置４０１に、撮影開始の指令を、撮像装置用ケーブル２０４を介し送信する。次に、ステップＳ４２３０を実行する。
【０２６０】
ステップＳ４２３０において、撮像装置４０１は、強度原点歪曲補正用チャート４０５の撮影を行う。ステップＳ４２２０の指令に反応し、撮像装置４０１は、このステップを実行する。この動作はステップＳ１２００と同様であり説明を省略する。撮像信号は、強度原点歪曲補正用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、第２の撮像信号I2(0,x,y)、第３の撮像信号I3(0,x,y)、および第４の撮像信号I4(0,x,y)として、システム制御部４３１のメモリに保存される。なお、このメモリとして、撮像装置４０１の通常使用時に動画を保存する領域などが利用される。次に、ステップＳ４５１０を実行する。
【０２６１】
ステップＳ４５１０において、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を作成する。十字が描画された以外の部分の画素について、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１４）のように、強度原点補正用の第１の撮像信号I1(0,x,y)の逆数を第１の補正係数a1(x,y)とする。同様に、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１５）のように強度原点補正用の第２の撮像信号I2(0p,x,y)の逆数の第２の補正係数a2(x,y)とし、下記式（１１６）のように強度原点補正用の第３の撮像信号I3(i,x,y)の逆数を第３の補正係数a3(x,y)とし、下記式（１１７）のように強度原点補正用の第４の撮像信号I4(i,x,y)の逆数を第４の補正係数a4(x,y)とする。次に、強度補正係数作成部４５１は、格子が描画された部分の画素について、格子が描画されていない最近隣の画素の強度補正係数を使用する。すなわち、格子が描画された部分の画素について、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１８）のように画素(x,y)における第１の強度補正係数a1(x,y)を、格子が描画されない最近隣の画素(xn1(x,y),yn1(x,y))の第１の強度係数a1(xn1(x,y),yn1(x,y))とする。同様に、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１１９）のように画素(x,y)における第２の強度補正係数a2(x,y)を、格子が描画されない最近隣の画素(xn2(x,y),yn2(x,y))の第２の強度係数a2(xn2(x,y),yn2(x,y))とする。また、強度補正係数作成部４５１は、下記式（１２０）のように、画素(x,y)における第３の強度補正係数a3(x,y)を、格子が描画されない最近隣の画素(xn3(x,y),yn3(x,y))の第３の強度係数a3(xn3(x,y),yn3(x,y))とし、下記式（１２１）のように画素(x,y)における第４の強度補正係数a4(x,y)を、格子が描画されない最近隣の画素(xn4(x,y),yn4(x,y))の第４の強度係数a4(xn1(x,y),yn4(x,y))とする。なお、ステップＳ４２３０において複数回の撮影を行い、それらの画像を加算平均した画像を用いてもよい。この場合、平均化により、ランダムノイズなどの影響を低減できる。また、最近隣以外にも、上下の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、左右の最近隣の２つの画素の係数を平均したものを利用したり、上下左右の最近隣の４つの画素の係数を平均したものを利用したり、外挿により係数を予測したり、近似式を用いてもよい。次に、ステップＳ２５２０を実行する。
【０２６２】
a1(x,y)=1/I1(0,x,y) ・・・（１１４）
a2(x,y)=1/I2(0,x,y) ・・・（１１５）
a3(x,y)=1/I3(0,x,y) ・・・（１１６）
a4(x,y)=1/I4(0,x,y) ・・・（１１７）
a1(x,y)=a1(xn1(x,y),yn1(x,y)) ・・・（１１８）
a2(x,y)=a2(xn2(x,y),yn2(x,y)) ・・・（１１９）
a3(x,y)=a3(xn3(x,y),yn3(x,y)) ・・・（１２０）
a4(x,y)=a4(xn4(x,y),yn4(x,y)) ・・・（１２１）
【０２６３】
ステップＳ２５２０において、強度補正係数作成部４５１は、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)を強度補正係数用メモリ１３７に書き込む。この強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、およびa4(x,y)は、Ｓ１３００の強度補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ４６１０を実行する。
【０２６４】
ステップＳ４６１０において、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを作成する。このステップは、実施の形態２と同様の方法で行うため、説明を省略する。ただし、原点補正係数作成部４５２は、撮像信号として、強度原点歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号I3(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,x,y)を利用する。また、原点補正係数作成部４５２は、十字部として図４１の４０５ｘと４０５ｙを利用する。次に、ステップＳ２６２０を実行する。
【０２６５】
ステップＳ２６２０において、原点補正係数作成部４５２は、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yを原点補正係数用メモリ１３８に書き込む。この原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yは、ステップＳ１４００の原点補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ４７１０を実行する。
【０２６６】
ステップＳ４７１０において、歪曲補正係数作成部４５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を作成する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。ただし、歪曲補正係数作成部４５３は、撮像信号として、強度原点歪曲補正係数作成用の第１の撮像信号I1(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第２の撮像信号I2(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第３の撮像信号I3(0,x,y)、強度原点歪曲補正係数作成用の第４の撮像信号I4(0,x,y)を利用する。次に、ステップＳ２７２０を実行する。
【０２６７】
ステップＳ２７２０において、歪曲補正係数作成部４５３は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)を歪曲補正係数用メモリ１３９に書き込む。この歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)は、ステップＳ１５００の歪曲補正において使用される。このステップは、実施の形態２と同様である。次に、ステップＳ２８１０を実行する。
【０２６８】
ステップＳ２８１０において、システム制御部４３１は、補正係数作成プログラムを消去する。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ２８２０を実行する。
【０２６９】
ステップＳ２８２０において、撮像装置４０１から撮像装置用ケーブル２０４をはずす。このステップは、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ４９００を実行する。
【０２７０】
ステップＳ４９００において、強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成を終了する。
【０２７１】
上記のように構成し動作させることにより、実施の形態２と同様の効果を有する。
【０２７２】
さらに、実施の形態４の撮像装置４０１は、１種類の強度原点歪曲補正用チャート４０５の撮影により得られた同一の撮像信号を用いて、強度補正係数a1(x,y)、a2(x,y)、a3(x,y)、a4(x,y)と、原点補正係数g1x、g1y、g2x、g2y、g3x、g3y、g4x、g4yと、歪曲補正係数p1x(x,y)、p1y(x,y)、p2x(x,y)、p2y(x,y)、p3x(x,y)、p3y(x,y)、p4x(x,y)、p4y(x,y)とを作成するため、製造工程における撮影回数を抑制し、製造工程のタクトを短縮することができる。
【０２７３】
なお、上記の説明では、撮影によって得られた撮像信号に対して各種の補正を行い、視差を補正した後、撮像信号から画像を合成する装置の構成および動作を例示したが、本発明の撮像装置は、被写体までの距離を検出する測距装置としての応用も可能である。すなわち、本発明の撮像装置は、上述のように得られた視差に基づいて距離を演算し、得られた距離を出力する装置としての実施も可能であり、測量装置や車間距離検出装置等としての実用化が考えられる。すなわち、式（１）を距離Ａについて解くと、式（４６）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、式（４７）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素(x,y)における被写体の距離は、式（４８）のように示され、システム制御部４３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。そして、この距離情報Ａ(x,y)を入出力部１３６を介し、外部に出力すれば、測距装置として機能する撮像装置を実現できる。
【０２７４】
（実施の形態５）
実施の形態１の撮像装置は、４つのレンズ部を有し、それぞれが単色の色を検知した。実施の形態５の撮像装置は、２つのレンズ部を有し、それぞれが全色を検知するものである。そして、実施の形態５の撮像装置は、画像情報のみならず、視差から演算された距離情報をも出力する。
【０２７５】
本発明の実施の形態５に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【０２７６】
図４３は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置５０１の構成を示す断面図である。図４３において、撮像装置５０１は、レンズモジュール部５１０、および回路部５２０を有する。
【０２７７】
レンズモジュール部５１０は、鏡筒５１１、上部カバーガラス５１２、レンズ５１３、アクチュエータ固定部５１４、およびアクチュエータ可動部５１５を有する。回路部５２０は、基板５２１、パッケージ５２２、撮像素子５２３、パッケージカバーガラス５２４、およびシステムＬＳＩ（以下、ＳＬＳＩと記す）５２５を有する。
【０２７８】
鏡筒５１１は、円筒状であり、その内壁面は光の乱反射を防止するためにつやが消された黒色であり、樹脂を射出成形し形成される。上部カバーガラス５１２は、円盤状であり、透明樹脂から形成され、鏡筒５１１の上面に接着剤などにより固着され、その表面は摩擦などによる損傷を防止する保護膜と、入射光の反射を防止する反射防止膜とが設けられている。
【０２７９】
図４４は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のレンズ５１３の上面図である。レンズ５１３は、略円盤状であり、ガラスや透明樹脂から形成され、第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂが配置される。第１〜第２のレンズ部５１３ａ〜５１３ｂの配置方向に沿って、図４４に示すようにＸ軸及びＹ軸を設定する。第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂにおいて、それぞれの上部の湾曲部から入射した光は、それぞれの下部の湾曲部から射出し、撮像素子５２３上に２つの像を結像する。
【０２８０】
アクチュエータ固定部５１４は、鏡筒５１１の内壁面に接着剤などにより固着される。アクチュエータ可動部５１５は、レンズ５１３の外周縁に接着剤などにより固着される。アクチュエータ固定部５１４とアクチュエータ可動部５１５との詳細な構成は、それぞれ実施の形態１のアクチュエータ固定部１１４とアクチュエータ可動部１１５と同様であり、説明を省略する。
【０２８１】
基板５２１は、樹脂基板から構成され、上面に鏡筒５１１がその底面を接して接着剤などにより固着される。このようにして、レンズモジュール部５１０と回路部５２０とが固定され、撮像装置５０１を構成する。
【０２８２】
パッケージ５２２は、金属端子を有する樹脂からなり、鏡筒５１１の内側において、基板５２１の上面にその金属端子部が半田づけ等されて固着される。撮像素子５２３は、第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂから構成される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂは、それぞれＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサのような固体撮像素子であり、これらの受光面の中心が、それぞれ第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂの光軸中心と略一致するように、また各撮像素子の受光面が対応するレンズ部の光軸と略垂直になるようにして配置される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂの各端子は、パッケージ５２２の内側の底部の金属端子にワイヤーボンディングにより金線５２７で接続され、基板５２１を介して、ＳＬＳＩ５２５と電気的に接続される。第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂの各受光面に、第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂから射出された光がそれぞれ結像し、フォトダイオードにより光の情報から変換された電気の情報が、ＳＬＳＩ５２５に出力される。
【０２８３】
図４５は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の回路部５２０の上面図である。パッケージカバーガラス５２４は、平板状であり、透明樹脂により形成され、パッケージ５２２の上面に接着などにより固着される。パッケージカバーガラス５２４の上面には、遮光部５２４ｅが蒸着などにより配置される。
【０２８４】
したがって、第１のレンズ部５１３ａの上部から入射した物体光は、第１のレンズ部５１３ａの下部から射出され、カバーガラスの５２４ａ部を透過し、第１の撮像素子５２３ａの受光部に結像する。また、第２のレンズ部５１３ｂの上部から入射した物体光は、第２のレンズ部５１３ｂの下部から射出され、カバーガラスの５２４ｂ部を透過し、第２の撮像素子５２３ｂの受光部に結像する。
【０２８５】
ＳＬＳＩ５２５は、後述の方法で、アクチュエータ可動部５１５のコイルの通電を制御し、撮像素子５２３を駆動し、撮像素子５２３からの電気情報を入力し、各種画像処理を行い、上位ＣＰＵと通信を行い、外部に画像出力する。
【０２８６】
次に、被写体距離と視差との関係を説明する。本発明の実施の形態５に係るカメラモジュールは２つのレンズ部（第１のレンズ部５１３ａ、および第２のレンズ部５１３ｂ）を有するため、実施の形態１で説明したように、２つのレンズ部がそれぞれ形成する２つの物体像の相対的位置が被写体距離に応じて変化する（式（１）を参照のこと）。
【０２８７】
次に、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を説明する。図４６は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のブロック図である。ＳＬＳＩ５２５は、システム制御部５３１、撮像素子駆動部５３２、撮像信号入力部５３３、アクチュエータ操作量出力部５３４、画像処理部５３５、入出力部５３６、強度補正係数用メモリ５３７、原点補正係数用メモリ５３８、および歪曲補正用メモリ５３９を有する。また、回路部５２０は、前述の構成に加えてアンプ５２６を有する。アンプ５２６は、アクチュエータ操作量出力部５３４からの出力に応じた電圧をアクチュエータ可動部５１５のコイルに印加する。
【０２８８】
システム制御部５３１は、ＣＰＵ、メモリなどから構成され、ＳＬＳＩ５２５の全体を制御する。
【０２８９】
撮像素子駆動部５３２は、ロジック回路などから構成され、撮像素子５２３を駆動する信号を発生し、この信号に応じた電圧を撮像素子５２３に印加する。
【０２９０】
撮像信号入力部５３３は、第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂから構成される。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂは、それぞれＣＤＳ回路、ＡＧＣ、ＡＤＣが直列に接続されて構成されている。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力部５３３ｂは、それぞれ第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂに接続され、これらからの電気信号が入力され、ＣＤＳ回路により固定ノイズを除去し、ＡＧＣによりゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号からディジタル値に変換し、システム制御部５３１のメモリに書き込む。
【０２９１】
アクチュエータ操作量出力部５３４は、ＤＡＣから構成され、アクチュエータ可動部５１５のコイルに印加すべき電圧に応じた電圧信号を出力する。
【０２９２】
画像処理部５３５は、ロジック回路、またはＤＳＰ、あるいは両者を含んで構成され、システム制御部５３１のメモリ情報を利用し、各種画像処理を行う。画像処理部５３５は、自動焦点制御部５４１、強度補正部５４２、原点補正部５４３、歪曲補正部５４４、および距離演算部５４５を有する。
【０２９３】
入出力部５３６は、上位ＣＰＵ（図示せず）との通信や、上位ＣＰＵ、外部メモリ（図示せず）、および液晶などの外部表示装置（図示せず）へ画像信号を出力する。
【０２９４】
強度補正係数用メモリ５３７は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、強度補正部５４２で使用する強度補正係数を保存する。原点補正係数用メモリ５３８は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、原点補正部５４３で使用する原点補正係数を保存する。歪曲補正係数用メモリ５３９は、フラッシュメモリやＦｅＲＡＭなどのような不揮発性メモリから構成され、歪曲補正部５４４で使用する歪曲補正係数を保存する。
【０２９５】
図４７は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。ＳＬＳＩ５２５のシステム制御部５３１により、撮像装置５０１は、このフローチャートとおりに動作される。
【０２９６】
ステップＳ５０００において、動作を開始する。例えば、上位ＣＰＵ（図示せず）がシャッターボタン（図示せず）などが押されたことを検知し、入出力部５３６を介し、撮像装置５０１に動作の開始を命令することにより、撮像装置５０１は、動作を開始する。次に、ステップＳ５１００を実行する。
【０２９７】
ステップＳ５１００において、自動焦点制御部５４１は、自動焦点制御を実行する。このステップは、実施の形態１と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ５２００を実行する。
【０２９８】
ステップＳ５２００において、画像を入力する。システム制御部５３１の命令により、撮像素子駆動部５３２が電子シャッターや転送を行うための信号を随時出力する。第１の撮像信号入力部５３３ａ、および第２の撮像信号入力５３３ｂは、撮像素子駆動部５３２が発生する信号に同期して、第１の撮像素子５２３ａ、および第２の撮像素子５２３ｂが出力する各画像のアナログ信号である撮像信号を入力し、ＣＤＳにより固定ノイズを除去し、ＡＧＣにより自動的に入力ゲインを調整し、ＡＤＣによりアナログ信号をディジタル値に変換し、第１の撮像信号I1(x,y)、および第２の撮像信号I2(x,y)として、システム制御部５３１の所定アドレスのメモリにディジタル値を書き込む。図１３のように、I1(x,y)は、水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の画素の第１の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。第２の撮像信号I2(x,y)も同様に、ぞれぞれ水平方向にｘ番目、垂直方向にｙ番目の第２の撮像信号であることを示す。入力される画像の縦方向の画素数がＨ、横方向の画素数がＬであり、それぞれの総画素数はＨ×Ｌであり、ｘは０からＬ−１まで変化し、ｙは０からＨ−１まで変化する。次に、ステップＳ５３００を実行する。
【０２９９】
ステップＳ５３００において、強度補正部５４２は、強度補正係数用メモリ５３７に保存された強度補正係数を用いて、第１の撮像信号I1、第２の撮像信号I2を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、第１の実施の形態のステップＳ１３００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4、第３の強度補正係数a3(x,y)、第４の強度補正係数a4(x,y)を使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５４００を実行する。
【０３００】
ステップＳ５４００において、原点補正部５４３は、原点補正係数用メモリ５３８に保存された原点補正係数を用いて第１の撮像信号I1、および第２の撮像信号I2を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、第１の実施の形態のステップＳ１４００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4、第３の原点補正係数g3x、g3y、第４の強度補正係数g4x、g4yを使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５５００を実行する。
【０３０１】
ステップＳ５５００において、歪曲補正部５４４は、歪曲補正係数用メモリ５３９に保存された歪曲補正係数を用いて第１の撮像信号I1、および第２の撮像信号I2を補正する。そして、その結果をシステム制御部５３１のメモリに書き込む。このステップは、実施の形態１のステップＳ１５００と同様であり、説明を省略する。ただし、第１の実施の形態で使用した第３の撮像信号I3、第４の撮像信号I4、第３の歪曲補正係数p3x(x,y)、p3y(x,y)、第４の歪曲補正係数p4x(x,y)、p4y(x,y)を使用しないなど、若干の変更を要する。次に、ステップＳ５６００を実行する。
【０３０２】
ステップＳ５６００において、距離演算部５４５が、距離演算を実行する。図４８は、本発明の実施の形態５に係る距離演算の動作を示すフローチャートである。図４８のフローチャートは、ステップＳ５６００の動作の詳細を示す。
【０３０３】
まず、ステップＳ５６２０において、距離演算部５４５は、ブロック分割を行う。このステップは、実施の形態１のステップＳ１６２０と同様であり、説明を省略する。次に、ステップＳ５６３０を実行する。
【０３０４】
ステップＳ５６３０において、距離演算部５４５は、各ブロック毎の視差値を演算する。まず、各ブロック（B0、B1、…、Bi、…、BMN-1）毎に、視差評価値（R0(k)、R1(k)、…、Ri(k)、…、RMN-1(k)。k=０、１、…、kmax）を演算する。図４９は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図である。Biで示される（Ｉ１としても示されている）領域は、第１の撮像信号Ｉ１からステップＳ５６２０で求められたｉ番目のブロックである。Ｉ２で示される領域は、Biをｘ方向にｋだけ移動した領域である。そして、それぞれの領域の全画像信号I1(x,y)、I2(x+k,y)について、下記式（１２２）に示される絶対値差分総和を視差評価値Ri(k)として演算する。ここで、ΣΣは、ブロックBi内の全ての画素の総和を示す。
【０３０５】
Ri(k)=ΣΣ|I1(x,y)-I2(x+k,y)| ・・・（１２２）
【０３０６】
この視差評価値Ri(k)は、ｉ番目のブロックBiの第１の画像信号Ｉ１と、ｘ方向にｋだけ離れた領域における第２の画像信号Ｉ２がどれだけ相関があるかを示し、値が小さいほど相関が大きい（よく似ている）ことを示す。図２０のように、視差評価値Ri(k)はｋの値によって変化し、ｋ＝Δiのとき極小値を持つ。これは、第１の画像信号Ｉ１のｉ番目のブロックBiをｘ、ｙ方向にそれぞれ（Δi、０）だけ移動させて得られる画像信号は、第２の画像信号Ｉ２と最も相関がある（最も似ている）ことを示す。したがって、ｉ番目のブロックBiについての第１の撮像信号Ｉ１と第２の撮像信号Ｉ２とのｘ、ｙ方向の視差が（Δi、０）であることが分かる。以下、このΔiを、ｉ番目のブロックBiの視差値Δiと呼ぶ。このように、ｉ＝０からｉ＝Ｍ×Ｎ−１までBiの視差値Δiを求める。次に、ステップＳ５６４０を実行する。
【０３０７】
ステップＳ５６４０において、距離演算部５４５は、距離演算を行う。式（１）を距離Ａについて解くと、下記式（１２３）のように示される。したがって、ブロックＢｉにおける被写体の距離は、下記式（１２４）のように演算され、そのブロックＢｉに含まれる画素(x,y)における被写体の距離は、下記式（１２５）のように求められる。求められた距離は、システム制御部５３１のメモリ上に保存される。なお、単位は演算時に適宜変更されている。次に、ステップＳ５６５０を実行する。
【０３０８】
Ａ  ＝  ｆ*Ｄ／Δ      ・・・（１２３）
Ａｉ  ＝  ｆ*Ｄ／Δｉ      ・・・（１２４）
Ａ(x,y)＝  Ａｉ  （（x,y）はBiに含まれる）      ・・・（１２５）
【０３０９】
ステップＳ５６５０において、距離演算を終了し、メインルーチンへ戻る。従って、次に、図４７のステップＳ５７００を実行する。
【０３１０】
ステップＳ５７００において、入出力部５３６が結果を出力する。入出力部５３６は、システム制御部５３１のメモリ上のデータであるI1(x,y),A(x,y)を、上位ＣＰＵ（図示せず）や外部表示装置（図示せず）に出力する。次に、Ｓ５８００を実行する。
【０３１１】
ステップＳ５８００において、動作を終了する。
【０３１２】
以上のように撮像装置５０１を構成し、動作させることにより、以下の効果を有する。
【０３１３】
実施の形態５の係る撮像装置５０１は、ステップＳ５３００において強度補正係数a1、a2に基づき、撮像領域の位置(x,y)により補正の度合が変化する強度補正値b1(x,y)、b2(x,y)を作成し、撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)を補正し、光量分布の偏りを補償する。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６２０において第１の撮像信号Ｉ１を複数のブロックに分割し、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)に基づきブロック毎に視差を求める。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づきブロック毎に距離演算する。このように、撮像装置５０１は、光量分布の偏りを補償し、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき距離演算するため、正しい距離を作成することができる。
【０３１４】
また、実施の形態５に係る撮像装置５０１は、原点補正用係数用メモリ５３８に原点補正係数g1x、g2x、g1y、g2yを保存し、ステップＳ５４００において原点補正係数g1x、g2x、g1y、g2yに基づき、撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)の原点を補正する。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)に基づきブロック毎に視差を求める。さらに、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づきブロック毎に距離を演算する。このように、撮像装置５０１は、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき距離を演算するため、正しい距離を作成することができる。
【０３１５】
また、実施の形態５に係る撮像装置５０１は、歪曲補正係数p1x(x,y)、p2x(x,y)、p1y(x,y)、p2y(x,y)を保存し、ステップＳ５５２０において歪曲補正係数p1x(x,y)、p2x(x,y)、p1y(x,y)、p2y(x,y)に基づき、歪曲補正用座標q1x(x,y)、q2x(x,y)、q1y(x,y)、q2y(x,y)を演算する。さらに、撮像装置５０１は、ステップＳ５５３０において歪曲補正用座標q1x(x,y)、q2x(x,y)、q1y(x,y)、q2y(x,y)において複数のレンズ部の歪曲の影響を低減するように撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)を補正し、ステップＳ５６３０において補正された撮像信号I1(x,y)、I2(x,y)に基づきブロック毎に視差を求める。また、撮像装置５０１は、ステップＳ５６４０においてこの視差に基づき距離を演算する。このように、撮像装置５０１は、正しい視差を求め、この正しい視差に基づき距離を演算するため、正しい距離を作成することができる。
【０３１６】
なお、実施の形態５の撮像装置は、白黒の撮像素子を利用したが、ベイヤー配列の撮像素子を利用してもよい。その場合、例えば、カラー画像から輝度を演算し、この輝度に対し、強度補正、原点補正、歪曲補正を施し、視差を演算し、距離を演算するなどの若干の変更を要する。
【０３１７】
なお、実施の形態１から実施の形態５において、ブロックを矩形状に分割したが、これに限定されない。例えば、エッジを検出し、エッジに基づき非矩形状のブロックに分割してもよい。また、ブロック毎の領域の視差を求めずに、エッジを複数の線分に分割し、この線分の視差を求めてもよい。また、あるブロックにおいて求められた視差を評価し、ブロックを分割したり結合したりしてもよい。
【０３１８】
また、実施の形態１から実施の形態５において、焦点制御を省略し、アクチュエータを構成に含まなくてもよい。非常に焦点深度が深いレンズを利用した場合は、レンズと撮像素子の距離の誤差が大きく許容されるため、アクチュエータを動作させる必要がない。
【産業上の利用可能性】
【０３１９】
本発明の撮像装置は、小型化、薄型化が可能な撮像装置であるため、カメラ機能を備えた携帯電話、ディジタルスチルカメラ、監視用カメラ、および車載用カメラ、または測距装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズの上面図
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の回路部の上面図
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のカラーフィルタの特性図
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のＩＲフィルタの特性図
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、無限遠にある物体像の位置を説明するための図
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、有限距離の位置にある物体像の位置を説明するための図
【図８】（Ａ）は本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、合焦時の画像とコントラスト評価値の関係を説明する図、（Ｂ）は本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、非合焦時の画像とコントラスト評価値の関係を説明する図
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のレンズ位置とコントラスト評価値の関係を説明する図
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のブロック図
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すフローチャート
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る自動焦点制御の動作を示すフローチャート
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の撮像信号の座標を説明する図
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１に係る強度補正の動作を示すフローチャート
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正係数を説明する図
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態１に係る歪曲補正の動作を示すフローチャート
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１に係る視差補正の動作を示すフローチャート
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、ブロック分割を説明する図
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の視差と視差評価値との関係を説明する図
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置のブロック図
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数作成に使用する強度補正用チャートの外観図
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮像信号と強度補正係数と補正後の撮像信号とを示す波形図
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態２に係る原点補正係数作成に使用する原点補正用チャートの外観図
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態２に係る原点補正用チャートを撮影時の撮像信号を示す図
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態２に係る歪曲補正用チャートを撮影時の撮像信号を示す図
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態２に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図３１】図３１は、歪曲補正係数を線形補間より作成する際に参照する座標を示す図
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態２の変形例において、歪曲補正係数作成に使用する歪曲補正用チャートの外観図
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置のブロック図
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態３に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成とに使用する強度原点補正用チャートの外観図
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態３に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図３９】図３９は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置のブロック図
【図４０】図４０は、本発明の実施の形態４に係る補正係数の作成時の撮像装置などの外観図
【図４１】図４１は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数作成と原点補正係数作成と歪曲補正係数作成とに使用する強度原点歪曲補正用チャートの外観図
【図４２】図４２は、本発明の実施の形態４に係る強度補正係数、原点補正係数、および歪曲補正係数の作成方法を示すフローチャート
【図４３】図４３は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の構成を示す断面図
【図４４】図４４は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のレンズの上面図
【図４５】図４５は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の回路部の上面図
【図４６】図４６は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置のブロック図
【図４７】図４７は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置の動作を示すフローチャート
【図４８】図４８は、本発明の実施の形態５に係る距離演算の動作を示すフローチャート
【図４９】図４９は、本発明の実施の形態５に係る撮像装置において、視差評価値の演算領域を説明する図
【図５０】図５０は、従来の撮像装置の構成を示す断面図
【図５１】図５１は、絞りとレンズ部と周辺光量の関係を説明する図
【図５２】図５２は、緑色成分と赤色成分と青色成分の光量分布を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2006068129.tif 000099
【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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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【国際調査報告】
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