"透過率の波長依存性が互いに異なるm個mは2以上の整数の透過領域を有する光透過部と、前記光透過部を透過した光を受けるように配置された固体撮像素子であって、光感知セルアレイ、および前記光感知セルアレイに対向して配置された透過フィルタアレイを有し、前記光感知セルアレイおよび前記透過フィルタアレイは、複数の単位要素から構成され、各単位要素は、n個nはm以上の整数の光感知セル、および前記n個の光感知セルに対向して配置された透過率の波長依存性が互いに異なるn個の透過フィルタを含む、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の撮像面に像を形成する結像部と、を備え、波長をλとし、前記m個の透過領域のうちの任意の2つの透過領域の透過率を示す関数をTc1λおよびTc2λ、前記n個の透過フィルタのうちの任意の2つの透過フィルタの透過率を示す関数をTd1λおよびTd2λとし、積分区間を可視光全体の波長域とするとき、∫Tc1Td1dλ0、∫Tc1Td2dλ0、∫Tc2Td1dλ0、∫Tc2Td2dλ0、および∫Tc1Td1dλ∫Tc2Td2dλ≠∫Tc2Td1dλ∫Tc1Td2dλを満足する、3次元撮像装置。前記n個の光感知セルのうち少なくともm個の光感知セルから出力される光電変換信号を用いて前記m個の透過領域に入射した光によるm個の複数視点画像を生成する画像生成部をさらに備えている、請求項1に記載の3次元撮像装置。前記画像生成部は、各透過領域の透過率および各透過フィルタの透過率に基づいて決定されるn行m列の行列を用いた演算により、前記m個の複数視点画像を生成する、請求項2に記載の3次元撮像装置。m=2、n=2であり、前記画像生成部は、∫Tc1Td1、∫Tc1Td2dλ、∫Tc2Td1dλ、および∫Tc2Td2dλを前記行列の要素とする2行2列の行列を用いて前記複数視点画像を生成する、請求項2または3に記載の3次元撮像装置。前記m個の透過領域の少なくとも1つにおける透過率、および前記n個の透過フィルタの少なくとも1つにおける透過率は、可視光の波長域において波長依存性を有しないように設計されている、請求項1から4のいずれかに記載の3次元撮像装置。前記m個の透過領域の少なくとも1つ、および前記n個の透過フィルタの少なくとも1つは、透明である、請求項5に記載の3次元撮像装置。特許文献1~5に開示された技術によれば、複数視点画像を取得することができるが、原色RGB系統の色フィルタが用いられるため、撮像素子の受光量は大きく減少する。一方、特許文献6に開示された技術によれば、機械的駆動によって色フィルタを光路から外す機構を用いて光利用率の高い通常画像を取得できる。しかしながら、この技術においても複数視点画像を取得するためには原色の色フィルタが用いられるため、光利用率の高い複数視点画像を得ることはできない。また、この技術には装置の大型化および高コスト化を招くという課題もある。従来技術では、撮像素子の各画素に入射した光の量に応じて生成される光電変換信号画素信号をそのまま用いて複数視点画像が生成され、それらの画像間の対応点マッチングなどを行うことによって距離情報が算出される。このため、原色型の色フィルタ配列を有する一般的な撮像素子を用いる場合、光束制限板または絞りにも原色型の色フィルタを設ける必要がある。光束制限板または絞りの色フィルタが原色型である場合、各色フィルタは自身の透過波長域に含まれる波長の光しか透過させないため、有彩色の被写体を撮影した際には、左右のフィルタを透過する光の量に差異が生じる。例えば、赤の波長域の光を主に反射させる物体を撮影した場合、物体から入射する光は赤フィルタを透過するが青フィルタを殆ど透過しないため、撮像素子におけるR画素の画素信号はB画素の画素信号よりも大きくなる。すなわち、R画素の画素信号から生成される画像とB画素の画素信号から生成される画像とでは、3次元空間中で同一の点を表す対応点同士であっても画素信号濃淡が大きく異なることとなる。その結果、これらの2枚の画像は、見た目の違和感が大きく、また、被写体の色が異なれば対応点における濃淡が異なるため、マッチングによる距離推定も難しくなる。このように、複数の原色フィルタが配置された絞りまたは光束制限板を用いる従来の技術では、単色光に近い光が入射した場合、視差情報を取得できないため、適用範囲が限られるという課題がある。本発明は、機械的駆動を行うことなく、被写体から入射する光が単色光であったとしても複数視点画像を取得することが可能であり、光利用率の高い複数視点画像を取得し得る撮像技術を提供する。本発明の3次元撮像装置は、透過率の波長依存性が互いに異なるm個mは2以上の整数の透過領域を有する光透過部と、前記光透過部を透過した光を受けるように配置された固体撮像素子であって、光感知セルアレイおよび前記光感知セルアレイに対向して配置された透過フィルタアレイを有し、前記光感知セルアレイおよび前記透過フィルタアレイは、複数の単位要素から構成され、各単位要素は、n個nはm以上の整数の光感知セル、および前記n個の光感知セルに対向して配置された透過率の波長依存性が互いに異なるn個の透過フィルタを含む、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の撮像面に像を形成する結像部とを備えている。波長をλとし、前記m個の透過領域のうちの任意の2つの透過領域の透過率を示す関数をTc1λおよびTc2λ、前記n個の透過フィルタのうちの任意の2つの透過フィルタの透過率を示す関数をTd1λおよびTd2λとし、積分区間を可視光全体の波長域とするとき、∫Tc1Td1dλ0、∫Tc1Td2dλ0、∫Tc2Td1dλ0、∫Tc2Td2dλ0、および∫Tc1Td1dλ∫Tc2Td2dλ≠∫Tc2Td1dλ∫Tc1Td2dλが成立する。ある実施形態において、前記n個の光感知セルのうち少なくともm個の光感知セルから出力される光電変換信号を用いて前記m個の透過領域に入射した光によるm個の複数視点画像を生成する画像生成部をさらに備えている。ある実施形態において、前記画像生成部は、各透過領域の透過率および各透過フィルタの透過率に基づいて決定されるn行m列の行列を用いた演算により、前記m個の複数視点画像を生成する。ある実施形態において、m=2、n=2であり、前記画像生成部は、∫Tc1Td1、∫Tc1Td2dλ、∫Tc2Td1dλ、および∫Tc2Td2dλを前記行列の要素とする2行2列の行列を用いて前記複数視点画像を生成する。ある実施形態において、前記m個の透過領域の少なくとも1つにおける透過率、および前記n個の透過フィルタの少なくとも1つにおける透過率は、可視光の波長域において波長依存性を有しないように設計されている。ある実施形態において、前記m個の透過領域の少なくとも1つ、および前記n個の透過フィルタの少なくとも1つは、透明である。本発明によれば、機械的駆動を行うことなく、被写体から入射する光が単色光であったとしても複数視点画像を取得することが可能になる。さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、従来よりも光利用率の高い複数視点画像を取得することが可能になる。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の説明において、共通または対応する要素には同一の符号を付している。なお、本明細書において、画像を示す信号または情報を単に画像と称する場合がある。実施形態1図1は、本発明の第1の実施形態における撮像装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置は、デジタル式の電子カメラであり、撮像部100と、撮像部100から出力される信号に基づいて画像を示す信号画像信号を生成する信号処理部200とを備えている。撮像部100は、撮像面上に配列された複数の光感知セル画素を備える撮像素子イメージセンサ1と、透過率の波長依存性分光透過率が互いに異なる2つの透過領域を有する透光板光透過部2と、撮像素子1の撮像面上に像を形成するための光学レンズ3と、赤外カットフィルタ4とを備えている。撮像部100はまた、撮像素子1を駆動するための基本信号を発生するとともに撮像素子1からの出力信号を受信して信号処理部200に送出する信号発生/受信部5と、信号発生/受信部5によって発生された基本信号に基づいて撮像素子1を駆動する素子駆動部6とを備えている。撮像素子1は、典型的にはCCDまたはCMOSセンサであり、公知の半導体製造技術によって製造される。信号発生/受信部5および素子駆動部30は、例えばCCDドライバなどのLSIから構成されている。信号処理部200は、撮像部100から出力された信号を処理して画像信号を生成する画像信号生成部7と、画像信号の生成に用いられる各種のデータを格納するメモリ30と、生成した画像信号を外部に送出するインターフェースIF部8とを備えている。画像信号生成部7は、公知のデジタル信号処理プロセッサDSPなどのハードウェアと、画像信号生成処理を含む画像処理を実行するソフトウェアとの組合せによって好適に実現され得る。メモリ30は、DRAMなどによって構成される。メモリ30は、撮像部100から得られた信号を記録するとともに、画像信号生成部7によって生成された画像データや、圧縮された画像データを一時的に記録する。これらの画像データは、インターフェース部8を介して不図示の記録媒体や表示部などに送出される。なお、本実施形態の撮像装置は、電子シャッタ、ビューファインダ、電源電池、フラッシュライトなどの公知の構成要素を備え得るが、それらの説明は本発明の理解に特に必要でないため省略する。次に、図2~4を参照しながら撮像部100の構成をより詳細に説明する。図2は、撮像部100における透光板2、光学レンズ3、および撮像素子1の配置関係を模式的に示す図である。なお、図2では、透光板2、光学レンズ3、および撮像素子1以外の構成要素は省略されている。透光板2は、分光透過率が互いに異なる2つの透過領域C1、C2を有し、入射光を透過させる。光学レンズ3は、公知のレンズであり、透光板2を透過した光を集光し、撮像素子1の撮像面1aに結像する。透光板2において透過領域C1、C2以外の領域は、遮光性部材で形成されており、光が透光板2の透過領域C1、C2以外は通過しないように構成されている。以下の説明において、図2に示すように、領域C1からC2へ向かう方向をx方向とし、撮像面1aに平行な平面上でx方向に垂直な方向をy方向とする座標を用いる。なお、図2に示す各構成要素の配置関係はあくまでも一例であって、本発明はこのような配置関係に限られるものではない。例えば、レンズ3は、撮像面1aに像を形成できれば透光板2よりも撮像素子1から離れて配置されていてもよい。また、レンズ3と透光板2とが一体となって構成されていてもよい。図3は、本実施形態における透光板2の正面図である。本実施形態における透光板2の形状は、レンズ3の形状と同様、円形であるが、他の形状であってもよい。領域C1およびC2には、可視光Wの波長域に含まれる任意の波長の光についてその少なくとも一部を透過させる透過フィルタが配置される。いずれの透過フィルタも可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるが、それらの分光透過率が異なるため、同じ光が領域C1を通過した場合と領域C2を通過した場合とで透過光の明るさ輝度は互いに異なる。各透過領域の分光透過率についての詳細は後述する。なお、各透過フィルタは、所望の透過率で光を透過させる機能を有していれば、どのような部材で構成されていてもよい。各透過フィルタは、例えば、ガラス、プラスチック、セロファンなどで構成され得る。なお、本実施形態では、透過領域C1、C2には互いに分光透過率の異なる透過フィルタが配置されるが、各領域は、所望の分光透過率を有する部材であれば何で構成されていてもよい。例えば、一方の透過領域を透明にする場合、その領域は空気で代用してもよい。ここで、透明とは、可視光の波長域において透過率の波長依存性がなく、光の吸収や散乱が生じない状態を意味するものとする。領域C1および領域C2は、x方向に一定の距離Lを隔てて配置される。距離Lは、レンズ3のサイズに応じて、取得される画像が適切な視差を有するように決定される。距離Lは、例えば、数mm~数cmに設定され得る。透過領域C1、C2は、図3に示すように、光軸に対して左右x方向に対称的に配置され、同一面積を有していることが好ましい。この構成により、左右の各領域C1、C2に入射する光の量がほぼ等しくなる。なお、透過領域C1、C2の配置は、図3に示す配置に限らず、用途に応じて適宜決定され得る。例えば、上下y方向の視差情報を取得したい場合には、透過領域C1、C2をy方向に並べてもよい。また、透過領域C1、C2の透過率の差が大きい場合には、観測される画素値の差が大きくなるため、取得される2つの画像の明るさに差異が生じる。そのため、透過領域C1、C2の透過率の差が大きい場合、取得される2つの画像の明るさが近くなるように、領域C1、C2の面積を調整してもよい。図2に示される撮像素子1の撮像面1aには、2次元状に配列された光感知セルアレイおよび光感知セルアレイに対向して配置された透過フィルタアレイが形成されている。光感知セルアレイおよび透過フィルタアレイは、複数の単位要素から構成されている。本実施形態では、各単位要素は2つの光感知セルおよびそれらに対向する2つの透過フィルタを含んでいる。各光感知セルは、典型的にはフォトダイオードを含んでおり、光電変換によって各々の受光量に応じた電気信号光電変換信号または画素信号と呼ぶ。を出力する。各透過フィルタは、公知の顔料や誘電体多層膜などを用いて作製され、可視光の波長域に含まれる任意の波長の光について、少なくとも一部を透過させるように設計されている。図4は、本実施形態における透過フィルタアレイの一部を模式的に示す上面図である。図示されるように、撮像面1a上には多数の透過フィルタ110が行列状に配列されている。上述のように、近接する2つの透過フィルタ110およびそれらに対向する2つの光感知セル120が1つの単位要素に含まれる。各単位要素が有する2つの透過フィルタD1、D2は、いずれも可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるが、透過率の波長依存性が互いに異なる。これらの透過フィルタD1、D2の透過率の設定については、透光板2の透過領域C1、C2の透過率とあわせて後述する。なお、図4に示す例では、2つの光感知セルを横x方向に並べているが、光感知セル120の配列は他のどのような配列でもよい。例えば、縦y方向に並んでいてもよいし、斜めに並んでいてもよい。また、1つの単位要素に含まれる光感知セル120の数は2個に限らず、3個以上でもよい。さらに、光感知セル120および透過フィルタ110は、x方向およびy方向に沿って配列されている必要はなく、x方向およびy方向に対して斜めに配列されていてもよい。以上の構成により、露光中に撮像装置に入射した光は、透光板2、レンズ3、赤外カットフィルタ4、透過フィルタ110を通って光感知セル120に入射する。各光感知セルは、透光板2の領域C1、C2の各々を透過した光のうち、対向する透過フィルタを通った光を受け、受けた光の量に応じた光電変換信号を出力する。各光感知セルによって出力された光電変換信号は、信号発生/受信部5を通して信号処理部200に送出される。信号処理部200における画像信号生成部7は、撮像部100から送出された信号に基づいて複数視点画像を生成する。以下、各光感知セルから出力される光電変換信号を説明する。透過領域C1、C2および透過フィルタD1、D2の透過率がどの波長についても100であると仮定した場合に、領域C1を通って着目する1つの画素に入射する光の強度を示す信号をCi1、領域C2を通って着目する1つの画素に入射する光の強度を示す信号をCi2で表すこととする。また、前提として、1つの単位要素に含まれる各光感知セルには同一の強度の光が入射するものとし、入射する光はすべて可視光であると仮定する。説明を簡単にするため、領域C1、C2に入射する光の強度の波長依存性を無視する。すなわち、被写体は無彩色であると仮定する。また、レンズ3および赤外カットフィルタ4を合わせた分光透過率をTw、領域C1の分光透過率をTc1、領域C2の分光透過率をTc2とする。同様に、撮像素子1における透過フィルタD1、D2の分光透過率をそれぞれTd1、Td2と表す。ここで、Tw、Tc1、Tc2、Td1、Td2は、入射する光の波長λに依存する関数であるため、それぞれTwλ、Tc1λ、Tc2λ、Td1λ、Td2λと表す。透過フィルタD1、D2を透過してその対向する光感知セルで受光される光の強度を示す信号をそれぞれd1、d2と表す。また、可視光の波長域における分光透過率の積分演算を記号Σで表すこととする。例えば、波長λについての積分演算∫TwλTc1λTd1λdλなどを、ΣTwTc1Td1などと表すこととする。ここで、積分は可視光の全波長域にわたって行われるものとする。すると、d1は、Ci1ΣTwTc1Td1、Ci2ΣTwTc2Td2を合算した結果に比例する。同様に、d2は、Ci1ΣTwTc1Td2、Ci2ΣTwTc2Td2を合算した結果に比例する。これらの関係における比例係数を1とすれば、d1、d2は、それぞれ以下の式1、2で表すことができる。式1d1=Ci1ΣTwTc1Td1Ci2ΣTwTc2Td1式2d2=Ci1ΣTwTc1Td2Ci2ΣTwTc2Td2式1、2において、ΣTwTc1Td1、ΣTwTc2Td1、ΣTwTc1Td2、ΣTwTc2Td2を、それぞれMx11、Mx12、Mx21、Mx22と表すこととする。すると、式1は、行列を用いて以下の式3で表すことができる。ここで、式3における要素Mx11~Mx22からなる行列の逆行列の要素を、iM11~iM22とすると、式3は次の式4に変形できる。すなわち、領域C1、C2に入射する光の強度を示す信号Ci1、Ci2を、光電変換信号d1、d2を用いて表すことができる。以上の構成により、各画素の入射光量を示す信号d1、d2観測画素値を、透過領域C1、C2にそれぞれ入射する光の強度信号Ci1、Ci2に変換することができる。図1に示す画像信号生成部7は、式4に基づく信号演算を実行し、信号Ci1、Ci2を、単位要素ごとに生成する。単位要素ごとに生成された信号Ci1、Ci2は、透過領域C1、C2のそれぞれに入射する光によって形成される2つの画像を表す。これらの2つの画像は、透過領域C1、C2の位置の違いに起因する視差を有する。このように、式4に基づく演算によって複数視点画像を生成することができる。従来のように透過領域C1、C2が特定の波長の光しか透過させない場合C1、C2に原色の色フィルタが配置された場合など、領域C1、C2の少なくとも一方の透過波長域に含まれない波長の単色光が被写体から入射すると、d1、d2の少なくとも一方が0になるため、Ci1、Ci2が求められない。そこで、本実施形態では、式4により求められるCi1およびCi2が、Ci1>0かつCi2>0を満足するように透過領域C1、C2、および透過フィルタD1、D2を構成する。これにより、被写体から入射する光が単色光であったとしても視差左右の光の強度信号の取得が可能となる。以下、本実施形態の撮像装置が対象とするシーン、被写体の条件、および透過領域C1、C2、透過フィルタD1、D2の分光透過率が満たすべき条件を説明する。<条件1>:観測画素値d1、d2の条件本実施形態では、上述のように透光板2の透過領域C1、C2の透過率、および撮像素子1の透過フィルタD1、D2の透過率は、可視光の波長域に含まれる任意の波長の光について0より大きい値を有する。これにより、可視光の全波長域で光量が0となる光が入射する場合を除いて、観測画素値が常に正の値になる。したがって、観測画素値d1、d2のいずれかが0になるのは、被写体の色が黒、あるいはシーンが暗い場合に限られる。観測画素値がd1=d2=0被写体または撮影シーンが真っ黒の場合、式4により、Ci1=Ci2=0となるため、複数視点画像が得られない。また、d1=0かつd2≠0の場合、式4より、Ci1=d2iMx12、Ci2=d2iMx22となり、Ci1>0かつCi2>0となる。しかし、Ci1はCi2の定数倍となるため、明るさの違いはあるが視差情報が得られない。d1≠0かつd2=0の場合も同様である。以上のことから、本実施形態の撮像装置が対象とするシーンでは、観測画素値はd1>0かつd2>0であることが必要である。<条件2>:観測画素値から複数視点画像信号に変換する変換行列の条件次に、透光板2の透過領域C1、C2、および撮像素子1の透過フィルタD1、D2の分光透過率によって規定される変換行列Mx11、Mx12、Mx21、Mx22を用いて観測画素値d1、d2から複数視点画像信号Ci1、Ci2が求められる条件を説明する。複数視点画像信号Ci1、Ci2が求められる基本的な条件として、式3から式4に変換可能であることが必要である。式4を式3の変数で表現すると、次の式5が得られる。式5が成立するためには、行列式が0以外の値でなければならない。すなわち、以下の式6を満足する必要がある。式6det=Mx11Mx22―Mx12Mx21=ΣTwTc1Td1ΣTwTc2Td2―ΣTwTc2Td1ΣTwTc1Td2≠0<条件3>:入射光強度信号Ci1、Ci2が取りうる範囲に関する条件信号Ci1、Ci2は、光の強度を示す信号であるため、Ci1>0かつCi2>0を満たさなければならない。式3において任意のd1、d2について、Ci1>0かつCi2>0となる条件を求めるため、次の式変形を行う。まず、式5の両辺に、式5の右辺の2x2行列の転置行列を左から掛けることにより、次の式7が得られる。式7の右辺を変形すると、式8が得られる。式8の右辺の行列は実対称行列である。この実対称行列を次の式9に示すようにMatと表す。ここで、式8の両辺が正になるためには、行列Matが正値対称行列であればよい。ここで、実対称行列Matに対応する二次形式xTMatxが正であるときすなわち任意の実数ベクトルxに対してxTMatx>0のとき、その対称行列Matを正値対称行列と呼ぶ。したがって、行列Matの二次形式が正となる条件を示すことにより、任意のd1、d2に対して、Ci1、Ci2が正となる条件を導くことができる。式9の対称行列Matを二次形式で表すと、上記条件から、次の式10が得られる。式10を展開すると次の式11が得られる。任意のd1、d2において、式11が成り立つには、次の式12が成立すればよい。式12det1Mx12Mx22Mx21Mx11<0Mx12、Mx22、Mx21、Mx11は正値である分光透過率の積分値なので、常に正である。したがって、det1<0、すなわち、det<0となる条件を求めればよい。ここで、det=Mx11Mx22―Mx12Mx21であるので、det<0となるのは、次の式13の条件を満たすときである。式13Mx11Mx22<Mx12Mx21ここで、各透過フィルタの分光透過率を設定し、Mx11~Mx22が決まった後、Mx11Mx22<Mx12Mx21を満たさない場合Mx11Mx22>Mx12Mx21の場合には、行を入れ替えることにより、式13を満たすように行列を変換できる。すなわち、det≠0であれば、任意の分光透過率のフィルタについて、行列式の行の入れ替えにより正の値に変換できる。以上のことから、信号Ci1、Ci2が、Ci1>0かつCi2>0を満たすためには、det≠0であればよい。これは、式6の条件と同じである。したがって、本実施形態における透過領域C1、C2、および透過フィルタD1、D2の分光透過率は、det≠0を満足する値に設計される。ここで、式6を積分記号を用いて変形すると、以下の式14が得られる。Twλは、レンズ3および赤外カットフィルタ4を合わせた分光透過率であるため、可視光の波長域では、波長λによらず一定であると考えることができる。したがって、式14は、次の式15に変形できる。したがって、本実施形態における透過フィルタC1、C2、C3、C4は、式15を満足するように設計される。これにより、式4に基づく演算によって画像信号Ci1、Ci2を求めることができる。なお、同様の議論により、式3における行列の代わりに、Twを除去した、∫Tc1Td1dλ、∫Tc1Td2dλ、∫Tc2Td1dλ、∫Tc2Td2dλを要素とする行列を用いて上記の演算処理を行ってもよい。この場合、Twは単なる定数であるため、上記の結論に変わりはない。以上の条件を満たす分光透過率をもつ透過領域C1、C2、および透過フィルタD1、D2の例を簡単に説明する。図5は、透光板2における透過領域C1、C2の分光透過率の例を示す図である。この例では、領域C1の分光透過率Tc1は可視光の波長域約400nm~約700nmで100となる矩形波のような波形で表され、領域C2の分光透過率Tc2は可視光の波長域においてcosカーブのような波形で表される。一方、図6は、撮像素子1の透過フィルタD1、D2の分光透過率の例を示す図である。この例では、透過フィルタD1の分光透過率Td1は矩形波のような波形で表され、透過フィルタD2の分光透過率Td2はsinカーブのような波形で表される。各分光透過率が上記のように設計されている場合、ΣTc1Td1>0、ΣTc1Td2>0、ΣTc2Td1>0、およびΣTc2Td2>0が成立する。さらに、Tc1およびTd1は、どの波長においても透過率が100であるため、光の減衰がない。このように、透光板2および撮像素子1に透過率が100となる透過領域透過フィルタを含む構成であれば、最も光利用率がよくなるため、このような分光透過率を採用し、これを基準として他の分光透過率を設計することが望ましい。なお、上記の例ではTc1、Td1を可視光の波長域全体で100としたが、厳密に100である必要はなく、例えば90以上の透過率を有していれば、十分に高い特性を得ることができる。各フィルタは、図5、図6に示す例に限らず、可視光の波長域に含まれる任意の波長の光について少なくとも一部を透過させ、Tc1とTc2とが互いに異なり、Td1とTd2とが互いに異なるように設計されていればよい。例えば、図7、図8に示すように、Tc1、Tc2、Td1、Td2が矩形波や三角関数以外の波形で表される場合であっても本発明を適用できる。上記の所望の分光特性を有する透過フィルタは、例えば誘電体多層膜によって作製される。誘電体多層膜を用いることにより,例えば450nm、550nm、650nmの波長に透過率のピークを有するマルチバンドパスフィルタを構成することができる。また、透過率の高いR、G、Bフィルタを複数枚重ね合わせることにより、透明とは波長依存性が異なるが、透過率の高い透過フィルタを構成することが可能である。以上のように、本実施形態によれば、透光板2は2つの透過領域C1、C2を有し、領域C1、C2には、透過フィルタが配置されている。領域C1、C2は、ともに可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるが、それらの透過率の波長依存性は互いに異なっている。また、撮像素子1の光感知セルアレイおよび透過フィルタアレイは、複数の単位要素から構成され、各単位要素は、2つの画素およびそれらに対向して配置された2つの透過フィルタD1、D2を含んでいる。透過フィルタD1、D2についても、ともに可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるが、それらの透過率の波長依存性は互いに異なっている。さらに、透過領域C1、C2、および透過フィルタD1、D2の透過率は、画像信号生成部7が式4に基づく演算によって画像信号Ci1、Ci2を算出できるように、行列式det≠0を満足するように設計されている。このような構成により、入射する光が仮に単色光であったとしても複数視点画像を生成することが可能となる。なお、本実施形態の撮像装置は、撮像によって得られる光電変換信号から信号演算によって画像信号を生成するが、信号演算による画像信号の生成処理を撮像装置とは独立した他の装置に実行させてもよい。例えば、本実施形態における撮像部100を有する撮像装置によって取得した信号を他の装置に読み込ませ、上記の信号演算処理を規定するプログラムを当該他の装置に実行させることによっても本実施形態と同様の効果を得ることができる。実施形態2次に、本発明の第2の実施形態を説明する。実施形態1の撮像装置では、透光板2は透過率の波長依存性が互いに異なる2つの透過フィルタを有し、撮像素子1の各単位要素も同様に透過率の波長依存性が互いに異なる2つの透過フィルタを有している。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。透光板2および撮像素子1の各単位要素は、3個以上の透過フィルタを有していてもよいし、それらの数が異なっていてもよい。以下、実施形態1の構成を一般化し、透光板2にm個mは2以上の整数の透過フィルタが配置され、撮像素子1の各単位要素にn個nはm以上の整数の透過フィルタが配置された構成例を説明する。本実施形態の撮像装置は、透光板2および撮像素子1の構成と、画像信号生成部7における処理を除いて実施形態1と同じである。以下の説明では、実施形態1と異なる点を中心に説明し、重複する事項についての説明を省略する。図9は、本実施形態における透光板2の構成例を模式的に示す図である。本実施形態における透光板2は、m個の透過領域C1、C2、、Cmを有しており、各透過領域には透過フィルタが配置されている。m個の透過領域C1~Cmは、いずれも可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるように設計され、それらの透過率の波長依存性は互いに異なっている。透光板2のうちm個の透過フィルタが配置された領域以外は、光を透過させない遮光領域である。なお、図9の構成では、各透過領域は円形であり、すべて同一の面積を有しているように描かれているが、各透過領域の形状およびサイズはこの例に限られるものではない。また、各透過領域の配置も図示される例に限らず、どのような配置であってもよい。透光板2の形状についても同様に、円形である必要はない。さらに、本実施形態では遮光領域を有しているが、遮光領域の部分を透光性部材で形成し、その領域も透過領域として扱ってもよい。図10は、本実施形態における撮像素子1の各単位要素40に含まれるn個の透過フィルタの配置例を模式的に示す図である。撮像素子1の各単位要素40は、n個の光感知セルおよびそれらに対向するn個の透過フィルタを有している。n個の透過フィルタD1、D2、、Dnは、いずれも可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるように設計され、それらの透過率の波長依存性は互いに異なっている。なお、図10に示す配列はあくまでも一例であり、単位要素40内の画素配列は他の配列であってもよい。以上の構成において、撮像素子1の透過フィルタD1、D2、、Dnから出力される画素信号をそれぞれd1、d2、、dnとする。また、透過領域C1~Cm、および透過フィルタD1~Dnの透過率が100であると仮定した場合に透過領域C1、C2、、Cmから各光感知セルに入射する光の強度を示す信号をそれぞれCi1、Ci2、、Cimとする。すると、画素信号d1、d2、、dnと画像信号Ci1、Ci2、、Cimとの関係は、次の式16で表される。式16において各要素が正、かつ行列式det≠0であれば透光板2の各透過フィルタから入射する光の強度を求めることができる。実施形態1と同様、透光板2の各透過領域および撮像素子1の各透過フィルタは、可視光の波長域に含まれる任意の波長の光を透過させるように構成されているため、画素信号d1~dnに基づいて、透光板2の各透過領域に入射した光による画像信号Ci1~Cinを算出することができる。以下、画像信号Ci1~Cinを取得するための演算に必要な逆行列を求めることができる条件を説明する。まず、m>nの場合、独立な式がn個しかないため、Ci1~Cimを求めることはできない。すなわち、行列のランクがmより小さくなるため、式16の解が得られない。一方、n≧mの場合は、独立な式がm個以上存在すれば解が得られる。したがって、行列のランクがmとなる独立な式をn個m≦n≦n選択すれば、最小二乗法により解を得ることができる。式16における行列のように多次元の行列においても行列式det≠0であればランクがmとなるため、行列式の値に基づいて解が算出できるか否かを判定できる。また、ランクを計算する方法は他にもあり、例えば、固有値解析主成分分析や特異値分解、QR分解などによって得られる固有値のうち値が0でないものの個数がランクとなる。したがって、行列の固有値解析によって得られる固有値のうち値が0でないものの個数がmであることも上記の条件det≠0と同値である。なお、n>mの場合は、式16における行列これをAとするとAの転置行列Atとの固有値が等しいことから、AとAtを掛けて正方行列にしたのち、固有値解析をおこなうことで、ランクの計算が可能である。ここで、波長をλとし、透光板2のm個の透過フィルタのうちの任意の2つの透過フィルタの透過率をTc1λ、Tc2λと表し、撮像素子1の各単位要素に含まれるn個の透過フィルタのうちの任意の2つの透過フィルタの透過率をTd1λ、Td2λと表す。本実施形態における各透過フィルタは、∫Tc1λTd1λdλ>0、∫Tc1λTd2λdλ>0、∫Tc2λTd1λdλ>0、∫Tc2λTd2λdλ>0を満足するように設計される。さらに、各透過フィルタは、以下の式17を満足するように設計される。ただし、積分区間は可視光全体の波長域である。以上の条件を満足することにより、式14に基づいて画像信号Ci1~Cimを求めることができる。なお、本実施形態の撮像装置は、信号Ci1~Cimの全てを生成せずに、これらの信号のうち少なくとも2つの信号を生成するように構成されていてもよい。そのような構成であっても、視差を有する少なくとも2つの画像データを得ることができる。また、n個の画素信号の全てを用いるのではなく、行列のランクがmになるようにm個の画素信号を選択して用いることによってm個の複数視点画像を生成してもよい。本実施形態において、m個の透過領域の少なくとも1つ、およびn個の透過フィルタの少なくとも1つは、波長依存性のないフィルタであってもよい。特に、光利用率を高めるという観点からは、これらは透明であることが好ましい。最後に、以上の各実施形態の撮像装置において、観測画素値から複数の入射光強度を算出する際の、解算出の安定性について説明する。なお、以下では実施形態1の構成を想定するが、実施形態2のように一般化された構成であっても同様の議論が成立する。まず、式5を、ノイズを考慮して再度定式化する。ここで、観測画素値d1、d2のそれぞれに付加されるノイズ量をΔd1、Δd2とする。ノイズには、画像の熱雑音、伝送路や撮像素子のショットノイズなどに加えて、分光透過率の測定誤差なども含まれ得る。このとき、式5は、次の式18、19に変形される。式18Ci1det1Mx22―Mx12式19Ci2det1Mx21―Mx11ここで、detは行列式であり、det=Mx11Mx22-Mx12Mx21である。式18における原信号d1、d2に関する項を左辺に移項すると、次の式20が得られる。式20Ci1―det1det1式20は誤差を表し、ノイズが無ければ0になるはずである。右辺のノイズ量は撮像素子1に起因するものは信号量に比例し、分光透過率の測定誤差に起因するものは一定のオフセットになる。どちらのノイズ量が多いかは撮影環境に依存するため、ここでは単にMx22Δd1―Mx12Δd2=Nとおく。すると、次の式21が得られる。式21Ci1―det1det1N式21より、誤差は行列式に反比例することがわかる。すなわち,行列式の絶対値が小さいほど誤差の影響が大きく、行列式の絶対値が大きいほど誤差の影響は小さい。以上のことから、ノイズ量の測定は困難であるが、|det|=|Mx11Mx22―Mx12Mx21|ができるだけ大きくなるように各透過フィルタの分光透過率を設計することにより、ノイズに頑健な撮像装置を構築できる。例えば、カメラの感度をISO100に設定し、蛍光灯下で撮影する場合は、行列式の絶対値が0.1以上であれば安定して解が得られることが経験的に判明している。このような条件下で使用することが多いと想定される撮像装置においては、行列式の絶対値が0.1以上になるようにTc1、Tc2、Td1、Td2が設定されていればよい。一方、さらにノイズが多くなる環境下で使用されることが想定される撮像装置では、行列式の絶対値がさらに大きくなるようにTc1、Tc2、Td1、Td2を設定することが好ましい。このように、撮影シーンの明るさやISO感度などのカメラの設定によってノイズが増減する撮影環境において、行列式の絶対値が所定の閾値以上になるように各透過フィルタの分光透過率が設定されることが好ましい。このため、最適な分光透過率の組を選択できるように、透過特性が互いに異なる複数種類の透光板が撮像装置に設けられていてもよい。撮影環境から想定されるノイズ量に応じて複数の透光板の中から1つを自動または手動で選択できるように構成することにより、行列式の絶対値を所定の閾値よりも常に大きくすることが可能である。"