JP5621303B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば３次元表示に利用される視差画像の取得に好適な撮像装置に関する。

従来、様々な撮像装置が提案され、開発されている。また、撮像して得られた撮像データに対し、所定の画像処理を施して出力するようにした撮像装置も提案されている。

例えば、特許文献１には、液晶を利用した電子式光シャッター（以下、単に液晶シャッターという）を用いた撮像装置が提案されている。この撮像装置は、撮像レンズ、液晶シャッター、撮像素子および画像処理部から構成され、液晶シャッターは２つの領域に分割されており、その領域毎に透過および遮断を切り替えられるようになっている。これにより、液晶シャッターの透過領域毎に、その領域を透過した光線に基づいて画像が取得される。これらの画像はそれぞれ、液晶シャッターの異なる領域を透過した光線に基づいて生成されたものであるから、互いに視差を有する視差画像となる。このような２枚の視差画像をそれぞれ、特殊な表示デバイスを用いて表示すると共に、観察者が右眼と左眼において別々に観察することにより立体視を実現することができる。

特開２００１−６１１６５号公報

ところが、上記のような撮像装置では、液晶シャッターを分割する２つの領域が、１つの方向、例えば左右の視差画像を取得するための水平方向（左右方向）に沿って配置されている。このため、そのような撮像装置が例えばカメラ等として用いられる場合、左右の視点画像を取得するためには、撮影時のカメラの姿勢が常に一定の姿勢に限定されてしまう。即ち、２つの領域に分割された液晶シャッター（以下、単に２分割シャッターという）では、カメラ姿勢の制約を受け、例えばカメラを所定の角度傾けた（回転させた）状態では、所望の（例えば左右の）視点画像を取得することが困難となる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、撮影時の姿勢が一方向に制約されることなく所望の視点画像を取得することが可能な撮像装置を提供することにある。

本発明の撮像装置は、撮像レンズと、受光した光に基づいて撮像データを取得する撮像素子と、光軸を中心として放射状に少なくとも４つの領域に均等分割され、撮像素子へ向かう光線の透過率を領域毎に制御可能である液晶シャッターと、液晶シャッターにおける各領域の透過および遮断を切り替える液晶シャッター駆動部と、撮像レンズ、撮像素子および液晶シャッターが収容される筐体とを備えたものである。液晶シャッター駆動部は、液晶シャッターの全領域のうちの隣り合う２以上の領域を単位領域として単位領域毎に透過率制御を行い、その単位領域として、第１視点に対応する第１の単位領域と、第２視点に対応する第２の単位領域とを選択し、第１および第２の単位領域の透過および遮断を時分割で切り替える。筐体が光軸まわりに回転した姿勢にある場合には、単位領域として、第１の単位領域とは異なる第１視点に対応する第３の単位領域と、第２の単位領域とは異なる第２視点に対応する第４の単位領域とを選択し、第３および第４の単位領域の透過および遮断を時分割で切り替える。

本発明の撮像装置では、液晶シャッター駆動部が、液晶シャッターの各領域における透過および遮断を切り替えることにより、撮像素子では、領域毎に、受光光線に基づく撮像データが取得される。液晶シャッターにおける複数の領域は互いに異なる領域であるから、各領域の透過光線は互いに視差を持つ。このとき、液晶シャッターが４つ以上の領域に分割されていることにより、液晶シャッター駆動部は、筐体が一の姿勢にある場合と、それとは異なる他の姿勢にある場合との場合毎に、それら４つ以上の領域から所望の視点方向に対応する適切な領域を選択して、透過および遮断を切り替え可能となる。

本発明の撮像装置によれば、液晶シャッターが少なくとも４つの領域に分割され、液晶シャッター駆動部が、液晶シャッターの各領域の透過および遮断の切り替えを、筐体の姿勢に応じて行う。これにより、筐体が一の姿勢にある場合だけでなく、それとは異なる他の姿勢にある場合であっても、所望の視点方向に対応する適切な領域を選択して、それらの透過および遮断を切り替えることができる。即ち、筐体が上記いずれの姿勢にある場合あっても、所望の視点画像を得ることができる。よって、撮影時の姿勢が一方向に制約されることなく所望の視点画像を取得可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を表すブロック図である。 図１に示した液晶シャッターの領域分割および偏光方向を表す平面模式図である。 図１に示した液晶シャッターにおけるサブ領域同士の境界付近の断面図である。 図３に示した偏光子、サブ電極および検光子におけるそれぞれの平面構成を表す模式図である。 図４に示した偏光子の他の例を表す平面模式図である。 比較例１に係る液晶シャッターの断面構成と、その偏光子、電極および検光子の平面構成について表す図である。 図６に示した液晶シャッターの作用を説明するための模式図である。 比較例２に係る液晶シャッターの偏光子、電極および検光子の平面構成について表す図である。 図８に示した液晶シャッターの作用を説明するための模式図である。 図１に示した撮像装置の一適用例を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係る液晶シャッターの概略構成を表す断面図である。 図１１に示した偏光子、サブ電極および検光子におけるそれぞれの平面構成を表す模式図である。 図１２に示した偏光子の他の例を表す平面模式図である。 変形例１に係る液晶シャッターの領域分割と偏光方向について表す平面模式図である。 変形例２に係る液晶シャッターの領域分割と偏光方向について表す平面模式図である。 本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置の構成を表すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶シャッター（４分割）の概略構成を表す平面模式図である。 （Ａ）は、図１６に示した液晶シャッターの断面構成と、電極分割パターン例を示すものであり、（Ｂ）〜（Ｄ）は他の電極分割パターン例を示すものである。 第３の実施形態における撮像データ取得処理の流れ図である。 図１６に示した液晶シャッターを使用したシャッター切り替え動作を説明するための模式図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は０°姿勢、（Ｄ）〜（Ｆ）は９０°姿勢について示す。 図１６に示した液晶シャッターを用いた他のシャッター切り替え動作を説明するための模式図であり、（Ａ），（Ｂ）は左右の視点画像、（Ｃ），（Ｄ）は上下の視点画像を取得する場合を示す。 変形例３に係る液晶シャッター（８分割）の概略構成を表す平面模式図である。 図２１に示した液晶シャッターの断面構成と、電極分割パターン例を示すものである。 図２１に示した液晶シャッターを使用したシャッター切り替え動作を説明するための模式図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は０°姿勢、（Ｄ）〜（Ｆ）は９０°姿勢について示す。 図２１に示した液晶シャッターを使用したシャッター切り替え動作を説明するための模式図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は４５°姿勢、（Ｄ）〜（Ｆ）は−４５°姿勢について示す。 他のシャッター切り替え動作を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態：液晶シャッターの各領域を、サブ電極形成（電極分割）により分割した例
２．第２の実施の形態：液晶シャッターの各領域を、検光子（第２の偏光子）における偏光領域分割により分割した例
３．変形例１：各領域を４つのサブ領域に分割した例
４．変形例２：各領域を４つのサブ領域に分割した他の例
５．第３の実施の形態：姿勢検出機構を備えた撮像装置（液晶シャッター：４分割）の例
６．変形例３：他の液晶シャッター（８分割）を用いた例

＜第１の実施の形態＞
（撮像装置１の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の全体構成を表したものである。この撮像装置１は、撮像対象物２を撮像して撮像データＤoutを出力するも
のであり、撮像レンズ１１、液晶シャッター１２、撮像素子１３、液晶シャッター駆動部１４、撮像素子駆動部１５および制御部１６を備えている。なお、撮像装置１には、図示しない画像処理部が設けられていてもよい。

撮像レンズ１１は、撮像対象物２を撮像するためのメインレンズであり、例えば、ビデオカメラやスチルカメラ等で使用される一般的な撮像レンズが用いられている。

液晶シャッター１２は、撮像素子１３へ向かう光線の透過率を制御するためのものである。この液晶シャッター１２は、撮像レンズ１１の光入射側もしくは光出射側（ここでは、光出射側）に配設されている。液晶シャッター１２の詳細構成については後述する。

撮像素子１３は、撮像レンズ１１からの光を受光して撮像データを取得するものであり、撮像レンズ１１の焦点面に配置されている。この撮像素子１３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等がマトリクス状に配置されてなるものである。この撮像素子１３の受光面上には、例えば所定の色配列を有するＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ（図示せず）が配設されている。

液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター１２を駆動して、液晶シャッター１２の２つの領域間において透過（オープン：開）および遮断（クローズ：閉）を時分割で切り替える制御を行うものである。この液晶シャッター駆動部１４による切替動作は、詳細は後述するが液晶シャッター１２に対する供給電圧を変化させることにより行う。

撮像素子駆動部１５は、撮像素子１３を駆動してその受光動作の制御を行うものである。

制御部１６は、液晶シャッター駆動部１４および撮像素子駆動部１５の動作を制御するものであり、この制御部１６としては例えばマイクロコンピュータ等が用いられる。

（液晶シャッター１２の詳細構成）
まず、図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、液晶シャッター１２の領域分割の概要について説明する。図２（Ａ），（Ｂ）は、液晶シャッター１２の領域分割と偏光方向について模式的に表したものである。但し、各サブ領域内に示した矢印は、それぞれ偏光方向を模式的に表すものである。液晶シャッター１２は、互いに異なる２つの領域（ここでは、左右２つの領域）１２Ｌ，１２Ｒを有している。これらの領域１２Ｌ，１２Ｒは、互いに光軸対称となるように、例えば円形の平面形状を左右に２分するように設けられている。このような液晶シャッター１２では、各領域１２Ｌ，１２Ｒ毎に、光線の透過率制御（具体的には透過および遮断の切り替え）を行うことが可能となっている（図２（Ｂ））。但し、図２（Ｂ）において、斜線部分は光線が遮断（クローズ）されていることを示しており、即ち左図（Ｌ）では領域１２Ｌ、右図（Ｒ）では領域１２Ｒがそれぞれオープンとなっている。

領域１２Ｌ，１２Ｒは、互いに偏光方向の異なる偏光をそれぞれ透過させるサブ領域に分割されている。例えば、領域１２Ｌは、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２に均等分割され、このうちサブ領域１２Ｌ１では第１の偏光（実線矢印、以下同様）を選択的に透過させ、サブ領域１２Ｌ２では第２の偏光（点線矢印、以下同様）を選択的に透過させるようになっている。同様に、領域１２Ｒについても、第２の偏光を透過させるサブ領域１２Ｒ１と、第１の偏光を透過させるサブ領域１２Ｒ２に均等分割されている。但し、本明細書において、「第１の偏光」および「第２の偏光」は、その偏光方向が互いに直交する直線偏光（０°方向および９０°方向にそれぞれ振動する光）であり、例えば一方がｐ偏光、他方がｓ偏光である。

本実施の形態の液晶シャッター１２では、上記のような領域分割が、偏光子および電極の分割によってなされている。以下、その具体的な構成について、図３および図４を参照して説明する。図３は、液晶シャッター１２におけるサブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２の境界付近の断面構成を表したものである。図４は、偏光子、サブ電極および検光子におけるそれぞれの平面構成について模式的に表したものである。図５は、偏光子の平面構成の他の例を表したものである。

液晶シャッター１２は、一対の基板１０１，１０６間に液晶層１０４が封止されると共に、基板１０１の光入射側に偏光子１０７Ａ（第１の偏光子）、基板１０６の光出射側に検光子１０７Ｂ（第２の偏光子）がそれぞれ貼り合わせられたものである。基板１０１，１０６はそれぞれ、例えばガラス基板等の透明基板であり、入射光線を透過可能となっている。

基板１０１と液晶層１０４との間には電極が形成されており、本実施の形態ではこの電極が複数（ここでは４つ）のサブ電極１０２Ａに分割されている。４つのサブ電極１０２Ａは、液晶シャッター１２の平面形状を、放射状に均等分割するように形成されている。これら４つのサブ電極１０２Ａは、液晶シャッター１２におけるサブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｒ１，１２Ｒ２に対応しており、このような電極分割により領域１２Ｌ，１２Ｒ毎の透過率制御が可能となる。

一方、基板１０１に対向する基板１０６には、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｒ１，１２Ｒ２に共通の電極１０５が形成されている。サブ電極１０２Ａと液晶層１０４との間には配向膜１０３Ａ、電極１０５と液晶層１０４との間には配向膜１０３Ｂがそれぞれ形成されている。

サブ電極１０２Ａおよび電極１０５はそれぞれ、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などの透明電極により構成され、基板１０１，１０６と同様、入射光線を透過可能となっている。配向膜１０３Ａ，１０３Ｂは、液晶層１０４内の液晶分子の配向を所望の方向に揃えるためのものである。本実施の形態では、配向膜１０３Ａと配向膜１０３Ｂとの間で、それぞれの液晶分子に対する配向制御方向が互いに直交するようになっている。液晶層１０４は、例えばネマティック液晶などの液晶材料によりなるものであり、サブ電極１０２Ａおよび電極１０５を通じて印加される電圧の大きさに応じて、液晶分子の配向状態が変化し、これにより透過率制御が行われるようになっている。

偏光子１０７Ａおよび検光子１０７Ｂはそれぞれ、入射光線のうち、所定の偏光軸に沿った方向の偏光を選択的に透過させるものである。本実施の形態では、図４に示したように、偏光子１０７Ａは、その平面形状を４等分するように偏光透過領域１０７Ａ１〜１０７Ａ４に分割されている。これらのうち偏光透過領域１０７Ａ１，１０７Ａ４には第１の偏光、偏光透過領域１０７Ａ２，１０７Ａ３には第２の偏光をそれぞれ選択的に透過させるように偏光軸が形成されている。これらの偏光透過領域１０７Ａ１〜１０７Ａ４はそれぞれ、サブ電極１０２Ａに対応して設けられている。検光子１０７Ｂについては、本実施の形態ではどちらか一方の偏光、例えば第２の偏光を選択的に透過させるような構成となっていればよく、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｒ１，１２Ｒ２毎に偏光軸を異ならせる必要はない。

なお、偏光子１０７Ａの４つの偏光透過領域における各偏光方向は、上述した組み合わせに限定されるものではなく、例えば図５に示したような偏光子１０８Ａを用いてもよい。具体的には、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｒ１に対応する偏光透過領域１０８Ａ１，１０８Ａ３には第１の偏光、サブ領域１２Ｌ２，１２Ｒ２に対応する偏光透過領域１０８Ａ２，１０８Ａ４には第２の偏光をそれぞれ選択的に透過させるようにしてもよい。即ち、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２からなる領域（１２Ｌ）と、サブ領域１２Ｒ１，１２Ｒ２からなる領域（１２Ｒ）とが左右対称となるような構成であってもよい。

（第１の実施の形態の作用、効果）
（撮像装置１の基本動作）
撮像装置１では、撮像対象物２からの光のうち撮像レンズ１１を通過した光線は、液晶シャッター１２の所定の領域を透過したのち、撮像素子１３へ到達する。撮像素子１３では、撮像素子駆動部１５による駆動動作に従って、受光光線に基づく撮像データＤout（
視差画像ＤＲ，ＤＬ）が得られる。図示しない画像処理部により、この画像処理部において視差画像ＤＲ，ＤＬに対して所定の画像処理が施される。画像処理としては、視差画像ＤＲ，ＤＬに対する時間的な並べ替え処理や、デモザイク処理等のカラー補間処理等がなされる。

このとき、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター１２の領域１２Ｌ，１２Ｒ間において時分割で開閉の切り替えを行う。具体的には、あるタイミングでは、撮像素子１３へ向かう光線を、液晶シャッター１２の領域１２Ｌにおいて透過させる一方、領域１２Ｒにおいて遮断させ、次のタイミングでは領域１２Ｌで遮断、領域１２Ｒで透過させるように切り替える。このとき本実施の形態では、各サブ電極１０２Ａおよび電極１０５への供給電圧の大きさに応じて、領域１２Ｌ，１２Ｒ毎の透過率制御がなされる。ここで、領域１２Ｌ，１２Ｒは互いに異なる領域であるから、領域１２Ｌ，１２Ｒをそれぞれ透過した光線は互いに視差を持つ。従って、液晶シャッター駆動部１４の切替動作により、撮像データＤoutとして、左右２つの視点から撮影したかのような２枚の視差画像ＤＬ，ＤＲ
が得られる。

ここで、図６〜図９を参照して、比較例（比較例１，２）に係る液晶シャッターについて説明する。図６は、比較例１に係る液晶シャッター１１０の断面構成と、その偏光子、電極および検光子の平面構成について表したものである。図８は、比較例２に係る偏光子、電極および検光子の平面構成について表したものである。

（比較例１）
液晶シャッター１１０は、一対の基板１１１，１１５間に液晶層１１３が封止されると共に、基板１１１側に偏光子１１６Ａ、基板１１５側に検光子１１６Ｂが貼り合わされている。基板１１１，１１５と液晶層１１との間には、電極１１２，１１４が形成されている。このうち、例えば基板１１１側に形成された電極１１２は、電極１１２を左右に２分するように２つのサブ電極１１２Ａに分割されている。偏光子１１６Ａおよび検光子１１６Ｂはそれぞれ、偏光軸が一方向に沿って一様に形成されたものであり、偏光子１１６Ａと検光子１１６Ｂとの間で、その偏光軸同士が互いに直交するように配置されている。比較例１の場合、上記２つのサブ電極１１２Ａに対応する左右の領域毎に透過率が制御されることにより、これらの領域間で開閉を切り替える駆動がなされる。

（比較例２）
あるいは、図８に示したように、左右２つの領域の偏光方向が互いに異なるようにしてもよい。この場合、上記比較例１の液晶シャッター１１０と同様の構成において、偏光子１１６が、互いに直交する偏光をそれぞれ透過させる偏光透過領域１１６Ａ１，１１６Ａ２に分割されている。電極１１２については分割されておらず、検光子１１６Ｂについては、上記比較例１と同様である。

ところが、比較例１，２の場合、左右２つの領域間で透過および遮断を切り替えると、図７に示したように、左右のどちらの領域を開放した場合であっても、偏光子１１６Ａの偏光方向が一様であるため、偏光に依存した撮像データが得られる。このとき、比較例１では、領域毎に互いに同一の偏光方向の偏光に依存した撮像データが得られる。このため、視差画像Ｄ１１０Ｌ，Ｄ１１０Ｒは、あたかも同一の偏光フィルタを介在させて観察したかのような画像となり、不自然なものとなる。また、比較例２では、図９に示したように、左右の視差画像Ｄ１１１Ｌ，Ｄ１１１Ｒがそれぞれ偏光方向の異なる偏光フィルタを介在させて観察したかのような画像となり、比較例１よりも更に不自然なものとなる。尚、偏光フィルタを介在させて物体を観察した場合、偏光依存性の大きな光、例えば水面における反射光やガラス面における反射光による影響を受け易くなり、観察画像が不自然なものとなる。

（撮像装置１の特徴的な動作）
これに対し、本実施の形態では、液晶シャッター１２における左右の領域１２Ｌ，１２Ｒがそれぞれ、第１の偏光を選択的に透過させるサブ領域（１２Ｌ１，１２Ｒ２）と、第２の偏光を選択的に透過させるサブ領域（１２Ｌ２，１２Ｒ１）とに分割されている。また、このようなサブ領域への領域分割は、偏光子１０７Ａを互いに異なる偏光透過領域に分割すると共に、電極分割（４つのサブ電極１０２Ａの形成）による個別駆動によって実現される。

例えば、液晶シャッター駆動部１４は、上述の切替動作に応じて領域１２Ｌをオープンとする場合には、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２毎に、サブ電極１０２Ａおよび電極１０５へそれぞれ所定の電圧を供給する。これにより、偏光子１０７Ａの偏光透過領域１０７Ａ１，１０７Ａ２の透過光線（第１および第２の偏光）をそれぞれ、液晶層１０４および検光子１０７Ｂを透過させるように液晶シャッター１２を駆動する。領域１２Ｒをオープンとする場合も同様である。即ち、領域１２Ｌ，１２Ｒ毎に撮像素子１３において受光された光線はそれぞれ、第１の偏光と第２の偏光との双方に基づくものとなる。従って、得られる２枚の視差画像ＤＬ，ＤＲは、上記比較例１，２のような一方の偏光のみに依存する視差画像に比べ、偏光依存性が低減される。従って、偏光依存性が大きな光の影響を受けにくくなり、自然な視差画像が得られる。例えば水中の魚等を水面越しに撮像した場合にも、水面からの反射光と異なる偏光成分を検出することができ、これにより反射光成分を排除して、水面の内部の様子についての自然な観察画像を得ることができる。

以上のように本実施の形態では、撮像素子１３へ向かう光線を液晶シャッター１２の左右の領域１２Ｌ，１２Ｒ毎に切り替えて透過させるようにしたので、左右２枚の視差画像を得ることができる。また、領域１２Ｌ，１２Ｒをそれぞれ、第１の偏光および第２の偏光をそれぞれ透過させるサブ領域に分割したので、第１の偏光と第２の偏光との双方に基づいて、撮像データを取得することができる。よって、偏光による制約の少ない自然な視差画像を得ることが可能となる。

（適用例）
このような撮像装置１は、例えば図１０（Ａ）に示したようなカメラ３に搭載されて利用される。カメラ３は、筐体３０の内部に撮像装置１を備えると共に、ファインダー３１やシャッターボタン３２等の機構を有するものである。また、このカメラ３により撮影された２枚の視差画像ＤＬ，ＤＲ（図１０（Ｂ））を、右眼用画像および左眼用画像として、例えば図１０（Ｃ）に示したような３次元表示用の３Ｄディスプレイ装置４を用いて表示する。表示された右眼用画像を右眼、左眼用画像を左眼でそれぞれ別々に観察することにより立体視を実現することが可能である。

＜第２の実施の形態＞
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶シャッター（液晶シャッター２０）の断面構成を表したものである。図１２は、偏光子、電極および検光子におけるそれぞれの平面構成について模式的に表したものである。図１３は、偏光子および検光子における平面構成の他の例を表したものである。

（液晶シャッター２０の構成）
液晶シャッター２０は、上記第１の実施の形態の液晶シャッター１２と同様、撮像装置１において、液晶シャッター駆動部１４の駆動に応じて、撮像素子１３へ向かう光線の透過率制御を行うために設けられるものである。また、液晶シャッター２０は、上記第１の実施の形態の液晶シャッター１２と同様、互いに異なる透過率制御が可能な左右２つの領域１２Ｌ，１２Ｒを有している。更に、各領域１２Ｌ，１２Ｒは、第１および第２の偏光をそれぞれ透過させるサブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｒ１，１２Ｒ２に分割されている。但し、本実施の形態では、このような液晶シャッター２０の領域分割が、偏光子および検光子における偏光透過領域の分割によってなされている。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

具体的には、液晶シャッター２０は、基板１０１，１０６間に液晶層１０４が封止されると共に、基板１０１側に偏光子１０７Ａ、基板１０６側に検光子１１７Ｂ（第２の偏光子）がそれぞれ貼り合わせられてなる。基板１０１，１０６と液晶層１０４との間にはそれぞれ、電極１０２，１０５および配向膜１０３Ａ，１０３Ｂが形成されている。

本実施の形態では、電極１０２については、上記第１の実施の形態と異なり、サブ電極に分割する必要はない。検光子１１７Ｂは、入射光線のうち、所定の偏光軸に沿った方向の偏光を選択的に透過させるものであるが、ここでは、偏光子１０７Ａの偏光透過領域１０７Ａ１〜１０７Ａ４に対応して、偏光透過領域１１７Ｂ１〜１１７Ｂ４に分割されている。これらのうち偏光透過領域１１７Ｂ１，１１７Ｂ３には第１の偏光、偏光透過領域１１７Ｂ２，１１７Ｂ４には第２の偏光をそれぞれ選択的に透過させるように偏光軸が形成されている。即ち、本実施の形態では、このような偏光子１０７Ａおよび検光子１１７Ｂの組み合わせにより、領域１２Ｌ，１２Ｒ毎の透過率制御が可能となっている。

なお、偏光子１０７Ａの４つの偏光透過領域と検光子１１７Ｂの４つの偏光透過領域とにおける各偏光方向の組み合わせは、上述の構成に限定されるものではなく、例えば図１３に示したような偏光子１０８Ａおよび検光子１１８Ｂを用いてもよい。この場合、偏光子１０８Ａでは、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｒ１に対応する偏光透過領域１０８Ａ１，１０８Ａ３には第１の偏光、サブ領域１２Ｌ２，１２Ｒ２に対応する偏光透過領域１０８Ａ２，１０８Ａ４には第２の偏光をそれぞれ選択的に透過させるようにする。即ち、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｌ２からなる領域（１２Ｌ）と、サブ領域１２Ｒ１，１２Ｒ２からなる領域（１２Ｒ）とが左右対称となるような構成であってもよい。検光子１１８Ｂについては、サブ領域１２Ｌ１，１２Ｒ２に対応する偏光透過領域１１８Ｂ１，１１８Ｂ４には第１の偏光、サブ領域１２Ｌ２，１２Ｒ１に対応する偏光透過領域１１８Ｂ２，１１８Ｂ３には第２の偏光をそれぞれ選択的に透過させるようにする。

（第２の実施の形態の作用、効果）
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様、液晶シャッター駆動部１４の駆動動作により、液晶シャッター２０の領域１２Ｌ，１２Ｒ間において開閉が切り替えられる。これにより、撮像素子１３では、各領域１２Ｌ，１２Ｒ毎の受光光線に基づく撮像データＤout（ＤＲ，ＤＬ）が得られる。

ここで、液晶シャッター２０では、検光子１１７Ｂが、偏光子１０７Ａの偏光透過領域１０７Ａ１〜１０７Ａ４に対応して、偏光透過領域１１７Ｂ１〜１１７Ｂ４に分割されている。このような構成において、液晶シャッター駆動部１４により、電極１０２，１０５に供給される電圧の大きさに応じて、液晶シャッター２０の領域１２Ｌ，１２Ｒ間において開閉が切り替えられる。例えば、領域１２Ｌをオープンとする場合には、偏光子１０７Ａの偏光透過領域１０７Ａ１，１０７Ａ２の透過光線（第１および第２の偏光）がそれぞれ、液晶層１０４と検光子１１７Ｂの偏光透過領域１１７Ｂ１，１１７Ｂ２とを透過するように電圧供給を行う。

従って、上記第１の実施の形態の液晶シャッター１２と同様、領域１２Ｌ，１２Ｒ毎の受光光線はそれぞれ、第１の偏光と第２の偏光との双方に基づくものとなる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。

次に、上記第１および第２の実施の形態に係る液晶シャッターの変形例（変形例１〜３）について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

＜変形例１＞
図１４（Ａ），（Ｂ）は、変形例１に係る液晶シャッター３０の領域分割と偏光方向（実線矢印および点線矢印）について模式的に表したものである。本変形例は、液晶シャッターの領域分割についての一例である。本変形例における領域分割は、上記第１の実施の形態（電極分割）および第２の実施の形態（検光子の領域分割）のどちらにも適用可能である。

液晶シャッター３０は、上記第１の実施の形態の領域１２Ｌ，１２Ｒと同様、互いに異なる透過率制御が可能な左右２つの領域３０Ｌ，３０Ｒを有している。また、これらの領域３０Ｌ，３０Ｒが、第１の偏光および第２の偏光をそれぞれ透過させるサブ領域（サブ領域３０Ｌ１，３０Ｌ２，３０Ｒ１，３０Ｒ２）に放射状に均等分割されている。これらのうちサブ領域３０Ｌ１，３０Ｒ２は、第１の偏光を選択的に透過させ、サブ領域３０Ｌ２，３０Ｒ１は、第２の偏光を選択的に透過させるようにそれぞれ偏光軸が形成されている。図１４（Ｂ）では、斜線部分は光線が遮断（クローズ）されていることを示しており、即ち左図（Ｌ）では領域３０Ｌ、右図（Ｒ）では領域３０Ｒがそれぞれオープンとなっている。

但し、本変形例では、これらサブ領域３０Ｌ１，３０Ｌ２，３０Ｒ１，３０Ｒ２が、領域３０Ｌ，３０Ｒ毎に、それぞれ複数設けられている。具体的には、領域３０Ｌには、サブ領域３０Ｌ１，３０Ｌ２がそれぞれ２つずつ設けられ、サブ領域３０Ｌ１とサブ領域３０Ｌ２とが交互に配置されている。領域３０Ｒについても、サブ領域３０Ｒ１，３０Ｒ２がそれぞれ２つずつ設けられ、サブ領域３０Ｒ１とサブ領域３０Ｒ２とが交互に配置されている。即ち、領域３０Ｌ，３０Ｒ毎にみれば４つのサブ領域に均等分割され、液晶シャッター３０全体としては８つのサブ領域に均等分割されている。

このように、液晶シャッター３０における領域３０Ｌ，３０Ｒをそれぞれ分割するサブ領域３０Ｌ１，３０Ｌ２，３０Ｒ１，３０Ｒ２はそれぞれ複数設けられていてもよい。即ち、領域３０Ｌ，３０Ｒの各分割数は特に限定されず、上記第１および第２の実施の形態のように２つであってもよいし、本変形例のように４つであってもよい。第１および第２の偏光をそれぞれ透過する領域が含まれていれば、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができるためである。また、領域３０Ｌ，３０Ｒ毎の分割数を増やし、第１の偏光を透過するサブ領域３０Ｌ１，３０Ｒ２と第２の偏光を透過するサブ領域３０Ｌ２，３０Ｒ１とを交互に配置することにより、偏光依存性をより低減することができる。よって、上記第１および第２の実施の形態よりも自然な視差画像を得ることができる。

＜変形例２＞
図１５（Ａ），（Ｂ）は、変形例２に係る液晶シャッター４０の領域分割と偏光方向（実線矢印および点線矢印）について模式的に表したものである。本変形例は、液晶シャッターの領域分割についての一例である。本変形例における領域分割は、上記第１の実施の形態（電極分割）および第２の実施の形態（検光子の領域分割）のどちらにも適用可能である。

液晶シャッター４０は、上記第１の実施の形態の領域１２Ｌ，１２Ｒと同様、互いに異なる透過率制御が可能な左右２つの領域４０Ｌ，４０Ｒを有している。また、これらの領域４０Ｌ，４０Ｒが、第１の偏光および第２の偏光をそれぞれ透過させるサブ領域（サブ領域４０Ｌ１，４０Ｌ２，４０Ｒ１，４０Ｒ２）に分割されている。これらのうちサブ領域４０Ｌ２，４０Ｒ１は第１の偏光を選択的に透過させ、サブ領域４０Ｌ１，４０Ｒ２は第２の偏光を選択的に透過させるようにそれぞれ偏光軸が形成されている。また、本変形例では、上記変形例１と同様、領域４０Ｌ，４０Ｒにおいて、これらのサブ領域４０Ｌ１，４０Ｌ２，４０Ｒ１，４０Ｒ２が、それぞれ複数（具体的には２つずつ）設けられている。図１５（Ｂ）では、斜線部分は光線が遮断されていることを示しており、左図（Ｌ）では領域４０Ｌ、右図（Ｒ）では領域４０Ｒがそれぞれオープンとなっている。

但し、本変形例では、液晶シャッター４０は、その平面形状（円形）を放射状に４等分すると共に、同心円状に２等分するように領域分割されている。即ち、液晶シャッター４０の円形におけるθ方向および円弧Ｒ方向に沿ってそれぞれ分割されている。領域４０Ｌでは、サブ領域４０Ｌ１とサブ領域４０Ｌ２とが交互に（互いに隣接しないように）配置され、領域４０Ｒにおいても、サブ領域４０Ｒ１とサブ領域４０Ｒ２とが交互に配置されている。即ち、領域４０Ｌ，４０Ｒ毎にみれば４つのサブ領域に均等分割され、液晶シャッター４０全体としては８つのサブ領域に均等分割されている。

このように、液晶シャッター４０における領域４０Ｌ，４０Ｒのそれぞれにおいて、サブ領域４０Ｌ１，４０Ｌ２，４０Ｒ１，４０Ｒ２の分割形状は、上述したような放射状に限定されず、同心円状としてもよく、またこれらを組み合わせてもよい。この場合であっても、上記第１の実施の形態および変形例１と同等の効果を得ることができる。

＜第３の実施の形態＞
図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置（撮像装置２）の全体構成を表したものである。この撮像装置２は、上記第１の実施の形態の撮像装置１と同様、撮像対象物２を撮像して撮像データＤoutを出力するものであり、撮像レンズ１１、液晶シャッター１９（液晶シャッター）、撮像素子１３、液晶シャッター駆動部１４、撮像素子駆動部１５および制御部１６を備えている。但し、本実施の形態では、更に姿勢検出部１７および姿勢情報処理部１８を備えており、液晶シャッター駆動部１４が撮像装置２の姿勢（具体的にはカメラ３あるいはその筐体の姿勢）に応じて、液晶シャッター１９を駆動するようになっている。また、撮像装置２は、図示しない筐体に収容され、例えば前述のカメラ３等として機能するものとして説明を行う。尚、ここでいう「姿勢」とは、撮像素子の受光面に平行な面内における撮像装置２の傾斜状態（回転状態）を意味するものとする。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

（液晶シャッター１９の構成）
液晶シャッター１９は、上記第１の実施の形態の液晶シャッター１２と同様、撮像装置１において、液晶シャッター駆動部１４の駆動に応じて、撮像素子１３へ向かう光線の透過率制御を行うために設けられるものである。また、液晶シャッター１９は、電極分割により、互いに異なる透過率制御が可能な複数（ここでは４つ）の領域（後述の領域ａ１〜ａ４に対応する領域）を有している。

但し、本実施の形態では、上記第１の実施の形態で説明したような偏光子における領域分割は必須ではなく、偏光子が領域分割されていてもよいし、領域分割されていなくともよい。ここでは、簡便化のため、偏光子が領域分割されていない場合（偏光子がそれぞれ一方向の偏光のみを透過させる場合）を例に挙げて説明する。

例えば、図１７に示したように、液晶シャッター１９は、偏光子１０８Ａと検光子１０７Ｂとの間に、放射状の４つの領域ａ１〜ａ４（ここでは、便宜上「１」〜「４」の番号を付している）に分割された４分割液晶１９ａが設けられている。偏光子１０８Ａは、１の方向（例えば９０°または０°方向）の偏光、検光子１０７Ｂは、この偏光子１０８Ａと直交する方向（例えば０°または９０°方向）の偏光をそれぞれ選択的に透過させるようになっている。

（電極分割パターン例）
図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、液晶シャッター１９の断面構成と、電極分割パターンの一例を表したものである。このように、４分割液晶１９ａは、基板１０１，１０６間に、電極Ａ，Ｂを介して液晶層１０４が封止されたものである。電極Ａ，Ｂは、上記第１の実施の形態における電極１０２，１０５と同様、液晶１０４に対して電圧を印加するためのものである。これらの電極Ａ，Ｂの分割パターンによって、液晶シャッター１９（４分割液晶１９ａ）は上記のように４つの領域ａ１〜ａ４に分割されるようになっている。

電極分割パターンとしては、例えば図１８（Ａ），（Ｂ）に示したように、電極Ａ，Ｂのうちの一方の電極のみを４つのサブ電極ａ〜ｄに分割し、他方の電極をベタ電極（分割のない電極）とする。これらの場合には、一方の電極における４つのサブ電極ａ〜ｄが、４分割液晶１９ａにおける領域ａ１〜ａ４に対応している。このような電極分割パターンを用いた場合、電極Ａ，Ｂ間における位置合わせが容易である。

あるいは、図１８（Ｃ）に示したように、電極Ａ，Ｂをそれぞれ２つのサブ電極ａ，ｂに分割し、電極Ａ，Ｂ間において各サブ電極ａ，ｂが所定の角度（例えば９０°）ずれて配置してもよい。換言すると、各電極Ａ，Ｂの分割方向が、互いに直交するように電極Ａ，Ｂが配置されていてもよい。この場合、電極Ａ，Ｂのどちらか一方のサブ電極ａ，ｂに対しては個別に電圧供給を行い（個別駆動電極とし）、もう一方の電極におけるサブ電極ａ，ｂに対しては互いに同一の電圧を供給する（コモン電極とする）。これらの電極Ａ，Ｂのうち、どちらの電極を個別駆動電極あるいはコモン電極とするかは、必要とされる視点方向によって決定する。例えば、左右方向でのシャッター切り替えを行う（左右の視点画像を取得する）場合には、次のような電極駆動を行えばよい。即ち、電極Ｂを個別駆動電極、電極Ａをコモン電極として機能させ、電極Ａのサブ電極ａ，ｂには互いに同一のコモン電圧を供給し（例えばグランド電位に保持し）、電極Ｂのサブ電極ａ，ｂに対しては、時分割で交互に電圧供給を行う。これにより、電極Ｂのサブ電極ａ，ｂにそれぞれ対応する領域を、後述の単位領域として選択可能となる。このような電極分割パターンを用いた場合、電極Ａ，Ｂが同一の電極パターンで形成できるため、同一の製造ラインで形成することができる。

また、図１８（Ｄ）に示したように、電極Ａ，Ｂをそれぞれ４つのサブ電極ａ〜ｄに分割し、電極Ａ，Ｂ間において各サブ電極同士が互いに対向（正対）するような構成としてもよい。このような電極分割パターンを用いた場合、４つの領域ａ１〜ａ４を完全に独立して電圧制御することが可能である。そのため、いわゆるコモン反転方式の電圧制御を行って印加電圧値を低減することができる。

（姿勢検出部１７，姿勢情報処理部１８）
姿勢検出部１７は、撮像装置２全体の姿勢、具体的には撮像装置２が収容される筐体（例えば図１０に示したカメラ３の筐体３０、以下「筐体３０」として説明を行う）の姿勢を検出する（具体的には、姿勢に関する情報を測定する）機能を有するものである。この姿勢検出部１７としては、例えばジャイロセンサ等の角加速度や角速度等を検出可能なセンサが挙げられる。このように、姿勢検出部１７を、例えば撮像装置２に搭載することで、筐体３０の姿勢に関する情報（後述の情報Ｄｓ０）を取得可能となっている。

姿勢情報処理部１８は、姿勢情報検出部１７によって検出された姿勢情報に所定の処理を施し、その処理後の姿勢情報を制御部１６へ出力するものである。具体的には、姿勢検出部１７において検出（測定）された姿勢に関する情報に基づいて、筐体３０の傾斜角（回転角）等を求め、その姿勢を検出（判定）するようになっている。

［第３の実施の形態の作用・効果］
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様、上述のように液晶シャッター駆動部１４が、液晶シャッター１９の各領域における開閉を切り替えることにより、撮像素子１３では、領域毎に受光光線に基づく撮像データＤoutが取得される。

（姿勢情報に基づくシャッター切り替え動作）
但し、本実施の形態では、以下のようにして、筐体３０の姿勢に応じたシャッター切り替え動作がなされ、撮像データＤoutが取得される。図１９は、本実施の形態における撮像データを取得するまでの処理の流れを表したものである。このように、撮像装置２としてのカメラ３を起動する（ステップＳ１１）。この後、まず、筐体３０の姿勢情報が検出される（ステップＳ１２）。具体的には、姿勢検出部１７が、筐体３０の姿勢に関する情報Ｄｓ０（角速度等の情報）を測定した後、その情報Ｄｓ０を姿勢情報処理部１８へ出力する。姿勢情報処理部１８は、入力された情報Ｄｓ０に基づいて、筐体３０の傾斜角（回転角）等を求め、それを姿勢情報Ｄｓとして制御部１６へ出力する。

続いて、制御部１６は、液晶シャッター駆動部１４に対し、上記のようにして供給された姿勢情報Ｄｓと共に所定の制御信号を出力し、これに応じて、液晶シャッター駆動部１４が、液晶シャッター１９を駆動する。具体的には、液晶シャッター駆動部１４は、姿勢情報Ｄｓに基づいて、液晶シャッター１９における開領域（透過領域）および閉領域（遮断領域）となる開閉の単位領域１９Ｌ，１９Ｒを選択（設定）する（ステップＳ１３）。

ここで、図２０（Ａ）〜（Ｆ）を参照して、具体的なシャッター切り替え動作について説明する。図２０（Ａ）は、カメラ３（筐体３０）が基準姿勢（０°姿勢）にある場合を模式的に表したものであり、筐体３０の横軸（Ｘ軸）が水平方向、縦軸（Ｙ軸）が垂直方向に一致している。このような０°姿勢の場合（姿勢情報Ｄｓが０°姿勢を示す場合）、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター１９の４つの領域ａ１〜ａ４（「１」〜「４」、以下この番号を用いて説明する）のうち、所望の視点方向に対応する単位領域１９Ｌ，１９Ｒを選択する。例えば、左右の視点画像を取得する場合には、図２０（Ｂ），（Ｃ）に示したように、単位領域１９Ｌとして「３」「４」、単位領域１９Ｒとして「１」「２」を選択する。

一方、図２０（Ｄ）は、カメラ３（筐体３０）が９０°姿勢にある場合を模式的に表したものであり、筐体３０のＸ軸およびＹ軸が０°姿勢から９０°傾斜した（回転した）状態となっている。このような９０°姿勢の場合（姿勢情報Ｄｓが９０°姿勢を示す場合）、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター１９の４つの領域「１」〜「４」のうち、所望の視点方向に対応する単位領域１９Ｌ，１９Ｒを選択する。例えば、左右の視点画像を取得する場合には、図２０（Ｅ），（Ｆ）に示したように、単位領域１９Ｌとして「２」「３」、単位領域１９Ｒとして「４」「１」を選択する。

その後、液晶シャッター駆動部１４は、上記のようにして選択した単位領域１９Ｌ，１９Ｒ毎に開閉の切り替えがなされるように、液晶シャッター１９を時分割駆動する（ステップＳ１４）。これにより撮像素子１３では、０°姿勢および９０°姿勢のいずれの場合にも、所望の視点画像（例えば左右の視点画像）についての撮像データＤoutが取得される（ステップＳ１５）。以上により、撮像データ取得処理が終了となる。

以上のように、本実施の形態では、液晶シャッター１９が４つの領域ａ１〜ａ４に分割され、液晶シャッター駆動部１４が、筐体３０が０°姿勢にある場合と、９０°姿勢にある場合との場合毎に、それら４つの領域ａ１〜ａ４から左右の視点方向に対応する適切な領域（単位領域１９Ｌ，１９Ｒ）を選択し、それらの開閉を切り替える。即ち、筐体３０が基本姿勢（０°姿勢）にある場合に限らず、例えば９０°傾けた姿勢にある場合であっても、左右の視点画像を得ることができる。これは特に、９０°姿勢で撮影が行われることが多いスチルカメラ等に撮像装置２が適用される場合に有効である。よって、撮影時の姿勢が一方向に制約されることなく所望の視点画像を取得可能となる。

尚、上記第３の実施の形態では、単位領域１９Ｌ，１９Ｒとして左右の各視点方向に対応する領域を選択し、左右２つの領域で開閉切り替えがなされる場合を例に挙げたが、左右方向に限らず、上下の視点方向に対応させてもよい（図２１（Ａ）〜（Ｅ）の単位領域１９Ｕ，１９Ｄ）。

また、偏光子１０８Ａとして、偏光分割のない偏光子を用いた場合を例に挙げて説明したが、上記第１の実施の形態で説明したような偏光分割がなされた偏光子１０７Ａを用いてもよい。これにより、上記第３の実施の形態における姿勢制約を少なくする効果に加え、上述した第１の実施の形態における偏光制約を解消する効果をも得ることができるため、より望ましい。

＜変形例３＞
図２２は、上記第３の実施の形態の変形例（変形例３）に係る液晶シャッター（液晶シャッター２１）の概略構成を表したものである。液晶シャッター２１は、上述の液晶シャッター１２と同様、撮像装置１において、撮像素子１３へ向かう光線の透過率制御を行うものであり、また上述した４分割の液晶シャッター１９と同様、電極分割により、互いに異なる透過率制御が可能な複数の領域を有している。この液晶シャッター２１は、特に上記第３の実施の形態における姿勢検出機構を有する撮像装置２に好適に用いられる。

但し、本変形例では、この液晶シャッター２１が８つの領域ａ１〜ａ８に分割されている。具体的には、液晶シャッター２１は、偏光子１０８Ａと検光子１０７Ｂとの間に、８つの領域ａ１〜ａ８に分割された８分割液晶２１ａが設けられている。この８分割液晶２１ａは、図２３に示したように、基板１０１，１０６間に、電極Ａ，Ｂを介して液晶層１０４が封止されたものであり、電極Ａ，Ｂの一方または両方が所定の電極パターンに分割されている。ここでは、電極Ａのみが８つのサブ電極ａ〜ｈに分割され、電極Ｂがベタ電極となっているものを示す。但し、上記第３の実施の形態と同様、電極Ｂのみが８分割されていてもよいし、電極Ａ，Ｂの両方が８分割されていてもよい。また、電極Ａ，Ｂが共に４分割され、電極Ａ，Ｂ間において各サブ電極同士が所定の角度ずれて配置されていてもよい。

このような液晶シャッター２１が、上述の撮像装置２に用いられることで、上記第３の実施の形態と同様、筐体３０の姿勢に応じて（姿勢情報Ｄｓに基づいて）、シャッター切り替えがなされ、視点画像についての撮像データＤoutが取得される。但し、本変形例では、液晶シャッター２１における開閉の単位領域２１Ｌ，２１Ｒを、例えば筐体３０の３つの姿勢（０°，９０°，４５°）に応じて選択（設定）可能である。

図２４（Ａ）は、カメラ３（筐体３０）が基準姿勢（０°姿勢）にある場合を模式的に表したものである。このような０°姿勢の場合（姿勢情報Ｄｓが０°姿勢を示す場合）、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター２１の８つの領域ａ１〜ａ８（「１」〜「８」、以下この番号を用いて説明する）のうち、所望の視点方向に対応する単位領域２１Ｌ，２１Ｒを選択する。例えば、左右の視点画像を取得する場合には、図２４（Ｂ），（Ｃ）に示したように、単位領域２１Ｌとして「５」〜「８」、単位領域２１Ｒとして「１」〜「４」を選択する。

図２４（Ｄ）は、カメラ３（筐体３０）が９０°姿勢にある場合を模式的に表したものである。このような９０°姿勢の場合（姿勢情報Ｄｓが９０°姿勢を示す場合）、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター２１の８つの領域「１」〜「８」のうち、所望の視点方向に対応する単位領域２１Ｌ，２１Ｒを選択する。例えば、左右の視点画像を取得する場合には、図２４（Ｅ），（Ｆ）に示したように、単位領域２１Ｌとして「３」〜「６」、単位領域１９Ｒとして「７」「８」「１」「２」を選択する。

図２５（Ａ）は、カメラ３（筐体３０）が４５°姿勢にある場合を模式的に表したものであり、筐体３０のＸ軸およびＹ軸が０°姿勢から４５°傾斜した（回転した）状態となっている。このような４５°姿勢の場合（姿勢情報Ｄｓが４５°姿勢を示す場合）、液晶シャッター駆動部１４は、液晶シャッター２１の８つの領域「１」〜「８」のうち、所望の視点方向に対応する単位領域２１Ｌ，２１Ｒを選択する。例えば、左右の視点画像を取得する場合には、図２５（Ｂ），（Ｃ）に示したように、単位領域２１Ｌとして「４」〜「７」、単位領域２１Ｒとして「８」「１」「２」「３」を選択する。

上記のように、本実施の形態では、液晶シャッター２１が８つの領域ａ１〜ａ８に分割され、液晶シャッター駆動部１４が、カメラ３（筐体３０）が０°姿勢、９０°姿勢および４５°姿勢にある場合毎に、それら８つの領域ａ１〜ａ８から左右の視点方向に対応する適切な領域（単位領域２１Ｌ，２１Ｒ）を選択し、それらの開閉を切り替える。即ち、筐体３０が基本姿勢である０°姿勢にある場合に限らず、例えば９０°や４５°傾けた姿勢にある場合であっても、左右の視点画像を得ることができる。よって、撮影時の姿勢が一方向に制約されることなく所望の視点画像を取得可能となる。また、本変形例のように、液晶シャッター２１の分割数を増やすことで、０°姿勢や９０°姿勢に限らず、４５°姿勢等、より多くの姿勢において所望の視点方向における視点画像を取得可能となる。

尚、開閉の単位領域２１Ｌ，２１Ｒとしては、上述のように液晶シャッター２１の片側半分に対応する４つの領域を選択するようにしてもよいが、図２６（Ａ），（Ｂ）に示したように、４つ未満（分割数の半数未満）の領域を単位領域として選択してもよい。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、液晶シャッターにおける左右２つの領域を、放射状あるいは同心円状に均等分割することによりサブ領域を形成した場合を例に挙げて説明したが、サブ領域の分割形状はこれらに限定されない。例えば、各領域を格子状（マトリクス状）のサブ領域に分割して、第１の偏光を透過させるサブ領域と第２の偏光を透過させるサブ領域とを交互に（例えば市松模様状に）形成してもよい。また、必ずしも「均等分割」である必要はなく、各領域に第１の偏光と第２の偏光とをそれぞれ透過させるサブ領域を有していれば、本発明と同等の効果を得ることができる。更に、分割数についても特に限定されず、その数が多くなる程、偏光依存性を低減し易くなる。但し分割数を増やす場合には、上記第１の実施の形態において説明した電極分割により領域分割を行うことが望ましい。各種リソグラフィ等を用いて細分化することが可能である。他方、偏光子および検光子の分割数の増加は、プロセス上困難であるため、プロセス上の観点からは、分割数は少ないことが望ましく、最小の分割数は４つ（左右で２つずつ）である。

また、上記実施の形態等では、偏光子および検光子における各偏光透過領域における偏光方向については、上述したものに限定されず、液晶層の駆動モード等に応じて様々な組み合わせを設定可能である。また、第１の偏光および第２の偏光を、各偏光方向が互いに直交する偏光として説明したが、必ずしも直交していなくともよい。

更に、上記実施の形態等では、液晶シャッターの各領域を、第１および第２の偏光をそれぞれ透過させる２種類のサブ領域に分割する場合を例に挙げたが、サブ領域としては、他の偏光成分を選択的に透過させる他のサブ領域を含んでいてもよい。

また、上記実施の形態等で説明した撮像装置において取得される視点画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。動画の場合には、シャッターの単位領域毎の開閉切り替えが時分割で交互に行われるように液晶シャッターが駆動されればよい。

更に、上記実施の形態では、電極分割の手法として、液晶シャッター１２における一対の電極１０２，１０５のうちの一方の電極１０２を複数のサブ電極に分割する例を挙げたが、逆側の電極１０５を分割してもよいし、あるいは両方の電極を分割してもよい。

また、上記実施の形態では、液晶シャッターにおいて開閉の切り替えを２つの領域間で行う場合を例に挙げて説明したが、切り替えを行う領域は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。この場合には、液晶シャッターの平面形状を例えば放射状や格子状に分けるとよい。これにより、３枚以上の視差画像を取得することができ、所望の視点における視差画像を得易くなる。

更に、上記実施の形態では、取得した２枚の視差画像を立体視に用いる場合を例に挙げて説明したが、他の用途に使用することもできる。例えば、２枚の視差画像に対してステレオマッチング画像処理を施し、視差画像間の位相差を求めるようにすれば、この位相差に基づいて撮像物体までの距離を算出することが可能である。

１…撮像装置、３…カメラ、１２，２０，３０，４０…液晶シャッター、１０１，１０６…基板、１０２，１０５…電極、１０２Ａ…サブ電極、１０３Ａ，１０３Ｂ…配向膜、１０４…液晶層、１０７Ａ，１０８Ａ…偏光子、１０７Ｂ，１１７Ｂ…検光子、１１…撮像レンズ、１３…撮像素子、１４…液晶シャッター駆動部、１５…撮像素子駆動部、１６…制御部。

Claims (14)

1. 撮像レンズと、
   受光した光に基づいて撮像データを取得する撮像素子と、
   光軸を中心として放射状に少なくとも４つの領域に均等分割され、前記撮像素子へ向かう光線の透過率を前記領域毎に制御可能である液晶シャッターと、
   前記液晶シャッターにおける各領域の透過および遮断を切り替える液晶シャッター駆動部と、
   前記撮像レンズ、前記撮像素子および前記液晶シャッターが収容される筐体と
   を備え、
   前記液晶シャッター駆動部は、
   前記液晶シャッターの全領域のうちの隣り合う２以上の領域を単位領域として選択し、前記単位領域毎に透過率制御を行い、
   前記筐体が基本姿勢にある場合に、前記単位領域として、第１視点に対応する第１の単位領域と、第２視点に対応する第２の単位領域とを選択し、前記第１および第２の単位領域の透過および遮断を時分割で切り替え、
   前記筐体が前記基本姿勢から光軸まわりに回転した姿勢にある場合には、前記単位領域として、前記第１の単位領域とは異なる前記第１視点に対応する第３の単位領域と、前記第２の単位領域とは異なる前記第２視点に対応する第４の単位領域とを選択し、前記第３および第４の単位領域の透過および遮断を時分割で切り替える
   撮像装置。
2. 前記筐体の姿勢情報を検出する姿勢検出部を更に備え、
   前記液晶シャッター駆動部は、前記姿勢検出部により検出された姿勢情報に基づいて、前記液晶シャッターを駆動する
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記液晶シャッターは一対の電極間に液晶層を封止してなり、
   前記一対の電極のうちの一方の電極のみが、前記液晶シャッターにおける領域の分割数と同数のサブ電極に分割されている
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記液晶シャッターは一対の電極間に液晶層を封止してなり、
   前記一対の電極のうちの両方の電極が、前記液晶シャッターにおける領域の分割数と同数のサブ電極に分割され、
   各サブ電極同士が、前記液晶シャッターの各領域に対応して配置されている
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記液晶シャッターは一対の電極間に液晶層を封止してなり、
   前記一対の電極のうちの両方の電極は各々、前記液晶シャッターにおける領域の分割数の半数のサブ電極に均等分割され、
   前記一対の電極間において対向するサブ電極同士が、光軸まわりに９０°または４５°相対的にずれて配置されている
   請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記液晶シャッターが４つの領域に分割され、
   前記液晶シャッター駆動部は、
   前記筐体が前記基本姿勢から９０°回転した場合に、前記第３および第４の単位領域を選択する
   請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記液晶シャッターが８つの領域に分割され、
   前記液晶シャッター駆動部は、
   前記筐体が前記基本姿勢から４５°または９０°回転した場合に、前記第３および第４の単位領域を選択する
   請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記液晶シャッターの各領域は、第１の偏光を選択的に透過させる第１のサブ領域と、前記第１の偏光と偏光方向の異なる第２の偏光を選択的に透過させる第２のサブ領域とを有する
   請求項１に記載の撮像装置。
9. 前記液晶シャッターは、一対の基板間に封止された液晶層を有すると共に、前記一対の基板のうち光入射側の基板に第１の偏光子、光出射側の基板に第２の偏光子をそれぞれ有する
   請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記第１の偏光子は、
    前記第１のサブ領域に対応すると共に前記第１の偏光を選択的に透過させる第１の偏光透過領域と、
    前記第２のサブ領域に対応すると共に前記第２の偏光を選択的に透過させる第２の偏光透過領域とを有する
    請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記一対の基板にはそれぞれ、前記液晶層へ電圧を印加するための電極が設けられ、
    少なくとも一方の基板における電極は、前記第１および第２のサブ領域に対応して分割されている
    請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記第２の偏光子は、前記第１の偏光子における前記第１および第２の偏光透過領域の配置に対応して、前記第１の偏光を選択的に透過させる第３の偏光透過領域と、前記第２の偏光を選択的に透過させる第４の偏光透過領域とを有する
    請求項１０に記載の撮像装置。
13. 前記液晶シャッターの各領域において、前記第１および第２のサブ領域は均等分割されている
    請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 前記液晶シャッターの領域毎に、前記第１および第２のサブ領域がそれぞれ複数設けられている
    請求項１３に記載の撮像装置。

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