CN116438487A - 光学部件、透镜装置及摄像装置 - Google Patents

光学部件、透镜装置及摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116438487A
CN116438487A CN202180073034.1A CN202180073034A CN116438487A CN 116438487 A CN116438487 A CN 116438487A CN 202180073034 A CN202180073034 A CN 202180073034A CN 116438487 A CN116438487 A CN 116438487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polarization
filter
light
opening
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180073034.1A
Other languages
English (en)
Inventor
平川友也
冈田和佳
岸根庆延
川中子睦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN116438487A publication Critical patent/CN116438487A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/205—Neutral density filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G03B17/14—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种具备多个开口区域的光学部件、透镜装置及摄像装置。透镜装置(100)具备：摄像光学系统(100A)；第1偏振部(101)，使透过摄像光学系统(100A)的至少一部分光线偏振；及滤光片单元(130)，配置得比第1偏振部(101)更靠像侧，且配置于摄像光学系统的光瞳位置或光瞳位置的附近，所述滤光片单元(130)包括：多个开口区域，使摄像光学系统(100A)的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域；多个波长选择滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及第2偏振滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且具有偏振方向互不相同的多个偏振滤光片。

Description

光学部件、透镜装置及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种光学部件、透镜装置及摄像装置，尤其涉及一种具备多个开口区域的光学部件、透镜装置及摄像装置。
背景技术
已知有一种同时获取具有互不相同的图像信息的多个图像的技术。
在专利文献1中记载了一种同时获得光学条件不同的多个图像的技术。在专利文献1中记载的技术中，进行减少由微透镜阵列或双凸透镜等阵列状光学元件引起的串扰的影响的串扰校正处理。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-211430号公报
发明内容
本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种具备多个开口区域的光学部件、透镜装置及摄像装置。
用于解决技术课题的手段
作为本发明的一个方式的透镜装置具备：摄像光学系统；第1偏振部，使透过摄像光学系统的至少一部分光线偏振；及滤光片单元，配置得比第1偏振部更靠像侧，且配置于摄像光学系统的光瞳位置或光瞳位置的附近，所述滤光片单元包括：多个开口区域，使所述摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域；多个波长选择滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及第2偏振滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且具有偏振方向互不相同的多个偏振滤光片。
优选第1偏振部的偏振方向可变。
优选第1偏振部是以光轴为中心旋转的第1偏振滤光片。
优选第1偏振部配置于摄像光学系统所包含的透镜的物体侧。
优选第1偏振部配置于摄像光学系统内，且配置得比滤光片单元更靠物体侧。
优选第1偏振部具有偏振方向互不相同的多个区域。
优选第1偏振部具有能够独立地变更偏振方向的多个区域，多个区域沿各自的旋转轴旋转。
优选第2偏振滤光片配置于多个波长选择滤光片的像侧。
优选滤光片单元还包括多个光路长度校正滤光片，所述多个光路长度校正滤光片配置于第1开口区域及第2开口区域，对由多个波长选择滤光片引起的轴上色差进行校正。
优选滤光片单元还包括ND滤光片，所述ND滤光片配置于第1开口区域及第2开口区域，减少摄像光学系统的光线的光量。
优选第1偏振部由偏振滤光片和配置于偏振滤光片的像侧的液晶偏振旋转元件构成。
优选透镜装置具备偏振方向控制部，所述偏振方向控制部控制第1偏振部的偏振方向，偏振方向控制部根据对应于第1开口区域的光量与对应于第2开口区域的光量之比，控制第1偏振部的偏振方向。
优选透镜装置具备偏振方向限制部，所述偏振方向限制部将第1偏振部的偏振方向限制在规定位置，偏振方向限制部根据对应于第1开口区域的光量与对应于第2开口区域的光量之比，限制第1偏振部的偏振方向。
作为本发明的另一方式的光学部件配置于摄像光学系统的光瞳位置或光瞳位置的附近，其具有：第1偏振滤光片，使透过摄像光学系统的至少一部分光线偏振；及多个开口区域，使摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域，所述光学部件具备：多个波长选择滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及第2偏振滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且具有偏振方向互不相同的多个偏振滤光片，第1偏振滤光片配置于最靠近物体侧，第2偏振滤光片配置于最靠近像侧。
作为本发明的另一方式的摄像装置具备上述透镜装置或上述光学部件。
作为本发明的另一方式的光学部件配置于摄像光学系统的光瞳位置或光瞳位置的附近，其具有多个开口区域，所述多个开口区域使摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域，所述光学部件具备：ND滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，减少摄像光学系统的光线的光量；多个波长选择滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；多个光路长度校正滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，对由多个波长选择滤光片引起的轴上色差进行校正；及多个偏振滤光片，配置于第1开口区域及第2开口区域，且偏振方向互不相同，光路长度校正滤光片配置得比波长选择滤光片更靠像侧。
作为本发明的另一方式的摄像装置具备上述光学部件，且具备偏振部，所述偏振部使透过摄像光学系统的至少一部分光线偏振。
附图说明
图1是表示摄像装置的概略结构的图。
图2是表示信号处理部及照明装置的结构的图。
图3是表示成像元件的概略结构的图。
图4是表示图3所示的1个像素的概略结构的剖视图。
图5是透镜装置的外观立体图。
图6是透镜装置的y-z平面的剖视图。
图7是框体的外观图。
图8是表示波长偏振滤光片单元的结构例的图。
图9是说明滤光片组的结构例的图。
图10是表示开口区域与滤光片结构的关系的图。
图11是表示框体和滤光片组的图。
图12是概念性地表示第1偏振滤光片及透镜装置的图。
图13是说明光量调整的表。
图14是说明光量调整的表。
图15是说明光量调整的表。
图16是概念性地表示第1偏振滤光片和透镜装置的图。
图17是说明光量调整的表。
图18是说明光量调整的表。
图19是说明光量调整的表。
图20是概念性地表示第1偏振滤光片的图。
图21是说明光量调整的表。
图22是说明第1偏振部的另一例的图。
图23是说明第1偏振部的另一例的图。
图24是概念性地表示第1偏振滤光片和波长偏振滤光片单元的图。
图25是概念性地表示第1偏振滤光片和波长偏振滤光片单元的图。
图26是说明第2偏振滤光片的配置的图。
图27是说明第2偏振滤光片的配置的图。
图28是说明波长选择滤光片和第2偏振滤光片的配置的图。
图29是说明波长选择滤光片和第2偏振滤光片的配置的图。
图30是说明ND滤光片和波长选择滤光片的配置的图。
图31是说明ND滤光片的配置的图。
图32是说明ND滤光片的配置的图。
图33是说明光路长度校正滤光片的配置的图。
图34是说明光路长度校正滤光片的配置的图。
具体实施方式
以下，按照附图，对本发明所涉及的光学部件、透镜装置及摄像装置的优选实施方式进行说明。
图1是表示摄像装置10的概略结构的图。摄像装置10是拍摄多光谱图像的多光谱相机。摄像装置10具备透镜装置100、摄像装置主体200及照明装置100B。摄像装置主体200具备成像元件210和信号处理部230。透镜装置100具备配置于物体侧的第1偏振滤光片101(第1偏振部)、由第1透镜110及第2透镜120构成的摄像光学系统100A、配置于摄像光学系统100A的光瞳位置或光瞳位置的附近的波长偏振滤光片单元(滤光片单元、光学部件)130。并且，摄像装置10具备照明装置100B。摄像装置10获取由照明装置100B照射的被摄体的多光谱图像。另外，在以下说明中，物体侧是指图示的z轴的正侧，像侧是指z轴的负侧。
图2是表示信号处理部230及照明装置100B的结构的图。信号处理部230具备对从成像元件210输出的信号实施模拟信号处理的模拟信号处理部232、图像生成部234及系数存储部236。图像生成部234(处理器)具备记录有使计算机执行的摄像程序的计算机可读取的代码的ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非临时性记录介质(未图示)及作业用临时存储区域(未图示)，根据从成像元件210输出的多个图像信号，生成与配置于摄像光学系统100A的多个波长选择滤光片的波段分别对应的多个图像(光谱图像)。图像生成部234例如能够生成与波长选择滤光片对应的波段λ1、λ2及λ3的图像(3个频带的多光谱图像)。
上述信号处理部230的功能使用各种处理器(processor)及记录介质来实现。各种处理器还包括例如执行软件(程序)来实现各种功能的通用的处理器即CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、对图像处理特化的处理器即GPU(Graphics ProcessingUnit：图形处理器)、及FPGA(Field Prog rammable Gate Array：现场可编程门阵列)等在制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)。各功能可以由1个处理器来实现，也可以由相同种类或不同种类的多个处理器(例如，多个FPGA、或者CPU和FPGA的组合、或CPU和GPU的组合)来实现。并且，也可以由1个处理器实现多个功能。更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为将半导体元件等电路元件组合而成的电路(circuitry)。
在上述的处理器或者电路执行软件(程序)时，将能够由执行的软件的计算机(例如，构成图像生成部234的各种处理器或电路和/或它们的组合)读取的代码存储于ROM等非临时性记录介质中，计算机参考该软件。
摄像装置10在从未图示的快门释放开关等接受到摄影指示输入时，进行成像元件210中的曝光控制。通过该曝光控制成像在成像元件210的受光面上的被摄体的光学像被成像元件210转换为电信号。在成像元件210的各像素中积蓄与入射到光电二极管212(图3)的光的光量对应的电荷，从成像元件210读出与积蓄在各像素中的电荷量对应的电信号作为图像信号，并输出。
照明装置100B具备：光源320，对被摄体照射具有包括配置于上述摄像光学系统100A的多个波长选择滤光片的波段(波段λ1、λ2、λ3)的分光特性(波段等)的照明光；及光源控制部310，控制光源320的照明光的照射。照明装置100B的光源320使用各种光源320。例如，光源320使用卤素灯(灯)或LED(light emitting diode：发光二极管)。
图3是表示成像元件210的概略结构的图，图4是表示图3所示的1个像素的概略结构的剖视图。成像元件210是CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)型成像元件(图像传感器)，是具有像素阵列层211、偏振滤光片元件阵列层213及微透镜阵列层215的单色型成像元件。各层从像(面)侧朝向物体侧依次配置像素阵列层211、偏振滤光片元件阵列层213(多个偏振元件)、微透镜阵列层215。另外，成像元件210并不限于CMOS型，也可以是XY地址型或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)型图像传感器。
像素阵列层211二维排列多个光电二极管212(多个像素组)而构成。1个光电二极管212构成1个像素。各光电二极管212沿着水平方向(x方向)及垂直方向(y方向)规则地配置。
偏振滤光片元件阵列层213二维排列偏振方向(透过光的偏振方向)不同的4种偏振滤光片元件(起偏器)214A、214B、214C、214D(多个偏振元件)而构成。偏振滤光片元件214A、214B、214C、214D的偏振方向例如能够设为0°、45°、90°、135°。并且，作为另一例，偏振滤光片元件214A、214B、214C、214D的偏振方向能够设为0°、60°、90°、120°。并且，这些偏振方向能够与波长偏振滤光片单元130中的第2偏振滤光片148A～148C(参考图8)的偏振方向对应。成像元件210包括多个像素，所述多个像素通过偏振滤光片元件214A～214D选择性地接收透过了多个开口区域的光的任一个。这些偏振滤光片元件214A～214D以与光电二极管212相同的间隔配置，按每个像素设置。
微透镜阵列层215具备在各像素中排列的微透镜216。
图5是透镜装置100的外观立体图，图6是透镜装置100的y-z平面的剖视图。如这些图所示，透镜装置100在镜筒102中配置有由第1透镜110及第2透镜120构成的单一摄像光学系统100A。第1透镜110及第2透镜120也可以是由多个透镜构成的透镜组。并且，在镜筒102中，在透镜装置100的光瞳位置(光瞳附近)形成有狭缝108，在该狭缝108中插入波长偏振滤光片单元130，以光轴与摄像光学系统100A的光轴L一致的状态配置。
图7是框体132的外观图，图8是表示波长偏振滤光片单元130的结构例的图。图7的(a)部分～(f)部分分别为后视图、俯视图、左侧视图、仰视图、立体图、主视图。如图7的(a)、(e)及(f)部分所示，框体132具备4个开口区域132A～132D。另外，开口区域132A～132D相当于第1开口区域～第4开口区域。开口区域132A～132D的形状并不限于扇型，也可以是圆形、长条形、矩形、多边形等其他形状。在获取3个图像(波段λ1、λ2及λ3的图像)的情况下，由于设置3个开口区域就足够，因此开口区域132D如图8所示，由遮蔽部件B遮光。并且，在本例中，通过用遮蔽部件B遮蔽开口区域132D，使开口区域132A～132C有效，但并不限定于此。例如，也可以不具有遮蔽部件B而在开口区域132D配置与开口区域132A～132C中的任一个相同的波段的波长选择滤光片及相同的偏振方向的第2偏振滤光片。
并且，在未被遮光的3个开口区域(132A～132C)，如图8所示，分别配置有滤光片组140A～140C(ND(Neutral Density：中性密度)滤光片、波长选择滤光片、光路长度校正滤光片及第2偏振滤光片)。另外，在图8中示出了滤光片组140A～140C分别由4个滤光片构成的情况。并且，在滤光片组140A～140C的每一个中，最靠近物体侧的滤光片(ND滤光片)设置于框体132的物体侧的面，剩余3个(波长选择滤光片、光路长度校正滤光片及第2偏振滤光片)设置于框体132的像侧的面上。另外，滤光片的排列及配置于滤光片之间的框体132的位置并不限定于上述例，可以采用各种方式。
图9是说明滤光片组140A～140C的结构例的图。
滤光片组140A由4个不同种类的滤光片构成。滤光片组140A从物体侧依次由ND滤光片142A、使波段λ1透过的波长选择滤光片144A、光路长度校正滤光片146A、及偏振方向为0°的第2偏振滤光片148A构成。并且，同样地，滤光片组140B从物体侧依次由ND滤光片142B、使波段λ2透过的波长选择滤光片144B、光路长度校正滤光片146B、及偏振方向为60°的第2偏振滤光片148B构成。并且，同样地，滤光片组140C也从物体侧依次由ND滤光片142C、使波段λ3透过的波长选择滤光片144C、光路长度校正滤光片146C、及偏振方向120°的第2偏振滤光片148C构成。另外，在本例中，由于获取波段λ1的光谱图像、波段λ2的光谱图像、及波段λ3的3个光谱图像，因此第2偏振滤光片148A～148C的偏振方向互不相同。例如，在获取2个光谱图像的情况下，使用至少2个偏振方向互不相同的第2偏振滤光片。并且，λ1、λ2及λ3的一部分波段不同。并且，ND滤光片142A～142C具有减少光线的光量的功能，光路长度校正滤光片146A～146C具有校正轴上色差的功能。另外，在本实施例中，表示偏振方向为0°、60°、120°的情况，但也可以是除此以外的角度的组合。
图10是表示开口区域与滤光片结构的关系的图。
波长偏振滤光片单元130具有由框体132形成的开口区域132A～132D。具体而言，框体132的区域边界部件132(a)配置于开口区域132A与开口区域132D、及开口区域132B与开口区域132C的边界，区域边界部件132(β)配置于开口区域132A与开口区域132B、及开口区域132C与开口区域132D的边界。并且，在开口区域132A～132C分别配置有ND滤光片142A～142C、波长选择滤光片144A～144C、光路长度校正滤光片146A～146C及第2偏振滤光片148A～148C。
图11是表示框体1.32和滤光片组140A～140C的图。图11(A)是表示由框体132形成的开口区域132A～132D的图，图11(B)是表示配置于开口区域132B及开口区域132C的滤光片组140B及140C的截面的图。
在开口区域132B设置ND滤光片142B、波长选择滤光片144B、光路长度校正滤光片146B及第2偏振滤光片148B。并且，在开口区域132C设置ND滤光片142C、波长选择滤光片144C、光路长度校正滤光片146C及第2偏振滤光片148C。
<基于偏振滤光片的光量调整>
如上所述，本发明的摄像装置10具备第1偏振滤光片101及第2偏振滤光片148A～148C。摄像装置10能够根据第1偏振滤光片101与第2偏振滤光片148A～148C之间的偏振方向的差异来调整开口区域132A～132C的光量。
以下，对与摄像装置10中的开口区域132A～132C的光量调整相关的第1实施方式～第4实施方式进行说明。
<第1实施方式>
首先，对第1实施方式进行说明。在本实施方式中，第1偏振部由第1偏振滤光片101构成，通过第1偏振滤光片101旋转，进行开口区域132A～132C的光量调整。
图12是概念性地表示本实施方式的第1偏振滤光片101及透镜装置100的图。另外，省略了波长偏振滤光片单元130的框体132的图示。并且，ND滤光片142A～142C、波长选择滤光片144A～144C及光路长度校正滤光片146A～146C作为中间滤光片A一体地图示。
第1偏振滤光片101使一个方向的偏振方向的光透过。第1偏振滤光片101作为第1偏振部发挥功能，使透过摄像光学系统100A的至少一部分光线偏振。第1偏振滤光片101以光轴L为中心旋转，能够变更透过的光线的偏振方向。第1偏振滤光片101的旋转角θ为0°时偏振方向也为0°，以能够与旋转角θ一致地变更偏振方向的方式设置第1偏振滤光片101。另外，偏振方向0°是指沿y轴方向的方向。并且，将从物体侧向像侧观察第1偏振滤光片101时的顺时针方向作为正旋转角，将逆时针方向作为负旋转角。
开口区域132A～132C的光量(或光量变化)能够通过第1偏振滤光片101的旋转角θ计算。
具体而言，通过以下式(1)来计算开口区域132A～132C各自的光量变化αi。另外，开口区域132A的光量变化由光量变化α0表示，开口区域132B的光量变化由光量变化α1表示，开口区域132C的光量变化由光量变化α2表示。
[数式1]
光量变化αi＝cos2(θ-Φi)…(1)
另外，式(1)中的θ表示第1偏振滤光片101的偏振方向(或第1偏振滤光片101的旋转角)的角度。并且，在式(1)的Φi中，Φ0表示开口区域132A中的第2偏振滤光片的偏振方向的角度，Φ1表示开口区域132B中的第2偏振滤光片的偏振方向的角度，Φ2表示开口区域132C中的第2偏振滤光片的偏振方向的角度。
如以上说明，利用第1偏振滤光片101和第2偏振滤光片148A～148C能够调整开口区域132A～132C的光量。
以下，对开口区域132A～132C的光量调整的实施例进行说明。
(第1实施例)
图13的表501是说明第1实施例的光量调整的表。另外，在本例中，不使用ND滤光片142。并且，在配置于开口区域132A的波长选择滤光片144A中，选择性地透过蓝色(表中记载为“B”)波段的光，在配置于开口区域132B的波长选择滤光片144B中，选择性地透过绿色(表中记载为“G”)波段的光，在配置于开口区域132C的波长选择滤光片144C中，选择性地透过红色波段的光。并且，在本例及以下说明的例子中，配置于开口区域132A的第2偏振滤光片148A的偏振方向为0°，配置于开口区域132B的第2偏振滤光片148B的偏振方向为60°，配置于开口区域132C的第2偏振滤光片148C的偏振方向为120°。
在将光源320设为卤素灯的情况下，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转4°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表501进行说明。
在将光源320设为卤素灯的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得40的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得140的光量(表501的项目(1))。使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转4°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(1)来计算(表501的项目(2))。并且，通过计算将光源320设为卤素灯时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转4°时的开口区域132A～132C中的光量(表501的项目(3))。这些光量比为1.27297∶1∶0.860377(表501的项目(4))，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转4°，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
在将光源320设为LED的情况下，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转63°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表501进行说明。
在将光源320设为LED的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得140的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得30的光量(表501的项目(5))。使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转63°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(1)来计算(表501的项目(6))。并且，通过计算将光源320设为LED时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转63°时的开口区域132A～132C中的光量(表501的项目(7))。这些光量比为0.972756∶1∶1.008585(表501的项目(8))，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转63°，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
如以上说明，通过使第1偏振滤光片101旋转规定角度，即使在光源320为卤素灯或LED的情况下，也能够使开口区域132A～132C的光量比接近1∶1∶1，从而能够使各开口区域的光量平衡良好。
(第2实施例)
接着，对第2实施例进行说明。图14的表503是说明第2实施例的光量调整的表。在本实施例中，光源320从卤素灯变化为LED。并且，在光源320为卤素灯且第1偏振滤光片101的旋转角θ为0°的情况下设定ND滤光片142A～142C。另外，其他设定与实施例1相同。
在光源320从卤素灯变化为LED时，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转121°，能够使开口区域132A～132C的光量比接近1∶1∶1，从而能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表503进行说明。
在光源320为LED及卤素灯时的初始状态(无第1偏振滤光片101，无ND滤光片142A～142C)下，在开口区域132A～132C获得与第1实施例相同的光量(表503的项目(1)及(2))。在第1偏振滤光片101的旋转角为0°的情况下，各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(1)来计算(表503的项目(3))。根据光源320为卤素灯的情况来设定ND滤光片142A～142C中的光量变化(表503的项目(4))。即，开口区域132A(“B”)中的光量为40×1×0.625＝25，开口区域132B(“G”)中的光量为100×0.25×1＝25，开口区域132C(“R”)中的光量为140×0.25×0.714286≈25(表503的项目(2)、(3)、(4)的乘积)。如此，在光源320为卤素灯的情况下，开口区域132A～132C的光量平衡良好。
另一方面，在光源320从卤素灯变更为LED的情况下，由于ND滤光片142A～142C被设定为用于卤素灯，因此上述光量平衡被破坏(表503的项目(5))。
因此，使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转121°来变更光量变化(表503的项目(6))。如此，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转121°，开口区域132A～132C的光量发生变化(表503的项目(7))。并且，开口区域132A～132C的光量比成为0.987516∶1∶0.91142(表503的项目(8))，即使在将光源320变更为LED的情况下，也能够抑制光量平衡被破坏。
如以上说明，在ND滤光片142A～142C被设定为用于卤素灯的情况下，在光源320从卤素灯变更为LED时，使第1偏振滤光片101旋转以变更偏振方向，从而调整开口区域132A～132C的光量。由此，能够抑制开口区域132A～132C的光量平衡被破坏。
(第3实施例)
接着，对第3实施例进行说明。图15的表505是说明第3实施例的光量调整的表。在本实施例中，光源320从LED变化为卤素灯。并且，在光源320为LED且第1偏振滤光片101的旋转角θ为120°的情况下设定ND滤光片142A～142C。另外，其他设定与第1实施例相同。
在光源320从LED变更为卤素灯时，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转1°，能够使开口区域132A～132C的光量比接近1∶1∶1，能够抑制各开口区域的光量平衡被破坏。以下，使用表505进行说明。
在光源320为LED及卤素灯时的初始状态(无第1偏振滤光片101，无ND滤光片142A～142C)下，在开口区域132A～132C获得与第1实施例相同的光量(表505的项目(1)及(2))。在第1偏振滤光片101的旋转角为120°的情况下，各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(1)来计算(表505的项目(3))。根据光源320为LED的情况来设定ND滤光片142A～142C中的光量变化(表505的项目(4))。即，开口区域132A(“B”)中的光量为140×0.25×0.714286≈25，开口区域132B(“G”)中的光量为100×0.25×1＝25，开口区域132C(“R”)中的光量为30×0.25×0.714286≈25(表505的项目(2)、(3)、(4)的乘积)。如此，在光源320为LED的情况下，开口区域132A～132C的光量平衡良好。
另一方面，在光源320从LED变更为卤素灯的情况下，由于ND滤光片142A～142C被设定为用于LED，因此上述光量平衡被破坏(表505的项目(5))。
因此，使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转1°来变更光量变化(表505的项目(6))。如此，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转1°，开口区域132A～132C的光量发生变化(表505的项目(7))。并且，开口区域132A～132C的光量比成为1.076765∶1∶1.033738(表505的项目(8))，即使在将光源320变更为卤素灯的情况下，也能够抑制光量平衡被破坏。
如以上说明，在ND滤光片142A～142C被设定为用于LED的情况下，在光源320从LED变更为卤素灯时，使第1偏振滤光片101旋转以变更偏振方向，从而调整开口区域132A～132C的光量。由此，能够抑制开口区域132A～132C的光量平衡被破坏。
<第2实施方式>
接着，对第2实施方式进行说明。在本实施方式中，第1偏振部由具有偏振方向互不相同的多个区域的第1偏振滤光片101构成。并且，通过第1偏振滤光片101旋转，进行开口区域132A～132C的光量调整。
图16是概念性地表示本实施方式的第1偏振滤光片101和透镜装置100的图。另外，省略了波长偏振滤光片单元130的框体132的图示。并且，ND滤光片142A～142C、波长选择滤光片144A～144C及光路长度校正滤光片146A～146C作为中间滤光片A一体地图示。
第1偏振滤光片101具有偏振方向互不相同的多个区域。具体而言，第1偏振滤光片101具有偏振方向互不相同的4个区域101A～101D。第1偏振滤光片101在旋转角θ为0°的情况下，区域101A将偏振方向的角度设定为150°，区域101B将偏振方向的角度设定为172°，区域101C将偏振方向的角度设定为53°，区域101C将偏振方向的角度设定为20°。
开口区域132A～132C的光量变化αi能够通过以下所示的式(2)来计算。另外，开口区域132A的光量变化由光量变化α0表示，开口区域132B的光量变化由光量变化α1表示，开口区域132C的光量变化由光量变化α2表示，开口区域132D的光量变化由光量变化α3表示。另外，在上述摄像装置10的例子中，开口区域132D被遮蔽部件B遮光。
[数式2]
Figure BDA0004198636560000141
另外，在式(2)中表示以下值。
θ’＝(θ+180)％90
[数式3]
Figure BDA0004198636560000142
Figure BDA0004198636560000143
另外，上述中，以A％B的表述来表示A除以B的余数。
第1偏振滤光片的旋转角：θ
[数式4]
开口区域132A的偏振角度：Φ0
开口区域132B的偏振角度：Φ1
开口区域132B的偏振角度：Φ2
开口区域132B的偏振角度：Φ3
[数式5]
区域101A的偏振角度：Ψ0
区域101B的偏振角度：Ψ1
区域101C的偏振角度：Ψ2
区域101D的偏振角度：Ψ3
如以上说明，利用第1偏振滤光片101和第2偏振滤光片148A～148C能够调整开口区域132A～132C的光量。
以下，对开口区域132A～132C的光量调整的实施例进行说明。
(第4实施例)
图17的表507是说明第4实施例的光量调整的表。另外，在本例中，不使用ND滤光片142。并且，配置于各开口区域的波长选择滤光片144A～144C及第2偏振滤光片148A～148C与第1实施例相同。
在将光源320设为卤素灯的情况下，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转10°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表507进行说明。
在将光源320设为卤素灯的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得40的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得140的光量(表507的项目(1))。使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转10°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(2)来计算(表507的项目(2))。并且，通过计算将光源320设为卤素灯时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转10°时的开口区域132A～132C中的光量(表507的项目(3))。这些光量比为0.994268∶1∶1.0242(表507的项目(4))，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转10°，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
在将光源320设为LED的情况下，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转76°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，平衡变得良好。以下，使用表507进行说明。
在将光源320设为LED的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得140的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得30的光量(表507的项目(5))。使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转76°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(2)来计算(表507的项目(6))。并且，通过计算将光源320设为LED时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转76°时的开口区域132A～132C中的光量(表507的项目(7))。这些光量比为1.038306∶1∶0.984503(表507的项目(8))，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转76°，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
如以上说明，通过使第1偏振滤光片101旋转规定角度，即使在光源320为卤素灯或LED的情况下，也能够使开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，从而能够使各开口区域的光量平衡良好。
(第5实施例)
接着，对第5实施例进行说明。图18的表509是说明第5实施例的光量调整的表。在本实施例中，光源320从卤素灯变化为LED。并且，在光源320为卤素灯且第1偏振滤光片101的旋转角θ为-57°的情况下设定ND滤光片142A～142C。另外，其他设定与第1实施例相同。
在光源320从卤素灯变化为LED时，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转57°，能够使开口区域132A～132C的光量比接近1∶1∶1，从而能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表509进行说明。
在光源320为LED及卤素灯时的初始状态(无第1偏振滤光片101，无ND滤光片142A～142C)下，在开口区域132A～132C获得与第1实施例相同的光量(表509的项目(1)及(2))。在第1偏振滤光片101的旋转角为逆时针方向57°的情况下，各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(2)来计算(表503的项目(3))。根据光源320为卤素灯的情况来设定ND滤光片142A～142C中的光量变化(表509的项目(4))。即，开口区域132A(“B”)中的光量为40×0.395742×1≈15.8296，开口区域132B(“G”)中的光量为100×0.250463×0.632017≈15.8296，开口区域132C(“R”)中的光量为140×0.218296×0.517962≈15.8296(表509的项目(2)、(3)、(4)的乘积)。
另一方面，在光源320从卤素灯变更为LED的情况下，由于ND滤光片142A～142C被设定为用于卤素灯，因此上述光量平衡被破坏(表509的项目(5))。
因此，使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转169°来变更光量变化(表509的项目(6))。如此，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转169°，开口区域132A～132C的光量发生变化(表509的项目(7))。并且，开口区域132A～132C的光量比成为1.021719∶1∶1.028647，即使在将光源320变更为LED的情况下，也能够抑制光量平衡被破坏。
如以上说明，在ND滤光片142A～142C被设定为用于卤素灯的情况下，在光源320从卤素灯变更为LED时，使第1偏振滤光片101旋转以变更偏振方向，从而调整开口区域132A～132C的光量。由此，能够抑制开口区域132A～132C的光量平衡被破坏。
(第6实施例)
接着，对第6实施例进行说明。图19的表511是说明第6实施例的光量调整的表。在本实施例中，是光源320从LED变化为卤素灯的情况，并且，在光源320为LED且使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转11°的情况下设定ND滤光片142A～142C。另外，其他设定与第1实施例相同。
在光源320从卤素灯变更为LED时，通过使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转132°，能够使开口区域132A～132C的光量比接近1∶1∶1，能够抑制各开口区域的光量平衡被破坏。以下，使用表511进行说明。
在光源320为LED及卤素灯时的初始状态(无第1偏振滤光片101，无ND滤光片142A～142C)下，在开口区域132A～132C获得与第1实施例相同的光量(表511的项目(1)及(2))。在使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转到11°的位置的情况下，各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(2)来计算(表511的项目(3))。根据光源320为LED的情况来设定ND滤光片142A～142C中的光量变化(表511的项目(4))。即，开口区域132A(“B”)中的光量为140×0.147053×1≈20.587，开口区域132B(“G”)中的光量为100×0.89386×0.23032＝20.587，开口区域132C(“R”)中的光量为30×0.982663×0.698353≈20.587(表511的项目(2)、(3)、(4)的乘积)。如此，在光源320为LED的情况下，开口区域132A～132C的光量平衡良好。
另一方面，在光源320从LED变更为卤素灯的情况下，由于ND滤光片142A～142C被设定为用于LED，因此上述光量平衡被破坏(表511的项目(5))。
因此，使第1偏振滤光片101沿逆时针方向旋转132°来变更光量变化(表511的项目(6))。如此，通过使第1偏振滤光片101沿顺时针方向旋转132°，开口区域132A～132C的光量发生变化(表511的项目(7))。并且，开口区域132A～132C的光量比成为1.046081∶1∶1.001267，即使在将光源320变更为LED的情况下，也能够抑制光量平衡被破坏。
如以上说明，在ND滤光片142A～142C被设定为用于LED的情况下，在光源320从LED变更为卤素灯时，使第1偏振滤光片101旋转以变更偏振方向。由此，能够抑制开口区域132A～132C的光量平衡被破坏。
<第3实施方式>
接着，对第3实施方式进行说明。在本实施方式中，第1偏振部由具有能够独立地变更偏振方向的多个区域的第1偏振滤光片101构成。并且，通过旋转第1偏振滤光片101来进行开口区域132A～132C的光量调整。
图20是概念性地表示本实施方式的第1偏振滤光片101的图。第1偏振滤光片101具有能够独立地变更偏振方向的3个区域101A～101C。区域101A～101C分别以旋转轴LA～LC为中心旋转，能够变更偏振方向。具体而言，区域101A～101C分别具有单向偏振方向，通过以旋转轴LA～LC为中心旋转，能够变更通过区域的光线的偏振方向。并且，区域101A对应于开口区域132A，区域101B对应于开口区域132B，区域101C对应于开口区域132C。
如此，在本实施方式中，通过第1偏振滤光片101的区域101A～101C的偏振方向与第2偏振滤光片的偏振方向的相互作用，能够调整各区域的光量。
开口区域132A～132C的光量变化αi由以下所示的式(3)表示。另外，开口区域132A的光量变化由光量变化α0表示，开口区域132B的光量变化由光量变化α1表示，开口区域132C的光量变化由光量变化α2表示。
[数式6]
光量变化αi：cos2(ψi-φi)…(3)
另外，在上述式(3)中表示以下值。
[数式7]
开口区域132A的偏振角度：Φ0
开口区域132B的偏振角度：Φ1
开口区域132B的偏振角度：Φ2
[数式8]
区域101A的旋转角度：Ψ0
区域101B的旋转角度：Ψ1
区域101C的旋转角度：Ψ2
如以上说明，利用第1偏振滤光片101的区域和第2偏振滤光片148A～148C能够调整开口区域132A～132C的光量。
以下，对开口区域132A～132C的光量调整的实施例进行说明。
(第7实施方式)
图21的表513是说明第7实施例的光量调整的表。另外，在本例中，不使用ND滤光片142。并且，配置于各开口区域的波长选择滤光片144A～144C及第2偏振滤光片148A～148C与第1实施例相同。
在将光源320设为卤素灯的情况下，通过将第1偏振滤光片101的区域101A的偏振角度设为4°，将区域101B的偏振角度设为9°，将区域101C的偏振角度设为-2°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表513进行说明。
在将光源320设为卤素灯的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得40的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得140的光量(表513的项目(1))。将第1偏振滤光片101的区域101A的偏振方向设为4°，将区域101B的偏振方向设为9°，将区域101C的偏振方向设为-2°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(3)来计算(表513的项目(2))。并且，通过计算将光源320设为卤素灯时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出如上述那样设定第1偏振滤光片101的各区域101A～101C时的开口区域132A～132C中的光量(表513的项目(3))。这些光量比为1.005074∶1∶0.992668(表513的项目(4))，通过将第1偏振滤光片101的区域101A的偏振方向设定为4°，将区域101B的偏振方向设定为9°，将区域101C的偏振方向设定为-2°，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
在将光源320设为LED的情况下，通过将第1偏振滤光片101的区域101A的偏振方向设为-71°，将区域101B的偏振方向设为-8°，将区域101C的偏振方向设为-14°，开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，能够使各开口区域的光量平衡良好。以下，使用表513进行说明。
在将光源320设为LED的情况下，在不设置第1偏振滤光片101(初始状态)的情况下，在开口区域132A(“B”)中获得140的光量，在开口区域132B(“G”)中获得100的光量，在开口区域132C(“R”)中获得30的光量(表513的项目(5))。将第1偏振滤光片101的区域101A的偏振方向设为-71°，将区域101B的偏振方向设为-8°，将区域101C的偏振方向设为-14°时的各开口区域132A～132C中的光量变化通过上述式(3)来计算(表513的项目(6))。并且，通过计算将光源320设为LED时的初始状态的光量和计算出的光量变化的乘积，计算出如上述那样设定第1偏振滤光片101的区域101A～101C时的开口区域132A～132C中的光量(表513的项目(7))。这些光量比为1.057453∶1∶1.031604(表513的项目(8))，通过如上述那样设定第1偏振滤光片101的区域101A～101C的偏振方向，能够使开口区域132A～132C的光量平衡良好。
如以上说明，通过将第1偏振滤光片101的区域101A～101C的偏振方向设定为规定角度，即使在光源320为卤素灯或LED的情况下，也能够使开口区域132A～132C中的光量比接近1∶1∶1，从而能够使各开口区域的光量平衡良好。
<第1偏振部的另一例>
在上述第1实施方式～第3实施方式的例子中，对将第1偏振滤光片101作为第1偏振部设置在摄像光学系统100A的物体侧的前表面的情况进行了说明(参考图5)。然而，在本发明中，也能够采用第1偏振部的另一方式。以下，对第1偏振部的另一例进行说明。
图22是说明第1偏振部的另一例的图。在本例中，构成第1偏振部的第1偏振滤光片101可旋转地配置于摄像光学系统100A内。配置得比波长偏振滤光片单元130更靠物体侧。具体而言，第1偏振滤光片101以能够以光轴L为中心旋转的方式，与中间滤光片A的物体侧相邻而配置。在该情况下，第1偏振滤光片101配置于摄像光学系统101A的光瞳位置或光瞳位置的附近，由此第1偏振滤光片101与中间滤光片A的物体侧相邻而配置。由此，能够抑制在开口区域的接近光轴L的部分和周边部分产生的光量差。
图23是说明第1偏振部的另一例的图。在本例中，第1偏振部由第1偏振滤光片101和配置于第1偏振滤光片101的像侧的液晶偏振旋转元件C构成。第1偏振滤光片101被固定为使具有单向的偏振方向的光线透过。并且，由液晶偏振旋转元件C使透过了第1偏振滤光片101的光线的偏振方向偏振。液晶偏振旋转元件C通过改变施加电压而变更液晶分子的取向的朝向，从而变更通过了第1偏振滤光片101的光线的偏振方向。由此，能够自由地变更透过了第1偏振滤光片101的光线的偏振方向。
<第1偏振部的偏振方向的控制>
如上所述，在第1实施方式～第3实施方式中，通过控制第1偏振部的偏振方向来进行开口区域132A～132C的光量调整。并且，第1偏振部的偏振方向的控制如以下说明那样进行自动控制或手动控制。
对自动控制第1偏振部的偏振方向的情况进行说明。例如，通过由设置在透镜装置100中的CPU或设置在摄像装置主体200中的CPU构成的偏振方向控制部自动控制第1偏振部的偏振方向。在第1偏振部如第1实施方式中所说明的那样由第1偏振滤光片101构成的情况下，由偏振方向控制部使第l偏振滤光片101旋转，从而调整开口区域132A～132C的光量。偏振方向控制部根据开口区域132A～132C各自的光量比，使第1偏振滤光片101旋转而控制第1偏振滤光片101的偏振方向。偏振方向控制部使第1偏振滤光片101旋转，以使开口区域132A～132C各自的光量比的平衡变得良好。
接着，对手动控制第1偏振部的偏振方向的情况进行说明。例如，透镜装置100具备将第1偏振部的偏振方向限制在规定位置的偏振方向限制部。在第1偏振部如第1实施方式中所说明的那样由第1偏振滤光片101构成的情况下，以当用户手动旋转第1偏振滤光片101时，在开口区域132A～132C的光量比的平衡变得良好的位置停止旋转的方式设置偏振方向限制部。在第1实施例中，在光源320为卤素灯的情况下，以第1偏振滤光片101在顺时针方向4°的位置停止旋转的方式设置偏振方向限制部。并且，在光源320为LED的情况下，以第1偏振滤光片101在逆时针方向63°的位置停止的方式设置偏振方向限制部。由此，在用户旋转第1偏振滤光片101时，能够使第1偏振滤光片101停止在开口区域132A～132C各自的光量比的平衡变得良好的位置。
<第4实施方式>
接着，对第4实施方式进行说明。在上述第1实施方式～第3实施方式中，第1偏振部使透过摄像光学系统100A的光线向各个方向偏振，通过第2偏振滤光片148A～148C的偏振方向的相互作用，进行开口区域132A～132C的光量调整。即，在第1实施方式～第3实施方式中，第1偏振部设置成能够变更透过光线的偏振方向。在第4实施方式中，代替能够变更光线的偏振方向的第1偏振部，将偏振方向固定的第1偏振滤光片101设置在波长偏振滤光片单元130中。
图24及图25是概念性地表示第1偏振滤光片101和波长偏振滤光片单元130的图。另外，第1偏振滤光片101与波长偏振滤光片单元130一体地粘接，构成一个光学部件。并且，在以下说明中，将滤光片组140A～140C统称为滤光片组140，将ND滤光片142A～142C统称为ND滤光片142，将波长选择滤光片144A～144C统称为波长选择滤光片144，将光路长度校正滤光片146A～146C统称为光路长度校正滤光片146，将第2偏振滤光片148A～148C统称为第2偏振滤光片148。
本实施方式的波长偏振滤光片单元130在物体侧具备第1偏振滤光片101。图24所示的第1偏振滤光片101和图25所示的第1偏振滤光片101的偏振方向不同。另一方面，图24及图25的第2偏振滤光片148的偏振方向相同。如此，通过准备多个分别改变第1偏振滤光片101的偏振方向的光学部件，并更换光学部件，能够改变开口区域132A～132C的光量比。并且，在上述光学部件中，第1偏振滤光片101配置于最靠近物体侧，第2偏振滤光片148配置于最靠近像侧，因此减少开口区域132A～132C的光量，抑制开口区域132A～132C之间的串扰。
<滤光片组的例子>
接着，对上述滤光片组140进行说明。以下，对构成滤光片组140的各滤光片的配置进行说明。
首先，对滤光片组140中的第2偏振滤光片148的配置进行说明。
图26及图27是说明第2偏振滤光片148的配置的图。另外，在符号X所示的滤光片中配置有ND滤光片142、波长选择滤光片144及光路长度校正滤光片146。如图26及图27所示，第2偏振滤光片148优选在滤光片组140中配置于最靠近像侧。如此，通过将第2偏振滤光片148配置于滤光片组140中最靠近像侧，能够利用第2偏振滤光片148消除因透过其他滤光片(ND滤光片142、波长选择滤光片144及光路长度校正滤光片146)而产生的偏振特性。
另外，在图27中，由于在框体132的物体侧配置有滤光片组140的所有滤光片，因此第2偏振滤光片148配置于区域边界部件132(α)的像侧。
接着，对滤光片组140中的第2偏振滤光片148和波长选择滤光片144的配置进行说明。
图28及图29是说明波长选择滤光片144和第2偏振滤光片148的配置的图。另外，在符号X所示的滤光片中配置有ND滤光片142及光路长度校正滤光片146。如图28及图29所示，将第2偏振滤光片148配置得比波长选择滤光片144更靠像侧。如此，通过将第2偏振滤光片148配置得比波长选择滤光片144更靠像侧，能够利用第2偏振滤光片148消除因透过波长选择滤光片144而产生的偏振特性。
接着，对滤光片组140中的ND滤光片142和波长选择滤光片144的配置进行说明。
图30是说明ND滤光片142和波长选择滤光片144的配置的图。另外，在符号X所示的滤光片中配置有光路长度校正滤光片146及第2偏振滤光片148。如图30所示，将ND滤光片142配置得比波长选择滤光片144更靠物体侧。由此，能够抑制由波长选择滤光片144的表面上的强反射光引起的光斑或重影。
接着，对滤光片组140中的ND滤光片142的配置进行说明。
图31及图32是说明ND滤光片142的配置的图。另外，在符号X所示的滤光片中配置有波长选择滤光片144、光路长度校正滤光片146及第2偏振滤光片148。在图31中，ND滤光片142配置于滤光片组140中最靠近物体侧。如此，通过将ND滤光片142配置于最靠近物体侧，在被波长选择滤光片144反射之前进行减光，从而能够抑制重影，并且能够容易地进行后续的调整。在图32中，ND滤光片142配置于滤光片组140中最靠近像侧。由此，能够容易地安装ND滤光片142，能够容易地进行后续的调整。
接着，对滤光片组140中的光路长度校正滤光片146的配置进行说明。
图33及图34是说明光路长度校正滤光片146的配置的图。另外，在符号X所示的滤光片中配置有ND滤光片142、波长选择滤光片144及第2偏振滤光片148。在图33中，将光路长度校正滤光片146配置于最靠近物体侧。并且，在图34中，将光路长度校正滤光片146配置于最靠近像侧。由此，能够容易地安装光路长度校正滤光片146，之后能够容易地进行调整。
以上，对本发明的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够进行各种变形。
符号说明
10-摄像装置，100-透镜装置，100A-摄像光学系统，100B-照明装置，101-第1偏振滤光片，102-镜筒，108-狭缝，110-第1透镜，120-第2透镜，130-波长偏振滤光片单元，132-框体，200-摄像装置主体，210-成像元件，211-像素阵列层，212-光电二极管，213-偏振滤光片元件阵列层，214A-偏振滤光片元件，214B-偏振滤光片元件，214C-偏振滤光片元件，214D-偏振滤光片元件，215-微透镜阵列层，216-微透镜，230-信号处理部，232-模拟信号处理部，234-图像生成部，236-系数存储部，310-光源控制部，320-光源，L-光轴。

Claims (17)

1.一种透镜装置，其具备：
摄像光学系统；
第1偏振部，使透过所述摄像光学系统的至少一部分光线偏振；及
滤光片单元，配置得比所述第1偏振部更靠像侧，且配置于所述摄像光学系统的光瞳位置或所述光瞳位置的附近，所述滤光片单元包括：多个开口区域，使所述摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域；多个波长选择滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及第2偏振滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且具有偏振方向互不相同的多个偏振滤光片。
2.根据权利要求1所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部的偏振方向可变。
3.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部是以光轴为中心旋转的第1偏振滤光片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部配置于所述摄像光学系统所包含的透镜的物体侧。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部配置于所述摄像光学系统内，且配置得比所述滤光片单元更靠物体侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部具有偏振方向互不相同的多个区域。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部具有能够独立地变更偏振方向的多个区域，所述多个区域沿各自的旋转轴旋转。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜装置，其中，
所述第2偏振滤光片配置于所述多个波长选择滤光片的像侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的透镜装置，其中，
所述滤光片单元还包括多个光路长度校正滤光片，所述多个光路长度校正滤光片配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，对由所述多个波长选择滤光片引起的轴上色差进行校正。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的透镜装置，其中，
所述滤光片单元还包括ND滤光片，所述ND滤光片配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，减少所述摄像光学系统的光线的光量。
11.根据权利要求1所述的透镜装置，其中，
所述第1偏振部由偏振滤光片和配置于所述偏振滤光片的像侧的液晶偏振旋转元件构成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的透镜装置，其中，
所述透镜装置具备偏振方向控制部，所述偏振方向控制部控制所述第1偏振部的所述偏振方向，
所述偏振方向控制部根据对应于所述第1开口区域的光量与对应于所述第2开口区域的光量之比，控制所述第1偏振部的所述偏振方向。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的透镜装置，其中，
所述透镜装置具备偏振方向限制部，所述偏振方向限制部将所述第1偏振部的所述偏振方向限制在规定位置，
所述偏振方向限制部根据对应于所述第1开口区域的光量与对应于所述第2开口区域的光量之比，限制所述第1偏振部的所述偏振方向。
14.一种光学部件，其配置于摄像光学系统的光瞳位置或所述光瞳位置的附近，其具有：
第1偏振滤光片，使透过所述摄像光学系统的至少一部分光线偏振；及
多个开口区域，使所述摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域，
所述光学部件具备：
多个波长选择滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及
第2偏振滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且具有偏振方向互不相同的多个偏振滤光片，
所述第1偏振滤光片配置得最靠近物体侧，所述第2偏振滤光片配置得最靠近像侧。
15.一种摄像装置，其具备权利要求1至13中任一项所述的透镜装置或权利要求14所述的光学部件。
16.一种光学部件，其配置于摄像光学系统的光瞳位置或所述光瞳位置的附近，其具有多个开口区域，所述多个开口区域使所述摄像光学系统的光线透过，且包括第1开口区域及第2开口区域，所述光学部件具备：
ND滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，减少所述摄像光学系统的光线的光量；
多个波长选择滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且使至少一部分波段分别不同的光透过；及
多个光路长度校正滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，对由所述多个波长选择滤光片引起的轴上色差进行校正；及
多个偏振滤光片，配置于所述第1开口区域及所述第2开口区域，且偏振方向互不相同，
所述光路长度校正滤光片配置得比所述波长选择滤光片更靠像侧。
17.一种摄像装置，其具备权利要求16所述的光学部件，且具备偏振部，所述偏振部使透过所述摄像光学系统的至少一部分光线偏振。
CN202180073034.1A 2020-10-30 2021-10-25 光学部件、透镜装置及摄像装置 Pending CN116438487A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020182465 2020-10-30
JP2020-182465 2020-10-30
PCT/JP2021/039256 WO2022092007A1 (ja) 2020-10-30 2021-10-25 光学部材、レンズ装置及び撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116438487A true CN116438487A (zh) 2023-07-14

Family

ID=81382492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180073034.1A Pending CN116438487A (zh) 2020-10-30 2021-10-25 光学部件、透镜装置及摄像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230319385A1 (zh)
JP (1) JPWO2022092007A1 (zh)
CN (1) CN116438487A (zh)
WO (1) WO2022092007A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5693379B2 (ja) * 2011-05-27 2015-04-01 富士フイルム株式会社 撮像装置
WO2013114891A1 (ja) * 2012-02-03 2013-08-08 パナソニック株式会社 撮像装置および撮像システム
JP6857163B2 (ja) * 2018-09-26 2021-04-14 日本電信電話株式会社 偏光イメージング撮像システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022092007A1 (zh) 2022-05-05
US20230319385A1 (en) 2023-10-05
WO2022092007A1 (ja) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8102459B2 (en) Image pickup apparatus
JP4483951B2 (ja) 撮像装置
JP5463718B2 (ja) 撮像装置
US20140192255A1 (en) Dynamic Adjustment of Multimode Lightfield Imaging System Using Exposure Condition and Filter Position
JP7261192B2 (ja) レンズ装置、撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラム
WO2021153473A1 (ja) レンズ装置、撮像装置、光学部材、撮像方法、及び撮像プログラム
US20230103720A1 (en) Lens device, imaging apparatus, and imaging method
US20230204950A1 (en) Imaging device, adjustment method, and adjustment program
CN113966605B (zh) 摄像装置
US10659669B2 (en) Projection display unit
JP2014185917A (ja) 撮像装置
WO2013114895A1 (ja) 撮像装置
JP2017208585A (ja) 撮像装置および画像データ生成プログラム
JP6942480B2 (ja) 焦点検出装置、焦点検出方法、および焦点検出プログラム
JP7378920B2 (ja) 光学装置及びそれを備える撮像システム
US20230106512A1 (en) Lens device and imaging apparatus
WO2021085368A1 (ja) 撮像装置、撮像光学系及び撮像方法
JP5493057B2 (ja) レンズ装置及びこのレンズ装置が装着される撮像装置
CN116438487A (zh) 光学部件、透镜装置及摄像装置
JP2004157059A (ja) 撮像装置およびレンズ光学系
JP2020064162A (ja) 光学系、それを備えるアクセサリ装置及び撮像装置
WO2023047794A1 (ja) 情報処理方法、情報処理装置、情報処理プログラム、及び情報処理システム
CN107924107B (zh) 摄像装置
JP2021029042A (ja) 光学ユニット、光学装置、及び撮像装置
JP2020127179A (ja) 画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination