JP2005316444A - 色分離装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入射光を直線偏光の光に変換する偏光変換部16であって、前記直線偏光の光偏光方向を所定の複数の方位から選択可能である偏光変換部16と、前記偏光変換部16から出射された前記直線偏光の光が入射するように配置された回折部6であって、少なくとも前記偏光方向の方位に応じて異なる波長成分が弱められた0次光を得る回折部6とを備えた色分離装置。
【選択図】図1
Description
光2d2(方位角θ=45度):0.835μm
光2d3(方位角θ=90度):0.69μm
L=ftanθ>w (1)
の関係を満たせばいよい。
sinθ=λ/Λ (2)
(fλ)/Λ>w (3)
と示される。つまり、不等式(3)を満たすように検出部8の幅wを定めることが好ましい。光の波長の最小値を0.4μm、f=5mm、w=2mmとすれば、不等式(3)を満たすためには、Λは1μm以下である必要がある。現在のフォトリソグラフィ技術および微細加工技術を用いれば、ピッチΛ1μm程度の回折格子6bを作製するのは困難ではない。
2 入射光
3 偏光フィルタ
4 液晶素子
5 1/4波長板
6 回折部
7 レンズ系
8 光検出器
9 像
14 偏光変換部
15 駆動部
16 偏光変換器
101 色分離装置
Claims (18)
- 入射光を直線偏光の光に変換する偏光変換部であって、前記直線偏光の光偏光方向を所定の複数の方位から選択可能である偏光変換部と、
前記偏光変換部から出射された前記直線偏光の光が入射するように配置された回折部であって、少なくとも前記偏光方向の方位に応じて異なる波長成分が弱められた0次光を得る回折部と、
を備えた色分離装置。 - 前記偏光変換部における前記直線偏光の光の偏光方向が前記所定の複数の方位にそれぞれ所定の時間的周期で変化するよう前記偏光変換部を駆動する駆動部をさらに備える請求項1に記載の色分離装置。
- 前記所定の複数の方位は少なくとも3つである請求項1に記載の色分離装置。
- 前記偏光方向の方位は、前記偏光変換部を透過した光の波面上において、0度、45度および90度である請求項3に記載の色分離装置。
- 前記回折部は、周期的な凹凸形状を有する回折格子と、前記回折格子の凹部を埋めるように設けられた複屈折性を有する透明媒質とを含む請求項4に記載の色分離装置。
- 前記回折格子の凹部と凸部との間で発生する透過光の位相差が、青の波長において少なくとも1波長以上である請求項5に記載の色分離装置。
- 前記回折格子の凹部と凸部との間で発生する透過光の位相差が、偏光方向が0度の光の場合には赤の波長において1.5波長であり、偏光方向が90度の光の場合には青の波長において1.5波長である請求項6に記載の色分離装置。
- 前記偏光変換部は、
入射光をP波の直線偏光に変換する偏光フィルタと、
前記変換されたP波の直線偏光の光を少なくともP波の直線偏光、円偏光、S波の直線偏光のいずれかに選択的に変換する液晶素子と、
前記偏光が選択的に変換された光が透過し、前記P波またはS波の偏光方向と進相軸方位とが一致するように配置された1/4波長板とを含む請求項2に記載の色分離装置。 - 前記駆動部は、前記液晶素子に含まれる液晶の配向状態が変化するように前記液晶素子に電圧を印加し、印加電圧に応じて前記P波の直線偏光を変換する請求項8に記載の色分離装置。
- 請求項1から7のいずれか規定される色分離装置と、
前記色分離装置の回折部から出射する0次光のみを選択的に前記光検出部へ結像させる集光部と、
前記色分離装置の偏光変換部における偏光方向の方位の変化に同期して前記0次光を検出し、検出信号を生成する光検出部と、
を備えた撮像装置。 - 前記色分離装置の回折部から出射する1次以上の高次の回折光が、前記集光部により前記光検出部へ結像しないよう、前記光検出部のフレームおよび前記集光部の焦点距離が定められている請求項10に記載の撮像装置。
- 前記光検出部は二次元に配列された複数の検出素子を含む請求項10に記載の撮像装置。
- 入射光を、偏光方向が所定の複数の方位のそれぞれへ所定の時間的周期で変化する直線偏光の光に変換するステップ(A)と、
前記直線偏光の光を回折させて、少なくとも前記偏光方向の方位に応じて異なる波長成分が弱められた0次光を得るステップ(B)と、
を包含する入射光の色分離方法。 - 前記ステップ(A)において、直線偏光の偏光方向の方位を0度、45度および90度へ所定の時間的周期で変化させる請求項13に記載の入射光の色分離方法。
- 前記ステップ(B)において、前記0度、45度および90度の方位に偏光した直線偏光に対して赤、緑および青の波長成分が弱められた0次光をそれぞれ得る請求項14に記載の入射光の色分離方法。
- 入射光を、偏光方向が所定の複数の方位へ所定の時間的周期で変化する直線偏光の光に変換するステップ(A)と、
前記直線偏光の光を回折させて、少なくとも前記偏光方向の方位に応じて異なる波長成分が弱められた0次光を得るステップ(B)と、
前記ステップ(A)における方位が変化する時間的周期に同期して前記0次光を2次元的に検出するステップ(C)と、
を包含する映像の撮像方法。 - 前記ステップ(A)において、直線偏光の偏光方向の方位を0度、45度および90度へ所定の時間的周期で変化させる請求項16に記載の映像の撮像方法。
- 前記ステップ(B)において、前記0度、45度および90度の方位に偏光した直線偏光に対して赤、緑および青の波長成分が弱められた0次光をそれぞれ得る請求項17に記載の映像の撮像方法。
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