JP2013122525A - 立体像撮影装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】劣化のない良好な立体像を撮影できる立体像撮影装置を提供する。
【解決手段】同一被写体からの視差画像の２つの入射光を偏光方向が異なる２つの偏光に変換して、２つの偏光を合成する偏光合成部(１０９Ｌ,１０９Ｒ,Ｐ１０１,１１１,１１２)と、偏光合成部(１０９Ｌ,１０９Ｒ,Ｐ１０１,１１１,１１２)で合成された２つの偏光を複数のレンズを介して結像させるカメラ光学系(Ｌ２〜Ｌ８)と、２つの偏光が異なる像面に結像するように、カメラ光学系(Ｌ２〜Ｌ８)を透過した２つの偏光を分離する偏光分離部(Ｐ１０２)とを備える。上記カメラ光学系(Ｌ２〜Ｌ８)のうちのプラスチックレンズ(Ｌ４,Ｌ７,Ｌ８)の平均複屈折量の総和を３０ｎｍ以下にする。
【選択図】図２

Description

この発明は、立体像撮影装置およびその立体像撮影装置を備えた電子機器に関する。

近年、携帯電話、スマートフォンやＰＤＡ(Personal Digital Assistant：パーソナル・デジタル・アシスタント)に代表される携帯型の電子機器等が普及し、それらの多くに小型カメラが搭載されている。このようなカメラは、小型のＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：コンプリメンタリ・メタル・オキサイド・セミコンダクタ)の撮像センサを用いることにより小型化を実現している。さらに、カメラの高解像度化、高性能化、多機能化が求められている。

また、近年、３次元(３Ｄ)ディスプレイが普及してきており、ユーザーの立体視への興味が高まっている。例えば、小型カメラを備えた電子機器で自分が撮影した写真(静止画)や動画等をディスプレイに立体表示することが可能であり、自分の撮影した好みの静止画や動画等をディスプレイ上に立体表示させたいという要望が強まっている。

これらの観点から、例えば、電子機器に搭載されているような高画素やズーム機能のみを備えたカメラでは、ユーザーの期待に応えることができず、立体像をも撮影可能にするカメラへの期待が高まっている。

従来の立体像を撮影できるカメラとして、特許文献１(特開昭６４−５４４３８号公報)に記載されたものがある。このカメラでは、右と左の２つの偏光を合成して１つの光学系を通した後、２つの偏光を分離して、異なる撮像素子に結像させる。

しかしながら、上記従来の立体像を撮影できるカメラでは、一方の偏光の一部が他方の偏光に変換されてしまって、光学系の通過後に２つの偏光を正しく分離できないため、像のうつり込み等により良好な立体像を得ることができないという問題がある。

特開昭６４−５４４３８号公報

そこで、この発明の課題は、劣化のない良好な立体像を撮影できる立体像撮影装置および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の立体像撮影装置は、
同一被写体からの視差画像の２つの入射光を偏光方向が異なる２つの偏光に変換して、上記２つの偏光を合成する偏光合成部と、
上記偏光合成部で合成された上記２つの偏光を複数のレンズを介して結像させるカメラ光学系と、
上記２つの偏光が異なる像面に結像するように、上記カメラ光学系を透過した上記２つの偏光を分離する偏光分離部と
を備え、
上記カメラ光学系は、少なくとも１つのプラスチックレンズを含み、上記プラスチックレンズの平均複屈折量が３０ｎｍ以下であることを特徴とする。

上記構成によれば、カメラ光学系に含まれる少なくとも１つのプラスチックレンズの平均複屈折量を３０ｎｍ以下にすることによって、上記プラスチックレンズを通過する偏光のうちの偏光方向が変化した偏光成分の割合を低減できるので、光学系の通過後に２つの偏光を偏光分離部で正しく分離でき、像のうつり込みを抑制して、劣化のない良好な立体像を撮影できる。

また、一実施形態の立体像撮影装置では、
上記カメラ光学系は、複数のプラスチックレンズを含み、上記複数のプラスチックレンズの平均複屈折量の総和が３０ｎｍ以下である。

上記実施形態によれば、カメラ光学系の複数のプラスチックレンズの平均複屈折量の総和が３０ｎｍ以下にすることによって、プラスチックレンズを複数枚用いたカメラ光学系においても２つの偏光を偏光分離部で確実に分離できる。

また、一実施形態の立体像撮影装置では、
上記カメラ光学系は、ズームレンズである。

上記実施形態によれば、カメラ光学系にズームレンズを用いることによって、広角端から望遠端まで劣化のない良好な立体像を撮影できる。

また、一実施形態の立体像撮影装置では、
上記カメラ光学系に含まれる上記プラスチックレンズは３枚である。

上記実施形態によれば、カメラ光学系に含まれるプラスチックレンズを３枚とすることによって、平均複屈折量の総和を３０ｎｍ以下に容易に管理できると共に、カメラ光学系のコスト低減の効果を高くできる。

また、この発明の電子機器では、
上記のいずれか１つの立体像撮影装置を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、劣化のない良好な立体像を撮影できる立体像撮影装置を携帯電話等の小型の電子機器に搭載することで、高機能かつ付加価値の高い小型の電子機器を提供することができる。

以上より明らかなように、この発明の立体像撮影装置によれば、劣化のない良好な立体像を撮影できる立体像撮影装置を提供することにある。

また、この発明の電子機器によれば、劣化のない良好な立体像を撮影できる電子機器を提供することにある。

図１はこの発明の第１実施形態の偏光合成式の立体像撮影装置の概略模式図である。 図２は上記偏光合成式の立体像撮影装置の構成図である。 図３は上記立体像撮影装置の構成図である。 図４は上記立体像撮影装置の各部における像のイメージを示す図である。 図５Ａは上記立体像撮影装置の第４レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布を示す図である。 図５Ｂは上記立体像撮影装置の第７レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布を示す図である。 図５Ｃは上記立体像撮影装置の第８レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布を示す図である。 図６は複屈折媒体を通過する偏光の成分を説明するための図である。 図７は平均複屈折量に対する偏光方向の変化の割合の関係を示す図である。 図８は上記偏光合成式の立体像撮影装置の画像処理装置の構造を説明するブロック図である。 図９はこの発明の第２実施形態の立体像撮影装置を用いた電子機器の一例としての携帯電話の正面図である。

以下、この発明の立体像撮影装置および電子機器を図示の実施の形態により詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
この発明の第１実施形態として、偏光合成方式を用いた立体像撮影装置に関して、図１〜図７を用いて説明する。この第１実施形態に係る偏光合成式の立体像撮影装置は、左右から見た被写体を偏光の違いを利用して合成し、１つのカメラ光学系で結像し、再び偏光の違いにより２つの像に分離し、それぞれに対応した撮像素子に結像させ、両眼(左右２枚)の画像を形成するものである。この立体像撮影装置では、異なった方向から光を取り込むために、２つの光取込部１０１,１０２が配置されている。また、撮像素子において、２つの分離した像として取り込むために、２つの撮像素子１０６,１０７が配置されている。以下、その構成について具体的に説明する。

図１は、上記第１実施形態に係る偏光合成式の立体像撮影装置１００を示す概念図である。この偏光合成式の立体像撮影装置１００は、図１に示すように、概略的には被写体Ａの像を取り込む２か所の光取込部１０１(Ｌ１),１０２(Ｌ１)と、光取込部１０２から入射した入射光と、光取込部１０１から入射した偏光成分の異なる(ｐ偏光成分とｓ偏光成分)入射光を合成して、カメラ光学系１０４に導く偏光合成部１０３と、被写体Ａの像を所望の倍率で撮像素子１０６,１０７上に結像するカメラ光学系１０４(Ｌ２〜Ｌ８)と、カメラ光学系１０４を出射した結像光を偏光成分の違いにより、２つの撮像素子１０６,１０７方向に分離する偏光分離部１０５と、撮像素子１０６,１０７で得られた被写体像を撮像(光電変換)した後に、Ａ／Ｄ変換して得たデジタル画像データから画像を形成する画像処理装置１０８とを備えている。撮像素子１０６,１０７には、偏光成分の異なる光が入射し、撮像イメージＩＭＧ1とＩＭＧ２は一定量ずれた映像(視差画像)となる。このずれ量は、光取込部１０１,１０２の配置によって決まる数値である。この第１実施形態では、光取込部１０２と光取込部１０１の中心間隔は、２０[ｍｍ]離れている。

上記偏光合成部１０３は、同一被写体Ａからの視差画像の２つの入射光を偏光方向が異なる２つの偏光に変換して、２つの偏光を合成する。また、上記カメラ光学系１０４は、偏光合成部１０３で合成された２つの偏光を複数のレンズを介して結像させる。また、上記偏光分離部１０５は、２つの偏光が異なる像面に結像するように、カメラ光学系１０４を透過した２つの偏光を分離する。

以下、光取込部１０１,１０２から取り込まれた被写体Ａの像が、撮像素子１０６,１０７上に結像される過程を図２〜図４を用いて説明する。

図２は、上記第１実施形態の偏光合成式の立体像撮影装置１００を被写体側から見た図である。図２において偏光合成部１０３は、光の入射側から見て、光取込部１０１(Ｌ１),１０２(Ｌ１)の裏面に夫々配置された４５度プリズム１０９Ｌ,１０９Ｒと、光路変換素子Ｐ１０１と偏光変換素子の一例としてのλ／４シート１１１と、反射部材の一例としての反射ミラー１１２で構成されている。上記４５度プリズム１０９Ｌ,１０９Ｒと、光路変換素子Ｐ１０１と、λ／４シート１１１と、反射ミラー１１２で偏光プリズムを構成している。

光取込部１０１,１０２から入射した光線は、４５度プリズム１０９Ｌ,１０９Ｒによって、光路を９０度折り曲げられ、光路変換素子Ｐ１０１に到達する。図２には、左側の光取込部１０１から取り込んだ光が撮像素子１０６に到達する経路をＬＬとして点線で示し、右側の光取込部１０２から取り込んだ光が撮像素子１０７に到達する経路をＬＲとして実線で示してある。

図２に示されるように、この第１実施形態の立体像撮影装置１００は、像面からの距離が固定された負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、変倍時に光軸方向に沿って移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、変倍時や合焦時に光軸方向に沿って移動する負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、像面からの距離が固定された正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４でズームレンズが構成されている。上記第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群を物体側から像面側に向かって順に配置している。また、第１レンズ群Ｇ１内に光路合成部の光路変換素子Ｐ１０１を配置し、第４レンズ群Ｇ４の像面側に偏光分離部の一例としての光路変換素子Ｐ１０２を配置している。

図２において、第１レンズ群Ｇ１において、物体側から順に、物体側に凸面を備えた負のメニスカスレンズ形状の第１レンズＬ１と、第１レンズＬ１を介して入射した光線の光路を略９０度Ｘ方向に折り曲げる光路変換素子Ｐ１０１と、物体側と像面側に対して共に凹面を備えた第２レンズＬ２と、物体側が凸面でかつ像面側が略平面の第３レンズＬ３を配置している。この第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像面側に向かって順に、絞りＳＴＯ(図示せず)と、物体側および像面側に凸面を備えた第４レンズＬ４と、物体側に凸面を備えたメニスカスレンズ形状の第５レンズＬ５と物体側に凸面を備えたメニスカスレンズ形状の第６レンズＬ６との貼り合わせからなる接合レンズを配置している。この第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。

更に、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を備えた負のメニスカスレンズ形状の第７レンズＬ７の１枚だけで構成されている。この第３レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。

また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面および像面側に凸面を備えたメニスカスレンズ形状の第８レンズＬ８の１枚だけで構成されている。この第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有している。第４レンズ群Ｇ４の像面側には、光路を略９０度折り曲げたり分離したりすることを目的として配置された光路変換素子Ｐ１０２が配置されている。

図３は上記立体像撮影装置の具体的な構成を示している。図３に示す上記立体像撮影装置１００は、図１,図２に示す立体像撮影装置１００の同一構成部に同一参照番号を付している。

図３に示すように、この立体像撮影装置１００は、フレーム２００と、フレーム２００内に設けられたスライド軸２０１,２０２とを備えている。このフレーム２００に、光取込部１０１(Ｌ１),１０２(Ｌ１)と、偏光プリズム(図１,図２に示す１０９Ｌ,１０９Ｒ,Ｐ１０１,１１１,１１２)と、第１〜第８レンズＬ１〜Ｌ８と、光路変換素子Ｐ１０２と、撮像素子１０６,１０７を取り付けている。

また、上記スライド軸２０１,２０２は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を光軸方向にスライド自在に支持する。なお、図３において、２０５は第２レンズ群Ｇ２を保持するレンズホルダ２０３を駆動する駆動部であり、２０６は第３レンズ群Ｇ３を保持するレンズホルダ２０４を駆動する駆動部である。

図２に示す光路変換素子Ｐ１０１は、ｓ偏光成分を反射し、ｐ偏光成分を透過する広帯域ＰＢＳ膜Ｐ１０１ａを有し、この広帯域ＰＢＳ膜Ｐ１０１ａにおいてｓ偏光成分を反射するのが光路変換面である。光路変換素子Ｐ１０１は、光取込部１０２から取り込んだ光ＬＲの中で、ｓ偏光成分は図４の−Ｙ方向に反射し、光取込部１０１から取り込んだ光ＬＬの中で、ｓ偏光成分は図４の＋Ｙ方向に反射する。一方、光取込部１０１および１０２から取り込んだ光ＬＬ,,ＬＲの中で、ｐ偏光成分は広帯域ＰＢＳ膜Ｐ１０１ａを透過し、光軸方向であるＹ軸の方向に反射されない。また、光取込部１０１から取り込んだ光ＬＬのｓ偏光成分は、＋Ｙ方向に反射された後、λ／４シート１１１を透過することで、例えば右回り円偏光に変換され、さらに反射ミラー１１２で反射することで左回り円偏光になり、再びλ／４シート１１１を透過することでｐ偏光成分になる。反射ミラー１１２は、アルミニウムなどの金属を表面に蒸着し、反射面として用いられる。反射ミラー１１２によって反射された光ＬＬは、円偏光の成分を有しているが、再びλ／４シート１１１を通過し、直線偏光であるｐ偏光成分に変換され、広帯域ＰＢＳ膜Ｐ１０１ａを透過する。

広帯域ＰＢＳ膜Ｐ１０１ａには、偏光ビームスプリッタ(ＰＢＳ)が用いられているが、その特性としては、可視光波長帯域(４００(ｎｍ)〜７００(ｎｍ))、膜面への入射角４５±１０(度)の範囲でｐ偏光成分の透過率が９０(％)以上で、ｓ偏光成分の反射率が９０(％)以上であることが望ましく、理想的には、膜面への入射角４５±２０(度)の範囲で、ｐ偏光成分の透過率が１００(％)で、ｓ偏光成分の反射率が１００(％)であるのが望ましい。

次に、この第１実施形態における数値例について、図２,図３および表１〜表３を用いて詳細に説明する。

表１は面データを示し、表２は、表１の面データのうち非球面レンズの形状に関するデータを示し、表３は、各ズームポジションにおける焦点距離ｆ、Ｆナンバー、移動群の面間隔２ｗ等を示している。面間隔Ｒｉおよび曲率半径Ｄｉの値の単位はｍｍ(ミリメートル)である。屈折率およびアッベ数の欄には、レンズ要素のｄ線(５８７.６ｎｍ)に対する屈折率およびアッベ数の値を示している。

また、非球面形状に関して、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとるとき、非球面式である次式を用いて表される。

表１において、第１レンズＬ１はＳ１からＳ２、光路変換素子Ｐ１０１はＳ３からＳ４、第２レンズＬ２はＳ５からＳ６、第３レンズＬ３はＳ７からＳ８、絞りＳＴＯがＳ９、第４レンズＬ４はＳ１０からＳ１１、第５レンズＬ５はＳ１２からＳ１３、第６レンズＬ６はＳ１３からＳ１４(貼り合せ)、第７レンズＬ７はＳ１５からＳ１６、第８レンズＬ８がＳ１７からＳ１８、光路変換素子Ｐ１０２がＳ１９からＳ２０に対応している。また、撮像素子のＬ９がＳ２１からＳ２２に対応しており、Ｓ２３は像面に対応している。

図４は上記立体像撮影装置１００の各部における像のイメージを示している。図４に示すように、光取込部１０１(Ｌ１),１０２(Ｌ１)には、被写体Ａからの視差画像の２つの入射光を取り込む。そして、偏光プリズム(１０９Ｌ,１０９Ｒ,Ｐ１０１,１１１,１１２)で同一被写体Ａからの視差画像の２つの入射光のｓ偏光成分の一方をｐ偏光成分に変換して、２つの偏光を合成する。また、上記偏光プリズムで合成された２つの偏光がカメラ光学系１０４を介して撮像素子１０６,１０７の像面に結像するように、偏光分離部である光路変換素子Ｐ１０２で２つのｐ偏光成分とｓ偏光成分を分離する。ここで、光路変換素子Ｐ１０２で分離されたｐ偏光成分が撮像素子１０６の像面に結像し、ｓ偏光成分が撮像素子１０７の像面に結像する。

このとき、第４レンズＬ４と第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の３枚にプラスチックレンズを用いている場合、第４レンズＬ４と第７レンズＬ７と第８レンズＬ８で複屈折が生じ、光路変換素子Ｐ１０２で分離されたｐ偏光成分とｓ偏光成分との間にクロストークが発生する。このため、図４に示すように、斜め縞模様の被写体の像が撮像素子１０６,１０７の像面において格子模様になる。

ここで、図５Ａは上記立体像撮影装置１００の第４レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布(平均複屈折量２７ｎｍ)を濃淡で示し、図５Ｂは上記立体像撮影装置１００の第７レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布(平均複屈折量３３ｎｍ)を濃淡で示し、図５Ｃは上記立体像撮影装置１００の第８レンズに用いられる通常のプラスチックレンズの複屈折の分布(平均複屈折量２７ｎｍ)を濃淡で示している。この３枚のプラスチックレンズの平均複屈折量の総和は、８７ｎｍとなる。

なお、図５Ａ〜図５Ｃにおいて、左側にプラスチックレンズ平面の複屈折の分布を示し、右側に複屈折量０〜６０ｎｍに応じた濃さを示している。

次に、図６に示す板状の複屈折媒体(プラスチックレンズに相当)に入射する入射偏光において、その偏光と主軸(遅相軸)とのなす角度をθとし、複屈折媒体を通過して出射した出射光(楕円偏光)のうち、入射偏光と同じ偏光成分をＡとし、入射偏光と直交する偏光成分をＢとする。

そして、平均複屈折量に対する偏光方向変化の割合Ｂ／Ａの関係を図７に示す。図７に示すように、平均複屈折量が３０ｎｍのプラスチックレンズを３枚用いると、平均複屈折量の総和が９０ｎｍとなり、図７に示すように、偏光方向変化の割合Ｂ／Ａは２２％以上となる。すなわち、クロストーク量が２２％以上となってしまう。

そこで、この発明の立体像撮影装置では、１または２以上のプラスチックレンズを用いても、平均複屈折量の総和が３０ｎｍ以下となるように、プラスチックレンズの平均複屈折量を設定する。そうすることにより、図７に示すように、偏光方向変化の割合Ｂ／Ａは３％以下となる。すなわち、クロストーク量が３％以下となる。

したがって、上記第１実施形態の偏光合成式の立体像撮影装置において、カメラ光学系１０４のプラスチックレンズ(第４レンズＬ４と第７レンズＬ７と第８レンズＬ８)の平均複屈折量の総和を３０ｎｍ以下にすることによって、カメラ光学系１０４を通過する偏光のうちの偏光方向が変化した偏光成分の割合すなわちクロストーク量を低減できるので、カメラ光学系１０４の通過後に２つの偏光を偏光分離部である光路変換素子Ｐ１０２で正しく分離でき、像のうつり込みを抑制して、劣化のない良好な立体像を撮影できる。

なお、上記立体像撮影装置では、平均複屈折量の総和を３０ｎｍ以下とするため、例えば、次のような低複屈折のプラスチックレンズ材料を用いる。
・特殊ポリカーボネート樹脂「ユピゼータ(登録商標)ＥＰ−５０００」複屈折量５ｎｍ (三菱ガス化学(株)製)
・特殊ポリエステル「ＯＫＰ４」複屈折量５ｎｍ (大阪ガスケミカル(株)製)
・シクロオレフィンポリマ樹脂「３３０Ｒ、３５０Ｒ」複屈折量５ｎｍ (日本ゼオン(株)製)
・環状オレフィンコポリマ「ＡＰＥＬ５５１４」」複屈折量５ｎｍ (三井化学(株)製)

また、上記カメラ光学系１０４にズームレンズを用いることによって、広角端から望遠端まで劣化のない良好な立体像を撮影できる。

また、上記カメラ光学系１０４に含まれるプラスチックレンズを３枚とすることによって、平均複屈折量の総和を３０ｎｍ以下に容易に管理できると共に、カメラ光学系１０４のコスト低減の効果を高くできる。

上記第１実施形態の立体像撮影装置では、カメラ光学系１０４の第４レンズＬ４と第７レンズＬ７と第８レンズＬ８をプラスチックレンズとしたが、これに限らず、カメラ光学系を構成する複数のレンズのうちの１または２または４以上がプラスチックレンズであってもよい。

図８は、一般的なカメラに用いられる画像処理装置１０８の構造を説明するブロック図である。画像処理装置１０８は、演算処理を実行し、命令を出力する等の機能を備えたＣＰＵ(Central Processing Unit：中央処理装置)２０７と、画像処理のための手順をＣＰＵ２０７に実行させるためのプログラム等を格納したＲＯＭ(Read Only Memory：リード・オンリー・メモリー)２０８と、ＣＰＵの処理動作のために、ＲＯＭ２０８から読み出した上記プログラムや、ＣＰＵの処理のために必要なデータ等を一時的に格納しておくＲＡＭ(Random Access Memory：ランダム・アクセス・メモリー)２０９からなるコンピュータ２１０と、データやコマンド等を入力するための入力部２１１と、ＣＰＵの出力を表示するための表示部２１２と、更に必要に応じて画像データを収納するための記憶手段(図示せず)を備えている。

画像は撮像素子で電気信号に変換されて、Ａ／Ｄ変換した後、内蔵の画像信号処理回路に入りシェーディング補正やγ補正等の処理を行った後、その内蔵メモリに記録される。画像処理装置１０８に入力された画像データは、コンピュータ２１０で画像２枚のステレオ画像に形成される。画像処理装置１０８のコンピュータ２１０はこのようにして得られた２つの画像から立体画像を生成し、例えばディスプレイなどの出力手段(図示せず)等に表示することができる。

〔第２実施形態〕
また、この発明の第２実施形態として、この発明の立体像撮影装置を搭載した電子機器の一例としての携帯型情報端末に関して図９を用いて説明する。図９は、この発明の偏光合成式の立体像撮影装置を搭載した携帯電話３００の外観を示す図である。図９(A)は携帯電話３００の正面図であり、図９(B)は携帯電話３００の背面図であり、図９(C)は携帯電話３００の側面図である。図９では、電子機器として携帯電話である例を示しているが、この第２実施形態の電子機器は、これに限定されるものではない。電子機器としては、例えば、ＰＣ(特にモバイルＰＣ)、ＰＤＡ、ゲーム機、テレビ等のリモートコントローラ等が挙げられる。

図９(A)〜図９(C)に示されるように、携帯電話３００は、モニター側筐体３０１および操作側筐体３０２を備えている。モニター側筐体３０１は、モニター部３０５およびスピーカー部３０６を含み、操作側筐体３０２は、マイク部３０３、テンキー３０４を含み、その裏面にこの発明の偏光合成式の立体像撮影装置３０７が配置されている。例えば、偏光合成式の立体像撮影装置３０７に第１実施形態の偏光合成式の立体像撮影装置１００を用いてもよい。

図９(B)では、偏光合成式の立体像撮影装置３０７の光取込部が横一列になるように配置されているが、この配置だけに限定される訳ではなく、偏光合成式の立体像撮影装置３０７の光取込部は、携帯電話３００の筐体に対して縦方向に配置されても良い。また、この第２実施形態のズームレンズの配置方法およびその向きについては、携帯電話３００のモニター側筐体３０１の裏面に限定されるわけではない。

図９(A)において、スピーカー部３０６は、音声情報を外部に出力するものであり、マイク部３０３は音声情報を携帯電話３００に入力するものである。モニター部３０５は、映像情報を出力するものであり、例えば、偏光合成式の立体像撮影装置３０７で撮像した被写体の像をモニター部３０５に出力させることも可能である。

なお、この第２実施形態の携帯電話３００は、図９に示されるように、上部の筐体(モニター側筐体３０１)と下部の筐体(操作側筐体３０２)とがヒンジを介して接続されている、いわゆる折りたたみ式の携帯電話３００を例として挙げている。携帯電話３００として、折りたたみ式が主流であるため、本実施形態では折りたたみ式の携帯電話を一例として挙げているのであって偏光合成式の立体像撮影装置３０７を搭載することができる携帯電話３００は、折りたたみ式に限るものではない。近年、折りたたみ式の携帯電話３００において、折りたたんだ状態で厚みが１０ｍｍ以下のものも登場してきている。携帯電話３００の携帯性を考慮するならば、その厚みは極めて重要な要素となっている。

図９に示す操作側筐体３０２において、図示されない内部の回路基板等を除いて、その厚みを決定する部品は、マイク部３０３、テンキー３０４、偏光合成式の立体像撮影装置３０７である。この中で、偏光合成式の立体像撮影装置３０７の厚さが最も厚く、偏光合成式の立体像撮影装置３０７の薄型化は、携帯電話３００の薄型化に直接繋がる。よって、上述のように薄型化可能なこの発明の偏光合成式の立体像撮影装置３０７は、携帯電話の様な薄型化を必要とする電子機器に対して好適な発明である。

上記構成によれば、偏光合成式の立体像撮影装置３０７を携帯電話３００に搭載することで、劣化のない良好な立体像を撮影することが可能となり、高機能かつ付加価値の高い小型の携帯電話３００を実現することができる。

上記第２実施形態では、偏光合成式の立体像撮影装置を備えた電子機器としての携帯電話について説明したが、電子機器はこれに限らず、他の携帯情報端末などの電子機器にこの発明を適用してもよい。

この発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についてもこの発明の技術的範囲に含まれる。

１００…立体像撮影装置
１０１,１０２…光取込部
１０３…偏光合成部
１０４…カメラ光学系
１０５…偏光分離部
１０６,１０７…撮像素子
１０８…画像処理装置
１０９Ｌ,１０９Ｒ…光路変換素子
１１１…λ／４シート
１１２…反射ミラー
１１４…位相差板
１１５…反射ミラー
２００…撮像素子
２０１…偏光板
２０２…偏光板
２０３…撮像素子の画素
２０７…ＣＰＵ
２０８…ＲＯＭ
２０９…ＲＡＭ
２１０…コンピュータ
２１１…入力部
２１２…表示部
３００…携帯電話
３０１…モニター側筐体
３０２…操作側筐体
３０３…マイク部
３０４…テンキー
３０５…モニター部
３０６…スピーカー部
３０７…偏光合成式の立体像撮影装置
Ｌ１…第１レンズ
Ｌ２…第２レンズ
Ｌ３…第３レンズ
Ｌ４…第４レンズ
Ｌ５…第５レンズ
Ｌ６…第６レンズ
Ｌ７…第７レンズ
Ｌ８…第８レンズ
Ｌ９…第９レンズ
ＩＭＧ１,ＩＭＧ２…像面
Ｐ１０１…光路変換素子
Ｐ１０１ａ…広帯域ＰＢＳ膜
Ｐ１０２…偏光分離素子
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ａ…被写体
ＬＲ…光取込部１０２から取り込まれた光
ＬＬ…光取込部１０１から取り込まれた光

Claims (5)

1. 同一被写体からの視差画像の２つの入射光を偏光方向が異なる２つの偏光に変換して、上記２つの偏光を合成する偏光合成部と、
   上記偏光合成部で合成された上記２つの偏光を複数のレンズを介して結像させるカメラ光学系と、
   上記２つの偏光が異なる像面に結像するように、上記カメラ光学系を透過した上記２つの偏光を分離する偏光分離部と
   を備え、
   上記カメラ光学系は、少なくとも１つのプラスチックレンズを含み、上記プラスチックレンズの平均複屈折量が３０ｎｍ以下であることを特徴とする立体像撮影装置。
2. 請求項１に記載の立体像撮影装置において、
   上記カメラ光学系は、複数のプラスチックレンズを含み、上記複数のプラスチックレンズの平均複屈折量の総和が３０ｎｍ以下であることを特徴とする立体像撮影装置。
3. 請求項１または２に記載の立体像撮影装置において、
   上記カメラ光学系は、ズームレンズであることを特徴とする立体像撮影装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載の立体像撮影装置において、
   上記カメラ光学系に含まれる上記プラスチックレンズは３枚であることを特徴とする立体像撮影装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１つに記載の立体像撮影装置を備えたことを特徴とする電子機器。