JP2017173685A - 光学装置および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
4 可変位相差板(第2の位相差板)
5 偏光板
7 偏光取得手段(光学装置)
14a、14b、14c 液晶層
15a、15b、15c 液晶分子
Claims (16)
- 被写体からの光を撮像素子に導く光学装置であって、
遅相軸方向の偏光成分と進相軸方向の偏光成分との間にπ/2の相対位相差を与える第1の位相差板と、
液晶層を備え、遅相軸方向の偏光成分と進相軸方向の偏光成分との間に与える相対位相差を変更可能な第2の位相差板と、
前記撮像素子に導く偏光成分を抽出する偏光板と、を有し、
前記第1の位相差板、前記第2の位相差板、および前記偏光板は、前記被写体の側から前記撮像素子の側へ順に配置され、
前記第1の位相差板の遅相軸方向または進相軸方向は、前記偏光板が抽出する偏光方向と略平行であり、
前記第2の位相差板の遅相軸方向または進相軸方向は、前記偏光板が抽出する偏光方向に対して略45度だけ傾いており、
前記液晶層の液晶分子は、配向角度が前記第2の位相差板の面法線に垂直な面に対して鏡面対称となるように配置されることを特徴とする光学装置。 - 前記第2の位相差板に電圧を印加することで、前記第2の位相差板が与える相対位相差を設定する設定手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記液晶層の液晶分子は、前記設定手段が前記第2の位相差板に第1の電圧を印加するときに、配向角度が前記第2の位相差板の面法線に垂直な面に対して鏡面対称となるように配置されることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記第2の位相差板は、前記第2の位相差板が与える位相差が最小値となる第1の状態、前記第2の位相差板が与える位相差が最大値となる第2の状態、および前記第2の位相差板が与える位相差が前記最小値と前記最大値との間の値となる第3の状態となることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光学装置。
- 前記第2の位相差板が前記第3の状態であるときに、前記液晶層の液晶分子は、配向角度が前記第2の位相差板の面法線に垂直な面に対して鏡面対称となるように配置されることを特徴とする請求項4に記載の光学装置。
- 前記第2の位相差板が前記第3の状態であるときに、前記第2の位相差板が与える位相差は、前記最大値と前記最小値の中間値に対して−10%から+10%の範囲内であることを特徴とする請求項4または5に記載の光学装置。
- 前記液晶分子は、光学軸が略同一面内に配置されるように構成されることを特徴とする請求項1から6のうちいずれか1項に記載の光学装置。
- 前記第2の位相差板は、2枚のVA液晶層を備えることを特徴とする請求項1から7のうちいずれか1項に記載の光学装置。
- 前記偏光板は、使用波長域において、前記偏光板が抽出する偏光方向と直交する方向の偏光成分の50%以上を吸収することを特徴とする請求項1から8のうちいずれか1項に記載の光学装置。
- 請求項1から9のうちいずれか1項に記載の光学装置と、
前記第2の位相差板が与える相対位相差を変化させて取得される複数の画像に基づいて被写体の偏光情報を取得する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像素子と前記偏光板との間に、複数の層から構成される光学ローパスフィルタを更に有し、
前記光学ローパスフィルタの最も前記偏光板の側の層による光分離方向は、前記偏光板が抽出する偏光方向に対して略45度だけ傾いていることを特徴する請求項10に記載の撮像装置。 - 前記光学ローパスフィルタは、複屈折または偏光回折素子を利用した方式であることを特徴とした請求項11に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子と前記偏光板との間に配置される光学ローパスフィルタと、
前記光学ローパスフィルタと前記偏光板との間に、遅相軸方向と進相軸方向の偏光成分の間にπ/2の相対位相差を与える第3の位相差板と、を更に有し、
前記第3の位相差板の遅相軸方向または進相軸方向は、前記偏光板が抽出する偏光方向に対して略45度だけ傾いていることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 - 前記第1の位相差板と前記第3の位相差板の少なくとも一方は、アクロマチック位相差板であることを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置は、配向角度が前記第2の位相差板の面法線に垂直な面に対して鏡面対称となるように前記液晶層の液晶分子が配置されている場合に撮像を行うことを特徴とする請求項10から14のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置は、前記第2の位相差板が、前記第2の位相差板が与える位相差が最小値となる第1の状態、前記第2の位相差板が与える位相差が最大値となる第2の状態、および前記第2の位相差板が与える位相差が前記最小値と前記最大値との間の値となる第3の状態であるそれぞれの場合に撮像を行うことを特徴とする請求項10から14のいずれか1項に記載の撮像装置。
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