撮像装置およびアダプタユニット
【課題】簡易な構成で、右眼用画像および左眼用画像を撮像する撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像素子と、被写体の像を撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、レンズ部の右側を通過する右側光とレンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、レンズ部を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、偏光子に入射される光を透過する透過部と偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、透過部と遮蔽部とが偏光子が光をシフトさせる方向に偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備える撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像素子と、被写体の像を撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、レンズ部の右側を通過する右側光とレンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、レンズ部を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、偏光子に入射される光を透過する透過部と偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、透過部と遮蔽部とが偏光子が光をシフトさせる方向に偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備える撮像装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびアダプタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステレオ画像の撮像装置は、左右の２つのレンズと２つの撮像素子とにより、右眼用画像および左眼用画像を撮像する。また、１つのレンズの右側を通過する光と左側を通過する光とをプリズムで分離して、分離した２つ左右の光を互いに独立に２つの撮像素子で撮像する方式もある。また、左右のシャッタを交互に開き、これに同期して１つの撮像素子により画像を撮像する方式もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、左右の２つのレンズおよび２つの撮像素子を備える撮像装置は、構成が大きくなってしまっていた。また、左右のシャッタを交互に開く撮像素子は、処理時間がかかってしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、撮像素子と、被写体の像を前記撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、前記レンズ部の右側を通過する右側光と前記レンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、前記レンズ部を通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備える撮像装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、撮像装置と、前記撮像装置に装着される対物レンズユニットとの間に挿入して設けられるアダプタユニットであって、前記対物レンズユニットによって中間像面に結像された像を、前記撮像装置の撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、前記中間像面上に設けられ、前記対物レンズユニットを通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、前記偏光子の被写体側の面上に設けられ、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備えるアダプタユニットを提供する。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。
【図３】本実施形態に係る偏光子２８を通過する光、および、撮像素子２２へと入射される光の光路の一例を示す。
【図４】本実施形態に係る偏光子２８において屈折する光の光路の一例を示す。
【図５】本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第１例を示す。
【図６】本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第２例を示す。
【図７】本実施形態の第１変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図８】本実施形態の第２変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図９】本実施形態の第３変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図１０】本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図１１】本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１０の構成を示す。本実施形態に係る撮像装置１０は、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。
【００１０】
撮像装置１０は、撮像素子２２と、レンズ部２４と、偏光フィルタ部２６と、偏光子２８と、バリア部３０と、カメラ処理部３２と、画像生成部３４とを備える。撮像素子２２は、受光面に結像された像を撮像する。撮像素子２２は、ＣＣＤセンサおよびＣＭＯＳセンサ等である。
【００１１】
レンズ部２４は、被写体の像を撮像素子２２の受光面に結像する。レンズ部２４は、一例として、撮像装置１０の本体に装着されるレンズユニット内に設けられる。レンズ部２４は、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００１２】
偏光フィルタ部２６は、レンズ部２４の右側を通過する右側光とレンズ部２４の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える。本実施形態においては、偏光フィルタ部２６は、レンズ部２４の右側を通過する右側光とレンズ部２４の左側を通過する左側光とを互いに直交する直線偏光の光とする。
【００１３】
偏光子２８は、レンズ部２４を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的に、光軸に直交する面内方向にシフトして出射する。即ち、偏光子２８は、同一位置に入射した右側光および左側光の一方を他方に対して、予め定められたシフト量分、光軸に直交する面内方向にずらした位置から出射する。そして、偏光子２８から出射された右側光および左側光は、撮像素子２２へと照射される。
【００１４】
バリア部３０は、偏光子２８より前段（被写体側）に設けられる。バリア部３０は、レンズ部２４を通過した光のうち一部を遮蔽して、残りを通過して偏光子２８に与える。
【００１５】
カメラ処理部３２は、撮像素子２２により撮像された各画素の信号を取得して画像データを生成する。また、カメラ処理部３２は、画像データを生成するための各種の制御を実行する。
【００１６】
画像生成部３４は、撮像素子２２における右側光が照射された領域から右眼用画像を生成し、撮像素子２２における左側光が照射された領域から左眼用画像を生成する。画像生成部３４は、生成した右眼用画像および左眼用画像を例えばメモリ等に格納する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。偏光フィルタ部２６は、一例として、レンズ部２４の前段に設けられる。本例においては、偏光フィルタ部２６は、右側フィルタ４２と、左側フィルタ４４とを有する。右側フィルタ４２は、レンズ部２４の右側を通過する右側光のうち第１直線偏光成分を透過する。左側フィルタ４４は、レンズ部２４の左側を通過する左側光のうち第１直線偏光成分に直交する第２直線偏光成分を透過する。
【００１８】
偏光子２８は、複屈折を生じさせる光学素子である。偏光子２８は、一例として、平行平板の形状を有する。
【００１９】
偏光子２８は、一例として、撮像素子２２の受光面上に配置され、一方の面にレンズ部２４を通過した光が垂直に入射される。偏光子２８は、第１直線偏光成分の光である右側光および第２直線偏光成分の光である左側光のうちの一方を屈折させずに他方の面から出射する。そして、偏光子２８は、他方の光を屈折させて他方の面から出射する。従って、偏光子２８は、レンズ部２４を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的に、光軸に直交する面内方向にシフトして出射することができる。
【００２０】
また、偏光子２８は、撮像素子２２の画素５０の画素ピッチｄの整数倍の距離分、右側光および左側光を相対的にシフトさせる。さらに、また、本例においては、偏光子２８は、右側光および左側光を左右方向にシフトする。
【００２１】
バリア部３０は、一例として、偏光子２８の被写体側の面上に配置される。バリア部３０は、偏光子２８に入射される光を透過する透過部４６と、偏光子２８に入射される光を遮蔽する遮蔽部４８とを有する。透過部４６および遮蔽部４８は、偏光子２８が光をシフトさせる方向に、偏光子２８の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置される。
【００２２】
透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、一例として、垂直方向（左右方向に直交する方向）に長い帯状となっている。透過部４６および遮蔽部４８は、偏光子２８が光をシフトさせる方向である左右方向に交互に配置される。透過部４６および遮蔽部４８が交互に配置されるピッチは、撮像素子２２における水平方向の画素ピッチｄとなっている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る偏光子２８を通過する光、および、撮像素子２２へと入射される光の光路の一例を示す。図３に示されるように、偏光子２８は、同一位置に入射した右側光および左側光の一方を他方に対して、所定のシフト量分位置をずらした位置から出射する。従って、偏光子２８は、シフトさせる方向が画素の配列方向（例えば左右方向または垂直方向）であって、シフト量が画素５０のピッチの整数倍の距離であれば、同一位置に入射した右側光および左側光を異なる画素５０に受光させることができる。
【００２４】
バリア部３０は、撮像素子２２における１つの画素５０に対して、右側光および左側光の両者が入射されないように、偏光子２８に入射される光の一部を遮蔽する。より具体的には、バリア部３０は、偏光子２８が光をシフトさせる方向に、シフト量のピッチで交互に配置された透過部４６および遮蔽部４８を有する。これにより、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれには、右側光または左側光の何れか一方のみが照射される。
【００２５】
なお、バリア部３０は、透過部４６における偏光子２８が光をシフトさせる方向の幅が、遮蔽部４８における偏光子２８が光をシフトさせる方向の幅より狭くてもよい。これにより、バリア部３０は、一の透過部４６を透過した光が、当該透過部４６に対応しない画素５０に入射されることを防止することができる。
【００２６】
そして、画像生成部３４は、撮像素子２２における右側光が照射された領域の画素５０から右眼用画像を生成する。また、画像生成部３４は、撮像素子２２における左側光が照射された領域の画素５０から左眼用画像を生成する。
【００２７】
このように、本実施形態に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。これにより、撮像装置１０によれば、簡易な構成および簡単な処理により、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００２８】
図４は、本実施形態に係る偏光子２８において屈折する光の光路の一例を示す。例えば、偏光子２８にシフトさせる目的のシフト量をｄとした場合、厚みｔは、下記の式（１）で表される。
【数１】
【００２９】
なお、式（１）のｔａｎ（φ）は、下記式（２）により表される。
【数２】
【００３０】
また、式（２）における、θは、撮像装置１０の光軸に対する偏光子２８の光学軸の角度を表す。ｎｏは、偏光子２８の常光線屈折率を表す。ｎｅは、偏光子２８の異常光線屈折率を表す。
【００３１】
ここで、θ＝４５°で切り出された並行平板の方解石および水晶で偏光子２８を実現する。方解石は、常光線屈折率ｎｏが１．６６１６、異常光線屈折率ｎｅが１．５４６２である。また、水晶は、常光線屈折率ｎｏが１．４８７９、異常光線屈折率ｎｅが１．５５５３である。
【００３２】
この場合、場合、シフト量ｄ＝１０μｍとするための厚みｔは、下記表１のとおりとなる。即ち、方解石の場合、厚みｔは１２８μｍとなる。また、水晶の場合、厚みｔは２４１０μｍとなる。
【表１】
【００３３】
図５は、本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第１例を示す。偏光子２８は、右側光および左側光を相対的に、光軸に直交する面内方向における垂直方向にシフトさせてもよい。この場合、バリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、左右方向の帯状であって、偏光子２８が光をシフトさせる方向である垂直方向に交互に配置される。これにより、バリア部３０は、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれに、右側光または左側光の何れか一方のみを照射させることができる。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第２例を示す。透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、光をシフトさせる方向とは直交する方向に帯状ではなく、光をシフトさせる方向とは直交する方向にも交互に配置されてもよい。このような配置であっても、バリア部３０は、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれに、右側光または左側光の何れか一方のみを照射させることができる。
【００３５】
図７は、本実施形態の第１変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図６を参照して説明した撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３６】
第１変形例に係る撮像装置１０は、本体部６０と、レンズユニット６２と、アダプタユニット６４とを備える。アダプタユニット６４は、互いの光軸が一致するように、本体部６０に装着される。
【００３７】
また、レンズユニット６２は、アダプタユニット６４における本体部６０が装着されない側の端に、互いの光軸が一致するように装着される。
【００３８】
また、本体部６０は、立体画像の撮影をしない場合には、アダプタユニット６４が取り外され、レンズユニット６２が直接装着される。即ち、アダプタユニット６４は、立体画像用ではない通常の撮像装置における、レンズユニット６２と本体部６０との間に挿入して用いることができる。
【００３９】
本体部６０は、撮像素子２２と、カメラ処理部３２と、画像生成部３４とを有する。レンズユニット６２は、対物レンズ７２を有する。アダプタユニット６４は、リレーレンズ７４と、偏光フィルタ部２６と、偏光子２８と、バリア部３０とを有する。
【００４０】
レンズユニット６２内の対物レンズ７２は、被写体の像を中間像面７０に結像する。中間像面７０は、アダプタユニット６４内の光軸に垂直な仮想的な面である。中間像面７０は、対物レンズ７２からアダプタユニット６４を見たときに、レンズユニット６２を本体部６０に直接装着した場合における撮像素子２２と同一位置に形成される面である。
【００４１】
アダプタユニット６４内のリレーレンズ７４は、中間像面７０に結像された像を撮像素子２２の受光面に結像する。対物レンズ７２およびリレーレンズ７４は、両者で、図１に示したレンズ部２４の機能を実現する。即ち、対物レンズ７２およびリレーレンズ７４は、両者で、被写体の像を撮像素子２２の受光面に結像する機能を実現する。
【００４２】
偏光フィルタ部２６は、リレーレンズ７４の右側を通過する右側光とリレーレンズ７４の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える。本変形例においては、偏光フィルタ部２６は、中間像面７０とリレーレンズ７４との間の光路中に設けられる。
【００４３】
バリア部３０は、中間像面７０上に設けられる。また、偏光子２８は、バリア部３０の後側（撮像素子２２側）の表面上に設けられる。
【００４４】
このような変形例に係る撮像装置１０は、被写体の像が結像される中間像面７０上において被写体からの光の一部を遮蔽および屈折させる。従って、本変形例に係る撮像装置１０によれば、右眼用画像および左眼用画像を分離して撮像素子２２に受光させる光学的な機能をアダプタユニット６４内にまとめることができる。これにより、本変形例に係る撮像装置１０によれば、二次元画像の撮像用の撮像装置に、アダプタユニット６４を追加することで立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００４５】
また、中間像面７０に形成された像は、リレーレンズ７４の倍率に応じて拡大または縮小されて撮像素子２２の受光面上に結像される。本変形例において、リレーレンズ７４の倍率が１倍ではない場合、偏光子２８は、撮像素子２２の画素ピッチの整数倍の距離をリレーレンズ７４の倍率により除算した距離分、右側光および左側光を相対的にシフトさせる。これにより、偏光子２８は、リレーレンズ７４の倍率が１倍でない場合であっても、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対して、右側光および左側光の一方のみを受光させることができる。
【００４６】
図８は、本実施形態の第２変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図７を参照して説明した第１変形例に係る撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４７】
第２変形例に係る撮像装置１０において、偏光子２８は、撮像素子２２の受光面上に設けられる。このような構成であっても、第２変形例に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００４８】
図９は、本実施形態の第３変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図８を参照して説明した各撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４９】
本変形例に係る撮像装置１０は、算出部８０と、補正部８２とを更に備える。算出部８０は、偏光子２８による右側光および左側光のシフト方向およびシフト量のずれを算出する。
【００５０】
より具体的には、算出部８０は、偏光子２８によるシフト方向が、撮像素子２２に形成された画素の並んだ方向に対してどれだけずれているか、例えば左右方向または垂直方向からどれだけ回転しているかを算出する。また、さらに、算出部８０は、偏光子２８によるシフト量が、目的のシフト量（例えば、画素ピッチの整数倍）からどれだけずれているかを算出する。
【００５１】
撮像装置１０は、調整時において、予め定められた干渉縞８４を撮像する。算出部８０は、予め定められた干渉縞８４を撮像して得られた画像に基づき、シフト方向およびシフト量を算出する。算出部８０は、一例として、予め定められた干渉縞８４を撮像して得られた画像と、予測される画像とを比較して、偏光子２８によるシフト方向およびシフト量が、目的のシフト方向およびシフト量からどれだけずれているかを算出する。
【００５２】
補正部８２は、カメラ処理部３２により撮像された画像の各画素値を、偏光子２８による右側光および左側光のシフト方向およびシフト量に応じて画像処理により補正して、予め定められたシフト方向およびシフト量で右側光および左側光を相対的にシフトさせた画像を再現する。補正部８２は、一例として、カメラ処理部３２により撮像された画像の各画素値を、シフト方向およびシフト量に応じて算出された係数により、画素補間する。
【００５３】
そして、画像生成部３４は、補正部８２により補正された画像から、右眼用画像および左眼用画像を生成する。このような変形例に係る撮像装置１０によれば、偏光子２８によるシフト方向およびシフト量に誤差がある場合であっても、精度の良い右眼用画像および左眼用画像を生成することができる。
【００５４】
図１０は、本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図８を参照して説明した各撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００５５】
第４変形例に係る撮像装置１０は、偏光子２８およびバリア部３０に代えて、透過フィルタ部９０を備える。透過フィルタ部９０は、一例として、撮像素子２２の受光面上に設けられる。
【００５６】
図１１は、本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。第４変形例において、透過フィルタ部９０は、右側光透過部９２および左側光透過部９４を有する。右側光透過部９２は、右側光の偏光成分を透過し、左側光の偏光成分を遮蔽する。左側光透過部９４は、左側光の偏光成分を透過し、右側光の偏光成分を遮蔽する。
【００５７】
右側光透過部９２および左側光透過部９４は、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対応した位置に設けられる。これにより、右側光透過部９２および左側光透過部９４は、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対して、右側光または左側光の何れか一方のみを受光させることができる。
【００５８】
右側光透過部９２および左側光透過部９４は、一例として、所定個の画素毎に垂直方向または水平方向に交互に配列される。右側光透過部９２および左側光透過部９４は、一例として、左右方向または垂直方向の帯状であって、撮像素子２２の画素ピッチの整数倍距離毎に交互に配置される。
【００５９】
このような本変形例に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。これにより、撮像装置１０によれば、簡易な構成および簡単な処理により、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００６０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 撮像装置、２２ 撮像素子、２４ レンズ部、２６ 偏光フィルタ部、２８ 偏光子、３０ バリア部、３２ カメラ処理部、３４ 画像生成部、４２ 右側フィルタ、４４ 左側フィルタ、４６ 透過部、４８ 遮蔽部、５０ 画素、６０ 本体部、６２ レンズユニット、６４ アダプタユニット、７０ 中間像面、７２ 対物レンズ、７４ リレーレンズ、８０ 算出部、８２ 補正部、８４ 干渉縞、９０ 透過フィルタ部、９２ 右側光透過部、９４ 左側光透過部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびアダプタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステレオ画像の撮像装置は、左右の２つのレンズと２つの撮像素子とにより、右眼用画像および左眼用画像を撮像する。また、１つのレンズの右側を通過する光と左側を通過する光とをプリズムで分離して、分離した２つ左右の光を互いに独立に２つの撮像素子で撮像する方式もある。また、左右のシャッタを交互に開き、これに同期して１つの撮像素子により画像を撮像する方式もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、左右の２つのレンズおよび２つの撮像素子を備える撮像装置は、構成が大きくなってしまっていた。また、左右のシャッタを交互に開く撮像素子は、処理時間がかかってしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、撮像素子と、被写体の像を前記撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、前記レンズ部の右側を通過する右側光と前記レンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、前記レンズ部を通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備える撮像装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、撮像装置と、前記撮像装置に装着される対物レンズユニットとの間に挿入して設けられるアダプタユニットであって、前記対物レンズユニットによって中間像面に結像された像を、前記撮像装置の撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、前記中間像面上に設けられ、前記対物レンズユニットを通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、前記偏光子の被写体側の面上に設けられ、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、を備えるアダプタユニットを提供する。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。
【図３】本実施形態に係る偏光子２８を通過する光、および、撮像素子２２へと入射される光の光路の一例を示す。
【図４】本実施形態に係る偏光子２８において屈折する光の光路の一例を示す。
【図５】本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第１例を示す。
【図６】本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第２例を示す。
【図７】本実施形態の第１変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図８】本実施形態の第２変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図９】本実施形態の第３変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図１０】本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。
【図１１】本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１０の構成を示す。本実施形態に係る撮像装置１０は、観視者の右眼に与える右眼用画像および観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する。
【００１０】
撮像装置１０は、撮像素子２２と、レンズ部２４と、偏光フィルタ部２６と、偏光子２８と、バリア部３０と、カメラ処理部３２と、画像生成部３４とを備える。撮像素子２２は、受光面に結像された像を撮像する。撮像素子２２は、ＣＣＤセンサおよびＣＭＯＳセンサ等である。
【００１１】
レンズ部２４は、被写体の像を撮像素子２２の受光面に結像する。レンズ部２４は、一例として、撮像装置１０の本体に装着されるレンズユニット内に設けられる。レンズ部２４は、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００１２】
偏光フィルタ部２６は、レンズ部２４の右側を通過する右側光とレンズ部２４の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える。本実施形態においては、偏光フィルタ部２６は、レンズ部２４の右側を通過する右側光とレンズ部２４の左側を通過する左側光とを互いに直交する直線偏光の光とする。
【００１３】
偏光子２８は、レンズ部２４を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的に、光軸に直交する面内方向にシフトして出射する。即ち、偏光子２８は、同一位置に入射した右側光および左側光の一方を他方に対して、予め定められたシフト量分、光軸に直交する面内方向にずらした位置から出射する。そして、偏光子２８から出射された右側光および左側光は、撮像素子２２へと照射される。
【００１４】
バリア部３０は、偏光子２８より前段（被写体側）に設けられる。バリア部３０は、レンズ部２４を通過した光のうち一部を遮蔽して、残りを通過して偏光子２８に与える。
【００１５】
カメラ処理部３２は、撮像素子２２により撮像された各画素の信号を取得して画像データを生成する。また、カメラ処理部３２は、画像データを生成するための各種の制御を実行する。
【００１６】
画像生成部３４は、撮像素子２２における右側光が照射された領域から右眼用画像を生成し、撮像素子２２における左側光が照射された領域から左眼用画像を生成する。画像生成部３４は、生成した右眼用画像および左眼用画像を例えばメモリ等に格納する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。偏光フィルタ部２６は、一例として、レンズ部２４の前段に設けられる。本例においては、偏光フィルタ部２６は、右側フィルタ４２と、左側フィルタ４４とを有する。右側フィルタ４２は、レンズ部２４の右側を通過する右側光のうち第１直線偏光成分を透過する。左側フィルタ４４は、レンズ部２４の左側を通過する左側光のうち第１直線偏光成分に直交する第２直線偏光成分を透過する。
【００１８】
偏光子２８は、複屈折を生じさせる光学素子である。偏光子２８は、一例として、平行平板の形状を有する。
【００１９】
偏光子２８は、一例として、撮像素子２２の受光面上に配置され、一方の面にレンズ部２４を通過した光が垂直に入射される。偏光子２８は、第１直線偏光成分の光である右側光および第２直線偏光成分の光である左側光のうちの一方を屈折させずに他方の面から出射する。そして、偏光子２８は、他方の光を屈折させて他方の面から出射する。従って、偏光子２８は、レンズ部２４を通過した右側光および左側光を入射して、右側光および左側光の一方を他方に対して相対的に、光軸に直交する面内方向にシフトして出射することができる。
【００２０】
また、偏光子２８は、撮像素子２２の画素５０の画素ピッチｄの整数倍の距離分、右側光および左側光を相対的にシフトさせる。さらに、また、本例においては、偏光子２８は、右側光および左側光を左右方向にシフトする。
【００２１】
バリア部３０は、一例として、偏光子２８の被写体側の面上に配置される。バリア部３０は、偏光子２８に入射される光を透過する透過部４６と、偏光子２８に入射される光を遮蔽する遮蔽部４８とを有する。透過部４６および遮蔽部４８は、偏光子２８が光をシフトさせる方向に、偏光子２８の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置される。
【００２２】
透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、一例として、垂直方向（左右方向に直交する方向）に長い帯状となっている。透過部４６および遮蔽部４８は、偏光子２８が光をシフトさせる方向である左右方向に交互に配置される。透過部４６および遮蔽部４８が交互に配置されるピッチは、撮像素子２２における水平方向の画素ピッチｄとなっている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る偏光子２８を通過する光、および、撮像素子２２へと入射される光の光路の一例を示す。図３に示されるように、偏光子２８は、同一位置に入射した右側光および左側光の一方を他方に対して、所定のシフト量分位置をずらした位置から出射する。従って、偏光子２８は、シフトさせる方向が画素の配列方向（例えば左右方向または垂直方向）であって、シフト量が画素５０のピッチの整数倍の距離であれば、同一位置に入射した右側光および左側光を異なる画素５０に受光させることができる。
【００２４】
バリア部３０は、撮像素子２２における１つの画素５０に対して、右側光および左側光の両者が入射されないように、偏光子２８に入射される光の一部を遮蔽する。より具体的には、バリア部３０は、偏光子２８が光をシフトさせる方向に、シフト量のピッチで交互に配置された透過部４６および遮蔽部４８を有する。これにより、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれには、右側光または左側光の何れか一方のみが照射される。
【００２５】
なお、バリア部３０は、透過部４６における偏光子２８が光をシフトさせる方向の幅が、遮蔽部４８における偏光子２８が光をシフトさせる方向の幅より狭くてもよい。これにより、バリア部３０は、一の透過部４６を透過した光が、当該透過部４６に対応しない画素５０に入射されることを防止することができる。
【００２６】
そして、画像生成部３４は、撮像素子２２における右側光が照射された領域の画素５０から右眼用画像を生成する。また、画像生成部３４は、撮像素子２２における左側光が照射された領域の画素５０から左眼用画像を生成する。
【００２７】
このように、本実施形態に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。これにより、撮像装置１０によれば、簡易な構成および簡単な処理により、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００２８】
図４は、本実施形態に係る偏光子２８において屈折する光の光路の一例を示す。例えば、偏光子２８にシフトさせる目的のシフト量をｄとした場合、厚みｔは、下記の式（１）で表される。
【数１】
【００２９】
なお、式（１）のｔａｎ（φ）は、下記式（２）により表される。
【数２】
【００３０】
また、式（２）における、θは、撮像装置１０の光軸に対する偏光子２８の光学軸の角度を表す。ｎｏは、偏光子２８の常光線屈折率を表す。ｎｅは、偏光子２８の異常光線屈折率を表す。
【００３１】
ここで、θ＝４５°で切り出された並行平板の方解石および水晶で偏光子２８を実現する。方解石は、常光線屈折率ｎｏが１．６６１６、異常光線屈折率ｎｅが１．５４６２である。また、水晶は、常光線屈折率ｎｏが１．４８７９、異常光線屈折率ｎｅが１．５５５３である。
【００３２】
この場合、場合、シフト量ｄ＝１０μｍとするための厚みｔは、下記表１のとおりとなる。即ち、方解石の場合、厚みｔは１２８μｍとなる。また、水晶の場合、厚みｔは２４１０μｍとなる。
【表１】
【００３３】
図５は、本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第１例を示す。偏光子２８は、右側光および左側光を相対的に、光軸に直交する面内方向における垂直方向にシフトさせてもよい。この場合、バリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、左右方向の帯状であって、偏光子２８が光をシフトさせる方向である垂直方向に交互に配置される。これにより、バリア部３０は、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれに、右側光または左側光の何れか一方のみを照射させることができる。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るバリア部３０における透過部４６および遮蔽部４８の配置の第２例を示す。透過部４６および遮蔽部４８のそれぞれは、光をシフトさせる方向とは直交する方向に帯状ではなく、光をシフトさせる方向とは直交する方向にも交互に配置されてもよい。このような配置であっても、バリア部３０は、撮像素子２２に含まれる複数の画素５０のそれぞれに、右側光または左側光の何れか一方のみを照射させることができる。
【００３５】
図７は、本実施形態の第１変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図６を参照して説明した撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３６】
第１変形例に係る撮像装置１０は、本体部６０と、レンズユニット６２と、アダプタユニット６４とを備える。アダプタユニット６４は、互いの光軸が一致するように、本体部６０に装着される。
【００３７】
また、レンズユニット６２は、アダプタユニット６４における本体部６０が装着されない側の端に、互いの光軸が一致するように装着される。
【００３８】
また、本体部６０は、立体画像の撮影をしない場合には、アダプタユニット６４が取り外され、レンズユニット６２が直接装着される。即ち、アダプタユニット６４は、立体画像用ではない通常の撮像装置における、レンズユニット６２と本体部６０との間に挿入して用いることができる。
【００３９】
本体部６０は、撮像素子２２と、カメラ処理部３２と、画像生成部３４とを有する。レンズユニット６２は、対物レンズ７２を有する。アダプタユニット６４は、リレーレンズ７４と、偏光フィルタ部２６と、偏光子２８と、バリア部３０とを有する。
【００４０】
レンズユニット６２内の対物レンズ７２は、被写体の像を中間像面７０に結像する。中間像面７０は、アダプタユニット６４内の光軸に垂直な仮想的な面である。中間像面７０は、対物レンズ７２からアダプタユニット６４を見たときに、レンズユニット６２を本体部６０に直接装着した場合における撮像素子２２と同一位置に形成される面である。
【００４１】
アダプタユニット６４内のリレーレンズ７４は、中間像面７０に結像された像を撮像素子２２の受光面に結像する。対物レンズ７２およびリレーレンズ７４は、両者で、図１に示したレンズ部２４の機能を実現する。即ち、対物レンズ７２およびリレーレンズ７４は、両者で、被写体の像を撮像素子２２の受光面に結像する機能を実現する。
【００４２】
偏光フィルタ部２６は、リレーレンズ７４の右側を通過する右側光とリレーレンズ７４の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える。本変形例においては、偏光フィルタ部２６は、中間像面７０とリレーレンズ７４との間の光路中に設けられる。
【００４３】
バリア部３０は、中間像面７０上に設けられる。また、偏光子２８は、バリア部３０の後側（撮像素子２２側）の表面上に設けられる。
【００４４】
このような変形例に係る撮像装置１０は、被写体の像が結像される中間像面７０上において被写体からの光の一部を遮蔽および屈折させる。従って、本変形例に係る撮像装置１０によれば、右眼用画像および左眼用画像を分離して撮像素子２２に受光させる光学的な機能をアダプタユニット６４内にまとめることができる。これにより、本変形例に係る撮像装置１０によれば、二次元画像の撮像用の撮像装置に、アダプタユニット６４を追加することで立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００４５】
また、中間像面７０に形成された像は、リレーレンズ７４の倍率に応じて拡大または縮小されて撮像素子２２の受光面上に結像される。本変形例において、リレーレンズ７４の倍率が１倍ではない場合、偏光子２８は、撮像素子２２の画素ピッチの整数倍の距離をリレーレンズ７４の倍率により除算した距離分、右側光および左側光を相対的にシフトさせる。これにより、偏光子２８は、リレーレンズ７４の倍率が１倍でない場合であっても、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対して、右側光および左側光の一方のみを受光させることができる。
【００４６】
図８は、本実施形態の第２変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図７を参照して説明した第１変形例に係る撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４７】
第２変形例に係る撮像装置１０において、偏光子２８は、撮像素子２２の受光面上に設けられる。このような構成であっても、第２変形例に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００４８】
図９は、本実施形態の第３変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図８を参照して説明した各撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４９】
本変形例に係る撮像装置１０は、算出部８０と、補正部８２とを更に備える。算出部８０は、偏光子２８による右側光および左側光のシフト方向およびシフト量のずれを算出する。
【００５０】
より具体的には、算出部８０は、偏光子２８によるシフト方向が、撮像素子２２に形成された画素の並んだ方向に対してどれだけずれているか、例えば左右方向または垂直方向からどれだけ回転しているかを算出する。また、さらに、算出部８０は、偏光子２８によるシフト量が、目的のシフト量（例えば、画素ピッチの整数倍）からどれだけずれているかを算出する。
【００５１】
撮像装置１０は、調整時において、予め定められた干渉縞８４を撮像する。算出部８０は、予め定められた干渉縞８４を撮像して得られた画像に基づき、シフト方向およびシフト量を算出する。算出部８０は、一例として、予め定められた干渉縞８４を撮像して得られた画像と、予測される画像とを比較して、偏光子２８によるシフト方向およびシフト量が、目的のシフト方向およびシフト量からどれだけずれているかを算出する。
【００５２】
補正部８２は、カメラ処理部３２により撮像された画像の各画素値を、偏光子２８による右側光および左側光のシフト方向およびシフト量に応じて画像処理により補正して、予め定められたシフト方向およびシフト量で右側光および左側光を相対的にシフトさせた画像を再現する。補正部８２は、一例として、カメラ処理部３２により撮像された画像の各画素値を、シフト方向およびシフト量に応じて算出された係数により、画素補間する。
【００５３】
そして、画像生成部３４は、補正部８２により補正された画像から、右眼用画像および左眼用画像を生成する。このような変形例に係る撮像装置１０によれば、偏光子２８によるシフト方向およびシフト量に誤差がある場合であっても、精度の良い右眼用画像および左眼用画像を生成することができる。
【００５４】
図１０は、本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の構成を示す。本変形例に係る撮像装置１０は、図１から図８を参照して説明した各撮像装置１０と略同一の機能および構成を採るので、以下相違点を除き説明を省略する。
【００５５】
第４変形例に係る撮像装置１０は、偏光子２８およびバリア部３０に代えて、透過フィルタ部９０を備える。透過フィルタ部９０は、一例として、撮像素子２２の受光面上に設けられる。
【００５６】
図１１は、本実施形態の第４変形例に係る撮像装置１０の光学系部分の構成の一例を示す。第４変形例において、透過フィルタ部９０は、右側光透過部９２および左側光透過部９４を有する。右側光透過部９２は、右側光の偏光成分を透過し、左側光の偏光成分を遮蔽する。左側光透過部９４は、左側光の偏光成分を透過し、右側光の偏光成分を遮蔽する。
【００５７】
右側光透過部９２および左側光透過部９４は、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対応した位置に設けられる。これにより、右側光透過部９２および左側光透過部９４は、撮像素子２２に形成された複数の画素５０のそれぞれに対して、右側光または左側光の何れか一方のみを受光させることができる。
【００５８】
右側光透過部９２および左側光透過部９４は、一例として、所定個の画素毎に垂直方向または水平方向に交互に配列される。右側光透過部９２および左側光透過部９４は、一例として、左右方向または垂直方向の帯状であって、撮像素子２２の画素ピッチの整数倍距離毎に交互に配置される。
【００５９】
このような本変形例に係る撮像装置１０は、１つのレンズ部２４および１つの撮像素子２２により、時間分割等せずに、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。これにより、撮像装置１０によれば、簡易な構成および簡単な処理により、立体表示用の右眼用画像および左眼用画像を撮像することができる。
【００６０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 撮像装置、２２ 撮像素子、２４ レンズ部、２６ 偏光フィルタ部、２８ 偏光子、３０ バリア部、３２ カメラ処理部、３４ 画像生成部、４２ 右側フィルタ、４４ 左側フィルタ、４６ 透過部、４８ 遮蔽部、５０ 画素、６０ 本体部、６２ レンズユニット、６４ アダプタユニット、７０ 中間像面、７２ 対物レンズ、７４ リレーレンズ、８０ 算出部、８２ 補正部、８４ 干渉縞、９０ 透過フィルタ部、９２ 右側光透過部、９４ 左側光透過部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、
撮像素子と、
被写体の像を前記撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、
前記レンズ部の右側を通過する右側光と前記レンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、
前記レンズ部を通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、
前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子における前記右側光が照射された領域から前記右眼用画像を生成し、前記撮像素子における前記左側光が照射された領域から前記左眼用画像を生成する画像生成部を更に備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記偏光フィルタ部は、
前記レンズ部の右側を通過する右側光のうち第１直線偏光成分を透過する右側フィルタと、
前記レンズ部の左側を通過する左側光のうち前記第１直線偏光成分に直交する第２直線偏光成分を透過する左側フィルタと、
を有し、
前記偏光子は、同一に入射された前記第１直線偏光成分の光と前記第２直線偏光成分の光とを相対的にシフトした位置から出射する
請求項１から２の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記偏光子は、前記撮像素子の画素ピッチの整数倍の距離分、前記右側光および前記左側光を相対的にシフトさせる
請求項１から３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記バリア部は、前記透過部における前記偏光子が光をシフトさせる方向の幅が、前記遮蔽部における前記偏光子が光をシフトさせる方向の幅より狭い
請求項１から４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記偏光子による前記右側光および前記左側光のシフト方向およびシフト量に応じて、前記右眼用画像および前記左眼用画像の少なくとも一方の各画素値を補正する補正部を更に備える
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
予め定められた干渉縞を撮像して得られた画像に基づき、前記シフト方向および前記シフト量を算出する算出部を更に備える
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記レンズ部は、
被写体の像を中間像面に結像する対物レンズと、
前記中間像面に結像された像を前記撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、
を有し、
前記偏光フィルタ部は、前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与え、
前記バリア部は、前記中間像面上に設けられる
請求項１から７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記偏光子は、前記中間像面上に設けられ、
前記バリア部は、前記偏光子の被写体側の面上に設けられる
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記偏光子は、前記撮像素子の画素ピッチの整数倍の距離から前記リレーレンズの倍率で除算した距離分、前記右側光および前記左側光を相対的にシフトさせる
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記偏光子は、前記撮像素子の受光面上に設けられる
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像装置と、前記撮像装置に装着される対物レンズユニットとの間に挿入して設けられるアダプタユニットであって、
前記対物レンズユニットによって中間像面に結像された像を、前記撮像装置の撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、
前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、
前記中間像面上に設けられ、前記対物レンズユニットを通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、
前記偏光子の被写体側の面上に設けられ、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、
を備えるアダプタユニット。
【請求項１】
観視者の右眼に与える右眼用画像および前記観視者の左眼に与える左眼用画像を撮像する撮像装置であって、
撮像素子と、
被写体の像を前記撮像素子の受光面に結像するレンズ部と、
前記レンズ部の右側を通過する右側光と前記レンズ部の左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、
前記レンズ部を通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、
前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子における前記右側光が照射された領域から前記右眼用画像を生成し、前記撮像素子における前記左側光が照射された領域から前記左眼用画像を生成する画像生成部を更に備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記偏光フィルタ部は、
前記レンズ部の右側を通過する右側光のうち第１直線偏光成分を透過する右側フィルタと、
前記レンズ部の左側を通過する左側光のうち前記第１直線偏光成分に直交する第２直線偏光成分を透過する左側フィルタと、
を有し、
前記偏光子は、同一に入射された前記第１直線偏光成分の光と前記第２直線偏光成分の光とを相対的にシフトした位置から出射する
請求項１から２の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記偏光子は、前記撮像素子の画素ピッチの整数倍の距離分、前記右側光および前記左側光を相対的にシフトさせる
請求項１から３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記バリア部は、前記透過部における前記偏光子が光をシフトさせる方向の幅が、前記遮蔽部における前記偏光子が光をシフトさせる方向の幅より狭い
請求項１から４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記偏光子による前記右側光および前記左側光のシフト方向およびシフト量に応じて、前記右眼用画像および前記左眼用画像の少なくとも一方の各画素値を補正する補正部を更に備える
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
予め定められた干渉縞を撮像して得られた画像に基づき、前記シフト方向および前記シフト量を算出する算出部を更に備える
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記レンズ部は、
被写体の像を中間像面に結像する対物レンズと、
前記中間像面に結像された像を前記撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、
を有し、
前記偏光フィルタ部は、前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与え、
前記バリア部は、前記中間像面上に設けられる
請求項１から７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記偏光子は、前記中間像面上に設けられ、
前記バリア部は、前記偏光子の被写体側の面上に設けられる
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記偏光子は、前記撮像素子の画素ピッチの整数倍の距離から前記リレーレンズの倍率で除算した距離分、前記右側光および前記左側光を相対的にシフトさせる
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記偏光子は、前記撮像素子の受光面上に設けられる
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像装置と、前記撮像装置に装着される対物レンズユニットとの間に挿入して設けられるアダプタユニットであって、
前記対物レンズユニットによって中間像面に結像された像を、前記撮像装置の撮像素子の受光面に結像するリレーレンズと、
前記リレーレンズの右側を通過する右側光と前記リレーレンズの左側を通過する左側光に異なる偏光を与える偏光フィルタ部と、
前記中間像面上に設けられ、前記対物レンズユニットを通過した前記右側光および前記左側光を入射して、前記右側光および前記左側光の一方を他方に対して相対的にシフトして出射する偏光子と、
前記偏光子の被写体側の面上に設けられ、前記偏光子に入射される光を透過する透過部と前記偏光子に入射される光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記透過部と前記遮蔽部とが前記偏光子が光をシフトさせる方向に前記偏光子の光のシフト量に対応するピッチで交互に配置されたバリア部と、
を備えるアダプタユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３４０９５（Ｐ２０１３−３４０９５Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９１１６（Ｐ２０１１−１６９１１６）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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