立体映像撮影アダプタ及び撮像装置
【課題】一つの撮像素子を有する撮像装置により左右視差を有する立体画像を撮影でき、光量を低下させず、カメラの画素を無駄にせずに、画角が広い撮像レンズも使用できる立体映像撮影カメラアダプタを提供する。
【解決手段】被写体からの入射光を直線偏光にする偏光フィルタ１と、この光の偏光方向を切り替える液晶パネル２と、光の偏光状態に応じてこの光を透過させ、または、反射する偏光分離面３ａを有するＰＢＳ３と、液晶パネル２を駆動する液晶パネル駆動部とを備え、ＰＢＳ３は、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａと、ワイヤーグリッド３ａの基材面に接着された第１のプリズム３ｂと、ワイヤーグリッド面に圧接された第２のプリズム３ｃとから構成され、被写体から水平方向一方側に入射した光を偏光分離面３ａにより反射して撮影レンズ４に入射させ、被写体から水平方向他方側に入射した光を偏光分離面３ａを透過させて撮影レンズ４に入射させる。
【解決手段】被写体からの入射光を直線偏光にする偏光フィルタ１と、この光の偏光方向を切り替える液晶パネル２と、光の偏光状態に応じてこの光を透過させ、または、反射する偏光分離面３ａを有するＰＢＳ３と、液晶パネル２を駆動する液晶パネル駆動部とを備え、ＰＢＳ３は、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａと、ワイヤーグリッド３ａの基材面に接着された第１のプリズム３ｂと、ワイヤーグリッド面に圧接された第２のプリズム３ｃとから構成され、被写体から水平方向一方側に入射した光を偏光分離面３ａにより反射して撮影レンズ４に入射させ、被写体から水平方向他方側に入射した光を偏光分離面３ａを透過させて撮影レンズ４に入射させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影するための立体映像撮影アダプタ及びこの立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つの撮像素子で左右の視差を有する立体画像を撮影する立体撮像装置が提案されている。このような立体撮像装置としては、ハーフミラー及びフィールド周期で開閉する２個のシャッターを使用したものが提案されている。また、素通しガラス部とミラー部とが交互に現われる回転ミラーをレンズの前で回転させ、素通しガラス越しの光と、固定ミラーと回転ミラーとで反射光とが交互に撮影レンズに到達するようにした立体撮像装置も提案されている。
【０００３】
そして、特許文献１には、単一の液晶シャッターで左右の入力画像を切り換えることができるようにした立体映像撮影カメラアダプタが記載されている。この立体映像撮影カメラアダプタは、被写体の光束を平行光に変換するレンズと、これらレンズから入射した光を所定方向の振動を有する光に変換する第１の偏光板と、第１の偏光板を透過した光の一部に位相差を与える位相差板と、第１の偏光板及び位相差板を透過した第１の透過光及び第１の偏光板のみを透過した第２の透過光の少なくとも一方の光路を変更して共通の光路上で合流させる光合流手段と、第１の偏光板の偏光軸と平行な第１の方向と、位相差板の光軸方向と直角な第２の方向との間で液晶分子の配向方向を変更可能な液晶シャッターと、第１の偏光板と直角方向に偏光軸を有する第２の偏光板とを有する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７５２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のような立体撮像装置において、左右の被写体光の合成にハーフミラーを使用すると、左右各々の被写体光の光量が３０％程度に低下するという問題がある。
【０００６】
特許文献１に記載された立体映像撮影カメラアダプタにおいては、左右被写体光の合成に誘電体多層膜からなる偏光ビームスプリッタを使用しているので、画角が極狭い超望遠レンズ以外では、左右画像の合成ができないという問題がある。また、液晶パネルを２枚の偏光フィルタで挟んだ液晶シャッタを左右被写体光の切り替えに使用しているので、光量が３０％程度に低下するという問題がある。
【０００７】
また、望遠鏡を２本並べた構造を有し、その２つの視野を一つのカメラで撮影する立体映像撮影カメラアダプタも提案されているが、画角が広げられないという問題がある。さらに、２つの画面を左右に並べて撮像するため、カメラの撮像素子を有効に使えず、画質が劣るという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影することができる立体映像撮影アダプタであって、光量を低下させることなく、また、カメラの画素を無駄にせずに、画角が広い撮像レンズも使用することができる立体映像撮影カメラアダプタを提供することを目的とする。また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る立体映像撮影アダプタは、以下の構成の少なくとも一を有するものである。
【００１０】
〔構成１〕
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、液晶パネルを通過した光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、入力される信号に同期して液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部とを備え、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させることを特徴とするものである。
【００１１】
〔構成２〕
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を偏向させる偏向プリズムと、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射し偏向プリズムにより偏向された光と被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光とが入射しこれら光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、入力される信号に同期して液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部とを備え、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させることを特徴とするものである。
【００１２】
〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する立体映像撮影アダプタにおいて、第１のプリズム及び第２のプリズムのワイヤーグリッドを挟む平面の面精度が５５ｎｍ以下であり、ワイヤーグリッド基材の平面度が５５ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１３】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する立体映像撮影アダプタにおいて、偏光フィルタは、透過軸が偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されており、液晶パネルは、その配向方向が偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
〔構成５〕
構成１乃至構成４のいずれか一を有する立体映像撮影アダプタと一体化し、撮影レンズ及び撮像素子を備え、撮像素子を駆動する信号が液晶パネル駆動部の入力信号となることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、このワイヤーグリッド基材面に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド面に圧接された第２のプリズムとから構成されており、被写体から水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させる。
【００１６】
本発明に係る立体映像撮影アダプタは、通常のカメラと同様の小型のカメラに対し、撮像同期信号の液晶パネルへの出力端子を設けるだけで、３Ｄ撮影が必要なときにのみ取り付けることが可能であり、３Ｄテレビの普及前後に渡って利用ができるカメラの提供が可能となる。また、カメラの画素を無駄にせず、高画質の立体映像を撮影できる。
【００１７】
すなわち、本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影することができる立体映像撮影アダプタであって、光量を低下させることなく、また、カメラの画素を無駄にせずに、画角が広い撮像レンズも使用することができる立体映像撮影カメラアダプタを提供することができるものである。また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る立体映像撮影アダプタの第１の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。
【図２】偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）の構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る立体映像撮影アダプタの第２の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る立体映像撮影アダプタの第１の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。図１は、左右の被写体光が上下に並ぶ向きで描いている。被写体からの光は、図１中の左から右に進む。
【００２１】
被写体からの光は、最初に偏光フィルタ１を通過し、直線偏光となる。その偏光方向は、電場が水平方向（図１の紙面に平行な方向）に振動する向きである。この向きは、例えば、海面やガラステーブルの表面などの水平面を持つ透明物質の表面反射と同じ方向である。
【００２２】
なお、偏光フィルタ１の向きを、透過光の電場が垂直方向に振動するように配置することも可能だが、この場合には、海面やガラステーブルの表面などからの反射光をカットしてしまう。海面やガラステーブルの表面などからの反射光は、撮影者に歓迎されず、通常のカメラでも偏光フィルタを用いてカットすることもある。しかし、海面やガラステーブルの表面などからの反射の有無については、撮影者の撮影意図を反映させるため、ここでは、電場が水平方向に振動する向きとなるように偏光フィルタ１の配置を決めている。
【００２３】
偏光フィルタ１を経た直線偏光は、液晶パネル２を透過する。この液晶パネル２は、偏光フィルタ１の直後に配置されている。この液晶パネル２は、２枚の透明ガラス板の間に液晶物質が封入されて構成されている。各々の透明ガラス板には、透明電極と配光膜が設けられている。配光膜の配光方向は、入射光が液晶パネル２を透過したときに、その偏光方向が９０度回転するように決められている。透明ガラス板の透明電極に電圧が加えられると、入射光は偏光方向を維持したまま射出する。すなわち、透明電極への電圧印加により、射出光の偏光方向を切り替えることができる。
【００２４】
液晶パネル２を透過した直線偏光は、偏光ビームスプリッタ３（以下、「ＰＢＳ３」という。）に入射する。このとき、被写体から偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、被写体から偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射する。第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとの間には、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａが配置されている。ワイヤーグリッド３ａは、ガラスやプラスチックなどの透明基材表面に、可視光波長の１／４程度、すなわち、１００ｎｍ乃至１５０ｎｍ間隔で、アルミ線の格子を設けたものである。
【００２５】
図２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３の構成を示す平面図である。
【００２６】
ＰＢＳ３は、図２中の（ａ）に示すように、ワイヤーグリッド３ａの基材を第１のプリズム３ｂの斜面に接着し、第２のプリズム３ｃの斜面をワイヤーグリッド３ａの格子に押し付けて構成されている。この状態を維持したまま、図２中の（ｂ）に示すように、第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとを保持板６によって固定している。第２のプリズム３ｃの斜面とワイヤーグリッド３ａの格子との間には接着剤を用いず、空隙も設けない。このとき、ワイヤーグリッド３ａの格子が第２のプリズム３ｃの斜面に十分に接近できるように、各斜面の平面度は、可視光波長の１／１０、すなわち、５５ｎｍ以下の平面度とすることが望ましい。さらに、ワイヤーグリッド３ａの厚み偏差も、同様に５５ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００２７】
ワイヤーグリッド３ａは垂直に配置されており、水平方向の直線偏光は、ワイヤーグリッド３ａに対してＰ偏光となる。ＰＢＳ３のワイヤーグリッド３ａは、Ｐ偏光を透過させる向き、すなわち、入射面に直交する方向にワイヤーグリッドが伸びる方向に配置されている。
【００２８】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射されると、第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００２９】
被写体から偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射し、ワイヤーグリッド３ａを透過すると、第１のプリズム３ｂに入射し、この第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００３０】
被写体からの光は、以下の〔表１〕に示すように、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光と、偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光とのいずれかが選択されて、撮影レンズ４に入射する。液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、撮像素子を駆動する信号、すなわち、カメラの左右画像同期信号にしたがって、液晶パネル駆動部によって行なう。撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００３１】
【表１】
以上の構成により、１台のカメラで、時間順次に３Ｄ映像の撮影が可能となる。このようにして撮影した映像は、３Ｄ表示が可能なテレビモニタにより、立体映像として鑑賞することが可能となる。
【００３２】
この立体映像撮影アダプタを外した状態のカメラは、通常のカメラと変わらない形状及び大きさとなる。また、この立体映像撮影アダプタと一体化させたカメラは、３Ｄ映像の撮影が可能な撮像装置となる。この場合にも、撮像素子を駆動する信号が、液晶パネル駆動部の入力信号となる。
【００３３】
この立体映像撮影アダプタにおいて、ＰＢＳ３は、ワイヤーグリッド３ａを２つのプリズム３ｂ，３ｃで挟んだキューブタイプである。このＰＢＳ３は、誘電体多層膜を用いたＰＢＳよりも入射角度依存が少ないので、画角を広げることができる。また、パネルタイプのワイヤーグリッドと比較して、装置を大型化することなく、画角を広げることができる。
【００３４】
また、金属膜を用いたハーフミラーよりも透過率が高いので、被写体光からの光量を低下させることがない。
【００３５】
さらに、ワイヤーグリッド３ａは、プリズム面に接着させず圧接させる構造であるため、偏光分離特性を悪化させずに、左右映像の漏れ（クロストーク）を低減させることができる。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
図３は、本発明に係る立体映像撮影アダプタの第２の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。図３は、左右の被写体光が上下に並ぶ向きで描いている。被写体からの光は、図３中の左から右に進む。
【００３７】
この実施の形態において、第１の実施の形態との違いは、図３に示すように、ＰＢＳ３の形状と、偏向プリズム５が追加されている点である。
【００３８】
第１の実施の形態のＰＢＳ３では、左右被写体からの光が互いに平行に入射するが、この実施の形態におけるＰＢＳ３は、左右被写体からの光が互いに直角に入射する。そのため、左右被写体からの光の一方を９０度曲げる必要があり、偏向プリズム５が追加されている。
【００３９】
すなわち、被写体からの光は、偏光フィルタ１を通過し、直線偏光となる。その偏光方向は、電場が水平方向（図３の紙面に平行な方向）に振動する向きである。
【００４０】
偏光フィルタ１を経た直線偏光は、液晶パネル２を透過する。この液晶パネル２は、偏光フィルタ１の直後に配置されている。この液晶パネル２の配光膜の配光方向は、入射光が液晶パネル２を透過したときに、その偏光方向が９０度回転するように決められている。液晶パネル２の透明ガラス板の透明電極に電圧が加えられると、入射光は偏光方向を維持したまま射出する。すなわち、透明電極への電圧印加により、射出光の偏光方向を切り替えることができる。
【００４１】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光は、偏向プリズム５に入射し、光路を９０°偏向させて、ＰＢＳ３に側面から第１のプリズム３ｂに入射する。被写体から偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３に正面から第２のプリズム３ｃに入射する。
【００４２】
ＰＢＳ３の構成は、第１の実施の形態におけるものと同様である。第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとの間には、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａが配置されている。ワイヤーグリッド３ａは垂直に配置されており、水平方向の直線偏光は、ワイヤーグリッド３ａに対してＰ偏光となる。ＰＢＳ３のワイヤーグリッド３ａは、Ｐ偏光を透過させる向き、すなわち、入射面に直交する方向にワイヤーグリッドが伸びる方向に配置されている。
【００４３】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射されると、第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００４４】
被写体から偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射し、ワイヤーグリッド３ａを透過すると、第１のプリズム３ｂに入射し、この第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００４５】
被写体からの光は、前記した〔表１〕に示すように、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光と、偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光とのいずれかが選択されて、撮影レンズ４に入射する。液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、撮像素子を駆動する信号、すなわち、カメラの左右画像同期信号にしたがって、液晶パネル駆動部によって行なう。撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００４６】
以上の構成により、１台のカメラで、時間順次に３Ｄ映像の撮影が可能となる。このようにして撮影した映像は、３Ｄ表示が可能なテレビモニタにより、立体映像として鑑賞することが可能となる。
【００４７】
この立体映像撮影アダプタを外した状態のカメラは、通常のカメラと変わらない形状及び大きさとなる。また、この立体映像撮影アダプタと一体化させたカメラは、３Ｄ映像の撮影が可能な撮像装置となる。この場合にも、撮像素子を駆動する信号が、液晶パネル駆動部の入力信号となる。
【００４８】
この立体映像撮影アダプタにおいて、ＰＢＳ３は、ワイヤーグリッド３ａを２つのプリズム３ｂ，３ｃで挟んだキューブタイプである。このＰＢＳ３は、誘電体多層膜を用いたＰＢＳよりも入射角度依存が少ないので、画角を広げることができる。また、パネルタイプのワイヤーグリッドと比較して、装置を大型化することなく、画角を広げることができる。
【００４９】
また、金属膜を用いたハーフミラーよりも透過率が高いので、被写体光からの光量を低下させることがない。
【００５０】
さらに、ワイヤーグリッド３ａは、プリズム面に接着させず圧接させる構造であるため、偏光分離特性を悪化させずに、左右映像の漏れ（クロストーク）を低減させることができる。
【００５１】
なお、偏向プリズム５に代えて、鏡を用いてもよい。鏡を用いると、安価で軽量に作ることが可能だが、光が通過する空間が大きくなってしまう、すなわち、装置全体を大きくしてしまう虞がある。一方、偏向プリズム５を用いると、屈折率に応じて光の通過する空間が小さくなるうえ、反射は斜面の全反射により行なわれるため、光の損失が無い。
【００５２】
ただし、使用するカメラの画角が広い場合には、画面周辺部光のプリズム斜面入射角が小さくなり、全反射ができなくなる。そのため、必要な画角に応じて、偏向プリズム５をなす素材の屈折率を決める必要がある。必要に応じて、偏向プリズム５、鏡、あるいは、斜面にミラーコートを施した偏向プリズムなどを選択することができる。
【００５３】
〔その他の実施の形態〕
前述の各実施の形態においては、被写体からの光が、偏光フィルタ１、液晶パネル２及びＰＢＳ３を経て、カメラ４に至る光路を構成しているが、本発明に係る立体映像撮影アダプタは、このような光路を構成するものに限定されない。すなわち、この立体映像撮影アダプタは、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を、ＰＢＳ３及びカメラ４の間に配置しても構成することができる。
【００５４】
この場合には、前述の第１の実施の形態に相当する構成においては、被写体からの光は、まずＰＢＳ３に入射し、次いで、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を経て、カメラ４に至る。
【００５５】
被写体からＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射した光のうちのＳ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射され、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。また、被写体からＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射した光のうちのＰ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａを透過して、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。これらＳ偏光成分及びＰ偏光成分は、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光方向を変換されて、または、変換されずに液晶パネル２を透過する。そして、この光は、偏光フィルタ１に至り、この偏光フィルタを透過する偏光成分のみが、偏光フィルタを透過して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００５６】
液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、カメラの左右画像同期信号にしたがって液晶パネル駆動部によって行なうので、撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００５７】
また、前述の第２の実施の形態に相当する構成においては、被写体からの光は、ＰＢＳ３及び偏向プリズム５に入射し、偏向プリズム５に入射した光はＰＢＳ３に入射し、次いで、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を経て、カメラ４に至る。
【００５８】
被写体から偏光プリズム５に入射し、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射した光のうちのＳ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射され、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。また、被写体からＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射した光のうちのＰ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａを透過して、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。これらＳ偏光成分及びＰ偏光成分は、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光方向を変換されて、または、変換されずに液晶パネル２を透過する。そして、この光は、偏光フィルタ１に至り、この偏光フィルタを透過する偏光成分のみが、偏光フィルタを透過して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００５９】
液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、カメラの左右画像同期信号にしたがって液晶パネル駆動部によって行なうので、撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００６０】
このように、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を、ＰＢＳ３及びカメラ４の間に配置した場合には、偏光フィルタ１及び液晶パネル２を小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影するための立体映像撮影アダプタに適用され、また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置に適用される。
【符号の説明】
【００６２】
１ 偏光フィルタ
２ 液晶パネル
３ ＰＢＳ
３ａ ワイヤーグリッド
３ｂ 第１のプリズム
３ｃ 第２のプリズム
４ 撮影レンズ
５ 偏向プリズム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影するための立体映像撮影アダプタ及びこの立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つの撮像素子で左右の視差を有する立体画像を撮影する立体撮像装置が提案されている。このような立体撮像装置としては、ハーフミラー及びフィールド周期で開閉する２個のシャッターを使用したものが提案されている。また、素通しガラス部とミラー部とが交互に現われる回転ミラーをレンズの前で回転させ、素通しガラス越しの光と、固定ミラーと回転ミラーとで反射光とが交互に撮影レンズに到達するようにした立体撮像装置も提案されている。
【０００３】
そして、特許文献１には、単一の液晶シャッターで左右の入力画像を切り換えることができるようにした立体映像撮影カメラアダプタが記載されている。この立体映像撮影カメラアダプタは、被写体の光束を平行光に変換するレンズと、これらレンズから入射した光を所定方向の振動を有する光に変換する第１の偏光板と、第１の偏光板を透過した光の一部に位相差を与える位相差板と、第１の偏光板及び位相差板を透過した第１の透過光及び第１の偏光板のみを透過した第２の透過光の少なくとも一方の光路を変更して共通の光路上で合流させる光合流手段と、第１の偏光板の偏光軸と平行な第１の方向と、位相差板の光軸方向と直角な第２の方向との間で液晶分子の配向方向を変更可能な液晶シャッターと、第１の偏光板と直角方向に偏光軸を有する第２の偏光板とを有する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７５２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のような立体撮像装置において、左右の被写体光の合成にハーフミラーを使用すると、左右各々の被写体光の光量が３０％程度に低下するという問題がある。
【０００６】
特許文献１に記載された立体映像撮影カメラアダプタにおいては、左右被写体光の合成に誘電体多層膜からなる偏光ビームスプリッタを使用しているので、画角が極狭い超望遠レンズ以外では、左右画像の合成ができないという問題がある。また、液晶パネルを２枚の偏光フィルタで挟んだ液晶シャッタを左右被写体光の切り替えに使用しているので、光量が３０％程度に低下するという問題がある。
【０００７】
また、望遠鏡を２本並べた構造を有し、その２つの視野を一つのカメラで撮影する立体映像撮影カメラアダプタも提案されているが、画角が広げられないという問題がある。さらに、２つの画面を左右に並べて撮像するため、カメラの撮像素子を有効に使えず、画質が劣るという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影することができる立体映像撮影アダプタであって、光量を低下させることなく、また、カメラの画素を無駄にせずに、画角が広い撮像レンズも使用することができる立体映像撮影カメラアダプタを提供することを目的とする。また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る立体映像撮影アダプタは、以下の構成の少なくとも一を有するものである。
【００１０】
〔構成１〕
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、液晶パネルを通過した光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、入力される信号に同期して液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部とを備え、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させることを特徴とするものである。
【００１１】
〔構成２〕
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を偏向させる偏向プリズムと、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射し偏向プリズムにより偏向された光と被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光とが入射しこれら光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、入力される信号に同期して液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部とを備え、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、被写体から偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させることを特徴とするものである。
【００１２】
〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する立体映像撮影アダプタにおいて、第１のプリズム及び第２のプリズムのワイヤーグリッドを挟む平面の面精度が５５ｎｍ以下であり、ワイヤーグリッド基材の平面度が５５ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１３】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する立体映像撮影アダプタにおいて、偏光フィルタは、透過軸が偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されており、液晶パネルは、その配向方向が偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
〔構成５〕
構成１乃至構成４のいずれか一を有する立体映像撮影アダプタと一体化し、撮影レンズ及び撮像素子を備え、撮像素子を駆動する信号が液晶パネル駆動部の入力信号となることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された偏光分離面となるワイヤーグリッドと、このワイヤーグリッド基材面に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド面に圧接された第２のプリズムとから構成されており、被写体から水平方向の一方側に入射した光を、偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、被写体から水平方向の他方側に入射した光を、偏光分離面を透過させて撮影レンズに入射させる。
【００１６】
本発明に係る立体映像撮影アダプタは、通常のカメラと同様の小型のカメラに対し、撮像同期信号の液晶パネルへの出力端子を設けるだけで、３Ｄ撮影が必要なときにのみ取り付けることが可能であり、３Ｄテレビの普及前後に渡って利用ができるカメラの提供が可能となる。また、カメラの画素を無駄にせず、高画質の立体映像を撮影できる。
【００１７】
すなわち、本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影することができる立体映像撮影アダプタであって、光量を低下させることなく、また、カメラの画素を無駄にせずに、画角が広い撮像レンズも使用することができる立体映像撮影カメラアダプタを提供することができるものである。また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る立体映像撮影アダプタの第１の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。
【図２】偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）の構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る立体映像撮影アダプタの第２の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る立体映像撮影アダプタの第１の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。図１は、左右の被写体光が上下に並ぶ向きで描いている。被写体からの光は、図１中の左から右に進む。
【００２１】
被写体からの光は、最初に偏光フィルタ１を通過し、直線偏光となる。その偏光方向は、電場が水平方向（図１の紙面に平行な方向）に振動する向きである。この向きは、例えば、海面やガラステーブルの表面などの水平面を持つ透明物質の表面反射と同じ方向である。
【００２２】
なお、偏光フィルタ１の向きを、透過光の電場が垂直方向に振動するように配置することも可能だが、この場合には、海面やガラステーブルの表面などからの反射光をカットしてしまう。海面やガラステーブルの表面などからの反射光は、撮影者に歓迎されず、通常のカメラでも偏光フィルタを用いてカットすることもある。しかし、海面やガラステーブルの表面などからの反射の有無については、撮影者の撮影意図を反映させるため、ここでは、電場が水平方向に振動する向きとなるように偏光フィルタ１の配置を決めている。
【００２３】
偏光フィルタ１を経た直線偏光は、液晶パネル２を透過する。この液晶パネル２は、偏光フィルタ１の直後に配置されている。この液晶パネル２は、２枚の透明ガラス板の間に液晶物質が封入されて構成されている。各々の透明ガラス板には、透明電極と配光膜が設けられている。配光膜の配光方向は、入射光が液晶パネル２を透過したときに、その偏光方向が９０度回転するように決められている。透明ガラス板の透明電極に電圧が加えられると、入射光は偏光方向を維持したまま射出する。すなわち、透明電極への電圧印加により、射出光の偏光方向を切り替えることができる。
【００２４】
液晶パネル２を透過した直線偏光は、偏光ビームスプリッタ３（以下、「ＰＢＳ３」という。）に入射する。このとき、被写体から偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、被写体から偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射する。第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとの間には、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａが配置されている。ワイヤーグリッド３ａは、ガラスやプラスチックなどの透明基材表面に、可視光波長の１／４程度、すなわち、１００ｎｍ乃至１５０ｎｍ間隔で、アルミ線の格子を設けたものである。
【００２５】
図２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３の構成を示す平面図である。
【００２６】
ＰＢＳ３は、図２中の（ａ）に示すように、ワイヤーグリッド３ａの基材を第１のプリズム３ｂの斜面に接着し、第２のプリズム３ｃの斜面をワイヤーグリッド３ａの格子に押し付けて構成されている。この状態を維持したまま、図２中の（ｂ）に示すように、第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとを保持板６によって固定している。第２のプリズム３ｃの斜面とワイヤーグリッド３ａの格子との間には接着剤を用いず、空隙も設けない。このとき、ワイヤーグリッド３ａの格子が第２のプリズム３ｃの斜面に十分に接近できるように、各斜面の平面度は、可視光波長の１／１０、すなわち、５５ｎｍ以下の平面度とすることが望ましい。さらに、ワイヤーグリッド３ａの厚み偏差も、同様に５５ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００２７】
ワイヤーグリッド３ａは垂直に配置されており、水平方向の直線偏光は、ワイヤーグリッド３ａに対してＰ偏光となる。ＰＢＳ３のワイヤーグリッド３ａは、Ｐ偏光を透過させる向き、すなわち、入射面に直交する方向にワイヤーグリッドが伸びる方向に配置されている。
【００２８】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射されると、第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００２９】
被写体から偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射し、ワイヤーグリッド３ａを透過すると、第１のプリズム３ｂに入射し、この第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００３０】
被写体からの光は、以下の〔表１〕に示すように、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光フィルタ１の右側（図１中の上側）に入射した光と、偏光フィルタ１の左側（図１中の下側）に入射した光とのいずれかが選択されて、撮影レンズ４に入射する。液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、撮像素子を駆動する信号、すなわち、カメラの左右画像同期信号にしたがって、液晶パネル駆動部によって行なう。撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００３１】
【表１】
以上の構成により、１台のカメラで、時間順次に３Ｄ映像の撮影が可能となる。このようにして撮影した映像は、３Ｄ表示が可能なテレビモニタにより、立体映像として鑑賞することが可能となる。
【００３２】
この立体映像撮影アダプタを外した状態のカメラは、通常のカメラと変わらない形状及び大きさとなる。また、この立体映像撮影アダプタと一体化させたカメラは、３Ｄ映像の撮影が可能な撮像装置となる。この場合にも、撮像素子を駆動する信号が、液晶パネル駆動部の入力信号となる。
【００３３】
この立体映像撮影アダプタにおいて、ＰＢＳ３は、ワイヤーグリッド３ａを２つのプリズム３ｂ，３ｃで挟んだキューブタイプである。このＰＢＳ３は、誘電体多層膜を用いたＰＢＳよりも入射角度依存が少ないので、画角を広げることができる。また、パネルタイプのワイヤーグリッドと比較して、装置を大型化することなく、画角を広げることができる。
【００３４】
また、金属膜を用いたハーフミラーよりも透過率が高いので、被写体光からの光量を低下させることがない。
【００３５】
さらに、ワイヤーグリッド３ａは、プリズム面に接着させず圧接させる構造であるため、偏光分離特性を悪化させずに、左右映像の漏れ（クロストーク）を低減させることができる。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
図３は、本発明に係る立体映像撮影アダプタの第２の実施形態構成における光学系部分と光路を示す概念図である。図３は、左右の被写体光が上下に並ぶ向きで描いている。被写体からの光は、図３中の左から右に進む。
【００３７】
この実施の形態において、第１の実施の形態との違いは、図３に示すように、ＰＢＳ３の形状と、偏向プリズム５が追加されている点である。
【００３８】
第１の実施の形態のＰＢＳ３では、左右被写体からの光が互いに平行に入射するが、この実施の形態におけるＰＢＳ３は、左右被写体からの光が互いに直角に入射する。そのため、左右被写体からの光の一方を９０度曲げる必要があり、偏向プリズム５が追加されている。
【００３９】
すなわち、被写体からの光は、偏光フィルタ１を通過し、直線偏光となる。その偏光方向は、電場が水平方向（図３の紙面に平行な方向）に振動する向きである。
【００４０】
偏光フィルタ１を経た直線偏光は、液晶パネル２を透過する。この液晶パネル２は、偏光フィルタ１の直後に配置されている。この液晶パネル２の配光膜の配光方向は、入射光が液晶パネル２を透過したときに、その偏光方向が９０度回転するように決められている。液晶パネル２の透明ガラス板の透明電極に電圧が加えられると、入射光は偏光方向を維持したまま射出する。すなわち、透明電極への電圧印加により、射出光の偏光方向を切り替えることができる。
【００４１】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光は、偏向プリズム５に入射し、光路を９０°偏向させて、ＰＢＳ３に側面から第１のプリズム３ｂに入射する。被写体から偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３に正面から第２のプリズム３ｃに入射する。
【００４２】
ＰＢＳ３の構成は、第１の実施の形態におけるものと同様である。第１のプリズム３ｂと第２のプリズム３ｃとの間には、偏光分離面となるワイヤーグリッド３ａが配置されている。ワイヤーグリッド３ａは垂直に配置されており、水平方向の直線偏光は、ワイヤーグリッド３ａに対してＰ偏光となる。ＰＢＳ３のワイヤーグリッド３ａは、Ｐ偏光を透過させる向き、すなわち、入射面に直交する方向にワイヤーグリッドが伸びる方向に配置されている。
【００４３】
被写体から偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射し、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射されると、第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００４４】
被写体から偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光は、ＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射し、ワイヤーグリッド３ａを透過すると、第１のプリズム３ｂに入射し、この第１のプリズム３ｂから出射して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００４５】
被写体からの光は、前記した〔表１〕に示すように、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光フィルタ１の右側（図３中の上側）に入射した光と、偏光フィルタ１の左側（図３中の下側）に入射した光とのいずれかが選択されて、撮影レンズ４に入射する。液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、撮像素子を駆動する信号、すなわち、カメラの左右画像同期信号にしたがって、液晶パネル駆動部によって行なう。撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００４６】
以上の構成により、１台のカメラで、時間順次に３Ｄ映像の撮影が可能となる。このようにして撮影した映像は、３Ｄ表示が可能なテレビモニタにより、立体映像として鑑賞することが可能となる。
【００４７】
この立体映像撮影アダプタを外した状態のカメラは、通常のカメラと変わらない形状及び大きさとなる。また、この立体映像撮影アダプタと一体化させたカメラは、３Ｄ映像の撮影が可能な撮像装置となる。この場合にも、撮像素子を駆動する信号が、液晶パネル駆動部の入力信号となる。
【００４８】
この立体映像撮影アダプタにおいて、ＰＢＳ３は、ワイヤーグリッド３ａを２つのプリズム３ｂ，３ｃで挟んだキューブタイプである。このＰＢＳ３は、誘電体多層膜を用いたＰＢＳよりも入射角度依存が少ないので、画角を広げることができる。また、パネルタイプのワイヤーグリッドと比較して、装置を大型化することなく、画角を広げることができる。
【００４９】
また、金属膜を用いたハーフミラーよりも透過率が高いので、被写体光からの光量を低下させることがない。
【００５０】
さらに、ワイヤーグリッド３ａは、プリズム面に接着させず圧接させる構造であるため、偏光分離特性を悪化させずに、左右映像の漏れ（クロストーク）を低減させることができる。
【００５１】
なお、偏向プリズム５に代えて、鏡を用いてもよい。鏡を用いると、安価で軽量に作ることが可能だが、光が通過する空間が大きくなってしまう、すなわち、装置全体を大きくしてしまう虞がある。一方、偏向プリズム５を用いると、屈折率に応じて光の通過する空間が小さくなるうえ、反射は斜面の全反射により行なわれるため、光の損失が無い。
【００５２】
ただし、使用するカメラの画角が広い場合には、画面周辺部光のプリズム斜面入射角が小さくなり、全反射ができなくなる。そのため、必要な画角に応じて、偏向プリズム５をなす素材の屈折率を決める必要がある。必要に応じて、偏向プリズム５、鏡、あるいは、斜面にミラーコートを施した偏向プリズムなどを選択することができる。
【００５３】
〔その他の実施の形態〕
前述の各実施の形態においては、被写体からの光が、偏光フィルタ１、液晶パネル２及びＰＢＳ３を経て、カメラ４に至る光路を構成しているが、本発明に係る立体映像撮影アダプタは、このような光路を構成するものに限定されない。すなわち、この立体映像撮影アダプタは、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を、ＰＢＳ３及びカメラ４の間に配置しても構成することができる。
【００５４】
この場合には、前述の第１の実施の形態に相当する構成においては、被写体からの光は、まずＰＢＳ３に入射し、次いで、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を経て、カメラ４に至る。
【００５５】
被写体からＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射した光のうちのＳ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射され、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。また、被写体からＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射した光のうちのＰ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａを透過して、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。これらＳ偏光成分及びＰ偏光成分は、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光方向を変換されて、または、変換されずに液晶パネル２を透過する。そして、この光は、偏光フィルタ１に至り、この偏光フィルタを透過する偏光成分のみが、偏光フィルタを透過して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００５６】
液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、カメラの左右画像同期信号にしたがって液晶パネル駆動部によって行なうので、撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００５７】
また、前述の第２の実施の形態に相当する構成においては、被写体からの光は、ＰＢＳ３及び偏向プリズム５に入射し、偏向プリズム５に入射した光はＰＢＳ３に入射し、次いで、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を経て、カメラ４に至る。
【００５８】
被写体から偏光プリズム５に入射し、ＰＢＳ３の第１のプリズム３ｂに入射した光のうちのＳ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａにおいて反射され、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。また、被写体からＰＢＳ３の第２のプリズム３ｃに入射した光のうちのＰ偏光成分は、ワイヤーグリッド３ａを透過して、第１のプリズム３ｂから出射して、液晶パネル２に至る。これらＳ偏光成分及びＰ偏光成分は、液晶パネル２の透明電極への電圧印加の有無に応じて、偏光方向を変換されて、または、変換されずに液晶パネル２を透過する。そして、この光は、偏光フィルタ１に至り、この偏光フィルタを透過する偏光成分のみが、偏光フィルタを透過して、カメラの撮影レンズ４に入射し、撮像される。
【００５９】
液晶パネル２の透明電極への電圧印加は、カメラの左右画像同期信号にしたがって液晶パネル駆動部によって行なうので、撮影レンズ４には、被写体からの光が左右交互に入射されることになる。
【００６０】
このように、液晶パネル２及び偏光フィルタ１を、ＰＢＳ３及びカメラ４の間に配置した場合には、偏光フィルタ１及び液晶パネル２を小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、一つの撮像素子を有する撮像装置により左右の視差を有する立体画像を撮影するための立体映像撮影アダプタに適用され、また、この立体映像撮影アダプタを備えた撮像装置に適用される。
【符号の説明】
【００６２】
１ 偏光フィルタ
２ 液晶パネル
３ ＰＢＳ
３ａ ワイヤーグリッド
３ｂ 第１のプリズム
３ｃ 第２のプリズム
４ 撮影レンズ
５ 偏向プリズム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、
前記偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、
前記液晶パネルを通過した光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し、前記偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、
入力される信号に同期して前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
前記偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された前記偏光分離面となるワイヤーグリッドと、前記ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、前記偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、前記偏光分離面を透過させて前記撮影レンズに入射させる
ことを特徴とする立体映像撮影アダプタ。
【請求項２】
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、
前記偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を偏向させる偏向プリズムと、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射し前記偏向プリズムにより偏向された光と、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光とが入射し、これら光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し、前記偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、
入力される信号に同期して前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
前記偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された前記偏光分離面となるワイヤーグリッドと、前記ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、前記偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、前記偏光分離面を透過させて前記撮影レンズに入射させる
ことを特徴とする立体映像撮影アダプタ。
【請求項３】
前記第１のプリズム及び前記第２のプリズムの前記ワイヤーグリッドを挟む平面の面精度が５５ｎｍ以下であり、ワイヤーグリッド基材の平面度が５５ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の立体映像撮影アダプタ。
【請求項４】
前記偏光フィルタは、透過軸が前記偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されており、
前記液晶パネルは、その配向方向が前記偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の立体映像撮影アダプタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の立体映像撮影アダプタと一体化し、前記撮影レンズ及び撮像素子を備え、
前記撮像素子を駆動する信号が、前記液晶パネル駆動部の入力信号となる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、
前記偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、
前記液晶パネルを通過した光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し、前記偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、
入力される信号に同期して前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
前記偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された前記偏光分離面となるワイヤーグリッドと、前記ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、前記偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、前記偏光分離面を透過させて前記撮影レンズに入射させる
ことを特徴とする立体映像撮影アダプタ。
【請求項２】
被写体から入射する光を直線偏光にする偏光フィルタと、
前記偏光フィルタを通過した光の偏光方向を切り替える液晶パネルと、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を偏向させる偏向プリズムと、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射し前記偏向プリズムにより偏向された光と、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光とが入射し、これら光の偏光状態に応じて光を透過させ、または、反射する偏光分離面を有し、前記偏光分離面において光の進行方向を切り替える偏光ビームスプリッタと、
入力される信号に同期して前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
前記偏光ビームスプリッタは、平行平板の基材に形成された前記偏光分離面となるワイヤーグリッドと、前記ワイヤーグリッドの基材面側に接着された第１のプリズムと、ワイヤーグリッド側の面に圧接された第２のプリズムを含んで構成されており、
前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の一方側に入射した光を、前記偏光分離面により反射して撮影レンズに入射させ、前記被写体から前記偏光フィルタの水平方向の他方側に入射した光を、前記偏光分離面を透過させて前記撮影レンズに入射させる
ことを特徴とする立体映像撮影アダプタ。
【請求項３】
前記第１のプリズム及び前記第２のプリズムの前記ワイヤーグリッドを挟む平面の面精度が５５ｎｍ以下であり、ワイヤーグリッド基材の平面度が５５ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の立体映像撮影アダプタ。
【請求項４】
前記偏光フィルタは、透過軸が前記偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されており、
前記液晶パネルは、その配向方向が前記偏光ビームスプリッタに対してＳ波、または、Ｐ波のいずれかとなるよう配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の立体映像撮影アダプタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の立体映像撮影アダプタと一体化し、前記撮影レンズ及び撮像素子を備え、
前記撮像素子を駆動する信号が、前記液晶パネル駆動部の入力信号となる
ことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２３０９８（Ｐ２０１２−１２３０９８Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２５７２（Ｐ２０１０−２７２５７２）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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