(57)【要約】【課題】簡単な構成で、奥行き感の調整が可能なステレオカメラを提供する。【解決手段】互いに同軸の対物レンズと撮像素子側レンズとの間に透明液晶パネルにより構成されるアパーチャを配置し、撮像素子側レンズの焦点の手前にイメージセンサを配置する。イメージセンサを右用と左用との各光電変換部を交互に並べた構成にし、液晶パネルにより左右一対の開口を形成し、各開口を通過する光を左右の各光電変換部に結像させるレンチキュラーレンズを設ける。液晶パネルにより開口間距離を変更することによりステレオカメラにおける基線長を変えた立体感のある画像が得られるとともに、レンズの光軸に対して左右対称に一対の開口を設けるだけでよく、左右別のレンズを設ける必要が無いため、単眼による立体視が可能となり、ステレオカメラの小型化を促進し得る。【選択図】図３
2014109739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換部を備える撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子に向けて集光するための集光レンズと、前記被写体から前記撮像素子に至る光の一部を通過させるアパーチャ部材とを有し、
前記アパーチャ部材が、前記集光レンズの光軸に対して左右に配置される一対の開口と、前記一対の開口間の距離を変更可能にする開口間距離可変手段とを有することを特徴とするステレオカメラ。
【請求項２】
前記アパーチャ部材が、透過型液晶パネルからなり、
前記一対の開口が、前記透過型液晶パネルの一部を透明にして形成されることを特徴とする請求項１に記載のステレオカメラ。
【請求項３】
前記アパーチャ部材が、前記光軸を横切る位置に固定された固定板状部材と、前記固定板状部材に沿って変位可能に設けられた可動板状部材とを有し、
前記固定板状部材と前記可動板状部材とに、前記可動板状部材が変位することにより前記一対の開口を形成するための孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステレオカメラ。
【請求項４】
前記アパーチャ部材が、前記光軸に直交する方向に互いに近接離反可能に設けられた一対の分割体と、前記一対の分割体の間を埋めるべく前記に一対の分割体に連結された伸縮部材とを有し、
前記一対の開口が、前記一対の分割体にそれぞれ設けられた開口により形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステレオカメラ。
【請求項５】
前記アパーチャ部材が、前記光軸方向に複数列並びかつ前記光軸に直交する方向に互いに独立してスライド可能に設けられた複数のシャッター部材を有し、
前記複数のシャッター部材に、前記複数列の列毎に前記基線長の異なる前記一対の開口がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステレオカメラ。
【請求項６】
前記一対の開口が、前記アパーチャ部材の外周側に位置した場合に、前記開口の重心同士を結ぶ直線に直交する方向に長い形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のステレオカメラ。
【請求項７】
前記撮像素子が、前記集光レンズの焦点とは異なる位置に配置され、かつ前記複数の光電変換部が、左右の映像用に分けられており、
前記撮像素子の受光面に、前記一対の開口の一方を通る光を前記左の映像用の前記光電変換部に結像させるとともに、前記一対の開口の他方を通る光を前記右の映像用の前記光電変換部に結像させるための第２のレンズが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のステレオカメラ。
【請求項８】
前記一対の開口を時分割で交互に開閉するとともに、前記撮像素子による光電変換を前記時分割と同期させて行いかつ左右の映像信号に分ける時分割制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のステレオカメラ。
【請求項９】
前記一対の開口が、前記集光レンズの光軸に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のステレオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物を複数の異なる方向から同時に撮影し、その奥行き方向の情報も記録できるようにしたステレオカメラが知られている。一方、内視鏡手術において、立体画像を撮影することにより、二次元内視鏡では得られない奥行き感のある画像を見ながら処置を行うことができるため、内視鏡で立体画像を撮影できるようにしたものが種々ある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体画像において、被写体の遠近に応じて奥行き感や距離感をより多く出すためには、対物レンズ間の距離となる基線長を長くすると良い。上記特許文献１のものでは、レンズ前群に２つの光路を構成する一対の光学系（左右のレンズ）を設け、レンズ後群側に２光路を時分割で切り替える時分割シャッターを設けている。そして、プリズムを設けて基線長を変えることができるとしているが、時分割シャッターの各光路に対応する一対の開口の間隔が固定されており、レンズ後群により撮像素子への入射角度だけが変わったことになる。これは、２光路による各画像のずれを発生させることができるが、基線長を変えることにより奥行き感等を変えることはできない。
【０００５】
また、レンズ前群を交換できるようにし、そのレンズ前群を観察用途に応じて適した視差の光学系のものを複数用意し、視差の大小及び被写体の遠近に応じてレンズ前群を交換することができるとしている。しかしながら、レンズ前群を交換する作業が増え、使い勝手が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、簡単な構成で、奥行き感の調整が可能なステレオカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のステレオカメラは、複数の光電変換部を備える撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子に向けて集光するための集光レンズと、前記被写体から前記撮像素子に至る光の一部を通過させるアパーチャ部材とを有し、前記アパーチャ部材が、前記集光レンズの光軸に対して左右に配置される一対の開口と、前記一対の開口間の距離を変更可能にする開口間距離可変手段とを有する構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、集光レンズの光軸に対して左右一対配設される開口間の距離を変更可能としたことから、一対の開口間の距離がステレオカメラにおける基線長となり、被写体までの遠近に応じて基線長を変えることができ、それにより被写体までの距離に応じた立体感が得られる画像を形成することができる。また、レンズの光軸に対して左右に一対の開口を設けるだけでよく、左右別のレンズを設ける必要が無いため、単眼による立体視が可能となり、ステレオカメラの小型化を促進し得る。また開口の位置や形状に応じて最適なアパーチャ補正を行うことにより、開口の位置や形状によらず高精細なスレテオ画像を取得することができる。さらにアパーチャと撮像素子の制御により通常撮像とステレオ撮像の切り替えが容易に可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された内視鏡の例を示す模式的要部断面図
【図２】アパーチャの一例を示す正面図であり、（ａ）は基線長が標準長さの場合の開口位置を示し、（ｂ）は基線長が短い場合の開口位置を示し、（ｃ）は基線長が長い場合の開口位置を示す図
【図３】本願発明による光路を示す説明図
【図４】制御回路の構成を示すブロック図
【図５】（ａ）は奥行き感の違いに応じた基線長およびアパーチャ補正量の相対関係を示す表であり、（ｂ）は開口の形やレンズの周方向・半径方向を考慮した場合のＭＴＦ補正の一例を示す表
【図６】（ａ）はレンズの半径方向について、中央部分と周辺部分とそれらの中間部分とのそれぞれにおけるＭＴＦ特性とアパーチャ補正との関係を示し、（ｂ）はレンズの半径方向と周方向とについての各ＭＴＦ特性の違いを示し、（ｃ）は開口の形状違いによるＭＴＦ特性の違いを示す図
【図７】（ａ）は開口が楕円形の場合を示し、（ｂ）は開口が略ひし形の場合を示し、（ｃ）は開口が弦と円弧とにより形成される場合を示す図
【図８】（ａ）は右側開口を通過する場合の光量分布を示し、（ｂ）は左側開口を通過する場合の光量分布を示す図
【図９】図８の左右の光量分布と補正の関係を示す図
【図１０】（ａ）はアパーチャの第２の例を示し、（ｂ）は第３の例を示す図
【図１１】アパーチャの第４の例を示し、（ａ）は模式的側面図であり、（ｂ）は要部を示す斜視図
【図１２】アパーチャの第５の例を示す図
【図１３】アパーチャの第６の例を示す図
【図１４】アパーチャの第７の例（時分割開口）を示す図
【図１５】時分割開口における制御例を示すタイミングチャート
【図１６】アパーチャの第８の例（時分割開口）を示す図
【図１７】全体構成の別の例を示す図１に対応する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、複数の光電変換部を備える撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子に向けて集光するための集光レンズと、前記被写体から前記撮像素子に至る光の一部を通過させるアパーチャ部材とを有し、前記アパーチャ部材が、前記集光レンズの光軸に対して左右に配置される一対の開口と、前記一対の開口間の基線長を変更可能にする開口間距離可変手段とを有する構成とする。
【００１１】
これによると、集光レンズの光軸に対して左右一対配設される開口間の距離を変更可能としたことから、一対の開口間の距離がステレオカメラにおける基線長となり、被写体までの遠近に応じて基線長を変えることができ、それにより被写体までの距離に応じた立体感が得られる画像を形成することができる。また、レンズの光軸に対して左右に一対の開口を設けるだけでよく、左右別のレンズを設ける必要が無いため、単眼による立体視が可能となり、ステレオカメラの小型化を促進し得る。また開口の位置や形状に応じて最適なアパーチャ補正を行うことにより、開口の位置や形状によらず高精細なスレテオ画像を取得することができる。さらにアパーチャと撮像素子の制御により通常撮像とステレオ撮像の切り替えが容易に可能になる。
【００１２】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記アパーチャ部材が、透過型液晶パネルからなり、前記一対の開口が、前記透過型液晶パネルの一部を透明にして形成される構成とする。
【００１３】
これによると、開口の位置や形状を自由に設定することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記アパーチャ部材が、前記光軸を横切る位置に固定された固定板状部材と、前記固定板状部材に沿って変位可能に設けられた可動板状部材とを有し、前記固定板状部材と前記可動板状部材とに、前記可動板状部材が変位することにより前記一対の開口を形成するための孔がそれぞれ設けられている構成とする。
【００１５】
これによると、固定板状部材と可動板状部材との２部材という簡単な構成により、一対の開口間の距離を可変とすることができ、小型化が要求される装置に容易に適用し得る。
【００１６】
また、第４の発明は、前記第１または第２の発明において、前記アパーチャ部材が、前記光軸に直交する方向に互いに近接離反可能に設けられた一対の分割体と、前記一対の分割体の間を埋めるべく前記に一対の分割体に連結された伸縮部材とを有し、前記一対の開口が、前記一対の分割体にそれぞれ設けられた開口により形成される構成とする。
【００１７】
これによると、一対の分割体および伸縮部材を光軸に直交する面上に配置することができ、光軸方向の省スペース化が可能となる。
【００１８】
また、第５の発明は、前記第１または第２の発明において、前記アパーチャ部材が、前記光軸方向に複数列並びかつ前記光軸に直交する方向に互いに独立してスライド可能に設けられた複数のシャッター部材を有し、前記複数のシャッター部材に、前記複数列の列毎に前記基線長の異なる前記一対の開口がそれぞれ設けられている構成とする。
【００１９】
これによると、各独立したシャッター部材毎に開口間の距離の異なる一対の開口を設けることができるため、シャッター部材の枚数を増やすことにより一対の開口間の距離をより細かく変更することができる。
【００２０】
また、第６の発明は、前記第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記一対の開口が、前記アパーチャ部材の外周側に位置した場合に、前記開口の重心同士を結ぶ直線に直交する方向に長い形状に形成されている構成とする。
【００２１】
これによると、一対の開口の重心同士がより一層離れる方向に偏倚するため、アパーチャ部材の外周側に一対の開口を位置された場合の開口間距離をさらに長くすることができる。
【００２２】
また、第７の発明は、前記第１乃至第６の発明のいずれかにおいて、前記撮像素子が、前記集光レンズの焦点とは異なる位置に配置され、かつ前記複数の光電変換部が、左右の映像用に分けられており、前記撮像素子の受光面に、前記一対の開口の一方を通る光を前記左の映像用の前記光電変換部に結像させるとともに、前記一対の開口の他方を通る光を前記右の映像用の前記光電変換部に結像させるための第２のレンズが配設されている構成とする。
【００２３】
これによると、第２のレンズとして例えばレンチキュラーレンズを用いることにより、そのままでは撮像素子の受光面でぼけが生じる像を受光面に結像させることができ、かつ左右の映像用に分けて配置した各光電変換部の左右別に結像させることができるため、単眼レンズを用いた場合の左右の映像の形成を簡単な構成により実現し得る。
【００２４】
また、第８の発明は、前記第１乃至第６の発明のいずれかにおいて、前記一対の開口を時分割で交互に開閉するとともに、前記撮像素子による光電変換を前記時分割と同期させて行いかつ左右の映像信号に分ける時分割制御手段を有する構成とする。
【００２５】
これによると、撮像素子の複数の光電変換部の全てを使用して左右の映像信号を交互に取り出すことができ、解像度を高めることができる。さらに左右の開口を同じ位置にした場合には通常の２Ｄカメラとして撮像でき、ステレオ３Ｄ撮像と２Ｄ撮像の切り替えが簡単に実現できる。
【００２６】
また、第９の発明は、前記第１乃至第８の発明のいずれかにおいて、前記一対の開口が、前記集光レンズの光軸に対して左右対称に配置されている構成とする。これによると、撮像素子の調整が容易となる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明が適用された内視鏡の例を示す模式的要部断面図である。図示例の内視鏡１は、医療用や工業用として用いられる硬性鏡であってよく、操作を行う本体部２と、この本体部２から延出する挿入部３とを主として備える。挿入部３は、小径（例えば、外径８mm）でかつ容易に撓むことのない高い剛性を有し、図示しない被写体（例えば、患者の身体等）に挿入される部分である。
【００２９】
挿入部３の外殻（カバー部材）は、金属製の保護管４と、保護管４の挿入方向先端側に同軸に設けられた円筒形の樹脂製若しくはガラス製の先端部カバー５とにより構成される。先端部カバー５の挿入方向先端部分には、光を透過する撮像窓として機能する半球面を有するドーム状凸部５ａが形成されている。保護管４の挿入方向とは反対側の基端側が本体部２に固定され、保護管４は、先端部カバー５とともに密閉された内部スペースを画成している。
【００３０】
先端部カバー５内には、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳからなるイメージセンサ（撮像素子）６と、ドーム状凸部５ａから入射する光をイメージセンサ６に向けて集光するための光学ユニット７とが設けられている。光学ユニット７は、集光レンズ８と、アパーチャ部材９とを同軸に有する。イメージセンサ６とアパーチャ部材９（液晶パネル１１）とは、本体部２に内蔵されている制御回路１２にケーブルを介して接続されている。なお、アパーチャ部材９は、アパーチャ自体であってもよく、アパーチャ機能を有する他の部材であってもよい。
【００３１】
図２は、アパーチャ部材９の一例を示す正面図である。図２（ａ）に示されるように、アパーチャ部材９は、外形が円板形状の遮光体からなる円形壁９ａに設けられた基線長調節手段としての液晶パネル１１により構成されている。円形壁９ａは、光学ユニット７の例えば円筒形状のケース内に設けられ、ドーム状凸部５ａからの入射光を遮断する。液晶パネル１１は、円形壁９ａの中心を通って直径方向に延在する横長矩形状に形成されている。液晶パネル１１は、矩形状のパネルの全体で任意の部分を透明化する透明液晶で構成されている。制御回路１２からの制御信号により、液晶パネル１１の一部に任意形状の透明状態の開口１３が形成される。
【００３２】
図２（ａ）に示されるように、円形壁９ａの中心に対して対称位置に一対の円形の開口１３が形成される。一対の開口１３間の距離（各開口の重心間距離）がステレオカメラにおける基線長ｄとなる。本実施形態におけるステレオカメラは、ステレオ３Ｄ（三次元）撮像と２Ｄ（二次元）撮像の切り替えが可能な、いわゆる「ステレオ３Ｄ２Ｄ可変カメラ」を含む。制御回路１２からの制御信号により開口１３を任意の位置に形成することが可能であり、例えば図２（ｂ）のように円形壁９ａの中心寄りに位置させることにより基線長ｄを短くする（ｄ１）ことができ、図２（ｃ）のように円形壁９ａの外周寄りに位置させることにより基線長ｄを長くする（ｄ２）ことができる。なお、一対の開口１３は、必ずしも左右対称である必要はなく、イメージセンサ（撮像素子）６の配置を調整することで、非対称にすることも可能である。
【００３３】
また、図１に示されるようにイメージセンサ６の前面（集光レンズ８側）側にはマイクロレンズ（第２のレンズ）１４が配設されている。マイクロレンズ１４は、例えばレンチキュラーレンズまたは本出願人によるデジタルマイクロレンズであってよい。
【００３４】
図３は、本願発明による光路を示す説明図である。図に示されるように、集光レンズ８は、被写体１５側の対物レンズ８ａと、イメージセンサ６側の撮像素子側レンズ８ｂとにより構成されている。なお、図では各レンズ８ａ・８ｂをそれぞれ単体として示しているが、それぞれレンズ群からなるものであってよい。そして、アパーチャ部材９は、両レンズ８ａ・８ｂを含む光学系の絞り位置に配置されている。
【００３５】
また、図示例では、マイクロレンズ１４をレンチキュラーレンズとして説明する。イメージセンサ６の前面には、図に示される左右方向の各画素に対応する左用光電変換部６Ｌと右用光電変換部６Ｒとがペアとなり、レンチキュラーレンズのライン数となる数のペアが図に示される左右方向に配置されている。マイクロレンズ１４は、ペアの光電変換部６Ｒ・６Ｌに対して１ラインとなる半円断面形状の極小レンズ１４ａを図に示される左右方向に複数ライン並べた形状に形成されている。
【００３６】
イメージセンサ６の前面となる複数の光電変換部６Ｒ・６Ｌの受光面は、図３に示されるように被写体１５の任意の１点から出射した光が光学ユニット７を通り合焦する位置Ｆに対して撮像素子側レンズ８ｂ寄りに位置している。これにより、被写体１５の任意の１点（例えばレンズ光軸ＣＬとの交点）から図における右側の開口１３を通る右側光路１６Ｒの光が右用光電変換部６Ｒに向かい、左側の開口１３を通る左側光路１６Ｌの光が左用光電変換部６Ｌに向かう。そして、イメージセンサ６の前面に配設された極小レンズ１４ａにより、それぞれ対応する光電変換部６Ｒ・６Ｌに結像する。イメージセンサ６の位置及び極小レンズ１４ａの屈折率の設定により、各光路１６Ｒ・１６Ｌの結像位置を各光電変換部６Ｒ・６Ｌのように分離することができ、他の任意の点からの光に対しても同様の処理を行うことができ、左用光電変換部６Ｌと右用光電変換部６Ｒとのペアを１ラインとするレンチキュラーレンズに対応し得る。
【００３７】
このように、同一の点から発して別々の光路１６Ｒ・１６Ｌを通る各光が別々の光電変換部６Ｒ・６Ｌに結像する。それらの画像には、アパーチャ部材９の両開口１３の離間距離を基線長とする視差を持つ。そして、全ての光電変換部６Ｒ・６Ｌにより視差を持つ左右の画像を撮像することにより、立体感（奥行き感）のある映像が得られる。
【００３８】
図４は、本体部２に内蔵されている制御回路１２の構成を示すブロック図である。イメージセンサ６からの出力信号が左右分離部１２ａに入力する。左右分離部１２ａでは、イメージセンサ６の各光電変換部６Ｒ・６Ｌにより光電変換された各電気信号からなる画素信号を左右それぞれに分けてカメラ信号処理部１２ｂに送る。カメラ信号処理部１２ｂでは、左右それぞれの画素信号に基づいて左右それぞれの画像信号を作成し、両画像信号を３Ｄ出力合成部１２ｃに出力する。３Ｄ出力合成部１２ｃでは、左右の画像信号に基づいて３Ｄ画像を作成し、その３Ｄ画像信号を外部端子１７から出力する。外部端子１７には、図１に示されるようにモニタ４０が接続されており、モニタ４０に立体感のある画像が映し出される。
【００３９】
制御回路１２には、イメージセンサ６を駆動するための駆動タイミング発生部１２ｄが設けられている。本体部２には、奥行き感を例えば大・中・小の３段階で選択するための奥行き感入力スイッチ１８が設けられており、奥行き感入力スイッチ１８は、制御回路１２に設けられた立体絞り制御部１２ｅ・アパーチャ補正制御部１２ｆ・シェーディング補正制御部１２ｇのそれぞれに接続されている。
【００４０】
立体絞り制御部１２ｅは、アパーチャ部材９の開口１３の形状および位置を設定する信号を出力するとともに、左右分離部１２ａにも各設定の情報信号を出力する。アパーチャ補正制御部１２ｆは、カメラ信号処理部１２ｂ内のアパーチャ補正処理部の補正量（ブースト量）やブースト周波数を制御する。補正量やブースト周波数は図5、図６に一例を示す。シェーディング補正制御部１２ｇは、シェーディング補正を行うためのシェーディング補正制御信号をカメラ処理部１２ｂに出力する。シェーディング補正量の一例を図9に示す。
【００４１】
このようにして構成された制御回路１２における画像処理の要領について以下に説明する。上記したようにアパーチャ部材９の左右の開口１３を通った光はマイクロレンズ１４により左右用の各光電変化素子６Ｒ・６Ｌにそれぞれ結像する。各光電変換部６Ｒ・６Ｌによる画素信号が、駆動タイミング発生部１２ｄで発生するタイミングパルスで左右分離部１２ａに転送される。この転送は、格子状に光電変換部を配置したイメージセンサにおける公知の転送要領で行うことができ、本発明における転送信号では、左右の画素信号が画像の１フィールド分交互に続いた単位で送られる。
【００４２】
左右分離部１２ａでは、左右それぞれの画像を形成するために、左右の画素信号が混在する転送信号から左用画素信号と右用画素信号とのそれぞれの集まりに分離し、左右の映像信号の１フィールド分ずつを形成する。
【００４３】
立体絞り制御部１２ｅは立体感入力部１８の指定により開口１３の形状および位置の設定を行う。立体感の指定により開口１３間の距離を定め、アパーチャ部材９の開口１３の位置を制御する。アパーチャの形状は従来のカメラと同様に照度の大小により絞りの大きさを設定する。奥行き感入力スイッチ１８により奥行き感の「大」が選択されていた場合には、標準（「中」選択）よりも開口１３間の距離を大きくし、より奥行き感を強調した画像を撮像できるようにする。「小」が選択されていた場合には、開口１３間の距離を小さくし、より奥行き感を抑えた画像を撮像できるようにする。
【００４４】
左右分離部１２ａで分離・形成された左右の映像信号はカメラ信号処理部１２ｂに出力される。カメラ信号処理部１２ｂには、上記したようにアパーチャ補正制御部１２ｆ・シェーディング補正制御部１２ｇからの各補正制御信号が入力される。カメラ信号処理部１２ｂは、左右の画素信号に対して各補正制御信号を加味して左右の画像信号を作成する。アパーチャ補正としては、レンズの周辺部を通過した光線は中央部を通過した光線よりも広がってぼけた像になるのを補正する。つまり開口１３の位置によるレンズのＭＴＦの違いを補正する。レンズ周辺部のぼけの補正には公知のＰＳＦに基づく関数を用いて行うことができる。
【００４５】
ここで、開口１３の位置によるＭＴＦの変化に対応したアパーチャ補正を行う場合について説明する。以下で説明するアパーチャ補正は、ＭＴＦの変化に対するものとし、予め要望されている映像信号の周波数特性をレンズのＭＴＦの変化に応じて補正する。
【００４６】
図５（a）は、奥行き感入力スイッチ１８により選択される「中（標準）」・「小」・「大」に対する基線長およびアパーチャ補正量（ブースト量）の相対関係を示す表である。図に示されるように、「中（標準）」が選択された場合（図２（ａ））には基線長は他に比べて中間の長さ（中）ｄであり、アパーチャ補正量も中間のブースト量（中）とする。「小」が選択された場合（図２（ｂ））には基線長は短い長さ（小）ｄ１であり、アパーチャ補正量を「中」よりも小さなブースト量（小）とする。「大」が選択された場合（図２（ｃ））には基線長は最も長い長さ（大）ｄ２であり、アパーチャ補正量を「中」よりも大きなブースト量（大）とする。なお、アパーチャ補正を行うための周波数は用いられるレンズ８の特性に応じて上下させる。
【００４７】
図６（ａ）は、レンズの半径方向について、中央部分と、周辺部分と、それらの中間部分とのそれぞれのレンズの部位におけるＭＴＦ特性とアパーチャ補正との関係を示す図である。ＭＴＦ特性は、レンズの中央部分の場合が一点鎖線で示され、レンズの外周近傍となる周辺部分の場合が二点鎖線で示され、それら両部分の中間となる中間部分が破線で示されるようになる。図では、目標とするＭＴＦ特性を実線で示しており、アパーチャ補正量は、実線に対する上記各線との差分となる。レンズの周辺部分となる図の二点鎖線で示される場合のアパーチャ補正量は大きく、レンズの中央部分となる図の一点鎖線で示される場合のアパーチャ補正量は小さい。
【００４８】
なお、図に示されるように、空間周波数が高いほどＭＴＦ特性が大きく低下するため、空間周波数の全域に対して一定のアパーチャ補正を行うのではなく、ＭＴＦ特性が大きく低下する空間周波数の高周波数部分を重点的にアパーチャ補正を行うとともに、レンズの上記各部分間の違いをできるだけ小さくするように補正する。また、ＭＴＦ特性が大きく低下している場合には、Ｓ／Ｎ比の低下が目立たない範囲で補正する。例えば、空間周波数の中間周波数部分は上記目標ＭＴＦ特性と一致するように補正し、高周波数部分は最低限のＳ／Ｎ比を確保する程度の補正に留めるとよい。
【００４９】
図６（ｂ）は、レンズの半径方向と周方向とについての各ＭＴＦ特性の違いを示す図である。図に示されるように、ＭＴＦ特性の空間周波数の高周波数側における低下の大きさは、半径方向の場合（図の実線）よりも、周方向の場合（図の二点鎖線）の方が大きい。上記ＭＴＦ特性の補正では、半径方向および周方向の両方向に対する補正量の違いを考慮する。
【００５０】
図６（ｃ）は、開口の形状違いによるＭＴＦ特性の違いを示す図である。図示例の場合は、図２に示される開口１３のように円形の開口の場合（図の実線）と、図７（ａ）に示される楕円形の開口１９のように縦長の場合（図の二点鎖線）との違いである。なお、一対の開口１９は、それぞれ縦長方向となる楕円の長軸を楕円形の重心同士を結ぶ直線に直交する方向に向けて配置されている。図６（ｃ）に示されるように、ＭＴＦ特性の空間周波数の高周波数側における低下の大きさは、円形開口（１３）の場合よりも縦長開口（１９）の場合の方が大きい。以上、開口の形やレンズの周方向・半径方向を考慮した場合のＭＴＦ補正の一例を図５（ｂ）に示す。画像の水平方向（Ｈ）と垂直方向（Ｖ）のアパーチャ補正量を別々に制御することにより、単眼ステレオ撮像した場合の最適な画質を実現する。さらに、図５（ｂ）の例では、奥行き感入力スイッチ１８による選択対象に図５（ａ）の「大」より大きな効果にする「大大」を選択可能にしている。これにより、より大きな奥行き感のある撮像を実現し得る。
【００５１】
なお、図７（ａ）の開口１９の場合の基線長の長さ（図のｄ３）は、図示例の開口１９の形状である楕円形の両重心（図の黒丸）間距離となる。その重心位置は楕円の短軸（円形壁９ａの半径方向）の中点であり、それに対して、図２に示されるように開口１３の形状が円形の場合の重心は円の中心であり、同じ開口面積とすると、円の直径よりも楕円の短軸の方が短くなる。したがって、円形壁９ａの外周に接するように各開口１３・１９を位置させた場合には、縦長形状の代表例としての楕円形の開口１９の場合の基線長ｄ３は、円形開口１３における最も離れた場合の図２（ｃ）の基線長ｄ２よりも長くなる。
【００５２】
このように開口の形状を円形から縦長形状に変えて基線長を長くすることにより、立体視における奥行き感を増大させることができる。これにより、限られた外形の範囲内で基線長をより一層長くすることができ、奥行き感の増大により被写体の遠近を容易に視認することができるため、小径化された内視鏡等に有効である。
【００５３】
図７（ｂ）は、縦長形状の開口の他の例を示す図７（ａ）に対応する図である。図に示される開口２０の形状は、円形壁９ａの直径に直交する方向に長い略ひし形に形成されている。開口２０の円形壁９ａの外周側は、円形壁９ａの外周に沿う形状（円弧）であってよい。このような形状の開口２０を円形壁９ａの直径に直交する方向の２頂点間を結ぶ線で開口２０を二分した場合に、円形壁９ａの外周側の面積の方が中心側の面積よりも大きくなる。これにより、略ひし形の開口２０の重心は、図７（ａ）の楕円形の場合に比べて円形壁９ａの外周側に偏倚し、両開口２０の重心間距離（基線長）ｄ４は楕円形開口１９の重心間距離（基線長）ｄ３よりもさらに増大する。このような縦長形状にすることにより、開口を設ける範囲が限られた大きさの範囲内で、より一層奥行き感のある映像を得ることができるようになる。
【００５４】
また、図７（ｃ）に示される開口４１の形状は、円形壁９ａの外周に沿う円弧とその円弧の両端を結ぶ直線（弦）とにより形成されている。このような形状の開口４１の重心は、図７（ｂ）の略ひし形の場合に比べて、より円形壁９ａの外周側に偏倚し、両開口４１の重心間距離（基線長）ｄ５は略ひし形開口２０の重心間距離（基線長）ｄ４よりもさらに増大する。このような縦長形状にすることにより、開口を設ける範囲が限られた大きさの範囲内で、より一層奥行き感のある映像を得ることができるようになる。
【００５５】
図７（ａ）・（ｂ）で示した楕円形状や略ひし形は、上記した液晶パネル１１において形成可能である。したがって、図２（ａ）〜（ｃ）の円形開口１３による基線長の変化に例えば図７（ａ）の楕円形開口１９のパターンを追加し、基線長を４段階に変化させるようにしてもよい。このような基線長の変化に対しては、ＭＴＦの低下に応じたアパーチャ補正を行う。アパーチャ補正は、水平（Ｈ）・垂直（Ｖ）の補正量を変化させることで行い、図５（ｂ）に表で示す。基線長が「中」の図２（ａ）を標準とした場合の水平（Ｈ）成分の補正量を「中」、垂直（Ｖ）成分の補正量を「大」とした場合に、図２（ｂ）の基線長が「小」では（Ｈ）を「小」、（Ｖ）を「中」とし、図２（ｃ）の基線長が「大」では（Ｈ）を「大」、（Ｖ）を「大大」とする。そして、図７（ａ）のように基線長を「最大」とした場合には（Ｈ）を「大」、（Ｖ）を「最大（＞大大）」とする。レンズの周方向と半径方向の特性を考慮し、アパーチャ補正を水平（Ｈ）方向と垂直（Ｖ方向）独立に補正することにより、最良の画質（解像感など）を実現する。
【００５６】
次に、シェーディング補正について説明する。なお、シェーディング補正は、画像全体における輝度むらを補正するためである。図８は、左右の開口１３を通る光路１６Ｒ・１６Ｌによるイメージセンサ６における光量分布を示す図である。図８の（ａ）は右側光路１６Ｒのイメージセンサ６への結像要領および光量分布を示し、（ｂ）は左側光路１６Ｌのイメージセンサ６への結像要領および光量分布を示す。なお、各光量分布は各光電変換部６Ｒ・６Ｌによる左右別の信号レベルに相当する。
【００５７】
図８（ａ）に示されるように、アパーチャ部材９の右側の開口１３を通過する光路は、被写体１５の一端に対応する光路１６Ｒｔと他端に対応する光路１６Ｒｂとにより示されるように、イメージセンサ６に結像する。この場合の光量分布は、被写体１５の左右方向に対応するイメージセンサ６のＸ軸を横軸とし、被写体１５の光量（信号レベル）を縦軸として示したグラフ（図の破線）のようになる。図８（ｂ）に示されるようにアパーチャ部材９の左側の開口１３を通過する光路は、上記と同様の各光路１６Ｌｔ・１６Ｌｂにより示されるように、イメージセンサ６に結像する。この場合の光量は、上記と同様のグラフ（図の実線）のようになる。
【００５８】
そして、左右の光量を同一座標で示すと図９のようになる。図に示されるように、左右の光路１６Ｌ・１６Ｒに対応する各光量分布で光量の最大となる位置がそれぞれ左右に偏倚している。これは、開口１３が無い場合にレンズ８によりイメージセンサ６に結像し得る光の一部が、アパーチャ部材９の開口１３が無い部分により遮断されるためである。開口１３が右側にある場合にはイメージセンサ６の左側に対応する側に向かう光が低減され、開口１３が左側にある場合には右側が低減される。
【００５９】
シェーディング補正制御部１２ｇでは、レンズ８の特性および奥行き感入力スイッチ１８による選択位置に応じて、図９の実線（左側）と破線（右側）となる光量分布に対して図の二点鎖線（光量補正曲線）で示されるように補正後の信号レベルの形状が略フラットになるように補正する補正制御信号を出力する。なお、図では被写体の範囲の両端部分で光量補正曲線が中央部分に対して少し低減しているが、これは、端の部分における上記したＳ／Ｎ比の低下が目立たないようにするためである。
【００６０】
このようにして基線長に違いに応じてＭＴＦおよびシェーディングが補正された映像信号により外部モニタ４０に映し出される画像が立体感や奥行き感のあるものとなり、作業対象に対して十分な遠近感をもってアクセスすることができ、内視鏡等においてモニタ４０を観察しながら行う作業を容易に行うことができる。そして、そのような立体視を、左右別々のレンズを設けることなく、共通のレンズ（単眼）で可能になり、ステレオカメラの構造を簡素化かつ小型化し得るため、内視鏡等のできるだけ外形を小さくすることが望まれるものに好適である。
【００６１】
アパーチャ部材９の開口位置の可変構造（開口間距離可変手段）については、上記液晶パネル１１を用いたものに限られるものでなく、他の実施形態について説明する。
【００６２】
図１０（ａ）は、アパーチャ部材の第２の例を示す図である。なお、上記と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する（以下、同様）。
【００６３】
この第２の例では、固定板状部材としての円形壁体９ａに、その直径方向に延在する図において孔としての横長矩形状の窓２１が設けられ、窓２１を完全に遮蔽しかつ窓２１の長手方向に直交する方向（図の矢印Ａ）に移動可能な可動板状部材としての板状のスライダ２２が設けられている。スライダ２２には、スライダ２２の移動に伴って選択的に窓２１内に位置し得る３組の各一対の孔としての開口２２ａ・２２ｂ・２２ｃがスライダ２２の移動方向に所定の間隔で配設されている。各一対の開口２２ａ・２２ｂ・２２ｃは、図２（ｂ）・（ａ）・（ｃ）の各開口１３に対応する。
【００６４】
スライダ２２は、制御回路１２により奥行き感スイッチ１８の選択に応じてアクチュエータ２３により駆動される。例えば、挿入部３の内壁にスライダ２２をガイドするガイド溝を設け、モータ駆動のアクチュエータ２３を本体部２に設け、スライダ２２とアクチュエータ２３とをプッシュプルケーブルを介して連結する構造であってよい。その他、種々の公知のスライド機構を適用し得る。このようにすることにより、スライダ２２を矢印Ａの向きに移動させて各一対の開口２２ａ・２２ｂ・２２ｃのいずれかを窓２１と重ねることができ、簡単な構成で基線長を変える開口間距離可変手段を構成することができる。
【００６５】
図１０（ｂ）は、アパーチャ部材の第３の例を示す図であり、上記第２の例と同様のスライド方式の他の例である。この第３の例では、円形壁体９ａに、大・中・小と基線長の異なる左右一対の孔としての開口２４ａ・２４ｂ・２４ｃが計６個直径方向に１列に配設されている。上記スライダ２２と同じ外形かつスライド構造であってよいスライダ２５には、スライダ２５の移動に伴って選択的に各一対の開口２４ａ・２４ｂ・２４ｃのそれぞれと重なるように各一対の孔としての矩形状窓２５ａ・２５ｂ・２５ｃがスライダ２５の移動方向に所定の間隔で配設されている。
【００６６】
この第３の例においても、第２の例と同様にスライダ２５をアクチュエータ２３により駆動し、窓２５ａに重なる一対の開口２４ａによる基線長が「小」の状態と、一対の窓２５ｂにそれぞれ重なる一対の開口２４ｂによる基線長が「中」の状態と、一対の窓２５ｃに重なる一対の開口２４ｃによる基線長が「大」の状態とのいずれかを選択し得る。この場合も、第２の例と同じく簡単な構成で基線長を変える開口間距離可変手段を構成することができる。
【００６７】
図１１は、アパーチャ部材の第４の例を示す図であり、（ａ）は模式的側面図を示し、（ｂ）は要部を斜視図で示している。この第４の例は、図に示される上下方向に分かれる各一対の遮光体からなる板状シャッター部材２６・２７・２８を３組設けたシャッター方式である。各一対のシャッター部材２６・２７・２８は集光レンズ８の光軸ＣＬを挟んで各対を構成し、対のそれぞれが光軸ＣＬに直交しかつ図の矢印Ｂに示されるように接離する向きに移動可能に設けられている。
【００６８】
一対のシャッター部材２６には、閉じた状態で一対の円形開口を形成する一対の半円凹部２６ａがそれぞれ設けられている。この閉じた状態で各半円凹部２６ａで形成される一対の孔は、図２（ｂ）の一対の開口１３（基線長が「小」）に対応する。同様に、一対のシャッター部材２７には、図２（ａ）の一対の開口１３（基線長が「中」）に対応する一対の半円凹部２７ａがそれぞれ設けられ、一対のシャッター部材２８には、図２（ｃ）の一対の開口１３（基線長が「大」）に対応する一対の半円凹部２８ａがそれぞれ設けられている。
【００６９】
これら複数のシャッター部材２６・２７・２８も上記と同様のアクチュエータ２３により駆動される。例えば、一対のシャッター部材２６同士を、図１１（ｂ）の二点鎖線で示されるように互いに当接させることにより、上下でそれぞれ一対の半円凹部２６ａ同士により、基線長が「小」に対応する左右一対の開口（２６ａ・２６ａ）が形成される。他の各シャッター部材２７・２８においても同様であり、第２の例と同じく簡単な構成で基線長を変える開口間距離可変手段を構成することができる。また、図示例では基線長の長さ違いを３つとしたが、このシャッター方式によれば、光軸ＣＬ方向にスペースの許す限りシャッター部材を並べる枚数を増やすことができ、それにより基線長の長さ違いを細かく設定することができる。また、このシャッター方式の別の実施形態として、一対の開口が形成される範囲を避けた位置に固定板状体を設け、固定板状体に対向して接離する複数枚の可動板状体を設けるとともに、各可動板状体にはそれぞれ基線長の異なる各一対の開口を設け、任意の可動板状体をシャッターのように開閉させるようにしてもよい。
【００７０】
図１２は、アパーチャ部材の第５の例を示す図である。この第５の例では、図１２（ａ）に示されるように、上記円形壁体９ａを図に示される左右方向に二分割した形状の一対の分割体２９を設け、両分割体２９の分割線側近傍にそれぞれ開口２９ａを設け、両分割体２９間に伸縮部材としてアコーディオンカーテン状の遮光体３０を設けている。両分割体２９は、図１２（ａ）に示されるように互いに最も離反させた状態と、図１２（ｂ）に示されるように最も近接させた状態との間で、上記と同様のアクチュエータ２３により図１２（ａ）に示される矢印Ｃの向きに駆動される。
【００７１】
これにより、上記各例と同様に基線長の大・中・小を変えた状態に両開口２９ａを選択的に位置させることができる。さらに、両分割体２９間にアコーディオンカーテン状の遮光体３０が設けられていることから、両分割体２９を任意の位置（離間距離）で止めることができ、両開口２９ａ間の距離すなわち基線長を任意の長さに設定できる。したがって、基線長の微調整が可能となり、より一層の立体感および奥行き感のある映像を作成可能となる。なお、遮光体３０としては、アコーディオンカーテン状の形態に限られるものではなく、細長の板状体を幅方向にテレスコピック状に設ける構造にしたり、伸縮容易な弾性体（エラストマ材）を設けたりしてもよい。この第５の例においても、第２の例と同じく簡単な構成で基線長を変える開口間距離可変手段を構成することができる。また、一対の分割体２９と遮光体３０とを光軸ＣＬに直交する同一面上に配置することができ、光軸方向の省スペース化を促進し得る。
【００７２】
図１３は、アパーチャ部材の第６の例を示す図であり、（ａ）は使用形態を示す正面図であり、（ｂ）は要部構成を示す斜視図である。この第６の例では、図１３（ｂ）に示されるように光軸ＣＬと同軸に積層された２枚の円板体３１・３２により構成されている。固定板状部材としての一方の円板体３１には、互いに直列に半径方向に延在する一対の横長窓３１ａが設けられ、可動板状部材としての他方の円板３２には、一部が横長窓３１ａと重なりかつ中心部分から外周に至る互いに対称の一対の円弧状開口３２ａが設けられている。また、例えば一方の円板体３１を固定し、他方の円板体３２を同軸に図の矢印Ｄに示されるように回転可能に設け、アクチュエータ２３により他方の円板体３２を回転させるように構成する。
【００７３】
これにより、図１３（ａ）に示されるように円弧状開口３２ａの最外周側部分を横長窓３１ａに重ね合わせることにより、最も基線長の長い状態の一対の開口（３１ａ・３２ａ）を形成することができる。そして、他方の円板体３２を回転させることにより、円弧状開口３２ａと横長窓３１ａと重なる部分（開口）が中心(光軸ＣＬ)側に移るようになり、上記と同様に基線長の長さを「小」と「大」との間で任意の長さに設定することができるとともに、微調整も可能となる。この第６の例においては、２枚の部材を用いる点では上記第２の例や第３の例と同様であり、同じく簡単な構成で基線長を変える開口間距離可変手段を構成することができる。さらに、円板体３２を回転させることにより、両円板体３１・３２の外形から外にはみ出す部分が生じないため、省スペース化を促進し得る。
【００７４】
図１４は、アパーチャ部材の第７の例を示す図であり、図３に対応する図である。この第７の例では、アパーチャ部材を構成する液晶パネル１１による左右一対の開口１３を時分割で交互に開閉する。この場合にはイメージセンサ６にはいずれか一方の開口１３を介して到達する光をイメージセンサ６の全ての光電変換部６ａにより受光する。したがって、図３の例で示したマイクロレンズ１４を必要としない。なお、液晶パネル１１を用いることから、開口１３の位置を任意に設定でき、基線長を可変とすることによる立体視の効果は上記と同様である。
【００７５】
図１５は、時分割制御手段としての制御回路２による制御例を示すタイミングチャートである。立体絞り制御部１２ｅにより、液晶パネル１１の左用開口１３と右用開口１３とを、開口時間ｔ１、切り替え間隔ｔ２で交互に開閉制御する。また、左右分離部１２ａでは、立体絞り制御部１２ｅからの上記切替タイミングに応じてイメージセンサ６で蓄積した受光量を左右の開口別に交互に読み出す。その左右別の蓄積時間ｔ３は、開口時間ｔ１の前後に切り替え間隔ｔ２の１／２ずつを追加した時間とし、切り替えは瞬時であってよい。その切り替えのタイミングで読み出した左右別の映像信号をカメラ信号処理部１２ｂに出力する。カメラ信号処理部１２ｂ以降の処理は上記と同じである。このように時分割制御で左右の信号を分離する場合、イメージセンサ６の前面に用いたマイクロレンズ１４は不要である。このため、水平方向の分解能（解像度）が高い単眼３Dカメラが実現できる。またアパーチャ（開口１３）を左右同じもの（アパーチャ間隔ｄ＝０）とした場合、通常の２Dカメラとして使用でき、２Dから基線長任意の３Dカメラまで同時に実現でき、内視鏡の使用目的やお医者さんの手術の必要性に応じて、自由に奥行き感の特性を調整できる。この場合奥行き感入力スイッチ１８は、連続的な調整を可能とする奥行き感入力ボリュームとして、連続的な奥行き感入力を行う。
【００７６】
図１６は、時分割開口のアパーチャ部材の別の例（第８の例）を示す図である。この第８の例では、上記第６の例と同様に２枚の円板体３３・３４を光軸ＣＬと同軸に配設し、一方の円板体３３は固定し、他方の円板体３４は回転自在に設ける。一方の円板体３３には左右一対の開口３３ａが設けられ、他方の円板体３４には、半円ずつの領域で透明部分３４ａと遮光部分３４ｂとが設けられている。また、他方の円板体３４は、制御回路１２からの所定の回転速度となる駆動制御信号にて、上記と同様のアクチュエータ２３により図に示される矢印Ｅに示されるように一方向に回転駆動される。これにより、他方の回転円板３４が回転することにより、一対の開口３３ａが交互に開閉され、上記第７の例と同様の時分割シャッター方式と同様の効果を奏し得る。なお、図示例では一方の円板体３３には一対の開口３３ａのみが示されているため、そのままでは基線長が固定であるが、この第８の例は、円板体３３に変えて上記第２〜第６の例のいずれかを適用することにより、それらの例と同様の基線長可変の作用効果を奏し得るものである。
【００７７】
図１７は、全体構成の別の例を示す図１に対応する図である。なお、上記と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００７８】
図１７の例では、図１で先端部カバー５内に配設されていた光学ユニット７が本体部２に配設され、本体部２と挿入部４との間には中間ケース３５が一体的に設けられている。挿入部４の先端部カバー５内には対物光学系３６ａが配設され、挿入部４内にはリレー光学系３６ｂが配設され、中間ケース３５内には撮像光学系３６ｃが配設されている。対物光学系３６ａへの入射光は、リレー光学系３６ｂを介して撮像光学系３６ｃに至り、撮像光学系３６ｃから光学ユニット７に出射される。なお、各光学系３６ａ〜３６ｃはレンズの組み合わせでよいが、リレー光学系３６ｂには光ファイバーを用いてもよい。
【００７９】
対物光学系３６ａ・リレー光学系３６ｂ・撮像光学系３６ｃの光学特性の設定により、撮像光学系３６ｃからの出射光を上記図１の光学ユニット７への入射光と同じ形態となるようにすることにより、上記した実施形態と同様の作用効果を奏し得る。さらに、アパーチャ部材９を、挿入部４のように小径化の制限が無い本体部２に設けたことから、基線長を可変とする構造において可動部分を設ける場合にそのスペースの制約が緩和されるため、基線長可変構造の設計自由度が増し、立体感や奥行き感の向上を容易に行うことが可能となる。
【００８０】
以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記第２〜６の例において、基線長が最大となる開口の形状も円形として示したが、基線長が最大となる場合の開口の形状を図７に示される楕円形や略ひし形となるように形成することができる。基線長が最大となる場合の奥行き感をより一層出したい場合に有効である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明にかかるステレオカメラは、簡単な構成で立体感や奥行き感のある３Ｄ画像を作成することができるため小型化が可能であり、内視鏡等の小型化が要望されるものや大きさに制約がある撮影装置等として有用である。また、執刀医のニーズに応じて基線長（立体感）を最大からゼロまで（３Ｄから２Ｄまで）自由に設定することができ、手術のときの疲労感を最小限にでき、術者の好みに的確に対応できる３Ｄ−２Ｄ切り替え超小型内視鏡を実現でき、医師や患者の負担を低減できる内視鏡として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１  内視鏡
６  イメージセンサ
８  集光レンズ
９  アパーチャ
１１  液晶パネル
１２  制御回路
１３  開口
１４  マイクロレンズ（第２レンズ）
１９  開口（楕円形）
２０  開口（略ひし形）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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