(57)【要約】【課題】素子構成の順番に制限を受けることなく被写体光の偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を実行可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】光学系から導光された光を受光する撮像素子と、撮像素子に導く偏光成分を抽出する偏光素子と、光学系と撮像素子との間に配置され、偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタと、を有する。【選択図】図１
2018072742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系から導光された光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子に導く偏光成分を抽出する偏光素子と、
前記光学系と前記撮像素子との間に配置され、偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタと、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学ローパスフィルタは、入射光束を回折させる微細凹凸構造層を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記微細凹凸構造層は、屈折率の異なる２つの媒質により形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記微細凹凸構造層は、母材に屈折率の異なる媒質が埋め込まれることで形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記微細凹凸構造層は、同一の媒質による組成変形に基づいて形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記微細凹凸構造層は、密度変化に基づいて形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学ローパスフィルタは、所定の領域ごとに入射光束を分割して前記撮像素子に伝播する導波路を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記光学ローパスフィルタは、前記撮像素子または前記光学系を振動させる機構であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記光学ローパスフィルタに所定の偏光方向の直線偏光の光が入射した場合、前記光学ローパスフィルタを透過した光のうち前記偏光方向と直交する成分は１５％以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記偏光素子は、少なくとも３つ以上の偏光方向の光を透過させる偏光板により構成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記偏光素子は、複数の位相差板、可変位相差板および偏光板を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記偏光素子は、偏光板と、前記偏光板の光を透過させる偏光方向を制御する機構とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記偏光板は、可視波長帯域において、透過軸と直交する方向へ振動する偏光光のうち５０％以上の成分を吸収する吸収型の偏光板であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体光の偏光状態を取得することで、反射光成分または散乱光成分を強調、または低減する技術が知られている。これにより、物体表面の質感を強調したり、ガラスや水面等の反射光の写り込みを軽減したりすることができる。従来、被写体光の偏光状態を取得する撮像装置の様々な構成が提案されている。
【０００３】
また、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の二次元の固体撮像素子を使用するデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、画像の色モアレや、輝度モアレを防ぐために、光学ローパスフィルタが用いられている。光学ローパスフィルタは、一般的に異方性材料による複屈折を利用し、撮像素子に到達する高周波成分を抑制する。特許文献１の撮像装置では、光学ローパスフィルタと偏光を取得可能な偏光素子との併用を図るために、偏光素子の後段に光学ローパスフィルタが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４０８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、撮像素子の直近に偏光板が配置されないため、被写体光の偏光状態を取得するためには偏光素子を駆動して光強度を複数回取得する必要がある。
【０００６】
このような課題に鑑みて、本発明は、被写体光の偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を簡易に実行可能な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】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、光学系から導光された光を受光する撮像素子と、前記撮像素子に導く偏光成分を抽出する偏光素子と、前記光学系と前記撮像素子との間に配置され、偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被写体光の偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を簡易に実行可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成概略図である。
【図２】複屈折を利用した光学ローパスフィルタの構成概略図である。
【図３】撮像装置の構成の説明図である。
【図４】光学ローパスフィルタの構成概略図である。
【図５】光学ローパスフィルタの構成概略図である。
【図６】光学ローパスフィルタの構成概略図である。
【図７】偏光素子と撮像素子の構成概略図である。
【図８】一様乱数によるランダム構造と周波数フィルタリングされたランダム構造、およびそれらの構造の周波数特性を示す図である。
【図９】周波数フィルタリングに用いたｓｉｎｃ関数の実空間形状を示す図である。
【図１０】ＦＤＴＤシミュレーションにより取得された撮像面のスポット形状と二次元ＭＴＦ特性を示す図である。
【図１１】４点分離分布とガウス分布の光学ローパスフィルタの一次元ＭＴＦ特性図である。
【図１２】実施例５の撮像装置の構成概略図である。
【図１３】比較例１の撮像装置の構成概略図である。
【図１４】比較例２の撮像装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１００の簡易的な構成を示す概略図である。撮像装置１００は、被写体からの光を結像させる光学系１０１と、光学系１０１から導光された被写体光を受光する撮像素子１０２と、を有する。また、撮像装置１００は、光学系１０１と撮像素子１０２との間に、光学ローパスフィルタ１０３と、撮像素子１０２に導く偏光成分（偏光情報）を抽出する偏光素子１０４と、を有する。本実施形態の光学ローパスフィルタ１０３は、偏光に対して異方性を持たないという特徴を有する。図１では、被写体側から光学ローパスフィルタ１０３、偏光素子１０４の順で配置されているが、本発明はこの順番に制限されない。偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタとして、微細凹凸屈折率界面による回折機能を有するものや、導波路による領域分割の方式のものなどが挙げられる。このような構成により、撮像装置１００は、被写体光の偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を実行可能である。
【００１２】
通常、被写体光の偏光状態は、透過偏光方向を複数回変化させた際の光強度から取得することができる。透過偏光方向を複数回変化させた際の光強度は、少なくとも３つ以上の偏光方向の光を透過させる偏光板アレイによる偏光素子を配置することによって、一回の撮影で取得可能である。なお、取得方法に関係なく、被写体光の偏光状態を正確に取得するためには、偏光状態は偏光素子に入射するまでの間に変化していないことが前提となる。
【００１３】
図２は、従来の複屈折を利用した光学ローパスフィルタ２００の構成概略図である。光学ローパスフィルタ２００は、異方性材料２０１、波長板２０２および異方性材料２０３を有する。光学ローパスフィルタ２００では、入射した光線は異方性材料２０１の複屈折により直交する２成分の直線偏光に分離された後、波長板２０２により波長に対して所定の位相差がつけられ円偏光状態となり、異方性材料２０３を透過して４点に分離される。すなわち、複屈折により通常光と異常光の直交する２成分の直線偏光に点像分離されてしまうため、光学ローパスフィルタ２００の後段にいかなる偏光素子を配置しても正確な被写体光の偏光状態を取得することはできない。したがって、複屈折を利用した光学ローパスフィルタ２００は、偏光素子の後段に配置する必要がある。しかしながら、光学ローパスフィルタ２００は点像分離に異方性材料内の伝播距離を要するため、少なくとも３つ以上の偏光方向の光を透過させる偏光板アレイによる偏光素子を配置することができなくなる。そのため、一回の撮影で被写体光の偏光状態を取得することができなくなってしまう。
【００１４】
そこで、本実施形態では、偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタ１０３を使用する。偏光に対して異方性を持たない光学ローパスフィルタとは、構造により偏光回転が生じず、所定の偏光方向の直線偏光の光が入射した場合、透過光のうち入射時の偏光方向と直交する成分は１５％以下である光学ローパスフィルタを意味する。光学ローパスフィルタ１０３を使用することで、光学ローパスフィルタ１０３と偏光素子１０４の順番に制限は生じない。そのため、撮像素子１０２の各画素に対して光を入射させる偏光板アレイによる偏光素子を配置し、その前段に光学ローパスフィルタ１０３を配置することができる。また、撮像装置１００は、一回の撮影で偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を実行可能である。
【００１５】
続いて、光学ローパスフィルタ１０３についての条件について説明する。本実施形態では、光学ローパスフィルタ１０３は、偏光に対して異方性を持たない構造を有すればよい。例えば、光学ローパスフィルタ１０３は、光学ローパスフィルタ１０３に入射する光束（入射光束）を回折する構造を有することが望ましい。
【００１６】
図３（Ａ）は、撮像装置１００の構成の説明図である。図３（Ｂ）は、光学ローパスフィルタ３００の斜視図である。光学ローパスフィルタ３００は、本実施形態の光学ローパスフィルタ１０３の一例であり、被写体側媒質３０１、撮像面側媒質３０２、およびこれらの媒質の界面により形成された平均ピッチ＜Ｐｆ＞の凹凸形状の微細凹凸屈折率界面（微細凹凸構造層）３０３を有する。図３（Ａ）に示されるように、微細凹凸屈折率界面３０３は、屈折率の異なる２つの媒質の界面により形成される。微細凹凸屈折率界面３０３により回折が生じ、撮像素子１０２までの伝搬で光学ローパスフィルタ３００を透過した光束が広がるため、光学ローパス効果が重畳される。このとき、入射光束の光学ローパスフィルタ３００の透過前後での偏光状態はほぼ変化しない。また、微細凹凸屈折率界面３０３は、周期性を持たないランダムな形状であるが、偏光依存性が生じない等方的な形状であれば、ランダムな形状である必要はない。
【００１７】
光学ローパスフィルタ１０３は、図３に示されるように屈折率の異なる２つの媒質の界面により形成された微細凹凸屈折率界面を有してもよいし、母材に屈折率の異なる媒質が埋め込まれることで形成された微細凹凸構造層を有してもよい。図４（Ａ）は、本実施形態の光学ローパスフィルタ１０３の一例である光学ローパスフィルタ４００の構成概略図である。光学ローパスフィルタ４００は、母材４０１に屈折率の異なる媒質４０２が埋め込まれることで形成された微細凹凸構造層４０３を有する。図４（Ｂ）は、光学ローパスフィルタ４００の断面における屈折率の位置依存性の概略図である。微細凹凸構造層４０３は図４（Ｂ）に示されるように微細な微細凹凸構造層を有し、この構造層により回折が発生する。組成の分布は、図４（Ａ）に示されるように、規則的である必要はなく、偏光依存性が生じない等方的な構造であれば、ランダムであっても構わない。また、微細凹凸構造層４０３は、同一の媒質の組成変形に基づいて形成させてもよい。この場合、微細凹凸構造層４０３は、パルスレーザーによって母材の構造を変質させることで作製することができる。
【００１８】
光学ローパスフィルタ１０３は、密度分布に基づいて形成された微細凹凸屈折率界面を有してもよい。図５（Ａ）は、本実施形態の光学ローパスフィルタ１０３の一例である光学ローパスフィルタ５００の概略構成図である。光学ローパスフィルタ５００は、低密度部５０１および高密度部５０２を有する。図５（Ｂ）は、光学ローパスフィルタ５００の断面における屈折率の位置依存性の概略図である。図５（Ｂ）に示されるように、低密度部５０１および高密度部５０２はそれぞれ屈折率が異なるため、微細凹凸構造層５０３が形成され、この界面により回折が発生する。光学ローパスフィルタ５００は、パルスレーザーによって構造を変質させることで作製することができる。また、超音波音響素子の超音波照射によっても作製することができる。また、密度分布は、規則的である必要はなく、ランダムであっても構わない。ただし、偏光依存性が生じないように、等方的な構造にする必要はある。
【００１９】
なお、２つの媒質の界面、媒質の埋め込み、媒質の組成変形、および密度分布による微細凹凸屈折率界面について説明したが、本発明はこれに限定されない。その他の方法を用いて微細凹凸屈折率界面を形成してもよい。
【００２０】
光学ローパスフィルタ１０３は、所定の領域ごとに入射光束を分割して撮像素子１０２に伝播する導波路を有する構造であってもよい。図６は、本実施形態の光学ローパスフィルタ１０３の一例である光学ローパスフィルタ６００の構成概略図である。図６（Ａ）は俯瞰図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。光学ローパスフィルタ６００は、所定の領域ごとに導波路６０１を有する。導波路６０１は、光ファイバでもよいし、その他の導波路であってもよい。また、導波路６０１は、図６に示されるように、規則的に配置される必要はなく、ランダムに配置されてもよい。導波路６０１から射出された光は拡散しながら撮像素子１０２に伝播するため、光学ローパス効果が重畳される。
【００２１】
また、光学ローパスフィルタ１０３として、光学系１０１または撮像素子１０２を振動させる機構を使用してもよい。露光時間中に光学系１０１または撮像素子１０２を振動させることにより、振動による位置ずれが平均化され、光学ローパス効果が重畳される。
【００２２】
続いて、本実施形態の偏光素子１０４の構成条件について説明する。偏光状態を取得するためには、少なくとも３つの透過偏光方向の光の強度情報が必要である。そのため、偏光素子１０４は、少なくとも３つ以上の偏光方向（例えば、２つの直交するｘ方向およびｙ方向ならびにｘ方向またはｙ方向を４５度回転した方向）の光を透過させる偏光板アレイにより構成されることが望ましい。図７は、撮像素子の各画素に対して光を入射させる偏光板アレイによる偏光素子７００と撮像素子１０２の概略構成図である。偏光素子７００は、偏光素子１０４の一例である。本実施形態の偏光板アレイは、それぞれ異なる透過偏光方向の光を透過させる偏光板セル７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄにより構成される。そのため、撮像装置１００は、４つの透過偏光方向の光の強度情報を１回の撮影により取得することができる。
【００２３】
また、偏光素子１０４は、複数の位相差板、遅相軸方向の制御が可能な可変位相差板および偏光板により構成されてもよい。ただし、このような偏光素子１０４を有する撮像装置１００は、３つの偏光方向の光の強度情報を取得するために少なくとも３回の撮影を行う必要がある。
【００２４】
また、偏光素子１０４は、偏光板および偏光板の透過偏光方向を制御可能な機構により構成されてもよい。ただし、このような偏光素子１０４を有する撮像装置１００は、３つの偏光方向の光の強度情報を取得するために少なくとも３回の撮影を行う必要がある。
【００２５】
また、上記で説明したいずれの偏光板も可視波長帯域に相当する波長４００ｎｍから７００ｎｍにおいて、透過軸と直交する方向に振動する偏光光のうち５０％以上の成分を吸収する特性を有することが望ましい。このような偏光板としては、例えばヨウ素化合物を延伸したフィルム等があるが、このような材料に限らず、任意の吸収型偏光板を使用すればよい。反射型偏光板の使用は、フレアやゴーストが生じる可能性があるため、望ましくない。
【実施例１】
【００２６】
本実施例の撮像装置の構成は、図１で説明した撮像装置１００の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。本実施例の撮像装置は、図３に示される光学ローパスフィルタ３００を有する。光学ローパスフィルタ３００は、屈折率の異なる２つの媒質の界面により形成される微細凹凸屈折率界面３０３を有する。微細凹凸屈折率界面３０３は、ランダムでありながら平均ピッチが制御された面であり、平均ピッチ由来の回折を生じさせ、光学ローパス効果を重畳する機能を有する。本実施例では、微細凹凸屈折率界面３０３は、一様乱数に対し畳み込みによる周波数フィルタリングで生成される。図８（Ａ）は計算機により発生させた二次元の一様乱数分布であり、図８（Ｂ）は、そのフーリエ変換により得られる二次元の構造周波数特性である。図８（Ｃ）、（Ｄ）は、一様乱数分布に対し、図９に示される以下の式（１）による畳み込みを行った微細凹凸屈折率界面３０３とそのフーリエ変換により得られる構造周波数特性である。ｒは原点からの距離（ｎｍ）を表す。ｓｉｎｃ関数は周波数空間上では矩形窓に相当し、フィルタ係数Ｐｆは周波数空間におけるカットオフ周波数になる。本実施例では、フィルタ係数Ｐｆは、３２００ｎｍに設定されている。
【００２７】
ｆ（ｒ）＝ｓｉｎ（πｒ／Ｐｆ）／（πｒ／Ｐｆ）   （１）
ｓｉｎｃ関数による畳み込みを行うことにより、図８（Ｂ）では白色一様であった構造周波数特性が、図８（Ｄ）ではカットオフ周波数以上の成分がカットされた構造周波数特性となる。光学ローパスフィルタ３００の構造パラメータは、表１にまとめられている。微細凹凸屈折率界面３０３のＰＶ値ｄは、２４００ｎｍ、被写体側媒質３０１の屈折率ｎｆは１．５、撮像面側媒質３０２の屈折率ｎｍは１．０、光学ローパスフィルタ３００と撮像素子１０２との距離Δｚは１０μｍに設定されている。
【００２８】
以下、光学ローパスフィルタ３００のＦＤＴＤシミュレーションによる評価について説明する。図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）はそれぞれ、ＦＤＴＤシミュレーションにより取得された撮像面のスポット形状と、スポット形状をフーリエ変換することで取得される二次元ＭＴＦ特性と、を示している。なお、ＦＤＴＤシミュレーションでは、波長λを５５０ｎｍ、入射偏光方向をｘ方向、入射光束のＦ値を４として、ＸＹ方向へそれぞれフィルタ位置を１５００ｎｍずつ動かして計算した９点の結果を平均化して、図１０（Ａ）のスポット形状を取得する。本実施例では、図１０（Ａ）に示されるように、ガウス形状に近いスポット形状が取得される。図１１は、図１０（Ｂ）の原点を通るＸ方向断面の一次元ＭＴＦ特性図である。図１１には、光学ローパスフィルタ３００を配置した場合のＭＴＦ（実線）の他に、画素ピッチＰｓを６４００ｎｍと想定した従来の複屈折型４点分離光学ローパスフィルタを配置した場合の水平方向（破線）および対角方向（点線）のＭＴＦを併せて示している。光学ローパスフィルタ３００を配置した場合のＭＴＦは、従来の複屈折型４点分離光学ローパスフィルタを配置した場合のＭＴＦと同等の半値幅を有する。また、光学ローパスフィルタ３００を透過後のｙ偏光成分は５％で、透過前からほぼ変化しない。
【００２９】
以上説明したように、本実施例の撮像装置は、素子構成の順番に制限を受けることなく偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像が実行可能である。
【実施例２】
【００３０】
本実施例の撮像装置の構成は、図１で説明した撮像装置１００の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。本実施例の撮像装置は、図４に示される光学ローパスフィルタ４００を有する。光学ローパスフィルタ４００は、母材に屈折率の異なる媒質が埋め込まれることで形成された微細凹凸屈折率構造層４０３を有する。また、光学ローパスフィルタ４００を使用した場合、光学ローパスフィルタ４００の透過前後の入射光束の偏光状態はほぼ変化しない。
【００３１】
以上説明したように、本実施例の撮像装置は、素子構成の順番に制限を受けることなく偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像が実行可能である。
【実施例３】
【００３２】
本実施例の撮像装置の構成は、図１で説明した撮像装置１００の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。本実施例の撮像装置は、図５に示される光学ローパスフィルタ５００を有する。光学ローパスフィルタ５００は、密度変化に基づく微細凹凸構造層５０３を有する。また、光学ローパスフィルタ５００を使用した場合、光学ローパスフィルタ５００の透過前後の入射光束の偏光状態はほぼ変化しない。
【００３３】
以上説明したように、本実施例の撮像装置は、素子構成の順番に制限を受けることなく偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像が実行可能である。
【実施例４】
【００３４】
本実施例の撮像装置の構成は、図１で説明した撮像装置１００の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。本実施例の撮像装置は、図６に示される光学ローパスフィルタ６００を有する。光学ローパスフィルタ６００は、所定の領域ごとに導波路６０１を有する。導波路６０１から射出された光は、拡散しながら撮像素子１０２に伝搬する。したがって、導波路６０１を設ける領域の面積を制御することにより、重畳する光学ローパス効果を制御することができる。また、光学ローパスフィルタ６００を使用した場合、光学ローパスフィルタ６００の透過前後の入射光束の偏光状態は変化しない。
【００３５】
以上説明したように、本実施例の撮像装置は、素子構成の順番に制限を受けることなく偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像が実行可能である。
【実施例５】
【００３６】
図１２を参照して、本実施例の撮像装置１０００について説明する。図１２は、本実施例の撮像装置１０００の簡易的な構成を示す概略図である。撮像装置１０００は、被写体からの光を結像させる光学系１００１、光学系１００１から導光された被写体光を受光する撮像素子１００２、および少なくとも３つ以上の偏光方向の光を透過させる偏光板アレイによる偏光素子１００４を有する。また、撮像装置１０００は、光学ローパスフィルタとして光学系１００１に取り付けられた振動部１００３Ａおよび振動部１００３Ａを介して光学系１００１を振動させる振動制御部１００３Ｂを有する。露光時間中に光学系１００１を振動させることにより光学ローパス効果を重畳することができ、振動幅の変化により重畳する光学ローパス効果の大きさを制御することができる。また、光学ローパスフィルタとしての振動機構の有無で偏光状態は変化しない。なお、本実施例では、光学ローパスフィルタとして、光学系１００１を振動させる機構を有しているが、撮像素子１００２を振動させる機構を有してもよい。
【００３７】
以上説明したように、本実施例の撮像装置１０００は、素子構成の順番に制限を受けることなく偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像が実行可能である。
[比較例１]
図１３は、本比較例の撮像装置１１００の簡易的な構成を示す概略図である。撮像装置１１００は、被写体からの光を結像させる光学系１１０１および光学系１１０１から導光された被写体光を受光する撮像素子１１０２を有する。また、撮像装置１１００は、光学系１１０１と撮像素子１１０２との間に、異方性材料の複屈折を利用する光学ローパスフィルタ１１０３および撮像素子の各画素に光を入射させる偏光板アレイによる偏光素子１１０４を有する。異方性材料の複屈折を利用する光学ローパスフィルタは、透過後の偏光光に入射偏光方向と直交する成分が１５％以上発生させ、偏光異方性を持つ。本比較例の光学ローパスフィルタ１１０３に直線偏光の光が入射すると、直交する２成分の直線偏光に分離されるため、光学ローパスフィルタ１１０３の後段にいかなる偏光素子１１０４を配置したとしても正確に偏光状態を取得できない。すなわち、本比較例の撮像装置１１００は、正確に偏光状態を取得できない。
[比較例２]
図１４は、本比較例の撮像装置１２００の簡易的な構成を示す概略図である。撮像装置１２００は、被写体からの光を結像させる光学系１２０１および光学系１２０１から導光された被写体光を受光する撮像素子１２０２を有する。また、撮像装置１１００は、光学系１２０１と撮像素子１２０２との間に、透過偏光方向が制御可能な偏光板による偏光板アレイによる偏光素子１２０３および異方性材料の複屈折を利用する光学ローパスフィルタ１２０４を有する。異方性材料の複屈折を利用する光学ローパスフィルタは、透過後の偏光光に入射偏光方向と直交する成分が１５％以上発生させ、偏光異方性を持つ。偏光素子１２０３は、偏光板の他に、出射偏光を円偏光に変換する波長板を有する。このような構成の場合、被写体光は光学ローパスフィルタ１２０４の入射前、すなわち光学ローパスフィルタ１２０４により偏光状態に影響が与えられる前に偏光素子１２０３を透過するため、偏光素子１２０３は正確に偏光状態を取得可能である。したがって、本比較例の撮像装置１２００は、偏光状態を取得可能であるとともに、モアレが良好に抑制された撮像を実行可能である。しかしながら、一回の撮影では一つの透過偏光方向強度しか取得できないため、偏光状態を取得するためには少なくとも３回の撮影が必要となってしまう。そのため、本比較例の撮像装置１２００では、動体などを撮影する場合には偏光状態を取得できないという問題が生じる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００３９】
【表１】
2018072742.tif 000003
【符号の説明】
【００４０】
１００  撮像装置
１０１  光学系
１０２  撮像素子
１０３  光学ローパスフィルタ
１０４  偏光素子
【図１】
2018072742.tif 000004
【図２】
2018072742.tif 000005
【図３】
2018072742.tif 000006
【図４】
2018072742.tif 000007
【図５】
2018072742.tif 000008
【図６】
2018072742.tif 000009
【図７】
2018072742.tif 000010
【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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