(57)【要約】【課題】より良好な波面変換光を得ることができる波面変換装置、およびそれを備える光学装置を提供することを課題とする。【解決手段】波面変換装置１０は、ＭＥＭＳ素子１２と、移動部１３とを備える。ＭＥＭＳ素子１２は、配列方向間隙１５を介して隣接して配列されるとともに入射光Ｌ１に波面変換を与える複数の可動ミラー１１、を有する。移動部１３は、複数の可動ミラー１１の配列方向を含む移動方向Ｄ１に、ＭＥＭＳ素子１２を移動させる。【選択図】図１
2007286311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙を介して隣接して配列されるとともに入射光に波面変換を与える複数の波面変換素子、を有する波面変換部と、
前記複数の波面変換素子の配列方向を含む移動方向に、前記波面変換部を移動させる移動部と、
を備える、
波面変換装置。
【請求項２】
前記複数の波面変換素子は、前記移動部による移動に応じて駆動され、前記入射光に対して所定の波面変換を与える、
請求項１に記載の波面変換装置。
【請求項３】
前記複数の波面変換素子は、マトリクス状に配列されている、
請求項１または２に記載の波面変換装置。
【請求項４】
前記波面変換部は、反射型もしくは透過型のライトバルブである、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の波面変換装置。
【請求項５】
前記移動部は、前記波面変換部を周期的に移動させる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の波面変換装置。
【請求項６】
前記移動部による前記移動方向への移動は、前記所定間隙の前記配列方向幅以上の前記配列方向への移動を含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の波面変換装置。
【請求項７】
前記入射光は、撮像光学系を介して入射する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の波面変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の波面変換装置と、
前記波面変換装置により波面変換された波面変換光を所定時間受光し、前記所定時間の受光量に応じた値を出力する受光部と、
を備える光学装置。
【請求項９】
前記所定時間は、前記移動部による前記波面変換部の移動周期よりも長い、
請求項８に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波面変換装置、特に、入射光に波面変換を与える波面変換装置、およびそれを備える光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ、スチルカメラ、ビデオカメラ、内視鏡、望遠鏡、など、光学系を備える光学装置が知られている。近年、このような光学装置であって、光学系の内部において入射光に波面変換を与える波面変換装置を備えるものが登場している。
例えば、波面変換装置として、可変形状鏡を用い、可変形状鏡の形状を制御することで収差補正や結像面の動きの補正を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９１５０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の従来の提案では、可変形状鏡として連続的な金属薄膜を用い、この金属薄膜に電界を印加して、電磁力により変形させ、入射光の波面変換を行っている。
一方、本願発明者は、波面変換装置として、連続的な金属薄膜を用いるのではなく、格子状の波面変換素子を用いることを提案している。この提案では、例えば、連続的な金属薄膜に替えて、格子状の反射鏡を用い、反射鏡の高低、傾斜を制御することで入射光の波面変換を行う。
しかし、格子状の波面変換素子では、隣接する波面変換素子の間は、それぞれ所定間隔だけ離間している。このため、隣接する波面変換素子の間への入射光は波面変換されず、結果的に出力される波面変換光においては、格子状に波面変換されない領域が存在し、良好な波面変換光を得ることが難しい。例えば、波面変換装置が撮像装置に搭載される場合には、格子状に波面変換されない領域は、ボケ像やゴースト像として撮像される。また、波面変換装置が波面計測装置に搭載される場合には、格子状に波面変換されない領域の波面情報が欠落する。
また、同様の問題は、反射型の波面変換装置を用いる場合だけでなく、透過型の波面変換装置を用いる場合にも同様であり、より良好な波面変換光を得ることができる装置が求められている。
【０００４】
そこで本発明は、より良好な波面変換光を得ることができる波面変換装置、およびそれを備える光学装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明としての波面変換装置は、波面変換部と、移動部とを備える。波面変換部は、所定間隙を介して隣接して配列されるとともに入射光に波面変換を与える複数の波面変換素子、を有する。移動部は、複数の波面変換素子の配列方向を含む移動方向に、波面変換部を移動させる。
ここで、波面変換素子とは、例えば、入射光の位相を変換する素子である。また、配列方向とは、例えば、複数の波面変換素子により挟まれる所定間隙の幅方向を意味する。また、移動方向は、例えば、周期的あるいは非周期的に時変するものであり、所定間隙が延びる方向以外の方向への成分を有している。なお、所定間隙を介して隣接して配列される、とは、複数の波面変換素子のそれぞれが離隔して配置されていることを意味する。このため、所定間隙は、それぞれの波面変換素子を分離する隙間により形成されていてもよいし、それぞれの波面変換素子の間に介在する部材により形成されていてもよい。
波面変換部では、複数の波面変換素子により入射光が波面変換される。一方、複数の波面変換素子の間の所定間隙においては、入射光は波面変換されない。しかし、移動部は、移動方向に波面変換部を移動させる。この移動は、複数の波面変換素子の配列方向への移動を含んでいる。このため、入射光のうち波面変換される領域とされない領域とが平均化され、波面変換装置から出射される波面変換光では、波面変換されない領域の影響が軽減される。
【０００６】
本発明の波面変換装置により、より良好な波面変換光を得ることができる波面変換装置を提供することが可能となる。
第２の発明としての波面変換装置では、複数の波面変換素子は、移動部による移動に応じて駆動され、入射光に対して所定の波面変換を与える。
波面変換素子は、移動部による移動に応じて駆動される。具体的には、波面変換部が移動されても入射光に対する波面変換が所定の波面変換となるように、波面変換部の位置に応じて波面変換素子が駆動される。例えば、波面変換素子が小型の反射鏡で構成され、小型の反射鏡が所定の曲面を形成することにより入射光を反射して波面変換を行う場合には、波面変換部の位置に関わらず、所定の曲面と入射光との位置関係が変わらないように、波面変換素子のそれぞれが駆動される。また、例えば、波面変換素子が透過型の液晶素子などで構成され、波面変換素子が所定のパターンを形成することにより入射光を透過して波面変換を行う場合には、波面変換部の位置に関わらず、所定のパターンと入射光との位置関係が変わらないように、波面変換素子のそれぞれが駆動される。
第３の発明としての波面変換装置では、複数の波面変換素子は、マトリクス状に配列されている。
【０００７】
第４の発明としての波面変換装置では、波面変換部は、反射型もしくは透過型のライトバルブである。
第５の発明としての波面変換装置では、移動部は、波面変換部を周期的に移動させる。
ここで、周期的な移動とは、周期的に又は略周期的に波面変換部の位置が変化する移動を意味し、例えば、揺動運動や振動運動などを含む。
第６の発明としての波面変換装置では、移動部による移動方向への移動は、所定間隙の配列方向幅以上の配列方向への移動を含む。
本発明の波面変換装置では、波面変換部は、配列方向に所定間隙の幅以上移動するため、所定間隙のために波面変換されない領域を波面変換された入射光により平均化することが可能となり、波面変換されない領域の影響が軽減される。
第７の発明としての波面変換装置では、入射光は、撮像光学系を介して入射する。
第８の発明としての光学装置は、第１〜第７のいずれかの波面変換装置と、波面変換装置により波面変換された波面変換光を所定時間受光し、所定時間の受光量に応じた値を出力する受光部とを備える。
受光部は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどの受光した光を電気信号に変換する撮像素子である。
【０００８】
受光部は、所定時間の受光量に応じた値を出力する。このため、波面変換される領域とされない領域とが所定時間にわたって平均化され、受光部が受光する波面変換光では、波面変換されない領域の影響が軽減される。
本発明の光学装置により、より良好な波面変換光を受光する光学装置を提供することが可能となる。
第９の発明としての光学装置では、所定時間は、移動部による波面変換部の移動周期よりも長い。
移動部が周期的に移動する場合には、受光部は、移動周期よりも長い時間にわたって、波面変換される領域とされない領域とを平均化することが可能となる。
本発明の光学装置により、より良好な波面変換光を受光する光学装置を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、より良好な波面変換光を得ることができる波面変換装置、およびそれを備える光学装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
〈構成〉
図１に、本発明の第１実施形態としての波面変換装置１０を示す。
図１に示す波面変換装置１０は、複数の可動ミラー１１が配置されるＭＥＭＳ素子１２と、ＭＥＭＳ素子１２を移動させる移動部１３とを備えている。
ＭＥＭＳ素子１２は、電気信号により動作する複数の可動ミラー１１を搭載する半導体デバイスである。ＭＥＭＳ素子１２は、マトリックス状に複数の可動ミラー１１を備えており、個々の可動ミラー１１により、入射する光を反射し、波面変換する。それぞれの可動ミラー１１は、格子状に形成される配列方向間隙１５（垂直方向間隙１５ａ、水平方向間隙１５ｂ）を介して隣接して配置されている。
ＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１は、制御部１６からの制御によりそれぞれ駆動される。図２の可動ミラー１１の断面図に示すように、個々の可動ミラー１１は、所定範囲の角度および高さの間で、任意の角度および高さに調節可能である。これにより、ＭＥＭＳ素子１２は、任意の光学パワーを有する反射鏡として動作することが可能となる。
なお、制御部１６（図１参照）からの制御は、例えば、所定の駆動タイミング（後述する周期Ｔｃ（図４参照））で制御部１６が記憶部１７から個々の可動ミラー１１の設定（角度および高さに対応する情報）を読み出し、読み出した設定をＭＥＭＳ素子１２に電気信号として出力することにより行われる。これにより、ＭＥＭＳ素子１２は、任意に全体の面形状を変化させることが可能となる。なお、記憶部１７には、所定の波面変換を実現するための個々の可動ミラー１１の設定が、ＭＥＭＳ素子１２の位置に応じて記憶されている。
【００１１】
移動部１３（図１参照）は、ＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１側とは反対側に係合し、ＭＥＭＳ素子１２全体を略円状に並進運動（移動方向Ｄ１）させる部材である。移動部１３は、圧電素子を用いた圧電アクチュエータにより構成されており、制御部１６からの制御により、電圧が印加されることで変位を起こす。移動部１３の変位は、移動部１３に係合するＭＥＭＳ素子１２に伝達される。これにより、移動部１３は、ＭＥＭＳ素子１２を移動させる。なお、移動部１３の構成は上述のものに限らず、制御部１６からの電気信号をＭＥＭＳ素子１２の位置の変化に変換できる機構であればどのような構成であってもよい。例えば、移動部１３は、モータと所定のクランク機構とにより構成されているものであってもよい。
移動部１３は、後述する周期Ｔｂ（図４参照）でＭＥＭＳ素子１２を略円状に並進運動させる。
図３は、この並進運動について詳細に説明する説明図である。図３は、ＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１が移動方向Ｄ１に移動される並進運動を示している。移動方向Ｄ１は、所定半径の円の周方向を向く。上述のように、ＭＥＭＳ素子１２に配置される可動ミラー１１のそれぞれは、幅Ｇ１の垂直方向間隙１５ａと幅Ｇ２の水平方向間隙１５ｂとを介して、マトリクス状に配置されている。なお、ここで垂直方向および水平方向という文言は、可動ミラー１１が配置される平面上において可動ミラーの配置方向を説明するために用いた用語であり、ＭＥＭＳ素子１２自体の装置における取り付け姿勢を限定するものでは無い。
【００１２】
移動方向Ｄ１への並進運動は、振幅Ｍ１１の垂直方向への振動運動と振幅Ｍ１２の水平方向への振動運動とを合成した運動であり、垂直方向振幅Ｍ１１は、ＭＥＭＳ素子１２の垂直方向間隙１５ａの幅Ｇ１よりも大きく、水平方向振幅Ｍ１２は、ＭＥＭＳ素子１２の水平方向間隙１５ｂの幅Ｇ２よりも大きい。これにより、移動方向Ｄ１へ並進運動が行われると、並進運動の１周期の間には、所定のタイミングではＭＥＭＳ素子１２の配列方向間隙１５が位置する領域に、別のタイミングではＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１が位置することが可能となる。これにより、常に配列方向間隙１５が位置するために波面変換を行うことができない領域が無くなる。
〈動作〉
図４を用いて、ＭＥＭＳ素子１２により実現される波面変換の周期（変調周期）Ｔａと、移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動の周期Ｔｂと、制御部１６による可動ミラー１１の駆動周期Ｔｃとの関係を示す。
周期Ｔａは、波面変換の周期を示す。詳しくは、周期Ｔａは、所定の波面変換が行われる期間を意味し、この期間内では、ＭＥＭＳ素子１２は、入射光に対して同じ波面変換を行う。すなわち、この期間内では、入射光に対するＭＥＭＳ素子１２の光学的作用は同一である。
【００１３】
周期Ｔｂは、移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動の周期を示す。すなわち、ＭＥＭＳ素子１２は、周期Ｔｂで移動方向Ｄ１（図１参照）に一周するように駆動される。周期Ｔｂは、周期Ｔａと同じ周期又は周期Ｔａよりも短い周期である。これにより、波面変換の変調周期Ｔａの間に、ＭＥＭＳ素子１２は少なくとも一周の並進運動を行うことができる。このため、変調周期Ｔａの間にわたって波面変化されない入射光の領域がなくなる。なお、図４では、Ｔａ＝ｎ・Ｔｂ（ｎは自然数）の場合について示しているが、ｎは自然数に限らず、１以上の実数であってもよい。なお、言うまでもないが、制御部１６による移動部１３の制御、すなわち、制御部１６が移動部１３に電圧を印加するタイミングは、周期Ｔｂに対してさらに短い周期で行われる。
周期Ｔｃは、制御部１６がＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１の駆動を行う周期を示す。すなわち、制御部１６は、記憶部１７に記憶された可動ミラー１１の設定を周期Ｔｃで読み出し、可動ミラー１１を所定の角度および高さに制御する。周期Ｔｃは、周期Ｔｂよりも短い周期である。例えば、周期Ｔｃは、制御部１６が移動部１３に電圧を印加して駆動する周期と同じ周期であってもよい。この場合、制御部１６は、周期Ｔｃで移動部１３に電圧を印加してＭＥＭＳ素子１２を移動するとともに、移動部１３の位置に応じた可動ミラー１１の設定を記憶部１７から読み出し、それぞれの可動ミラー１１を駆動する。なお、移動部１３の位置は、ＭＥＭＳ素子１２の位置を検出する位置センサを設けることにより取得されるものであってもよい。しかし、位置センサを設けず、以下の手順によりＭＥＭＳ素子１２の位置に応じて可動ミラー１１を駆動してもよい。すなわち、制御部１６による移動部１３への電圧の印加と制御部１６による可動ミラー１１の駆動とが同期的に行われる場合には、制御部１６は、移動部１３への電圧の印加の回数をカウントするとともに、そのカウントに応じて記憶部１７に記憶された可動ミラー１１の設定を順次読み出し、可動ミラー１１を駆動してもよい。
【００１４】
ここで、周期Ｔｃで読み出される可動ミラー１１の設定は、ＭＥＭＳ素子１２の移動にかかわらず、入射光に対するＭＥＭＳ素子１２の光学的作用が同一となるような設定である。例えば、ＭＥＭＳ素子１２が、それぞれの可動ミラー１１の設定により、フレネルレンズのごとく形状は平板状で有りながら、光学的には凸鏡あるいは凹鏡として作用する場合には、ＭＥＭＳ素子１２が移動しても、入射光に対しては同一の光学的作用を有する凸鏡あるいは凹鏡として作用するように、ＭＥＭＳ素子１２の位置に応じたそれぞれの可動ミラー１１の設定が記憶されている。
〈効果〉
図５を用いて、本発明の波面変換装置１０の効果について説明する。図５は、光学系の内部に配置されたＭＥＭＳ素子１２の縦方向断面（垂直方向に隣り合う可動ミラー１１の断面）を示すとともに、入射光Ｌ１の波面変換光としての出射光Ｌ２を受光する受光部２０における受光波面位相を示している。図５に示すようにそれぞれの可動ミラー１１は、垂直方向間隙１５ａ（図１参照）を介して隣接して配置されている。さらに、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す位置からＭＥＭＳ素子１２が可動ミラー１１の配列方向（垂直方向Ｄｖ）に沿って移動された場合について示している。
【００１５】
なお、受光部２０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどの受光した光を電気信号に変換する撮像素子であり、所定期間受光した光量を電気信号として出力する。
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、コリメート光としての入射光Ｌ１がＭＥＭＳ素子１２に入射すると、入射光Ｌ１のうち、可動ミラー１１に照射する領域は波面変換され、出射光Ｌ２として受光部２０に入射する。この時、可動ミラー１１の設定により、波面ｗｆ１を有する入射光Ｌ１は、波面ｗｆ２を有する出射光Ｌ２に波面変換される。一方、入射光Ｌ１のうち、垂直方向間隙１５ａに照射する領域は波面変換されず、受光部２０に入射することができない。具体的には、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、垂直方向間隙１５ａに対応して、出射光Ｌ２は、波面変換されない波面欠落部を含むことになる。この結果、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すそれぞれの状態では、受光部２０において波面欠落部に対応する領域（以下、非受光領域という。例えば、位置ｘ２〜ｘ３および位置ｘ４〜ｘ５（図５（ａ）参照）、位置ｘ２’〜ｘ３’および位置ｘ４’〜ｘ５’（図５（ｂ）参照））では受光が行われない。
しかし、移動部１３（図１参照）によるＭＥＭＳ素子１２の垂直方向Ｄｖへの移動に伴い、非受光領域は、受光部２０上を移動する。さらに、移動部１３は、ＭＥＭＳ素子１２を垂直方向Ｄｖに振幅Ｍ１１だけ移動可能である。この振幅Ｍ１１は、垂直方向間隙１５ａの幅Ｇ１よりも大きい。このため、受光部２０では、移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動の周期Ｔｂの間にわたって受光が行われない領域が無くなる。すなわち、受光部２０では、周期Ｔｂにわたって受光した受光量を出力することで（図５（ｃ）参照）、非受光領域が受光量に与える影響を軽減することが可能となる。すなわち、波面変換装置１０により、より良好な波面変換光を受光することが可能となる。
【００１６】
〈その他〉
（１）
移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動は、上述のものに限定しない。並進運動は、可動ミラー１１の配列方向を含む方向への並進運動であって、可動ミラー１１の配列方向間隙の幅を超える配列方向大きさを有する並進運動であればよい。例えば、図６に示すように、並進運動は、可動ミラー１１の配列方向（垂直方向および水平方向）への成分を有するような垂直方向および水平方向に対して傾いた方向（移動方向Ｄ２）への並進運動であってもよい。この場合、直線的な周期運動（振動運動）の周期Ｔｄに対して、受光部２０（図５参照）では、少なくとも周期Ｔｄの半分の期間にわたって受光した受光量を出力すれば、非受光領域が受光量に与える影響を軽減することが可能となる。
（２）
上記実施形態では、波面変換を行う波面変換部として、反射型の光変調素子であるＭＥＭＳ素子１２を用いたが、反射型の液晶素子を用いても同様の効果が得られる。また、波面変換部として、透過型の光変調素子、例えば、透過型の液晶素子を用いても同様の効果が得られる。
【００１７】
（３）
上記実施形態では、波面変換を行う波面変換素子（可動ミラー１１）がマトリクス状に配列されているとしたが、波面変換素子は、直線状に（１次元に）配列されるものであっても同様の効果が得られる。また、２次元に配列される場合でも、マトリクス状に配列される場合に限らず同様の効果が得られる。例えば、可動ミラー１１の形状が図１に示すような矩形の場合だけでなく、その他の多角形形状である場合にも同様の効果が得られる。
また、可動ミラー１１の配列方向間隙が一様な幅を有さない場合にも、同様の効果が得られる。この場合には、配列方向間隙の最大幅を超える振幅でＭＥＭＳ素子１２を移動することが好ましい。
（４）
上記実施形態では、移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動は、周期的であると説明したが、非周期的な並進運動であってもよい。この場合には、適宜受光部２０の受光量を出力するタイミングを調整することで、非受光領域が受光量に与える影響を軽減することが可能となる。
（５）
上記実施形態では、制御部１６は、記憶部１７からＭＥＭＳ素子１２の位置に応じた可動ミラー１１の設定を順次読み出し、可動ミラー１１を駆動する、と説明したが、制御部１６による可動ミラー１１の駆動は、これに限らない。例えば、記憶部１７には、ＭＥＭＳ素子１２の所定の基準位置における可動ミラー１１の設定が記憶されており、制御部１６は、記憶部１７からこの設定を読み出すとともに、ＭＥＭＳ素子１２の移動位置に応じて読み出した設定を変換し、それぞれの可動ミラー１１の駆動を行ってもよい。
【００１８】
（６）
上記実施形態では、移動部１３によるＭＥＭＳ素子１２の並進運動は、可動ミラー１１の配列方向を含む方向への並進運動であって、可動ミラー１１の配列方向間隙の幅を超える配列方向大きさを有する並進運動であればよい、と説明した。この時、並進運動は、次の大きさを超えないことが好ましい。例えば、並進運動は、ＭＥＭＳ素子１２への入射光の配列方向幅とＭＥＭＳ素子１２の配列方向幅との差以下の振幅で配列方向に振動運動することが好ましい。ＭＥＭＳ素子１２への入射光の配列方向幅とＭＥＭＳ素子１２の配列方向幅との差を超える振幅で振動運動する場合には、ＭＥＭＳ素子１２からはみ出して照射される入射光が存在し、波面変換されない入射光が存在してしまうからである。
なお、光束の一部を波面変換し、他の部分が受光部に到達しなくても構わない場合は、ＭＥＭＳ素子１２への入射光の配列方向幅とＭＥＭＳ素子１２の配列方向幅との差以上に振幅してもかまわないが、波面変換を要する光束の一部の配列方向幅とＭＥＭＳ素子１２の配列方向幅との差以下の振幅で配列方向に振動運動することが好ましい。
また並進運動は、可動ミラー１１の配列方向幅以下の振幅で配列方向に振動運動することが好ましい。可動ミラー１１の配列方向幅を超える振幅で配列方向に振動運動する場合には、移動部１３などを大型化する必要があり、ＭＥＭＳ素子１２の移動量も大きくなるため、波面変換装置１０を搭載する装置が大型化してしまうためである。
【００１９】
また、入射光束はコリメート光に限られず収斂光もしくは発散光であってもよい。
（第２実施形態）
第１実施形態で説明した波面変換装置の適用例について説明する。
第１実施形態で説明した波面変換装置１０は、光学系に反射鏡を備える光学装置においいて広く適用することが可能である。
例えば、図７に示すように、撮像光学系２２へ入射する入射光Ｌ１の波面変換を行い、受光部２０において受光する撮像装置２５において、波面変換装置１０を用いることが可能である。
この場合、波面変換装置１０のＭＥＭＳ素子１２の可動ミラー１１を駆動することで光学的収差の補正を行いつつ、可動ミラー１１の配列方向間隙１５が受光部２０で受光される撮像に与える影響を軽減し、適切な撮像を得ることが可能となる。
この構成では、図４を用いて説明した変調周期Ｔａは、シャッター速度に相当し、シャッターが開放している間（Ｔａ）に、ＭＥＭＳ素子１２は、配列方向間隙１５が所定の領域にとどまることの無いように移動される。
また、反射型の波面変換装置１０が適用可能な光学装置は撮像装置２５に限らず、例えば、プロジェクタなどの投写型表示装置に適用してもよい。
【００２０】
例えば、カラーホイールなどを用いて時分割で各色の色変調を行う投写型表示装置では、図４を用いて説明した変調周期Ｔａは、各色の色変調の周期に相当する。
また、透過型の波面変換装置は、光学系に透過型の光変調素子を備える光学装置においいて広く適用することが可能である。
例えば、図８に示すように撮像光学系２２へ入射する入射光Ｌ１の波面変換を行い、受光部２０において受光する撮像装置２６において、透過型液晶素子である波面変換部を有する波面変換装置３０を用いることが可能である。
この場合、波面変換装置３０は、配列方向間隙としての格子状のブラックマトリクスで区切られた波面変換素子を有する波面変換部と、波面変換部を配列方向に移動する移動部とを備えている。なお、透過型の波面変換装置３０では、移動部は、波面変換部の面外に配置される。
この構成では、図４を用いて説明した変調周期Ｔａは、シャッター速度に相当し、シャッターが開放している間（Ｔａ）に、透過型液晶素子である波面変換部は、配列方向間隙が所定の領域にとどまることの無いように移動される。
なお、透過型の波面変換装置３０が適用可能な光学装置はこれに限らず、例えば、透過型液晶素子を備えるプロジェクタなどの投写型表示装置に適用してもよい。
【００２１】
例えば、光源からの光を３色に分離し、各色の光が透過型の波面変換装置３０により波面変換されるような構成では、図４を用いて説明した変調周期Ｔａは、変調周期（フレームレートの逆数またはフィールドレートの逆数）に相当する。
また、第１実施形態としての波面変換装置は、波面変換部において所定の計測パターンを変調し、光学系の性能を計測する計測装置においても適用可能である。例えば、特開２００５−３４５２８８などに記載されるようなレンズの光学面を評価するための装置において、干渉計の光路上に第１実施形態としての波面変換装置を適宜配置することにより、計測機能を向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、より良好な波面変換光を得ることが求められる分野において、波面変換装置や光学装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】波面変換装置の概略構成図（第１実施形態）
【図２】可動ミラーの動作を説明する説明図（第１実施形態）
【図３】移動部による並進運動について説明する説明図（第１実施形態）
【図４】波面変換装置の動作について説明する説明図（第１実施形態）
【図５】波面変換装置の効果について説明する説明図（第１実施形態）
【図６】移動部による並進運動について説明する説明図（第１実施形態）
【図７】波面変換装置の適用例としての撮像装置の概略構成図（第２実施形態）
【図８】波面変換装置の適用例としての撮像装置の概略構成図（第２実施形態）
【符号の説明】
【００２４】
１０  波面変換装置
１１  可動ミラー
１２  ＭＥＭＳ素子
１３  移動部
１５  配列方向間隙
Ｄ１  移動方向
【図１】
2007286311.tif 000003
【図２】
2007286311.tif 000004
【図３】
2007286311.tif 000005
【図４】
2007286311.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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