光學(xué)單元和成像裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了光學(xué)單元和成像裝置。該光學(xué)單元包括：會(huì)聚透鏡，從物體會(huì)聚光；瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束；偏振方向轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換從瞳孔分割偏振分離元件輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，沿光軸旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)單元和成像裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)要求于2013年9月5日提交的日本在先專(zhuān)利申請(qǐng)第JP2013-183851號(hào)的權(quán)益，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在本申請(qǐng)中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本技術(shù)涉及與成像立體圖像的光學(xué)單元以及成像立體圖像的成像裝置相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0004]例如，人們已經(jīng)熟知的是在外科手術(shù)等中使用的手術(shù)用顯微鏡。作為手術(shù)用顯微鏡，提供了一種不僅具有通過(guò)目鏡利用裸眼觀察的功能，還具有獲得對(duì)象成像圖像的成像功能的顯微鏡(比如:參考日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2009-291358號(hào))。根據(jù)這種手術(shù)用顯微鏡，例如，當(dāng)作為外科醫(yī)生等的執(zhí)業(yè)醫(yī)生及其助手等觀察對(duì)象時(shí)，對(duì)于執(zhí)業(yè)醫(yī)生利用裸眼進(jìn)行觀察，以及對(duì)于助手利用成像圖像進(jìn)行觀察分別是可行的。
[0005]另外，存在以下一種顯微鏡，該顯微鏡被配置使得在具有成像功能的手術(shù)用顯微鏡中呈現(xiàn)對(duì)象的立體圖像(例如，參考日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853號(hào))。一種成像裝置，包括:會(huì)聚來(lái)自物體(object,被攝體)的光的拍攝透鏡(photographing lens)
(111)，在從物體一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)散的光變成水平光的區(qū)域內(nèi)水平分離會(huì)聚光并使光變成不同偏振光束的分離單元(偏振濾光器114)，分別形成分離的不同偏振光束的成像透鏡(animaging lens) (115),在同一平面上接收形成的不同偏振光束并在平面的各區(qū)域中透射任意一個(gè)偏振光束的透射單元(左偏振片171和右偏振片172)，利用電信號(hào)把平面上透射的光轉(zhuǎn)換成圖像的成像元件(170)以及通過(guò)提取各區(qū)域中所轉(zhuǎn)換的圖像并對(duì)圖像進(jìn)行插值而生成兩個(gè)不同圖像的圖像生成單元(信號(hào)處理單元211和212)，日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853公開(kāi)了該成像裝置。
[0006]為了獲得立體圖像，需要單獨(dú)(individually)獲得對(duì)應(yīng)于通過(guò)利用觀察對(duì)象所獲得的圖像的左眼圖像以及對(duì)應(yīng)于通過(guò)利用右眼觀察對(duì)象所獲得的圖像的右眼圖像?？稍谟^察者的左眼呈現(xiàn)左眼圖像和右眼呈現(xiàn)右眼圖像來(lái)執(zhí)行立體觀測(cè)(stereopsis)。在日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853號(hào)描述的成像裝置中，偏振濾光器114中的左偏振器(left polarizer) 141和右偏振器142之間的邊界線用作所謂的瞳孔分割線，通過(guò)用作邊界的瞳孔分割線分離與左眼圖像對(duì)應(yīng)的圖像和與右眼圖像對(duì)應(yīng)的圖像。另外，設(shè)定使得通過(guò)左偏振片171和右偏振片172選擇性地透射分離的圖像，然后成像元件170單獨(dú)接收這些圖像用作左眼圖像和右眼圖像。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]這里，假設(shè)的情況是，其中一個(gè)觀察者(比如:執(zhí)業(yè)醫(yī)生)通過(guò)目鏡利用裸眼觀察對(duì)象，另一個(gè)觀察者(比如:助手)通過(guò)成像圖像觀察對(duì)象。當(dāng)這樣的方式有多個(gè)觀察者時(shí)，對(duì)于觀察者存在同一地方是困難的，并且通常來(lái)說(shuō)，這些觀察者相對(duì)對(duì)象分別從不同的地方彼此面對(duì)。即，使用裸眼的觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位(bearing)與使用立體圖像的觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位不同。另外，這里，“方位”是指關(guān)于對(duì)象放射狀地介于O度(deg)至360度之間定義的方位。
[0008]此時(shí)，需要設(shè)計(jì)用于通過(guò)考慮觀察者相對(duì)所在對(duì)象的方位獲得立體圖像的光學(xué)系統(tǒng)。為了執(zhí)行適當(dāng)?shù)牧Ⅲw觀測(cè)，需要適當(dāng)設(shè)定瞳孔分割線的角度(繞光軸的角度)。具體來(lái)說(shuō)，需要設(shè)定瞳孔分割線的定向(orientat1n)，從而當(dāng)實(shí)際上從觀察者所在的方位利用立體圖像觀察對(duì)象時(shí)，與水平方向垂直的方向匹配。為此，在獲得立體圖像的光學(xué)系統(tǒng)中，設(shè)定偏振濾光器114的安裝角度，使得實(shí)現(xiàn)瞳孔分割線的這種定向。
[0009]然而，這里要注意的點(diǎn)是，觀察者相對(duì)對(duì)象的位置不限于被固定。
[0010]當(dāng)如上所述設(shè)定偏振濾光器114的安裝角度時(shí)，如果觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化，則瞳孔分割線的定向偏離與當(dāng)從觀察者所在的方位實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的水平方向垂直的方向。為此，不能向觀察者呈現(xiàn)沒(méi)有不一致感的立體圖像。
[0011]在這種情況下，為了向觀察者呈現(xiàn)沒(méi)有不一致性感的立體圖像，偏振濾光器114可根據(jù)觀察者所在的方位旋轉(zhuǎn)，然而，當(dāng)偏振濾光器114旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸入設(shè)置在成像元件170上的左偏振片171和右偏振片172的線性偏振光束的偏振方向也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而不能單獨(dú)接收與左眼圖像和右眼圖像對(duì)應(yīng)的圖像。當(dāng)成像元件170根據(jù)偏振方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可單獨(dú)接收光，然而當(dāng)考慮組件數(shù)量增加、確保空間等時(shí)，很難旋轉(zhuǎn)成像元件170，從而這并不現(xiàn)實(shí)。
[0012]期望提供一種即使當(dāng)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化時(shí)，在不旋轉(zhuǎn)成像元件的情況下能夠呈現(xiàn)立體圖像的光學(xué)單元。
[0013]根據(jù)本技術(shù)實(shí)施方式,提供一種光學(xué)單元,包括:會(huì)聚透鏡(condensing lens),從物體會(huì)聚光；瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束；偏振方向轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的偏振方向；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，根據(jù)指令旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件。
[0014]這樣，即使當(dāng)根據(jù)觀察者所在的方位旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件(瞳孔分割線)時(shí)，瞳孔分割偏振分尚兀件輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向變化，當(dāng)偏振方向轉(zhuǎn)換兀件旋轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)整了兩種線性偏振光束的偏振方向。
[0015]在光學(xué)單元中，可由半波片配置偏振方向轉(zhuǎn)換元件；當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向與瞳孔分割偏振分離元件輸出的兩種線性偏振光束的中間方向匹配；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元可把偏振方向轉(zhuǎn)換元件旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件的旋轉(zhuǎn)角度一半的旋轉(zhuǎn)角度。
[0016]這樣，即使當(dāng)根據(jù)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件(瞳孔分割線)時(shí)，偏振方向轉(zhuǎn)換兀件輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向不變。
[0017]在光學(xué)單元中，可通過(guò)偏振器形成瞳孔分割偏振分離元件中的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，左眼偏振分離區(qū)域的透射軸與右眼偏振分離區(qū)域的透射軸正交。
[0018]如上所述，由于在瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向與瞳孔分割偏振分離兀件輸出的兩種線性偏振光束的中間方向匹配，當(dāng)左眼偏振分離區(qū)域的透射軸與右眼偏振分離區(qū)域的透射軸正交時(shí)，意味著線性偏振光束的偏振方向和半波片的晶軸之間的角度差(當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)的角度差)分別為45°和-45°。這樣，偏振方向轉(zhuǎn)換元件輸出的線性偏振光束的偏振方向相互正交，而不取決于旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件。
[0019]根據(jù)本技術(shù)另一實(shí)施方式，提供一種具有光學(xué)單元和圖像獲取單元的成像裝置，光學(xué)單元包括:從物體會(huì)聚光的會(huì)聚透鏡，通過(guò)將與光軸正交的瞳孔分割線用作邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域以從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束的瞳孔分割偏振分尚兀件，轉(zhuǎn)換瞳孔分割偏振分尚兀件所輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向的偏振方向轉(zhuǎn)換7Π件，以及在光軸旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元；以及圖像獲取單元被配置為單獨(dú)接收偏振方向被偏振方向轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換了的兩種線性偏振光束以獲得左眼圖像和右眼圖像。
[0020]由于根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的成像裝置包括根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的光學(xué)單元，因此即使當(dāng)根據(jù)觀察者所在的方位變化而旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件(瞳孔分割線)時(shí)，偏振方向轉(zhuǎn)換單兀輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向也可不變。
[0021]在成像裝置中，進(jìn)一步可包括旋轉(zhuǎn)左眼圖像和右眼圖像的圖像旋轉(zhuǎn)處理單元。
[0022]這樣，可使投射在左眼圖像GL和右眼圖像GR實(shí)現(xiàn)的立體圖像上的對(duì)象的定向與當(dāng)觀察者從其相對(duì)對(duì)象所在的方位實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向匹配。
[0023]在成像裝置中，圖像獲取單元可通過(guò)利用在光接收面上形成透射軸方向不同的兩個(gè)偏振片的成像元件單獨(dú)接收兩種線性偏振光束來(lái)獲得左眼圖像和右眼圖像。
[0024]這樣，可通過(guò)一個(gè)成像元件單獨(dú)接收兩種線性偏振光束。
[0025]在成像裝置中，圖像獲取單元可包括分光(spectrally disperses)兩種線性偏振光束的偏振分光器，和分別接收偏振分光器分光的兩種線性偏振光束的兩個(gè)成像兀件。
[0026]這樣，在各個(gè)成像元件中，只接收兩種線性偏振光束中的一種對(duì)應(yīng)的線性偏振光束。
[0027]根據(jù)本技術(shù)實(shí)施方式，即使當(dāng)觀察者相對(duì)對(duì)象的方位變化時(shí)，無(wú)需旋轉(zhuǎn)成像元件也可顯示沒(méi)有不一致感的立體圖像。
[0028]另外，不必限制本申請(qǐng)所述的效果，該效果可以是本發(fā)明所述的任一效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為作為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施方式的成像裝置的內(nèi)部配置的方框圖；
[0030]圖2為描述成像裝置中所包括的光學(xué)單元的內(nèi)部配置的示意圖；
[0031]圖3A和圖3B為瞳孔分割偏振分尚兀件和偏振方向轉(zhuǎn)換兀件的說(shuō)明圖；
[0032]圖4為成像元件的配置的說(shuō)明圖；
[0033]圖5A到圖5G為與根據(jù)瞳孔分割偏振分離元件和偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)獲得的操作相關(guān)的說(shuō)明圖；
[0034]圖6為信號(hào)處理單元的內(nèi)部配置的示意圖；
[0035]圖7為與光學(xué)單元的另一配置示例(配置示例I)相關(guān)的說(shuō)明圖；
[0036]圖8為與光學(xué)單元的另一配置示例(配置示例2)相關(guān)的說(shuō)明圖；和
[0037]圖9為與作為變形例的光學(xué)單元的配置相關(guān)的說(shuō)明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]將按照下面的順序?qū)?shí)施方式進(jìn)行描述。
[0039]1.實(shí)施方式的成像裝置
[0040]1-1.成像裝置的整體配置
[0041]1-2.關(guān)于光學(xué)單元和成像元件
[0042]1-3.關(guān)于信號(hào)處理單元
[0043]1-4.結(jié)論和效果
[0044]2.光學(xué)單元的另一配置示例
[0045]2-1.配置示例I
[0046]2-2.配置示例2
[0047]3.變形例
[0048]4.本技術(shù)
[0049]1.實(shí)施方式的成像裝置
[0050]1-1.成像裝置的整體配置
[0051]圖1為作為根據(jù)本技術(shù)實(shí)施方式的成像裝置的一個(gè)實(shí)施方式的成像裝置I的內(nèi)部配置的方框圖。
[0052]例如，根據(jù)該實(shí)施方式的成像裝置I被設(shè)定為手術(shù)用顯微鏡，并且被配置使得生成用于向觀察者呈現(xiàn)立體圖像的左眼圖像GL和右眼圖像GR。
[0053]成像裝置I包括:光學(xué)單元2、成像元件3、信號(hào)處理單元4、顯示控制單元5、顯示單元6、記錄單元7、照明單元8、控制單元9和操作單元10。
[0054]光學(xué)單元2從作為觀察對(duì)象的物體會(huì)聚光，并將物體圖像形成在成像元件3的光接收面上。根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)單元2，與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的圖像和與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的圖像形成在成像元件3的光接收面上作為物體圖像。另外，后面將對(duì)光學(xué)單元2的內(nèi)部配置進(jìn)行描述。
[0055]如，成像元件3由電荷耦合器件(CXD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)、圖像傳感器等配置，在像素單元中接收與光接收面上形成的物體圖像對(duì)應(yīng)的光，并把光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(光電轉(zhuǎn)換)。
[0056]成像元件3被配置使得單獨(dú)接收與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的圖像和與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的圖像，不過(guò)，后面將對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行描述。
[0057]信號(hào)處理單元4基于利用成像元件3在像素單元中獲得的電信號(hào)(即，成像圖像信號(hào))生成左眼圖像GL和右眼圖像GR。另外，后面也將對(duì)信號(hào)處理單元4的內(nèi)部配置進(jìn)行描述。
[0058]顯示控制單元5執(zhí)行由信號(hào)處理單元4生成的左眼圖像GL和右眼圖像GR在顯示單元6上的顯示控制，好像實(shí)現(xiàn)了立體觀測(cè)。在實(shí)例中，顯示單元6被附接使得繞其中內(nèi)含光學(xué)單元2的鏡體旋轉(zhuǎn)，并且被設(shè)定為利用透鏡系統(tǒng)(lenticular system)呈現(xiàn)立體圖像的顯示器，例如(參考日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2006-50320號(hào))。
[0059]可替代地，顯示單元6可以是眼鏡式顯示器。在這種情況下，顯示單元6通過(guò)電纜與成像裝置I的主體單元連接，或通過(guò)無(wú)線通信受到利用顯示控制單元5的顯示控制。
[0060]記錄單元7被配置使得對(duì)諸如光盤(pán)記錄介質(zhì)、通用串行總線(USB)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡的可移動(dòng)記錄介質(zhì)執(zhí)行記錄，并且根據(jù)控制單元9的指令對(duì)加載或插入的移動(dòng)記錄介質(zhì)以預(yù)定數(shù)據(jù)格式記錄由信號(hào)處理單元4生成的左眼圖像GL和右眼圖像GR。
[0061]另外，例如，也可以配置記錄單元7使得對(duì)非可移動(dòng)記錄介質(zhì)執(zhí)行記錄，例如，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)。
[0062]照明單元8包括發(fā)出可見(jiàn)光的光源，并根據(jù)來(lái)自控制單元9的指令通過(guò)打開(kāi)光源照亮作為觀察對(duì)象的物體。
[0063]控制單元9由包括存儲(chǔ)器的微型計(jì)算機(jī)配置，例如，中央處理器(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))，并且當(dāng)CPU根據(jù)(例如)ROM中記錄的程序執(zhí)行處理時(shí)，執(zhí)行成像裝置I的整體控制。
[0064]操作單元10與控制單元9連接。用于由觀察者等向成像裝置I給出各種操作指令的操作子(operator)形成在操作單元10內(nèi)。具體地,用于指示觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位的操作子形成在實(shí)施方式的操作單元10中。
[0065]控制單元9根據(jù)通過(guò)操作單元10輸入的表示觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位的信息，利用指令信號(hào)Sr和Ss分別給出向光學(xué)單元2和信號(hào)處理單元4輸入方位信息的指令。后面將對(duì)當(dāng)利用這些指令信號(hào)Sr和Ss指示方位信息時(shí)獲得的操作進(jìn)行描述。
[0066]另外，如同實(shí)施方式，當(dāng)采用顯示單元6繞鏡體旋轉(zhuǎn)的配置時(shí)，可檢測(cè)顯示單元6的旋轉(zhuǎn)位置(角度)作為觀察者所在的方位信息。
[0067]另外，為了確認(rèn)，如上所述，“方位”是指關(guān)于對(duì)象(觀察對(duì)象)放射狀的介于O度到360度所定義的方位。這里，假設(shè)表示方位的角度值(度數(shù))增加的方向與當(dāng)從正上方觀察對(duì)象時(shí)的順時(shí)針?lè)较蚱ヅ洹?br> [0068]1-2.關(guān)于光學(xué)單元和成像元件
[0069]圖2為說(shuō)明光學(xué)單元2的內(nèi)部配置的示意圖；另外，示意圖還示出了與光學(xué)單元2的內(nèi)部配置一起的成像元件3。
[0070]這里，在是手術(shù)用顯微鏡的情況下，通常通過(guò)將會(huì)聚透鏡11放置于對(duì)象的正上方來(lái)執(zhí)行對(duì)象的觀察。在圖3A到圖5G和圖7中，在這個(gè)前提下示出了方位。
[0071]如圖2所示，在光學(xué)單元2中，會(huì)聚透鏡11、瞳孔分割偏振分離元件12、偏振方向轉(zhuǎn)換元件13和圖像形成透鏡14從本體側(cè)(material body side)(物體側(cè))依次布置,形成繞光軸Ox旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15。
[0072]會(huì)聚透鏡11從物體會(huì)聚光。
[0073]利用瞳孔分割偏振分離元件12，將利用會(huì)聚透鏡11會(huì)聚的光在該光變成大致平行光所在的位置分成偏振方向不同的兩種線性偏振光束。
[0074]圖3A為說(shuō)明瞳孔分割偏振分離元件12的配置的示意圖。
[0075]瞳孔分割偏振分尚兀件12包括與光軸Ox正交的瞳孔分割線12a,通過(guò)將瞳孔分割線12a作為邊界來(lái)形成左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R。
[0076]根據(jù)該實(shí)施方式，利用偏振器形成左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R。如圖3A的實(shí)線箭頭所示，左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸(偏振軸)的方向彼此不同，并由此，由于左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R，分離輸出的是偏振方向不同的兩種線性偏振光束。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)該實(shí)施方式，左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸對(duì)瞳孔分割線12a傾斜45°，右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸對(duì)瞳孔分割線12a傾斜-45°。S卩，左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸與右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸正交，并由此，由于左眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼圖像側(cè)偏振分離區(qū)域12R，分離地輸出偏振方向相互正交的兩種線性偏振光束。
[0077]盡管省略了使用圖示的說(shuō)明，但是利用預(yù)定機(jī)構(gòu)使瞳孔分割偏振分離元件12旋轉(zhuǎn)保持在繞光軸Ox的方向上。在下文中，在繞瞳孔分割偏振分離元件12的光軸Ox的方向上的旋轉(zhuǎn)角度表示為“a”度。
[0078]在圖3A中，示出了瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度“a”為初始角度的狀態(tài)，但是，瞳孔分割偏振分離元件12的初始角度為O度。在初始角度的狀態(tài)下，瞳孔分割線12a與介于O度到180度的軸匹配，當(dāng)從圖像表面?zhèn)扔^察時(shí)，左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L相對(duì)瞳孔分割線12a位于90度的方位側(cè)，右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R相對(duì)瞳孔分割線12a位于270度的方位側(cè)。也就是說(shuō)，觀察者相對(duì)物體位于O度方位的狀態(tài)(觀察者從O度方位面向物體的狀態(tài))被設(shè)定為初始狀態(tài)。
[0079]在圖2中，偏振方向轉(zhuǎn)換元件13轉(zhuǎn)換從瞳孔分割偏振分離元件12輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向。該實(shí)施方式的偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13由半波片配置。這樣,從左眼側(cè)偏振分尚區(qū)域12L輸出的線性偏振光的偏振方向和從右眼側(cè)偏振分尚區(qū)域12R輸出的線性偏振光的偏振方向轉(zhuǎn)換了與線性偏振光束的偏振方向和作為半波片的偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13的晶軸方向之間的角度差對(duì)應(yīng)的量。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸入的線性偏振光的偏振方向與晶軸之間的角度差設(shè)定為“D”度時(shí)，作為半波片的偏振方向轉(zhuǎn)換元件13把輸入的線性偏振光的偏振方向轉(zhuǎn)換“2D”度。此時(shí)，當(dāng)利用半波片執(zhí)行偏振方向的轉(zhuǎn)換時(shí)，存在基于晶軸的極性，具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸入的線性偏振光的偏振方向與晶軸之間的角度差為+D度時(shí)，輸入的線性偏振光的偏振方向被轉(zhuǎn)換“-2D”度，當(dāng)角度差為-D度時(shí),輸入的線性偏振光的偏振方向被轉(zhuǎn)換“+2D”度。
[0080]這里，也利用預(yù)定機(jī)構(gòu)使偏振方向轉(zhuǎn)換元件13旋轉(zhuǎn)保持在繞光軸Ox的方向上。
[0081]在圖3B中，由實(shí)線箭頭表示偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度的狀態(tài)下的晶軸方向。在偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度的狀態(tài)下偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的晶軸面向O度方向?？梢岳斫?，在這種情況下，與圖3A相反的是，偏振方向轉(zhuǎn)換元件13 (半波片)的晶軸方向與瞳孔分割偏振分離元件12的左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸的中間方向匹配。即，當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向與從瞳孔分割偏振分離元件12輸出的兩種線性偏振光束的中間方向匹配。
[0082]偏振方向利用偏振方向轉(zhuǎn)換元件13轉(zhuǎn)換的兩種線性偏振光束通過(guò)穿過(guò)圖2所示的圖像形成透鏡14形成在成像元件3的光接收面上。
[0083]圖4為與成像元件3的配置有關(guān)的說(shuō)明圖。
[0084]根據(jù)該實(shí)施方式的成像元件3被設(shè)定為所謂的rggb類(lèi)成像元件，并能執(zhí)行彩色圖像的成像。在成像元件3的水平方向上形成總共η個(gè)像素(O到η-1)，在垂直方向上形成總共m個(gè)像素(O到m-1)。在rggb類(lèi)成像元件中，水平方向上的2個(gè)像素X垂直方向上的2個(gè)像素總共4個(gè)像素形成一個(gè)單元，并且對(duì)于配置該單元的像素，在左上方的像素中形成r (紅色)的濾色器(color filter)，在右上方和左下方的像素中分別形成g (綠色)的濾色器，在右下方的像素中形成b (Ians)的濾色器。
[0085]在成像元件3中，第O行水平線(horizontal line)與成像圖像最上方的水平線對(duì)應(yīng)，第m-Ι行水平線與成像圖像最下方的線對(duì)應(yīng)。如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式，由于觀察者相對(duì)物體位于O度方位的狀態(tài)被設(shè)定為初始狀態(tài)，因此在成像元件3中，光軸Ox的安裝角度被設(shè)定使得第m-Ι行水平線側(cè)與O度方向匹配。
[0086]在成像元件3的光接收面上形成透射軸方向彼此不同的兩個(gè)偏振片3a和3b。如圖4所示，偏振片3a和3b交替形成在每?jī)煞N線上。在圖4中，利用粗箭頭表示偏振片3a和3b的透射軸的方向，但是，各偏振片3a的透射軸面向-45度(315度)的方向，各偏振片3b的透射軸面向45度的方向。因此,各個(gè)偏振片3a透射-45度的線性偏振光,各個(gè)偏振片3b透射45度的線性偏振光。
[0087]回到圖2，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15基于來(lái)自圖1所示的控制單元9的指令信號(hào)Sr旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13。具體來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15對(duì)應(yīng)于指令信號(hào)Sr，將瞳孔分割偏振分離元件12旋轉(zhuǎn)“a”度，將偏振方向轉(zhuǎn)換元件13旋轉(zhuǎn)“(l/2)a”度。
[0088]例如，該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15被配置使得至少包括旋轉(zhuǎn)與指令信號(hào)Sr對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)量的電機(jī)，以及用于將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳動(dòng)給用于分別旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的機(jī)構(gòu)單元的齒輪，并根據(jù)齒輪的齒數(shù)比提供1/2的瞳孔分割偏振分離元件12與偏振方向轉(zhuǎn)換元件13之間的旋轉(zhuǎn)角度的差。
[0089]圖5A到圖5G為根據(jù)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)獲得的操作相關(guān)的說(shuō)明圖；圖5A示出了光學(xué)單元2中的會(huì)聚透鏡11、瞳孔分割偏振分離元件12、偏振方向轉(zhuǎn)換元件13、圖像形成透鏡14和成像元件3，圖5B到圖5G示出了當(dāng)O度、45度、90度、135度、270度和315度分別被視為觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位時(shí)左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸的方向、左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R中分離(透射)的兩種線性偏振光束的偏振方向、偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的晶軸方向、和通過(guò)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13后兩種線性偏振光束的偏振方向。
[0090]當(dāng)通過(guò)觀察者指示方位時(shí)，瞳孔分割偏振分離元件12旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于指令信號(hào)Sr的“a”度旋轉(zhuǎn)角度，偏振方向轉(zhuǎn)換元件13旋轉(zhuǎn)“ l/2a”度。
[0091]這里，當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度“a”根據(jù)觀察者指示的O度方位被設(shè)定為初始角度(O度)時(shí)，左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸方向?yàn)?5度，右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸方向?yàn)?45度。為此，從瞳孔分割偏振分離元件12分離輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向分別為45度和-45度(參考圖5B)。
[0092]在下文中，穿過(guò)左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L的線性偏振光表示為“線性偏振光PL”，并且穿過(guò)右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的線性偏振光表示為“線性偏振光PR”。在從瞳孔分割偏振分尚兀件12分尚輸出的階段,線性偏振光PL的偏振方向?yàn)?5度,并且線性偏振光PR的偏振方向?yàn)?45度。
[0093]另外，當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度“a”根據(jù)由觀察者指示的O度方位為初始角度時(shí)，由于a = O度，偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度(=a/2)也為O度，S卩，初始角度。此時(shí)，偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的晶軸方向?yàn)镺度(參考圖3B圖5B)。為此，從瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的線性偏振光PL的偏振方向和偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13的晶軸之間的角度差D為45度,從瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的線性偏振光PR的偏振方向和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的晶軸之間的角度差D為-45度。
[0094]因此，當(dāng)指示的方位為O度時(shí)，由于線性偏振光PL穿過(guò)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13后的偏振方向從45度的初始偏振方向轉(zhuǎn)換“-2D”度，S卩，轉(zhuǎn)換了 -2X45度=-90度，因此其變成45度-90度=-45度。另一方面，當(dāng)指示的方位為O度時(shí)，由于線性偏振光PR穿過(guò)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13后的偏振方向從-45度的初始偏振方向轉(zhuǎn)換“+2D”度，即，轉(zhuǎn)換+2X45度=+90度，因此其變成-45度+90度=45度。
[0095]在計(jì)算線性偏振光PL和PR穿過(guò)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13后的偏振方向時(shí)，當(dāng)指示的方位分別為45度、90度、135度、270度和315度時(shí)，利用上述要點(diǎn)，獲得下面的結(jié)果。
[0096]當(dāng)45 度時(shí):a = 45 度，a/2 = 22.5 度
[0097]PL:90 度-67.5 度 X 2 = -45 度
[0098]PR:0 度 +22.5 度 X 2 = 45 度
[0099]當(dāng)90 度時(shí):a = 90 度，a/2 = 45 度
[0100]PL:135 度-90 度 X2 =-45 度
[0101]PR:45 度+0 度 X2 = 45 度
[0102]當(dāng)135 度時(shí):a = 135 度，a/2 = 67.5 度
[0103]PL:180 度-112.5 度 X2 =-45 度
[0104]PR:90 度-22.5 度 X 2 = 45 度
[0105]當(dāng)270 度(-90 度)時(shí):a = 270 度，a/2 = 135 度
[0106]PL:315 度-180 度 X2 =-45 度(315 度)
[0107]PR:225 度-90 度 X2 = 45 度
[0108]當(dāng)315 度(-45 度)時(shí):a = 315 度，a/2 = 157.5 度
[0109]PL:0 度+157.5 度 X2 =-45 度(315 度)
[0110]PR:270 度-112.5 度 X2 = 45 度
[0111]這樣，在根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)單元2中，即使當(dāng)根據(jù)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化而旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12來(lái)改變瞳孔分割線12a的角度時(shí)，輸入成像元件3的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向不變，分別為-45度和45度。
[0112]如圖4所示，在成像元件3中形成的偏振片3a和3b的方向分別為_(kāi)45度和45度。因此，在成像元件3中，不管瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度是多少，偏振片3a只透射線性偏振光PL，偏振片3b只透射線性偏振光PR。即，即使當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12旋轉(zhuǎn)時(shí)，保持成像元件3單獨(dú)接收與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的線性偏振光PL和與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的線性偏振光PR的狀態(tài)。
[0113]這樣，當(dāng)根據(jù)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化來(lái)旋轉(zhuǎn)瞳孔分割線12a而呈現(xiàn)沒(méi)有不一致感的立體圖像時(shí)，不必旋轉(zhuǎn)成像元件3。
[0114]1-3.關(guān)于信號(hào)處理單元
[0115]然后，將參考圖6對(duì)信號(hào)處理單元4的內(nèi)部配置進(jìn)行描述。
[0116]如圖6所示，信號(hào)處理單元4包括:水平(左右)分離處理單元16、顯影處理單元17L和17R、旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R。
[0117]水平分離處理單元16執(zhí)行將成像元件3中獲得的成像圖像信號(hào)分離成對(duì)應(yīng)于左眼圖像GL的成像圖像信號(hào)和對(duì)應(yīng)于右眼圖像GR的成像圖像信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，該實(shí)施方式的水平分離處理單元16在與成像元件3中偏振片3a的形成部分的對(duì)應(yīng)位置讀取像素的光接收信號(hào)作為與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的成像圖像信號(hào)(在下文中，由“左眼側(cè)成像圖像信號(hào)”表示)，并且在與成像元件3中偏振片3b的形成部分對(duì)應(yīng)的位置讀取像素的光接收信號(hào)作為與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的成像圖像信號(hào)(在下文中，由“右眼側(cè)成像圖像信號(hào)”表示)。
[0118]顯影處理單元17L和17R對(duì)水平分離處理單元16中獲得的左眼側(cè)成像圖像信號(hào)和右眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行顯影處理。
[0119]這里，作為該實(shí)施方式的顯影處理，至少執(zhí)行用于獲得成像元件3的各像素中的r、g和b的各個(gè)值的去馬賽克處理、和用于插值左眼側(cè)成像圖像信號(hào)和右眼側(cè)成像圖像信號(hào)的欠缺部分的插值處理(interpolat1n processing,插補(bǔ)處理)。另外,左眼側(cè)成像圖像信號(hào)中的欠缺部分為形成各偏振片3a的像素部分，右眼側(cè)成像圖像信號(hào)中欠缺部分為形成各偏振片3b的像素部分。
[0120]去馬賽克處理是以下處理，其中關(guān)于成像元件3中水平方向第i個(gè)和垂直方向第j個(gè)位置中的像素，利用在其附近并且相同顏色的像素的值計(jì)算除被像素的濾光器所接收的顏色之外的顏色的各值。例如，關(guān)于在位置(4，2)的像素，利用位于位置(4，2)中的像素附近的g濾色器形成的像素和b濾色器形成的像素而獲得的g值和b值，計(jì)算除r值之外的g值和b值。
[0121]作為一種去馬賽克處理的特定方法，當(dāng)考慮到左眼圖像GL和右眼圖像GR與其中利用左右不同視點(diǎn)捕獲的物體的圖像對(duì)應(yīng)的點(diǎn)時(shí)，采用其中使用以上所描述的日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853號(hào)中描述的加權(quán)系數(shù)(W)的方法很有效。
[0122]另外，去馬賽克處理方法并不限于日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853號(hào)所述的方法。例如，在日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-35853號(hào)所述的方法中，不僅利用左眼側(cè)成像圖像信號(hào)對(duì)左眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行去馬賽克處理，而且也利用右眼側(cè)成像圖像信號(hào)對(duì)左眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行去馬賽克處理，并且不僅利用右眼側(cè)成像圖像信號(hào)對(duì)右眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行去馬賽克處理，而且也利用左眼側(cè)成像圖像信號(hào)對(duì)右眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行去馬賽克處理，但是，除此之外，還可采用另一方法，例如，分別僅利用左眼側(cè)成像圖像信號(hào)和右眼側(cè)成像圖像信號(hào)執(zhí)行左眼側(cè)成像圖像信號(hào)和右眼側(cè)成像圖像信號(hào)的去馬賽克處理的方法。
[0123]另外，對(duì)于由顯影處理單元17L和17R執(zhí)行的插值處理來(lái)說(shuō)，可采用使用位于作為插值對(duì)象的像素所在位置(i，j)附近的像素值的加法平均值的方法。另外，在去馬賽克處理后對(duì)成像圖像信號(hào)執(zhí)行插值處理，并且也可與去馬賽克處理并行執(zhí)行插值處理。
[0124]通過(guò)顯影處理單元17L的顯影處理獲得左眼圖像GL，并且通過(guò)顯影處理單元17R的顯影處理獲得右眼圖像GR。
[0125]顯影處理單元17L獲得的左眼圖像GL輸入到旋轉(zhuǎn)處理單元18L，顯影處理單元17R獲得的右眼圖像GR輸入到旋轉(zhuǎn)處理單元18R。
[0126]旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R將左眼圖像GL和右眼圖像RL分別旋轉(zhuǎn)與來(lái)自控制單元9的指令信號(hào)Ss對(duì)應(yīng)的角度。即，旋轉(zhuǎn)處理單元將左眼圖像GL和右眼圖像RL旋轉(zhuǎn)與瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度相同的角度(“a”度)。
[0127]這里，對(duì)于立體圖像的觀察者來(lái)說(shuō)，優(yōu)選投影在立體圖像上的對(duì)象的定向與當(dāng)觀察者從其所在的方位實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向匹配。
[0128]如上面參照?qǐng)D4所述，由于基于O度設(shè)定該實(shí)施方式的成像元件3的安裝角度，最初，投影在圖像上的對(duì)象的定向與當(dāng)觀察者實(shí)際上在O度方位觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向匹配。但是，在這種情況下，存在以下?lián)鷳n，當(dāng)觀察者處于除O度之外的其他方位時(shí)，圖像上對(duì)象的定向可能與當(dāng)觀察者實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向不匹配，因此觀察者可能會(huì)覺(jué)到不一致感。
[0129]因此，根據(jù)該實(shí)施方式，如上所述，通過(guò)旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R將左眼圖像GL和右眼圖像GR旋轉(zhuǎn)與瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度相同的角度(“a”度)。S卩，根據(jù)觀察者所處的方位旋轉(zhuǎn)左眼圖像GL和右眼圖像GR。
[0130]這樣，可以使得投影在圖像上的對(duì)象的定向來(lái)匹配當(dāng)觀察者從其所處的方位實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向，并且可以避免當(dāng)圖像上的對(duì)象的定向與實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向彼此不匹配而引起的不一致感的發(fā)生。
[0131]1-4.結(jié)論和效果
[0132]如上所述，該實(shí)施方式的光學(xué)單元2包括:從物體會(huì)聚光的會(huì)聚透鏡11 ;瞳孔分割偏振分離元件12，利用使與光軸Ox正交的瞳孔分割線12a作為邊界而形成的左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R從會(huì)聚的光分離輸出的偏振方向不同的兩種線性偏振光束；偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13,轉(zhuǎn)換從瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15，在繞光軸Ox的方向旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13。
[0133]這樣，即使當(dāng)根據(jù)觀察者所在的方位旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12 (瞳孔分割線12a)時(shí)從瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向改變,通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13來(lái)調(diào)整兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向。另外，即使旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12，當(dāng)通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13來(lái)調(diào)整由于瞳孔分割偏振分離元件12旋轉(zhuǎn)而改變的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向時(shí)，可使從旋轉(zhuǎn)偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向不變。
[0134]在從旋轉(zhuǎn)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的各條線性偏振光束的偏振方向不變時(shí)，當(dāng)通過(guò)偏振單獨(dú)接收與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的圖像和與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的圖像時(shí)，不必旋轉(zhuǎn)成像元件3。因此，在根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)單元2中，即使當(dāng)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化時(shí)，無(wú)需旋轉(zhuǎn)成像元件3也可顯示沒(méi)有不一致感的立體圖像。
[0135]另外，在根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)單元2中，由半波片配置偏振方向轉(zhuǎn)換元件13，當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向與瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向的中間方向匹配，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15將偏振方向轉(zhuǎn)換元件13旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12的旋轉(zhuǎn)角度(a) —半的旋轉(zhuǎn)角度(a/2)。
[0136]這樣，即使當(dāng)根據(jù)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12時(shí)，偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13輸出的兩種線性線性偏振光束PL和PR的偏振方向不變。
[0137]因此，即使當(dāng)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位變化時(shí)，無(wú)需旋轉(zhuǎn)成像元件3也可顯示沒(méi)有不一致感的立體圖像。
[0138]另外，在上述描述中，兩種線性偏振光束PL和PR與半波片的晶軸之間的角度差分別為45度和-45度的實(shí)例被描述為使用半波片的偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的晶軸方向與瞳孔分割偏振分尚兀件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向的中間方向匹配的實(shí)例，但是，不管瞳孔分割偏振分離元件12怎么旋轉(zhuǎn)，當(dāng)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向不變時(shí)，角度差可以是任意大小。
[0139]作為實(shí)例，在當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向與半波片的晶軸之間的角度差分別為60度和-60度的情況下，當(dāng)在瞳孔分割偏振分離元件12的各旋轉(zhuǎn)角度獲得從偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向的角度時(shí)，獲得下面的結(jié)果。
[0140]當(dāng)O 度時(shí):a = O 度，a/2 = O 度
[0141]PL:60 度-60 度 X2 =-60 度
[0142]PR:-60 度+60 度 X2 = 60 度
[0143]當(dāng)45 度時(shí):a = 45 度，a/2 = 22.5 度
[0144]PL:105 度-82.5 度 X2 =-60 度
[0145]PR:-15 度 +37.5 度 X 2 = 60 度
[0146]當(dāng)90 度時(shí):a = 90 度，a/2 = 45 度
[0147]PL:150 度-105 度 X2 =-60 度
[0148]PR:30 度+15 度 X2 = 60 度
[0149]當(dāng)135 度時(shí):a = 135 度，a/2 = 67.5 度
[0150]PL:195 度-127.5 度 X2 =-60 度
[0151]PR:75 度-7.5 度 X2 = 60 度
[0152]當(dāng)270 度(-90 度)時(shí):a = 270 度，a/2 = 135 度
[0153]PL:330 度-195 度 X2 =-60 度(315 度)
[0154]PR:210 度-75 度 X2 = 60 度
[0155]當(dāng)315 度(-45 度)時(shí):a = 315 度，a/2 = 157.5 度
[0156]PL:15 度 +142.5 度 X2 = -60 度(300 度)
[0157]PR:255 度-97.5 度 X2 = 60 度
[0158]如從上述計(jì)算結(jié)果理解的，在不管瞳孔分割偏振分離元件12怎樣旋轉(zhuǎn)偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向不變時(shí)，當(dāng)瞳孔分割偏振分尚兀件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向可與瞳孔分割偏振分離元件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向的中間方向匹配，兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向和半波片的晶軸之間的特定角度差可以是任意大小。
[0159]另外，在根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)單元2中，通過(guò)偏振器形成瞳孔分割線12a中的左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R，左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸相互正交。
[0160]如上所述，由于當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，半波片的晶軸方向與瞳孔分割偏振分離元件12輸出的兩種線性偏振光束PL和PR的偏振方向的中間方向匹配，因此當(dāng)左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L的透射軸和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R的透射軸相互正交時(shí)，意味著線性偏振光束PL和PR的偏振方向和半波片的晶軸之間的角度差(當(dāng)瞳孔分割偏振分離元件12和偏振方向轉(zhuǎn)換元件13的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)的角度差)分別為45度和-45度。這樣，如結(jié)合圖5A到圖5G理解的，不管瞳孔分割偏振分尚兀件12怎樣旋轉(zhuǎn)，偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13輸出的線性偏振光束PL和PR的偏振方向保持相互正交的狀態(tài)。
[0161]這里，當(dāng)通過(guò)偏振單獨(dú)接收與左眼圖像GL和右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的圖像時(shí)，具有由于預(yù)定偏振方向只選擇性透射、吸收或反射線性偏振光的選擇功能的光學(xué)元件(例如:偏振片3a和3b)布置在偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13的后級(jí)(rear stage),但是,這種光學(xué)兀件一般對(duì)偏振方向相互正交的偏振光束展現(xiàn)最大化的選擇功能。因此，當(dāng)偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的線性偏振光束PL和PR的偏振方向相互正交時(shí),可相對(duì)上述光學(xué)兀件中將要提取的一側(cè)上的偏振光束防止另一側(cè)上的偏振光束泄漏(leaked)，并且也可防止左眼圖像GL和右眼圖像GR之間的串?dāng)_。
[0162]另外，根據(jù)該實(shí)施方式的成像裝置I包括:光學(xué)單元2和單獨(dú)接收偏振方向被偏振方向轉(zhuǎn)換元件13轉(zhuǎn)換的兩種線性偏振光束PL和PR并獲得左眼圖像GL和右眼圖像GR的圖像獲取單元(成像元件3和信號(hào)處理單元4)。
[0163]由于根據(jù)該實(shí)施方式的成像裝置I包括光學(xué)單元2，因此即使當(dāng)根據(jù)觀察者所在的方位變化來(lái)旋轉(zhuǎn)瞳孔分割偏振分離元件12 (瞳孔分割線12a)時(shí)，可以使偏振方向轉(zhuǎn)換單兀13輸出的兩種線性偏振光束的偏振方向不變。
[0164]因此，即使當(dāng)觀察者所在的方位變化時(shí)，無(wú)需旋轉(zhuǎn)成像元件3也可顯示沒(méi)有不一致性感的立體圖像。
[0165]另外，根據(jù)該實(shí)施方式的成像裝置I包括旋轉(zhuǎn)左眼圖像GL和右眼圖像GR的旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R。
[0166]這樣，可以使得投影在由左眼圖像GL和右眼圖像GR實(shí)現(xiàn)的立體圖像上的對(duì)象的定向與當(dāng)從觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)所觀察的對(duì)象的定向匹配。
[0167]因此，可以避免因?yàn)榱Ⅲw圖形上的對(duì)象的定向與實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的對(duì)象的定向不協(xié)調(diào)所引起的不一致感的發(fā)生。
[0168]另外，在根據(jù)該實(shí)施方式的成像裝置I中，圖像獲取單元利用在其中光接收面上形成的透射軸方向不同的兩個(gè)偏振片3a和3b的成像元件2單獨(dú)接收兩種線性偏振光束PL和PR，并獲得左眼圖像GL和右眼圖像GR。因此，可利用一個(gè)成像元件3單獨(dú)收兩種線性偏振光束PL和PR。因此，可減少組件數(shù)量、節(jié)約空間，并使成像裝置I小型化。
[0169]2.光學(xué)單元的另一配置示例
[0170]2-1.配置示例I
[0171]圖7為作為配置示例I的光學(xué)單元2A的說(shuō)明圖。
[0172]另外，在下面的描述中，對(duì)上面已經(jīng)描述的部分給出相同的參考數(shù)字，其描述將省略。
[0173]在光學(xué)單元2A中，除了通過(guò)立體圖像觀察之外，還可以利用裸眼通過(guò)目鏡21L和2IR觀察。
[0174]在光學(xué)單元2A中，從物體側(cè)穿過(guò)會(huì)聚透鏡11的左端部分的光入射到目鏡21L。另夕卜，從物體側(cè)穿過(guò)會(huì)聚透鏡11的右端部分的光入射到偏振分光器20，光的一部分在偏振分光器20的光譜面上反射，另一部分透過(guò)光譜面。透過(guò)光譜面的光入射到目鏡21R。
[0175]這樣，當(dāng)穿過(guò)會(huì)聚透鏡11的左端部分的光入射到目鏡21L并且穿過(guò)會(huì)聚透鏡11的右端部分的光入射到目鏡21R時(shí)，可通過(guò)目鏡21L和21R執(zhí)行觀察來(lái)執(zhí)行對(duì)象的立體觀測(cè)。
[0176]在偏振分光器20的光譜面上反射的光入射到四分之一波片22。
[0177]這里，在偏振分光器20的光譜面上反射并入射到四分之一波片22的光被設(shè)定為線性偏振光。具體來(lái)說(shuō)，在這種情況下，偏振分光器20的光譜面被配置使得選擇性地反射與偏振方向?yàn)?0度至270度的軸平行的線性偏振光，并因此，入射到四分之一波片22的線性偏振光的偏振方向被設(shè)定為與偏振方向?yàn)?0度至270度的軸平行。
[0178]如圖7所示，在四分之一波片22中，旋轉(zhuǎn)方向上的光軸Ox的安裝角度被設(shè)定使得晶軸方向面向45度的方向。即，安裝角度被設(shè)定使得提供的入射的線性偏振光的偏振方向和晶軸之間的角度差為45度。這樣，通過(guò)四分之一波片22輸出的光被轉(zhuǎn)換成圓偏振光。
[0179]從四分之一波片22輸出的圓偏振光入射到瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a。這里，瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a表示由圖2所示光學(xué)單元2中的瞳孔分割偏振分離元件12、偏振方向轉(zhuǎn)換元件13、圖像形成透鏡14和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15配置的部分。
[0180]入射到瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a的圓偏振光由于瞳孔分割偏振分離元件12的左眼側(cè)偏振分離區(qū)域12L和右眼側(cè)偏振分離區(qū)域12R而被分離成偏振方向相互正交的兩種線性偏振光束PL和PR。在下文中，由于處理與光學(xué)單兀2中的相同，因此關(guān)于不管瞳孔分割偏振分離元件12怎樣旋轉(zhuǎn)，由成像元件3單獨(dú)接收兩種線性偏振光束PL和PR的過(guò)程描述將省略。
[0181]另外，與成像裝置I相同的配置將被采用作為成像元件3后級(jí)的配置。
[0182]2-2.配置示例2
[0183]圖8為作為配置示例2的光學(xué)單元2B的說(shuō)明圖。
[0184]光學(xué)單元2B被配置使得向兩個(gè)觀察者提供立體圖像。
[0185]在光學(xué)單元2B中，兩個(gè)瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a被設(shè)置使得提供兩個(gè)系統(tǒng)的立體圖像。另外，在這種情況下，各瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a總共設(shè)置兩個(gè)成像元件3。
[0186]另外，在光學(xué)單元2B中設(shè)置將從物體側(cè)通過(guò)會(huì)聚透鏡11入射的光分成到兩個(gè)瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a的偏振分光器(the polarizat1n beam splitter) 20。
[0187]通過(guò)會(huì)聚透鏡11從物體側(cè)入射的光被入射到偏振分光器20，光的一部分在偏振分光器20的光譜面上反射，另一部分透過(guò)光譜面。在光譜面上反射的光和透過(guò)光譜面的光變成偏振方向相互正交的線性偏振光束。
[0188]由于圓偏振光,在偏振分光器20的光譜面上反射的光通過(guò)四分之一波片22入射到一個(gè)瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a。
[0189]另一方面，透過(guò)偏振分光器20的光譜面的光通過(guò)四分之一波片23入射到另一瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a。與四分之一波片22類(lèi)似，四分之一波片23被設(shè)置使得設(shè)置在入射的線性偏振光的偏振方向和晶軸之間的角度差為45度。為此，穿過(guò)偏振分光器20的光譜面的光通過(guò)使用圓偏振光的四分之一波片23入射到另一瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a。
[0190]這樣，當(dāng)圓偏振光入射到瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a時(shí)，不管瞳孔分割偏振分離元件12怎樣旋轉(zhuǎn)，通過(guò)成像元件3單獨(dú)接收兩種線性偏振光束PL和PR。
[0191]這里，當(dāng)有兩個(gè)使用立體圖像的觀察者時(shí)，假設(shè)觀察者相對(duì)對(duì)象所在的方位不同。因此，對(duì)應(yīng)配置示例2的成像裝置被配置使得兩個(gè)觀察者能單獨(dú)指定方位。具體來(lái)說(shuō)，在這種情況下，控制單元9被配置使得接收來(lái)自兩個(gè)方位的指令輸入。另外，在這種情況下，控制單元9將對(duì)應(yīng)于關(guān)于以指令方式輸入的一個(gè)方位信息的指令信號(hào)Sr提供給一個(gè)瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15，并將對(duì)應(yīng)于關(guān)于以指令方式輸入的另一個(gè)方位信息的指令信號(hào)Sr提供給另一瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元15。
[0192]這樣，在向兩個(gè)觀察者提供的立體圖像中，可防止當(dāng)瞳孔分割線12a的定向不合適造成的不一致感。
[0193]另外，不用說(shuō)，在對(duì)應(yīng)配置示例2的成像裝置中的各成像元件3中至少設(shè)置有信號(hào)處理單元4、顯示控制單元5和顯示單元6。此時(shí)，當(dāng)防止相對(duì)通過(guò)各成像元件3獲得的相應(yīng)的立體圖像的圖像上的對(duì)象定向與當(dāng)實(shí)際觀察對(duì)象時(shí)的定向不匹配造成的不一致感發(fā)生時(shí)，配置示例I被配置使得指令信號(hào)被單獨(dú)設(shè)置給設(shè)置在一個(gè)成像元件3側(cè)上的信號(hào)處理單元4的旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R和設(shè)置在另一成像元件3側(cè)上的信號(hào)處理單元4的旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R。具體來(lái)說(shuō)，在這種情況下，控制單元9單獨(dú)生成與由一個(gè)觀察者以指令方式輸入的方位對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)Ss和與由另一觀察者以指令方式輸入的方位對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)Ss’，并將指令信號(hào)Ss提供給一個(gè)成像元件3側(cè)上的旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R和將指令信號(hào)Ss’提供給另一成像元件3側(cè)上的旋轉(zhuǎn)處理單元18L和18R。
[0194]3.變形例
[0195]另外，本技術(shù)并不限于上述特定示例，可考慮到各種變形例。
[0196]比如:在上述描述中，已經(jīng)描述了通過(guò)其中形成有偏振片3a和3b的成像元件3單獨(dú)接收與左眼圖像GL對(duì)應(yīng)的圖像和與右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的圖像的示例，但是，用于與接收左眼圖像GL和右眼圖像GR對(duì)應(yīng)的各圖像的配置并不限于此，比如:如圖9所示，還可采用使用兩個(gè)成像元件3’單獨(dú)接收偏振分光器24分割的各圖像的配置。
[0197]在這種情況下，設(shè)置瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a’，而不是瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a。瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a’相對(duì)瞳孔分割旋轉(zhuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)2a的配置為在偏振方向轉(zhuǎn)換兀件13和圖像形成透鏡14之間插入偏振分光器24,并增加偏振分光器24的光譜面上反射的光所入射的圖像形成透鏡25。
[0198]如上所述，由于偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的線性偏振光束PL和PR相互正交，因此其中一個(gè)穿過(guò)偏振分光器24的光譜面，另一在偏振分光器24的光譜面上反射。通過(guò)圖像形成透鏡14在一個(gè)成像元件3’的光接收面上形成穿過(guò)偏振分光器24的光譜面的線性偏振光，通過(guò)圖像形成透鏡24在另一成像元件3’上形成在偏振分光器24的光譜面上反射的光。在成像元件3’中，省略了成像元件3中的偏振片3a和3b。
[0199]根據(jù)圖9所示的配置，由于可通過(guò)偏振分光器24分離偏振方向轉(zhuǎn)換元件13輸出的線性偏振光束PL和PR，因此可通過(guò)相應(yīng)的成像元件3’單獨(dú)接收分離的線性偏振光束PL和PR。
[0200]由于可省略成像元件3’中的偏振片3a和3b，因此可使配置更簡(jiǎn)單。
[0201]另外，在相應(yīng)的成像元件3’中，可接收與其對(duì)應(yīng)的線性偏振光束PL和PR之一，因此不必通過(guò)單獨(dú)的成像元件3’相對(duì)成像圖像信號(hào)在左右側(cè)上分離成像圖像信號(hào)。另外，當(dāng)不必進(jìn)行分離處理時(shí)，在單獨(dú)的成像元件3’的成像圖像信號(hào)沒(méi)有省略的部分，因此，在這種情況的信號(hào)處理單元4中不必進(jìn)行上述作為顯影處理的插值處理，從而可減少處理負(fù)荷。
[0202]另外，在上述描述中，已經(jīng)通過(guò)示例說(shuō)明了本技術(shù)用于手術(shù)用顯微鏡的情況，但是，本技術(shù)可優(yōu)選用于其他光學(xué)產(chǎn)品，比如:內(nèi)窺鏡。
[0203]另外，說(shuō)明書(shū)所述的僅僅為示例的效果不受限制，并且可包括其他效果。
[0204]4.本技術(shù)
[0205]本技術(shù)還可采用下面的配置。
[0206](I) 一種光學(xué)單元，包括:會(huì)聚透鏡，從物體會(huì)聚光；瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束；偏振方向轉(zhuǎn)換兀件，轉(zhuǎn)換從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的偏振方向；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，沿光軸旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件。
[0207](2)根據(jù)(I)所述的光學(xué)單元，其中，所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件是由半波片配置的，其中，當(dāng)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，所述半波片的晶軸方向與從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的中間方向匹配，并且其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元使所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件的旋轉(zhuǎn)角度一半的旋轉(zhuǎn)角度。
[0208](3)根據(jù)⑵所述的光學(xué)單元，其中，所述瞳孔分割偏振分離元件中的所述左眼偏振分離區(qū)域和所述右眼偏振分離區(qū)域是利用偏振器形成的，并且所述左眼偏振分離區(qū)域的透射軸與所述右眼偏振分離區(qū)域的透射軸正交。
[0209](4) 一種成像裝置，包括:光學(xué)單元，包括:會(huì)聚透鏡，從物體會(huì)聚光，瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束，偏振方向轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的偏振方向，以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，沿光軸旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件；以及圖像獲取單元，被配置為通過(guò)單獨(dú)接收偏振方向被所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換了的所述兩種線性偏振光束來(lái)獲得左眼圖像和右眼圖像。
[0210](5)根據(jù)(4)所述的成像裝置，進(jìn)一步包括:旋轉(zhuǎn)所述左眼圖像和所述右眼圖像的圖像旋轉(zhuǎn)處理單元。
[0211](6)根據(jù)(4)或者(5)所述的成像裝置，其中，所述圖像獲取單元通過(guò)利用在光接收面上形成透射軸方向彼此不同的兩種偏振片的成像元件單獨(dú)接收所述兩種線性偏振光束來(lái)獲得所述左眼圖像和所述右眼圖像。
[0212](7)根據(jù)(4)或者(5)所述的成像裝置，其中，所述圖像獲取單元包括:分光所述兩種線性偏振光束的偏振分光器，以及分別接收被所述偏振分光器分光的兩種線性偏振光束之一的兩個(gè)成像元件。
[0213]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，各種變形、組合、子組合以及修改都是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)單元，包括: 會(huì)聚透鏡，從物體會(huì)聚光； 瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束； 偏振方向轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的偏振方向；以及 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，沿光軸旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元， 其中，所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件由半波片配置， 其中，當(dāng)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，所述半波片的晶軸方向與從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的中間方向匹配，并且 其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元使所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件的旋轉(zhuǎn)角度的一半的旋轉(zhuǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)單元， 其中，所述瞳孔分割偏振分離元件中的所述左眼偏振分離區(qū)域和所述右眼偏振分離區(qū)域是利用偏振器形成的，并且所述左眼偏振分離區(qū)域中的透射軸與所述右眼偏振分離區(qū)域中的透射軸正交。
4.一種成像裝置，包括: 光學(xué)單元，包括: 會(huì)聚透鏡，從物體會(huì)聚光， 瞳孔分割偏振分離元件，利用通過(guò)使與光軸正交的瞳孔分割線作為邊界而形成的左眼偏振分離區(qū)域和右眼偏振分離區(qū)域，來(lái)從所會(huì)聚的光分離輸出偏振方向不同的兩種線性偏振光束， 偏振方向轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的偏振方向，以及 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，沿光軸旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件；以及 圖像獲取單元，被配置為通過(guò)單獨(dú)接收偏振方向被所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換了的所述兩種線性偏振光束來(lái)獲得左眼圖像和右眼圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像裝置，進(jìn)一步包括: 旋轉(zhuǎn)所述左眼圖像和所述右眼圖像的圖像旋轉(zhuǎn)處理單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像裝置， 其中，所述圖像獲取單元通過(guò)利用在光接收面上形成透射軸方向彼此不同的兩種偏振片的成像元件單獨(dú)接收所述兩種線性偏振光束來(lái)獲得所述左眼圖像和所述右眼圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像裝置， 其中，所述圖像獲取單元包括:分光所述兩種線性偏振光束的偏振分光器，以及分別接收被所述偏振分光器分光的所述兩種線性偏振光束之一的兩個(gè)成像元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像裝置， 其中，所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件由半波片配置， 其中，當(dāng)所述瞳孔分割偏振分離元件和所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件的旋轉(zhuǎn)角度為初始角度時(shí)，所述半波片的晶軸方向與從所述瞳孔分割偏振分離元件輸出的所述兩種線性偏振光束的中間方向匹配，并且 其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元使所述偏振方向轉(zhuǎn)換元件旋轉(zhuǎn)所述瞳孔分割偏振分離元件的旋轉(zhuǎn)角度的一半的旋轉(zhuǎn)角度。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK104427328SQ201410377865
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】林恒生 申請(qǐng)人:索尼公司