JP2012225958A - Optical low-pass filter and imaging apparatus - Google Patents
Optical low-pass filter and imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012225958A JP2012225958A JP2011090532A JP2011090532A JP2012225958A JP 2012225958 A JP2012225958 A JP 2012225958A JP 2011090532 A JP2011090532 A JP 2011090532A JP 2011090532 A JP2011090532 A JP 2011090532A JP 2012225958 A JP2012225958 A JP 2012225958A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separation element
- refractive index
- pass filter
- liquid crystal
- optical low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光学ローパスフィルタおよびこの光学ローパスフィルタを有する撮像機器に関する。 The present invention relates to an optical low-pass filter and an imaging device having the optical low-pass filter.
ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像機器には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）、ＣＭＯＳ（Complementary Matal Oxide Semiconductor ）等のイメージセンサが用いられており、画素ごとに外部信号として入る光りの明暗の量を電荷の量に変換、即ち、光電変換をし、その電気信号を順次処理することによってデジタル画像を生成する。このようなイメージセンサは、イメージセンサにおける画素ピッチよりも細かい空間周波数を有する画像の撮像においては、サンプリングによる歪みが生じ、本来の画像と異なる模様（モアレ）や偽色が発生することが知られている。 Image sensors such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Matal Oxide Semiconductor) are used in imaging devices such as video cameras and digital cameras, and each pixel is charged with the amount of light intensity that enters as an external signal. In other words, a digital image is generated by performing photoelectric conversion and then sequentially processing the electrical signal. Such an image sensor is known to cause distortion due to sampling when capturing an image having a spatial frequency finer than the pixel pitch of the image sensor, and to generate a pattern (moire) or false color that is different from the original image. ing.
このようなモアレや偽色を防止するために、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像機器において、光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ：Optical Low Pass Filter ）を用いて画像の撮像を行っている。ＯＬＰＦは、具体的には、水晶などの複屈折板を有し、入射する２次元画像を水平方向または／および垂直方向に僅かな距離だけ分離させることによって、イメージセンサ（撮像素子）に入射する画素ピッチの周波数（サンプリング周波数）付近をカットする機能を有し、モアレや偽色の現象を生じさせない工夫が施されている。 In order to prevent such moire and false colors, an imaging device such as a video camera or a digital camera captures an image using an optical low pass filter (OLPF). Specifically, the OLPF has a birefringent plate such as quartz, and enters an image sensor (imaging device) by separating an incident two-dimensional image by a slight distance in the horizontal direction and / or the vertical direction. It has a function of cutting the vicinity of the pixel pitch frequency (sampling frequency), and has been devised so as not to cause moiré and false color phenomena.
このようなＯＬＰＦは、撮像に必要な画素ピッチに合わせて、入射する２次元画像を特定の距離だけ分離させるものであるが、例えば、静止画と動画との間では、撮像に必要な画素数が異なることから画素ピッチも異なる。このように、画素ピッチが異なる画像を撮像する撮像機器では、当然分離させる適切な距離がそれぞれ異なることになる。 Such an OLPF separates an incident two-dimensional image by a specific distance in accordance with a pixel pitch necessary for imaging. For example, the number of pixels necessary for imaging between a still image and a moving image. Therefore, the pixel pitch is also different. As described above, in an imaging device that captures images with different pixel pitches, the appropriate distances to be separated are naturally different.
例えば、静止画および動画の双方に対応するためには、入射する２次元画像を分離する距離（以下、「分離距離」あるいは「分離幅」という。）を適切に制御することが要求される。特に、静止画だけでなく動画も撮像できるデジタルカメラについては、静止画および動画の双方において、高精度の画質が要求される。例えば、デジタル一眼レフカメラにおいて、静止画では１０００万画素以上の画質であるのに対し、動画ではフルＨＤ（High Definition ）対応であっても約２００万画素と大きく異なる。よって、これらのモードに対応して適切なモアレや偽色の現象の低減が要求される。 For example, in order to support both a still image and a moving image, it is required to appropriately control a distance for separating an incident two-dimensional image (hereinafter referred to as “separation distance” or “separation width”). In particular, for a digital camera that can capture not only still images but also moving images, high-precision image quality is required for both still images and moving images. For example, in a digital single-lens reflex camera, a still image has an image quality of 10 million pixels or more, whereas a moving image is greatly different from about 2 million pixels even if it corresponds to full HD (High Definition). Therefore, it is required to appropriately reduce moire and false color phenomena corresponding to these modes.
このように、画素ピッチが異なる画像を撮像する撮像機器において、いずれの画像についても高精度の画質を得ようとする場合には、画素ピッチに応じて分離距離を適切に制御できる機構が必要となる。 As described above, in an imaging device that captures images with different pixel pitches, a mechanism capable of appropriately controlling the separation distance according to the pixel pitch is required in order to obtain high-accuracy image quality for any image. Become.
特許文献１には、静止画と動画との間で、分離距離を適宜変化させるために、カメラの光路中に、分離距離が異なるＯＬＰＦ素子（静止画用のＯＬＰＦ素子と動画用のＯＬＰＦ素子）とを入れ換えることによって、適切にモアレを解消する光学的ローパスフィルタが記載されている。
In
ところで、水晶の複屈折板を用いてＯＬＰＦを作製する場合、例えば、２０００万画素のＡＰＳ−Ｃ（Advanced Photo Sysytem -C type）撮像素子の画素間隔相当の分離幅である約４μｍを実現しようとすると、約７００μｍの厚さが必要となる。ＯＬＰＦの基板厚が大きくなると、それだけ撮像機器の厚さが増すことになり好ましくない。 By the way, when an OLPF is manufactured using a crystal birefringent plate, for example, an attempt is made to realize a separation width corresponding to a pixel interval of an APS-C (Advanced Photo System-C type) image sensor having 20 million pixels, which is about 4 μm. Then, a thickness of about 700 μm is required. An increase in the substrate thickness of the OLPF is not preferable because the thickness of the imaging device increases accordingly.
ＯＬＰＦの基板厚の問題を解決するための技術として、例えば、特許文献２には、プリズム状またはレンズ状の幾何学的特徴を連続して配置させる構造化表面を有するぼかしフィルタが記載されている。
As a technique for solving the problem of the substrate thickness of the OLPF, for example,
しかし、特許文献１に記載された光学的ローパスフィルタは、静止画用のＯＬＰＦ素子と動画用のＯＬＰＦ素子といった２種類のＯＬＰＦ素子を備える必要がある。また、光路中にいずれか一方のＯＬＰＦ素子を出し入れする機械的機構を備える必要があり、さらに光学的ローパスフィルタそのもののスペースも要求される。このため、高い信頼性を得ることが困難であるとともに、小型化が実現できないという問題があった。
However, the optical low-pass filter described in
また、小型化の問題に関連して、特許文献２に記載されているように、ＯＬＰＦ素子の面内において屈折率の傾斜を形成する構造体（幾何学的特徴）を細分化すれば、所望の分離幅を得るために必要な厚さを低減できる。しかし、特許文献２に記載されているぼかしフィルタの構成または製造方法では、高い信頼性を得ることは難しく、また、コストもかかるという問題がある。例えば、特許文献２には、構造化表面を有するぼかしフィルタの製造方法として、所望の構造化表面のネガである表面を有する工具を利用して、ポリマー樹脂等の複屈折材料を成形し、それを固体として固定した後で、工具から剥離することが記載されている。このような製造方法では、剥離工程を含むために、成形した複屈折材料の傾斜構造に傷や欠落を生じさせる可能性がある。また、例えば、光路内での傾斜自体によって屈折を得る非構造化表面を有するぼかしフィルタの場合は、屈折率整合材料による傾斜板の間に複屈折物品を入力光信号に対して０でない角度で狭持させなければならず、このような角度を正確に再現するために接着工程において高い精度を必要とする。なお、傾斜板を設けない場合には、撮像機器内において、複屈折物品を入力光信号に対して０でない角度で配置しなければならず、組立工程において同様の高い精度が必要となる。
Further, as described in
本発明の目的は、第１に、安価かつ高い精度で小型化が実現できる光学ローパスフィルタおよび撮像機器を提供することである。第２に、異なる画像ピッチの画像を撮像する撮像機器において、適切にモアレや偽色の現象を低減できるとともに、高い精度で小型化が実現できる光学ローパスフィルタおよび撮像機器を提供することである。 An object of the present invention is, firstly, to provide an optical low-pass filter and an imaging device that can be miniaturized at low cost and with high accuracy. Secondly, in an imaging device that captures images with different image pitches, it is possible to provide an optical low-pass filter and an imaging device that can appropriately reduce moiré and false color phenomena and can be miniaturized with high accuracy.
本発明による光学ローパスフィルタは、入射する光を複数の光に分離する光学ローパスフィルタであって、少なくとも１つの分離素子（例えば、光学ローパスフィルタ１００が備える分離素子１０）を備え、分離素子は、等方屈折率材料により形成された構造体であって、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して傾斜する複数の傾斜構造を有する構造体である等方屈折率材料構造体（例えば、等方屈折率材料構造体１４）と、等方屈折率材料構造体の傾斜構造によって形成される傾斜溝を少なくとも充填する複屈折有機材料層（例えば、複屈折材料構造体１３）とを有し、複屈折有機材料層と等方屈折率構造体とにより発生する分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なることを特徴とする。
The optical low-pass filter according to the present invention is an optical low-pass filter that separates incident light into a plurality of lights, and includes at least one separation element (for example, the
また、本発明による光学ローパスフィルタは、入射する光を複数の光に分離する光学ローパスフィルタであって、少なくとも１つの分離素子（例えば、光学ローパスフィルタ４００が備える分離素子１０）を備え、分離素子は、複屈折有機材料が所定の配向をしていることにより、当該複屈折有機材料の光学軸が、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して複数の傾斜角を有するような面内分布を形成する複屈折有機材料層（例えば、液晶層３３）を有し、複屈折有機材料層により発生する分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なることを特徴としてもよい。
The optical low-pass filter according to the present invention is an optical low-pass filter that separates incident light into a plurality of lights, and includes at least one separation element (for example, the
また、分離素子は、複屈折有機材料に液晶材料を用い、分離素子を、入射する光が進行する方向に沿って前後に移動させる分離素子駆動部（例えば、分離素子駆動部５０）を備えていてもよい。 The separation element includes a separation element driving unit (for example, a separation element driving unit 50) that uses a liquid crystal material as a birefringent organic material and moves the separation element back and forth along the direction in which incident light travels. May be.
また、光学ローパスフィルタ（例えば、光学ローパスフィルタ５００）は、光が進行する順に並んで、第１の分離素子（例えば、分離素子１０−１）と、偏光制御部（例えば、偏光制御部４０）と、第２の分離素子（例えば、分離素子１０−２）とを備えるとともに、偏光制御部に印加する電圧を制御する電圧制御部（例えば、電圧制御部４５）とを備え、第１の分離素子および第２の分離素子は、等方屈折率材料により形成された構造体であって、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して傾斜する複数の傾斜構造を有する構造体である等方屈折率材料構造体（例えば、等方屈折率材料構造体１４−１および１４−２）と、等方屈折率材料構造体の傾斜構造によって形成される傾斜溝を少なくとも充填する複屈折有機材料層（例えば、複屈折材料構造体１３−１および１３−２）とを有し、複屈折有機材料層と等方屈折率構造体とにより発生する分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる分離素子であるか、または、複屈折有機材料が所定の配向をしていることにより、当該複屈折有機材料の光学軸が、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して複数の傾斜角を有するような面内分布を形成する複屈折有機材料層（例えば、液晶層３３）を有し、複屈折有機材料層により発生する分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる分離素子であり、偏光制御部は、電圧制御部の印加電圧により、入射する光のうち第１の直線偏光の光および第１の直線偏光の光と直交する第２の直線偏光の光の偏光状態を変えないか、または、入射する第１の直線偏光の光を第２の直線偏光の光に変調するとともに入射する第２の直線偏光の光を第１の直線偏光の光に変調してもよく、また、入射する直線偏光を楕円偏光で出射する状態に変調してもよい。 The optical low-pass filter (for example, the optical low-pass filter 500) is arranged in the order in which light travels, and includes a first separation element (for example, the separation element 10-1) and a polarization control unit (for example, the polarization control unit 40). And a second separation element (for example, separation element 10-2), and a voltage control unit (for example, voltage control unit 45) for controlling the voltage applied to the polarization control unit, the first separation The element and the second separation element are structures formed of an isotropic refractive index material, and at least in the effective region, a plurality of inclined structures inclined with respect to a plane perpendicular to the direction in which incident light travels An isotropic refractive index material structure (for example, isotropic refractive index material structures 14-1 and 14-2) which is a structure having a tilt groove formed by an inclined structure of the isotropic refractive index material structure. At least Refractive index in the plane of the separation element generated by the birefringent organic material layer and the isotropic refractive index structure having a birefringent organic material layer (for example, birefringent material structures 13-1 and 13-2). The optical axis of the birefringent organic material is incident at least in the effective region because the distribution is a separation element different in orthogonal polarization directions or the birefringent organic material has a predetermined orientation. It has a birefringent organic material layer (for example, liquid crystal layer 33) that forms an in-plane distribution having a plurality of tilt angles with respect to a plane perpendicular to the direction in which light travels, and is generated by the birefringent organic material layer The refractive index distribution in the separation element plane is a separation element having different polarization directions orthogonal to each other, and the polarization control unit is configured to apply the first linearly polarized light and the first linearly polarized light out of the incident light by the voltage applied by the voltage control unit. Second orthogonal to linearly polarized light The polarization state of the linearly polarized light is not changed, or the incident first linearly polarized light is modulated into the second linearly polarized light and the incident second linearly polarized light is changed to the first linearly polarized light. The incident linearly polarized light may be modulated so as to be emitted as elliptically polarized light.
また、分離素子は、複屈折有機材料に低分子液晶を用い、分離素子は、複屈折材料層の少なくとも２つの領域に対して、それぞれ異なる電圧を印可できる透明電極（例えば、分割透明電極３４とコモン電極３５）と、透明電極に印加する電圧を、外部からの指示に応じて制御する電圧制御部（例えば、光学ローパスフィルタ４００が備える電圧制御部）とを有し、電圧制御部は、外部からの指示に応じて透明電極に印可する電圧を変化させることにより、分離素子により発現する分離幅を変更してもよい。
The separation element uses a low-molecular liquid crystal as a birefringent organic material, and the separation element is a transparent electrode (for example, a divided
また、分離素子は、等方屈折率材料構造体の傾斜構造、または、複屈折有機材料層の光学軸がなす傾斜角が面内の有効領域おいて少なくとも２以上あり、前記傾斜角の面内分布が不規則な周期構造であることにより、分離素子に入射する光の入射位置で分離幅が異なるように構成されていてもよい。 The separating element has an inclined structure of the isotropic refractive index material structure, or an inclination angle formed by the optical axis of the birefringent organic material layer is at least 2 in an effective region in the plane, and the in-plane of the inclination angle Since the distribution is an irregular periodic structure, the separation width may be different depending on the incident position of the light incident on the separation element.
また、本発明による撮像機器は、撮像素子を備えた撮像機器であって、入射する光が撮像素子に到達するまでの光路中に、上記の光学ローパスフィルタのいずれかを備えたことを特徴とする。 An imaging device according to the present invention is an imaging device including an imaging device, and includes any one of the above-described optical low-pass filters in an optical path until incident light reaches the imaging device. To do.
本発明によれば、小型化の要請に対して、安価でかつ高精度な光学ローパスフィルタおよび撮像機器を提供できる。また、異なる画像ピッチの画像を撮像する撮像機器において、適切にモアレや偽色の現象を低減できるとともに、高い精度で小型化が実現できる光学ローパスフィルタおよび撮像機器を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive low-accuracy optical low-pass filter and an imaging device in response to a request for downsizing. In addition, in an imaging device that captures images with different image pitches, it is possible to provide an optical low-pass filter and an imaging device that can appropriately reduce moiré and false color phenomena and can be miniaturized with high accuracy.
まず、本発明の概要について説明する。図１は、本発明による光学ローパスフィルタを構成する分離素子１０の概要を示す模式図である。
First, an outline of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a
図１（ａ）は、紙面に平行な第１の（直線）偏光方向の光が入射した場合の分離素子１０の光路の例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、紙面に垂直な第２の（直線）偏光方向の光が入射した場合の分離素子１０の光路の例を示す模式図である。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）では、同じ分離素子１０を示している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、分離素子１０は、直交する偏光方向で屈折率の面内傾斜が異なるように構成されている。
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating an example of an optical path of the
例えば、図１（ａ）に示す例では、分離素子１０は、第１の偏光方向の光に対しては、面内の屈折率分布として、図面左端ではｎ１、右端ではｎ２となるように設定されている。なお、ここでは、面内（素子内）で屈折率が一様に傾斜していると仮定する。このような屈折率の面内分布による出射波面の傾斜（屈折）は、分離素子１０の幅をＷ、厚さをｄ、第１の偏光方向の光に対する屈折率軸ａと入射する光が進行する方向（素子の厚さ方向）であるＺ軸方向とがなす角度をβとするとき、以下の式（１）で表すことができる。
For example, in the example shown in FIG. 1A, the
ｓｉｎβ＝（ｎ２−ｎ１）・ｄ／Ｗ ・・・式（１） sin β = (n2−n1) · d / W (1)
一方、図１（ｂ）に示す例では、分離素子１０は、第２の偏光方向の光に対しては、面内の屈折率分布として、図面左端ではｎ１’、右端ではｎ２’となるように設定されている。このような面内の屈折率分布による出射波面の傾斜は、第２の偏光方向の光に対する屈折率軸ａ’と入射する光が進行する方向（分離素子１０の厚さ方向）であるＺ軸方向とがなす角度をβ’とするとき、以下の式（２）で表すことができる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 1B, the separating
ｓｉｎβ’＝（ｎ２’−ｎ１’）・ｄ／Ｗ ・・・式（２） sin β '= (n2'-n1'). d / W (2)
なお、（ｎ２−ｎ１）≠（ｎ２’−ｎ１’）である。このように、分離素子１０を、直交する偏光方向で屈折率分布の面内傾斜が異なるように構成することにより、各偏光の光線の屈折角を異ならせ、これにより光線分離する。なお、図１において分離素子１０の分離距離は、ΔＬ＝Ｌ−Ｌ’により算出される。
Note that (n2−n1) ≠ (n2′−n1 ′). As described above, the
さらに、本発明では、このような屈折率の面内傾斜角を電圧などの外部制御により変調することにより屈折角を制御し、同じ入射位置の光に対して偏光方向の違いによって生じる光線分離幅を動的に変化可能にする。 Furthermore, in the present invention, the refraction angle is controlled by modulating the in-plane tilt angle of such a refractive index by external control such as voltage, and the light beam separation width caused by the difference in polarization direction with respect to the light at the same incident position. Is dynamically changeable.
また、本発明では、屈折率の面内傾斜角についても面内で差をつけることにより、同じ偏光であっても屈折角を面内で分布させ、入射位置によって光線分離幅を変化可能にする。 In the present invention, the in-plane inclination angle of the refractive index is also differentiated in-plane, so that the refraction angle is distributed in-plane even for the same polarized light, and the light beam separation width can be changed depending on the incident position. .
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施形態１．
第１の実施形態では、傾斜構造を有する構造体を利用して偏光方向により異なる屈折率の面内傾斜を発現させる光学ローパスフィルタについて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の光学ローパスフィルタ１００の構成例を示す断面の概念図である。図２に示すように、本実施形態の光学ローパスフィルタ１００は、少なくとも１つの分離素子１０を備えている。また、図３は、本実施形態の分離素子１０の分解斜視図である。
In the first embodiment, an optical low-pass filter that uses a structure having an inclined structure to develop an in-plane inclination with a different refractive index depending on the polarization direction will be described. FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing a configuration example of the optical low-
本実施形態において、分離素子１０は、透明基板１１，１２と、その透明基板１１，１２の間に互いの形状が対向面で勘合している複屈折材料構造体１３および等方屈折率材料構造体１４とを備えている。
In the present embodiment, the
透明基板１１、１２は、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を用いることができる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。
The
複屈折材料構造体１３は、複屈折材料により形成される構造体であって、光が入射される領域である有効領域内において基板面、より具体的には、入射する光が進行する方向であるＺ軸方向と垂直の平面に対して傾斜している面（以下、傾斜面という。）を有する形状の構造体である。本発明では、このような傾斜面を有する形状の構造体を「傾斜構造を持つ構造体」と表現する。なお、構造体とは形状を有する固体をいう。また、１傾斜構造といった場合には、基板面に対して略同一の傾斜角を有する状態で連続した表面とみなされる部位をいう。なお、傾斜を階段状で近似した形状の場合には、その階段状の部位は略同一の傾斜角を有する状態で連続した表面を有しているとみなす。
The
複屈折材料は、有機材料を用いるものとする。例えば、樹脂材料であれば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系プラスチックス、ポリオレフィンなどが挙げられる。また、複屈折性が得られる高分子液晶を含む液晶材料であってもよい。 As the birefringent material, an organic material is used. For example, for resin materials, polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyketonesulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylenesulfide, polyphenyleneoxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate , Polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, polypropylene, cellulosic plastics, polyolefin and the like. Further, it may be a liquid crystal material including a polymer liquid crystal capable of obtaining birefringence.
なお、液晶材料を用いる場合には、溝方向と液晶分子の長軸方向が一致する様に液晶分子を配向させる方が液晶の配向異常が低減されるため好ましい。なお、溝方向とは等方屈折率材料構造体１４によって透明基板１２上に形成される溝、すなわち凹部の底を結んだときの伸長方向をいう（図３の軸ｂ参照）。なお、溝方向は直線とは限らない。
In the case of using a liquid crystal material, it is preferable to align the liquid crystal molecules so that the groove direction and the major axis direction of the liquid crystal molecules coincide with each other because abnormal alignment of the liquid crystal is reduced. Note that the groove direction refers to an extension direction when a groove formed on the
等方屈折率材料構造体１４は、等方屈折率材料により形成される構造体であって、既に説明した複屈折材料構造体１３と向かい合わせで勘合する形状を有する構造体である。すなわち、複屈折材料構造体の凹凸形状と、凹部および凸部が逆転した凹凸形状（ネガ型の凹凸形状）を有する構造体である。従って、等方屈折率材料構造体１４も、Ｙ軸方向に平行な平面に対して傾斜している面（以下、傾斜面という。）を、有効領域内において少なくとも１つ有する形状の構造体であるといえる。
The isotropic refractive
等方屈折率材料は、光学的等方性を有する材料（以下、「光学的等方性材料」という。）であって、透明材料であればよい。例えば、樹脂やガラスなどの無機材料であってもよい。 The isotropic refractive index material is a material having optical isotropy (hereinafter referred to as “optical isotropic material”) and may be a transparent material. For example, an inorganic material such as resin or glass may be used.
本実施形態では、傾斜構造を持つ複屈折材料構造体１３を、その凹凸形状のネガ型である凸凹形状を有する等方屈折率材料構造体１４を形成したセルに、複屈折材料を充填することにより形成する。以下では、透明基板１１上に形成される等方屈折率材料構造体１４の傾斜面（基板端においては封止材を含む）によって透明基板１１，１２の間に形成される空間（凹部）を「傾斜溝」という場合がある。
In the present embodiment, the
複屈折材料構造体１３の傾斜構造は、例えば、のこぎり形状、三角形状などの直線形状や、ＳＩＮカーブ形状などの曲線形状やこれらを階段状に近似した形状でもよく、また、これらの周期構造、非周期構造、構造サイズＰの異なる組み合わせ、高さｄの異なる組み合わせ、またはこれらの形状を組み合わせた形状や、溝方向や稜線方向が素子面内で直線や曲線などであってもよい。なお、複屈折材料構造体１３の傾斜構造は、換言すると、等方屈折率材料構造体１４の傾斜構造でもある。ここで、構造サイズＰとは、１つの傾斜構造によって形成される凸部の底辺のＸ−Ｙ平面上の長さをいう（図４参照。）。なお、凸部とは、基板と平行な面に対して***している部分をいう。また、構造サイズＰは、等方屈折率材料構造体１４でいえば、１つの傾斜構造によって形成される凹部の開口部のＸ−Ｙ平面上の長さであるともいえる。なお、凹部とは、基板と平行な面に対して窪んでいる部分をいう。
The inclined structure of the
図２に示す例では、分離素子１０において実質的に複屈折素子として機能する領域の幅をＷ、厚さをｄとするとき、複屈折材料構造体１３の高さが、図面右端ではｄ、左端では０となるよう、素子幅Ｗに渡って一様に傾斜させて形成した例が示されている。このような複屈折材料構造体１３は、面内の屈折率傾斜角は複屈折材料を用いることにより偏光方向により異なることになるが、構造体の傾斜角が面内で一様であるため同じ偏光光に対する屈折率の面内傾斜角は一様となる。従って、本例の場合、入射位置がどこであっても光線分離幅は同じである。
In the example shown in FIG. 2, when the width of the region that substantially functions as a birefringent element in the
なお、図２では、光の光路および偏光状態の例として、等方屈折率材料の屈折率をｎＳ、複屈折材料の常光屈折率をｎｏ、異常光屈折率をｎｅとするとき、ｎｅ＞ｎｏ＞ｎｓの場合の例を示しているが、これ以外の屈折率の関係であってもよい。例えば、ｎｅ＞ｎｏ＝ｎｓやｎｅ＞ｎｓ＞ｎｏなどであってもよい。 In FIG. 2, as an example of the optical path and polarization state of light, when the refractive index of the isotropic refractive index material n S, the ordinary refractive index of the birefringent material n o, the extraordinary refractive index and n e, n e> n o> is shown an example of the case of n s, it may be a relationship other than the refractive index of. For example, it may be a n e> n o = n s and n e> n s> n o .
また、図４は、図２の複屈折材料構造体１３の傾斜を分割することで細分化して、周期的な傾斜構造を有する複屈折材料構造体１３により面内の屈折率傾斜を形成する例を示している。図４に示すように、複屈折材料構造体１３の傾斜構造は、図２に示した複屈折材料構造体１３の傾斜角αと同じ傾斜角αの傾斜面が所定の周期で連続する構造となっている。このような傾斜構造を有する複屈折材料構造体１３は、透明基板１１上に形成する等方屈折率材料構造体１４の傾斜溝（すなわち、凹部）を周期構造にし、各傾斜溝を満たすように複屈折材料を充填することにより作製可能である。なお、図４に示す例では、透明基板１２上に形成される***部分（すなわち、凸部）を単位に、３つの複屈折材料構造体１３が形成されていると表現することも可能である。なお、この場合に、各複屈折材料構造体１３は透明基板１２上の底面で繋がっていてもよい。このようにして傾斜を細分化することにより、厚さｄが低減できる。従って、複屈折材料構造体１３の傾斜構造として、面内において少なくとも２以上の凸部を有していることが好ましい。なお、等方屈折率材料構造体１４の場合は、傾斜構造として、面内において少なくとも２以上の凹部を有していることが好ましい。
FIG. 4 shows an example in which an in-plane refractive index gradient is formed by
また、図５は、傾斜を細分化する際に、のこぎり形状となるところを三角形状にして形成する例を示している。図４では、傾斜構造を同じ方向で連続させる例を示したが、図５に示す例では、傾斜構造の周期において、上り傾斜面の次には下り傾斜面がくるように、また下り傾斜面の次には上り傾斜面がくるように、凹凸形状を配置する。 Further, FIG. 5 shows an example in which when the inclination is subdivided, a saw-shaped portion is formed in a triangular shape. FIG. 4 shows an example in which the inclined structure is continued in the same direction, but in the example shown in FIG. 5, in the period of the inclined structure, the downward inclined surface comes next to the upward inclined surface, and the downward inclined surface Next, the concave / convex shape is arranged so that the upward inclined surface comes.
このように、複屈折材料構造体１３の傾斜構造は、三角形状のような凹凸が連続的に変化する形状（図５参照）の方が、のこぎり形状（図４参照）のように複屈折材料層に急激な段差が生じないため、入射光線の位相波面の不連続による散乱や、液晶の配向異常の発生による散乱の影響が低減できて好ましい。また、面内で同じ構造体の傾斜角を実現するときに、三角形状の構造サイズＰは、のこぎり形状に比べて２倍の長さになるため、周期構造による回折の影響も低減できる。
As described above, the inclined structure of the
高さｄは、液晶の配向を考えると１００μｍ以下が良く、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。また、構造サイズＰは、回折の影響を低減するため、１００μｍ以上が好ましく、５００μｍ以上がより好ましい。 Considering the orientation of the liquid crystal, the height d is preferably 100 μm or less, preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less. The structure size P is preferably 100 μm or more, more preferably 500 μm or more, in order to reduce the influence of diffraction.
等方屈折率材料の屈折率と複屈折材料の屈折率の関係は、種々の関係が考えられるが、ｎｅ＞ｎｓ≧ｎｏあるいはｎｅ≧ｎｓ＞ｎｏとなる方が屈折角が小さく撮像素子に略垂直に入射するため好ましい。また、ｎｓ＝（ｎｅ＋ｎｏ）／２とすると、図６に示すように、分離する光の屈折角が等しく小さくなるため好ましい。 Relationship of the refractive index of the refractive index and the birefringent material of the isotropic refractive index material, various relationships can be considered, n e> n s ≧ n o or n e ≧ n s> n o become better refraction angle Is preferable because it is small and enters the imaging device substantially perpendicularly. Also, if n s = (n e + n o) / 2, as shown in FIG. 6, preferably the refractive angle of the separation light equals less.
また、図７では、傾斜構造として、高さｄの異なる組み合わせを有する複屈折材料構造体１３の例を示している。図７に示す例では、分離素子１０の中心付近の傾斜構造の高さｄ１を、他の傾斜構造の高さｄ２よりも低くなるように形成している。これは、中心付近の複屈折材料構造体１３の傾斜角α１＜中心付近以外の複屈折材料構造体１３の傾斜角α２とするためである。なお、高さを異ならせる代わりに、構造サイズＰを異なるように作製してもよい。このように、分離素子１０の面内で複屈折材料構造体１３の傾斜角を異ならせることにより、複屈折材料構造体１３の傾斜角を一定でなく、面内で分布を持たせてもよい。例えば、同心円状の分離幅の分布を持つよう複屈折材料構造体１３の傾斜構造を形成してもよい。このような分離素子１０では、光が入射する位置によって分離幅を変えることができる。
FIG. 7 shows an example of the
なお、図示を省略しているが、透明基板の空気との界面に、多層膜による反射防止膜を備えると、フレネル反射による光反射損失を低減できる。また、素子厚を低減するため、透明基板１１，１２の一方または両方を除去してもよい。
Although illustration is omitted, if an antireflection film made of a multilayer film is provided at the interface of the transparent substrate with air, light reflection loss due to Fresnel reflection can be reduced. Further, in order to reduce the element thickness, one or both of the
また、図２に示す分離素子１０を、分離方向が直交するように配置することにより４方向に光を分離できる。図８は、のこぎり形状の傾斜構造を有する複屈折材料構造体を用いて４点分離を実現させる光学ローパスフィルタ２００の例の模式図である。図８に示す例では、光学ローパスフィルタ２００における複屈折材料構造体１３の位置関係のみを示している。また、図８において、楕円は複屈折材料構造体１３−１，１３−２の屈折率楕円体を示している。図８に示す例では、複屈折材料構造体１３−１，１３−２を、傾斜方向が直交するように、かつ一方と他方の光学軸が４５度をなすように配置することによって、４点分離を実現させている。なお、複屈折材料構造体１３−１と１３−２の間は、等方屈折性材料で埋まっていればよい。例えば、複屈折材料構造体１３を形成する際に、対向する等方屈折率材料構造体１４の表面とその対向透明基板に配向膜（図示せず。）を塗布する過程で、いずれか一方を溝と４５度方向にラビングすることにより、一方と他方の光学軸が４５度をなすように配置できる。
Further, the light can be separated into four directions by arranging the
なお、このような光学ローパスフィルタ２００は、例えば、図９に示すように、２つの分離素子１０−１，１０−２を、それぞれの複屈折材料構造体１３−１，１３−２の傾斜方向が直交するように、かつ一方と他方の光学軸が４５度をなすように配置することによって作製できる。また、一体型としても作製可能である。図１０は、４点分離を実現させる一体型の光学ローパスフィルタ２００の例を示す模式図である。図１０に示す光学ローパスフィルタ２００は、３枚の透明基板１１，１２，１６を用い、透明基板１１，１６の間に第１の分離素子１０−１を構成する複屈折材料構造体１３−１および等方屈折性材料構造体１４−１を形成し、透明基板１６，１２の間に第２の分離素子１０−２を構成する複屈折材料構造体１３−２および等方屈折性材料構造体１４−２を形成している。なお、図１０では、第１の分離素子１０−１と第２の分離素子１０−２との間に透明基板１６が挿入されている例を示しているが、製造過程において透明基板１６を除去し、第１の分離素子１０−１と第２の分離素子１０−２とが直接に接合されいてもよい。なお、さらに透明基板１１，１２を除去してもよいのは、既に説明したとおりである。
For example, as shown in FIG. 9, such an optical low-
また、図８ないし図１０は、のこぎり形状の傾斜構造を有する複屈折材料構造体により４点分離を実現させる例を示したが、傾斜構造が三角形状であっても可能である。図１１は、三角形状の傾斜構造を有する複屈折材料構造体を用いて４点分離を実現させる場合の光学ローパスフィルタ２００の例を示す模式図である。なお、図１１に示す例では、複屈折材料構造体の位置関係のみを示している。図１１に示すように、三角形状の場合であっても、複屈折材料構造体１３−１，１３−２を、傾斜方向が直交するように、かつ一方と他方の光学軸が４５度をなすように配置することによって、４点分離を実現できる。
8 to 10 show an example in which the four-point separation is realized by the birefringent material structure having a saw-shaped inclined structure, but the inclined structure may be triangular. FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the optical low-
また、図１２に示す光学ローパスフィルタ３００のように、第１の複屈折材料構造体１３−１と、第２の複屈折材料構造体１３−２との間に、１／４波長板１７を挿入させてもよい。そのような場合には、各複屈折材料構造体１３で、溝方向と光学軸方向とを一致でき、液晶の配向異常などが低減できる点で好ましい。すなわち、複屈折材料に液晶材料を用いる場合には、図１３に示すように、２つの分離素子１０−１，１０−２を、それぞれの複屈折材料構造体１３（１３−１，１３−２）の傾斜方向が直交するように、かつ液晶分子の長軸が直交するように配置し、その間に１／４波長板１７が、遅相軸が液晶分子の長軸方向と４５°をなすように挿入された構成としてもよい。図１３は、間に１／４波長板１７を挿入した光学ローパスフィルタ３００の構成例を模式的に示す分解斜視図である。
Further, like the optical low-
以上のように、本実施形態に係る分離素子１０は、凸凹の傾斜構造を持つ等方屈折性材料による構造体と、その少なくとも凹部に複屈折材料を充填してなる複屈折材料構造体とを備える構成であるので、入射する偏光方向により屈折角が異なるため偏光方向により光線を分離できる。また、本実施形態のように、傾斜構造を持つ等方屈折率材料構造体１４の凹部に複屈折材料を充填させることにより複屈折材料構造体１３を形成する構成であれば、複屈折材料に水晶を用いる場合に比べて安価であり、また加工が容易であるために屈折率の面内傾斜に影響を与える傾斜構造を精度よく作製することできる。また、傾斜を周期構造とすることにより、分離素子の厚さを低減できるので、小型化を実現できる。
As described above, the
実施形態２．
第２の実施形態では、液晶分子の配向を利用して偏光方向により異なる屈折率の面内傾斜を発現させる光学ローパスフィルタについて説明する。図１４（ａ）は、本発明の第２の実施形態の光学ローパスフィルタ４００の構成例を示す断面の概念図である。図１４（ａ）に示すように、本実施形態の光学ローパスフィルタ３００は、少なくとも１つの分離素子１０を備えている。
In the second embodiment, an optical low-pass filter that develops an in-plane inclination having a different refractive index depending on the polarization direction using the orientation of liquid crystal molecules will be described. FIG. 14A is a conceptual cross-sectional view showing a configuration example of the optical low-
本実施形態において、分離素子１０は、透明基板３１，３２と、その透明基板３１，３２の間に、液晶層３３とを有している。
In the present embodiment, the
透明基板３１，３２は、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を用いることができる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。
The
本実施形態では、透明基板３１，３２の少なくともいずれか一方の表面、つまり対向する透明基板間において内側となる面のいずれか一方に、液晶分子のチルト角を制御するための分割透明電極３４を形成し、面内に電圧分布を形成する。なお、図１４（ａ）では、透明基板３１の表面に分割透明電極３４を形成し、その対向基板である透明基板３２の表面にはコモン電極３５を形成する例を示している。電極パターンとしては、ストライプ状や市松模様の直線分布や同心円状などの曲線分布であってもよい。また、電圧分布を形成する手段として、高抵抗膜と給電電極を用いることも可能である。
In the present embodiment, the divided
本実施形態の複屈折材料は、電圧により配向方向を制御できるため、紫外線硬化型の高分子液晶が好ましい。紫外線硬化型の高分子液晶は、電圧により所望の配向とした状態で紫外線を照射し硬化させて、電圧を除いた後でも所望の配向状態にできる。また、透明電極３１、３４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tim Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum Zinc Oxide ）、ＧＺＯ（Gallium Zinc Oxide）等の酸化物である透明導電膜を用いると、高い透明性、導電性が得られるので好ましい。
The birefringent material of the present embodiment is preferably an ultraviolet curable polymer liquid crystal because the orientation direction can be controlled by voltage. The UV curable polymer liquid crystal can be brought into a desired alignment state even after the voltage is removed by irradiating and curing ultraviolet rays in a state in which the liquid crystal is in a desired alignment by voltage. Further, when the
なお、各透明基板３１、３２には、液晶層３３の液晶分子を配向する配向膜（図示せず）をそれぞれ備えていてもよい。配向膜としては、ポリイミド等に樹脂膜をラビング処理して形成されるもの、酸化シリコン等の無機物材料を斜方蒸着して形成される斜方蒸着膜、有機物の膜に紫外線等を照射して配向能を発生させる光配向膜等を用いることができる。
Each of the
なお、図１４（ａ）では、液晶層３３を構成する複屈折材料の光学軸の分布を１軸方向の屈折率楕円体により示している。図１４（ａ）に示す例では、液晶層３３内の図面左端において、入射光が感じる屈折率は楕円体の短軸方向で示される屈折率ｎｏであり、図面右端において入射光が感じる屈折率は楕円体の長軸方向で示される屈折率ｎｅであって、図面左端から右端に向かって、楕円体の傾きが徐々に変化している様子が示されている。
In FIG. 14A, the optical axis distribution of the birefringent material constituting the
また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の分離素子１０における屈折率の面内分布の例を示している。図１４（ｂ）において図面左端は、図１４（ａ）における図面左端の領域に対応している。また、同様に、図１４（ｂ）において図面右端は図１４（ａ）における図面右端の領域に対応している。なお、図示を省略しているが、本実施形態の光学ローパスフィルタ４００は、分割透明電極３４およびコモン電極３５に印加する電圧を、外部からの指示に応じて制御する電圧制御部を備えている。このように、本実施形態の分離素子１０は、例えば電圧制御部により液晶分子のチルト角を制御することにより、屈折率に面内傾斜を持たせる構造である。換言すると、屈折率の面内分布に、第１の実施形態において説明したような傾斜構造を持たせればよい。
FIG. 14B shows an example of the in-plane distribution of the refractive index in the
また、図１５は、屈折率の面内傾斜を分割することで細分化して、周期的な傾斜構造を持たせた場合のチルト角の制御例を示す説明図である。図１５（ａ）に示すように、分割透明電極３４に印加する電圧の大小関係に周期的な傾斜構造、つまりグラフ形状の凹凸が連続的に変化するような大小関係を持たせることによって、第１の実施形態において複屈折材料構造体１３を細分化したときと同様の効果を得ることができる。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of tilt angle control when the in-plane inclination of the refractive index is subdivided to have a periodic inclination structure. As shown in FIG. 15 (a), the voltage applied to the divided
なお、液晶分子のチルト角の制御による屈折率の傾斜構造は、第１の実施形態と同様、例えば、のこぎり形状、三角形状などの直線形状や、ＳＩＮカーブ形状などの曲線形状やこれらを階段状に近似した形状でもよく、また、これらの周期構造、非周期構造、構造サイズＰの異なる組み合わせ、高さｄの異なる組み合わせ、またはこれらの形状を組み合わせた形状や、溝方向や稜線方向が素子面内で直線や曲線などであってもよい。 The gradient structure of the refractive index by controlling the tilt angle of the liquid crystal molecules is similar to the first embodiment, for example, a linear shape such as a saw shape or a triangular shape, a curved shape such as a SIN curve shape, or a step shape. In addition, these periodic structures, non-periodic structures, combinations with different structure sizes P, combinations with different heights d, or combinations of these shapes, and the groove direction and ridge line direction are the element surfaces. It may be a straight line or a curved line.
例えば、図４ないし図７に示した複屈折材料構造体１３の傾斜構造や、図８ないし図１３に示した２層化された複屈折材料構造体１３の傾斜構造を、本実施形態による分離素子１０の屈折率の面内傾斜として捉えて、そのような面内傾斜が得られるよう液晶分子のチルト角の制御、より具体的には、配向膜による制御や電圧制御を行うことによって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、構成面では、透明基板１１，１２を透明基板３１，３２に置き換え、複屈折材料構造体１３および等方屈折性材料構造体１４が形成されている層を液晶層３３に置き換えればよい。
For example, the inclined structure of the
本実施形態においても、高さｄは、液晶の配向を考えると１００μｍ以下が良く、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。また、構造サイズＰは、回折の影響を低減するため、１００μｍ以上が好ましく、５００μｍ以上がより好ましい。 Also in the present embodiment, the height d is preferably 100 μm or less, preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less in consideration of the alignment of the liquid crystal. The structure size P is preferably 100 μm or more, more preferably 500 μm or more, in order to reduce the influence of diffraction.
また、図示省略しているが、本実施形態においても、透明基板の空気との界面に、多層膜による反射防止膜を備えていてもよい。また、素子厚を低減するため、透明電極が形成された透明基板３１，３２の一方または両方を除去してもよいし、透明電極が形成された透明基板を除去後、透明電極が形成されていない別の透明基板を配置してもよい。
Although not shown in the drawings, in the present embodiment as well, an antireflection film made of a multilayer film may be provided at the interface of the transparent substrate with air. In order to reduce the element thickness, one or both of the
以上のように、本実施形態による分離素子１０は、配向制御により液晶分子のチルト角が素子面内で周期的または非周期的な分布を持つ構成であるので、入射する偏光方向により屈折角が異なるため偏光方向により光線を分離できる。また、本実施形態では、液晶分子の配向により屈折率の面内傾斜を発現させるため、水晶等の無機物材料による構造体を形成する場合に必要な、断面形状をブレーズ形状等にするための微細な切削加工といった成形技術が不要となる。
As described above, since the
実施形態３．
図１６は、第３の実施形態の光学ローパスフィルタ５００の構成例を示す断面の概念図である。本実施形態の光学ローパスフィルタ５００は、図１６に示すように、第１の分離素子１０−１と、偏光制御部４０と、第２の分離素子１０−２とを備えている。なお、外部からの光は、第１の分離素子１０−１、偏光制御部４０、第２の分離素子１０−２の順に入射するものとする。
FIG. 16 is a conceptual cross-sectional view illustrating a configuration example of the optical low-
第１の分離素子１０−１および第２の分離素子１０−２は、第１または第２の実施形態において説明した分離素子１０である。例えば、凸凹の傾斜構造を持つ等方屈折性材料による構造体と、その凹部に複屈折材料を充填してなる複屈折材料構造体とを備えている分離素子である。また、例えば、液晶分子のチルト角が素子面内で周期的または非周期的な分布を持つよう配向制御されている分離素子である。いずれの場合も、例えば、入射する光のうち第１の偏光の光に対して厚さ方向に屈折率が一様となっているとともに、第１の偏光と直交する第２の偏光の光に対して厚さ方向に屈折率の分布が傾斜を有する分離素子である。なお、第２の偏光の光に対する屈折率の面内分布において、屈折率の面内傾斜角は一様であってもよいし、異なっていてもよい。
The first separation element 10-1 and the second separation element 10-2 are the
偏光制御部４０は、電圧制御部４５より印加する電圧の大きさによって、入射する光の偏光状態を変えずに出射するか、または偏光状態を変えて出射する光変調機能を有するものである。偏光制御部４０には、例えば、印加する電圧により液晶分子の配向状態が変化する液晶素子が用いられる。図１６は、偏光制御部４０を液晶素子とする例であり、一対の透明基板として、透明基板４１ａ、４１ｂを備え、それぞれの対向する面に、透明電極４２ａ、４２ｂ、配向膜４３ａ、４３ｂを有し、液晶層４４が挟持されている。そして、透明電極４２ａ、４２ｂを介して液晶層４４に電圧を印加する電圧制御部４５を備えている。
The
透明基板４１ａ、４１ｂは、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を用いることができる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。また、透明基板４１ａ、４１ｂなどは、例えば、空気との界面に多層膜による反射防止膜を備えると、フレネル反射による光反射損失を低減できる。また、透明電極４２ａ、４２ｂは、例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ等の酸化物である透明導電膜を用いると、高い透明性、導電性が得られるので好ましい。 The transparent substrates 41a and 41b only need to be transparent to incident light, and various materials such as a resin plate and a resin film can be used. Note that it is preferable in terms of durability to use an inorganic material such as glass or quartz glass. In addition, it is preferable to use an optically isotropic material because the transmitted light is not affected by birefringence. Further, when the transparent substrates 41a and 41b, for example, are provided with an antireflection film made of a multilayer film at the interface with air, light reflection loss due to Fresnel reflection can be reduced. For the transparent electrodes 42a and 42b, for example, a transparent conductive film that is an oxide such as ITO, AZO, or GZO is preferably used because high transparency and conductivity can be obtained.
偏光制御部４０は、液晶層４４の液晶分子を配向する配向膜４３ａ、４３ｂが施されており、また、透明電極４２ａと配向膜４３ａとの間、透明電極４２ｂと配向膜４３ｂとの間には、透明な誘電体材料からなる絶縁膜（図示せず）を有していてもよい。配向膜４３ａ、４３ｂとしては、ポリイミド等に樹脂膜をラビング処理して形成されるもの、酸化シリコン等の無機物材料を斜方蒸着して形成される斜方蒸着膜、有機物の膜に紫外線等を照射して配向能を発生させる光配向膜等を用いることができる。そして、絶縁膜としては、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ等が用いられる。また、光学ローパスフィルタ５００は、第１の分離素子１０−１および／または第２の分離素子１０−２と、透明基板４１ａおよび／または透明基板４１ｂとが、それぞれ一体化されていてもよい。なお、偏光制御部４０が液晶素子である場合の詳細な構成について説明したが、これに限らず、偏光制御部４０が電気光学結晶であるＬｉＮｂＯ３等の無機物結晶を用いて、電圧制御部４５より印加する電圧によって透過する光の偏光状態を制御するものであってもよい。
The
偏光制御部４０が液晶素子である場合、液晶層４４の液晶としては、ネマティック相液晶を用いることが好ましい。また、液晶分子の配向方向としては、液晶層４４に電圧が印加されていないとき、液晶分子の長軸方向が配向膜４３ａ、４３ｂ面に対して略平行となる水平配向（ホモジニアス配向）と、液晶分子の長軸方向が配向膜４３ａ、４３ｂ面に対して略垂直となる垂直配向（ホメオトロピック配向）の２つのモードがあるが、いずれのモードであってもよい。そして、電圧制御部４５は、液晶層４４に直流電圧、交流電圧を印加できるものであってもよいが、液晶の劣化を防ぐため、交流電圧が印加できることが好ましい。
When the
例えば、液晶層４４の液晶分子が電圧非印加時において水平配向となる場合には、液晶は、対向する配向膜４３ａ、４３ｂ面の液晶分子の長軸方向が略直交する方向に配向され、厚さ方向を軸に約９０°ツイストされた、ツイステッドネマティック（ＴＮ）液晶とすればよい。そして、電圧制御部４５より一定値以上の電圧を印加すると（「電圧印加時」という。）、液晶分子の長軸方向が厚さ方向と平行に配向されるようにする。また、双安定状態を付与する液晶を用いることも可能である。この場合、例えば、電圧を遮断した後でも液晶の配向状態を保持させて、省電力化を実現できる。 For example, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 44 are horizontally aligned when no voltage is applied, the liquid crystal is aligned in a direction in which the major axis directions of the liquid crystal molecules of the opposing alignment films 43a and 43b are substantially orthogonal to each other, and the thickness A twisted nematic (TN) liquid crystal twisted about 90 ° about the vertical direction may be used. When a voltage equal to or higher than a certain value is applied from the voltage controller 45 (referred to as “when voltage is applied”), the major axis direction of the liquid crystal molecules is aligned parallel to the thickness direction. It is also possible to use a liquid crystal imparting a bistable state. In this case, for example, it is possible to save power by maintaining the alignment state of the liquid crystal even after the voltage is cut off.
一方、例えば、液晶層４４の液晶分子が電圧非印加時において垂直配向となる場合には、水平配向の場合と逆になるように動作する。すなわち、電圧制御部４５より一定値以上の電圧を印加すると、液晶分子が配向膜４３ａ、４３ｂと平行方向に配向されるようにする。ここで、電圧印加時に、対向する配向膜４３ａ、４３ｂ面の液晶分子の長軸方向が略直交する方向とすることで、液晶層４４の液晶分子が厚さ方向を軸に約９０°ツイストして配向される。このように、電圧非印加時の配向方向に応じて、電圧制御部４５より液晶層４４に印加する電圧の大きさを制御することによって、配向方向が異なる特性を有し、入射する光の偏光状態を変えて出射するか、変えないまま出射させるかを制御できる。 On the other hand, for example, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 44 are vertically aligned when no voltage is applied, the operation is reversed to the case of the horizontal alignment. That is, when a voltage of a certain value or more is applied from the voltage controller 45, the liquid crystal molecules are aligned in a direction parallel to the alignment films 43a and 43b. Here, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 44 are twisted by about 90 ° about the thickness direction by making the major axis direction of the liquid crystal molecules on the surfaces of the alignment films 43a and 43b facing each other substantially orthogonal. Oriented. Thus, by controlling the magnitude of the voltage applied to the liquid crystal layer 44 from the voltage control unit 45 according to the alignment direction when no voltage is applied, the polarization direction of the incident light has different characteristics. It is possible to control whether the light is emitted while changing the state or whether the light is emitted without changing.
図１７は、光学ローパスフィルタ５００に入射した光の経路および偏光状態を示す模式図である。図１７に示す例では、偏光制御部４０において、電圧非印加時に液晶層４４の液晶分子が水平配向されているとともに液晶分子の長軸方向が厚さ方向を軸に９０°ツイストされているＴＮ液晶が用いられているものとする。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the path and polarization state of light incident on the optical low-
図１７（ａ）は、電圧印加時における光の経路および偏光状態を示す模式図であって、このとき、偏光制御部４０の液晶層４４の液晶分子の長軸方向は、厚さ方向に揃っている。一方、図１７（ｂ）は、電圧非印加時における光の経路および偏光状態を示す模式図であって、このとき、偏光制御部４０の液晶層４４の液晶分子の長軸方向は、水平配向されているとともに厚さ方向を軸に９０°ツイストしている。
FIG. 17A is a schematic diagram showing a light path and a polarization state when a voltage is applied. At this time, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 44 of the
電圧印加時は、図１７（ａ）に示す例では、Ｚ軸方向に沿って、第１の分離素子１０−１に入射するランダムな偏光の光は、Ｘ軸方向の直線偏光の光とＹ軸方向の直線偏光の光とに分離される。具体的には、第１の分離素子１０−１により、Ｘ軸方向の直線偏光の光は直進透過し、Ｙ軸方向の直線偏光の光は進行方向が変えられて偏光制御部４０に入射する。
At the time of voltage application, in the example shown in FIG. 17A, random polarized light incident on the first separation element 10-1 along the Z-axis direction is linearly polarized light in the X-axis direction and Y It is separated into linearly polarized light in the axial direction. Specifically, linearly polarized light in the X-axis direction travels straight through the first separation element 10-1, and linearly polarized light in the Y-axis direction changes its traveling direction and enters the
偏光制御部４０では、電圧印加時において、液晶分子の長軸方向は液晶層４４の厚さ方向に配向しているので、いずれの直線偏光の光とも偏光状態を変えずに出射する。そして、偏光制御部４０を出射したＸ軸方向の直線偏光の光とＹ軸方向の直線偏光の光は、第２の分離素子１０−２に入射する。
In the
第２の分離素子１０−２では、Ｘ軸方向の直線偏光の光は直進透過し、Ｙ軸方向の直線偏光の光は、Ｘ軸方向の直線偏光の光路を基準にして、第１の分離素子１０−１で分離した＋Ｙ方向へさらに進行方向が変えられて出射する。 In the second separation element 10-2, linearly polarized light in the X-axis direction travels straight, and linearly polarized light in the Y-axis direction undergoes first separation with reference to the optical path of linearly polarized light in the X-axis direction. The traveling direction is further changed in the + Y direction separated by the element 10-1, and the light is emitted.
一方、電圧非印加時では、偏光制御部４０に入射した直線偏光の光がいずれも９０°回転して出射するので、図１７（ｂ）に示す軌道を辿るように、第１の分離素子１０−１を直進透過した光が、第２の分離素子１０−２で＋Ｙ方向へ進行方向が変えられて出射することにより、２つの光の分離距離は、電圧印加時に比べて近づく結果となる。
On the other hand, when no voltage is applied, all the linearly polarized light incident on the
このように、本実施形態によれば、偏光制御部４０の電圧印加時と電圧非印加時とで、分離距離を切り替えることができる。
Thus, according to the present embodiment, the separation distance can be switched between when the voltage of the
なお、図１７に示す例では、電圧非印加時の液晶分子の長軸方向が、水平方向となる構成について示したが、電圧非印加時において液晶分子が垂直配向をするものであってもよい。また、第１の分離素子１０−１の異常光屈折率軸の角度と、第２の分離素子１０−２の異常光屈折率軸の角度が同じ符号の場合の例を示したが、分離素子の異常光屈折率軸の角度が互いに異なる符号であってもよい。 In the example shown in FIG. 17, the configuration in which the major axis direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied is the horizontal direction, but the liquid crystal molecules may be vertically aligned when no voltage is applied. . Moreover, although the example in the case where the angle of the extraordinary refractive index axis of the first separation element 10-1 and the angle of the extraordinary refractive index axis of the second separation element 10-2 are the same sign is shown, The angles of the extraordinary refractive index axes may be different from each other.
実施形態４．
図１８は、第４の実施形態の光学ローパスフィルタ６００の例を示す説明図である。なお、図１８に示す光学ローパスフィルタ６００は、画像を撮像するためのＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサにおいて画像となる光が入射する側に設置されるものであり、分離素子１０と、分離素子駆動部５０とを備えている。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of the optical low-
分離素子１０は、第１または第２の実施形態において説明した分離素子１０である。例えば、凸凹の傾斜構造を持つ等方屈折性材料による構造体と、その凹部に複屈折材料を充填してなる複屈折材料構造体とを備えている分離素子である。また、例えば、液晶分子のチルト角が素子面内で周期的または非周期的な分布を持つよう配向制御されている分離素子である。いずれの場合も、例えば、入射する光のうち第１の偏光の光に対して厚さ方向に屈折率が一様となっているとともに、第１の偏光と直交する第２の偏光の光に対して厚さ方向に屈折率の分布が傾斜を有する分離素子である。なお、第２の偏光の光に対する屈折率の面内分布において、屈折率の面内傾斜角は一様であってもよいし、異なっていてもよい。
The
分離素子駆動部５０は、分離素子１０を、入射光の光軸（Ｚ軸）に対して平行方向に移動できるものである。例えば、モータ、バネ等の物理的機構により構成してもよいし、圧電素子といった電圧で変形する素子によって構成してもよい。
The separation
本実施形態の光学ローパスフィルタ６００は、分離素子駆動部５０により、撮像素子６０に対する分離素子１０の配置を、Ｚ軸に沿って奥行き方向で前後に移動させる。このように、撮像素子と分離素子１０との距離を制御することにより、撮像素子上での光線分離幅を動的に変化させる。図１８（ａ）と図１８（ｂ）とで、分離素子１０の移動例を示している。
In the optical low-
以上のように、本実施形態によれば、分離素子１０から出射される光の分離幅を、分離素子１０の製造後においても可変とすることができる。なお、分離素子１０が積層された構造を有する光学ローパスフィルタの場合には、撮像素子に最も近い位置に配備される分離素子１０の配置を駆動させてもよい。なお、分離素子１０が一体化されている場合は、一体化されている単位で駆動させてもよい。
As described above, according to the present embodiment, the separation width of the light emitted from the
なお、図１８では、入射する側から見て奥行き方向に前後させる分離素子駆動制御部５０の例を示したが、分離素子駆動制御部５０は、分離素子１０を上下左右方向に移動させたり、またはＺ軸を中心に回転させるように駆動させるものであってもよい。例えば、屈折率の面内傾斜が一様でない、すなわち入射光の位置によって分離幅が異なる分離素子１０の場合、その配置を上下左右方向に移動させたりや回転させることによって、分離素子１０から出射される光の分離幅を、分離素子１０の製造後においても可変とすることができる。
18 shows an example of the separation element
実施形態５．
第５の実施形態では、等方屈折率材料による傾斜構造を利用して素子面内で屈折率の傾斜分布を作りつつ、複屈折材料に液晶材料を用い、外部から制御可能な電圧制御部５６を備えることにより、電圧制御による液晶部の実効屈折率を制御する例について説明する。図１９（ａ）は、本実施形態による光学ローパスフィルタ７００の例を示す断面の模式図である。また、図１９（ｂ）は、本実施形態による光学ローパスフィルタ７００における液晶の配向状態の例を示す説明図である。なお、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＹ軸方向から見た場合の断面の模式図である。
In the fifth embodiment, a
本実施形態において、分離素子１０は、透明基板５１，５２と、その透明基板５１，５２に狭持される液晶層５３とを有している。また、外部から透明基板５１，５２上に形成されている透明電極を制御する電圧制御部５６を備えている。
In the present embodiment, the
透明基板５１，５２は、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を用いることができる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。また、透明基板の空気との界面には多層膜による反射防止膜を備えると、フレネル反射による光反射損失を低減できる。
The
本実施形態では、透明基板５１，５２の表面に透明電極５４，５５を形成する。透明電極５４，５５は、例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ等の酸化物である透明導電膜を用いると、高い透明性、導電性が得られるので好ましい。
In the present embodiment,
また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、液晶層５３を、透明基板５２上に形成した凸凹傾斜構造を持つ等方屈折率材料（以下、等方屈折率材料構造体５７という。）の凹部に複屈折材料を充填することによって形成する。なお、本実施形態では硬化させない。
Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the
等方屈折率材料構造体５７の傾斜構造は、例えば、のこぎり形状、三角形状などの直線形状や、ＳＩＮカーブ形状などの曲線形状やこれらを階段状に近似した形状でもよく、また、これらの周期構造、非周期構造、構造サイズＰの異なる組み合わせ、高さｄの異なる組み合わせ、またはこれらの形状を組み合わせた形状や、溝方向や稜線方向が素子面内で直線や曲線などであってもよい。なお、本実施形態の高さｄは、複屈折材料による液晶層５３において実質的に複屈折素子として機能する部分の高さをいう。
The inclined structure of the isotropic refractive
また、三角形状の様な凸凹が連続的に変化する形状の方がのこぎり形状の様な急激な段差がないため、入射光線の位相波面の不連続による散乱や液晶の配向異常の発生による散乱の影響が低減できる。また、同じ傾斜角を実現するときに三角形状の構造サイズＰはのこぎり形状にくらべて２倍になるため周期構造よる回折の影響が低減できる。 In addition, since the shape of the triangle-like unevenness does not have a steep step like the saw shape, the scattering due to the discontinuity of the phase wavefront of the incident light or the occurrence of liquid crystal orientation abnormality The impact can be reduced. Further, when the same inclination angle is realized, the triangular structure size P is doubled compared to the saw shape, so that the influence of diffraction by the periodic structure can be reduced.
また、等方屈折率材料構造体５７が形成されている側の透明基板表面の透明電極５５は等方屈折率材料構造体５７の表面に形成してもよい。
The
複屈折材料は、有機材料を用いるものとする。また、電圧により配向方向を制御できるため、液晶材料がよく、液晶としてはネマチック相液晶を用いることが好ましい。液晶分子の長軸方向が配向面に対して略平行となる水平配向（ホモジニアス配向）と、液晶分子の長軸方向が配向面に対して略垂直となる垂直配向（ホメオトロピック配向）の２つのモードがあるが、いずれのモードであってもよい。なお、水平配向の場合、正の誘電異方性（Δε＞０）を有する液晶材料を用い、垂直配向の場合、負の誘電率異方性（Δε＜０）を用いるとよい。また、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、溝方向と液晶分子の長軸方向が一致する様に液晶分子５３１を配向させる方が液晶の配向異常が低減されるため好ましい。なお、図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、ともに電圧無印加時の光学ローパスフィルタ７００における液晶分子の配向状態の例を示している。
As the birefringent material, an organic material is used. In addition, since the alignment direction can be controlled by voltage, a liquid crystal material is preferable, and a nematic liquid crystal is preferably used as the liquid crystal. There are two types of alignment: horizontal alignment (homogeneous alignment) in which the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the alignment plane, and vertical alignment (homeotropic alignment) in which the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially perpendicular to the alignment plane. There is a mode, but any mode may be used. Note that a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy (Δε> 0) is used in the case of horizontal alignment, and a negative dielectric anisotropy (Δε <0) is used in the case of vertical alignment. In addition, as shown in FIGS. 19A and 19B, it is preferable to align the liquid crystal molecules 531 so that the groove direction and the major axis direction of the liquid crystal molecules coincide with each other because the alignment abnormality of the liquid crystal is reduced. . FIG. 19A and FIG. 19B both show examples of the alignment state of liquid crystal molecules in the optical low-
また、高さｄは、液晶の配向や印加電圧の大きさを考えると１００μｍ以下がよく、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。また、構造サイズＰは回折の影響を低減するため、１００μｍ以上が好ましく、５００μｍ以上がより好ましい。 The height d is preferably 100 μm or less, preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less in consideration of the orientation of the liquid crystal and the magnitude of the applied voltage. Further, the structure size P is preferably 100 μm or more, more preferably 500 μm or more in order to reduce the influence of diffraction.
等方屈折率材料の屈折率と複屈折材料の屈折率の関係は、種々の関係が考えられるが、ｎｅ＞ｎｓ≧ｎｏあるいはｎｅ≧ｎｓ＞ｎｏとなる方が屈折角が小さく撮像素子に略垂直に入射するため好ましい。また、図６に示すように、ｎｓ＝（ｎｅ＋ｎｏ）／２とすると、分離する光の屈折角が等しく小さくなるため好ましい。 Relationship of the refractive index of the refractive index and the birefringent material of the isotropic refractive index material, various relationships can be considered, n e> n s ≧ n o or n e ≧ n s> n o become better refraction angle Is preferable because it is small and enters the imaging device substantially perpendicularly. Further, as shown in FIG. 6, it is preferable that n s = (n e + n o ) / 2 because the refraction angles of the separated light are equally reduced.
電圧制御部５６は、透明基板上に形成されている一対の透明電極５４、５５に印加する電圧を、外部指示により制御する駆動回路であってもよい。
The
電圧制御部５６は、液晶に直流電圧または交流電圧を印加できるものであってもよいが、液晶の劣化を防ぐため交流電圧が印加できることが好ましい。
The
なお、本実施形態の構成において、液晶の液晶分子が電圧非印加時に水平配向となる場合を例にすると、電圧非印加時には両偏光の屈折率差によりそれぞれの偏光で光線分離し、液晶層に印加される電圧値が大きくなるにつれて両偏光の実行屈折率が小さくなるため、光線分離幅は減少する。 In the configuration of the present embodiment, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal are horizontally aligned when no voltage is applied, for example, when no voltage is applied, the light beams are separated by the respective polarizations due to the refractive index difference between the two polarizations, and the liquid crystal layer As the applied voltage value increases, the effective refractive index of both polarizations decreases, so the beam separation width decreases.
以上のように、本実施形態に係る分離素子１０は、凸凹の傾斜構造を持つ等方屈折性材料による構造体と、その凹部に複屈折材料を充填してなる液晶層を備える構成であるだけでなく、さらに、液晶層を狭持する透明基板の少なくとも一方には、液晶分子のチルト角を制御するための分割透明電極が形成され、かつ外部から液晶層に印加する電圧値を制御するための電圧制御部５６を備える構成となっているので、外部からの指示に応じて電圧を制御することにより、液層部の実効屈折率を制御でき、従って屈折角が制御可能になる。
As described above, the
例えば、分離素子１０の複屈折材料構造体１３がのこぎり型の周期構造となるように、かつ各構造サイズＰが６００μｍ、高さｄが８μｍとなるように形成したとする。また、複屈折材料として、波長５４６ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．６９４、常光屈折率ｎｏが１．５４２の液晶材料を用い、また等方屈折率材料として波長５４６ｎｍで屈折率ｎｓが１．５４２のものを用いたとする。
For example, it is assumed that the
このような分離素子１０を例に、電圧制御による屈折角の制御例について説明すると、液晶に印加する電圧が０Ｖのとき、液晶は溝方向に配向しており（図１９参照）、溝方向に水平なｎｅ偏光が入射すると、液晶の異常光屈折率ｎｅと等方屈折率材料構造体４７の屈折率の差で０．１２°屈折する。一方、溝方向に垂直なｎｏ偏光の光は、両屈折率とも１．５４２であるため屈折は起こらず直進透過される。従って、分離角は０．１２°となる。
Taking the
また、例えば、印加電圧が１０Ｖのときは、液晶分子のチルト角が上がりほぼ垂直となるため（図２０参照）、両偏光に対して液晶の屈折率はｎｏとなる。従って、両偏光とも等方材料との屈折率差がなくなり、両偏光とも直進透過されるため、分離角は０°となる。なお、図２０は、電圧印加時の光学ローパスフィルタ７００における液晶分子の配向状態の例を示す説明図である。
Further, for example, when the applied voltage is 10V, approximately. Therefore perpendicular (see FIG. 20) the tilt angle is increased of the liquid crystal molecules, refractive index of the liquid crystal becomes n o with respect to both polarized lights. Therefore, both polarizations have no difference in refractive index from the isotropic material, and both polarizations are transmitted straight, so the separation angle is 0 °. FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of the alignment state of liquid crystal molecules in the optical low-
また、例えば、印加電圧が４Ｖなどの中間電圧では液晶分子は垂直までチルト角があがらず途中の角度になるため、溝方向の偏光が感じる実効屈折率はｎｅとｎｏの中間となり、屈折角も０°と０．１２°の間の角度になる。 Further, for example, the liquid crystal molecules in the intermediate voltage such as the applied voltage is 4V is to become the middle of the angle does not increase the tilt angle to the vertical, the effective refractive index of the polarization of the groove direction feel becomes the middle of the n e and n o, a refractive The angle is also between 0 ° and 0.12 °.
また、本実施形態において、透明電極５４および５５に電圧分布を形成するために一方または両方の透明電極を分割したりまたは高抵抗膜と給電電極により電圧分布を形成してもよい。電圧分布としてはストライプ状や市松模様の直線分布や、同心円状の曲線分布であってもよい。図２１は、分割電極を備えた光学ローパスフィルタ７００の例を示す模式図である。なお、図２１では、電圧印加時の光学ローパスフィルタ７００における液晶分子の配向状態の例も示している。
In the present embodiment, in order to form a voltage distribution in the
このような分割透明電極５４を備えることにより、溝方向の偏光が感じる実効屈折率を、各分割透明電極５４に印加する電圧により面内において連続的に変化できるため、例えば、電圧の面内分布に応じて０．１２°から０°へと変化できるとともに、溝垂直偏光は常に０°、つまり直進透過とすることができ、結果として、分離角を連続的に変化させることができる。すなわち、１つの分離素子１０に、光線分離幅の面内分布をもたせることができる。
By providing such a divided
実施形態６．
第６の実施形態では、配向により液晶分子のチルト角が素子面内で周期的または非周期的な分布を持たせるとともに、さらに、外部から制御可能な電圧制御部を備えることにより、電圧制御による液晶部の実効屈折率を制御する。図２２は、実施形態の光学ローパスフィルタ８００の例を示す模式図である。なお、図２２では、非電圧印加時の光学ローパスフィルタ８００における液晶分子の配向状態の例も示している。図２２に示すように、光学ローパスフィルタ８００は、第２の実施形態による光学ローパスフィルタ３００に、さらに、第５の実施形態における電圧制御部５６を備えた構成である。なお、本実施形態の光学ローパスフィルタは、複屈折液晶材料を硬化させないで利用する。複屈折材料は、有機材料を用いるものとする。また、電圧により配向方向を制御できるため、液晶材料がよく、液晶としてはネマチック相液晶を用いることが好ましい。なお、本実施形態の光学ローパスフィルタの電圧制御方法としては、入射光を屈折させるための素子面内における屈折率傾斜を、構造体を用いて実現するか、配向分布で実現するかの違いを除けば、第５の実施形態と同様である。
Embodiment 6. FIG.
In the sixth embodiment, the tilt angle of the liquid crystal molecules has a periodic or aperiodic distribution in the element plane due to the orientation, and further, a voltage control unit that can be controlled from the outside is provided, so that voltage control is performed. Controls the effective refractive index of the liquid crystal part. FIG. 22 is a schematic diagram illustrating an example of the optical low-
すなわち、図１５で示したような分割電極が形成されている場合、例えば、全ての分割電極３４の印加電圧が０Ｖのときは、液晶分子は一様に水平に配向するため、配向分布がなく両偏向とも直進透過される。従って、光線は分離しない。
That is, when the divided electrodes as shown in FIG. 15 are formed, for example, when the applied voltage of all the divided
一方、図１５（ａ）で示したような所定の電圧分布を発生させ、液晶のチルト角に分布をつけると、図１５（ｂ）に示した場合と同様に、第１の偏光方向の光は屈折率分布が発生し、入射光は屈折する。一方、第２の偏光方向の光は、図１５（ｂ）に示した場合と同様に、一様に屈折率ｎｏを感じるため屈折率分布が発生せず、入射光は直線透過される。従って、第２の偏光方向に対する屈折率分布に応じて光線は分離する。なお、図２３は、電圧印加時の光学ローパスフィルタ８００の液晶分子の配向状態の例を示す模式図である。
On the other hand, when a predetermined voltage distribution as shown in FIG. 15A is generated and the tilt angle of the liquid crystal is distributed, light in the first polarization direction is obtained as in the case shown in FIG. Produces a refractive index distribution, and incident light is refracted. On the other hand, light of a second polarization direction, as in the case shown in FIG. 15 (b), without the refractive index distribution is not occur to feel uniformly refractive index n o, the incident light is linearly transmitted. Accordingly, the light rays are separated according to the refractive index distribution with respect to the second polarization direction. FIG. 23 is a schematic diagram illustrating an example of the alignment state of liquid crystal molecules of the optical low-
このように、図２２に示すように入射光を分離させたくないときは電圧分布をつけないようにしたり、また、図２３に示すように所望の屈折率分布を発生させるよう液晶のチルト角を電圧制御により変化させることにより、その時々の屈折率分布に応じた分離幅を得ることができる。また、機械的可動部を設けなくても、分離幅を変化させることができるので、高い精度で小型化が実現できる。 Thus, when it is not desired to separate the incident light as shown in FIG. 22, the voltage distribution is not applied, or the liquid crystal tilt angle is set so as to generate a desired refractive index distribution as shown in FIG. By changing the voltage control, it is possible to obtain a separation width corresponding to the refractive index distribution at that time. Further, since the separation width can be changed without providing a mechanical movable part, it is possible to realize miniaturization with high accuracy.
なお、上記各実施形態では、それぞれ分離素子１０の構成を中心に説明したが、これら各実施形態の分離素子１０を種々組み合わせて、図８ないし図１３に示した構成とすることも可能である。なお、駆動機構を有する場合、分離素子単体を駆動させてもよいし、一体化されたものを駆動させてもよい。
In each of the embodiments described above, the configuration of the
第１の実施例では、第１の実施形態の光学ローパスフィルタ１００，２００，３００を構成する分離素子１０について説明する。なお、本実施例では、図２４に示すようにのこぎり形状の傾斜構造が周期的に配置された複屈折材料構造体１３を有する分離素子１０を例に説明する。
In the first example, the
本実施例では、分離素子１０の複屈折材料構造体１３を、構造サイズＰが６００μｍ、高さｄが８μｍとなるように形成する。また、複屈折材料として、波長５４６ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．６９４、常光屈折率ｎｏが１．５４２の高分子液晶を用いる。また、等方屈折率材料として波長５４６ｎｍで屈折率ｎｓが１．５４２のものを用いる。これにより、分離角β＝０．１２°の分離素子１０を得ることができる。
In this embodiment, the
次に、本実施例の分離素子１０の作製方法について説明する。まず、切削加工で形成された成形型を用いてインプリント加工により、０．２ｍｍ厚の透明基板１１の表面に等方屈折率材料による方屈折率材料構造体１４の凸凹傾斜構造を形成する。ここでは、透明基板１１上に塗布した等方屈折率材料である樹脂材料等に成形型を押し付けることにより、その形状が転写された等方屈折率材料構造体１４を形成する。
Next, a method for manufacturing the
次いで、等方屈折率材料構造体１４の表面と透明基板１２に配向膜（図示せず）を塗布し、溝方向にラビング処理する。なお、溝に平行にラビング処理することによって、液晶分子の配向において不連続な部分を生じさせずに済むため、配向異常による散乱などが低減できる。ラビング処理を終えると、等方屈折率材料構造体１４が形成された透明基板１１と、０．２ｍｍ厚の透明基板１２とを用いて、空セルを形成する。
Next, an alignment film (not shown) is applied to the surface of the isotropic refractive
次に、セルギャップに光重合性高分子液晶を注入し、空セルの隙間を光重合性高分子液晶により充填させる。その後、紫外線を照射し硬化させることにより、高分子液晶による複屈折材料構造体１３を形成する。
Next, photopolymerizable polymer liquid crystal is injected into the cell gap, and the gaps of the empty cells are filled with the photopolymerizable polymer liquid crystal. Then, the
本実施例では、以上のような作製方法により、素子厚が約４１０μｍで、波長５４６ｎｍで分離角β＝０．１２°の分離素子１０を得ることができる。この分離素子１０によれば、２ｍｍ離れた距離にある撮像素子上での光線分離幅が４μｍとなり、２０００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子の画素間隔相当の分離幅を得ることができる。従って、２０００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子を有する撮像機器に組み込めば、モアレ、偽色を低減できる。なお、参考として、周期的な傾斜構造を有しない水晶ＯＬＰＦで約４μｍの分離幅を実現するためには、約７００μｍの厚さが必要となる。
In this embodiment, the
また、分離素子１０の複屈折材料構造体１３を、構造サイズＰが４４０μｍ、高さｄが８μｍとなるように形成すると、波長５４６ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．６９４、常光屈折率ｎｏが１．５４２の高分子液晶と、波長５４６ｎｍで屈折率ｎｓが１．５４２の等方屈折率材料を用いた場合、分離角β＝０．１６°の分離素子１０を得ることができ、素子厚は約４１０μｍとなる。この分離素子１０によれば、２ｍｍ離れた距離にある撮像素子上での光線分離幅が５．５μｍとなり、１２００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子の画素間隔相当の分離幅を得ることができる。従って、１２００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子を有する撮像機器に当該光学ローパスフィルタ１００を組み込めば、モアレ、偽色を低減できる。なお、参考として、周期的な傾斜構造を有しない水晶ＯＬＰＦで約５．５μｍの分離幅を実現するためには、約９４０μｍの厚さが必要となる。
Also, a
第２の実施例では、第３の実施形態の光学ローパスフィルタ５００について説明する。なお、本実施例では、図２５に示すような、のこぎり形状の傾斜構造が周期的に配置された複屈折材料構造体１３−１を有する第１の分離素子１０−１と、同じくのこぎり形状の傾斜構造が周期的に配置された複屈折材料構造体１３−２を有する第２の分離素子１０−２と、その間に、ＴＮ液晶で構成された偏光制御部４０とを備えた光学ローパスフィルタ５００を例に説明する。なお、偏光制御部４０は、電圧非印加時に液晶分子が水平配向されているとともに液晶分子の長軸方向が厚さ方向を軸に９０°ツイストされているものとする。
In the second example, the optical low-
本実施例では、第１の分離素子１０−１の複屈折材料構造体を、構造サイズＰ１が６００μｍ、高さｄ１が８μｍとなるように形成する。また、第２の分離素子１０−２の複屈折材料構造体を、構造サイズＰ２が３００μｍ、高さｄ２が８μｍとなるように形成する。また、いずれも複屈折材料として、波長５４６ｎｍでｎｅが１．６９４、ｎｏが１．５４２の高分子液晶を用いる。また、等方屈折率材料として波長５４６ｎｍでｎｓが１．５４２のものを用いる。すると、分離素子１０−１として、分離角β＝０．１２°の分離素子が得られる。なお、この分離素子１０−１によれば２ｍｍ離れた距離にある撮像素子上での光線分離幅は約４μｍとなる。また、分離素子１０−２として、分離角β＝０．２３°の分離素子が得られる。なお、この分離素子１０−２によれば２ｍｍ離れた距離にある撮像素子上での光線分離幅は約１２μｍとなる。 In this embodiment, the birefringent material structure of the first separation element 10-1 is formed so that the structure size P1 is 600 μm and the height d1 is 8 μm. The birefringent material structure of the second separation element 10-2 is formed so that the structure size P2 is 300 μm and the height d2 is 8 μm. Further, both as a birefringent material, n e at a wavelength of 546nm is 1.694, n o is use a polymer liquid crystal of 1.542. An isotropic refractive index material having a wavelength of 546 nm and an n s of 1.542 is used. Then, a separation element having a separation angle β = 0.12 ° is obtained as the separation element 10-1. Note that according to the separation element 10-1, the light beam separation width on the image pickup element at a distance of 2 mm is about 4 μm. Further, a separation element having a separation angle β = 0.23 ° is obtained as the separation element 10-2. According to the separation element 10-2, the light beam separation width on the image pickup element at a distance of 2 mm is about 12 μm.
このような分離素子１０−１と１０−２を用いると、分離素子１０−２から２ｍｍ離れた距離にある撮像素子上での光線分離幅を、ＴＮ液晶素子４０の電圧を切り替えることにより、２０００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子の静止画画素間隔相当の分離幅と、フルＨＤの動画画素間隔相当の分離幅を得ることができるので、動画と静止画の両方を撮影するＡＰＳ−Ｃ撮像素子を有する撮像機器に当該光学ローパスフィルタ５００を組み込めば、動画と静止画の両方でモアレ、偽色を低減できる。
When such separation elements 10-1 and 10-2 are used, the light beam separation width on the image pickup element at a distance of 2 mm from the separation element 10-2 is changed to 2000 by switching the voltage of the TN
第３の実施例では、第４の実施形態の光学ローパスフィルタ６００について説明する。本実施例では、第１の実施例で示した分離素子１０を備えるものとし、分離素子駆動部５０により、該分離素子１０と撮像素子との距離を制御する。
In the third example, an optical low-
第１の実施例で示した分離素子１０の場合、撮像素子６０との距離が２ｍｍのときは分離幅が約４μｍとなり、距離が６ｍｍのときは分離幅が約１２μｍとなる。本実施例の分離素子駆動部５０は、分離素子１０の配置を、撮像素子６０との距離が２ｍｍとなる位置か、６ｍｍとなる位置かに切り替えることができる機構とする。
In the case of the
このように、撮像素子６０と分離素子１０の距離を制御することにより、２０００万画素のＡＰＳ−Ｃ撮像素子の静止画画素間隔相当の分離幅と、フルＨＤの動画画素間隔相当の分離幅とをその都度得ることができるので、動画と静止画の両方を撮影するＡＰＳ−Ｃ撮像素子を有する撮像機器に当該光学ローパスフィルタ６００を組み込めば、動画と静止画の両方でモアレ、偽色を低減できる。
In this way, by controlling the distance between the
本発明は、静止画と動画といったような画素ピッチが異なる画像を撮像する撮像機器において、モアレや偽色の現象を低減させる用途に好適に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably applied to applications that reduce moiré and false color phenomena in an imaging device that captures images with different pixel pitches such as still images and moving images.
１００、２００、３００ 構造体による光学ローパスフィルタ
１０ 分離素子
１１、１２、１６ 透明基板
１３ 複屈折材料構造体
１４ 等方屈折率材料構造体
１７ １／４波長板
４００ 配向制御による光学ローパスフィルタ
３１、３２ 透明基板
３３ 液晶層
３３１ 液晶分子
３４、３５ 透明電極
５００ ２層式による分離幅可変対応の光学ローパスフィルタ
４０ 偏光制御部
４１ａ、４１ｂ 透明基板
４２ａ、４２ｂ 透明電極
４３ａ、４３ｂ 配向膜
４４ 液晶層
４５ 電圧制御部
６００ 機械式駆動による分離幅可変対応の光学ローパスフィルタ
５０ 分離素子駆動部
６０ 撮像素子
７００ 構造体を利用したアクティブ光学ローパスフィルタ
５１、５２ 透明基板
５３ 液晶層
５３１ 液晶分子
５４、５５ 透明電極
５６ 電圧制御部
５７ 等方屈折率材料構造体
８００ 配向を利用したアクティブ光学ローパスフィル
100, 200, 300 Optical low-pass filter by
Claims (8)
少なくとも１つの分離素子を備え、
前記分離素子は、
等方屈折率材料により形成された構造体であって、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して傾斜する複数の傾斜構造を有する構造体である等方屈折率材料構造体と、
前記等方屈折率材料構造体の傾斜構造によって形成される傾斜溝を少なくとも充填する複屈折有機材料層とを有し、
前記複屈折有機材料層と前記等方屈折率構造体とにより発生する前記分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる
ことを特徴とする光学ローパスフィルタ。 An optical low-pass filter that separates incident light into a plurality of lights,
Comprising at least one separation element;
The separation element is
Isotropic refraction, which is a structure formed of an isotropic refractive index material and has a plurality of inclined structures inclined at least in the effective region with respect to a plane perpendicular to the direction in which incident light travels Rate material structure,
A birefringent organic material layer filling at least the inclined groove formed by the inclined structure of the isotropic refractive index material structure,
An optical low-pass filter, wherein a refractive index distribution in the separation element plane generated by the birefringent organic material layer and the isotropic refractive index structure is different in orthogonal polarization directions.
少なくとも１つの分離素子を備え、
前記分離素子は、
複屈折有機材料が所定の配向をしていることにより、当該複屈折有機材料の光学軸が、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して複数の傾斜角を有するような面内分布を形成する複屈折有機材料層を有し、
前記複屈折有機材料層により発生する前記分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる
ことを特徴とする光学ローパスフィルタ。 An optical low-pass filter that separates incident light into a plurality of lights,
Comprising at least one separation element;
The separation element is
Since the birefringent organic material has a predetermined orientation, the optical axis of the birefringent organic material has a plurality of inclination angles with respect to a plane perpendicular to the direction in which incident light travels at least in the effective region. Having a birefringent organic material layer forming an in-plane distribution such as
The optical low-pass filter, wherein a refractive index distribution in the separation element plane generated by the birefringent organic material layer is different in orthogonal polarization directions.
前記分離素子を、入射する光が進行する方向に沿って前後に移動させる分離素子駆動部を備えた
請求項１または請求項２に記載の光学ローパスフィルタ。 The separation element uses a liquid crystal material as the birefringent organic material,
The optical low-pass filter according to claim 1, further comprising a separation element driving unit that moves the separation element back and forth along a direction in which incident light travels.
前記第１の分離素子および前記第２の分離素子は、
等方屈折率材料により形成された構造体であって、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して傾斜する複数の傾斜構造を有する構造体である等方屈折率材料構造体と、前記等方屈折率材料構造体の傾斜構造によって形成される傾斜溝を少なくとも充填する複屈折有機材料層とを有し、前記複屈折有機材料層と前記等方屈折率構造体とにより発生する前記分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる分離素子であるか、または、
複屈折有機材料が所定の配向をしていることにより、当該複屈折有機材料の光学軸が、少なくとも有効領域内において、入射する光が進行する方向と垂直の平面に対して複数の傾斜角を有するような面内分布を形成する複屈折有機材料層を有し、前記複屈折有機材料層により発生する前記分離素子面内の屈折率分布が、直交する偏光方向で異なる分離素子であり、
前記偏光制御部は、前記電圧制御部の印加電圧により、入射する光のうち第１の直線偏光の光および前記第１の直線偏光の光と直交する第２の直線偏光の光の偏光状態を変えないか、または、入射する前記第１の直線偏光の光を前記第２の直線偏光の光に変調するとともに入射する前記第２の直線偏光の光を前記第１の直線偏光の光に変調する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の光学ローパスフィルタ。 Arranged in the order in which light travels, the first separation element, the polarization control unit, and the second separation element, and a voltage control unit for controlling the voltage applied to the polarization control unit,
The first separation element and the second separation element are:
Isotropic refraction, which is a structure formed of an isotropic refractive index material and has a plurality of inclined structures inclined at least in the effective region with respect to a plane perpendicular to the direction in which incident light travels The birefringent organic material layer and the isotropic refractive index structure have a refractive index material structure and a birefringent organic material layer at least filling an inclined groove formed by the inclined structure of the isotropic refractive index material structure. The refractive index distribution in the plane of the separation element generated by the body is a separation element different in orthogonal polarization directions, or
Since the birefringent organic material has a predetermined orientation, the optical axis of the birefringent organic material has a plurality of inclination angles with respect to a plane perpendicular to the direction in which incident light travels at least in the effective region. A birefringent organic material layer forming an in-plane distribution such that the refractive index distribution in the separation element plane generated by the birefringent organic material layer is different in the orthogonal polarization direction,
The polarization control unit is configured to change a polarization state of the first linearly polarized light and the second linearly polarized light orthogonal to the first linearly polarized light among incident light according to an applied voltage of the voltage control unit. The first linearly polarized light that is not changed or modulated is modulated into the second linearly polarized light and the incident second linearly polarized light is modulated into the first linearly polarized light. The optical low-pass filter according to any one of claims 1 to 3.
前記分離素子は、
対向する２つの透明基板に狭持される複屈折有機材料層と、
前記２つの透明基板上に、前記複屈折有機材料層を挟んで対向するよう形成された透明電極と、
前記透明電極に印加する電圧を、外部からの指示に応じて制御する電圧制御部とを有し、
前記電圧制御部は、外部からの指示に応じて前記透明電極に印可する電圧を変化させることにより、前記分離素子により発現する分離幅を変更する
請求項１または請求項２に記載の光学ローパスフィルタ。 The separation element uses a low-molecular liquid crystal as the birefringent organic material,
The separation element is
A birefringent organic material layer sandwiched between two opposing transparent substrates;
Transparent electrodes formed on the two transparent substrates so as to face each other with the birefringent organic material layer interposed therebetween,
A voltage controller that controls the voltage applied to the transparent electrode according to an instruction from the outside,
The optical low-pass filter according to claim 1, wherein the voltage control unit changes a separation width expressed by the separation element by changing a voltage applied to the transparent electrode according to an instruction from the outside. .
複屈折材料層の少なくとも２つの領域に対して、それぞれ異なる電圧を印加できる透明電極と、
前記透明電極に印加する電圧を、外部からの指示に応じて制御する電圧制御部とを有し、
前記電圧制御部は、外部からの指示に応じて前記透明電極に印可する電圧を変化させることにより、前記分離素子により発現する分離幅を変更する
請求項５に記載の光学ローパスフィルタ。 The separation element is
A transparent electrode capable of applying different voltages to at least two regions of the birefringent material layer;
A voltage controller that controls the voltage applied to the transparent electrode according to an instruction from the outside,
The optical low-pass filter according to claim 5, wherein the voltage control unit changes a separation width expressed by the separation element by changing a voltage applied to the transparent electrode in accordance with an instruction from the outside.
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の光学ローパスフィルタ。 The separating element has an inclined structure of the isotropic refractive index material structure or an inclination angle formed by the optical axis of the birefringent organic material layer in an in-plane effective region, and the in-plane distribution of the inclination angle The optical low-pass filter according to any one of claims 1 to 6, wherein a separation width varies depending on an incident position of light incident on the separation element due to the irregular periodic structure.
入射する光が撮像素子に到達するまでの光路中に、請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の光学ローパスフィルタを備えた
ことを特徴とする撮像機器。 An imaging device including an image sensor,
An image pickup apparatus comprising the optical low-pass filter according to any one of claims 1 to 7 in an optical path until incident light reaches an image pickup device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011090532A JP2012225958A (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Optical low-pass filter and imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011090532A JP2012225958A (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Optical low-pass filter and imaging apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012225958A true JP2012225958A (en) | 2012-11-15 |
Family
ID=47276238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011090532A Withdrawn JP2012225958A (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Optical low-pass filter and imaging apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012225958A (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258570A (en) * | 1985-05-11 | 1986-11-15 | Olympus Optical Co Ltd | Low-pass filter |
| JPS6472119A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Canon Kk | Optical low-pass filter |
| JPH07281123A (en) * | 1994-04-05 | 1995-10-27 | Olympus Optical Co Ltd | Visual sense display device |
| JP2000089114A (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens |
| JP2007081544A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Fujifilm Corp | Photographing apparatus |
| WO2007083783A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Acutelogic Corporation | Optical low pass filter and imaging device using the same |
| JP2008529098A (en) * | 2005-02-02 | 2008-07-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Articles with birefringent surfaces used as blur filters |
-
2011
- 2011-04-14 JP JP2011090532A patent/JP2012225958A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258570A (en) * | 1985-05-11 | 1986-11-15 | Olympus Optical Co Ltd | Low-pass filter |
| JPS6472119A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Canon Kk | Optical low-pass filter |
| JPH07281123A (en) * | 1994-04-05 | 1995-10-27 | Olympus Optical Co Ltd | Visual sense display device |
| JP2000089114A (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens |
| JP2008529098A (en) * | 2005-02-02 | 2008-07-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Articles with birefringent surfaces used as blur filters |
| JP2007081544A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Fujifilm Corp | Photographing apparatus |
| WO2007083783A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Acutelogic Corporation | Optical low pass filter and imaging device using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101122199B1 (en) | 2D-3D switchable autostereoscopic display apparatus | |
| WO2017008432A1 (en) | Surface relief liquid crystal lenticular device, manufacturing method, and display device | |
| JP5954097B2 (en) | Display device | |
| WO2017008433A1 (en) | Surface relief liquid crystal lenticular device, manufacturing method, and display device | |
| JP2007219526A5 (en) | ||
| TWI514009B (en) | Lens array | |
| US20150268495A1 (en) | Liquid crystal optical element and image device | |
| US10816870B2 (en) | Active prism structure and fabrication method therefor | |
| US11686975B2 (en) | Imaging device having dimming element | |
| CN105892119B (en) | Polarization control film and stereoscopic display device using the same | |
| US20130002973A1 (en) | Stereo imaging device having liquid crystal lens | |
| JP6169482B2 (en) | Liquid crystal device, electronic apparatus, and liquid crystal device manufacturing method | |
| JP2008090259A (en) | Imaging lens device | |
| CN103616787A (en) | Liquid crystal lens and stereo display device with same | |
| KR20080084527A (en) | Liquid crystal display device including liquid crystal lens | |
| KR20130140960A (en) | Panel acting as active retarder and method of fabricating the same, and 3 dimensional stereography image displayable system including the panel | |
| WO2011105581A1 (en) | Optical low-pass filter and digital camera | |
| KR102080488B1 (en) | Panel acting as active retarder and method of fabricating the same, and 3 dimensional stereography image displayable system including the panel | |
| JP2012225958A (en) | Optical low-pass filter and imaging apparatus | |
| KR101866193B1 (en) | Bi-focal gradient index lens and method for fabricating the lens | |
| US11340493B2 (en) | Display device | |
| US10156769B2 (en) | Two-dimensional beam steering device | |
| KR20090047070A (en) | Method and apparatus for 2d-3d convertible display | |
| JP7361683B2 (en) | liquid crystal display device | |
| TWI442132B (en) | Phase modulator element, 2d/3d switchable display device, micro-lens array, 3d display device and backlight module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140204 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141125 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20150106 |