摄像装置制造方法

摄像装置制造方法
【专利摘要】摄像装置(1)具有：使来自物体的光透过的前置光学系统(10)；利用多个光谱过滤器使来自前置光学系统(10)的光透过的光谱过滤器阵列(20)；分别利用多个小透镜使来自多个光谱过滤器的光透过而使多个物体像成像的小透镜阵列(30)；分别对多个物体像进行摄像的摄像元件(50)；以及根据从摄像元件(50)输出的图像信号，求出物体像的二维光谱信息的图像处理部(60)，前置光学系统(10)构成为使来自所对焦的物体的光透过而成为平行光。
【专利说明】摄像装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过一次摄像获取物体像中的光谱、斯托克斯参数等光学信息的摄像 装直。

【背景技术】
[0002] 作为摄像装置的一种，存在所谓的多波段相机（例如，参照专利文献1)。作为多波 段相机的一种方式，存在如下构成的相机：将设置有相对于光学系统的光轴在不同的方向 上具有法线的多个光折射面的棱镜配置在光学系统的相当于孔径光阑的位置上。通过这种 结构，对于被分割的多个光束在分别不同的方向上施加偏角，从而对于同一物体，在摄像面 上的不同的成像位置形成与多个光折射面相同数量的多个物体像。在棱镜的紧后方，以与 多个物体像分别对应的方式设置有不同的光谱过滤器，多个物体像分别通过预定的波长成 分而形成。利用摄像元件对通过这些预定的波长成分形成的多个物体像进行摄像，通过进 行图像处理，能够通过一次摄像获取物体的二维光谱特性。
[0003] 在这种多波段相机中，虽然棱镜配置于非平行光束中，但是当使非平行光束通过 楔形棱镜的折射作用而偏转时，会产生像散、彗差或者由于折射角度根据波长而不同引起 的色像差等各像差，使画质降低。另外，通过在楔形棱镜的折射引起的变形效果，物体像的 投影倍率在折射方向和折射正交方向上不同，因此在物体像产生失真。而且，由于棱镜的多 个入射面（折射面）不平行，且在每个折射面上使光束向不同的方向偏转，因此该失真对于 多个物体像分别呈现不同的光学性质。因此，当通过图像处理使多个物体像严密地合成时， 对于多个物体像分别需要不同的失真消除处理，花费多余的工夫。假设即使在平行光束中 配置棱镜，虽然消除像散和彗差，但是色像差和物体像失真的问题依然存在。
[0004] 另外，作为多波段相机的一种方式，存在构成为在物体的中间像之后、或者直接在 物体像之后配置小透镜阵列，将与小透镜数量对应的多个物体像形成在摄像面上。在各小 透镜上分别设置有不同的光谱过滤器，多个物体像分别通过预定的波长成分而形成。通过 摄像元件对由这些预定的波长成分形成的多个物体像进行摄像，通过进行图像处理，能够 通过一次摄像获取物体的二维光谱特性。
[0005] 在这种多波段相机中，通过小透镜阵列中的各小透镜形成的多个物体像彼此具有 视差（parallax)。当在物体像之后直接配置小透镜阵列时，视差的量根据到物体的距离而 变化，在通过图像处理合成图像时花费多余的工夫。
[0006] 另外，作为多波段相机的一种方式，仅将二维地排列了多个透镜系统的透镜阵列 作为摄像光学系统使用的复眼相机也正被实用化。在这种相机中，在对近距离物体进行摄 像时，因在透镜阵列中的透镜之间产生的较大视差，而在视场上产生差异，无法使用图像端 部。另外，虽然从以往开始也经常使用将同一规格的相机排列多个来作为多波段相机的简 单的方法，但是在该方法中不得不对各个相机分别进行焦点调整，非常繁杂。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献I :日本特开平8-233658号公报


【发明内容】

[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 如上所述，在多波段相机等的摄像装置中，对图像处理施加了很大的负担。
[0012] 本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于，提供使图像处理的负担减轻的摄 像装置。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 为了实现这种目的，根据例示本发明的方式，提供一种摄像装置，其特征在于，具 有：前置光学系统，使来自物体的光透过；光学元件阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地 排列的多个光学元件构成，利用所述多个光学元件使来自所述前置光学系统的光通过；小 透镜阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地排列的具有正的光焦度的多个小透镜构成，分 别利用所述多个小透镜使来自所述多个光学元件的光透过而使所述多个物体像成像；摄像 元件，在所述多个小透镜的焦平面上配置摄像面而分别对所述多个物体像进行摄像；以及 图像处理部，根据从所述摄像元件输出的图像信号，求出与所述光学元件的光学特性对应 的所述物体像的信息，所述前置光学系统使来自所对焦的物体的光透过而成为平行光。
[0015] 发明效果
[0016] 根据本发明，能够使图像处理的负担减轻。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是第1实施方式的摄像装置的概要结构图。
[0018] 图2是光谱过滤器阵列的主视图。
[0019] 图3是第1光谱过滤器到第9光谱过滤器各自的光谱特性图。
[0020] 图4是小透镜阵列的主视图。
[0021] 图5是示出没有分隔部件时的摄像面上的成像光束的示意图。
[0022] 图6是分隔部件的立体图。
[0023] 图7是示出存在分隔部件时的摄像面上的物体像的示意图。
[0024] 图8是示出小透镜的中心轴与摄像像素的交点的示意图。
[0025] 图9是第2实施方式的摄像装置的概要结构图。
[0026] 图10是示出摄像面上的视场光阑的效果的示意图。
[0027] 图11是第3实施方式的摄像装置的概要结构图。
[0028] 图12是光学元件阵列的主视图。
[0029] 图13是第1光学元件的侧视图。
[0030] 图14(a)是第4光学元件的侧视图，（b)是偏光滤波器的主视图，（c)是1/4波片 的主视图。
[0031] 图15是第4实施方式的摄像装置的概要结构图。
[0032] 图16是小透镜阵列的主视图。
[0033] 图17是遮光板的主视图。
[0034] 图18是光谱过滤器阵列的主视图。
[0035] 图19是分隔部件的主视图。
[0036] 图20是第4实施方式的包含小透镜的摄像光学系统的透镜结构图。
[0037] 图21是第4实施方式的摄像光学系统的各像差图。
[0038] 图22是示出第4实施方式的摄像光学系统中的MTF与散焦之间的关系的图表。
[0039] 图23是第1变形例的包含小透镜的摄像光学系统的透镜结构图。
[0040] 图24是第1变形例的摄像光学系统的各像差图。
[0041] 图25是示出第1变形例的摄像光学系统中的MTF与散焦之间的关系的图表。
[0042] 图26是第2变形例的包含小透镜的摄像光学系统的透镜结构图。
[0043] 图27是第2变形例的摄像光学系统的各像差图。
[0044] 图28是示出第2变形例的摄像光学系统中的MTF与散焦之间的关系的图表。
[0045] 图29是第3变形例的包含小透镜的摄像光学系统的透镜结构图。
[0046] 图30是第3变形例的摄像光学系统的各像差图。
[0047] 图31是示出第3变形例的摄像光学系统中的MTF与散焦之间的关系的图表。
[0048] 图32是第5实施方式的摄像装置的概要结构图。
[0049] 图33是示出存在分隔部件时的摄像面上的物体像的示意图。
[0050] 图34是参考例的包含小透镜的摄像光学系统的透镜结构图。
[0051] 图35是参考例的摄像光学系统的各像差图。
[0052] 图36是示出参考例的摄像光学系统中的MTF与散焦之间的关系的图表。

【具体实施方式】
[0053] 以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1示出第1实施方式的摄 像装置1。第1实施方式的摄像装置1具有前置光学系统10、光谱过滤器阵列20、小透镜阵 列30、分隔部件40、摄像元件50及图像处理部60。前置光学系统10收纳并保持在镜筒部 2的内部。另一方面，光谱过滤器阵列20、小透镜阵列30、分隔部件40、摄像元件50以及图 像处理部60收纳并保持在相机主体3的内部。保持前置光学系统10的镜筒部2能够拆装 更换地安装在相机主体3上。由此，根据摄像装置1的视场角、摄影距离，安装最佳的前置 光学系统10。
[0054] 前置光学系统10由沿着光轴Ax而从物体侧依次排列的、具有负的光焦度的第1 透镜组11和具有正的光焦度的第2透镜组12构成。虽然第1透镜组11和第2透镜组12 在图1被概略地描绘为单透镜，但是通常双方都由多个透镜构成。第1透镜组11成为能够 沿着光轴Ax移动的对焦透镜组。另一方面，第2透镜组12被固定。并且，前置光学系统10 使第1透镜组11沿着光轴Ax移动，从而不管是对于来自位于有限距离的有限距离物体OBl 的光束，还是对于来自位于无限远处的无限远物体0B2的光束，在从第2透镜组12射出时 都成为平行光束。
[0055] 在前置光学系统10 (第2透镜组12)的像侧配置有光谱过滤器阵列20。如图3所 示，光谱过滤器阵列20由沿着与前置光学系统10的光轴Ax垂直的平面二维地排列的、从 第1光谱过滤器21到第9光谱过滤器29的9个光谱过滤器和保持这些光谱过滤器的保持 部件71构成。另外，保持各光谱过滤器21?29的保持部件71以能够拆装更换的方式安 装于在相机主体3的内部设置的保持机构4。从第1光谱过滤器21到第9光谱过滤器29 都是多层膜干涉滤波器。图2示出从光轴方向观察的光谱过滤器阵列20。从前置光学系统 10射出的平行光束无渐晕地照射到所有的光谱过滤器21?29。各光谱过滤器21?29的 光谱特性彼此都不同。在图3中重叠示出各光谱过滤器21?29的透射光谱特性。如从图 3可知，从第1光谱过滤器21到第9光谱过滤器29是将从第1波长λ 1到第9波长λ 9为 止的等间隔9种的波长分别作为中心波长的带通滤波器。
[0056] 在光谱过滤器阵列20的像侧配置小透镜阵列30。如图4所示，小透镜阵列30由 全部具有正的光焦度的同一规格的、比摄像元件50小的第1小透镜31至第9小透镜39的 9个小透镜构成。第1小透镜31至第9小透镜39具有与第1光谱过滤器21至第9光谱过 滤器29相等的大小，并沿着与前置光学系统10的光轴Ax垂直的平面二维地排列。另外， 使第1小透镜31至第9小透镜39在光轴方向上对位，以使各自的相对于无限远物体的焦 平面能够位于与光轴Ax垂直的同一平面上。图4示出从光轴方向观察的小透镜阵列30。
[0057] 第1小透镜31与第1光谱过滤器21位置对应，第2小透镜32与第2光谱过滤器 22位置对应，第3小透镜33与第3光谱过滤器23位置对应，第4小透镜34与第4光谱过 滤器24位置对应，第5小透镜35与第5光谱过滤器25位置对应，第6小透镜36与第6光 谱过滤器26位置对应，第7小透镜37与第7光谱过滤器27位置对应，第8小透镜38与第 8光谱过滤器28位置对应，第9小透镜39与第9光谱过滤器29位置对应。并且，第1小透 镜31至第9小透镜39接收分别经过了第1光谱过滤器21至第9光谱过滤器29的光束， 分别独立地形成有限距离物体OBl或无限远物体0Β2的像。
[0058] 在小透镜阵列30的像侧配置摄像元件50。另外，在小透镜阵列30与摄像元件50 之间配置分隔部件40。如图5所示，摄像元件50具有由多个摄像像素在平面上二维地排列 而成的长方形的摄像面51。摄像面51配置在各小透镜31?39的焦平面上，通过第1小透 镜31至第9小透镜39分别对摄像面51照射第1成像光束L31至第9成像光束L39。
[0059] 假设，如图5所示，在未配置分隔部件40时，第1成像光束L31至第9成像光束 L39在摄像面51上彼此重叠。因此，如图1所示，分隔部件40紧贴地配置在摄像面51上。 如图6所示，分隔部件40形成为具有9个矩形开口部的格子状，各开口部分别与第1小透 镜31至第9小透镜39 -对一地位置对应。将分隔部件40紧贴地配置在摄像面51上，从 而消除如图5所示的第1成像光束L31至第9成像光束L39的重叠，如图7所示，第1小透 镜31至第9小透镜39的9个物体像Iml?Im9在摄像面51上分开形成。另外，对分隔部 件40的表面进行防止光的反射的处理（例如，使其成为黑色的处理）。
[0060] 摄像元件50对形成在摄像面51上的9个物体像Iml?Im9进行摄像，将图像信 号输出到图像处理部60。图像处理部60根据从摄像元件50输出的、对应于各光谱过滤器 21?29的光谱特性的物体像Iml?Im9的图像信号，生成有限距离物体OBl或无限远物体 0B2的多波段图像（即，预定的波长范围中的物体的二维光谱特性信息）。
[0061] 摄像面51由多个摄像像素形成，但图8示出第1小透镜31至第9小透镜39的各 中心轴Bxl?Bx9(参照图4)在摄像像素的哪个位置上具有交点。另外，摄像像素为长方 形。在图8中示出针对摄像像素52的xy坐标的取得方法以及第1小透镜31的中心轴Bxl 的交点Pl至与第9小透镜39的中心轴Bx9的交点P9的9个交点Pl?P9的位置。图8 所示的摄像像素52是为了在一个摄像像素上图示所有的交点Pl?P9而使9个摄像像素 重叠而用1个表示的架空的摄像像素。
[0062] 如图8所示，以9个交点Pl?P9具有全部彼此不同的xy坐标值的组的方式，排 列有第1小透镜31至第9小透镜39。因此，通过第1小透镜31至第9小透镜39分别形 成的9个物体像Iml?Im9以相对于摄像面51的摄像像素排列完全不同的偏移方式形成。 在本实施方式中，通过摄像元件50,在相对于摄像像素52在纵横斜方向上分别偏移了 3位 的状态下，对各物体像Iml?Im9进行摄像。
[0063] 在第1实施方式的摄像装置1中，通过未图示的透镜驱动装置，使第1透镜组11 沿着光轴Ax移动，从而对焦到有限距离物体OBl或无限远物体0B2。以下，对对焦到有限距 离物体OBl的情况下的动作进行说明。另外，在对焦到无限远物体0B2的情况下，也进行与 对焦到有限距离物体OBl时相同的动作，因此省略说明。
[0064] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束透过第1透镜组11和第2透镜组12,在 从第2透镜组12射出时成为平行光束。从前置光学系统10射出的平行光束通过光谱过滤 器阵列20的第1光谱过滤器21至第9光谱过滤器29中的任意一个，到达小透镜阵列30。 小透镜阵列30的第1小透镜31至第9小透镜39接收分别通过了第1光谱过滤器21至第 9光谱过滤器29的光束，分别独立地形成有限距离物体OBl的像。
[0065] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束通过第1透镜组11 (对焦透镜组）的对焦 动作，在入射到光谱过滤器阵列20时成为平行光束，因此通过各小透镜31?39形成的9 个物体像全部位于同一平面（焦平面）上。另外，向光谱过滤器阵列20入射的光线入射角 度不会根据物体距离而变动，因此各光谱过滤器21?29的光谱特性不会根据物体距离而 变动。另外，在最开始对由向光谱过滤器阵列20入射的入射光线角度根据视场角变化引起 的光谱透射特性变动进行校准。
[0066] 另外，通过前置光学系统10的作用，从小透镜阵列30观察时感觉有限距离物体 OBl存在于无限远。因此，在通过第1小透镜31至第9小透镜39分别形成的有限距离物体 OBl的9个像之间不会产生视差。
[0067] 形成在摄像面51上的9个物体像Iml?Im9(参照图7)分别具有第1光谱过滤 器21至第9光谱过滤器29中的对应的光谱特性而形成。摄像元件50对形成在摄像面51 上的9个物体像Iml?Im9进行摄像，向图像处理部60输出图像信号。图像处理部60根 据从摄像元件50输出的、与各光谱过滤器21?29的光谱特性对应的物体像Iml?Im9的 图像信号，生成有限距离物体OBl的多波段图像。
[0068] 另外此时，通过摄像元件50,在相对于摄像像素52 (参照图8)在纵横斜方向上分 别偏移了 3位的状态下对各物体像Iml?Im9进行摄像。图像处理部60能够通过进行预 定的图像处理，从在相对于摄像像素52在纵横斜方向上分别偏移了 3位的状态下获取的各 物体像Iml?Im9的图像信号得到比通过摄像尺寸确定的奈奎斯特（Nyquist)频率高的空 间频率的分辨率信息。
[0069] 根据第1实施方式，由于在来自前置光学系统10的平行光束中配置有小透镜阵列 30,因此在各小透镜31?39的每个形成的物体像之间不会产生视差。由此，关于物体像的 图像处理变得容易，能够减轻图像处理的负担。另外，由于在所摄像的多个物体像之间不会 产生视场范围的偏差，因此不会产生死角，能够不浪费地利用图像信息。
[0070] 另外，前置光学系统10由第1透镜组11和第2透镜组12构成，第1透镜组11成 为对焦透镜组。由此，由于在光学系统的中途没有基于棱镜折射的偏转作用，因此能够抑制 由棱镜折射作用引起的像散、彗差、色像差等各像差和像的失真。另外，由于只要在一个地 方设置焦点调整机构（对焦机构）即可，因此能够进行与一般的相机相同的高速的对焦。
[0071] 另外，在小透镜阵列30与摄像元件50之间配置有分隔部件40。由此，来自各小 透镜31?39的成像光束L31?L39不会在摄像面51上彼此重叠，因此能够防止摄像元件 50中的物体像间的串扰。
[0072] 另外，作为光学元件阵列，光谱过滤器阵列20通过保持机构4而以能够拆装的方 式被保持。由此，不会对图像处理施加负担，能够通过一次摄像获取物体的二维光谱特性。 另外，例如，能够更换使用对于带通滤波器（各光谱过滤器21?29)的透射波长等光学特 性不同的规格的光学元件阵列。
[0073] 另外，前置光学系统10通过镜筒部2而以能够拆装的方式被保持。由此，只要准 备不同倍率的前置光学系统来更换使用即能够改变摄像视场。
[0074] 另外，各小透镜31?39的中心轴Bxl?Bx9与相交于该中心轴Bxl?Bx9的摄 像像素（摄像元件50的像素）之间的相对位置关系在小透镜彼此之间不同。由此，对通过 多个小透镜31?39形成的多个物体像进行摄像的摄像像素排列（像素排列）相对于每个 物体像偏移，因此通过对所得到的多个物体像的图像信号进行图像处理，能够得到具有奈 奎斯特频率以上的分辨率的超分辨率图像。
[0075] 另外，在第1实施方式中，虽然第1透镜组11成为对焦透镜组，但是并不限定于 此。例如，可以是第2透镜组12为对焦透镜组，也可以是第1透镜组11和第2透镜组12 双方为对焦透镜组。另外，前置光学系统10可以是焦距固定的单焦点镜头，也可以是焦距 可变的变焦镜头。
[0076] 另外，在第1实施方式中，前置光学系统10由沿着光轴Ax从物体侧依次排列的、 具有负的光焦度的第1透镜组11和具有正的光焦度的第2透镜组12构成，但是并不限定 于此。例如，具有负的光焦度的第1透镜组11和具有正的光焦度的第2透镜组12的配置 也可以相反。另外，也可以构成为，前置光学系统由沿着光轴而从物体侧依次排列的、具有 正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组以及具有正的光焦度的第3透镜 组构成，第2透镜组成为对焦透镜组。另外，也可以构成为，前置光学系统由沿着光轴从物 体侧依次排列的、具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有负的 光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组构成，第2透镜组和第4透镜组成为对 焦透镜组。
[0077] 接着，参照图9对摄像装置的第2实施方式进行说明。第2实施方式的摄像装置 101具有前置光学系统110、光谱过滤器阵列20、小透镜阵列30、摄像元件50及图像处理部 60。另外，在第2实施方式中，光谱过滤器阵列20、小透镜阵列30、摄像元件50以及图像处 理部60具有与第1实施方式相同的结构，因此标以与第1实施方式相同的标号而省略详细 的说明。
[0078] 前置光学系统110收纳并保持在镜筒部102的内部。另一方面，光谱过滤器阵列 20、小透镜阵列30、摄像元件50以及图像处理部60收纳并保持在相机主体103的内部。保 持前置光学系统110的镜筒部102以能够拆装更换的方式安装于相机主体103。由此，根据 摄像装置101的视场角、摄影距离安装最佳的前置光学系统110。
[0079] 前置光学系统110由沿着光轴Ax从物体侧依次排列的、具有正的光焦度的第1透 镜组111、具有正的光焦度的第2透镜组112构成。虽然第1透镜组111和第2透镜组112 在图9中被概略地描绘为单透镜，但是通常双方都由多个透镜构成。第1透镜组111成为 能够沿着光轴Ax移动的对焦透镜组，在前置光学系统110内的预定位置（以下，称为中间 成像位置）形成所对焦的有限距离物体OBl或无限远物体OB2的中间像。另一方面，第2 透镜组112被固定，将来自形成有中间像的第1透镜组111的光束准直为平行光束，使其入 射到光谱过滤器阵列20。
[0080] 另外，与第1实施方式同样，在前置光学系统11〇(第2透镜组112)的像侧配置光 谱过滤器阵列20,在光谱过滤器阵列20的像侧配置小透镜阵列30。另外，在小透镜阵列30 的像侧配置摄像元件50。
[0081] 在前置光学系统110中的中间成像位置配置视场光阑115。视场光阑115具有与 摄像面51的形状相似的长方形的开口。并且，如图10所示，通过第2透镜组112和小透镜 阵列30 (各小透镜31?39)，在摄像面51上形成第1视场光阑像Sml到第9视场光阑像 Sm9的9个视场光阑像（通过视场光阑115限制了视场的物体像）。第2透镜组112和小 透镜阵列30的孔径光阑115的投影倍率被确定为，成为第1视场光阑像Sml至第9视场光 阑像Sm9不会彼此重叠的大小。由此，通过第1小透镜31至第9小透镜39分别形成的物 体像通过第1视场光阑像Sml至第9视场光阑像Sm9而被划分，因此能够如第1实施方式 那样得到与设置有分隔部件40的情况相同的效果。
[0082] 在第2实施方式的摄像装置101中，通过未图示的透镜驱动装置，使第1透镜组 111沿着光轴Ax移动，从而对焦到有限距离物体OBl或无限远物体0B2。以下，对对焦到有 限距离物体OBl的情况下的动作进行说明。另外，即使在对焦到无限远物体0B2的情况下， 也进行与对焦到有限距离物体OBl时相同的动作，因此省略说明。
[0083] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束透过第1透镜组111和第2透镜组112， 在从第2透镜组112射出时成为平行光束。从前置光学系统10射出的平行光束通过光谱 过滤器阵列20的第1光谱过滤器21至第9光谱过滤器29中的任意一个，到达小透镜阵列 30。小透镜阵列30的第1小透镜31至第9小透镜39接收分别通过了第1光谱过滤器21 至第9光谱过滤器29的光束，分别独立地形成有限距离物体OBl的像。
[0084] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束通过第1透镜组111 (对焦透镜组）的对 焦动作，在入射到光谱过滤器阵列20时成为平行光束，因此通过各小透镜31?39形成的 9个物体像全部位于同一平面（焦平面）上。另外，通过前置光学系统110的作用，从小透 镜阵列30观察时感觉有限距离物体OBl存在于无限远。因此，与第1实施方式同样，在通 过第1小透镜31至第9小透镜39分别形成的有限距离物体OBl的9个像之间不会产生视 差。
[0085] 形成在摄像面51上的9个物体像（第1视场光阑像Sml至第9视场光阑像Sm9) 分别具有第1光谱过滤器21至第9光谱过滤器29中的对应的光谱特性而形成。摄像元件 50对形成在摄像面51上的9个物体像（第1视场光阑像Sml至第9视场光阑像Sm9)进行 摄像，将图像信号输出到图像处理部60。图像处理部60根据从摄像元件50输出的、与各光 谱过滤器21?29的光谱特性对应的物体像的图像信号，生成有限距离物体OBl的多波段 图像。
[0086] 另外此时，通过摄像元件50,在相对于摄像像素52 (参照图8)在纵横斜方向上分 别偏移了 3位的状态下对各物体像（第1视场光阑像Sml至第9视场光阑像Sm9)进行摄 像。图像处理部60通过进行预定的图像处理，能够从在相对于摄像像素52在纵横斜方向 上分别偏移了 3位的状态下获取的各物体像的图像信号得到比通过摄像尺寸确定的奈奎 斯特频率高的空间频率的分辨率信息。
[0087] 根据第2实施方式，能够得到与第1实施方式相同的效果。另外，在第2实施方式 中，在前置光学系统110中的中间成像位置配置视场光阑115。由此，来自各小透镜31? 39的成像光束不会在摄像面51上重叠，因此能够防止摄像元件50中的物体像间的串扰。 另外，前置光学系统110中的比视场光阑115靠物体侧的第1透镜组111成为对焦透镜组。 由此，只要仅在一个地方设置焦点调整机构（对焦机构）即可，因此能够进行与一般的相机 相同的1?速对焦。
[0088] 另外，在第2实施方式中，除了视场光阑115以外，在小透镜阵列30与摄像元件50 之间也可以配置第1实施方式的分隔部件40。由此，能够可靠地防止摄像元件50中的物体 像间的串扰。另外，也可以不设置视场光阑115而在小透镜阵列30与摄像元件50之间配 置第1实施方式的分隔部件40。
[0089] 另外，在第2实施方式中，虽然第1透镜组111成为对焦透镜组，但并不限定于此。 例如，可以是第2透镜组112为对焦透镜组，也可以是第1透镜组111和第2透镜组112双 方为对焦透镜组。另外，前置光学系统110可以是焦距固定的单焦点镜头，也可以是焦距可 变的变焦镜头。
[0090] 接着，参照图11对摄像装置的第3实施方式进行说明。第3实施方式的摄像装 置201具有前置光学系统10、光学元件阵列220、小透镜阵列30、分隔部件40、摄像元件50 及图像处理部260。第3实施方式的摄像装置201是对两个波段获取物体像的斯托克斯 (Stokes)参数的多图像相机。另外，在第3实施方式中，前置光学系统10、小透镜阵列30、 分隔部件40以及摄像元件50具有与第1实施方式相同的结构，因此标以与第1实施方式 相同的标号而省略详细的说明。
[0091] 前置光学系统10收纳并保持在与第1实施方式相同的镜筒部2的内部。另一方 面，光学元件阵列220、小透镜阵列30、分隔部件40、摄像元件50以及图像处理部260收纳 并保持在相机主体203的内部。保持前置光学系统10的镜筒部2以能够拆装更换的方式 安装在相机主体203上。由此，根据摄像装置201的视场角、摄影距离安装最佳的前置光学 系统10。
[0092] 在前置光学系统10(第2透镜组12)的像侧配置光学元件阵列220。如图12所 示，光学元件阵列220具有沿着与前置光学系统10的光轴Ax垂直的平面二维地排列的第 1光学元件221至第8光学元件228这8个光学元件，并保持在保持部件271上。另外，保 持各光学元件221?228的保持部件271以能够拆装更换的方式安装于在相机主体203的 内部设置的保持机构204。图12示出从光轴方向观察的光学元件阵列220。从前置光学系 统10射出的平行光束无渐晕地照射到各光学元件221?228。
[0093] 第1光学元件221、第2光学元件222、第3光学元件223以及第4光学元件224为 第1波段用的光学兀件。第1光学兀件221仅使偏振方向为图12中的横向的直线偏振光 (以下，称为第1直线偏振光）通过。第2光学元件222仅使图12中的纵向的直线偏振光 (以下，称为第2直线偏振光）通过。另外，第2直线偏振光的偏振方向相对于第1直线偏 振光的偏振方向正交。第3光学兀件223仅使图12中的45度方向的直线偏振光（以下， 称为第3直线偏振光）通过。另外，第3直线偏振光的偏振方向相对于第1直线偏振光和 第2直线偏振光倾斜45度。第4光学元件224仅使第1波段的圆偏振光通过。
[0094] 第5光学元件225、第6光学元件226、第7光学元件227以及第8光学元件228 为第2波段用的光学兀件。第5光学兀件225仅使第2波段的圆偏振光通过。第6光学兀 件226仅使图12中的45度方向的直线偏振光（第2波段的第3直线偏振光）通过。第7 光学元件227仅使图12中的纵向的直线偏振光（第2波段的第2直线偏振光）通过。第 8光学兀件228仅使偏振方向为图12中的横向的直线偏振光（第2波段的第1直线偏振 光）通过。另外，在形成于保持部件271的中央的中心孔272上不配置光学元件，用于未被 调制的物体像的摄像。
[0095] 另外，如图13所示，第1光学元件221沿着光的行进方向由以仅使第1直线偏振 光通过的方式调整了透射轴的方向的偏光滤波器221a和仅使第1波段的第1直线偏振光 通过的带通滤波器221b构成。第2光学元件222沿着光的行进方向由以仅使第2直线偏 振光通过的方式调整了透射轴的方向的偏光滤波器和仅使第1波段的第2直线偏振光通过 的带通滤波器构成。第3光学元件223沿着光的行进方向由以仅使第3直线偏振光通过的 方式调整了透射轴的方向的偏光滤波器和仅使第1波段的第3直线偏振光通过的带通滤波 器构成。第2光学兀件222和第3光学兀件223具有与第1光学兀件221相同的结构，因 此省略详细的图示。
[0096] 如图14(a)所不，第4光学兀件224沿着光的行进方向由偏光滤波器224a、1/4波 片224b、仅使第1波段的圆偏振光通过的带通滤波器224c构成。第4光学元件224的偏 光滤波器224a被调整为透射轴朝向图14 (b)的45度方向。第4光学元件224的1/4波片 224b被调整为，快轴朝向图14(c)的横向、慢轴朝向图14(c)的纵向，即慢轴相对于偏光滤 波器224a的透射轴倾斜45度。
[0097] 第5光学元件225沿着光的行进方向由偏光滤波器、1/4波片、仅使第2波段的圆 偏振光通过的带通滤波器构成。第5光学元件225具有与第4光学元件224相同的结构， 因此省略详细的图示。另外，第5光学元件225的1/4波片被调整为，慢轴相对于偏光滤波 器的透射轴倾斜45度。
[0098] 第6光学元件226沿着光的行进方向由以仅使第3直线偏振光通过的方式调整了 透射轴的方向的偏光滤波器、仅使第2波段的第3直线偏振光通过的带通滤波器构成。第 7光学元件227沿着光的行进方向由以仅使第2直线偏振光通过的方式调整了透射轴的方 向的偏光滤波器、仅使第2波段的第2直线偏振光通过的带通滤波器构成。第8光学元件 228沿着光的行进方向由以仅使第1直线偏振光通过的方式调整了透射轴的方向的偏光滤 波器、仅使第2波段的第1直线偏振光通过的带通滤波器构成。第6光学元件226、第7光 学元件227以及第8光学元件228具有与第1光学元件221相同的结构，因此省略详细的 图示。
[0099] 在光学元件阵列220的像侧配置有小透镜阵列30。第1小透镜31与第1光学元 件221位置对应，第2小透镜32与第2光学元件222位置对应，第3小透镜33与第3光学 元件223位置对应，第4小透镜34与第4光学元件224位置对应，第5小透镜35与中心孔 272位置对应，第6小透镜36与第5光学元件225位置对应，第7小透镜37与第6光学元 件226位置对应，第8小透镜38与第7光学元件227位置对应，第9小透镜39与第8光学 元件228位置对应。并且，第1小透镜31至第9小透镜39接收分别通过了第1光学元件 221至第4光学元件224、中心孔272、第5光学元件225至第8光学元件228的光束，分别 独立地形成有限距离物体OBl或无限远物体0B2的像。
[0100] 与第1实施方式同样，在小透镜阵列30的像侧配置摄像元件50。另外，与第1实 施方式同样，在小透镜阵列30与摄像元件50之间配置分隔部件40。
[0101] 图像处理部260根据从摄像元件50输出的、与第1光学元件221至第4光学元件 224的光学特性对应的物体像Iml?Im4的图像信号，求出（未被调制的）物体像中的第1 波段下的斯托克斯参数的二维分布。另外，图像处理部260根据从摄像元件50输出的、与 第5光学元件225至第8光学元件228的光学特性对应的物体像Im6?Im9的图像信号， 求出（未被调制的）物体像中的第2波段下的斯托克斯参数的二维分布。
[0102] 另外，作为光的偏振光状态，对通过了第1光学兀件221 (第8光学兀件228)的第 1直线偏振光的强度、通过了第2光学元件222 (第7光学元件227)的第2直线偏振光的 强度、通过了第3光学元件223 (第6光学元件226)的第3直线偏振光的强度、通过了第4 光学元件224(第5光学元件225)的圆偏振光的强度进行测定，从而能够根据这些求出斯 托克斯参数。关于斯托克斯参数的算出方法，例如记载于《光学技术手册》（朝仓书店，1988 年）等。
[0103] 在第1实施方式的摄像装置1中，通过未图示的透镜驱动装置使第1透镜组11沿 着光轴Ax移动，从而对焦到有限距离物体OBl或无限远物体0B2。以下，对对焦到有限距离 物体OBl的情况下的动作进行说明。另外，在对焦到无限远物体0B2的情况下，也进行与对 焦到有限距离物体OBl的情况同样的动作，因此省略说明。
[0104] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束透过第1透镜组11和第2透镜组12,在从 第2透镜组12射出时成为平行光束。从前置光学系统10射出的平行光束通过光学元件阵 列220的第1光学元件221至第4光学元件224、中心孔272、第5光学元件225至第8光 学元件228中的任意一个，到达小透镜阵列30。小透镜阵列30的第1小透镜31至第9小 透镜39接收分别通过了第1光学元件221至第4光学元件224、中心孔272、第5光学元件 225至第8光学元件228的光束，分别独立地形成有限距离物体OBl的像。
[0105] 来自所对焦的有限距离物体OBl的光束通过第1透镜组11 (对焦透镜组）的对焦 动作在入射到光谱过滤器阵列20时成为平行光束，因此通过各小透镜31?39形成的9个 物体像全部位于同一平面（焦平面）上。另外，通过前置光学系统10的作用，从小透镜阵 列30观察时感觉有限距离物体OBl存在于无限远。因此，与第1实施方式同样，在通过第 1小透镜31至第9小透镜39分别形成的有限距离物体OBl的9个像之间不会产生视差。
[0106] 在摄像面51上形成有与第1波段用的第1光学元件221至第4光学元件224的 光学特性对应的基于第1直线偏振光的物体像Iml、基于第2直线偏振光的物体像Im2、基 于第3直线偏振光的物体像Im3、基于圆偏振光的物体像Im4(参照图7)。另外，在摄像面 51上形成有基于通过了中心孔272的光的物体像Im5(参照图7)。另外，在摄像面51上形 成有与第2波段用的第5光学元件225至第8光学元件228的光学特性对应的基于圆偏振 光的物体像Im6、基于第3直线偏振光的物体像Im7、基于第2直线偏振光的物体像Im8、基 于第1直线偏振光的物体像Im9 (参照图7)。
[0107] 摄像元件50对形成在摄像面51上的9个物体像Iml?Im9进行摄像，将图像信号 输出到图像处理部260。图像处理部260根据从摄像元件50输出的、与第1光学元件221 至第4光学元件224的光学特性对应的物体像Iml?Im4的图像信号，求出（未被调制的） 物体像中的第1波段下的斯托克斯参数的二维分布。另外，图像处理部260根据从摄像元件 50输出的、与第5光学元件225至第8光学元件228的光学特性对应的物体像Im6?Im9 的图像信号，求出（未被调制的）物体像中的第2波段下的斯托克斯参数的二维分布。
[0108] 另外此时，通过摄像元件50,在相对于摄像像素52 (参照图8)在纵横斜方向上分 别偏移了 3位的状态下对各物体像Iml?Im9进行摄像。图像处理部260能够通过进行预 定的图像处理，从在相对于摄像像素52在纵横斜方向上分别偏移了 3位的状态下获取的各 物体像Iml?Im9的图像信号得到比通过摄像尺寸确定的奈奎斯特频率高的空间频率的分 辨率信息。
[0109] 根据第3实施方式，能够得到与第1实施方式相同的效果。另外，在第3实施方式 中，具有得到第1直线偏振光的第1光学元件221 (第8光学元件228)、得到第2直线偏振 光的第2光学元件222 (第7光学元件227)、得到第3直线偏振光的第3光学元件223 (第 6光学元件226)、得到圆偏振光的第4光学元件224(第5光学元件225)的光学元件阵列 220通过保持部件271而以能够拆装的方式被保持。由此，不会对图像处理产生负担，能够 通过一次摄像获取单一波段或多波段下的物体像中的斯托克斯参数的二维分布。另外，例 如能够更换使用对于带通滤波器的透射波长等光学特性不同的规格的光学元件阵列。
[0110] 另外，在第3实施方式中，代替与第1实施方式同样的前置光学系统10,也可以具 有与第2实施方式同样的前置光学系统110。另外，此时，在小透镜阵列30与摄像元件50 之间可以配置分隔部件40,也可以不配置分隔部件40。另外，当在小透镜阵列30与摄像元 件50之间配置分隔部件40时，也可以不在前置光学系统110中设置视场光阑115。
[0111] 另外，在第3实施方式中，只要图像处理部260能够切换第3实施方式的功能和第 1实施方式的功能地使用，则也可以将第3实施方式的光学元件阵列220和第1实施方式的 光谱过滤器阵列20拆装更换地使用。
[0112] 接着，参照图15对摄像装置的第4实施方式进行说明。第4实施方式的摄像装置 301与第1实施方式同样，具有前置光学系统10、光谱过滤器阵列320、小透镜阵列330、分 隔部件345、摄像元件350、图像处理部60而构成。另外，前置光学系统10和图像处理部60 具有与第1实施方式相同的结构，因此标以与第1实施方式相同的标号，省略详细的说明和 图示。另外，前置光学系统10与第1实施方式同样收纳并保持在镜筒部（未图示）的内部。 另一方面，光谱过滤器阵列320、小透镜阵列330、分隔部件345、摄像元件350以及图像处理 部60与第1实施方式同样收纳并保持在相机主体（未图示）的内部。
[0113] 与第1实施方式同样地，在前置光学系统10的像侧配置光谱过滤器阵列320。如 图18所示，光谱过滤器阵列320由沿着与前置光学系统10的光轴垂直的平面二维地排列 的第1光谱过滤器321至第9光谱过滤器329这9个光谱过滤器和保持这些的保持部件371 构成。在保持部件371上形成有分别保持9个光谱过滤器321?329的9个框部371a? 37Π ，分别作为孔径光阑来发挥功能。另外，保持部件371与第1实施方式同样地，以能够 拆装更换的方式安装于在相机主体（未图示）的内部设置的保持机构（未图示）。第1光 谱过滤器321至第9光谱过滤器329具有与第1实施方式的第1光谱过滤器21至第9光 谱过滤器29相同的结构，省略详细的说明。
[0114] 在光谱过滤器阵列320的像侧配置有小透镜阵列330。如图15和图16所示，小透 镜阵列330具有透明的平行平面板341、第1小透镜331至第9小透镜339这9个小透镜。 平行平面板341形成为沿着与前置光学系统10的光轴垂直的平面延伸的板状。在平行平 面板341中的像侧的面上，接合有全部具有正的光焦度的同一规格的、比摄像元件350小的 9个小透镜331?339。
[0115] 第1小透镜331至第9小透镜339具有与第1光谱过滤器321至第9光谱过滤器 329相同的大小，与第1实施方式同样，沿着与前置光学系统10的光轴垂直的平面二维地排 列。即，9个小透镜331?339配置为纵3行横3列。
[0116] 第1小透镜331与第1光谱过滤器321位置对应，第2小透镜332与第2光谱过 滤器322位置对应，第3小透镜333与第3光谱过滤器323位置对应，第4小透镜334与第 4光谱过滤器324位置对应，第5小透镜335与第5光谱过滤器325位置对应，第6小透镜 336与第6光谱过滤器326位置对应，第7小透镜337与第7光谱过滤器327位置对应，第 8小透镜338与第8光谱过滤器328位置对应，第9小透镜339与第9光谱过滤器329位 置对应。并且，第1小透镜331至第9小透镜339接收分别通过了第1光谱过滤器321至 第9光谱过滤器329 (和平行平面板341)的光束，分别独立地形成有限距离物体或无限远 物体（未图示）的像。
[0117] 在平行平面板341中的物体侧的面上紧贴地配置遮光板342。如图17所示，遮光 板342形成为具有使光仅通过9个小透镜331?339的受光范围的9个开口部342a?342i 的板状，构成为对9个小透镜331?339的受光范围以外的部分进行遮光。
[0118] 在小透镜阵列330的像侧配置摄像元件350。另外，在小透镜阵列330与摄像元 件350之间配置分隔部件345。如图15所示，摄像元件350具有与第1实施方式同样的摄 像面351，通过第1小透镜331至第9小透镜339在摄像面351上形成9个物体像（有限 距离物体或无限远物体（未图示）的像）。并且，摄像元件350对形成在摄像面351上的9 个物体像进行摄像，将图像信号输出到图像处理部60。另外，在摄像元件350的摄像面351 的附近，配置有防护玻璃352。另外，虽然摄像面351由多个摄像像素形成，但是第1小透 镜331至第9小透镜339的各中心轴与摄像像素之间的位置关系，与第1实施方式的情况 同样设定。
[0119] 如图19所示，分隔部件345形成为具有9个矩形开口部的格子状，各开口部分别 与第1小透镜331至第9小透镜339 -对一地位置对应。由此，透过了第1小透镜331至 第9小透镜339的9个成像光束的重叠被消除，基于第1小透镜331至第9小透镜339的9 个物体像在摄像面351上分开形成。另外，对分隔部件345的表面进行防止光的反射的处 理（例如，使其成为黑色的处理）。另外，构成分隔部件345的板材配置在摄像面351中的 9个物体像的边界线上。
[0120] 在第4实施方式的摄像装置301中，与第1实施方式同样，能够对焦到有限距离物 体或无限远物体（未图示）。来自所对焦的有限距离物体或无限远物体（未图示）的光束 与第1实施方式同样地通过前置光学系统10而成为平行光束。从前置光学系统10射出的 平行光束通过光谱过滤器阵列320中的第1光谱过滤器321至第9光谱过滤器329中的任 意一个，到达小透镜阵列330。小透镜阵列330的第1小透镜331至第9小透镜339接收分 别通过了第1光谱过滤器321至第9光谱过滤器329 (和平行平面板341)的光束，分别独 立地形成有限距离物体或无限远物体（未图示）的像（物体像）。
[0121] 形成在摄像面351上的9个物体像分别具有第1光谱过滤器321至第9光谱过滤 器329中的对应的光谱特性而形成。摄像元件350对形成在摄像面351上的9个物体像进 行摄像，将图像信号输出到图像处理部60。图像处理部60与第1实施方式同样地，根据从 摄像元件350输出的、与各光谱过滤器321?329的光谱特性对应的物体像的图像信号，生 成有限距离物体或无限远物体（未图示）的多波段图像。
[0122] 接着，进一步详细说明小透镜阵列330的9个小透镜331?339。另外，由于9个 小透镜331?339为相同规格，因此仅进行第1小透镜331的详细的说明，省略第2小透镜 332至第9小透镜339的详细说明。如图20所示，第1小透镜331由从物体侧依次将平凸 形状的正透镜331a、凹面朝向物体侧的弯月形状的负透镜331b接合而成的整体具有正的 光焦度的接合透镜构成。并且，在形成为平面状的正透镜331a中的物体侧的面上接合有上 述平行平面板341。即，在第1小透镜331至第9小透镜339的各接合透镜中的物体侧的面 上接合有上述平行平面板341。在接合透镜中，负透镜331b使用折射率比正透镜331a高而 阿贝数比正透镜331a小的透镜材料而形成。
[0123] 另外，图20是第4实施方式的包含第1小透镜331的光学系统（以下，为了方便 称为摄像光学系统340A)的光路图，假设该摄像光学系统340A在380nm?IOOOnm的波长 范围下使用（对于第2小透镜332至第9小透镜339也同样）。另外，在该摄像光学系统 340A中，如上所述，在第1小透镜331 (和平行平面板341)的物体侧配置光谱过滤器阵列 320的第1光谱过滤器321，在第1小透镜331的像侧（隔着分隔部件345)配置摄像元件 350的摄像面351和防护玻璃352。另外，在第1光谱过滤器321 (光谱过滤器阵列320的 框部371a)中的物体侧的面上配置孔径光阑。
[0124] 在以下的表1中示出第4实施方式的摄像光学系统340A的透镜数据。在表1的 透镜数据中，面序号表示从物体侧数的各透镜面的序号，R表示各透镜面的曲率半径，D表 示各透镜面的间隔，E表示各透镜面的有效直径，nd表示相对于d线（波长λ = 587. 6nm) 的折射率，vd表示相对于d线（波长λ = 587. 6nm)的阿贝数。另外，曲率半径R= °°表 示平面，省略对于空气的折射率nd = 1. 0000的记载。另外，设曲率半径R、面间隔D、有效 直径E的单位为"mm"。另外，表1中的第1面?第10面的曲率半径R与标在图20中的第 1面?第10面的标号Rl?RlO对应。
[0125] (表 1)
[0126]

【权利要求】
1. 一种摄像装置，其特征在于， 具有：前置光学系统，使来自物体的光透过； 光学元件阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地排列的多个光学元件构成，利用所述 多个光学元件使来自所述前置光学系统的光通过； 小透镜阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地排列的具有正的光焦度的多个小透镜 构成，分别利用所述多个小透镜使来自所述多个光学元件的光透过而使所述多个物体像成 像； 摄像元件，在所述多个小透镜的焦平面上配置摄像面而分别对所述多个物体像进行摄 像；以及 图像处理部，根据从所述摄像元件输出的图像信号，求出与所述光学元件的光学特性 对应的所述物体像的信息， 所述前置光学系统使来自所对焦的物体的光透过而成为平行光。
2. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述前置光学系统具有通过沿着光轴移动来进行从无限远物体向有限距离物体的对 焦的对焦透镜组，使来自所述所对焦的物体的光透过而成为平行光。
3. 根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置还具有保持部，该保持部以能够拆装的方式保持所述光学元件阵列。
4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置还具有镜筒部，该镜筒部以能够拆装的方式保持所述前置光学系统。
5. 根据权利要求1至4中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置还具有分隔部件，该分隔部件配置于所述小透镜阵列与所述摄像元件之 间，防止从所述多个小透镜分别到达所述摄像面上的光彼此重叠。
6. 根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于， 所述前置光学系统具有通过沿着光轴移动来进行从无限远物体向有限距离物体的对 焦的对焦透镜组，并构成为使来自所述所对焦的物体的光透过而成为平行光， 所述前置光学系统具备具有负的光焦度的负透镜组和具有正的光焦度的正透镜组， 所述对焦透镜组为所述负透镜组和所述正透镜组中的至少任意一个。
7. 根据权利要求1至4中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述前置光学系统具有通过沿着光轴移动来进行从无限远物体向有限距离物体的对 焦的对焦透镜组，并构成为使来自所述所对焦的物体的光透过而成为平行光， 所述前置光学系统在内部形成物体的中间像， 在所述中间像的形成位置上配置视场光阑，该视场光阑防止从所述多个小透镜分别到 达所述摄像面上的光彼此重叠， 所述对焦透镜组由所述前置光学系统中的比所述视场光阑靠物体侧的透镜构成。
8. 根据权利要求1至7中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 以使所述小透镜的中心轴与相交于该中心轴的所述摄像元件的像素的相对位置关系 在所述多个小透镜彼此间不同的方式，排列所述多个小透镜。
9. 根据权利要求1至8中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述光学元件阵列具有光谱特性彼此不同的多个光学滤波器来作为所述多个光学元 件， 所述图像处理部根据从所述摄像元件输出的与所述彼此不同的光谱特性对应的物体 像的图像信号，求出所述物体的二维光谱特性。
10. 根据权利要求1至9中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述光学元件阵列具有得到第1直线偏振光的第1光学元件、得到偏振方向相对于所 述第1直线偏振光正交的第2直线偏振光的第2光学兀件、得到偏振方向相对于所述第1 直线偏振光和所述第2直线偏振光倾斜45度的第3直线偏振光的第3光学元件以及得到 圆偏振光的第4光学元件来作为所述多个光学元件， 所述图像处理部根据从所述摄像元件输出的基于所述第1直线偏振光的物体像的图 像信号、基于所述第2直线偏振光的物体像的图像信号、基于所述第3直线偏振光的物体像 的图像信号以及基于所述圆偏振光的物体像的图像信号，求出所述物体像中的斯托克斯参 数的二维分布。
11. 根据权利要求1至10中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 以使所述多个小透镜的焦平面分别形成在同一平面上的方式排列所述多个小透镜。
12. 根据权利要求1至11中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于， 所述小透镜由将正透镜和折射率比所述正透镜高且阿贝数比所述正透镜小的负透镜 接合而成的、整体具有正的光焦度的接合透镜构成， 所述接合透镜构成为在预定的波长范围内校正色像差， 所述接合透镜中的物体侧的面和像侧的面中的一方形成为平面状， 在所述多个所述接合透镜中的所述一方的面上接合有沿着与光轴垂直的平面延伸的 平行平面板。
13. 根据权利要求12所述的摄像装置，其特征在于， 所述接合透镜中的物体侧的面形成为平面状， 在所述多个所述接合透镜中的物体侧的面上接合有所述平行平面板。
14. 根据权利要求12或13所述的摄像装置，其特征在于， 在配置有所述多个光学元件的面上设置孔径光阑。
【文档编号】G03B15/00GK104350732SQ201380028379
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】胜沼淳, 儿玉贤一 申请人:株式会社尼康