本發(fā)明涉及光學(xué)低通濾波器以及具有光學(xué)低通濾波器的拍攝裝置，尤其是涉及具有將入射光分離為位于四邊形狀的分離圖案的角部的四條出射光的三張雙折射板的光學(xué)低通濾波器等的光學(xué)濾波器以及使用了該光學(xué)濾波器的拍攝裝置。

背景技術(shù)：

以往，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)有如下光學(xué)低通濾波器以及拍攝裝置，其具有：將入射光(單位光束)沿水平方向進(jìn)行光分離的水平分離雙折射板；1/4波長(zhǎng)板等的偏振光消除板；和將入射光沿垂直方向進(jìn)行光分離的垂直分離雙折射板。在該光學(xué)低通濾波器中，從入射光側(cè)按順序相鄰地配置有水平分離雙折射板、偏振光消除板、以及垂直分離雙折射板。通過(guò)將這樣的光學(xué)低通濾波器設(shè)置在CCD等的拍攝元件的前段，使與由拍攝元件產(chǎn)生的疑似信號(hào)相關(guān)的空間頻率成分被阻斷以及衰減，實(shí)現(xiàn)莫爾現(xiàn)象的改善(減少)。

另外，上述光學(xué)低通濾波器構(gòu)成為：將入射光分離成位于四邊形狀的分離圖案的角部的四條出射光。具體而言，使入射至水平分離雙折射板的光(單位光束)發(fā)生雙折射，從而使其分離成正常光線和沿水平方向分離的異常光線這兩條光并向偏振光消除板入射。在向偏振光消除板入射的正常光線以及異常光線通過(guò)偏振光消除板消除了偏振光的狀態(tài)下，入射至垂直分離雙折射板。入射至垂直分離雙折射板的兩條光被分離成兩條正常光線和向垂直方向分離的兩條異常光線這四條光并出射。其結(jié)果是，從光學(xué)低通濾波器出射的光成為位于四邊形狀的分離圖案的角部的四條光(單位光束)。然而，在上述光學(xué)低通濾波器中，有時(shí)以偏振光消除板的相位差的波長(zhǎng)依存性為起因，在入射光的確定的波長(zhǎng)區(qū)域中，得不到所希望的四邊形狀的分離圖案。

另外，關(guān)于上述的點(diǎn)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有能夠得到所希望的四邊形狀的分離圖案的光學(xué)低通濾波器。關(guān)于這樣的光學(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D28以及圖29進(jìn)行說(shuō)明。

如圖28所示那樣，以往的光學(xué)低通濾波器500具有：水平分離雙折射板501，其將入射光沿水平方向(X方向)進(jìn)行光分離；+45°分離雙折射板502，其沿向相對(duì)于水平方向朝向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)45°的方向(+45°方向)進(jìn)行光分離；和-45°分離雙折射板503，其沿相對(duì)于水平方向朝向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)45°的方向(-45°方向)進(jìn)行光分離。在該光學(xué)低通濾波器500中，從入射光側(cè)按順序，相鄰地配置有水平分離雙折射板501、+45°分離雙折射板502、以及-45°分離雙折射板503。

入射至水平分離雙折射板501的點(diǎn)Pa的入射光L通過(guò)雙折射，分離成正常光線LO1和沿水平方向分離的異常光線LE1這兩條光。換言之，如圖29所示那樣，入射至點(diǎn)Pa的光(斜線部)通過(guò)向箭頭A方向(水平方向)分離而成為兩點(diǎn)光(點(diǎn)Pb、Pc)。

接下來(lái)，如圖28所示那樣，入射至+45°分離雙折射板502的點(diǎn)Pb的正常光線LO1通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO2和沿+45°方向分離的異常光線LE2這兩條光。另外，入射至+45°分離雙折射板502的點(diǎn)Pc的異常光線LE1通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO3和沿+45°方向分離的異常光線LE3這兩條光。換言之，如圖29所示那樣，向點(diǎn)Pb以及點(diǎn)Pc入射的光分別向箭頭B方向(+45°方向)分離而成為四點(diǎn)的光(點(diǎn)Pd、Pe、Pf、Pg)。

接下來(lái)，如圖28所示那樣，入射至-45°分離雙折射板503的點(diǎn)Pd的異常光線LE2作為正常光線LO4出射(點(diǎn)P1)。與此相同，入射至-45°分離雙折射板503的點(diǎn)Pe的異常光線LE3作為正常光線LO5出射(點(diǎn)P2)。另一方面，入射至-45°分離雙折射板503的點(diǎn)Pf的正常光線LO2向-45°方向移動(dòng)而作為異常光線LE4出射(點(diǎn)P3)。與此同樣地，入射至-45°分離雙折射板503的點(diǎn)Pg的正常光線LO3向-45°方向移動(dòng)而作為異常光線LE5出射(點(diǎn)P4)。換言之，如圖29所示那樣，入射至點(diǎn)Pf以及點(diǎn)Pg的光分別向箭頭C方向(-45°方向)移動(dòng)從而成為四個(gè)點(diǎn)的光(點(diǎn)P1、P2、P3、P4)。其結(jié)果是，入射光L分離成位于由點(diǎn)P1、P2、P3以及P4構(gòu)成的四邊形狀的分離圖案的角部的四條出射光(單位光束)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利第3829717號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在以往的光學(xué)低通濾波器500中，如圖28以及圖29所示那樣，就入射光L相對(duì)于水平分離雙折射板501的入射位置(點(diǎn)Pa)而言，在從入射光側(cè)(光軸向)觀察該入射位置的情況下，配置于將點(diǎn)P1、P2、P3以及P4的各點(diǎn)連結(jié)而得到的四邊形狀的分離圖案的外側(cè)。因此，例如，在使光學(xué)低通濾波器整體相對(duì)于光軸以任意角度旋轉(zhuǎn)的情況下，存在入射光相對(duì)于光學(xué)低通濾波器的入射位置與分離圖案的位置之間的位置關(guān)系發(fā)生變化的不妥。例如成為以點(diǎn)Pa為中心，點(diǎn)P1～點(diǎn)P4發(fā)生旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，存在分離圖案的位置相對(duì)于入射光的入射位置的精度降低的問(wèn)題。

本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于，提供一種光學(xué)低通濾波器以及拍攝裝置，能夠使分離圖案的位置相對(duì)于入射光的入射位置的精度提高。

作為上述用于解決課題的手段，本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器構(gòu)成如下。

即，本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器以如下結(jié)構(gòu)作為前提：具有將入射光分離成位于四邊形狀的分離圖案的角部的四條出射光的三張雙折射板。另外，在基于本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器中，其特征在于，上述三張雙折射板包含：第一雙折射板，其將入射光沿垂直方向或者水平方向進(jìn)行光分離；第二雙折射板，其沿相對(duì)于上述第一雙折射板的光分離方向朝向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向進(jìn)行光分離；和第三雙折射板，其沿相對(duì)于上述第一雙折射板的光分離方向朝向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向進(jìn)行光分離，上述第二雙折射板與上述第三雙折射板相鄰地配置，上述第二雙折射板的厚度與上述第三雙折射板的厚度大致相等，上述第二雙折射板的厚度以及上述第三雙折射板的厚度分別比上述第一雙折射板的厚度小，從入射光側(cè)觀察，入射光相對(duì)于上述雙折射板的入射位置與四邊形狀的分離圖案的大致中央或者中央附近重合。

根據(jù)具有相關(guān)的結(jié)構(gòu)的光學(xué)低通濾波器，從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)，能夠構(gòu)成將入射光的入射位置作為中心的分離圖案。由此，由于能夠配置為將入射光的入射位置與四邊形狀的分離圖案的大致中央或者中央附近重合，所以與入射光的入射位置被配置于四邊形狀的分離圖案的外側(cè)的情況相比，能夠縮小從四邊形狀的分離圖案中央相對(duì)于入射光的入射位置偏移的偏移量。其結(jié)果是，在使光學(xué)低通濾波器整體相對(duì)于光軸以任意的角度旋轉(zhuǎn)的情況下，能夠減小入射光的入射位置與分離圖案的位置之間的變化量。由此，能夠提高分離圖案的位置相對(duì)于入射光的入射位置的精度。

此外，關(guān)于本發(fā)明的第一、第二以及第三雙折射板，作為從入射光側(cè)的配置的順序的組合，存在以第一、第二以及第三雙折射板的順序進(jìn)行配置的情況、以第一、第三以及第二雙折射板的順序進(jìn)行配置的情況、以第二、第三以及第一雙折射板的順序配置的情況、以第三、第二以及第一雙折射板的順序進(jìn)行配置的情況等。

作為本發(fā)明的具體的結(jié)構(gòu)，列舉出以下多個(gè)結(jié)構(gòu)。

在基于本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器中，其特征為，優(yōu)選上述第二雙折射板的厚度以及上述第三雙折射板的厚度分別為上述第一雙折射板的厚度的倍，入射光通過(guò)上述雙折射板被分離成位于正方形的分離圖案的角部的四條出射光，從入射光側(cè)觀察，入射光相對(duì)于上述雙折射板的入射位置與正方形的分離圖案的大致中央重合。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，除了上述的作用效果以外，由于入射光的入射位置配置為與正方形的分離圖案的大致中央重合，所以在使光學(xué)低通濾波器整體相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)的情況下，能夠抑制入射光的入射位置相對(duì)于正方形的分離圖案的位置發(fā)生變化。

另外，在本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器中，其特征在于，優(yōu)選在利用箭頭狀的標(biāo)記表示上述第一、第二以及第三雙折射板的光分離方向并使這些箭頭狀的標(biāo)記重合的情況下，將上述箭頭狀的標(biāo)記的各終端連接起來(lái)的形狀成為大致三角形狀。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，除了上述作用效果以外，以將各雙折射板的光分離方向的箭頭狀的附圖標(biāo)記的各終端連接起來(lái)的形狀具有大致三角形狀的方式，選擇各雙折射板的光分離方向(光軸的朝向)而配置各雙折射板，從而能夠容易地將入射光的入射位置配置為與四邊形狀的分離圖案的大致中央或者中央附近重合。

另外，作為用于解決上述課題的手段，本發(fā)明的拍攝裝置構(gòu)成如下。

即，本發(fā)明的拍攝裝置將如下結(jié)構(gòu)作為前提：具有技術(shù)方案1～3的任一項(xiàng)記載的光學(xué)低通濾波器和包含沿行方向以及列方向配置的至少四個(gè)像素的拍攝元件。另外，在本發(fā)明的拍攝裝置中，其特征在于，通過(guò)上述雙折射板分離的四條出射光分別向上述拍攝元件的四個(gè)像素出射，從入射光側(cè)觀察，入射光相對(duì)于上述雙折射板的入射位置與上述拍攝元件的四個(gè)像素的大致中央或者中央附近重合。

根據(jù)具有涉及的結(jié)構(gòu)的拍攝裝置，除了上述作用效果以外，能夠縮小分離圖案的中央相對(duì)于入射光的入射位置偏移的偏移量，并且，也能夠減少四個(gè)像素的中央(四個(gè)像素之中的相鄰的像素的邊界線交叉的點(diǎn))相對(duì)于入射光的入射位置偏移的偏移量。由此，能夠使分離圖案的位置以及拍攝元件的像素的位置相對(duì)于入射光的入射位置的精度提高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)莫爾紋的減少。

作為本發(fā)明的具體的結(jié)構(gòu)，列舉出以下結(jié)構(gòu)。

在基于本發(fā)明的拍攝裝置中，其特征在于，優(yōu)選還具有供入射光入射的結(jié)合光學(xué)部，從入射光側(cè)按順序配置有上述結(jié)合光學(xué)部、上述三張雙折射板、以及上述拍攝元件。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于能夠得到除了上述作用效果以外，使來(lái)自被拍攝體側(cè)的入射光的入射位置與拍攝元件的四個(gè)像素的中央的位置精度提高的拍攝裝置，所以在將拍攝裝置作為汽車(chē)的車(chē)載用攝像機(jī)搭載的情況下，能夠更正確地識(shí)別自車(chē)周邊的車(chē)線邊界線、道路標(biāo)志以及步行者等的位置。

發(fā)明效果

如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器以及拍攝裝置，能夠使分離圖案的位置相對(duì)于入射光的入射位置的精度提高。

附圖說(shuō)明

圖1是第一實(shí)施方式的拍攝裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖2是第一實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器的分解立體圖。

圖3是用于說(shuō)明入射光的分離(移動(dòng))圖案的示意圖。

圖4是表示垂直分離雙折射板的光分離方向的圖。

圖5是用于說(shuō)明基于垂直分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖6是表示45°分離雙折射板的光分離方向的圖。

圖7是用于說(shuō)明基于45°分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖8是表示135°分離雙折射板的光分離方向的圖。

圖9是用于說(shuō)明基于135°分離雙折射板的移動(dòng)圖案的示意圖。

圖10是表示將示出圖4、圖6以及圖8所示的各雙折射板的光分離方向的箭頭的終端連接起來(lái)的形狀的示意圖。

圖11是表示將示出圖3、圖5、圖7以及圖9所示的各雙折射板的光分離(移動(dòng))方向的箭頭連續(xù)地連接起來(lái)的形狀的示意圖。

圖12是表示入射光的入射位置和分離圖案與像素之間的位置關(guān)系的圖。

圖13是第二實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器的分解立體圖。

圖14是用于說(shuō)明入射光的分離(移動(dòng))圖案的示意圖。

圖15是用于說(shuō)明基于垂直分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖16是用于說(shuō)明基于135°分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖17是用于說(shuō)明基于45°分離雙折射板的移動(dòng)圖案的示意圖。

圖18是第三實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器的分解立體圖。

圖19是用于說(shuō)明入射光的分離(移動(dòng))圖案的示意圖。

圖20是用于說(shuō)明基于45°分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖21是用于說(shuō)明基于135°分離雙折射板的移動(dòng)圖案的示意圖。

圖22是用于說(shuō)明基于垂直分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖23是第四實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器的分解立體圖。

圖24是用于說(shuō)明入射光的分離(移動(dòng))圖案的示意圖。

圖25是用于說(shuō)明基于135°分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖26是用于說(shuō)明基于45°分離雙折射板的移動(dòng)圖案的示意圖。

圖27是用于說(shuō)明基于垂直分離雙折射板的分離圖案的示意圖。

圖28是基于現(xiàn)有例的光學(xué)低通濾波器的分解立體圖。

圖29是用于說(shuō)明入射光的分離(移動(dòng))圖案的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

(第一實(shí)施方式)

在基于第一實(shí)施方式的拍攝裝置100中，如圖1所示那樣，按順序配置有：作為供光(單位光束)沿光軸10從外部的被拍攝體側(cè)入射的結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)的透鏡20；由主面的形狀為長(zhǎng)方形的水晶構(gòu)成的光學(xué)低通濾波器30；CCD或CMOS等的拍攝元件40。此外，透鏡20是本發(fā)明的“結(jié)合光學(xué)部”的一個(gè)例子。

光學(xué)低通濾波器30如圖2所示那樣，具有：垂直分離雙折射板31，其將入射光(單位光束)以沿垂直方向(Y方向)光分離的方式被進(jìn)行了切斷加工；45°分離雙折射板32，其將入射光以沿45°方向光分離的方式被進(jìn)行切斷了加工；和135°分離雙折射板33，其將入射光以沿135°方向光分離的方式被進(jìn)行了切斷加工。此外，垂直分離雙折射板31是本發(fā)明的“第一雙折射板”的一個(gè)例子，45°分離雙折射板32是本發(fā)明的“第二雙折射板”的一個(gè)例子，135°分離雙折射板33是本發(fā)明的“第三雙折射板”的一個(gè)例子。

此外，在本實(shí)施方式中，為了便于說(shuō)明，在將如圖2所示的X方向(水平方向)作為基準(zhǔn)(0°)的情況下，將從基準(zhǔn)向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)45°的方向設(shè)為45°方向，將從基準(zhǔn)向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向設(shè)為135°方向，將從基準(zhǔn)向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)90°的方向作為垂直方向(Y方向)進(jìn)行說(shuō)明。

另外，換言之，45°分離雙折射板32具有：相對(duì)于垂直分離雙折射板31的光分離方向(Y方向)將入射光沿向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向進(jìn)行光分離的功能。另外，135°分離雙折射板33具有相對(duì)于垂直分離雙折射板31的光分離方向(Y方向)將入射光沿向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向進(jìn)行光分離的功能。另外，45°分離雙折射板32的光分離方向和135°分離雙折射板33的光分離方向彼此正交。

另外，如圖2(圖4、圖6、圖8)所示那樣，從各雙折射板31(32、33)所示的實(shí)線箭頭趨向虛線箭頭(從各雙折射板的近前的主面(紙面近前方向)朝向行進(jìn)方向的主面(紙面里方向))，成為光分離方向相對(duì)于各雙折射板31(32、33)的厚度方向也傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)。

光學(xué)低通濾波器30從入射光側(cè)按順序，相鄰地配置有垂直分離雙折射板31、45°分離雙折射板32、以及135°分離雙折射板33。另外，45°分離雙折射板32的厚度與135°分離雙折射板33的厚度大致相等。另外，45°分離雙折射板32的厚度以及135°分離雙折射板33的厚度分別比垂直分離雙折射板31的厚度小。具體而言，45°分離雙折射板32的厚度以及135°分離雙折射板33的厚度分別為垂直分離雙折射板31的厚度的(1/√2)倍。換言之，45°分離雙折射板32的厚度(135°分離雙折射板33的厚度)：垂直分離雙折射板31的厚度＝1:√2。

通過(guò)上述光學(xué)低通濾波器30，入射至光學(xué)低通濾波器30的入射光被光分離成正方形的四點(diǎn)分離圖案，且入射光相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置配置為從入射光側(cè)觀察與正方形的四點(diǎn)分離圖案的大致中央重合。

接下來(lái)，關(guān)于基于光學(xué)低通濾波器30的光分離詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示那樣，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pa1的入射光L通過(guò)發(fā)生雙折射，而分離成正常光線LO11和異常光線LE11這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE11分離成垂直方向(Y方向)。換言之，如圖3～圖5所示那樣，入射至點(diǎn)Pa1的光(斜線部)通過(guò)沿箭頭A1方向(垂直方向)分離而分離成兩點(diǎn)(點(diǎn)Pb1、Pc1)。此外，如圖2所示那樣，標(biāo)注于正常光線以及異常光線的路線上的箭頭表示各光的偏振光面的朝向。例如，正常光線LO11的偏振光面的朝向?yàn)樗椒较?X方向)，異常光線LE11的偏振光面的朝向?yàn)榇怪狈较?Y方向)。

接下來(lái)，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pb1的正常光線LO11通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO12和異常光線LE12這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE12沿45°方向分離。另外，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pc1的異常光線LE11通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO13和異常光線LE13這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE13向45°方向分離。換言之，如圖3、圖6以及圖7所示那樣，入射至點(diǎn)Pb1以及點(diǎn)Pc1的光分別沿箭頭B1方向(45°方向)分離從而被分離成四點(diǎn)(點(diǎn)Pd1、Pe1、Pf1、Pg1)。另外，如圖2所示那樣，正常光線LO12以及正常光線LO13的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向，異常光線LE12以及異常光線LE13的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向。

接下來(lái)，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pd1的異常光線LE12作為正常光線LO14出射(點(diǎn)P11)。與此同樣地，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pe1的異常光線LE13作為正常光線LO15出射(點(diǎn)P12)。另一方面，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pf1的正常光線LO12沿135°方向移動(dòng)而作為異常光線LE14出射(點(diǎn)P13)。與此同樣地，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pg1的正常光線LO13沿135°方向移動(dòng)而作為異常光線LE15出射(點(diǎn)P14)。換言之，如圖3、圖8以及圖9所示那樣，入射至點(diǎn)Pf1以及點(diǎn)Pg1的光分別沿箭頭C1方向(135°方向)移動(dòng)從而成為四點(diǎn)(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)。另外，如圖2所示那樣，正常光線LO14以及正常光線LO15的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向，異常光線LE14以及異常光線LE15的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向。

其結(jié)果是，入射光L分離成位于將點(diǎn)P11、P12、P13以及P14的各點(diǎn)連結(jié)而得到的正方形的分離圖案的角部的四條出射光(單位光束)。另外，在第一實(shí)施方式中，如圖2以及圖3所示那樣，就入射光L(圖3所示的斜線部)相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置Pa1而言，在從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)的情況下，該入射位置Pa1與正方形的分離圖案的中央重合。具體而言，入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)與分離圖案的點(diǎn)P11與點(diǎn)P14的對(duì)角線和點(diǎn)P12與點(diǎn)P13的對(duì)角線的交點(diǎn)重合。

另外，如圖10所示那樣，在分別用箭頭表示垂直分離雙折射板31的光分離方向、45°分離雙折射板32的光分離方向、以及135°分離雙折射板33的光分離方向并使它們重合的情況下，用直線將表示各雙折射板的光分離方向的箭頭的終端彼此連接而成的形狀成為大致三角形狀。具體而言，在分別用箭頭表示如圖4所示的垂直分離雙折射板31的光分離方向、如圖6所示的45°分離雙折射板32的光分離方向、以及如圖8所示的135°分離雙折射板33的光分離方向(通過(guò)虛線箭頭表示的方向)并使它們重合的情況下，如圖10所示那樣，用直線將各箭頭的終端31a、32a以及33a連接而成的形狀成為等腰三角形。

另外，如圖2、圖3以及圖11所示那樣，通過(guò)各雙折射板發(fā)生雙折射的光之中的異常光線的分離方向或者移動(dòng)方向從入射光側(cè)按透射順序連續(xù)地觀察具有大致三角形狀。具體而言，如圖2以及圖3所示那樣，垂直分離雙折射板31中的異常光線LE11的分離方向?yàn)榇怪狈较?Y方向)(如圖3所示的箭頭A1)。另外，45°分離雙折射板32中的異常光線LE12以及異常光線LE13的分離方向?yàn)?5°方向(如圖3所示的箭頭B1)。另外，135°分離雙折射板33中的異常光線LE14以及異常光線LE15的移動(dòng)方向?yàn)?35°方向(如圖3所示的箭頭C1)。然后，將這些箭頭A1、B1以及C1的終端與始端連接成雙折射板的配置順序，從而被連接的形狀成為大致三角形狀。即，如圖3以及圖11所示那樣，將箭頭A1的終端與箭頭B1的始端連接，使箭頭C1的始端移動(dòng)至箭頭B1的終端而連接，將箭頭C1的終端與箭頭A1的始端連接。由此，將各箭頭A1、B1以及C1連接起來(lái)的形狀成為等腰三角形。

另外，拍攝元件40如圖12所示那樣，沿行方向以及列方向具有正方形狀的多個(gè)像素41。在這些像素41上，RGB(紅、綠、藍(lán))的彩色濾光片陣列以相等間隔排列，通過(guò)各像素41識(shí)別RGB各自的顏色信息。

從光學(xué)低通濾波器30透射的四條出射光(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)(參照?qǐng)D2)分別朝向拍攝元件40的四個(gè)像素41出射。在此，就入射光L相對(duì)于光學(xué)低通濾波器30的入射位置(點(diǎn)Pa1)而言，在從入射光側(cè)觀察的情況下，該入射位置與拍攝元件40的四個(gè)像素41的中央重合。具體而言，入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)與四個(gè)像素41之中的相鄰的像素41的邊界線所交叉的點(diǎn)重合。

如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)第一實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器30(拍攝裝置100)，得到以下列舉的效果。

在第一實(shí)施方式中，如上述那樣，將入射光L相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置(點(diǎn)Pa1)配置為從入射光側(cè)觀察與正方形的分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)的大致中央重合。由此，從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)，能夠構(gòu)成將入射光L的入射位置作為中心的分離圖案。其結(jié)果是，由于能夠?qū)⑷肷涔釲的入射位置配置為與正方形的分離圖案的中央重合，所以與入射位置配置于正方形的分離圖案的外側(cè)的情況相比，能夠減小從正方形的分離圖案的中央相對(duì)于入射位置偏移的偏移量。由此，在使光學(xué)低通濾波器30整體相對(duì)于光軸以任意的角度旋轉(zhuǎn)的情況下，能夠減小入射光L的入射位置與分離圖案的位置之間的變化量。其結(jié)果是，能夠使分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)相對(duì)于入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)的位置的精度提高。

另外，在第一實(shí)施方式中，如上述那樣，將45°分離雙折射板32的厚度以及135°分離雙折射板33的厚度分別設(shè)為垂直分離雙折射板31的厚度的(1/√2)倍，將入射光L通過(guò)各雙折射板31(32、33)分離成位于正方形的分離圖案的角部的四條出射光，將入射光L相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置(點(diǎn)Pa1)配置為從入射光側(cè)觀察與正方形的分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)的大致中央重合。由此，除了上述作用效果以外，由于入射光L的入射位置配置為與正方形的分離圖案的大致中央重合，所以在使光學(xué)低通濾波器30相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)的情況下，能夠抑制入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)相對(duì)于正方形的分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)的位置發(fā)生變化。

此外，在第一實(shí)施方式中，示出設(shè)為45°分離雙折射板32的厚度(135°分離雙折射板33的厚度)：垂直分離雙折射板31的厚度＝1:√2的例子，本發(fā)明不限于此。例如，能夠在45°分離雙折射板32的厚度(135°分離雙折射板33的厚度)：垂直分離雙折射板31的厚度＝0.95～1.05：1.34～1.48的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。上述的范圍通過(guò)預(yù)先模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等而得到，是能夠得到與將比率設(shè)為1:√2的情況相同的效果的范圍。即，如果是上述的范圍內(nèi)，則能夠?qū)⑷肷涔獾娜肷湮恢门渲脼檎叫蔚姆蛛x圖案的大致中央或者中央附近。

另外，在第一實(shí)施方式中，如上述那樣，在將各雙折射板31(32、33)的光分離方向通過(guò)箭頭表示而重疊的情況下，將箭頭的各終端31a(32a、33a)連接的形狀具有等腰三角形狀。由此，除了上述的作用效果以外，以將各雙折射板的光分離方向的箭頭的各終端31a(32a、33a)連接的形狀具有等腰三角形狀的方式選擇各雙折射板的光分離方向(光軸的朝向)而配置各雙折射板，從而能夠容易地將入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)配置為與正方形的分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)的大致中央重合。

另外，在第一實(shí)施方式中，如上述那樣，將入射光L相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置(點(diǎn)Pa1)配置為從入射光側(cè)觀察與拍攝元件40的四個(gè)像素41的中央重合。由此，除了上述的作用效果以外，能夠減小從分離圖案的中央相對(duì)于入射光L的入射位置的偏移量，并且也能夠減小四個(gè)像素41的中央相對(duì)于入射光L的入射位置的偏移量。其結(jié)果是，能夠使分離圖案(點(diǎn)P11、P12、P13、P14)的位置相對(duì)于入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa1)的位置以及拍攝元件40的像素41的位置的精度提高，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)莫爾紋的減少。

另外，在第一實(shí)施方式中，如上述那樣，從入射光側(cè)按順序配置透鏡20、垂直分離雙折射板31、45°分離雙折射板32、135°分離雙折射板33、以及拍攝元件40。由此，除了上述作用效果以外，由于能夠得到使來(lái)自被拍攝體側(cè)的入射光L的入射位置和拍攝元件40的四個(gè)像素41的中央的位置精度提高的拍攝裝置100，所以在將拍攝裝置100作為汽車(chē)的車(chē)載用攝像機(jī)安裝的情況下，能夠更加正確地識(shí)別自車(chē)周邊的車(chē)線邊界線、道路標(biāo)志以及步行者等的位置。

(第二實(shí)施方式)

接下來(lái)，參照?qǐng)D13～圖17，關(guān)于第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該第二實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式不同，從各雙折射板的入射光側(cè)的配置順序不同。

該第二實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器301如圖13所示那樣，從入射光側(cè)按順序，相鄰地配置有垂直分離雙折射板31、135°分離雙折射板33、以及45°分離雙折射板32。

接下來(lái)，關(guān)于基于光學(xué)低通濾波器301的光分離進(jìn)行說(shuō)明。如圖13所示那樣，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pa2的入射光L通過(guò)發(fā)生雙折射，而分離成正常光線LO21和異常光線LE21這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE21被分離成垂直方向(Y方向)。換言之，如圖14以及圖15所示那樣，入射至點(diǎn)Pa2的光(斜線部)通過(guò)分離成箭頭A2方向(垂直方向)而分離成兩點(diǎn)(點(diǎn)Pb2、Pc2)。另外，如圖13所示那樣，正常光線LO21的偏振光面的朝向?yàn)樗椒较?X方向)，異常光線LE21的偏振光面的朝向?yàn)榇怪狈较?Y方向)。

接下來(lái)，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pb2的正常光線LO21通過(guò)發(fā)生雙折射而分離成正常光線LO22和異常光線LE22這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE22向135°方向分離。另外，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pc2的異常光線LE21通過(guò)雙折射分離成正常光線LO23和異常光線LE23這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE23向135°方向分離。換言之，如圖14以及圖16所示那樣，入射進(jìn)點(diǎn)Pb2以及點(diǎn)Pc2的光分別通過(guò)沿箭頭B2方向(135°方向)分離而分離成四點(diǎn)(點(diǎn)Pd2、Pe2、Pf2、Pg2)。另外，如圖13所示那樣，正常光線LO22以及正常光線LO23的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向，異常光線LE22以及異常光線LE23的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向。

接下來(lái)，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pd2的異常光線LE22作為正常光線LO24出射(點(diǎn)P21)。與此同樣地，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pe2的異常光線LE23作為正常光線LO25出射(點(diǎn)P22)。另一方面，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pf2的正常光線LO22沿45°方向移動(dòng)而作為異常光線LE24出射(點(diǎn)P23)。與此同樣地，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pg2的正常光線LO23沿45°方向移動(dòng)而作為異常光線LE25出射(點(diǎn)P24)。換言之，如圖14以及圖17所示那樣，入射至點(diǎn)Pf2以及點(diǎn)Pg2的光分別沿箭頭C2方向(45°方向)移動(dòng)從而成為四點(diǎn)(點(diǎn)P21、P22、P23、P24)。另外，如圖13所示那樣，正常光線LO24以及正常光線LO25的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向，異常光線LE24以及異常光線LE25的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向。

其結(jié)果是，入射光L分離成位于由點(diǎn)P21、P22、P23以及P24構(gòu)成的正方形的分離圖案的角部的四條出射光(單位光束)。另外，在第二實(shí)施方式中，如圖13以及圖14所示那樣，入射光L(圖14所示的斜線部)相對(duì)于垂直分離雙折射板31的入射位置Pa2在從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)的情況下，與正方形的分離圖案的中央重合。具體而言，入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa2)與分離圖案的點(diǎn)P21和點(diǎn)P24的對(duì)角線與點(diǎn)P22和點(diǎn)P23的對(duì)角線的交點(diǎn)重合。

此外，第二實(shí)施方式的其它結(jié)構(gòu)以及效果與上述第一實(shí)施方式相同。

(第三實(shí)施方式)

接下來(lái)，參照?qǐng)D18～圖22關(guān)于第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該第三實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式不同，從各雙折射板的入射光側(cè)的配置順序不同。

第三實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器302如圖18所示那樣，從入射光側(cè)按順序，相鄰地配置有45°分離雙折射板32、135°分離雙折射板33、以及垂直分離雙折射板31。

接下來(lái)，關(guān)于基于光學(xué)低通濾波器302的光分離進(jìn)行說(shuō)明。如圖18所示那樣，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pa3的入射光L通過(guò)雙折射，分離成正常光線LO31和異常光線LE31這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE31沿45°方向分離。換言之，如圖19以及圖20所示那樣，入射至點(diǎn)Pa3的光(斜線部)沿箭頭A3方向(45°方向)分離從而分離成兩點(diǎn)(點(diǎn)Pb3、Pc3)。另外，如圖18所示那樣，正常光線LO31的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向，異常光線LE31的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向。

接下來(lái)，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pb3的正常光線LO31沿135°方向移動(dòng)而作為異常光線LE32出射。另外，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pc3的異常光線LE31作為正常光線LO32出射。換言之，如圖19以及圖21所示那樣，入射至點(diǎn)Pb3的光通過(guò)向箭頭B3方向(135°方向)移動(dòng)從而成為兩點(diǎn)(點(diǎn)Pd3、Pe3)。另外，如圖18所示那樣，正常光線LO32的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向，異常光線LE32的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向。

接下來(lái)，如圖18所示那樣，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pd3的異常光線LE32通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO33和異常光線LE33這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE33沿垂直方向(Y方向)分離。然后，正常光線LO33作為點(diǎn)P31出射，異常光線LE33作為點(diǎn)P32出射。另外，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pe3的正常光線LO32通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO34和異常光線LE34這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE34沿垂直方向(Y方向)分離。正常光線LO34作為點(diǎn)P33出射，異常光線LE34作為點(diǎn)P34出射。換言之，如圖19以及圖22所示那樣，入射至點(diǎn)Pd3以及點(diǎn)Pe3的光，分別沿箭頭C3方向(垂直方向)分離從而成為四點(diǎn)(點(diǎn)P31、P32、P33、P34)。另外，如圖18所示那樣，正常光線LO33以及正常光線LO34的偏振光面的朝向?yàn)樗椒较?X方向)，異常光線LE33以及異常光線LE34的偏振光面的朝向?yàn)榇怪狈较?Y方向)。

其結(jié)果是，入射光L分離成位于由點(diǎn)P31、P32、P33以及P34構(gòu)成的正方形的分離圖案的角部的四條出射光(單位光束)。另外，在第三實(shí)施方式中，如圖18以及圖19所示那樣，就入射光L(圖19所示的斜線部)相對(duì)于45°分離雙折射板32的入射位置Pa3而言，在從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)的情況下，該入射位置Pa3與正方形的分離圖案的中央重合。具體而言，入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa3)與分離圖案的點(diǎn)P31與點(diǎn)P34的對(duì)角線和點(diǎn)P32與點(diǎn)P33的對(duì)角線的交點(diǎn)重合。

另外，在上述第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式中，如圖3以及圖14所示那樣，在垂直分離雙折射板31中，在入射光分離時(shí)，相對(duì)于向正方形的分離圖案的外側(cè)移動(dòng)，在第三實(shí)施方式中，如圖19所示那樣，光的分離或者移動(dòng)在正方形的分離圖案的內(nèi)側(cè)進(jìn)行。

此外，第三實(shí)施方式的其它結(jié)構(gòu)以及效果與上述第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式相同。

(第四實(shí)施方式)

接下來(lái)，參照?qǐng)D23～圖27，關(guān)于第四實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該第四實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式不同，從各雙折射板的入射光側(cè)的配置順序不同。

第四實(shí)施方式的光學(xué)低通濾波器303如圖23所示那樣，從入射光側(cè)按順序相鄰地配置有135°分離雙折射板33、45°分離雙折射板32、以及垂直分離雙折射板31。

接下來(lái)，關(guān)于基于光學(xué)低通濾波器303的光分離進(jìn)行說(shuō)明。如圖23所示那樣，入射至135°分離雙折射板33的點(diǎn)Pa4的入射光L通過(guò)雙折射，分離成正常光線LO41和異常光線LE41這兩條光(單位光束)。換言之，如圖24以及圖25所示那樣，入射至點(diǎn)Pa4的光(斜線部)沿箭頭A4方向(135°方向)分離從而分離成兩點(diǎn)(點(diǎn)Pb4、Pc4)。另外，如圖23所示那樣，正常光線LO41的偏振光面的朝向是45°方向，異常光線LE41的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向。

接下來(lái)，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pb4的正常光線LO41沿45°方向移動(dòng)而作為異常光線LE42出射。另外，入射至45°分離雙折射板32的點(diǎn)Pc4的異常光線LE41作為正常光線LO42出射。換言之，如圖24以及圖26所示那樣，入射至點(diǎn)Pb4的光沿箭頭B4方向(45°方向)移動(dòng)從而成為兩點(diǎn)(點(diǎn)Pd4、Pe4)。另外，如圖23所示那樣，異常光線LE42的偏振光面的朝向?yàn)?5°方向，正常光線LO42的偏振光面的朝向?yàn)?35°方向。

接下來(lái)，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pd4的異常光線LE42通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO43和異常光線LE43這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE43沿垂直方向(Y方向)分離。然后，正常光線LO43作為點(diǎn)P41出射，異常光線LE43作為點(diǎn)P42出射。另外，入射至垂直分離雙折射板31的點(diǎn)Pe4的正常光線LO42通過(guò)發(fā)生雙折射，分離成正常光線LO44和異常光線LE44這兩條光(單位光束)。此時(shí)，異常光線LE44沿垂直方向(Y方向)分離。正常光線LO44作為點(diǎn)P43出射，異常光線LE44作為點(diǎn)P44出射。換言之，如圖24以及圖27所示那樣，入射至點(diǎn)Pd4以及點(diǎn)Pe4的光分別沿箭頭C4方向(垂直方向)分離從而成為四點(diǎn)(點(diǎn)P41、P42、P43、P44)。另外，如圖23所示那樣，正常光線LO43以及正常光線LO44的偏振光面的朝向?yàn)樗椒较?X方向)，異常光線LE43以及異常光線LE44的偏振光面的朝向?yàn)榇怪狈较?Y方向)。

其結(jié)果是，入射光L分離成位于由點(diǎn)P41、P42、P43以及P44構(gòu)成的正方形的分離圖案的角部的四條出射光(單位光束)。另外，在第四實(shí)施方式中，如圖23以及圖24所示那樣，入射光L(如圖24所示的斜線部)相對(duì)于135°分離雙折射板33的入射位置Pa4在從入射光側(cè)觀察出射光側(cè)的情況下，與正方形的分離圖案的中央重合。具體而言，入射光L的入射位置(點(diǎn)Pa4)和分離圖案的點(diǎn)P41與點(diǎn)P44的對(duì)角線、點(diǎn)P42與點(diǎn)P43的對(duì)角線的交點(diǎn)重合。

另外，在上述第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式中，如圖3以及圖14所示那樣，在垂直分離雙折射板31中，相對(duì)于在入射光分離時(shí)向正方形的分離圖案的外側(cè)移動(dòng)，在第四實(shí)施方式中，如圖24所示那樣，光的分離或者移動(dòng)在正方形的分離圖案的內(nèi)側(cè)進(jìn)行。

此外，第四實(shí)施方式的其他結(jié)構(gòu)以及效果與上述第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式相同。

-其他實(shí)施方式-

此外，這次公開(kāi)的實(shí)施方式認(rèn)為是通過(guò)全部的點(diǎn)例示，應(yīng)該沒(méi)有限制。本發(fā)明的范圍不是上述實(shí)施方式的說(shuō)明而是通過(guò)專(zhuān)利權(quán)利要求所示，進(jìn)而包含與在專(zhuān)利權(quán)利要求的范圍均等的意義以及范圍內(nèi)的全部變更。

例如，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，示出了將光學(xué)低通濾波器與透鏡以及拍攝元件組合起來(lái)從而作為拍攝裝置使用的例子，但本發(fā)明并不限定于此。例如，能夠通過(guò)光學(xué)低通濾波器單體使用，也可以將光學(xué)低通濾波器用于拍攝裝置以外的裝置。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，示出得到了正方形的分離圖案的例子，但本發(fā)明不限于此。例如，如果入射光的入射位置配置于分離圖案的大致中央或者中央附近，則也可以為正方形以外的四邊形狀的分離圖案。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，示出主面適用長(zhǎng)方形的雙折射板的例子，但是本發(fā)明不限于此。例如，在長(zhǎng)方形以外，也可以適用正方形或多角形狀的雙折射板。另外，各雙折射板的形狀可以不同。

另外，在上述第一實(shí)施方式～第四實(shí)施方式中，示出作為第一雙折射板的一個(gè)例子適用垂直分離雙折射板的例子，但本發(fā)明不限定于此。例如，作為第一雙折射板的一個(gè)例子，也可以適用水平分離雙折射板。在這種情況下，可以設(shè)置為將第二雙折射板的光分離方向相對(duì)于第一雙折射板的光分離方向(水平方向)沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向，可以設(shè)置為將第三雙折射板的光分離方向相對(duì)于第一雙折射板的光分離方向(水平方向)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)135°的方向。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明能夠應(yīng)用于光學(xué)低通濾波器以及拍攝裝置，更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，能夠應(yīng)用于一種光學(xué)低通濾波器以及拍攝裝置，其具有三張雙折射板，該三張雙折射板將入射光分離為位于四邊形狀的分離圖案的角部的四條出射光。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

20 透鏡(結(jié)合光學(xué)部)

30、301、302、303 光學(xué)低通濾波器

31 垂直分離雙折射板(第一雙折射板)

32 45°分離雙折射板(第二雙折射板)

33 135°分離雙折射板(第三雙折射板)

40 拍攝元件

41 像素

100 拍攝裝置