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公開番号2025010780
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023112989
出願日2023-07-10
発明の名称イメージング装置、および光学素子
出願人学校法人埼玉医科大学,国立大学法人宇都宮大学
代理人個人,個人
主分類G01J 9/00 20060101AFI20250116BHJP(測定;試験)
要約【課題】光の波面と偏光を並行してイメージング可能なイメージング装置を提供すること。
【解決手段】本イメージング装置は、一次元または二次元に整列した複数のレンズを含む光学素子と、前記光学素子を透過した光を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づき、前記光学素子への入射光の偏光情報および波面情報のそれぞれを出力する処理部と、を有し、前記光学素子は、前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った位置に応じて主軸方位が周期的に異なる偏光特性を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
一次元または二次元に整列した複数のレンズを含む光学素子と、
前記光学素子を透過した光を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像に基づき、前記光学素子への入射光の偏光情報および波面情報のそれぞれを出力する処理部と、を有し、
前記光学素子は、前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った位置に応じて主軸方位が周期的に異なる偏光特性を有する、イメージング装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記処理部は、
前記撮像画像において、前記レンズの外周に沿った複数の画素それぞれの輝度に基づいて前記偏光情報を取得する第１取得部と、
前記撮像画像において、前記レンズの中心位置と、前記レンズによる前記入射光の集光像の位置と、に基づいて、前記波面情報を取得する第２取得部と、を有する、請求項１に記載のイメージング装置。
【請求項３】
前記撮像部と前記光学素子との間に配置される偏光部材をさらに有する、請求項１または請求項２に記載のイメージング装置。
【請求項４】
前記入射光が左回り円偏光である場合に得られる第１撮像画像と、前記入射光が右回り円偏光である場合に得られる第２撮像画像と、に基づき、前記複数の画素の位置を決定する決定部を有し、
前記第１取得部は、前記決定部により位置が決定された前記複数の画素それぞれの輝度に基づいて前記偏光情報を取得し、
前記第２取得部は、前記決定部により位置が決定された前記複数の画素から得られる前記レンズの中心位置と、前記集光像の位置と、に基づいて、前記波面情報を取得する、請求項２に記載のイメージング装置。
【請求項５】
前記光学素子への前記入射光を円偏光にする１／４波長板と、
前記１／４波長板に入射される直線偏光の偏光軸に対して、前記１／４波長板の光学軸が＋４５度または－４５度のどちらか一方に設定可能に、前記１／４波長板の法線方向に沿った軸回りに前記１／４波長板の光学軸の向きを可変する可変機構と、を有する請求項４に記載のイメージング装置。
【請求項６】
平面視において、前記複数のレンズそれぞれの内側の領域は、主軸方位がランダムに異なる偏光特性を有する、請求項１または請求項２に記載のイメージング装置。
【請求項７】
前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った複数の位置ごとでの複屈折位相差は、相互の差の絶対値が１０度以下である、請求項１または請求項２に記載のイメージング装置。
【請求項８】
平面視において、前記レンズの形状は、円形または楕円形のどちらか一方である、請求項１または請求項２に記載のイメージング装置。
【請求項９】
一次元または二次元に整列した複数のレンズを含み、
前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った位置に応じて主軸方位が周期的に異なる偏光特性を有する、光学素子。
【請求項１０】
平面視において、前記複数のレンズそれぞれの内側の領域は、主軸方位がランダムに異なる偏光特性を有する、請求項９に記載の光学素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、イメージング装置、および光学素子に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、光の波面を検出する波面センサや、光の偏光を利用した偏光イメージング装置が知られている。これらは、自動車やスマートフォン等に搭載されるカメラ、光学部材や光学フィルム等の検査ツール、眼科学における白内障手術後の屈折誤差評価やアミロイドーシスの確定診断等を行う医療機器等の用途で用いられ、応用範囲のさらなる拡張が期待されている。
【０００３】
波面センサとして、複数のレンズレットのそれぞれを透過する光の一部又は全部の位置に基づき、波面を演算するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、測定光を照射した被検査物からの戻り光のうち所定の偏光成分および所定の波長を有する光の収差を測定する測定手段を備える撮像装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－１５０５７号公報
特開２０１４－１０８２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の波面センサおよび特許文献２の撮像装置では、光の波面と偏光を並行してイメージングすることについて開示していない。
【０００６】
本開示は、光の波面と偏光を並行してイメージング可能なイメージング装置、および光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の実施形態に係るイメージング装置は、一次元または二次元に整列した複数のレンズを含む光学素子と、前記光学素子を透過した光を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づき、前記光学素子への入射光の偏光情報および波面情報のそれぞれを出力する処理部と、を有し、前記光学素子は、前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った位置に応じて主軸方位が周期的に異なる偏光特性を有する。
【０００８】
本開示の実施形態に係る光学素子は、一次元または二次元に整列した複数のレンズを含み、前記複数のレンズそれぞれの外周部において、前記レンズの外周に沿った位置に応じて主軸方位が周期的に異なる偏光特性を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、光の波面と偏光を並行してイメージング可能なイメージング装置、および光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係るイメージング装置の構成を示す模式図である。
第１実施形態に係る光学素子のレンズ外周部を説明する図である。
第１実施形態に係る処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。
第１実施形態に係る処理部の機能構成を示すブロック図である。
実施形態に係る波面および偏光と撮像画像との関係を説明する図である。
図５におけるレンズ周辺画像を示す図である。
実施形態に係る偏光情報の取得方法を説明する図である。
第１実施形態に係る撮像画像を示す図である。
図８におけるIX領域の拡大画像を示す図である。
図９の画像における外周円に含まれる画素の輝度を示す図である。
実施形態に係る波面のイメージング結果を示す図である。
実施形態に係る偏光のイメージング結果を示す図である。
実施形態に係る光学素子の製造方法を示す模式図である。
レーザ加工で形成されたレンズを示す図である。
第２実施形態に係るイメージング装置の構成を示す模式図である。
第２実施形態に係る処理部の機能構成を示す模式図である。
第１撮像画像におけるレンズ周辺画像を示す図である。
第２撮像画像におけるレンズ周辺画像を示す図である。
第１撮像画像と第２撮像画像の加算画像を示す図である。
図１９の画像における外周円に含まれる画素の輝度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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