[发明专利]成像装置和成像方法

权利要求书

1.一种成像装置，其特征在于，包括：

偏振光生成器件，用于将入射光线转换为具有单一偏振方向的偏振光；

至少一个光学单元，所述至少一个光学单元包括至少一个电控偏振光旋转器件以及至少一个偏振光透镜，所述偏振光依次入射至所述至少一个电控偏振光旋转器件以及所述至少一个偏振光透镜；

驱动电路，连接至所述至少一个电控偏振光旋转器件，所述至少一个电控偏振光旋转器件根据驱动电路提供的驱动信号改变所述偏振光的偏振方向；

非偏振光透镜组，所述偏振光经过所述至少一个光学单元后入射至所述非偏振光透镜组；以及

图像采集单元，用于采集经由所述电控偏振光旋转器件调制并经过所述非偏振光透镜组的偏振光而生成图像；

当所述电控偏振光旋转器件使所述偏振光的偏振方向旋转的角度为0度时，所述图像采集单元上生成的图像为被由所述偏振光透镜和所述非偏振光透镜组形成的等效透镜调制的光分量所成的对焦图像以及被所述非偏振光透镜组调制的光分量所成的散焦图像的合成。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述至少一个电控偏振光旋转器件为扭曲向列液晶盒。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述至少一个偏振光透镜为使用液晶材料制作的透镜。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，当所述成像装置包括一个光学单元，所述光学单元包括一个电控偏振光旋转器件以及一个偏振光透镜，且当所述电控偏振光旋转器件使所述偏振光的偏振方向旋转的角度为0度时，所述图像采集单元上最终成的图像表示为如下公式：

I₁＝Img((cos(θ))r,f(f_p,f_o,d))+Img((1-cos(θ))r,f_o)

其中，Img(r,f)是一个成像函数，代表光分量为r，对应焦距为f所能成的像，θ表示入射至所述电控偏振光旋转器件的偏振光的偏振方向与所述偏振光透镜对应的偏振光的偏振方向之间的夹角，f(fp,fo,d)表述所述偏振光透镜与所述非偏振光透镜组的等效焦距，fp为所述偏振光透镜的焦距，fo为所述非偏振光透镜组的焦距，d为所述偏振光透镜的主点与所述非偏振光透镜组的主点之间的距离。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其特征在于，当所述电控偏振光旋转器件将所述入射至其上的偏振光的偏振方向旋转角度为γ时，所述图像采集单元上最终成的图像表示为如下公式：

I₂＝Img((cos(θ+γ))r,f(f_p,f_o,d))+Img((1-cos(θ+γ))r,f_o)。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述成像装置包括依次排列的多个光学单元，每个光学单元包括至少一个电控偏振光旋转器件以及至少一个偏振光透镜，每个光学单元的电控偏振光旋转器件正对相邻光学单元的偏振光透镜。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述成像装置包括依次排列的多个光学单元，每个光学单元包括一个电控偏振光旋转器件以及一个偏振光透镜，每个光学单元的电控偏振光旋转器件正对相邻光学单元的偏振光透镜。