CN113227867B - 多通道成像设备和具有多孔径成像设备的设备 - Google Patents

Abstract

一种多孔径成像设备，包括：图像传感器；相邻布置的光学通道的阵列，其中，每个光学通道包括用于将总视场的至少一个局部视场成像到图像传感器的图像传感器区域上的光学器件；用于偏转光学通道的光路的光束偏转装置，其中，该光束偏转装置包括：可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第一波长范围的第一光束偏转区域；以及可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第二波长范围的第二光束偏转区域，第二波长范围不同于第一波长范围。

Description

多通道成像设备和具有多孔径成像设备的设备

技术领域

本发明涉及一种多通道成像设备和具有多通道成像设备的设备。本发明还涉及一种具有多孔径成像设备的便携式设备。

背景技术

传统相机在一个通道内传输总视场，并且在其小型化方面受到限制。例如，在诸如智能电话之类的移动设备中，采用两个相机，它们被取向在显示器的表面法线的方向上并且与之相反。

因此，期望的是这样的构思，即，使得小型化的设备能够捕获总视场，同时确保高图像质量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种多孔径成像设备，其能够同时实现大量图像信息和多孔径成像设备的小的安装空间。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。

本发明的核心思想在于已经发现，可以以这样的方式来实现上述目的，即，通过在不同的波长范围内捕获总视场，可以获得大量的图像信息，从而实现少量的捕获通道以及因此小的安装尺寸和低成本。

根据实施例，一种多孔径成像设备包括：图像传感器；相邻布置的光学通道的阵列，其中，每个光学通道包括用于将总视场的至少一个局部视场成像到图像传感器的图像传感器区域上的光学器件。该多孔径成像设备包括用于偏转光学通道的光路的光束偏转装置，其中，该光束偏转装置包括：可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第一波长范围的第一光束偏转区域；以及可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第二波长范围的第二光束偏转区域，第二波长范围不同于第一波长范围。这是有利的，因为可以使用相同的相机或相同的通道在不同的波长范围内捕获图像。

根据实施例，该多孔径成像设备被配置为利用图像传感器使用第一光束偏转区域捕获总视场的第一捕获，使得该第一捕获基于第一波长范围；以及利用图像传感器使用第二光束偏转区域捕获总视场的第二捕获，使得该第二捕获基于第二波长范围。

根据实施例，该多孔径成像设备被配置为使用第二捕获确定第一捕获的深度图。这使得能够获得关于总视场的深度信息。

根据实施例，第一光束偏转区域布置在光束偏转装置的第一侧上，第二光束偏转区域布置在与第一侧相对布置的第二侧上，并且光束偏转装置被配置为使得：为了捕获总视场的第一捕获，第一侧被布置为面向图像传感器，以及为了捕获总视场的第二捕获，第二侧被布置为面向图像传感器。

根据实施例，光束偏转装置的第一侧包括不同于与其相对的第二侧的涂层的涂层，以便可分别在第一波长范围和第二波长范围内操作。

根据实施例，当在第一波长范围内操作时，光束偏转装置被配置为反射第一波长范围并且至少部分地吸收与其不同的波长范围，和/ 或当在第二波长范围内操作时，光束偏转装置被配置为反射第二波长范围并且至少部分地吸收与其不同的波长范围。这使得能够减少或避免捕获中的杂散光，并且因此实现高图像质量。

根据实施例，总视场是第一总视场，并且该多孔径成像设备包括用于捕获第一总视场的第一观看方向和朝向第二总视场的第二观看方向。该多孔径成像设备被配置为：利用图像传感器使用第一光束偏转区域捕获第二总视场的第三捕获，使得第三捕获基于第一波长范围；以及利用图像传感器使用第二光束偏转区域捕获第二总视场的第四捕获，使得第四捕获基于第二波长范围。因此，可以在两个波长范围内捕获两个可能间隔开的总视场。

根据实施例，第一总视场和第二总视场沿多孔径成像设备的不同主方向布置，并且当执行连续旋转运动时，光束偏转区域使光路交替地朝向第一总视场和第二总视场并且交替地利用第一光束偏转区域和第二光束偏转区域偏转。这可以是对运动顺序的实施性或理论性的考虑。特别地，实施例规定，为了改变光束偏转装置的位置，实现最短的路径和因此最短的致动时间，使得光束偏转装置可以在不同的方向上运动。

根据实施例，光束偏转装置被配置为：为了获得总视场的第一捕获，包括第一光束偏转区域相对于图像传感器的45°±10°的倾斜角；以及为了获得总视场的第二捕获，包括第二光束偏转区域相对于图像传感器的45°±10°的倾斜角。该倾斜角使得能够将光路偏转大约90°，并且使得多孔径成像设备的安装尺寸更小，因为可以有利地使用多孔径成像设备的低厚度。

根据实施例，该多孔径成像设备被配置为通过至少两个局部视场捕获总视场并且通过至少一个第一光学通道和一个第二光学通道捕获至少一个局部视场。这使得能够避免或减少遮挡效应。

根据实施例，该多孔径成像设备被配置为将总视场分割为正好两个局部视场，以便通过第一光学通道和第二光学通道精确地捕获局部视场之一。这使得能够减少或避免遮挡，并且同时实现少量的光学通道，从而实现小的安装尺寸和/或低成本。

根据实施例，第一光学通道和第二光学通道在阵列中由至少一个另外的光学通道间隔开。这使得能够避免或减少遮挡效应。特别地，利用在另一光学通道周围捕获局部视场的光学通道的对称布置，可以减少或避免遮挡效应。例如，第一局部视场由捕获第二局部视场的通道左边和右边的通道捕获，特别是当沿垂直方向或垂直于光学通道阵列中的光学通道的布置方向(行延伸方向)将总视场划分为正好两个局部视场时。

根据实施例，光束偏转装置被形成为小平面(facet)阵列，其中，每个光学通道被分配给一个小平面，并且每个小平面包括第一光束偏转区域和第二光束偏转区域。这使得能够对偏转的光学通道中的发散度进行小平面单独的或甚至通道单独的调节，使得不必在光学通道或光学器件本身中调节发散度的所调节部分。

根据实施例，小平面阵列的小平面被形成为双面均反射的且双面均平行平面的反射镜。这使得能够简单地实现这些小平面。

根据实施例，图像传感器区域被配置用于第一波长范围内的图像生成以及用于第二波长范围内的图像生成。这使得能够空间高效地实现图像传感器。

根据实施例，图像传感器区域的像素被配置用于第一波长范围内的图像生成以及至少部分地用于第二波长范围内的图像生成。例如，这可以通过布置相应的滤光器和/或经由在光电管组(例如，以Baver 模式)中集成或替换相应地实现的光电管来实现。

根据实施例，第一波长范围包括可见光谱，第二波长范围包括红外光谱，特别是近红外光谱。这使得能够实现多孔径成像设备，从而可以通过红外光谱获得附加的图像信息。

根据实施例，该多孔径成像设备还包括照明装置，其被配置为发射具有第三波长范围的时间或空间照明图案，该第三波长范围至少部分地对应于第二波长范围。这使得能够利用第二波长范围的光选择性地照明总视场，从而可以对于该波长范围省略另外的照明源的布置。

根据实施例，该多孔径成像设备被配置为至少立体地捕获总视场。这使得能够额外增加所获得的图像信息。

根据实施例，光束偏转装置被配置为利用第一光束偏转区域阻挡或衰减第二波长范围以及利用第二光束偏转区域阻挡或衰减第一波长范围。这使得能够在偏转期间隔离波长范围，使得图像传感器仅受到要在期望的捕获中使用的光的照射。

根据实施例，一种设备包括本发明的多孔径成像设备，并且被配置为生成总视场的深度图。

根据实施例，该设备不包括附加的红外相机。

根据实施例，该设备被配置为从透视图捕获总视场，并且不提供总视场的立体捕获。由于利用基于不同波长的范围生成深度信息，这种实施方式是特别有利的，从而能够省略用于立体视觉目的的附加成像模块。

其他有利的实施例是从属权利要求的主题。

附图说明

下面将参考附图说明本发明的优选实施例，附图中：

图1示出了根据实施例的设备的示意性透视图；

图2示出了根据另一实施例的设备的主侧面的示意图；

图3a示出了根据实施例的处于第一操作状态的光束偏转装置和光阑的状态；

图3b示出了处于第二操作状态的光束偏转装置和光阑；

图4a示出了根据实施例的光束偏转装置的示意图，所述光束偏转装置包括多个光束偏转区域；

图4b示出了根据作为图4a的替代方案的配置并且根据实施例的光束偏转装置的示意图；

图4c-图4h示出了根据实施例的成像设备的光束偏转装置的有利实施方式；

图5a示出了根据实施例的成像设备的示意性透视图；

图5b示出了根据实施例的多孔径成像设备的示意性透视图，其包括被配置为发射时间或空间照明图案的照明装置；

图5c示出了修改的成像设备的示意性截面侧视图，其中光束偏转装置可以在第一操作状态的第一位置和第二位置之间旋转地切换；

图6a示出了包括四个相互重叠的局部视场的总视场的示意图；

图6b示出了与图6a中不同地分布的总视场，其中局部视场被捕获两次并且局部视场沿第一方向相邻地布置；

图6c示出了与图6a中不同地分布的总视场，其中局部视场被捕获两次并且局部视场沿第二方向相邻地布置；

图7a示出了根据实施例的包括两个用于立体地捕获总视场的多孔径成像设备的设备的示意性透视图；

图7b示出了根据实施例的包括两个多孔径成像设备的设备的示意性透视图，其被配置为代替立体捕获，根据在多个波长范围中的一个波长范围中的捕获创建深度信息；

图7c示出了根据实施例的多孔径成像设备的优选实施方式的示意性透视图，其包括单个观看方向；

图8示出了包括包含共享图像传感器的第一多孔径成像设备和第二多孔径成像设备的示意性结构；

图9a-图9d示出了根据实施例的使用不同波长范围的多孔径成像设备的示意图；以及

图10示出了根据实施例的多孔径成像设备的图像传感器的图像传感器区域在第一波长范围和第二波长范围的波长上的灵敏度的示意图。

具体实施方式

在下面参考附图更详细地说明本发明的实施例之前，应当注意，在各个附图中，相同的和具有相同的功能或动作的元件、对象和/或结构将具有相同的附图标记，使得在不同实施例中呈现的所述元件的描述是可互换的和/或可相互应用的。

随后的实施例涉及使用不同的波长范围在图像传感器上成像。波长范围涉及电磁辐射，尤其涉及光。例如，不同波长范围的示例是使用可见光，例如在约380nm至约650nm的波长范围内。例如，与此不同的波长范围可以是波长小于380nm的紫外光谱和/或波长大于700nm(约1000nm至约1000μm)的红外光谱，特别是波长在约700nm 或780nm直至约3μm的范围内的近红外光谱。第一波长范围和第二波长范围包括至少部分不同的波长。根据实施例，波长范围不包括任何重叠。根据替代实施例，波长范围包括重叠，然而，该重叠仅是部分的，使得在两个范围中都存在能够实现区分的波长。

随后描述的实施例涉及光束偏转装置的光束偏转区域。光束偏转区域可以是对象的表面区域或被配置为在至少一个波长范围内执行光路的偏转的对象区域。这可以是至少一个施加层的序列，例如介电层，但也可以是提供或调节反射率的导电层。这可以是电无源或有源性质。

在随后描述的实施例中，将参考设备的主侧面和副侧面。在本文描述的实施例中，设备的主侧面可以被理解为外壳或设备的与其他侧面相比具有较大或最大尺寸的侧面。例如，第一主侧面可以表示正面，第二主侧面可以表示背面，尽管这不具有任何限制效果。副侧面可以被理解为意指将主侧面彼此连接的侧面或面。

即使下面描述的实施例涉及便携式设备，所阐述的方面也可以容易地转移到其他移动或固定设备。应当理解，所描述的便携式设备可以安装在其他设备中，例如车辆中。而且，设备的外壳可以被配置为非便携式的。这即是为什么下面描述的实施例不旨在限于便携式设备，而是可以指设备的任何实施方式。

图1示出了根据实施例的便携式设备10的示意性透视图。便携式设备10包括外壳12，外壳12包括第一透明区域14a和第二透明区域 14b。例如，外壳12可以由不透明塑料、金属等形成。透明区域14a 和/或14b可以与外壳12一体地形成或以多部分方式形成。例如，透明区域14a和/或14b可以是外壳12中的凹部。备选地，透明材料可以布置在凹部或透明区域14a和/或14b的区域中。透明区域14a和/ 或14b的透明材料可以至少在成像设备(特别是多孔径成像设备16) 或其图像传感器所接收的电磁辐射的波长范围内是透明的。这意味着透明区域14a和/或14b可以被配置为在不同于前者的波长范围内是部分或完全不透明的。例如，成像设备16可以被配置为捕获第一波长范围和第二波长范围(例如，可见波长范围)以及捕获与其至少部分不同的波长范围。

成像设备或多孔径成像设备16设置在外壳12内。成像设备16 包括光束偏转装置18和图像捕获装置19。图像捕获装置19可以包括两个或更多个光学通道和图像传感器，每个光学通道包括用于改变(例如，集中、聚焦或散射)成像设备16的光路的一个或多个光学器件。相对于不同的光学通道，光学器件可以是分离的、或专用的或通道单独的。备选地，光学器件还可以包括一起对两个、若干个或全部光学通道起作用的元件，例如与通道单独的透镜组合的会聚透镜、相互滤光器等。

例如，图像捕获装置19可以包括一个或多个图像传感器，其分配的光路通过一个或多个光学通道被引导到光束偏转装置18上并且被光束偏转装置18偏转。如在图6a的上下文中描述的，至少两个光学通道可以被偏转，使得它们将捕获总视场(总对象区域)的相互重叠的局部视场(局部对象区域)。成像设备16可以被称为多孔径成像设备。图像传感器的每个图像传感器区域可以被分配给光学通道。可以在相邻的图像传感器区域之间布置结构间隙，或者可以将图像传感器区域实现为不同的图像传感器或其部分，然而，备选地或附加地，相邻的图像传感器区域也可以直接彼此接界并且通过图像传感器的读出而彼此分离。

便携式设备10具有第一操作状态和第二操作状态。操作状态可以与光束偏转装置18的定位、位置或取向相关。这可以通过使用具有不同偏转有效性的侧面来影响哪个波长范围被光束偏转装置16偏转。备选地或附加地，两个不同的操作状态可以影响光路偏转到的方向。在示例性多孔径成像设备16中，可以有4个操作状态，例如，两个用于两个不同的观看方向，两个用于不同的波长范围。其一个原因是，光束偏转装置16包括可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第一波长范围的第一光束偏转区域并且包括可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第二波长范围的第二光束偏转区域，第二波长范围不同于第一波长范围。

关于观看方向，在第一操作状态下，光束偏转装置18可以偏转成像设备16的光路22，使得所述光路通过第一透明区域14a，如光路 22a所示。在第二操作状态下，光束偏转装置18可以被配置为偏转成像设备16的光路22，使得所述光路通过第二透明区域14b，如光路22b所示。这也可以被理解为意味着光束偏转装置18基于操作状态在某一时间点引导光路22通过透明区域14a和/或14b之一。基于操作状态，由成像设备16捕获的视场(对象区域)的位置可以以空间变化的方式布置。

可以交替地使用可操作用于第一波长范围的第一光束偏转区域和可操作用于第二波长范围的第二光束偏转区域，以便偏转光学通道的光路(或光路22)。这使得能够将光束偏转区域可操作用于的光谱部分导向图像传感器。例如，光束偏转区域可以包括带通功能，并且可以偏转(即，反射)带通功能被配置用于的波长范围，而其他波长范围被抑制、滤除或至少强烈衰减例如至少20dB、至少40dB或至少 60dB。

光束偏转区域可以布置在光束偏转装置18的同一侧上，从而提供了可以平移地移位的光束偏转装置的优点。备选地或附加地，不同的光束偏转区域也可以布置在光束偏转装置18的不同侧，其中所述区域可以基于光束偏转装置18的旋转运动交替地面向图像传感器。在这种情况下，可以使用任何倾斜角。然而，当使用多孔径成像设备16的两个可能相反的观看方向时，有利的是选择大约45°的角度，使得90°的旋转运动足以改变观看方向。另一方面，在只有一个观看方向的情况下，可以选择更多的自由度。

通过交替地将不同的光束偏转区域转向为面向，可以利用不同的波长范围来捕获相应观看方向的总视场，这是由于以下事实：该多孔径成像设备被配置为利用图像传感器使用第一光束偏转区域捕获总视场的第一捕获，使得该第一捕获基于第一波长范围；以及利用图像传感器使用第二光束偏转区域捕获总视场的第二捕获，使得该第二捕获基于第二波长范围。因此，例如，对于人眼不可见的波长范围可以用于获得诸如深度图之类的附加图像信息。

便携式没备10可以包括第一光阑24a和第二光阑24b。光阑24a 布置在透明区域14a的区域中，并且被配置为当光阑24a处于关闭状态时至少部分地光学关闭透明区域14a。根据实施例，光阑24a被配置为当光阑处于关闭状态时完全关闭透明区域14a或关闭透明区域 14a的表面积的至少50％、90％或至少99％。光阑24b被配置为以与在透明区域14a的上下文中针对光阑24a所描述的相同或类似的方式关闭透明区域14b。在光束偏转装置18将光路22朝向光路22a偏转的第一操作状态下，光阑24b可以至少部分地光学关闭透明区域14b，使得杂散光以小范围或可能根本不通过透明区域14b进入外壳12。这使得进入光阑14b的杂散光对在第一操作状态下的视场的捕获影响很小。在例如光路22b离开外壳12的第二操作状态下，光阑24a可以至少部分地光学关闭透明区域14a。简言之，光阑24a和/或24b可以被配置为使得它们关闭透明区域14a和/或14b，从而使得杂散光以小范围或根本不通过这些光阑从不期望的方向(例如，所捕获的视场不位于其中)进入。光阑24a和/或24b可以被配置为连续的并且可以在每种情况下相对于成像设备16的全部光学通道布置。这意味着基于相应的操作状态，光阑24a和24b可以由多孔径成像设备的任何光学通道使用。根据实施例，布置由全部光学通道使用的一个光阑24a或24b，而不是为每个光学通道布置单独的圆形光阑。光阑24a和/或24b可以例如具有矩形、卵形、圆形或椭圆形形状，符合多边形链。

在第一操作状态和第二操作状态之间的切换可以例如包括光束偏转装置18的基于平移运动26和/或基于旋转运动28的运动。

例如，光阑24a和/或24b可以被配置为机械光阑。备选地，光阑 24a和/或24b可以被配置为电致变色光阑。这使得能够使用少量的机械可移动部件。此外，将光阑24a和/或24b配置为电致变色光阑使得能够无噪声地打开和/或关闭透明区域14a和/或14b以及实现可以容易地集成到便携式设备10的光学器件中。例如，光阑24a和/或24b 可以被配置为使得当它们处于关闭状态时它们几乎不被用户感知或根本不被用户感知，因为与外壳12相比几乎没有光学差异。

外壳12可以被配置为扁平的。例如，主侧面13a和/或13b可以在空间上布置在x/y平面或与其平行的平面内。位于主侧面13a和13b 之间的副侧面或副面15a和/或15b可以在空间上被布置为使得它们是倾斜于或垂直于主侧面13a和13b，主侧面13a和/或13b和/或副侧面 15a和/或15b可以被配置为弯曲的或平面的。外壳12沿主侧面13a 和13b之间的第一外壳方向z的延伸(例如，以与便携式设备10的显示器的表面法线平行或反平行的方式)与外壳12沿另外的延伸(即，沿主侧面13a和/或13b的延伸方向)的另外的尺寸相比可以较小。副侧面15a和15b可以与显示器的表面法线平行或反平行。主侧面13a 和/或13b可以在空间上垂直于便携式设备10的显示器的表面法线布置。因此，例如，外壳沿x方向和/或沿y方向的延伸可以是外壳12 沿第一延伸z的延伸的至少三倍、至少五倍或至少七倍。简言之，然而，在不具有任何限制作用的前提下，外壳12的延伸z可以被理解为外壳12的厚度或深度。

图2示出了根据实施例的便携式设备20的主侧面的示意图。便携式设备可以包括设备10。便携式设备20可以包括显示器33，例如屏幕。例如，设备20可以是包括成像设备16的便携式通信设备，例如移动电话(智能电话)、平板计算机、移动音乐播放器、监视器或视觉显示单元。透明区域14a和/或透明区域14b可以布置在外壳12的其中布置有显示器33的区域中。这意味着光阑24a和/或24b可以布置在显示器33的区域中。例如，透明区域14a和/或14b和/或光阑24a 和/或24b可以被显示器33隐藏。在显示器33的其中布置有光阑24a和/或24b的区域中，显示器的信息可以至少周期性地呈现。所述信息呈现可以是便携式设备20的任何操作。例如，取景器功能可以呈现在显示器33上，其中可以呈现由外壳12内的成像设备扫描或捕获的视场。备选地或附加地，可以呈现已经捕获的图像或任何其他信息。简言之，透明区域14a和/或光阑24a可以被显示器33隐藏，使得透明区域14a和/或光阑24a在便携式设备20的操作期间几乎不会被感知或不会被感知。

透明区域14a和14b均可以布置在外壳12的至少一个主侧面13a 中和/或相对的主侧面中。简言之，外壳12可以在前面具有透明区域以及在后面具有透明区域。在此情境下，应当注意，术语“前”和“后”可以例如由“左”和“右”、“顶部”和“底部”等其他术语来随机地替换，而不限制本文描述的任何实施例。根据另外的实施例，透明区域14a和/或14b可以布置在副侧面中。透明区域的布置可以是任意的和/或取决于光学通道的光路可偏转到的方向。

在透明区域14a或光阑24a的区域中，显示器33可以例如被配置为在通过成像设备捕获图像时周期性地停用，或增加显示器33在外壳 12之外的透明度。备选地，显示器33也可以在此区域中保持活动，例如当显示器33不或几乎不向便携式设备20和/或外壳12的内部中或朝向成像设备16发射相关波长范围内的任何电磁辐射时。

图3a示出了光束偏转装置18和例如伴随第一光阑24a以及第二光阑24b的操作状态的多孔径成像设备的状态。例如，光束偏转装置 18利用图3b所示的光束偏转区域18A偏转光路22，使得其如同光路 22a一样通过透明区域14a。光阑24b可以周期性地至少部分地关闭透明区域14b，使得杂散光不通过或仅以小范围通过透明区域14b进入便携式设备的外壳的内部。

图3b示出了处于第二操作状态的光束偏转装置18、光阑24a和光阑24b，例如，其中光束偏转装置18包括使用90°的旋转运动28 的不同观看方向。然而，光束偏转装置现在利用可操作用于第二波长范围的光束偏转区域18B来偏转光路，使得可以在第二波长范围的范围内执行捕获布置在光路22b的观看方向上的总视场。

然而，当光束偏转装置与原始状态相比旋转大约多于90°并且因此旋转大约180°时，在光束偏转区域18B的影响下，将再次采用图3a所示的第一观看方向。尽管例如通过使用任意角度提供的观看方向 22a或22b可以仅捕获一个总视场，但是也可以因此捕获更多数量的总视场，例如2个、3个或更多。

光束偏转装置18可以偏转光路22，使得其如同光路22b一样通过透明区域14b，同时光阑24a至少部分地光学关闭透明区域14a。在第二操作状态下，光阑24b可以展现至少部分打开或完全打开的状态。打开状态可以涉及光阑的透明度。例如，电致变色光阑可以被称为根据控制状态而打开或关闭，而不移动机械组件。在第二操作状态期间，被配置为电致变色光阑的光阑24b可以至少周期性地对成像设备要检测的波长范围部分或完全透明。在如图3a所示的第一操作状态下，光阑24b可以对该波长范围是部分或完全不透明或不传导的。在图3a 的第一操作状态和图3b的第二操作状态之间的切换可以基于偏转装置18的旋转运动28和/或基于平移运动来获得(如在图4a和图4b的上下文中所描述的)或可以包括所述运动中的至少一个。

图4a示出了光束偏转装置18的示意图，其包括多个光束偏转元件32a-h。例如，成像设备可以包括多个或若干个光学通道，例如两个、四个或更多。例如，如果成像设备包括四个光学通道，则光束偏转装置18所能包括的光束偏转元件32a-h的数量依照光学通道的数量乘以可以在其间切换光束偏转装置18或便携式设备的操作状态的数量。例如，光束偏转元件32a和32e可以与第一光学通道相关联，光束偏转元件32a在第一操作状态下偏转第一光学通道的光路，光束偏转元件32e在第一操作状态下偏转第一光学通道的光路。类似地，光束偏转元件32b和32f、32c和32g、以及32d和32h可以分别与另外的光学通道相关联。

光束偏转装置可以沿运动26的平移方向平移地运动和/或可以相对于成像设备的光学通道在光束偏转装置18的第一位置和第二位置之间来回运动，以便在第一操作状态和第二操作状态之间改变。光束偏转装置18在第一位置和第二位置之间运动所跨过的距离34可以至少对应于成像设备的四个光学通道之间的距离。光束偏转装置18可以包括光束偏转元件32a-h的逐块排序。例如，光束偏转元件32a-d可以被配置为将成像设备的光路偏转到朝向第一视场的第一观看方向，每个光学通道可以与总视场的局部视场相关联。光束偏转元件32e-h 可以被配置为将成像设备的光路偏转到朝向第二视场的第二观看方向，每个光学通道可以与总视场的局部视场相关联。根据另外的实施例，至少两个光学通道的光路可以由一个光束偏转元件偏转，使得光束偏转装置18的光束偏转元件的数量可以更小。

光束偏转元件32a-h可以是光束偏转装置18的具有相互不同曲率的区域，或者它们可以是小平面反射镜(facet mirror)的平面小平面。例如，光束偏转装置18可以被理解为展现相互不同的倾斜度的小平面和/或偏转元件32a-h的阵列，使得入射到光束偏转装置18上的光学通道的光路被引导到第一操作状态的视场的相互不同的局部视场中，以及使得入射到偏转元件32e-h上并且被偏转元件32e-h偏转的光路被引导到第二操作状态的视场的相互不同的局部视场中。

图4b示出了根据与图4a的配置不同的配置的光束偏转装置18 的示意图。在图4a的配置可以被理解为基于操作状态的光束偏转元件 32a-h的逐块排序的同时，图4b的配置可以被理解为基于成像设备的光学通道序列的光束偏转元件32a-h的逐通道排序。与第一光学通道相关联的光束偏转元件32a和32e可以彼此相邻地布置。类似地，分别可以与光学通道2、3和4相关联的光束偏转元件32b和32f、32c 和32g以及32d和32h可以分别彼此相邻地布置。例如，如果成像设备的光学通道彼此之间具有足够大的距离，则光束偏转装置18运动以便在第一位置和第二位置之间来回运动所跨过的距离34’可以小于距离34，例如，它可以是距离34的四分之一或一半。这使得能够进一步简化成像设备和/或便携式设备的结构设计。

代替仅将光束偏转元件分配给光学通道，它们还均可以提供不同类型的光束偏转区域，使得可以例如通过在第一波长范围内利用光束偏转元件32a偏转或通过在第二波长范围内利用光束偏转元件32e偏转来偏转第一光学通道。

旋转运动可以与平移运动相组合。因此，例如，可以设想，平移运动在波长范围之间切换，即，不同的光束偏转元件32a-h布置在光束偏转装置18的同一侧，其中在两侧均反射的实施方式使得能够切换观看方向，反之亦然。

通过图4c-图4h，将描述光束偏转装置18的有利实施方式。这些解释将说明多个优点，这些优点可以单独地或以任何组合来实现，但不旨在是限制性的。

图4c示出了可用于本文描述的光束偏转装置(例如，图4a或图 4b的光束偏转装置18)的光束偏转元件32的示意性截面侧视图。光束偏转元件32可以具有多边形链形式的横截面。即使示出了三角形横截面，任何其他多边形也是可能的。备选地或附加地，该横截面还可以包括至少一个弯曲表面；特别是对于反射表面，至少在截面上是平面的配置可以是有利的，以便避免像差。相对于波长不同地操作的光束偏转区域可以布置在不同且相对的主侧面35a和35b处。

例如，光束偏转元件32包括第一侧35a、第二侧35b和第三侧35c。至少两个侧面(例如，侧面35a和35b)被配置为反射的，使得光束偏转元件32被配置为在两个侧面上都是反射的。侧面35a和35b可以是光束偏转元件32的主侧面，即，其表面积大于侧面35c的表面积的侧面。

换句话说，光束偏转元件32可以具有楔形的形状并且被形成为在两个侧面上都是反射的。然而，可以与面35c相对地布置比面35c小得多的另一个面，即，在面35a和35b之间。换句话说，在这种情况下，由面35a、35b和35c形成的楔形不是任意地逐渐变细，而是在尖角侧上设有面，因此被截断。

图4d示出了光束偏转元件32的示意性截面侧视图，其中描述了光束偏转元件32的悬挂或位移轴37。光束偏转元件32可以围绕位移轴37在光束偏转装置18中旋转地和/或平移地运动，位移轴37可以相对于横截面的质心43偏心地位移。备选地，质心也可以是描述光束偏转元件32沿厚度方向45和沿与其垂直的方向47的一半尺寸的点。

位移轴可以例如沿厚度方向45是不变的，并且可以在与其垂直的方向上具有任何偏移。备选地，也可以设想沿厚度方向45的偏移。可以实现该位移，例如使得在光束偏转元件32围绕位移轴37旋转时，所获得的行程范围大于在围绕质心43旋转时获得的行程范围。因此，在给定相同的旋转角度的情况下，与围绕质心43的旋转相比，由于位移轴37的位移，侧面35a和35b之间的边缘在旋转时运动的行程可能增加。优选地，光束偏转元件32被布置为使得位于侧面35a和35b 之间的边缘(即，楔形截面的尖角侧)面向图像传感器。因此，相应的另一侧面35a或35b可以通过小的旋转运动使光学通道的光路偏转。这表明可以执行旋转，使得光束偏转装置沿厚度方向45的空间需求小，因为不需要光束偏转元件32运动使得主侧面将垂直于图像传感器。

侧面35c也可以被称为副侧面或背面。若干个光束偏转元件可以彼此连接，使得连接元件布置在侧面35c上或延伸通过光束偏转元件的横截面，即，布置在光束偏转元件内部，例如在位移轴37的区域中。特别地，保持元件可以被布置为不突出或仅以小范围突出，即，沿方向45超出光束偏转元件32最大50％、最大30％或最大10％，使得保持元件不增加或确定整个设计沿方向45的延伸。备选地，沿厚度方向 45的延伸可以由光学通道的透镜确定，即，所述透镜具有限定最小厚度的尺寸。

光束偏转元件32可以由玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、塑料、金属或所述材料和/或其他材料的任何组合形成。

换句话说，光束偏转元件32可以被布置为使得尖端(即，位于主侧面35a和35b之间的边缘)指向图像传感器。可以实现光束偏转元件的保持，使得其仅发生在光束偏转元件的背面或内部(即，主侧面未被隐藏)。共享的保持或连接元件可以延伸跨过背面35c。光束偏转元件32的旋转轴可以偏心地布置。

图4e示出了包括图像传感器36和相邻布置的光学通道42a-d的单行阵列38的多孔径成像设备40的示意性透视图。光束偏转装置18 包括可以对应于多个光学通道的多个光束偏转元件32a-d。备选地，例如当两个光学通道使用至少一个光束偏转元件时，可以布置更少数量的光束偏转元件。备选地，如结合图4a和图4b所述，例如当光束偏转装置18的偏转方向通过平移运动切换时，可以布置更多的数量。每个光束偏转元件32a-d可以与光学通道42a-d相关联。光束偏转元件32a-d可以被配置为根据图4c和图4d的多个元件32。备选地，光束偏转元件32a-d中的至少两个、若干个或全部可以彼此一体地形成。

图4f示出了光束偏转元件32的示意性截面侧视图，其截面被形成为自由表面。因此，侧面35c可以包括使得能够附接保持元件的凹部49；凹部49也可以被形成为突出元件，例如槽和楔子(key)系统的楔子。横截面还包括第四侧面35d，其具有比主侧面35a和35b更小的表面积并且将主侧面35a和35b彼此连接。

图4g示出了第一光束偏转元件32a和第二光束偏转元件32b的示意性截面侧视图，如在呈现方向上所看到的，第二光束偏转元件32b 位于第一光束偏转元件32a后面。凹部49a和49b可以被布置为基本叠合的，使得可以在凹部中布置连接元件。

图4h示出了包括例如连接到连接元件51的四个光束偏转元件 32a-d的光束偏转装置18的示意性透视图。连接元件可以用于通过致动器平移地和/或旋转地运动。连接元件51可以在光束偏转元件32a-d 上或内一体地形成，并且可以延伸跨过延伸方向，例如图4e中的y 方向。备选地，例如当光束偏转元件32a-d一体地形成时，连接元件 51可以仅耦接到光束偏转装置18的至少一侧。备选地，到致动器的连接和/或光束偏转元件32a-d的连接也可以以任何其他方式发生，例如通过粘附、绞拧或焊接。

图5a示出了成像设备16的示意性透视图。成像设备16包括光束偏转装置18、图像传感器36和相邻布置的光学通道42a-d的单行阵列38。每个光学通道42a-d可以包括被配置为光学地影响成像设备 16的光路22-1至22-4的光学器件。光学器件可以是通道单独的或可以包括用于两个或更多个光学通道的组的共同组件。

图像传感器36可以包括图像传感器区域44a-d；光学通道22a-d 的光路22-1至22-4均可以入射到图像传感器区域44a-d。简言之，每个图像传感器区域44a-d可以具有与其相关联的光学通道22a-d和/或光路22-1至22-4。光束偏转装置18可以被配置为基于便携式设备的相互不同的操作状态和/或光束偏转装置18的相互不同的位置(如例如结合图1、2、3a、3b、4a-4h所描述的)将光路22-1至22-4偏转到相互不同的方向和/或不同的波长。这意味着成像设备16可以被形成为或包括多孔径成像设备40。

图像传感器区域44a-d均可以由例如包括相应像素阵列的芯片形成；图像传感器区域可以安装在共享衬底和/或共享电路板上。备选地，当然，图像传感器区域44a-d也均可以由连续延伸跨过图像传感器区域44a-d的共享像素阵列的一部分形成，该共享像素阵列例如形成在单独的芯片上。然后，例如，在图像传感器区域44a-d中将仅读出共享像素阵列的像素值。当然，所述替代方案的各种组合也是可能的，例如存在用于两个或更多个通道的一个芯片和用于其他通道的另一芯片等。在图像传感器36的若干个芯片的情况下，所述芯片可以安装在一个或多个电路板上，例如全部一起安装或成组安装等。

单行阵列38可以包括载体39，光学通道的光学器件41a-d布置在载体39处。光路22-1至22-4通过载体39，用于在各个光学通道中成像。多孔径成像设备的光学通道可以在光束偏转装置18和图像传感器36之间穿过载体39。载体39可以以稳定的方式保持光学器件41a-d 之间的相对位置。载体39可以透明地形成并且例如包括玻璃材料和/ 或聚合物材料。光学器件41a-d可以布置在载体39的至少一个表面上。这使得载体39的尺寸较小，并且因此使得单行阵列38的沿平行于图像传感器36且垂直于行延伸方向56的方向的尺寸较小，因为可以省去光学器件41a-d在其圆周区域内的封装。根据实施例，载体39没有被配置为比光学器件41a-d沿平行于图像传感器36的主侧面且垂直于行延伸方向56的方向的相应尺寸更大，或者被配置为仅略微更大，即，最多大20％、最多大10％或最多大5％。

光束偏转装置可以被配置为使得在第一位置和第二位置，它在相互不同的方向上偏转每个光学通道42a-d的光路22-1到22-4。这意味着被偏转的光路22-1至22-4可以具有相互的角度，如在图6a的上下文中所述。光学通道16a-d可以沿行延伸方向56布置成至少一行。阵列38可以被形成为包括至少两行的多行阵列或被形成为包括(精确地)一行光学通道的单行阵列。光束偏转装置18可以基于朝向变化视场设置的观看方向来引导光学通道。光学通道可以在观看方向内具有相对于彼此的角度，使得光学通道被引导到总视场的局部视场中，该局部视场如果有重叠，则仅部分重叠。光学通道的不同角度可以基于光学通道的光学器件和/或基于光束偏转装置18处光学通道的相互不同的偏转来获得。

成像设备16可以包括致动器48a，其例如是光学图像稳定器46a 的一部分和/或可以用于切换光束偏转装置18的位置。光学图像稳定器46可以被配置为使得能够对由图像传感器36捕获的图像进行光学图像稳定。为此，致动器48a可以被配置为产生光束偏转装置18的旋转运动52。旋转运动52可以围绕旋转轴54发生；光束偏转装置18 的旋转轴54可以布置在光束偏转装置18的中心区域中或与其相距一定距离处。旋转运动52可以叠加在旋转运动28和/或平移运动26上，用于在第一位置和第二位置或操作状态之间切换光束偏转装置。如果光束偏转装置18可平移地运动，则平移运动26可以在空间上与单行阵列38的行延伸方向56平行地布置。行延伸方向56可以涉及光学通道42a-d相邻布置的方向。基于旋转运动52，可以沿可能垂直于行延伸方向56的第一图像轴58获得光学图像稳定。

备选地或附加地，光学图像稳定器46可以包括致动器48b，其被配置为沿行延伸方向56使单行阵列38平移地运动。基于单行阵列38 沿行延伸方向56的平移运动，可以沿可能与行延伸方向56平行和/ 或与单行阵列38的运动方向平行的第二图像轴62获得光学图像稳定。致动器48a和48b可以例如被形成为压电致动器、气动致动器、液压致动器、直流电动机、步进电动机、热致动器、静电致动器、电致伸缩致动器和/或磁致伸缩致动器。致动器48a和48b可以被形成为彼此相同或不同。备选地，还可以布置致动器，将其配置为使光束偏转装置18旋转地运动以及使单行阵列38平移地运动。例如，旋转轴54 可以平行于行延伸方向56。围绕旋转轴54的旋转运动52可以导致成像设备16沿平行于图像轴58的方向所需的安装空间极小，使得在外壳内包括成像设备16的便携式设备也可以具有小尺寸。简言之，便携式设备可以包括扁平外壳。

平移运动26可以例如与设备10的主侧面13a和/或13b的延伸平行或基本平行地实施，使得可以沿行延伸方向56布置在操作状态之间切换光束偏转可能需要的附加安装空间，和/或使得可以省去沿设备的厚度方向提供安装空间。致动器48a和/或48b可以沿行延伸方向和/ 或与其垂直地、平行于设备的外壳的主侧面的延伸方向布置。简言之，这可以被描述为使得用于在操作状态之间切换的致动器和/或光学图像稳定器的致动器可以布置在图像传感器、单行阵列38和光束偏转装置18之间的延伸的旁边、前面或后面，省去在其上方和/或下方的布置，以便保持成像设备16的安装高度较小。这意味着用于切换操作状态和/或光学图像稳定器的致动器可以布置在图像传感器36、单行阵列38和光束偏转装置18被布置在其内的平面内。

根据另外的实施例，致动器48b和/或其他致动器可以被配置为改变图像传感器36与单行阵列38和/或光学通道的光学器件之间的距离。为此，例如，致动器48b可以被配置为使单行阵列38和/或图像传感器36沿光路22-1至22-4中的光路和/或垂直于行延伸方向56相对于彼此运动，以便改变视场成像的焦点和/或获得自动聚焦功能。

成像设备16可以包括被配置为改变成像设备的焦点的聚焦装置。聚焦装置可以被配置为提供单行阵列38和图像传感器36之间的相对运动。聚焦装置可以被配置为在执行该相对运动，同时执行光束偏转装置18的与相对运动同时的运动。例如，致动器48b或另一致动器可以被配置为保持单行阵列38和光束偏转装置18之间的距离至少基本上恒定，或者当不使用附加致动器时，保持至少基本上恒定，可能会是精确地恒定，即，使光束偏转装置18与单行阵列38运动得一样多。对于不包括光束偏转装置的相机，聚焦功能的实现可能会导致设备的尺寸(厚度)增加。

基于光束偏转装置，这可以在没有沿平行于图像传感器36的主侧面且垂直于多孔径成像设备的行延伸方向56(例如，厚度)的尺寸产生任何附加尺寸的情况下发生，因为实现所述运动的安装空间可以被布置为与其垂直。基于单行阵列38和光束偏转装置18之间的恒定距离，可以将光束偏转保持在调节(可能最佳)状态中。简言之，成像设备16可以包括用于改变焦点的聚焦装置。聚焦装置可以被配置为提供多孔径成像设备16的光学通道的至少一个光学器件41a-d和图像传感器36之间的相对运动(聚焦运动)。聚焦装置可以包括用于提供相对运动的致动器，例如致动器48b和/或48a。由于相应的结构配置或利用，光束偏转装置18可以在可能使用另一致动器的同时与聚焦运动同时一起运动。这意味着单行阵列38和光束偏转装置之间的距离保持不变和/或光束偏转装置18同时地或有时间延迟地运动到与所发生的聚焦运动相同或相当的程度，使得至少在多孔径成像设备捕获视场的时间点，与焦点改变之前的距离相比，该距离不变。

成像设备16包括被配置为从图像传感器36接收图像信息的控制装置53。为此，评估总视场的图像，所述图像是通过利用第一光束偏转区域偏转光学通道42a至42d的光路22-1至22-4获得的，并且评估相应的(即，匹配的)图像，所述图像是通过利用第二光束偏转区域偏转光学通道42a至42d的光路22-1至22-4获得的，其中可以使用第一图像和第二图像的任何顺序。

控制装置53可以例如使用用于组合图像(拼接)的方法来生成所捕获的总视场的两个总图像，其中第一总图像基于第一波长范围，第二总图像基于第二波长范围。

控制装置可以被配置为使用第二捕获来确定第一捕获的深度图，例如基于人类不可见的波长范围，例如红外范围，特别是近红外范围 (NIR)。为此，控制装置可以被配置为例如评估在第二波长范围内可见的图案。因此，例如，可以在NIR波长范围内朝向总视场发射诸如点图案之类的预定义图案，并且可以在第二捕获或图像中评估图案的失真。失真可以与深度信息相关。控制装置53可以被配置为使用深度信息的评估来提供深度图。作为对图案的空间信息的可替代或附加方案，还可以评估时间信息，例如当图案的时间方差已知时。

照明源可以被配置为发射具有完全或部分地包括第二波长范围的第三波长范围的时间和/或空间照明图案，使得第三波长范围至少部分地对应于第二波长范围。这包括以下事实：所发射图案的波长的部分反射已经表示到达图像传感器的第二波长范围的足够的源，并且还包括例如基于吸收的波长移位或部分反射。例如，第二波长范围和第三波长也可以是全等的。

如结合图1所描述的，光学通道的被偏转光路可以通过设备的外壳的透明区域，在该透明区域中可以布置光阑。在设备的至少一个操作状态下，布置在透明区域的区域中的光阑可以至少部分地光学关闭所述区域，使得该光阑可操作用于两个、若干个或全部光学通道，即，处于至少部分关闭的状态。在不同的操作状态下，对于两个、若干个或全部光学通道，光阑可以处于打开状态。这意味着光阑可以操作用于多孔径成像设备的至少两个光学通道。在第一操作状态下，光阑24b 可以针对两个、若干个或全部光学通道至少部分地光学关闭透明区域 14b。在第二操作状态下，光阑24a可以针对两个、若干个或全部光学通道至少部分地光学关闭透明区域14a。

图5b示出了根据实施例的多孔径成像设备16的示意性透视图，其中阵列38示例性地包括包含光学器件41a-b的两个光学通道，其中任何更高的数量都是可能的，例如三个、四个、五个或更多。光学通道41a和41b各自被配置为捕获总视场60的局部视场64a或64b。局部视场64a和64b彼此重叠并且一起形成总视场60。

多孔径成像设备16包括照明装置55，其被配置为发射时间或空间照明图案55a，特别是朝向总视场60。照明图案55a可以包括与第二波长范围至少部分重叠或对应于第二波长范围的第三波长范围，使得当使用第二光束偏转区域偏转光路时，在总视场中失真的图案到达图像传感器并且可以由控制装置53评估。

图5c示出了修改的成像设备16’的示意性截面侧视图，其中光束偏转装置18可以基于围绕旋转轴54的旋转运动52’在第一操作状态的第一位置Pos1和第二操作状态的第二位置Pos2之间运动。在第一操作状态下，成像设备16’可以包括第一观看方向57a。在第二操作状态下，成像设备16’可以具有第一观看方向57b。光束偏转装置18的主侧面59a和59b可以被形成为反射的，作为反射镜和/或小平面元件。在在操作状态之间切换期间，光束偏转装置18可以在中心位置61之间切换，使得平行平面63a和63b之间的差异(该距离可以描述成像设备16’沿平面63a和63b的法线方向的最小尺寸)受图像传感器36、阵列38的尺寸影响，但不受光束偏转装置18的运动影响。旋转运动 52可以与旋转运动28叠加。简言之，可以实现切换和光学图像稳定的叠加。

多孔径成像设备的致动器可以被布置为至少部分地布置在由长方体的侧面跨越(限定)的两个平面63a和63b之间。长方体的侧面可以彼此平行地并且与阵列的行延伸方向和图像传感器与光束偏转装置之间的光学通道的一些光路的行延伸方向平行地布置。长方体的体积最小，但是包括图像传感器、阵列和光束偏转装置以及它们的与操作相关的运动。

多孔径成像设备的厚度方向可以垂直于平面63a和/或63b布置。致动器可以具有与厚度方向平行的尺寸或延伸。从位于平面63a和63b 之间的区域开始，尺寸的最大50％、最大30％或最大10％的比例可以突出到平面63a和/或63b之外或所述区域之外。因此，致动器例如以最不显著的程度突出到平面63a和/或63b之外。根据实施例，致动器不突出到平面63a和/或63b之外。关于此有利的是，致动器不增加多孔径成像设备沿厚度方向的延伸。

多孔径成像设备的体积可以包括平面63a和63b之间的小的或最小的安装空间。沿平面63a和/或63b的横向侧面或延伸方向，多孔径成像设备的安装空间可以较大或具有任何期望的尺寸。例如，虚拟长方体的体积受图像传感器36、阵列38和光束偏转装置的布置影响；根据本文描述的实施例，这些组件可以被布置为使得这些组件的安装空间沿垂直于所述平面的方向，以及因此平面63a和63b之间的相互距离变得很小或最小。与组件的其他布置相比，虚拟长方体的体积和/ 或其他侧面的距离可以增大。

图6a示出了包括四个相互重叠的局部视场64a-d的总视场60的示意图。局部视场64a-d示例性地沿两个方向H和V布置在对象区域中，但例如不以限制的方式，这两个方向可以表示水平方向和竖直方向。任何其他取向布置都是可能的。参考图5a，例如，光路22-1可以指向局部视场64a，光路22-2可以指向局部视场64b，光路22-3可以指向局部视场64c和/或光路22-4可以指向局部视场64d。即使光路 22-1至22-4与局部视场64a-d之间的关联是任意的，也可以清楚，从光束偏转装置18开始，光路22-1至22-4指向相互不同的方向。在所描述的实施例中，尽管总视场60是通过捕获局部视场64a-d的四个光学通道捕获的，但是也可以通过大于1的任何其他数量的局部视场来捕获总视场60，即，至少2个、至少3个、至少5个、至少7个或更多。

图6b示出了与图6a不同的总视场60的可能划分，例如，总视场仅由两个局部视场64a和64b捕获。例如，局部视场64a和64b可以沿方向V布置，或者如图6c所示沿方向H布置，并且彼此重叠以便实现有效的图像组合。局部视场被示出为具有不同的大小仅是为了更有效地区分它们，即使这可以指示以这种方式的相应可选实施方式。

原则上，局部视场64a和64b相对于光学通道的分配以及阵列14 的相对取向可以是任意的。局部视场沿其布置的方向(例如，图6b 中的V或图6c中的H)可以关于阵列14的行延伸方向56任意地布置。在有利的布置中，行延伸方向56和局部视场沿其布置的方向在±25°、±15°或±5°的公差范围内彼此垂直地布置，优选地彼此垂直。在图6b中，例如，行延伸方向56被布置为平行于方向H，方向H被布置为垂直于V。在图6c中，根据与图6b相比局部视场64a和64b的旋转的布置，行延伸方向56也进行了旋转，使得行延伸方向56在指定的公差范围内平行于V或垂直于H。因此，光学通道42a-c和图像传感器区域44a-c在图6c的图示平面中也可以重叠，或者可以是在公差范围内全等的，并且为了图示而被示出为是偏移的。

根据实施例的多孔径成像设备可以被配置为通过至少两个局部视场64a-b捕获总视场60。与以单通道方式捕获的局部视场(例如，局部视场64b或根据关于图6a的论述的局部视场)相对的，可以由至少一个第一光学通道42a和一个第二光学通道42c捕获至少一个局部视场。例如，总视场可以被分割为正好两个局部视场64a和64b。可以通过两个光学通道42a和42c精确地捕获该局部视场之一，例如局部视场64a。可以以单通道方式捕获其他局部视场。

为此，根据实施例的多孔径成像设备提供正好两个光学通道的使用，以便在相应的波长范围内或在两个波长范围内对两个局部视场 64a和64b进行成像。利用这种配置，存在在重叠区域中发生重叠或遮挡效应的可能性，这意味着，代替双重捕获布置在对象后面的视场，仅捕获一个视角。为了减少或避免这种效应，一些实施例提供了利用另外的光学通道42a-c捕获局部视场64a和/或64b中的至少一个，使得至少该通道42a-c被捕获多次，特别是两次。任何其他数量的被捕获两次的局部视场和/或任何其他数量的局部视场和/或任何其他数量的光学通道也是可能的。

如基于图6b和图6c所示，为了捕获局部视场64若干次，光学通道42a和42c和/或图像传感器区域44a和44c可以围绕用于捕获另一局部视场的光学通道42b对称地布置、可以在阵列14中由指向另一局部视场的至少一个光学通道42b间隔开和/或包括阵列内朝向彼此的增大的距离或最大距离，以便实现视差的特定度量。

图7a示出了设备70₁的示意性透视图，该设备70₁包括第一多孔径成像设备16a和第二多孔径成像设备16b，并且被配置为通过使用多孔径成像设备立体地捕获总视场60。总视场60例如布置在背对主侧面13a的主侧面13b上。例如，多孔径成像设备16a和16b可以通过透明区域14a和/或14c捕获总视场60；布置在主侧面13b中的光阑 24a和24c是至少部分透明的。布置在主侧面13a中的光阑24b和24d 可以至少部分地光学关闭透明区域14b和/或14d，使得至少减小了来自面向主侧面13a的侧面的杂散光的范围，该杂散光可以使由多孔径成像设备16a和/或16b捕获的图像失真。即使多孔径成像设备16a和 16b被描绘为以相互间隔开的方式布置，多孔径成像设备16a和16b 也可以以空间相邻或组合的方式布置。例如，成像设备16a和16b的单行阵列可以彼此相邻或彼此平行地布置。单行阵列可以相对于彼此形成行，每个多孔径成像设备16a和16b包括一个单行阵列。成像设备16a和16b可以包括共享光束偏转装置和/或共享载体39和/或共享图像传感器36。

透明区域14a-d可以另外配备有可切换光阑24a-d，其在不使用时覆盖光学结构。光阑24a-d可以包括可机械运动部件。在使用所描述的致动器(例如，致动器48a和48b)的同时，可以实现可机械运动部件的运动。备选地或附加地，光阑可以是电可控的并且包括电致变色层或电致变色层序列。

根据图7b中的优选实施例，设备70₂与设备70₁类似地实现，然而，其被实现为使得代替立体捕获，例如通过对不可见波长范围内的图案失真的评估，根据在波长范围之一内的捕获来创建深度信息。根据该优选实施例，例如，没备70仅利用单个成像设备16实现，并且被配置为从透视图(即，成像设备16的透视图)捕获总视场，而不捕获总视场的立体捕获。

然而，设备70也可以根据优选实施方式来实现，以便例如通过例如借助于控制装置53或设备70或成像设备16的专门实现的计算装置评估捕获的波长范围之一内的图案失真来提供或生成总视场的深度图。

设备70可以被实现为不包括补充或扩展成像设备16的附加红外相机，因为这种功能已经在成像设备16中实现，可能涉及照明装置 55。

根据图7c所示的另一优选实施方式，与设备70₁和70₂相对的，设备70₃的成像设备16被配置为仅包括一个观看方向，使得可以省略覆盖其他方向的相应观看窗的布置以及在任何情况下都是可选的光阑。

通过评估两个波长范围，设备70₂和70₃可以被配置为创建总视场的深度图。

图8示出了包括例如可以布置在成像系统70₁中的第一多孔径成像设备16a和第二多孔径成像设备16b的示意性结构。多孔径成像设备16a和16b可以全部或部分地被形成为共同多孔径成像设备。单行阵列38a和38b形成共享行。图像传感器36a和36b可以安装在共享衬底上和/或诸如共享电路板或共享柔性板之类的共享电路载体上。备选地，图像传感器36a和36b也可以包括相互不同的衬底。当然，所述替代方案的各种组合也是可能的，例如包括共享图像传感器、共享阵列和/或共享光束偏转装置18的多孔径成像设备以及包括单独的组件的另外的多孔径成像设备。关于共享图像传感器、共享单行阵列和/ 或共享光束偏转装置的优点在于，可以通过控制少量的致动器以高精度实现各个组件的运动，并且可以减少或避免致动器之间的同步。此外，可以实现高水平的热稳定性。备选地或附加地，另外的多孔径成像设备也可以包括共享阵列、共享图像传感器和/或共享光束偏转装置。通过布置至少另一组成像光学通道(其中可以实现任何数量的成像光学通道)，多孔径成像设备可以被配置为至少立体地捕获总视场。

上面已经指出，从光束偏转装置开始，光路和/或光轴可以指向相互不同的方向。这可以通过在光束偏转装置处的偏转期间和/或由偏离相互平行的光学器件引导光路来实现。光路和/或光轴可以在光束偏转之前或没有任何光束偏转的情况下偏离平行。这种情况在下文中将由以下事实来限定，即，通道可以被提供有某种预发散。利用光轴的所述预发散，将可能的是，例如不是光束偏转装置的小平面的所有小平面倾斜彼此不同，而是一些通道组例如包括具有相等倾斜的小平面或指向具有相等倾斜的小平面。然后，可以将后者形成为一体或连续地彼此合并成小平面，如同设定的一样，该小平面与在行延伸方向上相邻的所述通道组相关联。然后，这些通道的光轴的发散可能源自通过光学通道的光学器件的光学中心和通道的图像传感器区域之间的横向偏移实现的这些光轴的发散。例如，预发散可以限于平面。光轴可以例如在光束偏转之前或没有任何光束偏转的情况下在共享平面内延伸，但是在所述平面内以发散的方式延伸，并且小平面仅在另一横向平面内引起附加的发散，即，它们都平行于行延伸方向倾斜并且仅以与光轴的上述共享平面不同的方式相互倾斜；这里，同样，在任何光束偏转之前或没有任何光束偏转的情况下，若干个小平面可以具有相同的倾斜和/或可以共同地与光轴成对地不同的一组通道相关联，例如已经在光轴的上述共享平面内。简言之，光学器件可以实现光路沿第一(图像)方向的(预)发散，光束偏转装置可以实现光路沿第二(图像)方向的发散。

可以例如通过如下方式实现上述可能存在的预发散，即，光学器件的光学中心位于沿行延伸方向的直线上，而图像传感器区域的中心被布置为使得它们偏离光学中心沿图像传感器区域的平面的法线到位于图像传感器平面内的直线上的点的投影，例如，在偏离位于图像传感器平面内的上述直线上的点的点处，以通道特定的方式，沿行延伸方向和/或沿垂直于行延伸方向和图像传感器法线的方向。备选地，可以通过如下方式实现预发散，即，图像传感器的中心位于沿行延伸方向的直线上，而光学器件的中心被布置为偏离图像传感器的光学中心沿光学器件的光学中心的平面的法线到位于光学中心平面内的直线上的点的投影，例如，在偏离位于光学中心平面内的上述直线上的点的点处，以通道特定的方式，沿行延伸方向和/或沿垂直于行延伸方向和光学中心平面的法线两者的方向。优选地，上述与相应投影的通道特定的偏离仅在行延伸方向上发生，即，仅位于共享平面内的光轴被提供有预发散。然后，光学中心和图像传感器区域中心两者都将均位于平行于行延伸方向的直线上，但是具有不同的中间间隙。因此，透镜和图像传感器之间在垂直于行延伸方向的横向方向上的横向偏移将导致安装高度的增加。仅在行延伸方向上的平面内偏移不改变安装高度，但可能导致小平面数量减少和/或小平面仅在角度取向上倾斜，这简化了设计。例如，在每种情况下相邻的光学通道可以包括在共享平面内延伸并且相对于彼此偏斜(即，被提供有预发散)的光轴。对于一组光学通道，小平面可以被布置为仅沿一个方向倾斜并且平行于行延伸方向。

此外，可以规定一些光学通道与相同的局部视场相关联，例如为了实现超分辨率和/或为了增加由所述通道扫描相应局部视场的分辨率。这样一组内的光学通道然后将例如在光束偏转之前平行地延伸，并且将由一个小平面偏转到局部视场上。有利地，一组中的通道的图像传感器的像素图像将位于该组中的另一通道的图像传感器的像素图像之间的中间位置。

例如，即使没有任何超分辨率目的，而仅出于立体视觉的目的，也可行的是这样一种实施方式，即，其中一组直接相邻的通道以其在行延伸方向上的局部视场完全覆盖总视场，并且另一组相互直接相邻的通道就其个体而言完全覆盖总视场。

因此，上述实施例可以以多孔径成像设备和/或包括这种多孔径成像设备的设备的形式来实现，特别是具有单行通道布置，其中每个通道传输总视场的局部视场，并且其中局部视场部分地重叠。包括用于 3D成像的立体、三像、四像等设计的若干这样的多孔径成像设备的设计是可能的。在该上下文中，大多数模块可以被实现为一个连续的行。连续的行可以受益于相同的致动器和共享光束偏转元件。可能存在于光路内的一个或多个放大衬底可以在整个行上延伸，其可以形成立体、三像、四像设计。可以采用超分辨率方法，若干个通道对相同的局部图像区域进行成像。光轴可以在已经没有任何光束偏转设备的情况下以发散的方式延伸，使得在光束偏转单元上需要较少的小平面。然后，有利地，小平面将仅呈现一个角分量。图像传感器可以在一个部分中仅包括一个连续的像素矩阵或若干个间断的像素矩阵。图像传感器可以由例如彼此相邻地布置在印刷电路板上的多个局部传感器组成。可以配置自动聚焦驱动器，使得光束偏转元件与光学器件同步地运动或空闲。

原则上，可以布置包括图像传感器、成像光学器件和反射镜阵列的任何数量的子模块。子模块也可以被配置为系统。例如，子模块或系统可以安装在外壳内，例如智能电话。系统可以被布置成一个或多个行和/或排并且在任何期望的位置处。例如，两个成像设备16可以布置在外壳12内，以便能够立体地捕获视场。

根据另外的实施例，设备70包括另外的多孔径成像设备16，使得可以通过多于两个的多孔径成像设备来扫描总视场60。这实现了捕获总视场的多个部分重叠的通道，因为它们的观看方向是逐通道地适配的。为了以立体方式或以包括更高阶的方式捕获总视场，可以根据本文描述的实施例和/或所描述的通道布置来布置至少一个另外的通道布置，其可以成形为精确的一行或分离的模块。这意味着单行阵列可以以多行的方式与另一行一起布置；所述另一行光学通道可以与另一多孔径成像设备相关联。该另一行的光学通道也可以分别捕获重叠的局部区域并且一起覆盖总视场。这使得能够获得由通道组成的阵列相机的立体、三像、四像等结构，所述通道部分地重叠并且在其子组内覆盖总视场。

换句话说，包括线性通道布置的多孔径相机可以包括彼此相邻布置并且分别传输总视场的一部分的若干个光学通道。根据实施例，反射镜(光束偏转装置)可以有利地布置在成像透镜之前，该反射镜可以用于光束偏转并且可以有助于减小安装高度。例如，结合诸如小平面反射镜之类的逐通道适配的反射镜而言，其中小平面可以是平面的或展现任何类型的曲率或具有自由表面，可能有利的是，以基本相同的方式构造通道的成像光学器件，而通道的观看方向受反射镜阵列的各个小平面影响或由其预定义。结合平面反射镜(被配置为平坦的反射镜)而言，通道的成像光学器件可以被不同地配置或实现，使得将产生不同的观看方向。偏转反射镜(光束偏转设备)可以枢转；旋转轴可以垂直于光学通道延伸，即，平行于通道的行延伸方向。该偏转反射镜可以是双面反射的；可以布置金属层或介电层或层序列以获得反射率。反射镜的旋转或平移位移可以是沿两个或若干个方向类似的或稳定的。稳定可以被理解为是指要施加力以实现沿预测方向的运动；当所述力下降到较低时，这可能导致光束偏转装置的冻结或向后运动。

类似旋转(旋转运动52)可以用于图像位置的一维适配，这可以被理解为光学图像稳定。例如，在此仅几度的运动可能就足够了，例如≤15°、≤10°或≤1°。沿两个或若干个方向稳定的反射镜的旋转可以用于切换相机的观看方向。例如，可以在显示器前面、旁边和后面的观看方向之间切换。类似的运动或位置以及沿两个/若干个方向稳定的运动或位置可以是可组合的，即，可叠加的。例如，已找到的用于诸如智能电话之类的便携式设备的解决方案(例如，其使用具有朝向正面和朝向背面的不同观看方向的两个相机)可以通过本文描述的实施例被替换为仅包括一个成像设备的结构。与已知的解决方案不同，该结构的特征可以例如在于，观看窗布置在相机的外壳内，使正面和背面观看方向处于相同的位置，即，以相反的方式布置在上外壳盖或下外壳盖内。被布置用于光束通过的所述外壳盖的区域可以是透明的，并且在使用可见光的情况下可以由玻璃和/或聚合物组成或包括玻璃和/ 或聚合物。

即使已经在设备具有第一操作状态和第二操作状态的意义上描述了上述实施例，也可以根据另外的实施例布置另外的操作状态，以用于捕获另外的视场，即，至少第三视场。

随后，基于图9a-图9d描述多孔径成像设备的特别有利的实施方式，其中这些设备可以被实现为它们自己或诸如设备70₁、70₂和/或 70₃等的本发明设备的一部分。

例如，所示的侧视截面图涉及小平面光束偏转装置的各个小平面。例如，光束偏转装置可以被形成为小平面阵列。可以为每个光学通道分配一个小平面，其中每个小平面可以偏转一个或若干个光学通道。每个小平面可以包括相应的第一光束偏转区域和第二光束偏转区域。如图4c-图4f所示，小平面阵列的小平面可以被形成为双面都反射的反射镜。图4c-图4f所示的楔形可以实现小的安装大小，特别是当仅使用一个观看方向时或当将旋转运动与平移运动组合以在用于捕获两个观看方向的四个位置之间并且在两个波长范围的使用之间切换时。为此，光束偏转装置可以运动，使得为了利用不同的侧面交替地偏转，小平面的前边缘稍微上下运动，而侧面35a和35b的表面法线不平行于图像传感器的表面法线。

另一方面，通过将光束偏转装置支撑为围绕90°或更大(例如，约180°或甚至360°)角度旋转，可以获得沿阵列的行延伸方向的简单和/或小的安装大小。以此方式，例如，所提及的四个位置可以仅通过旋转运动来获得，使得可以省略附加的小平面和/或平移运动。此外，这使得能够将这些小平面简单地实现为通过光学器件调节光路的发散度的平行平面的反射镜(例如，单个平行平面的反射镜)，和/或实现为完全或部分地调节发散度的相互偏斜或倾斜的平行平面的小平面。

图9a示出了根据实施例的多孔径成像设备90的示意性侧视截面图，其中相对的侧面18A和18B被实现为以这样的方式偏转光路22，即，使得相对于反射波长在侧面18A和18B处发生滤光。光束偏转装置被示出处于第一位置，其中侧面18A面向图像传感器36。

光束偏转装置18A包括例如形成在侧面18A处的第一光束偏转区域，其可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第一波长范围，例如可见光波长范围。该光束偏转装置包括第二光束偏转区域18B，其例如可操作用于通过光学通道的电磁辐射的第二波长范围，例如紫外 (UV)、红外(IR)或近红外(NIR)，第二波长范围不同于第一波长范围。

波长范围可以是分离的，然而，也可以部分重叠，只要它们至少部分地不同并且因此使得能够获得不同的图像信息即可。

这使得能够通过图像传感器36获得不同波长范围的捕获，使得例如第二捕获可以用于创建第一捕获的深度图，特别是结合由设备90 发射的编码(N)IR图案。

图9a示出了处于第一位置的光束偏转装置18。为了获得总视场的第一捕获，光束偏转装置可以被配置为包括第一光束偏转区域18A 相对于图像传感器的在±10°、±5°或±2°的公差范围内的45°的倾斜角α1。例如，侧面18A完全地提供相应的第一光束偏转区域，侧面18B 完全地提供相应的第二光束偏转区域，从而这些术语在这里同义地使用。然而，光束偏转区域也可以仅覆盖侧面的一部分。

图9b示出了处于第二位置的光束偏转装置18，其中侧面18B面向图像传感器，使得侧面18B可操作为例如偏转NIR光。例如，与第一位置相比，光束偏转装置18可以旋转大约180°。光束偏转区域18A 可以设置在光束偏转装置18的第一侧上，第二光束偏转区域18B可以设置在与第一侧相对布置的第二侧上。在整个光束偏转装置18中或在各个光束偏转元件中，光束偏转装置18可以被配置为使得为了捕获总视场的第一捕获，第一侧被布置为面向图像传感器，以及为了捕获总视场的第二捕获，第二侧被布置为面向图像传感器。旋转和/或平移运动可以用于改变面向图像传感器的侧面。

光束偏转装置或其小平面的平行平面的实施方式使得用于例如使用第二波长范围获得总视场的第二捕获的小平面或光束偏转装置18 可以包括第二光束偏转区域18B相对于图像传感器的在±10°、±5°或±2°的公差范围内的45°的倾斜角α2。例如，公差范围可以补偿光束偏转元件包括略微不同于45°的倾斜角的事实(这源于光束偏转装置18 的不同小平面相对于彼此的偏斜或倾斜)，使得平均起来可以获得大约 45°，然而，各个小平面或偏转区域由于其各自的倾斜而从此偏离。

光束偏转装置18A和18B可以通过不同地实现的涂层来获得，这些涂层可操作为分别在第一波长范围和第二波长范围内是反射或非反射的。

实施例提供了在光束偏转装置18的侧面上提供具有一层或若干层的相应涂层，以便生成光束偏转区域18A和18B。例如，这些层可以包括相对于其层厚度可以与光束偏转装置的倾斜角适配的一个或若干个介电层。

由于取决于所选择的操作模式或用于捕获的期望波长范围，波长范围的部分(特别是相应的其他波长范围的部分)可能照射光束偏转装置18，因此一些实施例包括用于吸收某些波长的区域，例如体积吸收器等。该区域可以由涂层覆盖，使得例如首先执行一些波长的反射，而吸收未反射(例如，透射的)的波长范围。因此，例如当捕获第一波长范围时，相应的波长可以被涂层反射，而其他波长(例如，第二波长范围的至少不期望的部分)例如被这些层透射(即，允许通过)。布置在涂层后面的吸收区域可以吸收这些部分，以便避免或至少减少对多孔径成像设备中的成像的负面影响。当第二波长范围18B用于光束偏转时，可操作地可以在第二侧上布置用于吸收第一波长范围的不期望部分的补充装置。

图9c示出了处于可选的第三位置的光束偏转装置18，其中侧面18A再次面向图像传感器，然而，选择倾斜使得光路朝向第二总视场偏转，例如，第二总视场是图9a和图9b的第一总视场。

图9d示出了处于可选的第四位置的光束偏转装置，其中侧面18B 再次面向图像传感器，例如，使得侧面18B可操作为从第二总视场朝向图像传感器36偏转。

通过根据图9c和图9d的用于捕获第二总视场的附加位置，可以利用图像传感器使用第一光束偏转区域18A来捕获第二总视场的捕获，使得该捕获基于第一波长范围。此外，通过利用图像传感器使用光束偏转区域18B，可以利用另外的捕获来对第二总视场成像，使得该捕获基于第二波长范围。

两个总视场可以沿多孔径成像设备的不同主方向布置，例如沿相反的方向，即，沿相差大约180°的方向。当例如沿与图9a-图9d的顺序类似的顺序执行连续的旋转运动时，光束偏转区域可以使光路交替地朝向第一总视场和第二总视场偏转，并且交替地利用第一光束偏转区域18A和第二光束偏转区域18B偏转。这可以是可能的但不是必需的运动顺序。实际上，例如，总是可以选择能够实现最短和/或最快位置改变的旋转方向，使得这些位置可以以任何顺序改变，特别是在沿第三方向捕获第三总视场的情况下和/或当将总视场布置处于不等于 180°的角度时。

图9a-图9d的角度可以以任何顺序选择，例如每个大约为45°。

光束偏转装置的平移位移也可以代替所述的旋转位移来实现或与所述的旋转位移相结合来实现。

为了获得图像、图像信息或具有不同波长信息的图像，图像传感器的像素可以被配置为对于两个波长范围都是可操作的和/或具有不同灵敏度的单元可以在空间上相邻地布置，使得至少图像传感器区域对于两个波长范围都是敏感的。

例如，图像传感器区域可以被配置为生成第一波长范围内的图像以及生成第二波长范围内的图像。为此，CMOS像素可以是敏感的，例如同时在可见范围内和NIR范围内，叠加的滤色器阵列(“CFA”——通常在Bayer布置下的可见范围内)还可以包含根据颜色(红色、绿色、蓝色；或者品红色、青色、黄色)的“滤色器像素”，其中仅一些并且仅部分地透射NIR，然而这是足够的。备选地或附加地，在单元布置中，例如以扩展的Bayer模式，可以将各个单元交换为或实现为仅在NIR内敏感的单元。

例如，图像传感器区域的像素可以被配置为生成第一波长范围内的图像以及生成第二波长范围内的图像。因此，本发明涉及一种使用小平面VISION架构的光束偏转装置，该架构中反射镜的正面和背面的实施方式不同，其中小平面VISION是指本文描述的多孔径成像设备。

核心思想在于实现偏转反射镜，使得其正面和背面上具有不同的功能。

这特别涉及反射率，特别是光谱反射率(即，取决于入射波长)，第一侧特别地使用期望的光束偏转角反射可见光谱范围(可见-VIS)，然而，它不反射近红外(NIR)，第二侧使用期望的光束偏转反射NIR，然而，它不偏转VIS，这全部由在第一反射镜侧面和第二反射镜侧面上不同地实现的介电层系统来执行。

这实现了以下优势：

·可以“同时”或非常快速地连续使用同一相机作为VIS或NIR 相机——仅通过反射镜切换。

·反射镜不再必须具有楔形，而是简单的平行平面板。180°旋转用于VIS/NIR的反射镜切换。可以通过在窗口(设备的开口)的位置处打开和关闭盖玻璃来解决反射镜的旋转范围内可能的负面的安装空间影响。

·相机可以被构造为仅具有单面观看方向(“世界”或“自拍”)，然后，反射镜切换(180°)仅用于改变所捕获的光谱范围。然而，也可以继续允许正面和背面观看方向。例如，以反射镜的90°的旋转步长：世界-VIS、自拍-NIR、世界-NIR、自拍-VIS。

·与视场划分和图像拼接(例如，2个通道)的组合显然是可能的。

·作为双相机的实施方式也是可能的，以便为图像拼接(例如，4 个通道)生成基于视差的深度图。然而，这不是必需的(因此是具有通道效益和显著的成本效益的)，因为：

·上述布置现在可以与NIR(在一个反射镜位置处，相机现在也在NIR内看到)内的结构化或编码照明(例如，利用Kinect)组合，并且可以由此生成VIS图像的图像拼接所需的深度图。这全部仅在利用两个视场划分的相机通道、专用反射镜的情况下和仅在NIR点图案投影仪的帮助下发生，而没有附加的NIR相机。

·即使不添加附加的NIR相机(其将是第三光学通道)，也可以实现从4个通道减少到2个通道的目标，仅需要附加的NIR投影仪。

·仅通过可替代地生成深度图(部分地集成到系统本身中)即可以降低成本，同时保持总体安装高度的优点。

图10示出了多孔径成像设备的图像传感器的图像传感器区域在波长范围66和68的波长λ上的灵敏度E(例如，一个或若干个图像传感器范围44a-d的灵敏度)的示意图。图像传感器范围可以被配置为生成第一波长范围66内的图像以及生成第二波长范围68内的图像。例如，第一波长范围66被布置在第一下波长λ₁与第一上波长λ₂之间，其中λ₁＜λ₂。例如，第二波长范围68被布置在第二下波长λ₃与第二上波长λ₄之间，其中λ₃＜λ₄。尽管图10被示出为使得第二波长范围68 包括比第一波长范围66更大的波长，但是第二波长范围68也可以包括比第一波长范围66更小的波长。波长范围66和68可以彼此重叠，然而，它们也可以通过中间区域72彼此间隔开。

图像传感器区域可以被配置为生成至少波长范围66和68内的图像数据，这意味着其包括至少波长范围66和68内的灵敏度E₁，该灵敏度E₁相对于灵敏度E₀增加，例如，在E₀处，图像传感器范围不生成图像数据或图像信号，因为它对于这些波长不敏感。

可以选择性地对波长范围66和68执行光束偏转，使得相应地在光束偏转区域当前操作用于的相应波长范围之外发生衰减或滤除波长，仅抑制或衰减布置在补充波长范围内的波长就足够了。例如，这意味着图像传感器不敏感的波长范围也可以被光束偏转区域18A和/ 或18B偏转。简言之，图像传感器区域也可以被实现用于在波长范围66和68之外成像。

例如，图像传感器区域可以包括多个图像点，即像素(图像元素)。每个像素可以由至少一个(优选地若干个)成像传感器单元(即，光敏的)形成。它们可以自由地或根据诸如Bayer模式之类的模式布置。例如，可以通过对第一波长范围66敏感的第一像素子集和对第二波长范围68敏感的不同的第二像素子集来获得图像传感器区域对于第二波长范围68的灵敏度。根据第一捕获和/或第二捕获的期望分辨率，第一子集的像素可以交错地或交替地布置(即，1∶1)或以任何其他比率布置。备选地或附加地，像素的一个、若干个或全部传感器单元可以对第一波长范围66和第二波长范围68敏感。备选地或附加地，还可以针对第一波长范围66改变传感器单元的图案，使得对第二波长范围68敏感的传感器单元是来自该图案的添加和/或替代的传感器单元。图像传感器区域的像素可以被配置为生成第一波长范围66内的图像或至少部分地生成第二波长范围68内的图像。

即使已经在设备的上下文中描述了一些方面，也应当理解，所述方面也表示对相应方法的描述，使得设备的块或结构组件也将被理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。以此类推，已经结合方法步骤或作为方法步骤描述的方面也表示对相应设备的相应块或细节或特征的描述。

上述实施例仅表示本发明原理的说明。应当理解，本领域的其他技术人员将认识到本文描述的布置和细节的任何修改和变化。这即是为什么本发明旨在仅由所附权利要求的范围限制而不由本文通过实施例的描述和讨论所呈现的具体细节限制的原因。

Claims (21)

1.一种多孔径成像设备，包括：

图像传感器(36)；

相邻布置的光学通道(42a-d)的阵列(38)，其中，每个光学通道(42a-d)包括用于将总视场(60)的至少一个局部视场(64a-d)成像到所述图像传感器(36)的图像传感器区域(46a-d)上的光学器件；

用于偏转所述光学通道(42a-d)的光路的光束偏转装置(18)，

其中，所述光束偏转装置(18)包括：可操作用于通过所述光学通道(42a-d)的电磁辐射的第一波长范围(66)的第一光束偏转区域(18A)；以及可操作用于通过所述光学通道(42a-d)的所述电磁辐射的第二波长范围(68)的第二光束偏转区域(18B)，所述第二波长范围不同于所述第一波长范围(66)，

其中，所述多孔径成像设备被配置为：利用所述图像传感器(36)使用所述第一光束偏转区域(18A)捕获所述总视场(60)的第一捕获，使得所述第一捕获基于所述第一波长范围(66)；以及利用所述图像传感器(36)使用所述第二光束偏转区域(18B)捕获所述总视场(60)的第二捕获，使得所述第二捕获基于所述第二波长范围(68)，

其中，所述多孔径成像设备被配置为使用所述第二捕获确定所述第一捕获的深度图，并且

所述多孔径成像设备还包括：照明装置(55)，被配置为发射具有第三波长范围的时间或空间照明图案(55a)，所述第三波长范围至少部分地对应于所述第二波长范围(68)。

2.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述第一光束偏转区域(18A)布置在所述光束偏转装置(18)的第一侧上，所述第二光束偏转区域(18B)布置在与所述第一侧相对布置的第二侧上，并且所述光束偏转装置(18)被配置为使得：为了捕获所述总视场(60)的第一捕获，所述第一侧被布置为面向所述图像传感器(36)，以及为了捕获所述总视场(60)的第二捕获，所述第二侧被布置为面向所述图像传感器(36)。

3.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述光束偏转装置(18)的第一侧包括不同于与其相对的第二侧的涂层的涂层，以便能够分别在所述第一波长范围和所述第二波长范围(66、68)内操作。

4.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述光束偏转装置(18)被配置为当在所述第一波长范围(66)内操作时反射所述第一波长范围(66)并且至少部分地吸收与其不同的波长范围，和/或所述光束偏转装置(18)被配置为当在第二波长范围(68)内操作时反射所述第二波长范围(68)并且至少部分地吸收与其不同的波长范围。

5.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述总视场(60)是第一总视场，并且包括用于捕获所述第一总视场的第一观看方向和朝向第二总视场的第二观看方向；

其中，所述多孔径成像设备被配置为利用所述图像传感器(36)使用所述第一光束偏转区域(18A)捕获所述第二总视场的第三捕获，使得所述第三捕获基于所述第一波长范围(66)；以及利用所述图像传感器(36)使用所述第二光束偏转区域(18B)捕获所述第二总视场的第四捕获，使得所述第四捕获基于所述第二波长范围(68)。

6.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述第一总视场和所述第二总视场沿所述多孔径成像设备的不同主方向布置，并且其中，当执行连续旋转运动时，所述光束偏转区域(18A-B)使所述光路交替地朝向所述第一总视场和所述第二总视场并且交替地利用所述第一光束偏转区域(18A)和所述第二光束偏转区域(18B)偏转。

7.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述光束偏转装置(18)被配置为：为了获得所述总视场(60)的第一捕获，包括所述第一光束偏转区域(18A)相对于所述图像传感器(36)的45°±10°的倾斜角α1；以及为了获得所述总视场(60)的第二捕获，包括所述第二光束偏转区域(18B)相对于所述图像传感器(36)的45°±10°的倾斜角α2。

8.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其被配置为通过至少两个局部视场(64a-d)捕获所述总视场(60)并且通过至少一个第一光学通道(42a)和一个第二光学通道(42c)捕获至少一个局部视场(64a-b)。

9.根据权利要求8所述的多孔径成像设备，其被配置为将所述总视场分割为正好两个局部视场(64a-b)，并且通过第一光学通道(42a)和第二光学通道(42c)精确地捕获所述局部视场之一(64a)。

10.根据权利要求8所述的多孔径成像设备，其中，所述第一光学通道(42a)和所述第二光学通道(42c)在所述阵列(38)中通过至少一个另外的光学通道(42b)间隔开。

11.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述光束偏转装置(18)被形成为小平面(32)阵列，其中，每个光学通道(42a-d)被分配给一个小平面(32)，并且每个小平面包括所述第一光束偏转区域(18A)和所述第二光束偏转区域(18B)。

12.根据权利要求11所述的多孔径成像设备，其中，所述小平面阵列的所述小平面(32)被形成为在双面上都平面平行且在双面上都反射的反射镜。

13.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述图像传感器区域(46a-d)被配置为生成所述第一波长范围(66)内的图像以及生成所述第二波长范围(68)内的图像。

14.根据权利要求13所述的多孔径成像设备，其中，所述图像传感器区域(46a-d)的像素被配置为生成所述第一波长范围(66)内的图像以及至少部分地生成所述第二波长范围(68)内的图像。

15.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述第一波长范围(66)包括可见光谱，并且其中，所述第二波长范围(68)包括红外光谱。

16.根据权利要求15所述的多孔径成像设备，其中，所述第二波长范围(68)包括近红外光谱。

17.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其被配置为至少立体地捕获所述总视场(60)。

18.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述光束偏转装置(18)被配置为利用所述第一光束偏转区域(18A)阻挡或衰减所述第二波长范围(68)以及利用所述第二光束偏转区域(18B)阻挡或衰减所述第一波长范围(66)。

19.一种具有根据权利要求1所述的多孔径成像设备的设备，其被配置为生成所述总视场(60)的深度图。

20.根据权利要求19所述的设备，不包括附加的红外相机。

21.根据权利要求19所述的设备，其被配置为从透视图捕获所述总视场(60)，并且不提供所述总视场(60)的立体捕获。

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