JP2018510368A5

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Publication number: JP2018510368A5
Application number: JP2017536515A
Authority: JP
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2036-08-17

Description

さらなる実施形態によれば、画像安定化装置は、少なくとも１つのアクチュエータを含む。その少なくとも１つのアクチュエータは、直方体の側面がその中で延伸する（それらの辺によって画定される）２つの平面の間に少なくとも部分的に配置され、その直方体の側面は互いに対して、ならびに、アレイのライン延伸方向および画像センサとビーム偏向手段との間の光チャネルの光路の一部に対して平行に位置合わせされており、同直方体の体積は最小であり、それにもかかわらず、画像センサ、アレイおよびビーム偏向手段を含むものである。方向、例えば厚さ方向が少なくとも１つの平面に垂直である場合、これにより、多開口撮像デバイスまたは多開口撮像デバイスを含むシステムの厚さを小さくすることが可能になる。

さらなる実施形態によれば、多開口撮像デバイスは、多開口撮像デバイスの焦点を調整するための少なくとも１つのアクチュエータを含む合焦手段を含む。合焦手段は、直方体の側面がその中で延伸する２つの平面の間に少なくとも部分的に配置され、その直方体の側面は互いに対して、ならびに、アレイのライン延伸方向および画像センサとビーム偏向手段との間の光チャネルの光路の一部に対して平行に位置合わせされており、同直方体の体積は最小であり、それにもかかわらず、画像センサ、アレイおよびビーム偏向手段を含むものである。これは、アクチュエータを平面内に配置することによって、平面に垂直な方向に沿って構造空間の消費量を少なくすることができるという点で有利である。

図２ａは、一実施形態による多開口撮像デバイス２０の概略側断面図を示す。多開口撮像デバイス２０は、例えば、アクチュエータ３６および／または４２が、直方体５５の側面５３ａおよび５３ｂがその中で延伸する２つの平面５２ａと５２ｂとの間に少なくとも部分的に配置されるように、多開口撮像デバイス１０を改良することができる。直方体５５の側面５３ａ、５３ｂは互いに平行とすることができ、また、アレイ、および、画像センサとビーム偏向手段との間の光チャネルの光路の一部分のライン延伸方向に平行とすることができる。直方体５５の容積は最小限であるが、それにもかかわらず、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８ならびに動作によって引き起こされるそれらの動きを含む。アレイ１４の光チャネルは、各光チャネルに対して同一または相互に異なるように形成され得る光学素子１７を備える。

仮想直方体５５は、点線で表されている。平面５２ａおよび５２ｂは、仮想直方体５５の２つの側面を含むことができ、または、それらの側面がその中で延伸することができる。多開口撮像デバイス２０の厚さ方向５７は、平面５２ａおよび／もしくは５２ｂに垂直に、かつ／またはｙ方向に平行に配置することができる。

Claims

多開口撮像デバイス（１０；１０’；２０；３０；４０）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ〜ｈ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ〜ｈ）は、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ〜ｈ）上の全視野（７０）のうちの部分視野（７２ａ〜ｄ）を投影するための光学素子（１７）を含む、光チャネル（１６ａ〜ｈ）のアレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）の光路（２６ａ〜ｈ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、
前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）を生成することによる第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化、および、前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）を生成することによる第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための画像安定化装置（２２）と、を備え、
前記画像安定化装置（２２）は少なくとも１つのアクチュエータ（３６、４２）を含み、前記画像安定化装置（２２）は、２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されており、前記２つの平面（５２ａ、５２ｂ）は、直方体（５５）の側面（５３ａ、５３ｂ）を含み、前記直方体（５５）の前記側面（５３ａ、５３ｂ）は、互いに平行に、前記アレイ（１４）のライン延伸方向（３５）に対して平行に、かつ、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）の前記光路（２６ａ〜ｈ）の一部に対して平行に位置合わせされており、前記一部は、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間にあり、前記直方体の体積は、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）を含みながら最小であり、
前記アレイ（１４）は単一ラインに形成されている、多開口撮像デバイス。
前記多開口撮像デバイスの焦点を調整するための少なくとも１つのアクチュエータ（５８）を備える合焦手段（５４）を備え、前記合焦手段（５４）が、直方体（５５）の側面（５３ａ、５３ｂ）を含む２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置され、前記直方体（５５）の前記側面（５３ａ、５３ｂ）は互いに対して、ならびに、前記アレイ（１４）のライン延伸方向（３５）および前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）の前記光路（２６ａ〜ｈ）の一部に対して平行に位置合わせされており、前記直方体は、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）を含みながらその体積が最小となるものである、請求項１に記載の多開口撮像デバイス。
前記直方体の体積は、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）及び前記ビーム偏向手段（１８）の配置によって影響され、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）及び前記ビーム偏向手段（１８）の前記配置は、平面（５２ａ、５２ｂ）に垂直な方向に沿ったこれらの構成要素の構造空間、すなわち、平面（５２ａ、５２ｂ）の互いに対する距離が小さくまたは最小になるものである、請求項１又は２に記載の多開口撮像デバイス。
前記画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大５０％だけ突出している、請求項１から３のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記画像安定化装置（２２）の前記少なくとも１つのアクチュエータ（３６、４２）は、ボイスコイルまたは圧電アクチュエータを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記ビーム偏向手段（１８）は、両面で反射性であるように構成され、
前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の位置において、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）を第１の面で第１の方向へ偏向し、第２の位置において、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）を第２の面で第２の方向へ偏向する、請求項１から５のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記合焦手段（５４）は、前記アレイ（１４）を移動させることによって、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）のうちの１つの光学素子（１７）と前記画像センサ（１２）の間の相対運動を提供するアクチュエータ（５６、５２）を含む、請求項２に記載の多開口撮像デバイス。
前記合焦手段（５４）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）のうちの１つの前記光学素子（１７）と前記画像センサ（１２）との間の相対運動を、前記相対運動と同時である前記ビーム偏向手段（１８）の運動を実行することによって行うように構成されている、請求項７に記載の多開口撮像デバイス。
前記合焦手段（５４）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大５０％だけ突出するように配置される、請求項２から８のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記合焦手段（５４）の前記少なくとも１つのアクチュエータ（５８）は、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、直流モータ、ステッパモータ、ボイスコイルモータ、静電アクチュエータ、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、および熱アクチュエータの少なくとも１つである、請求項２から９のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記多開口撮像デバイスはフラットハウジング（９２）内に配置されており、第１のハウジング方向（ｂ）および第２のハウジング方向（ｃ）に沿った前記ハウジングの第１の延伸範囲（９４ｂ）および第２の延伸範囲（９４ｃ）は、第３のハウジング方向（ａ）に沿った前記ハウジング（９２）の第３の延伸範囲（９４ａ）と比較して、少なくとも３倍の寸法を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ライン延伸方向（３５）に沿って配列されたファセットのアレイ（４６ａ〜ｈ）として形成され、
前記ファセットのアレイ（４６ａ〜ｈ）は共通に動作可能である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
請求項１から１２のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス（１０；１０’；２０；３０；４０）を有する撮像システム（６０）であって、前記撮像システム（６０）は携帯型システムとして実装される、撮像システム。
前記撮像システムは、少なくとも１つのさらなる多開口撮像デバイス（１０；１０’；２０；３０；４０）を備え、前記撮像システムは、少なくとも立体的に全視野（７０）を検出するように構成されている、請求項１３に記載の撮像システム。
前記多開口撮像デバイス（１０；１０’；２０；３０；４０）と前記さらなる多開口撮像デバイス（１０；１０’；２０；３０；４０）は少なくとも１つの共通の画像センサ、光チャネルの共通のアレイ及び共通のビーム偏向手段を備えている、請求項１４に記載の撮像システム。
携帯電話、スマートフォン、タブレット、またはモニタとして実装される、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の撮像システム。
多開口撮像デバイスを提供する方法であって、
画像センサを提供することと、
光チャネルのアレイを配置することであって、前記アレイ（１４）が単一ラインに形成されるように、各光チャネルは、前記画像センサの画像センサ領域上の全視野のうちの部分視野を投影するための光学素子を含む、光チャネルのアレイを配置することと、
前記光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置することと、
前記画像センサ（１２）と前記アレイとの間の並進相対運動を生成することによる第１の画像軸に沿った画像安定化、および、前記ビーム偏向手段の回転運動を生成することによる第２の画像軸に沿った画像安定化のための画像安定化装置を配置することであって、前記画像安定化装置（２２）が少なくとも１つのアクチュエータ（３６、４２）を含み、前記画像安定化装置（２２）は、２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されており、前記２つの平面（５２ａ、５２ｂ）は、直方体（５５）の側面（５３ａ、５３ｂ）を含み、前記直方体（５５）の前記側面（５３ａ、５３ｂ）は、互いに平行に、前記アレイ（１４）のライン延伸方向（３５）に対して平行に、かつ、前記光チャネル（１６ａ〜ｈ）の前記光路（２６ａ〜ｈ）の一部に対して平行に位置合わせされ、前記一部は、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間にあり、前記直方体の体積が、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）を含みながら最小となるように前記画像安定化装置（２２）を配置することと、を含む、方法。