JP6761865B2 - マルチ開口撮像装置、マルチ開口撮像装置の製造方法および撮像システム - Google Patents
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Description
光チャネル内での光学系の多重使用の1つの利点は、光学系のための設置スペース要件が低減されるので、設置サイズの低減可能性である。光学系64aは、対象領域の2つまたはいくつかの部分領域の同時投影を可能にするために、例えば、イメージセンサ領域58aおよび58bに対して、またはイメージセンサ領域58aおよび58bの間の中心軸に対して、回転対称又は鏡面対称に構成することができる。少なくとも部分的に不透明な構造体1032aは、イメージセンサ12から離れて向いている方向xに沿って先細りにすることができる。
さらに、レンズ64a〜64cの矩形の断面は、レンズの簡単で丈夫な取り付けを得て、技術的に簡単なので、間仕切り壁体および側壁体の単純でほぼ平坦な構成を可能にするために使用され、それゆえ、コスト効果の高い製造方法を用いて製造することができる。既知の解決策では、正方形への円形の設計が存在する。必要とされるより複雑なハウジング形状は、温度の変化の間に不都合に大きな寸法及び形状変化を有するポリマーの射出成形によって得られる。
マルチ開口撮像装置11によって捕捉されるべきハウジング22の外側に配置された視野26は、全く、または限られた範囲でのみ捕捉することができないように、ハウジング22内に配置されたハウジング22および/または部材は、ビーム偏向手段18によって偏向された後に光チャネル16の光路17を遮断することができる。部材は、例えば、アキュムレータ、プリント回路基板、ハウジング22の不透明領域または同様のものであってもよい。換言すれば、従来のカメラ対物レンズの代わりに、異なる、おそらく非光学的な装置をハウジング上に配置することができる。
この方法では、全視野は、第1の複数の光チャネルおよび第2の複数の光チャネルによって少なくとも立体的に捕捉することができる。第1の複数の光チャネルおよび第2の複数の光チャネルは、共通のイメージセンサに衝突することができ、共通のアレイ(アレイ光学系)を使用することができ、および/または共通のビーム偏向手段によって偏向することができる。個々のカメラのアレイとは対照的に、連続的なアレイカメラが形成され、これは、例えば焦点および/または画像安定化に関して1つの装置として一緒に制御することができ、全てのチャネルが同時に影響され、同じアクチュエータを使用することによって有利である。さらに、モノリシック構造から、特に温度変化の間にアレイ全体の機械的安定性に関して利点が得られる。これは、異なる複数のチャネル16による全視野の多重走査を伴って、個々のチャネルの部分画像からの全画像の組み立て、並びにステレオ、トリプル、4倍などのシステムでの使用中に3次元オブジェクトデータを得るために有利である。
手段92は、例えばユーザによるマルチ開口撮像装置11の振れを補償するために、1°未満または10°未満または20°未満の範囲内のように、例えば、単に小さな角度範囲では、短い応答時間でビーム偏向手段18を回転させるように設けられてもよい。この場合、手段92は、画像安定化制御によって制御される。
光学系64a〜64dのそれぞれは、ライン延長方向に沿って配置される。手段94は、例えば、ライン延長方向に沿った動き96を得るために、上述の画像安定化制御によって制御することもでき、ミラー偏向装置18の回転によってもたらされる画像安定化に対して横方向の画像安定化をもたらす。
したがって、上記の実施形態は、単一ラインのチャネル構成を有するマルチ開口撮像装置の形態で実施することができ、各チャネルは全視野の部分視野を送信し、部分視野は部分的に重複する。立体画像撮影のためのステレオ、トリプル、4倍などの構造のためのこのような複数のマルチ開口撮像装置を有する構造が可能である。ここで、複数のモジュールは、1つの連続したラインとして実装することができる。隣接するラインは、同一のアクチュエータおよび共通のビーム偏向要素を使用することができる。光学経路内に存在する可能性がある1つまたは複数の機械的に強制する基板は、ステレオ、トリプル、4重構造を形成することができる全ラインにわたって延在することができる。
いくつかのチャネルが同じ部分画像領域を投影する、超解像度の方法を使用することができる。ビーム偏向手段を必要とするファセットがより少なくなるように、ビーム偏向手段を用いずに、光軸を既に発散的に実行することもできる。次に有利には、ファセットは1つの角度成分のみを有する。イメージセンサは、一体化することができ、1つの連続した画素マトリクスまたは複数の中断された画素マトリクスのみを含むことができる。イメージセンサは、例えばプリント回路基板上に並置された多くの部分センサで構成することができる。合焦手段のオートフォーカス駆動は、ビーム偏向要素が光学系と同期して動かされるか、または静止しているように実施することができる。事前発散が存在しない場合、実施形態は、イメージセンサ12とビーム偏向手段18との間で本質的にまたは完全に平行に走る光路を提供する。
さらに、高い熱安定性を得ることができる。代替的または追加的に、さらなるマルチ開口撮像装置は、共通のアレイ、共通のイメージセンサおよび/または共通のビーム偏向手段を含むこともできる。マルチ開口撮像装置11の構造は、例えば、異なる部分マルチ開口撮像装置11aおよび11bの光チャネルが同じ部分視野に向けられている場合に、全視野または部分視野の立体撮像のために使用することができる。同様に、さらなる部分的なマルチ開口撮像装置は、ステレオよりも高次のキャプチャが可能となるようにするような共通のマルチ開口撮像装置に統合することができる。
チャネル1611は、例えば、1つのイメージセンサ領域5811に部分視野7411を投影し、1つのイメージセンサ領域5812の部分視野7412を光チャネル1612に投影し、図28には見えないイメージセンサ12のそれぞれのイメージセンサ領域5813に割り当てられた部分視野7413の1つを光チャネル1613に投影し、そして、それぞれのイメージセンサ領域5814に割り当てられた部分視野7414を光チャネル1614に投影し、それぞれのイメージセンサ領域5814は、カバーされているので、図22には示されていない。
同じ場面を撮影するときのイメージセンサ領域5811〜5814の画像における方向B、108および110に沿った横方向のオフセットは、互いに対応するが、異なる画像に存在するものは、視差と呼ばれる。対応する画像コンテンツの視差は、シーン内のこの画像コンテンツの距離、すなわち装置140からのそれぞれのオブジェクトの距離に再び依存する。プロセッサ112は、イメージセンサ領域5811〜5814自体の画像間の視差を評価して、これらの画像を互いに合体させて第1の全体画像、すなわち「正しい全体画像」にすることを試みることができる。しかしながら、チャネル間距離110が存在し、したがって問題を引き起こすという欠点があるが、チャネル間距離110も比較的低く、深度分解能および推定値はそれぞれ単に不正確であるという欠点がある。したがって、例えば、イメージセンサ領域5811〜5812の画像間の重なり領域114のような、2つの画像間の重なり領域における対応する画像内容を、相関によって決定する試みは困難である。
1)x軸に沿ったイメージセンサ領域の距離に対する光学系は、すべての光学チャネル16a〜16dについて同じである。
2)部分視野74a〜74dの相対的な位置、特にその間の重なりは、所定の仕様に対応するか、または所定の最大偏差よりも逸脱する。
Claims (47)
- 少なくとも1つのイメージセンサ(12)、および
並設された光チャネル(16a〜16d;16N)のアレイ(14;14´)であって、
前記各光チャネルは、前記イメージセンサ(12)のイメージセンサ領域(58a〜58d)に、対象領域(72)の少なくとも1つの部分領域(74a〜74d)を投影するための光学系(64a〜64d)を含み、
前記アレイ(14;14´)は、
前記イメージセンサ(12)と対向するかまたは反対を向いている壁構造体(1004;1004a〜1004b)を含み、前記光チャネルが通過するハウジング(1002)と、
前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)に配置された側壁構造体(1006;1006a〜1006b)を含み、
前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)または前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)は、ガラス、セラミック、ガラスセラミックまたは結晶材料を含んで形成され、
前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光学系(64a〜64d)は、前記ハウジング(1002)内に配置され、
前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の光学系(64a〜64d)に接続され、前記光学系(64a〜64d)を互いに固定する、アレイ(14;14´)を含み、
前記光学系(64a〜64d)は、隣接する間仕切り壁構造体と非接触に配置されるか、または軟質材料によって横方向に支持され、前記光学系(64a〜64d)は、前記光チャネルの光学長(1024)に沿って、および前記光チャネルの前記光学長(1024)に垂直な方向(146)に沿って熱的に引き起こされる変形の間に変形し、前記各光チャネル(16a〜16d;16N)は、隣接する光チャネル(16a〜16d;16N)の光学長(1024)に垂直な方向(146)における変形の影響を受けない、または
前記光学系(64a〜64d)の1つは、互いに機械的に接続され、前記光学系は、前記光チャネル(16a〜d;16N)の光学軸に沿った前記光チャネル(16a〜d;16N)の長さ(1024)の少なくとも50%の領域において、前記光学系(64a〜d)を通過し、前記アレイのライン延長方向に(146)に沿った光路(17a〜d)に垂直な方向に、他の機械要素と非接触で配置されるようになっている、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)。
- 前記壁構造体および前記側壁構造体は、ガラス、セラミック、ガラスセラミックまたは結晶質材料を含んで形成されている、請求項1に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ハウジング(1002)は、接合されたプレート状構造体(1004,1006;1004a〜1004b,1006a〜1006b)で形成され、少なくとも前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)と、少なくとも前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)とを含む、請求項1または請求項2に記載のマルチ開口撮像装置。
- 少なくとも1つのイメージセンサ(12)、および
並設された光チャネル(16a〜16d;16N)のアレイ(14;14´)であって、前記各光チャネルは、前記イメージセンサ(12)のイメージセンサ領域(58a〜58d)に対象領域(72)の少なくとも1つの部分領域(74a〜74d)を投影するための光学系(64a〜64d)を含む、アレイを含み、
前記アレイ(14;14´)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光学系(64a〜64d)が互いに配置および固定されているハウジング(1002)を含み、前記ハウジング(1002)は、並設されたプレート状構造体(1004,1006;1004a〜1004b,1006a〜1006b)で形成され、そして、前記ハウジング(1002)は、前記イメージセンサ(12)に対向しているかまたは前記イメージセンサ(12)の反対を向いている少なくとも1つの壁構造体(1004;1004a〜1004b)を含み、且つ前記ハウジング(1002)は、少なくとも1つの側壁構造体(1006;1006a〜1006b)を含み、
前記光学系(64a〜64d)は、隣接する間仕切り壁構造体と非接触に配置されるか、または軟質材料によって横方向に支持され、前記光学系(64a〜64d)は、前記光チャネルの光学長(1024)に沿って、および前記光チャネルの前記光学長(1024)に垂直な方向(146)に沿って、熱的に引き起こされる変形の間に変形し、前記各光チャネル(16a〜16d;16N)は、隣接する光チャネル(16a〜16d;16N)の光学長(1024)に垂直な方向(146)における変形の影響を受けない、または
前記光学系(64a〜64d)の1つは、互いに機械的に接続され、前記光学系は、前記光チャネル(16a〜d;16N)の光学軸に沿った前記光チャネル(16a〜d;16N)の長さ(1024)の少なくとも50%の領域において、前記光学系(64a〜d)を通過し、前記アレイのライン延長方向に(146)に沿った光路(17a〜d)に垂直な方向に、他の機械要素と非接触で配置されるように直列に配置された複数の光学要素を含む、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)。 - 前記プレート状構造体(1004,1006;1004a〜1004b,1006a〜1006b)の少なくとも1つは、ガラス、セラミック、ガラスセラミックまたは結晶質材料を含んで形成されている、請求項4に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、すべての光チャネル(16a〜16d;16N)を横切って延在し、前記チャネルマルチ開口撮像装置によって捕捉される放射線の波長に対して透明に形成され、そして、前記光チャネル(16a〜16d;16N)は、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)の材料を通過する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光路(17a〜17d)の経路に垂直な方向(146)に沿って、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の光路(17a〜17d)を制限するように構成される光学ダイヤフラム(1012a〜1012b)が、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)に配置されている、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)が一体的に形成されている、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光学系(64a〜64d)は、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)に機械的に接続され、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、壁構造材料の透明領域(1014a〜1014b)を含み、前記光チャネル(16a〜16d;16N)は、前記イメージセンサ(12)に向かって、または前記対象領域(72)に向かって前記透明領域(1014a〜1014b)を通して見える、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、第1の壁構造体(1004a)であり、前記ハウジング(1002)は、前記ハウジングの対向する第2の壁構造体(1004b)を含み、前記第1の壁構造体(1004a)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光路(17a〜17d)の入口側を形成し、前記第2の壁構造体(1004b)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の光路(17a〜17d)の出口側を形成し、前記第1の壁構造体(1004a)および前記第2の壁構造体(1004b)は、前記ハウジング(1002)の前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)を介して互いに接続されている、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記壁構造体(1004b)は、前記イメージセンサ(12)と対向する第1の壁構造体であり、前記ハウジング(1002)は、前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)を介して前記第1の壁構造体(1004b)に接続されて対向する第2の壁構造体(1004a)を含み、前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)は、前記イメージセンサ(12)に対向して配置された領域内において、光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する構造体(1018;1018a〜1018b)を含む、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記アレイ(14,14´)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)間に配置され、前記光チャネル(16a〜16d;16N)間の迷光抑制が得られるように、少なくとも部分的に不透明な材料で形成された間仕切り壁構造体(1016b,1016c)を含む、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)間のハウジング(1002)に配置され、前記光学系(64a〜64d)は、隣接する間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)に非接触で配置されている、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記間仕切り壁構造体(1016a〜1016c;N)は、前記側壁構造体(1006;1006a〜1006d)とは異なる材料で構成される、請求項12または請求項13に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記側壁構造体(1006a〜1006b)は、前記間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)を機械的に支持するように構成された機械的ガイド(1038)を含む、請求項12〜請求項14のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)は、前記イメージセンサ(12)に対向する領域に、光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する構造体(1018;1018a〜1018b)であって、光チャネル(16a〜16d;16N)から横方向に、光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する前記構造体(1018;1018a〜1018b)に衝突する第1の程度で放射された光を、少なくとも前記1つのイメージセンサ(12)に向かって第2のより低い程度で散乱または反射するように構成される光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する構造体(1018;1018a〜1018b)を含む、請求項12〜請求項15のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ハウジング(1002)の前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)は、前記イメージセンサ(12)に対向する隣接した光チャネル(16a〜16d;16N)の領域に光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する構造体(1018;1018a〜1018b)であって、光チャネル(16a〜16d;16N)から横方向に、光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する前記構造体(1018;1018a〜1018b)に衝突する第1の程度で放射された光を、前記少なくとも1つのイメージセンサ(12)に向かって第2のより低い程度で散乱または反射するように構成される光学的に部分的に散乱する又は部分的に吸収する又は部分的に反射する構造体(1018;1018a〜1018b)を含む、請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 光チャネル(16a)が、第1のイメージセンサ領域(58a)に前記対象領域(72)の第1の部分領域(74a)を投影し、且つ、第2のイメージセンサ領域(58b)に前記対象領域(72)の第2の部分領域(74b)を投影するように構成され、
少なくとも部分的に不透明な構造体(1032a)が、前記第1のイメージセンサ領域(58a)と前記第2のイメージセンサ領域(57b)との間の迷光を低減するために、前記第1のイメージセンサ領域(58a)と前記第2のイメージセンサ領域(58b)との間に配置される、請求項1〜請求項17のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。 - 前記少なくとも部分的に不透明な構造体(1032a)は、前記イメージセンサ(12)に背を向ける方向(x)に沿って先細になっている、請求項18に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、第1の壁構造体(1004a)であり、前記ハウジング(1002)の前記第1の壁構造体(1004a)と前記対向する第2の壁構造体(1004b)との間の距離は、多くても2つの側壁構造体(1006;1006a〜1006b)に亘って定義される、請求項1〜請求項19のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光学系(64a〜64d)は、第1および第2の光学的に有効な主面(1026)と、前記第1および第2の主面(1026)を接続する第1、第2、第3および第4の二次的な側面(1028a〜1028b)とを含み、前記第1、第2、第3および第4の二次的な側面(1028a〜1028b)は、互いに本質的に垂直に配置されている、請求項1〜請求項20のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光学系(64a〜64d)は、長方形の断面を有する、請求項21に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記アレイ(14;14´)と前記対象領域(72)との間に配置され、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の光路(17a〜17d)を偏向させるように構成されたビーム偏向手段(18)を含む、請求項1〜請求項22のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、その間で前記ビーム偏向手段(18)を回転または並進移動させることができる第1の位置および第2の位置を含み、ビーム偏向手段18は、前記第1の位置および前記第2の位置で異なる方向(19a〜19b)に各光チャネル(16a〜16d;16N)の光路(17a〜17d)を偏向させるように構成されている、請求項23に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、第1の反射主面と第2の反射主面とを含み、前記第1の位置では、前記第1の反射主面がイメージセンサ(12)に対向して配置され、前記第2の位置では、前記第2の反射主面がイメージセンサ(12)に対向して配置される、請求項24に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(z;146)に沿って配列されたファセット(68a〜68d;68i)のアレイとして形成され、1つのファセットが各光チャネルに割り当てられる、請求項23〜請求項25のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(z;146)に沿って配列されたファセット(68a〜68d;68i)のアレイとして形成され、第1の光チャネル(16a)の第1の光路(17a)と第2の光チャネル(16b)の少なくとも1つの第2の光路(17b)は、1つのファセット(68a〜68d)に割り当てられる、請求項23〜請求項26のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 第1の光チャネル(16a)の光路(17a)が第1の部分領域(74a)に向けて偏向され、前記第1の光チャネル(16a)の光路(17b)が前記同じファセット(68a〜68d)によって第2の部分領域(74b)に向けて偏向される、請求項26または請求項27に記載のマルチ開口撮像装置。
- イメージセンサ(12)と前記アレイ(14;14´)、または前記光チャネル(16a〜d;16N)を偏向させるためのビーム偏向手段(18)との間に並進相対運動(96)を生成することによる、第1の画像軸(144)および第2の画像軸(142)に沿った画像安定化のために、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の2つ、複数またはすべての光路(17a〜17d)について接合効果を有する光学画像安定装置(94;134,138;152)をさらに含み、前記並進運動は、前記マルチ開口撮像装置によって捕捉された画像の第1の画像軸(144)および第2の画像軸(142)に平行に走る、請求項1〜請求項28のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記相対運動(96)は、前記ハウジング(1002)に対して前記イメージセンサ(12)を移動させるように、または前記イメージセンサ(12)に対して前記ハウジング(1002)を移動させるように構成されたアクチュエータによって提供される、請求項29に記載のマルチ開口撮像装置。
- イメージセンサ(12)と前記アレイ(14;14´)との間に並進相対運動(96)を生成することによる第1の画像軸(144)に沿った画像安定化と、ビーム偏向手段(18)の回転運動を生成することによる第2の画像軸(142)に沿った画像安定化のために、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の2つ、複数またはすべての光路(17a〜17d)について接合効果を有する光学画像安定装置(94;134,138;152)をさらに含む、請求項1〜請求項30のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光学画像安定装置(94;134;138;152)は、少なくとも1つのアクチュエータ(134)を含み、直方体の側面に跨る2つの平面(148a〜148b)の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の側面は、前記イメージセンサ(12)および前記光学系の間に、互いに、且つ前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(z;146)および前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光路(17a〜17d)の一部に平行に整列され、その容積は最小であるが、依然として前記イメージセンサ(12)および前記アレイ(14;14´)を含む、請求項29〜請求項31のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光学画像安定装置(94;134;138;152)は、前記平面(148a〜148b)間の領域から最大で50%突出する、請求項32に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記光チャネル(16a〜16d;16N)のうちの1つの少なくとも1つの光学系(64a〜64d)と前記イメージセンサ(12)との間の相対運動を提供するように構成される、前記マルチ開口撮像装置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(134b)を備える合焦手段(98;134b;136)をさらに含む、請求項1〜請求項33のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記相対運動は、前記ハウジング(1002)に対して前記イメージセンサ(12)を移動させるように、または前記イメージセンサ(12)に対して前記ハウジング(1002)を移動させるように構成されたアクチュエータによって提供される、請求項34に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記合焦手段(98;134b;136)は、前記直方体の側面に跨る2つの平面(148a〜148b)の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の側面は、イメージセンサ(12)と前記光学系(12)の間に、互いに、且つ前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(z;146)および前記光チャネル(16a〜d;16N)の光路(17a〜d)の一部に平行に整列され、その容積は最小であるが、依然として前記イメージセンサ(12)および前記アレイ(14;14´)を含む、請求項34または請求項35に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記合焦手段(98;134b;136)は、すべての光チャネル(16a〜16d;16N)について合同で焦点を調整するように構成される、請求項34〜請求項36のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記対象領域(72)の各部分領域(74a〜74d)は、少なくとも2つの光チャネル(16a〜16d;16N)によって少なくとも2つのイメージセンサ領域(58a〜58d)に投影される、請求項1〜請求項37のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記アレイ(14;14´)の前記光チャネル(16a〜16d;16N)の総量は、少なくとも1つのイメージセンサ(12)のイメージセンサ領域(58a〜58d)の総量に、前記対象領域(72)のイメージ領域(74a〜74d)の総量を完全に投影し、前記部分領域(74a〜74d)の総量は、捕捉されることになる前記対象領域(72)を完全に投影する、請求項1〜請求項38のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記イメージセンサ(12)および前記光チャネル(16a〜16d;16N)は、前記対象領域(72)を捕捉するように構成された第1の部分モジュールを前記ハウジング(1002)内に形成し、前記マルチ開口撮像装置は、前記対象領域(72)を捕捉するように構成された少なくとも第2の部分モジュールを含み、前記第1の部分モジュールおよび前記少なくとも第2の部分モジュールは、前記ハウジング(1002)内に配置され、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、前記第1の部分モジュールおよび前記第2の部分モジュールの前記光チャネル(16a〜16d;16N)を横切って延びる、請求項1〜請求項39のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置。
- 前記第1の部分モジュールおよび前記第2の部分モジュールの前記光チャネル(16a〜16d;16N)の2つ、複数またはすべての光路(17a〜17d)について結合効果を有する光学画像安定装置、および/または、前記第1の部分モジュールおよび前記第2の部分モジュールの焦点を合同で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(98,134b,136)、および/または、前記第1の部分モジュールおよび前記第2の部分モジュールの光チャネル(16a〜16d;16N)の光路(17a〜17d)を一緒に偏向させるためのビーム偏向手段(18)を含む、および/または、前記第1の部分モジュールの前記イメージセンサ(12)が前記第2の部分モジュールの前記イメージセンサ(12)と一体的に形成される、請求項40に記載のマルチ開口撮像装置。
- 請求項1〜請求項41のいずれか1項に記載のマルチ開口撮像装置を備えた撮像システム。
- 請求項1〜請求項40のいずれか1項に記載の少なくとも第1および第2のマルチ開口撮像装置を有する、請求項42に記載の撮像システムであって、前記第1のマルチ開口撮像装置および前記第2のマルチ開口撮像装置は、被写体が前記第1のマルチ開口撮像装置および前記第2のマルチ開口撮像装置によって少なくとも立体的に撮像されるように配置されている、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構成されている、請求項42または請求項43に記載の撮像システム。
- 少なくとも1つのイメージセンサ(12)を設ける工程、および
並設された光チャネル(16a〜16d;16N)のアレイ(14;14´)を形成するように、そして、各光チャネルが、前記イメージセンサ(12)のイメージセンサ領域(58a〜58d)に対象領域(72)の少なくとも1つの部分領域(74a〜74d)を投影するための光学系(64a〜64d)を含むように、前記光チャネル(16a〜16d;16N)を配置する工程を含む、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)の製造方法であって、
前記アレイ(14;14´)を形成する工程は、前記光チャネルが通過する前記ハウジング(1002)の壁構造体(1004;1004a〜1004b)は、前記イメージセンサ(12)に対向する、または反対を向き、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)に配置された側壁構造体(1006;1006a〜1006b)が前記壁構造体に配置されるように、前記光チャネル(16a16d;16N)の光学系(64a〜64d)をハウジング内に配置する工程を含み、
前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)または前記側壁構造体(1006;1006a〜1006b)は、ガラス、セラミック、ガラスセラミックまたは結晶材料を含んで形成され、前記光学系(64a〜64d)は、前記壁構造体(1004;1004a〜1004b)が前記光チャネル(16a〜16d;16N)の前記光学系(64a〜64d)に接続され、前記光学系(64a〜64d)を互いに固定するように配置され、
前記光学系を配置する工程は、
前記光学系(64a〜64d)が、隣接する間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)と非接触に配置されるか、または軟質材料によって支持され、前記光学系(64a〜64d)が、前記光チャネルの光学長(1024)に沿って、および前記光チャネルの前記光学長(1024)に垂直な方向(146)に沿って、熱的に引き起こされる変形の間に変形し、各光チャネル(16a〜16d;16N)は、隣接する光チャネル(16a〜16d;16N)の光学長(1024)に垂直な方向(146)における変形の影響を受けないように、または
前記光学系(64a〜d)の1つが直列に配置され、互いに機械的に接続された複数の光学要素を含み、前記光学系が前記光チャネル(16a〜d;16N)の長さ(1024)の少なくとも50%の領域で、その光学軸に沿って他の機械要素に非接触で、前記光学系(64a〜64d)を通る光路(17a〜d)に垂直な方向に、且つ前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(146)に沿って配置されるように、実施される、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)の製造方法。 - 少なくとも1つのイメージセンサ(12)を準備する工程と、
光チャネル(16a〜d;16N)の光学系を、並設された光チャネル(16a〜16d;16N)のアレイ(14;14´)を形成するように、且つ各光チャネルが、前記イメージセンサ(12)のイメージセンサ領域(58a〜58d)に対象領域(72)の少なくとも1つの部分領域(74a〜74d)を投影するための光学系(64a〜64d)を含むように、配置する工程と、
接合されたプレート状構造体(1004,1006;1004a〜1004b,1006a〜1006b)のハウジングを、前記ハウジングが、前記イメージセンサ(12)に対向するまたは前記イメージセンサ(12)に背を向けていて、且つ、少なくとも1つの側壁構造を含む少なくとも1つの壁構造体(1004;1004a〜1004b)を含むように、形成する工程と、
前記光学系(64a〜64d)が互いに固定されるように、前記ハウジング(1002)内で、前記アレイ(14;14´)の前記光学チャネル(16a16d;16N)の前記光学系(64a〜64d)を配置する工程を含む、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)の製造方法であって、
前記光学系を配置する工程は、
前記光学系(64a〜64d)が、隣接する間仕切り壁構造体(1016a〜1016c)と非接触に配置されるか、または軟質材料によって支持され、前記光学系(64a〜64d)が、前記光チャネルの光学長(1024)に沿って、および前記光チャネルの前記光学長(1024)に垂直な方向(146)に沿って、熱的に引き起こされる変形の間に変形し、各光チャネル(16a〜16d;16N)が、隣接する光チャネル(16a〜16d;16N)の光学長(1024)に垂直な方向(146)における変形の影響を受けないように、るように、または
前記光学系(64a〜d)の1つが直列に配置され、互いに機械的に接続された複数の光学要素を含み、前記光学系が前記光チャネル(16a〜d;16N)の長さ(1024)の少なくとも50%の領域で、その光学軸に沿って他の機械要素に非接触で、前記光学系(64a〜64d)を通る光路に垂直な方向に、且つ、前記アレイ(14;14´)のライン延長方向(146)に沿って配置されるように、実施される、マルチ開口撮像装置(11;150;180;1000;2000;4000;8000)の製造方法。 - 請求項45または請求項46に記載の方法であって、前記光チャネル(16a〜16d;16N)の間に前記間仕切り壁構造体(1016b,1016c)を配置する工程を含み、前記間仕切り壁構造体は、前記光チャネル(16a〜16d;16N)間の迷光抑制が得られるように、少なくとも部分的に不透明な材料で形成される、方法。
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