JP7022495B2 - 低迷光感度の多開口撮像装置、撮像システム、および多開口撮像装置を提供するための方法 - Google Patents
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Description
Claims (22)
- 多開口撮像装置であって、
光学チャネル(16a~h)のアレイ(14)であって、各光学チャネル(16a~16h)は、全視野(71)の部分視野(72a~d)を画像センサ(12)の画像センサ領域(24a~24h)に撮像するための光学系(64a~64h)を含む、アレイ(14)と、
前記光学チャネル(16a~16h)の光路(26a~26h)を前記多開口撮像装置の視線方向(271または272)に偏向させるためのビーム偏向手段(18)と、
前記アレイ(14)と前記ビーム偏向手段(18)との間のギャップ(291、292)を少なくとも部分的に閉じるように配置されたダイアフラム構造体(22;22’)と、
を含み、
前記アレイ(14)は、前記ビーム偏向手段(18)から距離を置いて配置され、前記光学系(64a~64h)を保持するキャリア(47)、前記アレイ(14)のハウジング(31)または前記ビーム偏向手段(18)への粒子の進入を少なくとも部分的に低減させるように構成された透明構造体(42a、42b) を含み、前記距離は前記ギャップ(291、292)を形成し、
前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、一方では前記キャリア(47)、前記ハウジング(31)または前記透明構造体(42a、42b)との機械的接触により、他方では前記ビーム偏向手段(18)との機械的接触により前記ギャップを閉じる、
多開口撮像装置。 - 前記ビーム偏向手段(18)を駆動することにより前記ギャップ(291、292)の寸法を変化させて、第1の回転位置と第2の回転位置とを切り替えることができる、請求項1に記載の多開口撮像装置。
- 前記アレイ(14)と前記ビーム偏向手段との間の前記光学チャネルは、前記ギャップ(291、292)および前記ダイアフラム構造体(22、22’)に沿って通過する、請求項1または2に記載の多開口撮像装置。
- 光学チャネル(16a~16h)の光路(26a~26h)が前記ビーム偏向手段(18)によって偏向される方向は、各部分視野(72a~72d)に関連付けられ、前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記視線方向(271、272)に沿った前記部分視野に関連付けられた前記方向とは異なる方向からの光の入射を少なくとも部分的に低減させるように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記光学チャネル(16a~16h)の前記光路(26a~26h)が前記アレイ(14)と前記ビーム偏向手段(18)との間を通る方向に沿って配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、第1の位置で、前記光路(26a~26h)を第1の視線方向(271)に向け、第2の位置で、前記光路(26a~26h)を第2の視線方向(272)に偏向させるように構成され、前記ビーム偏向手段(18)は、回転移動可能に支持され、前記第1の位置と前記第2の位置との間で回転して移動可能である、請求項1から5のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記ビーム偏向手段(18)に機械的に接続され、前記ビーム偏向手段(18)と共に移動可能である、請求項6に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記第1の位置および前記第2の位置で、一方では前記アレイ(14)または前記ビーム偏向手段(18)への粒子の進入を少なくとも部分的に低減させるように構成された透明構造体(42a、42b)と機械的に接触し、他方では前記ビーム偏向手段(18)と機械的に接触している、請求項6または7に記載の多開口撮像装置。
- 前記アレイ(14)の第1の二次側面(314)に隣接する前記第1の位置にある前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記第1の二次側面(314)と機械的に接触し、前記アレイ(14)の反対側の第2の二次側面(313)に隣接する前記第2の位置で機械的に接触し、前記ビーム偏向手段(18)は、前記第1の位置と前記第2の位置との間に回転可能に配置された第3の位置を含み、前記ダイアフラム構造体(22、22’)は、前記アレイ(14)の前記第1および第2の二次側面(313、314)から離間している、請求項6から9のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記アレイ(14)と前記ダイアフラム構造体(22; 22’)との間の距離を一時的に長くするために、前記回転運動中に、前記アレイ(14)と前記ダイアフラム構造体(22;22’)との間の並進運動を提供するように構成される、請求項9に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体は、前記光路(26a~26h)が偏向された場合に、一方では前記アレイ(14)または前記ビーム偏向手段(18)への粒子の進入を少なくとも部分的に低減させるように構成された透明構造体(42a、42b)と機械的に接触し、他方では前記ビーム偏向手段(18)と機械的に接触するように構成され、前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、光学画像安定化のための前記アレイ(14)と前記ビーム偏向手段(18)との間の相対運動により、最大相対運動の少なくとも30%を復元するように構成された復元力を生成する機械的剛性を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22’)は磁性材料を含み、磁場提供要素(44a、44b)が、前記ダイアフラム構造体(22’)に隣接して配置され、前記ダイアフラム構造体(22’)を引き付けるように構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 透明構造体(42a、42b)が、前記光路が偏向される方向に沿って配置され、前記ビーム偏向手段(18)への粒子の進入を少なくとも部分的に低減させるように構成され、前記ダイアフラム構造体(22;22’)の表面粗さは、前記透明構造体(42a、42b)の表面粗さより大きい、請求項1から12のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、互いに隣接して配置されたファセット(172a~172d)のアレイとして形成され、各光学チャネル(16a~16d)は前記ファセット(172a~172d)のうちの1つに関連付けられ、前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、前記ファセット(172a~172d)のアレイにわたって延在する、請求項1から13のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、弾性を有するように形成される、請求項1から14のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、部分的または完全に不透明になるように形成される、請求項1から15のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、第1の反射主側面(174a)および第2の反射主側面(174b)を含み、前記第1および第2の反射主側面(174a、174b)は、最大60°の角度(δ)で互いに対して傾斜している、請求項1から16のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記アレイ(14)は、前記光学チャネル(16a~16h)が通り、前記光学系(64a~64h)が取り付けられる透明キャリア(47)を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 前記アレイ(14)と前記ビーム偏向手段(18)との間の距離を変化させることにより、前記多開口撮像装置の焦点を設定するための合焦手段を含む、請求項1から18のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
- 請求項1から19のいずれか一項に記載の多開口撮像装置を含む第1のモジュールと、請求項1から19のいずれか一項に記載の多開口撮像装置を含む第2のモジュールと、を含む撮像システムであって、前記第1および第2のモジュールは、少なくとも立体的に前記全視野(71)を取り込むように構成される、撮像システム。
- 前記第1のモジュール(10a)および前記第2のモジュール(10b)は、共通のビーム偏向手段(18)の共通のアレイ(14)および共通の画像センサ(12)の少なくとも一方を含む、請求項20に記載の撮像システム。
- 多開口撮像装置を提供するための方法(1200)であって、
各光学チャネルが全視野の部分視野を画像センサの画像センサ領域に撮像するための光学系を含むように、光学チャネルのアレイ(14)を提供するステップ(1210)と、
前記光学チャネルの光路を前記多開口撮像装置の視線方向に偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップ(1220)と、
前記アレイと前記ビーム偏向手段との間のギャップを少なくとも部分的に閉じるために、ダイアフラム構造体を配置するステップ(1230)と、
を含み、
前記アレイ(14)は、前記ビーム偏向手段(18)から距離を置いて配置され、前記光学系(64a~64h)を保持するキャリア(47)、前記アレイ(14)のハウジング(31)または前記ビーム偏向手段(18)への粒子の進入を少なくとも部分的に低減させるように構成された透明構造体(42a、42b)を含み、前記距離は前記ギャップ(291、292)を形成し、
前記ダイアフラム構造体(22;22’)は、一方では前記キャリア(47)、前記ハウジング(31)または前記透明構造体(42a、42b)との機械的接触により、他方では前記ビーム偏向手段(18)との機械的接触により前記ギャップを閉じる、
方法(1200)。
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