KR102211291B1

KR102211291B1 - 3d 멀티-개구 이미징 디바이스, 멀티-개구 이미징 디바이스, 3d 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 제공하는 방법 및 전체 시야를 캡쳐하는 방법

Info

Publication number: KR102211291B1
Application number: KR1020187035937A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 위퍼만; 안드레아스 브뤼크너; 안드레아스 브로이어
Original assignee: 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2021-02-02
Also published as: TW201802541A; EP3694207B1; WO2017194524A1; JP6864411B2; US10708570B2; JP2019522913A; ES2808940T3; EP3694207A1; US20190068950A1; CN109479126A; EP3456041A1; CN109479126B; TWI665469B; DE102016208210A1; KR20190007021A; EP3456041B1

Abstract

각각의 이미지 센서 영역(58)이 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역들을 갖는 이미지 센서(12)를 포함하는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스가 개시된다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서(12)의 제1 이미지 센서 영역들(12₁₁, 12₁₂, 12₁₃, 12₁₄) 상에 전체 시야(72) 중 중첩하는 제1 부분 시야들(30₁₁, 30₁₂, 30₁₃, 30₁₄)을 투영하는 제1 복수(14₁)의 광 채널들(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄); 및 상기 이미지 센서의 제2 이미지 센서 영역들(12₂₁,12₂₂,12₂₃,12₂₄) 상에 제1 부분 시야 및 상호 중첩하는 전체 시야(72) 중 제2 부분 시야들(30₂₁,30₂₂,30₂₃,30₂₄)을 투영하는 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)을 포함한다. 상기 광 채널들의 제1 및 제2 복수의 광 채널들은 서로 베이스 거리(BA)만큼 측 방향으로 오프셋되어 배치된다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 상기 이미지 센서로부터, 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역에 투영되는 상기 제1 및 제2 부분 시야에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터를 수신하도록, 그리고 데이터 헤더 및 페이로드 데이터를 포함하는 출력 신호를 제공하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 데이터 헤더는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터는 상기 제1 이미지 센서 영역들 및 제2 이미지 센서 영역들의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함한다.

Description

3D 멀티-개구 이미징 디바이스, 멀티-개구 이미징 디바이스, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 제공하는 방법 및 전체 시야를 캡쳐하는 방법

본 발명은 3D 멀티-개구 이미징 디바이스, 그에 따라 적어도 입체적으로(stereoscopically) 전체 시야를 포착하도록 구성된 멀티-개구 이미징 디바이스, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 제공하는 방법 및 전체 시야(total field of view)를 캡쳐하는 방법에 관한 것이다.

통상적인 카메라는 하나의 채널에서 전체 시야를 전송하며 소형화 측면에서 제한적이다. 스마트 폰과 같은 모바일 장치에서 디스플레이의 표면 법선 방향 및 반대 방향으로 향하는 두 개의 카메라가 사용된다. 일부 멀티-개구 이미징 시스템에서, 연속적인 부분 시야가 각각의 채널에 할당되고, 이는 연속적인 부분 영상 영역으로 변환된다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스 및 멀티-개구 이미징 디바이스로 캡쳐된 이미지 데이터의 이미지 프로세싱을 허용하는 컨셉이 바람직할 것이다. 또한, 전체 시야를 포착하기 위한 소형 장치를 허용하는 개념이 또한 바람직할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 캡쳐된 이미지를 높은 기능적 대역폭으로 처리할 수 있는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스 및 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 제공하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 멀티-개구 이미징 디바이스의 소형화를 가능하게 하는 소형화된 3D 멀티-개구 이미징 디바이스 및 전체 시야를 캡쳐하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 독립항의 기술적 사상에 의해 해결된다.

본 발명의 제1 측면은, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 픽셀의 이미지 정보가 메타 정보와 적절히 합성되어 출력으로 생성되도록, 이미지 정보의 후속 프로세싱 및/또는 변경은 3D 멀티-개구 이미징 디바이스와 독립적으로 가능하게 되도록, 동시에 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 대한 필수 정보가 고려 및/또는 사용될 수 있도록, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 생성하는 지식에 기초한다. 이러한 방식으로, 출력 신호의 개념이, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스가 그 구조와 관련하여 다른 경우에도, 상이한 유형의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에 적용될 수 있다.

본 발명의 제2 측면은, 캡쳐되어야 할 전체 시야에 관한 임의의 제한을 수용할 필요 없이 멀티-개구 이미징 디바이스가 설치된 장치 또는 시스템에 광학 채널들의 단일-라인 어레이의 구조를 적응시키기 위해, 전체 시야의 인접한 부분 시야들의 방향 또는 위치가 멀티-개구 이미징 디바이스의 인접한 광학 채널들의 배향 또는 배열에 대해 변경되거나 변형될 수 있다는 지식에 기초한다.

본 발명의 제1 측면의 실시예에 따라, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 복수의 이미지 센서 영역을 갖는 이미지 센서를 포함하고, 각각의 이미지 센서 영역은 복수의 픽셀을 포함한다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서의 제1 이미지 센서 영역 상에 전체 시야의 중첩하는 제1 부분 시야를 투영하기 위한 제1 복수의 광학 채널을 포함한다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는, 제1 부분 시야 및 서로 중첩하는 전체 시야의 제2 부분 시야를, 이미지 센서의 2 개의 이미지 센서 영역들 상에 투영하는 제2 복수의 광 채널들을 포함한다. 제1 및 제2 복수의 광 채널은 베이스 거리만큼 서로로부터 측 방향으로 오프셋되어 배치된다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는, 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역 상에 투영된 제1 및 제2 부분 시야에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터를 이미지 센서로부터 수신하고 데이터 헤더 및 페이로드 데이터를 포함하는 출력 신호를 제공하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 데이터 헤더는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함한다. 페이로드 데이터는 제1 이미지 센서 영역 및 제2 이미지 센서 영역의 픽셀로부터 획득된 이미지 정보를 포함한다.

이 실시예의 이점은 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 데이터 헤더에 포함된 정보가 고려될 수 있도록 페이로드 데이터가 후속적으로 처리될 수 있다는 것이다. 따라서, 이미지 신호를 처리하기 위해, 출력 신호로부터 개별 정보를 얻을 수 있기 때문에, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조를 완전히 알 필요가 없다. 따라서, 상이한 여러 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 이미지가 처리될 수 있으며, 그 차이는 출력 신호 자체로부터 추출될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 이미지 신호는 3D 멀티-개구 이미징 장치의 구조에 관한 정보를 포함하는 데이터 헤더 및 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 제1 영상 센서 영역 및 제2 이미지 센서 영역의 픽셀들로부터 획득한 영상 정보를 포함하는 페이로드 데이터를 포함하며, 상기 제1 및 제2 이미지 센서 영역들의 이미지 정보는 전체 시야의 복수의 부분 시야들과 각각 관련된다.

페이로드 데이터의 구조 및/또는 처리 특성이 데이터 헤더에 의해 표현될 수 있어, 상이한, 즉 다른 구조를 포함하는 3D 멀티-개구 이미징 장치의 이미지 데이터가, 페이로드 데이터의 일정한 고품질 처리 특성을 허용하는 동일한 구조를 갖는 출력 신호에 의해 기술될 수 있다는 점에서 유리하다.

또 다른 실시예에 따르면, 상술한 출력 신호 또는 이미지 신호의 특징을 포함하는 입력 신호를 처리하는 장치는 입력 신호를 수신하기 위한 입력 인터페이스와, 제1 부분 시야 및 제2 부분 시야의 적어도 하나의 제1 이미지 센서 정보에 대해 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 고려하여 페이로드 데이터를 처리하는 프로세서를 포함한다. 이 실시예의 이점은 장치가 상이한 구조를 갖는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스들의 입력 신호를 수신하고 처리할 수 있다는 것이다.

또 다른 실시예에 따르면, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 출력 신호를 제공하는 방법은, 각각의 이미지 센서 영역은 복수의 픽셀을 포함하는 복수의 이미지 센서 영역을 갖는 이미지 센서를 제공하는 단계; 상기 이미지 센서의 제1 이미지 센서 영역들 상에 전체 시야의 중첩된 제1 부분 시야를 투영하기 위한 다수의 광학 채널들을 제공하는 단계; 상기 이미지 센서의 제2 이미지 센서 영역 상에 상기 제1 부분 시야 및 상호 중첩하는 전체 시야 중 제2 부분 시야를 투영하기 위한 제2 복수의 광 채널을 제공하는 단계로서, 상기 제1 및 제2 복수의 광 채널은 서로에 대해 베이스 거리만큼 측 방향으로 오프셋되도록 배열된, 제2 복수의 광 채널을 제공하는 단계; 및 상기 이미지 센서로부터 이미지 센서 데이터를 수신하는 단계로서, 상기 이미지 센서 데이터는 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역 상에 투영된 상기 제1 및 제2 부분 시야에 관한 정보를 포함하는, 이미지 센서 데이터를 수신하는 단계; 및 데이터 헤더 및 페이로드 데이터를 포함하도록 상기 출력 신호를 생성하는 단계로서, 상기 데이터 헤더가 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터가 상기 제1 이미지 센서 영역 및 상기 제2 이미지 센서 영역의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하도록 하는, 출력 신호 생성 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 멀티-개구 이미징 디바이스는 복수의 이미지 센서 영역을 갖는 이미지 센서를 포함하며, 각각의 이미지 센서 영역은 복수의 픽셀을 포함한다. 멀티-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 총 시야의 중첩하는 부분 시야들을 투영하기 위한 복수의 광학 채널을 포함한다. 복수의 광 채널은 제1 방향을 따라 배열된 1차원 어레이를 형성하는 반면, (전체) 시야의 부분 시야들은 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 배열된 1 차원 어레이를 형성한다.

광 채널 및 부분적인 광학 영역 및 부분 시야의 연장 방향이 전체 시야에서 서로에 대해 기울어지거나 꼬여지도록 배치될 수 있어, 예를 들어, 멀티- 개구 이미징 디바이스가, 전체 시야는 수평적으로 확장하면서도, 차량과 같은 하나의 디바이스에서 또는 시스템에서 수직으로 배치될 수 있다는 점에서 유리하다.

추가 실시예에 따르면, 전체 시야를 캡쳐하는 방법은, 각각의 이미지 센서 영역은 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역을 갖는 이미지 센서를 배치하는 단계; 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시야의 중첩하는 부분 시야들을 투영하기 위한 복수의 광 채널을 배치하는 단계를 포함한다. 복수의 광 채널을 배치하는 단계는 복수의 광 채널이 제1 방향을 따라 배치된 1 차원 어레이를 형성하고, 시야의 부분 영역들이 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 배열된 1-차원 어레이를 형성하도록 수행된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 출력 신호의 개념이, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스가 그 구조와 관련하여 다른 경우에도, 상이한 유형의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 이점은 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 데이터 헤더에 포함된 정보가 고려될 수 있도록 페이로드 데이터가 후속적으로 처리될 수 있다는 것이다. 따라서, 이미지 신호를 처리하기 위해, 출력 신호로부터 개별 정보를 얻을 수 있기 때문에, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조를 완전히 알 필요가 없다. 따라서, 상이한 여러 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 이미지가 처리될 수 있으며, 그 차이는 출력 신호 자체로부터 추출될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 페이로드 데이터의 구조 및/또는 처리 특성이 데이터 헤더에 의해 표현될 수 있어, 상이한, 즉 다른 구조를 포함하는 3D 멀티-개구 이미징 장치의 이미지 데이터가, 페이로드 데이터의 일정한 고품질 처리 특성을 허용하는 동일한 구조를 갖는 출력 신호에 의해 기술될 수 있다는 점에서 유리하다.

본 발명은 또한, 장치가 상이한 구조를 갖는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스들의 입력 신호를 수신하고 처리할 수 있다는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따르면, 광 채널 및 부분적인 광학 영역 및 부분 시야의 연장 방향이 전체 시야에서 서로에 대해 기울어지거나 꼬여지도록 배치될 수 있어, 예를 들어, 멀티- 개구 이미징 디바이스가, 전체 시야는 수평적으로 확장하면서도, 차량과 같은 하나의 디바이스에서 또는 시스템에서 수직으로 배치될 수 있다.

도 1a는 일 실시예에 따른 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략적인 사시도이다.
도 1b는 본 명세서에 기술된 실시예에 따라 사용될 수 있는 도 1a의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스를 도시한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 실시예에 따라 이미지를 병합하기 위한 기초로서의 개념을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라, 데이터 헤더 및 페이로드 데이터를 포함하는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른 출력 신호의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 출력 신호의 구조에 대한 개략도로서, 데이터 헤더는 일 실시예에 따른 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 서술 및 전체 시야의 세그먼테이션에 관한 정보를 포함한다.
도 5a-5b는 일 실시예에 따른 복수의 정보 소스들을 고려함으로써 프로세서에 의해 형성되는 출력 신호의 구조의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 출력 신호의 구성 요소의 개략 개요도이다.
도 7은 본 명세서에 기술된 실시예의 제2 측면에 따른 다른 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 출력 신호를 처리하기 위한 디바이스의 개략적인 블록도이다.
도 9a는 제1 작동 상태에 있는 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 9b는 제2 작동 상태에 있는 도 9a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 10a는 커버를 포함하는 다른 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 10b는 제2 작동 상태에 있는 도 10a의 디바이스의 개략적인 측- 단면도이다.
도 10c는 도 10a의 장치의 제3 위치에서의 개략적인 측-단면도이다.
도 11a는 적어도 부분적으로 투명한 커버를 포함하는 제1 작동 상태의 또 다른 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 11b는 제2 작동 상태에 있는 도 11a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 11c는 빔 편향 수단이 추가로 병진 이동 가능한 도 11a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 12a는 병진하여 탈착가능한(displaceable) 커버를 갖는 제1 작동 상태의 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 12b은 제2 작동 상태에 있는 도 12a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 13a는 커버가 회전하여 이동가능한 방식으로 배치되는 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 13b는 트래블 캐리지가 병진 이동 가능한 도 13a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 13c는 제2 작동 상태에 있는 도 13a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 14a는 도 13의 디바이스에 비해 적어도 부분적으로 투명한 커버를 포함하는 제1 작동 상태의 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 14b는 빔 편향 수단이 제1 위치와 제2 위치 사이의 중간 위치를 포함하는 도 14a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 14c는 빔 편향 수단이 하우징 체적부(volume)로부터 완전히 연장된 도 14a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 14d는 도 14a 내지 도 14c와 비교하여, 적어도 부분적으로 투명한 커버들 사이의 거리가 확대된 도 14a의 디바이스의 개략적인 측-단면도이다.
도 15는 3 개의 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 사시도이다.
도 16은 도 15의 디바이스의 단면의 확대 사시도이다.
도 17은 빔-편향 수단이 마운팅 요소에 의해 멀티-개구 이미징 디바이스에 연결되는 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 사시도이다.
도 18a은 커버의 예시적인 형상을 갖는 제1 작동 상태에서의 일 실시예에 따른 디바이스의 개략적인 사시도이다.
도 18b는 일 실시예에 따른 제2 작동 상태의 도 18a의 디바이스의 개략도이다.
도 18c는 일 실시예에 따른 도 18a에 대한 대안의 개략도이다.
도 19a-c는 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스의 상세도이다.
도 19d 내지 도 19f는 일 실시예에 따른 공통 캐리어에 의해 유지되는 광 채널의 광학계의 경우에 대한 도 19a 내지 도 19c에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스의 구성도이다.
도 20는 일 실시예에 따라, 광학 이미지 안정화 및 초점을 조정하기 위한 상대적인 움직임을 실현하기 위한 부가 수단에 의해 보충된 도 19a-c에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스를 도시한다.
도 21a는 일 실시예에 따른 편평한 하우징에 배치된 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 21b는 전체 시야를 입체적으로 캡쳐하기 위한 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략적인 구조도이다.
도 22a는 초점 제어 및 광학 이미지 안정화를 위한 상대적인 운동을 실현하기 위한 부가 수단에 의해, 일 실시예에 따라, 보충된 실시예에 따른 또 다른 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 22b-22e는 일 실시예에 따른 빔-편향 디바이스의 개략적인 측면도이다.
도 23a는 일 실시예에 따라 광학 특성들의 채널-개별 조정을 위한 조정 수단을 구비한 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 23b는 일 실시예에 따른 조정 수단을 구비한 멀티-개구 이미징 디바이스의 변형예이다.
도 24는 일 실시예에 따른 추가적인 액추에이터에 의해 보충된 도 22a의 디바이스의 개략도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스의 액추에이터의 배열의 개략도이다.

본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 논의되기 전에, 상이한 도면에서 동일한, 기능적으로 동일하거나 동일한 요소, 객체 및/또는 구조가 동일한 참조 번호로 제공되어, 상이한 실시예들에 도시된 이들 요소들의 설명은 상호 교환 가능하거나 상호 적용 가능함이 이해되어야 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

좌측으로부터 제1 위치에 인덱스 1로 제공되는 참조 번호가 제공되는 요소는 이후 장치(1000)의 우측 채널들, 모듈(11a)에 대한 제1 구성 요소(1)에 속하고, 좌측으로부터 제1 위치에 인덱스 2가 제공된 참조 번호는 장치(1000)의 좌측 채널에 대한 제2 구성 요소(2) 또는 제2 모듈(11b), 모듈 2에 속한다. 도 1b의 모듈의 개수가 2개이지만, 상기 디바이스는 또한 서로에 대해 개별 베이스 거리를 가지고 배열되는 모듈을 더 가질 수 있다.

도 1a는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 개략적인 사시도이다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 이미지 센서(12)를 포함한다. 이미지 센서(12)는 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₂₄)을 포함한다. 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₂₄) 각각은 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₂₄) 각각이 전체 이미지의 부분 이미지를 포착하도록 구성되는 복수의 픽셀들을 포함한다. 전체 이미지는 전체 시야(72)의 투영으로 간주될 수 있다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 예를 들어, 둘 이상의 모듈(11) 또는 멀티-개구 이미징 디바이스(11)를 포함할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a, 11b) 각각은 적어도 거의 또는 완전히 전체 시야를 투영하도록, 그리고 적어도 스테레오스코픽 캡처링 시스템의 채널을 형성하도록 구성될 수 있다. 스테레오스코픽 명칭(nomenclature)을 참조하면, 제1 채널은 예를 들어 "우측 채널"일 수 있고, 제2 채널은 "좌측 채널"일 수 있다. 좌측/우측의 결정은 이 문맥에서 어떤 제한 효과도 가지지 않으며, 위, 아래, 중앙, 앞, 뒤 또는 같은 다른 용어에 의해 지칭될 수도 있다.

캡쳐링을 위해, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 예를 들어 어레이(14₁)에 배열된 제1 복수의 광학 채널(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄)을 갖는 제1 모듈(11a)을 포함한다. 또한, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 제2 어레이(14₂)에 배열된 제2 복수의 광학 채널(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)을 갖는 제2 모듈(11b)을 포함한다. 모듈들(11a 및 11b)은 베이스 거리 BA만큼 서로 오프셋되어 배치되어, 이로부터 획득된 변이(disparity)에 기초하여 적어도 스테레오스코픽 정보가 도출될 수 있다.

각 광학 채널(16₁₁ - 16₂₄)은 전체 시야(72)의 부분 시야 74a -74d 및 부분 시야 74a -74d를 각각 포획하도록 구성된다. 적어도 인접한 부분 시야들은 중첩할 수 있는데, 예를 들어 부분 시야 74a와 74b 또는 부분 시야 74b 와 74c 뿐만 아니라 부분 시야 74a와 74c 또는 부분 시야 74b와 74c 같이 대각선으로 인접한 부분 시야들도 중첩할 수 있다. 중첩은 중첩 이미지 영역이, 스티칭(stitching) 방법 내에서와 같이, 부분 이미지가 어떻게 조립되어야 하는지에 대한 결론을 허용한다는 점에서 부분 이미지들로부터 전체 이미지의 간단한 계산을 가능하게 할 수 있다. 2개의 라인 및 2개의 칼럼으로 배열된 4 개의 부분 영역들 74a-74d이 도시된 배열에서, 모든 부분 영역들(74a-74d)이 중첩할 수 있다.

인덱스 11-14 및 21-24에 의해 예시된 바와 같이, 광학 채널 16₁₁은 예를 들어 이미지 센서 영역(58₁₁) 상에 부분 시야(74a 및 74₁₁)를 투영하도록 구성된다. 유사한 방식으로, 광학 채널 16₂₁은 예를 들어, 이미지 센서 영역(58₂₁) 상에 부분 시야(74a 및 74₂₁)를 각각 투영하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 각각의 부분 영역(74a-74d)은 2 개의 광 채널에 의해 2 개의 이미지 센서 영역 상에 투영된다. 예를 들어, 부분 영역 74a는 모듈 11a에 의해 부분 시야 74₁₁로서 완전하게 그리고 부분 시야 74₂₁로서 모듈 11b에 의해 완전하게 투사되지만, 부분 시야들(74₁₁ 및 74₂₁)은 예를 들어, 생산 공차(production tolerances)로 인해 완전히 동일하지는 않다. 그러나 이러한 효과는 캘리브레이션 등에 의해 보정될 수 있으며 아래에서는 무시될 것이다.

이미지 센서 영역들 58₁₁-58₁₄및 광 채널들 16₁₁-16₁₄은 제1 이미징 모듈(11a)의 구성 요소일 수 있고, 이미지 센서 영역들 58₂₁-58₂₄ 및 광 채널들 16₂₁-16₂₄은 제2 이미징 모듈(11b)의 구성 요소일 수 있다. 각각의 이미징 모듈(11a 및 11b)은 예를 들어, 전체 시야(72)를 포획하도록 구성되며, 이는 3D 멀티-개구 이미징 장치가 모듈들 11a 및 11b에 의해 전체 시야(72)를 입체적으로 포착할 수 있음을 의미한다. 이것은, 예를 들어 광 채널 16₂₁-16₂₄에 의해 캡쳐된 부분 시야 74₂₁-74₂₂가 본질적으로 시야 74₁₁-74₁₄에 대응할 수 있어서, 서로 중첩하는 부분 시야들 74₂₁-74₂₄는 기본적으로 또한 완전하게, 각각,74a - 74d로 표시되는 제1 부분 시야들 74₁₁-74₁₄와 중첩하게 된다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 제1 모듈(11a)로부터 이미지 센서 데이터(1004₁₁-1004₁₄) 및 제2 모듈(11b)로부터 이미지 센서 데이터(1004₂₁-1004₂₄)를 수신하도록 구성된 프로세서(1002)를 포함한다. 이미지 센서 데이터(1004₁₁-1004₂₄)는 예를 들어, 이미지 센서 영역(58₁₁-58₂₄)의 신호 또는 샘플 값 , 또는 픽셀 값 또는 컬러 값과 같은 값으로부터 도출된 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서는 전하 결합 소자(CCD; charge-coupled device), CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 또는 다르게 형성된 이미지 센서로서 구성될 수 있다. 이미지 센서 데이터(1004₁₁-1004₂₄)는 각각 개별 센서 또는 부분 센서의 출력 값일 수 있다. 특정 구현과 독립적으로, 이미지 센서 데이터(1004₁₁-1004₂₄)는 각각 이미지 센서 영역 58₁₁-58₁₄및 58₂₁-58₂₄상에 투영된 부분 시야들 74₁₁-74₁₄ 및 74₂₁-74₂₄에 대한 정보를 포함한다.

프로세서(1002)는 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터(1012)를 포함하는 출력 신호(1006)를 제공하도록 구성된다. 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 구조에 관한 정보를 포함한다. 페이로드 데이터(1012)는 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄및 58₂₁-58₂₄)의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함한다. 이들은 이미지 센서 데이터(1004₁₁-1004₂₄) 또는 그로부터 유도되거나 처리된 정보일 수 있으며, 이는 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 따라서, 출력 신호(1006)는 이미지 신호일 수 있다. 대안적으로, 이들은 전체 시야의 몇몇 이미지가 비디오로서 기록될 때, 비디오 신호가 될 수 있다.

선택적으로, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 출력 인터페이스(1014)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 출력 신호(1004)가 출력될 수 있다. 출력 인터페이스(1014)는 예를 들어 무선 또는 유선 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 출력 인터페이스(1014)는 하드 드라이브 또는 USB 메모리 모듈(USB = Universal Serial Bus) 또는 메모리 카드와 같은 외부 메모리 매체와 같은 메모리에 영구적으로 또는 일시적으로 접속될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 출력 인터페이스(1014)는 컴퓨터 또는 랩톱과 같은 다른 장치에 대해 유선 또는 무선 연결을 설정하도록 구성될 수 있다. 메모리 인터페이스(1014)에 대한 대안으로서, 메모리 모듈이 배열될 수 있다.

모듈들(11a 및 11b)은, 광학 채널들 16₁₁및 16₂₁이 부분 시야 74a를 캡쳐하고, 광학 채널들 16₁₂및 16₂₂이 부분 시야 74b를, 광학 채널들 16₁₃및 16₂₃이 부분 시야 74c를, 광학 채널들 16₁₄및 16₂₄이 부분 시야 74d를 캡쳐하고, 어레이들 14₁ 및 14₂의 라인 연장 방향(146)을 따라 동일한 순서로 모듈들 11a, 11b에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 모듈들 11a, 11b는 다른 순서로 배열될 수도 있고 및/또는 다른 번호를 가질 수도 있다. 이는 광 채널16₂₁이 광 채널 16₁₁과 다른 부분 시야 74a-74d 를 포착할 수 있고, 광 채널16₂₂이 광 채널 16₁₂과 다른 부분 시야 74a-74d 를 포착할 수 있고, 광 채널 16₂₃이 광 채널 16₁₃과 다른 부분 시야를 캡처할 수 있고 및/또는 광 채널 16₂₄가 광 채널 16₁₄과 다른 부분 시야 74a-74d 를 포착할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 또한 부분 시야들 74a-74b가 도 1a에서 설명된 바와 같이 동일한 부분 시야들 74a-74d 상에 지향되는 광 채널들 사이에 동일한 일정 불일치가 존재하도록 투영될 수 있거나, 대안적으로 다른 부분 시야들 74a- 74d에 대해 상이한 변이들이 존재할 수 있음을 의미한다.

도 1b은 본 명세서에 설명된 실시예에 따라 사용될 수 있는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(140)를 도시한다. 이미지 센서는 도 1b에 도시된 바와 같이 2 개의 구성 요소들(12₁및 12₂), "우측" 광 채널(16₁)을 위한 하나의 구성 요소(12₁) 및 "좌측" 채널(16₂)을 위한 다른 구성 요소(12₂)로 분할될 수 있다. 이는 도 1a의 이미지 센서(12)가 예를 들어 각각의 모듈(11a 및 11b)이 구성요소들 중 하나를 포함할 수 있는 여러 구성요소들로 형성될 수 있음을 의미한다.

도 1b의 실시예에서, 우측 및 좌측 광 채널(16₁및 16₂)은 도 1b의 예에서와 동일하게 구성되지만, 디바이스(100)의 시야 내에서 씬에 대해 가능한 한 많은 깊이 정보를 얻기 위해 베이스 거리(BA)만큼 서로 측방향으로 오프셋되어 배치된다.

도 1b의 예시적인 경우에서, 복수의 광 채널들(16₁ 및 16₂) 각각은 4 개의 병렬 배치된 광 채널을 포함한다. 개별적인 "우측" 채널은 두 번째 첨자 색인으로 구별된다. 여기서, 채널은 오른쪽에서 왼쪽으로 인덱싱된다. 즉, 명확성을 위한 부분적 생략에 기인하여 도 1b에 도시되지 않은 광 채널(16₁₁)은, 예를 들어, 좌우 채널들이 베이스 거리 BA만큼 서로 오프셋되는 베이스 거리 방향 1008을 따라 바깥쪽 우측 엣지 상에 배열되고, 즉 복수의 좌측 채널들(16₂)로부터 가장 멀리 떨어져 배치되고, 다른 우측 채널들(16₁₂-16₁₄)은 베이스 거리 방향(108)을 따른다. 따라서, 채널들(16₁₁-16₁₄)은 채널 라인-연장 방향이 베이스 거리 방향(108)에 대응하는 광 채널의 단일-라인 어레이를 형성한다. 좌측 채널(16₂)은 동일한 방식으로 구성된다. 좌측 채널은 또한 두 번째 첨자 색인(subscript index)으로도 구별된다. 좌측 채널들(16₂₁-16₂₄)은 우측 채널들(16₁₁-16₁₄)과 같이 연속적으로 동일한 방향으로, 즉 채널 16₂₁이 우측 채널들에 가장 가깝고 채널 16₂₄이 우측 채널로부터 가장 멀리 떨어져 있도록 배열된다.

우측 채널들(16₁₁-16₁₄) 각각은 도 1b에 도시된 렌즈 시스템으로 구성될 수 있는 개별 광학계를 포함한다. 대안적으로, 각 채널은 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 각각의 광 채널((16₁₁-16₁₄,)은 도 1a의 문맥에서 설명된 바와 같이 서로 중첩하는, 전체 시야(72)의 중첩하는 부분 시야들( 74a 내지 d 및 74_11-14) 중 하나를 각각 포착한다. 채널 16₁₁은 예를 들어, 이미지 센서 영역 58₁₁상에 부분 시야 74₁₁을 투영하고, 광 채널 16₁₂는 이미지 센서 영역 58₁₂상에 부분 시야 74₁₂를, 광 채널 16₁₃은 도 1b에 미도시된 이미지 센서(12)의 개별 이미지 센서 영역(58₁₃) 상에 할당된 부분 시야 74₁₃를, 광 채널 16₁₄는 숨겨져 있어 역시 도 1b에 미도시된, 개별 이미지 센서 영역 58₁₄ 상에 할당된 부분 시야 74₁₄를 투영한다.

도 1b에서, 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄) 및 이미지 센서(12)의 컴포넌트들(12₁)은 베이스 거리 방향(BA)에 평행하고 라인 연장 방향(108)에 평행하며, 광 채널들(16₁₁-16₁₄)의 광학계의 렌즈 평면들 또한 이 평면에 평행하다. 또한, 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)은, 서로에 대해 측면 채널-간 거리(110)을 두고 배열되는데, 광 채널(16₁₁-16₁₄)의 광학계 또한 서로에 대해 이 방향으로 배열되도록 함으로써, 광 채널(16₁₁-16₁₄)의 광 경로들 및 광축이 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)과 광학계(16₁₁-16₁₄)의 사이에서 서로 평행하게 흐른다. 예를 들어, 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)의 중심과 광 채널(16₁₁-16₁₄)의 광학 중심은 상술한 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)의 공통 평면에 수직으로 흐르는 각각의 광축 상에 배치된다.

광 채널들(16₁₁-16₁₄)의 광축 및 광 경로 각각은 빔 편향 수단(18₁ )에 의해 편향되고, 이에 따라 발산이 제공되며, 이는 광 채널들(16₁₁-16₁₄)의 부분 시야들(74₁₁-74₁₄)이 부분적으로만 겹치도록 하는 효과를 가지게 하며, 부분 시야들(74₁₁-74₁₄)이 공간적 각도에서 최대 50%만큼 중첩하도록 한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 빔 편향 수단(18₁)은 예를 들어, 각각의 광 채널(16₁₁-16₁₄)에 대해, 채널들(16₁₁-16₁₄) 간에 서로에 대해 다르게 기울어진 하나의 반사 패싯을 포함할 수 있다. 이미지 센서 평면에 대한 반사 패싯의 평균 경사는, 예를 들어, 장치(18₁)에 의한 각각의 빔-편향 이전에 또는 빔 편향 없는 경우 광 채널(16₁₁-16₁₄)의 광학계의 광 축들이 흐르는 평면에 대해 수직인 방향으로 우측 채널(16₁₁-16₁₄)의 전체 시야를 편향시키거나 또는 10°미만만큼 수직 방향으로부터 벗어나게 한다. 대안적으로, 빔-편향 수단(18₁)은 광 채널(16₁₁-16₁₄) 각각의 개별 광축 및 광 경로의 굴절되는 빔-편향을 위해 프리즘을 사용할 수도 있다.

빔-편향 수단(18₁)은 방향 108로 실질적으로 병렬 선형적으로 배치되는 채널들(16₁₁-16₁₄)이 전체 시야(72)를 2차원적으로 또는 라인 연장 방향 108에 수직인 제2 방향으로 커버하도록 광 채널(16₁₁-16₁₄)의 광 경로에 발산을 제공한다.

광 경로 및 광학 축은 앞서 설명된 평행성으로부터 각각 벗어날 수 있지만, 광 채널의 광 경로의 평행성은, 개별 채널들 16₁₁-16₁₄에 의해 커버되거나 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄) 상에 투영된 부분 시야들이 각각, 추가 수단, 즉 빔 편향 없이, 상당히 중첩하도록 두드려져, 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에 의해 보다 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)이 채널들(16₁₁-16₁₄))의 부분 시야들이 보다 적게 중첩하도록 부가적인 발산을 광 경로에 제공한다. 빔-편향 수단(18₁)은, 예를 들어, 전체 시야가 전체 방위각에 걸쳐 그리고 모든 횡단 방향에 걸쳐 평균된 개구 각도가 광 채널들(16₁₁-16₁₄)의 부분 시야들의 개별 평균 개구 각도의 1.5 배보다 크도록 하는 효과를 가진다.

좌측 채널들(16₂₁-16₂₄)은 우측 채널들(16₁₁-16₁₄)과 동일한 방식으로 구성되고 각각 할당된 이미지 센서 영역들(58₂₁-58₂₄)과 관련하여 위치되며, 채널들(16₁₁-16₁₄)의 광축과 동일한 평면 상에서 서로에 대해 평행하게 흐르는 광 채널들(16₂₁-16₂₄)의 광축은 대응하는 빔-편향 수단(182)에 의해 편향되어, 광 채널들(16₂₁-16₂₄)은, 즉 전체 시야(72)가 2차원적으로 분할되는 부분 시야들(74₂₁-74₂₄)로, 동일한 전체 시야(72)를 거의 일치하도록 캡쳐하는데, 부분 시야들은 중첩하고, 이들 각각은 우측 채널들(16₁₁-16₁₄)의 개별 채널의 각 부분 시야(74₁₁-74₁₄)와 거의 완전히 중첩한다. 부분 시야 74₁₁및 부분 시야 74₂₁는 거의 완전하게 겹치고, 부분 시야 74₁₂및 부분 시야 74₂₂등도 마찬가지이다. 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₂₄)은, 도 1a의 이미지 센서(12)에 대해 각각 설명된 하나의 이미지 센서 칩으로 형성되거나, 몇 개의 이미지 센서 칩, 2개 또는 오직 하나의 공통 이미지 센서 칩으로 구성될 수 있다.

상술한 구성요소들 이외에, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에 의해 캡쳐할 때 캡쳐된 이미지를 우측 광 채널들(16₁₁-16₁₄)에 의해 캡쳐된 이미지를 제1 전체 이미지로 병합하는 프로세서(1002)를 포함한다. 여기서 해결해야 할 문제점은 아래와 같다: 우측 광 채널들(16₁₁-16₁₄)의 인접한 채널들 사이의 채널-간 거리(110)로 인해, 이미지 영역들(58₁₁-58₁₄)에서 채널들(16₁₁-16₁₄)에 의해 캡쳐하는 동안 캡쳐된 이미지들은 서로에 대해 간단히 병진 시프트되거나 서로의 위에 위치하지 못한다. 즉, 이미지들이 쉽게 결합될 수 없다. 서로 대응하지만 서로 다른 이미지들에 존재하는, 동일한 장면을 캡쳐링할 때 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)의 이미지들에서, 방향 BA, 108 및 110을 따르는 측면 오프셋은 변이(disparity)라고 불린다. 대응하는 이미지 컨텐츠의 변이는 씬의 해당 이미지 컨텐츠의 거리, 즉 디바이스(1000)로부터의 개별 객체의 거리에 다시 의존한다. 프로세서(1002)는 이들 이미지를 병합하여 제1 전체 이미지, 즉 "우측 전체 이미지"로 변환하고자, 이미지 센서 영역들(58₁₁-58₁₄)의 이미지들 간의 변이들을 평가하려고 시도할 수 있다. 하지만, 채널-간 거리(110)가 존재하여 문제만을 야기한다는 단점이 있고, 채널-간 거리(110)도 상대적으로 낮아서 각각 깊이 해상도 및 추정이 부정확하다. 따라서, 예를 들어, 상관(correlation)에 의해, 이미지 센서 영역들(58₁₁및 58₁₂)의 이미지들 사이의 중첩 영역(114)에서와 같이, 2 개의 이미지들 사이의 오버랩 영역에서 대응하는 이미지 컨텐츠를 결정하려는 시도는 어렵다.

따라서, 병합을 위해, 부분 시야들(74₁₁ 및 74₁₂) 간의 오버랩 영역(114)에서 도 1b의 프로세서는 한 쌍의 이미지들의 변이를 사용하며, 그 중 하나의 이미지는, 투영된 제2 부분 시야, 즉, 74₂₁ 및 74₂₂ 각각이 오버랩 영역(114)과 중첩하는, 좌측 채널들(16₂₁또는 16₂₂) 중 하나에 의해 캡쳐된 것이다. 예를 들어, 이미지 센서 영역들(58₁₁ 및 58₁₂)의 이미지를 병합하기 위해, 프로세서(1002)는 이미지들의 변이들을 평가하며, 이미지들 중 하나는 이미지 센서 영역들(58₂₁ 및 58₂₂)에 의해 캡쳐되고, 다른 하나는 오버랩 영역(114)에 연관된 채널들 중 하나에 의해 캡쳐되는, 즉 이미지 센서 영역들(58₁₁ 및 58₁₂) 중 하나에 의해 캡쳐된 이미지이다. 그리고, 이러한 이미지 쌍은 기본적인 베이스 거리(BA)에 따라 플러스/마이너스 1인 베이스 거리를 갖거나 또는 어떤 채널 기반 거리(110)도 갖지 않는다. 후자의 베이스 거리는 단일 채널 베이스 거리(110)보다 상당히 큰데, 이것이 변이들이 중첩 영역(86)에서 프로세서(1002)에 대해 더 결정되기 쉬운 이유이다. 따라서, 우측 채널들의 이미지들을 병합하기 위해, 프로세서(1002)는 좌측 채널의 이미지를 이용해 야기되는 변이들을 평가하고, 바람직하게는, 배타적이지 않도록, 우측 채널들 중 하나의 이미지와 좌측 채널의 하나의 이미지 사이의 변이들을 평가한다.

보다 구체적으로, 프로세서(1002)가 거의 직접적으로 이미지(58₁₁)로부터 우측 채널들의 다른 부분 시야들 중 어느 것과도 중첩하지 않는 부분 시야(74₁₁)의 부분을 취하고, 이미지 센서 영역들(58₁₂-58₁₄)의 이미지들에 기초하여 부분 시야들(74₁₂, 74₁₃ 및 74₁₄)의 중첩되지 않는 영역들에 대해 동일하게 동작하며, 이미지 센서 영역들(58₁₂-58₁₄)의 이미지들은 예를 들어, 동시에 캡쳐된다. 부분 시야들(74₁₁ 및 74₁₂)과 같은, 인접한 부분 시야들의 중첩 영역들에서만, 프로세서(1002)는 중첩 영역에서 전체 시야(72)에서 중첩하는 이미지 쌍들로부터의 변이들을 사용하지만, 이 중첩 영역은 배타적이진 않지만 대부분에서, 예를 들어 동시에, 하나가 우측 채널들 중 하나에 의해 캡쳐되고, 나머지 하나가 좌측 채널들 중 하나에 의해 캡쳐된다.

대안적인 절차에 따르면, 프로세서(1002)는 이미지 쌍들 중 하나가 우측 채널들에 의해 캡쳐되고, 다른 하나가 좌측 채널들에 의해 캡쳐되는, 이미지 쌍들 사이의 변이들의 평가에 따라 우측 채널들의 모든 이미지를 워프(warp)하는 것 또한 가능하다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 우측 채널들의 이미지에 대해 프로세서(1002)에 의해 계산된 전체 이미지는, 우측 채널들의 부분 시야들(74₁₁-74₁₄)의 중첩 영역 뿐 아니라, 예를 들어, 하나의 이미지가 우측 채널들 중 하나에 의해 캡쳐되고, 다른 하나의 이미지는 좌측 채널들에 의해 캡쳐되는, 프로세서(1002)에 의해 이미지 쌍들로부터의 변이들이 평가되는, 중첩하지 않는 부분 시야들(74₁₁-74₁₄)의 이러한 영역들에서, 예를 들어 우측 채널들 16₁₁-16₁₄간의 중심에 측면으로 있는, 하나의 시야 포인트(viewing point) 상의 비-중첩 영역에서도 또한 워핑될 수 있다.

도 1b의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 우측 채널들의 이미지들로부터 전체 이미지를 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 도 1b의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(140)는 또한 적어도 하나의 동작 모드에서, 캡쳐된 이미지로부터, 제1 채널의 전체 이미지 이외에, 좌측 채널들의 이미지들의 전체 이미지를 생성하고 및/또는 우측 채널들의 전체 이미지에 더하여 깊이 맵을 또한 생성할 수 있다.

제1 대안에 따르면, 프로세서(1002)는 예를 들어, 좌측 광 채널들(16₂₁-16₂₄) 및 이미지 센서 영역들(58₂₁-58₂₄)에 의해 캡쳐된 이미지를 제2 전체 이미지, 즉 좌측 채널의 전체 이미지로 병합하도록 구성되며, 이를 위해, 좌측 광학 채널들의 부분 시야(74₂₁-74₂₄)들의 측면으로 인접하는 영역들의 중첩 영역에서, 단지 하나가 아닌 복수의 이미지들이 우측 광 채널들(16₁₁-16₁₄) 중 하나에 의해 캡쳐되어 부분 시야들의(74₂₁-74₂₄)의 쌍의 개별 오버랩 영역과 중첩하고, 다른 하나는 바람직하게는, 그 부분 시야가 개별 오버랩 영역과 중첩하는 좌측 광 채널들 중 하나에 의해 캡쳐되는, 부분 시야들의 쌍의 개별 중첩 영역과 중첩하는, 이미지 쌍에서 변이들(disparities)을 사용한다.

따라서, 제1 대안에 따르면, 하나의 픽쳐에 대해, 프로세서(1002)는 즉 우측 광 채널용 및 좌측 광 채널용의 두 개의 전체 이미지들을 출력한다. 이 두 가지 전체 이미지들은 예를 들어, 사용자의 두 눈에 개별적으로 제공될 수 있으며 캡쳐된 씬의 3-차원적 느낌을 가져온다.

전술한 다른 대안에 따르면, 프로세서(1002)는, 개별 우측 채널에 의해 캡쳐된 이미지 및 좌측 채널들 중 하나에 의해 캡쳐된 추가 이미지를 포함하는, 적어도 우측 채널(16₁₁-16₁₄)의 각각에 대해 적어도 한 쌍을 포함하는 이미지 쌍의 변이들을 사용하여, 우측 채널들에 대한 전체 이미지에 추가하여, 깊이 맵을 생성한다.

프로세서(1002)에 의해 깊이 맵이 생성되는 일 실시예에서, 깊이 맵에 기초하여 우측 채널에 의해 캡쳐된 모든 이미지들에 대해 전술한 워핑을 수행하는 것도 가능하다. 깊이 맵은 전체 시야(72)에 걸쳐 깊이 정보를 포함하기 때문에, 우측 채널들에 의해 캡쳐된 모든 이미지들을, 즉, 오버랩 영역뿐만 아니라 비-오버랩 영역에서도, 가상 공통 개구 포인트 및 가상 광학 중심 상에서 각각 워프할 수 있다.

2 개의 대안들은 또한, 프로세서(1002)에 의해 모두 실행될 수 있는데, 프로세서는, 먼저 우측 채널들의 이미지들 사이의 중첩 영역들에서의 우측 채널들의 이미지들을 병합할 때, 이들 중 하나가 좌측 채널들의 이미지들에 속하는 이미지 쌍들로부터의 변이들을 또한 이용함으로써, 그리고, 좌측 채널들의 이미지들 사이의 중첩 영역들에서의 좌측 채널들의 이미지들을 병합할 때, 이들 중 하나가 우측 채널들의 이미지들에 속하는 이미지 쌍들로부터의 변이들을 또한 이용함으로써, 2 개의 전체 이미지, 즉 우측 광 채널에 대한 이미지와 좌측 광 채널에 대한 이미지를 생성할 수 있으며, 그리고 나서, 서로 다른 관점들로부터 전체 시야의 씬을 나타내는 전체 이미지들로부터, 예를 들어, 우측 및 좌측 광 채널들의 광학 중심들 사이에 가상 광 중심에 놓이고 가상 뷰에 속하는, 하지만 가능하게는 배타적으로 이들 간의 중심에 있지는 않은, 전체 이미지와 같은, 할당된 깊이 맵을 갖는 전체 이미지를 생성한다. 깊이 맵을 계산하고 2 개의 전체 이미지들 중 하나를 워핑하거나, 가상 뷰로 두 이미지를 워핑 및 병합하기 위해, 프로세서(1002)는, 좌측 및 우측 개별 이미지들의 사전(previous) 병합의 중간 결과로서 소위 말해, 우측 및 좌측 전체 이미지를 사용할 것이다. 여기서, 프로세서는 깊이 맵을 획득하고 워핑 또는 워핑/병합을 수행하기 위해 2 개의 중간 결과 전체 이미지들의 변이를 평가한다.

프로세서(1002)는 예를 들어, 이미지 영역의 교차-상관(cross-correlation)에 의해 한 쌍의 이미지에서 변이의 평가를 수행할 수 있다.

한편으로는 좌측 채널의 부분 시야 및 다른 한편으로는 우측 채널의 부분 시야에 의한 전체 시야(72)의 상이한 커버리지를 가지고, 가능하게는 4개 이상 또는 이하의 채널들이(좌측 또는 우측 채널들에 대한 할당에 관계없이) 상호 중첩하는데, 이 경우도 또한, 예를 들어, 라인 방향 또는 칼럼 방향에 인접한 이전 실시예들의 부분 시야들의 중첩 영역들 사이의 상호 중첩에서와 같이, 또한, 우측 채널의 부분 시야뿐만 아니라 좌측 채널의 부분 시야들이 각각 칼럼 및 라인으로 배열되는 경우이기 때문이다. 그리고, 변이 소스의 개수는 일반적으로

으로 적용되며, 여기서 N은 중첩하는 부분 시야들을 갖는 채널들의 개수와 관련된다.

상기 설명에 부가하여, 프로세서(1002)는 선택적으로 각 채널의 원근 이미징 결함(perspective imaging faults)의 채널별 보정 및/또는 각 채널에서 및 또한 채널들 간에서 이미지 밝기의 적용을 수행한다.

도 1b의 실시예는 여러 가지 면에서 단지 예시적임을 주목해야 한다. 이는 예를 들어 광 채널의 개수와 관련이 있다. 예를 들어, 우측 광 채널의 개수는 4가 아닐 수 있으며 2 이상이거나 2 내지 10일 수 있으며, 우측 광 채널들의 부분 시야의 중첩 영역은, 개별 부분 시야에 대해 최대 중첩을 갖는 쌍이 고려되는 한, 각 부분 시야 또는 각 채널 각각에 대해, 이러한 모든 쌍들에 대한 표면적의 관점에서, 예를 들어 이미지 평면, 즉 이미지 센서 영역의 평면에서 측정된 이미지 영역(58₁₁- 58₁₄)에 의해 캡쳐된 이미지의 평균 이미지 크기의 1/2과 1/1000 사이에 놓일 수 있다. 이것은, 예를 들어, 왼쪽 채널에 대해서 동일하게 적용된다. 하지만, 오른쪽 채널과 왼쪽 채널 간에 수치는 다를 수 있다. 이것은 좌측 광 채널의 수(N_L)와 우측 광 채널의 수(N_R)가 반드시 동일할 필요는 없으며, 전체 시야(72)를 좌측 채널들의 부분 시야 및 우측 채널들의 부분 시야로 분할하는 것이 도 1b의 경우와 동일할 필요가 없음을 의미한다. 부분 시야들 및 이들의 중첩과 관련하여, 예를 들어, 부분 시야들이 순서대로, 각각 10 m의 이미지 거리 및 객체 거리가 고려될 때, 적어도 최대 중첩을 갖는 모든 쌍들에 대해, 적어도 20, 100, 500 또는 1000 픽셀에 의해 투영된다 할 수 있으며, 이는 우측 채널뿐만 아니라 좌측 채널 모두에 적용될 수 있다.

무엇보다, 상기 설명과는 달리, 좌측 광 채널 및 우측 광 채널이 각각 단일 라인으로 형성될 필요는 없다. 좌측 및/또는 우측 채널은 또한 광 채널의 2차원 어레이를 형성할 수 있다. 또한, 단일-라인 배열이 동일선상의 연장 방향일 필요도 없다. 하지만, 도 1b의 배열은, 광 채널의 광학 축, 즉 우측 및 좌측 채널 모두가 빔 편향 이전에 및 빔 편향이 없는 경우 각각에 대해 동작하는 평면에 수직인 최소 설치 높이를 가능하게 한다는 점에서 유리하다. 이미지 센서(12)와 관련하여, 하나, 두 개 또는 수 개의 칩으로 형성될 수 있음을 이미 언급하였다. 예를 들어, 이미지 센서 영 역(58₁₁-58₁₄ 및 58₂₁-58₂₄)마다 하나의 칩이 제공될 수 있으며, 수 개의 칩의 경우에는, 좌측 채널에 대한 하나의 기판 및 좌측 채널들의 이미지 센서와 같은 하나 또는 여러 개의 기판 및 우측 채널들의 이미지 센서를 위한 하나의 기판 상에 배치될 수 있다.

따라서, 도 1b의 실시예에서, 가능한 한 조밀하게 우측 또는 좌측 채널의 채널들 내에 인접한 채널들을 배치하는 것이 가능하며, 최적의 경우 채널 거리(110)는 대략 렌즈 지름에 대응한다. 이는 더 낮은 채널 거리 및 그에 따른 더 작은 변이를 갖도록 한다. 하지만, 한편으로는 우측 채널들과 좌측 채널들은 큰 변이가 실현될 수 있도록 서로에 대해 임의의 거리(BA)로 배치될 수 있다. 결론적으로, 결함(artifact)-감소된 또는 결함-없는 이미지 융합 및 수동 광학 이미징 시스템을 갖는 깊이 맵 제작 옵션이 도출된다.

위의 예와 비교하여, 두 개 이상의 채널들의 그룹(16₁및 16₂), 예를 들어 2보다 큰 개수의 멀티-개구 이미징 디바이스를 사용하는 것이 가능하다. 그룹의 개수는 N으로 표시될 수 있다. 그에 따라, 이 경우 그룹당 채널 수는 동일하고, 전체 필드의 부분 시야로의 분할 또한 모든 그룹에 대해 동일하다면,

의 몇몇 변이 소스들이, 예를 들어, 그룹(16₁)의 부분 시야의 오버랩 영역마다 발생할 것이다. 채널 그룹들에 대한 전체 시야의 서로 다른 분할이 또한 앞서 설명한 바와 같이 가능하다.

마지막으로, 상기 설명에서, 프로세서(1002)가 우측 채널들의 이미지들을 병합하는 예시적인 경우가 사용되었음에 유의해야 한다. 전술한 바와 같이, 양쪽 모두 및 모든 채널 그룹에 대해, 또는 왼쪽 또는 동일 채널 그룹에 대해서도 동일한 프로세스가 프로세서(1002)에 의해 수행될 수 있다.

도 2는 프로세서(1002)가, 좌측 채널의 한 쌍의 광학계가 바로 인접한 부분 시야의 쌍을 투영하는 한 쌍의 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지를 병합하기 위한 기초로서, 부분 시야들 74₁₁및 74₁₂의 경우에 대해 예시적인 케이스인 것과 같이, 이 이미지 쌍을 넘어서, 모든

에서의 하나 이상의 변이들, 즉 "4 개 중 2 개"의 변이 소스들, 즉 상기 한 쌍의 바로 인접한 부분 시야들 사이의 중첩 영역 내의 장면 객체의 변이들과 관련한 이미지 센서 영역의 이미지 쌍들을 이용할 수 있음을 부가적으로 도시한다. 이는 부분 시야들 74₁₁및 74₁₂ 사이의 크로스 해칭된 오버랩 영역에 대해 도 2에서 예시적으로 표시된다: 병합될 우측 채널들 16₁₁및 16₁₂ 자체의 이미지 쌍(변이 소스 1)은 제외하고, 4 쌍의 이미지가 존재하며, 이 중 하나는 각각의 이미지 센서 영역 상에 우측 채널에 의해 그리고 좌측 채널에 의해 하나씩 투사되고 캡쳐되는 이미지들(불일치 소스 2, 3, 4, 5)인데, 즉 채널들 16₁₁및 16₂₁에 의해 캡쳐된 이미지들(변이 소스 2), 채널들 16₁₁및 16₂₂에 의해 캡쳐된 이미지들(변이 소스 3), 채널들 16₁₂및 16₂₂에 의해 캡쳐된 이미지들(변이 소스 4), 채널들 16₁₂및 16₂₁에 의해 캡쳐된 이미지들(변이 소스 5)이다. 또한, 개별 이미지 센서 영역상의 좌측 채널에 의해 투영되고 후자에 의해 캡쳐되는 이미지의 쌍(변이 소스 2, 3, 4, 5)이 존재한다. 프로세서는 병합을 지원하기 위해 하나 또는 여러 개의 추가 소스들 2 내지 5를 사용할 수 있다. 프로세서(1002)가 전술한 대안에 따라, 전체 시야(72)에 대한 깊이 맵을 계산하면, 프로세서는 그 절차에 따라, 이미지의 병합 동안, 시야(72)의 임의의 지점에서 복수의 이미지 쌍으로부터의 변이의 평가(evaluation)로부터 깊이 카드를 결정할 수 있는데, 이미지 쌍들 중 하나는 우측 채널에 의해 개별 이미지 센서 영역에 투영되고 하나는 좌측 채널에 의해 투영되어 이미지 센서 영역에 의해 캡쳐되는데, 즉 우측 채널의 부분 시야와 좌측 채널의 부분 시야를 넘어 다른 쌍이 중첩하는 지점들에서 결정할 수 있다. 도 2에서, 이는 단지 일치(congruency)로 인해 좌측 채널의 부분 시야와 동일한 우측 채널의 부분 시야의 중첩 영역에서의 경우이지만, 다른 실시예에서는 이러한 일치가 존재하지 않을 수도 있다.

도 1a 및 도 1b의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 예를 들어, 이동 전화와 같은 이동 장치의 평평한 하우징에 설치될 수 있다. 여기서, 이미지 센서 영역들 12₁₁-12₁₄및 12₂₁-12₂₄의 평면뿐만 아니라 좌우 채널의 광학계의 렌즈 평면은 편평한 하우징의 두께 방향에 평행하게 진행될 수 있다. 빔-편향 장치(18₁, 18₂)에 의한 빔 편향으로 인해, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 전체 시야는, 예를 들어, 이동 장치의 모니터가 위치하는 곳의 예를 들어, 전면(front side)의 앞쪽(in front)이거나 이동 장치의 뒷면의 앞쪽일 수 있다.

도 3, 도 4, 도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하여, 어떤 내용 또는 정보가 데이터 헤더(1008) 및/또는 페이로드 데이터(1012)에 포함될 수 있는지를 예시적으로 설명될 것이다. 후속하는 설명은 출력 신호(1006)가 데이터 헤더(1008) 또는 페이로드 데이터(1012) 두 요소들을 각각 포함한다는 사실과 관련되지만, 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터(1012)는 데이터 헤더(1008) 또는 페이로드 데이터(1012)에 대한 각 내용의 할당이 가능한 한, 인터레이스 방식으로 또는 임의의 순서로 배열될 수 있다. 또한, 출력 신호(1006)는 일련 번호 또는 체크섬과 같은 추가 구성요소를 포함할 수도 있다.

도 3은 데이터 헤더 및 헤더(1008) 및 페이로드 데이터(1012)를 각각 포함하는 출력 신호(1006)의 구조의 개략도를 도시한다. 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함한다. 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보는, 몇몇 구조 데이터, 그 중 이미징 모듈의 개수, 광학 채널의 부분 시야로의 할당, 전체 시야에서의 부분 시야의 크기 및/또는 배열 등을 고려할 수 있다. 페이로드 데이터(1012)는 이미지 센서 영역의 이미지 정보를 포함한다. 이들은 예를 들어, 처리되거나 처리되지 않은 이미지 센서 값일 수 있다. 이미지 정보는 예를 들어, 개별 픽셀에 대해 연속적으로 존재할 수 있거나 전체 이미지와 관련하여 이미 정렬될 수도 있다.

도 4는 출력 신호(1006)의 구조의 개략도를 도시하며, 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 서술 및 전체 시야의 분할(segmentation)에 관한 정보를 포함한다. 전체 시야의 분할에 관한 정보는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 제1 또는 제2 모듈 및 추가 모듈의 제1 또는 제2 부분 시야에 각각 관련될 수 있다. 정보는 예를 들어, 어떤 개수의 광 채널들이 각각의 이미징 모듈에 배열되는지에 기초하여, 전체 시야가 분할되는 부분 시야의 개수에 관한 설명을 포함할 수 있다. 분할은 둘 이상의 또는 모든 이미징 모듈에 대해 동일할 수 있지만, 적어도 둘 또는 모든 이미징 모듈에 대해 다를 수도 있다.

예를 들어, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 2 개의 이미징 모듈은 동일한 방식으로 구성된다. 이 정보는 모든 이미징 모듈에 적용 가능하기 때문에, 이러한 방식으로, 데이터 헤더(1008)에서 부분 시야의 세그먼테이션에 관한 개별 표시가 충분할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 적어도 제1 이미징 모듈은 추가적인 이미징 모듈과 상이하게 구성되며, 이것은 전체 시야에서 부분 시야의 개수 및/또는 배열이 다른 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 2개, 수개 또는 모든 이미지 모듈에 대한 시야의 분할에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서 전체 시야의 분할에 관한 정보는 전체 시야에서 부분 시야의 위치 및/또는 방향과 관련될 수 있고 및/또는 부분 시야가 어떤 이미지 센서 영역 상에 투영되는지에 대한 사실과 관련될 수 있다.

선택적으로 또는 부가적으로, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보는 공간 내의 이미징 모듈의 개수, 구성, 방향 또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에서의 이미지 모듈 간의 거리, 즉 베이스 거리(BA)와 관련될 수 있다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 서술은 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조와 관련될 수 있다. 예를 들어, 데이터 헤더(1008)는 이미징 모듈들이 갖는 베이스 거리, 어레이(14₁ 및/또는 14₂)에 배열되는 광 채널의 개수 또는 공간에서 또는 이미지 모듈들에서 어떤 순서 또는 방위를 갖는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 공간에서의 이미징 모듈의 위치 및/또는 방향이 지시될 수 있다. 비교 가능한 이미지 모듈의 구성에서, 이러한 구성에 관한 개별 정보는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 모든 이미징 모듈을 기술하는 데 충분할 수 있다. 이것은 데이터 헤더(1008)가 베이스 거리(BA)에 관한 정보를 포함하도록 출력 신호를 형성하도록 프로세서가 구성될 수 있음을 의미한다.

도 4에 도시된 실시예에 따르면, 페이로드 데이터는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 개별 광 채널의 픽셀 별 이미지 정보를 포함한다. 이는 이미지 센서의 이미지 센서 영역의 픽셀 정보가 사전 정의된 순서에 따라 페이로드 데이터(1012)에 순차적으로 배열될 수 있음을 의미한다. 다른 실시예에 따르면, 추가 및/또는 대안 정보가 배치될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 이미지 정보, 즉 픽셀 값은 처리된 형태로 존재할 수 있다. 처리된 형식으로, 예를 들어 JPEG, 블렌더, IGES 등의 이미지 형식이 압축 여부에 관계없이 구현될 수 있다. 3-차원 이미지뿐만 아니라 3-차원 효과 또는 정보가 유도될 수 있는 복수의 2 차원 이미지에 관한 정보가 모두 페이로드 데이터(1012)의 일부일 수 있다. 이것은 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역 상에 투영된 제1 및 제2 부분 시야가, 압축된 이미지 데이터를 얻기 위해 제공된 이미지 값들과 관련하여 압축될 수 있음을 의미한다. 프로세서(1002)는 페이로드 데이터가 압축된 이미지 데이터에 관한 정보를 포함하도록 출력 신호를 형성하도록 구성될 수 있다.

프로세서(1002)는 예를 들어, 각각의 이미지 센서 영역을, 그에 따른 각각의 부분 시야를 순차적으로 평가하고 이미지 센서 영역의 픽셀로부터 얻어진 이미지 정보를 처리하도록 구성될 수 있다. 이는 페이로드 데이터(1012)의 픽셀별 이미지 정보가 모자이크에서처럼, 각각의 부분적인 시야가 다른 것 다음에 기술되는 구조를 가질 수 있음을 의미한다. 모자이크-유사 형태는 예를 들어 중첩 영역들(114)에서 부분 시야들(74a-d)을 인터레이싱(interlacing)함으로써 얻을 수 있다. 대안적으로, 프로세서(102)는 모자이크-해제된(de-mosaiced) 전체 이미지를 획득하기 위해 이미지 센서 영역의 이미지 정보를 전처리하도록 구성될 수 있다. 프로세서(102)는 페이로드 데이터(1012)가 전체 이미지에 관한 정보를 포함하도록 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전체 이미지의 각 칼럼 또는 각 라인은 픽셀 별 이미지 정보로서 순차적으로 나타낼 수 있다. 한편, 모자이크-유사 표현에서, 각 부분 이미지는 칼럼 단위 또는 라인 단위로 표현될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 복수의 정보 소스를 고려하여 프로세서(1002)에 의해 형성된 출력 신호(1006)의 구조의 개략도를 도시한다. 여기서, 도 5a 및 도 5b는 도 5b에 도시된 데이터 헤더(1008)의 부분이 도 5a에 도시된 데이터 헤더(1008)의 일부이고, 도 5b에 도시된 페이로드 데이터(1012) 또한 도 5a에 도시된 데이터 헤더(1008)의 부분과 같은 출력 신호(1006)의 일부로 간주될 수 있다. 컴포넌트들(1008a, 1008b, 1008c 및 1008d)이 별개의 정보 블록들로 도시되어 있지만, 데이터 헤더(1008)에 포함된 정보는 서로에 대해 임의의 구조를 가질 수 있다. 도시된 세그먼테이션은 단지 설명의 목적으로 사용되며 어떤 제한적인 효과를 갖지 않는다.

프로세서(1002)는 데이터 헤더가 이미징 모듈(11)의 개수에 관한 정보를 포함하도록 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성될 수 있다. 이미징 모듈은 전체 시야를 완전히 포착하도록 구성될 수 있으며, 이것은 이미징 모듈과 관련한 정보가 전체 시야의 총 이미지의 개수와 동일한 레벨 상에 놓일 수 있음을 의미한다.

선택적으로 또는 부가적으로, 데이터 헤더는 이미징 모듈(11)당 몇 개의 광 채널이 배열되는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 데이터 헤더(1008)는 어떤 개수의 픽셀이, 예를 들어, 수평 및 수직으로 언급될 수 있는, 제1 및/또는 제2 이미지 축을 따라 배열되는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 부분 이미지, 즉 이미지 센서 영역 당 픽셀의 수, 및/또는 전체 이미지에서 캡처되거나 배열된 픽셀의 전체 이미지와 관련될 수 있다. 이는 페이로드 데이터가 라인 및/또는 칼럼을 따른 픽셀 수 또는 이미지 센서 영역(58)의 기하학적 연장부(geometric extension)와 같은, 이미지 센서 영역들(58)에 관한 정보를 포함하도록, 프로세서가 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성될 수 있음을 의미한다.

개별 정보는 모든 이미징 모듈(11) 및/또는 광 채널, 즉 부분 이미지에 대해 동일할 수 있어, 모든 이미징 모듈 및/또는 부분 이미지에 관한 정보의 존재가 충분한 서술을 초래한다. 대안적으로, 적어도 각각의 편차 진술에 대해서 하지만 또한 각각의 이미징 모듈 또는 부분 이미지에 대해 개별적으로 개별 정보가 데이터 헤더(1008)에 배열될 수 있다. 이러한 이전의 서술(description), A) 모듈의 수, B) 모듈 당 채널의 수, 및 C) 이미지 축들 및/또는 베이스 거리를 따른 모듈의 개수는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)와 관련한 메타 서술로서 배열될 수 있으며 데이터 헤더(1008)의 요소(1008a)로서 특징지워진다. 이러한 정보는 프로세서에 의해 개별적으로 그리고 임의의 조합으로 삽입될 수 있고, 예를 들어, 이미징 모듈 또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 모델 번호 등의 스펙(specification)은 모듈 또는 장치의 구현이 인코딩되는 경우 이러한 정보를 또한 제공할 수 있다. 간단히 말해서, 프로세서(1002)는 전체 시야의 어느 부분에 대해 어떤 광 채널 뷰인지, 및/또는 광 채널들이 서로에 대해 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 대한 정보를 출력 신호(1006)에 부가하도록 구성된다. 이것은 특히 출력 신호(1006) 내의 개개의 부분 이미지에 유리할 수 있다.

형상 서술(geometry description)은 프로세서(1002)에 의해 출력 신호(1006)의 데이터 헤더(1008)에 삽입될 수 있는 데이터 헤더(1008)의 요소(1008b)로서 특징지워진다. 형상 서술은 D) 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58)의 픽셀들의 픽셀 크기와 연관될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 픽셀들은 동일하거나 유사한 크기를 갖는다. 따라서 모든 픽셀에 대한 픽셀 크기의 특정(specification)을 전역적으로(globally) 지정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 이미지 센서 영역(58)의 총 픽셀의 개수는 상이한 크기를 갖는다. 픽셀 크기는 픽셀의 각각의 상이한 구성뿐만 아니라 요소(1008b) 내의 개별 픽셀들에 대한 크기의 할당을 위해 배열될 수 있다. 이는, 데이터 헤더(1008)가 이미지 센서 영역들(58) 중 적어도 하나에 대해 제1 이미지 연장 방향에 대한 픽셀들의 개수 및 제2 이미지 연장 방향에 대한 픽셀들의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있도록, 프로세서(1002)가 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성될 수 있음을 의미한다. 이것은, 예를 들어, 부분 시야들이 공간 내에서 연장되는 연장 방향일 수 있다. 제1 및 제2 방향은 서로 수직으로 배열될 수 있고 라인 또는 칼럼의 개수에 대응할 수도 있다.

또한, 프로세서(1002)는 E) 각 모듈(11)의 하나, 여러 개 또는 각각의 광학 채널에 대해 2 차원(X/Y) 또는 3 차원(X/Y/Z) 좌표를 삽입하거나, 적어도 서로에 대한 상대적인 포지셔닝을 삽입하도록 구성될 수 있다. 따라서, 좌표는 다른 광학 채널 및/또는 전역 좌표에 대한 광 채널들(16)의 배열, 즉 3D 멀티-개구 이미징 디바이스 내의 광학 채널의 배열의 로컬 좌표일 수 있다. 두 경우 모두, 모듈(11) 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에서의 광학 채널(16)의 배치가 설명될 수 있다. 이는 데이터 헤더(1008)가 적어도 하나의 광 채널(16)에 대해 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에서 적어도 하나의 광 채널(16)의 공간 좌표에 관한 정보를 포함하도록, 프로세서(1002)가 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성될 수 있다. 간단히 말해서, 출력 신호(1006)는 광학 채널의 기하학적 배열에 관한 정보를 포함하도록 형성될 수 있다.

또한, 데이터 헤더(1008)의 요소 1008b는 프로세서(1002)에 의해 형성되어, 적어도 하나의 광학 채널의 시야각 범위 또는 또한 이미징 모듈의 시야각 범위(field angle range)에 관한 정보(F)를 포함할 수 있다. 시야각 범위는 하나의 이미지 방향, 바람직하게는 두 개의 이미지 방향을 따른 간격으로 표시될 수 있다. 이것은 "~부터 ~까지의 범위" 또는 "시선 방향 ±xy"라고 지칭될 수도 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 시야각 범위는 모듈(11) 또는 광 채널(16)의 중심 방향에 의해 지시될 수 있고 적어도 하나, 바람직하게는 두 개의 이미지 축을 따라 시야각 범위의 연장부(extension)에 의해 보충될 수 있다.

선택적으로 또는 부가적으로, 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 환경 조건들에 관한 정보(G)를 포함하는 선택 요소 1008c를 포함할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 3D 멀티-개구 이미징 디바이스를 둘러싸고 있는 대기 또는 주위의 압력, 멀티-개구 이미징 디바이스의 환경 온도, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 작동 온도, 이미지 캡쳐링 또는 출력 신호(1006)의 발생 시간 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 위치가 데이터 헤더(1008)에 삽입될 수 있다. 위치는 예를 들어, GPS, Galileo 또는 Glonass와 같은 위치 확인 시스템에 의해 결정될 수 있거나 센서와 같은 외부 데이터 소스에 의해 제공될 수 있다. 이미지가 캡처된 온도의 표시는 이미지 데이터가 나중에 수정될 때 이점을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도는 이미지 센서 영역들(58) 상의 전체 시야의 투영의 변화를 가져오는 3D 멀티- 개구 이미징 디바이스의 하우징 부품들 및/또는 이미징 광학계의 소성 변형(plastic deformation)에 영향을 줄 수 있다. 온도 변화에 따른 변형의 변화를 알 때, 이러한 온도 의존성이 보정될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 프로세서는, 데이터 헤더(1008)가 적어도 하나의 광 채널, 모듈 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 배향(orientation) 또는 시선 방향에 관한 정보를 포함하도록, 데이터 헤더(1008)를 형성하도록 구성될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 프로세서는 요소 1008c가 적어도 하나의 오토포커스 드라이브에 관한 카메라 특정 정보를 포함하도록 데이터 헤더(1008)를 형성하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 오토포커스 드라이브는 예를 들어, 캡쳐된 이미지를 포커싱하는 데 사용될 수 있다. 여기서, 카메라-특정 정보는 이미지 정보 또는 페이로드 데이터를 포커싱하는 것에 관한 표시를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어, 모든 모듈들에 공통적으로 사용되는 포커싱, 즉 모듈-개별 포커싱을 위한 오토포커스 드라이브, 즉 적어도 2 개의 오토포커스 드라이브 또는 채널-개별 포커싱, 즉 복수의 오토포커스 드라이브일 수 있다. 정보는 오토포커스 드라이브의 요소의 전역적(global) 또는 상대적 위치 및/또는 오토포커스 드라이브를 제어하기 위한 전류 변수 또는 전압 변수와 같은 제어되는 변수의 표시일 수 있다. 전역적(global) 또는 상대적 위치는 제어되는 변수로부터 재구성될 수 있어, 포커싱이 유추될 수 있다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 출력 신호(1006)의 데이터 헤더(1008)는 가능한 정정에 관한 정보를 포함하는 선택적 요소 1008d를 포함할 수 있다.

다른 정보와는 독립적으로, 요소 1008d 및 이에 따른 데이터 헤더(1008)는 H) 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 하나의 광 채널의 표시와 관련한, I) 비네팅(vignetting), 즉 전체 이미지 또는 이미지의 엣지를 향하는 부분 이미지의 음영(shading)과 관련한 정보 및/또는 J) 이미지 센서 및 이미지 센서 영역(58) 상의 결함 있는 픽셀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이후에 모든 정보 H), I) 및 J)는 또한 이미지를 보정하는 데 사용될 수 있다.

도 4의 문맥에 설명된 바와 같이 K)에 의해, 페이로드 데이터(1012)는 또한 픽셀 단위의 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 제1 실시예에서, 픽셀들에 관한 정보를 특성화하는 것은 예를 들어 옵션 a) 컬러 정보에 따라 연속적으로 기술될 수 있다. 사용된 이미지 센서에 기초하여, 예를 들어, 베이어(Bayer) 필터에 따라 적색, 녹색, 녹색, 청색 스킴에 따라 또는 적색, 녹색, 청색, 백색 배열 등에 따라, 픽셀 당 4 개의 컬러 값들의 할당이 이루어질 수 있다. 개별 컬러 정보 및/또는 밝기 정보는 연속적인 픽셀들에 대한 페이로드 데이터(1012)에서 연속적으로 배열될 수 있다. 선택적으로, 컬러 정보는 또한 프로세서(1002)에 의해 상이한 재구성 가능한 방식으로 배열될 수 있다. 이미지 데이터는 또한 픽셀 별 깊이 데이터, 픽셀 클러스터로의 픽셀의 세그먼테이션(segmentation)에 대한 표시 및/또는 픽셀 클러스터들과 관련한 거리 정보 및/또는 깊이 정보의 표시를 포함할 수 있다. 이미지 데이터는, 예를 들면, 페이로드 데이터에서 클러스터로 분류되어 배치될 수 있고, 깊이 데이터 또는 클러스터 정보는 따라서 데이터 헤더 내에 배열될 수 있다.

옵션 L) a)에 의해 표시된 바와 같이, 픽셀 값들은, 예를 들어, 정보 C)에 의해, 헤더 데이터로부터 각각의 이미지의 크기가 도출될 수 있는 경우와 같이, 분리 정보, 라인 브레이크 정보 또는 중간 정보 없이 연속적으로 배열될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 시작/중단 캐릭터 스트링은 픽셀 값들 사이 또는 일부 픽셀 값들 사이에 배치될 수 있다. 시작/중단 캐릭터 스트링은 적어도 하나의 비트를 포함할 수 있고, 새로운 부분 이미지, 새로운 이미지 칼럼 또는 새로운 이미지 라인과 같은, 이미지의 새로운 부분이 시작함을 나타낼 수 있다. 이는 페이로드 데이터가 캡처된 이미지의 라인 브레이크 또는 칼럼 브레이크에 관한 정보를 포함할 수 있음을 의미한다. 이것은 상술한 정보 C)가 헤더 데이터에 존재하지 않을 때 유리할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 각 픽셀 그룹에 대해, 이미징 모듈(11) 및 광 채널(16)의 특징화, 즉, 옵션 L)c)에 의해 표시된 바와 같이 모듈(11) 및 광 채널(16)에 대한 픽셀의 할당을 허용하는 정보가 헤더 데이터에 삽입될 수 있다.

이미지 데이터는 페이로드 데이터(1012) 내의 M)a) 미가공(RAW) 데이터 및/또는 M)b) 압축된 이미지 데이터 및/또는 M)c) 모자이크-해제된 이미지 데이터로 배열될 수 있다. 대안으로 또는 K)에 더해, 이미지 데이터는 픽셀 별 깊이 데이터를 포함할 수 있고, 픽셀의 픽셀 클러스터로의 세그멘테이션에 대한 표시 및/또는 픽셀 클러스터 관련 거리 정보 및/또는 깊이 정보의 표시를 포함할 수 있다.

도 6은 데이터 헤더(1008)의 요소들(1008a - 1008d)을 포함할 수 있는 출력 신호(1006)의 개략적 개요를 도시한다. 요소 1008b의 형상 서술(geometric description) 및/또는 요소 1008d의 보정 데이터를 위해, 3D 멀티-개구 이미징 장치(3D MAID)의 디자인 데이터(1015)가 프로세서(1002)에 의해 고려될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 크기 D)가 그 일부일 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 프로세서(1002)가 데이터 메모리로부터 데이터를 판독한다는 점에서 캘리브레이션 데이터(1016)는 프로세서(1002)에 의해 사용될 수 있다. 캘리브레이션 데이터, 예를 들어, 시야각 범위 F)는 동일하거나 일치하는 방식으로 구성된 일련의 멀티-개구 이미징 디바이스에 걸쳐 동일할 수 있다.

대안적으로, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에서 광학 채널들의 실제 좌표들 E)와 같은, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에 대해 개별적인 캘리브레이션 데이터와 같은 개별 캘리브레이션 데이터(1018)가 프로세서(1002)에 의해 사용될 수 있다. 그런 식으로, 예를 들어 생산 공차가 보완될 수 있다.

한편, 요소 1008d에서, 설계 데이터 1015' 는 광 채널 및/또는 비네팅 I)의 왜곡 H)가 고려된다는 점에서 프로세서(1002)에 의해 사용될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 이들 데이터 또는 정보(H) 및/또는 I)는 일련의 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에 대한 것과 동일한 캘리브레이션 데이터 1006'로서 사용될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 캘리브레이션 데이터 1018 '는 예를 들어, 페이로드 데이터 및/또는 보정 데이터 1008d에서 이것을 고려하기 위해 그리고 결함 픽셀 J를 검출하기 위해 픽셀을 측정함으로써 프로세서(1002)에 의해 사용될 수 있다.

출력 신호(1006)는 예를 들어, 파일 또는 데이터 블록으로서 메모리에 저장되거나 신호로서 전송될 수 있다.

즉, 모든 이미지 모듈(11)이 동일한 방식으로 구성될 때, 이미지 당 광학 채널의 개수, 모듈의 개수 및/또는 부분 이미지 당 수평 및 수직 픽셀의 개수가 데이터 헤더(1008)에 전체적으로 명시될 수 있다. 여기서, 모듈의 수는 다수의 뷰를 나타내는 쿼지-리던던트(quasi-redundant) 이미지의 개수일 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 2 개의 모듈로 스테레오 이미지를, 3 개의 모듈로 트리플릿(triplet) 이미지를, 4 개의 모듈로 콰트로(quattro) 이미지를 얻을 수 있다. 대안적으로, 다수의, 즉 4 개 이상의 이미징 모듈 또는 멀티-개구 이미징 디바이스들이 배치될 수 있다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스가 예를 들어, 3 개의 멀티-개구 이미징 디바이스, 즉 모듈을 포함하는 경우, 디바이스는 전체 시야의 제 3 부분 시야를 투영하기 위한 제 3 복수의 광학 채널을 포함하는데, 복수의 광학 채널들은 이미지 센서의 제 3 이미지 센서 영역 상에서 서로 및 제1 부분 시야들과 중첩하고, 제1 및 제2 복수의 광 채널들은 베이스 거리만큼 서로에 대해 측 방향으로 오프셋된다. 상기 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 상기 제 3 복수의 이미지 센서 영역 상에 투영된 상기 제 3 부분 시야에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터를 수신하여, 상기 페이로드 데이터가 상기 제1 이미지 센서 영역, 상기 제2 이미지 센서 영역 및 상기 제 3 이미지 센서 영역의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하도록 구성된다. 데이터 헤더의 정보는 3 개의 모듈의 구조 또는 배열과 관련될 수 있다. 대안적으로, 이미 기술된 바와 같이, 더 많은 수의 모듈이 가능하다.

대안적으로, 모듈의 개수, 예를 들어, 모듈들이 서로 다를 때, 적어도 2 개의 모듈(11)에 대해 또는 각 모듈(11)에 대해 이미지 당 광학 채널의 개수 및/또는 부분 이미지 당 수평 및 수직 픽셀의 수가 지정될 수 있다. 모듈들에 관한 개별 및 글로벌 정보는 또한 출력 신호(1006)에 함께 배열될 수 있으며, 이는 중복(redundant) 정보 재생을 초래할 수 있다.

채널 배열의 형상 데이터(1008b)는 모듈의 개수 및/또는 지정, 각 모듈(11)에서 광학 채널의 개수 및/또는 지정, 채널 또는 모듈의 2 차원 또는 3D 좌표 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에서의 적어도 하나의 광 채널의 각도 배향에 관련될 수 있다. 설계 데이터에 대한 지식에 기초하여, 형상 데이터가 메모리에서와 같이 유도 및/또는 제공될 수 있다. 대안적으로, 형상 데이터는 생산 공차의 적어도 부분적 보상을 초래할 수 있는 측정에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 형상 데이터는 추가로 온도 및 압력과 같은 외부 영향량에 대한 의존성을 나타낼 수 있다. 추가 이미징 프로세싱 또는 이미지 재구성 동안 이러한 양을 알면 각각 적응된 보정을 구현할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 제조자, 모델, F-번호, 노출 시간, ISO 값, 광값, 초점 길이, 플래시 사용 및/또는 플래시 강도에 관한 것과 같은 카메라 정보가, DSLR 카메라에서와 같이, 형상 데이터1008b로 통합될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 카메라 정보는 위치 데이터 및 오토포커스 드라이브의 제어되는 변수(제어 전류, 제어 전압)의 표시에 관한 정보를 포함할 수 있다.

형상 데이터(1008b)는 채널 별, 즉 각각의 광학 채널에 대한 이미지 축을 따른 시야각의 (수평/수직) 확장뿐만 아니라 시야각 범위 및/또는 중심 필드 또는 시야 방향을 추가로 나타낼 수 있다. 시야각 데이터는 디자인 데이터일 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 시야각은 캘리브레이션 동안 측정될 수 있으며, 캘리브레이션은 특정 구조에서 특정될 수 있거나 대표적인 모델에서 결정되는 전형적인 값에 대응할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 압력 및 온도와 같은 부가적인 파라미터가 각각 데이터 세트를 선택 및 계산하기 위해 통합될 수 있으며, 데이터 세트는 설계 데이터 또는 캘리브레이션으로부터 획득될 수 있으며, 캘리브레이션은 특정 구조로 결정될 수 있고 및 대표 모델에서 결정된 통상적인 값들에 대응한다.

선택적으로 또는 부가적으로, 상기 형상 데이터(1008b)는 광 채널당, 또한 채널당 전역적으로 또는 개별적으로, 라인 및/또는 칼럼의 개수를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 픽셀 크기에 관한 표시가 프로세서(1002)에 의해 통합될 수 있다.

요소 1008d는 압력, 온도, 시간 또는 위치와 같은 추가적인 환경 조건을 포함할 수 있다. 프로세서(1002)는 도 6에 도시된 센서 데이터(1022)에 의해 프로세서(1002)의 외부 센서로의 접속을 통해 이러한 정보를 얻을 수 있다.

선택적 요소 1008d는 광학용 보정 데이터를 포함할 수 있다. 왜곡(H) 과 관련하여, 프로세서(1002)는 프로세서(1002)에 대한 광학 및/또는 원근(Keystone) 왜곡에 관한 설계 데이터에 액세스하여 이를 처리할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 측정된 데이터는 캘리브레이션으로부터 처리될 수 있으며, 캘리브레이션은 특정 구조에서 결정될 수 있거나 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 대표적인 모델에서 결정된 전형적인 값들에 대응할 수 있다.

비네팅 I)에 관해서는, 상술한 바와 같이 글로벌 또는 채널 개별 설계 데이터 또는 캘리브레이션 데이터일 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 결함 픽셀에 관한 정보 J)는 이미지 센서(12) 상에 배열될 수 있다.

페이로드 데이터(12)는 각 이미지의 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 고정된 수의 라인 및/또는 칼럼이 고려될 수 있다. 대안으로, 예를 들어, 시작/중단 비트가 배열될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 모듈 및/또는 채널의 특징화가 수행될 수 있다. 이미지 데이터는 페이로드 데이터(1012)에 RAW, JPEG 등 및/또는 모자이크-해제된 이미지와 같은 압축 또는 패킹된 이미지 데이터로서 배치될 수 있다. 또한, 프로세서(1002)에 의해 형상 데이터, 보정 데이터 및 페이로드를 갖는 상이한 파일들이 생성될 수 있으며, 이는 출력 신호(1006)가 불연속적인 방식으로 생성될 수 있음을 의미한다. 출력 신호(1006)는 또한 각각의 광학 채널에 대해, 개별 페이로드 파일이 프로세서(1002)에 의해 출력되도록 생성될 수 있다. 여기서, 프로세서(1002)는 채널 별 또는 클러스터 별로 깊이 정보를 형상 데이터의 형태로 데이터 헤더(1008)에 저장할 수 있다.

도 7은 예를 들어 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 이미징 모듈(11)로서 배열될 수 있는, 여기에 기술된 실시예의 제2 양태에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스 2000의 개략도를 도시한다. 멀티-개구 이미징 디바이스 2000는, 각각 적어도 하나의 광학계 또는 렌즈(64a-64d)를 포함하는 광학 채널(16a-16d)에 의해 이미지 센서(12) 상에 부분 시야들 74a-74d를 투영하도록 구성된다. 어레이(14)는 예를 들어, 라인 연장 방향(146)을 따라 배열된다. 따라서, 광 채널들 16a-16d는 1 차원 어레이(14)에 배열되며, 이는 광 채널들 16a-16d가 예를 들어, 싱글 라인으로 배열됨을 의미한다.

전체 시야(72)는 공간에서 제1 이미지 방향(142) 및 제2 이미지 방향(144)을 따라 연장될 수 있으며, 방향 142 및 144는 서로 수직일 수 있다. 부분 시야들 74a-74d 는 방향 144를 따른 이미지의 연장이 방향 144를 따르는 광 채널들 16a-16d의 픽셀의 개수 및/또는 시야각에 의해 영향을 받거나 결정되도록, 방향 142를 따르는 이미지의 연장은 방향 142를 따르는 광 채널들 16a-16a의 픽셀의 개수 및 시야각에 의해, 또한 추가적으로 중첩 팩터들뿐 아니라 부분 시야들 74a 내지 74d의 개수에 의해 영향을 받거나 결정되도록, 서로 옆으로 배열되고 방향 142를 따라 중첩하도록 배열될 수 있다. 이는 다수의 광학 채널들 16a-16d가 공간에서 방향 144 및 146을 따라 배치된 1 차원 어레이(14)를 형성하는 한편 전체 시야의 부분 시야들 74a-74d이 또한 방향 144에 수직이고 방향 142를 따라 배열되는 1-차원 어레이를 형성함을 의미한다. 따라서, 멀티-개구 이미징 디바이스(2000)는 어레이(14)의 배열 방향과 대응하는 부분 시야들(74a~74d)의 배열 간의 변환이 공간 상에서 수행되는 특성을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 광 채널들 16a-16d 각각의 시선 방향에 의해 수행될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 멀티-개구 이미징 디바이스(2000)는 이러한 편향을 수행하는, 미도시된, 빔-편향 수단을 포함할 수 있다.

예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(2000)는 제2 시선 방향(144)과 비교하여 제1 이미지 방향(142)을 따라 상당히 더 큰 연장을 갖는, 기본적으로 이미지가 캡쳐되는 시스템에 유리하게 배치될 수 있다. 이는 예를 들어, 수평 방향으로 차량의 주행 경로를 포착하는 차량의 광 채널(16a-16d) 및 시스템에 적용될 수 있따. 이는 방향 142가 예를 들어, 수평 방향일 수 있음을 의미한다. 이러한 예에서, 광학 채널들 16a-16d는 차량의 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 방향들 142 및 146 은 상호 교환 가능하다는 것이 명백하며, 이는 수평 및 수직 표시가 임의의 제한 효과를 갖지 않음을 의미한다.

멀티-개구 이미징 디바이스(2000)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에서 모듈(11a, 11b)과 적어도 중복으로 배치될 수 있다. 도시된 설명과 달리, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스는 4 개 가량 그러나 적어도 2개의 채널을 가질 수 있다.

도 8은 출력 신호(1006)를 처리하기 위한 장치(3000)의 개략적인 블록도를 도시한다. 장치(3000)는 출력 신호(1006)를 수신하기 위한 무선 또는 유선 인터페이스(1023)를 포함할 수 있다. 따라서, 신호(1006)는 장치(3000)에 대한 입력 신호로 지칭된다. 장치(3000)는, 제1 모듈(11a)의 부분 시야 74₁₁-74₂₄ 및 제2 모듈(11b)의 부분 시야 74₂₁-74₂₄ 의 적어도 제1 이미지 센서 정보에 대한 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 구조에 관한 정보를 고려하여 입력 신호(1006)의 페이로드 데이터(1012)를 처리하는 프로세서(1024)를 포함한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 프로세서(1024)는 데이터 헤더(1008)의 다른 정보 또는 추가 정보를 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1024)에 의해 구현될 수 있는 기능은, 입력 신호(1006)의 페이로드 데이터(1012)에 포함되는 이미지 데이터에서 변화하는 영역의 포커싱의 후속하는 변경(subsequent change)이다.

장치(3000)는 후-처리된 이미지 데이터의 표현을 허용하는 이미지 신호(1026)를 출력하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 신호(1026)는 예를 들어, 선택적인 모니터(1028) 또는 디스플레이(1028) 상에 도시될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 신호(1026)는 유선 또는 무선 방식으로, 예를 들어 다른 장치로 전송될 수도 있다. 다른 장치는 추가 프로세싱 장치 또는 메모리 소자일 수 있다.

장치(3000)는 전체 시야를 캡쳐링하기 위해 2 개 이상의 모듈이 사용되었음을 나타내는 경우에도 출력 신호를 처리하도록 구성될 수 있다.

프로세서 1024의 기능은 또한 프로세서 1002 에서 실현될 수 있는데, 이는 프로세서들 1002 및 1024가 각각 다른 프로세서들 1024 및 1022에 대해 설명된 기능을 수행하도록 공통적으로 구성될 수 있음을 의미한다.

따라서, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 캡쳐된 이미지 데이터는 3-차원 객체 데이터의 계산 및 후속절차, 즉 초점이 맞춰질 영역들의 실제 이미지 캡쳐링 객체 거리 의존적인 결정을 가능하게 하는 포맷으로 저장될 수 있다.

데이터 포맷은 헤더 및 페이로드 영역으로 구성되거나 적어도 동일한 것들을 포함할 수 있다. 헤더 영역에서, 이미지-캡쳐링 멀티-개구 이미징 시스템의 서술 데이터(descriptive data) 및 가능하게는 추가 센서 데이터가 나열될 수 있는 반면, 페이로드 영역에서는 기본적으로 픽셀별 이미지 데이터가 나열될 수 있다.

이러한 방식으로 얻어진 멀티-개구 이미징 디바이스는 선형 채널 배열, 즉 단일 라인으로 배열된 광학 채널을 포함할 수 있으며, 설치 크기가 낮거나 심지어 최소일 수 있다. 전술한 양태들은 조정 가능한 3D 이미지 캡쳐링 및 이미지 표현(representation)을 허용한다. 무엇보다도, 시야 범위의 깊이(depth of field range)의 후속적인 결정이 수행될 수 있다.

아래에서, 각각이 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)의 특징과 부가적인 특징으로서 결합될 수 있는 멀티-개구 이미징 디바이스 및 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 또 다른 유리한 구현예가 참조된다. 이것은, 후술하는 멀티-개구 이미징 디바이스가 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)에 이미징 모듈로서 배치될 수 있음을 의미한다.

도 9a는 제1 작동 상태에 있는 일 실시예에 따른 디바이스(10)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 디바이스(10)는 이동 전화, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터 및/또는 이동 음악 플레이어와 같은 이동 컴퓨터와 같은 이동 또는 고정 디바이스일 수 있다.

디바이스(10)는 이미지 센서(12), 병렬 배치된 광 채널(16)의 어레이(14)(예를 들어, 광 센서) 및 빔 편향 수단(18)을 포함하는 멀티-개구 이미징 디바이스(11)를 포함한다. 빔 편향 수단(18)은 광 채널(16)의 광 경로(17)를 편향시키도록 구성되며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 디바이스(10)는 하우징 체적부(24)를 둘러싸는 외부 표면(23)을 갖는 하우징(22)을 포함한다. 이는 하우징 체적부(24)가 하우징(22)의 내부 체적 및 하우징 체적을 포함할 수 있음을 의미한다. 따라서, 하우징 체적은 하우징 벽에 의해 형성된 체적, 따라서 하우징의 외부면(23)에 의해 둘러싸인다. 하우징(22)은 투명하거나 불투명한 방식으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 플라스틱 재료 및/또는 금속 재료를 포함할 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 하우징 체적부(24) 내부에 제1 위치를 갖는다. 마이크로폰의 음향 채널 또는 디바이스(10)의 전기 접촉부와 같은 하우징의 사이드의 개구 또는 개구는 하우징 체적을 결정하는 데 있어 무시될 수 있다. 하우징(22) 및/또는 하우징(22) 내에 배치된 부재(members)는 빔-편향 수단(18)에 의한 편향 후에 광 채널들(16)의 광 경로(17)를 차단하여, 멀티-개구 이미징 디바이스(11)에 의해 캡쳐될 하우징(22) 외부에 배치된 시야(26)가 전혀 캡쳐되지 않거나 또는 단지 제한된 정도로 캡쳐될 수 없다. 부재는 예를 들어, 어큐뮬레이터(accumulator), 인쇄 회로 기판, 하우징(22)의 불-투명 영역 등일 수 있다. 다시 말해서, 종래의 카메라 대물 렌즈 대신에, 상이한, 가능하면 비- 광학적인 디바이스가 하우징 상에 배열될 수 있다.

하우징(22)은 하우징 체적부(24)가 하우징(22)의 외부 볼륨(25)에 연결되는 개구부(28)를 포함할 수 있다. 때때로, 개구부(28)는 커버(32)에 의해 완전히 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 디바이스(10)의 제1 작동 상태는, 예를 들어, 광 채널이 하우징(22)의 내측 상에 지향되거나 또는 전혀 편향되지 않은, 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 비활성 작동 상태일 수 있다.

환언하면, 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조의 설치 높이는 광 채널(16)(렌즈)의 광학 직경에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. 이러한(최적일 수 있는) 경우에, 이 두께 방향으로의 거울의 확장(빔 편향 수단)은 이 방향에서의 렌즈의 연장과 동일하다. 그러나, 여기서 광 채널(16)의 광 경로는 거울(18)에 의해 제한된다. 이는 이미지 밝기의 감소를 초래하며, 이러한 감소는 시야각(field angle)에 의존한다. 본 실시예는 카메라의 동작 상태에서 구조물의 부품들이 하우징을 넘어서, 예를 들어 스마트 폰의 하우징을 넘어서, 카메라의 비-이용 상태와 비교하여 돌출하도록 전체 또는 멀티채널 카메라 구조의 부품들을 이동시킴으로써 이 문제를 해결한다. 빔-편향 수단과 같은 부품의 이동은 회전(접힘 또는 접혀 열림), 병진(연장) 또는 혼합 형태일 수 있다. 부품의 추가 이동 및 전체 시스템은 각각 컴팩트 카메라의 알려진 목적과 유사하게, 카메라의 비-사용 모드에서 최소의 구조적 형상을 허용하고 기술적 기능을 실현하기 위해 최적화된 카메라의 사용 모드에서 보다 큰 구조적 형태를 허용한다.

도 9b는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(10)의 개략 측-단면도이다. 제2 작동 상태에서, 빔 편향 수단(18)은 하우징 체적부(24) 외부의 제2 위치를 갖는다. 이는 빔 편향 수단(18)이 시야(26) 및 하우징 체적부(24) 외부의 광 채널(16)의 광 경로(17)를 편향시켜, 멀티-개구 이미징 디바이스(11)에 의해 하우징(22)의 외부에서 캡쳐될 수 있도록 한다. 커버(32)는 도 1a에 도시된 위치로부터 멀리 이동될 수 있어 빔 편향 수단(18)이 하우징(22)의 오프닝(28)를 통해 하우징 체적부(24) 밖으로 이동될 수 있다. 빔 편향 수단(18)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 병진 운동 및/또는 회전 운동을 할 수 있다. 하우징(22) 자체 및/또는 하우징(22) 내부의 부재가 광 채널(16)의 편향된 광 경로(17)를 차단하지 않는 것이 유리하다.

멀티-개구 이미징 디바이스(11)는 적어도 부분적으로 하우징(22) 내부에 배열된 카메라 하우징 내에 배치될 수 있다. 카메라 하우징은 예를 들어 도 13의 상황에서 설명된 바와 같은 이동 캐리지에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 이는, 단일-채널 카메라가 폴딩 기구에 의해 상이한 방향으로 배향되는 개념과 상이하며, 이 경우 이미지 센서 및/또는 이미징 광학계의 회전(rotation) 또는 기울임(tilting)이 방지될 수 있다.

전체 시야가, 빔 편향 수단이 제1 위치로부터 시작하여, 빔 편향 수단이 하우징 체적(volume)의 외부에 적어도 일부분 위치되는 제2 위치로 이동되도록 디바이스(10)에 의해 캡쳐될 수 있다. 빔-편향 수단이 제2 위치에 있을 때, 전체 시야는 빔-편향 수단에 의해 편향된 멀티-개구 이미징 디바이스의 병렬 배치된 광 채널의 어레이에 의해 캡쳐될 수 있다.

도 10a는 제1 작동 상태에 있는 다른 실시예에 따른 디바이스(20)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 디바이스(20)는 예컨대, 연결 소자(34a) 및/또는 선택적인 연결 소자(34b)를 통해 하우징(22) 상에서 피봇되는 커버(23)를 포함한다. 연결 소자(34a 및/또는 34b)는 하우징(22)에 대해 빔 편향 수단(18)의 커버(23) 사이에서 틸팅(tilting) 및 그에 따른 회전 운동을 허용하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 힌지(hinge) 또는 롤러 베어링(roller bearing)으로서 형성될 수 있다.

빔 편향 수단(18)은 하우징의 커버를 형성할 수 있거나 또는 그 일부일 수 있다. 빔 편향 수단(18)의 빔 편향 표면 중 하나는 하우징의 외부 에지일 수 있다. 빔 편향 수단(18)은 제1 위치를 포함하고 부분적으로 또는 완전히 하우징(22)을 폐쇄한다. 빔-편향 수단(18)은 예를 들어, 광 경로(17)를 편향시키기 위한 반사 영역을 포함할 수 있고 제1 위치에서 하우징(22)과 기계적 접촉을 형성하도록 구성된 접촉 영역을 포함할 수 있다. 간단히 말해, 사용하지 않을 때 카메라는 보이지 않거나 거의 보이지 않을 수 있다.

도 10b는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(20)의 개략적인 측-단면도이다. 제2 작동 상태에서, 빔 편향 수단(18)은 하우징(22)에 대해 회전 이동되어, 즉 펴져서, 하우징 체적부(24)가 개방되도록 한다. 회전 기울임은 이미지 센서(12)와 빔 편향 수단(18) 사이의 광 채널(16)의 광 경로(17)의 코스에 대해 빔 편향 수단(18)의 기울어진 또는 경사진 배향을 허용하여, 광 경로(17)가 빔 편향 수단(18)에서 제1 방향(19a)으로 편향된다.

도 10c는 제3 위치에 있는 디바이스(20)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 디바이스(20)는 제2 작동 상태에 있을 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같은 제2 위치와 비교하여, 빔-편향 수단(18)은 상이한 방향(19b)으로 광 채널(16)의 광 경로(17)를 편향시킬 수 있어, 상이한 시야 또는 다른 위치를 캡쳐할 수 있다. 예를 들어, 이것은 디바이스(20)의 전방 측 및 후방 측, 좌측 및 우측 또는 상부 및 하부와 같은, 제1 사이드 및 대향 사이드 및/또는 광 경로(17)가 편향되어 향하는 사용자일 수 있다. 연결 소자들(34a, 34b)는, 예를 들어 프레임 구조 및 빔 편향 수단(18)과 연결될 수 있어서, 빔 편향 수단(18)이 대안적으로 제2 또는 제 3 위치를 포함할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 전환 가능한 시야 방향에 의해, 특히 앞뒤로 보는 방향을 갖는 두 개의 카메라를 사용하는 스마트 폰에서의 종래의 해결책은 하나의 구조로 대체될 수 있다.

도 11a는 제1 작동 상태에 있는 또 다른 실시예에 따른 디바이스(30)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 도 3a 내지 도 3c에서 설명된 장치(20)와 비교하여, 디바이스(30)는 하우징(22)의 외부 에지(23)와 멀티-개구 이미징 디바이스(11) 사이에 배치된 적어도 부분적으로 투명한 커버(36)를 포함한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버는 빔 편향 수단(18)에 연결되어, 빔 편향 수단(18)의 이동에 기초하여 움직이도록 구성된다. 적어도 부분적으로 투명한 커버(36)는 예를 들어, 폴리머 및/또는 유리 재료를 포함할 수 있다.

다시 말해, 캡슐화된 체적부(이동 가능한 커버 글라스)를 변경하는 옵션으로 오염 제거로부터 보호를 위해 광학계의 캡슐화가 가능한 디바이스가 제공될 수 있다.

도 11b는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(30)의 개략적인 측-단면도이다. 도 10b의 디바이스(20)와 비교하여, 적어도 부분적으로 투명한 커버는 적어도 부분적으로 하우징 체적부(24) 밖으로 이동된다. 이것은 연결 소자(34) 둘레의 빔 편향 수단의 회전 운동에 의해 수행될 수 있다. 편향 수단(18)은 광 채널이 적어도 부분적으로 투명한 커버를 관통하도록 광 채널(16)의 광 경로(17)를 편향시키도록 구성된다. 커버(36)는 하우징 체적부(24) 내로 입자, 오물 및/또는 습기가 유입되는 것을 감소 또는 방지하도록 구성된다. 커버(36)는 광 경로(17)에 대해 투명 및/또는 부분적으로 불투명한 방식으로 형성될 수 있다. 커버(36)는 예를 들어, 특정 파장 범위의 전자기 방사에 대해 불투명일 수 있다. 광 채널의 광학 오염이 낮기 때문에, 입자, 먼지 및/또는 습기 량의 감소로 인해, 디바이스의 긴 작동 수명 및/또는 연속적으로 높은 이미지 품질이 얻어질 수 있는 것이 커버(36)의 장점이다.

도 11c는 빔 편향 수단(18)이 선택적 액추에이터(38)에 의해 이미지 센서(12)와 광 채0널들(12) 사이의 광 경로(17)의 방향 x에 수직이고 광 채널(16)의 어레이의 라인-연장 방향에 수직된 방향 z에 수직인, 방향 y를 따라 병진 이동 가능한 디바이스(30)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 빔 편향 수단(18)은 또한 회전 운동에 기초하여 예를 들어, 가이드, 레벨 등의 연결 소자(34) 주위로 병진으로 이동될 수 있다. 폴딩 업(회전 운동)은 수동으로 또는 액츄에이터를 사용하여 수행될 수 있다. 선택적인 액추에이터(38)가 빔-편향 수단(18) 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 액추에이터(38)는 하우징(22)과 빔 편향 수단(18) 사이에 배치될 수 있다. 액추에이터(38)는 예를 들어, 하우징(22)과 연결 소자(34a) 사이 및/또는 연결 소자(34a)와 빔 편향 수단(18) 사이에 배치될 수 있다. 하우징의 x 방향을 따르는 빔 편향 수단의 병진 운동으로 인해, 하우징(22)에 의해 포착될 시야의 음영(shading)이 감소될 수 있어 유리하다.

도 12a는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스(40)의 개략적인 측-단면도를 도시하며, 제1 위치에서 빔 편향 수단(18)은 하우징(22)의 하우징 체적부 내에 배치되고, 도 12b에 개략적으로 도시된 제1 위치로부터 제2 위치까지의 병진 이동(42)에 기초하여 이동되도록 구성된다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 하우징은 제1 작동 상태에서 각각 하우징(22)을 폐쇄하는 커버(32) 및 그 내부의 개구를 포함할 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 하우징(22) 내부의 광 경로에 의해 정의되는 방향 x에 수직인 최소 연장을 갖도록 제1 작동 상태로 배향될 수 있다.

도 12b는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(40)의 개략적인 측-단면도이다. 빔-편향 수단은 예를 들어 x 방향을 따라 병진 운동(42)에 기초하여 하우징 체적부(24)로부터 밖으로 이동된다. 이를 위해, 빔 편향 수단(18)은 개구(28)를 통해 이동될 수 있다. 빔 편향 수단(18)은 회전축(44)을 중심으로 회전 이동 가능할 수 있다. 제1 작동 상태와 제2 작동 상태 사이의 병진 이동 중에, 빔 편향 수단(18)은 회전축(44) 주위에서 회전 운동을 수행할 수 있다. 빔 편향 수단의 각도 방향은 도 11a의 제1 작동 상태와 비교하여 수정될 수 있어, 멀티-개구 이미징 디바이스의 광 경로에 의해 사용되는 빔 편향 수단의 영역이 상기 제1 동작 상태와 비교하여 증가한다. 회전축(44)을 중심으로 한 회전 운동(46)은 광 채널(16)과 빔 편향 수단(18) 사이의 광 경로(17)에 대한 광 편향 수단(18)의 가변 경사를 가능하게 하여, 그에 따라 광 채널(16)의 광 경로(17)가 편향되는 가변적인 방향이 가능하다. 광 채널(16)은 광학계(64a-b)를 포함할 수 있다.

빔-편향 수단(18)에 추가하여, 광 채널(16) 및/또는 이미지 센서(12)의 광학계(64a-b)는 제2 작동 상태에서 하우징 체적부(24) 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 채널(16)의 광학계(64a-b) 및/또는 이미지 센서(12)는 예를 들어, 빔-편향 수단(18)과 함께 이동될 수 있다.

바꾸어 말하면, 선형 채널 배열을 갖는 멀티-개구 카메라는 병렬 배치되고, 각각이 전체 시야의 일부를 전송하는 여러 광 채널을 포함한다. 유리하게는, 빔 편향을 위해 사용될 수 있고 이미징 높이를 감소시키는 데 기여하는 이미징 렌즈 앞에 미러가 장착된다. 패싯이 임의의 방식으로 평면 또는 만곡되거나 자유 영역을 구비한 패싯 미러와 같이 채널마다 적용된 거울과 결합하여, 유리하게는 광 채널의 이미징 광학계가 본질적으로 동일하게 구성되고, 채널들의 시야 방향은 미러 어레이의 개별 패싯에 의해 미리 결정된다. 빔-편향 수단의 표면은 적어도 광 채널에 할당된 반사 패싯에서 미러링된다. 채널들의 이미징 광학계가 다르게 구현되어, 미러 패싯의 각도에 의해 발생되는 상이한 시선 방향 및 개별 광 채널의 구현도 가능하다. 또한, 몇몇 채널이 빔-편향 수단의 동일한 영역을 사용하는 것이 가능하고, 따라서 패싯의 수는 채널의 수보다 작을 수 있다. 여기서, 편향 미러는 예를 들어, 채널의 연장 방향에 평행하게 회전축이 도작하게, 피봇될 수 있다. 편향 미러는 금속 또는 유전체 층(시퀀스)이 사용될 수 있는 양 사이드에서 반사성일 수 있다. 거울의 회전은 하나 또는 여러 방향을 따라 아날로그 또는 안정적일 수 있다. 회전 운동에 기초하여, 빔 편향 수단은 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 광 경로는 각 위치에서 다른 방향으로 편향된다. 도 10a-c의 빔 편향 수단(18)의 위치에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로, 빔 편향 수단은 또한 회전축 둘레로 이동될 수 있다. 하우징 커버(32) 및 빔 편향 수단(18)의 병진 이동에 추가하여, 멀티-개구 이미징 디바이스의 부품 및 모든 추가 구성 요소들은 각각 동일한 방향으로 병진 방식으로 함께 이동될 수 있으며, 동일하거나 상이한 이동 범위가 가능하다.

도 13a는 커버(32)가 하우징(22)의 하우징 사이드(22b)상의 이동 요소(34)를 통해 회전 운동 가능하게 배치되는 디바이스(50)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 빔 편향 수단(18)은 이동 캐리지(47)에 기계적으로 연결될 수 있다. 이동 캐리지(47)는 적어도 빔 편향 수단(18)을 이동시키는 기계적 이송 수단으로 간주될 수 있다. 디바이스(50)는 이동 캐리지(47)를 병진 운동시키도록 구성된 액츄에이터(33)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(33)는 스텝 모터(step motor), 압전 구동 드라이브(piezoelectric drive) 또는 보이스 코일 드라이브(voice coil drive)과 같은 어떤 드라이브를 포함할 수 있다. 액츄에이터(33)의 대안으로서 또는 부가적으로, 디바이스(50)는 커버(32) 및 하우징을 적어도 하나의 하우징 사이드(22a)에 고정시키는 기계적 락(lock)(35)을 해제하도록 구성된 액츄에이터(33')를 포함할 수 있다. 빔-편향 수단 또는 이동 캐리지(47)는 락(33')이 해제될 때 스프링력에 의해 하우징 외부로 나올 수 있다. 이는 락(35)이 빔 편향 수단(18)을 제1 위치에 유지하도록 구성될 수 있음을 의미한다. 이동 캐리지(47)는 또한 디바이스(40)에 배치될 수 있다. 이는 이동 캐리지(47)가 또한 커버(32)의 병진 이동을 위해 사용될 수 있음을 의미한다.

도 13b는 빔 이동 수단(18)이 하우징 체적부(24) 밖으로 이동되도록 이동 캐리지(47)가 이동(42)의 병진 방향을 따라 이동되는 디바이스(50)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 이미지 센서(12) 및 광 채널들(16)의 광학 요소는 또한 이동 캐리지(47)에 기계적으로 연결될 수 있고 빔 편향 수단(18)과 함께 동일한 정도로 이동될 수 있다. 선택적으로, 이미지 센서(12), 및/또는 광 채널(16)의 광학계는 빔 편향 수단(18)보다 더 작은 정도로 움직일 수 있어서 이미지 센서(12), 광학계 및/또는 빔 편향 수단(18) 간의 거리가 확장 중에 증가한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이미지 센서(12) 및/또는 광 채널의 광학계는 하우징에 대해 고정적으로 위치될 수 있어서, 빔 편향 수단(18)만이 이동 캐리지(47)에 의해 이동된다. 연장 시에 이미지 센서(12), 광학 및/또는 빔-편향 수단(18)은 제1 작동 상태에서 부품들의 더 낮은 거리를 허용하여 멀티-개구 이미징 디바이스가 보다 적은 설치 공간 요구사항으로 하우징(22)에 수용될 수 있다.

도 13c는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(50)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 빔 편향 수단은, 예를 들어, 디바이스(40)에 대해 설명된 바와 같이 회전 운동(46)을 수행하기 위해 선회될 수 있다. 도 12b의 내용에서 설명한 바와 같이, 빔 편향 수단(18)의 각도 배향은 도 13a의 제1 작동 상태 또는 도 13b의 상태에 대비해 수정될 수 있어, 제1 작동 상태에 비해 멀티-개구 이미징 디바이스의 광 경로에 의해 사용되는 빔-편향 수단의 면적이 증가한다. 광 채널(16) 및 이미지 센서(12)에 각각 대향하는 빔 편향 수단(18)의 사이드는, 예를 들어 이미지 센서(12) 및 광학 채널(16)의 치수 A보다 큰 y 방향을 따르는, 이동(42)의 병진 방향에 수직인 치수 B를 가질 수 있다. 치수 B는, 예를 들어, 어레이의 라인 연장 방향에 수직이고 광 채널이 충돌하는 이미지 센서의 표면에 평행하다. 이는 빔 편향 수단(18)에 의해 많은 양의 광이 편향될 수 있고 캡쳐될 이미지의 밝기가 높다는 효과를 가질 수 있다. 도 13a에 도시된 위치에서, 연장부 또는 치수 B는 도 13c에 도시된 위치 또는 빔 편향 수단(18)이 광 경로를 다른 시선 방향으로 지향시키는 위치에서보다 작다.

도 14a는 제1 작동 상태에 있는 일 실시예에 따른 디바이스(60)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 빔 편향 수단(18)은 제1 위치에 있다. 디바이스 40 및 도 4a 및 도 4b에서 설명된 디바이스와 비교하여, 디바이스 50은 커버(32)에 연결되고 이동의 병진 방향(42)을 따라 이동될 수 있는 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b)를 포함한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b)는 하우징(22)과의 사이에서 빔-편향 수단(18)의 서로 다른 사이드들 상에 배치될 수 있다. 제1 작동 상태에서, 커버(36a, 36b)는 하우징 체적부(24)의 내부 또는 내부에 부분적으로 또는 전체적으로 배치될 수 있다. 커버(36a, 36b)는 예를 들어, 도 13a-c에 도시된 이동 캐리지(47) 상에 배치되거나 또는 이동 캐리지(47)의 투명한 영역일 수 있다.

도 14b는 빔 편향 수단(18)이 제1 위치와 제2 위치 사이의 중간 위치에 있는 디바이스(60)의 개략 측-단면도를 도시한다. 빔 편향 수단의 중간 위치는, 예를 들어, 빔 편향 수단(18)을 하우징 체적부(24)로 그리고 하우징 체적부(24)로부터 각각 후퇴 또는 연장하는 동안 얻어질 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 부분적으로 하우징 체적부(24) 밖으로 이동된다.

도 14c는 빔 편향 수단(18)이 제2 위치에 있는, 즉 빔 편향 수단(18)이 예를 들어, 하우징 체적부(24) 밖으로 완전히 연장된 디바이스(60)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버(26a, 36b)는 하우징(22a, 22b)의 측면들(lateral faces) 사이의 비교 거리보다 작은 거리(48)를 갖는다.

도 14d는 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b)의 거리가 도 1 3a-c에 비해 확대된 디바이스(60)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및/또는 36b)는 각각 이동 방향(52a 및 52b)의 병진 방향을 따라, 예를 들어, 각각 다른 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b) 각각으로부터 멀어지는 방향을 향하는 양 또는 음의 y 방향을 따라, 이동 가능하다. 도 14a 내지 도 14c에 도시된 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b)의 상태는 수축되거나 접힌(folded in) 상태로 간주될 수 있다. 도 14d에 도시된 상태는 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a, 36b) 사이의 거리48'가 거리 48에 비해 각각 변경되고 확대된 연장된 상태 또는 펼쳐진(folded out) 상태로 간주될 수 있다. 거리 48'은, 예를 들어 하우징(22)의 비교가능한 사이드들 사이의 거리 이상일 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 광 채널의 광경로를 편향시켜, 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및/또는 36b)를 관통하도록 한다. 도 12b, 도 13a 및 도 13b의 내용에서 설명한 바와 같이, 빔 편향 수단(18)의 각도 방향은 도 14a의 제1 작동 상태 또는 도 14b 또는 도 14c의 상태와 비교하여 보정될 수 있어, 멀티-개구 이미징 디바이스의 광 경로에 의해 사용되는 빔-편향 수단의 영역이 제1 작동 상태에 비해 증가하도록 한다. 선택적으로 또는 추가적으로, 확대된 거리(48 ')는 회전 이동(46)의 증가된 범위를 허용할 수 있다. 회전 이동(46)에 의해, 빔 편향 수단(18)은 적어도 제1 위치와 다른 위치 사이에서 전환될 수 있으며, 각 위치는 다수 개구 이미징 디바이스의 시야 방향에 할당된다. 거울의 회전은 하나 또는 여러 방향을 따라 아날로그 또는 안정적일 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 시야 방향을 변경시키기 위한 회전 운동(46)은 도 9의 내용에서 기술된 광학 이미지 안정화를 위한 빔 편향 수단(18)의 회전 운동과 결합될 수 있다. 커버(36a 및/또는 36b)는 멀티-개구 이미징 디바이스의 다른 구성 요소들을 캡슐화할 수 있다.

대향 배치된 커버들(36a 및/또는 36b) 및 그 투명한 영역은, 예를 들어, 빔 편향 수단의 임의의 방향의 위 및/또는 아래 또는 그 방향을 따라 전환가능한(switchable) 다이어프램이 도입되도록 전환 가능한 다이어프램을 포함할 수 있다. 다이어프램은 작동 상태 및 카메라의 시야 방향에 따라 전환될 수 있다. 예를 들어, 사용되지 않는 멀티-개구 이미징 디바이스의 시야 방향은 누설광의 진입을 줄이기 위해 다이어프램에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 다이어프램은 예를 들어, 기계적으로 움직이거나 전기 변색될(electrochromic) 수 있다. 다이어프램에 의해 영향을 받는 영역에는 사용하지 않는 경우 광학 구조를 덮는 전환가능한 다이어프램이 제공될 수 있다. 다이어프램은 전기적으로 제어 가능하며 전기변색 층(시퀀스)을 포함할 수 있다. 다이어프램은 기계적으로 움직이는 부분을 포함할 수 있다. 움직임은 공압, 유압, 압전 액추에이터, DC 모터, 스텝 모터, 열 액추에이터, 정전 액추에이터, 전기변형(electrostrictive) 및/또는 자기변형(magnetostrictive) 액추에이터 또는 드라이브를 사용하여 수행할 수 있다. 관찰 방향이 다이어프램을 관통하는 멀티-개구 이미징 디바이스의 상태에서, 다이어프램은 광 채널의 광 경로가 통과하도록 전환될 수 있다. 이것은 멀티-개구 이미징 디바이스가 제1 동작 상태 및 제2 동작 상태를 가질 수 있음을 의미한다. 빔-편향 수단은 제1 작동 상태의 광 채널의 광 경로가 커버(36a)의 제1 투명 영역을 통과하도록 편향시킬 수 있다. 제2 작동 상태에서, 광 채널의 광 경로는 편향되어서, 광 채널이 커버(36b)의 제2 투명 영역을 통과하도록 할 수 있다. 제1 다이어프램(53a)은 적어도 부분적으로 제2 작동 상태에서 제1 투명 영역을 광학적으로 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 제2 다이어프램((53b)은 적어도 부분적으로 제1 작동 상태에서 제2 투명 영역을 광학적으로 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 하면, 멀티-개구 이미징 디바이스의 현재의 시야 방향이 아닌 방향으로부터의 누설광의 침입이 저감될 수 있어, 화질에 유리한 효과가 있다. 제1 및/또는 제2 다이어프램(53a-b)은 적어도 하나, 적어도 둘 또는 모든 광 채널에 대해 효과적일 수 있다. 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 하나의, 적어도 두 개 또는 모든 광 채널은, 광 채널의 광 경로가 제1 투명 영역을 통과해 지향될 때 제1 다이어프램을 통과할 수 있고, 광 채널의 광 경로가 제2 투명 영역을 통해 지향될 때 제2 다이어프램을 통과할 수 있다.

도 2 및 도 3에 따른 빔 편향 수단을 펼치는(folding out) 기구를 병진 운동을 위한 기구와 결합하는 것, 즉 혼합된 형태의 발생도 가능함이 이해되어야 한다. 도 2 및도 3에 도시된 바와 같이 병진 운동을 위한 기구, 즉 혼합된 형태가 발생할 수 있다. 하우징을 펼치고 및/또는 빔-편향 수단을 연장하는 것은, 가능하게는 이미징 모듈, 즉 광 채널, 광학계 및/또는 이미지 센서가 하우징 체적부 밖으로 이동되도록 수행될 수 있다. 상기 빔 편향 수단의 각도 변화는 상기 멀티-개구 이미징 디바이스의 두께 방향으로의 연장을 크게 할 수 있고 및/또는 상기 빔 편향 수단이 상기 광 경로를 "전방" 및 "후방" 방향으로 방해받지 않고 편향시킬 수 있다. 커버(36)와 같은 커버 글래스는 또한 펼쳐진(folded out) 또는 연장된 요소에 대해 고정될 수 있다. 커버 글래스는 임의의 평면 또는 비평면 표면을 가질 수 있다.

도 15는 3 개의 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)를 갖는 실시예에 따른 디바이스(70)의 개략적인 사시도를 도시한다. 디바이스 70은 멀티-개구 이미징 디바이스 1000에 대해 설명된 바와 같이 프로세서(1002)를 포함할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)는 각각의 병진 이동 방향(42a-c)을 따라 병진 이동 가능할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)는 하우징(22)의 제2 사이드(22c-f)에 배치될 수 있다. 하우징은 편평한 방식으로 형성될 수 있는데, 이는 하우징(22)의 제1 하우징 방향, 예를 들어 x 방향을 따르는 하우징(22)의 제1 연장 및 제2 하우징 방향, 예를 들어 z 방향을 따르는 하우징(22)의 제2 연장이, y 방향과 같은 제 3 하우징 방향을 따르는 하우징(22)의 제3 연장에 비해, 적어도 3 배(three-fold) 치수(dimension), 적어도 5 배 또는 적어도 7 배 치수를 가질 수 있음을 의미한다. 하우징(22)을 제 3 하우징 방향, 예를 들어 연장시킨다. 하우징(22)의 메인 사이드(22a 및/또는 22b)은 제1 및 제2 치수를 가질 수 있고, 예를 들어, 공간의 x/z 평면에 평행하게 배열될 수 있다. 제2 사이드(22c-f)은 메인 사이드들(22a 및 22b)을 연결시킬 수 있고, 메인 사이드(22a, 22b) 사이에 각각 배치될 수 있다.

멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 하우징(22)의 동일한 사이드(22d) 상에 또는 그 내에 배치될 수 있으며, 예를 들어 입체경(stereoscopy)용으로 서로에 대해 베이스 거리(BA)를 가질 수 있다. 2 개 이상의 모듈도 가능하다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(11c) 및 적어도 하나의 다른 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및/또는 11b)의 사용에 의해 전체 시야가 두 개 또는 더 많은 시점으로 획득될 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a, 11b 및/또는 11c)는 개별적으로 이동 가능할 수 있다. 대안적으로, 2 개 이상의 모듈이 전체 시스템으로서 함께 이동할 수 있다.

이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 디바이스(70)는 적어도 입체적으로 전체 시야를 포착하도록 구성될 수 있다. 전체 시야는, 예를 들어 메인 사이드(22a 또는 22b) 중 하나에 배치되지만, 보조 사이드(22c-f) 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)는 각각 전체 시야를 캡쳐할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)는 공간적으로 서로 이격된 방식으로 도시되어 있지만, 멀티-개구 이미징 디바이스(11a, 11b 및/또는 11c)는 또한 공간적으로 인접하게 또는 결합되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 21b와 관련하여 설명된 바와 같이, 가능하게는 단일 라인으로 배열된 이미징 디바이스(11a 및 11b)의 어레이는 서로 옆에 또는 서로 평행하게 배열될 수 있다. 상기 어레이는 서로에 대해 라인을 형성할 수 있으며, 여기서 각각의 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 단일 라인 어레이를 포함한다. 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 공통 빔 편향 수단 및/또는 광 채널의 광학계의 공통 캐리어 및/또는 공통 이미지 센서를 포함할 수 있다.

도 16는 디바이스(70) 및 멀티-개구 이미징 디바이스(11a, 11b)의 단면의 확대 사시도를 도시한다. 디바이스(70)는 제2 작동 상태에 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및/또는 11b)는, 예를 들어 원래의 하우징 사이드를 넘어서 돌출한다. 빔-편향 수단(18a, 18b)은 적어도 부분적으로 하우징 체적부 외부에서의 이동(42a, 42b)의 병진 방향에 기초하여 이동된다. 다르게는, 제2 작동 상태에서, 멀티-개구 이미징 디바이스(11a-c)의 빔 편향 수단의 단지 일부가 하우징(22)의 하우징 체적부 밖으로 이동될 수 있다.

멀티-개구 이미징 디바이스(11a-b)는 예를 들어 각각 4 개의 광 채널들(16a-d 및 16e-h)을 포함한다. 빔 편향 수단(18a, 18b)은 각각 광 채널(16a-d 및 16e-h)의 광 경로(17a-d 및 17e-h)를 각각 편향시키도록 구성된다. 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이, 다른 멀티-개구 이미징 디바이스는 상이한 개수의 광 채널을 가질 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스들(11a-b)는 동일하거나 상이한 개수의 광 채널을 가질 수 있다.

멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 각각 조명 수단(54a 및 54b 및 54c 및 54d)을 포함한다. 조명 수단(54a-d)은 적어도 부분적으로 캡쳐될 전체 시야를 조명하도록 구성되고, 예를 들어, 캡쳐될 전체 시야(객체 영역)의 중심을 조명하도록 각각 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 조명 수단(54a 또는 54b 및 54c 또는 54d) 중 적어도 하나는 광 채널(16a-d 및 16e-d)의 중심 시야 방향을 따라 전체 시야를 조명하도록 배열될 수 있다. h이다. 전체 시야는 각각 적어도 하나의 광 채널(16a-d 및 16e-h)에 의해 캡쳐되는 상이한 부분 시야를 포함할 수 있다. 광 채널(16a-d 또는 16e-h)의 중심 시야 방향은, 예를 들어 시야 방향의 기하 평균(geometrical average ) 또는 시야 방향의 중앙값(median value )일 수 있다.

조명 수단들(54a-b 및 54c-d)은 각각의 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 또는 11b)의 플래시 광으로서 동작할 수 있고 임의의 광원을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 광원은 예를 들어, 절연 공간 요건이 적고 에너지 요구량이 적기 때문에, 발광 다이오드(LED)로서 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 멀티-개구 이미징 디바이스는 조명수단을 포함하지 않을 수도 있고, 하나 또는 둘을 넘는 조명 수단(54a-d)을 포함할 수 있으며, 여기서 멀티-개구 이미징 디바이스의 조명 수단(54a-d)의 개수는 디바이스의 다른 멀티-개구 이미징 디바이스와 다를 수 있다. 조명 수단(54a-d) 중 적어도 하나는 여러 시야(fields of view)를 조명하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 조명은 예를 들어 하나 또는 여러 방향으로 조명 수단에 의해 선택적으로 방출될 수 있다. 조명 수단은 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 2 개의 시야 방향을 따라 광을 방출할 수 있다. 이를 위해, 조명 수단은 적어도 2 개의 광원을 포함할 수 있다. 광원은 디바이스의 반대 쪽에서 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 하나의 광원은 각각 이동 캐리지(47)의 상부 및 하부, 전방 및 후방 및/또는 좌측 및 우측 상에 장착될 수 있으며, 해당 사이드의 광원만이 사용되어, 선택된 배향 및 그에 따른 빔 방향 전환 수단(18)의 작동 상태에 대해 획득될 시야에 대향하고 그 방향으로 광을 방출한다. 상술한 전방, 후방 상부 및 하부뿐만 아니라 좌측 또는 우측이라는 용어는 단지 설명의 목적으로 사용되며, 동일한 의미가 공간의 각 방향과 상호 교환 가능하기 때문에 제한적인 의미로 이해되어서는 안 된다. 이는 예를 들어, 광원(54i)이 이동 캐리지(47b)의 전방 및 후방에 배치될 수 있고 빔 편향 수단(18b)의 위치에 따라 각각의 광원이 사용될 수 있음을 의미한다. 다른 반대쪽 광원은 사용되지 않은 채로 남아 있을 수 있다.

예를 들어, 조명 수단(54a, 54b)은 빔-편향 수단(18a)과 멀티-개구 이미징 디바이스(11a)의 이미지 센서(12a) 사이에 배치된다. 빔-편향 수단(18)은 조명 수단(54a 및/또는 54b)에 의해 방출된 조명 방사선, 예컨대 플래시 광을 편향시키도록 구성될 수 있다. 조명 수단(54a-b)은 하우징 체적부 내부의 디바이스(70)의 제1 작동 상태 및 제2 작동 상태에 배치될 수 있다. 조명 방사(illumination radiation)는 적어도 부분적으로 광 경로(17a-d)의 일 부일 수 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(11b)의 경우, 조명 수단(54c 및/또는 54d)은 이동 캐리지(47b)상의 빔 편향 수단 옆에 측 방향으로 배치될 수 있다. 조명 수단(54c, 54d)은 병진 이동(42b)과 함께 하우징(22) 내로 또는 하우징(22) 밖으로 이동될 수 있다. 조명 수단이 디바이스 70과 관련하여 기술되었지만, 여기에 설명된 다른 디바이스 또는 멀티-개구 이미징 디바이스 또한 조명 수단을 포함할 수 있다.

조명 수단(54c, 54d)은 이동 캐리지(47a)에 기계적으로 연결될 수 있으므로, 제1 작동 상태에서 체적부(42) 내에 배치될 수 있고 따라서 사용자에게는 보이지 않는 방식으로 배치될 수 있다. 선택적으로 및/또는 부가적으로, 조명 수단(54a, 54b)은 하우징(22) 내부에 고정식으로 배치될 수 있다. 이동 캐리지(47b)의 이동은 조명 수단(54c, 54d)의 이동을 초래할 수 있다.

빔-편향 수단(18a, 18b)과 함께, 각각, 광학계(16a-d 또는 16e-f) 및 가능하게는 이미지 센서(12a 및 12b)는 각각 이동 캐리지(47a 및 47b)의 이동에 의해 하우징 체적부 밖으로 이동될 수 있다.

즉, 추가 조명(플래시 광)을 실현하기 위한 LED가 이동가능한 부품 상에 장착될 수 있다. 여기서, LED는 채널의 중심 방향으로 방사하도록 배치될 수 있으며, 빔 편향 수단은 방사선을 편향시키는 데 사용되는 추가 영역을 각각 제공할 수 있다.

도 17은 제2 작동 상태를 포함하는 일 실시예에 따른 디바이스(90)의 개략적인 사시도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 마운팅 요소(56a, 56b)에 의해 멀티-개구 이미징 디바이스에 연결될 수 있다. 마운팅 요소(56a, 56b)는 이동 캐리지의 일부일 수 있다.

도 18a는 제1 작동 상태에 있는 일 실시예에 따른 디바이스(100)의 개략적인 사시도를 도시한다. 커버(32)는 하우징 메인 사이드 및/또는 하우징 2 차 사이드, 예를 들어 하우징 평면 사이드(22c)을 갖는 하나의 평면을 형성할 수 있다. 커버(32)와 하우징 사이드(22c) 사이에는 갭이 없거나 단지 약 1 mm 이하, 0.5 mm 이하 또는 0.1 mm 이하의 작은 갭이 배치될 수 있어서, 커버(32) 및 하우징 사이드(22c) 간의 전환(transition)은 거의 눈에 띄지 않는다. 간단히 말해서, 커버(32)는 보이지 않을 수도 있다.

도 18b는 제2 작동 상태에 있는 디바이스(100)의 개략도를 도시한다. 빔 편향 수단(18)은 하우징 체적부 외부의 제2 위치를 포함한다. 외부에서 볼 때, 확장된 멀티-개구 이미징 디바이스는 모든 면에서 비활성 하우징 프레임에 의해 둘러싸일 수 있고 및/또는 버튼과 같은 외관을 가질 수 있다. 디바이스(100)는 예를 들어, 도 18a에 따른 커버(32) 상의 기계적 압력 동안 기계적 잠금을 해제하도록 구성될 수 있어서, 빔-편향 수단은, 예를 들어 스프링에 기초하여 하우징(22) 밖으로 이동될 수 있다. 기계적 압력은 예를 들어 액츄에이터 및/또는 손가락 압력 등을 이용하는 사용자에 의해 생성될 수 있다. 편향 수단은 액추에이터 또는 기계적 압력에 의해 제2 위치로부터 제1 위치로 다시 이동될 수 있고, 거기에서 락(lock)을 작동시킬 수 있다. 액추에이터는 예를 들어 액츄에이터 33 또는 33'일 수 있다. 바꾸어 말하면, 또한 이동은 수동으로 수행될 수 있어, 사용자가 의도에 따라 부품 또는 전체 시스템을 수축하거나 확장하거나 및 접거나 또는 펼칠 수 있다. 운동은 특히 수동 조작과 스프링력의 영향을 조합할 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 카메라를 스위치 오프하기 위해 스마트 폰과 같은 디바이스의 하우징 내로 부품 및 전체 시스템을 수동으로 접거나 이동시켜서 스프링을 압축하고 잠금 메커니즘이 해당 위치를 유지한다. 예를 들어, 스마트 폰 상의 적절한 소프트웨어에 의해 카메라를 스위치 온할 때, 스위치 가능한 잠금 메카니즘은 전기적 릴레이와 같은 적절한 제어 가능한 메커니즘에 의해 해제되고, 스프링의 스프링력은 카메라의 부품 및 전체 시스템의 연장 및 접힘에 각각 영향을 미친다. 또한, 하우징의 커버 형성 부분, 연장 가능 및/또는 회동 가능 부분 및/또는 그 위에 배치되는 다른 기구는 이 커버 상의(핑거) 압력이 락을 해제하고, 부품 또는 전체 시스템이 확장 또는 펼쳐지도록 디바이스의 이미지 캡쳐 소프트웨어가 시작된다. 측면 페이스에서 하우징의 일부를 형성할 수 있는 함께 이동하는 커버는 외부로부터 보이는 비활성 하우징에 의해 모든 면으로 둘러싸일 수 있거나 전체 높이(= 하우징의 두께 방향)를 가로 질러 측면 페이스를 방해할 수 있다.

도 18c는 커버(32)가 하우징(22)의 메인 사이드들 사이의 2 차측(22c)에 형성되도록 커버(32)가 형성되는 도 18a에 대한 대안의 개략도를 도시한다. 이는 도 18a에 도시된 4 개의 갭 대신 단지 2 개의 갭이 인식되는 것을 가능하게 한다. 연장 가능한 또는 접을 수 있는 커버(32) 및/또는 다른 커버들은 편평한 하우징의 하나 또는 수 개의 측면 페이스들 상에 하우징(22)의 일부로서 형성될 수 있다.

아래에서는, 실시예에 따라 사용될 수 있는 멀티-개구 이미징 디바이스의 몇몇 가능한 실시예가 참조된다.

도 19a-c는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(11)를 도시한다. 도 19a-c의 멀티-개구 이미징 디바이스(11)는 병렬 배치된 광 채널들(16a-d)의 단일 라인 어레이(14)를 포함한다. 각각의 광 채널(16a-d)은 이미지 센서(12)의 각각 할당된 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 디바이스(11)의 전체 시야(72)의 각각의 부분 시야(74a-d)를 투영하기 위한 광학계(64a-d)를 포함한다. 도 19a-c에 나타난 바와 같이, 이미지 센서 영역들(58a-d)은 예를 들어, 각각이 각각의 픽셀 어레이를 포함하는 하나의 칩으로 형성될 수 있고, 칩들은 공통 기판 및 공통 인쇄 회로 기판(62) 상에 각각 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서 영역들(58a-d)은 이미지 센서 영역들(58a-d)을 가로질러 연속적으로 연장되는 공통 픽셀 어레이의 일부분으로 각각 형성될 수 있으며, 공통 픽셀 어레이는 예를 들어, 단일 칩 상에 형성된다. 예를 들어, 공통 픽셀 어레이의 픽셀 값만이 이미지 센서 영역(58a-d)에서 판독된다. 두 개 이상의 채널에 대해 하나의 칩이 존재하고, 또 다른 채널 또는 동일한 칩에 대해 추가 칩이 존재하는 것과 같이, 이들 대안들의 상이한 혼합도 가능하다. 이미지 센서(12)의 몇몇 칩의 경우에, 예를 들어 모두 함께 또는 그룹으로 또는 동일하게, 하나 또는 여러 개의 인쇄 회로 기판 상에 동일한 것을 장착할 수 있다.

도 19a 내지 도 19c에 도시된 실시예에서, 4 개의 광 채널들(16a-d)은 어레이(14)의 라인 연장 방향으로 서로 나란히 한 줄에 배열되지만, 4 개의 숫자는 단지 예시적인 것이며 1 이상의 어떤 수일 수도 있다. 그 위에, 어레이(14)는 또한 라인 연장 방향을 따라 연장되는 추가의 라인을 포함할 수 있다.

광 채널(16a-d)의 광학 축 및 광 경로(17a-d)는 각각 이미지 센서 영역(58a-d)과 광학계(64a-d) 사이에서 서로 평행하게 진행한다. 이를 위해, 이미지 센서 영역(58a-d)은 예를 들어 공통 평면 및 광학계(64a-d)의 광학 중심에 배치된다. 양 평면은 서로 평행하며, 즉 이미지 센서 영역(58a-d)의 공통 평면에 평행하다. 또한, 이미지 센서 영역(58a-d)의 평면 상에 수직한 투영에서, 광학계(64a-d)의 광학 중심은 이미지 센서 영역(58a-d)의 중심과 일치한다. 즉, 이들 평행한 평면들에서, 한편으로는 광학계들(64a-d) 및 이미지 센서 영역들(58a-d)은 라인-연장 방향으로 동일한 반복 거리로 배열된다.

이미지 센서 영역(58a-d)과 할당된 광학계(64a-d) 사이의 이미지-측(image-side) 거리는 이미지 센서 영역(58a-d)상의 투영이 원하는 객체 거리로 설정되도록 조절된다. 거리는, 예를 들어, 광학계(64a-d)의 초점 길이 이상의 범위, 또는 예를 들어 광학계(64a-d)의 초점 길이의 1 배와 2 배 사이의 범위이다. 이미지 센서 영역(58a-d)과 광학계(64a-d) 사이의 광축(17a-d)을 따른 이미지-측 거리는 또한 사용자에 의해 수동으로 또는 자동 포커스 제어를 통해 자동으로 조정될 수 있다.

추가적인 측정 없이, 광 채널(16a-d)의 부분 시야(74a-d)는 광 경로 및 광학 축(17-d)의 각각의 평행성(parallelism)에 의해 본질적으로 완전히 중첩된다. 더 큰 전체 시야(72)를 커버하고 부분 시야(74a-d)가 단지 부분적으로 공간에서 오버랩하도록 빔 편향 수단(18)이 제공된다. 빔-편향 수단(18)은 채널-개별 편차(deviation)를 이용해 광 경로(17a-d) 및 광학 축을 전체 시야 방향(76)으로 각각 편향시킨다. 전체 시야 방향(76)은 예를 들어 어레이(14)의 라인 연장 방향에 수직인 평면에 평행하고, 빔 편향 이전 및 빔 평향이 없는 광학 축(17a-d)의 진행 방향과 각각 평행하게 흐른다. 예를 들어, 총 시야 방향(76)은 라인 축 방향을 중심으로 > 0 °및 <180 °이고, 예를 들어 80°내지 100°인, 예를 들어, 90 °일 수 있는 각도만큼 회전함으로써, 광축(17a-f)으로부터 도출된다. 따라서, 부분 시야(74a-d)의 전체 커버리지에 대응하는 디바이스(11)의 전체 시야는 광학 축(17a-d)의 방향에서 이미지 센서(12)와 어레이(14)의 직렬 연결의 연장 방향이 아니지만, 빔 편향에 기인하여, 전체 시야는 디바이스(11)의 설치 높이가 측정되는 방향, 즉, 라인 연장 방향에 수직한 측면 방향에서 이미지 센서(12)와 어레이(14)의 사이드 상에 있다. 또한, 빔-편향 수단(18)은 각각의 광 경로 및 각각의 광 채널(16a-d)의 광 경로를 편향시키고, 상기 방향(76)을 초래하는 편향으로부터의 채널- 개별적인 편향을 갖는다. 이를 위해, 빔-편향 수단(18)은 각 채널(16a-d)에 대한 반사 패싯(68a-d)을 포함한다. 패싯은 서로에 대해 약간 기울어져 있다. 패싯(68a-d)의 상호 기울임은, 빔-편향 수단(18)에 의한 빔 편향 동안, 부분 시야들(74a-d)이 단지 부분적으로만 중첩되도록 부분 시야들(74a-d)에 약간의 발산을 제공하도록 선택된다. 여기서, 도 19a에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 개별적인 편향은 부분 시야들(74a-d)이 전체 시야(72)를 2차원적으로 덮도록, 즉 전체 시야(72)에 2-차원적으로 분산된 방식으로 배열되도록 설계될 수 있다.

디바이스(11)에 관하여 지금까지 설명된 많은 세부 사항은 단지 예시 적으로 선택되었음을 유의해야 한다. 이는 예를 들어, 이미 상술한 광 채널의 개수에 관한 것이다. 빔 편향 수단(18)은 또한 상술한 것과 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 빔 편향 수단(18)은 반드시 반사형일 필요는 없다. 이것은 또한 투명한 프리즘 웨지의 형태와 같이, 패싯 거울의 형태와 다르게 구현될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 평균 빔 편향은 0 °일 수 있으며, 즉, 방향(76)은 예를 들어, 빔 편향 이전 또는 빔 편향 없는 광 경로(17a-d)와 평행할 수 있으며, 다시 말하면 디바이스는 빔-편향 수단(18)에도 불구하고 여전히 "직진"할 수 있다. 빔-편향 수단(18)에 의한 채널-개별 편향은 다시, 부분 시야(74a-d)가 단지 부분 시야(74a-d)의 공간 각도 범위에 대해 쌍에서 <10 % 으로 겹친다.

또한, 광 경로 및 광학 축은 설명된 평행성으로부터 각각 벗어날 수 있고 광 채널의 광 경로의 평행성은, 개별 채널(16a-N)에 의해 커버되고 이미지 센서 영역(58a-d)상에 투영된 부분 시야들이 각각, 추가 수단, 즉 빔 편향 없이, 거의 중첩하도록 두드려져, 멀티-개구 이미징 디바이스(11)에 의해 보다 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)이 N 개의 광 채널들(16a-N )의 부분 시야들이 보다 적게 중첩되도록 부가적인 발산을 광 경로에 제공한다. 빔-편향 수단(18)은, 예를 들어 전체 시야가 광 채널(16a-N)의 개별적인 부분 시야의 개구각의 1.5 배보다 큰 개구 각을 갖는다는 효과를 갖는다. 광 경로(17a-d)의 일종의 사전-발산(pre-divergence)에 의해, 예를 들어, 모든 패싯 경사도가 다르지는 않지만 채널의 일부 그룹은 예를 들어, 동일한 경사도를 갖는 패싯을 가지는 것이 가능하다. 후자는 라인 연장 방향으로 이 채널 군에 할당된 사실상 하나의 패싯으로서 각각 일체적으로 및 연속적으로 합쳐져 형성될 수 있다. 이들 채널의 광축의 발산은, 채널 또는 프리즘 구조 또는 편심(decentered lens) 렌즈 섹션의 광학계 및 이미지 센서 영역의 광학 중심 사이의 측면 오프셋에 의해 얻어지므로, 이들 광학 축의 발산으로부터 기인할 수 있다. 사전 발산은 예를 들어, 한 평면으로 제한될 수 있다. 빔 편향 이전 또는 빔 편향이 없는 경우 각각, 광축은 예를 들어 공통 평면에서 진행하지만 동일 평면 내에서 발산할 수 있으며, 패싯은 다른 횡단 면에서의 추가적인 발산에만 영향을 미친다. 즉, 패싯들은 모두 라인-연장 방향에 대해 평행하고 앞서 설명된 광학 축의 공통 평면으로부터 변하는 서로에 대해 경사지며, 여기서 또한 몇몇 패싯은 동일한 경사를 가질 수 있거나 채널들의 그룹에 함께 할당될 수 있고, 그 광학 축들은 예를 들어, 빔 편향 이전 및 빔 편향이 없는 쌍의 광축의 공통 평면에서 이미 각각 상이하다.

빔-편향 수단을 생략하거나 평면-거울 등으로서 빔-편향 수단을 구현하는 경우, 전체 발산은 한편으로는 광학계의 광학 중심들, 다른 한편으로는 이미지 센서 영역들의 중심들 사이의 측면 오프셋 또는 프리즘 구조 또는 편심 렌즈 부분에 의해 달성될 수 있다.

예를 들어, 광학계의 광학 중심이 라인-연장 방향을 따라 직선상에 있고, 이미지 센서 영역의 중심이 투영으로부터 벗어나 배치되어 있는 경우에, 상기 언급된 가능한 사전 발산이 얻어질 수 있으며, 상기 이미지 센서 영역들의 중심들은, 상기 이미지 센서 평면 내의 상기 직선상의 점들로부터 라인-연장 방향을 따라 및/또는 라인-연장 방향과 이미지 센서 법선 모두에 수직인 방향을 따라 채널-개별적인 방식으로, 상기 이미지 센서 내 상기 직선상의 점들로부터 편차를 갖는 점들 상에서와 같은, 이미지 센서 평면의 직선상의 점들 상의 이미지 센서 영역들의 평면의 법선을 따라, 광학 중심들의 투영으로부터 벗어나 배치된다. 대안적으로, 이미지 센서의 중심이 라인-연장 방향을 따라 직선 상에 있도록 사전-발전이 얻어질 수 있는 반면, 광학계 중심은, 라인-연장 방향을 따라 및/또는 라인-연장 방향과 광학계 중심 평면의 법선 모두에 수직인 방향을 따라 채널-개별적인 방식으로, 상기 광학계 중심 평면 내 상기 직선 상의 점들로부터 벗어난 점들 상에서와 같은, 광학계 중심 평면의 직선 상의 점들 상의 광학계의 광학 중심의 평면의 법선을 따라, 이미지 센서들의 광학 중심들의 투영으로부터 벗어나 배치된다. 상기 언급된 각각의 투영으로부터의 채널 개별 편차가 단순히 라인-연장 방향으로 진행하는 것, 즉, 단지 공통 평면의 광축들에 사전-발산이 제공되는 것이 바람직하다. 광학 중심들과 이미지 센서 영역 중심들은 모두 라인 연장 방향과 평행한 직선 상에 있지만 그 사이에 다른 갭들을 갖는다. 라인-연장 방향에 대해 수직 횡 방향인, 렌즈와 이미지 센서 사이의 측면 오프셋은, 비교적으로 설치 높이의 증가를 가져온다. 라인-연장 방향에서 순수한 평면 내 오프셋은 설치 높이를 변경하지 않지만, 가능하게는 더 적은 패싯을 초래할 수 있고 및/또는 패싯들은 구조를 단순화하는 하나의 각도 배향으로만 틸팅을 가진다.

이는 공통 캐리어 상에 유지된 광학계의 경우에 대해 도 19d 및 19e에 예시적으로 도시되어 있는데, 한편으로는 인접한 채널들 16a 및 16b 및 다른 한편으로 인접한 채널들 16c 및 16d는, 각각 공통 평면에서 동작하고 서로에 대해 스퀸팅(squinting), 즉 사전 발산이 제공되는 광학 축 17a 및 17b, 그리고 17c 및 17d를 포함한다. 패싯들 68a, 68b는 하나의 패싯으로 형성될 수 있고, 패싯들 68c, 68d는 각각의 패싯 쌍 사이에 점선으로 도시된 바와 같이 다른 패싯에 의해 형성될 수 있고, 단지 2 개의 패싯이 단지 하나의 방향으로 경사져 있고 둘은 라인-연장 방향에 대해 수평이다. 개별 패싯들은 공간 방향에서 단지 하나의 기울기(tilting)를 포함할 수도 있다.

또한, 각각의 부분 시야가 이들 채널에 의해 스캐닝되는 해상도를 증가시키기 위한 초 해상도의 목적과 같이, 일부 광 채널들이 동일한 부분 시야에 할당되도록 제공될 수 있다. 이러한 그룹 내의 광 채널들은 예를 들어, 빔 편향 이전에 평행하게 진행하고 하나의 패싯에 의해 부분 시야 상에 편향될 것이다. 유리하게는, 그룹의 채널의 이미지 센서의 픽셀 이미지는 이 그룹의 다른 채널의 이미지 센서의 픽셀들의 이미지들 사이의 중간 위치에 놓이게 될 것이다.

초고해상도 목적이 아니라 단지 입체적(stereoscopic) 목적을 위해서라도, 바로 인접한 채널들의 그룹이 그들의 부분 시야와 함께 라인-연장 방향에서 전체 시야를 완전히 커버하고, 바로 인접한 채널들의 그룹은 전체 시야를 완전히 커버하고, 양 채널 그룹의 광 경로들은 각각 기판 및 캐리어(66)를 통과한다. 이는 멀티-개구 이미징 디바이스가 전체 시야를, 가능하게는 완전히 포착하도록 구성된 제1 복수의 광 채널을 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 제2 복수의 광 채널은 또한 전체 시야를, 가능하게는 완전히 포착하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 전체 시야는 제1 복수의 광 채널 및 제2 복수의 광 채널에 의해 적어도 입체적으로 포착될 수 있다. 제1 복수의 광 채널 및 제2 복수의 광 채널은 공통 이미지 센서 상에 충돌할 수 있고, 공통 어레이(어레이 광학계)를 사용할 수 있고/있거나 공통 빔-편향 수단에 의해 편향될 수 있다. 개별 카메라들의 어레이와 반대로, 예를 들어 포커스 및/또는 이미지 안정화와 관련하여 하나의 디바이스로서 함께 제어될 수 있는 연속 어레이 카메라가 형성되는데, 이는 모든 채널들이 동시에 영향을 받고, 동일한 액츄에이터를 사용함으로써 유리하다. 부가적으로, 하나로 된(monolithic) 구조로부터, 특히 온도 변화 동안 전체 어레이의 기계적 안정성과 관련하여 이점이 얻어진다. 이는 개별 채널의 부분 이미지로부터 전체 이미지를 조립하는 데 뿐만이 아니라, 스테레오, 트리플, 쿼드러플 등 서로 다른 복수 채널(16)에 의한 전체 시야의 다수 스캐닝을 이용한 시스템의 사용 중에 3-차원 객체 데이터를 얻는 데 있어 유리하다.

다음의 설명은 렌즈 평면이 이미지 센서 영역들(58a-58f)의 공통 평면에 평행한 광학계(64a-d)를 다룬다. 후술하는 바와 같이, 광 채널들(16a-d)의 광학계(64a-d)의 렌즈는 하나 또는 수 개의 렌즈 홀더를 통해 기판(66)의 메인 사이드(66a) 상에 장착되고 기판(66)을 통해 서로 기계적으로 연결된다. 특히, 복수의 광 채널들(16a-d)의 광 경로들(17a-d)은 기판(66)을 관통한다. 따라서, 기판(66)은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성되고 판형이거나 예를 들어 평행육면체(parallelepiped) 또는 평면인 메인 사이드(66a) 및 평면인 대향하는 메인 사이드(66b)을 갖는 다른 콘벡스 바디(convex body)를 포함할 수 있다. 메인 사이드는 바람직하게는 광 경로(17a-d)에 수직으로 위치된다. 아래에 설명된 바와 같이, 실시예에 따르면, 광학 요소의 렌즈와 기판의 일체형 형성에 기초한 순수한 평행육면체(parallelepiped) 형상으로부터 편차가 발생할 수 있다.

도 11a-c의 실시예에서 편평한 캐리어 기판(66)은 예를 들어, 유리 또는 폴리머의 기판이다. 예를 들어, 캐리어 기판(66)은 유리판을 포함할 수 있다. 기판(66)의 재료는 높은 광 투과성 및 낮은 온도 계수 또는 경도, 탄성 또는 비틀림(torsion) 모듈과 같은 추가의 기계적 특성의 양상에 따라 선택될 수 있다.

기판(66)은 추가적인 렌즈가 직접적으로 그 위에 장착되는 일 없이 광 경로의 단순한 평면 부분으로 형성될 수 있다. 또한, 개구 또는 누설광 다이어프램과 같은 다이어프램 및/또는 IR 블록 필터와 같은 필터 층은 기판 표면 상에 장착될 수 있거나, 또는 다이어프램 및 필터 층이 장착될 수 있는 표면상의 수 개의 상이한 기판 층으로 구성될 수 있는데, 이들은 예를 들어 스펙트럼 흡수와 관련하여 채널마다 다를 수 있다.

기판(66)은 이미지 센서에 의해 캡쳐될 수 있는 전자기 스펙트럼의 상이한 영역들에서 상이한 특성들, 특히 일정하지 않은 흡수성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.

도 19a-c의 실시예에서, 각 광학계(64a-d)는 3 개의 렌즈를 포함한다. 그러나, 렌즈의 개수는 자유롭게 선택될 수 있다. 개수는 1, 2 또는 다른 임의의 숫자일 수 있다. 렌즈는 볼록할 수 있고, 구형, 비구면 또는 자유형 영역과 같은 단지 하나의 광학적으로 투영되는 기능 영역, 또는 예를 들어 볼록 또는 오목 렌즈 형상을 초래하는 두 개의 대향하는 기능적 영역을 포함할 수 있다. 또한, 여러 재료의 렌즈를 구조화함으로써 여러 광학적으로 유효한 렌즈 영역들이 가능하다.

도 19a 내지 도 19c에 도시된 실시예에서, 각 광 채널(16a-d) 또는 광학계의 제1 렌즈(78a-d)는 메인 사이드(66a) 상에 형성된다. 렌즈(78a-d)는, 예를 들어, 기판(66)의 메인 사이드(66a) 상에 몰드함으로써 생성되고, 예를 들어, UV 경화성 중합체(curable polymer)와 같은 중합체로 구성된다. 몰딩은 예를 들어, 몰딩 도구에 의해 수행되고 어닐링은 예를 들어 온도 및/또는 UV 방사를 통해 수행될 수 있다.

도 19a-c의 실시예에서, 각 광학계(64a-d)는 추가적인 제2 및 제3 렌즈(82a-d 및 84a-d)를 각각 갖는다. 예시적으로, 이들 렌즈는 각각의 렌즈 홀더 내부에 축 방향으로 움직이는 튜브형 렌즈 홀더들(86a-d)을 통해 상호 고정되고, 접착 또는 다른 결합 기술에 의해 후자를 통해 메인 사이드(66b)에 고정된다. 렌즈 홀더(86a-d)의 개구(88a-d)는 예를 들어, 렌즈(88a-d 및 84a-d)가 각각 장착되는 원통형 내부의 원형 단면을 구비하여 제공된다. 따라서, 각각의 광학계(64a-d)에 대해, 렌즈는 광 경로(17a-d)의 각각의 광축 상에서 동축(co-axial)이다. 렌즈 홀더(86a-86d)는 또한 그 길이에 걸쳐 그리고 각각의 광축을 따라 변화하는 단면을 가질 수 있다. 여기서, 단면은 이미지 센서(12)에 대한 거리가 감소함에 따라 점차적으로 직사각형 또는 정사각형이 될 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더의 외형은 개구부의 형상과 다를 수 있다. 렌즈 홀더의 재질은 빛을 흡수할 수 있다. 도 11d 및 도 11e의 문맥에서 위에서 설명된 스퀸팅 광학계(squinting optics)에 따르면, 렌즈 홀더는 또한 비-회전적 대칭 및/또는 비-동축(non-coaxial ) 방식으로 구성될 수 있다.

상기 렌즈 홀더를 통한 마운팅은, 예를 들어, 렌즈 홀더에 의해 유지되는 렌즈들의 렌즈 정점들(vertices)이 기판(66)으로부터 이격되도록 하는 위치에서 발생한다.

이미 상술한 바와 같이, 기판(66)은 양 사이드 상에서 평면이어서 굴절력 효과를 가지지 않을 수 있다. 하지만, 기판(66)은 연결되는 부재, 예를 들어 연결될 부재의 용이한 형태-맞춤(form-fit) 및/또는 힘-맞춤(force-fit) 정렬, 예를 들어, 개별 렌즈 또는 하우징 부품을 연결하는 것을 허용하는 리세스 또는 돌출부와 같은 기계적 기판을 포함할 수도 있다. 도 19a 내지 도 19c의 실시예에서, 예를 들어, 개별 광학계(64a-d)의 렌즈 홀더(86a 내지 86d)의 튜브의 개별 단부가 장착되는 위치들에서 기판(66)은 메인 사이드(6b) 상의 장착을 쉽게 하는 또는 배향을 쉽게 하는 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 예를 들어, 각각의 렌즈 홀더(84a-d)의 사이드가 결합할 수 있는 기판에 대향하는 개별 렌즈 홀더의 사이드의 형상에 대응하는 상이한 형상을 갖는 원형 리세스 또는 리세스일 수 있다. 또한, 다른 개구 단면 및 이에 대응하여 원형 개구가 아닌 다른 가능한 렌즈 개구가 가능하다는 것을 다시 강조한다.

따라서, 도 19a-c의 실시예는 개별 렌즈들을 포함하고, 개별 렌즈들을 홀드하기 위해, 이를 완전히 둘러싸는 불투명 하우징 캐리어를 포함하는 카메라 모듈의 종래의 구조를 가지지 않는다. 오히려, 상기 실시예들은 기판 캐리어로서 투명체(66)를 사용한다. 이는 투영하는 광 경로에 의해 관통되도록 몇몇 인접 광 채널(16a-d)을 가로질러 연장된다. 이는 투영을 방해하지 않지만 설치 높이를 증가시키지도 않는다.

하지만, 도 19a-c의 실시예를 변경하기 위한 다른 옵션들이 주목되어야 한다. 예를 들어, 기판(66)은 반드시 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 모든 채널들(16a-d)을 가로질러 연장하지는 않는다. 전술한 것과는 반대로, 각 광학계(64a-d)는 도 19f에 도시된 바와 같이, 양 사이드들(66a 및 66b) 상에 렌즈 홀더들에 의해 유지되는 렌즈들을 포함하는 것이 가능하다.

또한, 렌즈(82e-h)가 단지 메인 사이드(66a) 상에만 존재하는 경우, 즉 다른 사이드(66b) 상에 렌즈(82a-d 및/또는 84a-d)가 없는 경우가 가능할 뿐만 아니라, 렌즈(82a-d 및/또는 84a-d)가 다른 사이드(66a), 즉 이미지 센서를 대향하는 사이드가 아닌, 이미지 센서(12)를 등지는 기판(66)의 사이드 상에 제공되는 것 또한 가능하다. 또한, 렌즈 캐리어(86a-h) 내의 렌즈의 개수는 자유롭게 선택될 수 있다. 따라서, 단지 하나의 렌즈 또는 2 개 이상의 렌즈가 이러한 하나의 캐리어(86a-h)에 존재할 수 있다. 도 18f에 도시된 바와 같이, 렌즈들이 각각의 사이드(66a 및 66b)상의 각각의 렌즈 캐리어(86a-d 및 86e-h)를 통해 양 사이드(66a 및 66b) 상에 각각 장착될 수 있다.

도 20은 도 19a-c의 멀티-개구 이미징 디바이스(11)가 후술하는 하나 이상의 부가적인 수단에 의해 보충될 수 있는 예를 도시한다.

예를 들어, 도 20은 어레이(14)의 라인 연장 방향에 평행한 회전축(44)을 중심으로 빔 편향 수단(18)을 회전시키기 위한 수단(92)이 존재할 수 있음을 나타낸다. 회전축(44)은, 예를 들어, 광 경로(17a-d)의 평면 내에서 또는 그로부터 광학계(64a-d)의 직경의 4 분의 1 미만만큼 떨어진 위치에 있을 수 있다. 대안적으로, 회전축이 하나의 광학 직경 미만으로 또는 4 개의 광학계의 직경 미만으로 떨어져 있을 수도 있다. 수단(92)은, 예를 들어 사용자에 의한 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 흔들림을 보상하기 위해, 예를 들어, 1°미만 또는 10°미만 또는 20°미만의 범위 내와 같이 단지 작은 각도 범위에서 짧은 응답 시간으로 빔 편향 수단(18)을 회전시키도록 제공될 수 있다. 이 경우, 수단(92)은 이미지 안정화 제어에 의해 제어될 것이다.

대안적으로 또는 부가적으로, 수단(92)은 더 큰 각도 조정으로, 부분 시야(74a-d)(도 19a)의 전체 커버리지에 의해 정의되는 전체 시야의 방향을 변경하도록 구성될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 빔 편향 수단(18)을 양 사이드 상에서 반사하는 미러 어레이로 형성함으로써, 전체 시야가 디바이스(11)에 대해 반대 방향으로 배치되는 빔 편향 수단(18)의 회전에 의해 편향을 얻는 것 또한 가능하다 할 것이다.

또한, 선택적으로 또는 부가적으로, 디바이스(11)는 라인 연장 방향을 따라 기판(66) 자체 및 기판(66)에 의해 광학계(64a 내지 64d)를, 그에 따라 광학계(64a 내지 64d)를 라인-연장 방향을 따라 병진 이동시키는 수단(94)을 포함할 수 있다. 또한, 수단(94)은, 예를 들어, 라인-연장 방향을 따른 이동(96)에 의해, 미러 편향 디바이스(18)의 회전에 의해 효과를 얻는 이미지 안정화를 가로지르는 이미지 안정화를 획득하기 위해 전술한 이미지 안정화 제어에 의해 제어될 수 있다.

또한, 디바이스(11)는 피사계 심도(depth of field)의 조정을 얻기 위해, 이미지 센서(12)와 광학계(64a-d) 사이 및 이미지 센서(12)와 캐리어(66) 사이의 이미지-사이드 거리를 변경하기 위한 수단(98)을 포함할 수 있다. 수단(98)은 수동 사용자 제어 또는 디바이스(11)의 자동 초점 제어 및 포커싱 수단에 의해 각각 제어될 수 있다.

따라서, 수단(94)은 기판(66)의 서스펜션으로서의 역할을 하고, 바람직하게는, 도 20에 도시된 바와 같이, 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 라인 연장 방향을 따라 기판(66) 옆에 측 방향으로 배치된다. 또한 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 바람직하게는 광 경로의 평면 내에 배치되는 수단(92 및 98)에도 적용된다. 수단(98)은 또한 빔-편향 수단(18)에 연결될 수 있고 빔-편향 수단을 동시에 또는 거의 동시에 이동시켜, 이미지 센서(12)와 광학계(64a-d) 사이의 이미지-사이드 거리를 변화시킬 때, 광학계(64a-d)와 빔-편향 수단(18) 간의 거리가 실질적으로 일정하거나 일정하다. 수단(92, 94 및/또는 98)은 공압, 유압, 압전 액츄에이터, DC 모터, 스텝 모터, 열 액추에이터, 정전 액추에이터, 전기변형 및/또는 자기변형 액추에이터 또는 구동 디바이스에 기초하여 구현될 수 있다.

광학계(64a-d)는 이미 언급된 투명 기판을 통하는 것과 같이, 일정한 상대 위치에서 상호 유지될 뿐만 아니라, 바람직하게는 설치를 증가시키지 않는 적절한 프레임을 통하는 것과 같이, 빔-편향 수단에 대해 유지될 수 있고, 따라서 바람직하게는 구성 요소(12, 14, 18)의 평면과 광 경로의 평면 내에서 각각 동작한다. 상대 위치의 일관성은 광학 축을 따라 광학계 및 빔 편향 수단 사이의 거리로 제한될 수 있어서, 수단(98)은 예를 들어, 광학계(64a 내지 64d)를 광축을 따라 병진하여 빔 편향 수단과 함께 이동시킨다. 광학계/ 빔-편향 거리는, 채널의 광 경로가, 설치 높이를 감소시키는, 빔 편향 수단(18)의 세그먼트에 의해 측 방향으로 제한되지 않도록 최소 거리로 설정될 수 있으며, 그렇지 않으면 세그먼트(68a-d)는 광 경로를 제한하지 않기 위해 측 방향 연장과 관련하여 가장 큰 광학계/빔편향 수단 거리에 대한 치수가 되어야 하기 때문이다. 또한, 상기 언급된 프레임들의 상대 위치의 일관성은 광학계 및 빔-편향 수단을 x 축을 따라 서로 강하게 유지할 수 있어서, 수단(94)은 광학 계(64a-d)를 라인 편향 방향을 따라 병진하여 빔 편향 수단과 함께 이동시킨다.

광 채널의 광 경로를 편향시키기 위한 상술한 빔 편향 수단(18)은 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 광학 이미지 안정화 제어의 빔 편향 수단(18)의 회전 이동을 생성하는 액추에이터(92)와 함께, 이미지 및 전체 시야 안정화 각각을 2차원으로 허용하는데, 즉, 기판(66)의 병진 이동에 의해 라인 연장 방향과 본질적으로 평행게 흐르는 제1 이미지 축을 따른 이미지 안정화를, 그리고, 빔-편향 전에 및 빔-편향 없이 광 축들에 실질적으로 평행하게, 또는, 편향된 광 축들이 고려될 때, 광축들 및 라인 연장 방향에 수직으로, 흐르는 제1 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 허용한다. 부가적으로, 기술된 배열은 초점 조절 및 그에 따라 자동초점 기능을 실현하기 위해 사용될 수 있는, 전술한 액츄에이터(98)에 의한 것과 같이, 라인-연장 방향에 수직인 상기 프레임에 고정된 빔-편향 수단 및 어레이(14)의 병진 이동을 수행할 수 있다.

제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 얻기 위한 회전 운동의 대안으로서 또는 회전 운동에 추가하여, 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 병진 상대 이동이 구현될 수 있다. 이 상대 이동은 예를 들어 수단(94) 및/또는 수단(98)에 의해 제공될 수 있다.

완성도를 위해, 상술한 내용과 관련하여, 디바이스가 이미지 센서 영역을 통해 캡쳐할 때 이미지 센서 영역의 채널에 의해 투사된 채널 당 씬(scene)의 하나의 이미지를 캡쳐하고, 디바이스가 선택적으로 전체 시야에서 씬에 대응하는 전체 이미지에 이미지를 어셈블링 또는 결합하고 및/또는 깊이 맵을 생성하고, (실제 캡쳐 후 이미지 선명도 영역을 결정하는) 리포커싱(refocusing)과 같은, 소프트웨어 실현, 올-인-포커스 이미지, 가상 그린 스크린(전경 및 배경의 분리) 등을 위해 객체 씬의 3D 이미지 데이터 및 깊이 정보와 같은, 부가 데이터를 제공하는 프로세서를 선택적으로 가질 수 있다. 을 포함할 수 있다. 후자의 작업은 또한 프로세서에 의해 또는 외부 적으로 수행될 수 있다. 하지만, 프로세서는 멀티-개구 이미징 디바이스 외부의 구성 요소를 나타낼 수도 있다.

도 21a는 상술한 대안들의 디바이스(11)가, 예를 들어 휴대 전화, 스마트 폰 또는 미디어 플레이어 또는 그와 같은 휴대 디바이스(130)의 평평한 하우징에 설치될 수 있음을 도시하며, 이미지 센서(12) 및 이미지 센서 영역의 평면과 광 채널(16)의 광학계의 렌즈 평면은 각각 편평한(flat) 하우징의 편평한(flat) 연장 방향에 수직이고 두께 방향에 평행하게 배향된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 상기 빔-편향 수단(18)은, 상기 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 전체 시야가, 예를 들어, 모니터를 또한 포함하는 편평한 하우징의 전방 사이드(102)의 앞쪽에 있는 효과를 얻질 수 있다. 대안적으로, 시야가 전방 사이드(102)에 대향하는 편평한 하우징의 후방 사이드의 앞에 있도록 편향이 또한 가능할 것이다. 디바이스(130)의 하우징(22) 및 디바이스 자체는 각각 평평할 수 있는데, 이는 하우징 내의 디바이스(11)의 도시된 위치로 인해, 하우징의 두께와 평행한 디바이스(11)의 설치 높이가 낮게 유지될 수 있기 때문이다. 사이드(102)에 대향하는 사이드 상에 윈도우가 제공되고, 예를 들어, 빔 편향 수단이 2 개의 위치 사이에서 이동되는 경우 전환성(Switchability)이 제공될 수 있는데, 여기서 빔-편향 수단은 전방 및 후방에서 미러링하고 하나의 위치에서 다른 위치로 순환되는 미러로 구현되거나, 하나의 위치에 대해 하나의 패싯 세트, 다른 위치에 대해 다른 패싯 세트를 갖는 패싯 거울로서 구현되며, 상기 패싯 세트는 라인 연장 방향으로 서로 옆에 있고, 빔-편향 수단을 라인 연장 방향을 따라 전후로 병진 이동시킴으로써 위치 사이에서 스위칭이 발생하게 된다. 차량과 같은 다른, 가능하게는, 휴대가능하지 않은 디바이스에 디바이스(11)를 설치하는 것도 가능할 것이다.

채널의 부분 시야가 동일한 시야를 완전히 커버하는 몇몇 모듈(11)이 라인 연장 방향을 따라 서로에 대해 베이스 거리(BA)(도 15 참조)를 두고 선택적으로 일체적으로 디바이스(130)에 설치될 수 있는데, 이것은 스테레오스코피를 목적으로 하는 두 모듈에서 동일하다. 2 개 이상의 모듈도 가능하다. 모듈(11)의 라인 연장 방향은 또한 비-동일선상(non-collinear)일 수 있고 단지 서로에 대해 평행일 수 있다. 하지만, 앞서 언급한 바와 같이, 디바이스(11) 및 모듈 각각에, 그룹들에서 동일한 전체 시야를 완전히 커버하도록 하는 채널들이 제공될 수 있다는 것을 다시 한번 주목해야 한다. 모듈은 하나/여러 개의 라인(들)/열(row)(들) 또는 디바이스의 임의의 위치에 배치할 수 있다. 여러 모듈이 배열될 때, 동일한 모듈이 동일한 방식으로 또는 다르게 형성될 수 있다. 제1 모듈은, 예를 들어 전체 시야의 입체 캡쳐를 수행하도록 구성0될 수 있다. 제2 모듈은 간단한 캡쳐, 입체적 캡쳐 또는 고차원(high order) 캡쳐를 수행하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에서, 빔 편향 수단은 상술한 실시예들과 비교하여 생략될 수 있음을 알아야 한다. 사용되는 부분 시야(partial field of use)의 단지 부분적인 중첩이 바람직할 때, 이는 예를 들어 이미지 센서 영역의 중심과 각 채널의 광학계의 광학 중심 사이의 공통적인 측면 오프셋을 통해 얻어질 수 있다. 명백하게, 도 20에 따른 액츄에이터가 여전히 사용될 수 있으며, 수단(92) 대신에, 예를 들어, 액추에이터(94)가 광학계 및 캐리어(66)를 각각 병진 운동시킬 수 있다.

다시 말하면, 상기 실시예들은 병렬 배치된 광 채널의 단일 라인 어레이를 갖는 멀티-개구 이미징 디바이스를 도시하며, 여기서 멀티-개구 이미징 디바이스의 광 경로 내의 어딘가에, 채널을 가로지르는, 예를 들어 유리 또는 중합체의 기판이 안정성을 향상시키기 위해 연장된다. 또한, 기판은 전면 및/또는 후면 상에 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈는 기판의 재료로 제조될 수 있거나(예를 들어, 핫 스탬핑에 의해 제조됨) 또는 그 위에 몰딩될 수 있다. 기판 상에 있지 않고 개별적으로 장착된 추가 렌즈는 기판의 전방 및 후방에 있을 수 있다. 하나의 구조에 여러 개의 기판이 존재할 수 있으며, 라인 연장 방향을 따르거나 라인 연장 방향에 수직으로 존재할 수 있다. 여기서, 일련의 광 경로를 따라 여러 개의 기판을 렌즈로 연결하는 것, 즉 임의의 결합 작용을 필요로 하지 않고 프레임을 통해 서로 다른 방식으로 서로 소정의 위치 관계를 유지하는 것이 가능할 수도 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 도 19b에 따라 상기 실시예들에 따라 렌즈들이 로딩될 수 있는 기판(66)과 같은 캐리어 기판들이 사용됨에 따라, 렌즈를 제공하거나 장착하기 위해 2 배의 메인 사이드들이 활용가능하며, 상기 실시예에 따른 렌즈가 적재될 수 있는 기판은, 즉 홀더를 통해 메인 사이드(66a 및/또는 66b) 상에 장착되는 렌즈들을 갖는 실시예들 중 예를 들어, 사출 몰딩(injection molding) 등에 의해 일체로 제조된 기판이 예시적으로 도시되어, 사이드(66a 또는 66b) 중 단지 하나 상에 존재하는 렌즈들뿐만 아니라 평행육면체 형태의 기판(66)의 재료가 아닌 다른 재료의 몰딩된 렌즈가 가능함에도 불구하고, 렌즈들이 메인 사이드(66a 및/또는 66b) 양쪽에 형성된다. 양 기판은 투명하고 메인 사이드(66a, 66b)를 통해 광 경로에 의해 관통된다. 따라서, 상기 실시예는 단일 라인 채널 구성을 갖는 멀티-개구 이미징 디바이스의 형태로 구현될 수 있으며, 여기서 각 채널은 전체 시야의 일부 시야를 전달하며 일부 시야는 부분적으로 중첩된다. 3D 이미지 캡쳐를 위한 스테레오, 트리플, 쿼드러플(quadruple) 등의 구조를 위한 멀티-개구 이미징 디바이스를 여러 개 갖는 구조가 가능하다. 여기서, 복수의 모듈은 하나의 연속하는(contiguous) 라인으로 구현될 수 있다. 연속하는 라인은 동일한 액츄에이터와 일반적인 빔 편향 요소를 사용할 수 있다. 광 경로 내에 존재할 수 있는 하나 이상의 기계적으로 강화된 기판은 스테레오, 트리플, 쿼드러플 구조를 형성할 수 있는 전체 라인을 가로질러 연장될 수 있다. 수 개의 채널들이 동일한 부분 이미지 영역을 투영하는 초 해상도의 방법이 사용될 수 있다. 광축은 또한 이미 빔-편향 수단 없이 발산 방식으로 진행될 수 있으므로, 보다 적은 패싯이 빔-편향 유닛 상에 필요하다. 그 다음, 바람직하게는, 패싯은 단지 하나의 각도 성분만을 갖는다. 이미지 센서는 일체형일 수 있고, 단지 하나의 연속 픽셀 매트릭스 또는 여러 개의 인터럽트된 픽셀 매트릭스를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, 인쇄 회로 기판 상에 병렬 배치된 다수의 부분 센서로 구성될 수 있다. 초점 수단의 자동 초점 구동은 빔 편향 요소가 광학 요소와 동기되어 움직이거나 정지 상태가 되도록 구현될 수 있다. 사전-발산이 존재하지 않을 때, 실시예들은 이미지 센서(12)와 빔 편향 수단(18) 사이에서 실질적으로 또는 완전히 평행하게 진행하는 광 경로를 제공한다.

도 21b는 예를 들어, 디바이스(130)에 배치될 수 있는 제1 멀티-개구 이미징 디바이스(11a) 및 제2 멀티-개구 이미징 디바이스(11b)를 포함하는 개략적인 구조를 도시한다. 2 개의 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 공통 멀티-개구 이미징 디바이스(11)를 구성할 수 있고, 공통 이미지 센서(12) 및/또는 공통 어레이(14)를 포함할 수 있다. 단일 라인 어레이(14a 또는 14₁ 및 14b 또는 14₂)는 예를 들어, 공통 어레이(14)에서 공통 라인을 형성한다. 이미지 센서들(12a 및 12b)는 공통 이미지 센서(12)를 형성할 수 있고, 예를 들어 공통 기판 상에 그리고 공통 인쇄 회로 기판 또는 공통 플렉스 보드와 같은 공통 회로 캐리어 상에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서(12a 및 12b)는 다른 기판을 포함할 수도 있다. 공통 이미지 센서, 공통 어레이 및/또는 공통 빔-편향 수단(18)뿐만 아니라 별개의 구성 요소를 포함하는 추가 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 멀티-개구 이미징 디바이스와 같은 이들 대안의 상이한 조합이 또한 가능하다. 공통 이미지 센서, 공통 단일 라인 어레이 및/또는 공통 빔 편향 수단의 장점은 소량의 액츄에이터를 제어함으로써 각 구성 요소의 움직임을 높은 정밀도로 획득할 수 있고 액츄에이터 사이의 동기화가 감소되거나 예방될 수 있다는 것이다. 또한, 높은 열 안정성을 얻을 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 또 다른 멀티-개구 이미징 디바이스는 공통 어레이, 공통 이미지 센서 및/또는 공통 빔 편향 수단을 포함할 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(11)의 구조는, 예를 들어, 상이한 부분 멀티-개구 이미징 디바이스(11a 및 11b)의 광 채널들이 동일한 부분 시야 상으로 향하게 될 때 전체 또는 부분 시야의 입체적 캡쳐링에 사용될 수 있다. 유사하게, 추가적인 부분 멀티-개구 이미징 디바이스는 스테레오보다 높은 차수의 캡쳐링이 가능하도록 일반적인 멀티-개구 이미징 디바이스에 통합될 수 있다.

도 22a는 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 실시예를 도시한다. 바람직하게는, 이미지 센서 영역(58a-d)은 공통 평면, 즉 광 채널들(16)의 이미지 평면 및 그들의 광학계에 각각 배치된다. 도 22a에서, 이 평면은, 이하의 설명을 단순화하기 위해 도 22a에 도시되 고 참조 번호 115가 제공되는, 데카르트 좌표계의 z 및 y 축에 걸친 평면에 예시적으로 평행하다.

광 채널들의 선형 어레이에서, 이미지 센서(12) 및 광학계(64)에 의해 바닥 쪽으로 제한되는 바와 같이, 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 연 장은 렌즈 직경보다 라인 연장 방향을 따라 더 크다. 멀티-개구 이미 징 디바이스(150)의 최소 연장은, 이것이 z 축을 따라, 즉 광 채널들(16a-d)의 광 경로 및 광축를 따라 광학계(64)에 대한 이미지 센서( 12)의 공통적인 배열에 의해 결정되기 때문에, z 축을 따르는 최소 연장보다 작지만, 광 채널들(16a-d)의 단일 라인 어레이로서의 구현으로 인해, 라인 연장 방향 z에 수직인 측면 방향 y에서 멀티-개구 이미징 디바이스의 최소 확장보다 크다. 후자는, 가능하게는 홀더(66)를 포함하는, y 축을 따른 광학계(64a-d)의 연장과 같은 각각의 개별 광 채널(16a-d)의 측면 연장에 의해 주어진다.

전술한 바와 같이, 도 22a의 실시예에서, 광축들(17a-d)은, 예를 들어, 도 22a에 도시된 바와 같이, 광학계(64a-d)에서 각각 빔-편향 수단(18)에 의한 편향이 없이 또는 편향 이전에 서로에 대해 각각 평행하거나, 또는 그로부터 단지 약간 벗어난다. 이미지 센서 영역들(58a-d)뿐만 아니라 광학계(64a-d)의 대응하는 중심 맞춤 포지셔닝은 제조가 용이하고 설치 공간을 최소화한다는 점에서 바람직하다. 광 채널의 광 경로의 평행성(parallelism)은 개별적인 채널들(16a-d)에 의해 커버되고 각각의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 투영된 부분 시야가, 빔 편향과 같은, 추가 적인 수단 없이 거의 완전하게 중첩되는 효과를 가지도록 한다. 멀티-개구 이미징 디바이스(150)에 의해 더 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)의 추가적 기능은 채널들(16a-d)의 부분 시야가 더 적게 중첩하도록 발산하도록 광 경로를 제공하는 것이다.

광 채널들(16a-d)의 광 경로의 광축들(17a-d)은 예를 들어, 광-편향 수단(18) 이전에 및 광-편향 수단 없이, 서로 평행하거나, 모든 채널을 가로 질러 평균화된 정렬을 따르는 평행한 정렬에 대해, 광 채널들(16a-d)의 부분 시야들의 최소 개구 각도의 10분의 1 이하만큼 벗어난다. 추가적인 수단 없이, 부분 시야들이 대체로 겹칠 것이다. 따라서, 도 22a의 빔 편향 수단(18)은 각각의 광 채널(16a-d)에 대해, 이 채널에 명확하게 할당된 반사 패싯(68a-d)을 포함하고, 이들은 광학적으로 평면이고 서로에 대하여 기울어지며, 광 채널의 부분 시야는 솔리드 각 및 커버에 대해 덜 겹치고, 예를 들어, 각각의 부분 필드의 개구각의 1.5 배보다 큰 개 구경을 갖는 전체 시야가 제공된다. 도 22a의 예시적인 경우에서, 반사 패싯(68a-d)의 공통 경사는 부분 시야(74a-d)의 2차원 배열에 따라, 예를 들어 z 축을 따라 실제로 선형적으로 병렬 배치된 광 채널들(16a-d)이 전체 시야(72)를 커버 하는 효과를 가진다.

도 22a의 실시예에서, 광 채널(16a-d)의 광학 축들(17a-d)의 각도 편향(angular deflection)이, 한편으로는 빔 편향 이전의 광축의 평균화된 방향 및 빔 편향 후에 광축의 평균화된 방향에 의해 확장되는 평면에서, 즉, 도 22a의 예에서의 zy 평면에서, 또 다른 한편으로는, 빔 편향 후의 광축의 평균화된 방향에 평행하고, 후자의 평면에 수직으로 흐르는 평면에서, 고려된다면, 도 22a의 예는 빔 편향 후의 평균화된 방향이 y 축에 대응하는 예시적인 경우에 대응한다. 따라서, 평균적으로 광 채널의 광학 축은 z 축을 중심으로 yz 평면에서 90°만큼 편향되며, 평균적으로 광 학 축들은 yz 평면 밖에서 타일되지 않는다.

예를 들어,

은 xy 평면에서 측정된 xz 평면에 대해 패싯(68a)의 경사각(inclination angle), 즉 광축들(17a-17d)이 흐르는 xy 평면에 대해 z 축을 중심으로 한 패싯(68a)의 기울기를 나타낸다.

= 0°는 xz 평면에 평행한 패싯(68a)의 배열에 대응한다. 따라서,

이 적용된다. 따라서,

은 xz 평면에 대해 기울기

를 갖고 z 축에 평행하게 흐르는 평면에 대해 z 축을 따라 측정된 패싯(68a)의 경사각을 정의한다. 따라서,

가 적용된다. 동일한 정의가 다른 채널들에도 적용된다:

,

. 각각의 광 채널에 대해, 설정 각도는 광 채널이 통과하는 캐리어 기판에 대해 이 채널에 할당된 반사 패싯의 경사의 경사각보다 클 수 있다. 여기서, 캐리어 기판은 어레이(14)의 라인 연장 방향에 평행하 게 위치될 수 있고, 설치 각도는 라인 연장 방향에 수직인 평면 내에 있을 수 있다.

도 22b 내지 22e는 각각 선형 또는 일편으로(unilaterally) 배열된 예시적인 4 개의 광 채널에 대한 일 실시예에 따른 빔 편향 디바이스의 측면을 도시한다. 도 22b 내지 22e의 빔 편향 디바이스(18)는 도 19a의 빔 편향 디바이스로서 사용될 수 있으며, 이때 부분 시야는 도 19a에 도시된 바와 같이 시계 방향 3, 4, 2, 1의 전체 시야를 커버하지 않을 것이며, 4, 2, 1, 3 순서로 시계 방향이다. 패싯(68a-d)의 경사각은 도 22b-e에 도시되어 있다. 경사각은 위 첨자 인덱스 1 ~ 4에 의해 구별되고 각각 의 채널에 각각 할당된다. 여기서,

및

이 모두 0°이다. 캐리어 기판의 후방 측, 즉 패싯(68a-d)이 제공된 표면에 대향하는 측이 도 22b-22e에 121로 표시되어 있다. 캐리어 기판(123)의 평행육면체 부분을 형성하는 물질은 점선 125 밑에 있다. 기판에 첨가된 부가적인 재료는 몰딩이 용이해지도록 매우 적은 부피를 가짐이 분명하다.

캐리어 기판(123)은 이미지 센서(12)에 대해 설정 각도

만큼 기울어져 배치되는데, 즉 광 채널의 광 축들의 평균 방향이 편향되는 축 주위에서, 즉 도 22a의 z 축에 대해 기울어져 배치된다. 이러한 설정 각도는 이미지 센서(12)에 대면하는 빔 편향 디바이스(18)의 표면이 광 채널의 광 경로의 "거친 편향"에 영향을 미친다는 효과를 갖는다.

빔 편향 수단(18)에 의한 각 광 채널의 광 경로 편향의 편향 각도에 대해, 이것은 편향 각도가 설정각

및 캐리어 기판(123) 자체에 대해 광 채널에 할당된 반사 패싯의 개별 경사에 기초한다는 것을 의미한다. 이들 언급된 패싯들(68a- d)의 패싯-개별 경사는 xy 평면에서의 경사각 및 그것에 수직한 평면에서의 캐리어 기판(123)의 법선에 대한 경사각에 의해 상술한 바와 같이 정의될 수 있다. 각 채 널에 대한 설정 각도

이 모든 채널에 대한 기울기보다 크게, 즉

과 같이 적용되는 것이 바람직하다.

또는 심지어

에 대해 이미 상술한 비동일성(inequality)이 만족되는 것이 더 바람직하다 할 것이다. 다시 말하면, 빔-편 향 디바이스(18)의 순수한 평행육면체 형상과 비교하여 부가적인 재료가 적도록, 패싯(68a-d)의 경사각에 비해 설정각이 큰 경우가 바람직하다.

는 예를 들어, 30°내지 60°가 될 수 있다.

도 22b 내지 도 22e의 빔 편향 수단(18)의 제조는, 예를 들어 부가 재료가 몰딩 툴에 의해 캐리어 기판(123) 상에 성형으로써 수행될 수 있다. 여기서, 캐리어 기판(123)은 예를 들어, 유리일 수 있고 그 위에 성형된 추가 재료는 폴리머일 수 있다. 다른 옵션은 도 22b-22e의 빔 편향 디바이스(18)를 사출 성형 등에 의해 일체로 형성하는 것이다. 이는 이미지 센서를 향하는 빔 편향 수단의 표면이 적어도 광 채널에 할당된 반사 패싯들 상에 반영되는 효과를 갖는다. 캐리어 기판은, 예를 들어, 도 12b와 관련하여 설명된 바와 같이 피벗될 수 있다.

지금까지 설명된 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조의 일부 양태는 말하자면 예를 들어, 전체 이미지를 포착하기 전에 또는 포착할 때 원하는 또는 순간적인 설정과 관련된다. 도 22a의 멀티-개구 이미징 디바이스(150)는, 예를 들어, 이미지 센서 영역들(58a-d)에 의해 캡쳐된 이미지들을, 예를 들어, 동시에 상술한 설정으로, 전체 시야(72)에서 씬을 나타내는 전체 이미지에 병합하는 프로세서(112)와 같은, 프로세서를 포함한다. 이미지 센서 영역들(58a-d) 상의 광 채널들(16a-d)에 의 해 투영되고, 캡쳐된 이미지들을 결합 또는 병합하기 위해, 프로세서(112)에 의해 사용되는 알고리즘은, 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 상술한 요소들의 특정 파라미터들을 유지한다는 가정이 전체 이미지의 품질이 특정 사양들을 만족하기에 부합하도록 설계되거나 또는 알고리즘이 전혀 사용될 수 있다. 예를 들 어 알고리즘은 다음 가정들 중 하나 또는 여러 가지를 준수한다고 가정한다.

1) x 축을 따르는 이미지 센서 영역 거리에 대한 광학계는 모든 광 채널들(16a-d)에 대해 동일하며;

2) 부분 시야(74a-d)의 상대적 위치 및 특히 부분 시야들 간의 중첩은 미리 결정된 사양에 상응하거나 또는 그로부터 사전 결정된 최대 편차 미만으로 벗어난다.

여러 가지 이유들로 위의 가정들 중 하나 또는 여러 가지가 충분히 준수되지 않았거나 충분히 준수되지 않은 경우가 있을 수 있다. 이를 준수하지 못하는 이유는, 예를 들어, 광학계(64a-d)의 상대적 위치 및 이미지 센서(12)에 대한 상대적인 부정확성과 같은 제조 허용오차(production tolerances)일 수 있다. 제조 부정확성은 또한 빔 편향 수단(18)의 설치 및 가능하게는, 빔 편향 수단(18)이 패싯들(68a-f)을 포함할 때 패싯들(68a-d)의 서로에 대한 상대적인 위치들의 부정확성을 포함할 수 있다. 제조에 의해 야기된 허용오차 편차에 추가하여 또는 대안으로, 온도 편차는 위에 언급된 가정들 중 하나 또는 여러 가지가 적용되지 않거나 충분히 준수되지 않는 효과를 가질 수 있다.

어느 정도까지, 이미지 센서 영역들(58a-d)의 이미지를 프로세서(112)에 의해 실행되는 전체 이미지에 합치고 병합하기 위한 알고리즘이 가능한 한, 부분 시야들의 서로에 대한 상대적인 위치들의 세트 배치(constellation)로부터 전체 시야(72) 내의 부분 시야들(74a-d)의 위치들의 편차와 같은, 컴포넌트의 배열 및 최적 정렬로부터의 편차를 보상할 수 있다. 프로세서(112)는, 예를 들어 이미지들을 합치거나 병합할 때, 예를 들어 그러한 편차를 어느 정도 보상할 수 있다. 그러나, 특정 편차 한계가 초과되면(가정 2를 따르지 않을 때), 프로세서(112)는 예를 들어, 편차를 보상할 수 없다.

상술된 가정들이 항상 특정 온도 범위에 걸쳐 충족되도록 멀티-개구 이미징 디바이스(150)를 제조하는 것은 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 제조 비용을 증가시키는 경향이 있다. 이를 방지하기 위해, 도 22a의 멀티-개구 이미징 디바이스(150)는 각각의 광 채널(16i)의 이미지 센서 영역(58i), 각각의 광 채널(16i)의 광학계(64i) 및 빔 편향 수단(18) 및 그 개별적인 세그먼트(68i)(64) 간의 상대적 위치를 채널-개별적으로 변경하거나, 광학 특성(16i) 또는 개별 광 채널의 광 경로의 편향에 관련된 빔-편향 수단(18)의 세그먼트(68i)의 광학 특성을 채널-개별적으로 변경하기 위한 조정 수단(116)을 포함한다. 조정 수단(116)은 디폴트 값에 의해 제어되고 디폴트 값에 따라 조정 작업을 수행한다. 조정 수단은 후술될 메모리(118) 및/또는 제어부(122)에 의해 제공된다.

디바이스(150)는 예를 들어, 조정 수단(116)의 채널-개별 제어를 위해 저장된 디폴트 값을 갖는 메모리(118)를 포함한다. 디폴트 값은 제조자에 의해 결정될 수 있고 메모리(118)에 저장될 수 있다. 또한, 도 22a에 점선(124)으로 표시된 바와 같이, 프로세서(1 12)는 프로세서에 의해 전체 이미지로 합쳐지고 병합될 이미지와 같은, 이미지 센서 영역(58a-d)의 캡쳐된 이미지의 평가를 통해, 메모리(118) 내 저장된 디폴트 값들을 개선하고 업데이트할 수 있다. 아래에서 상세히 설명될 것과 같이, 프로세서(112)는 조정 수단(116)을 통해 현재 저장된 디폴트 값으로 멀 티-개구 이미징 디바이스(150)를 조정함으로써, 예를 들어 장면을 캡쳐한다. 이를 위해, 디폴트 값들은 메모리(118)로부터 판독되어 채널 개별 조정을 위해 조정 수단(116)에 의해 사용된다. 이러한 방식으로 캡쳐된 이미지 센서 영역들(58a-d)의 이미지를 분석함으로써, 프로세서(112)는 캡쳐에 사용된 저장된 디폴트 값이 메모리(118)에서 어떻게 수정되어야 하는지에 대한 정보를 얻음으로써, 더 정확하거나 앞서 설명한 가정들의 보다 나은 준수를 얻을 수 있고, 이러한 개선된 또는 업데이트된 디폴트 값들을 다음 캡쳐에서 사용할 수 있다.

저장된 디폴트 값들은 완전한 조정 값들의 세트, 즉 디바이스(150)를 완전히 조정하기 위한 조정 값들의 세트를 포함할 수 있다. 디폴트 값들은 설정된 특성으로부터 채널들의 광학 특성들의 특정 채널-개별 편차들을 감소시키거나 제거하기 위해, 앞서 설명된 바와 같이 선택되며, 또한 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.

디폴트 값들은 일련의 연속적인 온도 간격마다 하나씩과 같이 조정 값의 여러 세트를 포함하는 경우일 수 있으며, 이미지 캡쳐를 위해 항상 현재 상황에 실제로 적합한 조정 값 세트가 사용된다. 이를 위해, 제어부(122)는 메모리(118)에서 디폴트 값 세트와 다른 미리 결정된 상황들 사이의 할당 테이블을 액세스하거나 조 회할 수 있다. 이 액세스를 위해, 제어부(122)는 온도, 압력, 습기, 실내의 디바이스(150)의 위치 및/또는 디바이스(150)의 현재 가속도 또는 현재 선회율(turning rate)을 반영하는 센서 데이터를 수신하고, 이 데이터로부터 메모리(118) 내 여러 디폴트 값 세트들 중 하나, 즉 센서 데이터에 의해 기술된 바와 같이 현재 상황에 가장 가까운 기 설정된 상황에 할당된 하나를 결정한다. 센서 데이터는 또한, 이미 지 센서 영역들의 이미지 센서 데이터로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 제어 부(122)는 현재의 온도가 속하는 할당된 온도 인터벌에서의 세트를 선택한다. 선택적 피드백(124)이 사용될 때, 조정 수단(116)에 의한 특정 이미지 캡쳐에 사용되는 메모리(118)로부터의 선택된 세트의 디폴트 값은 다시 업데이트될 수 있다.

저장된 디폴트 값들은, 예를 들어, 광 채널들 중 하나 또는 여러 특성들의 분포의 분산에 대한 측정치가, 저장된 디폴트 값들에 의해 조정 디바이스를 제어함으로써 감소되도록, 구성될 수 있는데, 즉, 부분 시야의 규칙적인 분포로부터의 부 분 시야의 횡단 편차(transversal deviation), 광학계의 초점 길이 또는 광 채널들 의 피사계-심도-거리이다.

대안적으로, 제어부(122) 내의 디폴트 값은 메모리(118) 없이, 즉 예를 들 어, 현재 센서 데이터의 적절한 디폴트 값으로의 맵핑이 제어부(122)에 확고하게 통합될 때 결정될 수 있다. 맵핑은 센서 데이터와 기본값들 사이에서 기능적 맥락 에 의해 설명될 수 있다. 기능적 맥락은 파라미터들에 의해 적용될 수 있다. 파라미터는 피드백(124)을 통해 조정될 수 있다.

메모리(118)는 예를 들어, 비휘발성 메모리일 수 있다. 가능하게는, 읽기-전용 메모리이지만 재기록가능 메모리 또한 가능하다. 제어부(122) 및 프로세서(112)는 소프트웨어, 하드웨어 또는 프로그램 가능한 하드웨어로 구현될 수 있다. 공통 마이크로프로세서에서 실행되는 프로그램이 될 수도 있다. 제어부(122)에 대해 센서 데이터를 제공하기 위한 센서는, 예를 들어 이미지 센서 영역과 같은 디바이스(150)에 속할 수 있거나, 또는 아래에서 도면을 참조하여 논의될 바와 같은 디바이스에 통합된 디바이스의 컴포넌트와 같은 외부 컴포넌트일 수 있다.

이하에서, 조정 수단(116)에 대한 가능한 구현예들이 기술될 것이다. 여기서, 도 22a의 조정 수단(116)은 이하에 설명되는 구현 변형예들 중 하나, 여러 개 또는 전부 에 적용될 수 있다. 특정 조합들도 대해서도 아래에서 설명될 것이다.

도시된 변형예에서, 조정 수단(1 16)은 각 채널(16i)에 대해, 예를 들어 각 채널(16i)의 광학계(64i) 를, 광축(17i)을 따라 그리고 광 경로 및/또는 z 축 및/또는 y 축을 따라 그에 대해 횡 방향을 따라 축선 방향으로(axial direction) 이동시 키는 하나의 액츄에이터(126i)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 액츄에이터(126i)는 예를 들어, 이미지 센서(12) 또는 개별 이미지 센서 영역(58i)을 또한 이동시킬 수 있다. 일반적으로, 액츄에이터(126i)는 이미지 센서 영역(58i), 광학계(64i) 및/또 는 빔 편향 수단(18)의 각 세그먼트(64i)의 상대적인 이동을 초래할 수 있다.

도 23a와 관련된 변형예에 따르면, 조정 수단(116)은 각 채널(16i)에 대한 위상 변경 광학 요소 및 위상 변경 요소(128i)를 포함하며, 이는 도 23a에 나타낸 바와 같이, 각 광학 요소(64ai)에서 이미지 센서 영역(58i)과 광학계(64i(128i')) 사이의 세그먼트(61i)(128i''')로 통합되거나, 광학계(64i)와 빔-편향 세그먼트(61i)(128i''') 사이에 위치할 수 있으며, 위에서 언급된 옵션들의 조합 또한 가능하다. 위상 변경 광학 요소(128i)는 예를 들어, 굴절률의 위치-의존적 변화, 즉 액정에 의한 것과 같은 굴절률의 국부적인 변화를 초래할 수 있다. 선택적으로 또 는 추가적으로, 위상 변경 광학 요소(128i)는 가요성(flexible) 고정 투명 재료에 대해 기계적 효과를 갖는 피에조를 사용하는 변형을 일으키거나 전자 습윤 효과를 사용함으로써 광학 활성 표면의 형상을 변화시킨다. 위상 변경 광학 요소(128i'') 는 예를 들어 광학계(64i)의 굴절률을 변경할 수 있다. 선택적으로, 위상 변경 요소(128i")는 광학계(64i)의 광학 렌즈 영역의 형상을 변화시킬 수 있고 그에 의해 광학계(64i)의 유효 굴절력(effective refractive force )을 변경할 수 있다. 위상 변화 요소(128i''')는 예를 들어, 개별 표면의 가상 경사를 발생시키기 위해, 반사 패싯과 같은 세그먼트(68i)의 광학적으로 관련성이 있는 표면 상에 사인파 위상 그리드를 생성할 수 있다. 유사하게, 위상 변경 소자 128i' 또는 위상 변경 소자 128i"는 광축을 편향시킬 수 있다.

환언하면, 위상 변경 광학 요소(128i)에 의해 영향을 받는 위상 변화 는 광축(17i)을 중심으로 회전 대칭인 것과 같이 거의 회전 대칭일 수 있고, 따라서 케이스(128i ')에서 예를 들어, 광학계의 초점 폭의 변화를 발생시킨다. 그러나, 소자(128i)에 의해 영향을 받는 위상 변화는 편향각의 변화 또는 각각의 방향에서의 광축(17i)의 편향을 이루기 위해 z 축을 따라 또는 y 축을 따른 선형과 같이 거의 선형일 수 있다.

회전 대칭 위상 변화는 개별 광 채널(16i)의 부분 시야의 위치 보정을 위한 포커싱 및 선형 위상 변화에 사용될 수 있다.

도 23b에 도시된 또 다른 변형예에 따르면, 조정 수단(1 16)은 각 채널(16i)에 대해 하나의 액츄에이터(132i)를 포함하며, 액츄에이터는 광축 17i에 대한 그 각도 배향에서의 개별 채널(16i)의 반사 패싯과 같은 세그먼트(68i)를, 즉, 설정 각도

로 변경시킨다. 여기서, 세그먼트(68i)는 반사면으로 제한되지 않는다. 각 세그먼트(68i)는 프리즘이 광 채널(16i)의 광 경로를 통과하는 동안 yz 평면에 서 광축(17i)의 방향을 편향시키는 프리즘으로서 구현될 수도 있다.

액츄에이터들(126i 및 132i)에 의한 상대적인 이동을 실현하기 위해, 즉, 예를 들어 병진 방식으로 구성될 수 있는 광학계(68i)의 이동을 생성하기 위해서 뿐만 아니라, z 축 및 액츄에이터(132i)에 의해 세그먼트(68i)를 기울게 하기 위해 예를 들어 공압, 유압, 압전, 열, 정전기 또는 전기 동력 드라이브 또는 DC 또는 스텝 모터 또는 다시 보이스 코일 드라이브가 사용될 수 있다.

도 22a를 다시 참조하면, 점선으로 표시된 바와 같이 멀티-개구 이미징 디바이스(150)는, 조정 수단(116)뿐 아니라 선택적으로 채널 글로벌, 즉 모든 광 채널들(16a-d)을 생성하기 위한 하나 이상의 액츄에이터(134)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 수 개의 액츄에이터(134)는 도 22a에 도시된 바와 같이 선택적으로 존재하는 자동 초점 제어(136)(자동포커스/포커싱 수단) 및/또는 멀티-개구 이미징 디바이스의 선택적으로 존재하는 이미지 안정화 제어를 수행할 수 있다.

특정 케이스가 도 24에 도시된다. 도 24는 도 22a의 멀티-개구 이미징 디바이스(150)를 도시하며, 도 22a의 광 채널(16a-d)의 광학계(64a-d)는 공통 캐리어(66)를 통해 서로 기계적으로 고정된다. 이 공통 홀더를 통해 광학 디바이스(64a 내지 64d)의 캐리어(66)의 병진 운동과 같이 모든 채널에 대해 동일한 전역 운동을 광학계(64a 내 지 64d)를 z 방향에서, 즉 어레이(14)의 라인 연장 방향을 따라 수행하는 것이 가능하다. 이를 위해, 액츄에이터(134a)가 제공된다. 따라서, 액츄에이터(134a)는 공통 캐리어(66)에 x 축을 따라 병진 운동을 가하는 점에서, 모든 광 채널(16a-d)에 대해 동일한 광학계(64a-d)의 병진 운동을 생성한다. 액츄에이터(134a)의 유형에 관해서는, 도 23a 및 23b를 참조하여 참조된 실시예들이 참조된다. 또한, 디바이스(150)는 채널 글로벌용, 즉 모든 광 채널(16a-d)에 대한 액츄에이터(134b)를 포함하며, 각각 x 축을 따라 그리고 광학 축(17i)을 따라 이미지 센서(58i)의 거리를 변경시킨다. 도 24에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 액츄에이터(134b)는 캐리 어(66)를 통하지 않고, 또한 액츄에이터(134)를 통해 할당된 이미지 센서 부(58a- d)로부터의 거리를 변경하기 위해 z 축을 따라 광학계(64a-d)에 병진 운동을 가하 며, 따라서 x 축을 따른 병진 이동의 대상이 되어, 실제로 캐리어(66)에 대한 서스펜션으로서 역할을 한다.

또한, 도 17의 디바이스(150)는 z 축에 평행하고 광축(17a-17d)이 흐르는 평면으로부터 멀지 않게 떨어져 있거나 그 선상에 놓이는, 축을 중심으로 빔 편향 수단(18)을 회전시키는 액츄에이터(134c)를 포함한다. 또한 액츄에이터(134b 및 134c)에 관해서는 가능한 구현예에 관해 상기 도 23a 및도 23b를 참조하여 제공된 예들의 목록이 참조된다. 빔-편향 수단(18) 상에 가해지는 액츄에이터(134c)에 의한 회전 운동은 모든 채널(16a-d)에 대해 빔-편향 수단(18) 상의 세그먼트(68a-d)에 같거나 동일한 효과를 갖는다.

액츄에이터(134b)를 통해, 예를 들어, 자동초점 제어(136)는 채널 글로벌 면에서 채널(16a-d)을 이용해 디바이스(150)에 의해 이미지의 초점을 제어할 수 있다. 이미지 안정화 제어부(138)는 제1 방향(142)으로 액츄에이터 134c에 의해 그리고 그에 수직한 방향(144)으로 액츄에이터 134a에 의해 전체 시야(72)를 사용자에 의한 흔들림으로부터 안정화시킬 수 있다. 제1 방향(142)은 회전축(44) 주위의 회전 운동에 의해 얻어질 수 있다. 제1 방향(142')에 의해 지시된 바와 같이, 대안 적으로 또는 추가적으로, 빔 편향 수단(18) 및/또는 어레이(14)의 병진 운동은 액츄에이터 134에 의해 발생될 수 있다. 여기서, 방향(142, 142', 144)은, 방향의 한 평면에서 이미지 축에 평행할 수 있거나 그에 대응할 수 있다. 본 명세서에 설명된 이미지 안정 화기는 광 채널의 2 개, 또는 복수 개의 또는 모든 광 경로에 대해 공 통으로 작용하도록 구성될 수 있다. 이것은 채널 개별 안정화가 생략될 수 있다는 것을 의미하며, 유리한 점이다.

예를 들어, 도 22a의 디바이스(150)는, 이미지 센서 세그먼트 또는 영 역들(58a-d)을 채널 개별적인 방식으로 z 축을 따라 및/또는 y 축을 따라 병진 이동시키기 위해, 각 채널(16i)에 대한 액츄에이터(126i)와 같은, 각 채널(16a-d)에 대한 액츄에이터를 포함하여, 예를 들어 전체 시야 내에서 부분 시야들의 부정확성 또는 온도-야기된 드리프트의 감소를 보상하도록 한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 도 22a의 디바이스(150)는 제조로 인해 바람직하지 않게 발생된 광학계(64a-d) 의 초점 폭 차이를 보상하기 위해 액츄에이터(128i ")를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 22a의 디바이스(150)는 상대적 경사가 발생하도록 생성된 제조 또는 온도에 의해 발생된 서로 간의 세그먼트(68a-d)의 상대적인 경사의 편차를 보상하기 위해 액츄에이터(128i")를 포함할 수 있으며, 상대적인 경사가 부분 시야(74a-d)에 의한 전체 시야(72)의 원하는 커버리지를 발생시킨다. 부가적으로 또는 대안적으로, 디바이스(150)는 각각 유형 128i '및 128i'''의 액츄에이터를 포함할 수 있다.

다시 요약하면, 디바이스(150)는 어레이(14)의 라인 연장 방향(z)에 평행한 축을 중심으로 빔 편향 수단(18)을 회전시키도록 구성된 액츄에이터(134c)를 포함할 수 있다. 회전 축은 예를 들어, 광학 축(17a-d)의 평면 또는 그로부터 광학 요소(64a-d)의 직경의 4 분의 1만큼 떨어진 위치에 있다. 대안적으로, 회전축이 하나의 광학 직경보다 작거나 또는 4 개의 광학 직경보다 더 멀리 떨어져 있을 수도 있다. 액츄에이터(134c)는 예를 들어 흔들림을 보상하기 위해 단지 5 °미만 또는 10°미만의 스팬 내에서 짧은 각도 범위에서 짧은 응답 시간으로 빔 편향 수단(18)을 회전시키도록 제공될 수 있어, 이미지 캡쳐 동안, 예를 들어 사용자에 의해 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 흔들림을 보상할 수 있다. 이 경우, 액츄에이터(134c)는 예를 들어, 이미지 안정화 제어부(138)에 의해 제어될 것이다.

선택적으로 또는 부가적으로, 액츄에이터(134c)는, 그 방향에서 부분 시야들(74a-d)(도 22a)의 전체 커버리지에 의해 정의되는, 더 큰 각 오프셋으로 전체 시야(72)를 변경하도록 구성될 수 있다. 여기서, 전체 시야가 디바이스(150)에 대해 반대 방향으로 배치되는 경우, 예를 들어 빔 편향 수단(18)이 양 사이드 상에서 반사하는 미러 어레이로서 구성되는 경우, 빔 편향 수단(18)을 회전시킴으로써 편향들이 얻어지는 것 또한 가능하다 할 것이다.

또한, 대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스(150)는 기판(66) 및 기판(66) 자체에 의해 광학계(64a-d)를 이동시켜, 그래서 라인-연장 방향을 따라 병진 이동 방식으로 이동시키도록 구성된 액츄에이터(134a)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(134a)는 예를 들어, 라인 연장 방향을 따른 이동(96)에 의해, 미러 편향 수단(18)의 회전 에 의해 실현되는 이미지 안정화에 대해 횡단하여 이미지 안정화를 얻을 수 있는 이미지 안정화 제어에 의해 제어될 수 있다.

또한, 부가적으로 또는 대안적으로, 도 20과 비교하여, 디바이스(150)는 피사계 심도 조정을 얻기 위해 이미지 센서(12)와 광학계(64a-d) 사이 및 이미지 센서(12)와 바디(66) 사이의 이미지 측 거리를 각각 변화시키는 액츄에이터(134b)를 포함할 수 있다. 수단(98)은 수동 사용자 제어에 의해 또는 디바이스(150)의 자동 초점 제어에 의해 제어될 수 있다.

액츄에이터(134a)는 기판(66)의 서스펜션으로서의 역할을 하며, 도 22a에 도시된 바와 같이, 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 라인 연장 방향을 따라 기 판(66) 옆에 측 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 액츄에이터(134b, 134c)는 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 광 경로의 평면에 배치되는 것이 바람직하다.

광학계(64a-d)는 상술한 투명 기판을 통해서와 같이 서로에 대해 유지될 뿐 만 아니라, 예를 들어 바람직하게는 설치 높이를 증가시키지 않으며, 따라서 바람직하게는 컴포넌트들(12, 14, 66)의 평면 및 광 경로의 평면 내에 있는 적절한 프레임을 통해, 일정한 상대 위치에서 빔 편향 수단에 대해 지지된다. 상대 위치의 일관성은, 액츄에이터(134b)가 예를 들어, 빔-편향 수단(18)과 함께 광학계(64a-d)를 광학 축을 따라 병진 운동으로 이동시키도록, 광학 축을 따르는 광학계 및 빔 편향 수단 사이의 거리로 제한될 수 있다. 광학계-대-빔편향수단 거리는 최소 거리로 설정될 수 있어서, 채널의 광 경로가 빔-편향 수단(18)의 세그먼트에 의해 측 방향으로 제한되지 않는데, 이는 설치 높이를 감소시키며, 그렇지 않으면 세그먼트들(68i)이 광 경로를 제한하지 않기 위해 가장 큰 광학-빔 편향 수단 거리에 대해, 측 방향 연장과 관련하여, 치수가 정해져야 하기 때문이다. 또한, 상대 위치의 일관성은, 앞서 언급된 프레임이 광학계(64a-d)와 함께 빔-편향 수단을 서로에 대해 z 축을 따라 견고한 방식으로 유지하여, 액츄에이터(134a)가 상기 빔-편향 수단과 함께 광학계(64a-d)를 라인 연장 방향을 따라 병진 이동시킨다.

광 채널의 광 경로를 편향시키기 위한 상술한 빔 편향 수단(18)은, 빔 편향 수단(18)의 회전 운동을 발생시키는 액츄에이터(134c), 및 액츄에이터(134)와 함께, 라인 연장 방향과 본질적으로 평행한 제1 이미지 축을 따르는 이미지 안정화를 위한 기판(66)의 병진 운동에 의해, 그리고, 빔 편향 없이 또는 빔 편형 전에, 광 축과 본질적으로 평행한 또는, 편향된 광 축들이 고려되는 경우, 광 축들 및 라인-연장 방향에 수직인, 제2 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 위한 빔 편향 수단의 회전 운동을 생성함으로써, 2차원으로 이미지 및 전체 이미지 필드 안정화, 멀티-개구 이미징 디바이스(150)의 광학 이미지 안정화 제어를 허용한다. 또한, 본 명세서에 설명된 배열은 초점 제어 및 그에 따른 자동 초점 기능을 실현하기 위해 사용될 수 있는 전술한 액츄에이터(54)에 의한 것과 같이, 라인 프레임 연장부에 수직인 상태 프레임 및 어레이(14)에 고정된 빔 편향 수단의 병진 이동을 발생시킬 수 있다.

도 25는 이미지 안정화 및/또는 초점 조정과 같은 액츄에이터의 유리한 배치를 설명하기 위한 멀티-개구 이미징 디바이스(180)의 개략도를 도시한다. 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)은 공간 내의 직육면체(cuboid)에 걸쳐 있을 수 있다. 직육면체는 또한 가상 직육면체로 간주될 수 있으며, 예를 들어 y 방향 및 두께 방향에 평행한 방향을 따라 최소 체적, 특히 최소 수직 연장을 가질 수 있으며, 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)을 포함한다. 최소 볼륨은 또한 이미지 센서 코스, 어레이(14) 및/또는 빔-편향 수단(18)의 배치 및/또는 작동적 이동에 의해 확장된 직육면체를 설명하는 것으로 간주될 수 있다. 어레이(14)는 광 채널들(16a 및 16b)이 나란히, 아마도 서로 평행하게 배열되는 라인-연장 방향(146)을 가질 수 있다. 라인 연장 방향(146)은 공간 상에 고정 배치될 수 있다.

가상 직육면체는 단일 라인 어레이(14)의 라인 연장 방향(146)에 평행할뿐 만 아니라 각각 이미지 센서(12)와 빔-편향 수단(18) 사이의 광 채널들(16a, 16b)의 광 경로(17a 및/또는 17b)의 일부에 평행하고, 서로에 대해 대향하여 평행하게 흐르는 두 사이드들을 포함할 수 있다. 간단히 말하면, 어떠한 제한도 없이, 이는 예를 들어, 가상 직육면체의 상부 및 하부일 수 있다. 두 사이드들은 제1 평면(148a)과 제2 평면(148b)을 횡단할 수 있다. 이것은 직육면체의 두 사이드들이 각각 평면(148a 및 148b)의 일부가 될 수 있음을 의미한다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 다른 구성 요소들은 평면들(148a 및 148b) 사이의 영역 내부에 적어도 부분적으로 완전히 배치될 수 있어, 평면(148a 및/또는 148b)의 표면 법선에 평행한 방향을 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(180)의 설치 공간 제한사항들이 낮기 때문에 유리하다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 체적은 평면들(148a 및 148b) 사이에 낮은 또는 최소 설치 공간을 가질 수 있다. 평면들(148a 및/또는 148b)의 측 면 사이들 또는 연장 방향을 따라, 멀티-개구 이미징 디바이스의 설치 공간은 크거나 임의의 크기일 수 있다. 가상 직육면체의 체적은, 예를 들어, 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 및 빔 편향 수단(18)의 배열에 의해 영향을 받고, 여기서, 이들 구성 요소의 배치는 본 명세서에 설명된 실시예에 따라 수행될 수 있어, 평면들에 수직인 방향을 따른 이러한 구성요소들의 설치 공간 및 그에 따른 평면들(148a, 148b)의 서로에 대한 거리가 낮거나 또는 최소가 된다. 구성 요소의 다른 배치와 비교하여, 가상 직육면체의 다른 사이드들의 체적 및/또는 거리는 확대될 수 있다.

멀티-개구 이미징 디바이스(180)는 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 및 빔 편향 수단(18) 사이의 상대 이동을 생성하는 액츄에이터 수단(152)을 포함한다. 액츄에이터 수단(152)은 적어도 부분적으로 평면들(148a 및 148b) 사이에 배치된다. 액츄에이터 수단(152)은 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 또는 빔 편 향 수단(18) 중 적어도 하나를 적어도 하나의 축을 중심으로 및/또는 하나 또는 다 수의 방향을 따라 병진 이동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 액츄에이터 수단(152)은 각각의 광 채널(16i)의 이미지 센서 영역(58i), 각각의 광 채널(16i)의 광학계(64i), 및 빔-편향 수단(18) 및 그 개별 세그먼트(68i) 간의 상대적인 위치를 채널 개별적으로 변경하기 위한, 또는 개별 광 채널의 광 경로의 편향과 관련하여 빔 편향 수단(18)의 세그먼트(68i)의 광학 특성 또는 광학 특성(16i)을 개별적으로 변경하기 위한, 액츄에이터(128i, 132i 및 134)와 같은 적어도 하나의 액츄에이터를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액츄에이터 수단은 전술한 바와 같이 자동 초점 및/또는 광학 이미지 안정화를 구현할 수 있다.

액츄에이터 수단(152)은 두께 방향에 평행한 치수(dimension) 또는 연장부(154)를 가질 수 있다. 치수(154)의 최대 50 %, 최대 30 % 또는 최대 10 %의 비율은 평면들 148a 및 148 b 사이의 영역에서 시작하여 평면들 148a 및/또는 148b을 넘어 돌출 할 수 있거나, 또는 해당 영역으로부터 돌출할 수 있다. 이는 대부분의 돌출부들에서 액츄에이터 수단(152)이 평면(148a 및/또는 148b)을 넘어 현저하게 멀리 떨어져 있음을 의미한다. 실시예들에 따르면, 액츄에이터 수단(152)은 평면들(148a 및 148b)을 넘어서 돌출하지 않는다. 멀티-개구 이미징 디바이스(180)의 두께 방향을 따른 연장이 액츄에이터 수단(152)에 의해 확대되지 않는다는 이점이 있다.

3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)가 적어도 2 개의 멀티-개구 이미징 디바이스들(11)을 포함하도록 설명되었지만, 적어도 하나의 멀티-개구 이미징 디바이스들은 상이한 멀티-개구 이미징 디바이스로 구현될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(1000)는 동일한 방식으로 또는 상이한 방식으로 형성될 수 있는 2 개 이상의 멀티-개구 이미징 디바이스를 또한 포함할 수 있다. 출력 신호는 개별 데이터 헤더 및/또는 개별 페이로드 정보를 포함할 수 있다.

특정 구현 요건들에 따라, 본 발명의 실시예들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 플로피 디스크, DVD, 블루-레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 플래시(FLASH) 메모리와 같은 일시적 저장 매체 또는 디지털 저장 매체를 사용하여 수행될 수 있는데, 이들은 전자 판독 가능 제어 신호를 저장하고, 상기 각각의 방법이 수행되도록 프로그래밍가능한 컴퓨터 시스템과 협력한다(또는 협력 가능하다). 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터로 판독 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시예들은 본 명세서에서 설명된 방법들 중 하나가 수행되도록 프로그램가능한 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는, 전기적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터상에서 실행될 때 상기 방법들 중 하나를 수행하도록 동작하는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 코드는 예를 들어, 머신 판독 가능한 캐리어에 저장될 수 있다.

다른 실시예들은 머신 판독 가능한 캐리어 상에 저장된, 본 명세서에 기술된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.

즉, 본 발명의 방법의 실시예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터상에서 실행될 때, 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다. 따라서, 본 발명의 방법의 또 다른 실시예들은 본 명세서에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터-판독가능한 매체)이다.

그러므로, 본 발명의 방법의 또 다른 실시예는 본 명세서에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호들의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호들의 시퀀스는 예를 들어, 인터넷을 통해 데이터 통신 접속을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.

다른 실시예는 여기에서 기술된 방법들 중 하나를 수행하도록 구성되거나 조정된 프로세싱 수단, 예를 들어 컴퓨터 또는 프로그램 가능한 논리 장치를 포함한다.

다른 실시예는 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.

일부 실시예들에서, 프로그램 가능한 논리 소자(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이; FPGA)는 여기에 설명된 방법들의 일부 또는 모든 기능들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 상기 방법들은 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 이는 컴퓨터 프로세서(CPU) 또는 ASIC과 같은 방법에 특정한 하드웨어와 같이 보편적으로 적용 가능한 하드웨어일 수 있다.

이미지 또는 비디오 신호와 같은 본 발명에 따라 인코딩된 신호는 디지털 메모리 매체 상에 저장될 수 있거나 또는 무선 전송 매체 또는 인터넷과 같은 유선 전송 매체와 같은 전송 매체를 통해 전송될 수 있다.

발명의 몇몇 측면들이 장치의 문맥에서 설명되었지만, 이들 측면들은 또한 대응하는 방법의 설명을 나타내므로, 장치의 블록 또는 장치는 또한 각각의 방법 단계 또는 방법의 특징에 대응한다. 유사하게, 방법 단계의 문맥에서 기술된 측면은 대응하는 블록 또는 대응하는 장치의 상세 또는 특징의 설명을 나타낸다.

전술한 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이다. 본 명세서에 기재된 구성 및 세부사항의 변경 및 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 특허 청구항들의 범위에 의해서만 제한되고 본 명세서의 실시예들의 설명 및 설명에 의해 제공된 특정 세부사항들에 의해서 제한되는 것은 아니다.

Claims

3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)로서,
각각의 이미지 센서 영역(58)이 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)을 갖는 이미지 센서(12);
상기 이미지 센서(12)의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 상에 전체 시야(72) 중 중첩하는 제1 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄)을 투영하는 제1 복수(14₁)의 광 채널들(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄);
상기 이미지 센서의 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 상기 제1 부분 시야들 및 상호 중첩하는 전체 시야(72) 중 제2 부분 시야들(74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)을 투영하는 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)로서, 상기 광 채널들의 제1 및 제2 복수의 광 채널들은 서로 베이스 거리(BA)만큼 측 방향으로 오프셋되어 배치되는, 상기 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄); 및
상기 이미지 센서(12)로부터, 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)에 투영되는 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 수신하도록, 그리고 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터(1012)를 포함하는 출력 신호(1006)를 제공하도록 구성된 프로세서(1002)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터(1012)는 상기 제1 이미지 센서 영역들 및 제2 이미지 센서 영역들의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하는, 상기 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서(1002)는, 상기 데이터 헤더(1008)가, 3D 멀티-개구 이미징 광학계 주위의 대기압, 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 환경 온도, 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 작동 온도에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 제1 복수 또는 제2 복수의 광 채널들(14₁,14₂)의 개수에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 전체 시야(72)의 제1 또는 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)로의 분할(segmentation)에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 복수의(14₁) 광학 채널을 포함하는 제1 이미지 캡쳐링 모듈(11a) 및 상기 제2 복수의(14₂) 광학 채널을 포함하는 적어도 하나의 제2 이미지 캡쳐링 모듈(11b)을 갖는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스로서, 상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 이미지 캡쳐링 모듈들(11a-b)의 개수에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성되는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가, 적어도 제1 이미지 센서 영역(58)에 대해, 제1 이미지 확장 방향(142)에 관한 픽셀의 개수 및 제2 이미지 확장 방향(144)에 대한 픽셀의 개수에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가, 적어도 하나의 광 채널(16)에 대해, 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스에서 상기 적어도 하나의 광 채널(16)의 공간 좌표에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 베이스 거리(BA)에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 적어도 하나의 광 채널(16)의 시야각(field angle)에 관한 정보를 포함하도록 또는, 상기 데이터 헤더(1008)가 제1 및 제2 시야 확장 방향을 따라 중앙 필드 영역 및 필드의 확장에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 제1 또는 제2 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 중 하나의 적어도 하나의 픽셀의 픽셀 크기에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 하나의 광 채널의 왜곡(distortion)에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 적어도 하나의 광 채널의 비네팅(vignetting)에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 이미지 센서(12)의 결함 픽셀에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 페이로드 데이터가 캡처된 이미지의 라인(line) 브레이크 또는 칼럼(column) 브레이크에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 투영된 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 대한 정보를 압축하여 압축된 이미지 데이터를 획득하고 출력 신호(1006)를 형성하여, 상기 페이로드 데이터가 상기 압축된 이미지 데이터에 관한 정보를 포함하도록 하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 투영된 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 대한 정보를 처리하여 전체 이미지를 획득하도록 구성되며, 상기 프로세서(1002)는 상기 페이로드 데이터가 상기 전체 이미지에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 복수의(14₁) 광 채널은 제1 단일 라인 어레이(14₁)에 배열되고, 상기 제2 복수의 광 채널은 제2 단일 라인 어레이(14₂)에 배열되는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서(1002)는 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 베이스 거리(BA)에 관한 정보 및 전체 시야(72)의 제1 또는 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)로의 분할(segmentation)에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하고, 상기 페이로드 데이터가 각각의 제1 이미지 센서 영역(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄)에 대해 이미지 센서 영역에서 캡처된 이미지에 대한 정보를 포함하고, 각각의 제2 이미지 센서 영역(58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)에 대해 이미지 센서 영역에서 캡처된 이미지에 대한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 복수의(14₁) 광 채널은 제1 방향(146)을 따라 배열된 제1 1-차원 어레이를 형성하고, 상기 전체 시야(72)의 제1 부분 시야들((74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄)은 제1 방향(146)에 수직인 제2 방향(142)을 따라 배열된 제2 1-차원 어레이를 형성하고,
상기 제2 복수의(14₂) 광 채널은 상기 제1 방향(146)을 따라 배열된 제3 1-차원 어레이를 형성하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 출력 신호를 저장하는 메모리(1006); 또는
상기 출력 신호(1006)를 출력하는 데이터 인터페이스(1014)를 더 포함하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 부분 시야들 및 상호 중첩하는, 전체 시야(72)의 제 3 부분 시야들을 상기 이미지 센서의 제 3 이미지 센서 영역들 상에 투영하는, 제 3 복수의 광 채널을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 복수의 광 채널은 베이스 거리(BA)만큼 서로 측 방향으로 오프셋되어 배치되며;
상기 프로세서는, 상기 이미지 센서(12)로부터 상기 제 3 복수의 이미지 센서 영역들 상에 투영된 상기 제 3 부분 시야들에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터를 수신하고, 상기 페이로드 데이터(1012)가 상기 제1 이미지 센서 영역, 상기 제2 이미지 센서 영역 및 상기 제 3 이미지 센서 영역들의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하도록, 구성되는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 데이터 헤더(1008) 또는 페이로드 데이터(1012)는, 픽셀마다 또는 픽셀 클러스터들에 대해, 깊이 데이터, 픽셀들의 픽셀 클러스터로의 분할(segmentation)에 대한 표시(indication) 및/또는 픽셀 클러스터들과 관련한 깊이 정보 및/또는 거리 정보의 표시를 포함하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)로서,
각각의 이미지 센서 영역(58)이 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)을 갖는 이미지 센서(12);
상기 이미지 센서(12)의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 상에 전체 시야(72) 중 중첩하는 제1 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄)을 투영하는 제1 복수(14₁)의 광 채널들(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄);
상기 이미지 센서의 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 상기 제1 부분 시야들 및 상호 중첩하는 전체 시야(72) 중 제2 부분 시야들(74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)을 투영하는 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)로서, 상기 광 채널들의 제1 및 제2 복수의 광 채널들은 서로 베이스 거리(BA)만큼 측 방향으로 오프셋되어 배치되는, 상기 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄); 및
상기 이미지 센서(12)로부터, 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)에 투영되는 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 수신하도록, 그리고 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터(1012)를 포함하는 출력 신호(1006)를 제공하도록 구성된 프로세서(1002)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터(1012)는 상기 제1 이미지 센서 영역들 및 제2 이미지 센서 영역들의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하는, 상기 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서(1002)는, 상기 데이터 헤더(1008)가 상기 제1 복수 또는 제2 복수의 광 채널들(14₁,14₂)의 개수에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하도록 구성된, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스.
3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하는 데이터 헤더(1008)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 광학계 주위의 대기압, 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 환경 온도, 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 작동 온도에 관한 정보를 포함하는, 상기 데이터 헤더; 및
3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 및 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁,58₂₂,58₂₃,58₂₄)의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 포함하는 페이로드 데이터(1012)로서, 상기 제1 및 제2 이미지 센서 영역들의 이미지 정보는 각각 전체 시야(72)의 복수의 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)과 연관되는, 페이로드 데이터를 포함하는 신호(1006)를 저장한 비-일시적 저장 매체.
3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하는 데이터 헤더(1008)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 제1 복수 또는 제2 복수의 광 채널들(14₁,14₂)의 개수에 관한 정보를 포함하는, 상기 데이터 헤더; 및
3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 및 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁,58₂₂,58₂₃,58₂₄)의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 포함하는 페이로드 데이터(1012)로서, 상기 제1 및 제2 이미지 센서 영역들의 이미지 정보는 각각 전체 시야(72)의 복수의 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)과 연관되는, 페이로드 데이터를 포함하는 신호(1006)를 저장한 비-일시적 저장 매체.
데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터를 포함하는 입력 신호(1006)를 처리하는 디바이스(3000)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 광학계 주위의 대기압, 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 환경 온도, 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 작동 온도에 관한 정보를 포함하며; 상기 페이로드 데이터는 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 및 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁,58₂₂,58₂₃,58₂₄)의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하고, 상기 제1 및 제2 이미지 센서 영역들의 이미지 정보는 각각 전체 시야(72)의 복수의 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)과 연관되며,
상기 디바이스는,
상기 입력 신호(1006)를 수신하기 위한 입력 인터페이스(1023); 및
상기 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)의 제1 부분 시야 및 상기 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)의 제2 부분 시야의 적어도 제1 이미지 센서 정보에 대해 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 고려하여 상기 페이로드 데이터를 처리하는 프로세서(1002)를 포함하는 디바이스(3000).
데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터를 포함하는 입력 신호(1006)를 처리하는 디바이스(3000)로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 데이터 헤더(1008)는 제1 복수의 또는 제2 복수의 광 채널들(14₁,14₂)의 개수에 관한 정보를 포함하며; 상기 페이로드 데이터는 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 및 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁,58₂₂,58₂₃,58₂₄)의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하고, 상기 제1 및 제2 이미지 센서 영역들의 이미지 정보는 각각 전체 시야(72)의 복수의 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)과 연관되며,
상기 디바이스는,
상기 입력 신호(1006)를 수신하기 위한 입력 인터페이스(1023); 및
상기 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)의 제1 부분 시야 및 상기 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)의 제2 부분 시야의 적어도 제1 이미지 센서 정보에 대해 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70; 1000)의 구조에 관한 정보를 고려하여 상기 페이로드 데이터를 처리하는 프로세서(1002)를 포함하는 디바이스(3000).
3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70, 1000)의 출력 신호(1006)를 제공하는 방법으로서,
각각의 이미지 센서 영역(58)이 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)을 갖는 이미지 센서(12)를 제공하는 단계;
이미지 센서의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 상에 전체 시야(72) 중 중첩하는 제1 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄)을 투영하는 제1 복수(14₁)의 광 채널들(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄)을 제공하는 단계;
상기 이미지 센서(12)의 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 제1 부분 시야들(74₁₁,74₁₂,74₁₃,74₁₄) 및 상호 중첩하는 전체 시야(72) 중 제2 부분 시야들(74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)을 투영하는 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)을 제공하는 단계로서, 상기 제1 및 제2 복수의 광 채널들(14₁, 14₂)은 서로 베이스 거리(BA)만큼 측 방향으로 오프셋되어 배치되는, 상기 제2 복수의 광 채널들을 제공하는 단계; 및
상기 이미지 센서(12)로부터, 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들에 투영되는 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 수신하는 단계; 및
출력신호가 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터를 포함하도록, 출력 신호(1006)를 생성하는 단계로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터는 상기 제1 이미지 센서 영역 및 제2 이미지 센서 영역의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하도록, 상기 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 데이터 헤더(1008)는 3D 멀티-개구 이미징 광학계 주위의 대기압, 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 환경 온도, 및/또는 3D 멀티-개구 이미징 광학계의 작동 온도에 관한 정보를 포함하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70, 1000)의 출력 신호(1006)를 제공하는 방법.
3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70, 1000)의 출력 신호(1006)를 제공하는 방법으로서,
각각의 이미지 센서 영역(58)이 복수의 픽셀을 포함하는, 복수의 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄, 58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄)을 갖는 이미지 센서(12)를 제공하는 단계;
이미지 센서의 제1 이미지 센서 영역들(58₁₁, 58₁₂, 58₁₃, 58₁₄) 상에 전체 시야(72) 중 중첩하는 제1 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄)을 투영하는 제1 복수(14₁)의 광 채널들(16₁₁, 16₁₂, 16₁₃, 16₁₄)을 제공하는 단계;
상기 이미지 센서(12)의 제2 이미지 센서 영역들(58₂₁, 58₂₂, 58₂₃, 58₂₄) 상에 제1 부분 시야들(74₁₁,74₁₂,74₁₃,74₁₄) 및 상호 중첩하는 전체 시야(72) 중 제2 부분 시야들(74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)을 투영하는 제2 복수(14₂)의 광 채널들(16₂₁, 16₂₂, 16₂₃, 16₂₄)을 제공하는 단계로서, 상기 제1 및 제2 복수의 광 채널들(14₁, 14₂)은 서로 베이스 거리(BA)만큼 측 방향으로 오프셋되어 배치되는, 상기 제2 복수의 광 채널들을 제공하는 단계; 및
상기 이미지 센서(12)로부터, 상기 제1 및 제2 복수의 이미지 센서 영역들에 투영되는 상기 제1 및 제2 부분 시야들(74₁₁, 74₁₂, 74₁₃, 74₁₄, 74₂₁, 74₂₂, 74₂₃, 74₂₄)에 관한 정보를 포함하는 이미지 센서 데이터(1004₁₁, 1004₁₂, 1004₁₃, 1004₁₄, 1004₂₁, 1004₂₂, 1004₂₃, 1004₂₄)를 수신하는 단계;
출력신호가 데이터 헤더(1008) 및 페이로드 데이터를 포함하도록, 출력 신호(1006)를 생성하는 단계로서, 상기 데이터 헤더(1008)는 상기 3D 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조에 관한 정보를 포함하고 상기 페이로드 데이터는 상기 제1 이미지 센서 영역 및 제2 이미지 센서 영역의 픽셀들로부터 획득된 이미지 정보를 포함하도록, 상기 출력 신호를 생성하는 단계; 및
상기 데이터 헤더(1008)가 상기 제1 복수 또는 제2 복수의 광 채널들(14₁,14₂)의 개수에 관한 정보를 포함하도록 상기 출력 신호(1006)를 형성하는 단계를 포함하는, 3D 멀티-개구 이미징 디바이스(70, 1000)의 출력 신호(1006)를 제공하는 방법.
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