KR102286191B1 - 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템 - Google Patents

멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102286191B1
KR102286191B1 KR1020197032051A KR20197032051A KR102286191B1 KR 102286191 B1 KR102286191 B1 KR 102286191B1 KR 1020197032051 A KR1020197032051 A KR 1020197032051A KR 20197032051 A KR20197032051 A KR 20197032051A KR 102286191 B1 KR102286191 B1 KR 102286191B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
image sensor
optics
imaging device
aperture imaging
Prior art date
Application number
KR1020197032051A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190125532A (ko
Inventor
프랭크 위퍼만
안드레아스 브루크너
안드레아스 라이만
안드레아스 브라우어
Original Assignee
프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. filed Critical 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Publication of KR20190125532A publication Critical patent/KR20190125532A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102286191B1 publication Critical patent/KR102286191B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H04N5/3415—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1066—Beam splitting or combining systems for enhancing image performance, like resolution, pixel numbers, dual magnifications or dynamic range, by tiling, slicing or overlapping fields of view
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
    • H04N5/2252—
    • H04N5/2253—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Cameras In General (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

본원에 설명된 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 적어도 하나의 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함한다. 각각의 광학 채널은 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함한다. 어레이(14; 14')는 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하고 이를 통해 광학 채널들이 통과하는 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열되는 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하는 하우징(1002)을 포함하고, 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 하우징(1002)에 배열되고, 벽 구조(1004; 1004a-b)는 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고, 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시킨다.

Description

멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템{MULTI-APERTURE IMAGING DEVICES, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND IMAGING SYSTEM}
본 발명은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스, 특히 모바일 디바이스들에 적절한 것들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 선형 채널 배열을 갖는 멀티-애퍼처 이미징 시스템들을 위한 하우징 개념에 관한 것이다.
종래의 카메라들은 하나의 채널에서 전체 시야를 송신하고, 이들의 소형화에 대해 제한된다. 스마트폰들에서, 디스플레이의 표면에 수직인 방향 및 반대 방향으로 배향되는 2개의 카메라들이 사용된다. 공지된 멀티-애퍼처 이미징 시스템들에서, 인접한 부분적 이미지 영역으로 변환되는 인접한 부분적 객체 영역이 각각의 채널에 할당된다.
스마트폰들을 위한 기존의 카메라들에서, 옵틱스를 위한 하우징들은 사출 성형에 의해 플라스틱으로 제조된다. 플라스틱 재료들은 높은 열팽창 계수들 및 낮은 탄성 모듈러스를 갖고, 이는 열 교번 응력 동안 변형들을 초래한다. 특히 2개의 이격된 카메라들을 사용하는 스테레오 시스템들에서, 깊이 정보의 제한들은 포지션 및 위치 변화들로부터 기인한다. 개별적인 카메라들 각각이 시야의 일부를 보는 어레이 카메라들에서, 조절들은 총 이미지들을 어셈블링하는 경우 추가적으로 에러들을 초래할 수 있다.
예를 들어, 도 27에 예시된 바와 같은 종래의 카메라들은 단일 이미징 채널로 구성된다. 렌즈들(502a 내지 502d)은 대부분 사출 성형에 의해 제조되며 원형 디스크 형상의 기하구조를 갖는다. 하우징(504)은 또한 사출 성형에 의해 플라스틱 재료들로 제조되며, 그 결과 큰 열팽창 계수들을 갖는다. 렌즈는 광학 기능 영역 주위에서 렌즈들(502a 내지 502d)의 둘레 범위에서 기계적 정지부를 사용함으로써 하우징(504)(센터링)의 렌즈들(502a 내지 502d) 및 각각의 리세스들의 직경들 뿐만 아니라 개별적인 렌즈 엘리먼트들의 두께들에 기초하여 정렬된다. 스페이서들(506a 내지 506c)은 렌즈들(502a 내지 502d) 사이에 배열될 수 있다. 또한, 렌즈 스택은 스페이서(506d)를 통해 종단될 수 있다. 오직 하나의 인접한 이미지가 도출되기 때문에, 온도 변화들은 스퓨리어스(spurious) 이미지 아티팩트들의 발생이 아니라 단지 이미지 품질(이미지 선예도)의 변화에 영향을 미친다.
이미지들의 3D 캡처를 위해, 예를 들어 카메라들(508a 및 508b)에 대해 도 28에 예시된 바와 같이, 스테레오 구조를 형성하는 2개의 종래의 카메라들이 사용된다. 플라스틱 재료들의 높은 팽창 때문에, 카메라들(508a 및 508b)의 위치의 제어되지 않은 변화들이 초래되기 때문에 3D 데이터의 품질에 대한 부정적인 영향들이 초래된다.
추가로, 몇몇 개별적인 카메라들의 사용에 기초하고 US 2014/0111650 A1에 설명된 어레이 카메라 배열들이 존재한다. 도 29는 각각의 채널(512a 내지 512b)이 전체 시야의 일부를 송신하는 각각의 디바이스를 도시한다. 부분적 이미지들은 전체 시야로 어셈블링된다. 온도의 변화들은 카메라의 제어불가능한 위치 변화들을 초래하고 따라서 심하게 간섭하는 이미지 아티팩트들의 발생으로 인해 이미지 품질에 부정적인 영향을 미치는 잘못된 이미지 어셈블리를 초래한다.
따라서, 높은 이미지 품질을 보장하면서 전체 시야를 캡처하기 위한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 허용하는 개념이 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들, 및 동작 동안 신뢰가능한 높고 일관된 이미지 품질을 허용하는 이미징 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 독립항들의 요지에 의해 해결된다.
본 발명의 핵심 아이디어는 광학 채널들의 옵틱스를 서로에 대해 고정시킴으로써, 즉, 하우징의 벽 구조에 의해 옵틱스를 추가적 옵틱스에 대해 고정시킴으로써, 단지 온도 변화에 의해 작은 범위까지만 영향받는 이미지 품질이 획득될 수 있어서, 변하는 환경적 조건들에서 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 거의 일관된 높은 이미지 품질이 획득된다는 것이다. 여기서, 하우징 재료가 대체될 뿐만 아니라, 유리, 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하는 벽 구조가 배열되고 그리고/또는 결합된 평탄한 또는 만곡된 플레이트 형상의 구조들의 하우징이 형성되고, 옵틱스가 서로에 대해 하우징 상에 고정된다. 이것은, 예를 들어 온도 변화들에 의한 광학 채널에서의 이미징 특성들의 변화가 하우징의 낮은 또는 무시가능한 변형을 초래하여, 광학 채널의 변형에 의한 광학 채널들의 옵틱스의 상호 영향의 양이 감소되거나 방지되는 이점을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 적어도 하나의 이미지 센서 및 병치된 광학 채널들의 어레이를 포함하며, 각각의 광학 채널은 객체 영역의 적어도 하나의 부분적 영역을 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 투사하기 위한 옵틱스를 포함한다. 어레이는 광학 채널들이 통과하는 이미지 센서를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 벽 구조를 포함하는 하우징을 포함한다. 추가로, 하우징은 벽 구조체 상에 배열된 측벽 구조를 포함하며, 벽 구조 또는 측벽 구조는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성된다. 광학 채널들의 옵틱스는 하우징에 배열된다. 벽 구조는 광학 채널들의 옵틱스에 연결되고 옵틱스를 서로에 대해 고정시킨다. 벽 구조는, 예를 들어 광학 채널들의 시야 방향으로 배열된 하우징의 전방 또는 후방 측이다. 유리, 세라믹 또는 결정질 재료들의 배열은 특히 플라스틱 재료들에 대해 하우징의 저온 유도 변형을 가능하게 한다. 추가로, 벽 구조 상에 광학 채널들의 옵틱스를 서로에 대해 고정시키는 것은 다른 광학 채널들 상에 작용하는 광학 채널들의 낮은 변형력들을 가능하게 한다.
추가적 실시예에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 적어도 하나의 이미지 센서 및 병치된 광학 채널들의 어레이를 포함하며, 각각의 채널은 객체 영역의 적어도 하나의 부분적 영역을 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 투사하기 위한 옵틱스를 포함한다. 어레이는 광학 채널들의 옵틱스가 서로에 대해 배열되고 고정되는 하우징을 포함하며, 하우징은 결합된 플레이트 형상의 구조들로 형성되고, 이미지 센서를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조를 포함한다. 플레이트 형상의 구조들의 이점들은 높은 재현성 뿐만 아니라 각각의 구조들의 변형의 높은 규정가능성이다. 추가로, 플레이트 형상의 구조들의 하우징들은 제조하기 매우 쉽다.
추가적인 실시예에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 전술한 바와 같이 유리, 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하는 벽 구조를 갖는 하우징을 포함하고, 하우징이 결합된 플레이트 형상의 구조들로 형성되도록 구성된다. 이는 전술한 실시예들이 결합될 수 있음을 의미한다. 이에 의해, 모든 전술한 이점들 뿐만 아니라,
유리, 세라믹 또는 결정질 재료의 높은 강성이, 광학 채널들의 옵틱스의 변형에 의해 유도된 변형력을 벽 구조에 전달하지 않거나 오직 작은 범위만 전달하는 시너지 효과가 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 이미징 시스템, 예를 들어, 이미지 캡처 디바이스 또는 이러한 이미지 캡처 디바이스를 갖는 디바이스는 적어도 하나의 전술한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 포함한다.
추가적인 실시예에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 생성하기 위한 방법은, 적어도 하나의 이미지 센서를 제공하고 광학 채널들의 옵틱스를 배열하는 단계를 포함하여, 이는 병치된 광학 채널들의 어레이를 형성하고,각각의 광학 채널은 객체 영역의 적어도 하나의 부분적 영역을 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 투사하기 위한 옵틱스를 포함한다. 어레이를 형성하는 단계는 유리, 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하는 이미지 센서를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 벽 구조를 갖는 하우징에서 광학 채널들의 옵틱스를 배열하는 단계를 포함하여, 벽 구조는 광학 채널들의 옵틱스에 연결되고 옵틱스를 서로에 대해 고정시킨다.
추가적인 실시예에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 생성하기 위한 방법은, 적어도 하나의 이미지 센서를 제공하고 광학 채널들의 옵틱스를 배열하는 단계를 포함하여, 이는 병치된 광학 채널들의 어레이를 형성하고,각각의 광학 채널은 객체 영역의 적어도 하나의 부분적 영역을 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 투사하기 위한 옵틱스를 포함한다. 추가로, 방법은 결합된 플레이트 형상의 구조들의 하우징을 포함하는 단계를 포함하여, 하우징은 이미지 센서를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조를 포함한다. 방법은 어레이의 광학 채널들의 옵틱스를 하우징에 배열하는 단계를 더 포함하여, 옵틱스는 서로에 대해 고정된다.
추가적인 유리한 구현들은 종속항들의 요지이다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들이 논의될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 추가적인 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 3은 3개의 렌즈들을 포함하는 실시예에 따른 광학 채널의 개략도이다.
도 4a는 하나의 적어도 부분적으로 불투명한 구조가 이미지 센서의 이미지 센서 영역들 사이에 각각 배열되는 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략적 상면도이다.
도 4b는 광학 채널이 2개의 부분적 영역들을 투사하도록 구성되는 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략적 상면도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 측벽 구조의 개략적 사시도이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 격벽 구조의 개략적 사시도이다.
도 5c는 예를 들어 하우징의 상단 및/또는 바닥 측면으로서 사용될 수 있는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 위한 측벽 구조의 개략적 사시도이다.
도 5d는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 대안적 측벽 구조의 개략적 사시도이다.
도 5e는, 중단된 프레임으로서 돌출부들이 형성되는 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 추가적 측벽 구조의 개략적 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 벽 구조의 일부의 개략적 사시도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 대한 하우징의 가능한 구현 옵션의 개략적 사시도이다.
도 7b는 도 3의 상황에서 설명된 바와 같이 각각의 광학 채널에 대해 다수의 렌즈들이 배열되는 도 7a의 하우징이다.
도 8은 하우징이 예를 들어 도 7b에 설명된 것과 같은 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 9a는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 9b는 제2 동작 상태의 도 9a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 10a는 커버를 포함하는 추가적 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 10b는 제2 동작 상태의 도 10a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 10c는 제3 위치의 도 10a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 11a는 적어도 부분적으로 투명한 커버를 포함하는 제1 동작 상태의 추가적 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 11b는 제2 동작 상태의 도 11a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 11c는 빔 편향 수단이 추가적으로 병진 방식으로 이동가능한 도 11a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 12a는 병진 시프트가능한 커버를 갖는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 12b는 제2 동작 상태의 도 12a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 13a는 커버가 회전 이동가능한 방식으로 배열되는 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 13b는 이동 캐리지가 병진 이동가능한 도 13a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 13c는 제2 동작 상태의 도 13a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 14a는 도 13의 디바이스에 비해 적어도 부분적으로 투명한 커버들을 포함하는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 14b는 빔-편향 수단이 제1 위치와 제2 위치 사이의 중간적 위치를 포함하는 도 14a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 14c는 빔-편향 수단이 하우징 체적으로부터 완전히 확장되는 도 14a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 14d는 도 14a 내지 도 14c에 비해 적어도 부분적으로 투명한 커버들 사이의 거리가 확대된 도 14a의 디바이스의 개략적 측단면도이다.
도 15는 3개의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들을 포함하는 실시예에 따른 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 16은 도 15의 디바이스의 섹션의 확대된 사시도이다.
도 17은 빔-편향 수단이 장착 엘리먼트들에 의해 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 연결되는 실시예에 따른 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 18a는 커버의 예시적인 형상을 갖는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스의 개략적 사시도이다.
도 18b는 일 실시예에 따른 제2 동작 상태의 도 18a의 디바이스의 개략도이다.
도 18c는 일 실시예에 따른 도 18a에 대한 대안의 개략도이다.
도 19a 내지 도 19c는 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 상세한 도면들이다.
도 19d 내지 도 19f는 일 실시예에 따라 공통 캐리어에 의해 홀딩되는 광학 채널들의 옵틱스의 경우에 대한 도 19a 내지 도 19c에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 구현들이다.
도 20은, 일 실시예에 따라, 광학 이미지 안정화를 위한 상대적 이동들을 실현하고 포커싱을 적응시키기 위한 추가적인 수단에 의해 보조되는 도 19a 내지 도 19c에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스이다.
도 21a는 일 실시예에 따른 평탄한 하우징에 배열되는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 21b는 전체 시야를 입체적으로 캡처하기 위한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 3-D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 23a는, 일 실시예에 따라, 포커스 제어 및 광학 이미지 안정화를 위한 상대적 이동들을 실현하기 위한 추가적 수단에 의해 보조되는 실시예에 따른 추가적인 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 23b 내지 도 23e는 일 실시예에 따른 빔-편향 디바이스의 개략적 사시도들이다.
도 24a는 일 실시예에 따른 광학 특성들의 채널-개별적 조절을 위한 조절 수단을 갖는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 24b는 일 실시예에 따른 조절 수단을 갖는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 변형이다.
도 25는 일 실시예에 따른 추가적인 액추에이터들에 의해 보조되는 도 23a의 디바이스의 개략도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 액추에이터들의 배열의 개략도이다.
도 27은 단일 이미징 채널을 갖는 종래의 카메라의 컴포넌트들의 뷰이다.
도 28은 종래의 카메라들의 스테레오 구조의 뷰이다.
도 29는 몇몇 개별적인 카메라들의 사용에 기초한 어레이 카메라 배열의 뷰이다.
이하, 도면들에 기초하여 본 발명의 실시예들이 아래에서 상세히 논의되기 전에, 동등한, 기능적으로 동일한, 또는 동일한 엘리먼트들, 물체들 및/또는 구조들에는 상이한 도면들에서 동일한 참조 부호들이 제공되어, 상이한 실시예들에서 예시된 이러한 엘리먼트들의 설명은 상호 교환가능하거나 상호 적용가능함을 주목해야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)의 개략적 사시도를 도시한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a 및 16b)의 어레이(14)를 포함한다. 각각의 광학 채널(16a 및 16b)은 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a 및 58b) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a 또는 74b)을 각각 투영하기 위한 옵틱스(64a 또는 64b)를 포함한다. 부분적 영역들(74a 및 74b)은 객체 영역(72)에서 분리되도록 예시되지만, 부분적 영역들(74a 및 74b)은 또한 서로 직접 인접할 수 있거나 또는 부분적으로, 즉, 불완전하게 서로 중첩할 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)는 객체 영역을 완전히 스캐닝하도록, 즉, 완전한 이미지를 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)는 적어도 2개의 광학 채널들에 의해 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a 및/또는 74b)을 적어도 2개의 이미지 센서 영역들 상에 투사하도록 구성될 수 있다. 이는 객체 영역(72)의 초해상도 또는 적어도 입체적 캡처를 사용함으로써 더 높은 해상도를 갖는 객체 영역의 캡처를 가능하게 한다.
객체 영역(72)은 또한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)의 시야로 지칭될 수 있고, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)에 의해 이미징된 영역을 표현할 수 있다. 부분적 영역들(74a 및 74b)은 또한 시야(72)의 부분적 시야들로 지칭될 수 있다.
어레이(14)는 하우징(1002)을 포함한다. 하우징(1002)은 라인 확장 방향(146)을 따라 배열되고 광학 채널들(16a-b)의 광학 경로들(17a-b)의 축방향 확장 방향에 수직인 벽 구조(1004)를 포함한다. 벽 구조(1004)는 이미지 센서(12)로부터 시작하여 옵틱스(64a-b)를 향해(예시되지 않음) 및/또는 그로부터 멀리(예시됨) 배열될 수 있다. 이미지 센서(12)로부터 이격되어 예시된 벽 구조(1004)는 또한 어레이(14)의 광학 채널들(16a-b)의 광학 경로들(17a-b)의 입구 측을 형성하도록 설명될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 이미지 센서를 벽 구조(1004)에 향하게 배열되는 벽 구조는 어레이(14)의 출구 측으로 지칭될 수 있다. 하우징(1002)은 벽 구조(1004) 상에 배열되고 미광의 진입을 감소시키거나 방지하도록 구성되는 측벽 구조(1006)를 포함하며, 이는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)에 의해 캡처된 이미지에 대해 원하지 않거나 불요한 방사를 의미한다. 측벽 구조(1006)는 라인 확장 방향(146)을 따라 또는 그 반대 방향으로 벽 구조(1004)의 측방향 측에 배열되는 것으로 예시되지만, 측벽 구조(1006)는 또한 벽 구조(1004)의 상이한 측면 상에 배열될 수 있고, 외부 광으로부터 광학 채널들(46a 및 64b)의 측면을 차단할 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서(12)를 향하는 추가적인 측벽 구조들 및 추가적인 벽 구조가 완전한 하우징을 형성하도록 배열될 수 있다.
옵틱스(64a 및 64b)는 벽 구조(1004)에 기계적으로 연결되거나 기계적으로 고정된다. 이를 위해, 예를 들어, 옵틱스(64a)가 기계적 장착 엘리먼트들(1008a 및/또는 1008b)을 통해 벽 구조(1004)에 기계적으로 고정되는 것이 제공된다. 장착 엘리먼트들(1008a 및 1008b)은 플라스틱 재료, 금속 재료 및/또는 결정질 재료와 같은 임의의 재료의 보유 릿지(ridge)들 또는 장착 릿지들로서 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 옵틱스(64a)가 접착제에 의해 벽 구조(1004)에 기계적으로 고정되는 것이 제공될 수 있다. 옵틱스(64b)는 장착 엘리먼트들(1008c 및/또는 1008d)을 통해 벽 구조(1004)에 연결 및/또는 부착될 수 있다.
바람직한 제1 구현에 따르면, 벽 구조(1004) 및/또는 측벽 구조(1006)는 유리 재료, 세라믹 재료, 유리 세라믹 재료 또는 결정질 재료, 예를 들어, 실리콘 또는 폴리실리콘을 포함한다. 벽 구조(1004)는, 예를 들어, 방사의 유용한 파장 범위가 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)에 의해 캡처되는 투명한 방식으로 유리 재료, 세라믹 또는 결정질 재료가 구현된다는 점에서, 광학 채널들(16a-b)의 광학 경로들(17a-b)이 벽 구조를 관통하는 영역들(1014a-b)에서 적어도 투명하도록 구성될 수 있다. 이는 광학 채널들(64a 및 64b)이 벽 구조(1004)의 재료를 관통하는 것을 허용한다. 이를 위해, 투명한 영역들(1014a 및 1014b)이 제공될 수 있으며, 이는 가능하게는 다이아프램 구조들(1012a 및 1012b)에 의해 각각 둘러싸인다. 광학 채널들(16a 및 16b)은 투명한 영역들(1014a 및 1014b)을 통해 객체 영역(72)을 향할 수 있다. 이미지 센서(12)를 향한 벽 구조는 광학 채널들이 이미지 센서(12)를 향하도록 투명한 영역들(1014a 및 1014b)을 포함할 수 있다. 투명한 영역들(1014a 및 1014b)은 벽 구조(1004)의 재료로 이루어질 수 있거나, 또는 상대적 파장 범위에 대해 투명하거나 적어도 부분적으로 투명한 경우 벽 구조(1004)의 재료를 포함할 수 있다. "적어도 부분적으로 투명함"은 낮거나 허용가능한 광학 감쇠가 발생함을 의미한다. 대안적으로, 투명한 영역들(1014a 및/또는 1014b)은 개구들로서, 즉 벽 구조의 리세스들로서 형성될 수 있다. 대안적으로, 투명한 영역들(1014a 및/또는 1014b)은 투명한 또는 적어도 부분적으로 투명한 재료를 포함할 수 있고 덜 투명한, 즉 벽 구조(1004)의 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 둘러싸일 수 있다. 렌즈들과 같은 광학적으로 활성인 영역들은 투명한 영역들(1014a-b) 상 또는 내부에 형성될 수 있다. 이는 각각의 광로(17a-b)에 영향을 미치는 적어도 하나의 렌즈가 투명한 영역(1014)에 형성될 수 있음을 의미한다.
다이아프램 구조들(1012a 및 1012b)은 광학 채널들(16a 및 16b)의 시야각 또는 시야 범위를 제한하고, 부분적 영역들(74a 및 74b) 외부의 영역들로부터 각각의 이미지 센서 영역(58a 및 58b)을 각각 향하는 미광의 진입을 각각 감소 또는 방지하도록 구성될 수 있다. 일 구현에 따르면, 벽 구조(1004)는, 광학 채널들(16a 및 16b)이 벽 구조(1004)를 관통하는 영역들을 제외하고 다이아프램 구조(1012a 및 1012b)를 형성하는 적어도 부분적으로 불투명한 층에 의해 커버된다. 추가적인 실시예에 따르면, 다이아프램 구조(1012a 및/또는 1012b)는 투명한 영역들(1014a 및/또는 1014b) 주위에 에지 형상 구조로 형성된다. 이는, 광학 다이아프램들(1012)이 광학 경로(17a 및 17b)의 경로에 수직인 방향을 따라 광학 경로(17a 및 17b)를 각각 제한하도록 구성된 벽 구조(1004) 상에 배열될 수 있음을 의미한다. 이는, 부분적 객체 영역들(74a 및 74b)의 정확한 정의가 가능해지는 다이아프램 구조들(1012a 및 1012b)의 이점이 있다.
추가적인 바람직한 구현에 따르면, 하우징(1002)은 결합된 플레이트 형상의 구조들, 즉 적어도 벽 구조(1004) 및 측벽 구조(1006)로 형성된다. 하우징(1002)을 획득하기 위해 플레이트 구조들을 결합하는 것은, 플레이트 구조들(1004 및 1006) 및 하우징(1002) 둘 모두가 저렴하게 생성되도록 더 낮은 생성 허용오차 및 빠르고 저렴한 생성 프로세스들을 갖는 하우징(1002)의 생성을 허용한다. 플레이트 형상의 구조들은 평탄한 방식으로 구현될 수 있지만, 대안적으로 하나의 또는 2개의 공간 방향들을 따른 곡률을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 평탄한 플레이트들에 대해 주어진 바와 같이, 적어도 하나의 공간 방향을 따른 구조의 확장이 구조의 경로에 걸쳐 본질적으로 동일하거나 일정하게 유지되는 플레이트 형상의 구조가 고려될 수 있다.
2개의 바람직한 구현들의 특징들은 어떠한 제한들도 없이 다른 것과 조합될 수 있다. 본 명세서에 설명된 상세한 설명들은 또한 2개의 구현들과 조합될 수 있다.
객체 영역(72)으로부터 이미지 센서(12)를 향한 광학 경로들(17a 및 17b)의 경로를 고려하면, 벽 구조들은 이러한 지정이 제한적인 효과를 가지지 않으면서 입구 측 및 출구 측으로 또는 전방 측 및 후방 측으로 지칭될 수 있다. 예시된 측벽 구조(1006), 대향 측벽 구조 뿐만 아니라 상단 측 및/또는 바닥 측으로 지칭될 수 있는 플레이트 구조들과 같은 하우징의 다른 측면들은 이하에서 측벽 구조들로 균일하게 지칭될 것이다. 간단히 말해서, 이는 측벽 구조들이 벽 구조(1004)에 의해 형성되지 않는 하우징(1002)의 측면들 상에 배열될 수 있음을 의미한다. 추가적으로, 하우징(1002)은 벽 구조(1004) 및/또는 상이한 또는 추가적인 벽 구조를 포함할 수 있다. 벽 구조에 추가로 배열된 측벽 구조(1002)와 같은 측벽 구조들은, 하우징(1002)의 내부로의 및/또는 광학 채널들(16a 및 16b)을 향한 및/또는 이미지 센서 영역들(58a 및 58b)을 향한 미광의 진입을 감소 또는 방지하도록 배열될 수 있다. 이는 또한, 측벽 구조들이 불투명한 재료들로 형성될 수 있고 그리고/또는 미광의 침입을 감소시키거나 방지하기 위해 불투명한 층으로 커버될 수 있음을 의미한다. 대안적으로, 예를 들어, 미광의 유입이 멀티-애퍼처 투영 디바이스(1000)의 구조적 특성들로 인해 우려되지 않거나 해롭지 않은 경우 측벽 구조들(1006)의 사용이 생략될 수 있다. 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)는 스마트폰, 태블릿 또는 다른 디바이스와 같은 하우징에 배열될 수 있어서, 미광의 진입이 우려될 필요가 없다.
아래에서 상세히 설명되는 실시예들에 따르면, 하우징(1002)은 또한 6개의 벽들, 2개의 벽 구조들 및 4개의 측벽 구조들을 포함하는 거의 폐쇄된 하우징으로 형성될 수 있다. 어레이(14)는 하우징들(1002)에 의해 부재들의 전체 배열로서 이동될 수 있고, 이는, 컴포넌트들 사이에서 원하지 않는 상대적 이동이 거의 또는 전혀 발생하지 않기 때문에 이미지 안정화 및/또는 포커싱을 위한 액추에이터들과 같은 액추에이터들에 대해 유리하다.
벽 구조(1004)는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)의 적어도 하나의, 적어도 2개의 또는 모든 광학 채널들(16a 및 16b)에 걸쳐 확장될 수 있다. 이는, 벽 구조(1004)가 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000)의 유용한 파장 범위에 대해 투명한 재료를 포함하고 광학 채널들(64a 및 64b)이 벽 구조(1004)을 통과하는 경우 특히 유리하다. 이러한 방식으로, 벽 구조(1004)는 어레이(14)의 전체 측면을 커버할 수 있다. 벽 구조(1004)는 벽 구조(1004)를 공통으로 형성하는 몇몇 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하우징(1002)의 생성을 단순화하는 벽 구조(1004)가 또한 일체형으로 형성될 수 있다.
도 2는 어레이(14')를 포함하는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)의 개략적인 사시도를 도시한다. 어레이(14')는 라인-확장 방향(146)을 따라 서로 나란히 배열된 적어도 5개의 광학 채널들(16a-e)을 포함한다. 보다 양호한 예시를 위해, 광학 채널(16e)은 투시 측단면도에 예시된다. 어레이(14')는 측벽 구조들(1006a 및 1006b)을 포함하며, 측벽 구조(1006b)는 예를 들어 어레이(14')의 바닥 측으로서 형성된다. 이러한 맥락에서, 본 명세서에서 사용되는 "상단측, 바닥측, 좌측 또는 우측"과 같은 용어들은 예를 들어 공간에서 어레이(14') 및/또는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)의 배향이 변경되는 경우, 임의적으로 서로 교환될 수 있음을 주목해야 한다. 이러한 용어들은 단지 더 양호한 이해를 위해 기능하고 제한적 효과를 갖지 않는다. 격벽 구조(1016a)는 광학 채널(16a)의 측벽 구조(1006a)와 렌즈들(64a-c) 사이에 배열될 수 있다. 대안적으로, 격벽 구조(1016a)에 대응하는 구조 또는 격벽 구조(1016a)의 광학 특성은 또한 측벽 구조(1006a)와 일체형으로 형성될 수 있다. 추가적 실시예들에 따르면, 어레이는 광학 채널들의 적어도 제2 라인을 포함한다.
어레이(14')는 광학 채널들(16a 및 16b) 사이에 배열되는 격벽 구조들(1016b 및 1016c)을 포함한다. 격벽 구조들(1016b 및 1016c)은 광학 채널들 사이의 미광 억제가 획득되도록 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 격벽 구조들(1016a 및 1016b)은 플레이트 형상이고 본질적으로 평탄한 방식으로 형성된다. 벽 구조 및 측벽 구조의 재료들이 또한 격벽 구조들(1016a-b)에 대한 재료로서 적합하지만, 그와 상이한 재료, 예를 들어, 플라스틱은 가볍고 다른 재료들로 쉽게 코팅될 수 있거나 예를 들어, 미세구조들을 구현하기 위해 재형상될 수 있기 때문에 유리하다. 플라스틱은 또한, 하우징(1002)에서 임의의 본질적인 지지 특성들을 갖지 않거나 단지 하우징의 상단 측과 하단 측(예를 들어, 측벽 구조(1006b) 및 대향 측벽 구조) 사이의 거리를 유지하도록 격벽 구조들(1016a-b)이 배열되는 경우 유리할 수 있다. 격벽 구조들(1016b 및 1016c)은 2개의 엘리먼트들로 예시되어 있지만, 단지 하나의 격벽 구조만이 광학 채널들(16a 및 16b) 사이에 배열될 수 있다. 적어도 하나의 격벽 구조 각각은 2개의 인접한 광학 채널들(16a 및 16b, 16b 및 16c, 16c 및 16d 또는 16d 및 16e) 사이에 배열될 수 있다.
격벽 구조들(1016a-c)은 2개의 광학 채널들(64a-c) 사이의 내측 격벽들로서 배열될 수 있고 모듈(멀티-애퍼처 이미징 디바이스)에 걸쳐 동일하게 구조화될 수 있다. 추가로, 격벽 구조들(1016)은 종방향 확장 방향 또는 종방향 확장 평면에 대해 미러-대칭일 수 있고; 이것은 이들 각각이 각각의 광학 채널들에 대해 대칭적으로 구성될 수 있음을 의미한다.
광학 채널들(16a-e) 중 적어도 하나는 광학 채널(16a)에 대해 예시적으로 후술되는 바와 같이 몇몇 옵틱스(64a-c)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 어레이(14')의 모든 광학 채널들(16a-e)은 동일하게 구성되어, 다음의 설명들이 임의의 제한없이 다른 광학 채널들에 적용될 수 있다. 광학 채널(16a)은 서로 뒤에서 직렬로 연결된 렌즈들64a, 64b 및 64c)을 포함하며, 각각은 광학 채널에 의한 광학 경로에 영향을 미친다. 여기에서, "직렬"은 광학 경로가 직렬로 배열된 렌즈들(64a-c)을 통해 연속적으로 이어진 것을 의미한다.
렌즈들(64a, 64b 및 64c)은 서로 기계적으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 렌즈들(64a, 64b 및 64c)은 렌즈 홀더들, 즉 렌즈들의 에지 상의 기계적 구조들을 통해 서로 연결된다. 추가적인 실시예에 따르면, 렌즈들(64a, 64b 및 64c)은 예를 들어 접착제에 의해 측벽 구조, 예를 들어 측벽 구조(1006b) 또는 대향 측벽 구조 상에 기계적으로 고정된다.
바람직하게는, 렌즈들(64a, 64b 및/또는 64c)은 무접촉 방식으로 또는 적어도 인접한 격벽 구조들(1016a 및/또는 1016b) 또는 다른 기계적 엘리먼트들에 힘을 거의 전달하지 않는 방식으로 배열된다. 무접촉은, 렌즈들이 단지 벽 구조 또는 측벽 구조를 통해 서로 간접적인 기계적 연결을 갖는다는 것을 의미한다. 이에 의해, 렌즈들(64a, 64b 및/또는 64c)의 열적으로 유도된 팽창 동안, 격벽 구조들(1016a 및/또는 1016b) 상의 렌즈들의 인접(기계적 접촉)이 방지되어, 렌즈들(64a-c)의 열적으로 유도된 확장에 의해, 격벽 구조들(1016a 및 1016b) 및/또는 인접한 광학 채널들(64a-c)의 렌즈들에 전혀 또는 단지 약간의 힘만이 적용된다. 인접하는 것은, 광학 채널들의 서로에 대한 거리에 대한 변경에 영향을 미칠 수 있고, 이는 이미지 에러들을 초래할 것이다. 인접을 방지하는 것은, 한편으로는 유도된 인접 채널들에 대해 적은 또는 어떠한 영향도 허용하지 않을 뿐만 아니라 벽 구조(1004) 및/또는 측벽 구조들(1006a 및 1006b)에 대한 오직 적은 또는 어떠한 변형 힘들의 유도만을 허용한다. 이는 렌즈들(64a-c)의 열적으로 유도된 변형에도 불구하고, 어레이(14')의 하우징의 변형이 감소되거나 방지된다는 것을 의미한다. 이것은 특히 유리한 방식으로, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)의 일관되게 높거나 적어도 오직 약간만 영향받는 이미지 품질을 유도한다. 대안적으로, 특히 렌즈들(64a-c) 또는 광학 채널들의 광학 경로들의 큰 확장부에 걸쳐 확장되는 렌즈 스택들에 대해, 격벽 구조들 상에서 이들의 지지는 옵틱스의 위치를 고정시키는데 유리할 수 있다. 이는, 렌즈 스택들이 너무 길어지는 경우, 격벽들 또는 측벽 구조들을 향한 측방향 지지가 유리할 수 있음을 것을 의미한다. 이를 위해, 접착제들이 제공될 수 있으며, 특히 UV 광경화성 접착제들이 적합하다. 대안적으로, 또한 솔더 또는 동일한 것이 사용될 수 있다. 추가로, 지지 효과가 발생하지만 가능한 한 작은 힘만이 적용되도록 연질 재료의 이러한 본드들 및 측방향 지지부들을 각각 구현하는 것이 유리하다.
이미지 센서(12)를 향하는 영역에서, 격벽 구조들(1016a, 1016b 및/또는 1016c)은 광학적으로 부분적으로 산란 및/또는 부분적으로 흡수 및/또는 부분적으로 반사하는 특성들을 포함하는 구조들(1018a)을 포함할 수 있다. 광학적으로 부분적으로 산란하거나 또는 부분적으로 흡수하는 구조(1018a)는 광학 통로(17a)에 수직으로, 측방향으로 광학 채널(16a)을 떠나는 광을 산란시키거나 반사시키도록 구성되며, 광은 이미지 센서(12)를 향해 작은 범위까지 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수하는 구조(2018) 상에 충돌한다. 바람직하게는, 광학 채널(1016a)을 떠나는 광은 객체 영역의 방향에서 반사 및/또는 흡수된다. 이는 미광의 양이 감소되기 때문에 이미지 센서(12)에 의해 수신 및/또는 변환된 이미지의 높은 이미지 품질을 가능하게 한다.
적어도 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 및/또는 부분적으로 반사하는 구조(1018b)에 대해 예시된 바와 같이, 각각의 구조는 또한 측벽 구조(1006b)와 같은 측벽 구조 상에 배열될 수 있거나 또는 그와 일체형으로 또는 그 위에 형성될 수 있다. 이는 측벽 구조가 이미지 센서(12)를 향해 배열되는 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수하는 구조(1018a)를 포함할 수 있음을 의미한다. 2개의 광학 채널들(16a 및 16b, 16b 및 16c, 16c 및 16d 또는 16d 및 16e) 사이에 단지 파티션 격벽 구조가 배열되는 경우, 이는, 광학 채널을 향하는 메인 측면들 둘 모두 상에 부분적으로 산란, 부분적으로 흡수 및/또는 부분적으로 반사하는 특성들을 포함하는 구조(1018)를 포함할 수 있다. 부분적으로 산란, 부분적으로 흡수 및/또는 부분적으로 반사하는 구조(1018)는 또한 소위 "배플(baffle)"로 지칭될 수 있다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)는, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)의 포커스가 각각 변경되고 보정되도록 광학 채널들(16a-e)의 옵틱스와 이미지 센서(12) 사이의 가변 거리를 획득하기 위해, 어레이(14')가 이미지 센서(12)에 대해 이동가능하게 배열되도록 구성될 수 있다.
광학 채널들(16a-e)의 옵틱스는 이미지 센서(12)에 대해 x 방향을 따라 벽 구조(1004) 및 측벽 구조들(1006a 및 1006b)과 함께 이동가능할 수 있다. 이는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(2000)의 포커스의 적응을 허용한다. 이미지 센서를 향하는 광학 채널들(16a-e)의 옵틱스, 예를 들어, 렌즈(64c)와 이미지 센서(12) 사이에, 광학 채널들의 광학 경로들의 출구 측면을 형성할 수 있는 추가적인 벽 구조가 배열될 수 있다. 벽 구조들은 측벽 구조(1006b) 및/또는 측벽 구조(1006a)와 같은 측벽 구조들을 통해 서로 연결될 수 있다. 방향 x는, 예를 들어 이미지 센서(12)와 광학 채널들(16a-e)의 옵틱스 사이의 광학 채널들(16a-e)의 광학 경로들과 평행하게 이어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 방향 x는 라인 확장 방향(146)에 수직으로 이어질 수 있다.
즉, 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 하우징 개념은 통상적인 사출 성형된 플라스틱 하우징들과는 반대로 현저하게 감소된 열팽창 및 그에 따른 매우 개선된 열 안정성을 갖는 광학 채널들의 어레이에 대해 제안된다. 이는, 부분적 이미지 뿐만 아니라 더 견고한 3-D 이미지 데이터로부터 전체 이미지의 단순화되고 질적으로 개선된 조립체를 도출한다. 개념은 공지된 솔루션들의 재료들을 대체하는 것으로 구성될 뿐만 아니라 각각의 하우징 컴포넌트들의 유리한 배열을 포함한다. 종래의 하우징 및 렌즈 기하구조들은 다양한 환경 온도들에서 동시에 높은 이미지 품질을 허용하는 광학 채널들 위한 하우징들의 경제적인 생성을 방해한다.
플레이트 형상으로 형성된 하우징 부분들은 극도로 저렴하고 높은 품질 및 정밀도로 생성될 수 있다. 유리한 재료들은 예를 들어, 유리, 유리 세라믹, 세라믹 또는 실리콘이다. 유리 세라믹은 비정질, 다결정 또는 결정질 구조를 가질 수 있다. 세라믹 및/또는 실리콘이 이용가능할 수 있고 다결정 또는 결정질 재료로 사용될 수 있다. 플레이트 구조들의 생성은, 예를 들어 소잉(sawing) 프로세스, 연삭 프로세스 및/또는 파괴 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 레이저 커팅 프로세스는 통상적인 생성 이후 플레이트 구조들을 단일화하기 위해 사용될 수 있다. 광학적으로 부분적으로 산란, 부분적으로 흡수 및/또는 부분적으로 반사하는 구조(1018) 및/또는 후속적으로 논의되는 안내 구조들과 같은 추가적인 구조들은, 예를 들어, 단일화 이전 또는 이후에 수행되는 추가적인 생성 단계들에 의해 배열될 수 있다. 예를 들어, 핫 스탬핑(hot stamping)에 의해, 토포그래피(topography) 구조들이 각각의 플레이트 엘리먼트와 일체형으로로 형성되도록 플레이트 구조들 상에 토포그래피가 증착될 수 있다.
구조들(1018) 및/또는 다이아프램 구조들(1012)과 같은 광학적으로 기능적인 영역들은 층들, 층 스택들 등을 증착함으로써 추가적으로 어둡게 하여 획득될 수 있다. 층들은 흡수 및/또는 유전체 방식으로 형성될 수 있다. 추가로, 배플 구조들을 실현하기 위해 토포그래피 미세구조들이 사용될 수 있다. 광학적으로 산란하는 미세구조를 갖는 (예를 들어, 흡수 방식으로) 표면 특성들의 중첩은 산란 효과와 함께 흡수 효과의 중첩을 허용한다.
도 3은 광학 채널(16a)의 개략도를 도시한다. 도 2의 상황에서 설명되는 바와 같이, 광학 채널(16a)은 렌즈들(64a, 64b 및 64c)을 포함한다. 옵틱스 또는 렌즈들(64a-c)은 또한 광학 채널(16a)의 전체 옵틱스의 옵틱스 엘리먼트들로서 고려될 수 있다. 렌즈들은 예를 들어, 기계적 장착 엘리먼트(1008)를 통해 서로 기계적으로 연결된다. 간단히 말하면, 옵틱스 엘리먼트들(64a-c)은 직렬로 배열된다. 광학 경로(17a)는 광학 채널(16a)의 축방향 확장 방향을 표시하는 방향(1022)에 대해 평행 또는 역평행하게 이어질 수 있다.
렌즈들(64a-c)은 라인 확장 방향(1046)을 따른 그리고 라인 확장 방향(146)의 포지티브 및/또는 네거티브 방향을 따른 광학 채널에 측방향으로 인접한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에서 측벽 구조들 또는 다른 옵틱스에 대해 무접촉 또는 적어도 소프트 방식으로, 즉, 힘을 거의 전달하지 않고 배열될 수 있다. 광학 채널(16a) 및 하우징(1002)의 길이(1024)는 예를 들어 (이미지 센서로부터 멀어지는) 광학 엘리먼트(64a) 및 (이미지 센서를 향한) 옵틱스 엘리먼트(64c)의 각각의 멀리 향하는 표면들에 의해 광학 채널의 광학 축을 따라 결정될 수 있다. 길이(1024)의 적어도 50 %, 적어도 70 % 또는 적어도 80 %의 영역에서, 옵틱스 엘리먼트들(64a, 64b 및 64c) 뿐만 아니라 기계적 연결 엘리먼트들(1008)의 직렬 배열은 격벽 구조들과 같은 다른 기계적 구조들에 대해 무접촉 방식으로 라인 확장 방향(146)에 평행하게 배열될 수 있다.
옵틱스(64) 및 개별 렌즈들(64a, 64b 및/또는 64c)은 예를 들어 접착제에 의해 및/또는 후술된 정렬 구조들에 의해 바닥 측면 또는 상단 측면과 같은 측벽 구조에 기계적으로 고정될 수 있다. 이러한 배열은 포지티브 및/또는 네거티브 라인 확장 방향(1046)을 따라 광학 채널의 옵틱스의 무접촉 배열을 허용한다. 접착에 의한 장착은 예를 들어, 열적으로 활성화된 접착제, 실온에서 활성이 되는 접착제에 의해, 자외선 방사 경화된 접착제에 의해 및/또는 접착제 테이프에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 렌즈들은 레이저 납땜에 의해 및/또는 클램핑에 의해 장착될 수 있다.
렌즈들(64a, 64b 및/또는 64c)은 또한 원형 또는 타원형 렌즈들로 형성될 수 있는 한편, 렌즈들(64a-c) 중 적어도 하나는 렌즈의 제1 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함할 수 있다. 렌즈의 메인 측면은 광학 경로(17a)의 입구 및/또는 출구에 의해 표시될 수 있다. 메인 측면들(1026a-b)은 본질적으로 서로 평행하게 (표면 곡률들을 무시함으로써) 배열될 수 있다. 2개의 병치된 2차 측면들(1028a 및 1028b)은 적어도 60° 및 최대 120°, 적어도 80° 및 최대 100°, 또는 적어도 85° 및 최대 95°, 예를 들어, 대략적으로 90°의 각도 α로 배열될 수 있다. 예를 들어, 렌즈들(64a-c) 중 적어도 하나 및/또는 획득된 전체 옵틱스는 직사각형 또는 정사각형의 단면을 가질 수 있다. 평면 방식으로 구성된 2차 측면들(10281 및/또는 1028b)은 그 위에 장착될 컴포넌트에 대한 연결 수단(예를 들어, 접착제 또는 솔더 등)에 대한 증가된 접촉 영역을 허용할 수 있다.
무접촉인 라인 확장 방향(146)을 따른 광학 채널의 전체 옵틱스의 배열 또는 적어도 길이(1024)의 큰 영역에 걸친 인접 광학 채널들에 대해 거의 힘을 가하지 않는 것은, 열 변형 동안, 각각의 (부분적) 렌즈(64a, 64b 및/또는 64c)의 광학 특성이 변경되는 것 및/또는 렌즈 변화들 사이의 거리가 변하는 것을 허용한다. 예를 들어, 자동 포커싱에 의해 광학 채널(16a)을 리포커싱함으로써 전체 옵틱스에 의해 캡처된 이미지의 이러한 손상이 보정될 수 있다. 다른 광학 채널들 상의 횡방향 힘들을 방지하거나 적어도 감소시키는 것은 각각의 광학 채널들의 영향들을 동시에 감소시키거나 방지하여 객체 영역 내의 부분적 영역들의 대응이 대부분 유지되도록 한다.
도 4a는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(4000)의 개략적 상면도를 도시하며, 여기서 적어도 부분적으로 불투명한 구조(1032a, 1032b 또는 1032c)는 이미지 센서 영역들(58a과 58b, 58b과 58c, 및 58c와 58d) 사이에 각각 배열된다. 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a 내지 1032c)은 광학 채널들(16a-d) 사이의 크로스토크를 감소 또는 방지하도록 구성된다. 광학 채널들(16a-d) 사이의 크로스토크는 제1 광학 채널로부터 광의 출사 및 다른 광학 채널로의 이러한 미광의 진입을 의미한다. 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a 내지 1032c)은 전체적으로 더 높은 이미지 품질이 획득되도록 이러한 미광의 전달을 적어도 감소시킬 수 있다.
적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a-c)은 x 방향을 따라 테이퍼링될 수 있으며, 테이퍼링은 예를 들어 각각의 광학 채널(16a 및 16b)의 시야각에 적응되어 미광 억제의 추가적인 최적화를 도출한다. 다른 실시예들에 따르면, 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a, 1032b 및/또는 1032c)은 상이하게 형성되는데, 이는 예를 들어 대략적으로 일정한 단면을 갖는 것을 의미한다. 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a-c)은 동일한 방식으로 또는 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032a-c)의 기하구조의 채널-개별적 적응이 수행될 수 있다.
벽 구조들(1004a 및 1004b)은, 측벽 구조들(1006a 및 1006b)이 벽 구조들(1004a 및 1004b) 사이의 거리를 정의하도록 측벽 구조들(1006a 및 1006b)에 기계적으로 각각 고정될 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(4000)의 하우징은 벽 구조들(1004a 및 1004b) 사이의 거리가 기껏해야 2개의 측벽 구조들(1006a 및/또는 1006b)에 의해 정의되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 거리는 또한 측벽 구조들(1006a 및 1006b) 중 단지 하나에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 하우징의 상단 측면 및/또는 바닥 측면 상의 추가적인 측벽 구조들은, 벽 구조들(1004a 및 1004b)에 고정되지 않도록, 즉 벽 구조들 사이의 거리를 정의하지 않도록 배열될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 추가적인 측벽 구조들을 통해 서로 커플링하지 않고 측벽 구조들(1006a 및 1006b)에서 각각의 변형 힘들이 감소하기 때문에, 벽 구조들(1004a 및/또는 1004b)에 대한 힘의 인가를 초래할 수 있는 렌즈들(64a-d)의 형상의 온도 유도된 변화 동안 하우징의 변형 또는 비틀림이 감소되거나 방지되는 것을 허용한다.
다시 말해서, 추가적으로, 필요하다면, 내측 격벽들(1032)이 이미징 채널 외부에 배열될 수 있고, 이는 구조의 전체 길이, 즉 하우징의 광학 채널들에 걸쳐 확장되지 않고, 필요하다면 (상단으로부터 본) Ÿ‡지-형상의 단면을 가질 수 있다. 하우징은, 오직 2개의 벽들(각각의 내측 또는 외측 측벽 구조들 또는 격벽 구조들)이 정렬 구조들 및 필요한 경우 렌즈들을 포함하는 전방 및 후방 유리 본체들(벽 구조들) 사이의 거리를 정의하도록 구성될 수 있다.
도 4b는 광학 채널(64a)이 2개의 부분적 영역들을 투사하도록 구성되는 도 4a의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(4000)를 도시한다. 객체 영역의 제1 부분적 영역은 이미지 센서 영역(58a) 상에 투사된다. 객체 영역의 제2 부분적 영역은 이미지 센서 영역(58b) 상에 투사된다. 적어도 부분적으로 불투명한 구조(132)는, 이미지 센서 영역(58a)과 이미지 센서 영역(58b) 사이에서 미광의 크로스토크 및/또는 전송을 감소시키거나 방지하기 위해 제1 이미지 센서 영역(58a)과 제2 이미지 센서 영역(58b) 사이에 배열된다. 광학 채널 내의 옵틱스의 다중 사용의 하나의 이점은 옵틱스에 대한 설치 공간 요건이 감소되기 때문에 설치 크기의 가능한 감소이다. 예를 들어, 옵틱스(64a)는 객체 영역의 2개의 또는 몇몇 부분적 영역들의 동시적 투사를 허용하기 위해, 이미지 센서 영역들(58a 및 58b) 또는 이미지 센서 영역들(58a 및 58b) 사이의 중심 축에 대해 회전 대칭 또는 미러 대칭 방식으로 구성될 수 있다. 적어도 부분적으로 불투명한 구조(132a)는 이미지 센서(12)로부터 멀리 향하는 방향 x를 따라 테이퍼링될 수 있다.
도 5a는 측벽 구조(1006)의 개략적인 사시도를 도시한다. 측벽 구조(1006)는 단순하고 저렴한 생성을 허용하는 간단한 플레이트 형상의 구조로 형성될 수 있다. 대안적으로, 예시된 측벽 구조(1006)는 또한 도 2의 상황에서 논의된 바와 같은 격벽 구조로서 배열될 수 있다.
도 5b는 도 2의 상황에서 설명된 바와 같은 격벽 구조(1016)의 개략적 사시도를 도시한다. 격벽 구조(1016)는 본질적으로 플레이트 형상의 구조로 형성될 수 있고, 측면들 둘 모두, 즉 메인 측면들 둘 모두 상에 광학적으로 또는 적어도 부분적으로 산란 및/또는 적어도 부분적으로 흡수 및/또는 적어도 부분적으로 반사 구조들(1018a 및 1018b)을 가질 수 있다. 예를 들어, 산란 효과는 서로에 대해 기울어진 표면들에 의해 표시된 바와 같이 표면 상에 미세구조의 구현에 의해 영향받을 수 있다. 적어도 부분적으로 흡수하는 특성은 격벽 구조(1016)의 메인 측면들 상에 코팅 및/또는 추가적인 재료에 의해 영향받을 수 있다. 간단히 말해, 흡수가 가능하도록 흡수성 및/또는 유전체인 층들, 층 스택들 등을 증착함으로써 어둡게 하는 것에 추가로, 산란을 획득하기 위해 중첩하는 미세구조가 배열될 수 있다.
추가로, 격벽 구조(1016)는 이의 2차 측면들 상에서 격벽 구조(1016)의 메인 확장 방향을 따라 확장되는 안내 스프링들(1034a 및/또는 1034b)을 포함할 수 있고, 2차 측면들은 격벽 구조(1016)의 메인 측면들을 연결한다.
도 5c는 예를 들어 하우징의 상단 및/또는 바닥 측면으로서 사용될 수 있는 측벽 구조(1006)의 개략적 사시도를 도시한다. 측벽 구조(1006)는 돌출부들(1036a 및 1036b)을 포함할 수 있다. 돌출부의 토포그래피는 하우징의 다른 엘리먼트들에 대한 기계적 안내 구조로 사용될 수 있다. 그러한 방식으로, 돌출부들(1036a 및 1036b) 각각은, 광학 채널들의 옵틱스가 프레임 내에 배열될 수 있고 기계적으로 그와 맞물릴 수 있도록 원주방향 프레임을 형성할 수 있다. 추가로, 2개의 인접하는 돌출부들(1036a 및 1036b) 사이의 영역(1038)은 예를 들어 격벽 구조들(1016)의 위치를 허용하기 위한 안내 홈으로서 작용할 수 있다. 그러한 방식으로, 안내 스프링(1034)은 홈(1038) 내에서 안내될 수 있고, 격벽 구조의 위치를 적어도 부분적으로 고정시킬 수 있다. 이는, 격벽 구조가 기계적으로 장착될 수 있음을 의미한다. x 방향에서 또는 반대 방향에서, 격벽 구조들은 예를 들어 이동가능하거나 자유롭게 이동가능할 수 있다. 도 4를 참조하면, 예를 들어, 벽 구조들(1004a 및 1004b) 사이의 거리는 하우징의 상단 측면 및 바닥 측면을 통해 정의될 수 있는 한편, 도 4의 측벽 구조들(1006a 및 1006b)은 벽 구조들(1004a 및 1004b) 사이의 거리를 정의하지 않는다.
가이드 홈들 및/또는 안내 스프링들은 또한 2개의 엘리먼트들 사이의 거리를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 2개의 벽 구조의 축방향 거리의 정의는 베이스 및/또는 커버 플레이트(측벽 구조들) 상의 홈들/노치들을 통해 수행될 수 있으며, 이것은 상단 측면 및/또는 바닥 측면의 가이드들을 통하는 것을 의미한다.
도 5d는 하우징의 상단 측면 및/또는 바닥 측면으로서 또한 사용될 수 있는 대안적인 측벽 구조(1006)의 개략적 사시도를 도시한다. 측벽 구조(1006)는 예를 들어 2-D 매트릭스 패턴으로 배열된, 예를 들어 분포된 평면 돌출부들(1042a-d)을 포함한다. 측방향 확장 방향들을 따라, 평면 돌출부들(1042a-d)은 적어도 라인별로 또는 컬럼별로 상이한 확장부들을 가질 수 있다. 2개의 인접한 평면 돌출부들 사이의 영역들(1038a 및 1038b)은 격벽 구조들 및/또는 벽 구조들을 위한 안내 홈들로서 사용될 수 있다. 달리 말하면, 측벽 구조(1006)는 격벽 구조들을 기계적으로 장착하도록 구성된 기계적 가이드들(1038)을 포함한다.
도 5e는, 2개의 안내 홈들(1038a 및 1038b)이 획득되고 이를 따라 벽 구조들이 장착될 수 있도록, 돌출부들(1036) 각각이 다중 조각, 즉, 중단된 프로젝터로 형성되는 추가적인 측벽 구조(1006)의 개략적 사시도를 도시한다. 추가적으로, 측벽 구조(1006)는 적어도 부분적으로 산란 및/또는 적어도 부분적으로 흡수 및/또는 적어도 부분적으로 반사 구조들(1018)을 포함한다. 예를 들어, 격벽 구조들이 이러한 구조들로 배열되면, 광학 채널들은 광학 채널의 4개의 원주방향 측면들 상에 적어도 부분적으로 산란 및/또는 적어도 부분적으로 흡수 및/또는 적어도 부분적으로 반사 구조들을 포함할 수 있다.
따라서, 예를 들어 영역(1038a 또는 1039b)에 의해 획득된 방향 a를 따르는 노치(홈)는 방향 c를 따른, 각도 θc 및 각도 θx를 따른 구조의 정렬을 가능하게 한다. 방향 c를 따른 노치(1038c)와 같은 다른 노치들은 방향 c 및/또는 방향 b 및/또는 방향 a를 따른 정렬을 가능하게 할 수 있다. 추가로, 각각의 구조는 각도 θc 및/또는 각도 θb에 대해 정렬될 수 있다.
도 6은 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(1000, 2000 또는 4000)의 벽 구조(1004)와 같이 배열될 수 있는 벽 구조(1044)의 섹션의 개략적 사시도를 도시한다. 벽 구조는 투명한 영역들(1014a-c)을 포함한다. 2개의 인접한 투명한 영역들(1014a 및 1014b 또는 1014b 및 1014c) 사이에 돌출부들 또는 가이드들(1046a 및 1046b 또는 1046c 및 1046d)이 배열된다. 2개의 인접하는 돌출부들(1046a 및 1046b 또는 1046c 및 1046d) 사이에는, 격벽 구조들이 하우징에 배열될 수 있어서, 격벽 구조들이 돌출부들(1046a-d)에 의해 라인 확장 방향(146)을 따라 안내 또는 고정된다.
추가로, 벽 구조(1044)는, 투명한 영역들(1014a-c)에 인접하여 배열되고 각각의 광학 채널의 렌즈들의 기계적 고정 또는 잠금을 허용하도록 구성되는 고정 영역들(1048a-d)을 포함한다. 예를 들어, 고정구들(1048a-d)은 돌출부들 및/또는 리세스들로서 형성될 수 있다. 따라서, 렌즈들은 광학 채널의 렌즈들의 정확한 포지셔닝이 가능하도록 상보적 구조들을 포함할 수 있거 이러한 상보적 구조들을 갖는 프레임에 연결될 수 있다.
엘리먼트들(1048a-d)은 또한 광학 채널의 렌즈들에 대한 정렬 구조로 지칭될 수 있다. 도 5d 및 도 5e를 참조하면, 영역들(1038)은 그 위에 배열된 벽 구조들 및/또는 격벽 구조들에 대한 정렬 구조들로 지칭될 수 있다. 측벽 구조들 또는 벽 구조들의 돌출부들 및/또는 리세스들은 예를 들어 핫 스탬핑 방법에 의해 획득될 수 있다. 이는, 벽 구조 또는 측벽 구조가 일체형으로 및/또는 각각의 구조들이 획득되도록 하는 핫 스탬핑 방법에 의해 변형되는 재료로 형성될 수 있는 이점을 갖는다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구조들의 일부 또는 전부는 증착 방법 또는 접착 방법, 예를 들어 UV 복사에 의해 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 유리 재료, 유리 세라믹, 세라믹 및/또는 실리콘 상에 폴리머 구조가 획득될 수 있다. 간단히 말해서, 폴리머 층은 기판 상에 배열될 수 있다.
이것은, 구조들이 저렴하고 간단한 방식으로 높은 재생 레이트로 획득될 수 있는 장점을 갖는다. 플레이트 형상의 구조들로서의 벽 구조들 및 측벽 구조들의 구현과 함께, 엘리먼트들 및 그에 따른 하우징은 매우 저렴함 방식으로 생성될 수 있다. 플레이트들 자체는 예를 들어, 커팅 방법, 소잉 방법 및/또는 파괴 방법에 의해 단일화될 수 있다.
돌출부들 및/또는 리세스들은 또한 각각의 플레이트들 상의 어셈블리 구조들로 지칭될 수 있다. 각각의 베이스 플레이트 상의 연속적인 노치들 또는 홈들(영역들(1038))은 라인 확장 방향(146)을 따르는 방향에서 개별적인 방향들을 따라 각각의 구조들의 정렬을 허용한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 개별적인 다이아프램은 구조들(1048a-d) 상에 기계적으로 배열 및/또는 조절될 수 있다. 구조들(1048a-d)은 렌즈들, 격벽 구조들, 측벽 구조들 및/또는 벽 구조를 위한 고정된 베어링으로서 사용될 수 있다. 모든 구조들(1046 및 1048)은 하우징(1002)의 내부에 배열되도록 설명되었지만, 예를 들어, 다이아프램들 등을 배열하기 위해 동일하거나 유사한 구조들이 또한 하우징(1002)의 외부 상에 배열될 수 있다.
추가로, 투명한 영역들(1014a-c)의 벽 구조들(1044) 각각은 추가적으로, 벽 구조(1044) 자체와 동일한 재료 또는 UV 복제에 의해 증착되는 재료로 형성될 수 있는 렌즈들 또는 회절 엘리먼트들과 같은 광학적 기능 영역들을 가질 수 있다. 여기서, 광학적 기능 영역들 뿐만 아니라 구조들(1046a-d 및 1048a-d)은 또한 일체형으로 형성될 수 있다.
도 7a는 예시적으로 측벽 구조들(1006a-c)이 배열되는 하우징(1002)의 가능한 구현의 개략적 사시도를 도시한다. 객체 영역을 향하고 이미지 센서로부터 멀리 향하도록 배열된 벽 구조(1004a)는, 광학 채널들의 옵틱스 및/또는 객체 영역의 부분적 영역들에 적응되며 예를 들어, 둥근 방식으로 구성되는 투명한 영역들(1014a)을 포함한다. 이미지 센서를 향하는 벽 구조(1004b)는 벽 구조(1004a)에 대향하여 배열되고, 예를 들어 이미지 센서의 이미지 센서 영역들에 적응되고, 예를 들어 직사각형 또는 정사각형 투명한 영역을 형성하는 투명한 영역들(1014b)을 포함한다.
격벽 구조들(1016)은 예를 들어 돌출부들(1036)에 의해 형성된 홈들을 통해 측벽 구조들 상에 장착된다. 추가로, 하우징(1002)은 예를 들어 상단 측면 또는 바닥 측면으로서 광학 채널들을 커버하는 추가적인 측벽 구조를 포함할 수 있다.
대안적으로, 격벽 구조들(1016)은 또한 예를 들어 도 5a의 상황에서 설명된 바와 같은 평면 구조들로서 실현될 수 있다. 대안적으로, 격벽 구조들이 또한 배열되지 않을 수 있다. 예를 들어, 적어도 부분적으로 불투명한 구조들(1032)이 이미지 센서 상에 배열되고, 충분한 미광 억제가 제공되는 환경에 하우징이 배열되는 것이 제공될 수 있다.
도 7b는 도 3의 상황에서 설명된 바와 같이 각각의 광학 채널(16a-h)에 대해 렌즈들(64a-c)이 배열되는 도 7a의 하우징(1002)을 도시한다. 가능하게는 추가적인 미세구조들을 갖는 평면 플레이트들의 하우징(1002)의 구현은, 렌즈들(64a-c)의 축방향 위치 또는 변형과 무관하게, 벽 구조들(1004a 및 1004b) 내의 광학 채널들의 개구가 렌즈들의 변형 동안 본질적으로 동일한 크기를 유지하는 것을 가능하게 하여, 수정되지 않은 높은 이미지 품질이 획득된다. 공지된 솔루션들에서, 개구의 확장부는 이미지 센서를 향해 축방향으로 증가한다. 추가적으로, 렌즈들을 생성하기 위해 기술적으로 간단하고 그에 따라 저렴한 생산 방법이 사용될 수 있기 때문에, 렌즈들(64a-c)의 직사각형 단면은, 렌즈들의 간단하고 견고한 장착을 획득하고 격벽들 및 측벽의 간단하고 거의 평면인 구성을 허용하기 위해 사용된다. 공지된 솔루션들에서, 원형 형상들 내지 사각형 형상들의 설계들이 존재한다. 필요로 하는 더 복잡한 하우징 형상들은 온도의 변화 동안 바람직하지 않은 큰 치수 및 형상 변경들을 갖는 중합체들의 사출 성형에 의해 획득된다.
옵틱스(64a-c)는 무접촉 방식으로 또는 적어도 인접한 격벽 구조들(1016)에 대해 거의 힘을 전달하지 않고 배열될 수 있기 때문에, 이는 시야 방향을 가로 지르는 방향으로 접하지 않고, 단순히 배치된다. 따라서, 이미지 에러들을 초래할 수 있는 어떠한 비틀림 힘도 하우징(1002)에서 유도되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 광학 채널들(16a-h)은 적어도 하나의 이미지 센서의 이미지 센서 영역들의 총량 상에 객체 영역의 부분적 영역들의 총량을 투사하는 어레이의 광학 채널들의 총량을 형성할 수 있다. 그러한 방식으로 투사된 부분적 영역들의 총량은 캡처될 객체 영역을 완전히 투사할 수 있다. 또한, 캡처될 전체 객체 영역의 각각의 부분적 영역이 구현을 위해 적어도 2개의 채널들(16a-h)에 의해 송신되는 구조가 가능하다. 이는 입체 이미징 캡처 시스템들 및/또는 초해상도 방법들을 사용하는 옵션을 실현하는 역할을 한다. 간단히 말하면, 채널들(16a-h) 전체는 전체 객체 영역을 여러번 완전히 투사할 수 있다.
광학 채널들은 하나의 또는 3개의 렌즈들 또는 렌즈 엘리먼트들을 포함하도록 앞서 설명되었지만, 대안적으로 4개, 5개 또는 그 초과와 같이 2개 또는 3개 이상의 렌즈들 또는 렌즈 엘리먼트들이 배열될 수 있다.
도 8은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(8000)의 개략적 사시도를 도시하고, 여기서 하우징(1002)은 예를 들어 도 7b에 설명된 바와 같이 배열되고 추가적으로 이미지 센서(12)를 포함하고, 추가적으로 빔-편향 수단(18)이 배열된다. 빔-편향 수단(18)은 예를 들어 광학 경로(17b)에 대해 예시된 바와 같이 광학 채널들(16a-b)의 광학 경로들을 편향시키도록 구성된다. 하우징(1002)의 외측 벽들은 추가적인 컴포넌트들을 장착하도록 구성된 구조들을 포함할 수 있다. 하우징의 전방 측, 즉 이미지 센서(12)로부터 멀리 향하는 측에서, 이러한 컴포넌트들은 예를 들어, 빔-편향 수단(18)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이들은 빔-편향 수단, 하우징(1002) 및/또는 이미지 센서(12)를 이동시키도록 구성된 액추에이터들일 수 있다. 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 이들은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(8000)의 포커싱 및/또는 광학 이미지 안정화를 허용하는 병진 및/또는 회전 이동들일 수 있다.
추가로, 하우징의 후방 측, 즉 이미지 센서(12)를 향하는 측에서, 또는 이미지 센서(12)가 하우징(1002)과 액추에이터들 사이에 배열되도록, 추가적인 컴포넌트들의 장착이 제공될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(12)에 의해 하우징(1002)으로부터 이격된 액추에이터들은 이미지 센서를 하우징에 대해 이동시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 광학 채널들을 포함하는 추가적인 하우징에 대한 또는 그와의 연결이 제공될 수 있다. 측면에서, 즉 라인 확장 방향(146)을 따라 또는 그 반대 방향으로, 연결 위치들은 또한 추가적인 하우징 및/또는 액추에이터들에 대해 제공될 수 있다. 이들은 예를 들어 하우징(12)을 이동시키도록 구성된 영구 자석들 및/또는 스프링 베어링들일 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예들은 선형 채널 배열을 갖는 멀티-애퍼처 접근법을 사용함으로써 설치 높이의 감소를 허용한다. 이는 특히, 빔-편향 수단(18)이 상이한 방향들에서, 및 그에 따른 상이한 객체 영역들에서 광학 채널들의 광학 경로를 시변 방식으로 편향시키도록 구성되는 경우 미러를 갖는 빔-편향에 의해 제2 카메라를 절감하는 것을 허용한다. 하우징의 상술한 실시예는 이미지 조립체 및 3D 객체 데이터의 견고성을 개선하기 위해 열적 안정성을 개선을 허용한다. 이는 생산 비용의 감소 및/또는 설치량의 감소를 추가적으로 허용한다.
추가적인 실시예에 따르면, 이미지 센서 및 광학 채널들(16a-d)의 일부는 객체 영역을 (완전히) 캡처하도록 구성된 하우징 내에 제1 부분적 모듈을 형성할 수 있다. 광학 채널들(16e-h)과 같은 다른 광학 채널들은 이미지 센서 또는 객체 영역을 또한 완전히 캡처하는 추가적인 이미지 센서와 함께 제2 부분적 모듈을 형성할 수 있다. 벽 구조(1004a 및/또는 1004b)는 부분적 모듈들 둘 모두의 광학 채널들을 가로 질러 확장될 수 있다. 2개의 부분적 모듈의 이미지 센서는 하나의 이미지 센서로서 일체형으로 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 부분적 모듈들 각각은 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 액추에이터가 포커싱 수단 및/또는 광학 이미지 안정화기를 위해 배열되면, 광학 이미지 안정기 및/또는 광학 채널들에 대한 포커싱 수단은 제1 및 제2 부분적 모듈들의 광학 채널들에 대한 결합 효과를 가질 수 있다. 이는 부분적 모듈들 및 이들의 광학 채널들이 각각 다른 컴포넌트들, 예를 들어 이미지 센서 또는 빔-편향 수단에 대해 상대적인 이동을 경험하는 동일한 하우징 내에 배열된다는 점에서 달성될 수 있다. 이는, 포커싱 수단의 적어도 하나의 액추에이터가 제1 부분적 모듈 및 제2 부분적 모듈의 포커스를 조절하도록 구성된다는 것을 의미한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 빔-편향 수단은 제1 부분적 모듈 및 제2 부분적 모듈의 광학 경로들을 함께 편향시키도록 구성될 수 있다.
이하에서, 적어도 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 포함하는 디바이스가 참조된다. 디바이스들은 적어도 하나의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 의해 객체 영역을 투사하도록 구성된 이미징 시스템일 수 있다. 이하에서 설명되는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 예를 들어 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000, 2000, 4000 및/또는 8000)일 수 있다.
도 9a는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스(10)의 개략적 측단면도를 도시한다. 디바이스(10)는 예를 들어, 모바일 폰, 스마트폰, 모바일 컴퓨터, 예를 들어, 태블릿 컴퓨터 및/또는 모바일 뮤직 플레이어와 같은 모바일 또는 고정식 디바이스일 수 있다.
디바이스(10)는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(1000, 2000, 4000 및/또는 8000)와 같은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)를 포함한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)는 이미지 센서(12), 병치된 광학 채널들(16)의 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)을 포함한다. 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16)의 광학 경로(17)를 편향시키도록 구성되며 이하에서 상세히 논의될 것이다. 디바이스(10)는 하우징 체적(24)을 둘러싸는 외부 표면들(23)을 갖는 하우징(22)을 포함한다. 이는, 하우징 체적(24)이 하우징(22)의 내부 체적 및 하우징(22)의 체적을 포함할 수 있음을 의미한다. 따라서, 하우징 체적은 또한 하우징 벽들에 의해 요구되는 체적을 포함하고 따라서 하우징의 외부 표면들(23)에 의해 둘러싸인다. 하우징(22)은 투명하거나 불투명한 방식으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 플라스틱 재료들 및/또는 금속 재료들을 포함할 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 하우징 체적(24) 내부에 제1 위치를 갖는다. 마이크로폰의 음향 채널들 또는 디바이스(10)의 전기 접촉부들과 같은 하우징 측면들의 구멍들 또는 개구들은 하우징 체적(24)을 결정하기 위해 무시될 수 있다. 하우징(22) 및/또는 하우징(22) 내에 배열된 부재들은 빔-편향 수단(18)에 의해 편향된 후에 광학 채널들(16)의 광학 경로(17)를 차단할 수 있어서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 의해 캡처될 하우징(22) 외부에 배열된 시야(26)는 전혀 캡처될 수 없거나 또는 오직 제한된 범위까지만 캡처될 수 있다. 부재들은 예를 들어 어큐뮬레이터, 인쇄 회로 기판들, 하우징(22)의 불-투명 영역들 등일 수 있다. 즉, 종래의 카메라 대물 렌즈 대신에, 상이한, 가능하게는 비-광학적인 디바이스가 하우징 상에 배열될 수 있다.
하우징(22)은 개구(28)를 포함할 수 있고, 이를 통해 하우징 체적(24)이 하우징(22)의 외부 체적(25)에 연결된다. 때때로, 개구(28)는 커버(32)에 의해 완전히 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 디바이스(10)의 제1 동작 상태는 광학 채널(16)이 예를 들어 하우징(22)의 내측으로 지향되거나 전혀 편향되지 않는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 비활성 동작 상태일 수 있다.
즉, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 구조의 설치 높이는 광학 채널들(16)(렌즈들)의 옵틱스의 직경에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. (가능하게는 최적인) 경우에, 이러한 두께 방향으로의 미러들(빔-편향 수단)의 확장은 이러한 방향으로의 렌즈들의 확장과 동일하다. 그러나, 여기서, 광학 채널(16)의 광학 경로는 미러(18)에 의해 제한된다. 이는 이미지 밝기의 감소를 초래하고, 이러한 감소는 시야각에 의존한다. 본 실시예들은 카메라의 동작 상태에서 구조의 부분들이 카메라의 비사용 상태에 비해 예를 들어, 스마트폰의 하우징을 넘어서 돌출하도록 멀티-채널 카메라 구조의 부분들 또는 전체를 이동시킴으로써 이러한 문제를 해결한다. 빔-편향 수단과 같은 부분들의 이동은 회전(접힘 또는 접힘 열림), 병진(확장) 또는 혼합 형태일 수 있다. 부분들 및 전체 시스템의 추가적인 이동들은 각각 콤팩트 카메라들의 알려진 목적들과 유사하게 카메라의 비사용 모드에서 최소의 구조적 형상 및 기술적 기능을 실현하기 위해 최적화된 카메라의 사용 모드에서 보다 큰 구조적 형상을 허용한다.
도 9b는 제2 동작 상태의 디바이스(10)의 개략적 측단면도를 도시한다. 제2 동작 상태에서, 빔-편향 수단(18)은 하우징 체적(24) 외부에 제2 위치를 갖는다. 이는, 빔-편향 수단(18)이 광학 채널들(16)의 광학 경로들(17)을 하우징 체적(24) 및 시야(26) 외부로 편향시켜 이들은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)에 의해 하우징(22) 외부에서 캡처될 수 있다. 커버(32)는 빔-편향 수단(18)이 하우징(22)의 개구(28)를 통해 하우징 체적(24) 밖으로 이동될 수 있도록 도 9a에 도시된 위치로부터 멀리 이동될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 병진식으로 및/또는 회전식으로 이동될 수 있다. 하우징(22) 내부의 부재들 및/또는 하우징(22) 자체는 광학 채널들(16)의 편향된 광학 경로(17)를 차단하지 않는 것이 유리하다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)는 적어도 부분적으로 하우징(22) 내부에 다시 배열된 카메라 하우징에 배열될 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 메커니즘에 의해 상이한 방향들로 배향되는 개념과 상이하며, 이러한 경우 이미지 센서 및/또는 이미징 옵틱스의 회전 또는 기울임이 방지될 수 있다.
빔-편향 수단이 제1 위치로부터 시작하여 제2 위치로 이동되도록 디바이스(10)에 의해 전체 시야가 캡처될 수 있고, 여기서 빔-편향 수단은 적어도 부분적으로 하우징 체적의 외부에 배치된다. 빔-편향 수단이 제2 위치에 있는 경우, 전체 시야는 빔-편향 수단에 의해 편향되는 광학 경로들을 갖는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 병치된 광학 채널들의 어레이에 의해 캡처될 수 있다.
도 10a는 제1 동작 상태의 추가적인 실시예에 따른 디바이스(20)의 개략적 측단면도를 도시한다. 디바이스(20)는 예를 들어, 연결 엘리먼트(34a)를 통해 및/또는 선택적인 연결 엘리먼트(34b)를 통해 하우징(22) 상에서 피봇되는 커버(23)를 포함한다. 연결 엘리먼트(34a 및/또는 34b)는 하우징(22)에 대해 빔-편향 수단(18)의 커버(23) 사이에서 기울기 및 그에 따른 회전 이동을 허용하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 힌지 또는 롤러 베어링으로서 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 표면들 중 하나는 하우징의 외측 에지일 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 제1 위치를 포함하고 하우징(22)을 부분적으로 또는 완전히 폐쇄한다. 빔-편향 수단(18)은 예를 들어 광학 경로(17)를 편향시키기 위한 반사 영역을 포함할 수 있고, 제1 위치에서 하우징(22)과 기계적 접촉을 형성하도록 구성된 접촉 영역들을 포함할 수 있다. 간단히 말해서, 카메라는 사용되지 않는 경우 보이지 않거나 거의 보이지 않을 수 있다.
도 10b는 제2 동작 상태의 디바이스(20)의 개략적 측단면도를 도시한다. 제2 동작 상태에서, 빔-편향 수단(18)은 하우징 체적(24)이 개방되도록 하우징(22)에 대해 회전식으로 이동되어, 즉 접혀질 수 있다. 회전 기울기는 이미지 센서(12)와 빔-편향 수단(18) 사이의 광학 채널(16)의 광학 경로(17)의 과정에 대해 빔-편향 수단(18)의 경사진 또는 기울어진 배향을 허용하여 광학 경로(17)는 빔-편향 수단(18)에서 제1 방향(19a)으로 편향된다.
도 10c는 제3 위치의 디바이스(20)의 개략적 측단면도를 도시한다. 디바이스(20)는 제2 동작 상태에 있을 수 있다. 도 16b에 예시된 바와 같은 제2 위치와 비교하여, 빔-편향 수단(18)은 상이한 방향(19b)으로 광학 채널들(16)의 광학 경로(17)를 편향시킬 수 있어서, 상이한 시야 또는 상이한 위치에 위치된 시야가 캡처될 수 있다. 예를 들어, 이는 디바이스(20)의 전방 측면 및 후방 측면, 좌측 및 우측 또는 상단 및 바닥과 같은 제1 측면 및 대향 측면 및/또는 광학 경로(17)가 편향되는 사용자일 수 있다. 연결 엘리먼트들(34a 및 34b)은, 예를 들어 프레임 구조 및 빔-편향 수단(18)과 연결될 수 있어서, 빔-편향 수단(18)은 대안적으로 제2 또는 제3 위치를 포함할 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 스위칭가능한 시야 방향에 의해, 특히 전방 및 후방에 대한 뷰잉 방향을 갖는 2개의 카메라들을 사용하는 스마트폰들에서의 종래의 솔루션은 하나의 구조로 대체될 수 있다.
도 11a는 제1 동작 상태의 추가적인 실시예에 따른 디바이스(30)의 개략적 측단면도를 도시한다. 도 10a 내지 도 10c에서 설명된 디바이스(20)에 비해, 디바이스(30)는 하우징(22)의 외측 에지(23)와 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11) 사이에 배열된 적어도 부분적으로 투명한 커버(36)를 포함한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버는 빔-편향 수단(18)에 연결되고 빔-편향 수단(18)의 이동에 기초하여 이동하도록 구성된다. 적어도 부분적으로 투명한 커버(36)는 예를 들어 폴리머 및/또는 유리 재료들을 포함할 수 있다.
다시 말해, 캡슐화된 체적(이동가능한 커버 유리들)를 변경하는 옵션으로 오염 제거로부터의 보호를 위해 옵틱스를 캡슐화할 수 있는 디바이스가 제공될 수 있다.
도 11b는 제2 동작 상태의 디바이스(30)의 개략적 측단면도를 도시한다. 도 10b의 디바이스(20)에 비해, 적어도 부분적으로 투명한 커버는 적어도 부분적으로 하우징 체적(24) 밖으로 이동된다. 이는 연결 엘리먼트(34) 주위의 빔-편향 수단의 회전 이동에 의해 수행될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들이 적어도 부분적으로 투명한 커버를 통해 이어지도록 광학 채널들(16)의 광학 경로(17)를 편향시키도록 구성된다. 커버(36)는 하우징 체적(24) 내로의 입자들, 먼지 및/또는 습기의 진입을 감소 또는 방지하도록 구성된다. 여기서, 커버(36)는 광학 경로들(17)에 대해 투명 및/또는 부분적으로 불투명한 방식으로 형성될 수 있다. 커버(36)는, 예를 들어, 전자기 방사의 특정 파장 범위들에 대해 불투명할 수 있다. 입자들, 먼지 및/또는 습기의 감소된 양으로 인해, 광학 채널들의 옵틱스의 오염이 낮아서 디바이스의 긴 동작 수명 및/또는 연속적으로 높은 이미지 품질이 획득될 수 있는 것이 커버(36)의 장점이다.
도 11c는 빔-편향 수단(18)이, 이미지 센서(12)와 광학 채널들(16) 사이의 광학 경로(17)의 방향 x에 수직이고 광학 채널들(16)의 어레이의 라인 확장 방향에 수직인 방향 z에 수직인 방향 y를 따라 광학 액추에이터(38)에 의해 병진방식으로 이동가능한 디바이스(30)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 또한 회전 이동에 기초하여 연결 엘리먼트(34) 둘레에서 예를 들어 가이드, 레벨 등의 주위에서 병진방식으로 이동될 수 있다. 폴딩(회전 이동)은 수동으로 또는 액추에이터를 사용하여 수행될 수 있다. 선택적 액추에이터(38)는 빔-편향 수단(18) 상에 배열될 수 있다. 대안적으로, 액추에이터(38)는 하우징(22)과 빔-편향 수단(18) 사이에 배열될 수 있다. 액추에이터(38)는 예를 들어 하우징(22)과 연결 엘리먼트(34a) 사이 및/또는 연결 엘리먼트(34a)와 빔-편향 수단(18) 사이에 배열될 수 있다. 하우징의 x 방향을 따른 빔-편향 수단의 병진 이동으로 인해, 하우징(22)에 의해 캡처될 시야의 음영이 감소될 수 있는 이점이 있다.
도 12a는 제1 동작 상태에 있는 실시예에 따른 디바이스(40)의 개략적인 측단면도를 도시하며, 제1 위치에서 빔-편향 수단(18)은 하우징(22)의 하우징 체적 내에 배열되고, 도 12b에 개략적으로 예시된 제1 위치로부터 제2 위치까지의 병진 이동(42)에 기초하여 이동되도록 구성된다. 도 12a에 예시된 바와 같이, 하우징은 제1 동작 상태에서 하우징(22) 및 그 안의 개구를 각각 폐쇄하는 커버(32)를 포함할 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 하우징(22) 내부의 광학 경로에 의해 정의된 방향 x에 수직인 최소 확장을 갖도록 제1 동작 상태로 배향될 수 있다.
도 12b는 제2 동작 상태의 디바이스(40)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단은 예를 들어 x 방향을 따라 병진 이동(42)에 기초하여 하우징 체적(24) 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 회전방식으로 이동가능할 수 있다. 제1 동작 상태와 제2 동작 상태 사이에서 병진 이동 동안, 빔-편향 수단(18)은 회전축(44)을 중심으로 회전 이동을 수행할 수 있다. 빔-편향 수단의 각도 배향은 도 12a의 제1 동작 상태와 비교하여 정정될 수 있어서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 광학 경로에 의해 사용되는 빔-편향 수단의 영역은 제1 동작 상태에 비해 증가한다. 회전축(44)을 중심으로 한 회전 이동(46)은 광학 채널들(16)과 빔-편향 수단(18) 사이의 광학 경로(17)에 대한 빔-편향 수단(18)의 가변적 기울기, 및 그에 따라, 광학 채널(16)의 광학 경로(17)가 편향되는 가변적 방향을 허용한다. 광학 채널(16)은 옵틱스(64a-b)를 포함할 수 있다.
빔-편향 수단(18)에 추가하여, 광학 채널들(16)의 옵틱스(64a-b) 및/또는 이미지 센서(12)는 제2 동작 상태에서 하우징 체적(24) 외부에 배열될 수 있다. 예를 들어, 광학 채널들(16)의 옵틱스(64a-b) 및/또는 이미지 센서(12)는 빔-편향 수단(18)과 함께 이동될 수 있다.
즉, 선형 채널 배열을 갖는 멀티-애퍼처 카메라들은 병치된 몇몇 광학 채널들을 포함하고 각각은 전체 시야의 부분들을 송신한다. 유리하게는, 빔 편향을 위해 사용될 수 있는 미러가 이미징 렌즈들 전방에 장착되고, 설치 높이를 감소시키는데 기여한다. 패싯들이 임의의 방식으로 평탄 또는 만곡되거나 자유 영역을 구비하는 패싯 미러와 같이 채널별로 적응되는 미러와 함께, 유리하게는 광학 채널들의 이미징 옵틱스가 본질적으로 동일하게 구조화되는 한편, 채널들의 뷰잉 방향이 미러 어레이의 개별적인 패싯들에 의해 미리 결정되는 것이 가능하다. 빔-편향 수단의 표면은 적어도 광학 채널들에 할당된 반사 패싯들에서 미러링된다. 채널들의 이미징 옵틱스가 상이하게 구현되어, 미러 패싯의 각도 및 각각의 광학 채널의 구현에 의해 상이한 뷰잉 방향이 얻어지는 것이 또한 가능하다. 추가로, 몇몇 채널들이 빔-편향 수단의 동일한 영역을 사용하고 따라서 패싯들의 수가 채널들의 수보다 작은 것이 가능하다. 여기서, 편향 미러는 피봇될 수 있고, 회전축은 예를 들어 채널들의 확장 방향에 평행하게 이어진다. 편향 미러는 양측에서 반사형일 수 있고, 금속 또는 유전체 층들(시퀀스들)이 사용될 수 있다. 미러의 회전은 하나의/몇몇 방향들을 따라 아날로그 또는 안정적일 수 있다. 회전 이동에 기초하여, 빔-편향 수단은 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능할 수 있으며, 광학 경로들은 각각의 위치에서 상이한 방향으로 편향된다. 도 10c의 빔-편향 수단(18)의 위치들에 대해 설명된 바와 유사한 방식으로, 편향 수단은 또한 회전축을 중심으로 이동될 수 있다. 하우징 커버(32) 및 빔-편향 수단(18)의 병진 이동에 추가하여, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 부분들 및 모든 추가적인 컴포넌트들은 각각 동일한 방향으로 병진방식으로 함께 이동될 수 있으며, 동일하거나 또한 상이한 이동 범위들이 가능하다.
도 13a는 커버(32)가 하우징(22)의 하우징 측면(22b) 상의 이동 엘리먼트(34)를 통해 회전방식으로 이동가능하게 배열되는 디바이스(50)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 이동 캐리지(47)에 기계적으로 연결될 수 있다. 이동 캐리지(47)는 적어도 빔-편향 수단(18)을 이동시키기 위한 기계적 이송 수단으로 고려될 수 있다. 디바이스(50)는 이동 캐리지(47)를 병진방식으로 이동시키도록 구성된 액추에이터(33)를 포함할 수 있다. 액추에이터는 스텝 모터, 압전 드라이브 또는 음성 코일 드라이브와 같은 임의의 드라이브를 포함할 수 있다. 액추에이터(33)의 대안으로서 또는 추가적으로, 디바이스(50)는, 커버(32) 및 하우징을 적어도 하나의 하우징 측면(22a) 상에 잠금하는 기계적 로크(35)를 해제하도록 구성된 액추에이터(33')를 포함할 수 있다. 빔-편향 수단 또는 이동 캐리지(47)는 로크(33')가 해제되는 경우 스프링력에 의해 하우징 외부로 구동될 수 있다. 이는 로크(35)가 빔-편향 수단(18)을 제1 위치에 유지하도록 구성될 수 있음을 의미한다. 이동 캐리지(47)는 또한 디바이스(40)에 배열될 수 있다. 이는 이동 캐리지(47)가 또한 커버(32)의 병진 이동을 위해 사용될 수 있음을 의미한다.
도 13b는 이동 캐리지(47)가 병진 이동 방향(42)을 따라 이동되어 빔-편향 수단(18)이 하우징 체적(24) 밖으로 이동되는 디바이스(50)의 개략적 측단면도를 도시한다. 광학 채널들(16)의 이미지 센서(12) 및/또는 옵틱스는 또한 이동 캐리지(47)에 기계적으로 연결될 수 있고 빔-편향 수단(18)과 함께 동일한 정도까지 이동될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서(12), 및/또는 광학 채널들(16)의 옵틱스는 빔-편향 수단(18)보다 더 작은 정도까지 이동가능할 수 있어서 이미지 센서(12), 옵틱스 및/또는 빔-편향 수단(18) 사이의 거리는 확장 동안 증가한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이미지 센서(12) 및/또는 광학 채널들의 옵틱스는 하우징에 대해 고정적으로 위치될 수 있어서, 단지 빔-편향 수단(18)이 이동 캐리지(47)에 의해 이동된다. 확장 동안 이미지 센서(12), 옵틱스 및/또는 빔-편향 수단(18) 사이의 증가되는 거리는 제1 동작 상태에서 컴포넌트들의 더 짧은 거리를 허용하여, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 더 적은 설치 공간 요건들로 하우징(22)에 수용될 수 있다.
도 13c는 제2 동작 상태의 디바이스(50)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단은 예를 들어 디바이스(40)에 대해 설명된 바와 같이 회전 이동(46)을 수행하기 위해 피봇될 수 있다. 도 12b의 상황에서 설명된 바와 같이, 빔-편향 수단(18)의 각도 배향은 도 13a의 제1 동작 상태 또는 도 13b의 상태와 비교하여 정정될 수 있어서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 광학 경로에 의해 사용되는 빔-편향 수단의 영역은 제1 동작 상태에 비해 증가한다. 각각 광학 채널들(16) 및 이미지 센서(12)를 향하는 빔-편향 수단(18)의 측면은, 예를 들어 y 방향을 따라 병진 이동 방향(42)에 수직인 치수 B를 가질 수 있고, 이는, 이러한 방향을 따라 이미지 센서(12) 및 광학 채널들(16) 각각의 치수 A보다 크다. 치수 B는, 예를 들어, 어레이의 라인 확장 방향에 수직이고 광학 채널들이 충돌하는 이미지 센서의 표면에 평행하다. 이는, 빔-편향 수단(18)에 의해 많은 양의 광이 편향될 수 있고 캡처될 이미지의 밝기가 높다는 효과를 가질 수 있다. 도 13a에 도시된 위치에서, 확장 또는 치수 B는 도 13c에 도시된 위치 또는 빔-편향 수단(18)이 다른 뷰잉 방향으로 광학 경로를 지향시키는 위치에서보다 작다.
도 14a는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스(60)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 제1 위치에 있다. 디바이스(40) 및 도 12a 및 도 12b에서 설명된 디바이스와 비교하여, 디바이스(50)는 커버(32)에 연결되고 병진 이동 방향(42)을 따라 이동될 수 있는 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및 36b)을 포함한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및 36b) 각각은 빔-편향 수단(18)과 하우징(22) 사이에서 빔-편향 수단(18)의 다른 측면들 상에 배열될 수 있다. 제1 동작 상태에서, 커버들(36a 및 36b)은 하우징 체적(24) 내부에 부분적으로 또는 완전히 배열될 수 있다. 커버들(36a 및 36b)은 예를 들어 도 13a 내지 도 13c에 예시된 이동 캐리지(47) 상에 배열될 수 있거나 이동 캐리지(47)의 투명한 영역들일 수 있다.
도 14b는 빔-편향 수단(18)이 제1 위치와 제2 위치 사이의 중간적 위치에 있는 디바이스(60)의 개략적 측단면도를 도시한다. 빔-편향 수단의 중간 위치는, 예를 들어, 빔-편향 수단(18)이 하우징 체적(24) 내로 및 하우징 체적(24) 밖으로 각각 후퇴 또는 확장하는 동안 획득될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 부분적으로 하우징 체적(24) 밖으로 이동된다.
도 14c는 빔-편향 수단(18)이 제2 위치에 있는, 즉 빔-편향 수단(18)이 예를 들어 하우징 체적(24) 밖으로 완전히 확장된 디바이스(60)의 개략적 측단면도를 도시한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버들(26a 및 36b)은 하우징(22a 및 22b)의 측방향 면들 사이의 비교 거리보다 작은 서로에 대한 거리(48)를 갖는다.
도 14d는 도 14a 내지 도 14c에 비해 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및 36b)의 거리가 확대된 디바이스(60)의 개략적 측단면도를 도시한다. 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및/또는 36b)은 예를 들어, 각각 다른 적어도 부분적으로 투명한 커버(36a 및 36b)로부터 멀리 향하는 포지티브 또는 네거티브 y 방향을 따라 각각 병진 이동 방향(52a 및 52b)을 따라 각각 이동가능할 수 있다. 도 14a 내지 도 14c에 예시된 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및 36b)의 상태는 수축되거나 접힌 상태로 고려될 수 있다. 도 14d에 예시된 상태는, 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및 36b) 사이의 거리(48')가 거리(48)에 대해 각각 변경되고 확장되는 확장되거나 접힌 상태로 고려될 수 있다. 거리(48')는 예를 들어 하우징(22)의 비교가능한 측면들 사이의 거리보다 크거나 그와 동일할 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 광학 경로들이 적어도 부분적으로 투명한 커버들(36a 및/또는 36b)를 통해 이어지도록 광학 채널들의 광학 경로들을 편향시키도록 구성된다. 도 12b, 도 13a 및 도 13b의 상황에서 설명된 바와 같이, 빔-편향 수단(18)의 각도 배향은 도 14a의 제1 동작 상태 또는 도 14b 또는 도 14c의 상태와 비교하여 정정될 수 있어서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 광학 경로에 의해 사용되는 빔-편향 수단의 영역은 제1 동작 상태에 비해 증가한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 확대된 거리(48')는 증가된 범위의 회전 이동(46)을 허용할 수 있다. 회전 이동(46)에 의해, 빔-편향 수단(18)은 적어도 제1 위치와 추가적인 위치 사이에서 스위칭가능할 수 있으며, 각각의 위치는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 뷰잉 방향에 할당될 수 있다. 미러의 회전은 하나의/몇몇 방향들을 따라 아날로그 또는 안정적일 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 뷰잉 방향을 변경시키기 위한 회전 이동(46)은 도 20의 상황에서 설명되는 광학 이미지 안정화를 위한 빔-편향 수단(18)의 회전 이동과 결합될 수 있다. 커버들(36a 및/또는 36b)은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 다른 컴포넌트들을 캡슐화할 수 있다.
대향 배열된 커버들(36a 및/또는 36b) 및 이의 투명한 영역들은, 예를 들어, 빔-편향 수단의 임의의 방향의 위 및/또는 아래 또는 그 방향을 따라 스위칭가능한 다이아프램이 도입되도록 스위칭가능한 다이아프램을 포함할 수 있다. 다이아프램은 카메라의 동작 상태 및 뷰잉 방향에 따라 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 사용되지 않는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 뷰잉 방향은 미광의 진입을 감소시키기 위해 다이아프램에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 다이아프램들은 예를 들어 기계적으로 이동될 수 있거나 전기변색될 수 있다. 다이아프램에 의해 영향받는 영역에는 추가적으로 미사용의 경우 광학 구조를 커버하는 스위칭가능한 다이아프램이 제공될 수 있다. 다이아프램들은 전기적으로 제어가능할 수 있고, 전기변색 층(시퀀스)을 포함할 수 있다. 다이아프램은 기계적으로 이동되는 부분을 포함할 수 있다. 이동은 공압식, 유압식, 압전 액추에이터들; DC 모터들; 스텝 모터들; 열 액추에이터들; 정전 액추에이터들; 전기변형 및/또는 자기변형 액추에이터들 또는 드라이브들을 사용함으로써 수행될 수 있다. 뷰잉 방향이 다이아프램을 관통하는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 상태에서, 다이아프램은 광학 채널들의 광학 경로들이 통과하도록 스위칭될 수 있다. 이는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스가 제1 동작 상태 및 제2 동작 상태를 가질 수 있음을 의미한다. 빔-편향 수단은 커버(36a)의 제1 투명한 영역을 통과하도록 제1 동작 상태의 광학 채널들의 광학 경로를 편향시킬 수 있다. 제2 동작 상태에서, 광학 채널들의 광학 경로는 커버(36b)의 제2 투명한 영역을 통과하도록 편향될 수 있다. 제1 다이아프램(53a)은 적어도 부분적으로 제2 동작 상태에서 제1 투명한 영역을 광학적으로 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 제2 다이아프램(53b)은 때때로 적어도 부분적으로 제1 동작 상태에서 제2 투명한 영역을 광학적으로 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 그러한 방식으로, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 현재의 뷰잉 방향이 아닌 방향으로부터 미광의 진입이 감소될 수 있고, 이는 이미지 품질에 대한 유리한 효과를 갖는다. 제1 및/또는 제2 다이아프램(53a-b)은 적어도 하나, 적어도 둘 또는 모든 광학 채널들에 대해 효과적일 수 있다. 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 적어도 하나, 적어도 둘 또는 모든 광학 채널들은, 광학 채널의 광학 경로가 제1 투명한 영역을 통해 지향되는 경우 제1 다이아프램을 통과할 수 있고, 광학 채널들의 광학 경로가 제2 투명한 영역을 통해 지향되는 경우 제2 다이아프램을 통과할 수 있다.
도 10 및 도 11에 따른 빔-편향 수단을 접을 수 있는 메커니즘과 병진 이동을 위한 메커니즘을 결합하는 것이 가능함, 즉, 혼합된 형태들이 발생할 수 있음을 주목해야 한다. 하우징을 폴딩하고 및/또는 빔-편향 수단을 확장하는 것은 가능하게는 이미징 모듈, 즉 광학 채널들, 이의 옵틱스 및/또는 이미지 센서가 하우징 체적 밖으로 이동되도록 수행될 수 있다. 빔-편향 수단의 각도 변화는 두께 방향에서 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 확장이 커지는 것을 가능하게 할 수 있고, 그리고/또는 빔-편향 수단은 "전방" 및 "후방"을 향해 광학 경로를 방해없이 편향시킬 수 있다. 커버들(36)과 같은 커버 유리들은 또한 접힌 또는 확장된 엘리먼트들에 대해 고정될 수 있다. 커버 유리들은 임의의 평면 또는 비-평면 표면을 가질 수 있다.
도 15는 3개의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a-c)을 갖는 실시예에 따른 디바이스(70)의 개략적 사시도를 도시한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a-c)은 각각의 병진 이동 방향(42a-c)을 따라 병진방식으로 이동가능할 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a-c)는 하우징(22)의 2차 측면들(22c-f)에 배열될 수 있다. 하우징은 평탄한 방식으로 형성될 수 있는데, 이는 제1 하우징 방향, 예를 들어, x 방향을 따른 하우징(22)의 제1 확장 및 제2 하우징 방향, 예를 들어, z 방향을 따른 하우징(22)의 제2 확장이, y 방향과 같은 제3 하우징 방향을 따른 하우징(22)의 제3 확장에 비해 적어도 3배 치수, 적어도 5배 치수 또는 적어도 7배 치수를 가질 수 있음을 의미한다. 하우징(22)의 메인 측면(22a 및/또는 22b)은 제1 및 제2 치수를 가질 수 있고, 예를 들어, 공간에서 x/z 평면에 평행하게 배열될 수 있다. 2차 측면들(22c-f)은 메인 측면들(22a 및 22b)을 연결시킬 수 있고, 메인 측면들(22a 및 22b) 사이에 각각 배열될 수 있다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a 및 11b)은 하우징(22)의 동일한 측면(22d) 내에 또는 그 위에 배열될 수 있으며, 예를 들어 입체 목적으로 서로에 대해 베이스 거리 BA를 서로 가질 수 있다. 둘 초과의 모듈들이 또한 가능할 것이다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11c) 및 적어도 하나의 추가적인 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a 및/또는 11b)의 사용에 의해 전체 시야가 입체적으로 또는 더 높게 캡처될 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a, 11b 및/또는 11c)은 개별적으로 이동가능할 수 있다. 대안적으로, 모듈들 중 둘 이상은 전체 시스템으로서 함께 이동가능할 수 있다.
아래에서 상세히 논의될 바와 같이, 디바이스(70)는 적어도 입체적으로 전체 시야를 캡처하도록 구성될 수 있다. 전체 시야는, 예를 들어 메인 측면들(22a 또는 22b) 중 하나 상에 배열되지만, 또한 2차 측면(22c-f) 상에 배열될 수 있다. 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a-c)은 각각 전체 시야를 캡처할 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a-c)들은 공간적으로 서로 이격된 방식으로 예시되어 있지만, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a, 11b 및/또는 11c)은 또한 공간적으로 인접하게 또는 결합되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 21b의 상황에서 설명된 바와 같이, 가능하게는 단일 라인으로 배열된 이미징 디바이스들(11a 및 11b)의 어레이들은 서로의 옆에 또는 서로 평행하게 배열될 수 있다. 어레이들은 서로에 대해 라인들을 형성할 수 있으며, 여기서 각각의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a 및 11b)는 단일 라인 어레이를 포함한다 이미징 디바이스들(11a 및 11b)은 공통 빔-편향 수단 및/또는 광학 채널들의 옵틱스의 공통 캐리어 및/또는 공통 이미지 센서를 포함할 수 있다.
도 16은 디바이스(70) 및 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a 및 11b)의 섹션의 확대 사시도를 도시한다. 디바이스(70)는 제2 동작 상태에 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a 및/또는 11b)는, 예를 들어, 원래의 하우징 측면을 넘어서 돌출된다. 빔-편향 수단(18a 및 18b)은 적어도 부분적으로 하우징 체적 외부의 병진 이동 방향들(42a 및 42b)에 기초하여 이동된다. 대안적으로, 제2 동작 상태에서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a-b)의 빔-편향 수단의 단지 일부만이 하우징(22)의 하우징 체적 밖으로 이동될 수 있다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a-b)는 예를 들어 각각 4개의 광학 채널들(16a-d 및 16e-h)을 포함한다. 빔-편향 수단(18a 및 18b) 각각은 각각 광학 채널들(16a-d 및 17e-h)의 광학 경로들(17a-d 및 17e-h)를 각각 편향시키도록 구성된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 다른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 상이한 수의 광학 채널들을 가질 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a-b)은 동일하거나 상이한 수의 광학 채널들을 가질 수 있다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a 및 11b) 각각은 조명 수단(54a 및 54b 및 54c 및 54d)을 각각 포함한다. 조명 수단(54a-d)은 적어도 부분적으로 캡처될 전체 시야를 조명하도록 구성되고, 예를 들어, 캡처될 전체 시야(객체 영역)의 중심을 조명하도록 각각 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조명 수단(54a 또는 54b 및 54c 또는 54d) 중 적어도 하나는 광학 채널들(16a-d 및 16e-d)의 중심 시야 방향을 따라 전체 시야를 조명하도록 배열될 수 있다. 전체 시야는 각각 적어도 하나의 광학 채널(16a-d 및 16e-h)에 의해 캡처되는 상이한 부분적 시야들을 각각 포함할 수 있다. 광학 채널들(16a-d 또는 16e-h)의 중심 뷰잉 방향은, 예를 들어 시야 방향들의 기하학적 평균 또는 뷰잉 방향들의 중앙값일 수 있다.
조명 수단(54a-b 및 54c-d)은 각각의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a 또는 11b)의 플래시 광으로서 동작될 수 있고 임의의 광원을 포함할 수 있다. 유리하게는, 광원은 예를 들어, 낮은 절연 공간 요건들 및 낮은 에너지 요건들을 갖기 때문에 발광 다이오드(LED)로서 구성될 수 있다. 추가적인 실시예들에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 조명 수단(54a-d)을 포함하지 않거나, 하나의 또는 둘 초과의 조명 수단(54a-d)을 포함할 수 있고, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 조명 수단(54a-d)의 수는 디바이스의 다른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들과 상이할 수 있거나 동일할 수 있다. 조명 수단(54a-d) 중 적어도 하나는 몇몇 객체 영역들을 조명하도록 구성될 수 있다. 그러한 방식으로, 광은 예를 들어, 하나의 또는 몇몇 방향들에서 조명 수단에 의해 선택적으로 방출될 수 있다. 조명 수단은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 적어도 2개의 뷰잉 방향들을 따라 광을 방출할 수 있다. 이를 위해, 조명 수단은 적어도 2개의 광원들을 포함할 수 있다. 광원들은 디바이스의 반대 쪽들에서 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 하나의 광원 각각은 이동 캐리지(47)의 상단 및 바닥, 전방 및 후방 및/또는 좌측 및 우측 상에 장착될 수 있으며, 여기서 선택된 배향 및 그에 따른 빔-편향 수단(18)에 따라 캡처될 객체 영역에 대향하고 그 방향으로 강을 방출하는 그 측면의 광원(들)만이 사용된다. 상술한 전방, 후방 상단 및 바닥 뿐만 아니라 좌측 또는 우측이라는 용어는 단지 예시의 목적으로 사용되며, 동일한 의미가 공간의 각각의 배향과 상호 교환가능하기 때문에 제한적인 의미로 이해되어서는 안 된다. 이는 예를 들어, 광원들(54i)이 이동 캐리지(47b)의 전방 및 후방 상에 그리고 각각의 광원들이 사용될 수 있는 빔-편향 수단(18b)의 위치에 따라 배열될 수 있다. 다른 대향 광원들은 미사용을 남아 있을 수 있다.
예를 들어, 조명 수단(54a 및 54b)은 빔-편향 수단(18a)과 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a)의 이미지 센서(12a) 사이에 배열된다. 빔-편향 수단(18)은 조명 수단(54a 및/또는 54b)에 의해 방출된 조명 방사, 예를 들어 플래시 광을 편향시키도록 구성될 수 있다. 조명 수단(54a-b)은 하우징 체적 내부에서 디바이스(70)의 제1 동작 상태 및 제2 동작 상태로 배열될 수 있다. 조명 방사는 적어도 부분적으로 광학 경로들(17a-d)의 일부일 수 있다. 예시된 바와 같이, 예를 들어, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11b)의 경우, 조명 수단(54c 및/또는 54d)은 이동 캐리지(47b) 상의 빔-편향 수단 옆에 측방향으로 배열될 수 있다. 조명 수단(54c 및 54d)은 병진 이동(42b)과 함께 하우징(22) 내로 또는 하우징(22) 밖으로 이동될 수 있다. 조명 수단이 디바이스(70)와 관련하여 설명되었지만, 본원에 설명된 다른 디바이스들 또는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들은 조명 수단을 포함할 수 있다.
조명 수단(54c 및 54d)은 이동 캐리지(47a)에 기계적으로 연결될 수 있고, 따라서 제1 동작 상태에서 체적(42) 내에 배열될 수 있고 따라서 사용자에게는 비가시적인 방식으로 배열될 수 있다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 조명 수단(54a 및 54b)은 하우징(22) 내부에 고정 방식으로 배열될 수 있다. 이동 캐리지(47b)의 이동은 조명 수단(54c 및 54d)의 이동에 영향을 미칠 수 있다.
각각 빔-편향 수단(18a 및 18b)과 함께, 옵틱스(16a-d 또는 16e-f) 및 가능하게는 이미지 센서(12a 및 12b) 각각은 이동 캐리지(47a 및 47b)의 이동에 의해 각각 하우징 체적 밖으로 이동될 수 있다.
즉, 추가적인 조명(플래시 광)을 실현하기 위한 LED들이 이동가능한 부품들 상에 장착될 수 있다. 여기서, LED들은, 채널들의 중심 방향으로 방사하고 빔-편향 수단이 방사를 편향시키기 위해 사용되는 추가적인 영역들을 각각 제공할 수 있도록 배열될 수 있다.
도 17은 제2 동작 상태를 포함하는 실시예에 따른 디바이스(90)의 개략적인 사시도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 장착 엘리먼트들(56a 및 56b)에 의해 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 연결될 수 있다. 장착 엘리먼트(56a 및 56b)는 이동 캐리지의 일부일 수 있다.
도 18a는 제1 동작 상태의 실시예에 따른 디바이스(100)의 개략적인 사시도를 도시한다. 커버(32)는 하우징 메인 측면 및/또는 하우징 2차 측면, 예를 들어 하우징 평면 측면(22c)을 갖는 하나의 평면을 형성할 수 있다. 커버(32)와 하우징 측면(22c) 사이의 전환이 전혀 또는 거의 인지가능하지 않도록, 커버(32)와 하우징 측면(22c) 사이에 대략 1 mm 이하, 0.5 mm 이하 또는 0.1 mm 이하의 작은 갭이 배열될 수 있거나 어떠한 갭도 없을 수 있다. 간단히 말해서, 커버(32)는 가시적이 아닐 수 있다.
도 18b는 제2 동작 상태의 디바이스(100)의 개략도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 하우징 체적 외부에 제2 위치를 포함한다. 외부에서 볼 때, 확장된 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 모든 측면들에서 비활성 하우징 프레임에 의해 둘러싸일 수 있고 그리고/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 스프링력에 기초하여 하우징(22) 밖으로 이동될 수 있다. 기계적 압력은 예를 들어 액추에이터에 의해 및/또는 사용자에 의해 예를 들어, 손가락 압력에 의해 생성될 수 있다. 빔 편향 수단은 액추에이터에 의해 또는 기계적 압력에 의해 제2 위치로부터 제1 위치로 다시 이동될 수 있고, 거기에서 로크를 활성화시킬 수 있다. 액추에이터는 예를 들어 액추에이터(33 또는 33')일 수 있다. 바꾸어 말하면, 사용자가 부분들 또는 전체 시스템을 스스로 각각 수축시키거나 확장시키고 안팎으로 접도록, 이동은 또한 수동으로 수행될 수 있다. 이동은 특히 수동 동작과 스프링력의 효과의 조합일 수 있다. 그러한 방식으로, 사용자는 카메라를 스위치 오프하기 위해 스마트폰과 같은 디바이스의 하우징 내로 부분들 및 전체 시스템을 각각 수동으로 접거나 시프트시켜서 스프링을 압축하고 잠금 메커니즘이 이러한 위치를 유지한다. 예를 들어, 스마트폰 상의 적절한 소프트웨어에 의해 카메라를 스위칭 온하는 경우, 스위치가능한 잠금 메커니즘은 전기적 계전기와 같은 적절한 제어가능한 메커니즘에 의해 해제되고, 스프링의 스프링력은 각각 카메라 및 전체 시스템의 부분들의 확장 및 접힘에 영향을 미친다. 추가로, 하우징의 커버 형성 부분, 확장가능한 및/또는 기울임가능한 부분 및/또는 그 위에 기초한 추가적인 메커니즘은, 이러한 커버 상의 (손가락) 압력이 로크를 해제하고, 부분들 또는 전체 시스템이 각각 확장하거나 접히고, 가능하게는 디바이스 상의 이미지 캡처 소프트웨어가 시작하도록 구현될 수 있다. 측면들에서 하우징의 일부를 형성할 수 있는 함께 이동하는 커버는 외부로부터 가시적인 비활성 하우징에 의해 모든 측면들 상에서 둘러싸일 수 있거나, 전체 높이(하우징의 두께 방향)에 걸쳐 측면들을 측면들을 방해할 수 있다.
도 18c는, 하우징(22)의 메인 측면들 사이의 2차 측면(22c)에 연속적 갭이 형성되도록 커버(32)가 형성되는 도 18a에 대한 대안의 개략도를 도시한다. 이는 도 18a에 예시된 4개의 갭들 대신 단지 2개의 갭들이 하우징(22)에서 감지될 수 있게 한다. 확장가능한 또는 접을 수 있는 커버(32) 및/또는 추가적인 커버들은 평탄한 하우징의 하나의 또는 몇몇 측면들 상에 하우징(22)의 일부(들)로서 형성될 수 있다.
다음에, 실시예들에 따라 사용될 수 있는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 일부 가능한 실시예들이 참조된다.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)를 도시한다. 도 19a 내지 도 19c의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)는 병치된 광학 채널들(16a-d)의 단일-라인 어레이(14)를 포함한다. 각각의 광학 채널(16a-d)은 이미지 센서(12)의 각각 할당된 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 디바이스(11)의 전체 시야(72)의 각각의 부분적 시야(74a-d)를 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함한다. 예를 들어, 이미지 센서 영역들(58a-d) 각각은 각각의 픽셀 어레이를 포함하는 하나의 칩으로 형성될 수 있고, 여기서 칩들은 도 19a-c에 표시된 바와 같이 각각 공통 기판 및 공통 인쇄 회로 기판(62) 상에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서 영역들(58a-d)이, 이미지 센서 영역들(58a-d)에 걸쳐 연속적으로 연장되는 공통 픽셀 어레이의 일부로 각각 형성되는 것이 또한 가능할 것이고, 여기서 공통 픽셀 어레이는 예를 들어, 단일 칩 상에 형성된다. 예를 들어, 공통 픽셀 어레이의 단지 픽셀 값들이 이미지 센서 영역들(58a-d)에서 판독된다. 둘 이상의 채널들에 대한 하나의 칩 및 또 다른 채널들에 대한 추가적인 칩 등의 존재와 같은 이러한 대안들의 상이한 혼합들이 또한 가능하다. 이미지 센서(12)의 몇몇 칩들의 경우, 칩들은 예를 들어, 모두 함께 또는 그룹들과 같이 하나의 또는 몇몇 인쇄 회로 기판들 상에 장착될 수 있다.
도 19a-c의 실시예에서, 4개의 광학 채널들(16a-d)은 어레이(14)의 라인 확장 방향에서 서로의 옆에 단일 라인으로 배열되지만, 4라는 수는 단지 예시적이고, 또한 1 초과의 임의의 다른 수일 수 있다. 그 위에, 어레이(14)는 또한 라인 확장 방향을 따라 확장되는 추가적인 라인들을 포함할 수 있다.
광학 채널들(16a-d)의 광학 축들 및 광학 경로들(17a-d) 각각은 이미지 센서 영역들(58a-d)과 옵틱스(64a-d) 사이에서 서로 평행하게 이어진다. 이를 위해, 이미지 센서 영역들(58a-d)은 예를 들어 공통 평면에 및 옵틱스(64a-d)의 광학 중심들에 또한 배열된다. 평면들 둘 모두는 서로 평행하며, 즉 이미지 센서 영역들(58a-d)의 공통 평면에 평행하다. 추가적으로, 이미지 센서 영역들(58a-d)의 평면 상에 수직인 투사에서, 옵틱스(64a 및 64d)의 광학 중심들은 이미지 센서 영역들(58a-d)의 중심들과 일치한다. 즉, 이러한 평행한 평면들에서, 한편으로는 옵틱스(64a-d) 및 이미지 센서 영역들(58a-d)은 라인-확장 방향으로 동일한 반복 거리로 배열된다.
이미지 센서 영역들(58a-d)과 할당된 옵틱스(64a-d) 사이의 이미지-측 거리는 이미지 센서 영역들(58a-d) 상의 돌출부들이 원하는 객체 거리로 설정되도록 조절된다. 거리는, 예를 들어, 옵틱스(64a-d)의 포커스 길이와 동일하거나 그보다 큰 범위, 또는 예를 들어 옵틱스(64a-d)의 포커스 길이의 1배와 2배 사이의 범위에 있다. 이미지 센서 영역(58a-d)과 옵틱스(64a-d) 사이의 광학 축들(17a-d)을 따른 이미지-측 거리는 또한 사용자에 의해 수동으로 또는 자동-포커스 제어를 통해 자동으로 조절될 수 있다.
추가적인 조치 없이, 광학 채널들(16a-d)의 부분적 시야들(74a-d)은 각각 광학 경로들 및 광학 축들(17a-d)의 평행도로 인해 본질적으로 완전히 중첩된다. 더 큰 전체 시야(72)를 커버하기 위해 그리고 부분적 시야들(74a-d)이 단지 부분적으로 공간에서 중첩하도록 빔-편향 수단(18)이 제공된다. 빔-편향 수단(18)은 채널-개별 편향을 갖는 광학 경로들(17a-d) 및 광학 축들을 전체 시야 방향(76)으로 각각 편향시킨다. 전체 시야 방향(76)은 예를 들어, 어레이(14)의 빔-편향 방향에 수직인 평면에 평행하고 빔 편향 이전에 및 빔 편향 없이 각각 광학 축들(17a-d)의 과정에 평행하게 이어진다. 예를 들어, 전체 시야 방향(76)은 라인 확장 방향을 중심으로 > 0° 및 <180°인, 예를 들어, 80° 내지 100°인, 예를 들어 90°일 수 있는 각도만큼의 회전에 의해 광학 축들(17a-d)로부터 얻어진다. 따라서, 부분적 시야(74a-d)의 전체 커버리지에 대응하는 디바이스(11)의 전체 시야는 광학 축들(17a-d)의 방향에서 이미지 센서(12) 및 어레이(14)의 직렬 연결의 확장 방향이 아니지만, 빔 편향으로 인해, 전체 시야는, 디바이스(11)의 설치 높이가 측정되는 방향, 즉 라인 확장 방향에 수직인 측방향에서 이미지 센서(12) 및 어레이(14)의 측면 상에 있다. 추가적으로, 빔-편향 수단(18)은 각각의 광학 경로 및 각각의 광학 채널(16a-d)의 광학 경로를 각각 편향시키고, 편향으로부터의 채널 개별적 편차는 상기 언급된 방향(76)을 도출한다. 이를 위해, 빔-편향 수단(18)은 각각의 채널(16a-d)에 대한 반사면(68a-d)을 포함한다. 이는 서로에 대해 약간 기울어져 있다. 패싯들(68a-d)의 상호 기울임은, 빔-편향 수단(18)에 의한 빔-편향 동안, 부분적 시야(74a-d)가 단지 부분적으로 중첩되도록 부분적 시야(74a-d)에 약간의 발산이 제공되도록 선택된다. 여기서, 도 19a에 예시적으로 표시된 바와 같이, 개별적인 편향은 또한, 부분적 시야(74a-d)가 전체 시야(72)를 2차원적으로 커버하도록, 전체 시야(72)에서 2차원적으로 분산된 방식으로 배열되도록 설계될 수 있다.
예를 들어, 패싯들의 어레이로서 형성된 빔-편향 수단(18)이 도 4b에 설명된 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(4000)에 인접하게 배열되면, 광학 경로(17a)는 객체 영역의 제1 부분적 영역 쪽으로 편향될 수 있고, 광학 경로(17b)는 동일한 패싯에 의해 객체 영역의 제2 부분적 영역을 향해 편향될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 또한 2개 초과의 광학 경로들이 동일한 패싯에 의해 편향될 수 있으며, 광학 경로들은 공통의 또는 상이한 광학 채널들에 할당될 수 있다. 이는, 임의의 양의 채널들이 동일한 패싯을 사용할 수 있음을 의미한다. 대안적으로, 광학 경로들(17a 및 17b)은 또한 상이한 패싯들에 의해 편향될 수 있다.
디바이스(11)에 관하여 지금까지 설명된 많은 세부사항들은 단지 예시적으로 선택되었음을 주목해야 한다. 이는 이미 예를 들어 전술한 광학 채널들의 수에 관한 것이다. 빔-편향 수단(18)은 또한 전술한 것과 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단(18)은 반드시 반사형일 필요는 없다. 이는 또한 투명한 프리즘 Ÿ‡지들의 형태와 같은 패싯 미러의 형태와 상이하게 구현될 수 있다. 그러한 경우, 예를 들어, 평균 빔-편향은 0°일 수 있으며, 즉, 방향(76)은 예를 들어 빔-편향 이전에 또는 빔 편향 없이 광학 경로들(17a-d)에 평행할 수 있거나, 또는 다시 말하면 디바이스(11) 빔-편향 수단(18)에도 불구하고 여전히 "곧바로 향할" 수 있다. 빔-편향 수단(18)에 의한 채널-개별 편향은 또한, 부분적 시야들(74a-d)이, 예를 들어, 부분적 시야들(74a-d)의 공간적 각도 범위들에 대해 <10 %의 중첩을 갖는 쌍들로 단지 약간 중첩하는 효과를 가질 것이다.
또한, 광학 경로들 및 광학 축들은 설명된 병렬성으로부터 각각 벗어날 수 있고 광학 채널들의 광학 경로들의 평행도는 여전히 매우 명백하여 개별적인 채널들(16a-N)에 의해 커버되고 각각의 이미지 센서 영역들(58a-d) 상에 투사되는 부분적 시야들은 각각 추가적인 조치들, 즉, 빔 편향 없이 대체로 중첩할 것이고, 따라서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)에 의해 더 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)은 N개의 광학 채널들(16a-N)의 부분적 시야들이 덜 중첩하도록 광학 경로들에 추가적인 발산을 제공할 것이다. 빔-편향 수단(18)은, 예를 들어 전체 시야가 광학 채널들(16a-N)의 개별적인 부분적 시야들의 애퍼처 각도보다 1.5배 큰 애퍼처 각도를 갖는 효과를 갖는다. 광학 경로들(17a-d)의 일종의 사전-발산에 의해, 예를 들어, 모든 패싯 경사도들이 상이한 것이 아니라 채널들의 일부 그룹들이 예를 들어 동일한 경사도를 갖는 패싯들을 갖는 것이 또한 가능할 것이다. 후자는, 라인 확장 방향으로 채널들의 이러한 그룹에 할당된 사실상 하나의 패싯으로서, 각각 일체형으로 및 연속적으로 병합되어 형성될 수 있다. 그 다음, 이러한 채널들의 광학 축들의 발산은 채널들 또는 프리즘 구조들 또는 편심 렌즈 섹션들의 옵틱스의 광학 중심들과 이미지 센서 영역들 사이의 측방향 오프셋에 의해 획득되는 바와 같이, 이러한 광학 축들의 발산으로부터 기인할 수 있다. 사전-발산은 예를 들어, 일 평면으로 제한될 수 있다. 빔 편향 이전에 또는 빔 편향 없이, 각각 광학 축들은 예를 들어 공통 평면에서 이어질 수 있지만 동일 평면 내에서 발산할 수 있으며, 패싯들은 단지 다른 횡단 평면에서 추가적인 발산에만 영향을 미치는데, 즉, 이들 모두가 오직 광학 축들의 상기 언급된 공통 평면과 상이하게 라인 확장 방향과 평행하게 그리고 서로에 대해 기울어지며, 또한 여기서 몇몇 패싯들은 동일한 기울기를 가질 수 있거나 채널들의 그룹에 함께 할당될 수 있고, 이들의 광학 축은, 예를 들어, 빔 편향 전에 또는 빔 편향 없이 쌍들로 광학 축들의 이미 앞서 언급된 공통 평면에서 각각 상이하다.
빔-편향 수단을 생략하거나 평면-미러 등으로 빔-편향 수단을 구현하는 경우, 전체 발산은 한편으로는 옵틱스의 광학 중심과 다른 한편으로는 이미지 센서 영역들의 중심 사이의 측방향 오프셋에 의해 또는 프리즘 구조들 또는 편심 렌즈 섹션들에 의해 달성될 수 있다.
전술한 가능한 기존의 사전 발산은 예를 들어, 옵틱스의 광학 중심들이 라인 확장 방향을 따른 직선 상에 놓이는 한편, 이미지 센서 영역들의 중심들은 예를 들어, 이미지 센서 평면 내의 전술한 직선 상의 포인트들로부터 편향된 포인트들에서, 라인 확장 방향을 따라 및/또는 라인 확장 방향 및 이미지 센서 법선 둘 모두에 수직인 방향을 따라 채널-개별적 방식으로, 이미지 센서 영역들의 평면의 법선을 따라 광학 센터들의 돌출부로부터 이미지 센서 평면 내의 직선 상의 포인트들 상으로 편향되도록 배열된다는 점에서 획득될 수 있다. 대안적으로, 사전 발산은, 이미지 센서들의 중심들이 라인 확장 방향을 따른 직선 상에 있는 한편, 광학 장치들의 중심들은 예를 들어, 광학 센터 평면 내의 전술한 직선 상의 포인트들로부터 편향된 포인트들에서, 라인 확장 방향을 따라 및/또는 라인 확장 방향 및 광학 중심 평면의 법선 둘 모두에 수직인 방향을 따라 채널-개별적 방식으로, 이미지 센서들의 광학 중심들의 돌출부로부터 광학 장치의 광학 중심들의 평면의 법선을 따라 광학 중심 평면 내의 직선 상의 포인트들 상으로 편향되도록 배열된다는 점에서 획득될 수 있다. 각각의 돌출부로부터 전술한 채널-개별적 편향이 단지 라인 확장 방향에서 이어지는 경우, 즉, 단지 단지 공통 평면 내의 광학 축들에 사전-발산이 제공되는 것이 바람직하다. 그 다음, 광학 중심들 및 이미지 센서 영역 중심들 둘 모두는 라인 확장 방향과 평행한 직선 상에 위치되지만, 그 사이에 상이한 갭들을 갖는다. 따라서, 라인 확장 방향에 수직인 측방향의 렌즈들과 이미지 센서들 사이의 측방향 오프셋은 비교적 설치 높이의 확장을 초래할 것이다. 라인 확장 방향의 순수한 평면 내 오프셋은 설치 높이를 변경하지 않지만, 가능하게는 더 적은 패싯 결과 및/또는 패싯들은 오직 구조를 단순화하는 일 각도 배향에서의 기울기만을 갖는다.
이것은 공통 캐리어 상에 장착된 옵틱스의 경우에 대해 도 19d 및 도 19e에 예시적으로 도시되어 있고, 한편으로 인접한 채널들(16a 및 16b) 및 다른 한편으로 인접한 채널들(16c 및 16d)은, 공통 평면에서 이어지고 서로에 대해 스퀸팅되는, 즉 사전-발산이 제공되는 광학 축들(17a 및 17b 및 17c 및 17d)을 각각 포함한다. 패싯들(68a 및 86b)은 하나의 패싯에 의해 형성될 수 있고, 패싯들(68c 및 68d)은 패싯들의 각각의 쌍 사이에서 점선들로 표시되는 바와 같이 상이한 패싯에 의해 형성될 수 있고, 오직 2개의 패싯들이 일 방향에서 기울어지고 둘 모두는 라인 확장 방향에 평행하다. 개별적인 패싯들이 단순히 하나의 공간적 방향에서 기울임을 갖는 것이 또한 가능하다.
추가적으로, 각각의 부분적 시야가 이러한 채널들에 의해 스캐닝되는 해상도를 증가시키기 위한 초해상도 목적과 같이, 일부 광학 채널들은 동일한 부분적 시야에 할당되는 것이 제공될 수 있다. 그 다음, 이러한 그룹 내의 광학 채널들은 예를 들어, 빔 편향 전에 평행하게 이어질 것이고, 하나의 패싯에 의해 부분적 시야 상에 편향될 것이다. 유리하게는, 그룹의 채널의 이미지 센서의 픽셀 이미지들은 이러한 그룹의 상이한 채널의 이미지 센서의 픽셀들의 이미지들 사이의 중간 위치들에 놓일 것이다.
심지어 초해상도 목적들이 아니라 단지 입체 목적들을 위해서, 바로 인접한 채널들의 그룹이 이들의 부분적 시야들과 함께 라인-확장 방향에서 전체 시야를 완전히 커버하고, 바로 인접한 채널들의 추가적인 그룹이 또한 전체 시야를 완전히 커버하고 채널 그룹들 둘 모두의 광학 경로들이 기판 및 캐리어(66)를 각각 통과하는 구현이 가능할 것이다. 이는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스가 전체 시야를, 가능하게는 완전히 캡처하도록 구성된 제1 복수의 광학 채널들을 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 제2 복수의 광학 채널들은 또한 전체 시야를 가능하게는 완전히 캡처하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 전체 시야는 제1 복수의 광학 채널들 및 제2 복수의 광학 채널들에 의해 적어도 입체적으로 캡처될 수 있다. 제1 복수의 광학 채널들 및 제2 복수의 광학 채널들은 공통 이미지 센서 상에 충돌할 수 있고, 공통 어레이(어레이 옵틱스)를 사용할 수 있고 그리고/또는 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 연속적인 어레이 카메라가 형성되는데, 이는 모든 채널들이 동시에 그리고 동일한 액추에이터들을 사용함으로써 영향받기 때문에 유리하다. 추가적으로, 모놀리식 구조로부터, 특히 온도 변화 동안 전체 어레이의 기계적 안정성과 관련하여 이점들이 얻어진다. 이는 개별 채널들의 부분적 이미지로부터 전체 이미지들의 조립 뿐만 아니라 상이한 복수의 채널들(16)에 의한 전체 시야의 다수의 스캐닝을 갖는 스테레오, 트리플, 쿼드러플 등의 시스템들에서의 사용 동안 3차원 객체 데이터를 획득하기 위해 유리하다.
다음의 논의는 이미지 센서 영역들(58a-d)의 공통 평면에 또한 평행한 렌즈 평면들을 갖는 옵틱스(64a-d)를 다룬다. 후술하는 바와 같이, 광학 채널들(16a-d)의 옵틱스(64a-d)의 렌즈들은 하나의 또는 몇몇 렌즈 홀더들을 통해 기판(66)의 메인 측면(66a) 상에 장착되고 기판(66)을 통해 서로 기계적으로 연결된다. 특히, 복수의 광학 채널들(16a-d)의 광학 경로들(17a-d)은 기판(66)을 관통한다. 따라서, 기판(66)은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성되고, 플레이트 형상이거나 또는 예를 들어 평면인 메인 측면(66a) 및 또한 평면인 대향하는 메인 측면(66b)을 갖는 평행육면체 또는 다른 볼록체의 형상을 갖는다. 메인 측면들은 바람직하게는 광학 경로들(17a-d)에 수직으로 위치된다. 아래에 설명된 바와 같이, 실시예들에 따르면, 옵틱스의 렌즈들과 기판의 일체형 형성에 기초한 순수한 평행육면체 형상으로부터의 편차들이 발생할 수 있다.
도 19a 내지 도 19c의 실시예의 평탄한 캐리어 기판(66)은 예를 들어 유리 또는 중합체의 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 모듈과 같은 추가적인 기계적 특성들의 양상들에 따라 선택될 수 있다.
기판(66)은 추가적인 렌즈들이 직접적으로 그 위에 장착되지 않고 광학 경로의 단순한 평면 부분으로 형성될 수 있다. 추가적으로, 애퍼처 또는 미광 다이아프램들과 같은 다이아프램들 및/또는 IR 블록 필터들과 같은 필터 층들은 기판 표면들 상에 장착될 수 있거나 또는 다이아프램들 및 필터 층들이 장착될 수 있는 표면들 상의 상이한 기판들의 몇몇 층들로 구성될 수 있으며, 이는 예를 들어 이들의 스펙트럼 흡수와 관련하여 채널마다 상이할 수 있다.
기판(66)은 이미지 센서에 의해 캡처될 수 있는 전자기 스펙트럼의 상이한 영역들에서 상이한 특성들, 특히 비-일정한 흡수를 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
도 19a 내지 도 19c의 실시예에서, 각각의 옵틱스(64a-d)는 3개의 렌즈들을 포함한다. 그러나, 렌즈들의 수는 자유롭게 선택가능하다. 그 수는 1, 2 또는 다른 임의의 숫자일 수 있다. 렌즈들은 볼록할 수 있고, 구형, 비구형 또는 자유형 영역과 같은 단지 하나의 광학적으로 투사되는 기능 영역, 또는 예를 들어 볼록 또는 오목 렌즈 형상을 초래하는 2개의 대향하는 영역들을 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 재료들의 렌즈를 구조화함으로써 광학적으로 유효한 렌즈 영역들이 가능하다.
도 19a 내지 도 11c의 실시예에서, 각각의 광학 채널(16a-d) 또는 옵틱스의 제1 렌즈(78a-d)는 메인 측면(66a) 상에 형성된다. 렌즈들(78a-d)은, 예를 들어, 기판(66)의 메인 측면(66a) 상에 몰딩함으로써 생성되고, 예를 들어, UV 경화성 중합체와 같은 중합체로 구성된다. 몰딩은 예를 들어 성형 툴에 의해 발생하고 어닐링은 예를 들어 온도를 통해 및/또는 UV 방사를 통해 발생할 수 있다.
도 19a 내지 도 19c의 실시예에서, 각각의 옵틱스(64a-d)는 추가적인 제2 및 제3 렌즈(82a-d 및 84a-d)를 각각 갖는다. 예시적으로, 이러한 렌즈들은 각각의 렌즈 홀더 내부에 축방향으로 이어지는 튜브형 렌즈 홀더들(86a-d)을 통해 상호 고정되고, 접착 또는 다른 결합 기술에 의해 후자를 통해 메인 측면(66b)에 고정된다. 렌즈 홀더들(86a-d)의 개구들(88a-d)에는 예를 들어, 렌즈들(88a-d 및 84a-d)이 각각 장착되는 원통형 내부의 원형 단면이 제공된다. 따라서, 각각의 옵틱스(64a-d)에 대해, 렌즈들은 광학 경로들(17a-d)의 각각의 광학 축 상에서 동축이다. 렌즈 홀더들(86a-86d)은 또한 그 길이에 걸쳐 그리고 각각의 광학 축들을 따라 각각 변화하는 단면을 가질 수 있다. 여기서, 단면은 이미지 센서(12)까지의 거리가 감소함에 따라 점점 직사각형 또는 정사각형의 특성을 가질 수 있다. 따라서 렌즈 홀더들의 외형은 또한 개구들의 형상과 상이할 수 있다. 렌즈 홀더들의 재료는 광-흡수성일 수 있다. 도 19d 및 19e와 관련하여 위에서 설명된 스퀸팅 옵틱스에 대응하여, 렌즈 홀더들은 또한 회전방향 대칭이 아닌 및/또는 동축이 아닌 방식으로 구성될 수 있다.
전술한 렌즈 홀더를 통한 장착은, 예를 들어, 렌즈 홀더에 의해 유지된 렌즈의 렌즈 정점들이 기판(66)으로부터 이격되도록 하는 위치를 취한다.
이미 상술한 바와 같이, 기판(66)은 양 측면들 상에서 평면이어서 어떠한 굴절력 효과도 갖지 않는 것이 가능하다. 그러나, 기판(66)은 연결되는 부재들의 용이한 형태 맞춤 및/또는 힘 맞춤 정렬을 허용하는, 예를 들어, 개별적인 렌즈들 및 하우징 부분들을 연결하는 리세스들 또는 돌출부들과 같은 기계적 기판들을 포함하는 것이 또한 가능할 것이다. 도 19a 내지 도 19c의 실시예에서, 예를 들어, 기판(66)은, 각각의 옵틱스(64a-d)의 렌즈 홀더들(86a-d)의 튜브의 각각의 단부가 장착되는 위치들에서, 메인 측면(6b) 상의 장착을 용이하게 하거나 배향을 용이하게 하는 구조들을 가질 수 있다. 이러한 구조들은 예를 들어, 원형 리세스 또는 각각의 렌즈 홀더(84a-d)의 측면이 맞물릴 수 있는 기판을 향하는 각각의 렌즈 홀더의 측면의 형상에 대응하는 상이한 형상을 갖는 리세스일 수 있다. 또한, 다른 개구 단면들 및 그에 따라 대응적으로 가능하게는 원형 애퍼처들 이외의 렌즈 애퍼처들이 가능함이 또한 강조되어야 한다.
따라서, 도 19a-c의 실시예는 개별적인 렌즈들을 포함하는 카메라 모듈들의 종래의 구조를 갖지 않고, 개별적인 렌즈들을 유지하기 위해, 이를 완전히 둘러싸는 불투명한 하우징 캐리어를 갖는다. 오히려, 상기 실시예는 기판 캐리어로서 투명한 본체(66)를 사용한다. 이는 투사 광학 경로에 의해 관통되도록 몇몇 인접한 광학 채널들(16a-d)을 가로질러 확장된다. 이는 투사를 방해하지 않지만 또한 설치 높이를 증가시키지 않는다.
그러나, 도 19a 내지 도 19c의 실시예를 변경하기 위한 상이한 옵션들이 주목되어야 한다. 예를 들어, 기판(66)은 반드시 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 모든 채널들(16a-d)을 가로 질러 확장될 필요는 없다. 상술한 것과는 반대로, 도 19f에 예시된 바와 같이, 각각의 옵틱스(64a-d)는 양 측면들(66a 및 66b) 상의 렌즈 홀더들에 의해 유지된 렌즈들을 포함하는 것이 가능할 것이다.
단지 메인 측면(66a) 상의 렌즈들(82e-h)의 존재, 즉, 다른 측면(66b) 상에 렌즈들(82a-d 및/또는 84a-d)이 없을 뿐만 아니라 다른 측면(66a), 즉 이미지 센서(12)로부터 멀리 향하는 기판(66)의 측면 상에 렌즈들(82a-d 및/또는 84a-d)을 제공하고 그 측면, 즉 66a를 향하는 측면에는 제공하지 않는 것이 가능할 것이다. 또한, 렌즈 캐리어(86a-h) 내의 렌즈들의 수는 자유롭게 선택가능하다. 따라서, 단지 하나의 렌즈 또는 2개 초과의 렌즈가 그러한 캐리어(86a-h)에 제공될 수 있다. 이는, 도 19f에 도시된 바와 같이, 렌즈들이 각각의 측면(66a 및 66b) 상의 각각의 렌즈 캐리어들(86a-d 및 86e-h)을 통해 각각 양 측면들(66a 및 66b) 상에 각각 장착되는 경우일 수 있다.
도 12는 도 19a 내지 도 19c의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)를 예시적으로 도시한다. 25b은 아래에 설명된 하나의 또는 몇몇 추가적인 수단에 의해 보완될 수 있다.
예를 들어, 도 20은 어레이(14)의 라인 확장 방향에 평행한 회전축(44)을 중심으로 빔-편향 수단(18)을 회전시키기 위한 수단(92)이 존재할 수 있음을 도시한다. 회전축(44)은 예를 들어, 광학 경로들(17a-d)의 평면 내에 있거나 또는 옵틱스(64a-d)의 직경의 4분의 1 미만만큼 이격된다. 대안적으로, 회전축이 하나의 옵틱스 직경 미만 또는 4개의 옵틱스 직경 미만만큼 더 멀리 있는 것이 또한 가능할 것이다. 예를 들어 사용자에 의한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 흔들림을 보상하기 위해, 수단(92)은, 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 추가적으로, 수단(92)은 더 큰 각도 조절들로 부분적 시야(74a-d)(도 19a)의 전체 커버리지에 의해 정의된 전체 시야의 방향을 변경하도록 구성될 수 있다. 여기서, 빔-편향 수단(18)의 회전에 의해 편향들을 획득하는 것이 추가로 가능할 것이고, 여기서 전체 시야는, 예를 들어 빔-편향 수단(18)을 양측 상의 반사형 미러 어레이로서 형성함으로써 디바이스(11)에 대해 반대 방향으로 배열된다.
또한, 대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스(11)는 라인 확장 방향을 따라 기판(66) 및 기판(66) 자체, 및 그에 따른 옵틱스(64a 내지 64d)에 의해 각각 옵틱스(64a 내지 64d)를 병진 이동시키기 위한 수단(94)을 포함할 수 있다. 또한, 수단(94)은, 예를 들어, 라인-확장 방향을 따른 이동(96)에 의해, 미러 편향 디바이스(18)의 회전에 의해 초래된 이미지 안정화를 넘어서는 이미지 안정화를 획득하기 위해 전술한 이미지 안정화 제어에 의해 제어될 수 있다.
추가로, 추가적으로 또는 대안적으로, 디바이스(11)는 필드의 깊이 조절을 획득하기 위해 이미지 센서(12)와 옵틱스(64a-d) 사이 및 이미지 센서(12)와 캐리어(66) 사이의 이미지-측 거리를 각각 변경하기 위한 수단(98)을 포함할 수 있다. 수단(98)은 수동 사용자 제어에 의해 또는 디바이스(11)의 자동 포커스 제어 및 포커싱 수단에 의해 각각 제어될 수 있다.
따라서, 수단(94)은 기판(66)의 서스펜션으로서 기능하고, 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 도 20에 표시된 바와 같이 라인 확장 방향을 따라 기판(66) 옆에 측방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 이는 또한 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 바람직하게는 광학 경로들의 평면 내에 배열되는 수단(92 및 98)에 적용된다. 수단(98)은 또한 빔-편향 수단(18)에 연결될 수 있고 이를 동시에 또는 거의 동시에 이동시킬 수 있어서, 이미지 센서(12)와 옵틱스(64a-d) 사이의 이미지-측 거리를 변경하는 경우, 옵틱스(64a-d)와 빔-편향 수단(18) 사이의 거리는 본질적으로 일정하거나 일정하게 유지된다. 수단(92, 94 및/또는 98)은 공압식, 유압식, 압전 액추에이터들; DC 모터들; 스텝 모터들; 열 액추에이터들; 정전 액추에이터들; 전기변형 및/또는 자기변형 액추에이터들 또는 드라이브들에 기초하여 구현될 수 있다.
옵틱스(64a-d)는 이미 언급된 투명 기판을 통하는 것과 같이 일정한 상대적 위치에서 상호 유지될 뿐만 아니라 바람직하게는 설치 높이를 증가시키지 않는 적절한 프레임을 통하는 것과 같이 빔-편향 수단과 관련하여 유지될 수 있고, 따라서 바람직하게는 컴포넌트들(12, 14 및 18)의 평면 및 광학 경로들의 평면 내에서 각각 이어지는 것을 주목해야 한다. 상대적 위치의 일관성은 광학 축들을 따라 옵틱스와 빔-편향 수단 사이의 거리로 제한될 수 있어서, 수단(98)은 예를 들어 옵틱스(64a 내지 64d)를 광학 축들을 따라 빔-편향 수단과 함께 병진 이동시킨다. 옵틱스/빔-편향 거리는 채널들의 광학 경로가 설치 높이를 감소시키는 빔-편향 수단(18)의 세그먼트들에 의해 측방향으로 제한되지 않도록 최소 거리로 설정될 수 있으며, 그렇지 않으면 세그먼트들(68a-d)은 광학 경로를 제한하지 않기 위해 측방향 확장과 관련하여 가장 큰 옵틱스/빔-편향 수단 거리에 대해 치수화되어야 할 것이기 때문이다. 추가적으로, 상기 언급된 프레임들의 상대적 위치의 일관성은 옵틱스 및 빔-편향 수단을 x 축을 따라 서로 견고한 방식으로 유지할 수 있어서, 수단(94)은 옵틱스(64a-d)를 라인 확장 방향을 따라 빔-편향 수단과 함께 병진 이동시킬 것이다.
광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 상술한 빔-편향 수단(18)은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 광학 이미지 안정화 제어의 빔-편향 수단(18)의 회전 이동을 생성하기 위한 액추에이터(92)와 함께, 2차원으로 이미지 및 전체 시야 안정화를 허용하는데, 즉, 기판(66)의 병진 이동에 의해, 라인 확장 방향에 본질적으로 평행하게 이어지는 제1 이미지 축을 따른 이미지 안정화, 및 빔 편향 수단(18)의 회전 이동을 생성함으로써, 각각 빔-편향 전에 및 빔-편향 없이 광학 축들에 본질적으로 평행하게, 또는 편향된 광학 축들이 고려되는 경우 광학 축들 및 라인 확장 방향에 수직으로 이어지는 제2 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 허용한다. 추가적으로, 설명된 배열들은 포커스 조절 및 그에 따른 자동 포커스 기능을 실현하기 위해 사용될 수 있는 전술한 액추에이터(98)에 의한 것과 같이, 라인-확장 방향에 수직인 언급된 프레임에 고정된 빔-편향 수단 및 어레이(14)의 병진 이동을 초래할 수 있다.
제2 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 달성하기 위한 회전 이동의 대안으로서 또는 그에 추가적으로, 또한 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 상대적 병진 이동이 구현될 수 있다. 이러한 상대적 이동은 예를 들어 수단(94) 및/또는 수단(98)에 의해 제공될 수 있다.
완전함을 위해, 상기 설명들에 관하여, 이미지 센서 영역들을 통해 캡처하는 경우 디바이스는 이미지 센서 영역들 상의 채널들에 의해 투사되는 채널 당 장면의 하나의 이미지를 캡처하고, 디바이스는 선택적으로, 이미지들을 전체 시야에서 장면에 대응하는 전체 이미지로 어셈블 또는 결합하고, 그리고/또는 예를 들어, 리포커싱(실제 캡처 후 이미지 선예도 영역들을 결정하는 것), 올-인-포커스(all-in-focus) 이미지들, 가상 그린 스크린(전경과 배경의 분리) 등과 같은 소프트웨어 실현을 위해 그리고 깊이 맵들을 생성하기 위해 객체 장면의 3D 이미지 데이터 및 깊이 정보와 같은 추가적인 데이터를 제공하는 프로세서를 가질 수 있다. 후자의 작업들은 또한 프로세서에 의해 또는 외부적으로 수행될 수 있다. 그러나, 프로세서는 또한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스 외부의 컴포넌트를 표현할 수 있다.
도 21a는 이전에 설명된 대안들의 디바이스들(11)이, 예를 들어 모바일 폰, 스마트폰 또는 미디어 플레이어 등과 같은 휴대용 디바이스(130)의 평탄한 하우징에 설치될 수 있음을 예시하며, 이러한 경우, 예를 들어, 이미지 센서(12) 및 이미지 센서 영역들의 평면들 각각 및 광학 채널들(16)의 옵틱스의 렌즈 평면들은 각각 평탄한 하우징의 평탄한 확장 방향에 수직으로 그리고 두께 방향에 평행하게 배향된다. 그러한 방식으로, 예를 들어, 빔-편향 수단(18)은, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 전체 시야가, 예를 들어 모니터를 또한 포함하는, 평탄한 하우징의 전방 측면(102)의 전방에 위치되는 효과를 가질 것이다. 대안적으로, 시야가 전방 측면(102)에 대향하는 평탄한 하우징의 후방 측면의 전방에 있도록 하는 편향이 또한 가능할 것이다. 하우징 내의 디바이스(11)의 예시된 위치로 인해, 하우징(11)의 두께와 평행한 디바이스(11)의 설치 높이가 낮게 유지될 수 있기 때문에, 디바이스(130)의 하우징(22) 및 디바이스 자체가 각각 평탄할 수 있다. 측면(102)에 대향하는 측면 상에 윈도우가 제공되고, 예를 들어, 2개의 위치들 사이에서 빔-편향 수단을 이동된다는 점에서 스위칭가능성이 또한 제공될 수 있으며, 예를 들어, 후자는 전방 및 후방 상에서 미러링하고 하나의 위치로부터 다른 위치로 회전되는 미러로서 또는 하나의 위치에 대한 패싯들의 세트 및 다른 위치에 대한 패싯들의 다른 세트를 갖는 패싯 미러로서 구현되고, 패싯들의 세트들은 라인 확장 방향에서 인접하게 위치되고, 위치 사이의 스위칭은 빔-편향 수단을 라인 확장 방향을 따라 앞뒤로 병진 이동시킴으로써 발생한다. 차량과 같은 상이한, 가능하게는 휴대가능하지 않은 디바이스에 디바이스(11)를 설치하는 것이 또한 가능할 것이다.
몇몇 모듈들(11)은 이들의 채널들의 부분적 시야가 동일한 시야를 완전히 및 선택적으로는 심지어 일치하는 방식으로 커버하고, 예를 들어, 스테레오스코피의 목적으로 모듈들 둘 모두에 동일한 라인 확장 방향을 따라 서로에 대해 기본적 거리 BA(도 15 참조)에서 디바이스(130)에 설치될 수 있다. 둘 초과의 모듈들이 또한 가능할 것이다. 모듈들(11)의 라인 확장 방향들은 또한 동일 선상이 아니라 단지 서로 평행할 수 있다. 그러나, 앞서 언급된 바와 같이, 디바이스(11) 및 모듈은 또한 이들 각각이 동일한 전체 시야를 완전히 그룹으로 커버하도록 하는 채널들을 제공받을 수 있음을 다시 주목해야 한다. 모듈들은 하나의/몇몇 라인(들)/행(들)로 또는 디바이스의 임의의 위치에 배열될 수 있다. 몇몇 모듈들이 배열되는 경우, 이들은 동일한 방식으로 또는 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈은 전체 시야의 입체적 캡처를 수행하도록 구성될 수 있다. 제2 모듈은 간단한 캡처, 입체 캡처 또는 고차 캡처를 수행하도록 구성될 수 있다.
대안적인 실시예들에서, 빔-편향 수단은 앞서 설명된 실시예들과 비교하여 또한 생략될 수 있음을 주목해야 한다. 부분적 사용 시야의 단지 부분적 상호 중첩이 요구되는 경우, 이는, 예를 들어, 이미지 센서 영역의 중심과 각각의 채널의 옵틱스의 광학 중심 상이의 상호 측방향 오프셋들을 통해 획득될 수 있다. 명백하게, 도 20에 따른 액추에이터들이 여전히 사용될 수 있으며, 수단(92)에 대한 대용으로서, 예를 들어, 액추에이터(94)는 추가적으로 옵틱스 및 캐리어(66)를 각각 병진 이동시킬 수 있다.
또한, 다시 말하면, 상기 실시예들은 병치된 광학 채널들의 단일 라인 어레이를 갖는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 도시하며, 여기서 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 광학 경로 내의 어딘가에서, 채널에 걸쳐 확장되는 예를 들어 유리 또는 중합체의 기판이 안정성을 개선하기 위해 확장된다. 추가적으로, 기판은 전방 및/또는 후방 측면 상에 렌즈들을 포함할 수 있다. 렌즈들은 기판의 재료로 제조되거나(예를 들어, 열 스탬핑에 의해 생성되거나), 또는 그 위에 몰딩될 수 있다. 기판 상에 있지 않고 개별적으로 장착되는 추가적인 렌즈들은 기판의 전방 및 후방에 있을 수 있다. 하나의 구조에 몇몇 기판들이 존재할 수 있으며, 둘 모두는 라인 확장 방향을 따를 뿐만 아니라 그에 수직이다. 여기서, 직렬로 광학 경로들을 따라 몇몇 기판들을 렌즈들과 연결하는 것, 즉 임의의 결합 작용을 필요로 하지 않고 예를 들어, 프레임을 통해 상이한 방식으로 서로 미리 결정된 위치 관계에서 이들을 유지하는 것이 또한 가능할 것이다. 그러한 방식으로, 예를 들어, 상기 예들에 따른, 여기서는 예시적으로 도 19b에 따른 렌즈들이 로딩될 수 있는 기판(66), 상기 실시예들에 따른 렌즈들이 또한 로딩될 수 있는, 즉 무엇보다도 그러나 여기서는 예를 들어 몰딩 등에 의해 예시적으로 예시된 일체형으로 생성되는 렌즈 홀더들을 통해 메인 측면들(66a 및/또는 66b) 상에 장착되는 렌즈들을 갖는 기판과 같은 캐리어 기판들이 사용될 때, 렌즈들을 제공 또는 장착하기 위해 2배만큼 많은 측면들이 이용가능하여, 렌즈들은 양측(66a 및 66b) 상에 형성되지만, 또한 측면들(66a 또는 66b) 중 오직 하나 상의 렌즈들 뿐만 아니라 평행육면체-형상의 기판(66)의 재료 이외의 상이한 재료들의 몰딩된 렌즈들이 가능할 것이다. 기판들 둘 모두는 투명하고 메인 측면들(66a 및 66b)을 통해 광학 경로들에 의해 관통된다. 따라서, 상기 실시예들은 단일-라인 채널 배열을 갖는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 형태로 구현될 수 있고, 각각의 채널은 전체 시야의 부분적 시야를 전달하고 부분적 시야들은 부분적으로 중첩한다. 3D 이미지 캡처를 위한 스테레오, 트리플, 쿼드러플 등의 구조들을 위한 몇몇 이러한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들을 갖는 구조가 가능하다. 여기서, 복수의 모듈들은 하나의 인접한 라인으로 구현될 수 있다. 인접한 라인은 동일한 액추에이터들 및 공통 빔-편향 엘리먼트를 사용할 수 있다. 가능하게는 광학 경로 내에 존재하는 하나의 또는 몇몇 기계적 강화 기판들은 스테레오, 트리플, 쿼드러플 구조를 형성할 수 있는 전체 라인을 가로질러 확장될 수 있다. 초해상도의 방법들이 사용될 수 있으며, 여기서 몇몇 채널들은 동일한 부분적 이미지 영역들을 투사한다. 광학 축들은 또한, 빔-편향 유닛에 대해 더 적은 패싯들이 필요하도록 빔-편향 수단 없이 발산 방식으로 이어질 수 있다. 그 다음, 유리하게는, 패싯들은 오직 하나의 각도 성분만을 갖는다. 이미지 센서는 일체형일 수 있으며, 단지 하나의 인접한 픽셀 매트릭스 또는 몇몇 인터럽트된 픽셀 매트릭스들을 포함할 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어 인쇄 회로 보드 상에서 병치되는 다수의 부분적 센서들로 구성될 수 있다. 포커싱 수단의 자동 포커스 드라이브는 빔-편향 엘리먼트가 광학 장치와 동기식으로 이동되거나 정지 상태가 되도록 구현될 수 있다. 어떠한 사전-발산도 존재하지 않는 경우, 실시예들은 이미지 센서(12)와 빔-편향 수단(18) 사이에서 본질적으로 또는 완전히 평행하게 이어지는 광학 경로들을 제공한다.
도 21b는 예를 들어, 디바이스(130)에서 배열될 수 있는 바와 같은 제1 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a) 및 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11b)를 포함하는 개략적 구조를 도시한다. 2개의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들(11a 및 11b)은 공통의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)를 형성할 수 있고 공통 이미지 센서(12) 및/또는 공통 어레이(14)를 포함할 수 있다. 단일-라인 어레이들(14a 및 14b)은 예를 들어, 공통 어레이(14)에서 공통 라인을 형성한다. 이미지 센서들(12a 및 12b)은 공통 이미지 센서(12)를 형성할 수 있고, 예를 들어, 공통 인쇄 회로 보드 또는 공통 플렉스 보드와 같은 공통 기판 또는 공통 회로 캐리어 상에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서들(12a 및 12b)은 또한 상이한 기판들을 포함할 수 있다. 공통 이미지 센서, 공통 어레이 및/또는 공통 빔-편향 수단(18) 뿐만 아니라 별개의 컴포넌트들을 포함하는 추가적인 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들을 포함하는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들과 같은 이러한 대안들의 상이한 조합들이 또한 가능하다. 공통 이미지 센서, 공통 단일-라인 어레이 및/또는 공통 빔-편향 수단의 이점은, 적은 양의 액추에이터들을 제어함으로써 각각의 컴포넌트의 이동이 높은 정밀도로 달성될 수 있고, 액추에이터들 사이의 동기화가 감소되거나 방지될 수 있다는 점이다. 추가적으로, 높은 열 안정성이 획득될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들은 공통 어레이, 공통 이미지 센서 및/또는 공통 빔-편향 수단을 또한 포함할 수 있다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)의 구조는, 예를 들어, 상이한 부분적 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11a 및 11b)의 광학 채널들이 동일한 부분적 시야 상으로 지향되는 경우 전체 또는 부분적 시야의 입체적 캡처를 위해 사용될 수 있다. 비교가능하게는, 추가적인 부분적 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들이 공통 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 통합되어, 스테레오에 비해 고차의 캡처가 가능할 수 있다.
도 22는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따라 사용될 수 있는 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(140)를 도시한다. 이는 도 22에 표시된 바와 같이 각각 2개의 컴포넌트들(121 및 122), 즉 "우측" 광학 채널들(161)에 대한 컴포넌트(121) 및 "좌측" 채널들(162)에 대한 다른 컴포넌트(122)로 분할될 수 있는 이미지 센서를 갖는다. 우측 및 좌측 광학 채널들(161 및 162)은 도 22의 예에서 동일하게 구성되지만, 디바이스(140)의 시야 내의 장면에 대해 가능한 바와 같이 많은 깊이 정보를 획득하기 위해 기본적 거리 BA만큼 서로 측방향으로 오프셋되어 배열된다. 예를 들어, 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 둘 이상의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 좌측부터 제1 위치에 인덱스 1을 갖는 참조 번호가 제공되는 엘리먼트들은 제1 컴포넌트(1) 또는 디바이스(140)의 우측 채널들에 대한 제1 모듈인 모듈(1)에 속하고, 따라서, 좌측부터 제1 위치에 인덱스 2를 갖는 참조 번호가 제공되는 엘리먼트들은 제2 컴포넌트(2) 또는 디바이스(140)의 좌측 채널들에 대한 제2 모듈인 모듈(2)에 속한다. 도 22의 모듈들의 수는 2이지만, 디바이스는 또한 서로에 대한 각각의 기본적 거리로 배열되는 더 많은 모듈을 가질 수 있다.
도 22의 예시적인 경우에, 각각의 복수의 광학 채널들(161 및 162)은 4개의 병치된 광학 채널들을 포함한다. 개별적인 "우측" 채널들은 제2 첨자 인덱스로 구별된다. 채널들은 좌측으로부터 우측으로 인덱싱되는데, 즉, 명확성을 위한 부분적 생략으로 인해 도 28에 도시되지 않은 광학 채널(1611)은, 예를 들어, 좌측 및 우측 채널들이 외측 우측 에지에서, 즉, 복수의 좌측 채널들(162)로부터 가장 멀리 떨어져 기본적 거리 BA만큼 서로 오프셋되어 배열되는 기본적 거리 방향(108)을 따라 배열되며, 다른 우측 채널들(1612-1614)은 기본적 거리 방향(108)을 따른다. 따라서, 채널들(1611-1614)은, 광학 채널들의 단일-라인 어레이를 형성하고, 이의 라인 확장 방향은 기본 거리 방향(108)에 대응한다. 좌측 채널들(162)은 동일한 방식으로 구성된다. 이는 또한 제2 첨자 인덱스로 구별된다. 좌측 채널들(1621 내지 1624)은, 말하자면 채널(1621)이 우측 채널들에 가장 가깝고 채널들(1624)이 우측 채널들로부터 가장 멀리 있도록 우측 채널들(1611-1614)과 같이 서로에 후속하는 동일한 방향에서 인접하게 배열된다.
우측 채널들(1611-1614) 각각은 도 22에 표시된 바와 같이 하나의 렌즈 시스템을 포함할 수 있는 각각의 옵틱스를 포함한다. 대안적으로, 각각의 채널은 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 각각의 광학 채널(1611-1614)은 도 19a의 상황에서 설명된 바와 같이 중첩하는 전체 시야(72)의 중첩하는 부분적 시야들(74a-f) 중 하나를 캡처한다. 예를 들어, 채널(1611)은 부분적 시야(7411)를 이미지 센서 영역(5811) 상으로 투사하고, 광학 채널(1612)은 부분적 시야(7412)를 하나의 이미지 센서 영역(5812) 상으로 투사하고, 광학 채널(1613)은 하나의 할당된 부분적 시야(7413)를 도 28에서 가시적이 아닌 이미지 센서(12)의 각각의 이미지 센서 영역(5813) 상으로 투사하고, 광학 채널(1614)은 할당된 부분적 시야(7414)를, 커버되어 있기 때문에 도 22에 또한 도시되지 않은 각각의 이미지 센서 영역(5814) 상으로 투사한다.
도 22에서, 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역들(5811-5814) 및 이미지 센서(12)의 컴포넌트(121) 각각은, 기본 거리 방향 BA에 평행하고 라인 확장 방향(108)에 평행한 평면에 배열되고, 광학 채널들(1611-1614)의 옵틱스의 렌즈 평면들은 또한 이러한 평면에 평행하다. 또한, 이미지 센서 영역들(5811-5814)은, 광학 채널들(1611-1614)의 옵틱스가 또한 이러한 방향에서 서로에 대해 배열되는 측방향 채널간 거리(110)에서 배열되어, 광학 채널들(1611-1614)의 광학 축들 및 광학 경로들은 이미지 센서 영역들(5811-5814)과 옵틱스(1611-1614) 사이에서 서로 평행하게 이어진다. 예를 들어, 이미지 센서 영역들(5811-5814)의 중심들 및 광학 채널들(1611-1614)의 옵틱스의 광학 중심들은 이미지 센서 영역들(5811-5814)의 앞서 언급된 공통 평면에 수직인 각각의 광학 축 상에 배열된다.
광학 채널들(1611-1614)의 광학 축들 및 광학 경로들은 빔-편향 수단(181)에 의해 편향되고, 그에 따라 광학 채널들(1611-1614)의 부분적 시야들(7411-7414)은, 예를 들어, 부분적 시야들(7411-7414)이 50% 이하만큼만 공간적 각도 관점에서 중첩하도록 오직 부분적으로 중첩하게 되는 효과를 갖는 발산이 제공된다. 도 22에 표시된 바와 같이, 빔-편향 수단(181)은, 예를 들어 각각의 광학 채널(1611-1614)에 대해, 채널들(1611-1614) 중 서로에 대해 상이하게 기울어진 반사 패싯을 포함할 수 있다. 이미지 센서 평면에 대한 반사형 패싯들의 평균 기울기는, 빔-편향 전에 또는 빔-편향 없이 예를 들어, 광학 채널들(1611-1614)의 옵틱스의 광학 축들이 디바이스(181)에 의해 이어지는 평면에 수직인 방향으로 우측 채널들(1611-1614)의 전체 시야를 편향시키거나 또는 이러한 수직 방향으로부터 10° 미만만큼 편향시킨다. 대안적으로, 빔-편향 수단(181)은 또한 광학 채널들(1611-1614)의 개별적인 광학 축들 및 광학 경로들의 빔-편향을 위해 프리즘을 각각 사용할 수 있다.
빔-편향 수단(181)은, 실제로 방향(108)에서 선형 방식으로 인접하게 배치된 채널들(1611-1614)이 2차원 방식으로 전체 시야(72)를 커버하도록 하는 발산을 광학 채널들(1611-1614)의 광학 경로들에 제공한다.
또한, 광학 경로들 및 광학 축들은 설명된 병렬성으로부터 각각 벗어날 수 있고 광학 채널들의 광학 경로들의 평행도는 여전히 매우 명백하여 개별적인 채널들(1611-1614)에 의해 커버되고 각각의 이미지 센서 영역들(5811-5814) 상에 투사되는 부분적 시야들은 각각 임의의 추가적인 조치들, 예를 들어, 빔 편향 없이 대체로 중첩할 것이고, 따라서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(140)에 의해 더 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)은 채널들(1611-1614)의 부분적 시야들이 덜 중첩하도록 광학 경로들에 추가적인 발산을 제공함을 주목해야 한다. 빔-편향 수단(181)은 예를 들어, 전체 시야가 모든 방위각들 및 모든 횡방향들에 걸쳐 평균화되는 애퍼처 각도를 갖는 효과를 가지며, 애퍼처 각도는 광학 채널들(1611-1614)의 부분적 시야의 각각의 평균 애퍼처 각도의 1.5배보다 크다.
좌측 채널들(1621-1624)은 우측 채널들(1611-1614)과 동일한 방식으로 구성되고 각각의 할당된 이미지 센서 영역들(5821-5824)에 대해 위치되며, 광학 채널들(1611-1614)의 광학 축들과 동일한 평면에서 서로 평행하게 이어지는 광학 채널들(1621-1624)의 광학 축들은 대응하는 빔-편향 수단(182)에 의해 편향되어, 광학 채널들(1621-1624)은 거의 일치하는 방식으로, 즉, 전체 시야(72)가 2개의 차원들로 분할되는 부분적 시야들(7421-7424)에서 동일한 전체 시야(72)를 캡처하고, 이는 중첩하고, 이들 각각은 우측 채널들(1611-1614)의 각각의 채널의 각각의 부분적 시야(7411-7414)와 거의 완전히 중첩한다. 예를 들어, 부분적 시야(7411) 및 부분적 시야(7421)는 부분적 시야들(7412 및 7422) 등과 같이 거의 완전하게 중첩한다. 이미지 센서 영역들(5811-5824)은 예를 들어, 도 19의 이미지 센서(12)에 대해 설명된 바와 같이 하나의 칩으로 각각 형성될 수 있다.
앞서 언급된 컴포넌트들에 추가하여, 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 제1 전체 이미지를 형성하기 위해 캡처하는 경우 우측 광학 채널들(1611-1614)을 통해 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(10)에 의해 캡처된 이미지들을 병합하는 작업을 갖는 프로세서(112)를 포함한다. 해결되어야 하는 문제점은 다음과 같다: 우측 채널들(1611-1614)의 인접한 채널들 사이의 채널간 거리들(110)로 인해, 이미지 영역들(5811-5814)에서 채널들(1611-1614)에 의한 캡처 동안 캡처된 이미지들은 서로에 대해 간단히 및 병진적으로 이동될 수 없고 서로의 위에 놓일 수 없다. 즉, 이들은 쉽게 결합될 수 없다. 서로 대응하지만 상이한 이미지들에 상주하는 동일한 장면을 캡처하는 경우 이미지 센서 영역들(5811-5814)의 이미지들에서 방향 B를 따른 측방향 오프셋(108 또는 110)은 각각 불일치로 지칭된다. 대응하는 이미지 콘텐츠들의 불일치는 장면 내의 이러한 이미지 콘텐츠의 거리, 즉, 디바이스(140)로부터 각각의 객체의 거리에 또한 의존한다. 프로세서(112)는 이미지 센서 영역들(5811-5814) 자체의 이미지들 간의 불일치들을 평가하여, 이러한 이미지들을 서로 병합하여 제1 전체 이미지, 즉, "우측 전체 이미지"를 형성하려 시도할 수 있다. 그러나, 채널간 거리(110)가 존재하고 따라서 문제를 야기하지만, 채널간 거리(110)는 또한 상대적으로 작아서 깊이 해상도 및 추정 각각만으로는 부정확하다는 단점이 있다. 따라서, 예를 들어, 상관에 의해 이미지 센서 영역들(5811-5812)의 이미지들 사이의 중첩 영역(114)에서 예를 들어, 2개의 이미지들 사이의 중첩 영역에서 대응하는 이미지 콘텐츠들을 결정하기 위한 시도는 어렵다.
따라서, 병합을 위해, 도 22의 프로세서는 부분적 시야들(7411 및 7412) 사이의 중첩 영역(114)에서 이미지들의 쌍에서의 불일치들을 사용하고, 이들 중 하나는 좌측 채널들(1621 또는 1622) 중 하나에 의해 캡처되고, 이의 투사된 제2 부분적 시야, 즉 7421 또는 7422는 중첩 영역(114)과 각각 중첩된다. 예를 들어, 이미지 센서 영역들(5811 및 5812)의 이미지들을 병합하기 위한 프로세스(112)는 이미지들에서의 불일치들을 평가하고, 이들 중 하나는 이미지 센서 영역들(5821 또는 5822) 중 하나에 의해 캡처되고, 다른 하나는 중첩 영역(140)에서 수반되는 채널에 의해, 즉, 이미지 센서 영역들(5811 또는 5812) 중 하나에 의해 캡처된 이미지이다. 그 다음, 이러한 쌍은 기본 거리 BA 플러스/마이너스 1 또는 채널 기반 거리(110)로부터 기본 거리를 갖는다. 후자의 기본 거리는 단일 채널 기본 거리(110)보다 상당히 크며, 이는 중첩 영역(86)에서의 불일치들이 프로세서(112)에 대해 결정하기 더 쉽기 때문이다. 따라서, 우측 채널들의 이미지들을 병합하기 위해, 프로세서(112)는 좌측 채널들의 이미지, 바람직하게는 배타적으로 우측 채널들 중 하나와 좌측 채널들 중 하나의 이미지들 사이에서 발생하는 불일치들을 평가한다.
보다 구체적으로, 프로세서(112)는 이미지(5811)로부터 다소 직접적으로 우측 채널들의 다른 부분적 시야들 중 어느 것과도 중첩하지 않는 부분적 시야(7411)의 부분을 취하며, 이미지 센서 영역들(5812-5814)의 이미지들에 기초한 부분적 시야(7412 및 7414)의 비-중첩 영역들에 대해 이를 수행하는 것이 가능하며, 이미지 센서 영역들(5811-5814)의 이미지들은 예를 들어 동시에 캡처된다. 단지 부분적 시야들(7411 및 7412)과 같은 인접하는 부분적 시야들의 중첩하는 영역들에서만, 프로세서(112)는, 전체 시야(72)에서의 중첩이 중첩 영역에서 중첩되는 이미지 쌍들로부터의 불일치들을 사용하지만, 이들 중 단지 하나가 아닌 복수개는 우측 채널들 중 하나에 의해 그리고 예를 들어 이와 동시에 또한 다른 하나는 좌측 채널들 중 다른 하나에 의해 캡처되었다.
그러나, 대안적인 절차에 따르면, 이들 중 하나가 우측 채널들에 의해 캡처되고 다른 하나가 좌측 채널들에 의해 캡처된 이미지들의 쌍들 사이의 불일치들의 평가에 따라, 프로세서(112)가 우측 채널의 이미지들 모두를 워프시키는 것이 또한 가능할 것이다. 그러한 방식으로, 예를 들어, 우측 채널들의 이미지들에 대해 프로세서(112)에 의해 계산된 전체 이미지는, 중첩하지 않은 부분적 시야들(7411-7414)의 그러한 영역들에 대해 프로세서(85)에 의한 이미지 쌍들로부터의 불일치들을 또한 평가함으로써, 우측 채널들의 부분적 시야들(7411-7414)의 중첩 영역에서 뿐만 아니라 예를 들어 우측 채널들(1611-1614) 사이의 중앙에서 측방향인 포커스 포인트 상에서 가상 방식으로 비중첩 영역에서 가상으로 "워프될" 수 있고, 하나의 이미지는 우측 채널들 중 하나에 의해 캡처되었고 다른 이미지는 좌측 채널들 중 하나에 의해 캡처되었다.
도 22의 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(140)는 우측 채널의 이미지들로부터 전체 이미지를 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 도 22의 3D 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(140)는 또한 하나의 동작 모드에서, 제1 채널들의 전체 이미지에 추가로, 좌측 채널들의 이미지들의 전체 이미지를 생성하고 그리고/또는 우측 채널들의 전체 이미지에 추가로 깊이 맵을 생성할 수 있다.
제1 대안에 따르면, 프로세서(112)는, 예를 들어, 좌측 광학 채널들(1621-1624) 및 이미지 센서 영역들(5821-5824)에 의해 캡처된 이미지들을 제2 전체 이미지, 즉 좌측 채널의 전체 이미지로 병합하여 사용하고, 좌측 광학 채널들의 부분적 시야들(7421-7424) 중 측방향으로 인접하는 것들의 중첩 영역에서, 대부분 단지 하나는 우측 광학 채널(1611-1614)에 의해 캡처되고 부분적 시야들(7421-7424)의 쌍의 각각의 중첩 영역과 중첩하며 다른 하나는 좌측 광학 채널들 중 하나에 의해 캡처되고 부분적 시야가 각각의 중첩 영역과 중첩하는 이미지들의 쌍들에서의 불일치들을 사용하도록 구성된다.
따라서, 제1 대안에 따르면, 프로세서(112)는 하나의 캡처에 대한 2개의 전체 이미지들, 즉 우측 광학 채널들에 대해 하나 및 좌측 광학 채널들에 대한 다른 하나를 출력한다. 이러한 2개의 전체 이미지들은 예를 들어, 사용자의 두눈에 별개로 공급될 수 있으며, 따라서 캡처된 장면의 3차원 인상을 초래한다.
이전에 언급된 다른 대안에 따르면, 프로세서(112)는 우측 채널들에 대한 전체 이미지에 추가로, 적어도 우측 채널들(1611-1614)의 각각에 대해, 각각의 우측 채널에 의해 캡처된 이미지 및 좌측 채널들 중 하나에 의해 캡처된 추가적 이미지를 포함하는 적어도 하나의 쌍을 포함하는 이미지들의 쌍들에서의 불일치들을 사용하여 깊이 맵을 생성한다.
일 실시예에서, 깊이 맵이 프로세서(112)에 의해 생성되는 경우, 깊이 맵에 기초하여 우측 채널들에 의해 캡처된 모든 이미지들에 대해 전술한 워핑을 수행하는 것이 또한 가능하다. 깊이 맵이 전체 시야(72)에 걸쳐 깊이 정보를 포함하기 때문에, 우측 채널들에 의해 캡처된 모든 이미지들, 즉, 이의 중첩 영역들 뿐만 아니라 비중첩 영역들에서 가상 공통 애퍼처 포인트 및 가상 광학 센터 상으로 각각 워프시키는 것이 가능하다.
2개의 대안들 둘 모두는 또한 프로세서(112)에 의해 프로세싱될 수 있다. 처음에, 프로세서는 앞서 설명된 바와 같이, 우측 채널들의 이미지들 사이의 중첩 영역들에서 우측 채널들의 이미지들을 병합하는 경우, 하나가 좌측 채널들의 이미지들에 속하는 이미지들의 쌍들로부터의 불일치들을 사용함으로써, 그리고 좌측 채널들의 이미지들 사이의 중첩 영역들에서 좌측 채널들의 이미지들을 병합하는 경우, 또한 하나가 우측 채널들의 이미지들에 속하는 이미지들의 쌍들로부터의 불일치들을 사용함으로써, 2개의 전체 이미지들, 즉, 우측 광학 채널들에 대한 하나 및 좌측 광학 채널들에 대한 다른 하나를 생성하여, 그 다음, 상이한 관점들로부터 전체 시야의 장면을 표현하는 그러한 방식으로 획득되는 전체 이미지들로부터, 할당된 깊이 맵을 갖는 전체 이미지, 예를 들어, 가상 뷰 및 가상 광학 센터에 대해, 각각 우측 및 좌측 광학 채널들의 옵틱스의 광학 중심들 사이에 위치되지만 가능하게는 비배타적으로 이들 사이의 중심에 있는 전체 이미지를 생성할 수 있다. 깊이 맵을 계산하고 2개의 전체 이미지들 중 하나를 워프시키거나, 전체 이미지들 둘 모두를 가상 뷰로 워프 및 병합시키기 위해, 프로세서(85)는 우측 및 좌측 전체 이미지를, 좌측 및 우측 개별적 이미지들의 이전 병향으로부터의 중간적 결과로서 가상으로 사용할 것이다. 여기에서, 프로세서는 깊이 맵을 획득하고 이의 워프 또는 워프/병합을 수행하기 위해 2개의 중간 결과 전체 이미지들의 불일치들을 평가한다.
프로세서(112)는, 예를 들어, 이미지 영역들의 상호-상관에 의해 한 쌍의 이미지들에서의 불일치들의 평가를 수행함을 주목해야 한다.
한편으로는, 좌측 채널들의 부분적 시야들 및 다른 한편으로는 우측 채널들의 부분적 시야들에 의한 전체 시야(72)의 상이한 커버리지에 있어서, 가능하게는 4개 초과의 채널들은 또한 (좌측 채널에 대한 할당인지 또는 우측 채널에 대한 할당인지와 무관하게), 예를 들어, 이전의 예들의 라인 방향 또는 컬럼 방향에서 인접한 부분적 시야들의 중첩 영역들 사이에서 상호 중첩의 경우에서와 같이 중첩하며, 우측 채널들의 부분적 시야들 및 좌측 채널의 부분적 시야들 각각은 컬럼들 및 라인들에 배열되는 것을 주목해야 한다. 이는 일반적으로
Figure 112019110618045-pat00001
인 불일치 소스들의 수에 적용되며, 여기서 N은 중첩하는 부분적 시야들을 갖는 채널들의 수와 관련된다.
상기 설명에 추가하여, 프로세서(112)는 선택적으로 또한 각각의 채널의 원근 투사 오류들의 채널별 정정을 수행함을 주목해야 한다.
도 22의 실시예는 많은 방식들에서 예시적인 것임을 주목해야 한다. 이는 예를 들어 광학 채널들의 수에 관한 것이다. 우측 광학 채널들의 수는 4가 아닐 수 있고, 2와 같거나 그보다 다소 크거나 또는 2 내지 10(둘 모두 포함)일 수 있고, 우측 광학 채널들의 부분적 시야들의 중첩 영역은, 각각의 부분적 시야 또는 각각의 채널에 대해, 각각의 부분적 시야에 대한 최대 중첩을 갖는 쌍이 고려되는 한, 모든 이러한 쌍들에 대한 표면 영역의 관점에서, 예를 들어, 이미지 평면에서, 즉 이미지 센서 영역들의 평면에서 측정되는 이미지 영역들(5811-5814)에 의해 캡처된 이미지들의 평균 이미지 크기의 1/2 내지 1/1000일 수 있다. 이는 예를 들어, 좌측 채널들에 적용된다. 그러나, 수는 우측 채널들과 좌측 채널들 사이에서 상이할 수 있다. 이것은, 좌측 광학 채널들의 수 NL과 우측 광학 채널들의 수 NR이 반드시 동일할 필요는 없고, 전체 시야(72)를 좌측 채널들의 부분적 시야들 및 우측 채널들의 부분적 시야들로 분할하는 것은 도 22의 경우에서와 같이 반드시 대략 동일할 필요는 없다. 부분적 시야들 및 이들의 중첩과 관련하여, 더 큰 중첩을 갖는 모든 쌍들에 대해 각각 10 m의 이미지 거리 및 객체 거리가 고려되는 한, 부분적 시야들은 서로에 대해 그러나 적어도 20 픽셀 투사될 수 있고, 이는 우측 채널들 뿐만 아니라 좌측 채널들 둘 모두에 적용될 수 있다.
상기 설명들과 대조적으로, 좌측 광학 채널들 및 우측 광학 채널들이 각각 단일 라인으로 형성되는 것은 필수적이 아니다. 좌측 및/또는 우측 채널들은 또한 광학 채널들의 2차원 어레이를 형성할 수 있다. 추가적으로, 단일-라인 어레이들이 동일 직선 라인 확장 방향을 포함하는 것은 필수적이 아니다. 그러나, 도 22의 배열은 이점이 있는데, 이는 빔 편향 전에 및 빔 편향 없이 각각 광학 채널들, 즉 우측 및 좌측 채널들 둘 모두의 광학 축들이 이어지는 평면에 수직으로 최소 설치 높이를 도출하기 때문이다. 이미지 센서(12)에 관하여, 하나, 둘 또는 몇몇 칩들로 형성될 수 있음이 이미 언급되었다. 예를 들어, 이미지 센서 영역(5811-5814 및 5821-5824)마다 하나의 칩이 제공될 수 있으며, 몇몇 칩들의 경우, 이들은 하나의 또는 몇몇 인쇄 회로 보드들, 예를 들어, 좌측 채널들 및 좌측 채널들의 이미지 센서들 각각에 대한 하나의 인쇄 회로 보드 및 우측 채널들의 이미지 센서들에 대한 하나의 인쇄 회로 보드 상에 장착될 수 있다.
따라서, 도 22의 실시예에서, 가능한 한 조밀하게 우측 또는 좌측 채널들의 채널들 내에 인접한 채널들을 배열하는 것이 가능하며, 최적의 경우 채널 거리(110)는 렌즈 직경에 대응한다. 이는 작은 채널 거리 및 그에 따라 낮은 불일치를 도출한다. 그러나, 한편으로는 우측 채널들 및 다른 한편으로는 좌측 채널들이 임의의 거리 BA에서 서로에 대해 배열될 수 있어서, 큰 불일치들이 실현될 수 있다. 대체로, 아티팩트가 감소된 또는 아티팩트가 없는 이미지 융합 및 수동 광학 이미징 시스템에 의한 깊이 맵들의 생성에 대한 옵션이 존재한다.
상기 예들과 비교하여, 채널들(161 및 162)의 오직 2개 초과의 그룹들을 사용하는 것이 가능할 것이다. 그룹들의 수는 N으로 표시될 수 있다. 이러한 경우, 그룹 당 채널들의 수가 동일하고, 전체 시야의 부분적 시야들로의 분할이 모든 그룹들에 대해 동일하면, 다수의 불일치 소스들
Figure 112019110618045-pat00002
은 예를 들어 그룹(161)의 부분적 시야들의 중첩 영역마다 초래될 것이다. 채널들의 그룹들에 대한 상이한 전체 시야 분할은 또한 앞서 이미 언급된 바와 같이 가능하다.
마지막으로, 상기 설명에서, 프로세서(112)가 우측 채널들의 이미지를 병합하는 단지 예시적인 경우가 사용되었음에 주목해야 한다. 앞에서 언급된 바와 같이, 양쪽 및 모든 채널 그룹들에 대해 각각 또는 좌측 그룹들 등에 대해서도 동일한 프로세스가 프로세서(112)에 의해 수행될 수 있다.
도 23a는 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 일 실시예를 도시한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)는 예를 들어 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11, 1000, 2000, 4000 또는 8000)일 수 있다. 바람직하게는, 이미지 센서 영역들(58a-d)은 공통 평면, 즉 광학 채널들(16) 또는 이들의 옵틱스의 이미지 평면에 각각 배열된다. 도 23a에서, 이러한 평면은 예시적으로, 아래의 설명을 단순화하기 위해 도 23a에 도시되고 참조 번호 115가 제공된 데카르트 좌표계의 z 및 y 축에 걸친 평면에 평행하다.
광학 채널들의 선형 어레이에서, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 확장은 바닥을 향해 이미지 센서(12) 및 옵틱스(64)에 의해 제한되기 때문에, 렌즈의 직경보다 라인 확장 방향을 따라 더 크다. z 축을 따른, 즉 광학 채널들(16a-d)의 광학 축들 및 광학 경로들을 따른 옵틱스(64)에 대한 이미지 센서(12)의 상호 배열에 의해 결정되는 바와 같은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 최소 확장은 z 축을 따른 최소 확장보다 작지만, 단일-라인 어레이로서 광학 채널들(16a-d)의 구현으로 인해, 라인 확장 방향 z에 수직인 측방향 y에서 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 최소 확장 방향보다 크다. 후자는 각각의 개별적인 광학 채널(16a-d)의 측방향 확장에 의해, 예를 들어 가능하게는 홀더(66)를 포함하여 y 축을 따라 옵틱스(64a-d)의 확장에 의해 주어진다.
앞서 설명된 바와 같이, 도 23a의 실시예에서, 광학 축들(17a-d)은 도 23a에 도시된 바와 같이 예를 들어 각각 옵틱스(64a-d)에서 각각 빔-편향 수단(18)에 의한 편향 전에 그리고 편향 없이 서로 평행하거나 또는 그로부터 오직 약간 벗어난다. 옵틱스(64a-d) 뿐만 아니라 이미지 센서 영역들(58a 내지 58d)의 대응하는 중심 위치는 생성하기 쉽고, 설치 공간을 최소화하는 것과 관련하여 우호적이다. 광학 채널들의 광학 경로들의 평행도는 또한, 개별적인 채널들(16a-d)에 의해 커버되고 각각의 이미지 센서 영역들(58a-d) 상에 투사되는 부분적 시야들 각각이 빔 편향과 같은 임의의 추가적인 조치들 없이 거의 완전히 중첩될 효과를 갖는다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)에 의한 더 큰 전체 시야를 커버하기 위해, 빔-편향 수단(18)의 추가적인 기능은, 채널들(16a-d)의 부분적 시야들이 덜 중첩되도록 광학 경로들에 발산을 제공하는 것이다.
예를 들어, 광학 채널들(16a-d)의 광학 경로들의 광학 축들(17a-f)은 빔-편향 수단(18)에 이전에 그리고 빔-편향 수단(18) 없이 각각 서로 평행하거나, 광학 채널들(16a-d)의 부분적 시야들의 최소 애퍼처 각도의 1/10 미만만큼 모든 채널들에 걸쳐 평균화된 정렬을 따라 평행 정렬에 대해 벗어나는 것으로 가정된다. 추가적인 조치들 없이, 부분적 시야들은 대체로 중첩할 것이다. 따라서, 도 23a의 빔-편향 수단(18)은, 각각의 광학 채널(16a-d)에 대해, 광학 채널들의 부분적 시야들이 입체각에 대해 덜 중첩하고, 예를 들어, 광학 채널들(16a-d)의 개별적인 부분적 시야들의 애퍼처 각도보다 1.5배 큰 애퍼처 각도를 갖는 전체 시야를 커버하도록, 각각 광학적으로 평면이고 서로에 대해 기울어진 이러한 채널에 명확하게 할당된 반사형 패싯(68a-d)을 포함한다. 도 23a의 예시적인 경우에서, 예를 들어, 반사형 패싯들(68a-d)의 상호 기울기는, z 축을 따라 실제로 선형으로 병치되어 배열되는 광학 채널들(16a-d)이 부분적 시야들(74a-d)의 2차원 배열에 따라 전체 시야(72)를 커버하는 효과를 갖는다.
도 23a의 실시예에서, 한편으로는 빔 편향 전에 광학 축들의 평균화된 방향 및 빔 편향 후 광학 축들의 평균화된 방향에 걸친 평면에서, 즉, 도 23a의 예의 zy 평면에서, 및 다른 한편으로는, 후자의 평면에 수직으로 이어지고 빔 편향 이후 광학 축들의 평균화된 방향에 평행한 평면에서, 광학 채널들(16a-d)의 광학 축들(17a-d)의 각도 편향을 고려하는 경우, 도 23a의 예는 빔 편향 이후의 평균화된 방향이 y 축에 대응하는 예시적인 경우에 대응한다. 따라서, 평균적으로 광학 채널들의 광학 축들은 yz 평면에서 z 축을 중심으로 90°만큼 편향되며 평균적으로 광학 축들은 yz 평면으로부터 기울어지지 않는다.
예를 들어,
Figure 112019110618045-pat00003
은, xy 평면에서 측정된 xz 평면에 대한 패싯(68a)의 경사각, 즉, 광학 축들(17a)이 이어지는 xz 평면에 대해 z 축을 중심으로 하는 패싯(68a)의 기울기를 표시한다.
Figure 112019110618045-pat00004
은 xz 평면에 평행한 패싯(68a)의 배열에 대응한다. 따라서,
Figure 112019110618045-pat00005
이 적용된다. 따라서,
Figure 112019110618045-pat00006
은, xz 평면에 대한 기울기
Figure 112019110618045-pat00007
을 갖고 z 축을 따라 측정된 z 방향에 평행하게 이어지는 평면에 대한 패싯(68a)의 경사각을 정의한다. 따라서,
Figure 112019110618045-pat00008
이 그에 따라 적용된다. 다른 채널들에 대해 동일한 정의들,
Figure 112019110618045-pat00009
가 적용된다. 각각의 광학 채널에 대해, 설정 각도는, 광학 채널들이 이어지는 캐리어 기판에 대해 이러한 채널에 할당된 반사형 패싯의 기울기의 경사각보다 클 수 있다. 여기서, 캐리어 기판은 어레이(14)의 라인 확장 방향에 평행하게 위치될 수 있고, 설정 각도는 라인 확장 방향에 수직인 평면에 있을 수 있다.
도 23b 내지 도 23e는 선형으로 또는 단방향으로 각각 배열되는 예시적으로 4개의 광학 채널들에 대한 실시예에 따른 빔-편향 디바이스의 측면도들을 도시한다. 도 23b 내지 도 23e의 빔-편향 디바이스(18)는 도 19a의 빔-편향 디바이스로서 사용될 수 있지만, 부분적 시야들은 도 19a에 예시된 바와 같이 시계방향 3, 4, 2, 1로 전체 시야를 커버하지 않고, 4, 2, 1, 3의 순서로 시계 방향으로 커버할 것이다. 패싯들(68a-d)의 경사각들은 도 23b 내지 도 23e에 표시되어 있다. 이는 윗첨자 인덱스들 1 내지 4에 의해 구별되고 각각의 채널에 각각 할당된다. 여기서,
Figure 112019110618045-pat00010
및
Figure 112019110618045-pat00011
둘 모두는 0°이다. 캐리어 기판의 후면, 즉 패싯들(68a-d)이 제공된 표면에 대향하는 측면은 도 23b 내지 도 23e에 121로 표시되어 있다. 캐리어 기판(123)의 평행육면체 형상 부분을 형성하는 재료는 점선(125) 아래에 있다. 이에 추가된 추가적인 재료는 몰딩이 용이하게 되도록 작은 체적을 갖는다는 것은 명백하다.
캐리어 기판(123)은 이미지 센서(12)에 대해, 즉 광학 채널들의 광학 축들의 평균 방향이 편향되게 하는 축, 즉, 도 23a의 z 축을 중심으로 설정 각도
Figure 112019110618045-pat00012
만큼 기울어지도록 배치된다. 이러한 설정 각도는 이미지 센서(12)를 향하는 빔-편향 디바이스(18)의 표면이 광학 채널들의 광학 경로들의 "대략적 편향"을 초래하는 효과를 갖는다.
빔-편향 수단(18)에 의한 각각의 광학 채널의 광학 경로 편향의 편향 각도들에 대해, 이는, 이들이 각각 설정 각도
Figure 112019110618045-pat00013
에 기초할 뿐만 아니라 캐리어 기판(123) 자체에 대한 광학 채널에 할당된 반사형 패싯의 각각의 기울기에 기초한다는 것을 의미한다. 앞서 설명된 바와 같이, 이러한 언급된 패싯들(68a-d)의 이러한 패싯-개별적 기울기들은, xy 평면에서의 경사각 및 그에 수직인 평면에서 캐리어 기판(123)의 법선에 대한 경사각에 의해 정의될 수 있다. 각각의 채널에 대해, 설정 각도
Figure 112019110618045-pat00014
이 기울기보다 큰 경우, 즉 모든 채널들에 대해
Figure 112019110618045-pat00015
인 경우가 바람직하다. 상기 부등식이
Figure 112019110618045-pat00016
또는 심지어
Figure 112019110618045-pat00017
에 대해 이미 충족되는 경우가 훨씬 더 바람직하다. 다시 말하면, 패싯들(68a-d)의 경사각들에 비해 설정 각도가 매우 커서, 순수한 평행육면체 형상의 빔-편향 디바이스(18)에 비해 추가적인 재료가 적은 경우가 바람직하다.
Figure 112019110618045-pat00018
은 예를 들어 30° 내지 60°(각각을 포함함)에 놓일 수 있다.
도 23b-23e의 빔-편향 수단(18)의 제조는, 예를 들어 추가적인 재료가 몰딩 툴에 의해 캐리어 기판(123) 상에 몰딩됨으로써 수행될 수 있다. 여기서, 캐리어 기판(123)은 예를 들어 유리일 수 있는 한편, 그 위에 몰딩된 추가적인 재료는 중합체이다. 추가적인 옵션은 도 23b 내지 23e의 빔-편향 디바이스(18)가 사출 성형 등에 의해 일체형으로 형성되는 것이다. 이는, 이미지 센서를 향하는 빔-편향 수단의 표면이 적어도 광학 채널들에 할당된 반사형 패싯들에서 미러링되는 효과를 갖는다. 캐리어 기판은, 예를 들어, 도 12b의 상황에서 설명한 바와 같이 피봇될 수 있다.
지금까지 설명된 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 구조의 일부 양상들은, 말하자면, 예를 들어 전체 이미지를 캡처하기 전 또는 캡처할 때 원하는 또는 순간적인 설정과 관련된다. 도 23a의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)는 예를 들어, 전술한 설정들과 동시에 예를 들어 이미지 센서 영역들(58a-d)에 의해 캡처된 이미지들을, 전체 시야(72)에서 장면을 표현하는 전체 이미지로 병합하는 프로세서(112)와 같은 프로세서를 포함한다. 광학 채널들(16a-d)에 의해 이미지 센서 영역들(58a-d) 상에 투사되고 그에 의해 캡처되는 이미지들을 병합 또는 융합하는 프로세서(112)에 의해 사용되는 알고리즘은, 예를 들어, 앞서 설명된 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 컴포넌트들의 특정 파라미터들을 유지하는 것에 대한 가정들이, 전체 이미지의 품질이 특정 규격들을 충족하거나 알고리즘이 완전히 적용될 수 있게 부합되어야 하도록 설계된다. 예를 들어, 알고리즘은 하기 가정들 중 하나 또는 몇몇에 대한 준수를 가정한다:
1) x 축을 따른 옵틱스-대-이미지 센서 영역 거리들은 모든 광학 채널들(16a-d)에 대해 동일하고;
2) 부분적 시야들(74a-d)의 상대적 위치, 특히 이들 사이의 중첩은 미리 결정된 규격에 대응하거나 또는 미리 결정된 최대 편향 미만만큼 벗어난다.
다양한 원인들로, 상기 언급된 가정들 중 하나 또는 몇몇은 준수되지 않거나 충분히 준수되지 않은 경우일 수 있다. 이를 준수하지 않는 원인들은, 예를 들어 옵틱스(64a-d)의 서로에 대한 그리고 이미지 센서(12)에 대한 상대 위치들의 부정확도들과 같은 제조 허용오차일 수 있다. 생성 부정확도는 또한, 빔-편향 수단(18)이 패싯들(68a-d)을 포함하는 경우, 빔-편향 디바이스(18)의 설치의 부정확도 및 가능하게는 패싯들(68a-f)의 서로에 대한 상대적 위치들을 포함할 수 있다. 생성에 의해 유도된 허용오차 편차들에 추가로 또는 대안으로 온도 변동들은 위에 언급된 가정들 중 하나 또는 몇몇이 적용되지 않거나 충분히 준수되지 않는 효과를 가질 수 있다.
특정 정도까지, 프로세서(112)에 의해 실행되는, 이미지 센서 영역들(58a-d)의 이미지들을 전체 이미지로 병합 또는 융합하기 위한 알고리즘은, 가능하게는 컴포넌트들의 최적의 정렬 및 배열로부터의 편차들, 예를 들어 부분적 시야들의 상대적 위치들의 세트 성상도로부터 전체 시야(72) 내에서 부분적 시야들(74a-d)의 위치들의 서로에 대한 편차들을 보상할 수 있다. 이미지들을 각각 병합 또는 융합하는 경우, 프로세서(112)는 예를 들어 이러한 편차들을 특정 정도까지 보상할 수 있다. 그러나, 특정 편차 제한들을 초과하는 경우(가정 2를 준수하지 않음), 프로세서(112)는, 예를 들어 편차들을 보상할 수 없을 것이다.
상기 언급된 가정들이 예를 들어, 특정 온도 범위에 걸쳐 항상 준수되도록 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)를 생성하는 것은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 제조 비용들을 증가시키는 경향이 있다. 이를 방지하기 위해, 도 23a의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)는 각각의 광학 채널(16i)의 이미지 센서 영역(58i), 각각의 광학 채널(16i)의 옵틱스(64i) 및 빔-편향 수단(18) 및 이의 각각의 세그먼트(68i) 사이의 상대적 위치를 채널-개별적으로 변경하거나, 또는 각각의 광학 채널의 광학 경로의 편향과 관련된 빔-편향 수단(18)의 세그먼트(68i)의 광학 특성 또는 광학 특성(16i)을 채널-개별적으로 변경하기 위한 조절 수단(116)을 포함한다. 조절 수단(116)은 디폴트 값들에 의해 제어되고 디폴트 값들에 따라 조절 작업들을 수행한다. 이들은 아래에서 논의될 바와 같이, 메모리(118) 및/또는 제어부(122)에 의해 제공된다.
장치(150)는 예시적으로 조절 수단(116)을 채널-개별적 제어를 위한 저장된 디폴트 값들을 갖는 메모리(118)를 포함한다. 디폴트 값들은 제조자에 의해 결정될 수 있고, 메모리(118)에 저장될 수 있다. 추가적으로, 예를 들어, 도 23a에 점선(124)으로 표시된 바와 같이, 프로세서(112)는, 이미지 센서 영역들(58a-d)의 캡처된 이미지들, 예를 들어 프로세서(112)에 의해 각각 전체 이미지로 병합 또는 융합될 이미지들의 평가들을 통해, 메모리(118)의 저장된 디폴트 값들을 개선 및 업데이트할 수 있다. 프로세서(112)는 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 조절 수단(116)을 통해 현재 저장된 디폴트 값들로 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)를 조절함으로써 장면을 캡처한다. 이를 위해, 디폴트 값들은 메모리(118)로부터 판독되어 채널-개별적 조절을 위해 조절 수단(116)에 의해 사용된다. 그러한 방식으로 캡처된 이미지 센서 영역들(58a-d)의 이미지들을 분석함으로써, 프로세서(112)는, 캡처에 방금 사용된 저장된 디폴트 값들이 메모리(118)에서 어떻게 수정될지에 대한 정보를 획득하여, 그러한 개선된 또는 업데이트된 디폴트 값들을 사용함으로써 다음 캡처에서 상기 가정들의 더 정확한 또는 개선된 준수를 도출한다.
저장된 디폴트 값들은 조절 값들의 완전한 세트, 즉 디바이스(150)를 완전히 조절하기 위한 조절 값들의 세트를 포함할 수 있다. 이들은 전술한 바와 같이 선택되고, 채널들의 광학 특성들의 특정 채널-개별적 편차들을 설정 특성으로부터 감소 또는 제거하기 위해 아래에서 더 상세히 설명된다.
디폴트 값들은 일련의 연속적인 온도 간격들의 시퀀스마다 하나씩과 같이 조절 값들의 몇몇 세트들을 포함하여, 이미지 캡처를 위해 항상 현재 상황에 실제로 적합한 조절 값들의 세트가 사용되는 경우일 수 있다. 이를 위해, 제어부(122)는, 메모리(118)에서 디폴트 값 세트들과 상이한 미리 결정된 상황들 사이의 할당들의 표를 액세스 또는 검색할 수 있다. 이러한 액세스를 위해, 제어부(122)는 온도, 압력, 습도, 공간에서 디바이스(150)의 위치 및/또는 디바이스(150)의 순간 가속도 또는 현재 회전 레이트에 관한 데이터와 같은 현재 상황을 반영하는 센서 데이터를 수신하고, 이러한 데이터로부터 메모리(118) 내의 몇몇 디폴트 값 세트들 중 하나, 즉, 센서 데이터에 의해 설명되는 현재 상황에 가장 근접한 미리 결정된 상황에 할당된 것을 결정한다. 센서 데이터는 또한 이미지 센서 영역들의 이미지 센서 데이터로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 제어부(122)는 현재 온도가 속하는 할당된 온도 간격의 세트를 선택한다. 그 다음, 조절 수단(116)에 의한 특정 이미지 캡처에 사용되는 메모리(118)로부터 선택된 세트의 디폴트 값들은, 선택적 피드백(124)이 사용되는 경우 다시 업데이트될 수 있다.
예를 들어, 저장된 디폴트 값들은, 예를 들어, 저장된 디폴트 값들, 즉, 부분적 시야들의 정규의 분포로부터 부분적 시야들의 횡방향 편향, 옵틱스의 포커스 길이들 또는 광학 채널들의 피사계 깊이 거리들에 의해 조절 디바이스를 제어함으로써 광학 채널들 사이의 하나의 또는 몇몇 특성들의 분포의 분산에 대한 측정치가 감소되도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 제어부(122)의 디폴트 값들은 메모리(118) 없이, 즉, 예를 들어 현재 센서 데이터를 적절한 디폴트 값들로 매핑하는 것이 제어부(122)에 고정적으로 통합되는 경우 결정될 수 있다. 맵핑은 센서 데이터와 디폴트 값들 사이의 기능적 상황에 의해 설명될 수 있다. 기능적 상황은 파라미터들에 의해 적응될 수 있다. 파라미터들은 피드백(124)을 통해 적응될 수 있다.
메모리(118)는 예를 들어, 비휘발성 메모리일 수 있다. 가능하게는, 이는, 판독 전용 메모리지만, 재기입가능한 메모리가 또한 가능하다. 제어부(122) 및 프로세서(112)는 소프트웨어, 하드웨어 또는 프로그래머블 하드웨어로 구현될 수 있다. 이는, 공통 마이크로프로세서 상에서 실행되는 프로그램들일 수 있다. 제어부(122)에 센서 데이터를 제공하기 위한 센서들은 예를 들어, 이미지 센서 영역들과 같이 디바이스(150)에 속할 수 있거나, 또는 아래의 도면들을 참조하여 아래에서 논의될 바와 같이 디바이스에 통합된 장치의 컴포넌트들과 같은 외부 컴포넌트들일 수 있다.
다음으로, 조절 수단(116)에 대한 가능한 구현들이 설명될 것이다. 여기서, 도 23a의 조절 수단(116)은 아래에서 설명되는 구현 변형들 중 하나, 몇몇 또는 모두에 적용될 수 있다. 특정 조합들이 또한 아래에서 설명될 것이다.
도시된 변형예에서, 조절 수단(116)은 예를 들어, 각각의 채널(16i)의 옵틱스(64i)를 광학 축(17i)을 따라 또는 광학 경로를 따라 축 방향으로 또는 z 축 및/또는 y 축을 따라 그에 횡방향으로 각각 이동시키는 각각의 채널(16i)에 대한 하나의 액추에이터(126i)를 포함한다. 대안적으로, 액추에이터(126i)는 예를 들어, 또한 이미지 센서(12) 또는 개별적인 이미지 센서 영역(58i)을 이동시킬 수 있다. 일반적으로, 액추에이터(126i)는 이미지 센서 영역(58i), 옵틱스(64i) 및/또는 빔-편향 수단(24)의 각각의 세그먼트(64i)의 상대적인 이동을 초래할 수 있다.
도 24a와 관련된 변형예에 따르면, 조절 수단(116)은 도 24a에 표시된 바와 같이, 각각의 옵틱스(64ai)(128i'')에 통합될 수 있고, 세그먼트(61i)(128i''')에 통합될 수 있고, 이미지 센서 영역(58i)과 옵틱스(64i)(128') 사이 또는 옵틱스(64i)와 빔-편향 수단 세그먼트(68i)(128i''') 사이에 위치될 수 있는 각각의 채널(16i)에 대한 위상-변화 광학 엘리먼트 및 위상-변화 엘리먼트(128i)를 각각 포함하고, 이전에 언급된 옵션들의 조합들이 또한 가능하다. 위상-변화 광학 엘리먼트(128i)는 예를 들어 굴절률의 위치-의존적인 변화, 즉 액정들에 의한 이의 국부적 분포들을 유발할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 위상-변화 광학 엘리먼트(128i)는 예를 들어, 가요성, 고정식, 투명 재료들에 기계적으로 작용하여 변형을 초래하는 압전을 사용함으로써 또는 전기 습윤 효과를 사용함으로써 광학 활성 표면의 형상의 변화를 초래한다. 위상-변화 광학 엘리먼트(128i'')는 예를 들어, 옵틱스(64i)의 굴절률을 변경할 수 있다. 대안적으로, 위상-변화 엘리먼트(128i'')는 옵틱스(64i)의 광학 렌즈 영역의 형상을 변경하고, 따라서 옵틱스(64i)의 유효 굴절력을 변경할 수 있다. 위상 변경 엘리먼트(128i'''')는 예를 들어, 각각의 표면의 가상 기울기를 야기하도록 세그먼트(68i)의 광학적으로 적절한 표면 상에, 예를 들어 반사형 패싯 상에 정현 위상 격자를 생성할 수 있다. 유사하게, 위상-변화 엘리먼트(128i') 또는 위상-변화 엘리먼트(128i'')는 광학 축을 편향시킬 수 있다.
즉, 위상-변화 광학 엘리먼트(128i)에 의해 야기되는 위상 변화는 대체로, 광학 축(17i)을 중심으로 회전 대칭인 것과 같이 회전 대칭일 수 있고, 따라서 예를 들어, 128i'의 경우 옵틱스(64i)의 포커스 길이의 변화를 초래할 수 있다. 그러나, 엘리먼트(128i)에 의해 초래되는 위상 변화는, z 축을 따라 또는 y 축을 따라 선형으로와 같이 거의 선형일 수 있어서, 각각의 방향에서 편향 각도의 변화 또는 광학 축(17i)의 편향을 초래할 수 있다.
회전 대칭 위상 변화는 각각의 광학 채널(16i)의 부분적 시야의 위치 정정을 선형 위상 변화 및 포커싱을 위해 사용될 수 있다.
도 24b에 예시된 추가적인 변형에 따르면, 조절 수단(116)은 각각의 채널(16i)에 대한 하나의 액추에이터(132i)를 포함하고, 이는, 예를 들어 각각의 채널(16i)의 반사형 패싯과 같은 세그먼트(68i)를, 광학 축(17i)에 대한 이의 각도 배향, 즉 설정 각도
Figure 112019110618045-pat00019
에서 변경한다. 여기서, 세그먼트(68i)는 반사형 패싯으로 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 각각의 세그먼트(68i)는 또한 yz 평면에서 광학 축(17i)의 방향을 편향시키는 프리즘으로서 구현될 수 있는 한편, 광학 채널(16i)의 광학 경로는 프리즘을 통과한다.
액추에이터들(126i 및 132i)에 의한 상대적인 이동들을 실현하기 위해, 즉 액추에이터(132i) 및 z 축에 의해 세그먼트(68i)를 기울이는 것 뿐만 아니라 예를 들어 병진 방식으로 구현될 수 있는 옵틱스(68i)의 이동을 생성하기 위해, 예를 들어, 공압, 유압, 압전, 열, 정전기 또는 전기 동력 드라이브 또는 DC 또는 스텝 모터 또는 음성-코일 드라이브가 사용될 수 있다.
다시 도 23a를 참조하는 경우, 점선들은, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)가 조절 수단(116)에 추가하여 선택적으로 이미지 센서(12), 광학 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이에서 전반적인, 즉, 모든 광학 채널들(16a-d)에 대해 동일한 상대적 이동을 생성하기 위한 하나의 또는 몇몇 액추에이터들(134)을 포함할 수 있음을 표시한다. 하나의 또는 몇몇 추가적인 액추에이터들(134)은 도 23a에 표시된 바와 같이, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 선택적으로 존재하는 자동 포커스 제어부(136)(포커싱 수단) 및/또는 선택적으로 존재하는 이미지 안정화 제어부의 일부일 수 있다.
추가적인 액추에이터들에 의해 보충되는 도 23a의 디바이스(150)의 특정 예가 도 25에 도시되어 있다. 도 25은, 광학 채널들(16a-d)의 옵틱스(64a-d)가 공통 캐리어(66)를 통해 서로 기계적으로 고정되는, 도 23a의 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)를 도시한다. 이러한 공통 홀더를 통해, 예를 들어 z 방향으로, 즉 어레이(14)의 라인 확장 방향을 따라 캐리어(66)의 병진 이동에 의해 모든 채널들에 대해 동일한 전반적 이동을 옵틱스(64a-d)에 가하는 것이 가능하다. 이를 위해, 액추에이터(134a)가 제공된다. 따라서, 액추에이터(134a)가 공통 캐리어(66)에 z 축을 따른 병진 이동을 가한다는 점에서, 액추에이터(134a)는 모든 광학 채널들(16a-d)에 대해 동일한 옵틱스(64a-d)의 병진 이동을 생성한다. 액추에이터(134a)의 타입에 관하여, 도 24a 및 도 24b를 참조하여 언급된 예들이 참조된다. 또한, 디바이스(150)는 전반적인, 즉 모든 광학 채널들(16a-d)에 대해 동일한 방식으로 각각 x 축을 따라 및 광학 축(17i)을 따라 옵틱스(54i)에 대한 이미지 센서(58i)의 거리를 변경하기 위한 액추에이터(134b)를 포함한다. 도 25에 표시된 바와 같이, 예를 들어, 액추에이터(134b)는 캐리어(66)를 통하지 않고 또한 액추에이터(134)를 통해 할당된 이미지 센서 부분들(58a-d)로부터의 거리를 변경하기 위해 옵틱스(64a-d)에 z 축을 따른 병진 이동을 가하고, 따라서 이는 또한 x 축을 따라 병진 이동되고, 실제로 캐리어(66)에 대한 서스펜션으로 기능한다.
추가적으로, 도 26의 디바이스(150)는 빔-편향 수단(18)을 z 축에 평행하게 이어지거나 또는 광학 축들(17a-d)이 이어지는 평면에 위치되거나 또는 그 평면으로부터 멀리 있지 않은 축을 중심으로 회전시키기 위한 액추에이터(134c)를 포함한다. 액추에이터들(134b 및 134c)에 관하여, 가능한 구현 예들에 관해, 앞서 도 24a 및 도 24b를 참조하여 제공된 예들의 리스트가 또한 참조된다. 빔-편향 수단(18) 상에서 액추에이터(134c)에 의해 가해진 회전 이동은 모든 채널들(16a-d)에 대해 빔-편향 수단(18) 상의 세그먼트들(68a-d) 상에 동일하거나 같은 효과를 갖는데, 즉, 이는 전반적인 또는 모든 채널들에 대해 동일하거나 같은 효과를 갖는다.
액추에이터(134b)를 통해, 자동 포커스 제어부(136)는 예를 들어, 모든 채널들에 대해 전반적인 방식으로 채널들(16a-d)을 이용하여 디바이스(150)에 캡처된 이미지의 포커스를 제어할 수 있다. 이미지 안정화 제어기(138)는 액추에이터(134c)에 의해 제1 방향(142)에서 및 액추에이터(134a)에 의해 그에 수직인 방향(144)에서 사용자에 의한 흔들림에 대해 전체 시야(72)를 안정화시킬 수 있다. 제1 방향(142)은 회전 축(44)을 중심으로 하는 회전 이동에 의해 획득될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 방향(142')에 의해 표시된 바와 같이, 빔-편향 수단(18) 및/또는 어레이(14)의 병진 이동은 액추에이터(134)에 의해 생성될 수 있다. 여기서, 방향들(142, 142' 및 144)은 이미지 축들에 평행하거나, 방향의 하나의 평면 내에 있거나 그에 대응할 수 있다. 여기서 설명된 이미지 안정기들은 광학 채널들의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들에 결합 효과를 갖도록 구성될 수 있다. 이는, 채널 개별적 안정화가 생략될 수 있다는 것을 의미하며, 이는 유리하다.
예를 들어, 도 23a의 디바이스(150)는 각각의 채널(16a-d)에 대해, 각각의 채널(16i)에 대한 액추에이터(126i)와 같은 하나의 액추에이터를 포함하여, 이미지 센서 영역들(58a-d)에 z 축을 따른 및/또는 y 축을 따른 병진 이동을 채널 개별적 방식으로 가하고, 예를 들어, 전체 시야 내의 부분적 시야들의 제조 부정확들 또는 온도-유도된 드리프트들을 보상한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 도 23a의 디바이스(150)는 생산 공정에서 바람직하지 않게 발생된 옵틱스(64a-d)의 포커스 길이 차이들을 보상하기 위해 액추에이터(128i")를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 23a의 디바이스(150)는, 제조에 의해 또는 온도로 인해 초래되는 세그먼트들(68a-d)의 서로에 대한 상대적 기울기들의 편차들을 보상하기 위한 액추에이터(128i'')를 포함하여, 상대적 기울기들은 부분적 시야들(74a-d)에 의한 전체 시야(72)의 원하는 커버리지를 도출할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 디바이스(150)는 타입들(128i' 및/또는 128i''')의 액추에이터들을 각각 포함할 수 있다.
다시 요약하면, 디바이스(150)는 어레이(14)의 라인 확장 방향 z에 평행한 축을 중심으로 빔-편향 수단(18)을 회전시키도록 구성된 액추에이터(134c)를 포함할 수 있다. 회전축은, 예를 들어 광학 축들(17a-d)의 평면에 있거나 또는 그로부터 떨어진 옵틱스(64a-d)의 직경의 1/4 미만이다. 대안적으로, 회전축이 하나의 옵틱스 직경 미만 또는 4개의 옵틱스 직경 미만만큼 더 멀리 있는 것이 또한 가능할 수 있다. 예를 들어 이미지들을 캡처하는 동안 사용자에 의한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 흔들림을 보상하기 위해, 액추에이터(134c)는, 예를 들어, 5° 미만 또는 10° 미만의 스팬 내와 같이 단지 작은 각도 범위에서 짧은 응답 시간으로 빔-편향 수단(18)을 회전시키도록 제공될 수 있다. 이러한 경우, 액추에이터(134c)는 예를 들어, 이미지 안정화 제어부(138)에 의해 제어될 수 있다.
선택적으로 또는 추가적으로, 액추에이터(134c)는 더 큰 각도 오프셋들에 의해 이의 방향에서 부분적 시야들(74a-d)(도 23a)의 전체 커버리지에 의해 정의되는 전체 시야(72)를 변경하도록 구성될 수 있다. 따라서, 빔-편향 수단(18)을 회전시킴으로써 편향들이 달성되는 것이 또한 가능할 것이고, 전체 시야는 예를 들어 빔-편향 수단(18)이 양측 상에서 미러 어레이 반사형으로 구현된다는 점에서 디바이스(150)에 대해 반대 방향으로 배열된다.
또한, 대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스(150)는 라인 확장 방향을 따라 기판(66) 및 기판(66) 자체, 및 그에 따른 옵틱스(64a 내지 64d)에 의해 각각 옵틱스(64a-d)를 병진 이동시키도록 구성된 액추에이터(134a)를 포함할 수 있다. 또한, 액추에이터(134a)는, 예를 들어, 라인-확장 방향을 따른 이동(96)에 의해, 미러 편향 수단(18)의 회전에 의해 실현되는 이미지 안정화를 넘어서는 이미지 안정화를 획득하기 위해 전술한 이미지 안정화 제어에 의해 제어될 수 있다.
추가로, 추가적으로 또는 대안적으로, 디바이스(150)는 필드 깊이 조절을 획득하기 위해 이미지 센서(12)와 옵틱스(64a-d) 사이 및 이미지 센서(12)와 본체(66) 사이의 이미지-측 거리를 각각 변경하기 위한 액추에이터(134b)를 포함할 수 있다. 수단(98)은 수동 사용자 제어에 의해 또는 디바이스(150)의 자동 포커스 제어에 의해 제어될 수 있다.
액추에이터(134a)는 기판(66)의 서스펜션으로서 기능하고, 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 도 23a에 표시된 바와 같이 라인 확장 방향을 따라 기판(66) 옆에 측방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 이들이 설치 높이를 증가시키지 않기 위해 바람직하게는 광학 경로들의 평면에 배열되는 것은 액추에이터들(134b 및 134c)에 또한 적용된다.
옵틱스(64a-d)는 이미 언급된 투명 기판을 통하는 것과 같이 서로에 대해 유지될 뿐만 아니라 바람직하게는 설치 높이를 증가시키지 않는 적절한 프레임을 통하는 것과 같이 일정한 상대적 위치에서 빔-편향 수단과 관련하여 유지될 수 있고, 따라서 바람직하게는 컴포넌트들(12, 14 및 66)의 평면 및 광학 경로들의 평면 내에서 각각 이어지는 것을 주목해야 한다. 상대적 위치의 일관성은 광학 축들을 따라 옵틱스와 빔-편향 수단 사이의 거리로 제한될 수 있어서, 액추에이터(134b)는 예를 들어 옵틱스(64a 내지 64d)를 광학 축들을 따라 빔-편향 수단(18)과 함께 병진 이동시킨다. 옵틱스 대 빔-편향 수단의 거리는, 채널들의 광학 경로가 빔-편향 수단(18)의 세그먼트들에 의해 측방향으로 제한되지 않도록 최소 거리로 설정될 수 있고, 이는 설치 높이를 감소시키는데, 이는 세그먼트들(68i)이 광학 경로를 제한하지 않도록 가장 큰 옵틱스 대 빔-편향 수단 거리에 대한 측방향 확장에 관해서 치수가 정해져야 하기 때문일 것이다. 추가적으로, 상대적 위치 일관성은, 앞서 언급된 프레임이 옵틱스 및 빔-편향 수단을 z 축을 따라 서로에 대해 견고한 방식으로 유지함을 의미할 수 있어서, 액추에이터(134a)는 빔-편향 수단과 함께 옵틱스(64a-d)를 라인 확장 방향을 따라 병진 방식으로 이동시킬 것이다.
광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 상술한 빔-편향 수단(18)은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(150)의 광학 이미지 안정화 제어의 빔-편향 수단(18) 및 액추에이터(134)의 회전 이동을 생성하기 위한 액추에이터(134c)와 함께, 2차원으로 이미지 및 전체 시야 안정화를 허용하는데, 즉, 기판(66)의 병진 이동에 의해, 라인 확장 방향에 본질적으로 평행하게 이어지는 제1 이미지 축을 따른 이미지 안정화, 및 빔 편향 수단(18)의 회전 이동을 생성함으로써, 각각 빔-편향 전에 및 빔-편향 없이 광학 축들에 본질적으로 평행하게, 또는 편향된 광학 축들이 고려되는 경우 광학 축들 및 라인 확장 방향에 수직으로 이어지는 제2 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 허용한다. 추가적으로, 본원에 설명된 배열은 포커스 제어 및 그에 따른 자동 포커스 기능을 실현하기 위해 사용될 수 있는 전술한 액추에이터(54)에 의한 것과 같이, 라인-확장 방향에 수직인 언급된 프레임에 고정된 빔-편향 수단 및 어레이(14)의 병진 이동을 초래할 수 있다.
도 26은 예를 들어, 이미지 안정화를 위해 및/또는 포커스의 조절을 위해 액추에이터의 유리한 배열을 설명하기 위한 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(180)의 개략도를 도시한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(180)는 예를 들어 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11, 150, 1000, 2000, 4000 또는 8000)일 수 있다. 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)은 공간 내의 직육면체에 걸쳐 있을 수 있다. 직육면체는 또한 가상 직육면체로 고려될 수 있고, 예를 들어, 각각 최소 체적 및 특히 y 방향에 평행한 방향 및 두께 방향을 따라 최소 수직 확장을 가질 수 있고, 이미지 센서(12), 단일-라인 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)을 포함할 수 있다. 최소 체적은 또한, 이미지 센서 코스, 어레이(14) 및/또는 빔-편향 수단(18)의 배열 또는 동작 이동에 의해 걸쳐지는 직육면체를 설명하도록 고려될 수 있다. 어레이(14)는 라인 확장 방향(146)을 가질 수 있고, 이를 따라 광학 채널들(16a 및 16b)은 가능하게는 서로 평행하게 병치되어 배열된다. 라인 확장 방향(146)은 공간에서 고정된 방식으로 배열될 수 있다.
가상 직육면체는, 이미지 센서(12)와 빔-편향 수단(18) 사이에서, 서로 반대로 평행하고, 단일-라인 어레이(14)의 라인 확장 방향(146)에 평행할 뿐만 아니라 광학 채널들(16a 및 16b)의 광학 경로들(17a 및/또는 17b)의 일부에 평행하게 정렬되는 2개의 측면들을 포함할 수 있다. 간단히 말해서, 어떠한 제한적인 효과 없이, 이들은 예를 들어 가상 직육면체의 최상부 및 바닥일 수 있다. 2개의 측면들은 제1 평면(148a) 및 제2 평면(148b)에 걸쳐 있을 수 있다. 이는 직육면체들의 2개의 측면들 각각이 각각 평면(148a 및 148b)의 일부일 수 있음을 의미한다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 추가적인 컴포넌트들은 완전히 그러나 적어도 부분적으로는 평면들(148a 및 148b) 사이의 영역 내에 배열될 수 있어서, 평면(148a 및/또는 148b)에 수직인 표면에 평행한 방향을 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(180)의 설치 공간 요건들은 낮고, 이는 유리하다. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 체적은 평면들(148a 및 148b) 사이에서 작은 또는 최소 설치 공간을 가질 수 있다. 평면들(148a 및/또는 148b)의 측방향 측면들 또는 확장 방향들에 따라, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 설치 공간은 클 수 있거나 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; 본원에 설명된 실시예들에 따른 이러한 컴포넌트들의 배열은, 평면들에 수직인 방향을 따른 이러한 컴포넌트들의 설치 공간, 및 그에 따른 서로에 대한 평면들(148a 및 148b)의 거리가 작거나 최소가 되도록 수행될 수 있다. 컴포넌트들의 다른 배열들과 비교하여, 가상 직육면체의 다른 측면들의 체적 및/또는 거리가 확대될 수 있다.
멀티-애퍼처 이미징 디바이스(180)는 이미지 센서(12), 단일-라인 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이에 상대적 이동을 생성하기 위한 액추에이터 수단(152)을 포함한다. 액추에이터 수단(152)은 평면들(148a 및 148b) 사이에 적어도 부분적으로 배열된다. 액추에이터 수단(152)은 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 방식으로 및/또는 하나의 또는 몇몇 방향들을 따른 병진 방식으로 이미지 센서(12), 단일-라인 어레이(14) 또는 빔-편향 수단(18) 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 액추에이터 수단(152)은, 적어도 하나의 액추에이터, 예를 들어, 각각의 광학 채널(16i)의 이미지 센서 영역(58i), 각각의 광학 채널(16i)의 옵틱스(64i) 및 빔-편향 수단(18) 및 이의 각각의 세그먼트(68i) 사이의 상대적 위치를 각각 채널-개별적으로 변경하거나, 또는 각각의 광학 채널의 광학 경로를 편향시키는 것과 관련된 빔-편향 수단(18)의 세그먼트(68i)의 광학 특성 또는 광학 특성(16i)을 채널-개별적으로 변경하기 위한 액추에이터(128i, 132i 및 134)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액추에이터 수단은 이전에 설명된 바와 같은 자동 포커스 및/또는 광학 이미지 안정화를 구현할 수 있다.
액추에이터 수단(152)은 두께 방향에 평행한 치수 또는 확장(154)을 가질 수 있다. 치수(154)의 최대 50%, 최대 30 % 또는 최대 10%의 비율이 평면들(148a 및 148b) 사이의 영역으로부터 시작하는 평면(148a 및/또는 148b)을 넘어 돌출할 수 있거나 영역 외부로 돌출할 수 있다. 이는, 액추에이터 수단(152)이, 최대로, 평면(148a 및/또는 148b)을 넘어 약간만 돌출하는 것을 의미한다. 실시예들에 따르면, 액추에이터 수단(152)은 평면들(148a 및/또는 148b)을 넘어 돌출하지 않는다. 두께 방향을 따라 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(180)의 확장이 액추에이터 수단(152)에 의해 증가되지 않는다는 점이 이점이다.
본 개시의 실시 예들은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 제공한다. 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 적어도 하나 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는, 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하고 이를 통해 상기 광학 채널들이 통과하는 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열되는 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하는 하우징(1002)을 포함하고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 상기 하우징(1002)에 배열되고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고, 상기 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시킨다.
실시 예들에 따라, 상기 멀티 애퍼처 이미징 디바이스는, 상기 하우징(1002)은 결합된 플레이트-형상 구조들(1004, 1006; 1004a-b, 1006a-b)로 형성되고, 적어도 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 적어도 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함한다.
본 개시의 실시 예들은 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 제공한다. 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 적어도 하나 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 옵틱스(64a-d)가 서로에 대해 배열되고 고정되는 하우징(1002)을 포함하며, 상기 하우징(1002)은 병치된 플레이트 형상의 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b)로 형성되고, 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조(1004; 1004a-b)를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 플레이트-형상의 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b) 중 적어도 하나는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성된다.
실시 예들에 따라, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 모든 광학 채널들(16a-d; 16N)에 걸쳐 확장되고, 상기 멀티 애퍼처 이미징 디바이스에 의해 캡처될 방사의 파장에 대해 투명하게 형성되고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)의 재료를 통과한다.
실시 예들에 따라, 광학 경로(17a-d)의 코스에 수직인 방향(146)을 따라 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 광학 경로(17a-d)를 제한하도록 구성되는 광학 다이아프램들(1012a-b)이 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 일체형으로 형성된다.
실시 예들에 따라, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)에 기계적으로 연결되고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 벽 구조 재료의 투명한 영역(1014a-b)를 포함하고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 이미지 센서(12)를 향해 또는 상기 객체 영역(72)을 향해 상기 투명한 영역(1014a-b)을 통해 본다.
실시 예들에 따라, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 제1 벽 구조(1004a)이고 상기 하우징(1002)은 상기 하우징(1002)의 대향하는 제2 벽 구조(1004b)를 포함하고, 상기 제1 벽 구조(1004a)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들(17a-d)의 진입 측을 형성하고, 상기 제2 벽 구조(1004b)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들(17a-d)의 출구 측을 형성하고, 상기 제1 벽 구조(1004a) 및 상기 제2 벽 구조(1004b)는 상기 하우징(1002)의 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 통해 서로 연결된다.
실시 예뜰에 따라, 상기 벽 구조(1004b)는 상기 이미지 센서(12)를 향하는 제1 벽 구조이고, 상기 하우징(1002)은 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 통해 상기 제1 벽 구조(1004b)에 연결되는 대향하는 제2 벽 구조(1004a)를 포함하고, 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 이미지 센서(12)를 향해 배열된 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 어레이(14; 14')는, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이의 미광 억제가 획득되도록 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 배열되고 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성되는 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에서 상기 하우징(1002) 내에 격벽 구조들(1016a-c)이 배열되고, 상기 옵틱스(64a-d)는 인접한 격벽 구조(1016a-c)에 대해 무접촉 방식으로 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 격벽 구조들(1016; 1016a-c; N)은 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)과 상이한 재료로 구성된다.
실시 예들에 따라, 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 격벽 구조들(1016a-c)을 기계적으로 지지하도록 구성되는 기계적 가이드들(1038)을 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 격벽 구조들(1016a-c)은 상기 이미지 센서(12)를 향하는 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함하고, 상기 구조는 광학 채널들(16a-d; 16N)로부터 상기 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b) 상에 충돌하는 제1 범위로 측방향으로 방출된 광을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)를 향하는 제2의 하위 범위까지 산란 또는 반사하도록 구성된다.
실시 예들에 따라, 상기 하우징(1002)의 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 이미지 센서(12)를 향하는 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함하고, 상기 구조는 광학 채널들(16a-d)로부터 상기 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b) 상에 충돌하는 제1 범위로 측방향으로 방출된 광을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)를 향하는 제2의 하위 범위까지 산란 또는 반사하도록 구성된다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않는다.
실시 예들에 따라, 광학 채널(16a)은 상기 옵틱스 영역(72)의 제1 부분적 영역(74a)을 제1 이미지 센서 영역(58a) 상에 그리고 상기 객체 영역(72)의 제2 부분적 영역(74b)을 제2 이미지 센서 영역(58b) 상에 투사하도록 구성되고, 적어도 부분적으로 불투명한 구조(1032a)는, 상기 제1 이미지 센서 영역(58a)과 상기 제2 이미지 센서 영역(58b) 사이에서 미광을 감소시키기 위해 상기 제1 이미지 센서 영역(58a)과 상기 제2 이미지 센서 영역(58b) 사이에 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 적어도 부분적으로 불투명한 구조(1032a)는 상기 이미지 센서(12)로부터 멀리 향하는 방향(x)을 따라 테이퍼링된다.
실시 예들에 따라, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 제1 벽 구조(1004a)이고, 상기 하우징(1002)의 상기 제1 벽 구조(1004)와 대향하는 제2 벽 구조(1004b)는 최대로 2개의 측벽 구조들(1006a-b)에 걸쳐 정의된다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스(64a-d) 중 하나는 서로 기계적으로 연결되는 복수의 직렬로 배열된 옵틱스 엘리먼트들을 포함하여, 상기 옵틱스는 상기 옵틱스(64a-d)를 통한 광학 경로(17a-d)에 수직인 방향을 따라 및 다른 기계적 엘리먼트들에 대해 무접촉 방식으로 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 광학 축을 따라 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 길이(1024)의 적어도 50 %의 영역에서 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(146)을 따라 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스(64a-d)는 제1 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 상기 제1 및 제2 메인 측면(1026)을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수직으로 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스(64a-d)는 직사각형 단면을 갖는다.
실시 예들에 따라, 상기 어레이(14; 14')와 상기 객체 영역(72) 사이에 배열되고 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)를 편향시키도록 구성되는 빔-편향 수단(18)을 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 빔-편향 수단(18)은, 그 사이에서 상기 빔-편향 수단(18)이 회전 방식으로 또는 병진 방식으로 이동될 수 있는 제1 위치 및 제2 위치를 포함하고, 상기 빔-편향 수단(18)은, 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)의 상기 광학 경로(17a-d)를 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 상이한 방향(19a-b)으로 편향시키도록 구성된다.
실시 예들에 따라, 상기 빔-편향 수단(18)은 제1 반사형 메인 측면 및 제2 반사형 메인 측면을 포함하고, 상기 제1 위치에서, 상기 제1 반사형 측면은 이미지 센서(12)를 향하도록 배열되고, 상기 제2 위치에서, 상기 제2 반사형 측면은 상기 이미지 센서(12)를 향하도록 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)을 따라 배열되는 패싯들(68a-d; 68i)의 어레이로서 형성되고; 각각의 광학 채널에 하나의 패싯이 할당된다.
실시 예들에 따라, 상기 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)을 따라 배열되는 패싯들(68a-d; 68i)의 어레이로서 형성되고; 제1 광학 채널(16a)의 제1 광학 경로(17a) 및 제2 광학 채널(16b)의 적어도 하나의 제2 광학 경로(17b)는 패싯(68a-d)에 할당된다.
실시 예들에 따라, 동일한 패싯(68a-d)에 의해, 제1 광학 채널(16a)의 광학 경로(17a)는 제1 부분적 영역(74a)을 향해 편향되고 제1 광학 채널(16a)의 광학 경로(17b)는 제2 부분적 영역(74b)을 향해 편향된다.
실시 예들에 따라, 이미지 센서(12)와 상기 어레이(14; 14') 또는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들을 편향시키기 위한 빔-편향 수단(18) 사이에서 상대적 병진 이동(96)을 생성함으로써, 제1 이미지 축(144) 및 제2 이미지 축(142)을 따른 이미지 안정화를 위해, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대해 결합 효과를 갖는 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)를 더 포함하고, 상기 병진 이동은 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 의해 캡처되는 이미지의 제1 이미지 축(144) 및 제2 이미지 축(142)에 평행하게 이어진다.
실시 예들에 따라, 상기 상대적 이동(96)은, 상기 이미지 센서(12)를 상기 하우징(1002)에 대해 이동시키거나 상기 하우징(1002)을 상기 이미지 센서(12)에 대해 이동시키도록 구성되는 액추에이터들에 의해 제공된다.
실시 예들에 따라, 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 이미지 센서(12)와 상기 어레이(14; 14') 사이에 상대적 병진 이동(96)을 생성함으로써 제1 이미지 축(144)을 따른 이미지 안정화를 위해 그리고 상기 빔-편향 수단(18)의 회전 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축(142)을 따른 이미지 안정화를 위해, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대해 결합 효과를 갖는 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)를 더 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)는 적어도 하나의 액추에이터(134)를 포함하고, 적어도 부분적으로, 직육면체의 측면들에 걸쳐 있는 2개의 평면들(148a-d) 사이에 배열되도록 배열되고, 상기 직육면체(34)의 측면들은 서로 뿐만 아니라 상기 이미지 센서(12)와 상기 옵틱스 사이에서 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)의 일부 및 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)에 평행하게 정렬되고, 상기 직육면체(34)의 체적은 최소이고, 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14; 14')를 여전히 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 이미지 안정화기(94; 134, 138; 152)는 상기 평면들(148a-b) 사이의 영역으로부터 최대로 50 %만큼 돌출된다.
실시 예들에 따라, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 중 하나의 적어도 하나의 옵틱스(64a-d)와 상기 이미지 센서(12) 사이의 상대적 이동을 제공하도록 구성되는 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 포커스를 조절하기 위해 적어도 하나의 액추에이터(134b)를 포함하는 포커싱 수단(98; 134b, 136)을 더 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 상대적 이동은, 상기 이미지 센서(12)를 상기 하우징(1002)에 대해 이동시키거나 상기 하우징(1002)을 상기 이미지 센서(12)에 대해 이동시키도록 구성되는 액추에이터들에 의해 제공된다.
실시 예들에 따라, 상기 포커싱 수단(98; 134b, 136)은 직육면체의 측면들에 의해 걸쳐 있는 2개의 평면들(148a-b) 사이에 적어도 부분적으로 배열되도록 배열되고, 상기 직육면체(34)의 측면들은 서로 뿐만 아니라 상기 이미지 센서(12)와 상기 옵틱스 사이에서 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)의 일부 및 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)에 평행하게 정렬되고, 상기 직육면체(34)의 체적은 최소이고, 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14; 14')를 여전히 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 포커싱 수단(98; 134b, 136)은 모든 광학 채널들(16a-d; 16N)에 대해 상기 포커스를 공동으로 조절하도록 구성된다.
실시 예들에 따라, 상기 객체 영역(72)의 각각의 부분적 영역(74a-d)은 적어도 2개의 광학 채널들(16a-d; 16N)에 의해 적어도 2개의 이미지 센서 영역들(58a-d) 상에 투사된다.
실시 예들에 따라, 상기 어레이(14; 14')의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 총량은 상기 객체 영역(72)의 이미지 영역들(74a-d)의 총량을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역들(58a-d)의 총량 상에 완전히 투사하고, 상기 부분적 영역들(74a-d)의 총량은 캡처될 상기 객체 영역(72)을 완전히 투사한다.
실시 예들에 따라, 상기 이미지 센서(12) 및 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 객체 영역(72)을 캡처하도록 구성된 상기 하우징(1002) 내의 제1 부분적 모듈을 형성하고, 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 상기 객체 영역(72)을 캡처하도록 구성된 적어도 제2 부분적 모듈을 포함하고, 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈은 상기 하우징(1002)에 배열되고 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)에 걸쳐 확장된다.
실시 예들에 따라, 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대한 결합 효과를 갖는 광학 이미지 안정화기 및/또는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 포커스를 공동으로 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터(134b) 및/또는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)를 공동으로 편향시키기 위한 빔-편향 수단(18)을 포함하는 포커싱 수단(98; 134b, 136) 그리고/또는 상기 제1 부분적 모듈의 이미지 센서(12)는 상기 제2 부분적 모듈의 이미지 센서(12)와 일체형으로 형성된다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)가 제공된다. 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 적어도 하나 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는, 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하고 이를 통해 상기 광학 채널들이 통과하는 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열되는 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하는 하우징(1002)을 포함하고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 상기 하우징(1002)에 배열되고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고, 상기 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시키고, 상기 어레이(14; 14')는, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이의 미광 억제가 획득되도록 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 배열되고 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성되는 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 포함한다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)가 제공된다. 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는, 적어도 하나 이미지 센서(12) 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널(64a-d; 16N)은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 옵틱스(64a-d)가 서로에 대해 배열되고 고정되는 하우징(1002)을 포함하며, 상기 하우징(1002)은 결합된 플레이트 형상의 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b)로 형성되고, 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조(1004; 1004a-b)를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이의 미광 억제가 획득되도록 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 배열되고 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성되는 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 포함한다.
본 개시의 실시 예들에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 갖는 이미징 시스템(20; 30; 40; 50; 60; 70; 90; 100; 140)이 제공된다.
본 개시의 실시 예들에 따른 제1 및 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 갖는 이미징 시스템이 제공된다. 상기 제1 멀티-애퍼처 이미징 디바이스 및 상기 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 상기 객체가 상기 제1 멀티-애퍼처 이미징 디바이스 및 상기 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 의해 적어도 입체적으로 캡처되도록 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 이미징 시스템은 모바일 폰, 스마트폰, 태블릿 또는 모니터로 구성된다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 생성하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 적어도 하나 이미지 센서(12)를 제공하는 단계 및 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 형성하도록, 그리고 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)이 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하도록 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')를 형성하는 것은, 광학 채널들이 통과하는 하우징(1002)의 벽 구조(1004; 1004a-b)가 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하고 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열된 측벽 구조(1006; 1006a-b)가 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열되도록 상기 하우징의 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 것을 포함하고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)가 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고, 상기 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시키도록 배열된다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스를 배열하는 것은, 상기 옵틱스(64a-d)가 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않도록 수행된다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 생성하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 적어도 하나 이미지 센서(12)를 제공하는 단계, 병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 형성하도록, 그리고 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)이 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하도록 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계, 상기 하우징(1002)이 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조(1004; 1004a-b) 를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하도록, 결합된 플레이트-형상 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b)의 하우징(1002)을 형성하는 단계 및 상기 옵틱스(64a-d)가 서로에 대해 고정되도록, 상기 하우징(1002)의 어레이(14; 14')의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계를 포함한다.
실시 예들에 따라, 상기 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계는, 상기 옵틱스(64a-d)가 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않도록 수행된다.
실시 예들에 따라, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 배열하는 단계를 포함하고, 상기 격벽 구조들은 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이의 미광 억제가 획득되도록 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성된다.
앞서 설명된 디바이스들(20, 30, 50, 50, 60, 70, 90, 100 및/또는 140)은 또한 이미징 시스템들로 지칭될 수 있다.
일부 양상들이 장치의 상황에서 설명되었지만, 이러한 양상들은 또한 대응하는 방법의 설명을 표현하고, 따라서 장치의 블록 또는 디바이스는 각각의 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응하는 것은 자명하다. 유사하게, 방법의 상황에서 설명되는 양상들은 또한 대응하는 장치의 블록 또는 세부사항 또는 특징의 설명을 표현한다.
앞서 설명된 실시예들은, 본 발명의 원리들에 대해 단지 예시적이다. 본원에서 설명되는 배열들 및 세부사항들의 변형들 및 변화들이 당업자들에게 자명할 것이 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들의 범주에 의해서만 제한되며, 본원의 실시예들의 서술 및 설명의 방식으로 제시되는 특정 세부사항들에 의해서는 제한되지 않도록 의도된다.

Claims (46)

  1. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)로서,
    적어도 하나 이미지 센서(12); 및
    병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')는,
    상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하고 이를 통해 상기 광학 채널들이 통과하는 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)에 배열되는 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하는 하우징(1002)을 포함하고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 상기 하우징(1002)에 배열되고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고, 상기 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시키고,
    상기 옵틱스(64a-d)는 무접촉 방식으로 인접 격벽 구조에 배열되거나 또는 소프트 재료에 의해 측방향으로 지지되고; 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않거나; 또는
    상기 옵틱스(64a-d) 중 하나는 서로 기계적으로 연결되는 복수의 직렬로 배열된 옵틱스 엘리먼트들을 포함하여, 상기 옵틱스는 상기 옵틱스(64a-d)를 통한 광학 경로(17a-d)에 수직인 방향을 따라 및 다른 기계적 엘리먼트들에 대해 무접촉 방식으로 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 광학 축을 따라 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 길이(1024)의 적어도 50 %의 영역에서 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(146)을 따라 배열되고;
    상기 옵틱스(64a-d)는 제1 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 상기 제1 및 제2 메인 측면(1026)을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함하고, 상기 제1 및 제3 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수평으로 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(1002)은 결합된 플레이트-형상 구조들(1004, 1006; 1004a-b, 1006a-b)로 형성되고, 적어도 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 및 적어도 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  3. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)로서,
    적어도 하나 이미지 센서(12); 및
    병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 포함하고, 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하고,
    상기 어레이(14; 14')는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 옵틱스(64a-d)가 서로에 대해 배열되고 고정되는 하우징(1002)을 포함하며, 상기 하우징(1002)은 병치된 플레이트 형상의 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b)로 형성되고, 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조(1004; 1004a-b)를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하고,
    상기 옵틱스(64a-d)는 무접촉 방식으로 인접 격벽 구조에 배열되거나 또는 소프트 재료에 의해 측방향으로 지지되고; 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않거나; 또는
    상기 옵틱스(64a-d) 중 하나는 서로 기계적으로 연결되는 복수의 직렬로 배열된 옵틱스 엘리먼트들을 포함하여, 상기 옵틱스는 상기 옵틱스(64a-d)를 통한 광학 경로(17a-d)에 수직인 방향을 따라 및 다른 기계적 엘리먼트들에 대해 무접촉 방식으로 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 광학 축을 따라 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 길이(1024)의 적어도 50 %의 영역에서 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(146)을 따라 배열되고;
    상기 옵틱스(64a-d)는 제1 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 상기 제1 및 제2 메인 측면(1026)을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함하고, 상기 제1 및 제3 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수평으로 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트 형상의 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b) 중 적어도 하나는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 모든 광학 채널들(16a-d; 16N)에 걸쳐 확장되고, 상기 멀티 애퍼처 이미징 디바이스에 의해 캡처될 방사의 파장에 대해 투명하게 형성되고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)의 재료를 통과하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    광학 경로(17a-d)의 코스에 수직인 방향을 따라 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 광학 경로(17a-d)를 제한하도록 구성되는 광학 다이아프램들(1012a-b)이 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 상에 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 일체형으로 형성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)는 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)에 기계적으로 연결되고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 벽 구조 재료의 투명한 영역(1014a-b)를 포함하고, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 이미지 센서(12)를 향해 또는 상기 객체 영역(72)을 향해 상기 투명한 영역(1014a-b)을 통해 보는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 제1 벽 구조(1004a)이고 상기 하우징(1002)은 상기 하우징(1002)의 대향하는 제2 벽 구조(1004b)를 포함하고, 상기 제1 벽 구조(1004a)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들(17a-d)의 진입 측을 형성하고, 상기 제2 벽 구조(1004b)는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들(17a-d)의 출구 측을 형성하고, 상기 제1 벽 구조(1004a) 및 상기 제2 벽 구조(1004b)는 상기 하우징(1002)의 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 통해 서로 연결되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 벽 구조(1004b)는 상기 이미지 센서(12)를 향하는 제1 벽 구조이고, 상기 하우징(1002)은 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 통해 상기 제1 벽 구조(1004b)에 연결되는 대향하는 제2 벽 구조(1004a)를 포함하고, 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 이미지 센서(12)를 향해 배열된 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 어레이(14; 14')는, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이의 미광 억제가 획득되도록 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 배열되고 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성되는 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에서 상기 하우징(1002) 내에 격벽 구조들(1016a-c)이 배열되고, 상기 옵틱스(64a-d)는 인접한 격벽 구조(1016a-c)에 대해 무접촉 방식으로 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 격벽 구조들(1016; 1016a-c; N)은 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)과 상이한 재료로 구성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 격벽 구조들을 기계적으로 지지하도록 구성되는 기계적 가이드들(1038)을 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 격벽 구조들은 상기 이미지 센서(12)를 향하는 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함하고, 상기 구조는 광학 채널들(16a-d; 16N)로부터 상기 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b) 상에 충돌하는 제1 범위로 측방향으로 방출된 광을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)를 향하는 제2의 하위 범위까지 산란 또는 반사하도록 구성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  16. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 하우징(1002)의 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 상기 이미지 센서(12)를 향하는 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 영역에서 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b)를 포함하고, 상기 구조는 광학 채널들(16a-d)로부터 상기 광학적으로 부분적으로 산란 또는 부분적으로 흡수 또는 부분적으로 반사하는 구조(1018; 1018a-b) 상에 충돌하는 제1 범위로 측방향으로 방출된 광을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)를 향하는 제2의 하위 범위까지 산란 또는 반사하도록 구성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  17. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    광학 채널(16a)은 상기 객체 영역(72)의 제1 부분적 영역(74a)을 제1 이미지 센서 영역(58a) 상에 그리고 상기 객체 영역(72)의 제2 부분적 영역(74b)을 제2 이미지 센서 영역(58b) 상에 투사하도록 구성되고, 적어도 부분적으로 불투명한 구조(1032a)는, 상기 제1 이미지 센서 영역(58a)과 상기 제2 이미지 센서 영역(58b) 사이에서 미광을 감소시키기 위해 상기 제1 이미지 센서 영역(58a)과 상기 제2 이미지 센서 영역(58b) 사이에 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 불투명한 구조(1032a)는 상기 이미지 센서(12)로부터 멀리 향하는 방향(x)을 따라 테이퍼링되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  19. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 제1 벽 구조(1004a)이고, 상기 하우징(1002)의 상기 제1 벽 구조(1004)와 대향하는 제2 벽 구조(1004b)는 최대로 2개의 측벽 구조들(1006a-b)에 걸쳐 정의되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  20. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수직으로 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 옵틱스(64a-d)는 직사각형 단면을 갖는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  22. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 어레이(14; 14')와 상기 객체 영역(72) 사이에 배열되고 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)를 편향시키도록 구성되는 빔-편향 수단(18)을 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 빔-편향 수단(18)은, 그 사이에서 상기 빔-편향 수단(18)이 회전 방식으로 또는 병진 방식으로 이동될 수 있는 제1 위치 및 제2 위치를 포함하고, 상기 빔-편향 수단(18)은, 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)의 상기 광학 경로(17a-d)를 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 상이한 방향(19a-b)으로 편향시키도록 구성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 빔-편향 수단(18)은 제1 반사형 메인 측면 및 제2 반사형 메인 측면을 포함하고, 상기 제1 위치에서, 상기 제1 반사형 메인 측면은 이미지 센서(12)를 향하도록 배열되고, 상기 제2 위치에서, 상기 제2 반사형 메인 측면은 상기 이미지 센서(12)를 향하도록 배열되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)을 따라 배열되는 패싯들(68a-d; 68i)의 어레이로서 형성되고; 각각의 광학 채널에 하나의 패싯이 할당되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16a-d; 16N)의 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)을 따라 배열되는 패싯들(68a-d; 68i)의 어레이로서 형성되고; 제1 광학 채널(16a)의 제1 광학 경로(17a) 및 제2 광학 채널(16b)의 적어도 하나의 제2 광학 경로(17b)는 패싯(68a-d)에 할당되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  27. 제25항에 있어서,
    동일한 패싯(68a-d)에 의해, 제1 광학 채널(16a)의 광학 경로(17a)는 제1 부분적 영역(74a)을 향해 편향되고 제1 광학 채널(16a)의 광학 경로(17b)는 제2 부분적 영역(74b)을 향해 편향되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  28. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    이미지 센서(12)와 상기 어레이(14; 14') 또는 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로들을 편향시키기 위한 빔-편향 수단(18) 사이에서 상대적 병진 이동(96)을 생성함으로써, 제1 이미지 축(144) 및 제2 이미지 축(142)을 따른 이미지 안정화를 위해, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대해 공통 효과를 갖는 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)를 더 포함하고, 상기 병진 이동은 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 의해 캡처되는 이미지의 제1 이미지 축(144) 및 제2 이미지 축(142)에 평행하게 이어지는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 상대적 병진 이동(96)은, 상기 이미지 센서(12)를 상기 하우징(1002)에 대해 이동시키거나 상기 하우징(1002)을 상기 이미지 센서(12)에 대해 이동시키도록 구성되는 액추에이터들에 의해 제공되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  30. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    이미지 센서(12)와 상기 어레이(14; 14') 사이에 상대적 병진 이동(96)을 생성함으로써 제1 이미지 축(144)을 따른 이미지 안정화를 위해 그리고 빔-편향 수단(18)의 회전 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축(142)을 따른 이미지 안정화를 위해, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대해 공통 효과를 갖는 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)를 더 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  31. 제28항에 있어서,직육면체(34)의 측면들에 걸쳐 있는 2개의 평면들(148a-b) 사이에 배열되도록 배열되고
    상기 광학 이미지 안정기(94; 134, 138; 152)는 적어도 하나의 액추에이터(134)를 포함하고, 적어도 부분적으로, , 상기 직육면체(34)의 측면들은 서로 뿐만 아니라 상기 이미지 센서(12)와 상기 옵틱스 사이에서 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)의 일부 및 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)에 평행하게 정렬되고, 상기 직육면체의 체적은 최소이며 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14; 14')를 여전히 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(94; 134, 138; 152)는 상기 평면들(148a-b) 사이의 영역으로부터 최대로 50 %만큼 돌출되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  33. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 중 하나의 적어도 하나의 옵틱스(64a-d)와 상기 이미지 센서(12) 사이의 상대적 이동을 제공하도록 구성되는 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스의 포커스를 조절하기 위해 적어도 하나의 액추에이터(134b)를 포함하는 포커싱 수단(98; 134b, 136)을 더 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 상대적 이동은, 상기 이미지 센서(12)를 상기 하우징(1002)에 대해 이동시키거나 상기 하우징(1002)을 상기 이미지 센서(12)에 대해 이동시키도록 구성되는 액추에이터들에 의해 제공되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 포커싱 수단(98; 134b, 136)은 직육면체의 측면들에 의해 걸쳐 있는 2개의 평면들(148a-b) 사이에 적어도 부분적으로 배열되도록 배열되고, 상기 직육면체(34)의 측면들은 서로 뿐만 아니라 상기 이미지 센서(12)와 상기 옵틱스 사이에서 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)의 일부 및 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(z; 146)에 평행하게 정렬되고, 상기 직육면체의 체적은 최소이며 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14; 14')를 여전히 포함하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 포커싱 수단(98; 134b, 136)은 모든 광학 채널들(16a-d; 16N)에 대해 상기 포커스를 공동으로 조절하도록 구성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  37. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 객체 영역(72)의 각각의 부분적 영역(74a-d)은 적어도 2개의 광학 채널들(16a-d; 16N)에 의해 적어도 2개의 이미지 센서 영역들(58a-d) 상에 투사되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  38. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 어레이(14; 14')의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 총량은 상기 객체 영역(72)의 이미지 영역들(74a-d)의 총량을 상기 적어도 하나의 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역들(58a-d)의 총량 상에 완전히 투사하고, 상기 객체 영역(72)의 상기 부분적 영역들(74a-d)의 총량은 캡처될 상기 객체 영역(72)을 완전히 투사하는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  39. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 이미지 센서(12) 및 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)은 상기 객체 영역(72)을 캡처하도록 구성된 상기 하우징(1002) 내의 제1 부분적 모듈을 형성하고, 상기 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 상기 객체 영역(72)을 캡처하도록 구성된 적어도 제2 부분적 모듈을 포함하고, 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈은 상기 하우징(1002)에 배열되고 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)에 걸쳐 확장되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 광학 채널들(16a-d; 16N)의 2개의, 복수개의 또는 모든 광학 경로들(17a-d)에 대한 공통 효과를 갖는 광학 이미지 안정화기 및/또는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 포커스를 공동으로 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터(134b) 및/또는 상기 제1 부분적 모듈 및 상기 제2 부분적 모듈의 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 경로(17a-d)를 공동으로 편향시키기 위한 빔-편향 수단(18)을 포함하는 포커싱 수단(98; 134b, 136)을 더 포함하고, 그리고/또는 상기 제1 부분적 모듈의 이미지 센서(12)는 상기 제2 부분적 모듈의 이미지 센서(12)와 일체형으로 형성되는,
    멀티-애퍼처 이미징 디바이스.
  41. 제1항 또는 제3항에 따른 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 갖는 이미징 시스템(20; 30; 40; 50; 60; 70; 90; 100; 140).
  42. 적어도 제1 및 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스를 갖는 제41항에 따른 이미징 시스템으로서, 상기 제1 및 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 제1항 또는 제3항에 따른 것이고,
    상기 제1 멀티-애퍼처 이미징 디바이스 및 상기 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스는 상기 객체가 상기 제1 멀티-애퍼처 이미징 디바이스 및 상기 제2 멀티-애퍼처 이미징 디바이스에 의해 적어도 입체적으로 캡처되도록 배열되는,
    이미징 시스템.
  43. 제41항에 있어서,
    모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 또는 모니터로 구성되는,
    이미징 시스템.
  44. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 생성하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나 이미지 센서(12)를 제공하는 단계; 및
    병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 형성하도록, 그리고 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)이 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하도록 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계를 포함하고, 상기 어레이(14; 14')를 형성하는 것은,
    상기 광학 채널들이 통과하는 하우징(1002)의 벽 구조(1004; 1004a-b)가 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하게 하고 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)에 배열된 측벽 구조(1006; 1006a-b)가 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)에 배열되도록, 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 상기 하우징에 배열하는 단계를 포함하고, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b) 또는 상기 측벽 구조(1006; 1006a-b)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹 또는 결정질 재료를 포함하여 형성되고, 상기 옵틱스(64a-d)는, 상기 벽 구조(1004; 1004a-b)가 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)에 연결되고 상기 옵틱스(64a-d)를 서로 고정시키도록 배열되고;
    상기 옵틱스를 배열하는 단계는 상기 옵틱스(64a-d)가 인접한 격벽 구조(1016a-c)에 대해 무접촉 방식으로 배열되거나 소프트 재료에 의해 지지되도록 수행되어, 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않거나; 또는
    상기 옵틱스(64a-d) 중 하나는 서로 기계적으로 연결되는 복수의 직렬로 배열된 옵틱스 엘리먼트들을 포함하여, 상기 옵틱스는 상기 옵틱스(64a-d)를 통한 광학 경로(17a-d)에 수직인 방향을 따라 및 다른 기계적 엘리먼트들에 대해 무접촉 방식으로 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 광학 축을 따라 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 길이(1024)의 적어도 50 %의 영역에서 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(146)을 따라 배열되고;
    상기 옵틱스(64a-d)는 제1 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 상기 제1 및 제2 메인 측면(1026)을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함하고, 상기 제1 및 제3 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수평으로 배열되는,
    방법.
  45. 멀티-애퍼처 이미징 디바이스(11; 150; 180; 1000; 2000; 4000; 8000)를 생성하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나 이미지 센서(12)를 제공하는 단계; 및
    병치된 광학 채널들(16a-d; 16N)의 어레이(14; 14')를 형성하도록, 그리고 각각의 광학 채널(16a-d; 16N)이 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(58a-d) 상에 객체 영역(72)의 적어도 하나의 부분적 영역(74a-d)을 투사하기 위한 옵틱스(64a-d)를 포함하도록 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계;
    하우징(1002)이 상기 이미지 센서(12)를 향하거나 그로부터 멀리 향하는 적어도 하나의 벽 구조(1004; 1004a-b) 를 포함하고, 적어도 하나의 측벽 구조(1006; 1006a-b)를 포함하도록, 결합된 플레이트-형상 구조들(1004; 1004a-b, 1006; 1006a-b)의 상기 하우징(1002)을 형성하는 단계; 및
    상기 어레이(14; 14')의 상기 광학 채널들(16a-d; 16N)의 옵틱스(64a-d)를 상기 하우징(1002)에 배열하는 단계를 포함하여, 상기 옵틱스(64a-d)는 서로에 대해 고정되고,
    상기 옵틱스(64a-d)를 배열하는 단계는 상기 옵틱스(64a-d)가 인접한 격벽 구조(1016a-c)에 대해 무접촉 방식으로 배열되거나 소프트 재료에 의해 지지되도록 수행되어, 상기 옵틱스(64a-d)는 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)를 따라 및 상기 광학 채널의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)을 따라 열적으로 유도된 변형 동안 변형하고, 각각의 광학 채널들(16a-d; 16N)은 인접한 광학 채널들(16a-d; 16N)의 광학 길이(1024)에 수직인 방향(146)에서의 변형에 의해 영향받지 않거나; 또는
    상기 옵틱스(64a-d) 중 하나는 서로 기계적으로 연결되는 복수의 직렬로 배열된 옵틱스 엘리먼트들을 포함하여, 상기 옵틱스는 상기 옵틱스(64a-d)를 통한 광학 경로(17a-d)에 수직인 방향을 따라 및 다른 기계적 엘리먼트들에 대해 무접촉 방식으로 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 광학 축을 따라 상기 광학 채널(16a-d; 16N)의 길이(1024)의 적어도 50 %의 영역에서 상기 어레이(14; 14')의 라인 확장 방향(146)을 따라 배열되고;
    상기 옵틱스(64a-d)는 제1 및 제2 광학적으로 효과적인 메인 측면(1026) 및 상기 제1 및 제2 메인 측면(1026)을 연결하는 제1, 제2, 제3 및 제4 2차 측면(1028a-b)을 포함하고, 상기 제1 및 제3 2차 측면(1028a-b)은 서로 본질적으로 수평으로 배열되는,
    방법.
  46. 제44항 또는 제45항에 있어서,
    상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에 격벽 구조들(1016b, 1016c)을 배열하는 단계를 포함하고, 상기 격벽 구조들은 상기 광학 채널들(16a-d; 16N) 사이에서 미광 억제가 획득되도록 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 형성되는,
    방법.
KR1020197032051A 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템 KR102286191B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016200287.2A DE102016200287A1 (de) 2016-01-13 2016-01-13 Multiaperturabbildungsvorrichtungen, Verfahren zum Herstellen derselben und Abbildungssystem
DE102016200287.2 2016-01-13
KR1020187022951A KR102219527B1 (ko) 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템
PCT/EP2017/050490 WO2017121762A1 (de) 2016-01-13 2017-01-11 Multiaperturabbildungsvorrichtungen, verfahren zum herstellen derselben und abbildungssystem

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187022951A Division KR102219527B1 (ko) 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190125532A KR20190125532A (ko) 2019-11-06
KR102286191B1 true KR102286191B1 (ko) 2021-08-06

Family

ID=57882057

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197032051A KR102286191B1 (ko) 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템
KR1020187022951A KR102219527B1 (ko) 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187022951A KR102219527B1 (ko) 2016-01-13 2017-01-11 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10652438B2 (ko)
EP (1) EP3403393B1 (ko)
JP (1) JP6761865B2 (ko)
KR (2) KR102286191B1 (ko)
CN (1) CN108781249B (ko)
DE (1) DE102016200287A1 (ko)
ES (1) ES2829615T3 (ko)
TW (1) TWI629513B (ko)
WO (1) WO2017121762A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10447931B2 (en) 2016-04-01 2019-10-15 Tdk Taiwan Corp. Camera module having electromagnetic driving assembly
DE102017204035B3 (de) 2017-03-10 2018-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung, Abbildungssystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Multiaperturabbildungsvorrichtung
DE102017206429A1 (de) 2017-04-13 2018-10-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung, Abbildungssystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Multiaperturabbildungsvorrichtung
DE102017206442B4 (de) 2017-04-13 2021-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur Abbildung von Teilgesichtsfeldern, Multiaperturabbildungsvorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen derselben
DE102017211586A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung mit geringer falschlichtempfindlichkeit, abbildungssystem und verfahren zum bereitstellen einer multiaperturabbildungsvorrichtung
DE102017216172A1 (de) 2017-09-13 2019-03-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung mit geringer bauhöhe und umschaltbarer blickrichtung, abbildungssystem und verfahren zum bereitstellen einer multiaperturabbildungsvorrichtung
JP7173768B2 (ja) * 2018-07-04 2022-11-16 キヤノン株式会社 電子ビューファインダおよび撮像装置
JP7043375B2 (ja) * 2018-09-18 2022-03-29 株式会社日立製作所 ステレオカメラ、車載灯具ユニット、及びステレオカメラシステム
US11187914B2 (en) * 2018-09-28 2021-11-30 Apple Inc. Mirror-based scene cameras
WO2020069420A2 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Ocelot Laboratories Llc Camera system
DE102018222861A1 (de) * 2018-12-21 2020-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung mit einer Multiaperturabbildungsvorrichtung zum Akkumulieren von Bildinformation
DE102018222865A1 (de) * 2018-12-21 2020-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung mit einer Multiaperturabbildungsvorrichtung zur Erzeugung einer Tiefenkarte
CN113287001B (zh) * 2019-01-14 2023-04-04 奥宝科技有限公司 用于光学系统的多重图像获取装置
DE102019204075B4 (de) 2019-03-25 2022-03-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung mit einer Multiaperturabbildungsvorrichtung zur Erzeugung einer Tiefenkarte
EP4042101A4 (en) 2019-10-07 2023-11-22 Boston Polarimetrics, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING SURFACE NORMALS USING POLARIZATION
EP3872551A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-01 Aptiv Technologies Limited Optical device and method of manufacturing the same
DE102021202719A1 (de) * 2021-03-19 2022-09-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Kamerasystem zum erzeugen einer lückenlosen optischen abbildung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109622A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Minolta Co Ltd 多眼式撮像装置及び移動体通信端末
US20100328471A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Justin Boland Wearable Multi-Channel Camera
JP2014023609A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Panasonic Corp 撮影観察装置
WO2015126328A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optical modules including customizable spacers for focal length adjustment and/or reduction of tilt, and fabrication of the optical modules

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1461645A4 (en) * 2001-12-14 2006-09-06 Digital Optics Internat Corp UNIFORM LIGHTING SYSTEM
US20070041723A1 (en) * 2005-08-22 2007-02-22 Gutierrez Roman C Elongated camera system for cellular telephones
JP2008180773A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Nikon Corp デジタルカメラおよび光学機器
JP2008263340A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Konica Minolta Holdings Inc 撮像システム
JP2009053011A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Panasonic Corp 撮像装置
JP2009180976A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Panasonic Corp 複眼カメラモジュール
DE102009049387B4 (de) 2009-10-14 2016-05-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung, Bildverarbeitungsvorrichtung und Verfahren zur optischen Abbildung
US8384559B2 (en) * 2010-04-13 2013-02-26 Silicon Laboratories Inc. Sensor device with flexible interface and updatable information store
EP2580781A1 (en) * 2010-06-14 2013-04-17 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Method of manufacturing a plurality of optical devices
US20140055624A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Microsoft Corporation Switchable camera mirror apparatus
US9398264B2 (en) 2012-10-19 2016-07-19 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics
US20150378133A1 (en) * 2013-02-14 2015-12-31 Konica Minolta, Inc. Imaging Device, Lens Unit, And Method For Manufacturing Imaging Device
US9201193B1 (en) * 2013-02-18 2015-12-01 Exelis, Inc. Textured fiber optic coupled image intensified camera
WO2014168586A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Lens array packages and image capturing devices incorporating the same
DE102013209819B4 (de) * 2013-05-27 2018-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Struktur mit daran angeordneten Stegen und Verfahren zur Herstellung derselben
WO2015005056A1 (ja) 2013-07-11 2015-01-15 コニカミノルタ株式会社 撮像装置
US9197816B2 (en) * 2013-10-18 2015-11-24 The Lightco Inc. Zoom related methods and apparatus
DE102013222780B3 (de) 2013-11-08 2015-04-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturvorrichtung und verfahren zur erfassung eines objektbereichs
US10371954B2 (en) * 2014-06-10 2019-08-06 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optoelectronic modules including hybrid arrangements of beam shaping elements, and imaging devices incorporating the same
US9386222B2 (en) * 2014-06-20 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics free from parallax artifacts
US9294672B2 (en) * 2014-06-20 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics free from parallax and tilt artifacts
DE102014213371B3 (de) * 2014-07-09 2015-08-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur erfassung eines objektbereichs
CN104168429B (zh) * 2014-08-19 2017-06-16 西安电子科技大学 一种多孔径分波段高分辨率成像装置及其成像方法
DE102015215841B4 (de) 2015-08-19 2017-06-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung mit einer Multikanalabbildungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102015215845B4 (de) 2015-08-19 2017-06-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung mit kanalindividueller Einstellbarkeit
DE102015215840B4 (de) 2015-08-19 2017-03-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung, Abbildungssystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Multiaperturabbildungsvorrichtung
DE102015215844B4 (de) 2015-08-19 2017-05-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung, tragbare Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Multiaperturabbildungsvorrichtung
DE102015215837A1 (de) 2015-08-19 2017-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung, Verfahren zum Herstellen derselben und Abbildungssystem
DE102015215836B4 (de) 2015-08-19 2017-05-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung mit einer reflektierende Facetten aufweisenden Strahlumlenkvorrichtung
DE102015215833A1 (de) 2015-08-19 2017-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Multiaperturabbildungsvorrichtung mit Optiksubstrat
DE102015216140A1 (de) 2015-08-24 2017-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. 3D-Multiaperturabbildungsvorrichtung
CN105093523B (zh) * 2015-09-11 2017-10-31 哈尔滨工业大学 多尺度多孔径光学成像系统
DE102015220566B4 (de) 2015-10-21 2021-03-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung mit einer Multiaperturabbildungsvorrichtung, Verfahren zum Bereitstellen derselben und Verfahren zum Erfassen eines Gesamtgesichtsfeldes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109622A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Minolta Co Ltd 多眼式撮像装置及び移動体通信端末
US20100328471A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Justin Boland Wearable Multi-Channel Camera
JP2014023609A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Panasonic Corp 撮影観察装置
WO2015126328A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optical modules including customizable spacers for focal length adjustment and/or reduction of tilt, and fabrication of the optical modules

Also Published As

Publication number Publication date
CN108781249A (zh) 2018-11-09
CN108781249B (zh) 2020-11-27
WO2017121762A1 (de) 2017-07-20
EP3403393A1 (de) 2018-11-21
KR20180102126A (ko) 2018-09-14
EP3403393B1 (de) 2020-08-12
DE102016200287A1 (de) 2017-07-13
US10652438B2 (en) 2020-05-12
KR102219527B1 (ko) 2021-02-24
JP2019508731A (ja) 2019-03-28
JP6761865B2 (ja) 2020-09-30
US20180324334A1 (en) 2018-11-08
KR20190125532A (ko) 2019-11-06
ES2829615T3 (es) 2021-06-01
TWI629513B (zh) 2018-07-11
TW201734570A (zh) 2017-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102286191B1 (ko) 멀티-애퍼처 이미징 디바이스들, 이를 생성하기 위한 방법들 및 이미징 시스템
US11474331B2 (en) Device comprising a multi-aperture imaging device, method for producing same and method for capturing a total field of view
KR102087055B1 (ko) 다중 조리개 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 객체 영역을 캡처하기 위한 방법
JP6756831B2 (ja) 多開口撮像デバイス、撮像システムおよび物体領域を取り込む方法
JP6864411B2 (ja) ３ｄマルチ開口撮像デバイス、マルチ開口撮像デバイス、３ｄマルチ開口撮像デバイスの出力信号を提供するための方法、および、全体視野を捕捉するための方法
KR20180042341A (ko) 채널 특정 조정 가능성을 갖는 다중 조리개 이미징 디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)