KR20180010254A - 멀티-개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 멀티-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법 - Google Patents

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프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
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Abstract

멀티-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서; 및 광 채널들의 어레이로서, 각 광 채널은 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시계(field of view) 중 일부 시계를 투사하는 광학계를 포함하는, 어레이를 포함한다. 멀티-개구 이미징 디바이스는 광 채널들의 광 경로를 편향시키는 빔-편향기(beam-deflecting means), 상기 이미지 센서와 어레이 사이의 직선 상대 이동(translatory relative movement)을 생성함으로써 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 수행하고, 상기 빔-편향기의 회전 이동(rotational movement)을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 수행하는 광학 이미지 안정기를 포함한다.

Description

멀티-개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 멀티-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법
본 발명은 멀티-개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템, 및 멀티-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 선형 채널 배열 및 작은 크기 또는 최소 크기를 갖는 멀티-개구 이미징 시스템에 관한 것이다.
통상적인 카메라는 객체 필드 전체를 투사하는 이미징 채널을 가진다. 카메라는 광 이미지 안정화 기능을 실현하기 위해 대물 렌즈(objective)와 이미지 센서 사이의 상대적인 측면(lateral) 2차원 변위를 가능하게 하는 적응형 구성 요소를 가진다. 선형 채널 배열을 갖는 멀티-개구 이미징 시스템은 각각 객체의 일부분만을 포착하고 편향 미러를 포함하는 여러 이미징 채널로 구성된다.
소형화 실현을 가능하게 하는 객체 영역(object areas) 또는 시계(fields of view)의 다중 채널 검출에 대한 개념이 요구된다.
본 발명의 목적은, 특히, 작은 구조물(construction) 높이를 달성하는 것과 관련하여, 컴팩트한, 즉, 작은 크기를 갖는, 구현을 가능케 하는 멀티-개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템, 및 멀티-개구 이미징 디바이스 제공 방법을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은 본 발명의 독립 청구항에 기재된 발명에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 한 가지 발견은, 광 채널의 광경로를 편향시키는 빔-편향기(beam-deflecting means)의 회전 이동을 생성함으로써, 이미지의 멀티-개구 이미징 디바이스에 의해 검출되는 이미지 축을 따라 광 이미지 안정화를 얻을 수 있고, 그에 따라 이미징 채널과 이미지 센서 사이의 개별 이미지 방향을 따른 직선이동(translatory movement)이 감소되거나 회피될 수 있어, 상기 목적을 달성할 수 있다는 점을 인식한 것이다. 이와 같이 축소된 직선 이동 범위는 구조물 높이를 감소시킬 수 있고, 따라서 컴팩트한, 즉, 특히 작은 구조물 높이 또는 두께를 달성하는 것과 관련하여 작은 구조물 공간을 갖는, 멀티-개구 이미징 디바이스의 유리한 구현(advantageous implementation)을 가능케 한다.
일 실시예에 따르면, 멀티-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서, 광 채널의 어레이, 빔-편향 수단 및 광학 이미지 안정기를 포함한다. 광 채널 어레이의 각 광 채널은 이미지 센서의 이미지 센서 영역상의 전체 시계 중 부분 시계를 투영하기 위한 광학계(optics)를 포함한다. 빔-편향 수단은 광 채널의 광 경로를 편향시키도록 구성된다. 광학 이미지 안정기는 제1 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 위해 이미지 센서와 어레이 사이의 직선 상대 이동을 생성하고, 제2 이미지 축을 따른 이미지 안정화를 위해 빔-편향 수단의 회전 이동을 생성하도록 구성된다. 이러한 회전 이동에 기초하여, 제2 이미지 축을 따르는 구조물 공간의 적은 소비가 달성될 수 있다. 회전 운동에 기초하여, 이미지 센서와 광학계 사이의 제1 축을 따른 직선 이동을 생성하기 위한 액츄에이터가 제2 축을 따른 직선 이동을 생성하기 위한 액츄에이터에 의해 이동되어야 하는 구성 또한 회피될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 이미지 안정기는 적어도 하나의 액츄에이터를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이터는 직육면체(cuboid)의 측면들에 의해 걸쳐지는(정의되는) 2 개의 평면들 사이에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 직육면체의 측면들은 서로에 대해서뿐만 아니라, 이미지 센서와 빔-편향기 사이의 광 채널들의 광 경로의 일부 및 어레이의 라인 연장 방향에 대해서도 평행하게 배열되며, 상기 직육면체의 체적은 최소임에도 불구하고 이미지 센서, 어레이 및 빔-편향기를 포함한다. 방향, 예를 들어, 두께 방향이 적어도 하나의 평면에 수직인 경우, 이것은 작은 두께의 멀티-개구 이미징 디바이스 또는 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 시스템을 가능케 한다.
또 다른 실시예에 따르면, 멀티-개구 이미징 디바이스는 멀티-개구 이미징 디바이스의 초점을 조정하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하는 포커싱 수단을 포함한다. 포커싱 수단은 직육면체의 측면에 의해 걸쳐지는 2 개의 평면 사이에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 직육면체의 측면들은 서로에 대해서뿐만 아니라, 이미지 센서와 빔-편향기 사이의 광 채널들의 광 경로의 일부 및 어레이의 라인 연장 방향에 대해서도 평행하게 배열되며, 상기 직육면체의 체적은 최소임에도 불구하고 이미지 센서, 어레이및 빔-편향기를 포함한다. 이는, 액츄에이터를 상기 평면에 배치함으로써, 상기 평면에 수직한 방향을 따르는 구조물 공간의 소비가 적을 수 있다는 점에서 유리하다.
다른 실시예에 따르면, 광 채널들의 어레이는 단일 라인으로 형성된다. 광 채널 어레이의 단일 라인 구현은 어레이의 라인 연장 방향에 수직한 방향을 따라 어레이 및/또는 멀티-개구 이미징 디바이스의 작은 공간 확장을 가능케 하고, 더 나아가 감소된 크기(dimensions)의 디바이스를 가능케 한다.
다른 실시예들은 이미징 시스템 및 멀티-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
또 다른 유리한 실시예들은 종속항들의 청구 대상이다.
본 발명에 따르면, 컴팩트한, 즉, 특히 작은 구조물 높이 또는 두께를 달성하는 것과 관련하여 작은 구조물 공간을 갖는, 멀티-개구 이미징 디바이스의 유리한 구현(advantageous implementation)을 가능케 한다.
또한, 본 발명은, 감소된 크기 또는 작은 두께의 멀티-개구 이미징 디바이스 또는 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 시스템을 가능케 한다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 아래에서 도면과 함께 설명될 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 1b는 액츄에이터가 이미지 센서에 연결되는, 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스의 개략도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 다른 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략적인 측단면도이다.
도 2b는 도 2a의 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적인 측단면도이다.
도 3은 빔-편향기가 여러 빔-편향 요소들을 포함하는, 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스의 개략 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 광 채널이 단일 라인 방식으로 배열된 다중-개구 이미징 디바이스의 개략 사시도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 패싯(facet)들의 어레이로서 형성되는 빔-편향기의 개략도이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 빔-편향기의 개략도로서, 도 5a의 도면과 비교하여 패싯들이 서로 다른 정렬을 포함하는,빔-편향기의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 이미징 시스템의 개략 사시도이다.
도 7은, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 멀티-개구 이미징 디바이스를 사용하여 검출될 수 있는, 일 실시예에 따른 전체 시계의 개략 표현을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 2 개의 멀티-개구이미징 디바이스를 포함하는 휴대용 장치의 개략적인 사시도이다.
도 9는 공통 이미지 센서를 갖는 제1 멀티-개구 이미징 디바이스 및 제2 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 개략적인 구조를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 후술하기 전에, 서로 다른 도면들에서 동일한 요소, 객체 및/또는 구조 또는 동일한 기능 또는 동일한 효과를 갖는 것들은 동일한 도면 부호로 제공되고, 그에 따라 상이한 실시예들에 나타난 이러한 요소들의 설명은 상호 교환 가능하거나 적용 가능하다는 점이 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(10)의 개략도를 도시한다.
멀티-개구 이미징 디바이스(10)는 이미지 센서(12), 광 채널(16a-h)의 어레이(14), 빔-편향기(18) 및 광학 이미지 안정기(22)를 포함한다. 각 광 채널(16a-h)은 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(24a-h) 상의 전체 시계 중 부분 시계를 투영하는 광학계를 포함한다. 광 채널은 광 경로의 코스로서 이해될 수 있다. 광 경로는 어레이(14) 내에 배열된 적어도 하나의 광학 요소를 포함할 수 있다. 단일 광 채널은 각각 완전한 이미징 광학계를 형성할 수 있고, 예를 들어, 굴절(refractive), 회절(diffractive) 또는 하이브리드 렌즈와 같은 적어도 하나의 광학 요소 또는 광학계를 포함할 수 있으며, 멀티-개구 이미징 장치를 사용하여 전체적으로 캡쳐된 대상 전체의 섹션을 투영할 수 있다. 조리개(aperture diaphragm)가 광 채널에 대하여 배열될 수 있다.
이미지 센서 영역들(24a-h)은 예를 들어, 대응하는 픽셀 어레이를 포함하는 칩으로 각각 형성될 수 있고, 이미지 센서 영역들은 공통 보드 또는 공통 플렉스 보드와 같은 공통 회로 캐리어 또는 공통 기판 상에 마운트될 수 있다. 물론, 대안적으로, 이미지 센서 영역들(24a-24h)은, 각각이, 예를 들어 단일 칩 상에 형성되는, 이미지 센서 영역들(24a-h)을 가로질러 연속적으로 연장되는, 공통 픽셀 어레이의 일부로부터 형성될 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 이미지 센서 영역(24a-h)의 공통 픽셀 어레이의 픽셀 값들만이 판독된다. 물론, 상기 대안들의 다른 혼합 또한 가능하며, 예를 들어, 2 개 이상의 채널에 대해 하나의 칩이 존재하고, 또 다른 채널들에 대해 또 다른 칩이 존재할 수 있다. 이미지 센서(12)의 여러 칩들의 경우, 예를 들어 하나 이상의 보드 또는 회로 캐리어 상에, 예를 들어 모두 함께 또는 그룹으로 또는 이와 유사한 방식으로 마운트될 수 있다.
빔-편향기(18)는 광 채널(16a-h)의 광 경로(26)를 편향시키도록 구성된다. 이미지 안정기(22)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 편향 수단(18) 사이의 상대 이동에 기초하여 제1 이미지 축(28)을 따라 및 제2 이미지 축(32)을 따라 광 이미지 안정화를 가능하게 하도록 구성된다. 제1 이미지 축 28) 및 제2 이미지 축(32)은 이미지 센서 영역들(24a-h) 또는 이미지 센서(12)의 배열 또는 정렬에 의해 영향을 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 축들(28 및 32)은 서로 수직 그리고/또는 이미지 센서 영역들(24a-d)의 픽셀들의 연장 방향과 일치하도록 배열된다. 이미지 축들(28 및 32)은 대안적으로 또는 추가적으로 부분 시계 또는 전체 시계가 샘플링되거나 검출되는 방향을 나타낼 수 있다. 간단히 말하면, 이미지 축들(28 및 32)은 멀티-개구 이미징 디바이스(10)에 의해 검출되는 이미지에서 각각 제1 및 제2 방향일 수 있다. 이미지 축들(28 및 32)은 예를 들어, 서로에 대한 각도 ≠ 0 °일 수 있으며, 예를 들어, 공간적으로 서로 수직으로 배열될 수 있다.
부분 시계 또는 전체 시계(total field of view)가 검출되는 검출 동작 중에, 멀티-개구 이미징 디바이스(10)가 시계가 검출되는 대상 영역에 대해 이동되는 경우, 광 이미지 안정화가 이점이 될 수 있다. 광학 이미지 안정기(22)는 이미지의 블러링을 감소시키거나 방지하기 위해 이러한 이동을 적어도 부분적으로 방해하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 광학 이미지 안정기(22)는 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이에서 직선 상대 운동(34)을 생성하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 광학 이미지 안정기(22)는 직선 상대 운동(34)을 생성하도록 구성된 액츄에이터(36)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(36)는 어레이(14)를 직선 방식으로 이동시키거나 이탈시키도록 표현되어 있지만, 다른 실시예에 따른 액츄에이터(36)는 대안적으로 또는 추가적으로 이미지 센서(12)에 연결될 수 있으며 어레이(14)에 대해 이미지 센서(12)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 상대 운동(34)은 라인 연장 방향(35)에 평행하게 그리고 광 경로(26)에 수직으로 수행될 수 있다. 하지만, 예를 들어, 다른 부품들과 관련하여 이미지 센서(12)의 전기적 접속부에 작은 기계적 부하를 가하거나 전혀 가하지 않도록, 이미지 센서(12)에 대해 어레이(14)를 움직임상 직선 방식으로 설정하는 것이 이점을 가질 수 있다.
광학 이미지 안정기(22)는 빔-편향기(18)의 회전 이동(38)을 생성 또는 가능케 하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 광학 이미지 안정기(22)는 예를 들어, 회전 운동(38)을 생성하도록 구성된 액츄에이터(42)를 포함할 수 있다. 직선 상대 운동(translatory relative movement)(34)에 기초하여, 이미지 방향을 따르는 광 이미지 안정화가, 예를 들어 이미지 축(28)을 따라 또는 그 반대 방향에 평행하게 얻어질 수 있다. 회전 운동(38)에 기초하여, 예를 들어 이미지 축(32)을 따라, 이미지 센서(12)의 메인 측면 평면에서 회전 운동(38)의 회전 축(44)에 수직으로 배열된 이미지 방향에 따른 광 이미지 안정화를 얻을 수 있다. 메인 면(side)은 다른 면에 비해 크거나 최대 치수를 포함하는 측면으로 이해될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 예를 들어, 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은 포커싱 수단이 멀티-개구 이미징 디바이스의 초점을 변화시키도록 구성되도록 배치될 수 있다.
간단히 말하면, 상대 이동(34)에 수직인 직선 이동 대신에, 제2 이미지 축(32)을 따라 광 이미지 안정화를 획득하기 위해 회전 이동(38)이 사용될 수 있다. 이로 인해, 상대 이동(34)에 수직인 직선 상대 이동을 가능케 하는 필요한 구조물 공간을 감소시킬 수 있다. 직선 상대 이동은, 예를 들어 디바이스의 두께 방향에 수직으로 배치될 수 있어 디바이스가 작은 두께로, 즉 얇게 구현될 수 있다. 이것은 장치가 플랫 하우징으로 구현되는 모바일 디바이스 분야에서 특히 유리하다.
어레이(14)는 예를 들어, 광 채널(16a-h)이 통과하는 캐리어(47)를 포함할 수 있다. 캐리어(47)는 예를 들어, 불투명한 방식으로 구성될 수 있으며 광 채널(16a-16h)에 대한 투명한 영역을 포함할 수 있다. 광 채널(16a-h)의 광학계는 투명 영역 및/또는 그 단부 영역에 인접하여 또는 그 내에 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐리어(47)는 투명하게 형성될 수 있으며, 예를 들어, 중합체 물질 및/또는 유리 물질을 포함할 수 있다. 캐리어(47)의 표면에는 이미지 센서의 개별 이미지 센서 영역(24a-h) 상의 전체 시계 중 각 부분 시계의 투영에 영향을 미치는 광학계(렌즈)가 배치될 수 있다.
액츄에이터(36 및/또는 42)는 예를 들어, 공압 액츄에이터(pneumatic actuator), 유압 액츄에이터(hydraulic actuator), 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator), 직류 모터(direct-current motor), 스테퍼 모터(stepper motor), 열 작동 액츄에이터(thermally actuated actuator), 정전 액츄에이터(electrostatic actuator), 전기 왜곡형 액츄에이터(electrostrictive actuator), 자기 변형 액츄에이터(magnetostrictive actuator), 또는 보이스 코일 드라이브로서 형성될 수 있다.
빔-편향기(18)는 영역들에서 반사되도록 형성될 수 있다. 빔-편향기(18)는, 예를 들어, 편향된 광 경로가 공통으로 다른 각도를 포함하고 전체 시계 중 공통적으로 다른 부분 시계를 검출하도록 광 경로(26)를 편향시키도록 구성된 빔-편향 요소(46a-d) 또는 영역을 포함할 수 있다. 빔-편향기(18) 및/또는 광 채널(16a-16h)의 광학계에 의해 다른 각도들이 생성될 수 있다. 영역들(46a-d)은, 예를 들어, 패싯 미러(facet mirror)의 패싯들로 형성될 수 있다. 어레이(14)와 관련하여, 패싯들은 공통적으로 다른 기울기(tilt)를 포함할 수 있다. 이는 서로 다르게 배열된 부분 시계들을 향하여 광 경로(26)의 편향, 영향, 제어 및/또는 산란을 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 빔-편향기(18)는 한 면 또는 양면 상에서, 예를 들어, 거울처럼 반사성인 표면으로 구성될 수 있다. 면(face)은 섹션(section) 또는 평면에서 연속적으로 만곡되거나 평면으로 형성될 수 있고/있거나 섹션 또는 평면에서 불연속적으로 만곡되도록 형성될 수 있다. 광 경로(26)의 편향은 선택적으로 또는 부가적으로 광 채널(16a-16h)의 광학계 수단에 의해 얻어질 수 있다.
다시 말해서, 거울(빔-편향 수단)은 모든 채널의 영역을 가로질러 평면일 수 있으며, 연속 또는 불연속 프로파일을 포함할 수 있고 및/또는 조각으로 된, 즉, 패싯된 평면일 수 있고, 이미지 오류를 줄이거나 구조의 보강을 가능하게 하기 위해 반사율을 감소시키기 위한 국부적인 마스크 또는 기계적 구조물을 추가로 포함하는 단일 연속 또는 불연속 프로파일들 간의 전환(transition)을 포함할 수 있으며, 그에 따라 모션-유도된 또는 열 유도된 이미지 오류가 거의 없다.
빔-편향기의 제1 위치와 제2 위치 간의 스위칭은 회전축(44)을 따라 직선 방식으로 수행될 수 있다. 회전축(44)을 따른 이동은 연속적으로 또는 불연속적으로, 예를 들어 쌍 안정(bistable) 또는 다중 안정 방식(multiply stable manner)으로 수행될 수 있다. 이것은, 예를 들어 빔-편향기(18)가 이동하는 위치-이산(position-discrete) 위치들로서 이해될 수 있다. 단순히 안정한, 쌍안정한 또는 다중 안정한 위치는, 예를 들어, 액츄에이터(42) 또는 다른 액츄에이터를 스테퍼 모터로서 구성함으로써 얻을 수 있다. 빔-편향기(18)는 예를 들어, 2 개의 위치 사이를 앞뒤로 이동하도록 구성되며, 위치들 중 하나는 예를 들어, 액츄에이터의 아이들 위치일 수도 있고 그에 기초할 수도 있다. 액츄에이터는, 예를 들어, 각각의 다른 위치에 도달할 때, 액츄에이터의 힘의 제거시 빔-편향기를 뒤로 이동시켜 시작 지점으로 위치시키는 반력(counterforce)을 가하는 스프링력에 대해 직선 운동을 수행하도록 구성될 수 있다. 이것은 국부 힘 최소치(local force minimum)를 포함하지 않는 힘 다이아그램의 영역에서도 안정된 위치를 얻을 수 있음을 의미한다.이것은 예를 들어, 최대 힘일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 빔-편향기(18)과 인접한 하우징 또는 기판 사이의 자기력 또는 기계력에 기초하여 안정된 위치가 얻어질 수 있다. 이는 빔-편향기의 직선 운동을 위한 액츄에이터(42) 또는 다른 액츄에이터가 빔-편향기를 쌍 안정 또는 다중 안정 위치로 이동시키기 위해 구성될 수 있음을 의미한다. 선택적으로, 정의된 단부 위치에서의 위치 스위칭이 수행되는 2 개의 단부 위치들을 정의하는 위치들의 쌍 안정 배열을 위해 간단한 기계적 정지기(stop)가 제공될 수 있다.
도 1b는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(10 ')의 개략도를 도시한다. 멀티-개구 이미징 디바이스(10 ')는, 그 내의 액츄에이터(36)가 이미지 센서(12)에 기계적으로 연결되고 어레이(14)에 대해 이미지 센서(12)를 이동시키도록 구성된 멀티-개구 이미징 디바이스(10)에 대해 변형된 형태이다. 직선 이동(34)은 라인 연장 방향(35)에 평행하게 그리고 광 경로(26)에 수직으로 수행될 수 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(20)의 개략적인 측단면도를 도시한다. 멀티-개구 이미징 디바이스(20)는 예를 들어, 액츄에이터들(36 및/또는 42)이 직육면체(55)의 면(53a 및 53b)에 의해 걸쳐지는(spanned) 2 개의 평면(52a 및 52b) 사이에 적어도 부분적으로 배열되도록 배치된, 멀티-개구 이미징 디바이스(10)가 변형된 형태이다. 직육면체(55)의 면들(53a, 53b)은 서로에 대해 평행할 뿐 아니라, 어레이의 라인 연장 방향 및 이미지 센서와 광 채널 사이의 광 채널들의 광 경로의 일부분에 대해서도 평행할 수 있다. 직육면체(55)의 부피는 최소이지만 그럼에도 불구하고 이미지 센서(12), 어레이(14), 및 빔-편향기(18)뿐만 아니라 동작에 의해 야기된 이들의 움직임 또한 포함한다. 어레이(14)의 광 채널은 각 광 채널에 대해 동일하거나 공통적으로 상이하게 형성될 수 있는 광학계(17)를 포함한다.
다중-개구 이미징 디바이스의 체적은 평면들(52a 및 52b) 사이에 작거나 최소의 구조물 공간을 포함할 수 있다. 평면들(52a 및/또는 52b)의 측면 또는 연장 방향을 따라, 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조물 공간은 클 수도 임의의 크기일 수도 있다. 가상 직육면체의 체적은, 예를 들어, 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 및 빔-편향기의 배치에 의해 영향을 받고, 여기서 설명된 실시예에 따른 이들 구성 요소의 배치는, 평면들에 수직인 방향을 따른 이들 구성 요소들의 구조물 공간, 및 그에 따른 평면들(52a 및 52b)의 서로 간의 거리가 작거나 최소가 되도록 이루어진다. 구성요소들의 다른 배치와 관련하여, 가상 직육면체의 다른 면의 부피 및/또는 거리는 확대될 수 있다.
가상 직육면체(55)는 점선으로 표시된다. 평면들(52a, 52b)은 직육면체(55)의 2 개의 면(side)을 포함할 수 있거나 또는 두 면에 걸쳐 있을 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(20)의 두께 방향(57)은 평면(52a 및/또는 52b)에 수직으로 및/또는 y 방향에 평행하게 배열될 수 있다.
이미지 센서(12), 어레이(14), 및 빔-편향기(18)는, 간단히 직육면체의 높이로 칭해지지만 그에 제한되지는 않는, 두께 방향(57)을 따르는 평면들(52a 및 52b) 사이의 수직 거리가 최소가 되도록 배열될 수 있고, 여기서 볼륨의 최소화, 즉, 직육면체의 다른 치수(dimension)는 생략될 수 있다. 방향(57)을 따른 직육면체(55)의 연장은 최소화될 수 있는데, 즉, 방향(57)을 따라 이미징 채널의 광학 요소들, 어레이(14), 이미지 센서(12) 및 빔-편향기(18)의 연장에 의해 실질적으로 나타낼 수 있다.
멀티-개구 이미징 디바이스의 체적은 평면들(52a 및 52b) 간에 작거나 최소인 구조물 공간(construction space)을 포함할 수 있다. 평면(52a 및/또는 52b)의 측면들(lateral sides) 또는 연장 방향(extension directions)을 따라, 멀티-개구 이미징 디바이스의 구조물 공간은 크거나 임의의 크기일 수 있다. 가상 직육면체의 체적은, 예를 들어, 이미지 센서(12), 단일 라인 어레이(14) 및 빔-편향기의 배치에 영향을 받으며, 여기서 설명된 실시예에 따른 이들 구성요소의 배치는, 평면들에 수직인 방향을 따른 이들 구성 요소들의 구조물 공간, 및 그에 따른 평면들(52a 및 52b)의 서로 간의 거리가 작거나 최소화되도록, 수행된다. 구성 요소들의 다른 배치와 관련하여, 가상 직육면체의 다른 면의 거리 및/또는 체적(volume)은 확대될 수 있다.
액츄에이터, 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스의 액츄에이터(36 및/또는 42)는 방향(57)에 평행한 치수 또는 연장부를 포함할 수 있다. 액츄에이터 또는 액츄에이터들의 치수의 최대 50%, 최대 30% 또는 최대 10%의 비율이, 평면들(52a 및/또는 52b) 간의 영역에 기초하여, 평면(52a 및/또는 52b)을 넘어 돌출되거나 상기 영역으로부터 돌출할 수 있다. 이것은 액츄에이터가 단지 선택적으로(inessentially) 평면(52a 및/또는 52b)을 넘어 돌출함을 의미한다. 실시예에 따르면, 액츄에이터들 (36 및/또는 42)은 평면(52a, 52b)을 넘어서 돌출하지 않는다. 이것은, 두께 방향 또는 방향 57을 따르는 멀티-개구 이미징 디바이스(10)의 연장이 액츄에이터에 의해 확대되지 않는다는 점에서 유리하다.
이미지 안정기(22) 및 액츄에이터(36 및/또는 42)는 두께 방향(57)에 평행한 치수 또는 연장부를 포함할 수 있다. 액츄에이터(42)의 오프셋 배치를 나타내는 액츄에이터(42')에 대해 나타낸 바와 같이, 치수의 최대 50%, 최대 30% 또는 최대 10%의 비율이, 평면들(52a 및/또는 52b) 간의 영역에 기초하여, 평면(52a 및/또는 52b)을 넘어 돌출하거나 상기 영역으로부터 돌출할 수 있는데, 예를 들어, 액츄에이터 42'가 액츄에이터 42의 오프셋 배열을 나타낸다. 이것은 액츄에이터(36 및/또는 42)가 단지 선택적으로 평면(52a 및/또는 52b)을 넘어 돌출됨을 의미한다. 실시예에 따르면, 액츄에이터(36 및/또는 42)는 평면(52a 및 52b)을 넘어서 돌출하지 않는다. 이는 멀티-개구이미징 디바이스(20)의 두께 방향(57)을 따르는 연장이 액츄에이터(36 또는 42)에 의해 확대되지 않는다는 점에서 유리하다.
여기에서 사용된 "상단(top)", "하단(down)", "좌측(left)", "우측(right)", "전방(in front)"또는 "후방(behind)"와 같은 용어는 보다 나은 설명을 위해 사용되었지만, 어떠한 제한적인 의미로 사용된 것이 아님이 이해되어야 한다. 공간에서의 회전 또는 기울임에 기초하여, 이들 용어는 상호 대체될 수 있는 것으로 이해된다. 이미지 센서(12)로부터 시작하여 빔-편향기(18)를 향하는 x-방향은 예를 들어, 전방에서(in the front) 또는 전방으로(forward) 이해될 수 있다. 양의 y 방향은 예를 들어, 상단에 있는 것으로 이해될 수 있다. 이미지 센서(12), 어레이(14), 및/또는 빔-편향기(18)로부터 벗어나거나 공간을 두고 떨어져 있는 양의 또는 음의 z-방향을 따르는 영역은 개별 구성요소 옆에 있는 것으로 이해될 수 있다. 간단히 말하면, 이미지 안정기는 적어도 하나의 액츄에이터(36 및/또는 42)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이터(36 및/또는 42)는 평면(48)에 또는 평면들(52a 및 52b) 사이에 배치될 수 있다.
달리 말하면, 액츄에이터(36 및/또는 42)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및/또는 빔-편향기(18)의 전방, 후방 또는 측면에 배치될 수 있다. 실시예들에 따르면, 액츄에이터(36 및/또는 42)는, 최대 50%, 30% 또는 10%의 범위로 평면들(52a, 52b) 사이 영역의 외부에 배치된다. 이는 평면(48)에 수직인 두께 방향(57)을 따라, 적어도 하나의 액츄에이터(36) 및/또는 이미지 안정기(22)가 최대 치수들(52a 내지 52b) 사이의 평면 또는 영역으로부터 두께 방향(57)을 따라 이미지 안정기의 액츄에이터(36 또는 42)의 치수의 최대 50%만큼 돌출함을 의미한다. 이는, 두께 방향(57)을 따르는 멀티-개구 이미징 디바이스(20)의 치수 소형화(small dimension)를 가능케 한다.
도 2b는 멀티-개구 이미징 디바이스(20)의 개략 측단면도이며, 광 경로들 26 및 26'는 멀티-개구 이미징 디바이스(20)의 서로 다른 시계 방향(viewing directions)을 나타낸다. 멀티-개구 이미징 디바이스는, 빔-편향 수단(18)의 교대로 다른 메인 면이 어레이(14)를 향하도록 배열되도록 각도(α)만큼 빔-편향 수단의 틸트를 변경하도록 구성될 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스(20)는 회전축(44)에 의해 빔 편향 수단(18)을 기울이도록 구성된 액츄에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터는 빔 편향 수단(18)을 제1 위치로 이동시키도록 구성될 수 있으며, 제1 위치에서 빔-편향 수단(18)은 어레이(14)의 광 채널의 광 경로(26)를 양의 y-방향으로 편향시킨다. 이를 위해, 빔 편향 수단(18)은 예를 들어, 제1 위치에서 적어도 10°에서 최대 80°, 또는 적어도 30°에서 최대 50°의 각도 α> 0° 및 < 90°, 예를 들어, 45°를 포함할 수 있다. 액츄에이터는, 광 경로(26 ') 및 빔 편향 수단(18)의 점선으로 나타낸 표현에 의해 표현되는 것과 같이, 빔 편향 수단(18)이 어레이(14)의 광 채널의 광 경로를 음의 y-방향을 향해 편향시키도록, 회전축(44) 근처 제2 위치에서 빔 편향 수단을 변위시키도록 구성될 수 있다. 빔 편향 수단(18)은 예를 들어, 제1 위치에서 제1 광 경로(26 또는 26')가 편향되거나 반사되도록 양면에서 반사되도록 구성될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(30)의 개략적인 평면도를 도시한다. 멀티-개구 이미징 디바이스(30)는 멀티-개구 이미징 디바이스(10 및/또는 20)에 대해 수정되어 멀티-개구 이미징 디바이스(30)가, 멀티-개구 이미징 디바이스(30)의 포커스를 변경하도록 구성된 포커싱 수단(54)을 포함하도록 한다. 이것은 거리(56 ')에 의해 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 가변 거리(56)에 기초하여 수행될 수 있다.
포커싱 수단(54)은 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 상대 이동을 제공하도록 및/또는 액츄에이션 동안 변형하도록 구성된 액츄에이터(58)를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(30)에 대해, 액츄에이터(58)가 이미지 센서(12)에 대해 포지티브 및/또는 네거티브 x-방향을 따라 어레이(14)를 이동시키도록 구성되는 방식으로 표현될 수 있다. 어레이(14)는 예를 들어, 액츄에이터(58)의 액츄에이션에 기초하여, 양의 또는 음의 x-방향을 따라 이동되고, 양의 및/또는 음의 z-방향을 따라 실질적으로 이동되지 않은 채로 유지되도록, 한 쪽에 배치될 수 있다. 광 이미지 안정화를 위한 양의 및/또는 음의 z-방향을 따른 부가적인 이동이 예를 들어 액츄에이터(36)의 액츄에이션에 기초하여 얻어질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 액츄에이터(58) 또는 포커싱 수단(54)은 어레이(14)에 대한 이미지 센서(12)의 직선 변위(translatory displacement)에 기초하여 x-축을 따라 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 상대 이동을 획득하도록 구성된다. 다른 실시예에 따르면, 이미지 센서(12)와 어레이(14)가 이동될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 포커싱 수단(54)은 적어도 하나의 추가 액츄에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터는 어레이(14)의 두 대향 영역에 배치되어, 액츄에이터의 작동 중에 이동된 어레이(14)(이미지 센서(12)에 대안적으로 또는 추가적으로)의 위치 설정에 대한 요구가 줄어들 수 있다. 추가적으로, 액츄에이터(58) 또는 추가 액츄에이터는 추가 액츄에이터를 사용하지 않는 경우에도 단일 라인 어레이(14)와 빔 편향 수단(18) 사이의 거리를 실질적으로 일정하게 또는 정확하게 일정하게 유지하도록, 즉 빔 편향 수단(18)을 단일 라인 어레이(14)만큼 이동시키도록 구성될 수 있다. 포커싱 수단(54)은 이미지 센서(12)의 표면에 대한 수직을 따라 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 상대적인 직선 이동(초점 이동)에 의해 자동초점 기능을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 빔 편향 수단(18)은 액츄에이터(42) 또는 다른 액츄에이터의 대응하는 구성적 구성 또는 사용에 의해 포커싱 이동과 동시에 이동될 수 있다. 이것은 어레이(14)와 빔 편향 수단 사이의 거리가 변하지 않고 및/또는 빔 편향 수단(18)이 초점 이동과 동등하거나 유사한 범위로 동시에 또는 시간 오프셋을 가지고 이동됨으로써, 적어도 멀티-개구 이미징 디바이스에 의해 시야를 캡쳐할 때 상기 거리가 초점 변경 이전의 거리와 비교하여 변하지 않음을 의미한다. 이는 빔 편향 수단(18)이 액츄에이터(42)와 함께 즉, 동시에 이동되도록, 어레이(14)와 빔 편향 수단 사이의 거리가 일정하게 유지되거나 보상되도록 수행될 수 있다. 이는 어레이(14)와 빔 편향 수단(18) 사이의 거리가 변하지 않고 유지될 수 있고 및/또는 빔 편향 수단(18)이 초점 이동과 동등하거나 유사한 시간 지연으로 동시에 또는 동시에 이동될 수 있으므로, 어레이(14)와 빔 편향 수단(18) 사이의 거리는 적어도 멀티-개구 이미징 디바이스가 시야를 캡처할 때 초점 변경 이전의 거리와 비교하여 변하지 않음을 의미한다. 또한, 빔 편향 수단(18)은 아이들(idle) 상태에 있거나 자동초점 이동으로부터 배제될 수 있다.
액츄에이터(58)는 예를 들어, 굴곡 빔(바이모프(bimorph), 트리모프(trimorph) 등과 같은)과 같은 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)로 형성 될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 포커싱 수단(54)은 보이스-코일 드라이브, 공압 액츄에이터, 유압 액츄에이터, 직류 모터, 스테퍼 모터, 열 액츄에이터 또는 벤딩 빔, 정전 액츄에이터, 전기변형(electrostrictive) 및/또는 자기변형(magnetostrictive) 드라이브를 포함할 수 있다.
평면 48 또는 평면들 52a 및 52b 사이의 영역에서 이미지 안정기 및 그 배치와 관련하여 설명된 바와 같이, 포커싱 수단(54)의 적어도 하나의 액츄에이터(58)가 적어도 부분적으로 평면들 52a 및 52b 사이에 배치될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 액츄에이터(58)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔 편향 수단(18)이 배열된 평면 내에 배치될 수 있다. 예시적으로, 포커싱 수단(54)의 액츄에이터(58)는 이미지 센서(12), 어레이(14), 및 빔 - 편향 수단(18)이 배열된 평면(48)에 수직인 두께 방향(57)을 따라, 평면들 52a 및 52b 사이의 영역으로부터, 포커싱 수단(54)의 액츄에이터(58)의 치수의 최대 50% 만큼 두께 방향(57)을 따라 돌출한다. 실시예에 따르면, 액츄에이터는 평면들 52a 및 52b 사이의 영역으로부터 최대 30% 돌출한다. 다른 실시예에 따르면, 액츄에이터(55)는 상기 영역으로부터 최대 10% 돌출되거나 완전히 상기 영역 내에 위치된다. 이는 두께 방향(57)을 따라 포커싱 수단(54)을 위한 추가의 구성 공간이 필요하지 않음을 의미하고, 이는 곧 장점이 된다. 예를 들어, 어레이(14)가, 렌즈(64a-d)가 배열된 투명 기판(캐리어)(62)을 포함한다면, 어레이(14) 및 필요한 경우, 멀티-개구 이미징 디바이스(30)의 치수가 두께 방향(57)을 따라 작거나 최소일 수 있다. 도 2a를 참조하면, 이것은 정육면체(55)가 방향(57)을 따라 작은 두께를 포함하거나 두께가 기판(62)에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 기판(62)은 단일 광 채널에서 투영(projection)에 사용되는 광 경로에 의해 통과될 수 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스의 광 채널은 빔 편향 수단(18)과 이미지 센서(12) 사이의 기판(62)을 통과할 수 있다.
렌즈(64a-d)는 예를 들어, 액체 렌즈일 수 있는데, 즉, 액츄에이터는 렌즈(64a-d)를 제어하도록 구성될 수 있다. 액체 렌즈는 굴절력을 조절하고 변화시킬 수 있고, 따라서 초점 거리 및 이미지 위치를 채널마다 개별적으로 조정할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(40)의 개략적인 사시도를 나타낸다. 멀티-개구 이미징 디바이스(10)와 비교하여, 어레이(14)는 예를 들어, 단일 라인으로 구성되는데, 즉, 모든 광 채널(16a-d)은 어레이(14)의 라인 연장 방향을 따라 단일 라인으로 배열될 수 있다. 따라서 "단일 라인"이라는 용어는 추가 라인이 없음을 나타낼 수 있다. 어레이(14)의 단일-라인 구성은 어레이의 더 작은 치수, 결과적으로 두께 방향(57)을 따라 멀티-개구 이미징 디바이스(40)의 더 작은 치수를 가능케 한다.
멀티-개구 이미징 디바이스(40)는 빔 편향 수단(18)에 기초하여 서로 다른 방향에서 시야를 검출하도록 구성될 수 있다. 빔 편향 수단은 예를 들어, 제1 위치 또는 Pos1 위치 및 제2 위치 또는 Pos2 위치를 포함할 수 있다. 빔 편향 수단은 직선 운동 또는 회전 운동에 기초하여 제1 위치(Pos1)와 제2 위치(Pos2) 사이에서 스위칭될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은 예를 들어, 직선 이동(66)에 의해 표시된 바와 같이, 단일 라인 어레이(14)의 라인 연장 방향(z)을 따라 직선 방식으로 이동할 수 있다. 직선 이동(66)은, 예를 들어, 어레이(14)의 적어도 하나의 라인이 배열되는 라인 연장 방향(65)과 실질적으로 평행으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 직선 운동은 멀티-개구 이미징 디바이스(40)의 여러 시야 방향을 얻기 위해 광 채널(16)의 광학계 앞에 여러 패싯들(facets)을 배치하는 데 사용될 수 있다. 빔 편향 수단(18)은 제1 위치(Pos1)에서 제1 방향, 예컨대 적어도 부분적으로 양의 y-방향으로 광 경로(26a-d)를 지향시킨다. 빔 편향 수단(18)은 제2 위치(Pos2)에서 광 경로(26a-d), 즉 각각의 광 채널의 광 경로를 다른 방향, 예를 들어 적어도 부분적으로 음의 y-방향으로 지향하도록 구성될 수 있다. 액츄에이터(42)는 예를 들어, 이동 방향(66)을 따르는 빔 편향 수단(18)의 이동에 기초하여, 빔 편향 수단(18)을 제1 위치(Pos1)에서 제2 위치(42)로 이동시킬 수 있다. 액츄에이터(42)는 이동 방향(66)을 따르는 직선 운동이 회전 운동(38)과 중첩하도록 구성될 수 있다. 또한, 멀티-개구 이미징 디바이스(40)는 빔 편향 수단을 이동 방향(66) 또는 그 반대 방향을 따라 이동시키도록 구성된 또 다른 액츄에이터를 포함할 수 있다.
도 2b의 내용에서 설명한 바와 같이, 액츄에이터(42)는 그 회전에 기초하여 빔 편향 수단(18)의 제1 및 제2 위치를 얻도록 구성될 수 있다. 제1 위치(Pos1)와 제2 위치(Pos2) 사이의 이동은 위치들 간의 스위칭을 위한 회전 이동과 방향(66)을 따르는 직선 이동 모두를 위해 회전 운동(38)과 중첩될 수 있다.
도 5a는 패싯들(46a-h)의 어레이로서 형성된 빔-편향 수단(18)의 개략도를 도시한다. 예를 들어, 빔 편향 수단(18)이 제1 위치에 위치하면, 번호 1, 2, 3 및 4로 각각 표시된 패싯들(46a-d)은 4 개의 광 채널의 광 경로를 제1 방향으로 편향시킬 수 있다. 빔 편향 수단(18)이 제2 위치에 있으면, 번호 1 ', 2', 3' 및 4'로 표시된 바와 같이, 각 광 채널의 광 경로가 패싯(46e-h)에 기초하여 제2 방향으로 편향될 수 있다. 예를 들어, 패싯들(46a-d 및 46e-h)은 블록들로 배열된다고 할 수 있다. 직선 방향(66)을 따른 빔 편향 수단(18)의 직선 운동을 위해, 라인 연장 방향(65)을 따른 여러 광 채널의 연장 길이에 실질적으로 대응하는 거리(88)가 이동될 수 있다. 도 4의 실시예에 따르면, 예를 들어, 이것은 라인 연장 방향(65)을 따른 4 개의 광 채널의 연장이다. 다른 실시예에 따르면, 빔-편향 요소의 개수는 광 채널의 배수와 다를 수 있다. 적어도 하나의 빔 편향 요소가 적어도 두 개의 광 채널의 광 경로를 편향시키기 위해 빔 편향 수단의 위치에 구성되거나 배열될 수 있다.
도 5b는 빔 편향 수단(18)의 개략도를 도시하며, 도 5a의 도면과 비교하여 패싯들(46a-46g)이 서로 다른 정렬(sorting)을 포함한다. 도 5b에 도시된 빔 편향 수단은 시퀀스 1, 1 ', 2, 2', 3, 3 ', 4 및 4'로 나타낸 바와 같이, 각각의 광 채널에 대한 광 채널의 대안적인 배열(46a-g)을 포함한다. 이는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 전환되도록 빔 편향 수단(18)이 이동되는 거리 88'를 가능하게 한다. 거리 88'는 도 5a의 거리 88과 비교하여 작을 수 있다. 거리 88'는 예를 들어, 어레이(14)의 2 개의 인접한 광 채널들 사이의 거리에 실질적으로 대응할 수 있다. 2 개의 광 채널은 예를 들어, 패싯의 하나 이상의 치수가 이동 방향 65를 따라 실질적으로 대응하는 거리 또는 상호 간의 공간을 포함할 수 있다. 거리 88'는 또한, 예를 들어, 빔 편향 요소가 적어도 2 개의 광 채널의 광 경로를 편향시키기 위해 빔 편향 수단의 위치에 구성되거나 배열될 때, 달라질 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 이미징 시스템(60)의 개략적인 사시도를 도시한다. 이미징 시스템(60)은 멀티-개구 이미징 디바이스(10)를 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 이미징 시스템(60)은 멀티-개구 이미징 디바이스(10)에 선택적으로 또는 부가적으로 적어도 하나의 멀티-개구 이미징 디바이스(20, 30 및/또는 40)를 포함한다. 이미징 디바이스(60)는 편평한 하우징(92)을 포함한다. 편평한 하우징(92)은 제1 하우징 방향(a)을 따라 제1 연장부(94a)를 포함한다. 편평한 하우징(92)은 제2 하우징 방향(b)을 따라 제2 연장부(94b)를 포함하고, 제 3 하우징 방향(c)을 따라 제 3 연장 부(94c)를 포함한다. 하우징 방향 a는 예를 들어 공간의 두께 방향(57)에 평행하게 배열될 수 있다. 하우징 방향 a를 따른 편평한 하우징(92)의 연장부(94a)는 플랫 하우징(92)의 최소 치수로 이해될 수 있다. 최소 연장부에 비해, 다른 하우징 방향(b 또는 c)을 따른 다른 연장부들(94b 및/또는 94c)은 하우징 방향(a)을 따른 연장 부(94a)와 비교하여 적어도 3배의 값, 적어도 5배의 값 또는 적어도 7배의 값일 수 있다. 간단히 말하면, 연장부 94a는 다른 하우징 방향(b 또는 c)을 따른 다른 연장부들(94b 및 94c)보다 더 작거나, 실질적으로 더 작거나, 또는 필요한 경우 한 사이즈(one size)만큼 작을 수 있다.
편평한 하우징(92)은, 예를 들어 멀티-개구 이미징 디바이스(10)의 빔 편향 빔에 기초하여 광 경로(26 및/또는 26')가 편향될 수 있는 하나 이상의 다이어프램(96a-b)을 포함할 수 있다. 다이어프램은 예를 들어, 일렉트로크로믹 다이어프램 및/또는 디스플레이 영역에 배열될 수 있다.
이미징 시스템(60)은 휴대용 디바이스로 구성될 수 있다. 이미징 시스템(60)은 예를 들어, 이동 전화기 또는 소위 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터 또는 휴대용 음악 재생 장치와 같은 휴대용 통신 장치일 수 있다. 이미징 시스템(60)은 예를 들어, 네비게이션, 멀티미디어 또는 텔레비전 시스템에서 사용하기 위한 모니터로서 구현 될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 이미징 디바이스(60)는 또한 거울과 같은 반사면 뒤에 배치될 수 있다.
이동 통신 장치의 분야에서, 멀티-개구 이미징 디바이스(10, 10', 20, 30 및/또는 40)의 배열은 유리할 수 있는데, 긴 하우징 면(94b, / 94c)을 따르는 구성 요소들의 배치에 기초하여 멀티-개구 이미징 디바이스의 하우징 방향 94a을 따르는 멀티-개구 이미징 디바이스의 확장이 작으며, 그에 따라 이미징 시스템(60)이 작은 연장부 94a를 가질 수 있다. 다시 말해, 종래의 시스템에서 시야각(스캐닝에 상응 함)의 2차원적 각도 변화를 초래하는 이미지 센서 및 대물 렌즈의 상대적인 2차원 측 방향 이동은, 시야 방향 및 회전 운동의 1차원 변화로 대체될 수 있다. 시야 방향의 1차원 변화는, 이미징 채널의 광축(라인 연장 방향)에 대한 미러(빔 편향 수단)의 정렬을 변경함으로써, 회전 방향으로 배치된 미러를 다른 지향(orientation)으로 이동시킴으로써, 수행될 수 있는데, 여기서 미러의 회전축은 이미징 채널의 광축에 수직 또는 거의 수직이다. 전술한 방향에 수직인 시야 방향을 적응시키기 위해, 이미지 센서 및/또는 어레이 대물 렌즈(광 채널의 어레이)는 서로에 대해 측 방향으로 이동될 수 있다. 두 움직임의 상호 작용에 의해, 2-차원 광 이미지 안정화가 달성될 수 있다.
작은 구조물 높이를 가능하게 하기 위해, 이동을 실현하기 위해 배열된 구성 요소(예: 액츄에이터) 및 이미지 처리와 같은 서브시스템은 필요에 따라, 실시예에 따르면 이미징 광 경로에 의해 정의되는 공간의 옆, 앞 및/또는 뒤에, 즉, 그 위 또는 밑이 아니라, 즉, 평면들 52a 및 52b의 사이에 배타적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 광 이미지 안정화를 위한 작동 장치(액츄에이터)를 공간적으로 분리할 수 있다. 이를 통해 필요한 구성요소의 수를 줄이고 카메라 시스템의 제조 비용을 낮출 수 있으며 기존 구조와 비교하여 구조물 높이가 분명히 낮아질 수 있다. 도 2a를 참조하면, 공지된 시스템과의 차이점은 광 채널의 렌즈(광학)가 평면들 52a 및 52b의 거리를 실질적으로 정의할 수 있다는 것이다. 이는 장치의 작은 구조물 높이를 가능하게 하고, 이는 유리한 점이다. 종래의 시스템에서, 렌즈의 메인 평면은 평면들 52a 및 52b에 평행하지만, 어레이의 광학 메인 평면은 동일한 평면들에 대해 수직으로 배열된다.
도 7은, 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 멀티-개구(multi-aperture) 이미징 디바이스로 검출될 수 있는 바와 같은, 전체 시야(70)의 개략도를 도시한다. 멀티-개구 이미징 디바이스들의 광 채널의 광 경로는 상호 상이한 부분 시야들 72a-d로 지향될 수 있으며, 각각의 광 채널은 부분 시야들 72a-d와 연관될 수 있다. 예를 들어, 부분 시야들(72a-d)는 단일 부분 화상들을 완전한 화상으로 합치는 것을 가능하게 하기 위해 서로 중첩한다. 멀티-개구 이미징 디바이스가 4개가 아닌 다수의 광 채널을 포함하는 경우 전체 시야(70)는 4개가 아닌 다수의 부분 시야를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 적어도 부분 시야(72a-d)는 입체, 트리오, 쿼트로 카메라를 빌드업하기 위해 더 많은 수의 모듈(멀티-개구 이미징 디바이스)의 제2 또는 더 많은 개수의 광 채널에 의해 검출될 수 있다. 상기 모듈들은 개별적으로 또는 코히어런트 시스템으로 구성될 수 있고 하우징(92) 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 스테레오, 트리오 또는 쿼트로 카메라를 함께 구성하는 서로 다른 모듈의 이미지는 픽셀의 프랙션(fractions) 만큼 오프셋되어 수퍼 해상도의 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 다수의 광 채널 및/또는 다수의 멀티-개구 이미징 디바이스 및/또는 다수의 부분 시야는, 예를 들어 임의적이며, 적어도 2 개의, 적어도 3 개의, 적어도 네 개의, 적어도 10 개, 적어도 20 개 또는 더 높은 값의 개수를 포함할 수 있다. 추가 라인의 광 채널들은 또한 서로 겹치는 부분 영역을 포착하고 함께 전체 시야를 커버할 수 있다. 이것은 서브 그룹 내의 전체 시야를 커버하고 부분적으로 중첩하는 채널들로 구성된 어레이 카메라의 스테레오, 트리오, 콰트로 등의 구조를 가능케 한다.
도 8은 하우징(72) 및 하우징(72) 내에 배치된 제1 멀티-개구 이미징 디바이스(10a) 및 제2 멀티-개구 이미징 디바이스(10b)를 포함하는 장치(80)의 개략적인 사시도를 도시한다. 장치(80)는 멀티-개구 이미징 디바이스를 사용하여 입체적으로(stereoscopically) 전체 시야(70)를 검출하는 역할을 수행한다. 전체 시야(70)는, 예를 들어 메인 면 74a로부터 먼 쪽으로 향하는 하우징의 메인 면 74b에 배열된다. 멀티-개구 이미징 디바이스(10a 및 10b)는 예를 들어, 투명 영역들(68a 및 68c) 각각에 의해 전체 시야(70)를 검출할 수 있으며, 메인 면 74b 내에 배열된 다이어프램들(78a 및 78c)은 적어도 부분적으로 투명하다. 메인 면 74a 내에 배열된 다이어프램(78b 및 78d)은 투명한 영역(68b 및/또는 68d)을 광학적으로 적어도 부분적으로 닫아, 이미징 디바이스(10a 및/또는 10b)에 의해 획득되는 이미지를 왜곡할 수 있는, 메인 영역 74a를 마주하는 일 측면으로부터의 유해 광(false light)의 범위가 적어도 감소된다. 멀티-개구 이미징 디바이스들(10a, 10b)은 공간 상에서 서로 거리를 두고 공간적으로 배치될 수도 있지만, 멀티-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)은 공간적으로 인접하거나 또는 결합되어 배열될 수도 있다. 멀티-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)의 단일 라인 어레이는 예를 들어, 서로 인접하거나 또는 서로에 대해 평행하게 배열될 수 있다. 단일 라인 어레이는 서로에 대해 라인을 형성할 수 있으며, 각각의 멀티-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)은 단일 라인 어레이를 포함한다. 이미징 디바이스(10a 및 10b)는 공통 빔 편향 수단 및/또는 공통 캐리어(62) 및/또는 공통 이미지 센서(12)를 포함할 수 있다. 또한, 멀티-개구 이미징 디바이스(10a 및/또는 10b)를 대신해 또는 추가적으로, 멀티-개구 이미징 디바이스(10, 10 ', 20, 30 또는 40)가 배열될 수 있다.
투명 영역들(68a-d)은 사용하지 않을 때 광학 구조를 덮는 전환가능한 다이어프램(78a-d)을 추가로 구비할 수 있다. 다이어프램(78a-d)은 기계적으로 이동되는 부분을 포함할 수 있다. 기계적으로 이동되는 부분의 움직임은 예를 들어 액츄에이터(36 al 45)에 대해 설명된 바와 같은 액츄에이터를 사용하여 수행될 수 있다. 다이어프램(78a-d)은 대안적으로 또는 추가적으로 전기적으로 제어 가능할 수 있고, 일렉트로크로믹 레이어(electrochromic layer) 또는 일렉트로크로믹 레이어 시퀀스를 포함할 수 있는데, 즉 일렉트로크로믹 다이어프램으로 형성될 수 있다.
도 9는, 예를 들어 이미징 시스템(80) 내에 배치될 수 있는, 제1 멀티-개구 이미징 디바이스(10a) 및 제2 멀티-개구 이미징 디바이스(10b)를 포함하는 개략적 구조를 도시한다. 어레이들(14a 및 14b)는 단일 라인으로 형성되고 공통 라인을 형성한다. 이미지 센서들(12a 및 12b)은 공통 기판 상에 또는 공통 보드 또는 공통 플렉스 보드와 같은 공통 회로 캐리어 상에 탑재될 수 있다. 또한, 이미지 센서들12a 및 12b는 서로 다른 기판을 포함할 수 있다. 물론, 공통 이미지 센서, 공통 어레이, 및/또는 공통 빔-편향 수단(18)을 포함하는 멀티-개구 이미징 디바이스와 같은 다른 대안들의 다른 혼합이 가능할 뿐만 아니라, 별도의 구성 요소들을 포함하는 추가 멀티-개구 이미징 디바이스도 가능하다. 공통 이미지 센서, 공통 어레이 및/또는 공통 빔 편향 수단은 적은 개수의 액츄에이터를 제어함으로써 임의의 구성 요소의 고정밀도 이동이 얻어질 수 있고, 액츄에이터들 사이의 동기화가 감소되거나 예방될 수 있다. 또한 높은 열 안정성을 얻을 수 있다. 선택적으로 또는 부가 적으로, 다른 및/또는 서로 다른 멀티-개구 이미징 디바이스들(10, 10', 20, 30 및/또는 40)은 공통 어레이, 공통 이미지 센서, 및/또는 공통 빔 편향 수단을 또한 포함할 수 있다.
본 명세서에 서술된 실시예들은 선형 채널 배열을 갖는 멀티-개구 이미징 시스템, 즉, 빔-편향 미러 어레이의 단일축 회전 이동(uniaxial rotative movement)뿐만 아니라 이미지 센서와 이미징 광학계 사이의 단일축 직선 이동을 이용하여 광 이미지 안정화를 획득하는, 라인 연장 방향을 따라 하나 이상의 라인을 갖는, 멀티-개구 이미징 시스템을 가능하게 한다.
이전에 설명된 실시예들은 4 개의 광 채널 또는 그 배수가 배열되는 것으로 설명되었지만, 다른 실시예에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스는 임의의 개수의 광 채널을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 적어도 2 개, 적어도 3 개, 적어도 4 개, 적어도 10 개 이상 또는 그보다 많은 개수의 광 채널들이 배열될 수 있다.
전술한 실시예에서는 광학 이미지 안정기(22)가 액츄에이터 36 및 액츄에이터 42를 포함하는 것으로 설명되었지만, 다른 실시예들에 따르면 액츄에이터들(36 및 42)이 공통 액츄에이터로 형성될 수도 있다. 액츄에이터에 의해 생성되는 움직임은 예를 들어, 개별 움직임을 얻기 위해, 파워 및/또는 변위 변환기(트랜스미션)에 의해 이미지 센서(12), 광학 어레이(14) 및/또는 빔 편향 수단(18)으로 전달된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 하나 이상의 구성 요소가 예를 들어, 멀티-개구 이미징 디바이스(40)와 관련하여 설명된 바와 같은, 몇몇 액츄에이터에 의해 이동될 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서는 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 또는 이와 다른 기술로 형성될 수 있다. 각각의 어레이의 광 채널은, 각각의 이미지 센서 영역으로 향하는 광 경로가 광학적으로 변경되는 영역을 정의하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 이미지 센서 영역에 관련된 광 경로는 어레이의 광 채널을 통과할 수 있다.
광로 또는 광축이 빔 편향 수단으로부터 시작하여 서로 다른 방향으로 지향될 수 있다는 사실이 이전에 언급되었다. 이는 광 경로들이 더 이상 서로 평행하지 않도록 빔 편향 수단 및/또는 광학 장치에 의해 편향되는 동안 광 경로를 지향시킴으로써 달성될 수 있다. 광 경로 또는 광축은 빔 편향 전 또는 빔 편향 없는 평행론(parallelism)과 다를 수 있다. 이것은 따라서 채널들에 일종의 사전-발산(pre-divergence)이 제공될 수 있는 것으로 설명된다. 이러한 광축의 사전 발산으로, 예를 들어, 모든 패싯 틸트(facet tilts)가 빔 편향 수단의 패싯과 다르지는 않고, 일부 채널 군은 동일한 틸트를 갖는 패싯을 가지거나 동일한 방향으로 편향될 수 있다. 후자는, 라인 연장 방향으로 인접한 이러한 채널 그룹에 관련된 패싯이, 일체적으로 또는 연속적으로 서로 병합되어 형성될 수 있다. 상기 채널들의 광 축(optical axes)의 발산(divergence)은 광 채널의 광학 중심과 채널의 이미지 센서 영역 사이의 측 방향 오프셋에 의해 얻어지는 상기 광 축의 발산에 기인할 수 있다. 사전 발산은 예를 들어 한 평면으로 제한될 수 있다. 광 축은, 예를 들어, 빔 편향 이전 또는 빔 편향이 없는 공통 평면에 위치할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 그 내에서 발산하고, 패싯은 다른 횡단 평면(trnasverse plane) 내에서 추가적인 발산에만 영향을 미친다. 즉, 모두가 앞서 언급된 광축의 공통 평면과의 차이만으로 서로에 대해 그리고 라인 연장 방향에 대해 평행하게 기울어지는데, 여기서 몇몇 패싯은 동일한 틸트를 가지거나, 예를 들어, 그 광 축이 빔 편향 이전 또는 빔 편향이 없는 경우 이미 쌍으로 광 축의 공통 평면에서 이미 다를 수 있는 채널 그룹에 공통적으로 연관될 수 있다. 간단히 말하면, 광학계는 제1 (이미지) 방향을 따라 광 경로들의 (사전-) 발산을 가능하게 할 수 있고, 빔 - 편향 수단은 제2 (이미지) 방향을 따라 광 경로들의 발산을 가능하게 할 수 있다.
언급된 사전-발산은, 예를 들어, 광학계의 광학 중심을 라인 연장 방향을 따라 직선 상에 위치시키고, 이미지 센서 영역의 중심은 이미지 센서 영역의 평면의 법선(normal)을 따라 광학 중심의 투영 영역으로부터 벗어나 이미지 센서 평면의 일직선 상 포인트들에, 예를 들어, 이전에 언급된 이미지 센서 평면의 직선상의 점들로부터 라인 연장 방향 및/또는 라인 연장 방향 및 이미지 센서 법선 모두에 수직인 방향을 따라 채널-특이적으로 벗어나는 포인트들에, 배치함으로써 달성될 수 있다. 또한, 이미지 센서의 중심이 라인 연장 방향을 따라 직선 상에 위치되고, 광학계의 중심이, 광학계의 광학 중심들의 평면의 법선(normal)을 따라 이미지 센서의 광학 중심의 투영 영역으로부터 벗어나 광학 중심의 평면의 일직선 상 포인트들에, 예를 들어, 이전에 언급된 광학 중심의 평면의 직선 상의 점들로부터 라인 연장 방향을 따라 및/또는 라인 연장 방향 및 광학 중심의 평면의 법선 모두에 수직인 방향을 따라 채널-특이적으로 벗어나는 포인트들에, 배치됨으로써 달성될 수 있다. 앞서 언급된 각각의 돌출부로부터의 채널-특정 편차(deviation)가 단순히 라인 연장 방향으로, 위치하는 것이 바람직한데, 즉, 광축들만이 사전-발산(pre-divergence)이 제공되는 단지 하나의 공통 평면에 위치하여 것이 바람직하다. 라인 연장 방향에 대해 수직, 측면 방향에서 렌즈 및 이미지 센서 간의 측면 오프셋(lateral offset)은 대조적으로, 구조물 높이(construction height)를 증가시킨다. 라인 연장 방향에서 단지 면내(in-plane) 오프셋은 구조물 높이를 변경시키지 않지만, 구조를 단순화시키는 각도 지향성에서의 틸트만을 포함하는 패싯을 및/또는 더 적은 패싯을 초래할 수 있다. 서로 인접한 광 채널들은 예를 들어, 서로 스퀸팅(squinting)하는, 즉 사전 발산이 제공되는 공통 평면 내에 위치하는 광축을 포함할 수 있다. 패싯은 광 채널 그룹에 대하여 배열될 수 있고 단지 한 방향으로 기울어질 수 있고, 라인 연장 방향에 평행할 수 있다.
또한, 일부 광 채널이, 예를 들어 초 해상도를 위해 또는 개별적인 부분 시야가 상기 채널에 의해 샘플링되는 해상도를 증가시키기 위해 동일한 부분 시야와 연관될 수 있다. 이러한 그룹 내의 광 채널은 빔 편향 전에 평행하게 진행하고 패싯에 의해 부분 시야로 편향될 것이다. 그룹의 채널의 이미지 센서의 픽셀 이미지가 이 그룹의 다른 채널의 이미지 센서의 픽셀들의 이미지들 사이의 중간 위치에 위치한다면 이점이 있다.
수퍼 해상도의 목적이 아니라 단지 입체적인(stereoscopic) 목적을 위해서라도, 구성이 고려될 수 있는데, 이 구성에서는 라인 연장 방향에서 바로 인접한 채널들의 그룹이 전체 시야를 그들의 부분 시야로 완전히 커버하고, 또한 서로 인접한 채널들의 추가 그룹이 전체 시야를 완전히 덮는다.
상기 실시예들은 단일-라인 채널 구성을 갖는 멀티-개구 이미징 디바이스 및/또는 이러한 멀티-개구 이미징 디바이스를 포함하는 이미징 시스템의 형태로 구현될 수도 있으며, 여기서 각 채널은 전체 시야 중 부분 시야를 전달하고 부분 시야들은 부분적으로 중첩한다. 3D 이미지 검출을 위한 스테레오, 트리오, 콰트로(quattro) 구조 등을 위한 이러한 여러 멀티-개구 이미징 디바이스를 갖춘 구조, 3D 이미지 검출을 위한 구조들이 가능하다. 복수의 모듈들이 하나의 연속 라인으로 형성될 수 있다. 연속 라인은 동일한 액츄에이터와 공통 빔 편향 요소를 사용할 수 있다. 광 경로에 존재할 수 있는 하나 이상의 보강 기재(reinforcing substrate)가 스테레오, 트리오, 콰트로 구조를 형성하는 전체 라인을 가로질러 연장될 수 있다. 수퍼 해상도의 방법이 사용될 수 있으며, 여기서 몇몇 채널들은 동일한 부분 이미지 영역들을 투영한다. 빔 편향 장치가 없더라도, 광축은 빔 편향 유닛 상에 보다 적은 패싯이 요구되도록 발산될 수 있다. 바람직하게는, 패싯은 하나의 각도 성분만을 갖는다. 이미지 센서는 일체형이거나, 단지 하나의 코히어런트 픽셀 매트릭스를 가질 수도 있고, 또는 단절된 여러 개의 픽셀 매트릭스를 가질 수도 있다. 이미지 센서는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판 상에 서로 인접하여 배열된 여러 서브 센서들로 구성될 수 있다. 자동초점 드라이브는 빔-편향 요소가 광학 요소와 동기되어 움직이도록 또는 유휴 상태가 되도록 구성될 수 있다.
비록 몇몇의 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법의 설명으로 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다.
상술한 실시예들은 본 발명의 원리들에 대한 예시들이다. 여기서 설명된 배치 또는 상세의 변형 및 변동들은 해당 분야의 당업자에게 자명하게 이해된다. 따라서, 단지 아래의 특허청구범위에 의해서 발명의 범위가 제한될 수 있으나, 본원의 설명 및 실시예의 설명에 의해 제시된 세부 사항에 의해 제한되는 것은 아니다.

Claims (18)

  1. 이미지 센서(12);
    광 채널들(16a-h)의 어레이(14)로서, 각 광 채널(16a-h)은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(24a-h) 상에 전체 시계(field of view)(70) 중 일부 시계(72a-d)를 투영하는 광학계(17)를 포함하는, 상기 어레이(14); 및
    상기 광 채널들(16a-h)의 광 경로(26a-h)를 편향시키는 빔-편향기(beam-deflecting means)(18);
    상기 이미지 센서(12)와 어레이(14) 사이의 직선 상대 이동(translatory relative movement)(34)을 생성함으로써 제1 이미지 축(28)을 따라 이미지 안정화를 수행하고, 상기 빔-편향기(18)의 회전 이동(rotational movement)(38)을 생성함으로써 제2 이미지 축(32)을 따라 이미지 안정화를 수행하는 광학 이미지 안정기(22)를 포함하는, 멀티-개구 이미징 디바이스(10; 10'; 20; 30; 40).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 안정기(22)는 적어도 하나의 액츄에이터(actuator)(36, 42)를 포함하고, 직육면체(cuboid)(55)의 면들(53a, 53b)에 걸쳐진 2 개의 평면들(52a, 52b) 사이에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 직육면체(55)의 면들(53a, 53b)은 서로에 대해서 뿐만 아니라, 상기 이미지 센서(12)와 상기 빔-편향기(18) 사이의 광 채널들(16a-h)의 광 경로(26a-h)의 일부 및 어레이(14)의 라인 연장 방향(35)에 대해서도 평행하게 배열되며, 상기 직육면체(55)의 체적은 최소임에도 불구하고 상기 이미지 센서(12), 상기 어레이(14) 및 빔-편향기(18)를 포함하는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    이미지 안정기(22)는 상기 평면들(52a, 52b) 사이의 영역으로부터 최대 50 % 돌출되는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 이미지 안정기(22)의 적어도 하나의 액츄에이터(36, 42)는 보이스-코일 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)를 포함하는,멀티-개구 이미징 디바이스.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티-개구 이미징 디바이스의 초점을 조정하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터(58)를 포함하는 포커싱부(54)을 더 포함하고, 상기 포커싱부(54)는 직육면체(cuboid)(55)의 면들(53a, 53b)에 걸쳐진 2 개의 평면들(52a, 52b) 사이에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 직육면체(55)의 면들(53a, 53b)은 서로에 대해서 뿐만 아니라, 상기 이미지 센서(12)와 상기 빔-편향기(18) 사이의 광 채널들(16a-h)의 광 경로(26a-h)의 일부 및 상기 어레이(14)의 라인 연장 방향(35)에 대해서도 평행하게 배열되며, 상기 직육면체(55)의 체적은 최소임에도 불구하고 상기 이미지 센서(12), 상기 어레이(14) 및 빔-편향기(18)를 포함하는,멀티-개구 이미징 디바이스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 포커싱부(54)는 상기 이미지 센서(12)와 상기 광 채널들(16a-h)중 하나의 광학계(17) 사이의 상대 이동을 제공하는 액츄에이터(56, 52)를 포함하는,멀티-개구 이미징 디바이스.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 포커싱부(54)는,
    상기 상대 이동과 동시에 상기 빔-편향기(18)의 이동을 수행함으로써, 상기 광 채널들(16a-h) 중 하나의 광학계(17)와 상기 이미지 센서(12) 사이의 상대 이동을 수행하도록 구성된, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포커싱부(54)는,
    상기 평면들(52a, 52b) 사이의 영역으로부터 최대 50%만큼 돌출하도록 배치되는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  9. 청구항 5 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포커싱부(54)의 적어도 하나의 액츄에이터(58)는,
    공압 액츄에이터(pneumatic actuator), 유압 액츄에이터(hydraulic actuator), 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator), 직류 모터(direct-current motor), 스테퍼 모터(stepper motor), 보이스-코일 모터(voice-coil motor), 정전 액츄에이터(electrostatic actuator), 전기 왜곡형 액츄에이터(electrostrictive actuator), 자기 변형 액츄에이터(magnetostrictive actuator), 및 열 액츄에이터(thermal actuator) 중 적어도 하나인, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어레이(14)는 단일 라인으로 형성되는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔-편향기(18)는, 상기 빔-편향기(18)가 그 사이에서 상기 어레이(14)의 라인 연장 방향(35)을 따라 직선 방식으로 이동 가능한 제1 위치(Pos1) 및 제2 위치(Pos2)를 가지고,
    상기 빔-편향기(18)는, 각 광 채널(16a-h)의 광 경로(26a-h)를 상기 제1 위치(Pos1) 및 상기 제2 위치(Pos2)에서 상호 간에 서로 다른 방향으로 편향시키도록 구성된, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 빔-편향기(18)가 직선 방식으로 이동되는 직선 이동 방향(34)은 상기 라인 연장 방향(35)과 평행한,멀티-개구 이미징 디바이스.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 한에 있어서,
    상기 멀티-개구 이미징 디바이스는 편평한(flat) 하우징(92) 내에 배열되고,
    제 1 하우징 방향(b) 및 제 2 하우징 방향(c)을 따르는 하우징의 제1 연장부(94b) 및 제2 연장부(94c)는 제3 하우징 방향(a)을 따르는 상기 하우징(92)의 제3 연장부(94a)와 비교하여 적어도 3배의 크기(dimension)를 갖는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔-편향기(18)는 상기 라인 연장 방향(35)을 따라 배열된 패싯 들(facets)(46a-h)의 어레이로서 형성되는, 멀티-개구 이미징 디바이스.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 따른 멀티-개구 이미징 디바이스(10; 10'; 20; 30; 40)를 포함하는 이미징 시스템(60)으로서,
    상기 이미징 시스템(60)은 휴대가능한(portable) 시스템으로 구현되는, 이미징 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    적어도 하나의 추가 멀티-개구 이미징 디바이스(10; 10'; 20; 30; 40)를 포함하고,
    상기 이미징 시스템은 적어도 스테레오스코픽하게(stereoscopically) 전체 시계(70)를 검출하도록 구성된, 이미징 시스템.
  17. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    모바일 폰, 스마트폰, 태블릿, 또는 모니터로서 구현되는, 이미징 시스템.
  18. 멀티-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법에 있어서,
    이미지 센서를 제공하는 단계;
    광 채널의 어레이를 배열하는 단계로서, 각각의 광 채널은 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시계의 부분 시계를 투영하기 위한 광학계를 포함하는, 상기 광 채널의 어레이를 배열하는 단계;
    상기 광 채널의 광 경로를 편향시키는 빔-편향기를 배치하는 단계; 및
    상기 이미지 센서와 상기 어레이 사이의 직선 상대 이동(translatory relative movement)을 생성함으로써 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 수행하고, 상기 빔- 편향기 회전 이동(rotational movement)을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 수행하는 광학 이미지 안정기를 배치하는 단계를 포함하는, 멀티-개구 이미징 디바이스 제공 방법.
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