KR20190121853A - 다중­개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 다중­개구 이미징 디바이스를 이용가능하게 하기 위한 방법 - Google Patents

다중­개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 다중­개구 이미징 디바이스를 이용가능하게 하기 위한 방법 Download PDF

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KR20190121853A
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프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
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Abstract

다중-개구 이미징 디바이스가 제공되며, 다중-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서 광학 및 채널들의 어레이를 포함하며, 각각의 광학 채널은 상기 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시야의 부분적 시야를 투영하기 위한 옵틱을 포함한다. 상기 다중-개구 이미징 디바이스는 상기 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 빔-편향 수단을 포함하고, 상기 이미지 센서, 상기 어레이 및 상기 빔-편향 수단 사이의 제1 병진 상대 이동을 생성함으로써 의해 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화하기 위한 그리고 상기 이미지 센서, 상기 어레이 및 상기 빔-편향 수단 사이의 제2 상대 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화하기 위한 광학 이미지 안정화기를 포함한다. 상기 디바이스는 상기 제1 및 상기 제2 이미지 축을 따라 어레이의 제1 광학 채널의 상기 이미지 안정화를 위한 전자 이미지 안정화기를 포함한다.

Description

다중­개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 다중­개구 이미징 디바이스를 이용가능하게 하기 위한 방법
본 개시 발명은 다중-개구 이미징 디바이스, 이미징 시스템 및 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱이 본 개시 발명은 선형 채널 배치 및 소형 또는 최소형 크기를 갖는 다중-개구 이미징 시스템들에 관한 것이다.
종래의 카메라들은 물체의 전체 필드를 이미징하는 이미징 채널을 갖는다. 카메라들은 광학 이미지-안정화 기능을 실현하도록 대물렌즈 및 이미지 센서 사이의 상대적 측면의, 2-차원 변위를 가능하게 하는 적응형(adaptive) 컴포넌트들을 갖는다. 선형 채널 배치를 갖는 다중-개구 이미징 시스템들은 각각이 단지 물체의 일부를 캡처하고 편향 미러를 포함하는 여러개의 이미징 채널들로 구성된다.
컴팩트한 실현을 가능하게 하는 물체 영역들 또는 시야들의 다중-채널 캡처를 위한 개념들을 갖는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 본 개시 발명의 목적은 컴팩트한 실현을 가능하게 하는, 즉, 높은 이미지 화질과 함께 작은 설치 공간을 갖는, 다중-개구 이미징 디바이스 및 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립 특허 청구항들의 내용에 의해 해결된다.
본 개시 발명의 하나의 발견은 다중-개구 이미징(multi-aperture) 디바이스에 의해 캡처된 이미지의 광학 이미지 안정화가 이미지 센서, 광학 채널들의 어레이 및 빔-편향(beam-deflecting) 수단 사이의 상대적인 이동에 의해 획득될 수 있으며, 그 결과 기존의 컴포넌트들이 이용될 수 있고, 이는 컴팩트한 구조를 가능하게 하고 높은 이미지 화질을 제공한다는 사실에 의해 상기 목적이 해결될 수 있음을 인식하였다는 것이다. 광학 채널들 사이의 임의의 편차들은 전자 이미지 안정화기에 의해 추가적으로 밸런싱되며, 그 결과 채널-전역(channel-global) 광학 이미지 안정화는 광학 채널들 간의 상이한 전자적 보정에 의해 향상된다.
일 실시예에 따르면, 다중-개구 이미징 디바이스는 이미지 센서, 광학 채널들의 어레이, 빔-편향 수단 및 광학 이미지 안정화기를 포함한다. 광학 채널들의 어레이의 각각의 광학 채널 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상의 전체 시야(field of view)의 부분 시야를 투영(project)하기 위한 옵틱(optic)을 포함한다. 빔-편향 수단은 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키도록 구성된다. 광학 이미지 안정화기는 이미지 센서, 어레이 및 빔-편향 수단 사이에서 제1 상대 이동(relative movement)을 생성함으로써 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 제공하도록 구성되고, 이미지 센서, 어레이 및 빔-편향 수단 사이에서 제2 상대 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 제공하도록 구성된다. 다중-개구 이미징 디바이스는 제1 및 제2 이미지 축들을 따라 어레이의 제1 광학 채널의 이미지 안정화를 위해 전자 이미지 안정화기를 포함한다.
추가적인 실시예들은 이미징 시스템 및 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
추가적인 유리한 구현들은 종속 특허 청구항들의 내용이다.
개시된 발명의 선호되는 실시예들은 첨부된 도면들을 참조함으로써 이후에 설명되며, 첨부된 도면들에서:
도 1a는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 1b는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스의 개략도를 도시하며, 여기서 액추에이터는 이미지 센서에 연결된다.
도 2a는 일 실시예에 따른 추가적인 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적인 측-단면도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적인 측-단면도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적인 평면도를 도시하며, 여기서 빔-편향 수단은 다양한 빔-편향 엘리먼트들을 포함한다.
도 4a는 일 실시예에 따른 싱글-라인(single-line) 방식으로 배치된 광학 채널들을 갖는 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 4b는, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 다중-개구 이미징 디바이스로 캡처될 수 있는 바와 같은, 일 실시예에 따른 전체 시야의 개략적인 도면을 도시한다.
도 4c는 광학 이미지 안정화기 및 전자 이미지 안정화기의 조합의 유리한 구현을 설명하기 위한 기초로서 사용되는 도 4a의 다중-개구 이미징 디바이스의 개략적 사시도를 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따른 파셋(facet)들의 어레이로서 형성된 빔-편향 수단의 개략적인 도면을 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따른 빔-편향 수단의 개략도를 도시하며, 여기서 도 5a의 도면과 비교되는 바와 같이, 파셋들은 상이한 분류를 포함한다.
도 6a-f는 실시예들에 따른 빔-편향 수단의 유리한 구현들을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 이미징 시스템의 개략적 사시도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 두 개의 다중-개구 이미징 디바이스들을 포함하는 휴대용 디바이스의 개략적 사시도를 도시한다.
도 9는 상호 빔-편향 유닛, 상호 어레이, 및 상호 이미지 센서를 포함하는 제2 다중-개구 이미징 디바이스 및 제1 다중-개구 이미징 디바이스를 포함하는 개략적 구조를 도시한다.
도 10a 내지 도10e는 일 실시예에 따른 전자 이미지 안정화기의 일 구현을 나타낸 개략적인 도면들을 도시힌다.
도 11은 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하는 일 실시예에 따른 방법의 개략적인 도면을 도시한다.
본 개시 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 자세하게 아래에 설명되기 전에, 동일한, 기능적으로 동일한 그리고 작동적으로 동일한 엘리먼트들, 물체들 및/또는 구조들은 동일한 참조 번호들로 상이한 도면들에서 제공되며, 그 결과 다른 실시예들에서의 이러한 엘리먼트들의 설명은 상호 교환 가능하거나 그리고/또는 상호적으로 적용 가능함을 유의해야 할 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(10)의 개략도를 도시한다. 다중-개구 이미징 디바이스(10)는 이미지 센서(12), 광학 채널들(16a-h)의 어레이(14), 빔-편향 수단(18) 및 광학 이미지 안정화기(22)를 포함한다. 각각의 광학 채널(16a-h)은 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(24a-h) 상에 전체 시야의 부분 시야를 투영하기 위한 옵틱(optic)(64a-h)을 포함한다. 광학 채널들은 광학 경로들의 진행으로서 이해될 수 있다. 광학 경로들은 예를 들어, 산란(scattering) 또는 집중에의해서 어레이(14)에 배치된 옵틱(64a-h)에 의해 영향을 받을 수 있다. 개별 광학 채널들은 각각이 완전한 이미징 옵틱을 형성할 수 있고, 각각이 적어도 하나의 광학 컴포넌트, 또는 굴절, 회절 또는 하이브리드 렌즈들과 같은 옵틱을 포함할 수 있으며, 다중-개구 이미징 디바이스를 이용하여 전체적으로 캡처된 전체 물체의 이미지 섹션을 이미징할 수 있다. 이것은 옵틱들(64a-h) 중 하나, 여러개, 또는 전부가 또한 광학 엘리먼트들의 조합들일 수 있다는 것을 의미한다. 광학 채널 중 하나, 여러개 또는 전부에 대해 개구 조리개(diaphragm)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서 영역들(24a-h)은 각각이 대응하는 픽셀 어레이를 포함하는 칩으로 형성될 수 있으며, 이미지 센서 영역들은 상호 회로 보드 또는 상호 플렉스 보드와 같은 상호 회로 캐리어 또는 상호 기판 상에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서 영역들(24a-h) 각각이 이미지 센서 영역들(24a-h)을 가로질러 연속적으로 연장되는 상호 픽셀 어레이의 일부분으로 형성될 수 있음이 또한 명백히 가능하며, 상호 픽셀 어레이는, 예를 들어, 싱글 칩 상에, 형성된다. 예를 들어, 상호 픽셀 어레이의 픽셀 값들만이 이미지 센서 영역들(24a-h)에서 판독된다. 예를 들어, 둘 또는 그 이상의 채널들에 대한 칩 및 다른 채널들에 대한 추가적인 칩 등의 존재와 같은, 이러한 대안들이 다양한 조합들이 또한 명백하게 가능하다.이미지 센서(12)의 여러개의 칩들의 경우, 이것들은 예를 들어 전부 함께 또는 그룹들로 등과 같이 예를 들어, 하나 또는 여러개의 회로 보드들 또는 회로 캐리어들 상에 장착될 수 있다. 더욱이, 여러개의 개별 픽셀 필드들을 포함하는 싱글 칩을 사용하는 솔루션 또한 가능하다. 대안적인 실시예들은 차례로 개별 픽셀 필드들을 포함하는 여러개의 칩들을 포함한다.
빔-편향 수단(18)은 광학 채널들(16a-h)의 광학 경로(26)를 편향(deflect)하도록 구성된다. 이미지 안정화기(22)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 상대 이동에 기초하여 제2 이미지 축(32) 및 제1 이미지 축(28)을 따라 광학 이미지 안정화를 가능하게 하도록 구성된다. 제1 이미지 축(28) 및 제2 이미지 축(32)은 이미지 센서(12) 및/또는 이미지 센서 영역들(24a-h)의 배향(orientation) 또는 배치에 의해 영향을 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 축들(28 및 32)은 서로에 대하여 수직하게 배치되거나 그리고/또는 이미지 센서 영역들(24a-d)의 픽셀들의 연장 방향들과 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이미지 축들(28 및 32)은 배향을 표시할 수 있으며, 전체 시야 또는 부분 시야는 상기 배향을 따라 샘플링되거나 또는 캡처된다. 간단하게 말해, 이미지 축들(28 및 32)은 다중-개구 이미징 디바이스(10)에 의해 캡처된 이미지에서 각각 제1 및 제2 방향일 수 있다. 예를 들어, 이미지 축들(28 및 32)은 서로에 대해 0°가 아닌 각도로 포함하며, 예를 들어, 이미지 축들(28 및 32)은 공간에서 서로에 대해 수직으로 배치된다.
광학 이미지 안정화는 부분 시야들 또는 전체 시야가 캡처되는 캡처링 프로세스 동안, 다중-개구 이미징 디바이스(10)가 물체 영역의 시야가 캡처되는 상기 물체 영역에 대해 이동될 때 유리할 수 있다. 광학 이미지 안정화기(22)는 이미지의 흔들림을 방지하거나 또는 줄이기 위해 이러한 움직임에 적어도 부분적으로 반작용(counteract)하도록 구성될 수 있다. 이미지 축(28)을 따라 광학 이미지 안정화를 위해, 광학 이미지 안정화기(22)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이에서 제1 상대 이동(34)을 생성하도록 구성될 수 있다. 이미지 축(32)을 따라 광학 이미지 안정화를 위해, 광학 이미지 안정화기(22)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이에서 제2 상대 이동을 생성하도록 구성할 수 있다. 제1 상대 이동을 위해, 광학 이미지 안정화기(22)는 이미지 축(28)을 따라 이미지 센서(12) 및/또는 어레이(14)를 변위(displace)시킴으로써 상대 이동(34)을 생성하기 위한 액추에이터(36) 및/또는 액추에이터(37)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 비록 액추에이터(36)가 병진 방식으로 어레이(14)를 변위시키거나 또는 이동시키도록 도시되어 있더라도, 또 다른 실시예들에 따른 액추에이터(36)는 대안적으로 또는 추가적으로 이미지 센서(12)에 연결될 수 있고 어레이(14)에 대하여 이미지 센서(12)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 광학 이미지 안정화기는 이미지 축(28)을 따라 빔-편향 수단(18)의 병진 이동(39a)을 생성하도록 구성되는 액추에이터(42)를 포함할 수 있다. 이 경우, 광학 이미지 안정화기(22)는 광학 이미지 안정화기(22)가 액추에이터들(36, 37 및/또는 42)의 이동들을 실행함으로써 상대 이동(34)이 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)의 사이에서 생성되도록 구성될 수 있다. 이것은 비록 도 1a에서 상대 이동(34)이 어레이(14)에서 도시되고 있지만, 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 컴포넌트들이 이동될 수 있다는 것을 의미한다. 상대 이동(34)은 광학 경로들(26)에 대해 수직하게 그리고 라인 연장 방향(35)에 평행하게 실행될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 추가적인 컴포넌트들과 관련하여 이미지 센서(12)의 전기적 상호 연결에 기계적 응력을 가능한 거의 주지 않거나 또는 전혀 주지 않도록 하기 위해 이미지 센서(12)에 대한 어레이(14)의 움직임을 병진 방식으로 설정하는 것이 유리할 수 있다.
제2 상대 이동을 생성하도록, 광학 이미지 안정화기(22)는 빔-편향 수단(18)의 회전 이동(38)을 생성 또는 가능하게 하도록 구성될 수 있거나 그리고/또는 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 병진 상대 이동 및/또는 이미지 축(32)을 따른 어레이(14) 및 이미지 센서(12) 사이에서 병진 상대 이동을 제공하도록 구성될 수 있으며, 액추에이터들(36, 37 및/또는 42)은 이런 목적을 위해 배치될 수 있다. 회전 이동(38)을 생성하도록, 광학 이미지 안정화기(22)는, 예를 들어, 회전 이동(38)을 생성하도록 구성되는 액추에이터(42)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 광학 이미지 안정화기(22)는 액추에이터(42)를 사용하여 이미지 축(32)을 따라 병진 이동(39b)을 생성하도록 구성될 수 있다. 제1 상대 이동(34 및/또는 39a)에 기초하여, 광학 이미지 안정화는, 예를 들어, 이미지 축(28)을 따라서 또는 이미지 축(28)의 반대편으로, 상기 제1 상대 이동에 평행한 이미지 방향을 따라 획득될 수 있다. 제2 상대 이동(38 및/또는 39b)에 기초하여, 광학 이미지 안정화는, 예를 들어, 이미지 축(32)을 따라서 이미지 센서(12)의 메인 측면 평면에서의 회전 이동(38)의 회전 축(44)에 수직하게 배치되는 이미지 방향을 따라 얻어질 수 있다. 메인 측면은 다른 측면들과 비교하여 넓거나 또는 가장 넓은 치수(dimension)를 포함하는 측면으로 이해될 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은 초점 수단이 배치될 수 있으며, 초점 수단은 다중-개구 이미징 디바이스의 초점을 변경하도록 구성될 수 있다. 비록 광학 안정화기(22)가 병진 상대 이동들로서 제1 및 제2 상대 이동을 제어하도록 광학 안정화기(22)를 구현하는 것이 광학 이미지 안정화를 얻기 위해 가능하더라도, 이 경우, 제2 이미지 축(32)을 따른 컴포넌트들의 병진 이동이 회피될 수 있기 때문에 제2 상대 이동을 회전 이동(38)으로서 구현하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 방향은 다중-개구 이미징 디바이스(10)의 두께 방향에 평행할 수 있으며, 몇몇 실시예들에 따라, 이는 가능한 작게 유지되어야 한다. 이러한 목적은 회전 이동에 의해 달성될 수 있다.
간단히 말하면, 상대 이동(34)에 대해 수직한 병진 이동을 대신하여, 회전 이동(38)이 제2 이미지 축(32)을 따라 광학 이미지 안정화를 얻기 위해 이용될 수 있다. 이것은 상대 이동(34)과 수직한 병진 상대 이동을 가능하게 하기 위한 설치 공간을 절약하게 하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 병진 상대 운동은 디바이스의 두께 방향과 수직하게 배치될 수 있으며, 그 결과 디바이스가 작은 두께로 즉, 얇은 방식으로 구현될 수 있다. 이는 모바일 디바이스들이 편평한 하우징으로 구현될 수 있기 때문에 모바일 디바이스들의 분야에서 특별한 이점을 제공한다.
다중-개구 이미징 디바이스(10)는 즉, 이미지 데이터를 조작함으로써, 이미지 센서 영역들(24a-h) 상에 투영되는 부분 이미지들을 전자적으로 안정화시키도록 구성된 전자 이미지 안정화기(41)를 포함한다. 이런 목적을 위해, 예를 들어, 전자 진동 감소 (e-VR), Coolpix S4, 떨림-방지-DSP(Anti-shake-DSP) 및/또는 ASR (Advanced Shake Reduction)과 같은 상이한 방법들이 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 전자 이미지 안정화기(41)는 어레이(14)의 제1 광학 채널(16a-h)의 이미지 센서 영역들(24a-h)의 제1 부분 이미지를 제1 범위까지 안정화시키도록 구성된다. 또한, 전자 이미지 안정화기(41)는 제1 범위와는 상이한 제2 범위까지 어레이(14)의 제2 광학 채널(16a-h)의 이미지 센서 영역들(24a-h)의 제2 부분 이미지를 추가적으로 안정화시키기 위해 즉, 채널-개별 방식으로 구성될 수 있다. 이 경우, 범위는 제1 및 제2 이미지 축(28 및 32)을 따라 실행된 이미지 보정과 관련되어 있으며, 이미지 축들 등 주변의 회전들 또한 이 경우에 포함된다.
구현들에서, 전자 이미지 안정화기(41)는 각각의 광학 채널들에 대하여, 즉, 이미지 센서 영역들(24a-h)의 부분 이미지들의 각각에 대하여, 채널-개별 방식으로 전자 이미지 안정화를 실행하도록 구성된다. 이것과 함께, 제1 및 제2 광학 채널(16a-h)에 대하여 상이한 수차(aberration)들 또는 채널-개별 수차들까지도 보정될 수 있다.
광학 채널들의 옵틱들(64a-h)은 각각이 상이한 광학 특성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 초점 길이, 시야각, 광학 직경 등과 같은 하나 또는 여러개의 광학 특성들과 관련하여 최대 ± 10%, 최대 ± 5% 또는 최대 ± 3%의 허용오차 범위에 있어 옵틱들(64a-h)이 서로 상이하도록, 상이한 광학 특성이 제조 허용오차들에 의해 획득된다.
제조-관련 방식에서 상이한 옵틱들(64a-h)의 광학 특성들의 맥락에서, 빔-편향 수단(18), 광학 채널 각각의 옵틱(64a-h) 및 이미지 센서(12) 사이의 상대 이동에 의한 광학 이미지 안정화가 이미지 센서 영역들(24a-d)에 있는 이미지들이 상이한 방식으로 변화된다는 사실을 초래하는 것으로 인식되고 있다. 이것은 모든 광학 채널들에 대해 같은 방식으로 즉, 채널-광역 방식으로, 실행되는 광학 이미지 안정화를 달성하기 위한 기계적 이동이 옵틱들(64a-h)을 통한 광학 경로의 상이한 변화를 야기한다는 사실에 적어도 부분적으로 기인한다. 이제 상이한 광학 특성들은 이미지 센서 영역들(24a-h)의 이미지들에 상이하게 또는 심지어 채널-개별적으로 영향을 미친다. 다시 말하면, 모든 채널들에 동일한 방식으로 영향을 미치는 이미지 센서 및/또는 어레이 및/또는 빔-편향 유닛 사이의 상대 이동들에서 채널 마다의 상이한 이미지 변위들은 채널들의 상이한 초점 길이들에서 특히 비롯된다. 이것은 광학 이미지 안정화와 결합된 전자 이미지 안정화에 의해 감소될 수 있으며, 즉, 적어도 부분적으로 밸런싱 또는 보상될 수 있다. 이것은 초점 길이의 광학 특성에 기초하여 강조된다(highlighted). 동일한 전체 시야로 지향되는 옵틱들에서의 광학 초점 길이의 두 개의 상이한 값들을 이용하여, 광학 이미지 안정화의 맥락에서 상대 이동은 광학 채널들의 시선 방향 및/또는 시선 축이 동등하게 변경된다는 사실을 야기한다. 그러나, 옵틱들(64a-h)에서의 상이한 초점 길이들에 기인하여, 이미지 센서 영역들(24a-h)에서의 부분 이미지들은 상이하게 이동하며, 이는 부분 이미지들을 연결할 때, 즉, 스티칭(stitching)을 수행할 때, 높은 계산적 노력 또는 심지어 수차들을 초래할 수 있다.
예를 들어, 어레이(14)는 캐리어(47)를 포함할 수 있으며, 캐리어(47)를 통해 광학 채널들(16a-h)이 연장된다. 이를 위해, 예를 들어, 캐리어(47)는 광학 채널들(16a-h)을 위해 투명(transparent) 영역들을 포함할 수 있고, 불투명(opaque)하도록 구성될 수 있다. 투명 영역들(the same)의 끝 영역들에서 그리고/또는 투명한 영역들의 내부에서 또는 인접한 영역에서, 광학 채널들(16a-h)의 옵틱들(64a-h)이 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐리어(47)는 투명하도록 형성될 수 있고, 예를 들어, 폴리머 재료 및/또는 유리 재료를 포함할 수 있다. 이미지 센서의 각각의 이미지 센서 영역(24a-h) 상에 전체 시야의 각각의 부분 시야의 투영에 영향을 미치는 옵틱들(렌즈들)(64a-h)은 캐리어(47)의 기판에 배치될 수 있다.
예를 들어, 액추에이터(36 및/또는 42)는 공압 액추에이터(pneumatic actuator), 유압 액추에이터(hydraulic actuator), 압전 액추에이터(piezoelectric actuator), 직류 모터(direct-current motor), 스테퍼 모터(stepper motor), 열-작동 액추에이터(thermally-actuated actuator), 정전기 액추에이터(electrostatic actuator), 전기변형　액추에이터(electrostrictive actuator),　자기변형　액추에이터(magnetostrictive actuator) 또는 이동 코일 드라이브(moving coil drive)로서 형성될 수 있다.
예를 들어, 빔-편향 수단(18)은 적어도 영역들에서 반사하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단(18)은 광학 경로들(26)을 편향시키도록 구성되는 빔-편향 엘리먼트들(46a-d) 또는 영역들을 포함할 수 있으며, 그 결과 편향된 광학 경로들은 상이한 각도들을 포함하고 전체 시야의 상이한 부분 시야들을 캡처한다. 상이한 각도들은 광학 채널들(16a-h)의 옵틱들(64a-h) 및/또는 빔-편향 수단(18)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 영역들(46a-d)은 파셋 미러(facet mirror)의 파셋들로서 형성될 수 있다. 파셋들은 어레이(14)에 대해 상이한 경사들을 포함할 수 있다. 이것은 상이하게 배치된 부분 시야들을 향한 광학 경로들(28)의 산란, 드라이브, 영향, 및/또는 편향을 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 빔-편향 수단(18)은, 예를 들어, 거울로서 한 측면 또는 두 측면들 상에서 반사하도록 구성되는 표면으로서 구성될 수 있다. 이 표면은 평면이도록 또는 평면 또는 부분들에서 연속적으로 구부러지도록(curved) 그리고/또는 평면 또는 부분들에서 불연속적으로 구부러지도록 형성될 수 있다. 광학 경로들(26)의 편향은 대안적으로 또는 추가적으로 광학 채널들(16a-h)의 옵틱들(64a-h)에 의해 얻어질 수 있다.
다르게 말하면, 광학 이미지 안정화를 위한 상대 이동은 다중-개구 카메라의 모든 채널들에서 동일한 기계적 편향을 야기시킨다. 그러나, 광학 이미지 안정화의 실제 작용 매커니즘을 정의하는 획득된 이미지 변위는 추가적으로 각 채널의 이미징 옵틱의 초점 길이에 의존한다. 따라서, 동일한 방식으로 모든 채널들에 대해 광역적으로 실행되는 광학 이미지 안정화에 추가적으로, 채널-개별 전자 이미지 안정화가 도입됨을 인식해야 할 것이다. 빔-편향 수단은 시선 방향을 편향시키기 위해 그리고 또한 광학 이미지 안정화를 위해 사용될 수 있다.
빔-편향 수단은 모든 채널들의 영역에 걸쳐 편평할 수 있고, 연속 또는 불연속 프로파일을 포함할 수 있고, 그리고/또는 부분적으로 편평, 즉, 파셋될 수 있으며, 개별적인 연속적 또는 불연속적 프로파일들 간의 전이(transition)들은 추가적으로 반사도를 감소시키기 위한 로컬 마스킹(local masking)들을 포함할 수 있거나 또는 수차들을 감소시키고 그리고/또는 구조의 강화(stifferning)를 가능하게 하기 위하여 기계적 구조들을 포함할 수 있으며, 그 결과 이동에 의해 유도거나 그리고/또는 열적으로(thermally) 유도된 수차들이 최소화될 수 있다.
빔-편향 수단의 제1 위치 및 제2 위치 사이의 스위칭은 병진적 방식으로 회전 축(44)을 따라 발생할 수 있다. 회전 축(44)을 따른 이동은 연속 또는 불연속 방식으로, 예를 들어, 쌍-안정(bi-stable) 또는 다중-안정 방식으로, 실행될 수 있다. 예를 들어, 이것은 위치-이산(position-discrete) 위치들로서 이해될 수 있으며, 빔-편향 수단(18)은 위치-이산 위치들 사이에서 이동된다. 예를 들어, 단일-안정, 쌍-안정, 다중-안정 위치들은 스테퍼 모터로서 액추에이터(42) 또는 다른 액추에이터를 구현함으로써 얻어질 수 있다. 예를 들어, 만약 빔-편향 수단(18)이 두 위치들 사이에서 앞뒤로 이동하도록 구성되면, 예를 들어, 두 위치들 중 하나는 액추에이터의 대치 위치(idle position)일 수 있거나 또는 그에 기초할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 각각의 다른 위치에 도달할 때 반력(counterforce)을 가하는 스프링력(spring force)과 관련하여 병진 이동을 실행하도록 구성될 수 있으며, 이는 액추에이터의 힘이 제거되면 빔-편향 수단을 시작 위치로 다시 이동시킨다. 이것은 로컬 힘 최소 값을 포함하지 않는 힘 다이어그램(force diagram)의 영역들에서 안정 위치가 또한 획득될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 이것은 힘 최대치일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 안정 위치는 이웃하는 하우징 또는 기판 및 빔-편향 수단(18) 사이의 자기적 또는 기계적 힘들에 기초하여 얻어질 수 있다. 이것은 빔-편향 수단을 쌍-안정 또는 다중-안정 위치로 이동시키기 위해 액추에이터(42) 또는 다른 액추에이터가 빔-편향 수단을 병진 방식으로 이동시키도록 구성될 수 있음을 의미한다. 대안적으로, 위치들의 쌍-안정 배치들을 위해 간단한 기계적 스톱들(stops)이 제공될 수 있으며, 위치들의 쌍-안정 배치들은 두 개의 단부 위치들을 정의하며, 두 개의 단부 위치들 사이에서 위치 스위칭은 정의된 단부 위치들에서 발생한다.
도 1b는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(10')의 개략도를 도시한다. 다중-개구 이미징 디바이스(10)와 관련하여, 액추에이터(36)가 어레이(14)에 대하여 이미지 센서(12)를 이동시키도록 구성되고 이미지 센서(12)로 기계적으로 연결된다는 점에서 다중-개구 이미징 디바이스(10')가 변형된다. 상대 이동(34)은 라인 연장 방향(34)과 평행하고 광학 경로들(26)에 수직하게 실행될 수 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 예를 들어, 직육면체(55)의 측면들(53a 및 53b)에 의해 스패닝된(spanned) 두 평면들(52a 및 52b) 사이에서 적어도 부분적으로 액추에이터들(36 및/또는 42)이 배치되도록 액추에이터들(36 및/또는 42)이 배치된다는 점에서 다중-개구 이미징 디바이스(20)는 다중-개구 이미징 디바이스(10)를 변형시킬 수 있다. 직육면체(55)의 측면들(53a 및 53b)은 서로 평행하게 그리고 어레이의 라인 연장 방향 및 이미지 센서와 빔-편향 수단 사이의 광학 채널들의 광학 경로의 일부의 라인 연장 방향에 평행하게 배향될 수 있다. 직육면체(55)의 부피는 최소화되지만, 여전히 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔 편향 수단(18)뿐만 아니라 그들의 동작 이동들을 포함한다. 어레이(14)의 광학 채널들은 각각의 광학 채널에 대해 동일하게 형성될 수 있거나 또는 상이할 수 있는 옵틱(64)을 포함한다.
다중-개구 이미징 디바이스의 부피는 평면들(52a 및 52b) 사이에 적거나 또는 최소한의 설치 공간을 포함할 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스의 설치 공간은 평면들(52a 및/또는 52b)의 연장 방향들 또는 옆쪽 측면들(lateral sides)을 따라 크거나 임의적로 클 수 있다. 예를 들어, 가상 직육면체의 부피는 이미지 센서(12), 싱글-라인 어레이(14) 및 빔-편향 수단의 배치에 의해 영향을 받으며, 여기에서 설명된 실시예들에 따른 이러한 컴포넌트들의 배치는 평면들에 수직한 방향에 따른 이러한 컴포넌트들의 설치 공간 및 그리하여 또한 서로에 대한 평면들(52a및 52b) 사이의 거리가 작게 또는 최소화되도록 수행될 수 있다. 가능한 얇게 다중-개구 이미징 디바이스를 구현하는 것은, 예를 들어, 모바일 전화기들 또는 테블릿들을 위한, 모바일 어플리케이션들의 분야에서 특히 요구된다. 컴포넌트들의 다른 배치들과 관련하여, 가상 직육면체의 다른 측면들의 부피 및/또는 거리는 증가될 수 있다.
가상 직육면체(55)는 점선으로 도시되어있다. 평면들(52a, 52b)은 가상 직육면체(55)의 두 측면들을 포함하거나 또는 이에 의해 스패닝될 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 두께 방향(57)은 평면들(52a 및/또는 52b)에 수직(normal)하도록 그리고/또는 y 방향에 평행하도록 배치될 수 있다.
이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)은 두께 방향(57)을 따라 평면들(52a 및 52b) 사이의 수직 거리가 최소가 되도록 배치될 수 있으며, 이는 단순화의 이유로 그리고 한정하는 효과를 가짐이 없이 직육면체의 높이로 지칭될 수 있으며, 부피의 소형화, 즉 직육면체의 다른 치수들은 생략될 수 있다. 방향(57)을 따른 직육면체(55)의 확장은 최소일 수 있고, 본질적으로 방향(57)을 따른 이미징 채널들의 광학 컴포넌트들, 즉 어레이(14), 이미지 센서(12) 및 빔-편향 수단(18)의 확장에 의해 미리 정의될 수 있다.
다중-개구 이미징 디바이스의 부피는 평면들(52a 및 52b) 사이의 작은 또는 최소의 설치 공간을 포함할 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스의 설치 공간은 평면들(52a 및/또는 52b)의 연장 방향들 또는 옆쪽 측면들을 따라 크기가 크거나 임의적으로 클 수 있다. 예를 들어, 가상 직육면체의 부피는 이미지 센서(12), 싱글-라인 어레이(14) 및 빔-편향 수단의 배치에 의해 영향을 받으며, 여기에서 설명된 실시예들에 따른 이러한 컴포넌트들의 배치는 평면들에 수직한 방향에 따른 이러한 컴포넌트들의 설치 공간 및 그리하여 또한 서로에 대한 평면들(52a및 52b) 사이의 거리가 작게 또는 최소화하도록 수행될 수 있다. 컴포넌트들의 다른 배치들과 관련하여, 가상 직육면체의 다른 측면들의 부피 및/또는 거리는 증가될 수 있다.
다중-개구 이미징 디바이스의 액추에이터들, 예를 들어, 액추에이터(36 및/또는 42)는 방향(57)에 대해 평행한 확장 또는 치수를 포함할 수 있다. 액추에이터 또는 액추에이터들의 치수의 50% 이하, 30% 이하 또는 10% 이하의 백분율은 ,평면들(52a 및 52b) 사이의 영역으로부터 시작하여, 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어 연장되거나 또는 영역 밖으로 연장될 수 있다. 이것은, 액추에이터들이 사소한 방식 이상은 아닌 방식으로 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어서 연장되는 것을 의미한다. 실시예들에 따르면, 액추에이터들은 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어서 연장되지 않는다. 이 경우 두께 방향 또는 방향(57)을 따른 다중-개구 이미징 디바이스(10)의 확장이 액추에이터들에 의해 증가되지 않는 것이 유리하다.
이미지 안정화기(22) 및/또는 액추에이터들(36 및/또는 42)은 두께 방향(57)에 대해 평행한 확장 또는 치수를 포함할 수 있다. 치수의 50% 이하, 30% 이하 또는 10% 이하의 백분율은 ,평면들(52a 및 52b) 사이의 영역으로부터 시작하여, 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어 연장되거나 또는 영역 밖으로 연장될 수 있으며, 예를 들어, 액추에이터(42')에 대하여 도시된 바와 같이, 이는 액추에이터(42)의 오프셋 배치를 표시한다. 이것은, 액추에이터들(36 및/또는 42)이 사소한 방식 이상은 아닌 방식으로 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어서 연장되는 것을 의미한다. 실시예들에 따르면, 액추에이터들(36 및/또는 42)은 평면들(52a 및/또는 52b)을 넘어서 연장되지 않는다. 이 경우 두께 방향(57)을 따라 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 확장이 액추에이터들(36 및/또는 42)에 의해 증가되지 않는 것이 유리하다.
비록, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 전방 또는 후방과 같은 용어들이 보다 명확하게 하기 위한 이유로 여기에서 사용되지만, 이들은 임의의 한정하는 효과를 가지도록 의도되지 않는다. 이들 용어들은 공간에서의 회전 또는 기울기(tilt)에 기초하여 상호 교환 가능하다고 이해된다. 예를 들어, 이미지 센서(12)로부터 빔-편향 수단(18)을 향해 시작하여, x 방향은 전방 또는 순방향인 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 양의 y 방향은 위쪽 방향인 것으로 이해될 수 있다. 이미지 센서(12), 어레이(14) 및/또는 빔-편향 수단(18)으로부터 멀어지거나 또는 이격되는 양의 또는 음의 z 방향을 따르는 영역은 각각의 컴포넌트 다음인 것으로 이해될 수 있다. 간단히 말해서, 이미지 안정화기는 적어도 하나의 액추에이터(36 및/또는 42)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 액추에이터(36 및/또는 42)는 평면(48) 내에 또는 평면들 (52a 및 52b) 사이에 각각 배치될 수 있다.
다시 말해서, 액추에이터들(34 및/또는 42)은 빔-편향 수단(18), 어레이(14), 및/또는 이미지 센서(12)의 옆에, 후방에 또는 전방에 배치될 수 있다. 실시예들에 따르면, 액추에이터들(34 및/또는 42)은 50%, 30% 또는 10%의 최대 범위로 평면들(52a 및 52b) 사이의 영역 외부에 배치된다. 이는 평면(48)에 수직한 두께 방향(57)을 따른 적어도 하나의 액추에이터(36) 및/또는 이미지 안정화기(22)가 두께 방향(57)을 따른 이미지 안정화기의 액추에이터(36 및/또는 42)의 치수의 50% 이하 만큼, 최대 치수들(52a-52b)사이의 영역으로부터, 연장되는 것을 의미한다. 이것은 두께 방향(57)을 따라 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 작은 치수를 가능하게 한다.
도 2b는 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 개략적인 측-단면도를 도시하며, 여기서 광학 경로들(26 및 26')은 다중-개구 이미징 디바이스(20)의 상이한 시선 방향들을 표시한다. 다중-개구 이미징 디바이스는 각도 α만큼 빔-편향 수단의 기울기를 변경하도록 구성될 수 있으며, 그 결과 빔-편향 수단(18)의 상이한 메인 측면들이 교번적인 방식으로 어레이(14)를 향하도록 배치될 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스(20)은 빔-편향 수단(18)을 회전 축(44) 주위에서 기울이도록 구성되는 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 빔-편향 수단(18)을 제1 위치로 이동시키도록 구성될 수 있으며, 제1 위치에서 빔-편향 수단(18)은 양의 y방향으로 어레이(14)의 광학 채널들의 광학 경로(26)를 편향시킨다. 이를 위해, 제1 위치에서. 빔-편향 수단(18)은 예를 들어, > 0° 및 < 90°의, 적어도 10° 및 80° 이하의, 또는 적어도 30° 및 50° 이하의, 예를 들어 45°의, 각도 α를 포함할 수 있다. 액추에이터는 빔-편향 수단(18)의 점선 도시 및 광학 경로(26')에 의해 도시된 바와 같이, 빔-편향 수단(18)이 음의 y방향으로 향하는 어레이(14)의 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키는 방식으로 회전 축(44) 주위에서 제2 위치로 빔-편향 수단을 편향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단(18)은 양 측면들 상에서 반사하도록 구성될 수 있으며, 그 결과, 제1 위치에서, 제1 광학 경로(26 또는 26') 각각이 편향되거나 또는 반사된다. 유리한 구현에 따르면, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서, 보조 측면(auxiliary side)이 어레이(14)와 연관되지만, 메인 측면이 어레이(14)를 완전히 향하는 배향이 회피되도록, 다중-개구 이미징 디바이스(20)는 제1 위치와 제2 위치 사이의 스위칭을 실행하도록 구성된다. 이것은, 회전 이동에 의한 위치들 또는 제1 및 제2 동작 상태들 사이의 스위칭 동안, 제1 메인 측면의 표면 법선(51a) 및 제2 메인 측면의 제2 표면 법선(51b)이 각각의 시점에서 이미지 센서를 향한 그리고, 적용가능하다면, 이미지 센서(12)의 표면 법선에 평행한 방향에 대하여 적어도 10°의 각도 γ1 및 γ2 를 포함하도록, 또한 이해될 수 있다. 이러한 방식으로, 각도들 γ1 및 γ2 중 하나가, 두께 방향을 따라 빔-편향 수단(18)의 큰 또는 대략적으로 최대인 확장을 표시할 수 있는, 0° 또는 180°인 것을 회피할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(30)의 개략적인 평면도를 도시한다. 다중-개구 이미징 디바이스(10 및/또는 20)와 비교하여, 다중-개구 이미징 디바이스(30)는 다중-개구 이미징 디바이스(30)가 다중-개구-이미징 디바이스(30)의 초점을 변화시키도록 구성되는 초점 수단(54)을 포함하도록 변경될 수 있다. 이것은 거리(56')에 의해 도시된 바와 같이, 어레이(14) 및 이미지 센서(12) 사이의 가변 거리(56)에 기초하여 수행될 수 있다.
초점 수단(54)은 작동시, 변형되거나 그리고/또는 어레이(14) 및 이미지 센서(12) 사이의 상대 이동을 제공하도록 구성되는 액추에이터(58)를 포함할 수 있다. 이것은 액추에이터(58)가 이미지 센서(12)에 대하여 양의 및/또는 음의 x방향을 따라 어레이(14)를 변위시키게 구성되도록 다중-개구 이미징 디바이스(30)를 위해 예시적으로 도시된다. 예를 들어, 액추에이터(58)의 작동에 기초하여, 어레이(14)가 양의 또는 음의 x방향을 따라 이동되고 기본적으로 양의 및/또는 음의 z방향을 따라 이동되지 않게 유지되도록, 어레이(14)는 일 측면에서 지지될 수 있다. 광학 이미지 안정화를 위한 양의 및/또는 음의 z방향을 따른 추가적인 이동은 예를 들어, 액추에이터(36)의 작동에 기초하여 획득될 수 있다. 추가적인 실시예들에 따르면, 액추에이터(58) 및/또는 초점 수단(54)은 어레이(14)에 대한 이미지 센서(12)의 병진 변위에 기초하여 x축을 따른 어레이(14) 및 이미지 센서(12) 사이의 상대 이동을 획득하도록 구성된다. 추가적인 실시예들에 따르면, 이미지 센서(12) 및 어레이(14)는 이동될 수 있다. 추가적인 실시예들에 따르면, 초점 수단(54)은 적어도 하나의 추가적인 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터는 어레이(14)의 두 개의 반대되는 영역들에 배치될 수 있으며, 그 결과 액추에이터들의 작동시에, (이미지 센서(12)에 대해 대안적으로 또는 추가적으로) 이동가능한 어레이(14)의 지지를 위한 요구가 감소된다. 추가적으로, 액추에이터(58) 또는 추가 액추에이터는 기본적으로 싱글-라인 어레이(14)와 빔-편향 수단(18) 사이의 거리를 유지하도록 구성될 수 있거나, 또는, 추가 액추에이터를 사용하지 않는 경우조차도, 정확히 일정하게 유지하도록, 즉, 싱글-라인 어레이(14)만큼의 정도까지 빔-편향 수단(18)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 초점 수단(54)은 이미지 센서(12)의 표면 법선을 따른 어레이(14) 및 이미지 센서(12) 사이의 상대 병진 이동(초점 이동)에 의한 자동초점 기능을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 빔-편향 수단(18)은 대응하는 구조적 구현에 의해 또는 액추에이터(42) 또는 추가 액추에이터의 사용에 의해 초점 이동으로 동시에 이동될 수 있다. 이것은 어레이(14) 및 빔-편향 수단 사이의 거리가 변하지 않고 유지되거나 그리고/또는 빔-편향 수단(18)이 초점 이동과 동일하거나 또는 유사한 범위로 동시적 또는 시간-오프셋(time-offset)방식으로 이동됨을 의미하며, 그 결과 적어도 다중-개구 이미징 디바이스에 의해 시야를 캡처하는 시점에서, 거리는 초점을 변경하기 전의 거리와 비교하여 변경되지 않는다. 이것은 빔-편향 수단(18)이 액추에이터(42)와 함께 즉, 동시에 이동되며, 그 결과 어레이(14)와 빔-편향 수단 사이의 거리가 일정하게 유지되거나 또는 보상되도록 수행될 수 있다. 이것은 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 거리가 변하지 않고 유지되거나 그리고/또는 빔-편향 수단(18)이 초점 이동과 동일하거나 또는 유사한 범위로 동시적 또는 시간-오프셋(time-offset) 방식으로 이동될 수 있음을 의미하며, 그 결과 적어도 다중-개구 이미징 디바이스에 의해 시야를 캡처하는 시점에서, 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 거리는 초점을 변경하기 전의 거리와 비교하여 변경되지 않는다. 대안적으로, 빔-편향 수단(18)은 대기(idle) 상태이거나 또는 자동초점 이동에서 제외될 수 있다.
예를 들어, 액추에이터(58)는 벤딩 바(bending bar)(예를 들어, 바이모프(bimorph), 트라이모프(trimorph) 등)와 같은 압전 액추에이터로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 초점 수단(54)은 이동 코일 드라이브(moving coil drive), 공압 액추에이터(pneumatic actuator), 유압 액추에이터(hydraulic actuator), 직류 모터(direct-current motor), 스테퍼 모터(stepper motor), 열작동(thermally actuated)할 수 있는 액추에이터 또는 벤딩 바(bending bar), 정전기 액추에이터(electrostatic actuator), 전기변형　(electrostrictive actuator) 및/또는　자기변형　(magnetostrictive actuator) 드라이브를 포함할 수 있다.
평면(48)에서 그리고/또는 평면들(52a 및 52b) 사이의 영역에서 이미지 안정화기 및 이미지 안정화기의 배치와 관련하여 설명된 바와 같이, 초점 수단(54)의 적어도 하나의 액추에이터(58)는 평면들(52a 및 52b) 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 액추에이터(58)은 평면에 배치될 수 있으며, 상기 평면에 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)이 배치된다. 예를 들어, 평면(48)에서 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18)이 배치되며, 평면(48)에 수직인 두께 방향(57)을 따른 초점 수단(54)의 액추에이터(58)는 두께 방향(57)을 따른 초점 수단(54)의 액추에이터(58)의 치수의 50% 이하로 평면들(52a 및 52b) 사이의 영역 밖으로 연장될 수 있다. 실시예들에 따르면, 액추에이터는 30% 이하로 평면들(52a 및 52b) 사이의 영역 밖으로 연장된다. 다른 실시예에 따르면, 액추에이터(54)는 10% 이하로 영역 밖으로 연장되거나 또는 영역 내부에 전체적으로 위치한다. 이것은, 두께 방향(57)을 따라, 초점 수단(54)을 위한 추가적인 설치 공간에 대한 필요성이 요구되지 않음을 의미하며, 이는 장점이 된다. 예를 들어, 만약 어레이(14)가 자신에 배치된 렌즈들(64a-d)을 갖는 투명 기판(캐리어)(62)을 포함하면, 두께 방향(57)을 따른 어레이(14)의 치수 및, 적용가능하다면, 다중-개구 이미징 디바이스(30) 치수는 작거나 또는 최소일 수 있다. 도 2a를 참조하면, 이것은 직육면체(55)가 방향(57)을 따라 작은 두께를 포함하거나 또는 두께가 기판(62)에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 기판(62)은 개별 광학 채널들에서 이미징을 위해 사용되는 광학 경로들에 의해 통과(pass)될 수 있다. 다중-개구 이미지 디바이스의 광학 채널들은 빔-편향 수단(18) 및 이미지 센서(12) 사이의 기판(62)을 가로지를 수 있다.
예를 들어, 렌즈들(64a-d)은 액체 렌즈들(liquid lenses)일 수 있으며, 즉, 액추에이터가 렌즈들(64a-d)을 구동(drive)하도록 구성될 수 있다. 액체 렌즈들은 채널마다 굴절력 및, 그리하여, 로컬 길이 및 이미지 위치를 조정하고 개별적으로 변경하도록 구성될 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 다중-개구 이미징 디바이스(40)의 개략적인 사시도를 도시한다. 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스(10)와 비교하여, 어레이(14)는 싱글-라인 방식으로 구성될 수 있으며, 이는 모든 광학 채널들(16a-d)이 싱글 라인에서 어레이(14)의 라인 연장 방향을 따라 배치될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 싱글-라인이라는 용어는 추가 라인들이 없음을 나타낼 수 있다. 어레이(14)의 싱글-라인 구현은, 두께 방향(57)을 따라 어레이의 작은 차수 및, 가능하게는, 다중-개구 이미징 디바이스(40)의 작은 치수를 가능하게 한다. 광학 이미지 안정화기는 액추에이터(36)를 함께 형성하는 액추에이터들(36a 및 36b)을 포함하며, 이는 여기에 설명된 액추에이터가 또한 여러개의 액추에이터들 또는 제어 엘리먼트들에 의해 구현될 수 있거나 그리고/또는 여러개의 액추에이터들이 상호 액추에이터로 결합될 수 있음을 의미한다.
다중-개구 이미징 디바이스(40)는, 빔-편향 수단(18)에 기초하여, 상이한 방향들에서 시야들을 캡처하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단은 제1 위치(Pos1) 및 제2 위치(Pos2)를 포함할 수 있다. 병진 또는 회전 이동에 기초하여, 빔-편향 수단은 제1 위치(Pos1) 및 제2 위치(Pos2) 사이에서 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단(18)은, 예를 들어, 병진 이동(66)으로 표시되는, 병진 방식으로 싱글-라인 어레이(14)의 라인 연장 방향 z을 따라 이동될 수 있다. 예를 들어, 병진 이동(66)은 기본적으로 라인 연장 방향(65)에 평행하게 배치될 수 있으며, 라인 연장 방향(65)을 따라, 어레이(14)의 적어도 하나의 라인이 배치된다. 예를 들어, 병진 이동은 다중-개구 이미징 디바이스(40)의 상이한 시선 방향들을 획득하기 위하여 광학 채널들(16a-d)의 옵틱들 전방에 상이한 파셋들을 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은, 제1 위치(Pos1)에서, 광학 경로들(26a-d)을 제1 방향으로, 예를 들어, 적어도 부분적으로 양의 y방향으로, 편향시키도록 구성될 수 있다. 빔-편향 수단(18)은, 제2 위치(Pos2)에서, 즉, 각 광학 채널(16a-d)의, 광학 경로들(26a-d)을 상이한 방향으로, 예를 들어, 적어도 부분적으로 음의 y 방향을 따라서, 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(42)는, 이동 방향(66)을 따른 빔-편향 수단(18)의 이동에 기초하여, 빔-편향 수단(18)을 제1 위치(Pos1)로부터 제2 위치(Pos2)로 이동시키도록 구성될 수 있다. 액추에이터(42)는 이동 방향(66)을 따른 병진 이동과 회전 이동(38)을 오버랩(overlap)하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 또한 다중-개구 이미징 디바이스(40)는 이동 방향(66)을 따라 또는 그와 반대 방향으로 빔-편향 수단을 이동시키도록 구성된 추가 액추에이터를 포함할 수 있다.
도 2b에 관하여 설명된 바와 같이, 액추에이터(42)는 액추에이터(42)의 회전에 기초하여 빔-편향 수단(18)의 제1 및/또는 제2 위치를 획득하도록 구성될 수 있다. 제1 위치(Pos1) 및 제2 위치(Pos2) 사이의 이동은 방향(66)을 따른 병진 이동및 두 위치들 사이의 스위칭을 위한 회전 이동 모두에 대하여 위한 회전 이동(38)과 오버랩 된다.
도 4b는 예를 들어, 전술된 바와 같은 다중-개구 이미징 디바이스, 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스(10, 20, 30 또는 40)를 이용하여 캡처될 수 있는 전체 시야(70)의 개략도를 도시하며, 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스(10)는 전체 시야(70)를 더 많은 또는 더 적은 개수의 부분 시야들(72a-d)로 세분화할 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스들의 광학 채널들의 광학 경로들은 상이한 부분 시야들(72a-d)로 지향하게 될 수 있으며, 부분 시야(72a-d)는 각 광학 채널과 연관될 수 있다. 예를 들어, 부분 시야들(72a-d)은 개별 부분 이미지들의 전체 이미지의 통합을 가능하게 하기 위해 서로 오버랩 된다. 만약, 다중-개구 이미징 디바이스가 4개가 아닌 개수의 광학 채널을 포함하는 경우, 전체 시야(70)는 4개가 아닌 개수의 부분 시야들을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 부분 시야(72a-d)는 카메라들을 이용하여 3-차원 물체 데이터를 캡처할 수 있도록 하기 위해서 스테레오 카메라들, 트리오 카메라들, 콰르텟 카메라들을 구현하기 위해 더 많은 개수의 모듈들(다중-개구 이미징 디바이스들)의 제2 또는 더 많은 개수의 광학 채널들에 의해 캡처될 수 있다. 모듈들은 개별적으로 구현될 수 있거나 또는 링크된 시스템으로서 구현될 수 있고 다중-개구 이미징 디바이스의 하우징 내부의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 스테레오 카메라들, 트리오 카메라들, 콰르텟 카메라들을 함께 형성하는 상이한 모듈들의 이미지들은 픽셀의 단편(fraction)들에 의해 변위될 수 있고 초해상도의 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 광학 채널들의 개수 및/또는 다중-개구 이미징 디바이스들의 개수 및/또는 부분 시야들의 개수는 예를 들어, 임의적이며 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 10개, 적어도 20개 또는 임의의 더 높은 값의 개수를 포함할 수 있다. 추가 라인의 광학 채널들은 또한 각각의 오버랩하는 부분 영역들을 캡처할 수 있고 전체 시야를 함께 커버(cover)할 수 있다. 이것은 그들의 부분 그룹핑에서의 전체 시야를 커버하고 그리고 부분적으로 오버랩되는 채널들로 구성되는 어레이 카메라들의 스테레오 구조, 트리오 구조, 콰르텟 구조 등의 획득을 가능하게 한다.
도 4c는 다중-개구 이미징 디바이스(40)의 개략적인 사시도이며, 다중-개구 이미징 디바이스(40)에 기초하여, 광학 이미지 안정화 및 전자 이미지 안정화의 조합의 유리한 구현이 설명된다. 광학 이미지 안정화기(22)는 액추에이터들(36a, 36b 및 42)을 포함하며, 액추에이터들(36a 및 36b)은 라인 연장 방향(65)을 따라 어레이(14)를 변위시킴으로써 이미지 센서 영역들(24a 내지 24d)에서의 부분 시야들의 이미지들의 광학 이미지 안정화를 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어 광학 이미지 안정화기는 회전 이동(38)에 의해 이미지 축(32)을 따른 광학 이미지 안정화를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 어레이(14)의 옵틱들(64a-d)은 10% 이하, 5% 이하 또는 3% 이하의 오차 허용 범위에서 서로 상이한 초점 길이들(f1 내지 f4)을 포함할 수 있다. 상이한 초점 길이(f1 내지 f4)들과 함께 채널-광역 회전 이동(38)은 이미지 센서 영역들(24a-d)에서의 이미지들의 상이한 변위(691 내지 694)를 야기한다. 이것은 광학 이미지 안정화기(22)가 채널-광역 회전 이동(38)에 기인하여 이미지들에서 상이한 효과들을 달성하며, 그 결과 적어도 하나, 여러개 또는 모든 이미지들이 이론적으로 수차-없는(aberration-free) 상태로부터 벗어남을 의미한다. 광학 이미지 안정화기(22)는 모든 이미지들의 편차들을 광역적으로 최소화하도록 구성될 수 있지만, 이것은 수차들이 이미지들 각각에서 생성된다는 사실로 이어질 수 있다. 대안적으로, 광학 이미지 안정화기(22)는, 기준 이미지에서의 또는 기준 채널에서의 이미지가 가능한 정확할 수 있도록 ― 이는 또한 수차-없는 것으로 지칭될 수 있음 ― 이미지 센서 영역들(22) 중 하나에서 기준 이미지를 선택하고, 액추에이터(42)의 제어를 실행하도록 구성될 수 있다. 이것은 채널-광역 광학 이미지 안정화로 인해, 채널이 영향을 받은 이미지 방향에 대해 수차-없음으로 유지될 수 있는 반면, 상이한 초점 길이들(f1 내지 f4)로 인해 다른 채널들이 기준 이미지로부터 벗어난다는 것을 의미한다. 다시 말하면, 채널은 모든 채널들에 대해 동일한 효과를 갖는 기계적으로 실현된 광학 이미지 안정화기를 이용하여 정정될 수 있지만, 이는 모든 채널들을 안정적으로 유지하지는 않는다. 이러한 추가적인 채널들은 추가적으로 전자 이미지 안정화기를 이용하여 정정된다.
전자 이미지 안정화기(41)는 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 상대 이동들에 의존하는 결정된 기능적 연결(functional connection)에 따라서 각 채널에서 채널-개별 전자 이미지 안정화를 실행하도록 구성될 수 있다. 전자 이미지 안정화기(41)는 각 이미지를 개별적으로 안정화하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 전자 이미지 안정화기(41)는 이미지의 광학 화질을 증가시키기 위해, 예를 들어, 카메라 이동 등과 같은, 광역 값들을 사용할 수 있다. 특히, 전자 이미지 안정화기(41)가 광학 이미지 안정화기(22)의 기준 이미지로부터 시작하는 전자 이미지 정정을 실행하도록 구성된다면 유리하다. 상이한 초점 길이들은 바람직하게는 선형 형태, 예를 들어, 수학식 1의 형태로 광학 이미지 안정화에 의한 이미지들의 상이한 변화들 사이의 기능적 연결을 제공할 수 있다.
Figure pct00001
이는 수차가 초점 길이 또는 초점 길이 차이들 및 시선 방향 변경을 위한 또는 광학 이미지 안정화를 위한 실행된 상대 이동의 함수로서 광역적으로 또는 기준 채널과 관련하여 설명될 수 있음을 의미한다.
전자 이미지 안정화기(41)는 실행될 전자 이미지 안정화에 관한 신뢰가능한 정보를 획득하기 위해서 그리고 기능적 연결을 생성하거나 그리고/또는 기능적 연결을 사용하기 위해서 기준 채널과 관련하여 이미지 센서(12), 어레이(14) 및 빔-편향 수단(18) 사이의 상대 이동 또는 범위를 초점 길이들(f1 내지 f4) 또는 초점 길이 차이들과 연접(link)시킬 수 있다. 기능적 연결의 그리고/또는 광학 특성들의 필요 데이터는 칼리브레이션(calibration) 동안 획득될 수 있다. 또 다른 이미지에 대한 하나의 이미지의 변위를 결정하기 위한 서로에 대한 이미지들의 정렬은 부분 시야들의 이미지들에서, 예를 들어, 엣지 진행들(edge progressions) 물체들의 크기들 등과 같은, 매칭 피처를 결정함으로써 또한 수행될 수 있다. 예를 들어, 이것은 제1 및 제2 이미지의 피처들의 이동들의 비교에 기초하여 전자 이미지 안정화를 제공하도록 추가적으로 구성될 수 있는 전자 이미지 센서(41)에 의해 식별될 수 있다. 따라서, 채널-개별 전자 이미지 안정화는 이미지 디테일(detail)들의 이동의 채널-개별 이미지 평가에 의해 수행될 수 있다.
상이한 이미지들에서의 비교에 대안적으로 또는 추가적으로, 피처의 비교는 특히 시간적으로 이격된 두 개의 캡처된 프레임들 또는 이미지들에 대해 동일한 이미지에서 또한 수행될 수 있다. 광학 이미지 안정화기(41)는 제1 시점 및 제2 시점에서 대응하는 부분 이미지에서의 매칭 피처를 식별하도록 구성될 수 있으며 제1 이미지에서의 피처의 이동들의 비교에 기초한 전자 이미지 안정화를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 비교는 변위를 표시할 수 있으며, 변위에 의해 피처는 상대 이동에 의해 변위되었고 변위에 의해 이미지는 적어도 부분적으로 수차를 정정하기 위해 다시 변위되어야 한다.
광학 이미지 안정화기는 이미지 센서 영역(24a)에서의 이미지와 같은 기준 채널의 이미지화된 부분 시야의 이미지를 안정화시키기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 전자 이미지 안정화기(41)는 기준 채널과 상이한 광학 채널들을 위한 이미지 안정화를 실행하기 위해 구성될 수 있으며, 광학 채널들은 채널-개별 방식으로 이미지 센서 영역들(24b, 24c 및 24d) 상에 투영된다. 다중-개구 이미징 디바이스는 광학 방식으로 기준 채널을 배타적으로 안정화시키도록 구성될 수 있다. 이는 일 구현에서, 기계적으로 달성된 이미지 안정화를 단독적으로 이용함으로써 충분히 양호한 이미지 안정화가 기준 채널에서 달성될 수 있다는 것을 의미한다. 다른 채널들에 대하여, 전자 이미지 안정화는 위에서 기술된 초점 길이 차이들로 인한 불충분한 광학 이미지 안정화의 효과를 부분적 또는 전체적으로 보상하기 위해 추가적으로 수행될 수 있으며, 전자 안정화는 각 채널에서 개별적으로 수행될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 다중-개구 이미징 디바이스의 각 채널이 개별 전자 이미지 안정화를 포함하는 것 또한 가능하다. 다중-개구 이미징 디바이스의 각 채널에 대하여 개별적으로 수행되는 전자 이미지 안정화는 개별 채널들에서 실현될 이미지 변위들 사이에서 결정된 기능적 연결이 사용되도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 채널에서 방향(32)을 따른 변위는 다른 이미지에서 방향(32)을 따른 변위의 1.1배, 1.007배, 1.3배 또는 2배 또는 5배이다. 또한, 이러한 채널-개별 기능적 연결은 빔-편향 유닛 및/또는 어레이 및/또는 이미지 센서 사이의 상대 이동들에 의존할 수 있으며, 채널-개별 기능적 연결은 이미지 방향을 따라 전자 이미지 안정화의 범위 상에 빔-편향 수단의 회전 각도를 투영하는 각도 함수에 대응할 수 있거나 또는 선형일 수 있다. 동일한 연결은 방향(28)에 대하여 동일하거나 또는 상이한 값들로 달성될 수 있다.
모든 실시예들에서, 실현된 상대 이동들이 자이로스코프 등과 같은 대응하는 추가 센서들에 의해 캡처될 수 있거나, 또는 하나, 여러개 또는 모든 채널들의 캡처된 이미지 데이터로부터 도출될 수 있음은 사실이다. 이러한 데이터 또는 정보는 광학 및/또는 전자 이미지 안정화를 위해 이용될 수 있으며, 이는, 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스가 센서로부터 센서 신호를 수신하도록 구성될 수 있고, 다중-개구 이미징 디바이스 및 물체 사이의 상대 이동에 상관된 정보에 대하여 센서 신호를 평가하도록 구성될 수 있고, 이러한 정보를 이용하여 광학 및/또는 전자 이미지 안정화기의 제어를 실행하도록 구성될 수 있다는 것을 의미한다.
광학 이미지 안정화기는 안정화를 위한 방향(32)을 따른 빔-편향 수단의 회전(38)과 안정화를 위한 방향(28)을 따른 다양한 컴포넌트들, 예를 들어, 어레이(14)의 이동에 의해 이미지 축들(28 및 32)을 따라 광학 이미지 안정화를 획득하도록 구성될 수 있다. 양자 모두의 경우들에서, 옵틱들(64a-d)에서의 차이들은 효과를 가진다. 전자 이미지 안정화에 대한 이전 논의들은 양 상대 이동들을 위해 구현될 수 있다. 특히, 방향들(28 및 32)을 분리하여 보는 것은 방향들(28 및 32)을 따른 옵틱들(64a-d) 사이의 다양한 편차들의 고려를 가능하게 한다.
본 명세서에 설명된 실시예들은 이미지 센서 영역들(24a-d)의 부분 이미지들에 대해 상호 이미지 축(28 및/또는 32)을 이용할 수 있다. 대안적으로, 방향들은 상이할 수 있고 서로 변환될 수 있다.
도 5a는 파셋들(46a-h)의 어레이로서 형성된 빔-편향 수단(18)의 개략도를 도시한다. 예를 들어, 만약 빔-편향 수단(18)이 제1 위치에 위치되면, 각각 1, 2, 3, 및 4의 숫자들로 표시되는 파셋들(46a-d)은 제1 방향으로 4개의 광학 채널들의 광학 경로들을 편향시킬 수 있다. 만약 빔-편향 수단(18)이 제2 위치를 포함하면, 각 광학 채널의 광학 경로는 각각 1', 2', 3' 및 4'로 표시되는 파셋들(46e-h)에 기초하여 제2 방향으로 편향될 수 있다. 예를 들어, 파셋들(46a-d 및 46e-h)은 블록들로 배치되는 것으로 지칭될 수 있다. 라인 연장 방향(65)을 따른 상기 개수의 광학 채널들의 연장 길이에 기본적으로 대응하는 거리(88)는 병진 방향(66)을 따라 빔-편향 수단(18)의 병진 이동을 위해 커버될 수 있다. 도 4a의 실시예에 따르면, 예를 들어, 이것은 라인 연장 방향(65)을 따른 4개의 광학 채널들의 확장이다. 또 다른 실시예에 따르면, 빔-편향 엘리먼트들의 개 수는 광학 채널들의 배수와 상이할 수 있다. 적어도 하나의 빔-편향 엘리먼트는 적어도 두 개의 광학 채널들의 광학 경로들을 편향시키기 위해 빔-편향 수단의 위치 내에 배치되거나 구성될 수 있다.
도 5b는 빔-편향 수단(18)의 개략도를 도시하며, 여기서 파셋들(46a-g)은 도 5a의 예시와 비교하여 상이한 순서를 포함한다. 도 5b에 도시된 빔-편향 수단은 순서 1, 1', 2, 2', 3, 3', 4 및 4'에 의해 표시되는 바와 같이, 각 광학 채널에 대하여 광학 채널들(46a-g)의 교번하는 배치를 포함한다. 이것은 거리(88')를 가능하게 하며, 빔-편향 수단(18)은 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 스위칭되도록 하기 위해 거리(88')를 따라 이동된다. 도 5a의 거리(88)와 비교하여, 거리(88')는 작을 수 있다. 예를 들어, 거리(88')는 어레이(14)의 이웃하는 두 개의 광학 채널들 사이의 거리에 기본적으로 대응할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 광학 채널들은 이동 방향(65)을 따른 파셋의 치수에 기본적으로 적어도 대응하는 서로에 대한 갭 또는 거리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 만약 빔-편향 엘리먼트가 적어도 두 개의 광학 채널들의 광학 경로들을 편향시키기 위해 빔-편향 수단의 위치에 배치되거나 구성되면, 거리(88')는 이것과 또한 상이할 수 있다.
빔-편향 수단의 유리한 구현들은 도 6a-f에 기초하여 설명될 수 있다. 구현들은 개별적으로 또는 임의의 조합들로 실행될 수 있는 다수의 장점들을 보여주지만, 이들은 제한하는 효과를 갖는 것으로 의도되지는 않는다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 빔-편향 수단에서 빔-편향 영역들(46) 중 하나로서 이용될 수 있는 빔-편향 엘리먼트(172)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 빔-편향 엘리먼트(172)는 광학 채널들(16a-d) 중 하나, 복수개 또는 모두에 대해 작동 가능할 수 있고 다각형 체인-같은(polygonal chain-like) 단면을 포함할 수 있다. 삼각형 단면이 도시되어 있더라도, 이는 임의의 다른 다각형일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 단면은 또한 적어도 하나의 구부러진(curved) 표면을 포함할 수 있으며, 수차들을 피하기 위해, 적어도 부분들에서의 평면 구성이, 특히 반사 표면에서의 평면 구성이 유리할 수 있다. 두 메인 측면들(174a 및 174b)은 각도 δ로 서로에 대하여 기울어질 수 있다. 각도 δ는 1° 및 89°사이의 값을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 5° 및 60°사이의 값을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 10° 및 30°사이의 값을 포함할 수 있다. 따라서, 메인 측면들(174a 및 174b)은 바람직하게는 60°이하의 각도에서 서로에 대해 기울어지도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 빔-편향 엘리먼트(172)는 제1 측면174a), 제2 측면(174b) 및 제3 측면(174c)를 포함한다. 측면들(174a 및 174b)과 같은 적어도 두 개의 측면들은 반사하도록 구성되며, 그 결과 빔-편향 엘리먼트(172)는 두 측면 상에서 반사하도록 구성될 수 있다. 측면들(174a 및 174b)은 즉, 측면(174c)보다 큰 표면을 갖는 측면들인, 빔-편향 엘리먼드(172)의 메인 측면들일 수 있다.
다시 말하면, 빔-편향 엘리먼트(172)는 웨지-형상(wedge-shaped)으로 형성될 수 있고, 두 측면들 상에서 반사하도록 형성될 수 있다. 그러나, 표면(174c)보다 실질적으로 더 작은 추가 표면이 표면(174c)의 반대측에, 즉, 표면 (174a 및 174b)사이에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 표면들(174a, 174b 및 174c)에 의해 형성된 웨지는 임의적으로 테이퍼(taper)하지는 않지만, 포인팅된(pointed) 측면에서 표면이 제공되고 그러므로 무디어(dull)진다.
도 6b는 빔-편향 엘리먼트(172)의 개략적인 측-단면도를 나타내며, 여기서 빔 편향 엘리먼트(172)의 변위축(176) 또는 서스펜션(suspension)이 설명된다. 빔-편향 엘리먼트(172)가 변위 축(176) 주위에서 회전 및/또는 병진 방식으로 빔-편향 수단(18)에서 이동할 수 있는 변위 축(176)은 단면의 표면 무게 중심(178)에 대하여 편심적으로(eccentrically) 변위될 수 있다. 대안적으로, 표면 무게 중심은 또한 두께 방향(182)을 따라 그리고 그에 수직인 방향(184)을 따라 빔-편향 엘리먼트(172)의 치수의 절반을 설명하는 포인트일 수 있다.
메인 측면(174a)는 표면 법선(175a)를 포함할 수 있으며, 메인 측면(174b)은 표면 법선(175b)을 포함할 수 있다. 만약 변위 축(176) 주위에서의 회전 이동이 빔-편향 수단의 제1 위치 및 제2 위치 사이의 스위칭을 위해 이용되면, 빔-편향 수단의 회전 이동은 도 2b와 관련되어 설명되는 바와 같이, 배향 ― 상기 배향에 따라 메인 측면들(174a 및 174b) 중 하나가 전체적으로 어레이(14)를 향함 ― 이 두 개의 위치들 사이에서 회피되도록 실행될 수 있다. 이것은, 회전 이동에 의한 제1 및 제2 작동 상태 또는 위치 사이의 변화 동안, 제2 메인 측면의 표면 법선(175b) 및 표면 법선(175a)이, 이미지 센서를 향한 그리고 적용가능한 경우, 이미지 센서의 표면 법선에 평행한 방향에 대하여 적어도 10°의 각도 γ1 및 γ2로서 도 2b에 도시된 각 시점에서의 각도를 포함할 수 있도록 또한 이해될 수 있다. 이를 통해, 각도 중 하나가 두께 방향을 따라 빔-편향 수단의 큰 또는 대략적 최대 확장을 나타낼 수 있는, 0° 또는 180°인 것이 회피될 수 있다.
예를 들어, 변위 축(176)은 두께 방향(182)을 따라 변화되지 않을 수 있고 자신과 수직인 방향에서 임의의 오프셋(offset)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 두께 방향(182)을 따른 오프셋이 또한 착상 가능하다. 예를 들어, 변위 축(176) 주위의 빔-편향 엘리먼트(172)의 회전시, 표면 무게 중심(178) 주위에서의 회전시보다 더 큰 액츄에이터 이동(travel)이 얻어지도록 변위가 수행될 수 있다. 이러한 방식에서, 변위 축(176)의 변위로 인해, 거리 ―상기 거리 주위에서 측면들 사이(176a 및 174b)의 엣지가 회전시 이동됨 ― 는 표면 무게 중심(178) 주위의 회전과 비교하여 동일한 회전 각도에서 증가될 수 있다. 바람직하게는, 빔-편향 엘리먼트(172)는 측면들(174a 및 174b) 사이의 엣지, 즉, 웨지-형상 단면의 포인팅된 측면이 이미지 센서를 향하도록 배치된다. 따라서, 작은 회전 이동들로 인해, 상이한 측면(174a 또는 176b)은 각각 광학 채널들의 광학 경로를 편향시킬 수 있다. 이것은 메인 측면이 이미지 센서에 수직인 방식으로 빔-편향 엘리먼트(172)의 이동이 요구되지 않기 때문에 빔-편향 수단의 공간 요구 사항이 두께 방향(182)을 따라 작도록 회전이 실행될 수 있다는 것을 명백하게 한다.
측면(174c)은 또한 제2차 측면 또는 후방 측면으로 지칭될 수 있다. 여러개의 빔-편향 엘리먼트들은 연결 엘리면트가 측면(174c)에 배치되거나 빔-편향 엘리먼트들의 단면을 통해 연장되는, 즉, 예를 들어, 변위 축(176)의 영역에서, 빔-편향 엘리먼트들의 내부에 배치되는 방식으로 서로에 대해 연결될 수 있다. 특히, 유지(hlolding) 엘리먼트는 자신이 방향(182)을 따라 빔-편향 엘리먼트(172)를 넘어서지 않거나 또는 적은 범위만큼, 즉 50% 이하, 30% 이하 또는 10% 이하로만 연장되도록 배치될 수 있으며, 그 결과 유지 엘리먼트는 방향(182)을 따라 전체 구조물의 확장을 증가시키거나 결정하지 않는다. 대안적으로, 두께 방향(182)에서의 확장은 광학 채널들의 렌즈들에 의해 결정될 수 있으며, 즉, 상기 확장은 두께의 최소 값을 정의하는 치수를 포함한다.
빔-편향 엘리먼트(172)는 유리, 세라믹, 유리 세라믹, 플라스틱, 금속 또는 이들 재료 및/또는 추가 재료의 임의의 조합으로 형성될 수 있다.
다시 말하면, 빔-편향 엘리먼트(172)는 팁(tip), 즉, 메인 측면들(174a 및 174b) 사이의 엣지가 이미지 센서를 향하도록 배치될 수 있다. 빔-편향 엘리먼트들을 유지하는 것은 빔-편향 엘리먼트들의 내부 또는 후방 측면에서만 수행되도록, 즉, 메인 측면들이 커버되지 않도록 수행될 수 있다. 상호 유지 또는 연결 엘리먼트는 후방 측면(174c)을 가로질러 연장될 수 있다. 빔-편향 엘리먼트(172)의 회전 축은 편심적으로 배치될 수 있다.
도 6c는 이미지 센서(12) 및 서로 옆에 배치된 광학 채널들(16a-d)의 싱글-라인 어레이(14)를 포함하는 다중-개구 이미징 디바이스(190)의 사시도를 도시한다. 빔-편향 수단(18)은 광학 채널들의 개 수에 대응할 수 있는 개 수의 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)을 포함한다. 대안적으로, 예를 들어, 만약 적어도 하나의 빔-편향 엘리먼트가 2개의 광학 채널들에 의해 이용된다면, 더 적은 개 수의 빔-편향 엘리먼트들이 배치될 수 있다. 대안적으로, 도(5a 및 5b)와 연관하여 설명된 바와 같이, 예를 들어, 만약 빔-편향 수단(18)의 편향 방향의 스위칭이 병진 운동에 의해 수행된다면, 더 많은 개 수가 또한 배치될 수 있다. 각 빔-편향 엘리먼트(172a-d)는 광학 채널(16a-d)과 연관될 수 있다. 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)은 다수의 엘리먼트들(172)로서 형성될 수 있다. 대안적으로, 적어도 두 개, 여러개 또는 모든 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)은 서로 일체(integrally)로 형성될 수 있다.
도 6d는 자유-형(free-form) 표면으로서 형성된 단면을 갖는 빔-편향 엘리먼트(172)의 개략적인 측 단면도를 도시한다. 이러한 방식으로, 측면(174c)은 유지 엘리먼트를 고정 가능하게 하는 리세스(recess)(186)를 포함할 수 있으며, 리세스(186)는 또한, 예를 들어, 텅-스프링(tongue-spring) 시스템의 스프링과 같은 투영 엘리먼트로서 형성될 수 있다. 단면은 제4 측면(174d)을 더 포함하며, 제4 측면(174d)은 메인 측면들(174a 및 174b)보다 작은 표면 확장을 포함하고 메인 측면들(174a 및 174b)을 서로에 대하여 연결시킨다.
도 6e는 제1 빔-편향 엘리먼트(172a) 및 도시 방향으로 제1 빔-편향 엘리먼트(172a) 후방에 위치한 제2 빔 편향 엘리먼트(172b)의 개략적인 측-단면도를 도시한다. 리세스들(186a 및 186b)은 리세스들(186a 및 186b)이 기본적으로 합동(congruent)이도록, 배치될 수 있으며, 일치할 수 있으며, 그 결과 리세스들 내의 연결 엘리먼트의 배치가 가능해진다.
도 6f는, 예를 들어, 연결 엘리먼트(188)와 연결된 4개의 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)을 포함하는 빔-편향 수단(18)의 개략적인 사시도를 도시한다. 연결 엘리먼트는 병진 및/또는 회전 방식으로 액추에이터에 의해 이동가능하게 하도록 하기 위해 이용 가능하다. 연결 엘리먼트(188)는 일체로 구성될 수 있고, 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)에서 또는 빔-편향 엘리먼트들(172a-d) 내에서 연장 방향, 예를 들어 y 방향을 가로질러 연장될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)이 일체형으로 형성되면, 연결 엘리먼트(188)는, 빔-편향 수단(18)의 적어도 하나의 측면에만 연결될 수 있다. 대안적으로, 액추에이터로의 연결 및/또는 빔-편향 엘리먼트들(172a-d)의 연결은 또한 임의의 다른 방식으로, 예를 들어, 접착, 블라스팅(blasting) 또는 납땜(soldering)에 의해 수행될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 이미징 시스템(60)의 개략적인 사시도를 도시한다. 이미징 시스템(60)은 다중-개구 이미징 디바이스(10)를 포함한다. 추가적인 실시예들에 따르면, 다중-개구 이미징 디바이스(10)에 대하여 대안적으로 또는 추가적으로, 이미징 시스템(60)은 적어도 하나의 다중-개구 이미징 디바이스(10', 20, 30, 40)를 포함한다. 이미징 시스템(60)은 편평한 하우징(92)을 포함한다. 편평한 하우징(92)은 제1 하우징 방향(a)을 따른 제1 확장(94a)을 포함한다. 또한, 편평한 하우징(92)은 제2 하우징 방향(b)을 따른 제2 확장(94b)을 포함하고 제3 하우징 방향(c)을 따른 제3 확장(94c)을 포함한다. 예를 들어, 하우징 방향(a)은 공간에서 두께 방향(57)에 평행하게 배치될 수 있다. 하우징 방향(a)을 따른 편평한 하우징(92)의 확장(94a)은 편평한 하우징(92)의 가장 작은 치수로서 이해될 수 있다. 가장 작은 확장과 비교하여, 하우징 방향들(b 및 c)을 따른 다른 확장들(94a 및/또는 94c)은, 각각, 하우징 방향(a)을 따른 확장(94a)과 비교하여, 적어도 3배의 크기, 적어도 5배의 크기 또는 적어도 7배의 크기를 포함할 수 있다. 간단하게 말해서, 확장(94a)은 다른 하우징 방향들(b 및 c) 따른 다른 확장들(94b 및 94c) 각각 보다, 작거나, 상당히 작거나, 또는, 적용가능하다면, 일정 규모(magnitude)만큼 더 작을 수 있다.
편평한 하우징(92)은 하나 또는 여러 조리개들(96a-b)을 포함하며, 조리개들(96a-b)을 통하여 광학 경로(26 및/또는 26')는, 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스(10)의 빔-편향 수단에 기초하여, 편향될 수 있다. 예를 들어, 조리개들은 전기변색(electrochromic) 조리개일 수 있거나 그리고/또는 디스플레이의 영역에 배치될 수 있다.
이미징 시스템(60)은 휴대용 디바이스로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미징 시스템(60)은 모바일 전화기와 같은 휴대용 통신 수단 또는 소위 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 또는 휴대용 음악 재생 디바이스일 수 있다. 이미징 시스템(60)은, 예를 들어, 텔레비전 시스템, 멀티미디어 시스템, 또는 네비게이션 시스템에서 이용되는 스크린으로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이미징 시스템(60)은 또한 거울과 같은 반사 표면들 뒤에 배치될 수 있다.
모바일 통신 디바이스들의 분야에서, 긴 하우징 측면들(94b 및/또는 94c)을 따른 컴포넌트들의 배치에 기초하여, 하우징 방향(94a)을 따르는 다중-개구 이미징 디바이스의 확장은 작을 수 있으며, 그 결과 이미징 시스템(60)은 작은 확장(94a)을 포함할 수 있기 때문에, 다중-개구 이미징 디바이스(10, 10 ', 20, 30 및/또는 40)의 배치는 유리할 수 있다. 다시 말하면, 종래의 (스캐닝에 대응하는)시스템들에서 시야의 2-차원 각도 변경을 야기하는 대물렌즈(objective) 및 이미지 센서의 상대 2-차원 옆 측면 이동은 시야 방향의 1-차원 변경 및 회전 이동에 의해 대체될 수 있다. 시야 방향의 1-차원 변경은 회전가능하게 유지된 거울을 다른 배향으로 가져옴으로써 이미징 채널들의 광학 축(라인 연장 방향)에 대하여 거울(빔 편향 수단)의 배향을 변경함으로써 수행될 수 있으며, 거울의 회전 축은 이미징 채널들의 광학 축들에 수직하도록 그리고/또는 거의 수직하도록 연장될 수 있다. 시선 방향을 위에-설명된 방향에 수직하게 적응시키기 위해, 이미지 센서 및/또는 어레이 대물렌즈(광학 채널들의 어레이)는 서로를 향해 측면으로 이동될 수 있다. 두 이동들의 상호 작용으로 인해, 2-차원 광학 이미지 안정화가 달성될 수 있다.
작은 설치 높이를 가능하게 하기 위해, 컴포넌트들(예를 들어, 액추에이터들) 및 이동을 실현시키기 위해 배치되는 이미지 프로세스와 같은 서브-시스템들은, 적용 가능하다면, 이미징 광학 경로에 의해 정의된 설치 공간 옆에, 전방에 그리고/또는 후방에 배타적으로 배치될 수 있으며, 즉, 평면들(52a 및 52b) 사이에 배치될 수 있으며, 실시예들에 따르면, 설치 공간 위 또는 아래에 배치되지 않을 수 있다. 이것은, 광학 이미지 안정화를 위한 이동 유닛들(액추에이터들)의 공간적 분리를 가능하게 한다. 이것에 의해, 종래의 구조들과 비교하여 필요한 컴포넌트들의 개수의 감소를 획득할 수 있고, 따라서, 카메라 시스템들의 제조 비용이 낮아질 수 있고, 설치 높이의 상당한 감소가 달성될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 알려진 시스템들에 대한 차이는 광학 채널들의 렌즈들(옵틱들)이 평면들(52a 및 52b) 사이의 거리를 기본적으로 정의할 수 있다는 사실일 수 있다. 이는 디바이스의 작은 설치 높이를 가능하게 하여 유리하다. 종래의 시스템들에서, 렌즈들의 메인 평면은 평면들(52a 및 52b)과 평행한 반면, 어레이의 옵틱들의 메인 평면은 그와 직교하게 배치된다.
도 8은 하우징(72) 및 하우징 (72) 내에 배치된 제1 다중-개구 이미징 디바이스(10a) 및 제2 다중-개구 이미징 디바이스(10b)를 포함하는 디바이스(80)의 개략적인 사시도를 도시한다. 디바이스(80)는 다중-개구 이미징 디바이스들을 이용하여 스테레오스코픽 방식으로 예를 들어, 캡처링 영역들의 오버랩핑 영역에서 전체 시야(70)를 적어도 부분적으로 캡처하도록 구성된다. 예를 들어, 전체 시야(70)는 하우징의 메인 측면(74b)에 배치되며, 메인 측면(74b)은 메인 측면(74a)으로부터 멀어지는 쪽으로 향한다. 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)은 각각 투명한 영역들(68a 및 68c)을 통해 전체 시야(70)를 캡처할 수 있으며, 메인 측면(74b) 내에 배치된 조리개들(78a 및 78d)은 각각 적어도 부분적으로 투명하다. 메인 측면(74a) 내에 배치된 조리개들(78b 및 78c)은 각각 적어도 부분적으로 광학적으로 투명한 영역들(68b 및 68d)을 닫을 수 있으며, 그 결과 다중-개구 이미징 디바이스들(10a 및/또는 10b)의 캡처된 이미지들을 변조(falsify)시킬 수 있는, 메인 측면(74a)을 면하는 측면으로부터의 미광(stray light)이 적어도 감소된다. 다중-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)이 서로 공간적으로 이격되어 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 다중-개구 이미징 디바이스들(10a 및 10b)은 또한 공간적으로 인접하거나 또는 결합되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미징 디바이스들(10a 및 10b)의 싱글-라인 어레이들은 서로 나란히 또는 서로 평행하게 배치될 수 있다. 싱글-라인 어레이들은 서로에 대해 라인들을 형성할 수 있으며, 각 다중-개수 이미징 디바이스(10a 및 10b)는 싱글-라인 어레이를 포함한다. 이미징 디바이스 장치들(10a 및 10b)은 상호 빔-편향 수단 및/또는 상호 캐리어(62) 및/또는 상호 이미지 센서(12)를 포함할 수 있다. 다중-개구 이미징 디바이스(10a 및/또는 10b)에 대하여 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 다중-개구 이미징 디바이스(10, 10', 20, 30 및/또는 40)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 빔-편향 수단의 이동이 여러 모듈들의 광학 채널들에 대한 광학 이미지 안정화로서 기능할 수 있기 때문에 이와 같은 상호 엘리먼트들, 예를 들어, 빔-편향 수단 또는 어레이는, 상호 광학 이미지 안정화기에 의해 이용될 수 있다. 따라서, 광학 이미지 안정화기는 또한 여러 모듈들에 대해 상호적으로 구현될 수 있거나 그리고/또는 상호 기준 채널이 여러 모듈들을 위해 사용될 수 있다.
투명 영역들(68a-d)은 추가적으로, 광학 구조가 이용되지 않는 경우에 광학 구조를 커버하는 스위칭가능한 조리개(78a-d)를 포함할 수 있다. 조리개(78a-d)는 기계적으로 이동되는 파츠(part)를 포함할 수 있다. 기계적으로 이동되는 파츠의 이동은, 예를 들어, 액추에이터들(36 및 45)에 대하여 설명된 바와 같이, 액추에이터를 이용함으로써 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 조리개(78a-d)는 전기적으로 구동될 수 있고 전기변색 층 또는 전기변색 층 시리즈들을 포함할 수 있으며, 즉, 전기변색 조리개로서 형성될 수 있다.
도 9는, 예를 들어, 이미징 시스템(80)에 배치될 수 있는 바와 같이, 제1 다중-개구 이미징 디바이스(10a) 및 제2 다중-개구 이미징 디바이스(10b)를 포함하는 개략적인 구조를 도시한다. 어레이들(14a 및 14b)은 싱글-라인 방식으로 형성될 수 있고 상호 라인을 형성할 수 있다. 이미지 센서들(12a 및 12b)은 상호 회로 보드 또는 상호 플렉스 보드와 같은 상호 회로 캐리어 및/또는 상호 기판 상에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서들(12a 및 12b)은 서로 다른 기판들을 또한 포함할 수 있다. 명백하게, 이러한 대안들의 다양한 조합들 예를 들어, 상호 이미지 센서, 상호 어레이 및/또는 상호 빔-편향 수단(18)을 포함하는 다중-개구 이미징 디바이스뿐만 아니라 별도의 컴포넌트들을 포함하는 추가적인 다중-개구 이미징 디바이스들이 또한 가능하다. 상호 이미지 센서, 상호 어레이 및/또는 상호 빔-편향 수단은 각각의 컴포넌트의 이동이 더 적은 개수의 액추에이터들의 구동에 의해 높은 정확성으로 획득될 수 있고 액추에이터들 간의 동기화가 감소되거나 또는 회피될 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 높은 열 안정성이 획득될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 및/또는 상이한 다중-개구 이미징 디바이스들(10, 10 ', 20, 30 및/또는 40)은 상호 어레이, 상호 이미지 센서 및/또는 상호 빔-편향 수단을 포함할 수 있다.
도 10a는, 예를 들어, 본 명세서에 기술된 이미징 시스템들에 의해 획득될 수 있는 전자 이미지 안정화의 구현의 초기 상황의 개략도이며, 여기서 전자 이미지 안정화에 대한 구현들은 또한 제한하는 효과를 갖지 않는 개별적인 다중-개구 이미징 디바이스들을 지칭할 수 있다. 설명된 실시예에서, 이미징 시스템은 상호 광학 이미지 안정화기 및 상호 전자 이미지 안정화기를 이용한다. 각 모듈은 전체 시야를 물체(71)로 이미징하기 위해 각각 2개의 광학 채널들((16a 및 16b) 및 (16c 및 16d))을 예시적으로 포함한다. 제한하는 효과를 갖지 않으면서, 연관된 이미지 센서 영역들에 있는 광학 채널들(16a 및 16b)의 이미지들(73a 및 73b)은 좌측 이미지(75a)로서 지칭되고 광학 채널들(16c 및 16d)의 이미지들(73c 및 73d)은 물체(71)의 스테레오스코픽 캡처링의 우측 이미지로 지칭된다.
도 10a는 수차-없는 상태를 도시하며, 수차-없는 상태에서 이미지들(73a-d)을 획득하기 위해 물체(71)가 이미지 센서 영역들 상에 투영된다. 이미지들(73a 및 73b)은, 예를 들어, 스티칭(stitching)에 의해, 다중-개구 이미징 디바이스에 의해 좌측 전체 이미지(77a)로 결합될 수 있다. 이미지들(73c 및 73d)은 다중-개수 이미징 디바이스에 의해 유사한 방식으로 우측 전체 이미지(77b)로 결합될 수 있으며, 그 결과 몰체(71)에 대한 스테레오스코픽 정보가 2개의 전체 이미지들(75a 및 75b)을 통해 결정될 수 있다.
이제, 도 10b는 물체(71)에 대한 이미징 시스템의 상대 운동이 물체(71')에 의해 도시된 물체(71)의 변경된 상대적 위치를 야기하는 도 10a의 경우를 도시한다. 예를 들어, 이것은, 물체(71)의 이동 및/또는 이미징 시스템의 흔들림일 수 있다. 이미지 정정들을 무시할 때, 상대 이동은 이제 이미지 센서 영역들에서 물체(71)의 이미지의 변경된 이미지 위치로 이르게 하며, 이는 이미지들(73'a-d)의 점선들로 도시된다.
이제, 노력할 사항은 도 10a에 도시된 이미지들(77a 및 77b), 즉, 수차-보상된 이미지들을 획득하는 것이다. 노력할 사항은 흔들림 보상, 즉, 최상의 가능한 이미지 안정화이다. 광학 채널들의 옵틱들에서의 편차들은 이점에서 고려되지 않는다.
도 10c는 동일한 광학 파라미터들을 포함하는, 즉 동일한 초점 길이를 포함하는, 모든 광학 채널들의 순수하게 광학적인 이미지 안정화가 최상의 가능한 이미지 안정화를 가져온다는 변하지 않는 가정하에 이미지들의 광학 이미지 안정화를 위한 기초를 도시한다. 물체(71)의 변위는 양의 방향(28)으로 그리고 음의 방향(32)으로 지향하는 화살표(79)로 도시되어있다. 광학 이미지 안정화기에 의한 이미지 센서, 어레이 및 빔 편향 수단 사이의 상대 이동을 생성함으로써, 이미지들(73'a-d) 및, 그리하여 전체 이미지들(77a 및 77b)이 각각 반대 방향들(82a-d 및 84a-d)을 따라 변위되는 것이 달성되며, 작동시, 도 10b에 따른 물체의 변위 및 또한 도 10c에 따른 보상은 도시된 오프셋의 생성을 회피하기 위해 적시에 수행된다. 화살표들(84a-d 및 77a-b)로 표시된 방향들은, 예를 들어, 이미지에 있는 이미지들을 표시하는, 예를 들어, 눈 또는 입의 모서리와 같은 각각의 부분 이미지들에 있는 중요 지점들에서, 공간에 있는 화살표(79)와 반대 방향으로 배치된다.
이제, 도 10d는 광학 특성들에서의 실제 편차들을 고려하고 광학 이미지 안정화 후의 획득된 부분 이미지들(73''a-d)을 도시한다. 예를 들어, 광학 이미지 안정화는 이미지 (73a)가 최선의 가능한 방식으로 정정되도록 실행되며, 이는 광학적으로-안정화된 이미지(73''a)가 광학 이미지 안정화기의 가능성들을 표시하는 적어도 허용 오차 범위 내에서 수차-없는 이미지(73a)에 대응한다는 것을 의미한다.
광학 특성들의 편차들로 인해, 광학 채널(16a)에서의 이미지 안정화는 이제 채널들(16b-d)에서 상이한 효과들을 가지며, 이는 광학 특성들의 편차들이, 예를 들어, 광학 안정화에 기초한 이미지들의 변위를 표시하는 화살표들(82a-d)이 길이 및/또는 방향에 대해 상이할 수 있음을 야기함을 의미한다.
이것은 정정된 이미지들((73''a 및 73'b), (73'c 및 73'd))로부터 각각 형성된 결합된 이미지들(77)에서 두드러진다. 광학 이미지 안정화로 인해 되돌아오는 변위에서의 발산(divergence)은 스티칭시에 오류들을 야기할 수 있는 부분 이미지들이 악화(fall apart)된다는 사실에 이르게 한다. 예를 들어, 이는 전체 이미지(77b)와 관련하여 분리된 부분 이미지들(73'c 및 73')에 의해 또는 전체 이미지(77a)에 있는 부분 이미지(73''b)에 의해 도시되며, 부분 이미지(73''b)는 정확하게 안정화된 부분 이미지(73''a)와 이격되어 있다. 다시 말해, 모든 채널들에 완전히 보상되지 않은 이미지 위치가 있기 때문에 이미지를 결합할 때 수차들이 발생한다.
채널들(16b-c)의 이미지들에서, 도 10e는 기준 채널(16a)에 대하여 수행되고, 이미지들(73'b-d)에 의해 표시되는 광학 이미지 안정화를 도시한다. 채널(16a)로부터 떨어져있는 채널들(16b-d)에서의 전자 이미지 안정화에 의해, 광학 채널(16a)에서의 광학 이미지 안정화에 대한 그들의 편차들은 적어도 부분적으로 보상될 수 있으며, 그 결과 수차-감소된 또는 심지어 수차-없는 이미지들(77'''a 및 77'''b)이 획득될 수 있으며, 이들은 이미지들(77a 및 77b)에 각각 대응할 수 있다. 이는 부분적으로-보상된 이미지 위치들이 광학 이미지 안정화를 통해 획득되고, 보상된 이미지 위치들은 추가적인 전자 이미지 안정화를 통해 획득됨을 의미한다. 이러한 범위의 전자 이미지 안정화는 광학 채널들(16a-d) 사이의 기능적 연결을 이용하여 전자 이미지 안정화기에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전자 이미지 안정화기, 예를 들어, 이미지 안정화기(41)는, 예를 들어, 서로 시간적으로 상이하거나 또는 서로 연속하는 2개의 프레임들에 있는 매칭 피처를 고려할 때 이미지들에서의 변위의 범위를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 11은 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하기 위한 방법(1100)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 단계(1110)는 이미지 센서를 제공하는 단계를 포함한다. 단계(1120)는 각 광학 채널이 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시야의 부분 시야를 투영하기 위한 옵틱을 포함하도록 광학 채널들의 어레이를 제공하는 단계를 포함한다. 단계(1130)는 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 빔-편향 수단을 배치하는 단계를 포함한다. 단계 (1140)는 이미지 센서, 어레이 및 빔 편향 수단 사이의 제1 상대 이동을 생성함으로써 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 위하고 그리고 이미지 센서, 어레이 및 빔 편향 수단 사이의 제2 상대 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화를 위한 광학 이미지 안정화기를 배치하는 단계를 포함한다. 단계 (1150)는 제1 및 제2 이미지 축을 따른 어레이의 제1 광학 채널의 이미지 안정화를 위해 전자 이미지 안정화기를 배치하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명된 실시예들은 즉, 라인 연장 방향을 따라 싱글-라인 또는 다수의 라인들로, 선형 센서 배치를 가지며 이미지 센서와 이미징 옵틱 사이의 싱글-축 병진 이동 및 빔 편향 미러 어레이의 단일 축 회전 운동을 이용하는 광학 이미지 안정화를 갖는 다중-개구 이미징 시스템들을 가능하게 한다.
위에서 설명된 실시예들이 다수의 4 개의 광학 채널들 또는 이들의 다수가 배치되도록 기술되었지만, 추가 실시예들에 따른 다중-개구 이미징 디바이스들은 임의의 수의 광학 채널을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개 이상, 적어도 10개 또는 더 많은 수의 광학 채널들이 배치될 수 있다.
광학 이미지 안정화기(22)가 액추에이터(36) 및 액추에이터(42)를 포함하도록 상술된 실시예들이 설명되었지만, 추가적인 실시예들에 따르면, 액추에이터들(36 및 42)은 또한 상호 액추에이터로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터에 의해 발생된 이동은 각각의 이동을 획득하기 위해 거리 변환기(전송) 및/또는 힘 변환기에 의해 이미지 센서(12), 광학 어레이(14) 및/또는 빔-편향 수단(18)으로 지향될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 또는 여러 컴포넌트들은 또한, 예를 들어, 다중-개구 이미징 디바이스(40)와 관련하여 설명된 바와 같이, 여러 액추에이터들에 의해 이동될 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 또는 그와 상이한 기술로서 구성될 수 있다. 각각의 어레이의 광학 채널들은 광학 채널들이 영역 내에서 각각의 이미지 센서 영역 상으로 지향되는 광학 경로가 광학적으로 변화되는 상기 영역을 정의하도록 이해될 수 있다. 따라서, 이미지 센서 영역과 연관된 광학 경로는 어레이의 광학 채널을 통해 이동할 수 있다.
광학 경로들 및/또는 광학 축들이 빔-편향 수단으로부터 시작하여 상이한 방향들로 지향될 수 있다는 것이 위에서 언급되었다. 이것은, 빔-편향 수단에서 그리고/또는 옵틱들에 의한 편향 동안, 서로에 대해 평행성을 벗어나는 방식으로 광학 경로들을 지향시킴으로써 획득될 수 있다. 광학 경로들 및/또는 광학 축들은 빔-편향 이전에 그리고/또는 빔-편향없이 평행성에서 벗어날 수 있다. 이하에서, 이 사실은 채널들에 사전-발산(pre-divergence) 타입으로 제공될 수 있다는 점에서 설명된다. 이러한 광학 축들의 사전-발산을 통해 예를 들어, 빔-편향 수단의 파셋들의 모두는 아닌 파셋들 기울기들이 서로 상이하지만, 채널들의 몇몇 그룹들은, 예를 들어, 동일한 기울기를 갖는 파셋들을 갖거나 또는 이러한 파셋들로 지향되는 것이 가능할 것이다. 후자는 싱글 피스로서 형성될 수 있거나 그리고/또는 서로 연속적으로 병합(merge)되어 즉, 라인 연장 방향으로 이웃한 채널들의 이러한 그룹으로 할당된 파셋으로서 형성될 수 있다. 이들 채널들의 광학 축들의 발산은 광학 채널들의 옵틱들의 광학 중심들 및 이들 채널들의 이미지 센서 영역들 사이의 측면 오프셋에 의해 획득되기 때문에, 이들 광학 축들의 발산으로부터 나올 수 있다. 예를 들어, 사전-발산은 하나의 평면으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 광학 축들은 빔-편향 이전에 그리고/또는 빔-편향없이 공통 평면으로 연장될 수 있지만, 이러한 평면으로 발산 방식으로 연장되고, 파셋들은 단독으로 다른 횡단 평면으로 추가적인 발산을 야기하고, 즉, 광학 축들은 모두 라인 연장 방향에 평행하게 그리고 위에-언급된 광학 축들의 상호 평면에 대하여 상이하게 기울어지며, 결과적으로, 여러 파셋들은 동일한 기울기를 가질 수 있거나 그리고/또는 채널들의 그룹과 상호 연관될 수 있으며, 상기 채널들의 광학 축들은 빔-편향 이전에 그리고/또는 빔-편향 없이 위에 언급된 광학 축들의 상호 평면에서, 예를 들어, 짝지어(in pairs) 이미 상이하다. 간단히 말해서, 옵틱들은 제1 (이미지)방향을 따라 광학 경로들의 (사전)발산을 가능하게 할 수 있고, 빔 편향 수단은 제2(이미지) 방향을 따라 광학 경로들의 발산을 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, 위에-언급된 가능하게 존재하는 사전-발산은 라인 연장 방향을 따른 직선 라인 상에 옵틱들의 광학 중심들을 위치시킴으로써 달성될 수 있는 반면, 이미지 센서 영역들의 중심들은 이미지 센서 영역들의 평면의 법선을 따른 광학 중심들의 이미지 센서 평면에서 직선 라인 상의 포인트들 상으로의 투영으로부터 벗어나도록 배치되며, 예를 들어, 라인 연장 방향을 따라서 그리고/또는 라인 연장 방향 및 또한 이미지 센서 법선 두 가지 모두에 수직한 방향을 따라서 채널-개별 방식으로 이미지 센서 평면의 위에-언급된 직선 라인 상의 포인트들로부터 벗어나는 포인트들에 배치된다. 대안적으로, 사전-발산은 라인 연장 방향을 따른 직선 라인 상에 이미지 센서들의 중심들을 위치시킴으로써 달성될 수 있는 반면, 옵틱들의 중심들은 옵틱들의 광학 중심들의 평면의 법선을 따른 이미지 센서들의 광학 중심들의 옵틱 중심 평면에서 직선 라인 상의 포인트들 상으로의 투영으로부터 벗어나도록 배치되며, 예를 들어, 라인 연장 방향을 따라서 그리고/또는 라인 연장 방향 및 또한 옵틱 중심 평면의 법선 두 가지 모두에 수직한 방향을 따라서 채널-개별 방식으로 옵틱 중심 평면의 위에-언급된 직선 라인 상의 포인트들로부터 벗어나는 포인트들에 배치된다. 각각의 투영으로부터 위에-언급된 채널-개별 편차는 라인 연장 방향으로만 연장되는 것이 바람직하며, 즉, 광학 축들은 상호 평면에만 위치되고 광학 축들로 사전-발산이 제공되는 것이 바람직하다. 그 다음에 광학 중심들 및 또한 이미지 센서 영역 중심들은 라인 연장 방향에 대해 평행한 직선 라인 상에 각각 위치하지만, 상이한 중간 거리들을 갖는다. 대조적으로, 라인 연장 방향에 수직한 측면 방향에서의 렌즈들 및 이미지 센서들 사이의 측면 오프셋은 설치 높이의 증가로 이르게 한다. 라인 연장 방향으로의 순전한 인-플레인(in-plane) 오프셋은 설치 높이를 변경하지 않지만, 결과적으로 가능하게는 더 적은 파셋들이 존재할 수 있으며 그리고/또는 파셋들이 각도 배향의 경사만 포함하며, 이는, 구조를 단순화시킨다. 따라서, 예를 들어, 이웃하는 광학 채널들은 동일한 평면에서 연장되고, 각각이 서로에 대하여 스퀸트(squint)하는, 즉, 사전-발산이 제공되는 광학 축들을 각각 포함할 수 있다. 파셋은 광학 채널들의 그룹에 대하여 배치될 수 있고, 하나의 방향으로만 경사질 수 있고 라인 연장 방향과 평행할 수 있다.
또한, 몇몇 광학 채널들은, 예를 들어, 초해상도의 목적으로 또는 해상도― 상기 해상도로 대응하는 부분 시야는 이러한 채널들에 의해 스캐닝됨 ― 를 증가시기 위해 동일한 부분 시야와 연관되도록 제공될 수 있다. 빔-편향 전에, 그러한 그룹의 광학 채널은 평행하게 연장될 것이고 부분적 시야 상의 파셋에 의해 편향될 것이다. 유리하게는, 그룹의 채널의 이미지 센서의 픽셀 이미지들은 이 그룹의 다른 채널의 이미지 센서의 픽셀들의 이미지들 사이의 중간 위치에 위치될 것이다.
예를 들어, 초해상도의 목적 없이, 그러나, 오로지 스테레오스코피를 위한 목적으로, 일 구현이 또한 착안가능하며, 이러한 구현에서 라인 연장 방향에서 바로 이웃하는 채널들의 그룹은 전체 시야를 그들의 부분 시야들로 전체적으로 커버하고 바로 이웃하는 채널들의 다른 그룹은 그들의 부분 상에서 전체 시야를 전체적으로 커버한다.
따라서, 상기 실시예들은 다중-개구 이미징 디바이스 및/또는 이러한 다중-개구 이미징 디바이스, 즉 단일 라인 채널 배치를 포함하는 이미징 시스템의 형태로 구현될 수 있으며, 각 채널은 전체 시야의 부분 시야를 전송하고 부분 시야들은 부분적으로 오버랩된다. 3D 이미지들을 캡처하기 위한 스테레오 구조들, 트리오 구조들, 콰르텟 구조들 등을 위한 여러개의 이러한 다중-개구 이미징 디바이스들을 갖는 구조가 가능하다. 복수의 모듈들은 결합된 라인으로서 구현될 수 있다. 결합된 라인은 동일한 액추에이터들 및 상호 빔-편향 엘리먼트를 이용할 수 있다. 광학 경로에 가능하게 존재하는 하나 또는 여러개의 증폭 기판들은 스테레오 구조, 트리오 구조, 콰트로 구조를 형성할 수 있는 전체 라인을 가로지르며 연장될 수 있다. 초해상도의 방법들이 이용될 수 있으며, 여기서 여러 채널들은 동일한 이미지 영역들을 이미징한다. 광학 축들은 빔-편향 디바이스 없이 발산 방식으로 또한 연장될 수 있으며, 그 결과 더 적은 파셋들이 빔-편향 유닛 상에 요구된다. 그 다음에, 파셋들은 바람직하게는 오직 하나의 각도 컴포넌트를 포함한다. 이미지 센서는 싱글 피스일 수 있거나, 오직 하나의 결합된 픽셀 매트릭스 또는 여러개의 불연속적인 픽셀 매트릭스 포함할 수 있다. 이미지 센서는, 예를 들어, 회로 보드 상에 서로 옆에 배치되는 많은 부분 센서들로 구성될 수 있다. 자동초점 구동은 빔-편향 엘리먼트가 옵틱들과 동기식으로 이동되도록 또는 빔-편향 엘리먼트가 대기(idle)되도록 구현될 수 있다.
몇몇의 양샹들이 디바이스의 맥락에서 설명되었지만, 언급된 양상들은 또한 대응하는 방법의 설명을 나타낸 것으로 이해되어야 하며, 그 결과 디바이스의 블록 또는 구조적 컴포넌트는 또한 대응하는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징으로서 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 방법 단계로서 그러한 또는 맥락 내에서 설명된 양상들은 또한 대응하는 디바이스의 대응하는 블록 도는 상세 또는 특징의 설명을 나타낸다.
위에-설명된 실시예들은 단지 본 발명의 원리들의 예시를 나타낸다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 명세서에 설명된 배치들 및 세부 사항들의 수정들 및 변형들을 이해할 것이다. 이것이 본 발명이 실시예들의 논의 및 설명에 의해 본 명세서에 제시된 특정 세부 사항들보다는 다음의 청구항들의 범위에 의해서만 제한되는 것으로 의도되는 이유이다.

Claims (21)

  1. 다중-개구 이미징 디바이스(multi-aperture imaging device)(10; 10'; 20; 30; 40)로서,
    이미지 센서(12);
    광학 채널들(16a-h)의 어레이(14) ― 각각의 광학 채널(16a-h)은 상기 이미지 센서(12)의 이미지 센서 영역(24a-h) 상에 전체 시야(field of view)(70)의 부분 시야(72a-d)를 투영(project)하기 위한 옵틱(optic)(17)을 포함함 ― ;
    상기 광학 채널들(16a-h)의 광학 경로(26a-h)를 편향(deflect)시키기 위한 빔-편향 수단(18);
    상기 이미지 센서(12), 상기 어레이(14) 및 상기 빔-편향 수단(18) 사이에서 제1 상대 이동(34; 39a)을 생성함으로써 제1 이미지 축(28)을 따라 이미지 안정화를 위한 그리고 상기 이미지 센서(12), 상기 어레이(14) 및 상기 빔-편향 수단(18) 사이에서 제2 상대 이동(38; 39b)을 생성함으로써 제2 이미지 축(32)을 따라 이미지 안정화를 위한 광학 이미지 안정화기(22); 및
    상기 제1 및 상기 제2 이미지 축(28, 32)을 따라 상기 어레이(14)의 제1 광학 채널(16a-h)을 따른 이미지 안정화를 위한 전자 이미지 안정화기(41)를 포함하는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 이미지 안정화기(41)는 상기 제1 및 상기 제2 이미지 축(28, 32)을 따라 제1 범위로 상기 제1 광학 채널(16a-h)을 안정화시키도록 구성되고 상기 제1 및 상기 제2 이미지 축(28, 32)을 따라 제2 범위로 제2 광학 채널(16a-h)의 이미지 안정화를 위해 추가적으로 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(22)는 상기 광학 이미지 안정화가 부분 시야들(72a-d) 중 제1 부분 시야의 이미지를 참조(refer)하도록 상기 광학 이미지 안정화를 실행하도록 구성되며, 상기 전자 이미지 안정화기(41)는 상기 제1 부분 시야(72a-d)의 이미지에 대하여 제2 부분 시야(72a-d)의 이미지를 안정화시키도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(22)는 상기 광학 채널들(16a-d)의 기준 채널의 이미징된 부분 시야(72a-d)의 이미지를 안정화시키도록 구성되고, 상기 전자 이미지 안정화기(41)는 상기 기준 채널과 상이한 광학 채널들(16a-h)에 대해 채널-개별 방식으로 이미지 안정화를 실행하도록 구성되며, 상기 다중-개구 이미징 디바이스는 광학 방식(optical manner)으로 상기 기준 채널을 배타적으로(exclusively) 안정화시키도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 이미지 안정화기(41)는 각각의 광학 채널(16a-h)에 대한 이미지 안정화를 채널-개별 방식으로 실행하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전자 이미지 안정화기(41)는 상기 이미지 센서(12), 상기 어레이(14) 및 상기 빔-편향 수단(18) 사이의 상대 이동들에 의존하는 결정된 기능적 연결(fuctional connection)에 따라 각각의 채널에서 채널-개별 전자 이미지 안정화를 실행하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기능적 연결은 선형 함수인, 다중-개구 이미징 디바이스.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(22)는 상기 빔-편향 수단의 회전 이동에 기초하여 이미지 방향들 중 하나의 방향을 따라 상기 광학 이미지 안정화를 제공하도록 구성되며, 상기 기능적 연결은 상기 이미지 방향을 따라 전자 이미지 안정화의 범위에서 상기 빔-편향 수단(18)의 회전 각도를 투영하는 각도 함수인, 다중-개구 이미징 디바이스.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 이미지 안정화기(41)는, 제1 부분 시야(72a-d)의 제1 부분 이미지 및 제2 부분 시야(72a-d)의 제2 이미지에서, 매칭 피처(matching feature)를 식별하고, 상기 제1 및 상기 제2 이미지에 있는 피처의 이동들의 비교에 기초하여 상기 전자 이미지 안정화를 제공하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 이미지 안정화기(41)는, 제1 시점 및 제2 시점에서의 제1 부분 시야(72a-d)의 제1 부분 이미지에서, 매칭 피처를 식별하고, 상기 제1 이미지에 있는 피처의 이동들의 비교에 기초하여 상기 전자 이미지 안정화를 제공하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  11. 제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서,
    상이한 광학 채널들(16a-h)의 옵틱들(64a-d)의 초점 길이들은 상이하며, 상기 빔-편향 수단(18)의 이동은 상기 이미지 센서 영역들(24a-h) 상의 투영들의 상이한 변화들을 야기하며, 상기 전자 이미지 안정화기(41)는 상기 이미지들의 상기 다른 변화들 사이의 차이들을 보상하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 광학 채널(16a)과 연관된 제1 옵틱(64a) 및 제2 광학 채널(16b)과 연관된 제2 옵틱(64b)은 10% 이하의 허용오차(tolerance) 범위에서 동일한 방식으로 형성되며, 상기 허용오차 범위에서의 편차들로 인해, 상기 광학 이미지 안정화기(22)의 이미지 안정화는 상기 제1 옵틱(64a) 및 상기 제2 옵틱(64b)에 의해 야기된 상기 이미지 센서 영역들(24a, 24b) 상의 투영들의 변화들을 다르게 하는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상대 이동(34; 39a)은 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14) 사이의 병진(tranlational) 상대 이동(34), 상기 이미지 센서(12) 및 상기 빔-편향 수단(18) 사이의 병진 상대 이동(39a), 및 상기 어레이(14) 및 상기 빔-편향 수단(18) 사이의 병진 상대 이동(39a) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 상대 이동(38; 39b)은 상기 빔-편향 수단(18)의 회전 이동(38), 상기 이미지 센서(12) 및 상기 어레이(14) 사이의 병진 상대 이동 및 상기 빔-편향 수단(18) 및 상기 어레이(14) 사이의 병진 상대 이동(39b) 중 적어도 하나를 포함하는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(22)는 적어도 하나의 액추에이터(36, 37, 42)를 포함하고, 직육면체(55)의 측면들에 의해 스패닝되는(spanned) 두 개의 평면들(52a, 52b) 사이에서 적어도 부분적으로 배치되도록 배치되며, 상기 직육면체의 측면들은 서로 평행하게 그리고 어레이(14)의 라인 연장 방향(35, 65, z) 및 상기 이미지 센서(12) 및 상기 옵틱들(64a-h) 사이의 상기 광학 채널들(16a-h)의 광학 경로의 일부로 배향되고, 상기 직육면체(55)는 최소한의 부피를 갖지만 상기 이미지 센서들(12) 및 상기 어레이(14)를 여전히 포함하는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광학 이미지 안정화기(22)는 상기 평면들(52a, 52b) 사이의 영역 밖으로 50% 이하만큼 연장되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔-편향 수단(18)은 제1 메인 측면(main side)(174a) 및 제2 메인 측면(174b)을 포함하고, 제1 동작 상태에서, 제1 메인 측면(174a)을 이용하여 상기 다중-개구 이미징 디바이스의 제1 시선 방향으로 상기 광학 채널들(64a-h)의 광학 경로들을 향하게 하도록 구성되고, 제2 동작 상태에서, 제2 메인 측면(174b)을 이용하여 상기 다중-개구 이미징 디바이스의 제2 시점 방향으로 상기 광학 채널들(64a-h)의 광학 경로들을 향하게 하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 메인 측면(174a)과 상기 제2 메인 측면(174b)은 60° 이하의 각도(δ)로 서로에 대하여 경사지도록 배치되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    회전 이동(38)에 의해 상기 제1 및 제2 동작 상태 사이의 스위칭을 실행하도록 구성되며, 상기 회전 이동 동안, 상기 제1 메인 측면의 제1 표면 법선(51a) 및 상기 2 메인 측면의 제2 표면 법선(51b)은 각각의 시점에서 상기 이미지 센서(12)로 향하는 방향에 대하여대해서 적어도 10°의 각도(γ1, γ2)를 포함하는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    센서로부터 센서 신호를 수신하고, 상기 다중-개구 이미징 디바이스 및 상기 물체 사이의 상대적인 이동과 상관되는 정보에 대해 센서 신호를 평가하고, 상기 정보를 이용하여 상기 광학 또는 전자 이미지 안정화기(22; 41)의 제어를 실행하도록 구성되는, 다중-개구 이미징 디바이스.
  20. 적어도 부분적으로 스테레오스코픽(stereoscopic) 방식으로 전체 시야(70)를 캡처(capture)하도록 구성되는, 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 제1 및 제2 다중-개구 이미지 디바이스(10; 10'; 20; 30; 40)를 포함하는, 이미징 시스템(60; 80).
  21. 다중-개구 이미징 디바이스(10; 10'; 20; 30; 40)를 제공하는 방법(1100)으로서,
    이미지 센서를 제공하는 단계(1110);
    각각의 광학 채널이 상기 이미지 센서의 이미지 센서 영역 상에 전체 시야의 부분 시야를 투영하기 위한 옵틱을 포함하도록 광학 채널들의 어레이를 제공하는 단계(1120);
    상기 광학 채널들의 광학 경로를 편향시키기 위한 빔-편향 수단을 배치하는 단계(1130);
    상기 이미지 센서, 상기 어레이 및 상기 빔-편향 수단 사이의 제1 상대 이동을 생성함으로써 제1 이미지 축을 따라 이미지 안정화하기 위한 그리고 상기 이미지 센서, 상기 어레이 및 상기 빔-편향 수단 사이의 제2 상대 이동을 생성함으로써 제2 이미지 축을 따라 이미지 안정화하기 위한 광학 이미지 안정화기를 배치하는 단계(1140); 및
    상기 제1 및 상기 제2 이미지 축을 따라 상기 어레이의 제1 광학 채널의 이미지 안정화를 위한 전자 이미지 안정화기를 배치하는 단계(1150)를 포함하는, 다중-개구 이미징 디바이스를 제공하는 방법.
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