SE527889C2 - Apparat för avbildning av ett objekt - Google Patents

Description

527 889 Exempel på användningsområden inom denna teknologi är; Rörelsedetektorer med bildkapacitet.

Biologisk, medicinsk och kirurgisk bildvisning.

Cellulär och subcellulär bildvisning.

Inplanterade objekt/implantat.

Mikro- och nano-storleksfordon för en guidning och rekognosering.

Bilder från flygplan, rymdfarkoster eller fordon, främst små robotkontrollerade fordon, sådana som mikro- och nano-stora obemannade ytgàende fordon (MUAV, NUAV).

Ultralåtta stora vektorer av avbildningselement för rymd- och astronomiska bilder.

Det är inom dessa tekniska områden också känt att i dagens digitala kameror låta använda en (eller flera) lins för att fokusera och definiera en bild på ett fokalt plan, där ett ljuskänsligt medel (t.ex. vanligtvis en CCD-platta) finns. Över det ljuskänsliga medlet finns ibland en mikro-lins placerad, för att samla så mycket ljus som möjligt till de individuella ljus detekterande komponentema eller ljusmottagande elementen.

Det flnns en trend i att låta tillverka mindre och mindre kameror och bildsystem för att därmed kunna utöka apparatemas användningsområde. l dagens digitala kameror används alltid en eller flera millimeterstora ljus fokuseran- de element eller linser för att låta fokusera och definiera bilden till det fokala plan där det ljuskänsliga verktyget eller elementet finns. Det ljuskänsliga elementet benämnas "pixel".

En sådan konstruktion har visat sig kräva ett användande av relativt stora element och linssystem, vilket i sin tur betyder att kostnaden för en sådan apparat blir hög, samtidigt som den egentliga storleken för apparaten kommer att definieras av det linssystem som används. 527 889 Detta gör det omöjligt att låta krympa optiska kameror till dimensioner som är kom- patibla med nano-applikationer, såsom att styra mikro-dimensionerade autonoma system för mikro-operationer, bevakning, rekognosering och andra framtida konver- gerande teknologier.

Dessa apparater för avbildning blir dock oundvikligen mera komplexa än enkla sen- sorer och belastas därför med unika problem jämfört med nano- eller mikro-stora givare, som känner av olika former av energier. inkluderat enkla ljusdetektorer.

Vanliga kameror kan använda, som förklarats ovan, en enkel stor lins eller en lins per pixel som en kondensor för att därmed öka känsligheten hos avbildningen, vilket betyder att den beter sig i grunden som en ljussensor, som ej är kapabel att kunna producera bilder.

Väljes en enda sådan lins för ett flertal pixelelement, i samband med att man försö- ker skapa ett mindre sådant avbildningssystem, skulle uppträdande diffraktions- gränser hindra en bra avbildning.

Därför begränsar de fysiska lagarna användningsomràdena för millimeter-stora av- bildningsapparater till sådana områden som kan acceptera ganska låga upplös- ningar.

Om man låter förminska en konventionell kamera mot mycket små dimensioner, tex. till nano-storlek, så kommer fjärrfältsljusvågor att bli blockerade för våglängder som är större än den fysiska storleken för bländaren.

Det är vidare tidigare känt, genom den internationella Patentpubllkationen WO 99126419, en opto-elektronisk kameraenhet.

Denna opto-elektroniska kameraenhet omfattande, enligt figurerna 1a och 1b, ett optiskt objektivsystem som avbildar ett av kameran registrerat motiv som en optisk bild, huvudsakligen i objektivsystemets bildplan (l). 527 889 4 Ett huvudsakligen i bildplanet (I) anordnat opto-elektroniskt detektorarrangemang (D) detekterar den optiska bilden och på grund av detektionen avger utgângssig- naler.

Ett till detektorarrangemanget (D) förbundet processorarrangemang, som omforrnar och processar detektorarrangemangets utgångssignaler, skapar den detekterade bilden idigital form och eventuellt för att avbilda den i realtid på ett, till processor- arrangemanget anslutet, valfritt till kameran anordnat och förbundet, visningsar- rangemang (V) och ett med processorarrangemanget förbundet minnesarrange- mang, som lagrar den digitala bilden för en visning på det, eventuellt också pâ det med minnesarrangemanget förbundna, valfria visningsarrangemanget (V) eller för en lagring, en visning eller för en eventuell ytterligare behandling av externa, för dessa föremål anpassade, arrangemang, vartill kameran temporärt eller permanent är ansluten.

Här anvisas speciellt att kamerans objektivsystem skall var format av en matris av två eller flera optiska aktiva strukturer eller linser (L), att varje optiskt aktiv struktur (L) är inrättad 'för att bilda optiska bilder av ett registrerat motiv på de respektive optiskt aktiva strukturen entydigt anordnade ytavsnitten på objektivsystemets bild- plan (l).

Till varje optiskt aktiv struktur (L), i det respektive tillordnade ytavsnittet ellerbildpla- net, är anordnat minst en opto-elektronisk detektor (Dn).

Samtliga detektorer (Du). ingår i kamerans detektorarrangemang (D), och varje de- tektor (Dn) omfattar minst ett sensorelement (E) så att minst ett sensorelement entydigt definierar en ”pixel” i den optiska bilden.

Pixelns ytavsnitt blir här bestämt huvudsakligen av det enskilt definierade sensor- elementets yta, och varje detektor är inrättad för att definiera en del av den optiska bilden, med ett av antalet pixlar i varje del bestämt antal sensorelement (E) i den definierande detektom. 527 889 Den digitala bilden kommer att optimalt genereras av samtliga delar och med en upplösning som blir bestämd av antalet pixlar i distinkta, av sensorelementenlE) definierade, positioner i den optiska bilden.

BESKRIVNING ÖVER Nu FÖRESLAGEN urFöRnvesFoRM inledningsvis kan nämnas att figurerna 1 till 4 avser att illustrera ett 'avbildningssys- tem med en eller flera kameraenheter bestående av optiska element i nano-storlek, arrangerade i ett vektorformat med mer än en pixel per optiskt element eller fokuse- rande element (lins), och avser att ge en högre upplösning än vad dessa multipla element skulle vara kapabla till individuellt, eftersom varje ljusmottagande element för varje individuell position får en något annorlunda, en någotöverlappande, avbild- ningsinformation och därför, genom en bearbetning av sådana informationer, kan det skapas en bild.

Dessutom kan multipla informationer från olika sektorer inom rader av sensorer pro- cessas till att låta skapa en 3-D, stereotypisk och/eller panoramisk bildvisning och kan enligt figur 1, kopplas till varandra och därmed låta visa information från runt omkring ett föremål och även ge en komplett 3-dimensionell visning och bildföljning av ett objekt och/eller ett metrisk fastställande av ett okänt objekts utseende.

Bildvisning i färg (spektroskopisk) kan fås genom en användning av lika" stora foku- serande element eller linser och multivàglängdskänsliga lager under linserna.

Spektroskopiska bilder och/eller spektroskopi kan fås genom ett utnyttjande av de unika optiska egenskaperna förknippade med fokuserande element eller linser i nano-skala, genom att acceptera varierande våglängder under diffraktionsgränsen.

Ett extraordinärt litet avbildningssystem/kamera karaktäriseras av att ha en hög upplösning genom en nano-fabrikation och en avbildningsprocess, ivilken en till- verkning av ämnen, lagda i lager, kan arrangeras i ett platt eller flexibelt utförande, såsom en tape. 527 889 6 Nano- /makro-stora optiska ljusmottagande element, arrangerade i ett vektorformat med mer än en pixel per nano-strukturerat optiskt element, kommer att av sig' självt uppföra sig som ett avbildande instrument, i stället för att bara vara en ljussensor.

(Se figur 1).

Eftersom en vektoriell samling av optiska ljusmottagande element eller linser an- vänds så kommer varje element, som är beläget på individuellt olika ställen (koor- dinater), att samla ihop informationer om objektet något annorlunda och med en delvis överlappande information, och genom att processa sådana inforrnationer, på interpolativt och/eller interferometriskt sätt, erhålles en avbildning med en mycket högre upplösning än vad varje enskilt element skulle klara av med ett ensamt ljus- fokuserande element eller lins med en större apertur och med viss fokal längd.

Under de flesta förutsättningarna kommer en fokusering att vara onödig, pga. de ex- trema skärpedjup som erhålles via dessa nano-linser, men kan behöva kontrolleras, som kommer att skisseras nedan, av ett algoritmiskt program, som kan användas för en bildprocessing.

Eftersom varje element-, lins-, eller pixelgrupp kommer att tilldelas en något annor- lunda spatiell synvinkel kommer den multipla informationen från elektronisk eller. geometriskt definierade multipla sektorer av samlingar av element, dvs. t.ex. väns- ter och höger sektor, att kunna processas så att det därmed bildas S-dimensionella eller stereotypiska bilder. I Genom att böja en sensoryta i ett 2-dimensíonellt utförande, t.ex. på en flexibel tape enligt ovan, kombinerat med att processa informationen, så kan en vidvinkelsdetek- tion fås, där upp till 360-graders panoramisk avbildningskapacitet kan erhållas.

Multipla kameror (orienterad-enligt figur 1) kan distribueras (fördelas) i luft (rymden) och vara kopplade till varandra och med en central processor, med sladd eller sladdlös, blir det möjligt att erhålla en unik information från multipla sensorer eller sensorgrupper. 527 889 7 Denna information kan samlas interferometriskt, som i ett stort radioteleskop, eller för att bilda en multipel 3-dimensionell kapacitet och skapa en ”mätstation” som erbjuder riktiga S-dimensionellametriska mätningar av ett okänt objekt.

Som ide flesta konventionella optiska system kan färgavbildning och spektrosko- pisk avbildning fås genom användandet av lika stora linser och använda multivåg- längdskänsliga lager under linserna.

Dessutom kan spektroskopisk avbildning och/eller spektroskopi fås genom att ut- nyttja de unika optiska egenskaper hos fokuserande element eller linser i nano-ska- la som erhålls genom att kontrollera diametern för linserna på en nano-metemivå och därigenom låta acceptera olika våglängder under diffraktionsgränsen, som illustreras i men inte begränsas tili, enligt de tvâ följande exemplen; A) l en första konfiguration kan spektroskopi fås påföljande sätt.

Utnyttja stegvist. olika stora fokuserande element eller linser i olika storlekar med efterhand ökande/minskande diametrar och »dessa kan användas genom utnyttjandet av algoritmer för att ta bort längre våglängders kumulativa kompo- nenter av de inkrementella större linserna, dvs. en lins med minst diameter blir kapabel att tillåta endast UV-ljus-våglängder och en lins med störst diameter blir kapabel att tillåta alla våglängder upp till lR-strålning.

B) l en andra konfiguration kan en färgavbildning fås genom en kontroll av dia- metrarna hos ett begränsat antal av två, tre eller flera linser på nano-meter- nivå.

Linser med olika diametrar skulle kunna användas för vissa diskreta vågläng- der som samtidigt skall vara additivt kombinerade för att producera färgkoder, nödvändiga för standardiserad färgavbildning (t.ex. RGB, CMYK) eller med liknande processer, som i exempel A ovan, för att producera spektroskopiska bilder eller falska färgbilder. 527 889 8 Sålunda kan uppfinningen anses utgå från en apparat för ett avbildande av ett objekt innefattande: det utvalda objektet, ett, för ett mottaget ljus från nämnda objekt, fokuserande element, ett ljusstrâlekänsligt lager, i form av ett flertal utefter lagret fördelade diskreta ljusmottagande element (pixlar), för en opto-elektrisk om- vandling av en mottagen ljusstrålnings intensitet till en elektrisk signal.

Vidare anvisas medel för att låta samordna ljusmottagande element tillhöriga elekt~ riska signaler med en datorenhet, för att i beroende av sålunda mottagna signaler, från ett flertal ljusmottagande element, låta skapa en avbildning av nämnda objekt.

Enligt uppfinningen anvisas, att vart och ett av nämnda ljus fokuserande element eller linser är tilldelat submikrometer-skaliga dimensioner, och att intill vart och ett, bland ett flertal, av nämnda ljus fokuserande element förefinns, i strålningsrikt- ningen räknat, mer än ett sådant ljusmottagande element eller pixel.

Vart och ett av nämnda ljusmottagande element är individuellt påverkbart av en ljus- strålning passerande genom nämnda ljus fokuserande element. eller lins och att vart och ett av nämnda ljusmottagande element är anpassat för att låta avge var sin elektriska signal till nämnda datorenhet.

Nämnda fokuserande element eller linser är applicerade till; eller orienteradetätt ' intill, ett, helt eller delvis, ljusstråletransmitterande skikt eller lager.

Nämnda ljusstråletransmitterande skikt eller lager är applicerat till nämnda ljusstrå- lekänsliga lager med sina ljusmottagande element (pixlar).

Materialet för och formerna tilldelade de individuella ljus fokuserande elementen skall uppvisa de ljusstrålerelaterade egenskaper som motsvaras av de ljusstrálere- laterade egenskaper som kan tillordnas en vanlig lins.

Ett helt eller delvis ljusstråletransmitterande skikt eller lager-kan bestå av ett eller flera lager av homogena material och/eller ett eller flera lager av heterogena mate- rial, där det ljusstråletransmitterande skiktet eller lagret kan bestå av fiber, luft eller en lösning, alternativt en kombination därav. 527 889 Det ljusstrâletransmitterande skiktet eller lagret kan vara formbart, genom en till- delad formförändring av lagrets volym, inneslutna kavitet(er), kurvatur(er) eller genom annan formförändring.

Uppfinningen anvisar att funktionen för en fokusering, en ljusfiltrering, en optisk korrigering eller en zoomning kan skapas genom en variation av flöde, kapillärkrafi, molekylärt omarrangemang eller dess kemiska sammansättning, alternativt med hjälp av nanometer-skaliga element, såsom böjiiga håvarmar och/eller fibrer, som låter justera storlek och/eller refraktionsegenskaper.

Det ljus fokuserande elementet kan vara strukturerat med olika lager av ett eller flera refraktiva material, som tillåter en strålning med olika våglängder att bli pâ- verkad under sin ljusväg genom det ljus fokuserande elementet, för att pà så sätt låta skapa en kompensering för kromatiska avvikelser och effekter, etcfi en över- ensstämmelse med kändasätt att låta åstadkomma en dylik strålningskontroll, ge- nom ett val av element- eller linsmaterial, och därigenom att materialet och dess form medför att de individuella ljus fokuserande elementen tilldelas en eller-flera egenskaper, som gör att de blir kapabla till en fokusering, en zoomning, en ljusfilt- rering och/eller en optisk awikelsekorrigering.

Speciellt föreslås att den opto-elektriska signalen, som alstras av. nämnda ljusmot- tagande element, skall kunna vara styrd eller manipulerad, via en elektronisk digital bearbetning, som möjliggör en elektronisk utvärdering och/eller en utläsning.

En bildbearbetningsprocess och/eller härför anpassade algoritmer, som enligt ovan utnyttjar överlappande informationer, kan erbjuda från fysiskt (geometriskt) eller elektroniskt definierade grupper av ljusmottagande element, en högupplöst avbild- ning av objektet.

Uppflnningen anvisar speciellt att nämnda apparat skall kunna tjäna som en digital kamera, varvid apparaten skall kombineras med en slutare, där då nämnda slutare bör vara belägen inom ett valt lager. s. 527 889 Slutaren kan bli tilldelad sådana dimensioner som gör att den blir knappt synlig för ett öga och kan inkorporeras i större mikro- eller nanostora objekt, såsom t. ex kre- ditkort, knappar, pins, medicinska medel etc.

Samtliga funktionella element, inom apparaten och/eller kameran, skall känneteck- i nas av att de är skapade av varierande sorters fasta material eller skapade av varierande sorters flexibla material.

Sålunda anvisas att nämnda ljus fokuserande element kan vara arrangerade på en flexibel tejp och strukturerade cylindriskt eller sfäriskt, för att därigenom låta skapa en vidvinkelsyn av objektet.

De ljus fokuserande elementen skall då vara samordnade för en vidvinkelsyn eller - detektíon, genom att låta ett flertal 2-dimensionella ljus fokuserande element eller grupper därav få följa en kurvad yta, alternativt kurvade ytor, kombinerat med att låta sammansatta en emottagenw elektrisk information från alla individuella ljus foku- serande element och därigenom låta producera en upp till 360” panoramisk vy.

Ett flertal ljus fokuserande' element användes och samordnasför en vidvinkelsyn eller -detektion genom att låta orientera elementen. och grupper av elementsfäriskt, i ett 3-dimensionellt utförande, kombinerat med ettsammansättande av en avbild- ningsinformation och därigenom låta producera en komplett 360” ”fisköge”~vy, i alla tre dimensionerna, varvid processen kan producera projektioner som fotografiskt kallas " rsköga", dvs. cirkulärt, rectilinjärt eller andra platta projektioner.

En vald konfiguration av apparaten och/eller kameror medger att färgbilder och spektroskopibilder kan bildas, genom att låta använda lika stora linser och använda multivåglängdskänsliga lager, under de ljus fokuserande elementen.

Apparaten och/eller kameran kan användas för en spektroskoplsk avbildning och/_ ellerspektroskopi, med ett utnyttjande av de optiska egenskaper som är tilldelade nämnda ljus fokuserande element, formade som linser i en nanometer-skala och genom att låta kontrollera diametern för linserna på en nanometer-nivå och därav låta acceptera olika våglängder under en diffraktionspunkt. 527 889 11 Den opto-elektriska signalen, från vart och ett av eller från utvalda ljusmotiagände element, processas elektroniskt på ett eller flera av många olika sätt, t. ex. för en leverans till mera inbäddade process- och lagringskomponenter, eller för en leve- rans till ett separat eller avlägset kretsarrangemang, vilket i sig själv låter lagra in- formation, som därefter kan bli observerad, lagrad och/eller omlevererad/omsänd.

Uppfinningen anvisar också ett utnyttjande av multipla kameror fördelade eller distri- buerade i rymden och kopplade till varandra och/eller till en central processor, vilken då tar emot en multipelinformation, där denna information kan insamlas interfero- metriskt, exempel på liknande sätt som göres i ett stort radioteleskop eller för att bilda multipla synvinklar runt om ett föremål eller ett objekt, att den kan användas som ett sökningsverktyg som möjliggör en full 3-dimensionell kapacitet och en "mätstation" som kan göra 3-dimensionella metriska mätningar av ett okänt objekt.

Nämnda ljus fokuserande element kan med fördel vara tilldelade” nanometer-skaliga dimensioner.

Formen av optiska element kan skapas genom att använda vanliga halvledarepro- cessrelaterade metoder, såsom olika typer av litografiprooesserft. 'exqmen inte begränsande till, foto-litografi, UF-litografi, EUV-litografi, eIektronstrâle-litogràfi. nano-imprínt-litografi, jonstrålnings-litografi, röntgen-litografi och även 'olika typer av gjutningsliknande litografier.

De strålningskänsliga elementen skapade i det strålningskänsliga lagret kan också göras genom att använda standardiserade halvledarprocessteknologier.

Elementen eller linserna, som beskrivits ovan kan i ett utförande lämpligen tillverkas (men inte begränsat till) genom att man använder nano-imprint-litografi (NIL), där en i förväg strukturerad morfologisk stämpel, som innehåller motsvarigheten till den av- sedda formen pà de element eller linser som skall tillverkas, åstadkommer en ned- sänkt struktur i en polymer medelst mekanisk intryckning av stämpeln ned in poly- merlagret, som oftast värms strax ovanför dess glasningstemperatur vid själva intryckningen. 527 889 12 lntryckningen i polymeren följs av en avkylande cykel som gör polymeren hård, varvid stämpeln, därefter kan tas bort. Denna NIL-process kan användas både på platta och kurviga substrat. ' l en utföringsform kan det beskrivna strålningskänsliga lagret formas till individuella element, såsom en CCD-platta, som återfinns i många digitala avbildningssystem.

Uppfinningen är dock inte avgränsad till sådana CCD-plattor.

Som ett alternerande känsligt lager (men inte avgränsat därtill) kan man använda polymeriska strålningskänsliga detektorer, som användes i polymer elektronik eller strålningsdetektorer gjorda i papper, lika de som användes i papperselektronik.

Sålunda kan de bilagda figurerna 1 och 3 förklara det grundläggande utförandet av kameran och visande en förstorad vy i genomskärning.

Förklaring av de olika lagren, speciellt i flguren 3, är följande och där hänvisnings- beteckningen; - avser att illustrera ett skyddande (och/eller variabla densitetsfilter) lager, 2. avser att illustrera ett ljus fokuserande system eller linssamlings-system; här syns systemet uppvisa en triplett optisk design, ' 3. avser att illustrera, delvis eller fullt, ett transmissivt lager och/eller fokuserande lager med ljusförstärkare, I avser att illustrera en sensorgrupp-enhet, avser att illustrera ett kopplat lager för en elektronisk utläsning, avser att illustrera ett bildsamlingslager för bilder från ett objekt, avser att illustrera ett processings-Iager, avser att illustrera en kontrollprocessor för ljustransmission och fokusering samt avser att illustrera en kraftströmkrets eller ett batteri.

S°9°N9°S11P 527 889 13 Det bör här bemärkas att lagren 1, 5-9 är bara angivna som exempel pà möjliga konfigurationer, men där lager 2-4 illustrerar de nödvändiga element som beskrives i patentkraven.

Figur 2 beskriver ett sfäriskt eller hemisfäriskt vektoriellt utförande med Vidvinkel- täckning, såsom ett som kan användas på extremt små MUAV eller NUAV.

Figur 3 beskriver en utförandeforrn som separerar individuella lins-pixel-element eller grupper av element för att producera en virtuellt osynlig grupp som fungerar som en multipel teleskopsfungerande anordning (interferometriskt) användbar för t. ex. kritiska övervakningsuppdrag. V 527 889 14 Beskrivning över föreslagen utföringsform, enligt de nya figurerna 1 - 4.

Bilagda figurer 1, 2 och 4 utan hänvisningsbeteckningar och med undantag för nan- visningsbeteckningarna 1 till 9 i figur 3 utgör delar av ingivna grundhandlingar.

Nu ingivna nya ritningar har, i ett förtydligande syfte, kompletterats dels med ytter- ligare hänvisningsbeteckningar dels ritningsmässigt (med streckade linjer) för att tydliggöra uppflnningstanken, som den kan anses framgå av den föregående be- skrivningen.

Figur 1 avser att schematiskt illustrera ett grundläggande utförande av ett samord- nat kamera-arrangemang, enligt föreliggande uppflnning, Figur 2 avser att illustrera ett sfäriskt eller hemisfäriskt vektoriellt utförande, baserat på utförandet i figur 1, Figur 3 låter beskriva, i en utförandefonn och i ett tvärsnitt, separerade individuella lins-pixel-element och Figuri4 låter beskriva en utföringsforrn med ett flertal sida vid sida orienterade pixlar ' och där mottagna ljussignaler, från ett och samma objekt, skall samordnas i på det sätt figuren 1 illustrerar. i i Med en hänvisning till figur 1 illustreras där hur fem kameraenheter eller lius- fokuserande element "A" med diskreta ljusmottagande element ”B” (pixlar) är an- passade att mottaga ljusstrålar "C" från ett objekt "D" och ingående i en apparat ”P” enligt föreliggande uppfinning.

Signaler från de ljusmottagande elementen "B" föres över en ledning ”E” till ett medel ”F” för att låta samordna ett flertal ljusmottagande element "B" tillhörande elektriska signaler i en datorenhet ”G”.

Datorenheten ”G” är ansluten till pilarna ”H” och ”J” och är anpassad att signalbe- handla de emottagna elektriska signalerna "E" för att skapa en avbildning ”K". 40 45 527 889 l figur 2 visas ett antal ljusmottagande element ”B” fördelade till en cylinderyta (eller sfärisk yta) och där ett delavsnitt visas i en förstorad vy.

Figur 4 avser att visa ett arrangemang, i likhet med ifigur 1, där i rad, eller rader, orienterade ljus fokuserade element "A". med tillhörande ljusmottagande element "B" och pixlar, är samordnade för att mottaga olika vyer av ett och samma objekt IIDII'

Claims (24)

10 15 20 25 30 PÅTENTKRÅV

1. Apparat för ett avbildande av ett objekt innefattande: ett objekt, ett, för ett motta- get ljus från nämnda objekt, fokuserande element eller lins, ett ljusstrålekänsligt lager, i fonn av ett flertal utefter lagret fördelade diskreta ljusmottagande element (pixels) för en opto-elektrisk omvandling av en mottagen ljusstrålning till en elektrisk signal, medel för att låta samordna ljusmottagande element tillhöriga elektriska sig- naler med en datorenhet, för att i beroende av sålunda mottagna signaler, från ett flertal ljusmottagande element, låta skapa en avbildning av nämnda objekt, känne- tecknad därav, att vart och ett av nämnda ljus fokuserande element är tilldelat sub- mikrometer-skaliga dimensioner, att intill vart och ett, bland ett flertal, av nämnda ljus fokuserande element förefinns, i strålningsriktningen räknat, mer än ett ljusmot- tagande element, att vart och ett av nämnda ljusmottagande element är individuellt pàverkbart av en ljusstràlning passerande genom nämnda ljus fokuserande element och att vart och ett av nämnda ljusmottagande element är anpassat att låta avge var sin elektriska signal till nämnda datorenhet, varvid informationer buma av nämn- da elektriska signaler för objektets avbildning är anpassade att överlappa varandra och att, med interpolation och/eller interfersmetri, låta skapa en bild av objektet med en högre upplösning än vad ett individuellt ljusmottagande element skulle kunna er- bjuda.

2. Apparat enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda ljusfokuserande element är applicerade till, eller orienterade tätt intill, ett helt eller delvis ljusstràle- transmitterande skikt eller lager.

3. Apparat enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att nämnda ljusstråle- transmitterande skikt eller lager är applicerat till nämnda ljusstrålekänsliga lager med sina ljusmottagande element (pixels). 10 15 20 25 30 527 889 17

4. Apparat enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att materialet för och formen tilldelad de individuella ljus fokuserande elementen är anpassade för att uppvisa de ljusstrålerelaterade egenskaperna som motsvaras av de ljusstrâlerelaterade egen- skapema som kan tillordnas en lins.

5. Apparat enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att det, helt eller del- vis, ljusstråletransmitterande skiktet eller lagret består av ett eller flera lager av ett homogent eller ett heterogent material.

6. Apparat enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att det ljusstråletransmitte- rande skiktet eller lagret består av fiber, luft eller en lösning, alternativt en kombina- tion därav.

7. Apparat enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att det ljusstråletransmitte- rande skiktet eller lagret är formbart, genom en tilldelad formförändring av lagrets volym, innesluten kavitet(er), kurvatur(er) eller genom annan formförändring.

8. Apparat enligt patentkravet 6 eller 7, kännetecknad därav, att funktionen för en fokusering, en ljusfiltrering, en optisk korrigering och/eller en zoomning skapas ge- nom en variation av flöde, kapillärkraft, molekylärt omarrangemang eller dess ke- miska sammansättning, altemativt med hjälp av nanometer-skaliga element, såsom böjliga hävannar och/eller fibrer, som låter justera storlek eller refraktionsegenska- per.

9. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att det ljus fokuserande elementet är strukturerat med olika lager av ett eller flera refraktiva material, som tillåter en strålning med olika våglängder att bli påverkad under sin ljusväg genom det fokuserande elementet, för att på så sätt låta skapa en kompen- sering för kromatiska avvikelser och effekter etc. i en överensstämmelse med kända sätt att låta åstadkomma en dylik strålningskontroll, genom ett val av element- eller linsmaterial, och därigenom att materialet och dess form medför att de individuella ljus fokuserande elementen eller linserna tilldelas en eller flera egenskaper, som gör att de blir kapabla till att skapa en fokusering, en zoomning, en ljusfiltrering och/eller en optisk avvikelsekorrigering. 10 15 20 25 30 527 889 18

10. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kärmat-cknad därav, a.. den opto-elektriska signalen, som alstras av nämnda ljusmottagande element, är styrd eller manipulerad, via en elektronisk digital bearbetning, som möjliggör en elektro- nisk utvärdering och/eller en utläsning.

11. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att en bildbearbetningsprocess eller härför anpassade algoritmer, som utnyttjar signaler med en överlappande information, bearbetar nämnda signaler från fysiskt (geo- metriskt) eller elektroniskt definierade grupper av ljusmottagande element eller linser för att åstadkomma en högupplöst avbildning av objektet.

12. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att indivi- duella ljus fokuserande element, formade som linser eller grupper av linser, är an- passade att skapa något olika spatiala synvinklar, varigenom en mu|tipel-inforrna- tion från elektroniskt eller geometriskt definierade multipla element eller grupper av element, t. ex. vänster och höger, kan elektroniskt processas eller slgnalbehandlas för att därvid skapa 3-dimensionella och/eller stereotypiska avbildningar.

13. Apparat enligt något av föregående patentkrav, där nämnda apparat tjänande som en digital kamera, känneliecknad därav, att den nämnda apparaten kombi- neras med en slutare, att nämnda slutare är belägen inom ett lager och att slutaren är tilldelad sådana dimensioner som gör att den blir knappt synlig för ett öga och kan inkorporeras i större, mikro- eller nanostora objekt, såsom t. ex kreditkort, knap- par, pins, medicinska verktyg etc.

14. Apparat enligt något av föregående patentkrav 1till 12 eller 13, kännetecknad därav, att samtliga funktionella element, inom apparaten och/eller kameran, känne- tecknas av att de är skapade från varierande sorters fasta material eller skapade av varierande sorters flexibla material.

15. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att nämn- da ljus fokuserande element eller linser är arrangerade på en flexibel tejp och struk- 10 15 20 25 30 527 889 19 turerade cylindriskt eller sfäriskt, för att därigenom låta skapa en vidvinkelbild av ett objekt.

16. Apparat enligt något av föregående patentkrav, speciellt patentkravet 15, kän- netecknad därav, att de ljus fokuserande elementen eller linsema är samordnade för en vidvinkelsyn eller -detektion, genom att låta ett flertal 2-dimensionella ljus fokuserande element eller grupper av element eller linser få följa en kurvad yta, altemativt kurvade ytor, kombinerat med att låta sammansatta emottagna elektriska informationer från alla individuella ljus fokuserande element och därigenom låta produoera en upp till 360° panoramisk vy.

17. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att ett flertal ljus fokuserande element eller linser användes och samordnas för en vidvin- kelsyn eller -detektion genom att orientera elementen och grupper av element sfä- riskt, i ett 3-dimensionellt utförande, kombinerat med ett sammansättande av en avbildningsinforrnation och därigenom låta producera en komplett 360° ”fisköge”-vy, ialla tre dimensionerna. varvid processen kan producera projektioner som fotogra- fiskt kallas ”fisköga”, dvs. cirkulärt, rectilinjärt eller andra platta projektioner.

18. Apparat enligt något av föregående patentkrav, speciellt patentkravet 13, kän- netecknad därav, att en vald konfiguration av apparaten och/eller kameran medger att färgbilder och spektroskopibilder kan bildas, genom att låta använda lika stora element eller linser och använda multivåglängdskänsliga lager, orienterade under de ljus fokuserande elementen.

19. Apparat enligt något av föregående patentkrav, speciellt patentkravet 13 eller 18, kännetaecknad därav, att apparaten och/eller kameran används för en spekt- roskopisk avbildning och/eller spektroskopi, med ett utnyttjande av de optiska egen- skaper som är tilldelade nämnda ljus fokuserande element, formade som linser i en nanometer-skala och genom att låta kontrollera diametern för elementen eller linser- na pâ en nanometer-nivå och därav låta acceptera olika våglängder belägna under en diffraktionspunkt. 10 15 20 25 30 527 889 20

20. Apparat enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att i en med element eller linser strukturerad konflguration låta använda nämnda element eller linser med en stegvis ökande eller minskande diameter i kombination med en databehandling, som efter hand tar bort kumulativa komponenter av de stegvist inkrementellt större linsema, t. ex en lins med en minsta diameter tillåter våglängder upp till UV-strål- ning eller -ljus medan en lins med en största diameter tillåter information från alla våglängder upp till IR-strålning eller ljus.

21. Apparat enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att i en med element eller linser strukturerad konfiguration låta färgbilder produceras genom en kontroll av dia- metem av ett begränsat antal av två, tre eller flera element eller linser inom en nano-meter-skala, varvid element eller linser med olika diametrar kan användas för att detektera diskreta våglängder som samtidigt är additivt kombinerade för att låta producera en färgkod, nödvändig för en standardiserad (t. ex. RGB, CMYK) eller falsk färgprocessning.

22. Apparat enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den opto-elektriska signalen från vart och ett eller utvalda ljusmottagande element pro- cessas elektroniskt på ett eller flera av många olika sätt, t. ex. för en leverans till mera inbäddade processings- och lagringskomponenter, eller för en leverans till ett separat eller avlägset kretsarrangemang, vilket i sig själv låter lagra information, som därefter kan bli observerad, lagrad och/eller omlevererad/omsänd.

23. Apparat enligt något av föregående patentkrav, speciellt patentkravet 13, kän- netecknad därav, att multipla kameror är fördelade eller distribuerade i rymden och kopplade till varandra och/eller till en central processor, vilken då tar emot en multi- pelinforrnation, där denna multipelinforrnation kan insamlas interferometriskt, exem- pel på liknande sätt som göres i ett stort radioteleskop eller för att bilda multipla syn- vinklar runt om ett föremål eller ett objekt, att den kan användas som ett sökninga- verktyg som möjliggör en full 3-dimensionell kapacitet och som en "mätstation" som kan göra 3-dimensionella metriska mätningar av ett okänt objekt.

24. Apparat enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda ljus fokuseran- de element eller lins är tilldelad nanometer-skaliga dimensioner.