TWI642975B - 包含多孔徑成像裝置之設備、其製造方法及用以捕捉全視野之方法 - Google Patents

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Abstract

此處所描述之裝置包含一外殼及一多孔徑成像裝置。該多孔徑成像裝置包含彼此緊接地配置之光學通道之一陣列及用於使該等光學通道之一光學路徑偏轉的光束偏轉構件。在該裝置之一第一操作狀態下,該外殼圍封一外殼體積。在該裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含該外殼體積內之一第一位置。在該裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置中,該光束偏轉構件至少部分地配置在該外殼體積外部。

Description

包含多孔徑成像裝置之設備、其製造方法及用以捕捉全視野之方法
發明領域 本發明係關於包含多通道成像裝置之裝置、其製造方法及用以捕捉全視野之方法。另外,本發明係關於包含線性通道配置及可延伸外殼之多孔徑成像系統。
發明背景 習知攝影機在一個通道內傳輸全視野且關於小型化受限制。在諸如智慧型手機之行動裝置中,使用定向於顯示器之表面法線及其相反方向之意義上的兩個攝影機。已經建議包含展現建構高度之減少之線性通道配置的多孔徑攝影機。此處使用偏轉鏡,然而,該等偏轉鏡在其延伸上受限制且因此導致建構高度之不當增加或因光學路徑之漸暈所致的亮度之減少。此外,當安裝於智慧型手機的外殼中時,其他部件(顯示器、電池、電子器件)可能擋道,以使得光束偏轉構件不能使光學路徑自由地在不同檢視方向上偏轉。
因此,允許用以在保證高影像品質之同時捕捉全視野之小型化裝置的概念將合乎需要。
因此,本發明之潛在目標為提供一種裝置及其製造方法,其允許該裝置之小型化實施以及捕捉高品質之影像。
發明概要 此目標藉由獨立技術方案之標的物來達成。
本發明之中心想法係已認識到多孔徑成像裝置之檢視方向在外殼外之小範圍中在品質上受影響。藉由使光學通道之光學路徑在多孔徑成像裝置外部偏轉或藉由在外殼外部偏轉,可達成高品質之影像。另外,使光學路徑偏轉允許多孔徑成像裝置在外殼內定向為至少部分地獨立於多孔徑成像裝置之檢視方向。舉例而言,此受光束偏轉構件影響或藉由其判定。多孔徑成像裝置在外殼內之獨立定向允許圍封外殼至少關於一個維度(諸如厚度)可小型化。光束偏轉構件在外殼內之配置另外允許多孔徑成像裝置及照明構件之組件可呈現為在此操作狀態下保持隱藏,從而產生整個設備之高度美觀性,此係因為在此狀態下,無隔膜、透鏡、LED或其他組件可辨識。
根據一實施例,一種裝置包含一外殼及一多孔徑成像裝置。該多孔徑成像裝置包含彼此緊接地配置之光學通道之一陣列及用於使該等光學通道之光學路徑偏轉的光束偏轉構件。在該裝置之一第一操作狀態下,該外殼的外部表面圍封一外殼體積。在該裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含該外殼體積內之一第一位置。在該裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置中,該光束偏轉構件至少部分地配置在該外殼體積外部。
根據另一實施例,一種用以提供一裝置之方法包含提供一外殼及在該外殼內配置一多孔徑成像裝置。該多孔徑成像裝置包含彼此緊接地配置之光學通道之一陣列及用於使該等光學通道之光學路徑偏轉的光束偏轉構件。配置該多孔徑成像裝置經執行,以使得在該裝置之一第一操作狀態下,該外殼的外部表面圍封一外殼體積,且以使得在該裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含該外殼體積內之一第一位置。配置該多孔徑成像裝置,以使得在該裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置中,至少該光束偏轉構件至少部分地配置在該外殼體積外部。
根據另一實施例,一種用以捕捉一全視野之一方法包含將一多孔徑成像裝置之光束偏轉構件移動至一位置,在該位置中,至少該光束偏轉構件至少部分地配置一外殼體積外部,該外殼體積在一裝置之一第一操作狀態下藉由一外殼的外部表面圍封,且在該外殼體積中,該光束偏轉構件配置在一第一位置中。該方法包含使用該多孔徑成像裝置之彼此緊接地配置之光學通道之一陣列捕捉一全視野,該等光學通道之光學路徑藉由該光束偏轉構件偏轉。
根據另一實施例,配置一影像穩定器及/或調焦構件之至少一個致動器,以使得該至少一個致動器至少部分地配置在橫跨一立方體之側面或藉由一立方體之側面界定的兩個平面之間。該立方體之該等側面彼此平行且平行於該陣列之一線延伸方向及該等光學通道之光學路徑在影像感測器與該光束偏轉構件之間的部分而對準。該等平面之表面法線之一方向可理解為該裝置之厚度方向。該立方體之體積係最小的,且仍然包含該影像感測器、該陣列及該光束偏轉構件。此允許該外殼實施為扁平的。與現有方法相比,此允許攝影機在狀態中之任一者下在厚度方向上不自該外殼之立方體體積突出。
其他有利實施例為從屬技術方案之標的物。
較佳實施例之詳細說明 在參考圖式在下文更詳細地論述本發明之實施例之前,指出不同圖式中之相同元件、物件及/或結構或具有相同功能或相同效應之元件、物件及/或結構具備相同參考數字,以使得不同實施例中所說明的此等元件之描述互相可交換或互相可適用。
圖1a展示根據一實施例之裝置10在第一操作狀態下之示意性截面側視圖。裝置10可為行動或非行動裝置,如行動電話、智慧型手機、如平板電腦之行動電腦及/或行動音樂播放構件。
裝置10包含多孔徑成像裝置11,其包含影像感測器12、彼此緊接地配置之光學通道16之陣列14及光束偏轉構件18。光束偏轉構件18經組配以使光學通道16之光學路徑17偏轉且將在下文進行更詳細地論述。裝置10包含外殼22,其包含圍封外殼體積24的外部表面23。此意謂外殼體積24可包含外殼22之內部體積及外殼22之體積。外殼體積因此亦包括由外殼壁佔用之體積且因此藉由外殼的外部表面23圍封。外殼22可形成為透明或不透明的且例示性地包含塑膠材料及/或金屬材料。光束偏轉構件18包含外殼體積24內之第一位置。在判定外殼體積24時,外殼側面中之孔或開口(如用於麥克風之聲道或用於裝置10之電接點)可忽略。外殼22及/或配置於外殼22內之組件可阻擋藉由光束偏轉構件18偏轉之後的光學通道16之光學路徑17,以使得待藉由多孔徑成像裝置11捕捉的配置於外殼22外部之視野26不可被捕捉或僅有限程度地捕捉。該等組件可為累積器、板、外殼22之不透明區域或類似者。另一不同表達可為非光學元件可配置在外殼處,而非配置在先前攝影機物鏡處。
外殼22可包含孔隙28,外殼體積24經由該孔隙連接至外殼22的外部體積25。孔隙28可藉由蓋32暫時地完全或部分封閉。裝置10之第一操作狀態可為多孔徑成像裝置11之非作用中操作狀態,在該狀態下,光學通道16經偏轉(例如)至外殼22的內部側或未偏轉。
換言之,多孔徑成像裝置之設置之建構高度係至少部分地藉由光學通道16之光學件(透鏡)之直徑判定。在一種(可能最佳)情況下,鏡(光束偏轉構件)在厚度方向上之延伸等於透鏡在此方向上之延伸。然而,光學通道16之光學路徑受鏡18限制。此導致影像亮度之降低,該降低取決於場角。本實施例藉由如下操作來解決此問題:移動多通道攝影機設置之部分或整體,以使得在攝影機之操作狀態下,與未使用攝影機之狀態相比,設置之該等部分突出超過例如智慧型手機的外殼。移動例如光束偏轉構件之部件可以旋轉方式(摺疊)、平移方式(延伸)或以混合方式進行。類似於緊湊攝影機中之已知變焦物鏡,部件或整個系統之額外移動允許攝影機之非使用模式下的最小結構形式及為了實現技術功能而最佳化的攝影機之使用模式下的較大結構形式。
圖1b展示裝置10在第二操作狀態下之示意性截面側視圖。在第二操作狀態下,光束偏轉構件18包含在外殼體積24外部的第二位置。此允許光束偏轉構件18使在外殼體積24外部的光學通道16之光學路徑17偏轉以及在外殼22外部之視野26由多孔徑成像裝置11捕捉。蓋32可自圖1a中所示之位置移動,以使得光束偏轉構件18可穿過外殼22之孔隙28自外殼體積24移動。光束偏轉構件18可以平移及/或旋轉方式在第一位置與第二位置之間移動。此處之優點為外殼22內之組件及/或外殼22並不阻擋光學通道16之經偏轉光學路徑17。
多孔徑成像裝置11可配置於攝影機外殼內,攝影機外殼又至少部分地配置於外殼22內。如結合圖5所描述,攝影機外殼可(例如)至少部分地由移位托架形成。此不同於單通道攝影機借助於翻轉機構定向於不同方向中之概念,因為在當前情況下,可避免影像感測器及/或成像光學件之旋轉或傾斜。
全視野可借助於裝置10來捕捉,以使得光束偏轉構件自第一位置移動至第二位置,在該第二位置中,光束偏轉構件至少部分地置放於外殼體積外部。若光束偏轉構件處於述第二位置中,則可使用多孔徑成像裝置的彼此緊接地配置之光學通道之陣列來捕捉全視野,該等光學通道之光學路徑藉由光束偏轉構件偏轉。
圖2a展示根據另一實施例之裝置20在第一操作狀態下之示意性截面側視圖。裝置20包含蓋23,其(例如)經由連接性元件34a及/或經由可選連接性元件34b可旋轉地支撐在外殼22處。連接性元件34a及/或34b可經組配以允許光束偏轉構件18之蓋23相對於外殼22之間的傾斜及因此旋轉移動,以及形成為鉸鏈或輥軸承。
光束偏轉構件18可形成外殼之蓋或其部件。光束偏轉構件18之光束偏轉表面中之一者可為外殼的外部邊緣。光束偏轉構件18包含第一位置且部分地或完全地封閉外殼22。舉例而言,光束偏轉構件18可包含用以使光學路徑17偏轉之反射性區域且可包含經組配以在第一位置中與外殼22形成機械接觸的接觸區域。用簡化方式表示,攝影機在未使用時不可見或幾乎不可見。
圖2b展示裝置20在第二操作狀態下之示意性截面側視圖。在第二操作狀態下,光束偏轉構件18可以摺疊之旋轉方式相對於外殼22移動,以使得外殼體積24打開。旋轉傾斜允許光束偏轉構件18相對於光學通道16之光學路徑17在影像感測器12與光束偏轉構件18之間的路線的傾斜或傾斜定向,以使得光學路徑17在光束偏轉構件18處偏轉至第一方向19a。
圖2c展示裝置20在第三位置中之示意性截面側視圖。裝置20可展現第二操作狀態。與圖2b中所說明之第二位置相比,光束偏轉構件18可使光學通道16之光學路徑17偏轉至另一方向19b,以使得可捕捉另一視野或定位於不同位置處之視野。舉例而言,此可為第一側及對置側,如正面及背面,裝置20之左邊及右邊或頂部及底部及/或光學路徑17所偏轉至的使用者。連接性元件34a及34b可(例如)連接至框架結構及光束偏轉構件18,以使得光束偏轉構件18可交替地包含第二或第三位置。借助於多孔徑成像裝置之可切換檢視方向,先前解決方案(詳言之在智慧型手機中,使用具有對正面及背面之檢視方向的兩個攝影機)可由單一結構替換。
圖3a展示根據另一實施例之裝置30在第一操作狀態下之示意性截面側視圖。與如圖2a至圖2c中所描述之裝置20相比,裝置30包含配置在外殼22的外部邊緣23與多孔徑成像裝置11之間的至少部分透明之36。至少部分透明之蓋連接至光束偏轉構件18且經組配以基於光束偏轉構件18之移動而移動。舉例而言,至少部分透明之蓋36可包含聚合物及/或玻璃材料。
換言之,其中,可提供允許光學件囊封以免於污染的裝置,同時改變囊封體積仍係可能的(可移動蓋玻璃)。
圖3b展示裝置30在第二操作狀態下之示意性截面側視圖。與圖2b中之裝置20相比,至少部分透明之蓋至少部分地自外殼體積24移動。此移動可藉由光束偏轉構件圍繞連接性元件34之旋轉移動進行。光束偏轉構件18經組配以使光學通道16之光學路徑17偏轉,以使得光學路徑穿過至少部分透明之蓋。蓋36經組配以減少或防止顆粒、污物及/或濕氣進入外殼體積24。因此,蓋36可形成為對光學路徑17透明及/或實施為部分不透明。例示性地,蓋36可對特定波長範圍之電磁輻射不透明。蓋36之優點為,歸因於減少量之顆粒、污物及/或濕氣,可獲得裝置之長操作時間及/或永久地高影像品質,此係因為對光學通道之光學件之污染少。
圖3c展示裝置30之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件18藉由可選致動器38以平移方式沿著方向y可移動,該方向垂直於在影像感測器12與光學通道16之間的光學路徑17之方向x且垂直於方向z (該方向垂直於光學通道16之陣列之線延伸方向)。光束偏轉構件18亦可基於圍繞連接性元件34之旋轉移動(例如,使用導引件、槓桿或類似者)而以平移方式移動。摺疊(旋轉移動)可手動地或使用致動器進行。可選致動器38可配置於光束偏轉構件18處。替代地,致動器38可配置於外殼22與光束偏轉構件18之間。舉例而言,致動器38可配置於在外殼22與連接性元件34a之間及/或連接性元件34a與光束偏轉構件18之間。此處之優點為將藉由外殼22捕捉的視野之陰影可藉由光束偏轉構件沿著外殼之x方向之平移移動而減小。
圖4a展示根據一實施例之裝置40在第一操作狀態下之示意性截面側視圖。在第一位置中,光束偏轉構件18在外殼22上配置於外殼體積內且經組配以基於平移移動42自第一位置移動至第二位置,如圖4b中示意性地說明。如圖4a中所說明,外殼可包含蓋32,在第一操作狀態下,該蓋封閉外殼22或其中之孔隙。在第一操作狀態下,光束偏轉構件18可經定向,以使得該構件包含垂直於藉由外殼22內之光學路徑界定的方向x之最小延伸。
圖4b展示裝置40在第二操作狀態下之示意性截面側視圖。光束偏轉構件基於例如沿著x方向之平移移動42自外殼體積24移動。光束偏轉構件18在此可移動通過孔隙28。光束偏轉構件18可移動至圍繞旋轉軸線44可旋轉。在第一操作狀態與第二操作狀態之間的平移移動期間,光束偏轉構件18可執行圍繞旋轉軸線44之旋轉移動。與圖4a之第一操作狀態相比,光束偏轉構件之角定向可改變,以使得多孔徑成像裝置之光學路徑所使用的光束偏轉構件之面積與第一操作狀態相比增大。圍繞旋轉軸線44之旋轉移動46允許光束偏轉構件18相對於光學通道16與光束偏轉構件18之間的光學路徑17的可改變傾斜,及因此光學通道16之光學路徑17偏轉至的可改變方向。光學通道16可包含光學件64a至64a。
在第二操作狀態下,除光束偏轉構件18外,光學通道16之光學件64a至64b及/或影像感測器12亦可配置在外殼體積24外部。例示性地,光學通道16之光學件64a至64b及/或影像感測器12可以(例如)平移方式與光束偏轉構件18一起移動。此允許光學通道之光學件64a至64b與光束偏轉構件18之間的小至最小距離,詳言之在第二操作狀態中。小距離允許光束偏轉構件18之小面積延伸。增大之距離將需要光束偏轉構件18之較大面積,且為了達成相同成像參數,將需要光學通道之較大距離以便使光學通道16之光學路徑完全偏轉。歸因於小或最小距離,光束偏轉構件18亦可包含小面積,其為有利的,此係因為達成特定言之視野平面中垂直於x方向之y方向上的最小延伸,且由於較小組件必須移動且藉由旋轉移動,裝置之厚度與不存在光束偏轉構件18之狀態相比僅必須略微增加或根本不增加。小大小亦對例如第一或第二操作狀態下所需之空間具有有利影響。
換言之,具有線性通道配置之多孔徑攝影機包含彼此緊接地配置及傳遞全視野之各別部分每一者的若干光學通道。有利地,鏡係配置於成像透鏡前面,其可用於光束偏轉且有助於減小建構高度。與根據通道調適之鏡(例如,小面鏡面)組合,其中小面可平坦地或以任何方式彎曲,或具備自由形式表面,亦可能以有利方式基本上相同地設置光學通道之成像光學件,而通道之檢視方向係藉由鏡面陣列之個別小面預定。光束偏轉構件之表面至少在與光學通道相關聯之反射性小面處反射。通道之成像光學件亦可能具有不同組態,以使得不同檢視方向由鏡小面之角度及各別光學通道之設計產生。若干通道亦可能使用光束偏轉構件之相同區域,且因此,小面之數目可能小於通道之數目。偏轉鏡在此可以可旋轉方式支撐,其中旋轉軸線(例如)平行於通道之延伸之方向。偏轉鏡在兩側均可為反射性的,其中可採用金屬或介電層(序列)。將鏡轉動可以類比或雙穩態或多重穩態方式進行。基於旋轉移動,光束偏轉構件可在至少第一定位與第二定位之間移動,其中光學路徑在每一定位中在互相不同之方向上偏轉。類似地,如關於圖2a至圖2c中之光束偏轉構件18之定位所描述,光束偏轉構件亦可圍繞旋轉軸線移動。除外殼蓋32及光束偏轉構件18之平移移動外,多孔徑成像裝置之部件或所有額外組件亦可以平移方式在同一方向上移動,其中相同或不同移位路徑係可能的。
圖5a展示裝置50之示意性截面側視圖,其中蓋32配置在外殼22的外殼側22b處從而經由移動元件34以旋轉方式可移動。光束偏轉構件18可以機械方式連接至移位托架47。移位托架47可被理解為用以至少移動光束偏轉構件18之機械運輸構件。裝置50可包含經組配以使移位托架47以平移方式移動之致動器。該致動器可包含任何驅動器,如步進馬達、壓電驅動器或音圈驅動器。替代地或除致動器33外,裝置50亦可包含致動器33',其經組配以釋放將蓋32及外殼鎖定至至少一個外殼側22a之機械閂鎖35。舉例而言,光束偏轉構件或移位托架47可借助於釋放閂鎖33'時之彈簧力自外殼移位。此意謂閂鎖35可經組配以將光束偏轉構件18保持在第一位置中。移位托架47亦可配置於裝置40中。此意謂移位托架47亦可供蓋32之平移移動使用。
圖5b展示裝置50之示意性截面側視圖,其中移位托架47沿著移動42之平移方向移動,以使得光束偏轉構件18自外殼體積24移動。影像感測器12及/或光學通道16之光學件亦可機械連接至移位托架47,且可移動至與光束偏轉構件18相同之程度。替代地,影像感測器12及/或光學通道16之光學件可能可移動至比光束偏轉構件18小的程度,以使得影像感測器12、光學件及/或光束偏轉構件18之間的距離在移出時增大。替代或另外地,影像感測器12及/或光學通道之光學件可相對於外殼配置在固定位置處,以使得僅光束偏轉構件18借助於移位托架47而移動。影像感測器12、光學件及/或光束偏轉構件18在移出時之逐漸增加距離允許組件在第一操作狀態下之小距離,多孔徑成像裝置可容納於需要小空間要求的外殼22中。
圖5c展示裝置50在第二操作狀態下之示意性截面側視圖。舉例而言,光束偏轉構件可以可旋轉方式支撐以便執行旋轉移動46,如關於裝置40所描述。如結合圖4b所描述,光束偏轉構件18之角定向與圖5a之操作狀態或圖5b中之狀態相比可更改,以使得光束偏轉單元的供多孔徑成像裝置之光學路徑使用之面積與第一操作狀態相比增大。光束偏轉構件18的面向光學通道16或影像感測器12之側可展現垂直於移動42之平移方向(例如,沿著y方向)之尺寸B,其大於影像感測器12或光學通道16沿著此方向之尺寸A。舉例而言,尺寸B垂直於陣列之線延伸方向且平行於光學通道撞擊所在的影像感測器之表面。此情況之結果為高度光可藉由光束偏轉構件18偏轉,且待捕捉的影像之亮度為高。在圖5a中所示之定位中,延伸或尺寸B小於圖5c中所示之定位中或光束偏轉構件18將光學路徑引導至不同檢視方向之定位中的情況。
圖6a展示根據一實施例之裝置60在第一操作狀態下之示意性截面側視圖。光束偏轉構件18包含第一位置。與裝置40及如圖4a及圖4b中所描述之裝置相比,裝置50包含至少部分透明之蓋36a及36b,該等蓋連接至蓋32且結合該蓋沿著移動42之平移方向可移動。至少部分透明之蓋36a及36b可於光束偏轉構件18之互相不同之側與外殼22之間配置於該等側處。在第一操作狀態下,蓋36a及36b可配置為部分地或完全地在外殼體積24內。蓋36a及36b可(例如)配置在圖5a至圖5c中所說明之移位托架47處或可為移位托架47之透明區域。
圖6b展示裝置60之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件18包含介於第一位置與第二位置之間的中間位置。光束偏轉構件之中間位置可(例如)分別在光束偏轉構件18回縮至外殼體積24中或自外殼體積24延伸時獲得。光束偏轉構件18係部分地自外殼體積24移動。
圖6c展示裝置60之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件18包含第二位置,在該第二位置中,光束偏轉構件18 (例如)自外殼體積24完全移動。至少部分透明之蓋36a及36b包含互相距離48,其小於外殼22a及22b之側區之間的可比距離。
圖6d為裝置60之示意性截面側視圖,其中至少部分透明之蓋36a及36b之距離與圖6a至圖6c相比增大。至少部分透明之蓋36a及/或36b可沿著背對各別其他至少部分透明之蓋36a及36b的移動52a及52b之平移方向(例如,沿著正或負y方向)可移動。圖6a至圖6c中所說明的至少部分透明之蓋36a及36b之狀態可被理解為縮回或塌陷狀態。圖6d中所說明之狀態可被理解為延伸或摺疊狀態,其中至少部分透明之蓋36a及36b之間的距離48'與距離48相比更改(例如,增大)。舉例而言,距離48'可大於或等於外殼22之可比側之間的距離。光束偏轉構件18經組配以使光學通道之光學路徑偏轉,以使得光學路徑穿過至少部分透明之蓋36a及/或36b。如結合圖4b、圖5a及圖5b所描述,光束偏轉構件18之角定向與圖6a之第一操作狀態或圖6b或圖6c中之狀態相比可更改,以使得光束偏轉單元的供多孔徑成像裝置之光學路徑使用之面積與第一操作狀態相比增大。替代或另外地,增大之距離48'可允許旋轉移動46之增大範圍。使用旋轉移動46,光束偏轉構件18可在至少第一定位與另一定位之間可切換,其中每一定位可與多孔徑成像裝置之檢視方向相關聯。將鏡轉動可以類比或雙穩態或多重穩態方式進行。用以更改多孔徑成像裝置之檢視方向之旋轉移動46可與光束偏轉構件18之旋轉移動組合以用於光學影像穩定,其將結合圖12進行描述。蓋36a及/或36b可囊封多孔徑成像裝置之其他組件。
經組配為對置之蓋36a及/或36b或其透明區域可包含可切換隔膜,以使得可切換隔膜可(例如)沿著光束偏轉構件之任何其他方向在上方及/或在下方引入。隔膜可根據攝影機之操作狀態及檢視方向進行切換。例示性地,多孔徑成像裝置之未使用檢視方向可藉由隔膜至少部分地封閉,以便減少進入的雜散光之量。舉例而言,隔膜可機械地移動或為電鍍鉻。受隔膜影響之區域可另外配備有在未使用之情況下覆蓋光學結構之可切換隔膜。隔膜可為電氣可控的且包含電鍍鉻層(序列)。隔膜可包含以機械方式移動之部件。移動可使用氣動、液壓、壓電致動器、DC馬達、步進馬達、熱致動器、靜電致動器、電致伸縮及/或磁致伸縮致動器或驅動器進行。在多孔徑成像裝置之一個狀態(其中檢視方向穿透隔膜)下,可切換該隔膜以便透射光學通道之光學路徑。此意謂多孔徑成像裝置可包含第一操作狀態及第二操作狀態。光束偏轉構件可在第一操作狀態下使光學通道之光學路徑偏轉,以使得光學路徑穿過蓋36a之第一透明區域。在第二操作狀態下,光學通道之光學路徑可經偏轉,以使得光學路徑穿過蓋36b之第二透明區域。第一隔膜53a可經組配以在第二操作狀態下至少部分地光學封閉第一透明區域。第二隔膜53b可經組配以有時在第一操作狀態下至少部分地光學封閉第二透明區域。因此,自並非多孔徑成像裝置之當前檢視方向的方向進入的雜散光可減少,此對影像品質具有有利影響。第一隔膜53a及/或第二隔膜53b對於至少一個光學通道、對於至少兩個光學通道或對於所有光學通道可能有效。例示性地,多孔徑成像裝置之至少一個、至少兩個或所有光學通道可在光學通道之光學路徑經引導穿過第一透明區域時穿過第一隔膜,且在光學通道之光學路徑經引導穿過第二透明區域時穿過第二隔膜。
已指出,有可能將根據圖2及圖3的用以摺疊光束偏轉構件之機構與用於平移移動之機構組合,亦即可存在機構之混合。摺疊外殼及/或使光束偏轉構件延伸可進行,以使得成像模組(亦即光學通道、其光學件及/或影像感測器)可自外殼體積移動。光束偏轉構件之角度變化可允許多孔徑成像裝置之延伸在厚度方向上巨大及/或允許光束偏轉構件使光學路徑以不受阻礙的方式偏轉至「正面」及「背面」。如蓋36之蓋玻璃亦可相對於摺疊或延伸之元件固定。蓋玻璃可包含任何平坦或非平坦區。
圖7展示根據一實施例之裝置70之示意性透視圖,其包含三個多孔徑成像裝置11a至11c。多孔徑成像裝置11a至11c可以平移方式沿著移動42a至42c之各別平移方向可移動。多孔徑成像裝置11a至11c可配置於外殼22之次要側面22c至22f中。外殼可形成為扁平的,此意謂沿著第一外殼方向或x方向的外殼22之第一延伸及沿著第二外殼方向(例如z方向)的外殼22之第二延伸可包含與沿著第三外殼方向(如y方向)的外殼22之第三延伸相比至少三倍之尺寸、至少五倍或至少七倍之尺寸。外殼22之主要側面22a及/或22b可包含第一尺寸及第二尺寸,且可例示性地平行於空間中之x/z平面而配置。次要側面22c至22f可連接主要側面22a及22b或配置於主要側面之間。
多孔徑成像裝置11a及11b可配置於外殼22中之同一側22d中或處,且可(例如)包含共同的基本距離BA,例如以用於立體觀測之目的。亦將設想超過兩個模組。因此,全視野可(例如)藉由使用多孔徑成像裝置11c及至少一個其他多孔徑成像裝置11a及/或11b而以立體方式或更高地捕捉。多孔徑成像裝置11a、11b及/或11c可為個別可移動的。替代地,兩者或多於兩者模組亦可作為整個系統一起可移動。
如下文將更詳細地描述,裝置70可經組配以至少立體地捕捉全視野。全視野(例如)配置於主要側面22a或22b中之一者處,但亦可配置於次要側面22c至22f處。舉例而言,多孔徑成像裝置11a至11c可各自捕捉全視野。儘管多孔徑成像裝置11a至11c經說明為在空間中彼此隔開地配置,但多孔徑成像裝置11a、11b及/或11c亦可經配置以在空間上相鄰或以組合方式配置。成像裝置11a及11b之陣列(其可例如形成為單一線)可配置為彼此緊接或彼此平行,如例如結合圖13b所描述。該等陣列可在彼此中形成線,每一多孔徑成像裝置11a及11b包含單線陣列。成像裝置11a及11b可包含共同光束偏轉構件及/或光學通道之光學件之共同支撐件及/或共同影像感測器。
圖8展示裝置70之部分及多孔徑成像裝置11a及11b之放大透視圖。裝置70具有第二操作狀態。例示性地,多孔徑成像裝置11a及/或11b突出超過原始外殼側。基於移動42a及42b之平移方向,光束偏轉構件18a及18b經移動至至少部分地在外殼體積外部。替代地,在第二操作狀態下,僅多孔徑成像裝置11a至11c之光束偏轉構件之部分可自外殼22的外殼體積移動。
多孔徑成像裝置11a至11b例示性地各自包含四個光學通道16a至16d及16e至16h。光束偏轉構件18a及18b各自經組配以分別使光學通道16a至16d及17e至17h之光學路徑17a至17d及17e至17h偏轉。如下文將更詳細地描述,其他多孔徑成像裝置可包含互相不同數目個光學通道。多孔徑成像裝置11a至11b可包含相同或互相不同數目個光學通道。
多孔徑成像裝置11a及11b各自分別包含照明構件54a及54b及照明構件54c及54d。照明構件54a至54d經組配以照明待至少部分地捕捉之全視野,且可(例如)各自經組配以照明待捕捉之全視野(物件區域)之中心。根據一實施例,照明構件54a或54b及54c或54d中之至少一者可經配置,以使得照明構件照明沿著光學通道16a至16d及16e至16h之平均檢視方向的全視野。全視野可包含互相不同的局部視野,該等局部視野各自藉由至少一個光學通道16a至16d及16e至16h捕捉。舉例而言,光學通道16a至16d或16e至16h之平均檢視方向可為檢視方向之幾何平均或檢視方向之中位值。
照明構件54a至54b及54c至54d可作為各別多孔徑成像裝置11a或11b之閃光燈而操作且包含任何光源。有利地,光源可(例如)實施為發光二極體(LED),此係因為發光二極體展現小空間要求及低能量消耗。根據其他實施例,多孔徑成像裝置可不包含照明構件,包含一個或多於兩個的照明構件54a至54d,其中多孔徑成像裝置之照明構件54a至54d之數目可不同於裝置之其他多孔徑成像裝置,或相等。照明構件54a至54d中之至少一者可經組配以照明若干物件區域。例示性地,光可視情況在一個方向或若干方向中自照明構件發出。照明構件可沿著多孔徑成像裝置之至少兩個檢視方向發光。此處,照明構件可包含至少兩個光源。該等光源可在裝置之對置側中發光。一個光源各自可例如施加至移位托架47之頂部側及底面側、正面及背面及/或左側及右側,其中將僅使用與選定定向且因此光束偏轉構件18之操作狀態相對應且在光發射之方向上的待捕捉之物件區域對置之側的各別光源。上文所提及之正面、背面、頂部側及底部側及左或右一詞僅服務說明用途且不應被解釋為限制性的,因為此等術語關於空間中之各別定向互相可交換。此意謂光源54i可(例如)配置於移位托架47b之正面及背面上,且可視光束偏轉構件18b之定位而使用對應光源。其他對置光源可保持未使用。
舉例而言,照明構件54a及54b配置於多孔徑成像裝置11a之光束偏轉構件18a與影像感測器12a之間。光束偏轉構件18可經組配以使藉由照明構件54a及/或54b (例如,閃光燈)發射之照明輻射偏轉。照明構件54a至54b在裝置70之第一操作狀態下及第二操作狀態下可配置於外殼體積內。照明輻射可至少部分地為光學路徑17a至17d之部分。如針對多孔徑成像裝置11b所說明,舉例而言,照明構件54c及/或54d可配置為在移位托架47b處側向地緊接於光束偏轉構件。照明構件54c及54d可使用平移移動42b而移動至外殼22中或自外殼22移動。雖然已結合裝置70描述了照明構件,但此處所描述之其他裝置或多孔徑成像裝置亦可包含照明構件。
照明構件54c及54d可以機械方式連接至移位托架47a且在第一操作狀態下配置於體積24內,且因此配置成使用者不可見。替代地及/或另外,照明構件54a及54b可靜止地配置於外殼22中。移動移位托架47b可導致照明構件54c及54d之移動。
光學件16a至16d或16e至16f且可能影像感測器12a或12b可與光束偏轉構件18a及18b一起分別地藉由移動移位托架47a及47b而自外殼體積移動。
換言之,可將LED施加至可移動部件以用於實現額外照明(閃光燈)。LED可經配置,以使得此等構件在通道之平均方向上輻射,或光束偏轉構件可保持用於使輻射偏轉之其他區域。
圖9展示根據一實施例之裝置90之示意性透視圖,其包含第二操作狀態。光束偏轉構件18可借助於安裝元件56a及56b連接至多孔徑成像裝置。安裝元件56a及56b可為移位托架之部分。
圖10a展示根據一實施例之裝置100在第一操作狀態下之示意性透視圖。蓋32可形成具有外殼主要側面及/或外殼次要側面(例如,外殼次要側面22c)之一個平面。蓋32與外殼側22c之間可不存在間隙,或僅存在小間隙,如小於或等於1 mm、小於或等於0.5 mm或小於或等於0.1 mm,以使得蓋32與外殼側22c之間的轉變感覺不到或幾乎感覺不到。以簡化方式表示,蓋32可能不可見。
圖10b展示裝置100在第二操作狀態下之示意圖。光束偏轉構件18包含在外殼體積外部之第二位置。自外部觀察,延伸之多孔徑成像裝置可在所有側上藉由靜止外殼框架圍封及/或具有按鈕外觀。舉例而言,裝置100可經組配以利用根據圖10a之蓋32上的機械壓力來釋放機械閂鎖,以使得光束偏轉構件可例如基於彈簧力而自外殼22移動。舉例而言,機械壓力可藉由致動器及/或藉由使用者(例如,藉由手指之壓力)產生。光束偏轉構件可借助於致動器或借助於機械壓力而再次自第二位置移動至第一位置,且啟動此處之閂鎖。舉例而言,致動器可為致動器33或33'。換言之,移動亦可手動地進行,以使得使用者藉由其自身之力來延伸或縮回或展開或摺疊整個系統之部件。詳言之,移動可為人工致動器及彈簧力效應之組合。因此,使用者手動地摺疊或推動部件或整個系統至設備(例如,智慧型手機)的外殼中以用於關掉攝影機,從而偏壓彈簧,且鎖定機構保持此定位。當打開攝影機(例如借助於智慧型手機上之合適軟體)時,可切換鎖定機構藉由合適的可控機構(如電繼電器)釋放,且彈簧之彈簧力導致攝影機或整個系統之部件延伸或摺疊。此外,可實施形成外殼之部分、可延伸及/或可傾斜部件及/或定位此處之另一機構的蓋,以使得此蓋上之(手指)壓力是否鎖定,部件或整個系統延伸或摺疊,且有可能,設備上之影像獲取軟體啟動。亦經移動之蓋(其可在次要表面形成外殼之部分)可在所有側上藉由靜止外殼圍封,同時仍自外部可見,或在整體高度(=外殼之厚度方向)上中斷次要表面。
圖10c展示圖10a之替代例之示意性說明,其中蓋32形成,以使得連續間隙在外殼22之主要側面之間形成於次要側面22c中。此允許僅僅兩個而非四個圖10a中所說明之行在外殼22中可察覺。可延伸蓋32及/或其他蓋可在扁平外殼之一個或若干次要側面處形成為外殼22之部分。
隨後,將參考如根據實施例可使用的多孔徑成像裝置之某些可能實施例。
圖11a至圖11c展示根據本發明之實施例的多孔徑成像裝置11。圖11a至圖11c之多孔徑成像裝置11包含彼此緊接地配置之光學通道16a至16d之單線陣列14。每一光學通道16a至16d包含用於將裝置11之全視野72之各別局部視野74a至74d成像至影像感測器12之各別相關聯影像感測器區域58a至58d上的光學件64a至64d。舉例而言,影像感測器區域58a至58d可各自由包含對應像素陣列之晶片形成,其中如圖11a至圖11c中所指示,該等可安裝於共同基體或共同板62上。替代地,當然,影像感測器區域58a至58d將亦有可能各自由在影像感測器區域58a至58d中連續地延伸的共同像素陣列之部分形成,其中共同像素陣列(例如)形成於單一晶片上。在此情況下,僅讀出影像感測器區域58a至58d中之共同像素陣列之像素值。當然,此等替代例之不同混合亦係可能的,例如,一個晶片用於兩個或若干通道且另一晶片用於不同通道,或類似者。在影像感測器12之若干晶片之情況下,例如,此等晶片可例如一起或以群組形式或類似形式安裝於一個或若干個板上。
在圖11a至圖11c之實施例中,四個光學通道16a至16d在陣列14之線延伸方向上在單線中彼此緊接地配置,但此處之數目四僅為例示性的且亦可為大於一的任何其他數字。另外,陣列14亦可包含沿著線延伸方向延伸之其他線。
光學通道16a至16d之光軸或光學路徑17a至17d在影像感測器區域58a至58d與光學件64a至64d之間彼此平行。另外,舉例而言,影像感測器區域58a至58d配置於共同平面中,以作為光學件64a至64d之光學中心。兩個平面彼此平行,亦即平行於影像感測器區域58a至58d之共同平面。另外,在垂直地投射至影像感測器區域58a至58d之平面上的情況下,光學件64a至64d之光學中心與影像感測器區域58a至58d之中心相一致。換言之,在此等平行平面中,光學件64a至64d在一方面及影像感測器區域58a至58d以相等重複距離在線延伸方向上配置。
影像感測器區域58a至58d與各別光學件64a至64d之間的影像側距離經調整,以使得至影像感測器區域58a至58d上之成像經調整至所要物距。該距離(例如)在等於或大於光學件64a至64d之焦距之區域中,或(例如)在介於光學件64a至64d之焦距的一倍與兩倍之間的範圍中(包括該焦距的一倍及兩倍)。影像感測器區域58a至58d與光學件64a至64d之間的沿著光軸17a至17d之影像側距離亦可為可調整的,例如藉由使用者手動進行或經由自動調焦控制自動進行。
無需額外量測,歸因於光學路徑或光軸17a至17d之平行性,光學通道16a至16d之局部視野74a至74d基本上完全重疊。提供光束偏轉構件18以便覆蓋更大的全視野72且使局部視野74a至74d在空間中僅僅部分地重疊。光束偏轉構件18使光學路徑17a至17d或光軸以具有通道特定偏離之方式偏轉至全視野方向76。舉例而言,全視野方向76平行於垂直於陣列14之線延伸方向的平面且平行於光束偏轉之前或無光束偏轉的光軸17a至17d之路線。藉由圍繞線延伸方向轉動>0°且<180°之角度(例如,在80°與100°之間,且例如90°),全視野方向76例示性地自光軸17a至17d導出。對應於局部視野74a至74d之總涵蓋範圍的裝置11之全視野因此不在將影像感測器12及陣列14於光軸17a至17d之方向上串聯地連接之延伸的方向上,但歸因於光束偏轉,全視野在對裝置11之建構高度進行量測之方向(亦即,垂直於線延伸方向之側向方向)上橫向於影像感測器12陣列14。另外,光束偏轉構件18使每一光學路徑或每一光學通道16a至16d之光學路徑以具有通道特定偏離之方式自產生剛剛所提及之方向76的偏轉而偏轉。因此,光束偏轉構件18包含用以每一通道16a至16d之反射性小面68a至68d。此等小面略微彼此傾斜。小面68a至68d之互相傾斜經選擇,以使得當藉由光束偏轉構件18使光束偏轉時,局部視野74a至74d具備微小發散度,以使得局部視野74a至74d僅部分地重疊。因此,如圖11a中所例示性地指示,各別偏轉亦可使得局部視野74a至74d二維地覆蓋全視野72,亦即經配置以在全視野72中二維地分佈。
應指出,到目前為止關於裝置11所描述之許多細節僅例示性地選擇。舉例而言,此對於之前提及的光學通道之數目亦成立。光束偏轉構件18亦可形成為不同於到目前為止已描述之內容。舉例而言,光束偏轉構件18未必為反射性的。光束偏轉構件亦可實施為不同於小面鏡面,例如呈透明稜鏡楔狀物之形式。在此情況下,平均光束偏轉可為例如0°,亦即方向76可例如平行於任何光束偏轉之前或無任何光束偏轉的光學路徑17a至17d,或換言之,裝置11可仍然「筆直地向前看」,即使存在光束偏轉構件18。藉由光束偏轉構件18產生之通道特定偏轉將再次導致局部視野74a至74d僅略微互相重疊,例如成對地,具有相對於局部視野74a至74d之立體角區域<10%重疊。
另外,光學路徑或光軸可偏離所描述之平行性,且儘管如此,光學通道之光學路徑之平行性仍可為獨特的,以使得藉由個別通道16a至16N覆蓋或成像至各別影像感測器區域58a至58d上的局部視野將大部分重疊而無需其他措施(如光束偏轉),以使得,為了藉由多孔徑成像裝置11覆蓋更大的全視野,光束偏轉構件18提供具有額外發散度之光學路徑,以使得N個光學通道16a至16N之局部視野更小程度地彼此重疊。光束偏轉構件18例示性地提供全視野以展現大於光學通道16a至16N之個別局部視野之孔徑角之1.5倍的孔徑角。使用光學路徑17a至17d之一種預發散,將亦有可能並非所有小面傾斜(例如)不相同,但某些群組之通道將包含相等傾斜之小面。後者可形成為整體或改變成彼此連續,亦即作為與在線延伸方向上相鄰的通道之此群組相關聯之一個小面。此等通道之光軸之發散度接著可來源於如藉由通道或稜鏡結構或偏心透鏡部分之光學件之光學中心與影像感測器區域之間的橫向偏移達成的此等光軸之發散度。舉例而言,預發散可限於一個平面。舉例而言,光軸在光束偏轉之前或無光束偏轉之情況下可處於共同平面中,但以發散方式處於共同平面中,且小面僅導致另一橫向平面中之額外發散,亦即,該等小面全部平行於線延伸方向且僅對於之前提及的光軸之共同平面以不同方式彼此傾斜,其中若干小面又可展現相同傾斜或一起關聯至通道之群組,該等通道之光軸(例如)在光束偏轉之前或無光束偏轉之情況下已在光軸的先前所提及的共同平面中成對地不同。
當省略光束偏轉構件或將光束偏轉構件實施為平坦鏡或類似者時,可藉由光學件之光學中心(一方面)與影像感測器區域之中心(另一方面)之間的橫向偏移或藉由稜鏡結構或偏心透鏡區段而獲得總體發散。
預發散可存在且如之前提及可(例如)藉由光學件之光學中心沿著線延伸方向定位於直線上來達成,而影像感測器區域之中心經配置以與光學中心沿著影像感測器區域之平面之法線至影像感測器平面中之直線上之點上的投影偏離,例如,配置於沿著線延伸方向及/或沿著垂直於線延伸方向及影像感測器法線兩者之方向以通道特定方式偏離在先前提及之影像感測器平面中之直線上之點的點處。替代地,預發散可藉由使影像感測器之中心位於沿著線延伸方向之直線上來達成,而光學器件之中心經配置以偏離影像感測器之光學中心沿著光學器件之光學中心之平面的法線在光學中心平面中直線上之點上的投影,例如,配置於沿著線延伸方向及/或沿著垂直於線延伸方向及光學件中心平面法線兩者之方向以通道特定方式偏離之前提及之光學件中心平面中之直線上之點的點處。之前提及的與各別投影之通道特定偏離較佳僅存在於線延伸方向上,亦即光軸較佳僅定位於具備預發散之共同平面中。光學中心及影像感測器區域中心接著均各自定位於平行於線延伸方向、但之間具有不同距離之直線上。相比之下,透鏡與影像感測器之間在垂直於線延伸方向之側向方向上之側向偏移將導致建構高度之增大。線延伸方向上之純粹共平面偏移並不更改建構高度,但結果為更少小面及/或該等小面僅包含角定向上之傾斜,由此進行設置更容易。
此針對光學件保持在共同支撐件上之情況在圖11d及圖11e中進行例示性說明,其中相鄰通道16a及16b (一方面)及相鄰通道16c及16d (另一方面)包含定位於同一平面中、相對於彼此傾斜(亦即具備預發散)的光軸17a及17b以及17c及17d。小面68a及68b可由一小面形成且小面68c及68b可由另一小面形成,如各別小面向之間的虛線所指示,且僅有兩個小面僅在一個方向中傾斜,該等兩個小面平行於線延伸方向。個別小面亦可能僅在空間方向上包含傾斜。
另外,可規定,(例如)出於超解析度或增加對應局部視野藉由此等通道掃描使用之解析度,一些光學通道被關聯至同一局部視野。此群組內之光學通道(例如)在光束偏轉之前為平行的,且將藉由小面偏轉至局部視野。較佳地,群組之通道的影像感測器之像素影像將位於此群組之另一通道的影像感測器之像素之影像之間的中間位置處。
並非出於超解析度目的,而僅出於立體觀測目的,一實施亦將(例如)為可能的,其中線延伸方向上的直接相鄰通道之群組完全地覆蓋全視野及其局部視野,且直接相鄰通道之另一群組又完全地覆蓋全視野,且兩個通道群組之光學路徑通過基體或支撐件66。此意謂多孔徑成像裝置可包含經組配以可能完全地捕捉全視野的第一多個光學通道。多孔徑成像裝置之第二多個光學通道可經組配以亦可能完全地捕捉全視野。全視野可因此藉由第一多個光學通道及藉由第二多個光學通道至少立體地捕捉。第一多個光學通道及第二多個光學通道可撞擊於共同影像感測器上,使用共同陣列(陣列光學件)及/或藉由共同光束偏轉構件偏轉。與由個別攝影機形成之陣列相比,形成連續陣列攝影機,其整體上作為裝置可控(例如,相對於焦點及/或影像穩定),其由於通道同時受影響及使用相同致動器而有利。另外,優點由關於總配置之機械穩定性的單塊設置產生,詳言之具有溫度變化。此對於合併來自個別通道之子影像之總影像,以及在獲得三維物件資料時有利,三維物件資料在藉由不同多個通道16對全視野掃描若干次時在立體、三倍、四倍等系統中使用。
以下論述涉及光學件64a至64d,該等光學件之透鏡平面亦平行於影像感測器區域58a至58d之共同平面。如下文將描述,光學通道16a至16d之光學件64a至64d之透鏡係使用一個或若干透鏡固持器安裝至基體66之主要側面66a且使用基體66以機械方式彼此連接。詳言之,多個光學通道16a至16d之光學路徑17a至17d穿過基體66。因此,基體66至少部分地由透明材料形成且具有板之形狀,或(例如)具有平行六面體或具有平坦主要側面66a及亦平坦之對置主側66b的另一凸起主體之形狀。該等主要側面較佳定位成垂直於光學路徑17a至17d。如下文將描述,根據實施例,可存在與真正平行六面體形狀(其來源於將與基體成整體地實施之光學件的透鏡)之偏差。
在圖11a至圖11c之實施例中,扁平支撐基體66為(例如)由玻璃或聚合物製成之基體。例示性地,支撐基體66可包含玻璃板。可關於高光學透明度及低溫係數或其他機械特性(如硬度、彈性模數或扭力)對基體66之材料進行選擇。
基體66可實施為光學路徑之簡單平坦部分,其上並未直接容納任何額外透鏡。另外,隔膜(如孔隙或雜散光隔膜)及/或濾光器層(如IR區塊濾光器)可施加於基體表面上或可包括若干層之不同基體,在其表面上施加了隔膜及濾光器層,其又可以對於通道不同,例如在頻譜吸收中。
基體66可包括包含不同特性之材料,詳言之,電磁波譜之不同區域中的可藉由影像感測器偵測到非恆定吸收。
在圖11a至圖11c之實施例中,每一光學件64a至64d包含三個透鏡。然而,可視需要來選擇透鏡之數目。該數目可為一個、兩個或任何其他數目。該等透鏡可為凸面的,僅包含光學成像功能性區(如球形、非球形自由形式區)或兩個區(如兩個互相對置之區),以便產生例如凸或凹透鏡形狀。若干光學有效透鏡區亦係可能的,例如藉由自若干材料形成透鏡。
在圖11a至圖11c之實施例中,每一光學通道16a至16d或光學件之第一透鏡78a至78d形成於主要側面66a上。舉例而言,透鏡78a至78d已藉由在基體66之主要側面66a上模製而製造且由聚合物(例如,UV可固化聚合物)製成。模製係藉由(例如)模製工具進行,且固化可(例如)使用溫度及/或UV照射進行。
在圖11a至圖11c之實施例中,每一光學件64a至64d包含另外的第二透鏡82a至82d及第三透鏡84a至84d。此等透鏡借助於軸向管形透鏡固持器86a至86d在各別透鏡固持器內例示性地相對於彼此固定,且例如借助於膠合或另一結合技術而在主要側面66b處固定至該等透鏡固持器。舉例而言,透鏡固持器86a至86d之孔隙88a至88d具備圓形截面,透鏡82a至82d及84a至84d係安裝於圓形截面之圓柱形內部側中。因此,對於每一光學件64a至64d,透鏡係共軸地位於光學路徑17a至17d之各別光軸上。透鏡固持器86a至86d亦可包含在其長度上或沿著各別光軸改變之截面。此處,截面可展現隨著與影像感測器12之距離減小而增大之矩形或正方形特性。透鏡固持器的外部形狀因此亦可不同於孔隙之形狀。透鏡固持器之材料可為吸光的。與之前關於圖11d及圖11e所描述之傾斜光學件一致,透鏡固持器亦可不實施為旋轉對稱及/或非同軸的。
之前提及的使用透鏡固持器之安裝例示性地進行,以使得藉由此等固持器保持之透鏡之頂點與基體66隔開。
如之前已提及,基體66有可能在兩側上平坦,且因此不展現折射能力效應。然而,基體66將亦有可能包含機械結構(例如凹陷或突起),從而允許例如連接個別透鏡或外殼部分之以下組件的容易之正向及/或非正向定向。在圖11a至圖11c之實施例中,在主要側面66b上,基體66可在各別光學件64a至64d之透鏡固持器86a至86d之管的各別末端安裝所在之位置處(例如)包含使安裝或定向更容易之結構。此等結構可為(例如)圓形凹陷或不同形狀之凹陷,其對應於面向基體之各別透鏡固持器之側面的形狀,各別透鏡固持器84a至84d之側面可嚙合至凹陷中。應再次指出,不同孔隙截面且因此相應地不同於圓形孔隙之透鏡孔隙係可能的。
圖11a至圖11c之實施例因此保留攝影機模組之經典結構,其包含個別透鏡且為了固持個別透鏡而包含完全圍封透鏡之不透明外殼支撐件。實情為,上文實施例使用透明主體66作為基體支撐件。該主體延伸越過若干相鄰光學通道16a至16d以便不被光學通道之成像光學路徑穿透。該主體不干擾成像,亦不使建構高度增大。
然而,將指出可改變圖11a至圖11c之實施例之方式的各種可能性。例示性地,基體66未必延伸越過多孔徑成像裝置11之所有通道66a至66d。與先前已描述之情況相比,每一光學件64a至64d將有可能包含經由透鏡支撐件固持在兩側66a及66b上之透鏡,如圖11f中所說明。
僅透鏡82e至82h存在於主要側面66a上(亦即,在另一側66b上不具有透鏡82a至82d及/或84a至84d)亦將為可能的,因為在另一側66a (亦即,基體66的背對影像感測器12之側面)上,而非在面向影像感測器之側面(亦即66a)上提供有透鏡82a至82d及/或84a至84d。而且,透鏡支撐件86a至86h中之透鏡之數目可視需要進行選擇。因此,在此支撐件86a至86h中,可存在僅一個透鏡,或可設置多於兩個之透鏡。如圖11f中所示,透鏡可分別經由各別側66a及66b上的各別透鏡支撐件86a至86d及86e至86h而安裝於兩側66a及66b上。
圖12例示性地展示,圖11a至圖11c之多孔徑成像裝置11可藉由下文所描述之額外構件中之一者或若干者來補充。
圖12例示性地展示,可存在用以使光束偏轉構件18圍繞平行於陣列14之線延伸方向之旋轉軸線44轉動的構件91。舉例而言,旋轉軸線44位於光學路徑17a至17d之平面中或與該平面隔開小於光學件64a至64d之直徑的四分之一。替代地,當然,旋轉軸線將亦有可能進一步遠離該平面,例如小於光學件直徑或小於四倍之光學件直徑。舉例而言,可設置構件92,以便使光束偏轉構件18以短的回應時間在小角範圍中(例如在小於1°或小於10°或小於20°之跨度內)轉動,以便補償由例如使用者在拍攝照片時產生的多孔徑成像裝置11之搖晃。在此情況下,構件92將例如藉由影像穩定控制器來驅動。
替代或另外地,構件92可經組配以在其方向上改變由局部視野74a至圖74d (圖11a)之總涵蓋範圍界定的全視野,改變具有較大角位移。因此,偏轉亦將可能藉由旋轉光束偏轉構件18而達成,其中全視野相對於裝置11配置在相對方向上,例如藉由將光束偏轉構件18實施為在兩側上反射性之鏡面陣列。
替代或另外地,裝置11可包含用以使光學件64a至64d借助於基體66移動或使基體66本身且因此光學件64a至64d以平移方式沿著線延伸方向移動的構件94。舉例而言,構件94亦可藉由之前提及之影像穩定控制器來驅動,以便藉由沿著線延伸方向之移動96來達成橫向於藉由旋轉鏡偏轉裝置18實現之影像穩定的影像穩定。
另外或替代地,裝置11可包含用以改變影像感測器12與光學件64a至64d之間或影像感測器12與支撐件66之間的影像側距離,以便達成場深度調整的構件98。構件98可藉由人工使用者控制或藉由裝置11之自動調焦控制或調焦構件來驅動。
構件94因此起到懸置基體66之作用,且如圖12中所指示,較佳沿著線延伸方向緊接於基體66側向地配置以便不增加建構高度。對構件92及98如下情況亦成立:此等構件較佳地配置於光學路徑之平面中以便不增加建構高度。構件98亦可連接至光束偏轉構件18且使光束偏轉構件同時或幾乎同時移動,以使得光學件64a至64d與光束偏轉構件18之間的距離保持基本上恆定或在改變影像感測器12與光學件64a至64d之間的影像側距離時保持恆定。構件94、92及/或98可基於氣動、液壓、壓電致動器、DC馬達、步進馬達、熱致動器、靜電致動器、電致伸縮及/或磁致伸縮致動器或驅動器而實施。
已指出,光學件64a至64d可能不僅在彼此間保持在恆定相對位置中(例如,使用之前提及之透明基體),而且相對於光束偏轉構件保持在恆定相對位置中(例如,使用合適框架,該框架較佳地不增加建構高度,且因此較佳地位於組件12、14及18之平面中或光學路徑之平面中)。相對位置之穩定性可限於沿著光軸的光學件與光束偏轉裝置之間的距離,以使得構件98可(例如)以平移方式沿著光軸移動光學件64a至64d以及光束偏轉構件。光學件至光束偏轉構件距離亦可設定成最小距離,以使得通道之光學路徑在側向上不受光束偏轉構件18之區段限制,由此減小建構高度,此係因為另外區段68a至68d將必須關於側向延伸經設定尺寸以達成最大的光學件至光束偏轉構件距離,以便不與光學路徑相交。另外,之前提及之框架之相對位置之穩定性可將光學件及光束偏轉構件以硬質方式沿著x軸彼此固持,以使得構件94將以平移方式沿著線延伸方向移動光學件64a至64d以及光束偏轉構件。
上文所描述的用以使光學通道之光學路徑偏轉之光束偏轉構件18結合用以產生多孔徑成像裝置11之光學影像穩定控制器之光束偏轉構件18之旋轉移動的致動器92允許兩個維度中之影像或全視野穩定,亦即藉由基體66之平移移動實現的基本上平行於線延伸方向之第一影像軸線之影像穩定,及在光束偏轉之前或在無光束偏轉情況下或在經偏轉光軸被認為垂直於光軸及線延伸方向時,藉由產生光束偏轉構件18之旋轉移動實現的基本上平行於光軸之第二影像軸之影像穩定。另外,所描述之配置可造成光束偏轉構件(固定在所提及框架中)及陣列14的垂直於線延伸方向之平移移動,如藉由所描述的可用於實現焦點調整且因此實現自動調焦功能之致動器98。
替代地或除用以達成沿著第二影像軸線之影像穩定的旋轉移動之外,亦可實施影像感測器12與陣列14之間的平移相對移動。舉例而言,此相對移動可由構件94及/或構件98提供。
為了完整起見,關於以上論述仍應指出,裝置在拍攝照片時跨該等影像感測器區域捕捉每個通道之場景的一個影像(已經由通道成像至影像感測器區域上),且裝置視情況可包含處理器,該處理器聯合或合併影像以形成對應於全視野中之場景的總影像及/或提供額外資料,如3D影像資料及關於用於產生深度圖之物件場景的深度資訊,以及用於軟體實現,如重聚焦(判定實際捕捉之後的清晰度之區域)、全對焦攝影像、虛擬綠色螢幕(前景與背景之分離)及其他的資訊。後一任務亦可藉由任何處理器執行或在外部執行。然而,處理器亦可為在多孔徑成像裝置外的組件。
圖13a說明,先前所述之替代例之裝置11可(例如)安置於攜帶型設備130 (如行動電話、智慧型手機或媒體播放器或類似者)之扁平外殼中,其中在此情況下,影像感測器12或影像感測器區域之平面及光學通道16之光學件之透鏡平面定向成垂直於扁平外殼之扁平延伸方向或平行於厚度方向。以此方式,例如,光束偏轉構件18將提供多孔徑成像裝置11之全視野以位於扁平外殼之正面102前面,該正面(例如)亦包含螢幕。替代地,在視野位於扁平外殼的與正面102對置之背面前面的情況下,此偏轉亦將有可能。設備130的外殼22或設備自身可為扁平的,此係因為裝置11的平行於外殼之厚度的建構高度可藉由裝置11在外殼中之所說明位置而保持為小的。亦可藉由在與側面102相對的側面上提供窗口及(例如)在兩個定位之間移動光束偏轉構件而提供可切換性,例如,在光束偏轉構件實施為在正面及背面上均具有鏡射之鏡面且自一個定位旋轉至另一定位時,或由於小面鏡面具有用於一個定位之一小面集合及用於另一定位之另一小面集合,其中該等小面集合在列延伸方向上彼此緊接地定位,且定位之間的切換藉由使光束偏轉構件沿著線延伸方向以平移方式往復移動而進行。當然,將裝置11安設至可能非攜帶型之另一設備(例如汽車)中亦將有可能。
若干模組11 (其通道之局部視野完全地且視情況甚至以疊合方式覆蓋相同視野)可沿著線延伸方向相對於彼此以基本距離BA (比較圖7)安裝在設備130中,該基本距離對於兩個模組相等(例如)以用於立體觀測之目的。亦將設想超過兩個模組。模組11之線延伸方向可能並非共線的,而僅僅彼此平行。然而,應再次提及,如之前已提及,裝置11或模組亦可配備有通道,以使得該等通道可各自以群組完全地覆蓋相同全視野。該等模組在裝置中可配置成一條/若干線/列或配置在任何位置處。在具有若干模組之配置中,此等模組可形成為相同或不同的。例示性地,第一模組可經組配以執行全視野之立體捕捉。第二模組可經組配以執行簡單捕捉、立體捕捉或高次捕捉。
仍應提及,在與上文所述之實施例相比的替代實施例中,光束偏轉構件亦可缺失。當僅僅需要局部視野之部分互相重疊時,此可(例如)藉由影像感測器區域之中心與對應通道之光學件之光學中心之間的互相側向偏移而達成。然而,可應用根據圖12之致動器,儘管如此,其中,作為構件92之代替物,致動器94可例如另外能夠執行光學件或支撐件66之平移移動。
換言之,以上實施例展示具有彼此緊接地配置之光學通道之單線陣列的多孔徑成像裝置,其中例如用於改良穩定性之基體(跨通道延伸、由玻璃或聚合物)位於多孔徑成像裝置之光學路徑中所要之任何位置處。基體可另外在正面及/或背面上包含透鏡。透鏡可由基體之材料製成(例如,藉由熱壓印形成)或模製在基體上。在基板前面及後面,可存在並不定位於基體上且個別地安裝之其他透鏡。沿著線延伸方向及垂直於線延伸方向可存在設置中之若干基體。因此,亦將有可能,(例如)使用框架(但無需結合),沿著光學路徑串聯連接若干基體與透鏡,以將該等物件以彼此前後地關係另外固持在預定位置中。以此方式,兩倍於所使用之支撐件基體的許多主要側面可用於提供或安裝透鏡,例如,可配備有根據上文實例之透鏡此處根據圖11b例示性)的基體66,及亦可配備有根據上文實例之透鏡的基體(亦即,其中,具有經由透鏡固持器安裝至主要側面66a及/或66b之透鏡,然而,基體此處係例示性地說明為例如藉由射出成形或類似者整體地製造,以使得透鏡形成於側面66a及66b兩者上,其中,當然,除平行六面體基體66之材料以外的其他材料之模製透鏡將為可能的,因為透鏡僅在側面66a及66b中之一者上。基板均為透明的且藉由光學路徑穿過主要側面66a及66b穿透。以上實施例因此可以具有單線通道配置之多孔徑成像裝置之形式實施,其中每一通道透射全視野之局部視野且該等局部視野部分地重疊。具有用於3D影像捕捉之立體、三重、四重等設置的若干此等多孔徑成像裝置的設置係可能的。因此,多個模組可實施為連續線。連續線可使用相同致動器及共同光束偏轉元件。一個或若干經機械補強之基體可存在於光學路徑中、可在整個線上延伸,其可形成立體、三重、四重設置。可使用超解析度之方法,其中若干通道影像具有相同的局部視野。光軸可在無任何光束偏轉構件之情況下已發散,使得在光束偏轉單元上需要較少小面。在此情況下,小面有利地包含僅單一有角度組件。影像感測器可包括僅僅一件,僅僅包含連續像素矩陣或若干中斷像素矩陣。影像感測器可自(例如)彼此緊接於地配置於印刷電路板上的許多部分感測器設置。可實施調焦構件之自動調焦驅動器,以使得光束偏轉元件與光學件同步地移動,或靜止。當不存在預發散時,實施例提供影像感測器12與光束偏轉構件18之間的基本上或完全平行之光學路徑。
圖13b展示包含第一多孔徑成像裝置11a及第二多孔徑成像裝置11b之示意性設置,如可配置於例如設備130中。兩個多孔徑成像裝置11a及11b可形成共同多孔徑成像裝置11,且包含共同影像感測器12及/或共同陣列14。單線陣列14a及14b例示性地形成共同陣列14中之共同線。影像感測器12a及12b可形成共同影像感測器12,且可(例如)安裝於共同基體上或共同電路支撐件上(如共同板或共同撓曲板)。替代地,影像感測器12a及12b亦可包含互相不同的基板。當然,此等替代例之不同混合亦係可能的,如包含共同影像感測器、共同陣列及/或共同光束偏轉構件18之多孔徑成像裝置,以及包含單獨組件之其他多孔徑成像裝置。具有共同影像感測器、共同單線陣列及/或共同光束偏轉構件之優點在於以下事實:可藉由驅動少數致動器來達成以高精度移動各別組件,以及可減少或避免致動器之間的同步。另外,可達成高熱穩定性。替代或另外地,其他多孔徑成像裝置可包含共同陣列、共同影像感測器及/或共同光束偏轉構件。舉例而言,多孔徑成像裝置11之設置可能可用於在不同的部分多孔徑成像裝置11a及11b之光學通道經引導至同一局部視野上時立體地捕捉全視野或局部視野。類似地,其他部分多孔徑成像裝置可整合於共同多孔徑成像裝置中,以使得與立體相比之高次捕捉係可能的。
圖14展示根據此處所描述之實施例可使用的3D多孔徑成像裝置140。該裝置具有一影像感測器,如圖14中所指示,該影像感測器可劃分成兩個組件121 及122 ,用於「右」光學通道161 之一個組件121 ,以及用於「左」通道162 之另一組件122 。在圖14之實例中,右光學通道161 及左光學通道162 具有相同設置,但在側向上彼此偏移基本距離BA,以便關於存在於裝置140之視野中之場景獲得儘可能多的深度資訊。例示性地,3D多孔徑成像裝置可由兩個或更多個多孔徑成像裝置11形成。具備自左邊起在第一位置具有索引1之參考數字的元件因此屬於裝置140的用於右通道之第一組件1或第一模組(模製1),具備自左邊起在第一位置具有索引2之參考數字的元件因此屬於裝置140的用於左通道之第二組件2或第二模組(模製2)。儘管圖14中之模組的數目為二,但裝置亦可包含相對於彼此以各別基本距離配置的更多組件。
在圖14之例示性情況下,每一多個161 及162 光學通道包含彼此緊接地配置之四個光學通道。個別「右」通道係藉由第二下標索在之間進行區分。該等通道係自右至至左地編索引。此意謂光學通道1611 (歸因於出於清楚原因選擇之部分剖視圖,該光學通道在圖14中未說明)係沿著基本距離方向108配置在離多個162 左通道最遠的最右邊緣處,左及右通道係沿著基本距離方向配置以相互偏移基本距離BA,其中其他右通道1612 至1614 沿著基本距離方向108跟隨。通道1611 至1614 因此形成光學通道之單線陣列,其線延伸方向對應於基本距離方向108。左通道162 展現相同設置。左通道亦藉由第二下標索引在之間區分。左通道1621 至1624 係彼此緊接地且與右通道1611 至1614 在相同方向上彼此跟隨地配置,以使得通道1621 最接近右通道且通道1624 離右通道最遠。
右通道1611 至1614 中之每一者包含對應光學件,如圖14中所指示,光學件可包含透鏡系統。替代地,每一通道可包含透鏡。如結合圖11a所描述,每一光學通道1611 至1614 捕捉全視野72的相互重疊之重疊局部視野74a至74d中之一者。舉例而言,通道1611 將局部視野7411 成像或投影至影像感測器區域5811 上,光學通道1612 將局部視野7412 成像至影像感測器區域5812 上,光學通道1613 將相關聯局部視野7413 成像至影像感測器12之對應影像感測器區域5813 (在圖14中不可見)上,且光學通道1614 將相關聯局部視野7414 成像至對應影像感測器區域5814 (由於其被隱藏而在圖14中未說明)上。
在圖14中,影像感測器12之影像感測器區域5811 至5814 或影像感測器12之組件121 平行於基本距離方向BA或平行於線延伸方向108而配置在一個平面中,其中光學通道1611 至1614 之光學件之透鏡平面亦平行於此平面。另外,影像感測器區域5811 至5814 在彼此間以橫向通道間距離110配置,光學通道1611 至1614 之光學件亦以該距離在該方向上在彼此間配置,以使得光學通道1611 至1614 之光軸及光學路徑在影像感測器區域5811 至5814 與光學件1611 至1614 之間彼此平行。例示性地,影像感測器區域5811 至5814 之中心及光學通道1611 至1614 之光學件之光學中心配置在各別光軸上,該等光軸垂直於之前提及的影像感測器區域5811 至5814 之共同平面。
光學通道1611 至1614 之光軸或光學路徑由光束偏轉構件181 偏轉,且因此具備發散度,發散度導致光學通道1611 至1614 之局部視野7411 至7414 僅部分地相互重疊,例如以使得局部視野7411 至7414 在立體角意義上至多50%的成對重疊。如圖14中所指示,針對每一光學通道1611 至1614 ,光束偏轉構件181 可包含反射性小面,此等反射性小面在通道1611 至1614 間以不同方式相對於彼此傾斜。與影像感測器平面相比,反射性小面之平均傾斜使右通道1611 至1614 之全視野在例如垂直於光學通道1611 至1614 之光學件之光軸在光束偏轉之前或無光束偏轉情況下穿過裝置181 所在之平面的方向上偏轉,或偏離此垂直方向小於10°。替代地,光束偏轉構件181 亦可使用稜鏡以用於光學通道1611 至1614 之個別光軸或光學路徑之光束偏轉。
光束偏轉構件181 提供具有發散度之光學通道1611 至1614 之光學路徑,以使得實際上在方向108上線性地彼此緊接地配置的通道1611 至1614 二維地覆蓋全視野72。
應指出,光學路徑或光軸亦可偏離所描述之平行性,但光學通道之光學路徑之平行性仍可為獨特的,以使得藉由個別通道1611 至1614 覆蓋或投影至各別影像感測器區域5811 至5814 上的局部視野將大部分重疊而無需其他措施(如光束偏轉),以使得,為了藉由多孔徑成像裝置140覆蓋更大的全視野,光束偏轉構件18提供具有額外發散度之光學路徑,以使得通道1611 至1614 之局部視野更小程度地彼此重疊。光束偏轉構件181 例示性地提供全視野以包含對所有方位角或所有橫向方向平均之孔徑角,該孔徑角大於1.5倍的光學通道1611 至1614 之局部視野之對應平均孔徑角。
左通道1621 至1624 如右通道1611 至1614 一樣地設置且相對於各別相關聯影像感測器區域5821 至5824 定位,其中光學通道1621 至1624 的與通道1611 至1614 之光軸在同一平面中彼此平行地通過的光軸係藉由對應光束偏轉構件182 偏轉,以使得光學通道1621 至1624 以幾乎疊合方式捕捉同一個全視野72,亦即在全視野72二維地劃分成之局部視野7421 至7424 中,該等局部視野相互重疊,且其中之每一者與右通道1611 至1614 之對應通道之對應局部視野7411 至7414 幾乎完全重疊。例示性地,局部視野7411 及局部視野7421 幾乎完全重疊,局部視野7412 及7422 等亦如此。影像感測器區域5811 至5824 可(例如)各自由晶片形成,如圖11中關於影像感測器12所描述。
除之前提及之組件以外,3D多孔徑成像裝置亦包含處理器112,該處理器具有將通過右光學通道1611 至1614 已由3D多孔徑成像裝置10捕捉之影像合併,從而形成第一總影像的任務。待解決之問題如下:歸因於右通道1611 至1614 之相鄰通道之間的通道間距離110,影像區域5811 至5814 中之通過通道1611 至1614 捕捉到的影像不能簡單地相對於彼此移位或以平移方式移位,以及將一個影像置放在另一影像上。換言之,影像不能簡單地結合。將在捕捉同一場景時的彼此對應但位於不同影像中的影像感測器區域5811 至5814 之影像中沿著方向B 108或110之此橫向偏移稱作視差。相互對應之影像內容之視差又取決於該等影像內容在場景中之距離,亦即對應物件與裝置140之距離。處理器112現在可嘗試評估影像感測器區域5811 至5814 本身之影像間的視差,以便將此等影像彼此合併從而形成第一總影像,亦即「右總影像」。然而,缺點在於,通道間距離110存在且因此引起問題,但另一方面,通道間距離110相對較小,以使得深度解析度或估計僅僅不精確。因此,嘗試例如借助於相關性來判定兩個影像之間的重疊區域(例如,影像感測器區域5811 及5812 之影像之間的重疊區域114)中的相互對應之影像內容係困難的。
因此,圖14之處理器在局部視野7411 與7412 之間的重疊區域114中使用一對影像中之視差用於合併已由左通道1621 或1622 中之一者捕捉之影像,其成像第二局部視野(亦即7421 或7422 )與重疊區域114重疊。例示性地,用於合併影像感測器區域5811 及5812 之影像的處理器112評估影像之視差,該等影像中之一者已由影像感測器區域5821 或5822 中之一者捕捉且另一者係由促進重疊區域114之通道中之一者捕捉,亦即由影像感測器區域5811 或5812 中之一者捕捉之影像。此對因而將包含基礎基本距離BA之基本距離加/減一個通道基本距離110或無。後一基本距離顯著大於個別通道基本距離110,此係重疊區域86之視差更容易由處理器112判定之原因。因此,為了合併右通道之影像,處理器112評估由左通道之影像導致且較佳地但非排他地在來自右通道中之一者及左通道中之一者的影像之間的視差。
更具體言之,處理器112亦有可能更多或更少地直接自影像5811 接收不與右通道之其他局部視野中之任一者重疊的局部視野7411 之部分,且基於影像感測器區域5812 至5814 之影像對局部視野7412 、7413 及7414 之未重疊區域執行相同處理,其中影像感測器區域5811 至5814 之影像可能(例如)已同時捕捉。僅在相鄰局部視野(例如,局部視野7411 及7412 )之重疊區域中,處理器112使用來自影像對之視差,影像在全視野74中之重疊在重疊區域中重疊,但大部分(但非排他地),一個影像已由右通道捕捉,且另一影像已例如再次同時由左通道中之一者捕捉。
根據替代程序,然而,處理器112亦將可能根據對影像對之間的視差之評估而使右通道之所有影像扭曲,該等影像中之各別影像已右通道捕捉且另一影像已由左通道捕捉。因此,藉由處理器112針對右通道之影像計算出的總影像可能(例如)不僅在右通道之局部視野7411 至7414 之重疊區域中實際上「扭曲」,而且在非重疊區域中實際上至視點(其例如側向上位於右通道1611 至1614 之間的中心中)上,此藉由亦針對局部視野7411 至7414 之相互不重疊的彼等區域由處理器85評估來自影像對之視差,其中一個影像已由右通道中之一者捕捉且另一影像由左通道中之一者捕捉。
圖14之3D多孔徑成像裝置140不僅能夠自右直角之影像產生總影像,而且圖14之3D多孔徑成像裝置140至少在一個操作模式下能夠除第一通道之總影像以外,亦自所拍攝之照片產生左通道之影像之總影像及/或除右通道之總影像以外,亦產生深度表。
根據第一替代例,舉例而言,處理器112經組配以合併由左光學通道1621 至1624 或影像感測器區域5821 至5824 捕捉之影像,從而形成第二總影像(亦即左通道之總影像),且在左光學通道之局部視野7421 至7424 之側向相鄰者之重疊區域中,使用一對影像之視差,其中大部分(但非排他地),一個影像已由右光學通道1611 至1614 捕捉且與局部視野7421 至7424 之對的對應重疊區域重疊,且另一者較佳地已由左光學通道中之一者捕捉,局部視野與各別重疊區域重疊。
根據第一替代例,處理器112輸出所拍攝之一個照片的兩個總影像,亦即右光學通道之總影像及左光學通道之總影像。舉例而言,此等兩個總影像可單獨地供應至使用者之眼睛且因此產生所捕捉之場景之三維效果。
根據之前提及之另一替代例,除右通道之總影像以外,處理器112亦使用影像對之視差產生深度表,該等影像至少針對右通道1611 至1614 中之每一者包含至少一對,其包含由各別右通道捕捉之影像,及由左通道中之一者捕捉之另一影像。
在由處理器112產生深度表之實施例中,基於深度表,亦有可能對由右通道捕捉之所有影像進行之前提及之扭曲。由於深度表包含跨全視野72之深度資訊,因此有可能使由右通道捕捉之所有影像(亦即不僅在影像之重疊區域中,而且在非重疊區域中)扭曲至虛擬共同孔徑點或虛擬光學中心上。
兩個替代例亦可由處理器112進行處理:首先,處理器可藉由以下操作而產生兩個總影像(亦即,右光學通道之影像及左光學通道之影像,如已描述的):在合併右通道之影像之間的重疊區域中的右通道之影像時,使用來自多對影像(其中之一屬於左通道之影像)之視差,及在合併左通道之影像之間的重疊區域中的左通道之影像時,亦使用來自多對影像(其中之一屬於右通道之影像)之視差,以便接著自以此方式達成的自不同視點表示全視野中之場景的總影像產生包括匹配深度表之總影像,例如,相對於虛擬視圖或虛擬光學中心位於右光學通道及左光學通道之光學件之光學中心之間(但可能不排除在中心上)的總影像。為了計算深度表且為了使兩個總影像中之一者扭曲或使兩個總影像扭曲且合併成虛擬視圖,處理器85接著使用右及左總影像,作為來自左及右個別影像之先前合併的中間結果。因此,處理器在此評估兩個中間結果總影像之視差,以便獲得深度表且執行總影像之扭曲或扭曲/合併。
應提及,處理器112借助於(例如)影像區域之交叉相關來評估影像對之視差。
應提及,在一方面藉由左通道之局部視野及另一方面藉由右通道之局部視野之全視場72之不同涵蓋範圍中,可能超過四個通道(不考慮其屬於左通道或右通道)彼此重疊,(例如)在線方向或行方向上相鄰的先前實例之局部視野之重疊區域之間的相互重疊處亦如此,其中右通道之局部視野以及左通道之局部視野各自配置成行及線。通常適用於視差源之數目,N定義具有相互重疊之局部視野的通道之數目。
除以上描述以外,應提及,處理器112可視情況亦執行各別通道之透視成像錯誤的逐個通道校正。
應指出,圖14之實施例在許多方面僅具有例示性。舉例而言,此適用於光學通道之數目。例示性地,右光學通道之數目並非四,而是大於2之任何數目或在2與10之間(包括2及10),且當針對以最大重疊與各別局部視野配對的每一局部視野或每一通道時,就所有此等對的面積而言,右光學通道之局部視野之重疊區域可在由影像區域5811 至5814 捕捉之影像之平均影像大小(例如,在影像平面(亦即影像感測器區域之平面)中進行量測)的1/2與1/1000之間。舉例而言,相同處理適用於左通道。然而,數目在右通道與左通道之間可以不同。此意謂,左光學通道之數目NL 及右光學通道之數目NR 不必相同,且將全視野72劃分為左通道之局部視野及右通道之局部視野在圖14之情況時不必大致相同。關於局部視野及其重疊,至少針對具有最大重疊之所有對而言,在考慮10 m之像距或物距之情況下,局部視野可(例如)彼此突出至少20個像素,其中此情況可適用於右通道及左通道兩者。
與上文已論述之內容相比,左光學通道及右光學通道並不另外所需形成為單線。左通道及/或右通道亦可形成光學通道之二維陣列。另外,單線陣列未必包含共線線延伸方向。然而,圖14之配置係有利的,此係因為該配置產生垂直於光學通道(亦即右通道及左通道兩者)之光軸在光束偏轉之前或無光束偏轉情況下引導至的平面的最小建構高度。關於影像感測器12,已提及,影像感測器可由一個、兩個或若干晶片形成。例示性地,可每個影像感測器區域5811 至5814 及5821 至5824 提供一個晶片,其中在若干晶片之情況下,此等晶片可安裝於一個或若干板上,例如,一個板用於左通道或左通道之影像感測器且一個板用於右通道之影像感測器。
在圖14之實施例中,亦有可能將相鄰通道儘可能密集地置放在右通道或左通道之通道內,其中在最佳情況下,通道距離110對應於透鏡直徑。結果在此為小通道距離且因此為低視差。一方面的右通道及另一方面的左通道亦可以任何距離BA彼此配置,以使得可實現較大視差。總之,利用被動式光學影像系統的假影減少或無假影之影像融合及形成深度圖變得有可能。
與以上實施例相比,將有可能使用超過兩組通道161 及162 。群組之數目可由N指代。若在此情況下,每個群組之通道之數目相等且全視野至局部視野之劃分對所有群組相同,例如,群組161 之局部使用之每個重疊區域的視差源之數目產生。然而,如上文已提及,對通道群組之全視野的不同劃分亦係可能的。
最後,應指出,在以上描述中,僅已論述處理器112融合右通道之影像的例示性情況。如之前提及的,針對兩種或所有通道群組或亦針對左通道或類似者,相同程序可由處理器112執行。
圖15a展示多孔徑影像裝置150之實施例。較佳地,影像感測器區域58a至58d配置於共同平面中,亦即,光學通道16或其光學件之影像平面中。在圖15a中,此平面(例如)平行於笛卡爾座標系統(在圖15a中指示以用於簡化以下描述,且具備參考數字115)之z軸及y軸橫跨之平面。
在光學通道之線性陣列中,如由影像感測器12及光學件64向下所限制,多孔徑成像裝置150沿著線延伸方向之延伸大於透鏡之直徑。如由影像感測器12與光學件64沿著z軸(亦即沿著光學通道16a至16d之光軸或光學路徑)的相互配置所判定的多孔徑成像裝置150之最小延伸小於沿著z軸之最小延伸,但歸因於光學通道16a至16d實施為單線陣列,上述最小延伸大於在垂直於線延伸方向z之側向方向y中的多孔徑成像裝置之最小延伸。後者係由每一個別光學通道16a至16d之側向延伸(例如,光學件64a至64d沿著y軸之延伸,可能包括固持器66)判定。
如上文已描述,在圖15a之實施例中,舉例而言,光軸17a至17d在藉由光束偏轉構件18或在光學件64a至64d處偏轉之前或不偏轉情況下如圖15a中所示地彼此平行,或該等光軸僅略微偏離。光學件64a至64d及影像感測器區域58a至85d之對應中心化定位容易產生且對於建構空間之最小化合適。光學通道之光學路徑之平行度亦導致由個別通道16a至16d覆蓋或各別影像感測器區域58a至58d成像至的局部視野無需其他措施(亦即光束偏轉)即幾乎完全重疊。為了由多孔徑成像裝置150覆蓋較大全視野,光束偏轉構件18之另一功能係提供具有發散度之光學路徑,使得通道16a至16d之局部視野在較小範圍彼此重疊。
假定,舉例而言,光學通道16a至16d之光學路徑之光軸17a至17d在光束偏轉構件18之前或無光束偏轉構件情況下彼此平行,或偏離小於光學通道16a至16d之局部視野相對於沿著對所有通道平均之定向的平行定向的最小孔徑角之十分之一。無需額外措施,局部視野將大部分地重疊。圖15a之光束偏轉構件18因此針對每一光學通道16a至16d包含清楚地與此通道相關聯之反射小面68a至68d,該等反射小面各自為光學平坦的且彼此傾斜,以使得光學通道之局部視野關於立體角更小範圍地重疊且(例如)覆蓋一全視野,該全視野包含(例如)大於光學通道16a至16d之個別局部視野之孔徑角之1.5倍的孔徑角。在圖15a之例示性情況下下,反射小面68a至68d之相互傾斜(例如)提供光學通道16a至16d,該等光學通道根據局部視野74a至74d之二維配置而沿著z軸實際上線性地彼此緊接於地配置以覆蓋全視野72。
在圖15a之實施例中,當認為光學通道16a至16d之光軸17a至17d的角偏轉一方面在由光軸在光束偏轉之前的平均方向及光軸在光束偏轉之後的平均方向橫跨之平面中(亦即在圖15a之實例中,在zy平面中),且另一方面在垂直於最後提及之平面且平行於光軸在光束偏轉之後的平均方向的平面中,圖15a之實例對應於光束偏轉之後的平均方向對應於y軸之例示性情況。平均地,光學通道之光軸在yz平面中圍繞z軸偏轉90°,且光軸平均不自yz平面傾斜。
(例如)指在xy平面中量測的小面68a相對於xz平面之傾斜角,亦即小面68a圍繞z軸相對於光軸17a至17d所位於之xz平面的傾斜。= 0°對應於小面68a平行於xz平面的定向。因此,適用。因此,界定小面68a相對於包含相比於xz平面之傾斜且平行於z方向(沿著z軸量測)之平面的傾斜角。因此,以下適用:。相同定義適用於其他通道:。針對每一光學通道,設定角可大於與此通道相關聯之反射小面相對於光學通道穿過之支撐基體之角的傾斜角。此處,支撐基體可平行於陣列14之線延伸方向而定位,且設定角可在垂直於線延伸方向之平面中。
圖15b至圖15e展示用於線性地或單線地配置之例示性四個光學的根據一實施例之光束偏轉裝置的側視圖。圖15b至圖15e之光束偏轉裝置18可被用作圖11a之光束偏轉裝置,然而,其中,在此情況下,局部視野將不會如圖11a所展示般以順時針方向3、4、2、1覆蓋全視野,而按次序4、2、1、3以順時針方向覆蓋全視野。圖15b至圖15e中說明了小面68a至68d之傾斜角。該等傾斜角在彼此間藉由上標索引1至4區分且與各別通道相關聯。為0°,如同。支撐基體之背面(亦即與具備小面68a至68d之表面對置之側面)在圖15b至圖15e中由121指示。形成支撐基體123之平行六面體形狀部分之材料位於虛線125以下。可以看出,添加之額外材料包含小體積,以使得模製容易。
支撐基體123經置放而相對於影像感測器12以設定角傾斜,亦即圍繞光學通道之光軸之平均方向偏轉所依據之軸線,在圖15a中即z軸。此設定角提供光束偏轉裝置18的面向影像感測器12之表面,從而已實現光學通道之光學路徑之「粗偏轉」。
對於由光束偏轉構件18實現的每一光學通道之光學路徑偏轉之偏轉角,此意謂此等偏轉角各自基於設定角以及基於與光學通道相關聯之反射小面相對於支撐基體123之各別傾斜。如剛剛所描述,所提及的小面68a至68d之此等小面個別傾斜可藉由xy平面中的傾斜角及垂直於支撐基體123之平面中相對於支撐基體之法線的傾斜角來描述。較佳地,當針對每一角,設定角大於傾斜時,亦即針對所有通道,。甚至更佳地,當該不等式針對或甚至已實現時。換言之,較佳地,當設定角與小面68a至68d之傾斜角相比巨大時,額外材料與純粹平行六面體形狀之光束偏轉裝置18相比極少。可例如在30°與60°之間(包括該兩者)。
製造圖15b至圖15e之光束偏轉裝置18可(例如)藉由將額外材料藉由模製工具模製至支撐基體123上而進行。此處支撐基體123可為例如玻璃,而支撐基體上之模製額外材料為聚合物。圖15b至圖15e之光束偏轉裝置18另外可能藉由射出成形或類似者整體地形成。此處之結果為光束偏轉構件的面向影像感測器之表面至少在與光學通道相關聯之反射小面處具有鏡射。例如結合圖4b所描述,支撐基體可經支撐而可旋轉地可轉動。
目前為止所描述的多孔徑成像裝置之設置之一些態樣(例如)與捕捉總影像之前或當時的所要或瞬時調整相關。舉例而言,圖15a之多孔徑成像裝置150包括處理器,如處理器112,其合併與之前提及之調整同時由影像感測器區域58a至58d捕捉之影像,從而形成表示全視野72中之場景之總影像。舉例而言,供處理器112用於合併或融合藉由光學通道16a至16d投影至影像感測器區域58a至58d上且已由該等光學通道捕捉之影像從而形成總影像的演算法經設計,以使得關於滿足先前所描述的多孔徑成像裝置150之組件之特定參數的假定得以保持,以便滿足總影像之品質的特定先決條件或使演算法完全可適用。例示性地,演算法假定保持以下假定中之一者或若干者: 1) 沿著x軸之光學件至影像感測器區域距離對於所有光學通道16a至16d相等; 2) 局部視野74a至74d之相對位置且詳言之該等局部視野之間的重疊對應於預定預設值或偏離後者小於預定最大偏差。
然而,出於不同原因,剛剛提及之假定中之一個或若干個可能無法保持或不保持為足夠的。非保持之原因可為(例如)不保持製造差異,例如,光學件64a至64d在彼此中及相對於影像感測器12之相對位置之不精確性。製造不精確性亦可包含安裝鏡面偏轉裝置18之不精確性,且可包含在光束偏轉裝置18包含小面68a至68d時小面68a至68d相對於彼此之相對位置的不精確性。另外或作為對製造引起之容許度偏差的替代,溫度變化可使之前提及之假定中之一或多者不應用或不充分保持。
至某一程度,藉由處理器112執行的用於合併或融合影像感測器區域58a至58d之影像從而形成總影像之演算法可補償與組件之最佳定向及配置的偏差,例如,全視野72內之局部視野74a至74d之位置與局部視野之相對位置之設定群集的偏差。當合併或融合影像時,處理器112可例如在一定程度上補償此等偏差。然而,當超出特定偏差限值(不保持假定2)時,處理器112將例如不能補償偏差。
然而,製造多孔徑成像裝置150以使得剛剛提及之假定(例如)在某一溫度範圍中始終保持傾向於增大多孔徑成像裝置150之製造成本。為了避免此情形,圖15a之多孔徑成像裝置150包含調整構件116,其用於通道個別地改變各別光學通道16i之影像感測器區域58i、各別光學通道16i之光學件64i與光束偏轉裝置18或其對應區段68i之間的相對位置,或用於通道個別地改變光學特性16i或光束偏轉裝置18之區段68i的與偏轉各別光學通道之光學路徑相關的光學特性。調整構件116係由預設值驅動且根據預設值執行調整任務。如下文將論述,此等預設值係由記憶體118及/或控制器122提供。
裝置150例示性地包含記憶體118,其具有用於通道個別地驅動調整構件116之儲存的預設值。預設值可由製造商預定且儲存至記憶體118中。另外,如例如圖15a中由虛線124所指示,使用對影像感測器區域58a至58d之捕捉到影像(例如,待藉由處理器112合併或融合從而形成總影像之影像)的評估,處理器112可能夠改良或更新記憶體118中之儲存的預設值。例示性地,處理器112藉由使用調整構件116利用當前儲存之預設值調整多孔徑成像裝置150而捕捉場景,如下文將更詳細地描述。因此,預設值係讀取自記憶體118且由調整構件116使用以用於通道特定調整。藉由分析以此方式捕捉的影像感測器區域58a至58d之影像,處理器112獲得關於儲存於記憶體118中之剛剛用於捕捉的預設值將如何進行修改的資訊,以便導致以上假定被更精確地保持,或在接下來使用此等經改良或經更新預設值拍攝照片時以經改良方式保持。
儲存的預設值可包含調整值之全集,亦即用於完全地調整裝置150之調整值集合。如上所述及下文所進一步論述地選擇預設值,以便減小或移除通道之光學特性與設定特性之某些通道特定偏差。
預設值可包含調整值之若干集合(例如,每個連續溫度間隔序列之調整值集合),以使得調整值集合始終用於適合於當前情形之影像捕捉。因此,控制器122可(例如)執行對記憶體118中的預設值集合與不同預定情形之間的相關性之表之存取或查找。針對該存取,控制器122獲得反映當前情形之感測器資料(如與溫度、壓力、濕度、裝置150在空間中之位置及/或裝置150之瞬時加速度或瞬時旋轉速率相關的資料),且根據此等資料判定記憶體118中之若干預設值集合中之一者,即與最接近如感測器資料所描述之當前情形的預定情形相關聯的預設值集合。感測器資料亦可能已自影像感測器區域之影像感測器資料獲得。例示性地,當前溫度所在的各別溫度間隔中之集合係由控制器122選擇。當使用可選回饋124時,接著可再次更新用於由調整構件116捕捉之某一影像的來自記憶體118之選定集合之預設值。
舉例而言,儲存的預設值可經組配,以使得藉由借助於儲存的預設值(亦即,局部視野與局部視野之常規分佈的橫向偏差、光學件之焦距或光學通道之場深度距離)驅動調整裝置來減少對一個或若干特性在光學通道間之分佈之分散的量測。
替代地,控制器122中之預設值可在無記憶體118情況下判定,例如,當當前感測器資料至合適預設值之映射係固定地整合於控制器122中時。該映射可由感測器資料與預設值之間的功能關係來描述。該功能關係亦可藉由參數可調適。該等參數可借助於回饋124來調適。
舉例而言,記憶體118可為非依電性記憶體。此可為例如唯讀記憶體,但可重寫記憶體亦係可能的。控制器122及處理器112可以軟體、硬體或可規劃硬體來實施。此可為在共同微處理器上執行之程式。用於為控制器122提供感測器資料的感測器可屬於裝置150,如影像感測器區域,或另外為外部組件,如同裝置安裝所在之設備之組件,如下文參考以下諸圖將論述。
下文將描述調整構件116之可能實施。圖15a之調整構件116在此可應用於下文所描述之實施變化中之一者、若干或全部。下文亦將詳述專用組合。
在所展示之變化中,調整構件116例示性地包含用於每一通道16i之致動器126i,該致動器在沿著光軸17i之軸向方向上或沿著光學路徑及/或沿著z軸及/或y軸橫向於光學路徑之軸向方向上移動對應通道16i之光學件64i。替代地,舉例而言,致動器126i亦可移動影像感測器12或個別影像感測器區域58i。一般而言,致動器126i可導致影像感測器區域58i、光學件64i及/或光束偏轉構件24之對應區段64i的相對移動。
根據與圖16a相關之變體,調整構件116包含用於每一通道16i之相變光學元件或相變元件128i,如圖16a中所指示,相變元件可整合至各別光學件64ai中(128i'')、整合至區段68i中(128i''''')、定位於影像感測器區域58i與光學件64i之間(128')或光學件64i與光束偏轉構件區段68i之間(128i'''),其中之前提及的可能之組合亦係可能的。舉例而言,相變光學元件128i可例如藉由液晶導致折射率之位置相依變化,亦即折射率之區域分佈。替代地或另外,相變光學元件128i導致光活性表面之形狀的變化,諸如當使用對彈性、固態、透明材料具有機械影響且導致變形之壓電時,或藉由使用電潤濕效應。舉例而言,相變元件128i''可改變光學件64i之折射率。替代地,相變元件128i''可改變光學件64i之光學透鏡區之形狀,且因此改變光學件64i之有效折射能力。舉例而言,相變元件128i''''可在區段68i之光學相關表面上(諸如在反射小面上)產生正弦相位柵格,以便導致對應表面之虛擬傾斜。類似地,相變元件128i'或相變元件128i''可使光軸偏轉。
換言之,由相變光學元件128i導致之相變可能很大程度上旋轉對稱(諸如圍繞光軸17i旋轉對稱),且因此導致光學件64i之焦距之變化(例如,在128i''之情況下)。然而,由元件128i導致之相變亦可很大程度上為線性的(諸如沿著z軸之線性或沿著y軸之線性),以便導致偏轉角或光軸17i在對應方向上之偏轉的變化。
旋轉對稱之相變可用於調焦,且線性相變可用於校正對應光學通道16i之局部視野的位置。
根據圖16b中所說明之另一變體,調整構件116針對每一通道16i包含一致動器132i,該致動器改變區段68i (例如,各別通道16i之反射小面)相對於光軸17i之角定向,亦即設定角。此處應提及,區段68i不限於反射小面。每一區段68i亦可實施為稜鏡,其使光軸17i之方向在yz平面中偏轉,而光學通道16i之光學路徑穿過稜鏡。
氣動、液壓、壓電、熱、靜電或電動驅動器或DC或步進馬達或音圈驅動器可例如用於實現藉由致動器126i及132i進行之相對移動,亦即用於產生光學件68i之移動(其例如可以平移方式實施)以及用於藉由致動器132i及z軸傾斜區段68i。
返回圖15a,虛線指示,除調整構件116以外,多孔徑成像裝置150亦可包含用於產生影像感測器12、光學件陣列14及光束偏轉構件18之間的通道全域相對移動之一個或若干致動器134,通道全域相對移動對於所有光學通道16a至16d相等。如圖15a中所指示,一個或若干額外致動器134因此可為多孔徑成像裝置之可選自動調焦控制器136 (調焦構件)及/或可選影像穩定控制器之部分。
藉由額外致動器補充的圖15a之裝置150之特定實例展示於圖17中。圖17展示圖15a之多孔徑成像裝置150,其中光學通道16a至16d之光學件64a至64d經由共同支撐件66以機械方式固定至彼此。使用共同支撐件,光學件64a至64d有可能經受對於所有通道相等之全域移動,例如,藉由支撐件66在z方向上(亦即,沿著陣列14之線延伸方向)之平移移動。此處提供一致動器134a。致動器134a因此產生光學件64a至64d的藉由致動器134a之平移移動,其對於所有光學通道16a至16d相等,從而使共同支撐件66經歷沿著z軸之平移移動。關於致動器134a之類型,將參考參看圖16a及圖16b所提及之實例。另外,裝置150包含致動器134b,其用於影像感測器58i與光學件64i之間沿著z軸或沿著光軸17i之距離的通道全域變化,其對於所有光學通道16a至16d相等。如圖17中所指示,致動器134b不使光學件64a至64d經歷沿著z軸之平移移動,以用於使用支撐件66改變至相關聯影像感測器部分58a至58d之距離,而且亦使用致動器134a,該致動器因此亦經歷沿著x軸之平移移動且因此充當支撐件66之懸架。
另外,圖17之裝置150包含一致動器134c,其用於使光束偏轉構件18圍繞一軸線旋轉,該軸線平行於z軸或定位於光軸17a至17d所位於之平面中或距離該平面不遠。關於致動器134b及134c,將參考之前參看圖16a及圖16b關於可能實施實例所提供的實例之清單。藉由致動器134c施加於光束偏轉構件18之旋轉移動針對所有通道16a至16d (亦即通道全域的)對光束偏轉構件18之區段68a至68d具有相同效應。
使用致動器134b,自動調焦控制器136例如能夠在通道全域意義上控制藉由裝置150借助於通道16a至16d進行之捕捉之焦點。影像穩定控制器138能夠(例如)借助於致動器134c在第一方向142上及借助於致動器134a在垂直於該第一方向之方向144上自由使用者導致之搖晃穩定全視野72。第一方向142可藉由圍繞旋轉軸線44之旋轉移動產生。如第一方向142'所指示,替代或另外地,光束偏轉構件18及/或陣列14之平移移動可藉由致動器134產生。方向142、142'及144因此可平行於影像軸線,在方向之平面內或對應於該平面。可實施此處所描述之影像穩定器以對光學通道之兩個、多個或所有光學路徑具有共同效應。此意謂可省略通道特定影像穩定,此係有利的。
例示性地,圖15a之裝置150包含用於每一通道16a至16d之致動器(如用於每一通道16i之致動器126i),以便使影像感測器區域58a至58d以通道特定方式經歷沿著z軸及/或沿著y軸之平移移動,以便補償(例如)製造不精確性或局部視野在全視野內的溫度引發之偏移。替代或另外地,圖15a之裝置150可包含致動器128i'',以便補償由製造導致的光學件64a至64d之焦距上之不當差異。另外或替代地,圖15a之裝置150可包含致動器128i''',以便補償由製造導致或由溫度引起的區段68a至68d彼此間之相對傾斜的偏差,以使得相對傾斜藉由局部視野74a至74d產生全視野72之所要涵蓋範圍。另外或替代地,裝置150最終可包含該類型之致動器128i'及/或128i'''。
總體而言,裝置150可包含致動器134c,其經組配以使光束偏轉構件18圍繞平行於陣列14之線延伸方向的一軸線旋轉。舉例而言,旋轉軸線位於光軸17a至17d之平面中或與該平面相隔小於光學件68a至68d之直徑之四分之一。替代地,當然,旋轉軸線將亦有可能進一步遠離該平面,例如小於光學件直徑或小於四倍之光學件直徑。舉例而言,可提供致動器134c,以便使光束偏轉構件18僅在小角度範圍中(例如,在小於5°或小於10°之跨度內)以短回應時間旋轉,以便補償由例如使用者在拍攝照片時產生的多孔徑成像裝置150之搖晃。在此情況下,致動器134c將例如由影像穩定控制器138驅動。
替代或另外地,致動器134c可經組配以改變由局部視野74a至74d之總涵蓋範圍界定之全視野72 (圖15a),在其方向上具有較大的角度調整。因此,偏轉亦將可能藉由旋轉光束偏轉構件18而達成,其中全視野相對於裝置150配置在相對方向上,例如藉由將光束偏轉構件18實施為在兩側上反射性之鏡面陣列。
替代地或另外,裝置150亦可包含致動器134a,其經組配以借助於基體66或基體66自身而移動光學件64a至64d,且因此沿著線延伸方向以平移方式移動光學件64a至64d。舉例而言,致動器134a亦可藉由之前提及之影像穩定控制器驅動,以便藉由沿著線延伸方向之移動96達成橫向於影像穩定之影像穩定,此藉由旋轉鏡面偏轉裝置18來實現。
此外,另外或替代地,裝置150可包含致動器134b,其用於改變影像感測器12與光學件64a至64d之間或影像感測器12與主體66之間的影像側距離,以便達成場深度之調整(比較圖12)。構件98可藉由人工使用者控制或藉由裝置150之自動調焦控制來驅動。
致動器134a起到懸置基體66之作用,且如圖15a中所指示,較佳沿著線延伸方向緊接於基體66側向地配置以便不增加建構高度。對致動器134b及134c如下情況亦成立:此等致動器較佳配置在光學路徑之平面中以便不增加建構高度。
應指出,光學件64a至64d不僅在彼此間保持在恆定相對位置中(例如,經由已經提及之透明基體),而相對於光束偏轉構件保持在恆定相對位置中(例如,使用合適框架,該框架較佳不增加建構高度,且因此較佳位於組件12、14及66之平面中或光學路徑之平面中)。相對位置之穩定性可限於沿著光軸的光學件與光束偏轉構件之間的距離,以使得致動器134b例示性以平移方式沿著光軸移動光學件64a至64d以及光束偏轉構件18。光學件至光束偏轉構件距離亦可調整至最小距離,以使得通道之光學路徑在側向上不受光束偏轉構件18之區段限制,由此減小建構高度,此係因為另外區段68i將必須關於側向延伸經設定尺寸以達成最大的光學件至光束偏轉構件距離,以便不打斷光學路徑。另外,相對位置之穩定性可以意謂,之前提及之框架將光學件及光束偏轉構件以相互硬質方式沿著z軸保持,以使得致動器134a將以平移方式沿著線延伸方向移動光學件64a至64d以及光束偏轉構件。
之前所描述的用於使光學通道之光學路徑偏轉的光束偏轉構件18,結合用於產生光束偏轉構件18之旋轉移動的致動器134c及多孔徑成像裝置150之光學影像穩定控制器之致動器134a,允許兩個維度中之影像或全視野穩定,亦即藉由基體66之平移移動實現的基本上平行於線延伸方向之第一影像軸線之影像穩定,及在光束偏轉之前或在無光束偏轉情況下或在經偏轉光軸被認為垂直於光軸及線延伸方向時,藉由產生光束偏轉構件18之旋轉移動實現的基本上平行於光軸之第二影像軸之影像穩定化。另外,所描述之配置可造成光束偏轉構件(固定在所提及框架中)及陣列14的垂直於線延伸方向之平移移動,例如藉由所描述的可用於實現焦點調整且因此實現自動調焦功能之致動器54。
圖18展示多孔徑成像裝置180之示意圖,用於說明如用於影像穩定及/或焦點調整的致動器之有利配置。影像感測器12、陣列14及光束偏轉構件18在空間中可橫跨立方體。該立方體亦可被理解為虛擬立方體,且可(例如)包含最小體積,且詳言之沿著平行於y方向或厚度方向之方向的最小垂直延伸且包含影像感測器12、單線陣列14及光束偏轉構件18。最小體積亦可被理解為藉由影像感測器12、陣列14及/或光束偏轉構件18之配置及/或操作移動橫跨之立方體。陣列14可包含線延伸方向146,光學通道16a及16b沿著該線延伸方向相互緊靠地配置,可能平行。線延伸方向146在空間中可配置在固定位置處。
虛擬立方體可包含兩個側面,該等側面定向成彼此平行對置、平行於單線陣列14之線延伸方向146且平行於光學通道16a及16b之光學路徑17a及/或17b在影像感測器12與光束偏轉構件18之間的部分。以簡化方式(但不具限制效應),此等側面可(例如)為虛擬立方體之頂面及底面。兩個側面可橫跨第一平面148a及第二平面148b。此意謂立方體之兩個側面可各自分別為平面148a及148b之部分。多孔徑成像裝置之其他組件可完全地,但至少部分地配置在平面148a與平面148b之間的區域內,以使得多孔徑成像裝置180沿著平行於平面148a及/或148b之表面法線之方向的空間要求為小的,此係有利的。多孔徑成像裝置之體積可包含平面148a與平面148b之間的小或最小建構空間。多孔徑成像裝置的沿著橫向側面用於平面148a及/或148b之延伸方向之建構空間可能極大或如所需地一樣大。舉例而言,虛擬立方體之體積受影像感測器12、單線陣列14及光束偏轉構件18之配置影響,其中根據此處所描述之實施例,此等組件之配置可使得此等組件沿著垂直於平面之方向的建構空間且因此平面148a與平面148b之間的相互距離變小或變為最小。與組件之其他配置相比,虛擬立方體之體積及/或其他側面之距離可增大。
多孔徑成像裝置180包含用於產生影像感測器12、單線陣列14及光束偏轉構件18之間的相對移動的致動器構件152。致動器構件152至少部分地配置在平面148a與平面148b之間。致動器構件152可經組配以使影像感測器12、單線陣列14或光束偏轉構件18中之至少一者以旋轉方式圍繞至少一個軸線及/或以平移方式沿著一個或若干方向移動。此處,致動器構件152可包含至少一個致動器,如致動器128i、132i及/或134,以用於通道個別地改變各別光學通道16i之影像感測器區域58i、各別光學通道16i之光學件64i與光束偏轉裝置18或其對應區段68i之間的相對位置,或用於通道個別地改變光學特性16i或光束偏轉裝置18之區段68i的與偏轉各別光學通道之光學路徑相關的光學特性。替代或另外地,致動器構件可實施自動調焦及/或光學影像穩定,如之前已描述。
致動器構件152可包含平行於厚度方向之尺寸或延伸154。至多50%、至多30%或至多10%之尺寸154的部分可自平面148a與平面148b之間的區域開始突出超過平面184a及/或184b,或自該區域突出。此意謂,致動器構件152至多無意義地突出超過平面148a及/或148b。根據實施例,致動器構件152並不突出超過平面148a及148b。多孔徑成像裝置180沿著厚度方向26之延伸不因致動器構件152而增加係有利的。
將參看圖19a至圖19f描述光束偏轉構件18之較佳實施。該等實施展示可個別地或以任何組合執行之數個優點,但不具有限制效應。
圖19a展示光束偏轉元件172之示意性截面側視圖,可用於此處所描述之光束偏轉構件,如圖4、圖5或圖6之光束偏轉構件18。光束偏轉元件172可對一個、多個或所有光學通道16a至16d有效,且包含如多邊形序列之截面。儘管展示了三角形截面,但截面可展現任何其他多邊形。替代或另外地,截面亦可包含至少一個彎曲表面,其中,詳言之具有反射性表面,至少在截面中平坦之實施可具有優點,以便避免成像錯誤。
舉例而言,光束偏轉元件172包含第一側面174a、第二側面174b及第三側面174c。至少兩個側面(如側面174a及174b)經實施為反射性的,以使得光束偏轉元件172實施為在兩側上具有反射性。側面174a及174b可為光束偏轉元件172之主要側面,亦即面積大於側面174c之側面。
換言之,光束偏轉元件172可以楔形之形狀形成且在兩個側面上具有反射性。與區174c對置,亦即在區174a與區174b之間,可存在另一區,然而,該另一區顯著小於區174c。換言之,由區174a、174b及174c形成之楔狀物並不漸縮至一點,而是具備一區且因此在尖側面處扁平。
圖19b展示光束偏轉元件172之示意性截面側視圖,其中描述了光束偏轉元件172之懸置或移位軸線176。移位軸線176可相對於截面之質心178偏心地移位,(光束偏轉元件172可圍繞該移位軸線以旋轉及/或平移方式在光束偏轉構件18中可移動。質心可替代地為描述光束偏轉元件172沿著厚度方向182及沿著垂直於該方向之方向184之一半尺寸的點。
移位軸線可(例如)沿著厚度方向182不變且可在垂直於其之方向上展現任何偏移。替代地,沿著厚度方向182之偏移亦係可能的。舉例而言,移位可發生,以使得利用光束偏轉元件172圍繞移位軸線176之旋轉,獲得比當圍繞質心178旋轉時更高的致動路徑。因此,與圍繞質心178之旋轉相比,藉由移位移位軸線176,在旋轉中由側面174a與側面174b之間的邊緣覆蓋的路徑可以相等旋轉角度增加。較佳地,光束偏轉元件172經配置,以使得側面174a與174b之間的邊緣(亦即,楔形形狀之截面之尖側面)面向影像感測器。各別其他側面174a或174b可各自藉由小旋轉移動而使光學通道之光學路徑偏轉。以下情況將變為明顯:可執行旋轉,以使得光束偏轉構件沿著厚度方向182之空間消耗由於光束偏轉元件172之移動而較小,以使得不需要主要側面垂直於影像感測器。
側面174c亦可被稱為次要側面或背面。若干光束偏轉元件可在彼此間連接,以使得連接性元件配置在側面174c處,或穿過光束偏轉元件之截面,亦即配置在光束偏轉元件內,如配置在移位軸線176之區域中。詳言之,固持元件可經配置,以使得固持元件沿著方向182並不突出超過光束偏轉元件172或僅在小範圍中(亦即至多50%、至多30%或至多10%)突出超過光束偏轉元件,以使得固持元件並不增大或判定總設置沿著方向182之延伸。厚度方向182上之延伸可替代地藉由光學通道之透鏡判定,亦即此等透鏡展現界定最小厚度之尺寸。
光束偏轉元件172可由玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、塑膠、金屬或此等材料之組合及/或其他材料形成。
換言之,光束偏轉元件172可經配置,以使得尖端(亦即主要側面174a與174b之間的邊緣)面向影像感測器。可進行光束偏轉元件之固持,以使得固持僅在背面上或在光束偏轉元件內進行,亦即主要側面未隱藏。普通固持或連接性元件可跨背面174c延伸。光束偏轉元件172之旋轉軸線可配置為偏心的。
圖19c展示多孔徑成像裝置190之示意性透視圖,該多孔徑成像裝置包含影像感測器12及彼此緊接地配置之光學通道16a至16d之單線區14。光束偏轉構件18包括對應於數個光學通道之數個光束偏轉元件172a至172d。替代地,例如,在至少一個光束偏轉元件由兩個光學通道使用時,可配置少量光束偏轉元件。替代地,例如,在光束偏轉構件18之偏轉方向藉由平移移動切換,亦可配置大量光束偏轉元件。每一光束偏轉元件172a至172d可與光學通道16a至16d相關聯。根據圖11,光束偏轉元件172a至172d可說明為多個元件172。替代地,至少兩個、若干或所有光束偏轉元件172a至172d可整體地形成。
圖19d展示光束偏轉元件172之示意性截面側視圖,其截面形成為自由形式形狀。因此,側面174c可包含允許安裝固持元件之凹陷186,其中凹陷186亦可形成為突出元件,例如形成為舌片及凹槽系統之凹槽。截面另外包含第四側面174d,該第四側面包含與主要側面174a及174b相比較小的區且將此等側面彼此連接。
圖19e展示第一光束偏轉元件172a及在說明方向上在其後之第二光束偏轉元件172b的示意性截面側視圖。凹陷186a及186b因此可經配置,以使得該等凹陷基本上疊合,以使得在凹陷中配置連接性元件係可能的。
圖19f展示光束偏轉構件18之示意性透視圖,該光束偏轉構件例示性地包含連接至連接性元件188之四個光束偏轉元件172a至172d。連接性元件可能可使用,以便藉由致動器以平移及/或旋轉方式可移動。連接性元件188可整體地形成且在延伸方向(如圖5c中之y方向)上位於光束偏轉元件172a至172d處或其中。替代地,連接性元件188亦可僅連接至光束偏轉構件18之至少一個側面,如在光束偏轉元件172a至172d整體地形成時。替代地,連接至致動器及/或連接光束偏轉元件172a至172d可以任何其他方式進行,例如借助於膠合、緊貼(wringing)或焊接。
儘管已結合裝置描述了一些態樣,但應理解,此等態樣亦表示對應方法之描述,以使得裝置之區塊或元件亦應理解為對應方法步驟或方法步驟之特徵。類似地,結合方法步驟所描述或描述為方法步驟之態樣亦表示對應裝置之對應區塊或細節或特徵的描述。
上述實施例僅表示本發明之原理之說明。應理解,本文中所描述之配置及細節的修改及變化對熟習此項技術者而言將顯而易見。因此,本發明意欲僅受以下申請專利範圍之範疇限制,而非受本文中使用對實施例之描述及論述已呈現的特定細節限制。
10、20、30、40、50、60、70、90、100‧‧‧裝置
11、11a、11b、11c、140、150、180、190‧‧‧多孔徑成像裝置
12、12a、12b‧‧‧影像感測器
121、122‧‧‧組件
14、14a、14b‧‧‧陣列
16、16i、161、162、16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16N、1611、1612、1613、1614、1621、1622、1623、1624‧‧‧光學通道
17、17a、17b、17c、17d、17e、17f、17g、17h‧‧‧光學路徑
17i‧‧‧光軸
18、18a、18b、181、182‧‧‧光束偏轉構件
19a、19b、142、142'、144、184‧‧‧方向
22‧‧‧外殼
22a、22b‧‧‧主要側面
22c、22d、22e、22f‧‧‧次要側面
23‧‧‧外部表面/外部邊緣
24‧‧‧外殼體積
25‧‧‧外部體積
26‧‧‧視野
28‧‧‧孔隙
32‧‧‧蓋
33、33'、38、92、94、98、126i、132i、134、134a、134b、134c‧‧‧致動器
34、34a、34b、188‧‧‧連接性元件
35‧‧‧機械閂鎖
36、36a、36b‧‧‧至少部分透明之蓋
42、42a、42b、42c、52a、52b‧‧‧平移移動方向
44‧‧‧旋轉軸線
46‧‧‧旋轉移動
47、47a、47b‧‧‧移位托架
48、48'‧‧‧距離
53a、53b‧‧‧隔膜
54a、54b、54c、54d‧‧‧照明構件
56a、56b‧‧‧安裝元件
58a、58b、58c、58d、58i、5811、5812、5821、5822‧‧‧影像感測器區域
62‧‧‧共用基體/共用板
64、64a、64b、64c、64d、64i、64ai‧‧‧光學件
66‧‧‧支撐基體
66a、66b‧‧‧主要側面
68a、68b、68c、68d‧‧‧反射性小面
68i‧‧‧光束偏轉構件區段
72‧‧‧全視野
74a、74b、74c、74d、7411、7412、7413、7414、7421、7422、7423、7424‧‧‧局部視野
76‧‧‧全視野方向
78a、78b、78c、78d、82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g、82h、84a、84b、84c、84d‧‧‧透鏡
86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g、86h‧‧‧透鏡固持器
96‧‧‧移動
102‧‧‧正面
108、z、146‧‧‧線延伸方向
110‧‧‧側向通道間距離
112‧‧‧處理器
114‧‧‧重疊區域
115‧‧‧笛卡爾座標系統
116‧‧‧調整構件
118‧‧‧記憶體
121‧‧‧背面
122‧‧‧控制器
123‧‧‧支撐基體
124‧‧‧回饋
125‧‧‧虛線
128i、128i'、128i''、128i'''、128i''''‧‧‧相變元件/致動器
130‧‧‧攜帶型設備/裝置
136‧‧‧自動調焦控制器
138、152‧‧‧光學影像穩定器
148a、148b、184a、184b‧‧‧平面
154‧‧‧尺寸或延伸
172、172a、172b‧‧‧光束偏轉元件
174a、174b、174c、174d‧‧‧側面
176‧‧‧移位軸線
178‧‧‧質心
182‧‧‧厚度方向
186、186a、186b‧‧‧凹陷
‧‧‧設定角
‧‧‧傾斜角
A、B‧‧‧尺寸
x、y、z‧‧‧外殼方向
BA‧‧‧基本距離
隨後將參考隨附圖式具體描述本發明的較佳實施例,在該等圖式中: 圖1a為根據一實施例之裝置在第一操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖1b為圖1a之裝置在第二操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖2a為根據另一實施例的裝置之示意性截面側視圖,包含蓋; 圖2b為圖2a之裝置在第二操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖2c為圖2a之裝置在第三位置中之示意性截面側視圖; 圖3a為根據另一實施例的裝置在第一操作狀態下之示意性截面側視圖,包含至少部分透明之蓋; 圖3b為圖3a之裝置在第二操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖3c為圖3a之裝置之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件另外以平移方式可移動; 圖4a為根據一實施例之裝置在第一操作狀態下之示意性截面側視圖,包含平移可移位蓋; 圖4b為圖4a之裝置在第二操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖5a為根據一實施例之裝置之示意性截面側視圖,其中蓋經配置而以旋轉方式可移動; 圖5b為圖5a之裝置之示意性截面側視圖,其中移位托架以平移方式可移動; 圖5c為圖5a之裝置在第二操作狀態下之示意性截面側視圖; 圖6a為根據一實施例之裝置在第一操作狀態下之示意性截面側視圖,與圖5之裝置相比,包含至少部分透明之蓋; 圖6b為圖6a之裝置之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件包含在第一位置與第二位置之間的中間位置; 圖6c為圖6a之裝置之示意性截面側視圖,其中光束偏轉構件完全自外殼體積延伸; 圖6d為圖6a之裝置之示意性截面側視圖,其中至少部分透明之蓋之間的距離與圖6a至圖6c相比增大; 圖7為根據一實施例之裝置之示意性透視圖,包含三個多孔徑成像裝置; 圖8為圖7之裝置之一區段之放大透視圖; 圖9為根據一實施例之裝置之示意性透視圖,其中光束偏轉構件借助於安裝元件而連接至多孔徑成像裝置; 圖10a為根據一實施例之裝置在第一操作狀態下之示意性透視圖,包含蓋之例示性形狀; 圖10b為根據一實施例的圖10a之裝置在第二操作狀態下之示意圖; 圖10c為根據一實施例的圖10a之替代例之示意性說明; 圖11a至圖11c為根據一實施例之多孔徑成像裝置之詳細說明; 圖11d至圖11f展示根據圖11a至圖11c之多孔徑成像裝置在光學通道之光學件根據一實施例藉由共同支撐件支撐之情況下的實施; 圖12展示根據圖11a至圖11c之多孔徑成像裝置,根據一實施例,該多孔徑成像裝置藉由用以針對光學影像穩定及針對適應聚焦實現相對移動之額外構件補充; 圖13a為根據一實施例的配置於扁平外殼中之多孔徑成像裝置之示意圖; 圖13b展示用以立體地捕捉全視野之多孔徑成像裝置之示意性裝配; 圖14為根據一實施例之3D多孔徑成像裝置之示意圖; 圖15a為根據一實施例之另一多孔徑成像裝置之示意圖,根據一實施例該多孔徑成像裝置藉由用以針對聚焦控制及針對光學影像穩定實現相對移動之額外構件補充; 圖15b至圖15e為根據一實施例之光束偏轉裝置之示意性側視圖; 圖16a為根據一實施例的包含用以通道個別地調整光學特性之調整構件之多孔徑成像裝置之示意圖; 圖16b展示根據一實施例的包含調整構件之多孔徑成像裝置之變體; 圖17為根據一實施例的藉由額外致動器補充之圖15a之裝置之示意圖; 圖18為根據一實施例的多孔徑成像裝置中之致動器之配置之示意圖;以及 圖19a至圖19f展示根據一實施例的成像裝置之光束偏轉構件之有利實施。

Claims (86)

  1. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置中,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外部,其中,在自該第一操作狀態至該第二操作狀態之一轉變中,該等光學通道之光學器件及一影像感測器隨同該光束偏轉構件一起以一平移方式移動。
  2. 如請求項1之光學裝置,其中在該第二位置中,該多孔徑成像裝置使在該外殼體積外部的該等光學通道之該等光學路徑偏轉。
  3. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件在不同位置經由連接性元件連接至該外殼,且組配成在該第二操作狀態下交替地包含該第二位置及一第三位置,在該第三位置中,該光束偏轉構件使該等光學通道偏轉在一不同方向上。
  4. 如請求項1或2之光學裝置,其中該多孔徑成像裝置可藉由一平移移動而移動,其中該光束偏轉構件在自該第一位置至該第二位置之該平移移動期間移動通過該外殼之一孔隙。
  5. 如請求項4之光學裝置,其中該等光學通道之光學器件及該多孔徑成像裝置之一影像感測器在該光學裝置之該第一操作狀態下配置在該外殼體積內,且其中該等光學通道之該等光學器件或該影像感測器在該光學裝置之該第二操作狀態下部分地配置在該外殼體積外部。
  6. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件可移動通過的該外殼之一孔隙在該光束偏轉構件之該第一位置中藉由一蓋封閉。
  7. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件以機械方式連接至一移位托架,該移位托架可沿著一平移移動方向移動以便使該光束偏轉構件在該第一位置與該第二位置之間移動。
  8. 如請求項7之光學裝置,其中該移位托架包含至少一個透明區域,且其中該光束偏轉構件組配來使該等光學通道之該等光學路徑偏轉,以使得該等光學路徑穿過該至少一個透明區域。
  9. 如請求項8之光學裝置,其中該移位托架之該至少一個透明區域與該移位托架的與該透明區域對置之一側面之間的一距離係可變的,且其中該距離在該光束偏轉構件之該第一位置時小於在該光束偏轉構件之該第二位置時。
  10. 如請求項1或2之光學裝置,其包含至少一個致動器,該至少一個致動器組配來使該光束偏轉構件自該第一位置移至該第二位置,或釋放將該光束偏轉構件保持在該第一位置中的一閂鎖。
  11. 如請求項1之光學裝置,其中該光束偏轉構件可在該第一位置與該第二位置之間移動,且其中該光束偏轉構件在該第一位置中封閉該外殼且在該第二位置中使該等光學通道之一光學路徑偏轉。
  12. 如請求項11之光學裝置,其中該光束偏轉構件組配來在執行該外殼擺移打開之一旋轉移動時在該第一位置與該第二位置之間移動。
  13. 如請求項11或12之光學裝置,其中該光束偏轉構件可在該第一位置、該第二位置以及一第三位置之間移動,其中該光束偏轉構件在該第二位置中使該等光學通道之該光學路徑偏轉在一第一方向上,且在該第三位置中使該光學路徑偏轉在一第二方向上。
  14. 如請求項11或12之光學裝置,其中該光束偏轉構件連接至一透明蓋,其中該透明蓋在使該光束偏轉構件自該第一位置移動至該第二位置時至少部分地自該外殼移動,其中該光束偏轉構件組配來使該等光學通道之該等光學路徑偏轉,而使得該等光學通道穿過該透明蓋。
  15. 如請求項1或2之光學裝置,其中該多孔徑成像裝置包含組配來照明待捕捉之一物件區域的照明構件。
  16. 如請求項15之光學裝置,其中該照明構件包含至少一個發光二極體。
  17. 如請求項15之光學裝置,其中該照明構件組配來沿著該等光學通道之一平均檢視方向發光。
  18. 如請求項15之光學裝置,其中該照明構件在該光束偏轉構件之該第一位置中配置在該外殼體積內,且在該光束偏轉構件之該第二位置中配置在該外殼體積外部。
  19. 如請求項18之光學裝置,其中該照明構件以機械方式連接至一移位托架,該移位托架可沿著一平移移動方向移動以便使該照明構件隨該光束偏轉構件一起移動。
  20. 如請求項15之光學裝置,其中該光束偏轉構件組配來使由該照明構件發射之照明輻射與該等光學通道之該光學路徑一起偏轉。
  21. 如請求項15之光學裝置,其組配來沿著該多孔徑成像裝置之至少兩個檢視方向捕捉至少兩個物件區域,且其中該照明構件組配來沿著該等至少兩個檢視方向發光。
  22. 如請求項1或2之光學裝置,其中該陣列係呈一單線形成。
  23. 如請求項1或2之光學裝置,其中該等光學通道之光學器件之透鏡係藉由一個或多個透鏡固持器安裝至至少一個基體之一主要側面且經由該至少一個基體以機械方式連接,其中該等多個光學通道之光學路徑穿過該至少一個基體。
  24. 如請求項23之光學裝置,其中該等光學通道之該等光學器件之該等透鏡係藉由一個或多個透鏡固持器安裝至該至少一個基體之該主要側面,以使得該等透鏡之透鏡頂點與該基體隔開。
  25. 如請求項23之光學裝置,其中該等光學通道之該等光學器件另外包含其他透鏡,該等其他透鏡係經由其他透鏡固持器安裝在與該基體之該主要側面對置的該基體之另一主要側面處,且經由該基體以機械方式連接。
  26. 如請求項23之光學裝置,其中該基體包含一玻璃板。
  27. 如請求項23之光學裝置,其中該等光學通道之該等光學器件之該等透鏡係由一聚合物形成。
  28. 如請求項23之光學裝置,其中該基體在與該基體相鄰的該陣列之一線延伸方向上懸掛。
  29. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件包含在該第二位置中的一第一定位及一第二定位,該光束偏轉構件可在該等兩個定位之間移動,其中該光束偏轉構件組配來在該第一定位及該第二定位中使每一光學通道之該光學路徑偏轉至一互相不同之方向。
  30. 如請求項29之光學裝置,其中該光束偏轉構件包含該第一位置中之一第三定位,其中在該第三定位中,該光束偏轉構件包含一延伸,該延伸垂直於該陣列之一線延伸方向且平行於該等光學通道所射向的一影像感測器之一表面,其中在該第三定位中的該延伸比在該第一定位中及該第二定位中的該延伸小。
  31. 如請求項29之光學裝置,其中該光束偏轉構件可在該第一定位與該第二定位之間以一旋轉方式圍繞一旋轉軸線移動。
  32. 如請求項31之光學裝置,其包含一致動器,該致動器組配來使該光束偏轉構件以一類比、雙穩態或多穩態方式圍繞該旋轉軸線移動。
  33. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件包含一第一反射性主要側面及一第二反射性主要側面,其中,在該第二位置中的一第一定位中,該第一反射性主要側面配置成面向一影像感測器,且在該第二位置中的一第二定位中,該第二反射性主要側面配置成面向該影像感測器。
  34. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件係形成為沿著光學通道之該陣列之一線延伸方向配置的多個小面之一陣列;其中使每一光學通道之該光學路徑偏轉之一偏轉角係基於該光束偏轉構件之一支撐基體相對於該等光學通道所射向的一影像感測器之一設定角,以及基於該光束偏轉構件之面向該影像感測器之一表面的與該光學通道相關聯之一反射小面相對於該支撐基體之一傾斜,該傾斜在該等光學通道間改變。
  35. 如請求項34之光學裝置,其中,針對每一光學通道,該設定角大於與此通道相關聯之該反射小面相對於該支撐基體之該傾斜之一傾斜角。
  36. 如請求項35之光學裝置,其中該支撐基體平行於該陣列之一線延伸方向安置,且該設定角位於垂直於該線延伸方向之一平面中。
  37. 如請求項34之光學裝置,其中該光束偏轉構件之面向該影像感測器之該表面至少鏡射在與該等光學通道相關聯之該等反射小面上。
  38. 如請求項34之光學裝置,其中該支撐基體在面向該影像感測器之該表面中與相關聯於該等光學通道之該等反射小面整體地形成。
  39. 如請求項34之光學裝置,其中該等多個光學通道形成一單線陣列,且該支撐基體被支撐成可圍繞一旋轉軸線旋轉,該旋轉軸線平行於該單線陣列之一線延伸方向。
  40. 如請求項1或2之光學裝置,其進一步包含一光學影像穩定器,其對該等光學通道之兩個、多個或所有該等光學路徑一起有效用於藉由產生一影像感測器與該陣列或該光束偏轉構件之間的一平移相對移動,來達成沿著一第一影像軸線及一第二影像軸線之影像穩定,其中該平移相對移動平行於由該多孔徑成像裝置捕捉之一影像的一第一影像軸線及一第二影像軸線。
  41. 如請求項1或2之光學裝置,其進一步包含一光學影像穩定器,其對該等光學通道之兩個、多個或所有該等光學路徑一起有效用於藉由產生一影像感測器與該陣列之間的一平移相對移動,來達成沿著一第一影像軸線之影像穩定,以及藉由產生該光束偏轉構件之一旋轉移動來達成沿著一第二影像軸線之影像穩定。
  42. 如請求項40之光學裝置,其中該光學影像穩定器包含至少一個致動器,且配置成使得至少部分地配置在一立方體之側面所橫跨之兩個平面之間,其中該立方體之該等側面定向成彼此平行以及平行於該陣列之一線延伸方向及該等光學通道之該光學路徑在該影像感測器與該光束偏轉構件之間的部分,且該立方體之體積為最小的且仍然包含該影像感測器、該陣列及該光束偏轉構件。
  43. 如請求項42之光學裝置,其中該影像穩定器自該等平面之間的一區域突出至多50%。
  44. 如請求項42之光學裝置,其中該影像穩定器之該至少一個致動器包含以下項目中之至少一者:一氣動致動器、一液壓致動器、一壓電致動器、一直流馬達、一步進馬達、一音圈馬達、一靜電致動器、一電致伸縮致動器、一磁致伸縮致動器以及一熱致動器。
  45. 如請求項1或2之光學裝置,其進一步包含調焦構件,該調焦構件包含用以調整該多孔徑成像裝置之一焦點的至少一個致動器,組配來提供該等光學通道中之一者之至少一個光學器件與一影像感測器之間的一相對移動。
  46. 如請求項45之光學裝置,其中該調焦構件配置成使得該調焦構件至少部分地配置在由一立方體之側面橫跨之兩個平面之間,其中該立方體之該等側面定向成彼此平行以及平行於該陣列之一線延伸方向及該等光學通道之該光學路徑在影像感測器與該光束偏轉構件之間的部分,且該立方體之體積為最小的且仍然包含該影像感測器、該陣列及該光束偏轉構件。
  47. 如請求項45之光學裝置,其中該調焦構件組配來對所有光學通道相等地調整該焦點。
  48. 如請求項45之光學裝置,其中該調焦構件組配來在調整該焦點時執行該等光學通道中之一者的該至少一個光學器件與該影像感測器之間的該相對移動,同時執行該光束偏轉構件之與該相對移動同時的一移動。
  49. 如請求項46之光學裝置,其中該調焦構件配置成使得該調焦構件自該等平面之間的一區域突出至多50%。
  50. 如請求項45之光學裝置,其中該調焦構件之該至少一個致動器包含以下項目中之至少一者:一氣動致動器、一液壓致動器、一壓電致動器、一直流馬達、一步進馬達、一音圈馬達、一靜電致動器、一電致伸縮致動器、一磁致伸縮致動器以及一熱致動器。
  51. 如請求項1或2之光學裝置,其包含:調整構件,用於逐通道個別地改變一各別光學通道之一影像感測器區域、該各別光學通道之至少一個光學器件與該光束偏轉構件之間的一相對位置,或用於逐通道個別地改變該各別光學通道之該至少一個光學器件或該光束偏轉構件之一區段的與使該各別光學通道之該光學路徑偏轉相關的一光學特性;以及具有儲存的預設值之一記憶體及/或用於將感測器資料轉換成用於逐通道個別地驅動該調整構件之預設值的一控制器。
  52. 如請求項51之光學裝置,其中該調整構件包含:針對至少一個通道、針對至少兩個通道或針對每一通道,用於使該各別通道之該等光學器件橫向於及/或縱向於該各別光學通道之該光學路徑移動的一第一致動器。
  53. 如請求項51之光學裝置,其中該調整構件包含:針對至少一個通道、針對至少兩個通道或針對每一通道的一相變元件,用於改變該各別光學通道之該等光學器件之一光學表面、或與使該各別光學通道之該光學路徑偏轉相關的該光束偏轉構件之該區段之折射率之一區域分佈、或一形狀。
  54. 如請求項51之光學裝置,其中該調整構件包含:針對至少一個通道、針對至少兩個通道或針對每一通道,用於使該光束偏轉構件的與使該各別光學通道之該光學路徑偏轉相關之該區段傾斜的一第二致動器。
  55. 如請求項51之光學裝置,其中該等預設值或該控制器組配成得以藉由借助於儲存的下列預設值驅動該調整構件來減少對一個或多個特性在該等光學通道間之一分佈之分散的一度量:一全視野之局部視野與該等局部視野之一常規分佈之一橫向偏差,該等光學器件之焦距,該等光學通道之聚焦深度距離。
  56. 如請求項51之光學裝置,其中該等預設值或由該控制器進行之轉換包含該多孔徑成像裝置之一影像感測器之影像感測器區域上的影像感測器資料及/或與溫度、壓力、濕度、該多孔徑成像裝置之空間位置及/或該多孔徑成像裝置之加速度及/或該多孔徑成像裝置之旋轉速率相關之感測器資料的一依賴。
  57. 如請求項1或2之光學裝置,其中該外殼實施為扁平的,其中沿著一第一外殼方向的該外殼之一第一延伸及沿著一第二外殼方向的該外殼之一第二延伸,包含與沿著一第三外殼方向的該外殼之一第三延伸相比至少三倍之一尺寸。
  58. 如請求項57之光學裝置,其中在該第二位置中,該光束偏轉構件在該外殼之包含該第三外殼方向之一次要側面處至少部分地自該外殼體積突出。
  59. 如請求項1或2之光學裝置,其中該光束偏轉構件包含在該第二位置中的一第一定位及一第二定位,其中該光束偏轉構件在第一定位中使該等光學通道之該光學路徑偏轉,以使得該光學路徑穿過一第一透明區域,且在第二定位中使該等光學通道之該光學路徑偏轉,以使得該光學路徑穿過一第二透明區域;且其中有一第一隔膜組配來至少部分地在該第二定位中光學性地封閉該第一透明區域,且其中有一第二隔膜組配來至少部分地在該第一定位中光學性地封閉該第二透明區域。
  60. 如請求項59之光學裝置,其中該第一隔膜及/或該第二隔膜係形成為電致變色隔膜。
  61. 如請求項59之光學裝置,其中該第一隔膜及該第二隔膜對於該多孔徑成像裝置之至少兩個光學通道有效。
  62. 如請求項61之光學裝置,其中該多孔徑成像裝置之所有該等光學通道在該等光學通道之該光學路徑經引導通過該第一透明區域時穿過該第一隔膜,且其中該多孔徑成像裝置之所有該等光學通道在該等光學通道之該光學路徑經引導通過該第二透明區域時穿過該第二隔膜。
  63. 如請求項59之光學裝置,其中該第一透明區域及該第二透明區域配置為互相對置。
  64. 如請求項1或2之光學裝置,其包含至少一個其他多孔徑成像裝置,其中該光學裝置組配來至少立體地捕捉一全視野。
  65. 如請求項1或2之光學裝置,其中該多孔徑成像裝置包含組配來捕捉一全視野之第一多個光學通道,且包含組配來捕捉該全視野之第二多個光學通道,其中該全視野係藉由該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道至少立體地捕捉。
  66. 如請求項65之光學裝置,其中對於該等第一多個光學通道及對於該等第二多個光學通道,以下條件中之至少一者成立:該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道射向一共同影像感測器上;該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道係藉由共同光束偏轉構件偏轉;該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道一起使用該陣列。
  67. 如請求項1或2之光學裝置,其實施為一攜帶型裝置。
  68. 如請求項67之光學裝置,其實施為一行動電話、智慧型手機、平板電腦或監視器。
  69. 如請求項1或2之光學裝置,其中該多孔徑成像裝置包含用以將一全視野的互相重疊之第一局部視野成像至該多孔徑成像裝置之一影像感測器之第一影像感測器區域上的第一多個光學通道;以及該多孔徑成像裝置包含用以將該全視野的互相重疊之第二局部視野成像至該影像感測器之第二影像感測器區域上的第二多個光學通道,該等第二局部視野亦與該等第一局部視野重疊,其中該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道配置為彼此側向地偏移一基本距離。
  70. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外;其中該光束偏轉構件在不同位置經由連接性元件連接至該外殼,且組配成在該第二操作狀態下交替地包含該第二位置及一第三位置,在該第三位置時,該光束偏轉構件使該等光學通道偏轉在一不同方向上。
  71. 如請求項70之光學裝置,其中該等連接性元件係連接至一框架結構及該光束偏轉構件,以使得該光束偏轉構件可交替地包含該第二位置或該第三位置。
  72. 如請求項70或71之光學裝置,其中該等不同位置係配置成鄰近該外殼的不同主要側面。
  73. 如請求項70或71之光學裝置,進一步包含配置在該外殼的多個外部表面之一與該多孔徑成像裝置之間的一至少部分透明蓋,其中該至少部分透明蓋連接至該光束偏轉構件且組配來基於該光束偏轉構件之一移動而移動,以致使該至少部分透明蓋至少部分地移出該外殼體積。
  74. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外,以及其中該多孔徑成像裝置可藉由一平移移動而移動,其中該光束偏轉構件在自該第一位置至該第二位置之該平移移動期間移動通過該外殼之一孔隙。
  75. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外,以及其中該光束偏轉構件以機械方式連接至一移位托架,該移位托架可沿著一平移移動方向移動,以便使該光束偏轉構件在該第一位置與該第二位置之間移動。
  76. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置至少部分地在該外殼體積外,其中該多孔徑成像裝置包含組配來照明待捕捉之一物件區域的照明構件,以及其中該照明構件在該光束偏轉構件之該第一位置中配置在該外殼體積內,且在該光束偏轉構件之該第二位置中配置在該外殼體積外。
  77. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外,其中該光束偏轉構件包含在該第一位置中之一第三定位,其中該光束偏轉構件在該第三定位時包含一延伸,該延伸垂直於該陣列之一線延伸方向且平行於該等光學通道所射向的一影像感測器之一表面,其中該延伸在該第三定位時比在一第一定位中及一第二定位時小。
  78. 一種光學裝置,其包含:一外殼;以及一多孔徑成像裝置,其包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,其中在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置,其中在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外,該多孔徑成像裝置包含用以將一全視野的互相重疊之第一局部視野成像至該多孔徑成像裝置之一影像感測器之第一影像感測器區域上的第一多個光學通道;以及該多孔徑成像裝置包含用以將該全視野的互相重疊之第二局部視野成像至該影像感測器之第二影像感測器區域上的第二多個光學通道,該等第二局部視野亦與該等第一局部視野重疊,其中該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道配置為彼此側向地偏移一基本距離。
  79. 一種用以提供光學裝置之方法,其包含:提供一外殼;以及在該外殼內配置一多孔徑成像裝置,該多孔徑成像裝置包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中配置該多孔徑成像裝置係執行來使得該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,以使得在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置;且使得在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外;致使在自該第一操作狀態至該第二操作狀態之一轉變中,該等光學通道之光學器件及一影像感測器隨該光束偏轉構件一起以一平移方式移動。
  80. 一種用以提供光學裝置之方法,其包含:提供一外殼;以及在該外殼內配置一多孔徑成像裝置,該多孔徑成像裝置包含:彼此鄰接配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中配置該多孔徑成像裝置係執行,來使得該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,使得在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置;且使得在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外;致使該光束偏轉構件在不同位置經由連接性元件連接至該外殼,且組配來在該第二操作狀態下交替地包含該第二位置及一第三位置,在該第三位置時,該光束偏轉構件使該等光學通道偏轉在一不同方向上。
  81. 一種用以提供光學裝置之方法,其包含:提供一外殼;以及在該外殼內配置一多孔徑成像裝置,該多孔徑成像裝置包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中配置該多孔徑成像裝置係執行來使得該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,使得在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置;且使得在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外;致使該光束偏轉構件包含該第一位置中之一第三定位,其中該光束偏轉構件在該第三定位中包含一延伸,該延伸垂直於該陣列之一線延伸方向且平行於該等光學通道所射向的一影像感測器之一表面,其中該延伸在該第三定位中比在一第一定位中及一第二定位中小。
  82. 一種用以提供光學裝置之方法,其包含:提供一外殼;以及在該外殼內配置一多孔徑成像裝置,該多孔徑成像裝置包含:彼此鄰接地配置之光學通道之一陣列;以及用以使該等光學通道之一光學路徑偏轉之光束偏轉構件;其中配置該多孔徑成像裝置係執行來使得該外殼的外部表面在該光學裝置之一第一操作狀態下圍封一外殼體積,使得在該光學裝置之該第一操作狀態下,該光束偏轉構件包含在該外殼體積內之一第一位置;且使得在該光學裝置之一第二操作狀態下,該光束偏轉構件包含一第二位置,在該第二位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在該外殼體積外;致使該多孔徑成像裝置包含用以將一全視野的互相重疊之第一局部視野成像至該多孔徑成像裝置之一影像感測器之第一影像感測器區域上的第一多個光學通道;以及致使該多孔徑成像裝置包含用以將該全視野的互相重疊之第二局部視野成像至該影像感測器之第二影像感測器區域上的第二多個光學通道,該等第二局部視野亦與該等第一局部視野重疊,其中該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道配置為彼此側向地偏移一基本距離。
  83. 一種用以捕捉全視野之方法,其包含:將一多孔徑成像裝置之光束偏轉構件移動至一位置,在該位置時,該光束偏轉構件配置成至少部分地在一外殼體積外,該外殼體積在一裝置之一第一操作狀態下由一外殼的外部表面圍封,且在該外殼體積中,該光束偏轉構件配置在一第一位置中;以及使用該多孔徑成像裝置的彼此鄰接配置之光學通道之一陣列來捕捉該全視野,該等光學通道之光學路徑係藉由該光束偏轉構件偏轉;在自該第一操作狀態至一第二操作狀態之一轉變中,將該等光學通道之光學器件及一影像感測器隨該光束偏轉構件一起以一平移方式移動。
  84. 一種用以捕捉全視野之方法,其包含:將一多孔徑成像裝置之光束偏轉構件移動至一位置,在該位置中,該光束偏轉構件配置成至少部分地在一外殼體積外,該外殼體積在一裝置之一第一操作狀態下由一外殼的外部表面圍封,且在該外殼體積中,該光束偏轉構件配置在一第一位置中;以及使用該多孔徑成像裝置的彼此鄰接配置之光學通道之一陣列來捕捉該全視野,該等光學通道之光學路徑係藉由該光束偏轉構件偏轉;於該光束偏轉構件在一第二位置的一第一定位時以一第一方向偏轉一光學通道,將該光束偏轉構件在該第二位置中的一第二定位中自該第一定位移動,該光束偏轉構件使用經由連接性元件在不同位置連接到該外殼,及將該光學通道偏轉到一不同方向。
  85. 一種用以捕捉全視野之方法,其包含:將一多孔徑成像裝置之光束偏轉構件移動至一位置,在該位置中,該光束偏轉構件配置成至少部分地在一外殼體積外,該外殼體積在一裝置之一第一操作狀態下由一外殼的外部表面圍封,且在該外殼體積中,該光束偏轉構件配置在一第一位置中;以及使用該多孔徑成像裝置的彼此鄰接配置之光學通道之一陣列來捕捉該全視野,該等光學通道之光學路徑係藉由該光束偏轉構件偏轉;將該光束偏轉構件移入該第一位置中之一第三定位,使該光束偏轉構件在該第三定位中包含一延伸,該延伸垂直於該陣列之一線延伸方向且平行於該等光學通道所射向的一影像感測器之一表面,使得該延伸在該第三定位中比在一第一定位中及一第二定位中小。
  86. 一種用以捕捉全視野之方法,其包含:將一多孔徑成像裝置之光束偏轉構件移動至一位置,在該位置中,該光束偏轉構件配置成至少部分地在一外殼體積外,該外殼體積在一裝置之一第一操作狀態下由一外殼的外部表面圍封,且在該外殼體積中,該光束偏轉構件配置在一第一位置中;以及使用該多孔徑成像裝置的彼此鄰接配置之光學通道之一陣列來捕捉該全視野,該等光學通道之光學路徑係藉由該光束偏轉構件偏轉;其中上述的捕捉包含以第一多個光學通道來將一全視野的互相重疊之第一局部視野成像至該多孔徑成像裝置之一影像感測器之第一影像感測器區域上;以及以第二多個光學通道來將該全視野的互相重疊之第二局部視野成像至該影像感測器之第二影像感測器區域上,該等第二局部視野亦與該等第一局部視野重疊,其中該等第一多個光學通道及該等第二多個光學通道配置為彼此側向地偏移一基本距離。
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