(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに光学系（５９ａ−ｄ）を含む、隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を偏向させるビーム偏向手段（１８）と、
前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（４８）を生成することによって第１の画像軸（４６）に沿って手振れ補正を実行し、かつ第２の画像軸（６２）に沿って手振れ補正を実行するための並進運動（５８）に基づくライン伸長方向（２２）に沿って、前記ワンライン・アレイ（１４）を並進移動させるための光学的手振れ補正装置（４４）とを備えるマルチ開口撮像装置（１０；３０）であって、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能な第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するとき、第１の部分（３６ａ）を有する各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を第１の方向に偏向させ、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するとき、第２の部分（３６ｂ）を有する各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を第１の方向とは異なる第２の方向に偏向させるように構成されている、マルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項２】
前記光学的手振れ補正装置（４４）は、位置的に連続である、または前記第１の位置（Ｐｏｓ１）および前記第２の位置（Ｐｏｓ２）の間を切替えるための並進運動のステップサイズよりも実質的に小さいステップサイズを少なくとも有する類似の動きによって、前記回転運動（４８）を生成するように構成されている、請求項１に記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項３】
前記回転運動（４８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）と前記第２の位置（Ｐｏｓ２）とを切替えるための並進運動（２６）上に重畳することができる、請求項１または２に記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項４】
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）は、前記ライン伸長方向（２２）に沿った前記ビーム偏向手段（１８）の領域に、少なくとも光チャネル（１６ａ〜ｄ）の大きさ（６６）に相当する相互距離（６４）を有し、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記マルチ開口撮像装置（１０；３０）の第１の視野角を得るための複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）と、前記マルチ開口撮像装置の第２の視野角を取得するための複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）と、を備え、前記複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）および前記複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）は、前記ライン伸長方向（２２）に沿って交互に配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項５】
前記ビーム偏向手段（１８）の並進運動（２６）は、２つ以上の方向に沿って安定して実施され、２つの安定位置の間の距離は、前記ライン伸長方向（２２）に沿った２つの光チャネルの距離（６４）に相当する、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項６】
前記ビーム偏向手段（１８）を並進運動させるアクチュエータ（２４）を備え、前記アクチュエータ（２４）は、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、ボイスコイルモータ、圧電アクチュエータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ、静電アクチュエータ、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータおよび熱アクチュエータのうちの１つである、請求項１ないし５のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項７】
前記ビーム偏向手段（１８）を並進移動させるアクチュエータ（２４）を備え、前記アクチュエータ（２４）は、前記ビーム偏向手段（１８）を２つ以上の方向（Ｐｏｓ１、Ｐｏｓ２、Ｐｏｓ３）に沿って安定な位置に移動させるように構成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項８】
前記ビーム偏向手段（１８）は、少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）を有し、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）と前記第３の位置（Ｐｏｓ３）との間で、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するか、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するか、又は前記少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）に位置するかに応じて、各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を互いに異なる方向に偏向させるように構成されている、請求項１ないし７のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項９】
焦点を変更するための合焦手段を備え、前記合焦手段は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）のうち１つの光学系（５９ａ〜ｄ）と前記マルチ開口撮像装置のイメージセンサ（１２）との間で相対運動を提供するアクチュエータ（５６，５２）を含む、請求項１ないし８のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１０】
前記合焦手段は前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）のうちの１つの前記光学系（５９ａ〜ｄ）と前記イメージセンサ（１２）との間での前記相対運動を、前記相対運動と同時に行われる前記ビーム偏向手段（１８）の移動を実行する間に、実行するように構成されている、請求項９に記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１１】
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）は、全視野（２０）の互いに重複する部分視野（４２ａ〜ｄ）を捕捉するように構成されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１２】
前記ビーム偏向手段（１８）が、前記ライン伸長方向（２２）に沿って配列されたファセットのアレイとして形成されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１３】
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の撮像を捕捉するためのイメージセンサ（１２）をさらに備える、請求項１ないし１２のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１４】
透明キャリア（３８）を含む、請求項１ないし１３のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）であって、前記光学系（５９ａ〜ｄ）は前記キャリア（３８）の主面に配置され、前記キャリア（３８）は前記光学系（５９ａ〜ｄ）の間の相対的位置を安定的に維持するように構成され、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）は、前記マルチ開口撮像装置の前記ビーム偏向手段（１８）とイメージセンサ（１２）との間で前記透明キャリア（３８）を横断する、マルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１５】
マルチ開口撮像装置（１０；３０）であって、
隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）であって、それぞれが、イメージセンサ（１２）のイメージセンサ領域（３４ａ〜ｄ）にそれぞれの部分視野を投影するための光学系（５９ａ〜ｄ）を含む、ワンライン・アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を偏向させるビーム偏向手段（１８）とを備え、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能な第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するかまたは前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するかに応じて、各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光路（３２−１〜３２−４）を互いに異なる方向に偏向させるように構成されており、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の前記ライン伸長方向（２２）に沿った領域に、少なくとも光チャネル（１６ａ〜ｄ）の大きさ（６６）に相当する相互距離（６４）を有し、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記マルチ開口撮像装置（１０；３０）の第１の視野角を得るための複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）と、前記マルチ開口撮像装置（１０；３０）の第２の視野角を得るための複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）とを備え、前記複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）および前記複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）は、前記ライン伸長方向（２２）に沿って交互に配置されており、
前記複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）に割り当てられ、第１の全視野の捕捉を可能にし、かつ、前記複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）に割り当てられ、前記第１の全視野とは異なる第２の全視野の捕捉を可能にし、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光学系（５９ａ〜ｄ）または前記ビーム偏向手段（１８）の傾斜は、前記視野角内の前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）を、それぞれの前記全視野（２０）の視野の異なる部分視野（４２ａ〜ｄ）に向ける、マルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１６】
マルチ開口撮像装置（１０；３０）であって、
隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）であって、それぞれが、イメージセンサ（１２）のイメージセンサ領域（３４ａ〜ｄ）にそれぞれの部分視野を投影するための光学系（５９ａ〜ｄ）を含む、ワンライン・アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を偏向させるビーム偏向手段（１８）とを備え、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能な第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するときには第１の部分（３６ａ）を有する各光チャネルの前記光路（３２−１〜３２−４）を第１の方向に偏向させ、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するときには第２の部分（３６ｂ）を有する各光チャネル（１６ａ−ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向させるように構成され、
前記ビーム偏向手段（１８）は、少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）を有し、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）と前記第３の位置（Ｐｏｓ３）との間で、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向に沿って並進移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するか、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するか、または前記少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）に位置するかに応じて、各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光路（３２−１〜３２−４）を互いに異なる方向に偏向させるように構成されている、マルチ開口撮像装置（１０；３０）。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；３０）を備える装置（６０）。
【請求項１８】
少なくとも１つのさらなるマルチ開口撮像装置（１０；３０）を備える装置であって、
前記装置は、少なくとも立体視的に全視野を捕捉するように構成されている、請求項１ないし１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
通信装置として構成されている、請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法であって、
それぞれが光学系（５９ａ〜ｄ）を含む、隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）を提供するステップと、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を偏向させるビーム偏向手段（１８）を配置するステップと、
前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（４８）を生じさせることによって、第１の画像軸（４６）に沿って手振れ補正を行うとともに、第２の画像軸（６２）に沿って手振れ補正を行うための並進運動（５８）に基づいてライン伸長方向（２２）に沿って前記ワンライン・アレイ（１４）を並進運動させるための光学的手振れ補正装置（４４）を配置するステップとを含み、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、前記ビーム偏向手段（１８）が前記第１の位置（Ｐｏｓ１）および第２の位置（Ｐｏｓ２）の間を、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能になり、かつ前記ビーム偏向手段（１８）が前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するとき、第１の部分（３６ａ）を有する各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光路（３２−１〜３２−４）を第１の方向に偏向させ、第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するとき、光路（３２−１〜３２−４）を前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向するようにされている、マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法。
【請求項２１】
マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法であって、
それぞれが、イメージセンサ（１２）のイメージセンサ領域（３４ａ−ｄ）にそれぞれの部分視野を投影するための光学系（５９ａ〜ｄ）を含む、隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）を提供するステップと、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を偏向させるビーム偏向手段を配置するステップとを含み、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、前記ビーム偏向手段（１８）が前記第１の位置（Ｐｏｓ１）および第２の位置（Ｐｏｓ２）の間を、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能になり、且つビーム偏向手段（１８）が前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するか前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するかによって、前記偏向手段が各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を互いに異なる方向に偏向させ、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の前記ライン伸長方向（２２）に沿った領域に、少なくとも光チャネル（１６ａ〜ｄ）の大きさ（６６）に相当する相互距離（６４）を含み、且つ、前記ビーム偏向手段（１８）が、前記マルチ開口撮像装置（１０；３０）の第１の視野角を得るための複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）と、前記マルチ開口撮像装置（１０；３０）の第２の視野角を得るための複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）とを有し、前記複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）および前記複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）は前記ライン伸長方向（２２）に沿って交互に配置され、
前記複数の第１のビーム偏向素子（２８ａ〜ｄ）が前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）に割り当てられて、第１の全視野を捕捉することを可能にし、かつ、前記複数の第２のビーム偏向素子（２８ｅ〜ｈ）が前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）に割り当てられて、前記第１とは異なる第２の全視野を捕捉することを可能にし、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光学系（５９ａ〜ｄ）または前記ビーム偏向手段（１８）の傾斜は、前記全視野（２０）内の前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）を、前記それぞれの全視野（２０）の異なる部分視野（４２ａ〜ｄ）に向けるようにされている、マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法。
【請求項２２】
マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法であって、
それぞれが、イメージセンサ（１２）のイメージセンサ領域（３４ａ〜ｄ）にそれぞれの部分視野を投影するための光学系（５９ａ〜ｄ）を含む、隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ）のワンライン・アレイ（１４）を提供するステップと、
前記光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路を偏向させるビーム偏向手段（１８）を配置するステップとを含み、
前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）が第１の位置（Ｐｏｓ１）と第２の位置（Ｐｏｓ２）とを有し、前記ビーム偏向手段（１８）が前記第１の位置（Ｐｏｓ１）および第２の位置（Ｐｏｓ２）の間を、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能になり、且つ、前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の位置（Ｐｏｓ１）にあるとき、第１の部分（３６ａ）を有する各光チャネルの前記光路（３２−１〜３２−４）を第１の方向に偏向させ、第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するとき、第２の部分（３６ｂ）を有する各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の光路（３２−１〜３２−４）を前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向させ、
前記ビーム偏向手段（１８）は、少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）を有し、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）と前記第３の位置（Ｐｏｓ３）との間で、前記ワンライン・アレイ（１４）のライン伸長方向（２２）に沿って並進移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置（Ｐｏｓ１）に位置するか、前記第２の位置（Ｐｏｓ２）に位置するか、または前記少なくとも第３の位置（Ｐｏｓ３）に位置するかに応じて、各光チャネル（１６ａ〜ｄ）の前記光路（３２−１〜３２−４）を互いに異なる方向に偏向させるように構成されるようになっている、マルチ開口撮像装置（１０；３０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ開口撮像装置及びその製造方法に関する。本発明は、さらに、マルチ開口撮像装置を含む可搬型装置に関する。本発明は、さらに、線形チャネル装置と並進運動された偏向ミラーとを含むマルチ開口撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラは、１つのチャネル内で全視野を伝送し、その小型化の点で限界がある。スマートフォンでは、ディスプレイの表面法線の方向に向けられたものと、それと反対の方向に向けられたものとの２つのカメラが使用されている。
【０００３】
マルチ開口撮像装置を含む装置に課される要件は、それらの設計に関する自由度に存在し、その結果、特に小さな設置高さを達成するという点で、小型化に関してカメラに要求される。
【０００４】
従って、マルチ開口撮像装置を含む装置に対し自由度が得られるように、マルチ開口撮像装置に対しその小型化を可能とする概念が望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、大幅に小型化でき、設置高さを低減することを目的とするマルチ開口撮像装置を提供することである。
【０００６】
この目的は、独立請求項の主題によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの知見は、１ラインアレイに光チャネルを配置することにより、１ラインアレイのライン伸長方向と直交する方向に沿ってマルチ開口撮像装置を１ライン分まで小型化することが可能となることにある。マルチ開口撮像装置のアレイの１ライン設計のために小型化された一方の側は、装置の小型化される側と本質的に平行に位置合わせされ、その結果、装置が小型化された側によって実施されるときに自由度が得られる。ビーム偏向手段によって、任意の方向における光チャネルの光路の偏向が達成され、それにより、撮影されるべき対象領域に関する光チャネルの向きがランダムにでき、それによりさらなる自由度が可能になり、撮像装置を少なくとも一方向に沿って小型化することができる。
【０００８】
一実施形態によれば、マルチ開口撮像装置は、隣接して配置された光チャネルの１ラインアレイと、光チャネルの光路を偏向させるビーム偏向手段とを含む。ビーム偏向手段は、ビーム偏向手段が１ラインアレイのライン伸長方向に並進運動可能な第１の位置と第２の位置とを有する。ビーム偏向手段は、それが第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、各光チャネルの光路を互いに異なる方向に偏向するように構成されている。
【０００９】
１ラインアレイに基づいて、１ラインアレイのライン伸長方向に垂直な方向に沿ったマルチ開口撮像装置の拡張は、小型または最小であり得る。
【００１０】
さらなる実施形態によれば、可搬型装置は、実施形態によるマルチ開口撮像装置を備える。
【００１１】
さらなる実施形態によれば、マルチ開口撮像装置を製造する方法は、隣接して配置された光チャネルの１ラインアレイを提供するステップと、光チャネルの光路を偏向するビーム偏向手段を配置するステップとを含む。ビーム偏向手段は、ビーム偏向手段が１ラインアレイのライン伸長方向に並進移動可能に第１の位置と第２の位置とを有するように、かつ、ビーム偏向手段は、第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、各光チャネルの光路を互いに異なる方向に偏向できるように配置される。
【００１２】
さらなる有利な実施形態は、従属請求項の主題を形成する。
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一実施形態によるマルチ開口撮像装置の概略図を示す。
【図２】図２は、一実施形態による４つの部分的な視野を含む全視野２０の概略図を示す。
【図３】図３は、光学式手振れ補正装置を含む一実施形態によるマルチ開口撮像装置の概略図を示す。
【図４】図４は、一実施形態による１ラインアレイ及びビーム偏向手段の概略図を示す。
【図５】図５は、一実施形態による、並進運動を横切るビーム偏向手段の移動を横切る力曲線の概略図を示す。
【図６】図６は、一実施形態による可搬型装置の概略斜視図を示す。
【図７】図７は、一実施形態による２つのマルチ開口撮像装置を含む可搬型装置の概略斜視図を示す。
【図８】図８は、共有イメージセンサを含む第１のマルチ開口撮像装置および第２のマルチ開口撮像装置を含む概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面を参照して以下でより詳細に説明する前に、同一であり、同一の機能または動作を有する要素、オブジェクトおよび／または構造には、様々な図において同じ参照番号が付されているので、異なる実施形態で示された前記要素の説明は、交換可能および／または相互に適用可能である点に留意すべきである。
【００１６】
図１は、一実施形態によるマルチ開口撮像装置１０の概略図を示す。マルチ開口撮像装置１０は、イメージセンサ１２と、光チャネル１６ａ−ｄの１ラインアレイ１４と、ビーム偏向手段１８とを含む。ビーム偏向手段１８は、ビーム偏向手段１８が１ラインアレイのライン伸長方向２２に沿って並進運動可能な第１の位置と第２の位置とを有する。ビーム偏向手段は、それが第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、各光チャネル１６ａ−ｄの光路を互いに異なる方向に偏向させるように構成されている。例えば、アクチュエータ２４は、ライン伸長方向２２に平行または逆平行である並進運動２６に基づいてビーム偏向手段１８を移動させるように構成されてもよい。ビーム偏向手段は、片側または両側に反射ミラーとして実装することができる。鏡面は、平面であるか、または連続的または不連続的に湾曲するように実装することができる。代替的にまたは付加的に、ビーム偏向手段１８は、互いに隣接して配置され、受信した光路を他のファセットの方向とは異なる方向に偏向させるように実装されたファセットを備えてもよい。ミラー本体は、さらに、角柱状の断面を有していてもよい。
【００１７】
例えば、ビーム偏向手段１８は、複数のまたは多数のビーム偏向素子２８ａ−ｈを含むことができる。ビーム偏向素子２８ａ−ｈは、ビーム偏向素子２８ａ−ｈの位置に基づいて、１つのビーム偏向素子２８ａまたは２８ｅ、２８ｂまたは２８ｆ 、２８ｃまたは２８ｇ、および／または２８ｄまたは２８ｈは、各場合にそれぞれの光チャネル１６ａ−ｄの光路３２−１,３２−２,３２−３または３２−４に沿って配置できるように、例えば個々に又はグループごとに異なって配向することができる。例えば、イメージセンサ１２とビーム偏向手段１８との間に配置された光路３２−１〜３２−４は、本質的に、互いに平行（視準が合った）に延びることができる。例えば、ビーム偏向素子２８ｅ−ｈは、ビーム偏向素子２８ｅ−ｈにおいて光路３２−１〜３２−４が異なる方向に向けられるように、互いに異なる傾斜及び／又は反射特性を有することができる。異なる方向は、取り込まれるべき全視野の相互に異なる部分視野に及ぶことができ、異なる部分的視野は、異なる光チャネル１６ａ−ｄを介して、およびイメージセンサ１２の異なるイメージセンサ領域３４ａ−ｄにわたって取り込まれる。符号１，１'、２，２'、３，３'、４および４'によって示されるように、光チャネル１６ａ−ｄの光路３２−１〜３２−４は、偏向手段１８によって互いに異なる視野に偏向されてもよい。第１の視線方向は、例えば、少なくとも部分的に正のｙ方向に延びることができる。第２の視線方向は、例えば、少なくとも部分的に負のｙ方向に延びることができる。偏向手段１８が第２の位置にあるとき、ビーム偏向素子２８ａ−ｄは、光チャネル１６ａ−ｄの光路３２−１〜３２−４を偏向させるように１ラインアレイ１４の前に配置されてもよい。ビーム偏向素子２８ａ−ｄは、光路３２−１〜３２−４を負のｙ方向に沿って偏向させるように配置されてもよい。第１および第２の視野方向は、１ラインアレイ１４に対するビーム偏向素子の整列（角度）に基づいて任意であってもよい。一実施形態によれば、視野方向は、マルチ開口撮像装置１０の異なる辺に沿って延びるか、または主辺に沿って延びる。
【００１８】
ビーム偏向素子２８ａ−ｈは、例えばファセットミラーとして形成されたビーム偏向手段１８のファセットであってもよい。これは、ビーム偏向手段が、ライン伸長方向２２に沿って配置されたファセットのアレイとして形成され得ることを意味する。代替的にまたは追加的に、ビーム偏向手段１８の第１の部分３６ａは、実質的にセクションで曲がるように構成されてもよい。第２の部分３６ｂはまた、光路３２−１〜３２−４の異なる偏向を可能にする可能性のある、セクションごとに曲率が互いに異なる、断面が湾曲するように構成されてもよい。これは、ビーム偏向素子２８ａ−ｄ、２８ｅ−ｈ、および／または２８ａ−ｈが、連続的または不連続的な態様でセクションで相互接続され得ることを意味する。第１の位置において、部分３６ｂは、光路３２−１〜３２−４を偏向するように構成されてもよい。第２の位置において、部分３６ａは、光路３２−１〜３２−４を偏向させるように構成されてもよい。これにより、ｙ方向に沿ったマルチ開口撮像装置１０の薄型な構成が可能となり、厚み方向であると理解されてもよいし、平行に延びてもよい。ビーム偏向手段１８に基づいて、互いに異なる視野（対象領域）を撮影するために、第２のイメージセンサおよび／または第２の光チャネルアレイの配置を省略することができる。ビーム偏向手段の並進運動に基づいて、ビーム偏向手段の厚さ方向の運動のための設置空間を部分的または完全に省くことができ、大幅な小型化が可能となる。光路３２−１〜３２−４を偏向させるための領域またはブロック３６ｂおよび３６ａの配置は、それぞれビーム偏向手段１８の第１の位置Ｐｏｓ１および第２の位置Ｐｏｓ２であると理解することができる。
【００１９】
アクチュエータ２４は、例えば、空気圧アクチュエータとして、油圧アクチュエータとして、圧電アクチュエータとして、直流モータとして、ステッピングモータとして、熱駆動アクチュエータとして、静電アクチュエータとして、電歪アクチュエータとして、磁歪アクチュエータとして、またはボイスコイルドライブとして設定することができる。
【００２０】
１ラインアレイ１８は、例えば光チャネル１６ａ−ｄが通過する担体３８を含むことができる。この目的のために、担体３８は、例えば、不透明になるように構成することができ、光チャネル１６ａ−ｄのための透明領域を含むことができる。透明領域内でまたは隣接しておよび／またはその端部領域内で、光チャネル１６ａ−ｄの光学系を配置することができる。これに代えてまたはこれに加えて、担体３８は、例えばポリマー材料および／またはガラス材料に基づいて、透明に構成されてもよい。イメージセンサ１２のそれぞれのイメージセンサ領域３４ａ−ｄ上の全視界のそれぞれの部分視野の投影を可能にする光チャネル１６ａ−ｄの光学系（レンズ）は、担体３８の表面上に配置することができる。これに関して有利なことは、光路１６ａ−ｄおよび／またはマルチ開口撮像装置１０の寸法が、厚さ方向に沿って配置された光学素子の寸法（直径）に依存し得ることである。担体３８は、基本的に、光学系の厚さ方向に沿って同じ寸法を有することができるので、１ラインアレイ１４の担体３８の厚さ方向に沿って付加的な設置空間を少量設けるか、または追加する必要がない。
【００２１】
イメージセンサ領域３４ａ−ｄは、例えば、対応する画素アレイを含むチップから形成されてもよく、イメージセンサ領域は、共有基板および／または共有回路基板上に実装されてもよい。あるいは、イメージセンサ領域３４ａ−ｄは、イメージセンサ領域３４ａ−ｄにわたって連続的に延在する共有画素アレイの一部から形成されることも可能であり、共有画素アレイは、例えば、個々のチップ上に形成されている。例えば、共有画素アレイの画素値のみがイメージセンサ領域３４ａ−ｄにおいて読出される。もちろん、２つ以上のチャネルのための１つのチップの存在、さらに他のチャネルのためのさらなるチップの存在など、前記代替の様々な組合せも可能である。イメージセンサ１２のいくつかのチップの場合、前記チップは、例えば、一緒に、またはグループなどで、１つまたは複数の回路基板上に実装することができる。
【００２２】
図２は、４つの部分視野４２ａ−ｄを含む全視野２０の概略図を示す。部分視野４２ａ−ｄは、例えば、光チャネル１６ａ−ｄと関連することができる。いくつかの部分的な視野は、例えば、マルチ開口撮像装置内の多数の光チャネルに基づいて、より大きく、および／またはより小さくすることができる。図１に関しては、例えば、光路３２−１を部分視野４２ａに向け、光路３２−２を部分視野４２ｂに向け、光路３２−３を部分視野４２ｃに向けてもよく、および／または光路３２−４を部分視野４２ｄに向けてもよい。部分視野４２ａ−ｄとの光路３２−１〜３２−４の対応付けは任意であるが、ビーム偏向手段１８に基づいて光路４２−１〜４２−４が互いに異なる方向に向いていることが明らかとなる。
【００２３】
これは、光チャネルが、全視野２０の互いに重なり合う部分視野を撮影するように構成され得ることを意味する。光路３２−１〜３２−４は、ビーム偏向手段１８の、イメージセンサ１２から遠ざかる方向に、同一の視線方向と同じ視線方向内の異なる傾斜または角度を示すことができる。異なる傾斜は、全視野の異なる部分視野の撮影を可能にする。様々な傾斜は、ビーム偏向手段１８および／または光学チャネル１６ａ−ｄの光学系によって得られる。
【００２４】
図３は、マルチ開口撮像装置３０が、ビーム偏向手段１８の回転運動４８を生成することによって画像軸４６を画像安定化するための光学像安定化装置を含む点で、マルチ開口撮像装置１０に関して変更されたマルチアパーチャ撮像装置３０の概略図を示す。画像安定化装置４４は、回転運動４８を生成するように構成されたアクチュエータ５２を含むことができる。この目的のために、アクチュエータ５２は、ビーム偏向手段１８と機械的に接続されてもよい。アクチュエータ５２は、類似の態様で回転運動４８を生成するように構成することができる。これは、例えば、並進運動２６に沿ったビーム偏向手段１８の第１の位置、第２の位置、および／またはさらなる位置の間で、本質的に位置的に離散的に切替えることができ、ビーム偏向手段の位置は、１つ、２つまたは複数の方向に安定するように構成されてもよいものと理解される。これは、ビーム偏向手段１８をその間で移動させる位置的に離散した位置を意味するものと理解される。並進運動２６は、類似の回転運動４８によって重畳されてもよい。類似の運動は、位置的に連続的であるか、または並進運動２６のそれよりも実質的に小さいステップサイズを少なくとも有すると理解することができる。回転運動４８は、例えばビーム偏向手段１８の回転軸５４の周りに発生させることができる。回転軸５４は、１ラインアレイのライン伸長方向２２と平行に配置されてもよい。ビーム偏向手段１８の回転運動４８は、例えば、標準位置の周りに±１５°、±１０°または±１°の角度の範囲内で構成可能である。ビーム偏向手段１８の回転または傾斜に基づいて、光学像の安定化は、空間的に、例えば、ライン伸長方向２２に対して垂直に配置された画像軸４６に沿って得ることができる。回転運動４８は、ライン伸長方向２２に垂直でイメージセンサ１２に平行な方向に沿って、イメージセンサ１２に関して１ラインアレイ１４を移動させた場合に得られるのと同じまたは類似の効果を有することができる。しかしながら、回転運動４８に基づいて、そのような並進運動は回避され得るので、イメージセンサ１２または１ラインアレイ１４を動かすためにライン伸長方向２２に垂直でイメージセンサ１２に平行な方向に沿った設置スペースの確保を回避することができる。簡略化して言えば、画像軸４６に沿った光学像安定化は、高さ方向または厚さ方向、例えば、有利なｙ方向、に沿った追加の設置スペースなしに実施されてもよい。
【００２５】
光学像安定化装置４４は、並進運動５８に基づいてライン伸長方向２２に沿って１ラインアレイ１４を並進移動させるように構成されたさらなるアクチュエータ５６を含むことができる。並進運動５８は、第２の画像軸６２に沿った画像安定化を可能にすることができる。画像軸４８および６２は、互いに垂直に配置されてもよく、例えば、取込まれる画像の伸張方向を記述してもよい。アクチュエータ５２および／または５６は、空気圧アクチュエータとして、油圧アクチュエータとして、圧電アクチュエータとして、直流モータとして、ステッピングモータとして、熱駆動アクチュエータとして、静電アクチュエータとして、電歪アクチュエータとして、磁歪アクチュエータとして、または 例えばボイスコイルドライブとして使用することができる。
【００２６】
さらなる実施形態によれば、アクチュエータ５６および／または他のアクチュエータは、イメージセンサ１２と１ラインアレイ１４との間および／またはイメージセンサ１２と光チャネルの光学系５９ａの間の距離を変化させるように構成されてもよい。このために、例えば、アクチュエータ５６は、視野の結像の焦点を変更し、および／またはオートフォーカス機能を得るために、光路３２−１〜３２−４の光路に沿って、かつ／または、ライン延伸方向２２に直交するように、１ラインアレイ１４を移動させるように構成されていてもよい。さらに、アクチュエータ５６または別のアクチュエータは、１ラインアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離を少なくとも本質的に一定に保つように、または追加のアクチュエータが使用されない場合には追加のアクチュエータが使用されていないときは、少なくとも本質的に一定であり、正確には可能な限り一定であり、すなわちビーム偏向手段１８を１列アレイ１４が移動するのと同じだけ移動させることができるように構成してもよい。ビーム偏向手段を備えていないカメラでは、焦点機能の実施は、装置の寸法（厚さ）を増加させることがある。移動可能な設置スペースを垂直に配置することができるので、これは、イメージセンサ１２の主面に平行であり、マルチ開口撮像装置のライン伸長方向２２に垂直な寸法（例えば、ｙ方向に沿った厚さ）に沿った寸法に沿って生じる任意の追加の寸法なしに生じる可能性がある。１ラインアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の一定の距離に基づいて、ビーム偏向は調整された（場合によっては最適な）状態に維持されることができる。簡潔に言えば、撮像装置３０は、焦点を変更するための焦点合わせ手段を備えていてもよい。合焦手段は、マルチ開口撮像装置３０の光チャネルの少なくとも１つの光学系５９ａ−ｄとイメージセンサ１２との間の相対的な動き（合焦移動）を提供するように構成されてもよい。合焦手段は、例えばアクチュエータ５６および／または５２および／またはさらなるアクチュエータなどの相対的な移動を提供するためのアクチュエータを備えることができる。ビーム偏向手段１８は、対応する構成的な構成または別のアクチュエータの利用に応じて、合焦移動と同時に移動することができる。これは、１ラインアレイ１４とビーム偏向手段との間の距離が変化しないこと、および／またはピント移動が発生するのでビーム偏向手段１８が、同時にまたは時間遅れで、同じまたは同程度に移動されることを意味し、その結果、焦点が変化する前の距離と比較して、少なくともマルチ焦点撮像装置によって視野が撮影された時点で変化しないようにする。
【００２７】
光学系５９ａ−ｄは、担体３８の主面上に配置されてもよい。担体３８は、光学系５９ａ−ｄ間の相対位置を安定に保つことができる。担体３８は、透明に構成することができ、例えば、ガラス材料および／またはポリマー材料を含むことができる。光学系５９ａ−ｄは、担体３８の少なくとも１つの表面上に配置することができる。担体３８は、個々の光チャネルで結像するために使用される光路３２−１〜３２−４を通過することができる。マルチ開口撮像装置の光チャネルは、ビーム偏向手段１８とイメージセンサ１２との間で担体３８を横断することができる。光学系５９ａ−ｄの周辺領域内の囲い込みを省くことができるので、これは、イメージセンサ１２と平行で且つライン伸長方向２２に垂直な方向に沿って、又はｙ方向に沿って、担体３８の、従って、１ラインアレイ１４の小さな寸法を可能にする。実施形態によれば、担体３８は、イメージセンサ１２の主面に平行でかつ線路延長方向２２に垂直な方向に沿って光学系５９ａ−ｄの対応する寸法よりも大きくないように、または対応する寸法よりわずかに大きい、すなわち最大２０％、最大１０％または最大５％だけ大きいように構成されている。
【００２８】
図４は、１ラインアレイ１４とビーム偏向手段１８'の概略図を示す。１ラインアレイ１４は、それらを通過する光チャネル１６ａ−ｄおよび／または光路３２−１〜３２−４が、ビーム偏向手段１８の領域内でライン伸長方向２２に沿って相互距離６４を有するように形成することができる。距離６４は、ライン伸長方向２２に沿った光チャネルの光チャネル１６ａ、１６ｂ、１６ｃまたは１６ｄの少なくとも寸法６６を有することができる。ビーム偏向手段１８'は、光チャネル１６ａ−ｄと関連するビーム偏向素子２８ａおよび２８ｅ、２８ｂおよび２８ｆ、２８ｃおよび２８ｇ、２８ｄおよび２８ｈが互いに隣接して配置されるように形成することができる。これは、光チャネル１６ａ−ｄと関連し、第１の全視野の撮影を可能にする第１のビーム偏向素子２８ａ−ｄと、光チャネル１６ａ−ｄと関連し、第１の視野とは異なる第２の全視野の撮影を可能にする第２のビーム偏向素子２８ｅ−ｄとがビーム偏向手段１８'内またはビーム偏向手段１８'においてライン伸長方向２２に沿って交互に配置されることを意味すると理解することができる。それぞれの視野の位置に基づいて、光路３２−１〜３２−４の偏向は、それぞれの視野に向かうマルチ視野撮像装置の異なる視野方向であると理解され得る。簡潔に言えば、現在の動作状態または現在の位置で使用されていないビーム偏向素子は、２つの光チャネル１６ａおよび１６ｂ、１６ｂおよび１６ｃ、１６ｃおよび１６ｄのそれぞれの間に位置してもよい。このような配置は、例えば、図１に示す並進運動２６によってカバーされる距離と比較して、カバーされるより短い距離に基づいて、第１の位置と第２の位置との間の切替えのための並進運動２６を可能にし、かつカバーされる距離は、例えば、ライン伸長方向２２に沿ったブロック３６ａまたは３６ｂの長さに対応していてもよく、並進運動は、より小さくてもよく、例えば、それらの半分または１／４に相当してもよい。この交互配置に基づいて、マルチアパーチャ撮像装置のライン伸長方向に沿った設置スペースの縮小が得られる。例えば、ビーム偏向手段１８'は、マルチ偏向撮像装置１０または３０内に、ビーム偏向手段１８の代わりにまたはビーム偏向手段１８に加えて配置されてもよい。
【００２９】
図５は、並進運動２６を横切るビーム偏向手段１８または１８'の運動を横切る力の曲線の概略図を示す。ライン伸長方向２２に沿ったビーム偏向手段の固定点の位置が横座標にプロットされている。グラフの縦軸は、ビーム偏向手段を正および負のライン伸長方向にそれぞれ移動させるアクチュエータの必要な力を示している。ビーム偏向手段の運動は、１つ、２つまたは複数の方向に安定するように実行されてもよい。例えば、安定位置Ｐ1、Ｐ2および／またはＰ3は、力線図がそれぞれの位置で極小を示すことを意味すると理解され得る。例えば位置Ｐ1と位置Ｐ2との間の２つの安定した位置の間の距離は、例えば図４の文脈で説明したように距離６４に対応することができる。これは、２つの安定した位置Ｐ1とＰ2との間の距離が、ライン伸長方向に沿った２つの光チャネル間の距離に対応できることを意味する。
【００３０】
例えば、アクチュエータ２４がステッピングモータとして構成されている点において、１つ、２つまたは複数の方向に安定した位置を得ることができる。例えば、ビーム偏向手段が２つの位置の間を前後に移動するように構成されている場合、位置Ｐ1またはＰ2の１つは、例えば、アクチュエータのアイドル位置であってもよく、またはそれに基づいていてもよい。アクチュエータは、例えば、他の位置に達すると、アクチュエータの力が除去されたとき、その開始位置にビーム偏向手段を戻す反力を加えるばね力に関して並進運動２６を実行するように構成することができる。これは、力の極小値を示さない力線図のそのような領域においても、安定した位置が得られることを意味する。例えば、これは最大の力であり得る。代替的にまたは追加的に、ビーム偏向手段１８と隣接するハウジングまたは基板との間の磁気的な力または機械的な力に基づいて安定した位置を得ることができる。これは、ビーム偏向手段を並進移動させるためのアクチュエータ２４が、ビーム偏向手段を２つまたは複数の方向に安定した位置に動かすように構成され得ることを意味する。あるいは、規定された端部位置において位置切換えが実行される２つの端部位置を定義する位置の双安定配置のために簡単な機械的停止部を設けることができる。
【００３１】
ビーム偏向手段が第３の位置、例えば位置Ｐ2又はそれとは異なる安定又は不安定な位置を有する場合であり、かつビーム偏向手段が１つのラインアレイのライン伸長方向に沿って第１、第２及び第３の位置Ｐ1、Ｐ2及びＰ3の間で並進可能に配置される場合、ビーム偏向手段は、第１の位置、第２の位置、または第３の位置に位置するかどうかに応じて、各光チャネルの光路を互いに異なる方向に偏向させるように構成することができる。ビーム偏向手段の位置は、相互に異なる全視野に向けてマルチ開口撮像装置の視線方向を少なくとも部分的に決定することができる。光チャネルの光学系またはビーム偏向手段の傾きは、視野方向内の光チャネルをそれぞれの全視野の異なる部分視野に導くことができる。図１に関して、ビーム偏向手段１８は、例えばビーム偏向素子２８ａ−ｄおよび２８ｅ−ｈの方向とは異なる向きをそれぞれ有する、さらに別のビーム偏向素子を含むことができる。
【００３２】
さらなる実施形態によれば、ビーム偏向手段は、３つ以上の位置の間を並進移動することができる。
【００３３】
図６は、マルチ開口撮像装置１０を含む可搬型装置６０の概略斜視図を示す。代替的または追加的に、可搬型装置６０は、マルチ開口撮像装置３０のような他のマルチ開口撮像装置を含むこともできる。可搬型装置６０は、例えば、携帯電話（スマートフォン）、タブレット、または携帯音楽プレーヤなどの通信装置として構成することができる。
【００３４】
マルチ開口撮像装置１０に基づいて、可搬型装置の異なる方向に沿った視野の撮影は、マルチ開口撮像装置によって可能にされ得る。例えば、マルチ開口撮像装置の光チャネルの光路３２は、ビーム偏向手段１８の第１の位置に基づいて、第１の視線方向に沿って偏向されてもよい。これは、例えば、正のｙ方向であってもよい。光路は、光路３２'によって示されるように、ビーム偏向手段１８の第２の位置に基づいて、異なる視線方向に沿って偏向されてもよい。これは、例えば負のｙ方向であってもよい。例えば、光路３２および／または３２'は、透明領域６８ａおよび／または６８ｂを介して可搬型装置６０のハウジングから出射することができる。これに関して有利なことは、イメージセンサの構成素子、光チャネルの１ラインアレイおよびビーム偏向手段が、実際の撮影方向（例えば、正のまたは負のｙ方向）に直角に配置された１つの平面内に配置されることができる。代替的にまたは付加的に、例えば、少なくとも１つの視線方向が、異なる視線方向に関して９０°と異なる角度を含むか、または１８０°と異なる角度を含む場合、平面の傾斜または傾斜配置も可能である。
【００３５】
ビーム偏向手段１８と、アレイ１４とイメージセンサ１２の本明細書に記載の構成要素の配置とに基づいて、ハウジング７２を薄型に構成することができる。これは、異なる空間方向に沿ったハウジングの延長部と比較して、ハウジング７２の厚さ方向に沿った延長部または２つの主側面部７４ａおよび７４ｂの間の距離が小さくてもよいことを意味する。主面７４ａおよび７４ｂは、例えば、表面積が大きいかまたは最大の、ハウジング７２の側面または面であってもよい。例えば、これに限定されるものではなく、前側及び後側であってもよい。側方または副面７６ａおよび７６ｂは、主辺７４ａおよび７４ｂを互いに接続することができる。二次側７６ａおよび７６ｂの主面７４ａまたは７４ｂから他の主面７４ｂまたは７４ａへの延長は、例えばハウジング７２または可搬型装置の厚さであると理解することができる。ｙ方向は、例えば厚さ方向であると理解することができる。他の方向に沿ったハウジング７２の延長部、例えば、ｘ方向および／またはｚ方向は、厚さ方向に沿った延長の少なくとも３倍、少なくとも５倍または少なくとも７倍になり得る。
【００３６】
図７は、第１のマルチ開口撮像装置１０ａおよび第２のマルチ開口撮像装置１０ｂを含み、マルチ開口撮像装置によって全視野２０を立体的に撮影するように構成された可搬型装置７０の概略斜視図を示す。全視野２０は、例えば、主面７４ａから離れて面する主面７４ｂ上に配置される。例えば、マルチ開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、透過領域６８ａおよび／または６８ｃを介して全視野２０を取込むことができ、主面７４ｂ内に配置されたダイアフラム７８ｂおよび７８ｄは、少なくとも部分的に透明である。主面７４ａ内に配置されたダイアフラム７８ｂおよび７８ｄは、それぞれ、透明領域６８ｂおよび６８ｄを少なくとも部分的に光学的に閉じることができ、迷光がマルチ開口撮像素子１０ａ及び／又は１０ｂの撮像を歪める可能性がある、主辺７４ａに面する側からの迷光の量は、少なくとも低減される。なお、マルチ開口撮像素子１０ａ、１０ｂは、図中で離間して配置されていても、空間的に隣接して配置されていてもよいし、組合わせられていてもよい。例えば、撮像装置１０ａ、１０ｂの１ラインの配列は、互いに隣合っていてもよいし、互いに平行であってもよい。１ラインアレイは、相互線を形成することができ、各マルチ開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、１ラインアレイを含む。撮像装置１０ａおよび１０ｂは、共有ビーム偏向手段および／または共有担体３８および／または共有イメージセンサ１２を含むことができる。マルチ開口撮像装置１０ａおよび／または１０ｂの代わりにまたはそれに加えて、マルチ開口撮像装置３０を配置することができる。
【００３７】
透明領域６８ａ−ｄは、さらに、非利用の場合に光学構造を覆う切換可能なダイヤフラム７８ａ−ｄを備えていてもよい。ダイアフラム７８ａ−ｄは、機械的可動部分を含むことができる。機械的に可動な部分の移動は、例えばアクチュエータ２４,５２および５６に記載されているように、アクチュエータを使用して行うことができる。代替的にまたは追加的に、ダイヤフラム７８ａ−ｄは電気的に制御可能であり、エレクトロクロミック層またはエレクトロクロミック層シーケンスを含む、すなわちエレクトロクロミックダイアフラムとして形成される。
【００３８】
原理的には、イメージセンサ、結像光学系およびミラーアレイを含む任意の数のサブモジュールを配置することができる。サブモジュールは、システムとして構成することもできる。サブモジュールまたはシステムは、例えば、スマートフォンのようなハウジング内に設置することができる。システムは、１つまたは複数のラインおよび／または行およびいかなる所望の位置に配置することができる。例えば、視野の立体的な撮影を可能にするために、２つの撮像装置１０をハウジング７２内に配置することができる。
【００３９】
更なる実施形態によれば、装置７０は、全視野２０が３つ以上のマルチ開口撮像装置によって走査されるように、更なるマルチ開口撮像装置１０及び／又は３０を含む。これは、視野方向がチャネルごとに適合されるので、全フィールドを撮影する、部分的に重複する多数のチャネルを可能にする。立体的なあるいはより高次の順序を含むやり方で全視野を撮影するために、本明細書に記載された実施形態に従って、および／または正確に１つのラインまたは別個のモジュールとして形状をとることができるチャネルの記載された配置に従って、少なくとも１つのさらなるチャネルの配置を構成することができる。これは、１ラインアレイが第１の部分と第２の部分を含むことができ、第１のマルチ開口撮像装置および第１のマルチ開口撮像装置とは異なる第２のマルチ開口撮像装置にそれぞれ関連付けることが可能であることを意味する。更なるラインの光チャネルはまた、それぞれ重なり合う部分領域を撮影し、一緒になって全視野をカバーすることができる。これにより、部分的に重なり、サブグループ内の全視野をカバーするチャネルからなるアレイカメラのステレオ、トリオ、クアトロの構造を得ることができる。
【００４０】
図８は、例えば、撮像システム７０内に配置され得る第１のマルチ開口撮像装置１０ａおよび第２のマルチ開口撮像装置１０ｂを含む概略構造を示す。アレイ１４ａおよび１４ｂは、それぞれ１本の線で構成され、共用の線を構成している。あるいは、イメージセンサ１２ａおよび１２ｂは、共通基板上あるいは共通回路ボードあるいは共通フレキシブルボード等の共用の回路担体上に搭載されていてもよい。あるいは、イメージセンサ１２ａおよび１２ｂは、互いに異なる基板を備えていてもよい。もちろん、個別のコンポーネントを含むさらなるマルチ開口撮像装置は、共用画像センサ、共用アレイおよび／または共用ビーム偏向手段１８を含むマルチ開口撮像装置だけでなく、共用イメージセンサ、共用アレイおよび／または共用ビーム偏向手段を含むマルチ開口撮像装置等、前記選択肢の様々な組合せも可能である。共用イメージセンサに関して有利なことは、共用アレイおよび／または共用ビーム偏向手段は、少数のアクチュエータを制御することによって、それぞれの構成要素の動きを高い精度で達成することができ、アクチュエータ間の同期を削減または回避することができることである。さらに、高い熱安定性を達成することができる。代替的にまたは追加的に、他のおよび／または相互に異なるマルチ開口撮像装置１０および／または３０は、共用アレイ、共用画像センサおよび／または共用ビーム偏向手段を備えることもできる。代替的にまたは追加的に、他のおよび／または相互に異なるマルチ開口撮像装置１０および／または３０は、共用アレイ、共用イメージセンサおよび／または共用ビーム偏向手段を備えることもできる。
【００４１】
マルチ開口イメージング装置を製造する方法は、隣接して配置された光チャネルの１ラインアレイを提供するステップと、光チャネルの光路を偏向させるビーム偏向手段を配置するステップとを含む。ビーム偏向手段は、ビーム偏向手段がその間でビーム偏向手段が１ラインアレイのライン伸長方向に沿って並進移動する第１の位置と第２の位置とを有するように、かつ、ビーム偏向手段は、第１の位置にあるか第２の位置にあるかによって、各光チャネルの光路を互いに異なる方向に偏向するように、配置される。
【００４２】
換言すれば、線形チャネル配置を備えるマルチ開口カメラは、互いに隣接して配置され、全視野の一部を送信または撮影するいくつかの光チャネルをそれぞれ含むことができる。実施形態によれば、ミラー（ビーム偏向手段）は、ビーム偏向のために使用でき、設置高さの低減に寄与することができる結像レンズ（光チャネルの光学系）の前に有利に配置することができる。
【００４３】
これは、アクチュエータが、直方体の側面によって画定される２つの平面の間に少なくとも部分的に配置されるように、アクチュエータが配置され得ることを意味する。直方体の辺は、互いに平行に、かつ、アレイの線延長方向と、イメージセンサとビーム偏向手段との間の光チャネルの光路の一部と平行になるように、平行に整列されてもよい。直方体の容積は最小であり、それにもかかわらず、イメージセンサ、アレイ及びビーム偏向手段並びにそれらの動作に依存する動作を含む。
【００４４】
マルチ開口撮像装置の厚さ方向は、平面に垂直に、および／またはｙ方向に平行に配置されてもよい。アクチュエータは、厚さ方向に平行な寸法または延長部を含むことができる。寸法の最大値の５０％、最大値の３０％または最大値の１０％は、平面間に位置する領域から出発して平面を越えて突出することができ、または前記領域から突出することができる。例えば、アクチュエータは、平面を越えて最大限の限界程度まで突出している。実施形態によれば、アクチュエータは、平面を越えて突出しない。これに関して有利なのは、マルチ開口撮像装置の厚さ方向に沿った延長が、アクチュエータによって増大されないことである。
【００４５】
マルチ開口撮像装置の容積は、規定された平面の間に小さいまたは最小の設置スペースを含むことができる。平面の側方または延長方向に沿って、マルチ開口撮像装置の設置スペースは大きくてもよいし、所望の大きさであってもよい。仮想直方体の体積は、例えば、イメージセンサ、１ラインアレイ及びビーム偏向手段の配置によって影響を受ける。本明細書に記載された実施形態によるこれらの構成要素の配置は、これらの構成要素の、平面に垂直な方向に沿った設置スペース、ひいては平面同士の距離が小さくまたは最小になるように行われてもよい。構成要素の他の構成と比較して、仮想直方体の他の辺の容積および／または距離は増大し得る。
【００４６】
チャネルごとに適合されたビーム偏向手段（ファセットミラー）と組み合わせて、ファセットは平面であってもよいし、任意の曲率を示すか、または自由形状の表面を備えていてもよい。チャネルの視野方向がミラーアレイの個々のファセットによってあらかじめ定義されているか影響を受けているのに対し、チャネルの結像光学系は本質的に同じ方法で設計することが有利に可能である。偏向ミラーは並進移動させることができ、移動方向はチャネルの光軸に垂直に、すなわちライン伸長方向に沿って延びる。偏向ミラーは、一方の側で反射性であってもよく、例えば、金属層または誘電体層の配列を配置することが可能である。偏向ミラーは、例えば、撮像モジュール（担体）内に構成された光チャネルのファセットよりも多い複数のファセットを含む。一実施形態によれば、ファセットの数は、光チャネルの数の倍数であってもよい。前記倍数は、並進運動に沿ったビーム偏向手段の位置の数またはマルチ開口撮像装置の多数の視野方向に一致し得る。さらなる実施形態によれば、ビーム偏向素子の数は、複数の光チャネルとは異なっていてもよい。少なくとも２つの光チャネルから光路を偏向するように、少なくとも１つのビーム偏向素子をビーム偏向手段の位置に形成または配置することができる。ミラーの並進運動は、好ましくは、２つのまたはいくつかの方向、すなわち、位置的に離散的に安定な方法で行われ得る。最小のステップサイズは、実施形態によれば、２つの撮像チャネルの距離に対応することができる。あるいは、ミラーの並進運動は、類似の、すなわち位置的に連続的なやり方で行われてもよく、または２つの位置の間の距離よりも小さいステップサイズを含んでもよい。ミラーの並進運動は、カメラ（撮像装置）の視線方向を切り替えるために使用することができる。例えば、ディスプレイに対して前、左、右、上、下及び/又は後の視線方向を切替えることができる。方向を示す用語は、ランダムに交換可能または適応可能であり、限定的な効果を有することを意図しない。
【００４７】
偏向ミラー（ビーム偏向手段）は追加的に枢動させることができ、回転軸は光軸に対して垂直に、場合によっては光チャネルのライン伸長方向に平行に延びることができる。ミラーの回転は類似の方法で行うことができる。ミラーの類似の回転は、光学的画像の安定化を可能にするために画像位置の１次元適応に使用可能である。ここでは、最大±１５°、最大±１０°または最大±１°のように、数度の動きで十分であり得る。２つまたは複数の方向に安定しているか類似している類似した並進運動は、画像安定化の回転運動と組合わせることができる。特に、前方視野方向および後方視野方向を有する２つのカメラを利用する、例えばスマートフォンなどのモバイル機器で使用される以前の解決策は、切替え可能な視野方向を含む構造で置換えることができる。この構造は、従来の解決法とは異なり、観察窓（透明領域）は、カメラのハウジング内に、前後の視野方向が同じ位置であるが、上下のハウジングカバー内に、すなわち反対の向きで配置されてもよい点に、さらに特徴付けられる。代替的にまたは追加的に、例えば、全視野を立体視的に撮影することができるように、さらなるマルチ開口撮像装置を配置することができる。光路を通って通過するハウジングカバーの領域、例えば６８ａおよび６８ｂは、透明であってもよく、可視光が使用される場合には、例えば、ガラス材料および／またはポリマー材料を含んでもよい。
【００４８】
任意の数のサブモジュール、すなわち、少なくとも１つのイメージセンサ、結像光学系およびミラーアレイからなるマルチ開口撮像装置を使用することができる。前記サブモジュールは、例えば、１つのシステムとして構成することができる。サブモジュールは、例えば、スマートフォンのようなハウジング内に設置することができる。サブモジュールは、１つまたは複数の列内および／または行内または任意の所望の位置に配置することができる。さらに、切替え可能な振動板は、透明領域６８ａおよび／または６８ｂに隣接して、または透明領域６８ａおよび／または６８ｂの前および／または後に、光チャネルのビーム方向に沿った領域内に配置されてもよく、追加の切換え可能な振動板は、利用されていない場合、または異なる透明領域が使用される場合、すなわち透明領域を少なくとも部分的に光学的に閉じることができる場合に透明領域を覆う。振動板は、機械的に可動な部分であってもよいし、含んでもよい。本明細書に記載されたアクチュエータの原理を使用しながら、この動作を可能にすることができる。代替的に又は追加的に、振動板は、エレクトロクロミック振動板であってもよく、電気的に制御可能であってもよく、及び／又は１つ以上のエレクトロクロミック層又は層順序を含んでもよい。
【００４９】
本明細書で説明される実施形態は、線形チャネル構成によるマルチ開口アプローチを使用することによって、マルチ開口撮像装置の設置高さの低減を可能にする。これは、ミラー（ビーム偏向手段）を用いたビーム偏向に基づいてさらなる全視野を撮影するための第２および／またはさらなるカメラを省略することを可能にする。１次元の光学像安定化のための同様のミラーチルトに基づいて、画質を向上させることができる。これにより、全体的な構造が単純化され、製造コストが低減されることと相まって、システム全体の設置面積が縮小される。
【００５０】
本明細書に記載の実施形態は、それぞれが線形チャネル構成および最小設置サイズを含むマルチ開口撮像システムに使用することができる。
【００５１】
ビーム偏向手段から出発して、光路および／または光軸を互いに異なる方向に向けることがすでに上で指摘されている。これは、光路が、ビーム偏向手段での偏向の間および／または光学系による偏向中に互いに平行に向けられることによって達成され得る。光路および／または光軸は、ビーム偏向の前に、またはビーム偏向なしに、平行からずれることがある。この状況は、チャネルが何らかの種類のプレ発散を提供されてもよいという事実によって以下に説明される。前記光軸の前記プレ発散によって、例えば、ビーム偏向手段のファセットのファセット傾斜の全てが互いに異なるわけではなく、いくつかのチャネルのグループが、例えば、等しい傾斜を有するファセットを含むか又は同一のファセットに向けられることが可能である。この場合、後者は、ライン伸長方向に隣接する前記チャネル群に関連するファセットとして、一体化されるか、または連続的に互いに結合されるように形成されてもよい。これらのチャネルの光軸の発散は、光チャネルの光学系の光学中心とチャネルのイメージセンサ領域の光学中心の間の横方向のオフセットによって達成されるように、これらの光軸の発散に起因する。プレ発散は、例えば、平面に限定され得る。これらのチャネルの光軸の発散は、光チャネルの光学系の光学中心とチャネルのイメージセンサ領域の光学中心との間の横方向のオフセットによって達成されるように、これらの光軸の発散が起源である。プレ発散は、例えば、平面に限定され得る。光軸は、ビーム偏向に先立って、または偏向することなく、例えば共有された平面内に延在することができるが、前記平面内で分岐状に延びており、かつ、ファセットは、他方の横断面内で追加の発散のみを引き起こし、すなわち、全てがライン伸長方向と平行に傾いており、上述した光軸の共通平面とは異なる方向にのみ互いに傾いている。ここでもまた、いくつかのファセットは、同じ傾斜を有してもよく、および／または光軸が対ごとに、例えばビーム偏向の前に、またはビーム偏向もなしに既に上述の光軸の共通平面内にある、異なるチャネルのグループに共通に関連付けられてもよい。簡略化して言えば、光学系は、第１（画像）方向に沿った光路の（プレ）発散を可能にし、ビーム偏向手段は、第２（画像）方向に沿った光路の発散を可能にする。
【００５２】
例えば、光学系の光学中心がライン伸長方向に沿って直線上に位置することにより、上述の可能性のあるプレ発散が達成でき、一方、イメージセンサ領域の中心は、ライン伸長方向に沿って及び／又はライン伸長方向及びイメージセンサ法線の両方に垂直な方向に沿って、チャネル特有の方法で、例えば、イメージセンサ平面内の上述の直線上にある点から逸脱した点で、イメージセンサ領域の平面の法線に沿った光学中心の投影から、光学中心平面内の直線上にある点に逸脱した点、となるように配置される。あるいは、イメージセンサの中心がライン伸長方向に沿って直線上に位置するようにプレ発散させることができ、一方、光学系の中心は、ライン伸長方向に沿った、および／またはライン伸長方向と光学中心平面の法線の両方に垂直な方向に沿った、チャネル特有の方法で、光学系の光学中心の平面の法線に沿ったイメージセンサの光学中心の投影から、光学中心面内の直線上にある点上へ、例えば光学中心平面内で上述の直線上にある点から逸脱する点で、逸脱するように配置されている。各投影からの上述したチャネル特有の偏差は、ライン伸長方向にのみ、すなわち共有された平面内にのみ位置する光軸にはプレ発散が設けられることが好ましい。光学中心とイメージセンサ領域中心の両方は、それぞれ、ライン伸長方向に平行な直線上に位置するが、異なる中間ギャップを有する。ライン伸長方向に垂直な横方向のレンズとイメージセンサとの間の横方向オフセットは、設置高さの増加をもたらす。ライン伸長方向の面内オフセットだけでは設置高さは変わらないが、ファセットの数が減少したり、ファセットが角度方向にのみ傾いたりする可能性があり、設計を単純化する。例えば、それぞれの場合に隣接する光チャネルは、共用平面内に延在し、互いに関連して斜めになっている光軸を備えていてもよく、すなわち、プレ発散を備えていてもよい。ファセットは、一群の光チャネルに関して、ただ１つの方向に傾けられ、ライン伸長方向に平行に配置されてもよい。
【００５３】
例えば超解像を達成するために、および／または対応する部分視野が前記チャネルによって走査される解像度を高めるために、さらに、いくつかの光チャネルが同じ部分視野に関連付けられるようにする準備ができる。そのようなグループ内の光チャネルは、例えば、ビーム偏向に先立ち、平行に延在され、１つのファセットによって部分視野に偏向される。有利には、１つのグループのチャネルのイメージセンサの画素イメージは、このグループの別のチャネルのイメージセンサの画素のイメージ間の中間の位置に配置される。
【００５４】
例えば、超解像度目的がなくても、立体視目的のためだけに実現可能なことは、直接隣接チャネルのグループが、ライン伸長方向内の部分視野で全視野を完全にカバーしする実施形態であり、それらの部分のために、相互に直接的に隣接するチャネルの更なるグループが全視野を完全にカバーする実装であろう。
【００５５】
したがって、上記の実施形態は、マルチ開口撮像装置および／またはこのようなマルチ開口撮像装置を含むシステム、具体的には１ラインチャネル構成で実施することができ、各チャネルは、全視野の部分視野を送信し、部分視野は部分的に重複する。３Ｄ撮像用のステレオ、トリオ、クアトロなどの設計の複数のそのようなマルチ開口撮像装置を含む設計が可能である。この文脈では、ほとんどのモジュールは、１つの連続したラインとして実装されてもよい。隣接するラインは、同一のアクチュエータと共有のビーム偏向素子からメリットを得ることができる。光路内に存在する可能性がある１つ以上の増幅基板は、ステレオ、トリオ、クワトロ設計を形成することができるライン全体に延在してもよい。超解像度法を使用することができ、いくつかのチャネルが同じ部分画像領域を撮像する。光軸は、既にビーム偏向装置なしで分岐状に延在していてもよく、ビーム偏向装置上のファセットが少なくて済む。ファセットは有利には１つの角度成分のみを示す。イメージセンサは、１つの部分にあってもよく、１つの連続画素マトリクスまたは数個の遮断された画素マトリクスのみを備えてもよい。イメージセンサは、例えばプリント回路基板上に互いに隣接して配置された多数の部分センサで構成することができる。オートフォーカス駆動装置は、ビーム偏向素子が光学系と同期して動かされるか休止であるように構成されてもよい。
【００５６】
本明細書に記載された実施形態は、全視野の４つの部分視野を撮影するための４つの光チャネルの配置を記載しているが、同じまたは異なる数の部分視野を撮影するための異なる数の光チャネルが配置されてもよい。実施形態によれば、マルチ開口撮像装置は、全視野の少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、または少なくとも１０またはそれ以上の部分視野を撮影するために、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、または少なくとも１０またはそれ以上の光チャネルを含む。
【００５７】
いくつかの態様は、装置の文脈内で説明されているが、前記態様は、対応する方法の説明も表しているので、装置のブロックまたは構成要素は、対応する方法ステップまたは方法ステップの特徴として理解することができる。これと同様に、方法ステップに関連して、または方法ステップとして記載された態様は、対応するブロックまたは対応する装置の詳細または特徴の説明を表す。
【００５８】
上述の実施形態は、本発明の原理の説明を単に表しているに過ぎない。当業者は、本明細書に記載されている構成および詳細の修正および変形を認識するであろうことが理解される。これは、本発明が、明細書および実施形態の議論によって本明細書に提示された特定の詳細ではなく、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図している理由である。
【図１】
0006788665.tif 000002
【図２】
0006788665.tif 000003
【図３】
0006788665.tif 000004
【図４】
0006788665.tif 000005
【図５】
0006788665.tif 000006
【図６】
0006788665.tif 000007
【図７】
0006788665.tif 000008
【図８】
0006788665.tif 000009