(57)【要約】  多開口撮像装置は、画像センサと光学チャネルのアレイとを含み、各光学チャネルは、画像センサの画像センサ領域に全視野の部分視野を投影する光学素子を含む。多開口撮像装置は、光学チャネルの光路を偏向するビーム偏向手段と、画像センサとアレイとの間に第１の並進相対運動を生成することによる第１の画像軸に沿った画像安定化のための、また、画像センサと、アレイと、ビーム偏向手段との間の第２の相対運動を生成することによる第２の画像軸に沿った画像安定化のため光学画像安定化装置を含む。この装置は、第１の画像軸および第２の画像軸に沿ったアレイの第１の光学チャネルの画像安定化のための電子画像安定化装置を含む。【選択図】１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサ（１２）と、
各々が、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ〜２４ｈ）上に全視野（７０）の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）を投影するための光学部品（１７）を含む光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）のアレイ（１４）と、
前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の光路（２６ａ〜２６ｈ）を偏向させるビーム偏向手段（１８）と、
前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）の間に第１の相対運動（３４、３９ａ）を生成することによる、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化、および前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）の間に第２の相対運動（３８、３９ｂ）を生成することにより第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための光学画像安定化装置（２２）と、
前記第１の画像軸（２８）および前記第２の画像軸（３２）に沿った前記アレイ（１４）の第１の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に沿った画像安定化のための電子画像安定化装置（４１）と、
を備えた多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）。
【請求項２】
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記第１の画像軸（２８）および前記第２の画像軸（３２）に沿って第１の程度まで前記第１の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）を安定させるように構成され、さらに、前記第１の画像軸（２８）および前記第２の画像軸（３２）に沿った第２の範囲への第２の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の画像安定化のために構成される、請求項１に記載の多開口撮像装置。
【請求項３】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記光学画像安定化が前記部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第１の画像を指すように前記光学画像安定化を実行するように構成され、
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像に対して第２の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像を安定させるように構成される、請求項１または請求項２に記載の多開口撮像装置。
【請求項４】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｄ）の基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像を安定化するように構成され、
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、
前記多開口撮像装置は、前記基準チャネルを光学的にのみ安定させるため構成される請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項５】
前記電子画像安定化装置（４１）は、各光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成される、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項６】
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）間の前記相対運動に依存して決定された機能的接続に従って、各チャネルで前記チャネル個別の電子画像安定化を実行するように構成される、請求項５に記載の多開口撮像装置。
【請求項７】
前記機能的接続は線形関数である、請求項６に記載の多開口撮像装置。
【請求項８】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記ビーム偏向手段の回転運動に基づいて、前記画像方向の１つに沿って前記光学画像安定化を提供するように構成され、
前記機能的接続は、前記画像方向に沿った前記電子画像安定化の範囲に前記ビーム偏向手段（１８）の回転角度を投影する角度関数である、請求項５または請求項６に記載の多開口撮像装置。
【請求項９】
前記電子画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第１の部分画像および第２の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第２の部分画像において、マッチング特徴を識別して、前記第１の画像および前記第２の画像における特徴の動きの比較に基づいて前記電子画像安定化を提供するように構成される、請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１０】
前記電子画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第１の部分画像において、第１の時点および第２の時点で、一致する特徴を識別して、前記第１の画像内における前記特徴の動きの比較に基づいて前記電子画像安定化を提供するように構成される、請求項５〜請求項９のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１１】
異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の光学系焦点距離（６４ａ〜６４ｄ）が異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きにより、画像センサ領域（２４ａ〜２４ｈ）上における前記投影の異なる変化が生じ、
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記画像における前記異なる変化間の差を補償するように構成される、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１２】
第１の光学チャネル（１６ａ）に関連付けられた第１の光学部品（６４ａ）と、第２の光学チャネル（１６ｂ）に関連付けられた第２の光学部品（６４ｂ）とが１０％以下の許容範囲で同じ方法で形成され、
前記許容範囲の偏差による、前記光学画像安定化装置（２２）の画像安定化は、前記第１の光学部品（６４ａ）と前記第２の光学部品（６４ｂ）とによって引き起こされる前記画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）の前記投影の変化が異なる、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１３】
前記第１の相対運動（３４、３９ａ）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）の間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、
前記第２の相対運動（３８、３９ｂ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１４】
前記光学画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含むとともに、直方体の側面（５５）にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、
前記直方体の前記側面は、互いに平行に、また前記アレイ（１４）、および前記画像センサ（１２）と前記光学部品（６４ａ〜６４ｈ）との間の前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の前記光路の線の一部とのライン延長方向（３５、６５、ｚ）に平行に配向されるとともに、最小容積を有しつつ前記画像センサ（１２）および前記アレイ（１４）を含む、
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１５】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から５０％以下だけ延びる、請求項１４に記載の多開口撮像装置。
【請求項１６】
前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の主面（１７４ａ）と第２の主面（１７４ｂ）とを備え、第１の動作状態において、前記第１の主面（１７４ａ）により前記光学チャネル（６４ａ〜６４ｈ）の光路を前記多開口撮像装置の第１の視線方向に向け、および第２の動作状態において、前記第２の主面（１７４ｂ）により前記光学チャネル（６４ａ〜６４ｈ）の光路を前記多開口撮像装置の第２の視線方向に向けるように構成される、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１７】
前記第１の主面（１７４ａ）および前記第２の主面（１７４ｂ）は、６０°以下の角度（δ）で互いに傾斜するように配置される、請求項１６に記載の多開口撮像装置。
【請求項１８】
回転運動（３８）によって前記第１の動作状態および前記第２の動作状態の間の切り替えを実行するように構成され、
前記回転運動中、前記第１の主面の第１の表面法線（５１ａ）および前記第２の主面の第２表面法線（５１ｂ）は、各時点で、画像センサ（１２）に向かう方向に対して少なくとも１０°の角度（γ１、γ２）を有している、請求項１６または請求項１７に記載の多開口撮像装置。
【請求項１９】
センサからセンサ信号を受信し、前記多開口撮像装置と前記物体との相対運動に相関する情報に関して前記センサ信号を評価するとともに、前記情報を使用して前記光学画像安定化装置（２２）または前記電子画像安定化装置（４１）の制御を実行するように構成される、請求項１〜請求項１８のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項２０】
少なくとも部分的に立体的な方法で全視野（７０）を捕捉するように構成された、請求項１〜請求項１９のいずれか一項に記載の第１および第２の多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）を有する撮像システム（６０、８０）。
【請求項２１】
画像センサを提供する（１１１０）ことと、
各光学チャネルが前記画像センサの画像センサ領域に全視野の部分視野を投影するための光学部品を含むようにして光学チャネルのアレイを提供する（１１２０）ことと、
前記光学チャネルの光路を偏向するためのビーム偏向手段を配置する（１１３０）ことと、
前記画像センサ、前記アレイおよび前記ビーム偏向手段間の第１の相対運動を生成することにより、第１の画像軸に沿った前記画像安定化を、前記画像センサ、前記アレイおよび前記ビーム偏向手段間の第２の相対運動を生成することにより第２の画像軸に沿った前記画像安定化をもたらすために光学画像安定化装置を配置する（１１４０）ことと、
前記第１の画像軸および前記第２の画像軸に沿って前記アレイにおける第１の光学チャネルの前記画像安定化のための電子画像安定化装置を配置する（１１５０）ことと、
を含む、多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）を提供する方法（１１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多開口撮像装置、撮像システム、および多開口撮像装置を提供する方法に関する。本発明はさらに、線形チャネル配置および小さいまたは非常に小さいサイズを有する多開口撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラには、物体視野全体を撮像する撮像チャネルがある。
カメラには、光学式手振れ補正機能を実現するために、対物レンズとイメージセンサ間の相対的な横方向の２次元変位を可能にする適応コンポーネントがある。
【０００３】
線形チャネル配置を有する多開口撮像システムは、それぞれが物体の一部のみを捕捉し、偏向ミラーを含むいくつかの撮像チャネルで構成されている。
コンパクトな実現を可能にする、オブジェクト領域または視野のマルチチャネルキャプチャのコンセプトを持つことが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、コンパクトな実現を可能にする、すなわち小さな設置スペースを有する、高画質の多開口撮像装置および多開口撮像装置を提供する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、独立特許請求項の主題によって解決される。
本発明の１つの発見は、上記の目的は、多開口撮像装置により捕捉された画像の光学画像安定化が、画像センサ、アレイ間の相対的な動きにより得られるという事実により解決されることを認識したことであり、既存のコンポーネントを使用できるように、光学チャネルとビーム偏向手段とを追加することより、コンパクトな構造が可能になり、高画質が実現する。
光学チャネル間の偏差は、電子画像安定化装置によってさらにバランスが取られるため、チャネル全体の光学画像安定化は、光学チャネル間で異なる電子補正によって改善される。
【０００６】
一実施形態によれば、多開口撮像装置は、画像センサ、光学チャネルのアレイ、ビーム偏向手段、および光学画像安定化装置を含む。
光学チャネルのアレイの各光学チャネルは、画像センサの画像センサ領域に全視野の部分視野を投影するための光学部品を含む。
【０００７】
ビーム偏向手段は、光学チャネルの光路を偏向するように構成される。
光学画像安定化装置は、画像センサ、アレイ、ビーム偏向手段間の第１の相対移動を生成することにより、第１の画像軸に沿った画像安定化を提供し、画像センサ、アレイ、ビーム偏向手段間の第２の相対移動を生成することにより、第２の画像軸に沿った画像安定化を提供する。
多開口撮像装置は、第１の画像軸および第２の画像軸に沿ったアレイの第１の光学チャネルの画像安定化のための電子画像安定化装置を含む。
【０００８】
さらなる実施形態は、撮像システムおよび多開口撮像装置を提供する方法に関する。
さらに有利な実装は、従属特許請求項の主題である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して続いて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】一実施形態による多開口撮像装置の概略図を示す。
【図１ｂ】アクチュエータが画像センサに接続されている、一実施形態による多開口撮像装置の概略図を示す。
【図２ａ】実施形態によるさらなる多開口撮像装置の概略側面断面図を示す。
【図２ｂ】図２ａの多開口撮像装置の概略側面断面図を示す。
【図３】一実施形態による、ビーム偏向手段がさまざまなビーム偏向要素を含む、多開口撮像装置の概略上面図を示す。
【図４ａ】一実施形態による、単一ライン方式で配置された光学チャネルを有する多開口撮像装置の概略斜視図を示す。
【図４ｂ】例えば、本明細書に記載の多開口撮像装置で捕捉され得るような、実施形態による全視野の概略図を示す。
【図４ｃ】図４ａの多開口撮像装置の概略斜視図を示し、光学画像安定化と電子画像安定化の組み合わせの有利な実施を説明する基礎として使用される。
【図５ａ】一実施形態によるファセットのアレイとして形成されるビーム偏向手段の概略図を示す。
【図５ｂ】一実施形態によるビーム偏向手段の概略図を示し、図５ａの図と比較して、ファセットは異なるソートを含む。
【図６ａ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図６ｂ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図６ｃ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図６ｄ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図６ｅ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図６ｆ】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実装を示す図である。
【図７】一実施形態による撮像システムの概略斜視図を示す。
【図８】一実施形態による、２つの多開口撮像装置を含む携帯機器の概略斜視図を示す。
【図９】相互画像センサ、相互アレイおよび相互ビーム偏向ユニットを有する第１の多開口撮像装置および第２の多開口撮像装置を含む概略構造を示す図である。
【図１０ａ】一実施形態による電子画像安定化装置の実装の概略図を示す。
【図１０ｂ】一実施形態による電子画像安定化装置の実装の概略図を示す。
【図１０ｃ】一実施形態による電子画像安定化装置の実装の概略図を示す。
【図１０ｄ】一実施形態による電子画像安定化装置の実装の概略図を示す。
【図１０ｅ】一実施形態による電子画像安定化装置の実装の概略図を示す。
【図１１】多開口撮像装置を提供する実施形態による方法の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する前に、同一の、機能的に同一の、および機能的に同一の要素、目的および／または構造が異なる参照番号で提供されるから、異なる実施形態におけるこれらの要素の説明は、交換可能であり、および／または相互に適用可能であることに留意されたい。
【００１２】
図１ａは、一実施形態による多開口撮像装置１０の概略図を示す。
多開口撮像装置１０は、画像センサ１２、光学チャネル１６ａ〜１６ｈのアレイ１４、ビーム偏向手段１８、および光学画像安定化装置２２を備えている。
各光学チャネル１６ａ〜１６ｈは、画像センサ１２の画像センサ領域２４ａ〜２４ｈに全視野の部分視野を投影するための光学系６４ａ〜６４ｈを含む。
【００１３】
光学チャネルは、光路の進行として理解できる。
光路は、例えば散乱または集中によって、アレイ１４に配置された光学系６４ａ〜６４ｈの影響を受けてもよい。
【００１４】
個々の光学チャネルはそれぞれ完全な結像光学系を形成し、それぞれ少なくとも１つの光学部品、または屈折、回折またはハイブリッドレンズなどの光学系を含み、多開口撮像装置で完全に取り込まれた物体全体の部分を結像できる。
これは、光学系６４ａ〜６４ｈの１つ、いくつかまたはすべてが光学素子の組み合わせであってもよいことを意味する。
開口絞りは、光学チャネルの１つ、いくつか、またはすべてに対して配置されてもよい。
【００１５】
例えば、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈはそれぞれ、対応する画素アレイを含むチップで形成されてもよく、画像センサ領域は、相互回路基板または相互フレックスボードなどの相互基盤または相互回路キャリアに搭載されてもよい。
あるいは、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈは、それぞれ、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈを横切って連続的に延びる相互画素アレイの一部から形成されてもよく、相互画素アレイは、例えば、単一のチップ上に形成される。
【００１６】
例えば、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈにおいて、相互の画素アレイの画素値のみが読み出される。
これらの代替案のさまざまな組み合わせも明らかに可能であり、例えば、２つ以上のチャネル用のチップと、他のチャネル用のさらなるチップなどが存在する。
【００１７】
例えば、画像センサ１２のいくつかのチップの場合、これらは、１つまたはいくつかの回路基板または回路キャリアに、例えば、すべて一緒にまたはグループなどで取り付けることができる。
さらに、複数の個別の画素フィールドを含む単一のチップを使用する解決策も可能である。
別の実施形態は、個々の画素フィールドを順に含むいくつかのチップを含む。
【００１８】
ビーム偏向手段１８は、光学チャネル１６ａ〜１６ｈの光路２６を偏向するように構成される。
画像安定化装置２２は、画像センサ１２、アレイ１４および偏向手段１８の間の相対運動に基づいて、第１の画像軸２８および第２の画像軸３２に沿った光学画像安定化を可能にするように構成される。
第１の画像軸２８および第２の画像軸３２は、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈおよび／または画像センサ１２の配置または向きによって影響を受ける場合がある。
【００１９】
一実施形態によれば、画像軸２８および画像軸３２は、互いに垂直に配置され、および／または画像センサ領域２４ａ〜２４ｄの画素の延在方向と一致する。
代替的または追加的に、画像軸２８および画像軸３２は、部分視野または全視野がサンプリングまたはキャプチャされる方向を示してもよい。
簡単に言えば、画像軸２８および３２は、多開口撮像装置１０によって捕捉された画像におけるそれぞれ第１の方向および第２の方向であり得る。例えば、画像軸２８および３２は、互いに対して≠０°の角度を備え、例えば、空間内で同じものが互いに垂直に配置される。
【００２０】
光学画像安定化は、部分的な視野または全視野が取り込まれる取込処理中に、視野が取り込まれる物体領域に対して多開口撮像装置１０が移動する場合に有利であり得る。
光学画像安定化装置２２は、画像の揺れを低減または防止するために、この動きを少なくとも部分的に打ち消すように構成されてもよい。
【００２１】
画像軸２８に沿った光学画像安定化のために、光学画像安定化装置２２は、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間に第１の相対運動３４を生成するように構成され得る。
画像軸３２に沿った光学画像安定化のために、光学画像安定化装置２２は、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間に第２の相対運動を生成するように構成される。
【００２２】
第１の相対運動３４に対して、光学画像安定化装置２２は、アレイ１４および／または画像センサ１２を画像軸２８に沿って変位させることにより相対運動３４を生成するアクチュエータ３６および／またはアクチュエータ３７を含み得る。
言い換えれば、アクチュエータ３６は、同じようにアレイ１４を並進移動または移動させるように示されているが、さらなる実施形態によると、アクチュエータ３６は、代替的または追加的に画像センサ１２に接続され、画像センサ１２をアレイ１４に対して移動させる。
【００２３】
代替的または追加的に、光学画像安定化装置は、画像軸２８に沿ってビーム偏向手段１８の並進運動３９ａを生成するように構成されたアクチュエータ４２を含み得る。
この場合、光学画像安定化装置２２は、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間に相対運動３４が生成されるように、アクチュエータ３６、３７および／または４２の運動を実行するように構成される。
このことは、図１ａでは相対運動３４がアレイ１４に示されているが、代替的または追加的に、他の構成要素を動かすことができることを意味する。
【００２４】
相対運動３４は、ライン延長方向３５に平行に、光路２６に垂直に実行されてもよい。
しかしながら、例えば、さらなる成分に関して画像センサ１２の電気的相互接続に可能な限り少ない力を加えるか、または全く加えないために、画像センサ１２に対して並進的に移動するアレイ１４を設定することが有利な場合がある。
【００２５】
第２の相対運動を生成するために、光学画像安定化装置２２は、ビーム偏向手段１８の回転運動３８を生成または可能にするように、および／または画像センサ１２とアレイ１４との間に画像軸３２に沿った並進的な相対運動を提供し、および／またはアレイ１４とビーム偏向手段１８との間に並進的な相対運動を提供するように構成されてもよく、アクチュエータ３６、３７および／または４２は、この目的のために配置されてもよい。
【００２６】
回転運動３８を生成するために、光学画像安定化装置２２は、例えば、回転運動３８を生成するように構成されたアクチュエータ４２を含む場合がある。
あるいは、光学画像安定化装置２２は、アクチュエータ４２を用いて画像軸３２に沿った並進運動３９ｂを生成するように構成されてもよい。
【００２７】
第１の相対運動３４および／または３９ａに基づいて、それに平行な画像方向に沿って、例えば画像軸２８に沿ってまたは反対に、光学画像安定化を得ることができる。
第２の相対運動３８および／または３９ｂに基づいて、画像センサ１２の主側面内の回転運動３８の回転軸４４に垂直に配置された画像方向に沿って、例えば画像軸３２に沿って、光学画像安定化を得ることができる。
【００２８】
主側面は、他の側面と比較して大きなまたは最大の寸法を含む側面であると理解されてもよい。
代替的または追加的に、図３に関連して説明したような、多開口撮像装置の焦点を変更するように構成された集束手段を配置してもよい。
【００２９】
光学画像安定化を得るために、並進的な相対運動として第１の相対運動および第２の相対運動を制御するように光学安定化装置２２を実装することは可能であるが、回転運動３８として第２の相対運動を実装することが有利な場合があるため、第２の画像軸３２に沿ったコンポーネントの並進運動は回避され得る。
この方向は、いくつかの実施形態によれば、可能な限り小さく保たれるべき多開口撮像装置１０の厚さ方向と平行であってもよい。
そのような目的は、回転運動によって達成され得る。
【００３０】
簡単に言えば、相対運動３４に垂直な並進運動の代わりに、回転運動３８を使用して、第２の画像軸３２に沿った光学画像安定化を得ることができる。
これにより、相対運動３４に垂直な並進相対運動を可能にするための設置スペースを節約することができる。
【００３１】
例えば、並進相対運動は、装置が薄い厚さで、すなわち、薄い方法で実装され得るように、装置の厚さ方向に対して垂直に配置され得る。これらは、フラットハウジングで実装できるため、モバイルデバイスの分野で特に有利である。
【００３２】
多開口撮像装置１０は、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈに投影される部分画像を電子的に安定させるように、すなわち画像データを操作するように構成された電子画像安定化装置４１を備えている。
この目的のために、電子振動低減（ｅ‐ＶＲ）、Ｃｏｏｌｐｉｘ  Ｓ４、Ａｎｔｉ−Ｓｈａｋｅ−ＤＳＰおよび／またはＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｈａｋｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＡＳＲ）など、さまざまな方法を個別にまたは組み合わせて用いることができる。
電子画像安定化装置４１は、アレイ１４の第１の光学チャネル１６ａ〜１６ｈの画像センサ領域２４ａ〜２４ｈの第１の部分画像を第１の程度まで安定させるように構成される。
【００３３】
さらに、電子画像安定化装置４１は、アレイ１４の第２の光学チャネル１６ａ〜１６ｈの画像センサ領域２４ａ〜２４ｈの第２の部分画像を、例えばチャネル個別の方法により、第１の範囲とは異なる第２の範囲にさらに安定させるように構成され得る。
この場合、範囲は、第１の画像軸２８および第２の画像軸３２に沿って実行される画像補正に関するものであり、この場合、画像軸などの周りの回転も含まれる。
【００３４】
実施において、電子画像安定化装置４１は、各光学チャネルに対して、すなわち、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈの部分画像のそれぞれに対して、チャネル個別に電子画像安定化を実行するように構成される。
これにより、第１および第２の光学チャネル１６ａ〜１６ｈについて、異なる収差またはチャネル固有の収差さえも補正することができる。
【００３５】
光学チャネルの光学部品６４ａ〜６４ｈは、それぞれ異なる光学特性を備えてもよい。
例えば、異なる公差を製造することにより異なる光学特性が得られるため、光学系６４ａ〜６４ｈは、焦点距離、視野角、光学直径などの１つまたはいくつかの光学特性に関して、公差範囲内で互いに最大±１０％、最大±５％、または最大±３％異なる。
【００３６】
製造に関連する方法において異なる光学部品６４ａ〜６４ｈの光学特性の文脈では、画像センサ１２、それぞれの光学チャネルの光学部品６４ａ〜６４ｈおよびビーム偏向手段１８の間の相対運動による光学画像安定化により、画像センサ領域２４ａ〜２４ｄ内の画像が異なる方法で変化するという事実がもたらされることが認識された。
これは、少なくとも部分的には、すべての光学チャネルに対して同じ方法で、つまりチャネル全体で実行される光学画像安定化を達成するための機械的動きにより、光学部品６４ａ〜６４ｈを介して光路の異なる変化をもたらすという事実による。
【００３７】
ここで、異なる光学特性は、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈの画像に異なる影響を及ぼし、チャネル個別にさえ影響を与える。
換言すれば、ビーム偏向ユニットおよび／またはアレイおよび／またはすべてのチャネルに同じように影響する画像センサの間の相対運動におけるチャネル個別の異なる画像変位は、特にチャネルの異なる焦点距離に起因する。
このことは、光学画像安定化と組み合わされた電子画像安定化により低減、すなわち、少なくとも部分的にバランスが取れるか、または補償され場合がある。
これは、焦点距離の光学特性に基づいて強調される。
【００３８】
同じ合計視野に向けられた光学系の光学焦点距離の２つの異なる値により、光学画像安定化に照らした相対的な動きは、光軸の視野軸および／または視野方向が同様に変更される。
しかしながら、光学系６４ａ〜６４ｈの焦点距離が異なるため、画像センサ領域２４ａ〜２４ｈの部分画像は異なって移動し、部分画像を結合するとき、すなわちステッチを実行するとき、高い計算努力または収差さえももたらす場合もある。
【００３９】
例えば、アレイ１４は、光学チャネル１６ａ〜１６ｈが延びるキャリア４７を含んでもよい。
このために、例えば、キャリア４７は不透明になるように構成されてもよく、光学チャネル１６ａ〜１６ｈ用の透明な領域を含んでもよい。
【００４０】
透明領域の内側または透明領域および／または透明領域の端部領域に、光学チャネル１６ａ〜１６ｈの光学系６４ａ〜６４ｈを配置することができる。
代替的または追加的に、キャリア４７は透明になるように形成されてもよく、例えば、ポリマー材料および／またはガラス材料を含んでもよい。
画像センサのそれぞれの画像センサ領域２４ａ〜２４ｈ上の全視野のそれぞれの部分視野の投影に影響を与える光学系（レンズ）６４ａ〜６４ｈは、キャリア４７の表面に配置することができる。
【００４１】
例えば、アクチュエータ３６および／または４２は、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、直流モータ、ステッピングモータ、熱作動アクチュエータ、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または可動コイルドライブとして形成されてもよい。
【００４２】
例えば、ビーム偏向手段１８は、少なくとも領域で反射するように形成されてもよい。
例えば、ビーム偏向手段１８は、偏向された光路が異なる角度を含み、全視野の異なる部分視野を捕捉するように光路２６を偏向するように構成されたビュー領域またはビーム偏向要素４６ａ〜４６ｄを含んでもよい。
異なる角度は、ビーム偏向手段１８および／または光学チャネル１６ａ〜１６ｈの光学系６４ａ〜６４ｈによって生成され得る。
【００４３】
例えば、領域４６ａ〜４６ｄは、ファセットミラーのファセットとして形成され得る。
ファセットは、アレイ１４に対して異なる傾斜を備えてもよい。
【００４４】
これにより、異なるように配置された部分視野に向けて光路２６を偏向、影響、駆動、および／または散乱させることができる。
あるいは、ビーム偏向手段１８は、片側または両側で反射するように構成された表面、例えば鏡として構成されてもよい。
この表面は、平面になるように、または部分または平面が連続的に湾曲するように、および／または部分または平面が不連続に湾曲するように形成されてもよい。
光路２６の偏向は、代替的または追加的に、光学チャネル１６ａ〜１６ｈの光学系６４ａ〜６４ｈによって得ることができる。
【００４５】
言い換えれば、光学画像安定化のための相対的な動きは、マルチ開口カメラのすべてのチャネルで同じ機械的偏向を引き起こす。
【００４６】
ただし、光学画像安定化の実際の作用メカニズムを定義する取得画像の変位は、各チャネルの結像光学系の焦点距離にさらに依存する。
したがって、同じ方法ですべてのチャネルに対して全体的に実行される光学画像安定化に加えて、チャネル個別の電子画像安定化が導入されることが認識されている。
【００４７】
ビーム偏向手段は、視線方向の偏向と光学画像安定化との両方に用いられる場合がある。
ビーム偏向手段は、すべてのチャネルの領域を横切る平面であってもよく、連続または不連続プロファイルを含んでもよく、および／または部分的に平面、すなわちファセットであってもよく、個々の連続または不連続プロファイル間の遷移は、反射率を低減するための局所マスキングをさらに含んでもよく、運動によって誘発されるおよび／または熱的に誘発される収差が最小限になるように、収差を低減し、および／または構造の硬化を可能にするために機械的構造を含んでもよい。
【００４８】
ビーム偏向手段の第１の位置と第２の位置との間の切り替えは、並進的に回転軸４４に沿って起こり得る。
回転軸４４に沿った移動は、連続的または非連続的な方法、例えば、双安定または多安定な方法で実行されてもよい。
このことは、例えば、ビーム偏向手段１８が移動する位置離散位置として理解することができる。
【００４９】
例えば、単安定、双安定、または多安定の位置は、アクチュエータ４２または別のアクチュエータをステッピングモータとして実装することにより得られてもよい。
例えば、ビーム偏向手段１８が２つの位置の間で前後に移動するように構成されている場合、例えば、位置の１つは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もよい。
【００５０】
例えば、アクチュエータは、それぞれの他の位置に到達すると反力を加えるばね力に関して並進運動を実行するように構成され、アクチュエータの力を除去するとビーム偏向手段をその開始位置に戻す。
これは、局所的な力の最小値を含まない力線図の領域で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る場合がある。
【００５１】
代替的または追加的に、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力または機械的力に基づいて、安定した位置を得ることができる。
これは、アクチュエータ４２または他のアクチュエータが、ビーム偏向手段を双安定位置または多安定位置に移動させるために、ビーム偏向手段を並進移動するように構成され得ることを意味する。
代替的に、位置の双安定配置のために単純な機械的停止が提供されてもよく、それは、定義された端位置で位置切り替えが行われる２つの端位置を定義する。
【００５２】
図１ｂは、一実施形態による多開口撮像装置１０’の概略図を示す。多開口撮像装置１０に関して、多開口撮像装置１０’は、アクチュエータ３６が画像センサ１２に機械的に接続され、画像センサ１２をアレイ１４に対して移動させるように構成される点で修正される。
相対運動３４は、ライン延長方向３５に平行に、光路２６に垂直に実行されてもよい。
【００５３】
図２ａは、一実施形態による多開口撮像装置２０の概略側面断面図を示す。
例えば、多開口撮像装置２０は、アクチュエータ３６および／または４２が、直方体５５の側面５３ａおよび５３ｂが広がる２つの平面５２ａおよび平面５２ｂ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３６および／または４２が配置されるように、多開口撮像装置１０を修正してもよい。
【００５４】
直方体５５の側面５３ａおよび５３ｂは、互いに平行に、およびアレイのライン延長方向および画像センサとビーム偏向手段との間の光学チャネルの光路の一部の方向に平行に向けられてもよい。
直方体５５の体積は最小限であり、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８、ならびにそれらの動作上の動きを依然として含む。
【００５５】
アレイ１４の光学チャネルは、各光学チャネルに対して同じになるように形成されてもよいし、異なっていてもよい光学系６４を含む。
多開口撮像装置の容積は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の低いまたは最小の設置スペースを含み得る。
多開口撮像装置の設置スペースは、平面５２ａおよび／または５２ｂの側面または延長方向に沿って大きくてもよいし、任意に大きくてもよい。
【００５６】
例えば、仮想直方体の体積は、画像センサ１２、単一ラインアレイ１４、およびビーム偏向手段の配置によって影響を受け、本明細書に記載の実施形態によるこれらの構成要素の配置は、平面に垂直な方向に沿ったこれらのコンポーネントの設置スペース、したがって、平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離が低くなるか最小になるように実行され得る。
特に、携帯電話やタブレットなどのモバイルアプリケーションの分野では、多開口撮像装置を可能な限り薄く実装することが望まれる。
【００５７】
構成要素の他の配置に関して、仮想直方体の他の側面の体積および／または距離を増加させることができる。
仮想直方体５５は点線で示されている。
平面５２ａおよび５２ｂは、仮想直方体５５の２つの側面を含むことができ、またはそれによって広がることができる。
多開口撮像装置２０の厚さ方向５７は、平面５２ａおよび／または５２ｂに垂直であり、および／またはｙ方向に平行であるように配置され得る。
【００５８】
画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８は、厚さ方向５７に沿った平面５２ａと５２ｂとの間の垂直距離が最小になるように配置することができ、これは単純化の理由から直方体の高さと呼ぶことができるが、制限効果はなく、体積の小型化、すなわち直方体の他の寸法は省略されてもよい。
方向５７に沿った直方体５５の膨張は最小であり、撮像チャネルの光学部品、すなわちアレイ１４、画像センサ１２およびビーム偏向手段１８の方向５７に沿った膨張により本質的に事前に定義され得る。
【００５９】
多開口撮像装置の容積は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の低いまたは最小の設置スペースを含み得る。
多開口撮像装置の設置スペースは、平面５２ａおよび／または５２ｂの側面または延長方向に沿って大きくてもよいし、任意に大きくてもよい。
【００６０】
例えば、仮想直方体の体積は、画像センサ１２、単一ラインアレイ１４、およびビーム偏向手段の配置によって影響を受け、本明細書に記載の実施形態によるこれらの構成要素の配置は、平面に垂直な方向に沿ったこれらのコンポーネントの設置スペース、したがって、平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離が低くなるか最小になるように実行され得る。
構成要素の他の配置に関して、仮想直方体の他の側面の体積および／または距離を増加させることができる。
【００６１】
多開口撮像装置のアクチュエータ、例えば、アクチュエータ３６および／または４２は、方向５７に平行な寸法または拡張部を備えてもよい。
アクチュエータの寸法の５０％以下、３０％以下、または１０％以下の割合は、平面５２ａと５２ｂの間の領域から始まり、平面５２ａおよび／または５２ｂを超えて延びてもよいし、または上記領域外に延びてもよい。
これは、アクチュエータが平面５２ａおよび／または平面５２ｂをわずかに超えて延びることを意味する。
【００６２】
実施形態によれば、アクチュエータは、平面５２ａおよび平面５２ｂを越えて延びない。
この場合、厚さ方向または方向５７に沿った多開口撮像装置１０の拡張がアクチュエータによって増加しないことが有利である。
【００６３】
画像安定化装置２２および／またはアクチュエータ３６および／または４２は、厚さ方向５７に平行な寸法または拡張部を含み得る。
寸法の５０％以下、３０％以下、または１０％以下の割合は、平面５２ａと平面５２ｂの間の領域から始まり、平面５２ａおよび／または平面５２ｂを超えて延びるか、または例えば、アクチュエータ４２のオフセット配置を示すアクチュエータ４２’に対して示されるような領域外に延びてもよい。
このことは、アクチュエータ３６および／または４２が、わずかな方法でしか平面５２ａおよび／または平面５２ｂを超えて延びないことを意味する。
【００６４】
実施形態によれば、アクチュエータ３６および／または４２は、平面５２ａおよび平面５２ｂを越えて延びない。
この場合、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置２０の拡張は、アクチュエータ３６および／または４２によって増大しないことが有利である。
【００６５】
より明確にするために、本明細書では上、下、左、右、前または後ろなどの用語を使用しているが、これらは限定的な効果を持つことを意図していない。
これらの用語は、空間内の回転または傾斜に基づいて相互に交換可能であることが理解される。
例えば、画像センサ１２からビーム偏向手段１８に向かって、ｘ方向は前方または前方であると理解することができる。
例えば、正のｙ方向は上にあると理解される場合がある。
画像センサ１２、アレイ１４、および／またはビーム偏向手段１８から離れたまたは離間した正または負のｚ方向に沿った領域は、それぞれの構成要素の隣にあると理解することができる。
【００６６】
簡単に言えば、画像安定化装置は、少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または４２を含み得る。
少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または４２は、それぞれ平面４８内または平面５２ａと平面５２ｂとの間に配置されてもよい。
【００６７】
言い換えれば、アクチュエータ３６および／または４２は、画像センサ１２、アレイ１４および／またはビーム偏向手段１８の前、後ろまたは隣に配置されてもよい。
実施形態によれば、アクチュエータ３６および４２は、平面５２ａと５２ｂとの間の領域の外側に配置され、最大範囲は５０％、３０％または１０％である。
これは、平面４８に垂直な厚さ方向５７に沿った少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または画像安定化装置２２が、平面、または最大寸法５２ａ〜５２ｂの間の領域外に、厚さ方向５７に沿った画像安定化装置のアクチュエータ３６および／または４２の寸法の５０％以下だけ延びることを意味する。
これにより、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置２０の小寸法化が可能になる。
【００６８】
図２ｂは、多開口撮像装置２０の概略側面断面図を示し、光路２６および２６’は、多開口撮像装置２０の異なる視野方向を示す。
多開口撮像装置は、ビーム偏向手段１８の異なる主面が交互にアレイ１４に面して配置されるように、角度αだけビーム偏向手段の傾斜を変更するように構成されてもよい。
【００６９】
多開口撮像装置２０は、回転軸４４の周りでビーム偏向手段１８を傾けるように構成されたアクチュエータを含み得る。
例えば、アクチュエータは、ビーム偏向手段１８を、アレイ１４の光学チャネルの光路２６を正のｙ方向に偏向させる第１の位置にビーム偏向手段１８を移動させるように構成され得る。
このために、第１の位置では、ビーム偏向手段１８は、例えば、＞０°および＜９０°、少なくとも１０°かつ８０°以下、または少なくとも３０°かつ５０°以下、例えば４５°、の角度αを含み得る。
【００７０】
アクチュエータは、光路２６’およびビーム偏向手段１８の点線図によって示されているように、ビーム偏向手段１８がアレイ１４の光学チャネルの光路を負のｙ方向に偏向するように、回転軸４４の周りの第２の位置でビーム偏向手段を偏向するように構成されてもよい。
例えば、ビーム偏向手段１８は、第１の位置で第１の光路２６または光路２６’がそれぞれ偏向または反射されるように、両側で反射するように構成されてもよい。
【００７１】
有利な実施形態によれば、多開口撮像装置２０は、２つの位置の間で、補助側がアレイ１４に関連付けられるが、主面がアレイ１４に完全に面することは回避される向きで、第１の位置と第２の位置との間でスイッチを実行するように構成されている。
これは、回転運動による第１および第２の動作状態または位置の間の切り替え中に、第１の主側の表面法線５１ａおよび第２の主側の第２の表面法線５１ｂが各時点において、画像センサに向かう方向に対して少なくとも１０°の角度γ１およびγ２、および該当する場合は画像センサ１２の表面法線に平行な角度を含むことも理解され得る。
このようにして、角度γ１およびγ２の一方が０°または１８０°であることを回避することができ、これは、厚さ方向に沿ったビーム偏向手段１８の大きなまたはほぼ最大の広がりを示し得る。
【００７２】
図３は、一実施形態による多開口撮像装置３０の概略上面図を示す。
多開口撮像装置１０および／または２０と比較して、多開口撮像装置３０は、多開口撮像装置３０が多開口撮像装置３０の焦点を変更するように構成された集束手段５４を含むように修正され得る。
これは、距離５６’によって示されるように、画像センサ１２とアレイ１４との間の可変距離５６に基づいて実行され得る。
【００７３】
集束手段５４は、作動時に、変形されるように、および／または画像センサ１２とアレイ１４との間に相対運動を提供するように構成されるアクチュエータ５８を含み得る。
これは、アクチュエータ５８が画像センサ１２に対して正および／または負のｘ方向に沿ってアレイ１４を変位させるように構成される多開口撮像装置３０について例示的に示される。
【００７４】
例えば、アレイ１４は、アクチュエータ５８の作動に基づいて、正または負のｘ方向に沿って移動し、本質的に正および／または負のｚ方向に沿って動かないままであるように片側で支持され得る。
例えば、アクチュエータ３６の作動に基づいて、光学画像安定化のための正および／または負のｚ方向に沿った追加の動きが得られ得る。
【００７５】
さらなる実施形態によれば、アクチュエータ５８および／または集束手段５４は、アレイ１４に対する画像センサ１２の並進変位に基づいて、ｘ軸に沿った画像センサ１２とアレイ１４との間の相対運動を得るように構成される。
さらなる実施形態によれば、画像センサ１２およびアレイ１４を移動させることができる。
さらなる実施形態によれば、集束手段５４は、少なくとも１つのさらなるアクチュエータを備えてもよい。
【００７６】
例えば、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、アレイ１４の２つの対向する領域に配置されるから、アクチュエータの作動時には、可動アレイ１４の（代替的にまたは付加的に画像センサ１２に対する）支持の必要性が低減される。
さらに、アクチュエータ５８またはさらなるアクチュエータは、単一ラインアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離を本質的に維持するように、または追加のアクチュエータを使用しない場合でも、単一ラインアレイ１４のような範囲まで、偏向手段１８を正確に一定に、すなわちビームを移動するように構成され得る。
【００７７】
集束手段５４は、画像センサ１２の表面法線に沿った画像センサ１２とアレイ１４との間の相対的並進運動（集束運動）によるオートフォーカス機能を可能にするように構成され得る。
この場合、ビーム偏向手段１８は、アクチュエータ４２またはさらなるアクチュエータの対応する建設的実施または使用により、集束運動と同時に移動することができる。
これは、アレイ１４とビーム偏向手段との間の距離が変わらないままであること、および／またはビーム偏向手段１８が集束運動と同じまたは同等の程度に同時または時間オフセット方式で移動し、したがって、少なくとも、多開口撮像装置によって視野をキャプチャする時点では、距離は、フォーカスを変更する前の距離と比較して変化しないことを意味する。
【００７８】
これは、ビーム偏向手段１８がアクチュエータ４２と一緒に、すなわち同時に移動し、アレイ１４とビーム偏向手段との間の距離が一定のままであるか、または補償されるように実行され得る。
これは、アレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離が変化しないままであり得ること、および／またはビーム偏向手段１８が、同時または時間オフセット方式で、集束運動と同じまたは匹敵する程度に動かされてもよく、したがって、少なくとも多開口撮像装置によって視野を捕捉する時点で、アレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離は、焦点を変更する前の距離と比較して変化しないことを意味する。
あるいは、ビーム偏向手段１８は、アイドル状態であってもよく、オートフォーカス動作から除外されてもよい。
【００７９】
例えば、アクチュエータ５８は、曲げ棒（例えば、バイモルフ、トリモルフなど）などの圧電アクチュエータとして実装されてもよい。
代替的または追加的に、集束手段５４は、可動コイルドライブ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、直流モータ、ステッピングモータ、熱的に作動するアクチュエータまたは曲げバー、静電アクチュエータ、電歪および／または磁歪ドライブを含んでもよい。
【００８０】
画像安定化装置および平面４８および／または平面５２ａと５２ｂとの間の領域におけるその配置に関連して説明したように、集束手段５４の少なくとも１つのアクチュエータ５８は、平面５２ａおよび平面５２ｂの間に少なくとも部分的に配置され得る。
代替的または追加的に、少なくとも１つのアクチュエータ５８は、画像センサ１２、アレイ１４およびビーム偏向手段１８が配置される平面に配置されてもよい。
例えば、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８が配置される平面４８に垂直な厚さ方向５７に沿った集束手段５４のアクチュエータ５８は、平面５２ａおよび５２ｂの間の領域から厚さ方向５７に沿った集束手段５４のアクチュエータ５８の寸法の５０％以下延びることができる。
【００８１】
実施形態によれば、アクチュエータは、平面５２ａと５２ｂとの間の領域から３０％以下だけ延びている。
別の実施形態によれば、アクチュエータ５４は、１０％以下だけ領域から伸びるか、または領域の完全に内側に位置する。これは、厚さ方向５７に沿って、集束手段５４のための追加の設置スペースの必要性がないことを意味しており、有利である。
例えば、アレイ１４が、そこに配置されたレンズ６４ａ〜６４ｄを有する透明基板（キャリア）６２を含む場合、アレイ１４の寸法、および該当する場合、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置３０の寸法は小さくてもよいし、または最小であってもよい。
【００８２】
図２ａを参照すると、これは、直方体５５が方向５７に沿って小さな厚さを含むこと、または厚さが基板６２の影響を受けないことを示す場合がある。
基板６２は、個々の光学チャネルでの画像化に使用される光路を通過させることができる。
【００８３】
多開口撮像装置の光学チャネルは、ビーム偏向手段１８と画像センサ１２との間で基板６２を横断してもよい。
例えば、レンズ６４ａ〜６４ｄは液体レンズであってもよく、すなわち、アクチュエータはレンズ６４ａ〜６４ｄを駆動するように構成されてもよい。液体レンズは、屈折力、したがって局所長さと画像位置とを調整し、チャネルごとに個別に変更するように構成できる。
【００８４】
図４ａは、一実施形態による多開口撮像装置４０の概略斜視図を示す。
例えば、多開口撮像装置１０と比較して、アレイ１４は単一ライン方式で構成されており、これは、すべての光学チャネル１６ａ〜１６ｄがアレイ１４のライン延長方向に沿って単一ラインで配置され得ることを意味する。単一行という用語は、さらに行がないことを示す場合もある。
【００８５】
アレイ１４の単一ラインの実施により、アレイの、そして場合によっては、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置４０の小寸法化が可能になる。
光学画像安定化装置は、共にアクチュエータ３６を形成するアクチュエータ３６ａおよび３６ｂを含み、このことは、本明細書に記載のアクチュエータがいくつかのアクチュエータまたは制御要素によって実装され、および／またはいくつかのアクチュエータが相互アクチュエータに組み合わされることを意味する。
【００８６】
多開口撮像装置４０は、ビーム偏向手段１８に基づいて、異なる方向の視野を捕捉するように構成されてもよい。
例えば、ビーム偏向手段は、第１の位置Ｐｏｓ１および第２の位置Ｐｏｓ２を含んでもよい。
並進運動または回転運動に基づいて、ビーム偏向手段は、第１の位置Ｐｏｓ１と第２の位置Ｐｏｓ２との間で切り替え可能であってもよい。
【００８７】
例えば、ビーム偏向手段１８は、例えば並進運動６６によって示されるように、並進様式で単一ラインアレイ１４のライン延長方向ｚに沿って移動されてもよい。
例えば、並進運動６６は、アレイ１４の少なくとも１つのラインが配置されるライン延長方向６５に本質的に平行に配置されてもよい。
例えば、並進運動は、多開口撮像装置４０の異なる視野方向を得るために、光学チャネル１６ａ〜１６ｄの光学系の前に異なるファセットを配置するために使用されてもよい。
【００８８】
ビーム偏向手段１８は、第１の位置Ｐｏｓ１において、光路２６ａ〜２６ｄを第１の方向、例えば少なくとも部分的に正のｙ方向に偏向するように構成されてもよい。
ビーム偏向手段１８は、第２の位置Ｐｏｓ２において、光路２６ａ〜２６ｄ、すなわち、各光学チャネル１６ａ〜１６ｄの光路を異なる方向、例えば少なくとも部分的に負のｙ方向に沿って導くように構成されてもよい。
【００８９】
例えば、アクチュエータ４２は、移動方向６６に沿ったビーム偏向手段１８の移動に基づいて、ビーム偏向手段１８を第１の位置Ｐｏｓ１から第２の位置Ｐｏｓ２に移動するように構成されてもよい。
アクチュエータ４２は、移動方向６６に沿った並進運動を回転運動３８と重複させるように構成されてもよい。
【００９０】
あるいは、多開口撮像装置４０は、移動方向６６に沿ってまたはそれに反対にビーム偏向手段を移動させるように構成されたさらなるアクチュエータを含んでもよい。
【００９１】
図２ｂに関連して説明されるように、アクチュエータ４２は、ビーム偏向手段１８の回転に基づいてビーム偏向手段１８の第１および／または第２の位置を取得するように構成されてもよい。
第１の位置Ｐｏｓ１と第２の位置Ｐｏｓ２との間の動きは、位置を切り替えるための回転運動と、方向６６に沿った並進運動の両方のために、回転運動３８と重なってもよい。
【００９２】
図４ｂは、例えば、前述のような多開口撮像装置、例えば、多開口撮像装置１０、２０、３０、または４０で捕捉され得るような、全視野７０の概略図を示しており、多開口撮像装置１０は、全視野７０をより多数または少数の部分視野７２ａ〜７２ｄに細分することができる。
【００９３】
多開口撮像装置の光学チャネルの光路は、異なる部分視野７２ａ〜７２ｄに向けられてもよく、部分視野７２ａ〜７２ｄは各光学チャネルに関連付けられてもよい。
例えば、個々の部分画像を全体画像に結合できるようにするために、部分視野７２ａ〜７２ｄは互いに重なり合う。
多開口撮像装置が４つとは異なるいくつかの光学チャネルを含む場合、全視野７０は４つとは異なるいくつかの部分視野を含んでもよい。
【００９４】
代替的または追加的に、少なくとも１つの部分的な視野７２ａ〜７２ｄは、３次元オブジェクトデータを取り込むことができるようにするために、ステレオカメラ、トリオカメラ、カルテットカメラを実装するため多数のモジュールの第２または多数の光学チャネル（多開口撮像装置）によって取り込まれてもよい。
【００９５】
モジュールは、個別にまたはリンクされたシステムとして実装されてもよく、多開口撮像装置のハウジング内の任意の場所に配置されてもよい。
ステレオカメラ、トリオカメラ、カルテットカメラを一緒に形成するさまざまなモジュールの画像は、画素の端数だけずらされ、超解像の方法を実装するように構成される。
【００９６】
多数の光学チャネルおよび／または多数の多開口撮像装置および／または多数の部分視野は、例えば任意であり、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも１０、少なくとも２０、またはそれ以上の任意の値であってもよい。
さらなるラインの光学チャネルはまた、それぞれの重複する部分領域を捕捉し、全体の視野を一緒にカバーしてもよい。
これにより、部分的に重なり合い、部分的なグループ化で全視野をカバーするチャネルで構成されるアレイカメラのステレオ構造、トリオ構造、カルテット構造などを取得できる。
【００９７】
図４ｃは、多開口撮像装置４０の概略斜視図であり、これに基づいて、光学画像安定化と電子画像安定化の組み合わせの有利な実施が説明される。
【００９８】
光学画像安定化装置２２はアクチュエータ３６ａ、３６ｂおよび４２を含み、アクチュエータ３６ａおよび３６ｂは、アレイ１４をライン延長方向６５に沿って変位させることにより、画像センサ領域２４ａ〜２４ｄの部分視野の画像の光学画像安定化を得るように構成される。さらに、例えば、光学画像安定化装置は、回転運動３８によって画像軸３２に沿って光学画像安定化を得るように構成される。
【００９９】
例えば、アレイ１４の光学系６４ａ〜６４ｄは、１０％以下、５％以下または３％以下の許容範囲内で互いに異なる焦点距離ｆ１〜ｆ４を含む。
チャネル全体の回転運動３８は、異なる焦点距離ｆ１〜ｆ４とともに、画像センサ領域２４ａ〜２４ｄ内の画像の異なる変位６９１〜６９４をもたらす。
【０１００】
これは、光学画像安定化装置２２が、少なくとも１つ、いくつかの、またはすべての画像が理論的な収差のない状態から逸脱するように、チャネル全体の回転運動３８により画像に異なる効果をもたらすことを意味する。
しかし、光学画像安定化装置２２は、すべての画像の偏差を全体的に最小化するように構成することができ、これにより、画像のそれぞれに収差が生じるという事実につながり得る。
【０１０１】
あるいは、光学画像安定化装置２２は、画像センサ領域２２の１つで参照画像を選択し、参照画像または参照チャネルの画像が可能な限り正確になるようなアクチュエータ４２の制御を実行するように構成されてもよく、収差なしとも呼ばれる。
このことは、チャネル全体の光学画像安定化により、影響を受ける画像の方向に対してチャネルを収差のない状態に保ち、他のチャネルは異なる焦点距離ｆ１〜ｆ４によりこの参照画像から逸脱することを意味する。
【０１０２】
つまり、機械的に実現された光学画像安定化装置を使用してチャネルを補正するが、これはすべてのチャネルに対して同じ効果を有するが、すべてのチャネルを安定に保つわけではない。
これらの追加チャネルは、電子画像安定化装置でさらに修正される。
【０１０３】
電子画像安定化装置４１は、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間の相対運動に依存する決定された機能的接続に従って、各チャネルでチャネル個別の電子画像安定化を実行するように構成されてもよい。
電子画像安定化装置４１は、各画像を個別に安定させるように構成されてもよい。
このため、電子画像安定化装置４１は、画像の光学的品質を向上させるために、グローバル値、例えばカメラの動きなどを用いてもよい。
【０１０４】
電子画像安定化装置４１が光学画像安定化装置２２の基準画像から開始する電子画像補正を実行するように構成されている場合、特に有利である。
異なる焦点距離は、光学画像安定化による画像の異なる変化の間の機能的接続を、好ましくは線形の形、例えば、次の形で提供し得る：
収差＝ｆ（ｆｉ、相対運動）、
【０１０５】
つまり、収差は、焦点距離または焦点距離の差および視線方向の変更または光学画像安定化の実行された相対運動の関数として、基準チャネルに対して全体的に、または基準チャネルに対して示される。
【０１０６】
電子画像安定化装置４１は、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間の範囲または相対運動を、焦点距離ｆ１〜ｆ４または基準チャネルに対する焦点距離の差と結び付けて、実行される電子画像安定化に関する信頼できる情報を得ることができるとともに、機能的な接続を作成し、および／またはそれを使用することができる。
光学特性および／または機能的接続に必要なデータは、較正中に取得できる。
別の画像に対する１つの画像の変位を決定するための画像の互いの位置合わせは、部分的な視野の画像内の一致する特徴、例えばエッジの進行、物体のサイズなどを決定することによって行うこともできる。
【０１０７】
例えば、これは、第１の画像および第２の画像における特徴の動きの比較に基づいて電子画像安定化を提供するようにさらに構成され得る電子画像センサ４１によって識別され得る。
したがって、チャネル個別の電子画像安定化は、画像詳細の動きのチャネル個別画像評価によって実行され得る。
【０１０８】
異なる画像での比較の代わりに、またはそれに加えて、特に時間的に離れた２つの取込画像またはフレームに関して、同じ画像で特徴の比較を実行することもできる。
光学画像安定化装置４１は、第１の時点および第２の時点で対応する部分画像内の一致する特徴を識別し、第１の画像内の特徴の動きの比較に基づいて電子画像安定化を提供するように構成されてもよい。
例えば、上記比較は、相対運動によって特徴が変位され、少なくとも部分的に収差を補正するために画像が後方に変位される変位を示してもよい。
【０１０９】
光学画像安定化装置は、画像センサ領域２４ａ内の画像などの基準チャネルの撮像された部分視野の画像を安定させるために使用されてもよい。
例えば、電子画像安定化装置４１は、チャネル個別の方法で画像センサ領域２４ｂ、２４ｃ、および２４ｄに投影する基準チャネルとは異なる光学チャネルに対して画像安定化を実行するように構成される。
【０１１０】
多開口撮像装置は、光学的に排他的に基準チャネルを安定化するように構成されてもよい。
これは、実装において、機械的に達成された光学画像安定化のみを用いることにより、参照チャネルで十分に良好な画像安定化が達成され得ることを意味する。
【０１１１】
他のチャネルについては、焦点距離の違いによる不十分な光学画像安定化の上述の効果を部分的または全体的に補償するために、電子画像安定化がさらに実行され、電子安定化は各チャネルで個別に実行される。
【０１１２】
さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置の各チャネルが個々の電子画像安定化を含むことがさらに可能である。
多開口撮像装置の各チャネルに対して個別に実行される電子画像安定化は、個々のチャネルで実現される画像変位間の決定された機能的接続が用いるように実行されてもよい。
【０１１３】
例えば、チャネルの方向３２に沿った変位は、別の画像の方向３２に沿った変位の１．１倍、１．００７倍、１．３倍または２倍または５倍である。
さらに、このチャネル個別の機能的接続は、ビーム偏向ユニットおよび／またはアレイおよび／または画像センサ間の相対運動に依存する場合があり、線形でも、画像方向に沿った電子画像安定化の範囲に対するビーム偏向手段の回転角を投影する角度関数に対応してもよい。同じ値または異なる値を用いて、方向２８に対して同一の接続を実現できる。
【０１１４】
すべての実施形態について、実現された相対運動は、ジャイロスコープなどの対応する追加のセンサによって取り込まれてもよく、または１つ、いくつかまたはすべてのチャネルの取込画像データから導出されてもよい。
このデータまたは情報は、光学画像安定化および／または電子的画像安定化に使用することができ、このことは、例えば、多開口撮像装置が、センサからセンサ信号を受信し、多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きと相関する情報と比較してセンサ信号を評価するとともに、この情報を使用して光学画像安定化および／または電子画像安定化装置の制御を実行するように構成されることを意味する。
【０１１５】
光学画像安定化装置は、方向２８および方向３２に沿った安定化のためのさまざまな構成要素、例えばアレイ１４およびビーム偏向手段の回転３８の移動によって画像軸２８および画像軸３２に沿った光学画像安定化を得るように構成されてもよい。
どちらの場合でも、光学系６４ａ〜６４ｄの違いが影響する。
電子画像安定化に関する以前の議論は、両方の相対的な動きに対して実施されてもよい。
特に、方向２８および方向３２を別々に見ることにより、方向２８および方向３２に沿った光学系６４ａ〜６４ｄ間のさまざまな偏差を考慮することが可能になる。
【０１１６】
本明細書で説明される実施形態は、画像センサ領域２４ａ〜２４ｄ内の部分画像に対して相互画像軸２８および／または３２を用いることができる。
あるいは、方向が異なる場合があり、相互に変換される場合がある。
【０１１７】
図５ａは、ファセット４６ａ〜４６ｈのアレイとして形成されるビーム偏向手段１８の概略図を示す。例えば、ビーム偏向手段１８が第１の位置に配置される場合、それぞれ番号１、２、３および４で示されるファセット４６ａ〜４６ｄは、第１の方向に４つの光学チャネルの光路を偏向してもよい。
【０１１８】
ビーム偏向手段１８が第２の位置を含む場合、各光学チャネルの光路は、番号１’、２’、３’および４’でそれぞれ示されるように、ファセット４６ｅ〜４６ｈに基づいて第２の方向に偏向されてもよい。
【０１１９】
例えば、ファセット４６ａ〜４６ｄおよび４６ｅ〜４６ｈは、ブロックに配置されていると呼ばれる場合がある。
ライン延長方向６５に沿った光学チャネルの数の延長長さに本質的に対応する距離８８は、並進方向６６に沿ったビーム偏向手段１８の並進運動のためにカバーされてもよい。
【０１２０】
図４ａの実施形態によれば、例えば、これは、ライン延長方向６５に沿った４つの光学チャネルの拡大である。
さらなる実施形態によれば、ビーム偏向要素の数は、複数の光学チャネルと異なっていてもよい。
少なくとも２つの光学チャネルの光路を偏向するために、少なくとも１つのビーム偏向要素をビーム偏向手段の位置に構成または配置することができる。
【０１２１】
図５ｂは、ビーム偏向手段１８の概略図を示しており、ファセット４６ａ〜４６ｇは、図５ａの図と比較して異なる順序を含む。
【０１２２】
図５ｂに示されるビーム偏向手段は、順序１、１’、２、２’、３、３’、４および４’によって示されるように、各光学チャネルに対する光学チャネル４６ａ〜４６ｇの交互配置を含む。
これにより、ビーム偏向手段１８が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられるためにそれに沿って移動される距離８８’が可能になる。
図５ａの距離８８と比較して、距離８８’は小さくてもよい。
例えば、距離８８’は、アレイ１４の２つの隣接する光学チャネル間の距離に本質的に相当してもよい。
【０１２３】
例えば、２つの光学チャネルは、移動方向６５に沿ったファセットの寸法に少なくとも本質的に対応する互いに対する距離またはギャップを含んでもよい。
距離８８’は、例えば、少なくとも２つの光学チャネルの光路を偏向するためにビーム偏向要素がビーム偏向手段の位置に構成または配置される場合、これとは異なってもよい。
【０１２４】
ビーム偏向手段１８の有利な実施形態は、図６ａ〜図６ｆに基づいて説明される。
実装は、個別にまたは任意の組み合わせで実行できる多くの利点を示すが、これらは限定的な効果を持つことを意図したものではない。
【０１２５】
図６ａは、本明細書に記載のビーム偏向手段におけるビーム偏向領域４６の１つとして使用され得るビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示す。
【０１２６】
ビーム偏向要素１７２は、光学チャネル１６ａ〜１６ｄの１つ、複数、またはすべてに対して動作可能であってもよく、多角形の鎖状の断面を備えてもよい。
三角形の断面が示されているが、他の多角形でもよい。
代替的または追加的に、断面は少なくとも１つの曲面を備えてもよく、収差を回避するために、特に反射面において少なくとも部分的に平面構成が有利であり得る。
【０１２７】
２つの主側面１７４ａおよび１７４ｂは、角度δだけ互いに向かって傾斜していてもよい。
角度δは、１°〜８９°の間の値を含むことができ、好ましくは５°〜６０°の間の値を含み、特に好ましくは１０°〜３０°の間の値を含む。
したがって、主側面１７４ａおよび１７４ｂは、好ましくは、６０°以下の角度で互いに対して傾斜するように配置される。
【０１２８】
例えば、ビーム偏向要素１７２は、第１の側面１７４ａ、第２の側面１７４ｂ、および第３の側面１７４ｃを含む。
側面１７４ａおよび１７４ｂなどの少なくとも２つの側面は、反射するように構成され、そのため、ビーム偏向要素１７２が２つの側面で反射するように構成されるように構成される。
側面１７４ａおよび１７４ｂは、ビーム偏向要素１７２の主側面、すなわち側面１７４ｃよりも大きい表面を有する側面であればよい。
【０１２９】
言い換えれば、ビーム偏向要素１７２は、くさび形であり、２つの側面で反射するように形成されてもよい。
【０１３０】
しかしながら、表面１７４ｃよりも実質的に小さいさらなる表面は、表面１７４ｃの反対側、すなわち表面１７４ａと１７４ｂとの間に配置されてもよい。
言い換えれば、表面１７４ａ、１７４ｂ、および１７４ｃによって形成されるくさびは、任意に先細になることはなく、尖った側に表面が設けられ、したがって鈍い。
【０１３１】
図６ｂは、ビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示し、ビーム偏向要素１７２のサスペンションまたは変位軸１７６が説明されている。
ビーム偏向要素１７２が回転および／または並進様式でビーム偏向手段１８内において可動であり得る変位軸１７６は、断面の表面重心１７８に対して偏心的に変位されてもよい。
あるいは、表面重心は、厚さ方向１８２およびそれに垂直な方向１８４に沿ったビーム偏向要素１７２の寸法の半分を表す点であってもよい。
【０１３２】
主側面１７４ａは表面法線１７５ａを含むことができ、一方、主側面１７４ｂは表面法線１７５ｂを含んでもよい。
ビーム偏向手段の第１の位置と第２の位置との間を切り替えるために変位軸１７６の周りの回転運動が使用される場合、ビーム偏向手段の回転運動は、図２ｂに関連して説明したように、２つの位置間でアレイ１４に完全に面する主側面１７４ａおよび１７４ｂの角度αが回避されるどちらに応じた向きになるように実行されてもよい。
【０１３３】
これは、回転運動による第１および第２の動作状態または位置間の変化中に、第２の主面の表面法線１７５ａおよび表面法線１７５ｂが各時点において、図２ｂでは画像センサに向かう方向に対して少なくとも１０°の角度γ１およびγ２として、また該当する場合は画像センサの表面法線に平行な角度γとして示されている角度を含んでもよいことも理解することができる。
これにより、角度の１つが０°または１８０°であることが回避される可能性があり、これは厚さ方向に沿ったビーム偏向手段の大きなまたはほぼ最大の広がりを表してもよい。
【０１３４】
例えば、変位軸１７６は、厚さ方向１８２に沿って不変であってもよく、それに垂直な方向にオフセットを含んでもよい。
あるいは、厚さ方向１８２に沿ったオフセットも考えられる。
例えば、変位は、変位軸１７６の周りのビーム偏向要素１７２の回転時に、表面重心１７８の周りの回転の場合よりも大きなアクチュエータ移動が得られるように実行することができる。
このように、変位軸１７６の変位により、回転時に側面１７４ａと側面１７４ｂの間のエッジが移動する距離は、表面重心１７８の周りの回転と比較して同じ回転角度で増加してもよい。
【０１３５】
好ましくは、ビーム偏向要素１７２は、縁部、すなわち、側面１７４ａと側面１７４ｂとの間のくさび形断面の尖った側面が画像センサに面するように配置される。
したがって、小さな回転運動により、異なる側面１７４ａまたは１７４ｂはそれぞれ、光学チャネルの光路を偏向させる可能性がある。
これにより、主面が画像センサに対して垂直になることが不要であるようにビーム偏向要素１７２が移動するため、ビーム偏向手段のスペース要件が厚さ方向１８２に沿って小さくなるように回転を実行できることが明らかになる。
【０１３６】
側面１７４ｃは、二次側または後側と呼ばれてもよい。
いくつかのビーム偏向要素は、接続要素が側面１７４ｃに配置されるか、ビーム偏向要素の断面を貫通するように、つまり、例えば、変位軸１７６の領域内の偏向要素のように、ビームの内部に配置されるように、互いに接続される。
特に、保持要素は、方向１８２に沿ってビーム偏向要素１７２を超えて、またはわずかな程度、すなわち、５０％以下、３０％以下、または１０％以下まで延びないように配置されてもよく、その結果、保持要素は増加せず、方向１８２に沿った構造全体の膨張を決定しない。
あるいは、厚さ方向１８２の拡大は、光学チャネルのレンズによって決定されてもよく、すなわち、これは、厚さの最小値を定義する寸法を含む。
ビーム偏向要素１７２は、ガラス、セラミック、ガラスセラミック、プラスチック、金属、またはこれらの材料および／またはさらなる材料の任意の組み合わせで形成されてもよい。
【０１３７】
言い換えれば、ビーム偏向要素１７２は、先端、すなわち主側面１７４ａと１７４ｂとの間の縁が画像センサに向くように配置されてもよい。
ビーム偏向要素の保持は、ビーム偏向要素の背面または内部でのみ実行されるように実行されてもよく、すなわち、主側面が覆われていない。
相互保持または接続要素は、後側１７４ｃを横切って延びていてもよい。
ビーム偏向要素１７２の回転軸は、偏心して配置されてもよい。
【０１３８】
図６ｃは、画像センサ１２と、互いに隣接して配置された光学チャネル１６ａ〜１６ｄの単一ラインアレイ１４とを含む多開口撮像装置１９０の概略斜視図を示す。
ビーム偏向手段１８は、光学チャネルの数に対応し得る多数のビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄを含む。
【０１３９】
あるいは、例えば、少なくとも１つのビーム偏向要素が２つの光学チャネルによって使用される場合、より少ない数のビーム偏向要素が配置されてもよい。
あるいは、例えば、図５ａおよび図５ｂに関連して説明したように、ビーム偏向手段１８の偏向方向の切り替えが並進運動によって行われる場合、より多くの数を配置することもできる。
【０１４０】
各ビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄは、光学チャネル１６ａ〜１６ｄに関連付けられ得る。
ビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄは、多数の要素１７２として形成されてもよい。
あるいは、少なくとも２つ、いくつか、またはすべてのビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄは、互いに一体的に形成されてもよい。
【０１４１】
図６ｄは、自由曲面として形成された断面を有するビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示す。
このように、側面１７４ｃは、保持要素の固定を可能にする凹部１８６を備えてもよく、凹部１８６はまた、突出要素、例えば舌ばねシステムのばねとして形成されてもよい。
断面は、主側面１７４ａおよび主側面１７４ｂよりも小さな表面膨張を含み、それを互いに接続する第４の側面１７４ｄをさらに含む。
【０１４２】
図６ｅは、第１のビーム偏向要素１７２ａと、図の方向において前者の後ろに位置する第２のビーム偏向要素１７２ｂの概略側面断面図を示す。
凹部１８６ａおよび凹部１８６ｂは、凹部内に接続要素を配置することができるように、これらが本質的に一致するように配置されてもよい。
【０１４３】
図６ｆは、例えば、接続要素１８８と接続された４つのビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄを含むビーム偏向手段１８の概略斜視図を示す。
接続要素は、アクチュエータにより並進および／または回転方式で移動可能にするために使用可能であってもよい。
接続要素１８８は、一体となるように構成することができ、ビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄでまたはその中の延在方向、例えばｙ方向にわたって延在することができる。
【０１４４】
あるいは、例えば、ビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄが一体に形成される場合、接続要素１８８は、ビーム偏向手段１８の少なくとも１つの側面のみに接続されてもよい。
あるいは、アクチュエータへの接続および／またはビーム偏向要素１７２ａ〜１７２ｄの接続は、他の任意の方法、例えば、接着、ブラストまたははんだ付けによっても実行されてもよい。
【０１４５】
図７は、一実施形態による撮像システム６０の概略斜視図を示している。
撮像システム６０は、多開口撮像装置１０を含む。
【０１４６】
さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置１０の代わりに、またはそれに加えて、撮像システム６０は、少なくとも１つの多開口撮像装置１０’、２０、３０、４０を含む。
撮像システム６０は、平坦なハウジング９２を含む。
平坦なハウジング９２は、第１ハウジング方向ａに沿った第１拡張部９４ａを含む。
平坦なハウジング９２は、第２ハウジング方向ｂに沿った第２拡張部９４ｂと、第３ハウジング方向ｃに沿った第３拡張部９４ｃとをさらに含む。例えば、ハウジング方向ａは、空間内の厚さ方向５７と平行に配置されてもよい。
【０１４７】
ハウジング方向ａに沿った平坦なハウジング９２の拡張部９４ａは、平坦なハウジング９２の最小寸法として理解され得る。
最小膨張と比較して、他のハウジング方向ｂおよびｃに沿った他の膨張９４ｂおよび／または９４ｃは、ハウジング方向ａに沿った拡張部９４ａと比較して、少なくとも３倍のサイズ、少なくとも５倍のサイズ、または少なくとも７倍のサイズを含んでもよい。
簡単に言えば、拡張部９４ａは、それぞれ他のハウジング方向ｂおよびｃに沿った他の拡張部９４ｂおよび９４ｃよりも小さいか、著しく小さいか、または該当する場合は大きさだけ小さくてもよい。
【０１４８】
平坦なハウジング９２は、例えば、多開口撮像装置１０のビーム偏向手段に基づいて、光路２６および／または２６’を偏向させることができる１つまたはいくつかのダイヤフラム９６ａ〜９６ｂを含んでもよい。
例えば、ダイヤフラムは、エレクトロクロミックダイヤフラムであってもよく、および／またはディスプレイの領域に配置されてもよい。
【０１４９】
撮像システム６０は、携帯機器として構成されてもよい。
例えば、撮像システム６０は、携帯電話またはいわゆるスマートフォンなどの携帯通信手段、タブレットコンピュータ、または携帯音楽再生装置とすることができる。
撮像システム６０は、例えばナビゲーションシステム、マルチメディアシステムまたはテレビシステムで使用されるスクリーンとして実装されてもよい。
代替的または追加的に、撮像システム６０は、ミラーなどの反射面の背後に配置されてもよい。
【０１５０】
移動通信装置の分野では、多開口撮像装置１０、１０’、２０、３０および／または４０の配置が有利な場合があり、長いハウジング側面９４ｂおよび／または９４ｃに沿ったコンポーネントの配置に基づいて、ハウジング方向９４ａに沿った多開口撮像装置の拡張は小さくてもよく、そのため、撮像システム６０は小さな拡張部９４ａを含んでもよい。
言い換えると、画像センサの相対的な２次元の横方向の動きと、従来のシステムでの視野の２次元の角度変化（スキャンに対応）を引き起こす対物レンズを、ビュー方向における１次元の変化および回転運動に置き換えることができる。
【０１５１】
視野方向の一次元の変更は、回転可能に支持されたミラーを別の方向に持ってくることにより、イメージングチャネルの光軸（ライン延長方向）に対するミラー（ビーム偏向手段）の方向を変えることにより実行されてもよく、ミラーの回転軸は、撮像チャネルの光軸に対して垂直および／またはほぼ垂直に延びていてもよい。
ビュー方向を上記の方向に垂直に適合させるために、画像センサおよび／またはアレイ対物レンズ（光学チャネルのアレイ）を互いに向かって横方向に移動させることができる。
両方の動きの相互作用により、２次元の光学画像安定化が達成される。
【０１５２】
小さな設置高さを可能にするために、移動を実現するために配置されたコンポーネント（アクチュエータなど）および画像プロセッサなどのサブシステムは、該当する場合、排他的に隣、前、および／または撮像光路によって規定される、すなわち、平面５２ａと平面５２ｂの間に配置される設置スペースの背後にあり、実施形態によれば、その上方または下方に配置されなくてもよい。
これにより、光学式画像安定化のために、移動ユニット（アクチュエータ）を空間的に分離できる。
これにより、必要な部品の数を減らすことができ、したがって、カメラシステムの製造価格が低くなり、従来の構造と比較して設置高さの大幅な減少を達成することができる。
【０１５３】
図２ａを参照すると、既知のシステムとの違いは、光学チャネルのレンズ（光学）が平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離を本質的に定義できるという事実であり得る。
これにより、デバイスの設置高さを小さくすることができ、有利である。
従来のシステムでは、レンズの主平面は平面５２ａおよび５２ｂに平行であるが、アレイの光学系の主平面はそれに垂直に配置されている。
【０１５４】
図８は、ハウジング７２と、ハウジング７２内に配置された第１の多開口撮像装置１０ａおよび第２の多開口撮像装置１０ｂとを含む装置８０の概略斜視図を示す。
【０１５５】
装置８０は、多開口撮像装置で立体的に、例えば、捕捉領域の重なり合う領域で、視野７０全体を少なくとも部分的に捕捉するように構成される。
例えば、全視野７０は、ハウジングの主側面７４ｂに配置されており、この主側面は主側面７４ａとは反対側を向いている。
例えば、多開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、主側面７４ｂに配置されたダイヤフラム７８ａおよび７８ｃが少なくとも部分的に透明である透明領域６８ａおよび６８ｃを通してそれぞれ全視野７０を取り込むことができる。
主側面７４ａに配置されたダイヤフラム７８ｂおよび７８ｄは、それぞれ、少なくとも部分的に光学的に透明領域６８ｂおよび６８ｄを閉じ、その結果、多開口撮像装置１０ａおよび／または１０ｂからの取込画像を改ざんする可能性があるため、主側面７４ａに面する側からの迷光の範囲は、少なくとも削減される。
【０１５６】
多開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、互いに空間的に離間して配置されるように示されているが、多開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、空間的に隣接するか、または組み合わされるように配置されてもよい。
例えば、撮像装置１０ａおよび１０ｂの単一ラインアレイは、互いに隣接して、または互いに平行に配置されてもよい。
【０１５７】
単一ラインアレイは、互いに対してラインを形成することができ、各多開口撮像装置１０ａおよび１０ｂは、単一ラインアレイを含む。
撮像装置１０ａおよび１０ｂは、相互ビーム偏向手段および／または相互キャリア６２および／または相互画像センサ１２を備えてもよい。
多開口撮像装置１０ａおよび／または１０ｂの代わりに、またはそれに加えて、少なくとも多開口撮像装置１０、１０’、２０、３０および／または４０を配置することができる。
【０１５８】
そのような相互要素、例えば、ビーム偏向手段またはアレイは、例えば、ビーム偏向手段の動きがいくつかのモジュールの光学チャネルの光学画像安定化として機能する可能性があるため、相互光学画像安定化装置によって使用される場合がある。
したがって、光学画像安定化装置は、いくつかのモジュールに対して相互に実装されてもよく、および／またはいくつかのモジュールに対して相互参照チャネルが用いられてもよい。
【０１５９】
透明領域６８ａ〜６８ｄは、光学構造体が使用されない場合に光学構造体を覆う切り替え可能なダイヤフラム７８ａ〜７８ｄをさらに含んでもよい。
ダイヤフラム７８ａ〜７８ｄは、機械的に動かされる部分を含み得る。
機械的に動かされる部分の移動は、例えば、アクチュエータ３６および４５について説明されているように、アクチュエータを使用することによって実行されてもよい。
代替的または追加的に、ダイヤフラム７８ａ〜７８ｄは電気駆動可能であってもよく、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リーズを含んでもよく、すなわち、エレクトロクロミックダイヤフラムとして形成されてもよい。
【０１６０】
図９は、例えば、撮像システム８０に配置することができるような、第１の多開口撮像装置１０ａおよび第２の多開口撮像装置１０ｂを含む概略構造を示す。
アレイ１４ａおよび１４ｂは、単一ライン方式で形成され、相互ラインを形成する。
画像センサ１２ａおよび１２ｂは、相互基板および／または相互回路基板または相互フレックス基板などの相互回路キャリアに取り付けられてもよい。
あるいは、画像センサ１２ａおよび１２ｂは、互いに異なる基板を含んでもよい。
【０１６１】
明らかに、これらの代替物のさまざまな組み合わせも可能であり、例えば、相互画像センサ、相互アレイおよび／または相互ビーム偏向手段１８を含む多開口撮像装置、ならびに別個の構成要素を含むさらなる多開口撮像装置も可能である。
【０１６２】
相互画像センサ、相互アレイ、および／または相互ビーム偏向手段は、より少ない数のアクチュエータを駆動することによってそれぞれのコンポーネントの動きが高精度で得られ、アクチュエータ間の同期が低減または回避されるという点で有利である。
さらに、高い熱安定性が得られ得る。
代替的または追加的に、他のおよび／または異なる多開口撮像装置１０、１０’、２０、３０および／または４０は、相互アレイ、相互画像センサおよび／または相互ビーム偏向手段を備えてもよい。
【０１６３】
図１０ａは、例えば、本明細書に記載の撮像システムによって得られるような電子画像安定化の実施の初期状況の概略図であり、電子画像安定化に関する実施は制限効果のない個々の多開口撮像装置を指すこともある。
【０１６４】
説明した実施形態では、撮像システムは、相互光学画像安定化装置と相互電子画像安定化装置を使用する。
例示的に、各モジュールは、オブジェクト７１で全視野を撮像するために、２つの光学チャネル１６ａおよび１６ｂ、ならびに１６ｃおよび１６ｄをそれぞれ含む。
制限効果を持たずに、関連する画像センサ領域における光学チャネル１６ａおよび１６ｂの画像７３ａおよび７３ｂはオブジェクト７１の立体的なキャプチャの左画像７５ａと呼ばれ、光学チャネル１６ｃおよび１６ｄの画像７３ｃおよび７３ｄはオブジェクト７１の立体的なキャプチャの右画像と呼ばれる。
【０１６５】
図１０ａは、画像７３ａ〜７３ｄを取得するためにオブジェクト７１が画像センサ領域に投影される収差のない状態を示す。
画像７３ａおよび画像７３ｂは、例えば、ステッチングによって、多開口撮像装置によって左の全体画像７７ａに結合されてもよい。
【０１６６】
画像７３ｃおよび画像７３ｄは、多開口撮像装置によって右の全体画像７７ｂに同様の方法で結合され、２つの全体画像７５ａおよび７５ｂを通じてオブジェクト７１に関する立体情報を決定することができる。
【０１６７】
ここで、図１０ｂは、図１０ａの場合を示しており、オブジェクト７１に対する撮像システムの相対運動は、オブジェクト７１’によって示されるオブジェクト７１の変化した相対位置をもたらす。
例えば、これは、オブジェクト７１の動きおよび／または撮像システムの揺れである場合がある。
画像補正を無視すると、相対移動により、画像７３’ａ〜７３’ｄの点線で示されている画像センサ領域内のオブジェクト７１の画像の画像位置が変更される。
【０１６８】
ここで、図１０ａに示される画像７７ａおよび画像７７ｂ、すなわち、収差が補償された画像を取得することが努力されている。
揺れの補正、すなわち可能な限り最良の画像安定化が、試みられているものである。
この光路では、光学チャネルの光学系の偏差は考慮されない。
【０１６９】
図１０ｃは、同一の光学パラメータを含む、すなわち同一の焦点距離を含むすべての光学チャネルの純粋な光学画像安定化が最良の画像安定化をもたらすという不変の仮定の下での画像における光学画像安定化の基礎を示している。
オブジェクト７１の変位は、正の方向２８および負の方向３２を指す矢印７９によって示されている。
光学画像安定化装置によって画像センサ、アレイ、およびビーム偏向手段の間の相対運動を生成することにより、画像７３’ａ〜７３’ｄ、したがって全体画像７７ａおよび７７ｂが反対方向８２ａ〜８２ｄおよび８４ａ〜８４ｂは、それぞれ、動作時に、図１０ｂによる物体の変位および図１０ｃによる補償も、例示されたオフセットの生成を回避するために適時に実行される。
矢印８４ａ〜８４ｄおよび７７ａ〜７７ｂによって表される方向は、空間内の矢印７９とは反対に、例えばそれぞれの部分画像の重要な点、例えば目または口の角、例えば画像中でエッジを示すように配置される。
【０１７０】
ここで、図１０ｄは、光学画像安定化後、光学特性の実際の偏差を考慮した、取得された部分画像７３’’ａ〜７３’’ｄを示している。
例えば、光学画像安定化は、画像７３ａが可能な限り最良の方法で補正されるように実行され、これは、光学的に安定化された画像７３’’ａが、少なくとも許容範囲内で収差のない画像７３ａに対応することを意味する光学画像安定化装置の可能性を示す。
【０１７１】
光学特性の偏差により、光学チャネル１６ａの画像安定化はチャネル１６ｂ〜１６ｄに異なる効果をもたらし、これは、光学特性の偏差が、例えば、変位を示す矢印８２ａ〜８２ｄを引き起こすことを意味する光学的安定化に基づく画像の角度は、長さおよび／または方向に関して異なり得る。
【０１７２】
これは、修正画像７３’ａと７３’ｂ、および７３’ｃと７３’ｄからそれぞれ形成された結合画像７７において顕著である。
光学画像の安定化による変位のずれは、部分画像がバラバラになるという事実につながり、ステッチ時にエラーを引き起こす可能性がある。
例えば、これは、全体画像７７ｂに関連する分離された部分画像７３’’ｃおよび部分画像７３’’ｄによって、または正しく安定した部分画像７３’’ａから間隔を空けた全体画像７７ａ内の部分画像７３’’ｂによって示される。
言い換えると、すべてのチャネルに完全に補正されていない画像位置があるため、画像を結合するときに収差が発生する。
【０１７３】
チャネル１６ｂ〜１６ｃの画像において、図１０ｅは、画像７３’’’ｂ〜７３’’’ｄによって示される、光学画像安定化を示し、これは基準チャネル１６ａに対して実行される。
チャネル１６ａから離れたチャネル１６ｂ〜１６ｄでの電子画像安定化により、光学チャネル１６ａでの光学画像安定化に関するそれらの偏差は少なくとも部分的に補償され、その結果、画像７７ａおよび７７ｂにそれぞれ対応し得る、収差が低減された画像７７’’’ａ、および収差のない７７’’’ｂが取得され得る。
これは、部分的に補正された画像位置が光学画像安定化を通じて取得され、補正された画像位置が追加の電子画像安定化を通じて取得されることを意味する。
【０１７４】
電子画像安定化の程度は、光学チャネル１６ａ〜１６ｄ間の機能的接続を使用して、電子画像安定化装置によって実行され得る。
代替的または追加的に、電子画像安定化装置、例えば画像安定化装置４１は、例えば、互いに時間的に異なるまたは互いに続く２つのフレームのマッチング特徴を考慮するとき、画像の変位の程度を決定するように構成され得る。
【０１７５】
図１１は、多開口撮像装置を提供する方法１１００の概略フロー図を示している。
ステップ１１１０は、画像センサを提供することを含む。
ステップ１１２０は、各光学チャネルが全視野の部分視野を画像センサの画像センサ領域に投影するための光学素子を含むように、光学チャネルのアレイを提供することを含む。
ステップ１１３０は、光学チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置することを含む。
【０１７６】
ステップ１１４０は、画像センサ、アレイおよびビーム偏向手段間の第１の相対運動を生成することにより第１の画像軸に沿った画像安定化のために、および、画像センサ、アレイ、ビーム偏向手段間の第２の相対運動を生成することにより第２の画像軸に沿った画像安定化のために光学画像安定化装置を配置することを含む。
ステップ１１５０は、第１および第２の画像軸に沿ったアレイの第１の光学チャネルの画像安定化のために電子画像安定化装置を配置することを含む。
【０１７７】
本明細書で説明する実施形態は、ライン延長方向に沿った単一ラインまたは複数ラインの線形チャネル配置、画像センサとイメージング光学系との間の単軸並進運動を使用する光学画像安定化、およびビーム偏向ミラーアレイの単軸回転運動を有する多開口撮像システムを可能にする。
【０１７８】
上記の実施形態は、多数の４つの光学チャネルまたはその多数が配置されるように説明されたが、さらなる実施形態による多開口撮像装置は、任意の数の光学チャネル、例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも１０またはそれ以上の数の光学チャネルが配置されてもよい。
【０１７９】
上述した実施形態では、光学画像安定化装置２２がアクチュエータ３６およびアクチュエータ４２を含むように説明したが、さらなる実施形態によれば、アクチュエータ３６および４２は相互アクチュエータとして構成することもできる。
【０１８０】
例えば、アクチュエータによって生成される動きは、それぞれの動きを得るために、力変換器および／または距離変換器（透過）によって画像センサ１２、光学アレイ１４および／またはビーム偏向手段１８に向けられてもよい。
代替的または追加的に、例えば多開口撮像装置４０に関連して説明したように、１つまたはいくつかの構成要素をいくつかのアクチュエータによって移動させることもできる。
【０１８１】
例えば、画像センサは、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）またはそれとは異なる技術として構成されてもよい。
それぞれのアレイの光学チャネルは、それぞれの画像センサ領域に向けられる光路が光学的に変更される領域を定義するように理解されてもよい。
したがって、画像センサ領域に関連付けられた光路は、アレイの光学チャネルを通過する場合がある。
【０１８２】
上記で指摘したように、光路および／または光軸は、ビーム偏向手段から出発して、異なる方向に向けられてもよい。
これは、ビーム偏向手段での偏向中に、および／または光学系によって、互いに対して平行性から逸脱する方法で光路を方向付けることにより得られる場合がある。
光路および／または光軸は、ビーム偏向の前および／またはなしで平行度から逸脱する場合がある。
【０１８３】
以下では、この事実は、チャネルに一種の事前発散を提供できるという点で説明されている。
【０１８４】
この光軸の事前発散により、例えば、ビーム偏向手段のファセットのすべてのファセット傾斜が互いに異なるわけではないが、チャネルのいくつかのグループは、例えば同じ傾斜またはそれに向けられているファセットを有することが可能になるだろう。
【０１８５】
後者は、単一の部品として、および／または互いに連続的に融合するように、すなわち、ライン延長方向に隣接するチャネルのこのグループに割り当てられるファセットとして形成されてもよい。
【０１８６】
これらのチャネルの光学軸の発散は、光学チャネルの光学系の光学中心とチャネルの画像センサ領域の間の横方向のオフセットによって得られるため、これらの光学軸の発散から生じる可能性がある。例えば、事前分岐は１つの平面に制限できる。
例えば、光軸は、ビーム偏向の前および／またはなしで共通の平面に伸びることがあるが、この平面では発散的に広がり、ファセットは他の横断面で追加の発散を引き起こすだけであり、ファセットはすべてライン延長方向に平行に、上記の光軸の相互平面に対して異なるように傾斜している。
【０１８７】
ここで、いくつかのファセットは同じ傾斜を持ち、および／または光軸がすでに異なるチャネル、例えば、ビーム偏向の前および／またはなしで、光軸の上記の相互平面内のペアで異なるチャネルグループに相互に関連付けることができる。
簡単に言えば、光学系は、第１（画像）方向に沿った光路の（事前）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。
【０１８８】
例えば、上記のおそらく存在する事前発散は、光学系の光学中心をライン延長方向に沿った直線上に配置することにより達成され、画像中心領域の中心は投影の投影から外れるように配置される画像センサ領域の平面の法線に沿った画像センサ平面内の直線上の点、例えば、チャネル内の画像センサ平面内の上記直線上の点からチャネルに個別の方法で外れた点上の光学中心線の延長方向に沿った点、および／またはライン延長方向と画像センサの法線の両方に垂直な方向に沿った点に配置される。
【０１８９】
あるいは、ライン延長方向に沿って直線上に画像センサの中心を配置することにより、事前発散を達成し得るが、光学系の中心は、光学系の光学中心の平面の、光学中心面の直線上の点への法線、例えば、チャネル個別の方法で光学中心面の上記直線上の点から外れた点線の延長方向に沿って、および／またはライン延長方向と光学中心面の法線の両方に垂直な方向に沿って画像センサの光学中心の投影から逸脱するように配置される。
【０１９０】
それぞれの投影からの上述のチャネル個別偏差は、ライン延長方向にのみ延びる、すなわち、光軸は、相互平面にのみ位置し、事前発散が提供されることが好ましい。
その場合、光学中心と画像センサ領域中心はそれぞれ、線の延長方向に平行な直線上に配置されるが、中間距離は異なる。
対照的に、ライン延長方向に垂直な横方向におけるレンズと画像センサの間の横方向のずれにより、設置高さの増加をもたらした。
【０１９１】
ライン延長方向の純粋な面内オフセットは、設置高さを変更しないが、その結果、ファセットが少なくなる可能性があり、および／またはファセットが角度方向の傾斜のみを含む可能性があり、構造を簡素化する。
したがって、例えば、隣接する光学チャネルはそれぞれ、同じ平面内に延びる光軸を含むことができ、各光軸は互いに対して傾斜している、すなわち、事前発散が提供されている。
ファセットは、光学チャネルのグループに対して配置されてもよく、ある方向にのみ傾斜していてもよく、ライン延長方向に平行であってもよい。
【０１９２】
さらに、いくつかの光学チャネルは、例えば超解像の目的で、またはこれらのチャネルによって対応する部分視野がスキャンされる解像度を高めるために、同じ部分視野に関連付けられることが提供され得る。
ビーム偏向の前に、そのようなグループの光学チャネルは平行に延び、部分的な視野のファセットによって偏向される。
グループのチャネルの画像センサの画素画像は、このグループの異なるチャネルの画像センサの画素の画像間の中間位置に配置されるのが有利であろう。
【０１９３】
例えば、超解像を目的とせずに、ライン延長方向のすぐ隣のチャネルのグループが、部分フィールドで全体の視野を完全にカバーし、すぐ近くのチャネルのさらなるグループが、それらの部分の視野全体を完全にカバーする、立体視のみを目的とする実装も考えられる。
【０１９４】
したがって、上記の実施形態は、多開口撮像装置および／またはそのような多開口撮像装置を含む撮像システムの形態で、すなわち、各チャネルが部分的な視野を送信し、合計視野と部分視野は部分的に重なる単一ラインチャネル構成で実装されてもよい。
３Ｄ画像を取り込むために、ステレオ構造、トリオ構造、カルテット構造などのためのいくつかのそのような多開口撮像装置を有する構造が可能である。
【０１９５】
複数のモジュールは、結合線として実装されてもよい。
結合されたラインは、同一のアクチュエータと相互ビーム偏向要素を使用できる。
【０１９６】
光路に存在する可能性のある１つまたは複数の増幅基板は、ステレオ構造、トリオ構造、クワトロ構造を形成する可能性があるライン全体に広がる可能性がある。
複数のチャネルが同じ部分画像領域を画像化する超解像の方法を使用することができる。
また、光軸は、ビーム偏向装置を使用せずに発散的に延びるため、ビーム偏向ユニットに必要なファセットが少なくなる。
次に、ファセットは、１つの角度成分のみを含むことが有利になる。
【０１９７】
画像センサは、単一の部品であってもよく、結合された画素マトリックスを１つだけ、またはいくつかの不連続な画素マトリックスを含んでもよい。
画像センサは、例えば、回路基板上で互いに隣り合って配置される多くの部分的なセンサで構成されてもよい。
オートフォーカス駆動は、ビーム偏向要素が光学系と同期して移動するように、または光学素子がアイドル状態になるように実装してもよい。
【０１９８】
デバイスのコンテキスト内でいくつかの態様を説明したが、上記態様は対応する方法の説明も表すため、デバイスのブロックまたは構造コンポーネントも対応する方法ステップとして、またはメソッドステップの機能として理解されることを理解されたい。
それと同様に、コンテキスト内でまたは方法ステップとして説明された側面は、対応するデバイスの対応するブロックまたは詳細または機能の説明も表す。
【０１９９】
上述の実施形態は、単に本発明の原理の例示を表すものである。
当業者は、本明細書に記載の配置および詳細の修正および変形を理解するであろうことが理解される。
これが、本発明が実施形態の説明および議論によって本明細書に提示された特定の詳細によってではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることが意図される理由である。
【図１ａ】
2020510875.tif 000003
【図１ｂ】
2020510875.tif 000004
【図２ａ】
2020510875.tif 000005
【図２ｂ】
2020510875.tif 000006
【図３】
2020510875.tif 000007
【図４ａ】
2020510875.tif 000008
【図４ｂ】
2020510875.tif 000009
【図４ｃ】
2020510875.tif 000010
【図５ａ】
2020510875.tif 000011
【図５ｂ】
2020510875.tif 000012
【図６ａ】
2020510875.tif 000013
【図６ｂ】
2020510875.tif 000014
【図６ｃ】
2020510875.tif 000015
【図６ｄ】
2020510875.tif 000016
【図６ｅ】
2020510875.tif 000017
【図６ｆ】
2020510875.tif 000018
【図７】
2020510875.tif 000019
【図８】
2020510875.tif 000020
【図９】
2020510875.tif 000021
【図１０ａ】
2020510875.tif 000022
【図１０ｂ】
2020510875.tif 000023
【図１０ｃ】
2020510875.tif 000024
【図１０ｄ】
2020510875.tif 000025
【図１０ｅ】
2020510875.tif 000026
【図１１】
2020510875.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月13日(2019.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサ（１２）と、
全視野（７０）の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）を前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ〜２４ｈ）に投影する光学部品（１７）を含む光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）のアレイ（１４）と、
前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の光路（２６ａ〜２６ｈ）を偏向させるビーム偏向手段（１８）と、
前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）、および前記ビーム偏向手段（１８）の間に第１の相対運動（３４、３９ａ）を生成することにより第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、また、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）の間に第２の相対運動（３８、３９ｂ）を生成することにより第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための光学画像安定化装置（２２）と、
前記第１の画像軸（２８）および前記第２の画像軸（３２）に沿った前記アレイ（１４）における第１の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に沿った画像安定化のための電子画像安定化装置（４１）と、
を備えた多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）。
【請求項２】
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記光学チャネルの基準チャネルに対して前記第１の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）および前記第２の光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）を安定させるように構成された、および／または前記第１の画像軸（２８）および前記第２の画像軸（３２）に沿って互いに異なるチャネル個別の方法での画像詳細の前記動作の評価による、請求項１に記載の多開口撮像装置。
【請求項３】
前記光学画像安定化装置（２２）は、基準画像としての第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像に対する前記光学画像安定化が可能な限り正確になるように前記光学画像安定化を実行するように構成されており、
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記光学画像安定化装置の前記基準画像に基づいて第２の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像を安定化するように構成される、請求項１または請求項２に記載の多開口撮像装置。
【請求項４】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｄ）の基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像を安定化するように構成され、前記電子画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法での画像詳細の前記動作の評価により、前記基準チャネルとは異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は前記基準チャネルを光学的に排他的に安定させるように構成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項５】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｄ）の基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の画像を安定化するように構成され、前記電子画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対して互いに異なるチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は前記基準チャネルを光学的に排他的に安定させるため構成されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項６】
前記電子画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の撮像誤差（ｚ）を修正するために、各光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対してチャネル個別の方法での画像詳細の前記動作の評価により、画像安定化を実行するように構成されている、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項７】
前記電子画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の撮像誤差（ｚ）を修正するために、各光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）に対して互いに異なるチャネル個別の方法により、画像安定化を実行するように構成されている、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項８】
前記チャネル個別の電子画像安定化は、前記部分視野の画像における画像詳細の動作のチャネル個別の画像評価によって実行される、請求項６または請求項７に記載の多開口撮像装置。
【請求項９】
前記電子画像安定化装置（４１）は、前記光学チャネルにおける光学部品のそれぞれの焦点距離と、前記画像センサ（１２）、前記アレイ（１４）、および前記ビーム偏向手段（１８）の間の前記相対運動との関数としての前記チャネル個別の撮像誤差を表す決定された機能的接続に従って、各チャネルにおいて前記チャネル個別の電子画像安定化を実行するように構成される、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１０】
前記機能的接続は線形関数である、請求項９に記載の多開口撮像装置。
【請求項１１】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記ビーム偏向手段の回転運動に基づいて、前記画像方向の１つに沿って前記光学画像安定化を提供するように構成されており、前記機能的接続は、前記画像方向に沿った前記電子画像安定化の範囲に前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動の回転角度を投影する角度関数である、請求項９または請求項１０に記載の多開口撮像装置。
【請求項１２】
前記電子画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第１の部分画像および第２の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第２の部分画像において、マッチング特徴を識別して、前記第１の画像および前記第２の画像における特徴の動きの比較に基づいて前記電子画像安定化を提供するように構成されている、請求項６〜請求項１１のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１３】
前記電子画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ〜７２ｄ）の第１の部分画像において、第１の時点および第２の時点で、一致する特徴を識別して、前記第１の画像内における前記特徴の動きの比較に基づいて前記電子画像安定化を提供するように構成されている、請求項６〜請求項１２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１４】
異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）において光学部品（６４ａ〜６４ｄ）の焦点距離が異なっており、ビーム偏向手段（１８）の動きによって前記画像センサ領域（２４ａ〜２４ｈ）上における前記投影の異なる変化が生じ、前記電子画像安定化装置（４１）は、詳細画像の動きのチャネル個別の画像評価を含むチャネル個別の画像安定化により、前記投影における前記異なる変化間の差を補償するように構成される、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１５】
異なる光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）において光学部品（６４ａ〜６４ｄ）の焦点距離が異なっており、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって前記画像センサ領域（２４ａ〜２４ｈ）上における前記投影の異なる変化が生じ、前記電子画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の異なる画像安定化により、前記投影における前記異なる変化間の差を補償するように構成される、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１６】
第１の光学チャネル（１６ａ）に関連付けられた第１の光学部品（６４ａ）と、第２の光学チャネル（１６ｂ）に関連付けられた第２の光学部品（６４ｂ）とが１０％以下の許容範囲で同じ方法で形成されている、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１７】
前記第１の相対運動（３４、３９ａ）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）の間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、前記第２の相対運動（３８、３９ｂ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１８】
前記光学画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含むとともに、直方体の側面（５５）にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置されており、前記直方体の前記側面は、互いに平行に、また前記アレイ（１４）、および前記画像センサ（１２）と前記光学部品（６４ａ〜６４ｈ）との間の前記光学チャネル（１６ａ〜１６ｈ）の前記光路の線の一部とのライン延長方向（３５、６５、ｚ）に平行に配向されるとともに、最小容積を有しつつ前記画像センサ（１２）および前記アレイ（１４）を含む、
請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項１９】
前記光学画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から５０％以下だけ延びる、請求項１８に記載の多開口撮像装置。
【請求項２０】
前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の主面（１７４ａ）と第２の主面（１７４ｂ）とを備え、第１の動作状態において、前記第１の主面（１７４ａ）により前記光学チャネル（６４ａ〜６４ｈ）の光路を前記多開口撮像装置の第１の視線方向に向け、および第２の動作状態において、前記第２の主面（１７４ｂ）により前記光学チャネル（６４ａ〜６４ｈ）の光路を前記多開口撮像装置の第２の視線方向に向けるように構成されている、請求項１〜請求項１９のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項２１】
前記第１の主面（１７４ａ）および前記第２の主面（１７４ｂ）は、６０°以下の角度（δ）で互いに傾斜するように配置されている、請求項２０に記載の多開口撮像装置。
【請求項２２】
回転運動（３８）によって前記第１の動作状態および前記第２の動作状態の間の切り替えを実行するように構成されており、前記回転運動中、前記第１の主面の第１の表面法線（５１ａ）および前記第２の主面の第２表面法線（５１ｂ）は、各時点で、画像センサ（１２）に向かう方向に対して少なくとも１０°の角度（γ１、γ２）を有している、請求項２０または請求項２１に記載の多開口撮像装置。
【請求項２３】
センサからセンサ信号を受信し、前記多開口撮像装置と前記物体との相対運動に相関する情報に関して前記センサ信号を評価するとともに、前記情報を使用して前記光学画像安定化装置（２２）または前記電子画像安定化装置（４１）の制御を実行するように構成されている、請求項１〜請求項２２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。
【請求項２４】
少なくとも部分的に立体的な方法で全視野（７０）を捕捉するように構成された、請求項１〜請求項２３のいずれか一項に記載の第１および第２の多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）を有する撮像システム（６０、８０）。
【請求項２５】
画像センサを提供する（１１１０）ことと、
各光学チャネルが前記画像センサの画像センサ領域に全視野の部分視野を投影するための光学部品を含むようにして光学チャネルのアレイを提供する（１１２０）ことと、
前記光学チャネルの光路を偏向するためのビーム偏向手段を配置する（１１３０）ことと、
前記画像センサ、前記アレイおよび前記ビーム偏向手段間の第１の相対運動を生成することにより、第１の画像軸に沿った前記画像安定化を、前記画像センサ、前記アレイおよび前記ビーム偏向手段間の第２の相対運動を生成することにより第２の画像軸に沿った前記画像安定化をもたらすために光学画像安定化装置を配置する（１１４０）ことと、
前記第１の画像軸および前記第２の画像軸に沿って前記アレイにおける第１の光学チャネルの前記画像安定化のための電子画像安定化装置を配置する（１１５０）ことと、
を含む、多開口撮像装置（１０、１０’、２０、３０、４０）を提供する方法（１１００）。
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月30日(2019.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１ｂ】
2020510875.tif 000028
【国際調査報告】
2020510875.tif 000029
2020510875.tif 000030
2020510875.tif 000031
2020510875.tif 000032