JP2018536892A - チャネル特有の調整可能性を有するマルチ開口撮像装置、マルチ開口撮像装置の製造方法および全視野の取込み方法 - Google Patents

Abstract

本明細書に記載される装置は、ハウジングおよびマルチ開口撮像装置を含む。マルチ開口撮像装置は、互いに隣接して配置された光チャネルのアレイと、光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段とを含む。装置の第１の動作状態において、ハウジングは、ハウジング容積を囲む。装置の第1の動作状態において、ビーム偏向手段は、ハウジング容積内の第１の位置を含む。装置の第２の動作状態において、ビーム偏向手段は、ビーム偏向手段がハウジング容積の少なくとも一部外側に配置される第２の位置を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、マルチャネル撮像装置を含む装置、それを生成する方法、および全視野を取込む方法に関する。さらに、本発明は、線形チャネル構成および拡張可能なハウジングを含むマルチ開口撮像システムに関する。

従来のカメラは、１チャネルで全視野を伝送し、小型化には限界がある。スマートフォンのようなモバイルデバイスでは、ディスプレイの表面法線の意味で対向する２つのカメラが使用される。構造上の高さの低下を示す線形チャネル配置を含むマルチ開口カメラがすでに提案されている。しかしながら、偏向ミラーは、その伸びが制限され、その結果、構造上の高さの望ましくない増加、又は光路のケラレによる、輝度の減少のいずれかを生じる。更に、スマートフォンのハウジングに取付けられるとき、他の部品(ディスプレイ、バッテリ、電子機器)は、ビーム偏向手段が異なる視線方向に光路を自由に偏向することができないように立てておくことができる。

従って、高画質を確保しながら、全視野を取込むための小型デバイスを可能にする概念が望ましい。

従って、本発明の根底にある目的は、装置の小型化された実装を可能にし、高品質の画像を取込む（capturing）ことを可能にする装置及びそれを製造する方法を提供することである

この目的は、独立クレームの主題事項によって達成される。
本発明の中心となる考え方は、マルチ開口撮像装置の観察方向が、ハウジングの外側でわずかに品質に影響されることを認識している。マルチ開口撮像装置の外側に光チャネルの光路を偏向させることにより、またはハウジングの外側に偏向させることにより、画像の高品質を達成することができる。さらに、光路を偏向させることにより、ハウジング内のマルチ開口撮像装置を配向し、マルチ開口撮像装置の観察方向に少なくとも部分的に独立させることができる。これは、例えば、ビーム偏向手段によって影響されるかまたは決定される。ハウジング内のマルチ開口撮像装置の独立した方位は、同封ハウジングを少なくとも厚さのような一次元に関して小型化することを可能にする。ハウジング内のビーム偏向手段の配置は、さらに、マルチ開口撮像装置および照明手段の構成要素が、この動作状態において隠されたままであり得ることを可能にし、この状態では、ダイヤフラム、レンズ、ＬＥＤまたは他の構成要素が認識されないので、全装置に対して高レベルの審美性をもたらす。

一実施形態によれば、装置は、ハウジングおよびマルチ開口撮像装置を含む。マルチ開口撮像装置は、互いに隣接して配置された光チャネルの配列と、光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段とを含む。装置の第１の動作状態において、ハウジングの外部表面は、ハウジング容積を囲む。ビーム偏向手段は、装置の第１の動作状態において、ハウジング容積内の第１の位置を含む。装置の第２の動作状態において、ビーム偏向手段は、少なくともビーム偏向手段がハウジング容積の少なくとも一部外側に配置される第２の位置を含む。

別の態様によれば、装置を提供する方法は、ハウジングを提供することと、ハウジング内にマルチ開口撮像装置を配置することとを含む。マルチ開口撮像装置は、互いに隣接して配置された光チャネルの配列と、光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段とを含む。マルチ開口撮像装置の配置は、ハウジングの外部表面が、装置の第１の動作状態において、ハウジング容積を囲み、ビーム偏向手段が、装置の第１の動作状態において、ハウジング容積内の第１の位置を含むように実行される。マルチ開口撮像装置は、装置の第２の動作状態において、ビーム偏向手段が、少なくともビーム偏向手段がハウジング容積の少なくとも一部外側に配置される第２の位置を含むように構成される。

別の態様によれば、全視野を取込む方法は、マルチ開口撮像装置のビーム偏向手段を、少なくともビーム偏向手段が、装置の第１の動作状態においてハウジングの外部表面によって囲まれたハウジング容積の少なくとも一部外側に配置され、ビーム偏向手段が第１の位置に配置される位置に移動することを含む。この方法は、ビーム偏向手段によって偏向された光路が互いに隣接して配置されたマルチ開口撮像装置の光チャネルの配列を使用して、全視野を取込むことを含む。

別の態様によれば、画像安定化装置および／または合焦手段の少なくとも１つのアクチュエータは、立方体の側面に延びる（span）かまたは画定される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配置される。立方体の側面は、互いに平行に、かつ、配列のライン延長方向と、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部品とに整列される。平面の表面法線の方向は、装置の厚さの方向であると理解することができる。立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、およびビーム偏向手段を含む。これにより、ハウジングを平坦に実装することができる。既存のアプローチとは対照的に、これにより、カメラは、いずれの状態においても、ハウジングの立方体容積から厚さ方向に突出しないことができる。

さらに有利な実施形態は、従属クレームの主題である。

本発明の好ましい実施態様は、後に添付図面を参照して詳細に説明する。

図１Ａは、第１の動作状態における一実施形態による装置の概略断面側面図である。 図１Ｂは、第２の動作状態における図１Ａの装置の概略断面図である。 図２Ａは、カバーを含む別の実施形態による装置の概略断面側面図である。 図２Ｂは、第２の動作状態における図２Ａの装置の概略断面図である。 図２Ｃは、第３の位置における図２Ａの装置の概略断面側面図である。 図３Ａは、第１の動作状態における別の実施形態による装置の概略断面側面図であり、少なくとも部分的に透明なカバーを含む。 図３Ｂは、第２の動作状態における図３Ａの装置の概略断面図である。 図３Ｃは、図３Ａの装置の概略断面側面図であり、ビーム偏向手段はさらに並進的に移動可能である。 図４Ａは、第１の動作状態における実施形態による装置の概略断面側面図であり、移動可能なカバーを含む。 図４Ｂは、第２の動作状態における図４Ａの装置の概略断面図である。 図５Ａは、カバーが回転自在に動くように配置された実施形態による装置の概略断面側面図である。 図５Ｂは、変位キャリッジが並進的に移動可能な図５Ａの装置の概略断面側面図である。 図５Ｃは、第２の動作状態における図５Ａの装置の概略断面図である。 図６Ａは、第１の動作状態における実施形態による、図５のデバイスに比べて少なくとも部分的に透明なカバーを含むデバイスの概略断面側面図である。 図６Ｂは、ビーム偏向手段が第１の位置と第２の位置との間の中間位置を含む図６Ａの装置の概略断面側面図である。 図６Ｃは、ビーム偏向手段がハウジング容積から完全に延びた図６Ａの装置の概略断面側面図である。 図６Ｄは、少なくとも部分的に透明なカバー間の距離が、図６Ａから図６Ｃに比べて増加する、図６Ａの装置の概略断面側面図である。 図７は、一実施形態による装置の概略斜視図であり、３つのマルチ開口撮像装置を含む。 図８は、図７の装置のセクションの拡大斜視図である。 図９は、一実施形態による装置の概略斜視図であり、ビーム偏向手段は、装着要素によってマルチ開口撮像装置に接続される。 図１０ａは、カバーの例示的な形状を含む、第１の動作状態における一実施形態による装置の概略斜視図である。 図１０ｂは、一実施形態による第２の動作状態における図１０Ａの装置の概略図である。 図１０ｃは、一実施形態による図１０ａの代替手段の概略図である。 図１１ａは、一実施形態によるマルチ開口撮像装置の詳細な説明図である。 図１１ｂは、一実施形態によるマルチ開口撮像装置の詳細な説明図である。 図１１ｃは、一実施形態によるマルチ開口撮像装置の詳細な説明図である。 図１１ｄは、一実施形態による共通の支持体によって支持される光チャネルの光学系の場合の図１１ａによるマルチ開口撮像装置の実装を示す図である。 図１１ｅは、一実施形態による共通の支持体によって支持される光チャネルの光学系の場合の図１１ｂによるマルチ開口撮像装置の実装を示す図である。 図１１ｆは、一実施形態による共通の支持体によって支持される光チャネルの光学系の場合の図１１ｃによるマルチ開口撮像装置の実装を示す図である。 図１２は、一実施形態による、光学的画像安定化のための相対的移動を実現し、合焦を適合させるための追加手段によって補足される、図１１ａ−ｃによるマルチ開口撮像装置を示す図である。 図１３ａは、一実施形態による、平坦なハウジング内に配置されたマルチ開口撮像装置の概略図である。 図１３ｂは、全視野を立体的に取込むためのマルチ開口撮像装置の概略構成を示す図である。 図１４は、一実施形態による３Ｄマルチ開口撮像装置の概略図である。 図１５ａは、一実施形態に従って、焦点制御および光学的画像安定化のための相対的移動を実現するための追加手段によって補足される、別のマルチ開口撮像装置の概略図である。 図１５ｂは、一実施形態によるビーム偏向装置の概略側面図である。 図１５ｃは、一実施形態によるビーム偏向装置の概略側面図である。 図１５ｄは、一実施形態によるビーム偏向装置の概略側面図である。 図１５ｅは、一実施形態によるビーム偏向装置の概略側面図である。 図１６ａは、一実施形態による光学特性をチャネル個別に調整するための調整手段を備えるマルチ開口撮像装置の概略図である。 図１６ｂは、一実施形態による調整手段を含むマルチ開口撮像装置の変形例を示す。 図１７は、一実施形態による追加のアクチュエータによって補足される図１５ａの装置の概略図である。 図１８は、一実施形態によるマルチ開口撮像装置内のアクチュエータの配置の概略図である。 図１９ａは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。 図１９ｂは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。 図１９ｃは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。 図１９ｄは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。 図１９ｅは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。 図１９ｆは、一実施形態による撮像装置のビーム偏向手段の有利な実施例を示す図である。

以下に図面を参照して本発明のより詳細な実施形態について説明する前に、異なる図面において、同一の要素、対象および／または構造、または同一の機能または等しい効果を有するものが、等しい参照番号を付与され、その結果、異なる実施形態において示されるこれらの要素の説明は、相互に交換可能または相互に適用可能であることが指摘される。

図１ａは、第１の動作状態における一実施形態による、装置１０の概略断面側面図を示す。装置１０は、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータおよび／またはモバイル音楽再生手段のようなモバイル装置または固定装置、であってもよい。

装置１０は、イメージセンサ１２と、互いに隣接して配置された光チャネル１６のアレイ１４と、ビーム偏向手段１８とを備えるマルチ開口撮像装置１１を備える。ビーム偏向手段１８は、光チャネル１６の光路１７を偏向するように構成され、以下により詳細に説明する。装置１０は、ハウジング容積２４を囲む外部表面２３を含むハウジング２２を備える。これは、ハウジング容積２４が、ハウジング２２の内部容積およびハウジング２２の容積を含んでもよいことを意味する。従って、ハウジング容積は、ハウジング壁によって奪われる容積も含み、従って、ハウジングの外部表面２３によって囲まれる。ハウジング２２は、透明又は不透明であるように形成されてもよく、例示的には、プラスチック材料及び／又は金属材料を含む。ビーム偏向手段１８は、ハウジング容積２４内の第１の位置を含む。マイクロホンの音響チャネルまたは装置１０の電気的接点のようなハウジング側における穴または開口は、ハウジング容積２４を決定する際に無視されてもよい。ハウジング２２および／またはハウジング２２内に配置された構成要素は、ビーム偏向手段１８によって偏向された後に、光チャネル１６の光路１７をブロックし、その結果、マルチ開口撮像装置１１によって取込まれるハウジング２２の外側に配置された視野２６は、取込まれないか、または限定された範囲にのみ取込まれ得る。構成要素は、アキュムレータ、ボード、ハウジング２２の不透明領域等であってもよい。別々に表現すると、別の、おそらく非光学素子は、前のカメラ対物レンズの代わりにハウジングに配置されてもよい。

ハウジング２２は、ハウジング容積２４がハウジング２２の外部容積２５に接続される開口２８を含むことができる。開口２８は、カバー３２によって一時的に完全に又は部分的に閉じることができる。装置１０の第１の動作状態は、光チャネル１６が、例えば、ハウジング２２の内側に偏向されるか、または偏向されないマルチ開口撮像装置１１の動作状態であってもよい。

換言すれば、マルチ開口撮像装置のセットアップの構造高さは、少なくとも部分的に、光チャネル１６(レンズ)の光学系の直径によって決定される。１つの(おそらく最適な)ケースでは、厚み方向におけるミラー(ビーム偏向手段)の延長は、この方向におけるレンズの延長に等しい。しかしながら、光チャネル１６の光路は、ミラー１８によって制限される。これにより、画像の明るさが減少し、前記減少は視野角に依存する。本実施形態は、マルチチャネルカメラ設定の可動部分または全体によって、この問題を解決し、カメラの動作状態において、セットアップの部分が、カメラを使用しない状態に比べて、例えばスマートフォンのハウジングを越えて突出するようにする。部品、例えば、ビーム偏向手段の移動は、ロータリー方式(折りたたみ)、並進方式(延伸)または混合方式で行うことができる。コンパクトカメラにおける既知のズーム対物レンズと同様に、部品またはトータルシステムの追加移動は、カメラの非使用モードにおける最小の構造形態およびカメラの使用モードにおける技術的機能を実現するために最適化されたより大きな構造形態を可能にする。

図１ｂは、第２の動作状態における装置１０の概略断面側面図を示す。第２の動作状態において、ビーム偏向手段１８は、ハウジング容積２４の外側の第２の位置を含む。これにより、ビーム偏向手段１８は、ハウジング容積２４の外側に光チャネル１６の光路１７を偏向させ、ハウジング２２の外側に視野２６を偏向させて、マルチ開口撮像装置１１によって取込み可能である。カバー３２は、ビーム偏向手段１８がハウジング容積２４からハウジング２２の開口２８を通って移動できるように、図１ａに示された位置から移動されてもよい。ビーム偏向手段１８は、並進および／またはロータリー方式で第１の位置と第２の位置との間で移動されてもよい。ここでは、ハウジング２２および／またはハウジング２２内の構成要素が、光チャネル１６の偏向された光路１７をブロックしないことが有利である。

マルチ開口撮像装置１１は、カメラハウジング内に配置されてもよく、カメラハウジングは、ハウジング２２内に少なくとも部分的に配置されてもよい。カメラハウジングは、例えば、図５に関連して説明されるように、少なくとも部分的に変位キャリッジによって形成されてもよい。これは、フリップ機構によって単一チャネルカメラが異なる方向に配向される概念とは異なり、本例では、イメージセンサおよび／または撮像光学系の回転または傾斜を回避することができる。

全視野は、ビーム偏向手段が、第１の位置から始まり、ハウジング容積の少なくとも一部外側にビーム偏向手段が配置される第２の位置に移動されるように、装置１０によって取込まれてもよい。ビーム偏向手段が第２の位置にある場合、全視野は、互いに隣接して配置されたマルチ開口撮像装置の光チャネルの配列を使用して取込むことができ、その光路は、ビーム偏向手段によって偏向される。

図２ａは、第１の動作状態における別の実施形態による装置２０の概略断面側面図を示す。装置２０は、例えば接続要素３４ａ及び／又はオプションの接続要素３４ｂを介してハウジング２２で回転可能に支持されるカバー２３を備える。接続要素３４ａ及び／又は３４ｂは、傾斜を可能にし、従って、ハウジング２２に対するビーム偏向手段１８のカバー２３間の回転運動を可能にするように構成され、例えば、ヒンジ又はロール軸受として形成される。

ビーム偏向手段１８は、ハウジングのカバーを形成するか、またはその一部であってもよい。ビーム偏向手段１８のビーム偏向面の１つは、ハウジングの外縁であってもよい。ビーム偏向手段１８は、第１の位置を備え、ハウジング２２を部分的にまたは完全に閉じる。ビーム偏向手段１８は、例えば、光路１７を偏向させるための反射領域を含んでもよく、第１の位置でハウジング２２と機械的接触を形成するように構成された接触領域を含んでもよい。簡潔に表現すると、使用しないときはカメラが見えない、または見えにくくなる。

図２ｂは、第２の動作状態における装置２０の概略断面側面図を示す。第２の動作状態において、ビーム偏向手段１８は、折り畳まれた回転方法でハウジング２２に対して移動されて、ハウジング容積２４が開かれる。回転傾斜は、光路１７がビーム偏向手段１８において第１の方位１９ａに偏向されるように、イメージセンサ１２とビーム偏向手段１８との間の光路１６の光路１７のコースに対するビーム偏向手段１８の傾斜配向または傾斜配向を可能にする。

図２ｃは、第３の位置における装置２０の概略断面側面図を示す。装置２０は、第２の動作状態を示すことができる。図２ｂに示される第２の位置と比較して、ビーム偏向手段１８は、光チャネル１６の光路１７を別の方向１９ｂに偏向させて、別の視野または異なる位置に配置された視野を取込むことができる。これは、例えば、装置２０及び／又は光路１７が偏向されるユーザの左右又は上下の、前面及び後面のような、第１の側面及び反対側面とすることができる。接続要素３４ａおよび３４ｂは、例えば、ビーム偏向手段１８が第２または第３の位置を交互に含むことができるように、フレーム構造およびビーム偏向手段１８に接続されてもよい。マルチ開口撮像装置の切替え可能な視野方向によって、特にスマートフォンにおいて、前後方向の視野方向を有する２つのカメラを使用する以前の解決策は、単一の構造に置換えることができる。

図３ａは、第１の動作状態における別の実施形態による装置３０の概略断面側面図を示す。図２ａ−ｃに示されるように、装置２０と比較して、装置３０は、ハウジング２２の外縁２３とマルチ開口撮像装置１１との間に配置された少なくとも部分的に透明なカバー３６を含む。少なくとも部分的に透明なカバーは、ビーム偏向手段１８に接続され、ビーム偏向手段１８の動きに基づいて移動するように構成される。少なくとも部分的に透明なカバー３６は、例えば、ポリマーおよび／またはガラス材料を含むことができる。

換言すれば、とりわけ、カプセル化された容積を変化させながら、汚染から保護するための光学系のカプセル化を可能にする装置(可動カバーガラス)が提供されてもよい。

図３ｂは、第２の動作状態における装置３０の概略断面側面図を示す。図２ｂの装置２０と比較して、少なくとも部分的に透明なカバーは、ハウジング容積２４から少なくとも部分的に移動される。これは、接続エレメント３４の周りのビーム偏向手段の回転運動によって行うことができる。ビーム偏向手段１８は、光チャネルが少なくとも部分的に透明なカバーを通過するように、光チャネル１６の光路１７を偏向するように構成される。カバー３６は、粒子、汚れ及び／又は湿度がハウジング容積２４に入るのを減少又は防止するように構成される。従って、カバー３６は、光路１７に対して透明であるように形成されてもよく、及び／又は部分的に不透明であるように実装されてもよい。例えば、カバー３６は、ある波長範囲の電磁放射線に対して不透過性であってもよい。カバー３６の利点は、粒子、汚れおよび／または湿度が減少するため、光チャネルの光学系の汚染が低いため、装置の長い動作時間および/または恒久的に高い画質が得られることである。

図３ｃは、装置３０の概略断面側面図を示し、ビーム偏向手段１８は、任意選択のアクチュエータ３８によって、イメージセンサ１２と光チャネル１６との間の光路１７の方向ｘに垂直で、光チャネル１６の配列のライン延長方向に垂直な方向ｚに垂直な方向ｙに沿って並進的に移動可能である。また、ビーム偏向手段１８は、例えば、ガイダンス、レバー等を用いて、接続要素３４の周りの回転運動に基づいて、並進的に動かされてもよい。折りたたみ(ロータリー)は、手動またはアクチュエータを使用して行う場合がある。オプションのアクチュエータ３８は、ビーム偏向手段１８に配置されてもよい。あるいは、アクチュエータ３８は、ハウジング２２とビーム偏向手段１８との間に配置されてもよい。アクチュエータ３８は、例えば、ハウジング２２と接続要素３４ａとの間および／または接続要素３４ａとビーム偏向手段１８との間に配置されてもよい。ハウジング２２によって取込まれる視野のシャドーイングは、ハウジングのｘ方向に沿ったビーム偏向手段の並進運動によって低減され得ることが、ここで有利である。

図４ａは、第１の動作状態における一実施形態による、装置４０の概略断面側面図を示す。第１の位置において、ビーム偏向手段１８は、ハウジング２２上のハウジング容積内に配置され、図４ｂに概略的に示されるように、並進運動４２に基づいて第１の位置から第２の位置に移動されるように構成される。図４ａに示されるように、ハウジングは、ハウジング２２またはその中の開口部を第１の動作状態で閉じるカバー３２を備えてもよい。第１の動作状態において、ビーム偏向手段１８は、ハウジング２２内の光路によって規定される方向ｘに垂直な最小の延長部を含むように配向されてもよい。

図４ｂは、第２の動作状態における装置４０の概略断面側面図を示す。ビーム偏向手段は、例えばｘ方向に沿って、並進運動４２に基づいてハウジング容積２４から移動される。ここで、ビーム偏向手段１８は、開口２８を通って移動されてもよい。ビーム偏向手段１８は、回転軸４４の周りに回転可能に動かされてもよい。第１の動作状態と第２の動作状態との間の並進運動の間、ビーム偏向手段１８は、回転軸４４の周りの回転運動を実行することができる。ビーム偏向手段の角度方向は、図４ａの第１の動作状態と比較して、マルチ開口撮像装置の光路によって使用されるビーム偏向手段の面積が第１の動作状態と比較して増加するように変更されてもよい。回転軸４４の周りの回転運動４６は、光チャネル１６とビーム偏向手段１８との間の光路１７に対するビーム偏向手段１８の可変傾斜を可能にし、従って、光チャネル１６の光路１７が偏向される可変方向を可能にする。光チャネル１６は、光学系６４ａ〜６４ｂを含んでもよい。

第２の動作状態では、ビーム偏向手段１８に加えて、光チャネル１６および／またはイメージセンサ１２の光学系６４ａ〜６４ｂをハウジング容積２４の外側に配置してもよい。例えば、光チャネル１６および／またはイメージセンサ１２の光学系６４ａ〜６４ｂは、例えば並進方法で、ビーム偏向手段１８と共に移動されてもよい。これは、特に第２の動作状態において、光チャネルの光学系６４ａ〜６４ｂとビーム偏向手段１８との間の最小距離を小さくすることを可能にする。この小さな距離は、ビーム偏向手段１８の小さな領域の拡張を可能にする。距離の増加は、ビーム偏向手段１８の面積をより大きくすることを必要とし、また、等しい画像パラメータを達成するために、光チャネル１６の光路を完全に偏向させるために、光チャネルのより大きな距離を必要とする。距離が小さいか最小であるため、ビーム偏向手段１８は、特に、視野のｘ方向に垂直なｙ方向において最小の伸びが達成され、より小さな部品を動かし、回転運動により、ビーム偏向手段１８がない状態に比べて、装置の厚みをわずかに増加させるか、または全く増加させないことが有利である小さな面積を含む。小さいサイズはまた、例えば、第１または第２の動作状態において必要とされるスペースに有利な効果を有する。

換言すれば、線形チャネル配列を有するマルチ開口カメラは、互いに隣接して配置され、それぞれ全視野のそれぞれの部分を送信するいくつかの光チャネルを含む。有利には、ミラーが撮像レンズの前に配置され、ビーム偏向に使用でき、構造高さの低減に寄与する。チャネル毎に適合されるミラー、例えばファセットミラーと組合わせて、ファセットは平面状または任意の方法で湾曲させることができ、または自由曲面を備えることができ、光チャネルの撮像光学系が基本的に同一設定であるのに対して、チャネルの視野方向はミラーアレイの個別ファセットによって予め定められることが有利な態様で可能である。ビーム偏向手段の表面は、少なくとも光チャネルに関連する反射ファセットをミラーリングする。ミラーファセットの角度及び各光チャネルの設計から異なる視野方向が生じるように、チャネルの結像光学系が異なる構成であることも可能である。また、幾つかのチャネルが、ビーム偏向手段の同じ領域を使用することも可能であり、従って、ファセットの数がチャネルの数よりも小さくなることも可能である。ここでの偏向ミラーは、回転可能な方法で支持されてもよく、回転軸は、例えば、チャネルの延長方向に平行である。偏向ミラーは両側で反射性であってもよく、金属または誘電体層(シーケンス)を使用してもよい。ミラーの回転は、アナログ、双安定、または多重安定な方法で起こり得る。回転運動に基づいて、ビーム偏向手段は、少なくとも第１の位置決めと第２の位置決めとの間で移動され、光路は、各位置決めにおいて互いに異なる方向に偏向される。同様に、図２ａ〜ｃでは、ビーム偏向手段は、回転軸の周りに移動させることもできる。ハウジングカバー３２およびビーム偏向運動１８の並進運動に加え、マルチ開口撮像装置の追加構成要素の一部または全部を並進的に同じ方向に移動させることもでき、等しいまたは異なる変位経路が可能である。

図５ａは、カバー３２がハウジング２２のハウジング側面２２ｂに配置され、可動要素３４を介してロータリー方式で可動である装置５０の概略断面側面図を示す。ビーム偏向手段１８は、機械的方法で変位キャリッジ４７に接続されてもよい。変位キャリッジ４７は、少なくともビーム偏向手段１８を動かすための機械的搬送手段であると理解することができる。装置５０は、移動手段として変位キャリッジ４７を移動させるように構成されたアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータは、ステッピングモータ、圧電素子駆動装置、またはボイスコイル駆動装置のような任意の駆動装置を含んでもよい。代わりに、またはアクチュエータ３３に加えて、装置５０は、カバー３２およびハウジングを少なくとも１つのハウジング側面２２ａにロックする機械的ロック３５を解除するように構成されたアクチュエータ３３’を含んでもよい。ビーム偏向手段または変位キャリッジ４７は、例えば、ロック３３’を解放する際のバネ力によってハウジングからシフト可能である。これは、ロック３５が、ビーム偏向手段１８を第１の位置に保持するように構成され得ることを意味する。変位キャリッジ４７は、装置４０内に配置することもできる。このことは、変位キャリッジ４７をカバー３２の並進運動と共に使用することも可能であることを意味する。

図５ｂは、変位キャリッジ４７が移動の並進方向４２に沿って移動され、ビーム偏向手段１８がハウジング容積２４から移動される装置５０の概略断面側面図を示す。イメージセンサ１２および／または光チャネル１６の光学系は、変位キャリッジ４７に機械的に接続されてもよく、ビーム偏向手段１８と同程度に動かされてもよい。代替的に、イメージセンサ１２及び／又は光チャネル１６の光学系は、イメージセンサ１２、光学系及び／又はビーム偏向手段１８の間の距離が移動中に増大するように、ビーム偏向手段１８より小さい範囲まで移動可能である。代替的にまたは追加的に、イメージセンサ１２および／または光チャネルの光学系は、ビーム偏向手段１８のみが変位キャリッジ４７によって移動されるように、ハウジングに対して固定された場所に配置されてもよい。イメージセンサ１２、光学系および／またはビーム偏向手段１８の間の距離を増大させる一方で、移動しながら、第１の動作状態における構成要素の小さな距離を可能にし、その結果、マルチ開口撮像装置を狭いスペース要件を伴うハウジング２２内に収容することができる。

図５ｃは、第２の動作状態における装置５０の概略断面側面図を示す。ビーム偏向手段は、例えば装置４０について説明したように、回転運動４６を実行するように回転可能に支持されてもよい。図４ｂに関連して説明したように、ビーム偏向手段１８の角度方向を、図５ａの第１の動作状態または図５ｂの状態と比較して変更して、マルチ開口撮像装置の光路によって使用されるビーム偏向装置の面積を、第１の動作状態と比較して増加させることができる。光チャネル１６またはイメージセンサ１２と対向するビーム偏向手段１８の側面は、例えば、ｙ方向に沿った移動の並進方向４２に垂直な寸法Ｂを示してもよく、これは、この方向に沿ったイメージセンサ１２または光チャネル１６の寸法Ａよりも大きい。寸法Ｂは、例えば、配列のライン延長方向に垂直であり、光チャネルが衝突するイメージセンサの表面に平行である。この結果として、ビーム偏向手段１８によって高度の光が偏向可能となり、取込まれる画像の明るさが大きくなる。図５ａの位置決めにおいて、延長部又は寸法Ｂは、図５ｃの位置決めよりも小さいか、又はビーム偏向手段１８が光路を異なる視野方向に向ける位置決めよりも小さい。

図６ａは、第１の動作状態における一実施形態による、装置６０の概略断面側面図を示す。装置４０及び図４ａおよび４ｂに示されるような装置と比較して、装置５０は、カバー３２に接続され、移動４２の並進方向に沿って移動可能な少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂを備える。少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂは、ハウジング２２との間でビーム偏向手段１８の相互に異なる側面にそれぞれ配置されてもよい。第１の動作状態において、カバー３６ａおよび３６ｂは、ハウジング容積２４内に部分的または完全に配置されてもよい。カバー３６ａおよび３６ｂは、例えば、図５ａ〜ｃに示される変位キャリッジ４７に配置されてもよく、又は変位キャリッジ４７の透明領域であってもよい。

図６ｂは、ビーム偏向手段１８が第１の位置と第２の位置との間の中間位置を含む装置６０の概略断面側面図を示す。ビーム偏向手段の中間位置は、例えば、ハウジング容積２４内またはハウジング容積２４からそれぞれ、ビーム偏向手段１８を引っ込めたり延ばしたりする間に得られる。ビーム偏向手段１８は、ハウジング容積２４から部分的に移動される。

図６ｃは、ビーム偏向手段１８が第２の位置、即ち、ビーム偏向手段１８が、例えば、ハウジング容積２４から完全に移動されている装置６０の概略断面側面図を示す。少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂは、ハウジング２２ａおよび２２ｂの側面領域間の同等の距離よりも小さい相互距離４８を含む。

図６ｄは、少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂの距離が、図６ａ〜ｃと比較して増加している、装置６０の概略側断面図を示す。少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび／または３６ｂは、例えば正または負のｙ方向に沿って、他の少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂから離れる方向に向かう動作方向５２ａおよび５２ｂに沿って移動可能である。図６ａ〜ｃに示される少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび３６ｂの状態は、収縮または縮小状態であると理解することができる。図６ｄに示される状態は、少なくとも部分的に透明なカバー３６ａと３６ｂとの間の距離４８’が、例えば増大した距離４８と比較して変化する、拡張または折り畳まれた状態であると理解され得る。距離４８’は、例えば、ハウジング２２の相当する側面間の距離よりも大きくても等しくてもよい。ビーム偏向手段１８は、少なくとも部分的に透明なカバー３６ａおよび／または３６ｂを通過するように、光チャネルの光路を偏向するように構成される。図４ｂ、図５ａ及び図５ｂに関連して説明したように、マルチ開口撮像装置の光路によって使用されるビーム偏向装置の面積が、第１の動作状態に比べて増加するように、図６ａの第１の動作状態又は図６ｂまたは６ｃの状態と比較して、ビーム偏向手段１８の角度方向を変更してもよい。距離４８’の増加は、代替的にまたは追加的に、回転運動４６の増大された範囲を可能にし得る。回転運動４６を用いて、ビーム偏向手段１８は、少なくとも第１の位置決めと別の位置決めとの間で切り替え可能であってもよく、各位置決めは、マルチ開口撮像装置の視野角に関連付けられてもよい。ミラーの回転は、アナログ、双安定、または多重安定な方法で起こり得る。マルチ開口撮像装置の視野角を変えるための回転運動４６は、図１２との関連で説明される光学的画像安定化のためのビーム偏向手段１８の回転運動と組合わされてもよい。カバー３６ａおよび／または３６ｂは、マルチ開口撮像装置の他の構成要素をカプセル化することができる。

カバー３６ａ及び／又はカバー３６ｂは、その反対又は透明領域であるように配置され、スイッチング可能ダイヤフラムを備え、それにより、スイッチング可能ダイヤフラムは、例えば、ビーム偏向手段の他の方向の上及び／又は下に、又は他の方向に沿って導入される。カメラの動作状態や視線方向によって、ダイヤフラムが切替わることがある。例えば、マルチ開口撮像装置の未使用の視線方向は、入射する迷光の量を減少させるために、少なくとも部分的にダイヤフラムによって閉じることができる。ダイヤフラムは、例えば、機械的に動かされてもよく、または電気クロムめっきであってもよい。ダイヤフラムによって影響される領域は、さらに、使用されない場合に光学構造を覆う切替え可能なダイヤフラムを備えてもよい。ダイヤフラムは、電気的に制御可能であってもよく、エレクトロクロム層(シーケンス)を含んでもよい。ダイヤフラムは、機械的に移動する部品を含んでもよい。移動は、空気圧、油圧、圧電アクチュエータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、電歪および／または磁歪アクチュエータまたはドライブを使用して行われ得る。視野方向がダイヤフラムを貫通するマルチ開口撮像装置の一つの状態では、ダイヤフラムは、光チャネルの光路を伝送するように切替えられ得る。これは、マルチ開口撮像装置が、第１の動作状態および第２の動作状態を含んでもよいことを意味する。ビーム偏向手段は、カバー３６ａの第１の透明領域を通過するように、第１の動作状態で光チャネルの光路を偏向してもよい。第２の動作状態において、光チャネルの光路は、同じものがカバー３６ｂの第２の透明領域を通過するように偏向されてもよい。第１のダイヤフラム５３ａは、少なくとも部分的に、第２の動作状態における第１の透明領域を光学的に閉じるように構成されてもよい。第２のダイヤフラム５３ｂは、第１の動作状態における第２の透明領域を、少なくとも部分的に、時々光学的に閉じるように構成されてもよい。従って、迷光は、画質に有利な効果を有するマルチ開口撮像装置の現在の視線方向ではない方向から入射することを減少させることができる。第１および／または第２のダイヤフラム５３ａ〜５３ｂは、少なくとも１つの、少なくとも２つの、またはすべての光チャネルに対して有効であり得る。例えば、マルチ開口撮像装置の光チャネルの少なくとも１つ、少なくとも２つ、または全ては、光チャネルの光路が第１の透明領域を通過するときに第１のダイヤフラムを通過し、光チャネルの光路が第２の透明領域を通過するときに第２のダイヤフラムを通過することができる。

図２及び図３によるビーム偏向手段を折り畳むための機構と並進運動のための機構とを組合わせることが可能であり、これらの混合物があり得ることが指摘される。ハウジングを折畳むおよび／またはビーム偏向手段を延ばすことは、撮像モジュール、すなわち光チャネル、その光学系および／またはイメージセンサが、ハウジング容積から移動され得るように行われ得る。ビーム偏向手段の角度変化により、マルチ開口撮像装置の延長が厚み方向に大きく、及び／又はビーム偏向手段によって光路を「フロント」及び「後方」に妨害されない方法で偏向させることができる。カバーガラスは、カバー３６と同様に、折り畳まれたまたは伸びたエレメントに対して固定されてもよい。カバーガラスは、任意の平面状または非平面状領域を含んでもよい。

図７は、３つのマルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｃを含む一実施形態による装置７０の概略斜視図を示す。マルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｃは、並進方式でそれぞれの並進方向４２ａ〜４２ｃに沿って移動可能である。マルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｃは、ハウジング２２の二次側面２２ｃ〜ｆに配置されてもよい。ハウジングは、平坦に形成されてもよく、これは、第１のハウジング方向に沿ったハウジング２２の第１の延長部またはｘ方向、および第２のハウジング方向、例えばｚ方向、に沿ったハウジング２２の第２の延長部が、ｙ方向のような第３のハウジング方向に沿ったハウジング２２の第３の延長部と比較して、寸法が少なくとも３倍、寸法が少なくとも５倍、または寸法が少なくとも７倍を含むことを意味する。ハウジング２２の主側面２２ａおよび／または２２ｂは、第１および第２の寸法を含んでもよく、空間におけるｘ／ｚ平面に対して平行に例示的に配列されてもよい。二次側面２２ｃ−ｆは、主側面２２ａ、２２ｂを接続するか、またはその間に配置されてもよい。

マルチ開口撮像装置１１ａおよび１１ｂは、ハウジング２２内の同じ側２２ｄに配置されてもよく、例えば、立体視の目的のために、相互の基本距離ＢＡを備えてもよい。２つ以上のモジュールも考えられる。従って、全視野は、例えば、マルチ開口撮像装置１１ｃと、少なくとも１つのさらなるマルチ開口撮像装置１１ａおよび／または１１ｂとを使用することによって、立体的にまたはより高く取込まれてもよい。マルチ開口撮像装置１１ａ、１１ｂおよび／または１１ｃは、個々に移動可能である。あるいは、２つ以上のモジュールをトータルシステムとして一緒に移動させることもできる。

以下にさらに詳細に説明するように、装置７０は、全視野を少なくとも立体的に取込まれるように構成されてもよい。全視野は、例えば、主側面２２ａまたは２２ｂの１つに配置されるが、二次側面２２ｃ−ｆに配置されてもよい。マルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｃは、例えば、各々が全視野を取込むことができる。マルチ開口撮像装置１１ａ〜ｃは、空間的に互いに離隔して配置されるように図示されているが、マルチ開口撮像装置１１ａ、１１ｂおよび／または１１ｃは、空間的に隣接して、または組合わせて配置されてもよい。例えば、単一ラインで形成され得る撮像装置１１ａおよび１１ｂの配列は、例えば、図１３ｂに関連して記載されるように、互いに隣接するか、または互いに平行に配置されてもよい。配列は、互いにラインを形成することができ、各マルチ開口撮像装置１１ａおよび１１ｂは、単一ライン配列を含む。撮像装置１１ａおよび１１ｂは、共通のビーム偏向手段および／または光チャネルおよび／または共通のイメージセンサの光学系の共通の支持体を含んでもよい。

図８は、装置７０およびマルチ開口撮像装置１１ａ、１１ｂのセクションの拡大斜視図を示す。装置７０は、第２の動作状態を有する。例えば、マルチ開口撮像装置１１ａおよび／または１１ｂは、オリジナルのハウジング側を越えて突出する。ビーム偏向手段１８ａおよび１８ｂは、移動４２ａおよび４２ｂの並進方向に基づいて、少なくとも部分的にハウジング容積の外側に移動される。あるいは、第２の動作状態では、マルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｃのビーム偏向手段の一部のみが、ハウジング２２のハウジング容積から移動されてもよい。

マルチ開口撮像装置１１ａ〜ｂは、例示的に、各々４つの光チャネル１６ａ〜ｄおよび１６ｅ〜ｈを含む。ビーム偏向手段１８ａ及び１８ｂは、それぞれ、光チャネル１６ａ〜ｄ及び１７ｅ〜ｈの光路１７ａ〜ｄ及び１７ｅ〜ｈを偏向するように構成されている。以下により詳細に説明するように、他のマルチ開口撮像装置は、互いに異なる数の光チャネルを含んでもよい。マルチ開口撮像装置１１ａ〜１１ｂは、等しい、または相互に異なる数の光チャネルを含んでもよい。

マルチ開口撮像装置１１ａおよび１１ｂは、それぞれ、照明手段５４ａおよび５４ｂならびに５４ｃおよび５４ｄを含む。照明手段５４ａ〜５４ｄは、少なくとも部分的に取込まれるべき全視野を照明するように構成され、例えば、各々は、取込まれるべき全視野(対象領域)のセンターを照明するように構成されてもよい。一実施形態によれば、照明手段５４ａまたは５４ｂおよび５４ｃまたは５４ｄのうちの少なくとも１つは、光チャネル１６ａ〜ｄおよび１６ｅ〜ｈの平均視線方向に沿って全視野を照明するように配置されてもよい。全視野は、少なくとも１つの光チャネル１６ａ−ｄおよび１６ｅ−ｈによって各々取込まれる互いに異なる部分視野を含み得る。光チャネル１６ａ−ｄまたは１６ｅ−ｈの平均視線方向は、例えば、視線方向の幾何平均または視野方向の中央値であり得る。

照明手段５４ａ−ｂおよび５４ｃ−ｄは、それぞれのマルチ開口撮像装置１１ａまたは１１ｂのフラッシュライトとして動作させることができ、任意の光源を備える。有利には、光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）であるように実装されてもよい。これは、これらの光源は、狭いスペース要件および低エネルギー消費を示すからである。さらなる実施形態によれば、マルチ開口撮像装置は、照明手段を含まないか、１つまたは２つ以上の照明手段５４ａ〜５４ｄを含んでもよく、マルチ開口撮像装置の照明手段５４ａ〜ｄの数は、装置の他のマルチ開口撮像装置とは異なってもよく、または等しくてもよい。照明手段５４ａ〜５４ｄのうちの少なくとも１つは、いくつかの対象領域を照明するように構成されてもよい。例示的に、光は、任意に、照明手段から一方向または複数の方向に放射されてもよい。照明手段は、マルチ開口撮像装置の少なくとも２つの視線方向に沿って光を放射することができる。ここで、照明手段は、少なくとも２つの光源を含むことができる。光源は、装置の両側で光を放射することができる。一つの光源はそれぞれ、例えば、変位キャリッジ４７の上側及び下側、前側及び後側及び／又は左側及び右側に印加されてもよく、選択された配向、従って、ビーム偏向手段１８の動作状態及び発光の方位に応じて取込まれる対象地域と反対のそれぞれの光源／複数の光源のみが使用される。上述の前面、後面、上面および下面、ならびに左または右の用語は、例示の目的のみを果たし、それらは空間におけるそれぞれの方位に関連して相互に交換可能であるため、制限的であると解釈されるべきではない。これは、光源５４ｉが、例えば、変位キャリッジ４７ｂの前面および後面に配置されてもよく、ビーム偏向手段１８ｂの位置に応じて対応する光源が使用されることを意味する。もう一方の反対側の光源は、未使用のままであり得る。

照明手段５４ａ、５４ｂは、例えば、マルチ開口撮像装置１１ａのビーム偏向手段１８ａとイメージセンサ１２ａとの間に配置される。ビーム偏向手段１８は、照明手段５４ａおよび／または５４ｂによって放射される照明放射、例えば懐中電灯を偏向するように構成されてもよい。照明手段５４ａ〜５４ｂは、ハウジング容積内に、装置７０の第１の動作状態および第２の動作状態で配置されてもよい。照明放射線は、少なくとも部分的に、光路１７ａ〜１７ｄの一部であってもよい。マルチ開口撮像装置１１ｂについて図示するように、例えば、照明手段５４ｃおよび／または５４ｄは、変位キャリッジ４７ｂにおけるビーム偏向手段の横方向に隣接するように配置されてもよい。照明手段５４ｃおよび５４ｄは、並進運動４２ｂを使用してハウジング２２内またはハウジング２２から移動されてもよい。照明手段は、装置７０に関連して説明してきたが、本明細書に記載する他の装置またはマルチ開口撮像装置は、照明手段を含んでもよい。

照明手段５４ｃおよび５４ｄは、変位キャリッジ４７ａに機械的に接続されてもよく、第１の動作状態でボリューム２４内に配置されてもよく、従って、ユーザが目に見えないように配置されてもよい。照明手段５４ａおよび５４ｂは、代替的に、および／または追加的に、ハウジング２２内に静止するように配置されてもよい。変位キャリッジ４７ｂを動かすと、照明手段５４ｃおよび５４ｄが動くことがある。

光学系１６ａ−ｄまたは１６ｅ−ｆ、および、おそらく、イメージセンサ１２ａまたは１２ｂは、それぞれ、ビーム偏向手段１８ａおよび１８ｂと共に、変位キャリッジ４７ａおよび４７ｂを移動させることによって、ハウジング容積から移動されてもよい。

換言すれば、ＬＥＤを可動部分に適用して、さらなる照明(懐中電灯)を実現してもよい。ＬＥＤは、これらがチャネルの平均方向に放射されるように、またはビーム偏向手段が、放射線を偏向するために使用されるさらなる地域を保持するように配置されてもよい。

図９は、第２の動作状態を含む一実施形態による装置９０の概略斜視図を示す。ビーム偏向手段１８は、装着エレメント５６ａおよび５６ｂによってマルチ開口撮像装置に接続されてもよい。装着エレメント５６ａおよび５６ｂは、変位キャリッジの一部であってもよい。

図１０ａは、第１の動作状態における一実施形態による、装置１００の概略斜視図を示す。カバー３２は、ハウジングの主側面および／またはハウジングの第２の側面、例えばハウジングの第２の側面２２ｃを有する一平面を形成してもよい。カバー３２とハウジング側２２ｃとの間にギャップがないか、または１ｍｍ未満または１ｍｍに等しく、０．５ｍｍ未満または０．５ｍｍに等しく、０．１ｍｍ未満または０．１ｍｍに等しく、わずかなギャップがあるだけで、カバー３２とハウジング側２２ｃとの間の移行を知覚することができないか、またはほとんど知覚することができない。カバー３２は、単純化された方法で表現されても、見えない場合がある。

図１０ｂは、第２の動作状態における装置１００の概略図を示す。ビーム偏向手段１８は、ハウジング容積の外側の第２の位置を含む。外側から見て、拡張されたマルチ開口撮像装置は、全側面の静止ハウジングフレームによって囲まれてもよく、および／またはボタンの外観を有してもよい。装置１００は、例えば、図１０ａに従ってカバー３２に機械的圧力をかけて機械的ロックを解除するように構成され、その結果、ビーム偏向手段は、例えば、バネ力に基づいて、ハウジング２２から移動することができる。機械的圧力は、例えば、アクチュエータおよび／またはユーザによって、例えば、指による圧力によって生成されてもよい。第２の位置から、ビーム偏向手段は、アクチュエータまたは機械的圧力によって再び第１の位置に移動させ、そこでロックを作動させることができる。アクチュエータは、例えば、アクチュエータ３３または３３’であってもよい。換言すれば、移動はまた、ユーザ自身の力によってユーザがシステムの部分または全体の部分または外部に伸びたり、後退したり、折畳んだりするように手動で行うことができる。この動きは、特に、手動作動とバネ力効果の組合せであってもよい。従って、ユーザは、カメラのスイッチオフのために、例えばスマートフォンのような装置のハウジング内に部品又はシステム全体を手動で折畳み又は押込むことにより、バネを付勢し、ロック機構がこの位置決めを保持する。例えば、スマートフォン上の適切なソフトウェアによってカメラのスイッチングを行う場合、スイッチング可能なロック機構は、電気リレーのような適切な制御可能な機構によって解放され、バネのバネ力によって、カメラまたはシステム全体の部品が伸びたり折曲ったりする。更に、ハウジングの一部を形成するカバー、延長可能及び／又は傾斜可能部分及び／又はここに位置する他の機構は、このカバー上の(フィンガー)圧力がロックを解除し、部品又はシステム全体が伸びる又は折畳まれ、おそらく装置上の画像取得ソフトウェアが開始されるように実装されてもよい。第２の表面でハウジングの一部を形成し得るように移動されるカバーは、外部から依然として見える間に、全側面の固定ハウジングによって囲まれてもよく、または全高(=ハウジングの厚さ方向)にわたって第２の表面を遮ってもよい。

図１０ｃは、ハウジング２２の主側面間の第２側２２ｃに連続ギャップが形成されるようにカバー３２が形成される図１０ａの代替の概略図を示す。これにより、図１０ａに示される４つのカラムの代わりに２つだけがハウジング２２内で認識可能である。延長可能なカバー３２および／またはさらなるカバーは、平坦なハウジングの１つまたは複数の第２側においてハウジング２２の一部として形成されてもよい。

続いて、実施形態に従って使用され得るマルチ開口撮像装置のいくつかの可能な実施形態を参照する。

図１１ａ〜ｃは、本発明の実施形態によるマルチ開口撮像装置１１を示す。図１１ａ〜ｃのマルチ開口撮像装置１１は、互いに隣接して配置された光チャネル１６ａ〜ｄの単一ラインアレイ１４を備える。各光チャネル１６ａ〜１６ｄは、装置１１の全視野７２の各部分視野７４ａ〜７４ｄをイメージセンサ１２のそれぞれの関連イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄ上に撮像するための光学系６４ａ〜６４ｄを含む。イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄは、例えば、各々、対応する画素配列を含むチップから形成されてもよく、図１１ａ〜ｃに示されるように、チップは共通基板または共通回路基板６２上に実装されてもよい。あるいは、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄの各々が、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄ上に連続して延びる共通ピクセルアレイの一部から形成されることも勿論可能であり、共通ピクセルアレイは、例えば、単一のチップ上に形成される。この場合、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄ内の共通画素配列の画素値のみが読出される。もちろん、これらの代替物の異なる寄せ集めも可能である。例えば、２または数チャネル用の１つのチップと、再び異なるチャネル用の別のチップ等である。イメージセンサ１２のいくつかのチップの場合、これらは、例えば、１つまたは複数のボード上に、例えば、全て一緒に、またはグループとして取り付けられてもよい。

図１１ａ〜１１ｄの実施形態では、４つの光チャネル１６ａ〜１６ｄは、アレイ１４のライン延長方向において単一のライン内で互いに隣接して配置されるが、ここでの数４は、単に例示的なものであり、１より大きい任意の他の数であってもよい。さらに、アレイ１４は、ライン延長方向に沿って延在するさらなるラインを備えてもよい。

光チャネル１６ａ〜１６ｄの光軸または光学経路１７ａ〜１７ｄは、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄと光学系６４ａ〜６４ｄとの間で互いに平行である。さらに、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄは、例えば、光学系６４ａ〜６４ｄの光学中心と同様に、共通平面内に配置される。両方の平面は、互いに平行であり、すなわち、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄの共通平面に平行である。さらに、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄの平面のみに垂直に投影される場合、光学系６４ａ〜ｄの光学中心は、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄの中心と一致する。換言すれば、これらの平行平面において、一方の光学系６４ａ〜ｄ及びイメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄは、等しい反復距離でライン延長方向に配列される。

イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄとそれぞれの光学系６４ａ〜６４ｄとの間の画像側距離は、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄ上の結像が所望の対象距離に調整されるように調整される。距離は、例えば、光学系６４ａ〜ｄの焦点距離に等しいかまたはそれよりも大きい領域において、または例えば、両方を含む光学系６４ａ〜ｄの焦点距離の１〜２倍の範囲内である。また、イメージセンサ領域５８ａ〜５８ｄと光学系６４ａ〜６４ｄとの間の光軸１７ａ〜１７ｄに沿った画像側距離は、例えば、ユーザによって手動で、または自動焦点制御を介して自動的に調整可能である。

追加の手段なしに、光路または光学軸１７ａ〜１７ｄの並列性により、光チャネル１６ａ〜１６ｄの部分視野７４ａ〜７４ｄは、基本的に完全に重複する。ビーム偏向手段１８は、全視野７２をより広くカバーし、部分視野７４ａ〜７４ｄが空間において部分的にのみオーバーラップするように設けられる。ビーム偏向手段１８は、光路１７ａ〜１７ｄまたは光軸をチャネル個別偏差で全視野方向７６に偏向させる。全視野方向７６は、例えば、アレイ１４のライン延長方向に垂直な平面に平行で、ビーム偏向前または偏向なしで光軸１７ａ〜１７ｄの経路に平行である。全視野方向７６は、例えば、ライン延長方向を＞０°、＜１８０°、例えば８０°および１００°の間、例えば９０°の角度で回転することによって、光軸１７ａ〜１７ｄから導出される。したがって、部分視野７４ａ〜７４ｄの全被覆に対応する装置１１の全視野は、光軸１７ａ〜１７ｄの方向に直列にイメージセンサ１２とアレイ１４とを接続する延長方向ではなく、ビーム偏向により、全視野は、装置１１の構造高さが測定される方向、すなわちライン延長方向に垂直な横方向に、イメージセンサ１２とアレイ１４の横に位置する。更に、ビーム偏向手段１８は、各光路又は各光路１６ａ〜１６ｄの光路を、先に述べた方向７６からチャネル個別偏差で偏向させる。従って、ビーム偏向手段１８は、各チャネル１６ａ〜１６ｄに対する反射ファセット６８ａ〜６８ｄを含む。これらは互いに少し傾いている。ファセット６８ａ〜ｄの相互の傾斜は、ビーム偏向手段１８によってビームを偏向させるときに、部分視野７４ａ〜ｄが部分的にのみ重なるように部分視野７４ａ〜ｄがわずかに発散するように選択される。従って、図１１ａに例示的に示されるように、個別偏向は、部分視野７４ａ〜７４ｄが、全視野７２において２次元に分布するように配置された２次元の全視野７２を覆うようにすることもできる。

なお、装置１１についてこれまで説明してきた詳細の多くは、例示的なものにすぎないことに留意されたい。これは、例えば、先に述べた光チャネルの数に当てはまる。また、ビーム偏向手段１８は、これまで述べてきたものとは異なるように形成されてもよい。ビーム偏向手段１８は、例えば、必ずしも反射性である必要はない。また、例えば、透明なプリズムウェッジの形態で、ファセットミラーとは異なるように実装することもできる。この場合、平均ビーム偏向は、例えば、０°、すなわち方向７６であってもよく、例えば、ビーム偏向の前または無しで、光路１７ａ〜１７ｄに平行であってもよく、換言すれば、装置１１は、ビーム偏向手段１８にもかかわらず、「まっすぐ前方を見る」ことができる。ビーム偏向手段１８によるチャネル個別偏向は、再び、部分視野７４ａ〜ｄが、例えば、部分視野７４ａ〜ｄの立体角領域に対して＜１０％のオーバーラップを有する対で、相互にわずかにオーバーラップする結果となる。

さらに、光路または光軸は、記載された並列性から逸脱し得るが、それにもかかわらず、個々のチャネル１６ａ〜Ｎによってカバーされるか、またはそれぞれのイメージセンサー領域５８ａ〜ｄ上に結像される部分視野は、ビーム偏向のような更なる手段を伴わずに大部分重複するように、光チャネルの光路の並列性は、依然として明瞭であってもよく、従って、マルチ開口撮像装置１１によるより大きな全視野をカバーするために、ビーム偏向手段１８は、Ｎ個の光チャネル１６ａ〜Ｎの部分視野がより小さな範囲に互いに重複するように、追加の発散を有する光路を提供する。ビーム偏向手段１８は、例示的に、光チャネル１６ａ〜Ｎの個々の部分視野の開口角の１．５倍より大きい開口角度を示すための全視野を提供する。光路１７ａ〜ｄの一種のプレ発散を使用すると、例えば、すべてのファセットの傾きが異なるわけではなく、チャネルのいくつかのグループが等しい傾きのファセットを含むことも可能である。後者は、一体であるか、または互いに連続的に変化するように形成されてもよく、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関連する１つのファセットとして形成されてもよい。次いで、これらのチャネルの光学軸の発散は、光学系の光学中心とチャネルまたはプリズム構造または分散レンズ部分のイメージセンサ領域との間の横方向のオフセットによって得られるように、これらの光軸の発散から生じ得る。プレ発散は、例えば、１つの平面に限定されてもよい。光軸は、例えば、ビーム偏向前および／またはビーム偏向なしに共通平面内にあってもよいが、発散方法では、ファセットは、他の横断面において付加的な発散を生じさせるのみであって、すなわち、それらはすべて、ライン延長方向に平行であり、かつ前述の光軸の共通平面に対して異なる方法で互いに異なる方法で互いに傾斜し、ここで、いくつかのファセットは、同じ傾斜を示すか、または例えば、前述の光軸の共通平面においてビーム偏向前またはビーム偏向なしにおいて既にペアで異なる光軸のチャネルのグループに一緒に結合されてもよい。

ビーム偏向手段を省略する場合、又はビーム偏向手段を平面ミラー等とする場合には、一方の光学系の光学中心と他方のイメージセンサ領域の中心との間の横方向のオフセットにより、又はプリズム構造体若しくは偏心レンズ部分により、全体的な発散を得ることができる。

言及した前述のプレ発散は、例えば、ライン延長方向に沿った直線上に位置する光学系の光学中心によって達成されることができ、一方、イメージセンサ領域の中心は、例えば、ライン延長方向に沿って、および／またはライン延長方向およびイメージセンサ法線の両方に直角な方向に沿って、チャネル個別の方法で前述したイメージセンサ平面の直線上の点から逸脱する点において、イメージセンサ領域の平面の法線に沿った光学中心のイメージセンサ平面における直線上の点への投射から逸脱するように配列される。あるいは、ライン延長方向に沿った直線上に位置するイメージセンサの中心によってプレ発散を得ることができ、一方、光学系の中心は、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射から、光学系の中心平面の直線上の点、例えば、ライン延長方向に沿ったおよび／またはライン延長方向と光学系の中心平面の法線の両方に直角な方向に沿ったチャネル個別の方法で先に述べた光学系の中心平面の直線上の点から逸脱する点において逸脱するように配置される。前述した各投射からのチャネル個別偏向は、ライン延長方向にのみ存在することが好ましく、すなわち、光軸は、プレ発散を備えた共通平面内にのみ配置されることが好ましい。次いで、光学中心及びイメージセンサ領域中心の両方が、ライン延長方向に平行な直線上に位置するが、それらの間の距離は異なる。対照的に、レンズとイメージセンサとの間の横方向のライン延長方向に対し垂直な横方向のオフセットは、構造高さの増大をもたらす。ライン延長方向の純粋な面内オフセットは構造高さを変えないが、結果としてより少ないファセットおよび／またはファセットが角度方向の傾斜のみを構成し、それによってセットアップを容易にする。

これは、共通の支持体上に保持される光学系の場合についての図１１ｄおよび１１ｅに例示されており、一方の隣接するチャネル１６ａおよび１６ｂと、他方の隣接するチャネル１６ｃおよび１６ｄとは、互いに相対的に斜めに配置され、プレ発散を備えた同一平面に位置する光学軸１７ａおよび１７ｂおよび１７ｃおよび１７ｄを含む。ファセット６８ａおよび６８ｂは、ファセットによって形成されてもよく、ファセット６８ｃおよび６８ｂは、ファセットのそれぞれの対の間の破線によって示されるように、別のファセットによって形成されてもよく、唯一の２つのファセットは、両方ともライン延長方向に平行な一方向にのみ傾いている。個別ファセットが空間的な方向の傾きのみを含むことも可能である。

さらに、例えば、超解像度の目的のため、または対応する部分視野がこれらのチャネルによってスキャンされる解像度を高めるために、いくつかの光チャネルを同じ部分視野に関連付けることもできる。このようなグループ内の光チャネルは、例えば、ビーム偏向の前に平行であり、ファセットによって部分視野に偏向される。好ましくは、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の間の中間位置に配置された。

超解像の目的ではなく、立体視目的のためにのみ、例えば、ライン延長方向の直接隣接チャネルのグループが、それらの部分視野で完全に全視野をカバーし、次に、直接隣接チャネルの別のグループが、全視野を完全にカバーし、両方のチャネルグループの光学経路が基板または支持体６６を通過する、実装も考えられる。これは、マルチ開口撮像装置が、全視野を撮影するように構成された第１の複数の光チャネルを含んでもよく、完全であってもよい、ということを意味する。マルチ開口撮像装置の第２の複数の光チャネルは、全視野もまた完全に撮影するように構成されてもよい。従って、全視野は、第１の複数の光チャネルおよび第２の複数の光チャネルによって少なくとも立体的に撮影される。第１の複数の光チャネルおよび第２の複数の光チャネルは、共通のイメージセンサに入射し、共通の配列(配列光学系)を使用し、および／または共通のビーム偏向手段によって偏向されてもよい。個々のカメラからなる配列とは対照的に、連続配列カメラが形成され、それは全体として、例えば、焦点及び／又は画像安定化に関して装置として制御可能である。これは、全てのチャネルが同時に、同一のアクチュエータを用いて影響されるので、有利である。加えて、利点は、全配列の機械的安定性、特に温度変化に関して、モノリシック設定から生じる。これは、個々のチャネルのサブイメージからの全画像をマージし、異なる複数のチャネル１６によって複数回、全視野を走査する際に、ステレオ、トリオ、クアトロ等のシステムにおいて使用される場合に三次元オブジェクトデータを得るのに有利である。

以下の議論は、レンズ面がイメージセンサ領域５８ａ〜ｄの共通面に平行である光学系６４ａ〜ｄを扱う。後述するように、光チャネル１６ａ〜ｄの光学系６４ａ〜ｄのレンズは、１つまたは複数のレンズホルダを用いて基板６６の主面６６ａに取付けられ、基板６６を用いて互いに機械的に接続される。特に、複数の光チャネル１６ａ〜ｄの光路１７ａ〜ｄは、基板６６を通過する。従って、基板６６は、少なくとも部分的に、透明材料から形成され、プレートの形状を有するか、又は、例えば、平行パイプ形状又は平面の主面６６ａ及びこれに平行な対向する主側面６６ｂを有する他の凸面状の本体の形状を有する。主面は、好ましくは、光路１７ａ〜ｄに垂直な位置に配置される。以下に説明するように、実施形態に従って、基板と一体化するように実装された光学系のレンズから発生する真正平行パイプ形状からの逸脱があってもよい。

図１１ａ〜ｃの実施形態では、平坦な支持基板６６は、例えば、ガラスまたはポリマーで作られた基板である。例として、支持基板６６は、ガラスプレートを含んでもよい。基板６６の材料は、高い光学透明性および低温係数、または硬度、弾性係数またはねじれのようなさらなる機械的特性の観点から選択することができる。

基板６６は、光路の単純な平面部分であるように実装されてもよく、追加のレンズがその上に直接収容されることはない。さらに、開口または迷光ダイヤフラムのようなダイヤフラムおよび／またはＩＲブロックフィルタのようなフィルタ層は、基板表面上に取付けられてもよく、またはダイヤフラムおよびフィルタ層が取付けられてもよい表面上に異なる基板のいくつかの層を含んでもよく、これらの層は、チャネル毎に、例えば、スペクトル吸収において異なってもよい。

基板６６は、イメージセンサによって検出され得る電磁スペクトルの異なる領域において、異なる特性、特に不定吸収を含む材料を含み得る。

図１１ａ〜ｃの実施形態では、各光学系６４ａ〜ｄは、３つのレンズを含む。しかしながら、レンズの数は必要に応じて選択することができる。番号は、１、２、または他の任意の番号とすることができる。レンズは、凸面状であってもよく、例えば、凸面状または凹状のレンズ形状をもたらすために、球形、非球形、自由形式領域のように光学的に撮像される機能領域のみを含んでもよく、または２つの相互に反対側の領域のように、光学的に撮像される機能領域のみを含んでもよい。いくつかの光学的に有効なレンズ領域も、例えば、いくつかの材料からレンズを形成することによって可能である。

図１１ａ〜ｃの実施形態では、各光チャネル１６ａ〜ｄまたは光学系の第１のレンズ７８ａ〜ｄが、主面６６ａに形成される。レンズ７８ａ〜ｄは、例えば、基板６６の主側面６６ａに成形することによって製造され、例えば、ＵＶ硬化性ポリマーのようなポリマーから製造される。成形は、例えば、成形ツールによって行われ、硬化は、例えば、温度および／またはＵＶ照射を用いて行われ得る。

図１１ａ〜ｃの実施形態では、各光学系６４ａ〜ｄは、それぞれ別の第２および第３のレンズ８２ａ〜ｄおよび８４ａ〜ｄを含む。これらのレンズは、例えば、軸方向のパイプ状レンズホルダ８６ａ〜ｄによって各レンズホルダ内で互いに相対的に固定され、主側面６６ｂにおいて後者に、例えば、接着または他の結合技術によって固定される。レンズホルダ８６ａ〜ｄの開口８８ａ〜ｄは、例えば、レンズ８２ａ〜ｄおよび８４ａ〜ｄが取付けられた円筒状の内側に円形の断面を有する。従って、各光学系６４ａ〜ｄに対して、レンズは、光路１７ａ〜ｄの各光軸上に同軸に配置される。レンズホルダ８６ａ〜ｄはまた、それらの長さにわたって、またはそれぞれの光学軸に沿って変化する断面を含んでもよい。ここで、断面は、イメージセンサ１２への距離が小さくなるにつれて、長方形または正方形の増加する特性を示すことができる。従って、レンズホルダの外部形状は、開口の形状とも異なってもよい。レンズホルダの材料は、光を吸収し得る。図１１ｄおよび図１１ｅに関連して先に説明した斜めの光学系と対応して、レンズホルダは、回転対称および／または非同軸でないように実装されてもよい。

前述のレンズホルダを用いた実装は、これらのレンズによって保持されるレンズのレンズ頂点が基板６６から離間するように行われる。

すでに述べたように、基板６６は両側で平坦であり、従って屈折力効果を示さないことが可能である。しかしながら、基板６６は、例えば凹部または突出部などの機械的構造を備え、例えば個々のレンズまたはハウジング部分を接続するなどの、以下の構成要素の容易な正方向および／または非正方向を可能にすることも可能である。図１１ａ〜ｃの実施形態では、主面６６ｂにおいて、基板６６は、例えば、各光学系６４ａ〜ｄのレンズホルダ８６ａ〜ｄの配管のそれぞれの端部が取付けられる位置において、取付けまたは配向を容易にする構造を備えることができる。これらの構造は、例えば、各レンズホルダ８４ａ〜ｄの側面が係合する、基板に面する各レンズホルダの側面の形状に対応する、異なる形状の円形の凹部または凹部であってもよい。再び、異なる開口断面、従って、それに応じて、円形のものとは異なるレンズ開口が可能であることが指摘される。

従って、図１１ａ〜ｃの実施形態は、個々のレンズを含むカメラモジュールの古典的構造を残し、個々のレンズを保持するために、それを完全に包囲する不透明ハウジング支持体を含む。むしろ、上記の実施形態は、基板支持体として透明体６６を使用する。それは、その撮像光路によって貫通されないように、いくつかの隣接する光チャネル１６ａ〜１６ｄにわたって延在する。画像形成に干渉せず、構造高さを増加させない。

しかしながら、図１１ａ〜ｃの実施形態をどのように変えることができるかについての様々な可能性が指摘される。例えば、基板６６は、マルチ開口撮像装置１１のすべてのチャネル６６ａ〜ｄにわたって必ずしも延在しない。上述したものとは対照的に、各光学系６４ａ〜ｄは、図１１ｆに示されるように、両側６６ａおよび６６ｂのレンズ支持体を介して保持されたレンズを含むことが可能である。

また、レンズ８２ａ−ｄ及び／又はレンズ８４ａ−ｄが他方の側面６６ｂにない主側面６６ａ上のレンズ８２ｅ−ｈのみの存在、すなわち、基板６６の側面がイメージセンサ１２から反対側、すなわち６６ａ側ではなく、他方の側面６６ａ上にレンズ８２ａ−ｄ及び／又はレンズ８４ａ−ｄを備えることも考えられる。また、レンズ支持体８６ａ〜ｈ内のレンズの数は、所望に応じて選択されてもよい。従って、そのような支持体８６ａ−ｈには、１つのレンズまたは２つ以上のレンズが設けられてもよい。図１１ｆに示されるように、レンズは、それぞれの側面６６ａおよび６６ｂのそれぞれのレンズ支持体８６ａ−ｄおよび８６ｅ−ｈを介して、両側６６ａおよび６６ｂに取付けられてもよい。

図１２は、図１１ａ〜ｃのマルチ開口撮像装置１１が、以下に記載される追加手段の１つまたは複数によって補足され得ることを例示する。

図１２は、例示的に、アレイ１４のライン延長方向に平行な回転軸４４の周りにビーム偏向手段１８を回転させるための手段９１が存在し得ることを示す。回転軸４４は、例えば、光学系６４ａ〜ｄの直径の４分の１未満だけ、光路１７ａ〜ｄの平面に位置するか、または光路から離間して配置される。あるいは、当然のことながら、回転軸が、例えば、光学系の直径未満または光学系の直径の４倍未満のように、さらに離れることも可能である。手段９２は、例えば、写真撮影中のユーザなどによるマルチ開口撮像装置１１の揺れを補償するために、例えば１°未満または１０°未満または２０°未満のスパン内の小さな角度範囲内の応答時間だけ短期のビーム偏向手段１８を回転させるために設けられてもよい。この場合、手段９２は、例えば、画像安定化コントローラによって駆動される。

代替的に、または追加的に、手段９２は、より大きな角度シフトを有する、部分視野７４ａ−ｄ（図１１ａ）の全範囲によって定義される全視野をその方向に変えるように構成されてもよい。従って、例えば、ビーム偏向手段１８を両側に反射性のミラーアレイとして実装することにより、全視野が装置１１に対して反対方向に配置されたビーム偏向手段１８8を回転させることによって偏向を達成することも可能である。

代替的にまたは追加的に、装置１１は、基板６６または基板６６自体によって、したがって光学系６４ａ〜ｄをライン延長方向に沿って並進的に移動させるための手段９４を備えることができる。手段９４は、例えば、ライン延長方向に沿った移動９６によってミラー偏向装置１８を回転させることによって実現される画像安定化に対して横断方向の画像安定化を達成するために、先に述べた画像安定化コントローラによって駆動されてもよい。

さらに、または代替的に、装置１１は、深度フィールド調整を達成するために、イメージセンサ１２と光学系６４ａ〜ｄとの間、またはイメージセンサ１２と支持体６６との間の画像側距離を変化させる手段９８を備えてもよい。手段９８は、手動のユーザ管理によって、または装置１１の自動焦点制御または集束手段によって駆動されてもよい。

従って、手段９４は、基板６６を吊り下げるために機能し、図１２に示されるように、好ましくは、構造高さを増加させないように、ライン延長方向に沿って基板６６の横方向に配置される。また、手段９２、９８についても、これらは、好ましくは、構造高さを増加させないように、光路の平面に配置されることが真実である。また、手段９８は、ビーム偏向手段１８に接続され、同時にまたはほぼ同時に移動して、光学系６４ａ〜ｄとビーム偏向手段１８との間の距離が、イメージセンサ１２と光学系６４ａ〜ｄとの間の画像側距離を変化させるときに、本質的に一定または一定に維持されるようにしてもよい。手段９４、９２および／または９８は、空気圧、油圧、圧電アクチュエータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、電歪および／または磁歪アクチュエータまたはドライブに基づいて実現することができる。

光学系６４ａ〜ｄは、例えば、先に述べた透明基板を用いて、互いに一定の相対位置に保持されるだけでなく、例えば好ましくは構造高さを増加させない適当なフレームを用いて、ビーム偏向手段に対しても保持され、従って、好ましくは、構成要素１２、１４、１８の平面又は光路の平面に配置されることが指摘される。相対位置の安定性は、光学系と光軸に沿ったビーム偏向手段との間の距離に制限されてもよく、その結果、手段９８は、例えば、光軸に沿った並進方法で、ビーム偏向手段に関連して光学系６４ａ〜ｄを移動させることができる。光学系−ビーム偏向手段間距離はまた、チャネルの光路がビーム偏向手段１８のセグメントによって横方向に制限されないように最小距離に設定されてもよく、それによって構成高さを減少させる。そうでなければ、セグメント６８ａ−ｄは、光路と交差しないように、最大の光学系−ビーム偏向手段間距離に対する横方向の延長に関して寸法決めされなければならないからである。加えて、前述したフレームの相対的位置の安定性は、手段９４がライン延長方向に沿って並進方法でビーム偏向手段に関連して光学系６４ａ−ｄを移動するように、光学系およびビーム偏向手段をｘ軸に沿って互いに剛性な方法で保持し得る。

前記光チャネルの光路を偏向させるための上述のビーム偏向手段１８は、マルチ開口撮像装置１１の光学像安定化制御装置のビーム偏向手段１８の回転運動を生成するためのアクチュエータ９２と組合わせることにより、基板６６の並進運動によりライン延長方向に基本的に平行な第１の画像軸に沿った画像安定化およびビーム偏向前またはビーム偏向なしで光軸に基本的に平行なあるいは偏向された光軸を考慮したとき、ビーム偏向手段１８の回転運動を生じさせることにより、光軸およびライン延長方向に垂直な第２の画像軸に沿った画像安定化、すなわち２次元での画像または全視野の安定化が可能となる。更に、説明した構成は、焦点調整、従ってオートフォーカス機能を実現するために使用することができるアクチュエータ９８によるように、上述したフレームに固定された、ライン延長方向に垂直なアレイ１４のビーム偏向手段の並進運動を生じさせることができる。

代替的に、または第２の画像軸に沿った画像安定化を達成するための回転移動に加えて、イメージセンサ１２とアレイ１４との間の並進相対運動が実施されてもよい。この相対運動は、例えば、手段９４および／または手段９８によって提供されてもよい。

写真を撮影する際に、装置は、イメージセンサ領域にわたって、チャネルを通してイメージセンサ領域上に結像された、チャネル当たり１シーンの１つの画像を取込み、装置は、任意に、画像を統合または結合して、全視野内のシーンに対応する全画像を形成するプロセッサを備えてもよく、および／または、３Ｄ画像データおよび深さチャートを生成するためのおよび例えば再焦点(写真を実際に撮影した後の鮮明度の領域を決定する)、全焦点写真、仮想グリーンスクリーン(前景と背景の分離)などのソフトウェア実現のためのオブジェクトシーンの深さ情報のような追加データを提供する、という上記の議論に関して、完全さの理由からなおも指摘される。後者のタスクは、任意のプロセッサによって、または外部で実行されてもよい。しかしながら、プロセッサはまた、マルチ開口撮像装置の外部の構成要素であってもよい。

図１３ａは、上述した代替案の装置１１が、例えば、携帯電話、スマートフォン、またはメディアプレーヤなどの携帯機器１３０の平坦なハウジングに取付けられてもよく、この場合、イメージセンサ１２またはイメージセンサ領域の平面および光チャネル１６の光学系のレンズ平面は、平坦なハウジングの平坦な延長方向に垂直であるか、または厚さ方向に平行であるように配向される。このようにして、ビーム偏向手段１８は、例えば、画面を備える平坦なハウジングの表側１０２の前に配置されるマルチ開口撮像装置１１の全視野を提供する。あるいは、このような偏向は、視野が、表側１０２に対向する平坦なハウジングの裏側正面に位置することも可能である。装置１３０のハウジング２２または装置自体は平坦であってもよい。なぜなら、ハウジングの厚さに平行な装置１１の構造高さは、ハウジング内の装置１１の示す位置によって小さく保たれるからである。切替えは、側面１０２の反対側に窓を設け、例えば、ビーム偏向手段が２つの位置決めの間で移動することにより、例えば、前面と後面の両方のミラーリングを行う鏡として実装され、一方の位置決めから他方の位置決めへと回される場合、または一方の位置決めのためのファセットのセットと他方の位置決めのための他のファセットのセットとを有するファセットミラーとして、実装されてもよく、ファセットのセットはライン延長方向において互いに隣接して配置され、位置決めの間の切替えは、ライン延長方向に沿って並進方式でビーム偏向手段を前後に移動させることによって行われる。もちろん、装置１１を携帯不可能な他の装置、例えば車に取り付けることも可能である。

幾つかのモジュール１１は、そのチャネルのうちの部分視野が完全に同一視野を覆い、任意に、適合する方法であっても、例えば立体視の目的で、両方のモジュールに対して等しいライン延長方向に沿って、互いに対して基本的な距離ＢＡ(図７と比較されたい)で装置１３０内に設置されてもよい。２つ以上のモジュールも考えられる。モジュール１１のライン延長方向は、同一線上でなくてもよいが、互いに平行であるに過ぎない。しかしながら、先に述べたように、装置１１またはモジュールは、同じ視野がグループ内で完全に同じ全視野をカバーするようにチャネルを備えてもよいことは、再度述べるべきである。モジュールは、１つ／いくつかの行／ライン、または装置内の任意の位置に配置されてもよい。いくつかのモジュールを有する配置において、これらは、等しいかまたは異なるように形成されてもよい。例として、第１のモジュールは、全視野の立体撮影を行うように構成されてもよい。第２のモジュールは、単純な取込み、立体画像の取込み、または高次の取込みを実行するように構成されてもよい。

上述の実施形態と比較した代替の実施形態では、ビーム偏向手段も欠落している可能性があることにはまだ言及しておかなければならない。部分的な視野の部分的な相互重複のみが望まれる場合、これは、例えば、イメージセンサ領域の中心と対応するチャネルの光学系の光学中心との間の相互の横方向オフセットによって達成されてもよい。しかしながら、図１２によるアクチュエータを適用してもよく、手段９２の代替として、アクチュエータ９４は、例えば、光学系または支持体６６の並進運動を行うことができる。

換言すれば、上述の実施形態は、例えば、安定性を改善するために、ガラスまたはポリマーで作られたチャネルの上に延在する基板が、マルチ開口撮像装置の光路内の所望の任意の位置に位置する、互いに隣接して配置された光チャネルの単一ラインアレイを有するマルチ開口撮像装置を示す。基板は、正面および／または裏面にレンズをさらに含んでもよい。レンズは、基板の材料で作られるか(例えば、熱インプリントによって形成される)、またはその上に成形されてもよい。基板の前後には、基板上に位置せず、個別に取り付けられる更なるレンズが存在し得る。セットアップには、ライン延長方向に沿っておよび垂直な両方で、いくつかの基板が存在し得る。従って、光路に沿ってレンズを備えた複数の基板を直列に接続することも可能であり、すなわち、他の方法では、それらを、例えばフレームを使用して、他方の後に所定の位置関係に保持し、同じものを結合する必要がない。このようにして、支持基板が使用される主要側面の２倍が、レンズ、例えば、図１１ｂに従って例示的にレンズを装備することができる基板６６、および上述の実施例に従ってレンズを装備することができる基板、特に、レンズホルダを介して主要側面６６ａおよび／または６６ｂに装着されるレンズを備えることができるが、本明細書においては、例えば、射出成形などによって一体的に製造されるように例示されており、レンズが両側６６ａおよび６６ｂに形成され、もちろん、平行パイプ基板６６の材料以外の材料の成形レンズも可能であり、側面６６ａおよび６６ｂの一方のみに装着されるレンズも可能である。両方の基板は透明であり、主側面６６ａ、６６ｂを通る光路によって貫通している。従って、上述の実施形態は、単一ラインチャネル構成を有するマルチ開口撮像装置の形態で実現することができ、各チャネルは、全視野の部分視野を伝達し、部分的に視野の部分視野が重複する。３Ｄ画像取込みのためのステレオ、トリオ、クアトロ等の設定のための幾つかのこのようなマルチ開口撮像装置のセットアップが可能である。従って、複数のモジュールは、連続するラインとして実装されてもよい。連続するラインは、同一のアクチュエータおよび共通のビーム偏向要素を使用することができる。１つまたは複数の機械的に補強する基板が、光路内に存在してもよく、これは、ステレオ、トリオ、クアトロセットアップを形成してもよいライン全体にわたって延在してもよい。複数のチャネルが同じ部分視野を画像化する超解像の方法を採用することができる。光軸は、ビーム偏向手段を持たずに、すでに分岐していてもよく、そのため、ビーム偏向ユニットに要求されるファセットがより少ない。この場合、ファセットは、単一の角度成分のみを含むことが有利である。イメージセンサは、１つのピースのみを含んでもよく、連続画素マトリックスのみを含んでもよく、または幾つかの途切れた画素マトリックスを含んでもよい。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る多くの部分センサから設定されてもよい。合焦手段の自動焦点駆動部は、ビーム偏向要素が光学系と同期して移動されるか、または固定されるように実装されてもよい。予備発散がない場合、本実施形態は、イメージセンサ１２とビーム偏向手段１８との間の光路が本質的にまたは完全に平行であることを提供する。

図１３ｂは、例えば、装置１３０内に配置され得る第１のマルチ開口撮像装置１１ａと第２のマルチ開口撮像装置１１ｂとを備える概略的な設定を示す。２つのマルチ開口撮像装置１１ａおよび１１ｂは、共通のマルチ開口撮像装置１１を形成することができ、共通のイメージセンサ１２および／または共通のアレイ１４を含む。単一ラインのアレイ１４ａおよび１４ｂは、例示的に、共通アレイ１４内に共通ラインを形成する。イメージセンサ１２ａ及び１２ｂは、共通のイメージセンサ１２を形成することができ、例えば、共通の基板又は共通のフレキシブル基板のような共通の回路支持体に取付けることができる。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もよい。もちろん、共通のイメージセンサ、共通のアレイおよび／または共通のビーム偏向手段１８を含むマルチ開口撮像装置、および別個の構成要素を含むさらなるマルチ開口撮像装置のように、これらの代替の異なる寄せ集めも可能である。共通のイメージセンサの利点のうち、共通の単一ラインアレイおよび／または共通のビーム偏向手段は、各構成要素を高精度で移動させることが、少数のアクチュエータを駆動することによって達成され得、また、アクチュエータ間の同期が低減または回避され得るという事実である。さらに、高い熱安定性が達成され得る。代替的または追加的に、さらなるマルチ開口撮像装置は、共通配列、共通イメージセンサ、および／または共通ビーム偏向手段を含むことができる。マルチ開口撮像装置１１の設定は、例えば、異なる部分的マルチ開口撮像装置１１ａおよび１１ｂの光チャネルが同じ部分視野上に向けられたとき、全視野または部分視野を立体的に取込むために使用可能である。同様に、ステレオと比較して高次取込みが可能となるように、さらなる部分的マルチ開口撮像装置を共通のマルチ開口撮像装置に統合してもよい。

図１４は、本明細書に記載される実施形態に従って使用され得る３Ｄマルチ開口撮像装置１４０を示す。それは、図１４に示されるように、２つの構成要素１２₁および１２₂、すなわち、「右」光チャネル１６₁のための一方の構成要素１２₁と、「左」チャネル１６₂のための他方の構成要素１２₂に分割されてもよいイメージセンサを有する。図１４の例では、右および左の光チャネル１６₁および１６₂は、同一の設定であるが、装置１４０の視野に存在するシーンに関して可能な限り深い情報を得るために、基本距離ＢＡによって互いに横方向にオフセットされる。例えば、３Ｄマルチ開口撮像装置は、２つ以上のマルチ開口撮像装置１１によって形成されてもよい。したがって、左から１番目の位置にインデックス１を備えた参照番号を備えた要素は、装置１４０の第１の構成要素１又は右のチャネルの第１のモジュール、モジュール１に属し、左から１番目の位置にインデックス２を備えた参照番号を備えた要素は、装置１４０の第２の構成要素２又は左のチャネルの第２のモジュール、モジュール２に属する。図１４のモジュール数は２であるが、装置はまた、それぞれの基本距離で互いに相対的に配置されるより多くのものを含んでもよい。

図１４の例示的なケースでは、光チャネルの複数の１６₁および１６₂はそれぞれ、互いに隣接して配置された４つの光チャネルを含む。個々の「右」チャネルは、２番目の添字インデックスによって区別される。チャネルは右から左にインデックス化される。これは、図１４において、明瞭性の理由で選択された部分的断面図のために図示されていない光チャネル１６₁₁が、基本的距離方向１０８に沿って最も右端の外側に配置され、それに沿って、左チャネル及び右チャネルは、基本距離ＢＡ、すなわち、左チャネルの複数の１６₂から最も遠く離れて互いにオフセットされるように配置され、他の右チャネル１６₁₂〜１６₁₄は、基本距離方向１０８に沿って追従する、ことを意味する。従って、チャネル１６₁₁〜１６₁₄は、ライン延長方向が基本距離方向１０８に対応する光チャネルの単一ラインアレイを形成する。左チャネル１６₂は、同じセットアップを示す。それらもまた、２番目の添字インデックスによって区別される。左チャネル１６₂₁〜１６₂₄は、チャネル１６₂₁が右チャネルに最も近く、チャネル１６₂₄が後者から最も遠く離れるように、右チャネル１６₁₁〜１６₁₄と同様に、互いに隣接し、互いに同じ方向に続いて配置される。

右チャネル１６₁₁〜１６₁₄の各々は、図１４に示されるように、レンズシステムを含み得る対応する光学系を備える。あるいは、各チャネルはレンズを含んでもよい。各光チャネル１６₁₁〜１６₁₄は、図１１ａに関連して説明されるように、相互に重複する全視野７２の重複する部分視野７４ａ〜ｄの１つを取込む。例えば、チャネル１６₁₁は、イメージセンサ領域５８₁₁上に部分フィールド７４₁₁を画像化または投影し、光チャネル１６₁₂は、部分フィールド７４₁₂をイメージセンサ領域５８₁₁上に画像化し、光チャネル１６₁₃は、関連する部分視野７４₁₃を、図１４には見えない、イメージセンサ１２の対応するイメージセンサ領域５８₁₃上に画像化し、光チャネル１６₁₄は、関連する部分視野７４₁₄を、非表示であるため、図１４には示されていない対応するイメージセンサ領域５８₁₄上に画像化する。

図１４において、イメージセンサ１２のイメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄またはイメージセンサ１２の構成要素１２₁は、基本距離方向ＢＡに平行に、またはライン延長方向１０８に平行に一平面内に配置され、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光学系のレンズ平面もまた、この平面に平行である。加えて、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄は、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光学系が前記方向に互いに並んでいる横方向チャネル間距離１１０において互いに配置され、その結果、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光軸及び光路は、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄と光学系１６₁₁〜１６₁₄との間で互いに平行になる。例示的に、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄の中心および光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光学系の光学中心は、前述のイメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄の共通平面に垂直なそれぞれの光軸上に配置される。

光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光軸または光路は、ビーム偏向装置１８₁によって偏向され、したがって、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の部分視野７４₁₁〜７４₁₄が、例えば、部分視野７４₁₁〜７４₁₄が立体角方向に最大５０％だけ一対で重なるように、相互に部分的にのみ重なる結果となる発散が与えられる。ビーム偏向手段１８₁は、図１４に示されるように、各光チャネル１６₁₁〜１６₁₄に対して、チャネル１６₁₁〜１６₁₄の間で異なる方法で互いに相対的に傾斜される反射ファセットを含むことができる。イメージセンサ面と比較した反射ファセットの平均傾斜は、例えば、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光学系の光学軸がビーム偏向の前または全く偏向せずに装置１８₁を通過するか、またはこの直角な方向から１０°未満だけ偏向する面に対して垂直な方向に、右チャネル１６₁₁〜１６₁₄の全視野を偏向させる。あるいは、ビーム偏向手段１８₁は、個別光軸または光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光路のビーム偏向のためにプリズムを使用することもできる。

ビーム偏向手段１８₁は、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光路に、実際に方向１０８において互いに直線的に隣接して配置されるチャネル１６₁₁〜１６₁₄が２次元で全視野７２をカバーするように、発散を与える。

光路または光軸は、記載された平行度から逸脱してもよいが、光チャネルの光路の平行度は、個々のチャネル１６₁₁〜１６₁₄によってカバーされるか、またはそれぞれのイメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄に投影される部分視野が、ビーム偏向のような更なる測定値と大きく重複しないようにマークされてもよく、従って、マルチ開口撮像装置１４０によってより大きな全視野をカバーするためのビーム偏向手段１８が、チャネル１６₁₁〜１６₁₄の部分視野が互いにより少ない程度に重複するように、追加の発散を有する光路を提供することに留意されたい。ビーム偏向手段１８₁は、例示的に、全方位角または全横方向にわたって平均化された開口角を含む全視野を提供し、開口角は、光チャネル１６₁₁〜１６₁₄の部分視野の対応する平均開口角の１．５倍より大きい。

左チャネル１６₂₁〜１６₂₄は、右チャネル１６₁₁〜１６₁₄のように設定され、それぞれの関連するイメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄に対して位置付けられ、チャネル１６₁₁〜１６₁₄の光軸と同じ平面内で互いに平行に通過する光軸は、対応するビーム偏向手段１８₂によって偏向され、それによって、光チャネル１６₂₁〜１６₂₄は、ほぼ一致した様式で、すなわち部分視野７４₂₁〜７４₂₄の全視野７２を取込み、それによって、全視野７２は、相互に重なり合う２次元に分割され、各々は、右チャネル１６₁₁〜１６₁₄の対応するチャネルの対応する部分視野７４₁₁〜７４₁₄の対応する部分視野７４₁₁〜７４₁₄とほぼ完全に重なる。例えば、部分視野７４₁₁および部分視野７４₂₁は、部分視野７４₁₂および７４₂₂などのように、ほぼ完全に重なる。イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₂₄は、例えば、各々、イメージセンサ１２について図１１に記載されるように、チップから形成されてもよい。

前述の構成要素に加えて、３Ｄマルチ開口撮像装置は、３Ｄマルチ開口撮像装置１０によって右光チャネル１６₁₁〜１６₁₄を介して撮像された画像をマージして第１の全画像を形成するタスクを有するプロセッサ１１２を含む。解決すべき問題は、以下の通りである。右チャネル１６₁₁〜１６₁₄の隣接するチャネル間のチャネル間距離１１０により、画像領域５８₁₁〜５８₁₄のチャネル１６₁₁〜１６₁₄を介して取込まれた画像は、単純に相対的に、または並進的にシフトさせることができず、他方のチャネルの上に配置される。言い換えれば、それらは単純に結合することはできない。互いに対応するが違う画像に位置する同一シーンを取込む際の、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄のイメージにおける、方向Ｂ、１０８または１１０に沿ったこの横方向のオフセットは、視差と呼ばれる。互いに対応する画像コンテンツの視差は、シーン内の前記画像コンテンツの距離、すなわち装置１４０からの対応するオブジェクトの距離に依存する。プロセッサ１１２は、次に、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄自体の画像間の視差を評価して、これらの画像を互いにマージして、第１の全画像、すなわち「右全画像」を形成するように試みてもよい。しかしながら、チャネル間距離１１０が存在し、その結果、問題を引き起こすが、他方、チャネル間距離１１０は比較的小型、したがって深さ分解能または推定は不正確である。従って、例えば、イメージセンサ領域５８₁₁および５８₁₂のイメージ間の重複領域１１４における、２つの画像間の重複領域における、例えば、相関関係によって、相互に対応する画像内容を決定する試みは、困難である。

従って、図１４のプロセッサは、部分視野７４₁₁と７４₁₂との間の重複領域１１４において、重複領域１１４と重複する第２の部分視野、すなわち７４₂₁または７４₂₂を結像する左チャネル１６₂₁または１６₂₂の一方により１つが取込まれた統合のための画像の対の視差を使用する。例えば、プロセッサ１１２は、イメージセンサ領域５８₁₁および５８₁₂の画像をマージするために、イメージセンサ領域５８₂₁または５８₂₂のうちの１つによって取込まれた画像と、重複領域１１４に寄与するチャネルのうちの１つによって取込まれた画像、すなわちイメージセンサ領域５８₁₁または５８₁₂のうちの１つによって取込まれた画像との視差を評価する。このようなペアは、次に、基礎距離ＢＡ±チャネル基本距離１１０の１つまたはなしの基本距離を含む。後者の基本距離は、個々のチャネルの基本距離１１０よりもかなり大きく、そのため、重複領域８６における視差は、プロセッサ１１２に対して決定するのが容易である。従って、右チャネルの画像を統合するために、プロセッサ１１２は、左チャネルの画像によって生じる視差を評価し、好ましくは、右チャネルの１つと左チャネルの１つとの間の画像を排他的に評価するものではない。

より具体的には、プロセッサ１１２が、右チャネルの他の部分視野のいずれとも重複しない部分視野７４₁₁の部分を、画像５８₁₁から多かれ少なかれ直接引き継ぎ、同じことを、イメージセンサ領域５８₁₂〜５８₁₄の画像に基づいて、部分視野７４₁₂、７４₁₃および７４₁₄の非重複地域に対して行うことも可能であり、ここで、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄の画像は、例えば、同時に取込まれてもよい。プロセッサ１１２は、隣接する部分視野の重複領域、例えば部分視野７４₁₁および７４₁₂においてのみ、全視野７４の重複領域が重複領域に重複する画像対からの視差を使用するが、その過半数(ただし排他的ではないが)において、一方は右チャネルの１つによって取込まれ、他方は左チャネルの１つによって取込まれる。

しかし、代替的な手順に従って、プロセッサ１１２が、各１枚が右チャネルによって捕捉され、他の１枚が左チャネルによって取込まれた画像のペア間の視差の評価に従って、右チャネルの全ての画像をたわませる（warping）ことも可能である。従って、右チャネルの画像についてプロセッサ１１２によって計算された全画像は、例えば、右チャネルの部分視野７４₁₁〜７４₁₄の重複領域のみならず、例えば右チャネル１６₁₁〜１６₁₄間の中央の横方向に位置する視界上の非重複領域においても、相互に重複しない部分視野７４₁₁〜７４₁₄の領域についても、プロセッサ８５によって画像ペアからの視差を評価することにより、実質的に「たわませ」がなされ得て、ここで、一方の画像は右チャネルの１つによって取込まれ、他方の画像は左チャネルの１つによって取込まれる。

図１４の３Ｄマルチ開口撮像装置１４０は、右チャネルの写真から全写真を生成することができるだけでなく、図１４の３Ｄマルチ開口撮像装置１４０は、少なくとも１つの動作モードにおいて、第１のチャネルの全写真に加えて撮影された写真から左チャネルの写真の全写真を生成することができ、および／または右チャネルの全写真に加えて深さチャートを生成することができる。

第１の代替案によれば、プロセッサ１１２は、例えば、左光チャネル１６₂₁〜１６₂₄またはイメージセンサ領域５８₂₁〜５８₂₄によって取込まれた画像を統合して、第２の全体画像、すなわち左チャネルの全体画像を形成するように構成され、左光学チャネルの部分視野７４₂₁〜７４₂₄の横方向に隣接する個々の画像の重複領域において、その大部分(ただし排他的ではない)において１つの画像が右光チャネル１６₁₁〜１６₁₄によって取込まれ、１対の部分視野７４₂₁〜７４₂₄の部分視野の対応する重複領域と重複し、他の１つの画像が好ましくは、それぞれの重複地域と重複する部分視野が左光チャネルの１つによって取込まれる。

第１の代替案によれば、プロセッサ１１２は、撮影された１つの写真について２つの全画像を出力する。すなわち、一方は右光チャネルについて、他方は左光チャネルについてである。これら２つの全画像は、例えば、ユーザの眼に別々に供給され、従って、取り込まれたシーンの立体感をもたらすことができる。

前述の他の代替案によれば、プロセッサ１１２は、右チャネルの全画像に加えて、少なくとも右チャネル１６₁₁〜１６₁₄の各々に対して、それぞれの右チャネルによって取込まれた画像を含む少なくとも１対、および左チャネルの１つによって取込まれた別の画像を含む画像の対における差異を使用する深さチャートを生成する。

深さチャートがプロセッサ１１２によって生成される実施形態では、深さチャートに基づいて右チャネルによって取込まれる全ての画像に対して前述のたわませを行うことも可能である。深さチャートは、全視野７２を横切る深さ情報を含むので、右チャネルによって取込まれたすべての画像、すなわち、その重複領域だけでなく、非重複領域においても、仮想共通開口点または仮想光学中心上にたわませることが可能である。

両方の選択肢はまた、プロセッサ１１２によって処理されてもよい。最初に、上述したように、２つの全画像を生成することができ、それは一方は右光チャネルについてのものであり他方は左光チャネルについてのものであり、右チャネルの画像間の重複領域における右チャネルの画像を統合する際に、一方が左チャネルの画像に属する一対の画像からの視差を使用することによって、また、左チャネルの画像間の重複領域における左チャネルの画像を統合する際に、一方が右チャネルの画像に属する一対の画像からの視差を使用することによって、異なる視点から全視野におけるシーンを表すようにして達成された全画像から生み出すために、マッチング深度図を含む全画像、例えば、仮想視野又は仮想光学中心に関して、全画像が、右光チャネルと左光チャネルの光学系の光学中心に位置するが、可能な限り中心上ではない。深さチャートを計算し、２つの全画像のうちの１つをたわませるか、または２つの全画像をたわませ仮想視点に統合するために、プロセッサ８５は、次に、左右の全画像を、左右の個々の画像の前回の統合のいわゆる中間結果として使用する。従って、プロセッサは、深さチャートを得、そのたわませまたはたわませ／統合を実行するために、２つの中間結果全体像の視差を評価する。

プロセッサ１１２は、例えば、画像領域の相互相関によって、一対の画像における視差を評価する。

上述の記述に加えて、プロセッサ１１２は、各チャネルの透視画像誤差のチャネル毎の修正も任意に行うことができる。

図１４の実施形態は、多くの点で例示に過ぎないことを指摘しておく。これは、例えば、光チャネルの数に適用される。例示的に、右光チャネルの数は、４つではなく、２より大きい、または両方を含む、２と１０の間の任意の数であり、また、各部分視野または各部分視野と最大の重複とペアを組む各チャネルについて検討する場合、右光チャネルの部分視野の重複領域は、領域に関する限り、これらの対の全ては、例えば、イメージセンサ領域の平面である画像平面において測定された画像領域５８₁₁〜５８₁₄によって取込まれた画像の平均画像サイズの１／２と１／１００００との間であり得る。例えば、左チャネルについても同じことが言える。しかしながら、右チャネルと左チャネルで番号が異なる場合がある。これは、左光チャネル、Ｎ_L及び右光チャネルＮ_Rの番号が必ずしも等しい必要はなく、図１４のように、全視野７２を左チャネルの部分視野及び右チャネルの部分視野に分割することは、必ずしもほぼ等しい必要がないことを意味する。部分視野およびそれらの重複に関して、部分視野は、例えば、少なくとも１０ｍの画像距離または対象距離が、少なくとも最大の重複を有する全てのペアについて考慮される場合、少なくとも２０ピクセルだけ互いに突出してもよく、これは、右チャネルおよび左チャネルの両方に適用されてもよい。

上述したものとは対照的に、左光チャネルおよび右光チャネルが単一ライン内に形成されることは追加的に必要とされない。また、左および／または右チャネルは、光チャネルの二次元配列を形成してもよい。さらに、単一ラインアレイが同一線上のライン延長方向を含む必要はない。しかしながら、図１４の構成は、ビーム偏向の前または無しに、光チャネルの光軸が左右チャネルの両方に向けた平面に垂直な最低構造高さをもたらすため、有利である。イメージセンサ１２に関しては、１個、２個、または複数のチップから形成され得ることが既に言及されている。例示的に、イメージセンサ領域５８₁₁〜５８₁₄および５８₂₁〜５８₂₄毎に１つのチップが提供されてもよく、いくつかのチップの場合には、これらは、１つまたは複数のボード、例えば、左チャネルの左チャネルのための１つのボードまたは左チャネルのイメージセンサおよび右チャネルのイメージセンサのための１つのボードに実装されてもよい。

図１４の実施形態では、左右のチャネルのチャネル内に隣接するチャネルをできるだけ密に配置することも可能であり、最適なケースのチャネル距離１１０は、レンズの直径に対応する。その結果、チャネル距離は小さく、したがって視差は小さい。一方の右チャネルと他方の左チャネルは、大きな視差が実現されるように、任意の距離ＢＡにおいて互いに配置され得る。全て、アーチファクトの低減またはアーチファクトフリー画像の融合と受動光学像システムによる深さチャートの形成が可能となる。

最後に、上述の説明では、プロセッサ１１２が右チャネルのイメージを融合する例示的なケースのみが議論されていることが指摘される。同じ手順は、前述のように、両方または全てのチャネルグループに対して、または左のチャネルグループなどに対して、プロセッサ１１２によって実行されてもよい。

図１５ａは、マルチ開口撮像装置１５０の実施形態を示す。好ましくは、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄは、共通平面、すなわち光チャネル１６またはその光学系の共通平面内に配置される。図１５ａにおいて、この平面は、例えば、以下の説明を簡略化するために図１５ａに示され、参照番号１１５が与えられる、デカルト座標系のｚ軸およびｙ軸によって張られる平面と平行である。

光チャネルの線形アレイでは、イメージセンサ１２および光学系６４によって下方に制限されるマルチ開口画像装置１５０のライン延長方向に沿った延長は、レンズの直径よりも大きい。マルチ開口撮像素子１５０の最短延長は、ｚ軸に沿ったイメージセンサ１２と光学系６４との相互配置、すなわち光チャネル１６ａ〜ｄの光軸または光路に沿ったものによって決定されるように、ｚ軸に沿った最低延長よりも小さいが、単一ライン配列としての光チャネル１６ａ〜ｄの実施により、ライン延長方向ｚに垂直な水平方向ｙにおけるマルチ開口撮像素子の最短延長よりも大きい。後者は、各個々の光チャネル１６ａからｄへの横方向の延長、例えば、おそらくホルダ６６を含むｙ軸に沿った光学系６４ａからｄへの延長によって決定される。

上述したように、図１５ａの実施形態では、例えば、ビーム偏向手段１８または光学系６４ａ〜ｄによる偏向前または偏向なしの光軸１７ａ〜ｄは、図１５ａに示されているように、互いに平行であり、さもなければ、僅かに偏向している。光学系６４ａ〜ｄ及びイメージセンサ領域５８ａ〜ｄの対応する中心位置決めは、製造が容易であり、構造空間の最小化については適している。また、光チャネルの光路の平行性は、個々のチャネル１６ａ〜ｄによって覆われる部分視野、または個々のイメージセンサ領域５８ａ〜ｄが画像化され、さらなる測定なしに、すなわちビーム偏向とほぼ完全に重複する部分視野を生じさせる。マルチ開口撮像装置１５０によるより大きな全視野をカバーするために、ビーム偏向手段１８の別の機能は、チャネル１６ａからｄの部分視野が互いにより少ない程度に重複するように、発散を有する光路を提供する。

例えば、光チャネル１６ａ〜ｄの光路の光軸１７ａ〜ｄは、ビーム偏向手段１８の前あるいは無しを問わず、互いに平行であるか、又は全チャネルにわたって平均化された方位に沿った平行方位に対して光チャネル１６ａ〜ｄの部分視野の最小開口角の１０分の１未満だけずれていると仮定する。追加の測定がない場合、部分的な視野はほとんどの場合重複する。従って、図１５ａのビーム偏向手段１８は、各光チャネル１６ａ〜ｄに対して、各光学的に平坦であり、互いに傾斜している、このチャネルに明確に関連付けられた反射ファセット６８ａ〜ｄを含み、光チャネルの部分視野は、立体角に関してより小さい範囲で重なり、例えば、光チャネル１６ａ〜ｄの個々の部分視野の開口角の１．５倍より大きい開口角を含む全視野をカバーする。図１５ａの例示的な例では、例えば、反射ファセット６８ａ〜ｄの相互の傾きは、図７４ａ〜ｄの部分視野の二次元配置に従って、図７２の全視野をカバーするように、ｚ軸に沿って互いに直線的に隣合って実際に配置された光チャネル１６ａ〜ｄを提供する。

図１５ａの実施形態において、一方では図１５ａにおけるｚｙ平面において、および他方では、最後に述べた平面に垂直なかつビーム偏向後の光軸の平均方向に並行な平面において、ビーム偏向前の光軸の平均方向とビーム偏向後の光軸の平均方向によって張られた平面における光チャネル１６ａ〜ｄの光軸１７ａ〜ｄの角度偏向を考慮するとき、図１５ａの実施形態は、ビーム偏向後の平均方向がｙ軸に対応している例示的な場合に対応する。平均して、光チャネルの光軸は、ｙｚ平面内でｚ軸の周りで９０°偏向され、光軸は、平均して、ｙｚ平面から傾いていない。

図１５ｂ−ｅのビーム偏向装置１８の製造は、例えば、モールディングツールによって追加の材料を支持基板１２３上に成形することによって行われ得る。ここで、支持基板１２３は、例えば、ガラスであってもよく、一方、その上に成形された追加材料は、ポリマーである。別の可能性は、図１５ｂ−ｅのビーム偏向装置１８について、射出成形などによって一体的に形成されることである。その結果、イメージセンサに面するビーム偏向手段の表面は、少なくとも光チャネルに関連する反射ファセットでミラーリングされる。支持基板は、例えば、図４ｂに関連して記載されるように、回転可能に支持されてもよい。

例えば、全画像の取込み前または取込み時に、所望の調整または瞬間的な調整に関連してマルチ開口撮像装置のセットアップの幾つかの態様がここに記述された。図１５ａのマルチ開口撮像装置１５０は、例えば、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄによって取込まれた画像を、例えば、先に述べた調整と同時に結合して、全視野７２のシーンを表す全画像を形成するプロセッサ１１２のようなプロセッサを含む。光チャネル１６ａ〜ｄによってイメージセンサ領域５８ａ〜ｄに投影され、後者によって取込まれた画像を統合または融合して全画像を形成するためにプロセッサ１１２によって使用されるアルゴリズムは、例えば、前述のマルチ開口撮像装置１５０の構成要素の所定のパラメータを満たすという仮定が、全画像の品質に対するある前提条件を満たすために、またはアルゴリズムが全く適用可能であるように維持されるように設計される。例として、アルゴリズムは、以下の仮定の１つまたは複数の仮定が保持されると仮定する。

1) ｘ軸に沿った光学系からイメージセンサ領域までの距離は、すべての光チャネル１６ａ〜ｄについて等しい。

2) 部分視野７４ａ〜ｄの相対的位置、特に、同じ間の重複は、所定のデフォルト値に対応するか、または所定の最大偏向未満だけ後者から偏向する。

しかしながら、異なる理由から、上記の仮定のうちの１つまたは複数の仮定を維持できない場合もあれば、十分に維持できない場合もある。維持しない理由は、例えば、製造上のばらつき、例えば、光学系６４ａ〜６４ｄの相対的位置の互いに、およびイメージセンサ１２に対する不正確さを保持しないことであり得る。製造上の不正確さは、ビーム偏向装置１８がファセット６８ａ〜ｄを含む場合に、ミラー偏向装置１８を設置する不正確さ、および、おそらく、ファセット６８ａ〜ｄの互いに対する相対位置の不正確さを含んでもよい。加えて、または製造に起因する公差の偏向の代替として、温度変動は、前述の仮定のうち１つまたは複数の仮定を適用しないか、または十分に維持しないことになる場合がある。

ある程度まで、プロセッサ１１２によって実行されるイメージセンサ領域５８ａ〜ｄのイメージを合体または融合して全画像を形成するためのアルゴリズムは、構成要素の最適な配向および配置からの逸脱、例えば、全視野７２内の部分視野７４ａ〜ｄの位置の逸脱を、互いの部分視野の相対的位置の組合せ配置から補償することができる。画像を合体または融着する際、プロセッサ１１２は、例えば、そのような逸脱をある程度補償することができる。しかしながら、ある逸脱限界を超える場合(仮定２を維持しない場合)、プロセッサ１１２は、例えば、逸脱を補償することができない。

しかしながら、前述の仮定が常に、例えば、ある温度範囲にわたって維持されるように、マルチ開口撮像装置１５０を製造することは、マルチ開口撮像装置１５０の製造コストを増加させる傾向がある。これを回避するために、図１５ａのマルチ開口撮像装置１５０は、それぞれの光チャネル１６ｉのイメージセンサ領域５８ｉ、それぞれの光チャネル１６ｉの光学系６４ｉと、ビーム偏向装置１８またはその対応するセグメント６８ｉとの間の相対位置をチャネル個別に変化させるため、または光学特性１６ｉまたはそれぞれの光チャネルの光路の偏向に関連するビーム偏向装置１８のセグメント６８ｉの光学特性をチャネル個別に変化させるための調整手段１１６を備える。調整手段１１６は、デフォルト値で駆動され、デフォルト値に従って調整タスクを実行する。これらは、後述するように、メモリ１１８および／またはコントローラ１２２によって提供される。

装置１５０は、例示的に、調節手段１１６をチャネル別に駆動するための、記憶されたデフォルト値を有するメモリ１１８を備える。デフォルト値は、製造者によって予め定められ、メモリ１１８に記憶されてもよい。さらに、プロセッサ１１２は、例えば、破線１２４によって図１５ａに示されるように、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄの取込まれた画像、例えば、プロセッサ１１２によって全体画像を形成するためにマージまたは融合される画像の評価を使用して、メモリ１１８に記憶されたデフォルト値を改善または更新することができる。例えば、プロセッサ１１２は、以下により詳細に説明するように、調整手段１１６を用いて、現在の格納されたデフォルト値でマルチ開口撮像装置１５０を調整することによってシーンを取込む。従って、デフォルト値はメモリ１１８から読出され、チャネル個別調整のために調整手段１１６によって使用される。このようにして取込まれたイメージセンサ領域５８ａ〜ｄの写真を分析することにより、プロセッサ１１２は、取込みのために使用されたばかりのメモリ１１８に記憶されたデフォルト値がどのように修正されるかについての情報を得て、これらの改善されたまたは更新されたデフォルト値を使用して次に写真を撮影する際に、上述の仮定をより正確に、または改善された方法で保持することになる。

記憶されたデフォルト値は、調整値の完全なセット、すなわち装置１５０を完全に調整するための調整値のセットを含むことができる。これらは、セット特性からチャネルの光学特性の特定のチャネル個別の偏向を低減または除去するために、上述されさらに後述されるように選択される。

デフォルト値は、例えば、連続する温度間隔のシーケンス毎に調整値の幾つかの設定を含んでもよく、その結果、常に、調整値の設定が、現在の状況に適した画像取込みのために使用される。従って、コントローラ１２２は、例えば、メモリ１１８内のデフォルト値設定と異なる所定の状況との間の関連性のテーブルへのアクセスまたはルックアップを実行することができる。前記アクセスのために、コントローラ１２２は、温度、圧力、湿度、空間における装置１５０の位置、および／または装置１５０の瞬時高速化または瞬時回転速度に関するデータのような、現在の状況を反映するセンサデータを取得し、これらのデータから、メモリ１１８内のいくつかのデフォルト値セットのうちの１つ、すなわち、センサデータによって記述されるように、現在の状況に最も近い所定の状態に関連するものを決定する。センサデータは、また、イメージセンサ領域のイメージセンサデータから取得されてもよい。具体的には、現在の温度が位置するそれぞれの温度間隔のセットが、コントローラ１２２によって選択される。その後、調整手段１１６による特定の画像取込みに使用されるメモリ１１８から選択されたセットのデフォルト値は、オプションのフィードバック１２４を使用するときに再度更新されてもよい。

記憶されたデフォルト値は、例えば、記憶されたデフォルト値、すなわち部分視野の正規分布からの部分視野の横方向逸脱、光学系の焦点距離、または光チャネルの被写界深度距離によって、調整装置を駆動することによって、光チャネル間の１つまたは複数の特性の分布の分散の測度が減少されるように構成されてもよい。

あるいは、例えば、現在のセンサデータの適切なデフォルト値へのマッピングがコントローラ１２２内に固定的に統合される場合、コントローラ１２２のデフォルト値はメモリ１１８なしで決定されてもよい。マッピングは、センサデータとデフォルト値との間の機能的関係によって記述されてもよい。機能的関係は、パラメータによっても適応可能である。パラメータは、フィードバック１２４によって適応されてもよい。

メモリ１１８は、例えば、不揮発性メモリであってもよい。これは、例えば、リードオンリーメモリであってもよいが、リライタブルメモリも考えられる。コントローラ１２２およびプロセッサ１１２は、ソフトウェア、ハードウェア、またはプログラマブルハードウェアで実現することができる。これは、共通のマイクロプロセッサ上で実行されるプログラムであってもよい。コントローラ１２２のためのセンサデータを提供するセンサは、以下の図を参照して後述するように、イメージセンサ領域と同様に装置１５０に属していてもよく、あるいは、装置が設置される装置の構成要素のような外部構成要素であってもよい。

調整手段１１６の可能な実施例を以下に説明する。ここで、図１５ａの調整手段１１６は、以下に説明される実施変形例の１つ、複数または全てに適用可能である。特別な組み合わせについても以下で考察する。

図示の変形例では、調整手段１１６は、例示的に、対応するチャネル１６ｉの光学系６４ｉを光軸１７ｉに沿って、または光路に沿って、および／またはｚ軸および／またはｙ軸に沿って横方向に軸方向に移動する各チャネル１６ｉのためのアクチュエータ１２６ｉを備える。あるいは、アクチュエータ１２６ｉは、例えば、イメージセンサ１２または個々のイメージセンサ領域５８ｉを移動することもできる。一般に、アクチュエータ１２６ｉは、イメージセンサ領域５８ｉ、光学系６４ｉおよび／またはビーム偏向手段２４の対応するセグメント６４ｉの相対的移動を引き起こし得る。

図１６ａに関連する変形例によれば、調整手段１１６は、図１６ａに示されるように、それぞれの光学系６４ａｉ（１２８ｉ''）に統合されてもよく、セグメント６８ｉ（１２８ｉ'''''）に統合されてもよく、イメージセンサ領域５８ｉと光学系６４ｉ（１２８'）との間、または光学系６４ｉとビーム偏向手段セグメント６８ｉ（１２８ｉ'''）との間に配置されてもよい各チャネル１６ｉに対する相変化光学素子または相変化素子１２８ｉを備え、上述の可能性の組合せも可能である。相変化光学素子１２８ｉは、例えば、液晶による例えば、屈折率における位置依存的変化、すなわち、その局所的分布、変化を引き起こし得る。代替的または追加的に、相変化光学素子１２８ｉは、例えば、可撓性、固体、透明材料に機械的に作用し、変形を引き起こす圧電体を使用する場合、または電気湿潤効果を使用する場合、光学的能動面の形状の変化を引き起こす。相変化素子１２８ｉは、例えば、光学系６４ｉの屈折率を変化させることができる。あるいは、相変化素子１２８ｉ"は、光学系６４ｉの光学レンズ領域の形状を変化させ、従って、光学系６４ｉの有効屈折力を変化させてもよい。相変化素子１２８ｉ""は、例えば、セグメント６８ｉの光学的に関連する表面、例えば、反射ファセット上に正弦波位相グリッドを生成して、対応する表面の仮想的な傾斜を生じさせることができる。同様に、相変化素子１２８ｉ'または相変化素子１２８ｉ"は、光軸を偏向してもよい。

換言すれば、位相変化光学素子１２８ｉによって引き起こされる位相変化は、例えば、光軸１７ｉの周囲の回転対称のような、大部分が回転対称であってもよく、従って、例えば、１２８ｉ''の場合には、光学系６４ｉの焦点距離の変更を生じさせる。しかしながら、要素１２８ｉによって引起こされる位相変化は、例えば、ｚ軸に沿った直線またはｙ軸に沿った直線のような、ほぼ直線であってもよく、それにより、対応する方向における光軸１７ｉの偏向角または偏向に変化を引き起こす。

回転対称位相変化は、対応する光チャネル１６ｉの部分視野の位置を補正するためのリニア位相変化と同様に、合焦のために使用され得る。

例えば、アクチュエータ１２６ｉおよび１３２ｉによる相対的移動を実現するために、すなわち、例えば、並進方式で実現することができる光学系６８ｉの動きを生成するために、ならびにアクチュエータ１３２ｉおよびｚ軸によってセグメント６８ｉを傾けるために、空気圧、油圧、圧電、熱、静電または電気力学駆動部、またはＤＣまたはステッピングモータまたはボイスコイル駆動部を使用することができる。

図１５ａに戻ると、破線は、調整手段１１６に加えて、マルチ開口撮像装置１５０が、イメージセンサ１２、光学系アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間のすべての光チャネル１６ａ〜ｄに対して等しい、チャネル全体の相対運動を生成するための１つまたは複数のアクチュエータ１３４を含んでもよいことを示す。図１５ａに示されるように、１つまたは複数の追加のアクチュエータ１３４は、従って、任意選択の自動焦点コントローラ１３６（合焦手段）および／またはマルチ開口撮像装置の任意選択の画像安定化コントローラの一部であってもよい。

追加のアクチュエータによって補足される図１５ａの装置１５０の特定の例を図１７に示す。図１７は、図１５ａのマルチ開口撮像装置１５０を示し、ここで、光チャネル１６ａ〜ｄの光学系６４ａ〜ｄは、共通支持体６６を介して互いに機械的に固定される。共通の支持体を使用して、光学系６４ａ〜ｄを、例えば、アレイ１４のライン延長方向に沿ったｚ方向の支持体６６の並進運動によって、すべてのチャネルに等しい全体的な移動に付すことができる。アクチュエータ１３４ａがここに提供される。従って、アクチュエータ１３４ａは、共通支持体６６をｚ軸に沿った並進運動に付すアクチュエータ１３４ａによって全ての光チャネル１６ａ〜１６ｄに対して等しい光学系６４ａ〜ｄの並進運動を生成する。アクチュエータ１３４ａの種類に関しては、図１６ａおよび図１６ｂを参照して言及した実施例を参照する。加えて、装置１５０は、ｚ軸に沿って、または光軸１７ｉに沿って、イメージセンサ５８ｉと光学系６４ｉとの間の距離の、すべての光チャネル１６ａ〜ｄに対して等しいチャネル−大域的変更のためのアクチュエータ１３４ｂを含む。図１７に示されるように、アクチュエータ１３４ｂは、支持体６６を用いて関連付けられたイメージセンサ部分５８ａ〜ｄまでの距離を変化させるために、ｚ軸に沿った並進運動に光学系６４ａ〜ｄを付随させず、また、ｘ軸に沿った並進運動にも付随し、従って、支持体６６のためのサスペンションとして機能するアクチュエータ１３４ａを用いる。

さらに、図１７の装置１５０は、ｚ軸に平行な軸の周りでビーム偏向手段１８を回転させるためのアクチュエータ１３４ｃを備え、アクチュエータ１３４ｃは、光軸１７ａ〜ｄが配置される平面内に、またはそれから遠く離れていない平面内に配置される。アクチュエータ１３４ｂ、１３４ｃについては、可能な実施例に関して、図１６ａ、１６ｂを参照する前に提供される実施例のリストを参照する。ビーム偏向手段１８にアクチュエータ１３４ｃによって印加される回転運動は、すべてのチャネル１６ａ〜ｄ、すなわちチャネル全体に対するビーム偏向手段１８のセグメント６８ａ〜ｄに同じ影響を有する。

アクチュエータ１３４ｂを使用して、自動焦点コントローラ１３６は、例えば、チャネル１６ａ〜ｄによりチャネル全体の意味において装置１５０による撮像の焦点を制御することができる。画像安定化コントローラ１３８は、例えば、アクチュエータ１３４ｃによって第１の方向１４２で、アクチュエータ１３４ａによってそれに垂直な方向１４４で、ユーザによる振動から全視野７２を安定化させることができる。第１の方向１４２は、回転軸４４の周りの回転運動によって生成されてもよい。第１の方向１４２'によって示されるように、代替的または追加的に、ビーム偏向手段１８および／またはアレイ１４の並進運動は、アクチュエータ１３４によって生成されてもよい。従って、方向１４２、１４２'及び１４４は、画像軸に平行であってもよく、方向の平面内であってもよく、又は同じ方向に対応するものであってもよい。ここで説明した手ぶれ補正器は、光チャネルの２つの光路、複数の光路、またはすべての光路に対して共通の影響を有するように実装されてもよい。これは、チャネル個別の画像安定化を省略できることを意味し、これは有利である。

例えば、図１５ａの装置１５０は、各チャネル１６ａ〜ｄに対して、各チャネル１６ｉに対するアクチュエータ１２６ｉのようなアクチュエータを備え、例えば、全視野内の部分視野の製造不正確さまたは温度誘起ドリフトを補償するように、イメージセンサ領域５８ａ〜ｄを、ｚ軸に沿って、および／またはｙ軸に沿って、チャネル個別の方法で並進運動させる。図１５ａの装置１５０は、代替的に、または追加的に、製造によって引き起こされる光学系６４ａ〜ｄの焦点距離の望ましくない差を補償するために、アクチュエータ１２８ｉ''を含んでもよい。さらに、または代替的に、図１５ａの装置１５０は、製造または温度に起因するセグメント６８ａ〜ｄ間の相対的な傾きのずれを補償するために、アクチュエータ１２８ｉ'''を含んでもよく、その結果、相対的な傾きは、図７４ａ〜ｄの部分的な視野によって全視野７２の所望の被覆をもたらす。さらに、または代替的に、装置１５０は、最終的に、タイプ１２８ｉ'および／または１２８ｉ'''のアクチュエータを含んでもよい。

要約すると、装置１５０は、アレイ１４のライン延長方向ｚに平行な軸の周りでビーム偏向手段１８を回転するように構成されたアクチュエータ１３４ｃを含んでもよい。回転軸は、例えば、光軸１７ａ〜ｄの平面に位置するか、または光学系６８ａ〜ｄの直径の４分の１未満だけ光軸から離間して配置される。あるいは、もちろん、回転軸を、例えば、光学系の直径未満または光学系の直径の４倍未満だけ遠くに配置することも可能である。例えば、アクチュエータ１３４ｃは、例えば、画像を撮影する間にユーザによってマルチ開口撮像装置１５０の揺れを補償するために、例えば５°未満または１０°未満のスパン内の小さな角度範囲内の短い応答時間でビーム偏向手段１８を回転させるために設けられてもよい。この場合、アクチュエータ１３４ｃは、例えば、画像安定化コントローラ１３８によって駆動される。

代替的に、または追加的に、アクチュエータ１３４ｃは、部分視野７４ａ〜ｄ（図１５ａ）の全領域によって画定される全視野７２を、より大きな角度調整によってその方向に変えるように構成されてもよい。従って、例えば、ビーム偏向手段１８を両側に反射性のミラーアレイとして実装することにより、全視野が装置１５０に対して反対方向に配置されたビーム偏向手段１８を回転させることによって偏向を達成することも可能である。

代替的に、または追加的に、装置１５０は、基板６６によって光学系６４ａ〜ｄを移動させるか、または基板６６自体を移動させるように構成されたアクチュエータ１３４ａを含んでもよく、従って、光学系６４ａ〜ｄは、ライン延長方向に沿って並進的に移動する。アクチュエータ１３４ａは、例えば、ミラー偏向手段１８を回転させることによって実現されるライン延長方向に沿った移動９６によって画像安定化に対して横断方向の画像安定化を達成するために、先に述べた画像安定化コントローラによって駆動されてもよい。

さらに、装置１５０は、図１２と比較すれば、視野深さの調整を達成するために、イメージセンサ１２と光学系６４ａ〜ｄ、またはイメージセンサ１２と本体６６との間の画像側距離を変えて、アクチュエータ１３４ｂを付加的にまたは代替的に含んでもよい。手段９８は、手動ユーザ制御または装置１５０の自動焦点制御によって駆動されてもよい。

アクチュエータ１３４ａはまた、基板６６を懸架するために機能し、図１５ａに示されるように、好ましくは、構造高さを増加させないように、ライン延長方向に沿って基板６６の横方向に配置される。また、アクチュエータ１３４ｂ、１３４ｃについても、これらは、構造高さを増加させないように、光路の平面に配置されることが好ましい。

光学系６４ａ〜ｄは、例えば、既に述べた透明基板を介して互いに一定の相対位置に保持されるだけでなく、例えば好適には構造高さを増加させない適当なフレームを用いて、ビーム偏向手段に対しても一定の相対位置に保持され得、従って、好ましくは、構成要素１２、１４、６６の平面内または光路の平面内に位置し得る。相対位置の安定性は、光学系と光軸に沿ったビーム偏向手段との間の距離に制限されてもよく、その結果、アクチュエータ１３４ｂは、光軸に沿った並進方法で、ビーム偏向手段１８と共に光学系６４ａ−ｄを例示的に移動させる。光学系-ビーム偏向手段間距離は、チャネルの光路がビーム偏向手段１８のセグメントによって横方向に制限されないように最小距離に調節されてもよく、それによって構造高さを低減する。そうでなければ、セグメント６８ｉは、光路に切断されないように、最大の光学系−ビーム偏向手段間距離に対する横方向の延長に関して寸法決めされなければならないからである。さらに、相対位置の安定性は、前述したフレームが光学系およびビーム偏向手段をｚ軸に沿って相互に堅固に保持し、アクチュエータ１３４ａがビーム偏向手段と共に光学系６４ａ〜ｄをライン延長方向に沿って並進的に移動させることを意味する。

ビーム偏向手段１８の回転運動を生成するためのアクチュエータ１３４ｃおよびマルチ開口撮像装置１５０の光学像安定化制御装置のアクチュエータ１３４ａが組合されて、光チャネルの光路を偏向するための前述のビーム偏向手段１８は、二次元の画像または全視野の安定化、すなわち、基板６６の並進運動による、ライン延長方向に本質的に平行な第１の画像軸に沿った画像安定化、およびビーム偏向の前にまたはビーム偏向しない光軸に本質的に平行な第２の画像軸に沿った画像安定化、または−偏向された光軸を考慮するとき−ビーム偏向手段１８の回転運動を生成することによる光軸およびライン延長方向に直行することを可能にする。更に、説明した構成は、フレーム及びライン延長方向に垂直なアレイ１４に固定された上述したビーム偏向手段、例えば、焦点調整、従ってオートフォーカス機能を実現するために使用することができるアクチュエータ５４による並進運動を生じさせることができる。

図１８は、画像安定化および／または焦点調整のためのアクチュエータの有利な配置を示すためのマルチ開口撮像装置１８０の概略図を示す。イメージセンサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８は、空間的に立方体にわたってもよい。立方体はまた、仮想立方体であると理解されてもよく、例えば、最小体積、特に、ｙ方向または厚さ方向に平行な方向に沿った最小垂直延長を含んでもよく、イメージセンサ１２、単一線アレイ１４、およびビーム偏向手段１８を含んでもよい。最小体積はまた、イメージセンサ１２、アレイ１４および／またはビーム偏向手段１８の配置および／または動作移動によって貫通される立方体であると理解され得る。アレイ１４は、光チャネル１６ａおよび１６ｂが互いに隣接して並列に配置されるライン延長方向１４６を含んでもよい。ライン延長方向１４６は、空間内の固定位置に配置されてもよい。

仮想立方体は、単一ラインアレイ１４のライン延長方向１４６に平行に、イメージセンサ１２とビーム偏向手段１８との間の光チャネル１６ａ、１６ｂの光路１７ａおよび／または１７ｂの一部に平行に、互いに平行に向き合うように配向された２つの側面を含んでもよい。単純化する方法ではあるが、限定的な効果を伴うことなく、これらは、例えば、仮想立方体の上側および下側であってもよい。両側は、第１の平面１４８ａと第２の平面１４８ｂとを貫通してもよい。これは、立方体の両側が各々平面１４８ａおよび１４８ｂの一部であり得ることを意味する。マルチ開口画像装置のさらなる構成要素は、平面１４８ａおよび／または１４８ｂの表面法線に平行な方向に沿ったマルチ開口画像装置１８０の空間要件が小さくなるように、平面１４８ａおよび１４８ｂ間の領域内に、完全に、しかし少なくとも部分的に、配置されてもよく、これは、有利である。マルチ開口撮像装置の容積は、平面１４８ａと１４８ｂとの間の小型または最小の構造空間を含んでもよい。平面１４８ａおよび／または１４８ｂの延長方向のための横方向に沿ったマルチ開口撮像装置の構造空間は、大きくてもあるいは所望されるほど大きくてもよい。仮想立方体の容積は、例えば、イメージセンサ１２、単一ラインアレイ１４、およびビーム偏向手段１８の配置によって影響を受け、これらの構成要素の配置は、本明細書に記載の実施形態によれば、これらの構成要素の構成空間が、平面に直角な方向に沿って、従って、平面１４８ａおよび１４８ｂ間の相互距離が小さくなるかまたは最小になるようにすることができる。構成要素の他の配置と比較して、仮想立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。

マルチ開口撮像装置１８０は、イメージセンサ１２、単一ラインアレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間の相対的移動を生成するためのアクチュエータ手段１５２を含む。アクチュエータ手段１５２は、平面１４８ａと１４８ｂとの間に少なくとも部分的に配置される。アクチュエータ手段１５２は、イメージセンサ１２、単一線アレイ１４、またはビーム偏向手段１８のうちの少なくとも１つを、少なくとも１つの軸を中心に回転するように、および／または１つまたは複数の方向に沿って並進的に移動するように構成されてもよい。ここで、アクチュエータ手段１５２は、アクチュエータ１２８ｉ、１３２ｉおよび／または１３４のように、それぞれの光チャネル１６ｉのイメージセンサ領域５８ｉと、それぞれの光チャネル１６ｉの光学系６４ｉと、ビーム偏向手段１８またはその対応するセグメント６８ｉとの間の相対位置をチャネル毎に変更するための、あるいは、光学特性１６ｉまたは個々の光チャネルの光路を偏向することに関連するビーム偏向手段１８のセグメント６８ｉの光学特性をチャネル毎に変更するための少なくとも１つのアクチュエータを含むことができる。代替的または追加的に、アクチュエータ手段は、前述のように、オートフォーカスおよび／または光学画像安定化を実施することができる。

アクチュエータ手段１５２は、厚さ方向に平行な寸法または延長部１５４を含んでもよい。寸法１５４の少なくとも５０％、最大３０％または最大１０％の一部は、面１４８ａと１４８ｂとの間の領域から出発して面１８４ａおよび／または１８４ｂを越えて突出するか、または領域から突出することができる。これは、アクチュエータ手段１５２が、平面１４８ａおよび／または１４８ｂを越えて、せいぜい無意味に突出することを意味する。実施形態によれば、アクチュエータ手段１５２は、面１４８ａおよび１４８ｂを越えて突出しない。厚み方向に沿ったマルチ開口撮像装置１８０の延長は、アクチュエータ手段１５２によって増大されないことが有利である。

図１９ａからｆを参照して、ビーム偏向手段１８の好ましい実施例を説明する。実施例は、個々にまたは任意の組合わせで実施され得る多くの利点を示すが、制限的効果を持たない。

図１９ａは、図４、図５または図６のビーム偏向手段１８のように、本明細書に記載のビーム偏向手段に使用され得るビーム偏向要素１７２の概略断面側面図を示す。ビーム偏向要素１７２は、１つ、複数の、またはすべての光チャネル１６ａ〜ｄに有効であり得て、多角形シーケンス様断面を備える。三角形の断面が示されているが、他の多角形を示すこともある。代替的または追加的に、断面は、少なくとも１つの湾曲面を含んでもよく、特に反射面と共に、少なくとも断面において平坦である実装は、画像エラーを回避するために有利であり得る。

ビーム偏向要素１７２は、例えば、第１の側面１７４ａ、第２の側面１７４ｂ及び第３の側面１７４ｃを含む。少なくとも、側面１７４ａおよび１７４ｂと同様に、少なくとも２つの側面は、ビーム偏向要素１７２が両側で反射するように実装されるように、反射するように実装される。側面１７４ａ、１７４ｂは、ビーム偏向要素１７２の主側面、すなわち側面１７４ｃより大きい面積の側面とすることができる。

換言すれば、ビーム偏向要素１７２は、ウェッジ形状に形成され、両側で反射性であってもよい。領域１７４ｃの反対側に、すなわち領域１７４ａと１７４ｂの間に、領域１７４ｃよりもかなり小さい別の領域が存在し得る。換言すれば、領域１７４ａ、ｂおよびｃによって形成されるウェッジは、先細りせず、領域を備え、従って、先端側で平坦化される。

図１９ｂは、ビーム偏向要素１７２のサスペンションまたは変位軸１７６が記載されるビーム偏向要素１７２の概略断面側面図を示す。ビーム偏向要素１７２がビーム偏向手段１８において回転および／または並進的に移動可能である変位軸１７６は、断面の重心１７８に対して偏心的にシフトされてもよい。代わりに、重心は、厚み方向１８２に沿って、かつそれに垂直な方向１８４に沿って、ビーム偏向要素１７２の寸法の半分を記述する点であってもよい。

変位軸は、例えば、厚み方向１８２に沿って変化せず、それに直角な方向に任意のオフセットを示す。あるいは、厚み方向１８２に沿ったオフセットも考えられる。変位は、例えば、変位軸１７６の周りのビーム偏向要素１７２の回転により、重心１７８の周りを回転する場合よりも高い作動経路が得られるように行われてもよい。従って、変位軸１７６を変位させることによって、回転における側面１７４ａと１７４ｂとの間のエッジによってカバーされるパスは、重心１７８の周りの回転と比較して等しい回転角度で増大し得る。好ましくは、ビーム偏向要素１７２は、側面１７４ａと１７４ｂとの間の縁部、すなわち楔形断面の尖った側部が、イメージセンサに面するように配置される。それぞれの他方の側面１７４ａまたは１７４ｂは、それぞれ、小型回転運動によって光チャネルの光路を偏向することができる。主面がイメージセンサに垂直になるようなビーム偏向要素１７２の動きは不要であるため、厚み方向１８２に沿ったビーム偏向手段の空間消費が小さくなるように回転が実行可能であることが明らかになる。

側面１７４ｃは、二次側または裏面とも呼ばれる。変位軸１７６の領域のようにビーム偏向要素内に配置される接続要素が側面１７４ｃに配置されるか、またはビーム偏向要素の断面を通過するように、いくつかのビーム偏向要素が互いに接続されてもよい。特に、ホールド要素は、ホールド要素が、方向１８２に沿ってビーム偏向要素１７２を越えて突出しないように、または僅かに、すなわち最大５０％、最大３０％または最大１０％だけ突出しないように配置されてもよく、その結果、ホールド要素は、方向１８２に沿って全設定の拡張を増加または決定しない。代わりに、厚み方向１８２の伸びは、光チャネルのレンズによって決定されてもよく、これは、最小厚みを規定する寸法を示す。

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組合せから形成することができる。

換言すれば、ビーム偏向要素１７２は、主側面１７４ａと１７４ｂとの間のエッジである先端がイメージセンサに面するように配置されてもよい。ビーム偏向素子の保持は、それが裏面のみで又はビーム偏向素子内部でなされるように、すなわち主面が隠されないように行われてもよい。共通の保持要素または接続要素は、背面１７４ｃの上に延在してもよい。ビーム偏向要素１７２の回転軸は、偏心するように配置されてもよい。

図１９ｃは、イメージセンサ１２と、互いに隣接して配置された光チャネル１６ａ〜ｄの単一ライン領域１４とを備えるマルチ開口撮像装置１９０の概略斜視図を示す。ビーム偏向手段１８は、光チャネルの数に対応する多数のビーム偏向要素１７２ａ〜ｄを含む。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、ビーム偏向手段１８の偏向方向が並進運動によって切替えられるときに、より多くの数を配置することもできる。各ビーム偏向要素１７２ａ〜ｄは、光チャネル１６ａ〜ｄに関連付けられてもよい。ビーム偏向素子１７２ａ〜ｄは、図１１に従って、複数の素子１７２として示されてもよい。あるいは、少なくとも２つ、複数または全部のビーム偏向素子１７２ａ〜ｄを一体的に形成してもよい。

図１９ｄは、その断面が自由形式として形成されたビーム偏向要素１７２の概略断面側面図を示す。したがって、側面１７４ｃは、ホールド要素の取付けを可能にする凹部１８６を備えてもよく、凹部１８６は、突出要素として、例えば、舌状部および溝システムの溝として形成されてもよい。この断面は、さらに、主側面１７４ａ、１７４ｂよりも小さな面積を備え、これらを互いに接続する第４側面１７４ｄを備える。

図１９ｅは、第１のビーム偏向要素１７２ａおよびその背後の第２のビーム偏向要素１７２ｂを図示の方向に示した概略断面側面図を示す。従って、凹部１８６ａ及び１８６ｂは、接続要素を凹部内に配置することができるように、それらが基本的に合致するように配置されてもよい。

図１９ｆは、接続要素１８８に接続された４つのビーム偏向要素１７２ａ〜ｄを例示するビーム偏向手段１８の概略斜視図を示す。接続要素は、アクチュエータによって並進方式および／または回転方式で移動可能にするために使用可能である。接続要素１８８は、一体的に形成され、図５ｃのｙ方向のように、延伸方向にわたってビーム偏向要素１７２ａ〜ｄの中またはその中に配置されてもよい。あるいは、ビーム偏向要素１７２ａ〜ｄが一体的に形成されている場合のように、接続要素１８８は、ビーム偏向手段１８の少なくとも一方の側面にのみ接続されてもよい。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からｄへの接続は、例えば接着、絞りまたは半田付けによって他の方法で行われてもよい。

いくつかの態様は、装置に関連して記載されているが、これらの態様は、装置のブロックまたは要素もまた、対応する方法ステップまたは方法ステップの特徴であると理解されるように、対応する方法の記述も表すことを理解されたい。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説明した態様は、対応する装置の対応するブロックまたは詳細または特徴の記述も表す。

上述の実施形態は、単に、本発明の原理の図を表すに過ぎない。本明細書に記載される構成および詳細の修正および変形は、当業者にとって自明であることが理解されるべきである。従って、本発明は、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が、実施形態の内容および議論を用いて本明細書において提示された具体的な詳細に限ることは意図していない。

Claims (72)

1. ハウジング（２２）と、
   互いに隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）のアレイ（１４）と、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ;１６Ｎ）の光路（１７ａ〜ｄ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）とを含むマルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）とを含む装置（１０；２０；３０；４０；５０；６０；７０；９０；１００；１３０）であって、
   前記ハウジング（２２）の外面（２３）は、前記装置の第１の動作状態においてハウジング容積（２４）を囲み、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記装置の前記第１の動作状態において、前記ハウジング容積（２４）内に第１の位置を含み、
   前記ビーム偏向手段（１８）は、前記装置の第２の動作状態において、前記ビーム偏向手段（１８）が少なくとも部分的に前記ハウジング容積（２４）の外に配置される第２の位置を含む、装置。
   
2. 前記マルチ開口撮像装置が、前記第２の位置において、前記ハウジング容積(２４)の外側に、前記光チャネル(１６ａ〜ｄ；;１６Ｎ)の前記光路(１７ａ〜ｄ)を偏向する、請求項１に記載の装置。
   
3. 前記第１の動作状態から前記第２の動作状態に移行する際に、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の光学系（６４ａ〜ｂ）およびイメージセンサ（１２）は、前記ビーム偏向手段（１８）と共に並進的に移動する、請求項１または２に記載の装置。
   
4. 前記ビーム偏向手段（１８）は、異なる位置の接続要素（３４ａ、３４ｂ）を介して前記ハウジング（２２）に接続され、前記第２の動作状態において、前記ビーム偏向手段（１８）が異なる方向に前記光チャネル（１６ａ〜ｄ;１６Ｎ）を偏向する前記第２及び第３の位置を交互に含むように構成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。
   
5. 前記マルチ開口撮像装置は、並進運動（４２）によって前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記並進運動（４２）の間、前記ハウジング（２２）の開口（２８）を通って移動される、請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。
   
6. 前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の光学系（６４ａ〜ｄ）及び前記マルチ開口撮像装置のイメージセンサ（１２）は、前記装置の前記第１の動作状態において前記ハウジング容積（２４）内に配置され、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光学系（６４ａ〜ｄ）又は前記イメージセンサ（１２）は、前記装置の前記第２の動作状態において、部分的に前記ハウジング容積（２４）の外に配置される、請求項５に記載の装置。
   
7. 前記ビーム偏向手段(１８)を移動させることができる前記ハウジング(２２)の開口部(２８)を通して、前記開口部(２８)は、前記ビーム偏向手段(１８)の前記第１の位置のカバー(３２)によって閉じられる、請求項１ないし６のいずれかに記載の装置。
   
8. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記ビーム偏向手段（１８）を移動させるために、並進運動方向（ｘ）に沿って移動可能な変位キャリッジ（４７）に機械的に接続されている、請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。
   
9. 前記変位キャリッジ（４７）は、少なくとも１つの透明領域（３６ａ〜ｂ）を含み、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を偏向して、前記光路（１７ａ〜ｄ）が前記少なくとも１つの透明領域（３６ａ〜ｂ）を通過するように構成される、請求項７に記載の装置。
   
10. 前記変位キャリッジ（４７）の前記少なくとも１つの透明領域（３６ａ）と前記透明領域（３６ａ）に対向する前記変位キャリッジ（４７）の側面（３６ｂ）との間の距離（４８，４８'）は可変であり、前記ビーム偏向手段（１８）の前記第１の位置における距離（４８，４８'）は、前記ビーム偏向手段（１８）の前記第２の位置における距離よりも小さい、請求項８または９に記載の装置。
    
11. 前記ビーム偏向手段（１８）を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、または前記ビーム偏向手段（１８）を前記第１の位置に保持するロック（３５）を解放するように構成された少なくとも１つのアクチュエータ（３３）を備える、請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
    
12. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置において前記ハウジング（２２）を閉じ、前記第２の位置においては前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の光路（１７ａ〜ｄ）を偏向させる、請求項１３に記載の装置。
    
13. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ハウジングが揺動開閉式に開く回転運動を実行しながら、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動させられるように構成される、請求項１２に記載の装置。
    
14. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の位置と、前記第２の位置と、第３の位置との間で移動可能であり、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第２の位置において、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を第１の方向（１９ａ）に偏向させ、前記第３の位置においては、前記第２の方向（１９ｂ）に偏向させる、請求項１２または１３に記載の装置。
    
15. 前記ビーム偏向手段（１８）は、透明カバー（３６）に接続され、前記透明カバー（３６）は、前記ビーム偏向手段（１８）を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるときに、少なくとも部分的に前記ハウジング（２２）から移動され、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を偏向して、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）が前記透明カバー（３６）を通過するように構成される、請求項１２ないし１４のいずれかに記載の装置。
    
16. 前記マルチ開口撮像装置は、撮影されるべき対象領域を照明するように構成された照明手段（５４ａ〜ｃ）を含む、請求項１ないし１５のいずれかに記載の装置。
    
17. 前記照明手段（５４ａ〜ｃ）は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、請求項１６に記載の装置。
    
18. 前記照明手段（５４ａ〜ｃ）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の平均視野方向に沿って光を放射するように構成される、請求項１５または１６に記載の装置。
    
19. 前記照明手段（５４ｃ〜ｄ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の前記第１の位置においては前記ハウジング容積（２４）内に配置され、前記ビーム偏向手段（１８）の前記第２の位置においては前記ハウジング容積（２４）の外に配置される、請求項１６ないし１８のいずれかに記載の装置。
    
20. 前記照明手段（５４ａ〜ｃ）は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記照明手段（５４ａ〜ｃ）を移動させるために、並進運動方向（ｘ）に沿って移動可能な変位キャリッジ（４７）に機械的に接続される、請求項１９に記載の装置。
    
21. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記照明手段（５４ａ〜ｂ）によって放射される照射放射線を前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）と併せて偏向するように構成される、請求項１６ないし２０のいずれかに記載の装置。
    
22. 前記マルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）の少なくとも２つの視野方向に沿って少なくとも２つの対象領域を取込むように構成され、前記照明手段は、前記少なくとも２つの視野方向に沿って光を照射するように構成される、請求項１６ないし２１のいずれかに記載の装置。
    
23. 前記アレイ（１４）は、単一ラインに形成される、請求項１ないし２１のいずれかに記載の装置。
    
24. 前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の光学系（６４ａ〜ｄ）のレンズ（８２ａ〜ｈ、８４ａ〜ｄ）は、１つまたは複数のレンズホルダによって少なくとも１つの基板（６６）の主面（６６ａ〜ｂ）に取付けられ、前記少なくとも１つの基板（６６）を介して機械的に接続され、前記複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の光路（１７ａ〜ｄ）は、前記少なくとも１つの基板（６６）を通過する、請求項１ないし２３のいずれかに記載の装置。
    
25. 前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光学系（６４ａ〜ｄ）の前記レンズ（８２ａ〜ｈ、８４ａ〜ｄ）は、前記レンズ（８２ａ〜ｈ、８４ａ〜ｄ）のレンズ頂点が前記基板（６６）から離間するように、１つまたは複数のレンズホルダ（８６ａ〜ｈ）によって前記少なくとも１つの基板（６６）の前記主面（６６ａ〜ｂ）に取付けられる、請求項２４に記載の装置。
    
26. 前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光学系（６４ａ〜ｄ）は、別のレンズホルダ（８６ｅ〜ｈ）を介して前記基板（６６）の前記主面（６６ａ）に対向する前記基板（６６）の別の主面（６６ｂ）に取付けられ、前記基板（６６）を介して機械的に接続される、別のレンズ（８２ｅ〜ｈ）を備える、請求項２４または２５に記載の装置。
    
27. 前記基板（６６）はガラス板を含む、請求項２４ないし２６のいずれかに記載の装置。
    
28. 前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光学系の前記レンズ（８２ａ〜ｈ、８４ａ〜ｄ）がポリマーから形成される、請求項２４ないし２７のいずれかに記載の装置。
    
29. 前記基板（６６）は、前記基板（６６）に隣接する前記アレイのライン延長方向（ｚ；１４６）に懸架される、請求項２４ないし２８のいずれかに記載の装置。
    
30. 前記ビーム偏向手段（１８）は、その間を前記ビーム偏向手段（１８）が移動可能な第１の配置と第２の配置とを備え、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の配置および前記第２の配置において、各光チャネルの前記光路（１７ａ〜ｄ）を互いに異なる方向（１９ａ〜ｂ）に偏向するように構成されている、請求項１ないし２９のいずれかに記載の装置。
    
31. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の配置内に第３の配置を含み、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第３の配置において、前記アレイ（１４）のライン延長方向（ｚ、１４６）に垂直で、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）が衝突するイメージセンサ（１２）の表面に平行な延長（Ｂ）を含み、前記延長（Ｂ）は、前記第３の配置においては、前記第１の配置及び前記第２の配置においてよりも小さい、請求項３０に記載の装置。
    
32. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第１の配置と前記第２の配置との間で、回転軸（４４）の周りに回転して移動可能である、請求項３０または３１に記載の装置。
    
33. 前記ビーム偏向手段（１８）を前記回転軸（４４）の周りをアナログ、双安定または多安定に移動させるように構成されたアクチュエータ（９２；１３２ｉ；１３４；１５２）を備える、請求項３２に記載の装置。
    
34. 前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の反射主面と第２の反射主面とを備え、前記第１の配置において、前記第１の反射側面は、イメージセンサ（１２）に面するように構成され、前記第２の配置においては、前記第２の反射側面が前記イメージセンサ（１２）に面するように構成される、請求項１ないし３３のいずれかに記載の装置。
    
35. 
36. 
37. 
38. 前記イメージセンサ（１２）に面する前記ビーム偏向手段（１８）の前記表面は、少なくとも、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）に関連する前記反射ファセット（６８ａ〜ｄ；６８ｉ）にミラーリングされる、請求項３５ないし３７のいずれかに記載の装置。
    
39. 前記支持基板（１２３）は前記イメージセンサ（１２）に対向する表面に一体的に形成され、前記反射ファセット（６８ａ〜ｄ；６８ｉ）は、前記光チャンネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）に関連付けられる、請求項３５ないし３８のいずれかに記載の装置。
    
40. 前記複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は、単一ラインアレイ（１４）を形成し、前記支持基板（１２３）は、前記単一ラインアレイ（１４）のライン延長方向（ｚ；１４６）に平行な回転軸（４４）の周りを回転自在に支持される、請求項３５ないし３９のいずれかに記載の装置。
    
41. イメージセンサ（１２）および前記アレイ（１４）又は前記ビーム偏向手段（１８）の間の並進相対運動（９６）を生成することによって、第１の画像軸（１４４）および第２の画像軸（１４２）に沿って共に画像安定化させる、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の２つの、複数の又は全ての光路（１７ａ〜ｄ）について有効な光学的画像安定化器（９４；１３４；１３８；１５２）をさらに備え、前記並進運動は、前記マルチ開口撮像装置によって取込まれた画像の第１の画像軸（１４４）および第２の画像軸（１４２）に平行である、請求項１ないし４０のいずれかに記載の装置。
    
42. イメージセンサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（９６）を生成することによる第１の画像軸（１４４）に沿った画像安定化及び前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動を生成することによって第２の画像軸（１４２）に沿った画像安定化を共に実現する、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の２つ、複数又は全ての光路（１７ａ〜ｄ）について有効な光学的画像安定化器（９４；１３４；１３８；１５２）をさらに備えた、請求項１ないし４１のいずれかに記載の装置。
    
43. 前記光学的画像安定化器（９４；１３４；１３８；１５２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（１３４）を備え、立方体の側面に延びる２つの平面（１４８ａ〜ｂ）の間に少なくとも一部が配置されるように配置され、前記立方体の前記側面は、互いに平行に、かつ前記アレイ（１４）および前記イメージセンサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）の一部のライン延長方向（ｚ；１４６）に平行に向けられ、かつその容積は最小であるが、前記イメージセンサ（１２）、前記アレイ（１４）、および前記ビーム偏向手段（１８）を含む、請求項４１または４２に記載の装置。
    
44. 前記画像安定化器（９４；１３４；１３８；１５２）は、前記平面（１４８ａ〜ｂ）間の領域から最大５０％突出する、請求項４３に記載の装置。
    
45. 前記画像安定器（９４；１３４；１３８；１５２）の前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３４）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、ボイスコイルモータ、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少なくとも１つを含む、請求項４３または４４に記載の装置。
    
46. 少なくとも前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）のうちの１つの光学系（６４ａ〜ｄ）と前記イメージセンサ（１２）との間の相対運動を提供するように構成された、前記マルチ開口撮像装置の焦点を調整するための少なくとも１つのアクチュエータ（１３４ｂ）を含む合焦手段（９８；１３４ｂ；１３６）をさらに備える、請求項１ないし４５のいずれかに記載の装置。
    
47. 前記合焦手段（９８；１３４ｂ；１３６）は、立方体の側面によって延びる２つの平面（１４８ａ〜ｂ）の間に少なくとも一部が配置されるように配置され、前記立方体の側面は、互いに平行に、かつ前記アレイ（１４）およびイメージセンサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）の一部のライン延長方向（ｚ；１４６）に平行に向けられ、その容積は最小であるが、前記イメージセンサ（１２）、前記アレイ（１４）および前記ビーム偏向手段（１８）を含む、請求項４６に記載の装置。
    
48. 前記合焦手段（９８；１３４ｂ，１３６）は、全ての光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）について前記焦点が等しくなるように調整するように構成されている、請求項４６または４７に記載の装置。
    
49. 前記合焦手段（９８；１３４ｂ，１３６）は、前記焦点を調整する際に、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）のうちの１つの前記少なくとも１つの光学系（９８；１３４ｂ，１３６）と前記イメージセンサ（１２）との間の相対移動を、前記相対移動と同時に前記ビーム偏向手段（１８）の移動を実行しながら、実行するように構成される、請求項４６ないし４８のいずれかに記載の装置。
    
50. 前記合焦手段（９８；１３４ｂ，１３６）が、前記平面（１４８ａ〜ｂ）間の領域から最大５０％突出するように配置される、請求項４６ないし４９のいずれかに記載の装置。
    
51. 前記合焦手段（９８；１３４ｂ，１３６）の前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３４ｂ）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、ボイスコイルモータ、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少なくとも１つを含む、請求項４６ないし５０のいずれかに記載の装置。
    
52. 各光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）のイメージセンサ領域（５８ａ〜ｄ）、前記各光チャネルの少なくとも１つの光学系（６４ａ〜ｄ）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の相対位置をチャネル毎に変更するため、または、各光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）の少なくとも１つの光学系（６４ａ〜ｄ）または前記各光チャネルの前記光路（１７ａ〜ｄ）の偏向に関連する前記ビーム偏向手段（１８）のセグメント（６８ａ〜ｄ；６８ｉ）の光学特性をチャネル毎に変更するための調整手段（１１６）と、
    格納されたデフォルト値を有するメモリ(１１８)、および／またはセンサデータをデフォルト値にチャネル毎に変換して前記調整手段を駆動するためのコントローラ（１２２）を含む、請求項１ないし５１のいずれかに記載の装置。
    
53. 前記調整手段（１１６）は、
    少なくとも１つ、少なくとも２つ、または各チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）について、前記各チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）の前記光学系（６４ａ〜ｄ）を前記各光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）に横方向および／または縦方向に移動させるための第１のアクチュエータ（１３４ａ〜ｂ）を含む、請求項５２に記載の装置。
54. 前記調整手段（１１６）は、
    少なくとも１つ、少なくとも２つ、または各チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）について、前記各光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）の前記光学系（６４ａ〜ｄ）、または前記各光チャネル(１６ａ〜ｄ；１６Ｎ)の前記光路(１７ａ〜ｄ)の偏向に関連する前記ビーム偏向手段(１８)の前記セグメント(６８ａ〜ｄ；６８ｉ)の光学面の屈折率の局所分布または形状を変化させるための相変化素子（１２８ｉ，１２８ｉ'，１２８ｉ''， １２８ｉ'''、 １２８ｉ''''）を含む、請求項５２または５３に記載の装置。
    
55. 前記調整手段（１１６）は、
    少なくとも１つ、少なくとも２つの、または各チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）について、前記各光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）の偏向に関連する前記ビーム偏向手段（１８）の前記セグメント（６８ａ〜ｄ；６８ｉ）を傾斜させるための第２のアクチュエータ（１３２ｉ）を含む、請求項５２ないし５４のいずれかに記載の装置。
    
56. 前記デフォルト値または前記コントローラ（１２２）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６ｉ）内の１つまたは複数の特性の分布の分散の程度が、後述する格納されたデフォルト値によって前記調整手段（１１６）を駆動することにより減少されるように構成され、
    前記デフォルト値は、
    前記部分視野（７４ａ〜ｄ）の正規分布からの全視野（７２）の前記部分視野（７４ａ〜ｄ）の横方向偏向、
    前記光学系（６４ａ〜ｄ）の焦点距離、
    前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の焦点深度距離である、請求項５２〜５５のいずれかに記載の装置。
    
57. 前記デフォルト値または前記コントローラ（１２２）による前記変換は、前記マルチ開口撮像装置のイメージセンサ（１２）のイメージセンサ領域（５８ａ〜ｄ）に関するイメージセンサデータおよび／または前記マルチ開口撮像装置の温度、圧力、湿度、空間的な位置、および／または前記マルチ開口撮像装置の加速度および／または前記マルチ開口撮像装置の回転速度に関連するセンサデータの依存を含む、請求項５２ないし５６のいずれかに記載の装置。
    
58. 前記ハウジング（２２）は平坦であるように実装され、第１のハウジング方向（ｘ）に沿った前記ハウジング（２２）の第１の延長部及び第２のハウジング方向（ｚ）に沿った前記ハウジング（２２）の第２の延長部は、第３のハウジング方向（ｙ）に沿った前記ハウジング（２２）の第３の延長部と比較して、少なくとも３倍の寸法を有する、請求項１ないし５７のいずれかに記載の装置。
    
59. 前記ビーム偏向手段（１８）は、前記第２の位置において、前記第３のハウジング方向を含む前記ハウジング（２２）の副次的な側面（２２ｃ〜ｆ）において、前記ハウジング容積（２４）から少なくとも部分的に突出する、請求項５８に記載の装置。
    
60. 前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の配置において、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を第１の透明領域（３６ａ）を通過するように偏向させ、第２の配置において、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を第２の透明領域（３６ｂ）を通過するように偏向させ、かつ
    第１のダイアフラム（５３ａ）が、前記第２の配置において、前記第１の透明領域を少なくとも部分的に光学的に閉じるように構成され、第２のダイヤフラム（５３ｂ）が、前記第１の配置において、前記第２の透明領域（３６ｂ）を少なくとも部分的に時折光学的に閉じるように構成される、請求項１ないし５９のいずれかに記載の装置。
    
61. 前記第１のダイヤフラム（５３ａ）および／または前記第２のダイヤフラム（５３ｂ）は、エレクトロクロミックダイヤフラムとして形成される、請求項６０に記載の装置。
    
62. 前記第１のダイヤフラム（５３ａ）および前記第２のダイヤフラム（５３ｂ）が、前記マルチ開口撮像装置の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ〜１６ｄ；１６Ｎ）について有効である、請求項６０または６１に記載の装置。
    
63. 前記マルチ開口撮像装置の前記全ての光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）が前記第１の透明領域を貫通するように向けられているときに前記第１のダイアフラム（５３ａ）を通過し、前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）が前記第２の透明領域を貫通するように向けられているときに、前記マルチ開口撮像装置の前記全ての光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は前記第２のダイアフラム（５３ａ）を通過する、請求項６２に記載の装置。
    
64. 前記第１の透明領域（３６ａ）と前記第２の透明領域（３６ｂ）は、互いに対向するように配置される、請求項６０ないし６３のいずれかに記載の装置。
    
65. 少なくとも１つのさらなるマルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）を備える、請求項１ないし６４のいずれかに記載の装置であって、前記装置は、少なくとも立体的に全視野（７２）を取込むように構成される、装置。
    
66. 前記マルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）は、全視野（７２）を取込むように構成された第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）を含み、かつ前記全視野（７２）を取込むように構成された第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）を含み、前記全視野は、前記第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）および前記第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）によって少なくとも立体的に取込まれる、請求項１ないし６５のいずれかに記載の装置。
    
67. 前記第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）および前記第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）について、以下の条件の少なくとも１つが満たされる、請求項６６に記載の装置。:
    前記第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）及び前記第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）が共通のイメージセンサ（１２）に衝突する。
    前記第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）及び前記第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は、共通のビーム偏向手段（１８）によって偏向される。
    前記第１の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）及び前記第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は、アレイ（１４）を一緒に使用する。
    
68. ポータブル装置として実装される、請求項１ないし６７のいずれかに記載の装置。
    
69. 携帯電話、スマートフォン、タブレットまたはモニタとして実装される、請求項６８に記載の装置。
    
70. 前記マルチ開口撮像装置のイメージセンサ（１２）の第１のイメージセンサ領域（５８₁₁〜５８₁₄）上に、相互に重複する全視野（７２）の第１の部分視野（７４₁₄〜７４₁₄）を撮像するための第１の複数の光チャネル（１６₁₁〜１６₁₄）と、
    前記イメージセンサ（１２）の第２のイメージセンサ領域（５８₂₁〜５８₂₄）上にも前記第１の部分視野（７４₁₄〜７４₁₄）を重複させる、相互に重複する前記全視野（７２）の第２の部分視野（７４₂₄〜７４₂₄）を撮像するための第２の複数の光チャネル（１６₂₁〜１６₂₄）とを備え、前記第１および第２の複数の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）は、基本距離（ＢＡ）によって互いに横方向にオフセットされて配置される、請求項１ないし６９のいずれかに記載の装置。
    
71. 装置(１０；２０；３０；４０；５０；６０；７０；９０；１００；１３０) を提供するための方法であって、
    ハウジング（２２）を提供するステップと、
    前記ハウジング（２２）内にマルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）を配置するステップであって、前記マルチ開口撮像装置は、
    互いに隣接して配置された光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）のアレイ（１４）と、
    前記光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）の前記光路（１７ａ〜ｄ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）を含むマルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）を前記ハウジング（２２）内に配置するステップとを含み、
    前記マルチ開口撮像装置を配置するステップは、前記ハウジング（２２）の外面（２３）が、前記装置の第１の動作状態において、ハウジング容積（２４）を囲み、その結果、前記ビーム偏向手段（１８）が、前記装置の前記第１の動作状態において、前記ハウジング容積（２４）内に第１の位置を含み、かつ
    前記ビーム偏向手段（１８）が、前記装置の第２の動作状態において、前記ビーム偏向手段（１８）が少なくとも部分的に前記ハウジング容積（２４）の外に配置される第２の位置を含む、方法。
    
72. 全視野（７４）を取込む方法であって、:
    マルチ開口撮像装置（１１；１４０；１５０；１８０）のビーム偏向手段（１８）を、装置の第１の動作状態において、ハウジング（２２）の外面（２３）によって囲まれるハウジング容積（２４）の外に少なくとも部分的に前記ビーム偏向手段（１８）が配置され、かつ前記ビーム偏向手段（１８）が第１の位置に配置されるステップと、
    隣り合って配置された前記マルチ開口撮像装置の光チャネル（１６ａ〜ｄ；１６Ｎ）であって、前記光路（１７ａ〜ｄ）が前記ビーム偏向手段（１８）によって偏向される光チャネル（１６ａ〜ｄ）のアレイを用いて全視野（７４）を取込むステップとを含む方法。

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