JP2020523625A5 - - Google Patents

Description

マルチ開口撮像装置、画像化システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法

本発明は、マルチ開口撮像装置、画像化システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法に関する。本発明は、さらに、液晶ミラーのような電気的に切り替え可能なミラーの手段によるアレイラインカメラでの視線方向切り替え、特に、機械的な可動部分なしに、視線方向を切り替えることに関する。

従来型のカメラは、対象領域の全体を画像化する画像化チャンネルを有している。マルチ開口撮像装置は、いくつかの部分視野の手段によって、対象領域を画像化してもよい。ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）のようなビーム偏向システムを用いることによって、装置の平面から全体的なシステムの他の方向、例えば、ほぼ垂直な方向にカメラチャンネルの視線方向を屈折させることを可能にするコンセプト（ｃｏｎｃｅｐｔｓ）がある。例えば、携帯電話の適用例では、この垂直な方向は、ユーザーの顔の方向、または、彼の前面の周辺領域の方向に生じさせてもよく、そして、切り替え可能な折り畳みミラーの手段によって、実質的に生じさせてもよい。

機械的な頑強性（ｒｏｂｕｓｔ）コンセプトを可能にする、マルチ開口撮像装置、撮像システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法は、望まれるであろう。

したがって、本発明の目的は、小型で、そして、同時に、マルチ開口撮像装置の機械的な頑強性を可能にする、マルチ開口撮像装置、撮像システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法を提供することである。

発明の目的は、独立した特許クレームの内容によって解決される。

１つは、認識された上記の目的を有しており、電気的に制御可能なビーム偏向手段による視線方向切り替えを実行することによって、解決されてもよく、そして、透過状態、および反射状態を代わりに有していてもよい発明を見つけることであり、それによって、視線方向の屈折は、電気的な制御によって実行されてもよい。これは、小さなデザインを維持するのと同時に、高い機械的な頑強性を可能にする機械的に動かされるビーム偏向ミラーの代用によって可能になる。

実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置は、画像センサ、光チャンネルのアレイを含み、各光チャンネルは、画像センサの画像センサ領域の全体視野の少なくとも一部を撮像するための光学系を含んでいる。マルチ開口撮像装置は、光チャンネルの光路を屈折させるための制御可能な表面を伴う少なくとも１つのビーム偏向要素を含むビーム偏向手段をさらに含み、各光チャンネルは、ビーム偏向要素に割り当てられている。ビーム偏向折要素は、第１の電気制御に基づく制御可能な表面の透過状態と、を備え、そして、光路を屈折させるための第２の電気制御に基づく制御可能な表面で反射状態と、を備える。

さらなる実施の形態によれば、ビーム偏向手段は、少なくとも１つのミラー要素を含み、各光チャンネルは、ビーム偏向手段が、制御可能な表面の透過状態で、ミラー要素を伴う光路を屈折させるように配置された、ミラー要素に割り当てられている。例えば、これは、光路は、透過状態で、電気で制御可能なビーム偏向要素を通じて通過し、そして、その後に、ミラー要素に当たってもよい。これは、１つだけの制御可能なビーム偏向要素を用いることによって、互いに、任意に方向付けられた、例えば、１８０°の２つの方向での屈折を可能にする。

さらなる実施の形態によれば、ビーム偏向手段は、第１のビーム偏向手段であり、各光チャンネルは、光チャンネルの光路が、第１のビーム偏向要素の透過状態で第２のビーム偏向要素に当たるように、配置されたビーム偏向手段の第２のビーム偏向要素に割り当てられている。これは、２つのビーム偏向要素は、直列で、次々に光路に配置されていてもよいことを意味する。これは、例えば、もし、両方のビーム偏向要素が、同時に、透過状態と、を備えていれば、古典的なミラーを避けて、および／または、３つの方向に沿ってビーム偏向が可能である間に、２つの方向に沿ったビーム偏向を可能にする。

さらなる実施の形態によれば、ビーム偏向要素は、透過状態と反射状態を制御可能な、第１の能動的な制御可能な表面と、第２の能動的な制御可能な表面と、を備えている。第１、および第２の制御可能な表面は、少なくとも１０°で、最大が１７０°で、互いに向かうように配置されている。これは、単独のビーム偏向要素で２つのビーム偏向要素を組み合わせて、そして、ビーム偏向要素で、屈折方向を調整することが可能になる。

さらなる実施の形態によれば、第１の制御可能な表面は、例えば、立方体、または、その他のビーム偏向要素本体の第１の対角面に配置されており、そして、第２の制御可能な表面は、ビーム偏向要素本体の第２の対角面に配置されている。これは、ビーム偏向要素は、個々の要素の全体の本体の対角面を形成する外縁によって、組み合わされることを可能にする。

実施の形態によれば、第１の制御可能な表面、および第２の制御可能な表面は、配置のライン延長方向と並行に配置された軸の周りで互いに向かい合うように傾斜させて配置される。視線方向の違いは、互いに向かい合う制御可能な表面を傾斜させる手段によって、ビーム偏向要素を切り替えて設定されてもよい。

実施の形態によれば、角度は、許容範囲１０％の９０°と、を備える。これは、およそ１８０°の角度の異なる視線方向の間の切り替えを可能にする。

実施の形態によれば、ビーム偏向要素は、三角形の基本領域を有する第１、第２、第３、および第４のプリズムを含み、第１の制御可能な表面は、第１の表面要素、および第２の表面要素を含むように形成され、第２の制御可能な表面は、第３の表面要素、および第４の表面要素を含むように形成される。第１から第４までのそれぞれの表面要素は、第１から第４までのプリズムのうちの１つの表面に配置されている。プリズムは、第１の表面要素、および第２の表面要素が第１の制御可能な表面を形成し、第３の表面要素、および第４の表面要素が第２の制御可能な表面を形成するように配置される。これは、ビーム偏向要素の制御可能な表面によって形成されたプリズム本体の対角面を得ることを可能にする。これは、高い光学品質を有するビーム偏向要素を得ることを可能にする。

実施の形態によれば、第１の表面要素は、透過状態と反射状態との間の切り替えをもたらす第１の積層を含む。第１の積層の層の順序は、第２の表面要素の第２の積層の層の順序を補完する。これは、例えば、１８０°で曲げられるプリズムを結合するために、例えば、もし、層が、互いに異なった方向を有していれば、第１の制御可能な表面を同種で、そして、均一な層の順序にすることを可能にする。

実施の形態によれば、ビーム偏向要素は、反射状態、そして、透過状態を制御可能である表面を含む。ビーム偏向手段は、アレイのライン延長方向に沿って配置された複数のビーム偏向要素を含む。複数のビーム偏向要素の制御可能な表面は、ビーム偏向手段で互いに向かい合うように傾斜させて配置されており、それによって、光チャンネルは、相互の全体視野の異なる部分視野で屈折させられる。これは、全体視野の外形の広い範囲を捉えることを可能にし、そして、同時に、単独で画像センサとビーム偏向手段との間の光路のかなり平行な方向の高い正確な提示を可能にする。

実施の形態によれば、ビーム偏向手段は、アレイに配置された光チャンネルに沿ったライン延長方向に沿った複数の同一に形成されたビーム偏向要素を含む。複数のビーム偏向要素は、ライン延長方向に沿って互いに向かうように回転して配置される。これは、回転角を決定することによって、屈折させられた光チャンネルの方向を決定することを可能にすることを、容易に可能にする。

さらなる実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置は、マルチ開口撮像装置の焦点を設定するための少なくとも１つのアクチュエータを有するフォーカス手段を含む。アクチュエータは、１つの光学系と画像センサとの間の相対運動をもたらすように構成されている。これは、可変性の光学系の手段によって、高い品質の画像を得ることを可能にする。

さらなる実施の形態によれば、第１の光チャンネルの第１の光学系は、第１の焦点距離と、を備え、第２の光チャンネルの第２の光学系は、第２の焦点距離と、を備える。第１の焦点距離は、第２の焦点距離から少なくとも１０％逸脱する。これは、画像化された部分、または、全体視野で、異なる開始角を可能にする。

さらなる実施の形態によれば、少なくとも１つの光チャンネルを伴う第１のグループは、第１の全体視野を画像化するように構成された第１の焦点距離を有する光学系を含む。少なくとも１つの光チャンネルを伴う第２のグループは、第２の全体視野を画像化するように構成された第２の焦点距離を有する光学系を含む。異なる焦点距離の相互作用のために、異なる全体視野は画像化されてもよい。

さらなる実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置は、画像センサと配置の間の相対運動を生成することによって、第１の画像軸、および第２の画像軸に沿った、光学画像安定化のための光チャンネルの多数、または、すべての光路のために、相互に動作する光学式手振れ補正機構を含む。並進相対運動は、マルチ開口撮像装置によって捉えられた画像の第１の画像軸、および第２の画像軸と並行に動作する。これは、光学式画像安定を用いることによって、高い品質を有する画像を取得することを可能にする。

さらなる実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置は、第１の画像軸、および第２の画像軸に沿った電子式手振れ補正のための光チャンネルの２つ、多数、または、すべての光路のために動作する電子式手振れ補正機構を含む。電子式手振れ補正機構は、代わりに、または、追加的に、光学式手振れ補正機構が配置されていてもよい。例えば、光学系の焦点距離は、光学式手振れ補正機構が、異なる光チャンネルでは、異なる動作をするように、故意に、または、意図しないで異なっていてもよく、それによって、光学式手振れ補正機構は、異なった光チャンネルでは、異なった動作をする。これは異なった効果は、電子式手振れ補正機構を追加的に適用することによって、減少、または、補償される。あるいは、電子式手振れ補正機構の適用は、チャンネル個々の画像安定が可能になり、そして、光学式手振れ補正機構は省略されてもよい。

実施の形態によれば、電子式手振れ補正機構は、画像センサ、そして、光学式手振れ補正機構、および／または、焦点を合わせることによって取得されたアレイとの間の相対運動に依存している機能的な接続の設定に従ったそれぞれのチャンネルで、チャンネル個々の電子式手振れ補正を実行するように構成されている。もし、光学的な特徴、および／または、実行された相対運動が知られていれば、先に知られていてもよい光チャンネルの画像の効果は、電子的手振れ補正機構によって、補償されてもよく、それによって、高い品質の画像が取得される。

実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置は、ユーザーの入力に基づく透過状態、そして、反射状態でビーム偏向要素を交互に制御するための制御手段を含む。

実施の形態によれば、画像システムは、少なくとも複数の立体的な方法で全体視野を捉えるように構成されている第１、および第２のマルチ開口撮像装置を含む。

さらなる実施の形態によれば、マルチ開口撮像装置を提供するための方法は、提供している画像センサ、提供している光チャンネルのアレイを含み、それによって、各光チャンネルが、画像センサの画像センサ領域の全体視野の少なくとも一部を画像化するための光学系を含む。方法は、光チャンネルの光路を屈折させるための制御可能な表面を伴う少なくとも１つのビーム偏向要素を含んで配置されているビーム偏向手段を含み、各光チャンネルはビーム偏向要素に割り当てられる。方法は、ビーム偏向要素が、光路を偏向させるために、第１の電気制御に基づく制御可能な表面の透過状態と、かつ、第２の電気制御に基づく制御可能な表面で反射状態と、を備える。

さらなる有利な実施の形態は、従属請求項の内容である。

本発明の好ましい実施の形態は、添付図面の参照を伴って、以下に記述される。

本発明は、小型で、そして、マルチ開口撮像装置の機械的な頑強性を可能にする、複数開口画像化装置、画像化システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法を提供することができる。

図１ａは、本発明に従った、マルチ開口撮像装置の概略斜視図を示している。 図１ｂは、本発明に従った、図１ａによるマルチ開口撮像装置によって捉えられてもよい全体視野の概略図を示している。 図１ｃは、本発明に従った、２つの部分視野によって全体的に画像化され、そして、立体的な方法で４つの光チャンネルによって捉えられた、図１ｂの全体的な視野の概略図を示している。 図２は、ミラー要素を含む、実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置の光チャンネルの概略側面断面図を示している。 図３は、さらなる実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置の光チャンネルの概略上面図を示しており、２つのビーム偏向要素は、光チャンネルに割り当てられている。 図４は、さらなる実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置の光チャンネルの概略上面図を示しており、ビーム偏向要素は、互いに向かい合うように傾斜された２つの能動的な制御可能な表面と、を備えている。 図５は、実施の形態に従った、図４のビーム偏向要素の可能な実施例の概略側面断面図を示している。 図６ａは、実施の形態に従った、少なくとも一部分が、制御可能な表面の表面要素を形成する、４つの層を含む積層の概略側面断面図を示している。 図６ｂは、実施の形態に従った、図６ａの積層の組み合わせを示している。 図７は、２つのビーム偏向要素を含む実施の形態に従った、ビーム偏向要素の概略側面断面図を示している。 図８は、実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置の概略側面断面図を示しており、光チャンネルのアレイは、３つの光チャンネルを含む。 図９は、上述の実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置を伴って捉えられてもよい、２つの全体視野の斜視図を示している。 図１０は、実施の形態に従った、画像化システムの概略側面断面図を示している。 図１１は、実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置を提供するための方法の概略流れ図を示している。

本発明の実施の形態が、図面の参照を伴って、次に詳細が記述される前に、同一、機能的に同一、そして、同一の対象物、および／または、構造が同一の参照数字で、異なる図面の中で提供され、それによって、異なる実施の形態でこれらの要素は、交換可能であり、および／または、相互に適用できる。

図１ａは、実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置１０の概略斜視図を示している。マルチ開口撮像装置１０は、画像センサ１２、光チャンネル１６ａから１６ｄのアレイ１４、および、ビーム偏向手段１８を含む。各光チャンネル１６ａから１６ｄは、画像センサ１２のそれぞれの画像センサ領域２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、および２４ｄの全体視野を画像化するための光学系６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、および６４ｄをそれぞれ含む。

ビーム偏向折手段１８は、複数のビーム偏向要素４６ａから４６ｄを含む。各光チャンネルは、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄに割り当てられていてもよく、そして、それは、１つ、または、いくつかの光チャンネルは、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄによって、屈折させられてもよいことを意味する。ビーム偏向要素４６ａから４６ｄは、電気制御２３に基づいて変化可能な光学的な状態と、を備えるように構成されている。このために、ビーム偏向要素は、電気制御に基づく透過状態と、および／または、反射状態と、を備えた制御可能な表面２９ａ−ｄと、を備えていてもよい。最初の状態は、十分に透過状態であり、例えば、可視光では、少なくともマルチ開口撮像装置のための適切な波長の範囲であってもよい。例えば、透過状態は、少なくとも、０°から７０°、０°から６０°、または、０°から５０°のような適切な視界角度範囲で、少なくとも、５０％、７０％、または、８０％のフォトニック（ｐｈｏｔｏｎｉｃ）透過率と、を備えていてもよい。第２の状態では、ビーム偏向要素は、反射させるために十分に形成されていてもよい。これは、光は、適切な波長の範囲、および適切な角度の範囲は、少なくとも５０％、少なくとも７０％、または、少なくとも８０％で拡張されて反射されることを意味する。要素の例は、例えば、ＫＥＮＴＯＰＴＲＯＮＩＣＳによって記述されるような、液晶を基礎に用いる機能性のようなものと、を備えている。

現在は、屈折している、または、透過している状態での制御性は、光チャンネル１６ａから１６ｄの光路２６ａから２６ｄをビーム偏向要素４６ａから４６ｄによって屈折させて、光路２６’ａから２６’ｄによって例示されるように、屈折した状態にすることを可能にする。透過状態では、光路２６ａから２６ｄは、妨げられることなく、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄを十分に通過し、低い屈折、または、散乱させることが、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄの表面効果のために、可能になる。

マルチ開口撮像装置１０は、電気制御２３に基づく、光路２６ａから２６ｄ、そして、２６’ａから２６’ｄに沿った２つの視線方向の間で切り替えることを可能にする。電気制御２３は、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄのそれぞれが、個々に制御可能であるように、起きるかもしれず、これは、いくつかの光チャンネル１６ａから１６ｄは屈折されるかもしれず、そして、他の光チャンネルは、屈折されないままであってもよいことを意味する。マルチ開口撮像装置１０は、ビーム偏向要素４６ａから４６ｄが制御可能であってもよく、および／または、望ましくは、１つの動作状態から、別の、言い換えれば、互いに調整される、望ましい変化の間に共通の方法で制御されてもよいように、実施されてもよい。例えば、これは、すべての光路が、同時に屈折される、または、屈折されないことを意味する。

これに対して、マルチ開口撮像装置１０は、部分視野を画像化することによって、４つの画像センサ領域２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、および２４ｄの全体視野を画像化する４つの光チャンネルと、を備え、この目標を達成するために、４つのビーム偏向要素４６ａから４６ｄを有するビーム偏向手段と、を備え、マルチ開口撮像装置は、どのような数の光チャンネル、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、少なくとも２０と、を備えてもよい。ビーム偏向手段１８は、光路２６’ａから２６’ｄの方向に屈折させるために、一致する、または、低い数のビーム偏向要素と、を備えていてもよい。これに対して、２つ、または、２つ以上の光チャンネルは、共通のビーム偏向要素と、を備え、それによって、少ない数のビーム偏向要素４６ａから４６ｄでは十分かもしれない。

これに対して、アレイ１４は、ライン延長方向６５に沿った１つの線を含むように説明されており、アレイ１４は、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または、それ以上であるように、高い数の線と、を備える。

図１ｂは、例えば、マルチ開口撮像装置１０によって、捉えられてもよい全体視野７０の概略図を示しており、各光チャンネル１６ａから１６ｄは、全体視野７０の部分視野７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、または、７２ｄを捉えるように構成されていてもよく、部分視野７２ａから７２ｄは、互いに重なっていてもよい。部分視野７２ａから７２ｄのアレイは、例のように理解されるだけであり、そして、任意に変化してもよい。マルチ開口撮像装置１０の異なる数の光チャンネル１６ａから１６ｄは、異なる数の全体視野７０の部分視野７２ａから７２ｄを導いてもよい。代わりに、または、追加的に、マルチ開口撮像装置１０は、２回、部分視野７２ａから７２ｄを画像化する光チャンネルと、言い換えれば、少なくとも、立体視的に、または、同一の高い数と、を備える。例えば、４つの光チャンネル１６ａから１６ｄの数は、２つの部分視野が、立体的な情報を取得することによって、２回、それぞれ捉えられるように実施されてもよい。

図１ｃは、２つの部分視野、例えば、７２ａと７２ｃ、７２ａと７２ｄ、７２ｂと７２ｃ、または、７２ｂと７２ｄによって全体的に画像化された全体視野７０の斜視図を示しており、２つ、または、代わりのより多くの、光チャンネルは、実質的に同一である部分視野７２ａ／７２ｂ、または、７２ｃ／７２ｄを捉えるようにそれぞれが構成される。この場合には、実質的に同一は、相違によって、互いからの逸脱が起きている間に、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または、少なくとも９５％、例えば、少なくとも９９％、部分視野が重なることを意味する。マルチ開口撮像装置１０の光チャンネル１６ａから１６ｄの部分視野７２ａから７２ｄへの割り当ては、任意であってもよい。例えば、光チャンネル１６ａ、および１６ｃとともに、光チャンネル１６ｂ、および１６ｄは、同じ部分視野を互いに捉えている２つの光チャンネルの間の基本距離を等しくすることを可能にする、同じ部分視野を互いに捉えていてもよい。

図２は、マルチ開口撮像装置２０の一部の側面断面図、特に、光チャンネル１６の光路２６の進路を示している。マルチ開口撮像装置１０と関連して記述されるように、マルチ開口撮像装置２０は、ビーム偏向要素４６を反射状態で、光路２６を方向２５ａに屈折させる。図２に示す実線は、メイン光線の視野（ＦＯＶ）の境界だけではなく、中央視線方向を表している。点線は、それぞれの境界を伴い、そして、方法の視線方向とも関連する、方向２５ａに屈折された、屈折された光路２６’を表している。ビーム偏向要素４６の透過状態で、光路２６は、ビーム偏向要素４６の中を進むか通過する。光学系６４を通過し、そして、ビーム偏向要素４６を通過する、画像センサ領域２４からの進路で、ミラー要素２７は、ビーム偏向要素、例えば、電気的に受動的な、および／または、屈折された光路２６’’の二重鎖線の形によって、視野の境界、そして、視線方向を意味して描かれたメイン光線を得るために、光路２６を方向２５ｂに屈折させるように構成された機械的なミラーの後ろに配置されている。例えば、ミラー要素２７は、基板、または、光チャンネル１６の基本的な配置に関して曲げられないように固定されていてもよい。これに対して、いくつかの要素、例えば、光学系６４、および／または、画像センサ１２は、それぞれの部分視野、または、全体視野の画像化に影響を与えるために、以下に説明する焦点装置、および／または、光学画像安定化に基づいて、動かすことができてもよく、しかしながら、ミラー要素２７は、固定されて配置されてもよい。

図２は、マルチ開口撮像装置１０と関連して説明される、複数の、または、多数の光チャンネルが配置されてもよい、１つの光チャンネル１６のみを示している。ビーム偏向要素４６、および／または、ミラー要素２７の方向に基づいて、方向２５ａ、および２５ｂは、例えば、向かい合った方向に沿って、例えば、１８０°で、互いに、いくつかの方向を持っていてもよい。各光チャンネルは、ミラー要素２７に割り当てられていてもよく、２つ、または、いくつかの光チャンネルは、ミラー要素２７によって屈折されてもよい。

言い換えれば、異なるチャンネルは、全体視野の異なる部分視野で光路に指示するために、ミラー要素の、および／または、ビーム偏向要素４６の異なった屈折角を有していてもよい。図２は、例えば、携帯電話装置の顔側、または、世界側に沿った、ビーム偏向のための制御可能な、または、切り替え可能なミラー、そして、古典的なミラーの組み合わせを示している。この配置は、サンプルであってもよい、しかし、マルチ開口撮像装置１０よりも、さらに設置スペースが必要になるかもしれない。

図３は、さらなる実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置３０の部分の概略上面図を示しており、２つのビーム偏向要素４６ａ、および４６ｄは、光チャンネル１６に割り当てられている。マルチ開口撮像装置２０と比較すると、ミラー要素２７は、さらなる制御可能なビーム偏向要素４６ｅによって実施され、または、交換されてもよい。したがって、２つ、あるいは、代わりにいくつかのビーム偏向要素４６ａ、および４６ｄは、光路の進路に配置されていてもよい。ビーム偏向要素４６ａを反射状態で制御することは、光路２６を視線方向２５ａに屈折させることを可能にする。ビーム偏向要素４６ａを透過状態に制御すると、光路２６をビーム偏向要素４６ｅに当てること、そして、ビーム偏向要素４６ｅを反射状態に制御することによって、視線方向２５ｂで光路２６の任意の方向に当てることも可能になる。ビーム偏向要素４６ａ、および４６ｅ、ならびに、可能なさらなるビーム偏向要素は、ビーム偏向要素４６ａを透過状態、およびビーム偏向要素４６ｅを反射状態に切り替えることによって、方向２５ｂに光路を屈折させることが可能になる。さらに、マルチ開口撮像装置３０は、例えば、もし、両方のビーム偏向要素４６ａ、および４６ｅが透過状態に切り替えられると、光学系６４、および画像センサ領域２４の間で変化しない視線方向が得られるかもしれない、第３の視界領域２５ｃと、を備える。したがって、３つの局所的に異なる全体視野は捉えられてもよい。図３は、１つの光チャンネル１６の概略図だけを示しており、マルチ開口撮像装置１０と関連して記述された、複数の、または、多数の光チャンネル１６は配置される。したがって、マルチ開口撮像装置２０と比較すると、マルチ開口撮像装置３０のより高い数の視線方向が得られてもよい。ビーム偏向折要素４６ａ、および４６ｅは、次々と直列に配置されてもよく、それによって、ビーム偏向要素４６ａを透過状態に制御して、ビーム偏向要素４６ｅを伴う光路を屈折、または、屈折させないようにすることを可能にする。

図４は、さらなる実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置４０の部分の概略上面図を示しており、ビーム偏向要素４６と比較すると、ビーム偏向要素４６’は、互いに向かい合うように傾斜させた２つの能動的な制御可能な表面２９ａ、および２９ｂと、を備えている。それぞれの制御可能な表面２９ａ、および２９ｂは、透過状態、および反射状態を制御可能なように構成されている。制御は、それぞれの他の制御可能な表面２９ａ、および２９ｂとは独立して起きてもよい。

制御可能な表面２９ａ、および２９ｂは、角度αを有する軸３１の周りで、互いに向かい合うように傾斜させて配置されていてもよい。軸３１は、例えば、マルチ開口撮像装置１０のアレイ１４の中の線に関して配置された光チャンネル１６ａから１６ｄの光学系に沿った、マルチ開口撮像装置１０のライン延長方向６５と並行に配置されていてもよい。角度αは、どのような値を持っていてもよく、そして、例えば、少なくとも１０°、そして、最大で１７０°、少なくとも３０°、そして、最大で１５０°、または、少なくとも５０°、そして、最大で１４０°、例えば、９０°と、を備えていてもよい。例えば、角度αは、許容範囲が１０％、８％、または、５％の９０°であってもよい。２つの制御可能な表面２９ａ、および２９ｂを有するビーム偏向要素４６ａ’は、マルチ開口撮像装置３０に従って、同じ位置で、２つの制御可能なビーム偏向要素として理解されてもよく、そして、それは、連続した接続の代わりに、屈折は、方向２５ａ、または、２５ｂの方向の中の共通の領域で起きてもよく、または、方向２５ｃに、場合によれば、残るかもしれないことを意味する。

例えば、制御手段は、それぞれ、制御可能な表面２９ａ、または、２９ｂのうちの１つを透過状態に制御し、そして、別の制御可能な表面を反射状態に制御するように構成されている。

点線の輪郭線で説明されるように、ビーム偏向要素４６ａ’は、制御可能な表面２９ａ、そして、さらなる制御可能な表面２９ｅが組み合わされた中に配置されたビーム偏向本体３３を含む。例えば、制御可能な表面２９ａ、および２９ｅは、ビーム偏向本体３３の対角面であってもよい。例えば、ビーム偏向本体３３は、正方形のような、または、この形と、を備える長方形の形状を含んでいてもよい。

減少させるため、または、もし可能であれば、屈折損失、および／または、透過損失を避けるために、制御可能な表面２９ａ、および２９ｂは、それらが、好ましくは、両方の動作状態、言い換えれば、反射状態、および透過状態を示す、偏光から独立するように形成されていてもよい。さらに、制御可能な表面は、すべてのピクセル（ｐｉｘｅｌｓ）を反射状態、または、透過状態、または、これらの代わりに、ピクセルの一部が、透過状態と、を備えていてもよく、そして、ピクセルの一部が、反射状態と、を同時に備えていてもよい。

制御可能な表面は、それぞれ互いにＸを形成して配置されていてもよいので、このようなビーム偏向要素４６’は、Ｘ−キューブ（Ｘ−ｃｕｂｅ）と呼んでもよい。これは、方向と一致する光路を屈折させるための１つの位置関係的に交差したミラーであると把握されてもよい。マルチ開口撮像装置２０と比較すると、これは、製造の努力が増加し、および／または、複雑さが増加することを引き起こすかもしれない、しかし、より小さな取り付けスペースを必要条件にすることを可能にする。

図５は、図４のビーム偏向要素４６’の可能な実施例の概略側面断面図を示している。制御可能な表面２９ａ、および２９ｅは、例えば、２つ、または、それ以上の表面要素２９ａ₁、および２９ａ₂、ならびに、２９ｅ₁、および２９ｅ₂、言い換えれば、表面要素、または、それから形成されることを含む。ビーム偏向要素４６ａ’は、複数の、例えば、図４のビーム偏向本体３３を共同で形成していてもよい４つのプリズム３５ａから３５ｄを含んでいてもよい。例えば、プリズム３５ａから３５ｄは、三角形の基本形と、を備えていてもよい。これに対して、例えば、もし、ビーム偏向本体３３は、６角形（形状は、すでに描かれており、そして、上記の議論と一致する）のような高い数の多角形状と、を備えていれば、異なる形も可能である。表面要素２９ａ₁、２９ａ₂、２９ｅ₁、および２９ｅ₂のそれぞれは、プリズム３５ａから３５ｄの側面に配置されていてもよい。しかし、図５は、一方の表面要素２９ａ₁から２９ｅ₂と、を正確に備えた、それぞれのプリズムが説明されており、いくつかの表面要素２９ａ₁から２９ｅ₂は、プリズムに配置されていてもよい。例えば、表面要素２９ｅ₁は、表面要素２９ａ₁が例示された側面に配置されており、そして、表面要素２９ｂ₁が隣接した接線の断面に配置されるように、プリズム３５ａに配置されることが考えられる。例えば、プリズム３５ｃは、機能面なしで形成され、そして、例えば、他の表面のための充体、および／または、基体としての役割を果たす。

電気的な接続３７ａおよび３７ｂは、制御可能な表面の表面要素が、相互に制御可能になるように、制御可能な表面２９ａ、および２９ｅの表面要素２９ａ₁、２９ａ₂、２９ｅ ₁ および２９ｅ₂と、それぞれ接続されていてもよい。示された矢印３９ａから３９ｄに沿った、一時的に、または、永続的に、組み合わされているプリズム３５ａから３５ｄによって、ビーム偏向本体３３は、取得されてもよい。没入型で接着されたプリズムは、最も小さい可能な数、または、好ましくは、ビーム偏向本体３３の内部にエアギャップが残らない一体的な作用体を得るための同じ組み合わせのためには、有利かもしれない。

言い換えれば、Ｘ−キューブは、適合する電気的な接続と、液晶ミラーの切り替え可能な機能面の取り決められた配置と、を備えた、９０°の角度を持ったガラスプリズムであってもよい。このように、ビーム偏向の割り当ては、電気的な制御だけによって、得られてもよい。プリズムは、側面断面図に例示されている。例えば、上面図は、平面図のような多角形の図で例示されていてもよい。プリズムは、表面要素の間の変化の影響を減らす、または、避けるために、互いに、高い正確さで、配置されていてもよく、または、されるべきである。

図６ａは、例えば、少なくとも一部が、表面要素２９ａ₁を形成している層Ｓ１からＳ４を含む積層５１ａの概略側面断面図を示している。さらに、層Ｓ１からＳ４を含み、そして、少なくとも一部が、表面要素２９ａ₂を形成している積層５１ｂが例示されている。Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ４の順番は、積層５１ａ、および積層５１ｂとの間で互いに補完されてもよく、これは、特に、層Ｓ１からＳ４の原料を参照してもよい。したがって、例えば、主要な表面２９ａ、および２９ｅの透過状態は、機能面２９ａ、および２９ｅのために用いられる原料のために両方の方向で十分に透過的、または、同じ順番であってもよく、しかしながら、それは異なる視線方向に沿って、わずかに異なっていてもよい。

図６ｂは、例えば、図５の中の矢印３９ａから３９ｄに沿ったプリズム３５ａから３５ｄを結合するために取得されてもよい積層５１ａ、および５１ｂの共通の接続を示している。図５を考察するときには、例えば、プリズム３５ａ、および３５ｂの方向が互いに向かう結果を事実に導いていてもよい、プリズム３５ａ、および３５ｂの透過的なプラスチック、または、ガラスのような透過的な原料を含む、基板本体３６ａから３６ｄの同一の層シーケンスの堆積が見られてもよく、図６に例示された層シーケンスは、プリズム３５ａ、および３５ｂを結合した後に、層の進路のいたる所で不均一である。しかし、これは、ここに記述された実施の形態の範囲内で、図６ａは、層に沿った、均一な特質を取得する発展の可能性を示している。

図６ｂは、プリズム３５ａ、および３５ｂを配置して、そして、図５に従った組み立てを実行した後の位置付けの中の積層５１ａ、および５１ｂを示している。基板本体３６ａおよび３６ｂは、層Ｓ１からＳ４、ならびに、基板本体３６ａおよび３６ｂには、ほとんど、または、全く含まれない、そうでなければ、欠陥を有しないように、組み合わされてもよい。機能面２９の範囲内の層は、表面要素２９ａ₁、および２９ａ₂の全体で均一であってもよい。これは、表面の進路の全体で、均一な光学的な特徴を得ることを可能にする。言い換えれば、ＬＣミラーの層システムは、一方の側面だけに基板本体と、を備え、そして、もう一方では、空気に対して動作するビーム偏向要素を避けるように適用される。調整は、両側面で、ビーム偏向要素の高い反射率を可能にする。

しかし、図６ａ、および６ｂは、表面要素２９ａ ₁ および２９ａ₂の共同の接続と関連しており、これは、制約なしで、表面要素２９ａ ₁ および２９ａ₂のために行われてもよい。しかし、積層５１ａおよび５１ｂは、４つの層Ｓ１−Ｓ４を含んで記述されており、積層は、２、３、５、または、それ以上のような異なる数の層と、を備えていてもよい。

図７は、ビーム偏向要素４６’ａおよび４６’ｂを含んでいる、ビーム偏向手段１８の概略側面断面図を示している。ビーム偏向要素４６’ａおよび４６’ｂは、図４、および／または、図５、および／または、図６に関する議論に従って、それぞれ形成されていてもよい。異なるビーム偏向要素４６’ａおよび４６’ｂの同一の制御可能な表面２９ａ、および２９’ａ、および２９ｅ、および２９’ｅは、互いに向かい合うように傾斜させて、ビーム偏向手段１８に、それぞれ配置されていてもよい。異なる傾斜は、光チャンネルを異なる方向、そして、視界の異なる部分に向かう方向に屈折させることを可能にする。しかし、異なる傾斜は、軸３１、その結果、ライン延長方向６５と垂直になるように記述されており、それぞれの同一の表面２９ａ、および２９’ａ、そして、２９ｅ、および２９’ｅは、軸３１に沿って、互いに傾斜しており、それによって、２次元的に異なる方向は、ビーム偏向手段１８によって取得される。点線で描かれているように、制御可能な表面２９ａ、および２９’ａ、そして、２９ｅ、および２９’ｅの傾斜を取得するために、軸３１の周りで互いに回転するようにビーム偏向要素４６’ａおよび４６’ｂを配置することは可能である。

言い換えれば、異なる光チャンネルは、光路を全体視野の意図された部分視野に向かって指示するために、ビーム偏向本体３３のわずかに異なる方向、および／または、回転と、を備える。

以下では、ここに述べられたマルチ開口撮像装置のいくつかの有利な実施例が説明される。特に、参照は、画像に焦点を合わせるためのフォーカス手段、光学式手振れ補正機構、および電気式手振れ補正機構によってなされる。これら３つの実施例は、マルチ開口撮像装置８０と関連させて説明され、フォーカス手段のためにさらに示され、光学式手振れ補正機構、および電子式手振れ補正機構は、個々に認識されてもよく、または、それぞれの記述された手段からの互いを伴うどのような組合せでも、それぞれのモジュール固有の有利な点を取得するために、個々に実施されてもよい。

上述のビーム偏向のための要素２７、および／または、４６、および／または、４６’は、どのような組み合わせでも、直列に、互いに光学的に接続されていてもよく、そして、これは、例えば、少なくとも一つの４６、および／または、４６’は、ミラー要素、および／または、ビーム偏向要素４６を伴う１つ、あるいは、複数の位置で組み合わされてもよい。

図８は、マルチ開口撮像装置８０の概略側面断面図を示しており、アレイ１４は、例として、そして、いくつかの制限された効果なしで、３つの光チャンネル１６ａ、１６ｂ、および１６ｃを含む。マルチ開口撮像装置８０は、１つ、または、いくつかのアクチュエータ８９ａ、８９ｂ、および８９ｃを含んでいてもよい、フォーカス手段８７を含む。第１のアクチュエータ８９ａから８９ｃは、画像センサ１２とビーム偏向手段１８の間の光路の進路に沿った個々の要素の間の相関的な運動を変化させるために、そこから、アレイ１４、または、少なくとも１つの光学系、画像センサ１２、および／または、ビーム偏向手段１８と機械的に接続されていてもよい。フォーカス手段８７は、Ｘを伴って記述された光路２６ａから２６ｄの拡張方向に沿った画像センサ１２とアレイ１４の間の相関的な動作を実行するメリットがあるように構成されており、それによって、ビーム偏向手段１８は、動かないで残るかもしれない。アレイ１４と少なくとも１つの光学系、そして、画像センサ１２との間の距離を変化させることによって、マルチ開口撮像装置８０の焦点は、設定されてもよい。これは、光学系６４ａ、６４ｂ、そして、６４ｃは、光学系６４ａ−ｃのうちの少なくとも１つで、アレイ１４を伴って移動可能にするために、それらは、共通のキャリアに配置されるように、説明されているが、代わりに、または、追加的に、少なくとも１つの画像センサ領域２４ａ−ｃ、および／または、少なくとも１つの屈折領域４６ａ−ｃは、各光チャンネルのための焦点を設定するために、フォーカス手段９７によって、個々に動かされてもよく、それによって、チャンネル個々が焦点を合わせることが可能になることを意味する。これは、もし、ビーム偏向要素４６ａ−ｃは、屈折力と、または、いわゆる、“光パワー（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ）”と、を備え、言い換えれば、例えば、関連するレンズのわずかな曲線のためのわずかな焦点機能を含んでいれば、特に有利であるかもしれない。

光パワーは、光学屈折力、反射パワー、焦点パワー、または、収束パワーとして理解されており、レンズ、ミラー、または、別の光学システムが、光を収束する、または、そらす角度、または、範囲を記述している。

代わりに、または、追加的に、全体視野、および／または、部分視野は、異なる視線方向に沿って配置されており、例えば、第１の視線方向のための透過的なビーム偏向要素４６ａ−ｃ、そして、第２の視線方向のための反射させているビーム偏向要素４６ａ−ｃは異なる。したがって、第１の画像軸に沿った拡張と第２の画像軸に沿った拡張の間の異なる大きさ、異なるアスペクト比、および／または、それぞれの全体視野の中の部分視野の変化した相対位置は遂行されてもよい。例えば、レンズ、または、フィルタのような光学的要素は配置されてもよい。

画像センサとビーム偏向折要素（例えば、ビーム偏向の“前”）の間に配置された光学的要素は、例えば、光学系６４ａ−ｃのような、いくつかの視線方向のために、同時に作動してもよい。マルチ開口撮像装置８０、または、ここに述べられた別のマルチ開口撮像装置は、ビーム偏向要素４６ａ、４６ｂ、または、４６ｃの“後”に配置された、１つ、または、いくつかの光学的要素６７ａ−ｃを含んでいてもよく、それによって、光路２６ａ−ｃ、または、２６’ａ−ｃの進路の中で、それぞれのビーム偏向要素４６ａ−ｃは、光学的要素６７ａ−ｃと画像センサ１２の間に配置される。光学的要素６７ａ−ｃは、チャンネル個々の光学的要素として説明されているが、光チャンネル１６ａ−ｃは、光学的要素６７ａ−ｃのうちの１つに割り当てられており、少なくとも１つの光学的要素は、いくつかの光チャンネルのために作動してもよい。代わりに、または、追加的に、異なる光学的な特徴、または、光学的要素６７ａ−ｃの数は、異なる光チャンネルのために実施されていてもよい。光学的要素は、屈折されていない光路２６ａ−ｃに沿って配置されているように説明されているが、代わりに、または、追加的に、光学的要素は、少なくとも１つの屈折されていない光路２６‘ａ、２６‘ｂ、および／または、２６‘ｃに沿って配置されていてもよい。光学的要素６７ａ−ｃに関して、光路２６ａ−ｃは、光学的要素６７ａ−ｃによって、マルチ開口撮像装置８０の第１の視線方向に沿って影響を受けてもよく、そして、第２の視線方向に沿った光学的要素６７ａ−ｃによって影響を受けないようにしてもよい。例えば、光学的要素６７ａ−ｃは、好ましくは、光路のそれぞれの部分で視野の拡大のために、軽量回折レンズであってもよく、それによって、部分視野、したがって、全体視野は、異なる視線方向に沿って異なる大きさを備えていてもよい。

代わりに、または、追加的に、光学的要素６７ａ−ｃ、それと同じようなものは、フィルタ、または、そのようなもので捉えて適応させるための他のどのような光学的要素であってもよい。場合によっては実装される、オートフォーカス機構は、それぞれの視線方向の各光学的特徴に適応されてもよく、そして、アップデート、または、それに応じて、機能に適応させてもよい。

代わりに、または、追加的に、全体視野の調整の前の発展の可能性として、屈折パワーの調整は、１つ、または、いくつかのビーム偏向要素４６ａ−ｃの機能面の範囲内で実施されてもよい。これは、調整は、ビーム偏向要素を伴う視線方向屈折によって実行されてもよいことを意味する。ビーム偏向要素４６ａ−ｃのうちの少なくとも１つは、透過状態の中で、そして、反射状態の中で、屈折させた経路、または、屈折されていない光チャンネル１６ａ−ｃの相互の異なる光学的な調整を実行するように構成されていてもよい。例えば、ビーム偏向要素の制御可能な表面は、反射状態、そして、透過状態で、相互に異なるように焦点を合わせる、または、焦点を逸らすための光チャンネル１６ａ−ｃ、または、別の光学的な機能を提供する。例えば、これは、図６ａ、および６ｂに関連して説明された制御可能な表面の層Ｓ１−Ｓ４、または、それらの基板で実施されてもよい。代わりに、または、追加的に、制御可能な表面は、焦点を合わせる、または、焦点を逸らすための曲線と、を備えていてもよい。ビーム偏向要素４６ａ’を用いているときには、発明の実施例の状況の範囲内の異なった機能面２９ａ、および２９ｅは、光チャンネルで異なった調整を実行し、そして、これは、制御可能な表面２９ａ、および２９ｅは、異なっていてもよいことを意味する。視線方向に沿った調整によって、および／または、異なった視線方向に沿った調整によって、異なった大きさの視野は、世界側（ユーザから離れている装置の視線方向）、そして、ユーザー側（向かい合う視線方向）から得られてもよい。これは、異なった光パワー、言い換えれば、光チャンネル、または、ミラーの反射力によって、特定の限定された範囲内で実現されてもよい。それぞれのこれらの方向の中で、あるいは、ミラー、または、屈折要素の中で、光学軸に沿った要素のアップデートは、再び焦点を合わせることによって実施されてもよい。

不正確な製造に基づいて、および／または、光学系６４ａから６４ｃの異なった実施例に基づいて、光学系６４ａから６４ｃは、異なった焦点距離ｆ₁、ｆ₂、および／または、ｆ₃と、を備えていてもよい。これらの異なった焦点距離は、特に、光学系の相互運動に際して、例えば、焦点を合わせている間に、画像センサ領域２４ａから２４ｃの画像の調整は、異なった効果を有するという事実を導くかもしれない。この効果は、もし、ビーム偏向手段１８が、アレイ１４、および／または、画像センサ１２と相対的に焦点を当てる状況の範囲内で動かされると、生じるかもしれない。マルチ開口撮像装置８０は、画像チャンネルの中の異なった画像スケール（ｓｃａｌｅ）、そして、状況に関して揺れているマルチ開口撮像装置８０を補償するために、光学式手振れ補正機構２２、および電子式手振れ補正機構４１を含んでいてもよい。例えば、光学式手振れ補正機構２２は、１つの個々の光チャンネルのために、少なくとも２つの光チャンネルのために、多くの光チャンネルのために、すべての光チャンネル１６ａから１６ｃのために、したがって、それらの光路は、例えば、互いに、画像センサ領域２４ａから２４ｃ、個々の光学系６４ａから６４ｃ、および／または、個々のビーム偏向要素４６ａから４６ｃの相対運動によって、作動するように構成されていてもよい。画像センサ領域２４、光学系６４、および／または、ビーム偏向領域４６のグループは、相互のキャリアと機械的に接続されることによって、動かされてもよい。このようにして、それぞれの要素のすべての構成要素は、動かされてもよく、これは、画像センサ１２は、すべての画像センサ領域を動かすために、動かされてもよく、アレイ１４は、すべての光学系６４を動かすために、動かされてもよく、および／または、ビーム偏向手段１８は、すべてのビーム偏向要素４６を動かすために、動かされてもよいことを意味する。画像センサ１２、アレイ１４、および例えば、画像センサ２４ａから２４ｃの主な拡張方向に沿って動作する、第１の画像方向２８、そして、第２の画像方向３２に沿ったビーム偏向手段１８との間の並進運動の相対運動を生じさせることによって、光学式手振れ補正を得てもよい。好ましくは、光学式手振れ補正機構２２は、画像センサ１２、そして、画像方向２８、および３２に沿った互いに関連するアレイ１４を動かすように構成されている。実施の単純な可能性は、光学式手振れ補正機構２２、およびアレイ１４を接触させることであり、それによって、電気的に受動的な要素だけが動かされ、そして、画像センサ１２の電気的な接続は、動くことなしに残る。アレイ１４の動作は、例えば、ビーム偏向手段１８、および／または、マルチ開口撮像装置８０の設計、面積、または、集まりのために、Ｙの画像安定化を、時々、避ける、例えば、ビーム偏向手段１８の回転を避けることと関係しないようにするために、Ｙ／Ｚ平面で起きてもよい。

電子式手振れ補正機構４１は、画像センサ１２と接続されていてもよく、そして、画像センサ領域２４ａから２４ｃで画像情報を取得するように構成されていてもよい。電子式手振れ補正機構は、画像センサ領域２４ａから２４ｃの中の画像情報を操作することによって、光チャンネル１６ａから１６ｃの１つ、２つ、多数の、すべての光路２６ａから２６ｃで作動するように構成されていてもよい。電子式手振れ補正機構は、画像軸２８、および３２に沿って実行されてもよい。電子式手振れ補正機構４１の構成の中では、２つ、または、それ以上の数の光路２６ａから２６ｃのために作動するように、電子式手振れ補正機構４１は、各光路のためのチャンネル個々の手段で電子式手振れ補正を実行するように構成されていてもよい。電子式手振れ補正機構４１は、画像センサ領域２４ａから２４ｃでそれぞれ個々の画像を評価することによって、チャンネル個々の電子式手振れ補正を実行するように構成されていてもよく、または、別の光路を伴って一直線になるように、あるいは、別の画像が実行されるように、電子式手振れ補正を提供してもよい。このような方法で、例えば、光学式手振れ補正機構２２によって、光学式手振れ補正は、全体的に作動し、言い換えれば、例えば、２つの、いくつかの、または、すべての光チャンネル１６ａから１６ｃために、得られてもよく、しかしながら、各光チャンネルで焦点距離ｆ₁からｆ₃が異なっているために、いずれかの動作は異なっており、そのために、同一の値からの逸脱が、焦点距離が異なっているために、他の光チャンネルで得られてもよい間に、同一、そして、最も長い、起こりうる光学式手振れ補正は、光チャンネル１６ａから１６ｃのうちの１つで単独で得られてもよい。電子式手振れ補正機構４１は、高い品質で光学的に画像が安定した光チャンネルの逸脱を有する他の光チャンネルを参照する方法で電子式手振れ補正をするように構成されていてもよい。このように、高い品質で光学的に画像が安定された光チャンネルは、参照チャンネルとしての役割を果たしてもよい。これは、電子式手振れ補正は、省略されてもよいことを意味する。

参照チャンネルとは異なる光チャンネルの中の電子式手振れ補正は、機能的に相関する設定に基づいて実行されてもよい。焦点距離ｆ₁からｆ₃、ならびに、光学式手振れ補正機構２２、および／または、別の動作の結果である、マルチ開口撮像装置８０の効果は、一定であってもよく、そのため、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８の間の光学式手振れ補正機構２２、または、フォーカス手段８７を通じて得られた動作に基づいて、例えば、機能的な相関関係の効果は、マルチ開口撮像装置８０の中の幾何学的な配置のために、あらかじめ知られている。電子式手振れ補正機構４１は、機能的な相関関係の設定に基づいて、各光チャンネルで、チャンネル個々の電子式手振れ補正を実行するように構成されていてもよい。

実施の形態によると、マルチ開口撮像装置８０は、マルチ開口撮像装置の焦点をチャンネル個々に設定するためのフォーカス手段を含む。例えば、アクチュエータ８９ａは、光学系６４ａから６４ｃと画像センサ１２の間のチャンネル個々の相対運動をもたらすように構成されている。電子式手振れ補正機構４１は、１つ、２つ、多数の、すべての光路２６ａ−ｃで動作し、そして、画像軸２８、および３２に沿った手振れ補正をもたらすように構成されている。

マルチ開口撮像装置８０は、ビーム偏向折要素４６ａから４６ｃを個々に、または、相互に、透過状態、または、反射状態に制御するように構成された制御手段５３と、をさらに備えていてもよい。これにより、制御手段５３は、視線方向を変化させるための命令のような、ユーザー入力５５を獲得してもよい。

マルチ開口撮像装置８０に関して、光学系の焦点レンズは、作り出している逸脱に基づいて、互いに異なっていてもよいことは説明されてきた。あるいは、マルチ開口撮像装置は、互いの焦点距離の望ましい逸脱と、を備えた光学系と、を備えていてもよい。望ましい逸脱は、第２の光学系の第２の焦点距離から第１の光学系の第１の焦点距離までの少なくとも１０％、少なくとも２０％、または、少なくとも３０％の相違の逸脱であると理解される。

図９は、ここに述べられた実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置とともに捉えられた２つの全体視野の概略図を示す。例えば、このようなマルチ開口撮像装置は、５つの光チャンネルのうちの同一の方法で実質的に形成された４つの光チャンネルと、を備える。このような光チャンネルは、開角度η₃と、を備え、このような方法で捉えられた個々の画像は、開角度η₁と、を全体として備えた全体視野７０ａと組み合わされてもよい。現在は、第５の光学系は、上述の焦点距離の相違と、を備えていてもよく、例えば、開角度η₃よりも大きく、および／または、場合によっては、開角度η₁よりも小さい開角度η₂と、を備えて構成されてもよい。例えば、光チャンネルは、全体視野７０ｂの全体をカバーするように構成されていてもよい開角度η₂と、を備える。光チャンネルは、光チャンネルのグループと組み合わされてもよい開角度η₂、および／または、η₃を有する光学系と、を備え、グループは、少なくとも１つの光チャンネルを含む。全体視野７０ｂは、１つの光チャンネルによって捉えられるように記述されているが、他の実施の形態によれば、全体視野７０ｂは、少なくとも２つの光チャンネルのグループによって捉えられることもできる。

全体視野７０ｂは、少なくとも部分的に、または、全体としても、全体視野７０ａと重なっていてもよい。しかし、例えば、光路が異なる方向に屈折されていれば、全体視野７０ａ、および７０ｂは、互いに、少なくとも部分的に異なるようにすることもできる。全体視野７０ｂは、全体視野７０ａの一部、言い換えれば、それの不完全なセクションであってもよい。全体視野７０ａと比較すると、全体視野７０ｂは、全体視野７０ａと比較したときには、より小さくなる全体視野７０ｂの中の、対象領域の画像化されたセクションを導いてもよい、より小さな開角度と、を備えることが好ましい。同じセンサ領域とともに、これは、部分視野７２ａから７２ｄと比較すると、画像センサ上で画像化された対象領域のより大きいセクションは、同じサイズであることを意味する。これは、全体視野７０ａの開角度η₁は、全体視野７０ｂの開角度η₂よりも大きくてもよいことを意味し、角度は、光学系の焦点距離に、直接的に相関させてもよい。全体視野７０ａを捉えるための光学系の組み合わせを比較すると、全体視野７０ｂを捉えるための光学系は、望遠レンズ、または、拡大表示対物レンズであってもよく、または、少なくとも、対応する機能を提供し、同時に、逆に、全体視野７０ｂを捕えるための光学系と比較される全体視野７０ａを捕らえるための光学系の組み合わせは、広い角度の対物レンズ、または、少なくとも対応する機能を提供してもよい。

図１０は、立体的な方法で、連携して、全体視野７０を捉えるように構成された第１のマルチ開口撮像装置１０ａ、および第２のマルチ開口撮像装置１０ｂを含んでいる画像化システム１００の概略側面断面図を示している。マルチ開口撮像装置１０ａ、および１０ｂの捕捉領域は、全体として互いに重なっていてもよく、それによって、全体視野７０は、立体的な方法で全体として捉えられる。しかし、捕捉領域は、単独で、部分的に重なっていてもよく、それによって、立体的な捕捉は、重なっている領域だけで、実行されてもよい。しかし、マルチ開口撮像装置２０、３０、および／または、４０のような、別の上述のマルチ開口撮像装置は、マルチ開口撮像装置１０ａ、および１０ｂの代わりに配置されてもよい。しかし、撮像装置１００は、それが、２つのマルチ開口撮像装置１０ａ、および１０ｂと、を備えるように記述されているが、例えば、３つ、４つ、５つ、または、それ以上の他のどのような数のマルチ開口撮像装置が、代わりに配置されてもよい。

例えば、画像システム１０は、タブレット、または、例えば、スマートフォンのような携帯電話のようなモバイル手段であってもよい。特に、電話、可動部品のような、モバイル手段、または、装置は、システムの安定性、耐用年数、機械のショック感度、衣類、その他のもののためには、好ましくないかもしれない。ここに記述された実施の形態は、それらは静止した部品に交換されてもよい少なくともそのような位置での機械的な可動部品の使用を最小限にすることが可能になる。検討すると、これは、妥協している他のパラメータ、例えば、複雑さ、または、費用によって、さらに起きるかもしれず、もし、可動部品が避けられると、それは、わずかなより複雑なシステムを得ることが許容可能になるかもしれないことを意味している。ここに述べられた実施の形態は、例えば、アレイの形式の中で、電気的に切り替え可能なミラーの配置によって変えられる条件付けられたミラーの配置を述べた。配置では、個々の切り替え可能なミラーは、視野の一部分を得るために、互いに順番に置かれてもよい。通常の（静的な）ミラー、これとともに、２つの切り替え可能な液晶ミラーの配置を有する切り替え可能な液晶ミラーの組み合わせは、実行されてもよい。例えば、２つの切り替え可能な液晶ミラーは、９０°のプリズムの上に配置されてもよく、それについての組み合わせは、２つの交差した補完的な切り替え可能なミラー表面を互いに９０°で配置する、そのような方法で起きてもよく、そして、Ｘ−キューブと呼ばれてもよい、線に沿って、互いに横切って作られる。

図１１は、実施の形態に従った、マルチ開口撮像装置を提供するための方法１１００の概略流れ図を示している。ステップ１１１０は、提供している画像センサと、を備える。ステップ１１２０は、画像センサの画像センサ領域の上の全体視野の少なくとも一部を画像化するための光学系を含む、各光チャンネルのような提供された光チャンネルのアレイと、を備える。ステップ１１３０は、各光チャンネルがビーム偏向折要素に割り当てられるように、各光チャンネルの光路を屈折させるための少なくとも１つのビーム偏向要素を含むビーム偏向手段を配置することと、を備えており、それによって、ビーム偏向要素は、第１の電気制御に基づく透過状態と、そして、光路を屈折させるための第２の電気制御に基づく反射状態と、を備えるように構成されている。

実施の形態の有利な点はここに記述されており、数ある中で、モバイル機器の顔側と世界側の間のカメラ配置の視線方向を切り替えるための画像化光路で必要とされる追加の機械的な可動部品はない。マルチ開口撮像装置、または、ここに述べられた実施の形態に従ったマルチ開口撮像装置は、線状のチャンネル配置と、顔側と世界側の間のカメラ配置の視線方向を切り替えるための機械的に動かされた屈折ミラーと、を備えない小さな設置寸法と、を備える。

装置の範囲内でいくつかの実施例が記述されたとしても、実施例は、対応する方法の記述としても理解され、そのため、装置のブロック、または、構造要素は、対応する方法ステップ、または、方法ステップの特徴としても理解される。類推によって、それとともに、実施例は、対応するブロック、または、対応する装置の詳細、または、特徴の記述としても表現された方法ステップの状況の範囲内で記述された。

以上に記述された実施の形態は、本発明の原理を説明するための単なる具体例にすぎない。ここに述べられた配置、および詳細の修正、および変更は、他の当業者によって理解されることは言うまでもない。したがって、発明は、明細書の意味、または、実施の形態の議論によってここに表された特別な詳細によってよりも請求の範囲の保護の範囲によってのみ限定されることを意味する。

Claims (24)

1. 画像センサ（１２）と、
   光チャンネル（１６ａ−ｄ）のアレイ（１４）であって、各光チャンネル（１６ａ−ｄ）はそれぞれ、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ−ｄ）状に全体視野（７０ａ−ｄ）の少なくとも一部（７２ａ−ｄ）を画像化するための光学系（６４ａ−ｄ）を含む、光チャンネル（１６ａ−ｄ）のアレイ（１４）と、
   光チャンネル（１６ａ−ｄ）の光路（２６ａ−ｄ）を偏向させるための制御可能な表面（２９ａ−ｄ）を伴う少なくとも１つのビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）を含むビーム偏向手段（１８）であって、各光チャンネル（１６ａ−ｄ）はビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）に割り当てられる、ビーム偏向手段（１８）と、
   を備えるマルチ開口撮像装置（１０；２０；３０；４０；８０）であって、
   前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）は前記光路（２６ａ−ｄ）を偏向させるために、第１の電気制御（２３）に基づく前記制御可能な表面（２９ａ−ｄ）の透過状態を備え、かつ、第２の電気制御（２３）に基づく前記制御可能な表面（２９ａ−ｄ）の反射状態を備えるように構成され、
   前記ビーム偏向手段（１８）は、前記アレイのライン延長方向（６５）に沿って配置された複数のビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）を含み、前記複数のビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）の前記制御可能な表面（２９ａ、２９’ａ、２９ｅ、２９’ｅ）は、前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）が相互の全体視野（７０）のうちの異なる部分視野（７２ａ−ｄ）に偏向されるように、前記ビーム偏向手段（１８）において互いに向けて傾けて配置される、または
   前記ビーム偏向手段（１８）は、前記アレイ（１４）において前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）に沿って配置されるライン延長方向（６５）に沿って、複数の同一に形成されたビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）を含み、複数の前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）は、前記ライン延長方向（６５）に沿って互いに回転させて配置されている、ことを特徴とする、マルチ開口撮像装置。
2. 前記ビーム偏向手段（１８）は、少なくとも１つのミラー要素（２７）を含み、各光チャンネル（１６ａ−ｄ）は、前記制御可能な表面（２９ａ−ｄ）の透過状態において前記ビーム偏向手段（１８）がミラー要素（２７）によって前記光路（２６ａ−ｄ）を偏向させるように配置された、前記ミラー要素（２７）に割り当てられることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ開口撮像装置。
3. 前記ビーム偏向要素（４６ａ）は、第１のビーム偏向要素であり、各光チャンネル（１６）は、前記第１のビーム偏向要素（４６ａ）の前記制御可能な表面（２９ａ−ｄ）の透過状態において前記光チャンネルの前記光路（２６）が第２のビーム偏向要素（４６ｅ）に衝突するように配置された、前記ビーム偏向手段（１８）の前記第２のビーム偏向要素（４６ｅ）に割り当てられることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のマルチ開口撮像装置。
4. 前記制御可能な表面（２９ａ−ｄ）は、第１の制御可能な表面（２９ａ）であり、前記ビーム偏向要素は、前記透過状態と反射状態に制御可能な第２の制御可能な表面（２９ｅ）を備え、前記第１および前記第２の制御可能な表面（２９ａ、２９ｅ）は、互いに対して１０°以上１７０°以下の角度（α）で配置されることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
5. 前記第１の制御可能な表面（２９ａ）は、ビーム偏向要素本体（３３）の第１の対角面に配置され、前記第２の制御可能な表面（２９ｅ）は、前記ビーム偏向要素本体（３３）の第２の対角面に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のマルチ開口撮像装置。
6. 前記第１の制御可能な表面（２９ａ）および前記第２の制御可能な表面（２９ｅ）は、前記アレイ（１４）のライン延長方向（６５）に並行な軸（３１）の周りで、互いに向かい合うように傾斜させて配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のマルチ開口撮像装置。
7. 前記角度（α）は、許容誤差１０％で範囲内の９０°の値を備えることを特徴とする、請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
8. 前記ビーム偏向要素（４６’）は、低部形状が三角形の第１、第２、第３および第４のプリズム（３５ａ−ｄ）を含み、前記第１の制御可能な表面（２９ａ）は、第１の表面要素（２９ａ₁）、および第２の表面要素（２９ａ₂）を含んで形成され、前記第２の制御可能な表面（２９ｅ）は、第３の表面要素（２９ｅ₁）、および第４の表面要素（２９ｅ₂）を含んで形成され、前記第１から第４までの表面要素（２９ａ₁、２９ａ₂、２９ｅ₁、２９ｅ₂）のそれぞれは前記第１から第４までのプリズム（３５ａ−ｄ）のうちの１つのプリズムの表面に配置され、また前記プリズム（３５ａ−ｄ）は、前記第１および前記第２の表面要素（２９ａ₁、２９ａ₂）が前記第１の制御可能な表面（２９ａ）を形成し、かつ、前記第３および前記第４の表面要素（２９ｅ₁、２９ｅ₂）が前記第２の制御可能な表面（２９ｅ）を形成するように配置されていることを特徴とする、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
9. 前記第１の表面要素（２９ａ₁）は、前記透過状態と前記反射状態との間の切り替えをもたらす第１の積層（５１ａ）を含み、前記第１の積層（５１ａ）の中の層（Ｓ１−Ｓ４）の順序は、前記第２の制御可能な表面（２９ａ₂）の第２の積層（５１ｂ）の中の層（Ｓ１−Ｓ４）の順序を補完することを特徴とする、請求項８に記載のマルチ開口撮像装置。
10. 前記マルチ開口撮像装置の焦点を設定するための少なくとも１つのアクチュエータ（８９ａ−ｃ）を含むフォーカス手段（８７）をさらに備え、前記アクチュエータ（８９ａ−ｃ）は、前記光学系（６４ａ−ｄ）のうちの少なくとも１つと前記画像センサの間の相対運動をもたらすように構成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
11. 第１の光チャンネル（１６ａ−ｄ）の第１の光学系（６４ａ−ｄ）は、第１の焦点距離（ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃ ）を備え、第２の光チャンネル（１６ａ−ｄ）の第２の光学系（６４ａ−ｄ）は、第２の焦点距離（ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃ ）を備え、前記第１の焦点距離は前記第２の焦点距離から少なくとも１０％逸脱していることを特徴とする、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
12. 前記第１の焦点距離（ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃）を伴う光学系（６４ａ−ｄ）を含む少なくとも１つの光チャンネル（１６ａ−ｄ）を伴う第１のグループは、第１の全体視野（７０ａ）を画像化するように構成され、前記第２の焦点距離（ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃）を有する光学系を含む少なくとも１つの光チャンネル（１６ａ−ｄ）を伴う第２のグループは、第２の全体視野（７０ｂ）を画像化するように構成されることを特徴とする、請求項１１に記載のマルチ開口撮像装置。
13. 前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）は、前記透過状態で、および反射状態で、前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）の異なる光学的な調整を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
14. 前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）は、前記透過状態および前記反射状態に制御可能な制御可能な表面（２９ａ、２９’ａ、２９ｅ、２９’ｅ）を備え、前記制御可能な表面（２９ａ、２９’ａ、２９ｅ、２９’ｅ）は、前記反射状態および前記透過状態で、前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）の異なったフォーカス、または、デフォーカスを供給する特徴とする、請求項１３に記載のマルチ開口撮像装置。
15. 前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｃ）は、前記画像センサと光学要素（６７ａ−ｃ）の間に配置されて、前記光路（２６ａ−ｄ）が、前記マルチ開口撮像装置の第１の視線方向に沿って光学要素（６７ａ−ｃ）の影響を受け、第２の視線方向に沿って前記光学要素（６７ａ−ｃ）の影響を受けないようになっていることを特徴とする、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
16. 前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間に並進相対運動を生じさせることによって、第１の画像軸（２８）および第２の画像軸（３２）に沿った光学式手振れ補正のために前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）の１つ、２つ、多数、またはすべての光路（２６ａ−ｄ）に共に作用する光学式手振れ補正機構（２２）をさらに含み、前記並進相対運動は、前記マルチ開口撮像装置がキャプチャした画像の第１の画像軸（２８）および第２の画像軸（３２）と並行に動くことを特徴とする、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
17. 第１の画像軸（２８）および第２の画像軸（３２）に沿った電子式手振れ補正のために前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）の１つ、２つ、多数、またはすべての光路（２６ａ−ｄ）のために作用する電子式手振れ補正機構（４１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
18. 前記電子式手振れ補正機構（４１）は、各光チャンネル（１６ａ−ｄ）について、チャンネル個々に手振れ補正を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１７に記載のマルチ開口撮像装置。
19. 前記電子式手振れ補正機構（４１）は、光チャンネル（１６ａ−ｄ）の画像を、別の光チャンネル（１６ａ−ｄ）において光学的に手振れ補正された参照画像に対して安定させるように構成されることを特徴とする、請求項１８に記載のマルチ開口撮像装置。
20. 前記電子式手振れ補正機構（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）の間の相対運動に依存する、設定された機能的相関に従って、それぞれのチャンネル（１６ａ−ｄ）における前記チャンネル個々の電子式手振れ補正を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１６ないし請求項１９のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
21. マルチ開口撮像装置の焦点をチャンネル個々に設定するための少なくとも１つのアクチュエータ（８９ａ−ｃ）を含むフォーカス手段（８７）であって、前記アクチュエータ（８９ａ−ｃ）は、前記光学系（６４ａ−ｄ）と前記画像センサ（１２）の間のチャンネル個々の相対運動をもたらすように構成される、フォーカス手段（８７）と、
    電子式手振れ補正機構（４１）は、第１の画像軸（２８）、および第２の画像軸（３２）に沿った画像安定のための前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）の１つの、２つの、多数の、または、すべての前記光路（２６ａ−ｄ）のために行動することを特徴とする、請求項１ないし請求項２２のうちのいずれか１つに記載のマルチ開口撮像装置。
22. 前記ビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’；４６’ａ−ｄ）をユーザー入力（５５）に基づいて、前記透過状態および前記反射状態に交互に制御するための制御手段（５３）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし請求項２１のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置。
23. 全体視野（７０）を少なくとも部分的に立体的に検知するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のマルチ開口撮像装置（１０；２０；３０；４０；８０）。
24. マルチ開口撮像装置を提供するための方法（１１００）であって、
    画像センサを提供するステップ（１１１０）と、
    各光チャンネルが全体視野の少なくとも一部を前記画像センサの画像センサ領域に画像化するための光学系を含むように、光チャンネルのアレイを提供するステップ（１１２０）と、
    各光チャンネルにビーム偏向要素が割り当てられ、
    前記ビーム偏向要素は、前記光路を屈折させるために、第１の電気制御に基づいた制御可能な表面の透過状態を備え、かつ、第２の電気制御に基づいた制御可能な表面の反射状態を備え、
    前記ビーム偏向手段（１８）は、前記アレイのライン延長方向（６５）に沿って配置された複数のビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）を含み、前記複数のビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）の前記制御可能な表面（２９ａ、２９’ａ、２９ｅ、２９’ｅ）は、前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）が、相互の全体視野（７０）のうちの異なる部分視野（７２ａ−ｄ）に偏向されるように、前記ビーム偏向手段（１８）において互いに向けて傾けて配置される、または、
    前記光線偏向手段（１８）は、前記アレイ（１４）において前記光チャンネル（１６ａ−ｄ）に沿って配置されるライン延長方向（６５）に沿って、複数の同一に形成されたビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）を含み、前記複数のビーム偏向要素（４６ａ−ｄ；４６’ａ−ｄ）は、前記ライン延長方向（６５）に沿って互いに回転させて配置されている
    ように、前記光チャンネルの光路を偏向させるための制御可能な表面を有する少なくとも１つのビーム偏向要素を含むビーム偏向手段を配置するステップ（１１３０）と、
    を含むことを特徴とする、方法（１１００）。