JP7399989B2 - 多チャネル撮像デバイスおよび多開口撮像デバイスを有するデバイス - Google Patents
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Description
したがって、本発明の目的は、大容量の画質と多開口撮像デバイスの小さな設置スペースを同時に可能にする多開口撮像デバイスを提供することである。
さらなる有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。
2つの波長範囲の評価を通じて、デバイス702および703は、全体視野の深度マップを作成するように構成されてよい。
図9a~図9dの角度は、任意の順序で選択されてよく、例えば、それぞれが約45°である。
ビーム偏向手段の並進変位はまた、記載される回転変位の代わりに、またはそれと組み合わせて実施されてもよい。
核となる考え方は、偏向ミラーを、偏向ミラーがその前面と後面で異なる機能を有するように実装することにある。
これにより、以下のことが可能になる。
・同じカメラが、ミラー切り替えだけで、VISまたはNIRカメラとして「同時に」または非常に迅速に連続して使用されてよい。
・視野分割および画像スティッチング(例えば、2つのチャネル)の組み合わせは明らかに可能である。
・システム自体に部分的に組み込まれる、深度マップの代替的な生成を単に通して、設置高さ全体の利点を維持しながらコストを削減する。
同一の部分視野とは、機械的公差を有す場合があるが、物体領域内の意図的なずれを含まない物体領域内の一致部分を指す。
多開口撮像デバイス110に関連して説明したように、異なる数の光学チャネルが全体的に配置されてもよい。
示される部分視野の対称配置は有利であるが、この点に関して実施形態を限定するものではない。
飛行時間/構造化された光または追加のステレオデータなどの追加の深度センサが、視野全体の深度情報に使用されてもよい。
中央に配置された未処理の画像は、光学チャネル内の視差を示す外側画像によって補完され得るが、共にオクルージョンを補償または満たすことができる。
Claims (28)
- 複数の画像センサ領域(44)を有する画像センサ手段(12)と、
複数の光学チャネル(42)であって、各光学チャネル(42)は、全体視野(60)の部分視野(64)を前記光学チャネル(42)に関連付けられた前記画像センサ手段(12)の画像センサ領域(44)上に撮像するための光学系(41)を含む、複数の光学チャネル(42)と、
を備える多開口撮像デバイスであって、
前記複数の光学チャネル(42)は、前記全体視野(60)を完全に撮像するように構成されており、
前記全体視野(60)の第1の部分視野(64a)および前記全体視野の第2の部分視野(64b)は、異なる数の光学チャネル(42)によって捕らえられ、
前記第1の部分視野(64a)および前記第2の部分視野(64b)を利用して前記全体視野(60)を完全に撮像するように構成された正確に3つの光学チャネル(42a~42c)を備え、
前記第1の部分視野(64a)は、正確に2つの光学チャネル(42a,42c)によって撮像され、前記第2の部分視野(64b)は、単一の光学チャネル(42b)によって撮像される、多開口撮像デバイス。 - 前記複数の画像センサ領域(44)からの前記複数の部分視野(64)の画像に基づいて画像情報を取得し、前記全体視野(60)の全体画像を取得するために、対応する複数の部分画像を結合することで、前記全体画像が異なる全体画像領域内の異なる数の部分画像に基づくように構成されている、画像評価のための手段(78)
をさらに備える、請求項1に記載の多開口撮像デバイス。 - 画像評価のための前記手段(78)は、前記第1の部分視野(64a)に関する深度情報を取得するために、前記第1の部分視野(64a)の第1の画像と前記第1の部分視野(64a)の第2の画像の組み合わせに基づいて第1の画像情報を組み合わせ、第2の画像情報に対して前記第1の画像情報を位置合わせすることに基づいて前記全体画像を取得するように構成されており、前記第2の画像情報は、個々の光学チャネルを利用して取得される、請求項2に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記複数の光学チャネルは、光学チャネル(42)のアレイ(14)内に隣接して配置され、前記第2の部分視野(64b)を撮像するための光学チャネル(42b)は、前記アレイ(14)内の前記第1の部分視野(64a)を撮像するための2つの光学チャネル(42a,42c)の間に配置される、請求項1から3のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第2の部分視野(64b)を撮像するための第1の光学チャネル(42b)の第1の光学系(41b)は、前記第1の部分視野(64a)を撮像するための第2の光学チャネル(42a)の第2の光学系(41a)および第3の光学チャネル(42c)の第3の光学系(41c)に向かい合わせに配置され、
前記多開口撮像デバイスは、前記第1の光学チャネル(42b)、前記第2の光学チャネル(42a)、および前記第3の光学チャネル(42c)の光路(22)を偏向させるためのビーム偏向手段(18)を含み、前記ビーム偏向手段(18)は、一方の前記第1の光学系と他方の前記第2および第3の光学系との間に配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。 - 前記第1の部分視野(64a)を撮像するための前記光学チャネルは隣接して配置され、前記第2の部分視野(64b)を撮像するための光学チャネル(42b)から離間されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第1の部分視野(64a)を撮像するための前記光学チャネル(42)は隣接して配置され、前記第2の部分視野(64b)を撮像するための光学チャネル(42b)から離間されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記全体視野(60)は、第1の全体視野(601)であり、前記複数の光学チャネルは、第2の全体視野(602)の第3の部分視野(64c)を撮像するための少なくとも1つの光学チャネル(42d)と、前記第2の全体視野(602)の第4の部分視野(64d)を撮像するための少なくとも1つの光学チャネル(42e)とを含み、前記第2の全体視野(602)は、前記第1の全体視野(601)とのオーバーラップを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第2の全体視野(602)は、前記第1の全体視野(601)の1つの区画である、または、前記第1の全体視野(601)は前記第2の全体視野(602)の1つの区画である、請求項8に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記複数の画像センサ領域(44)からの前記複数の部分視野(64)の画像に基づいて画像情報を取得し、前記第1の全体視野(601)を撮像するための光学チャネルに関連付けられた画像センサ領域(44)によって取得された画像情報を使用して前記第2の全体視野(602)の全体画像を作成するように構成された画像評価のための手段(78)を有する、請求項8または9に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第1の全体視野(601)を撮像するための前記光学チャネルおよび前記第2の全体視野(602)を撮像するための前記光学チャネルは、光学チャネルの相互線形アレイ(14)内 に配置される、請求項8から10のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第2の全体視野(602)を捕らえるための光学チャネルは、前記第1の全体視野(601)を捕らえるための少なくとも1つの光学チャネルから離間されている、請求項11に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第1の全体視野(601)を撮像するための前記光学チャネルは、光学チャネルの第1の線形アレイ(141)内に配置され、前記第2の全体視野(602)を撮像するための光学チャネルは、光学チャネルの第2の線形アレイ(142)内に配置され、前記第1の線形アレイ(141)および前記第2の線形アレイ(142)は、互いに向かい合わせに配置される、請求項8から10のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記複数の光学チャネルのうちの少なくとも1つの第1の光学チャネルおよび第2の光学チャネルは、光学チャネルの相互アレイ(14)内に隣接して配置される、請求項1から13のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記相互アレイは相互キャリア(39)を備え、前記第1の光学チャネルおよび前記第2の光学チャネルの前記光学系(41)の少なくとも一部はそこに機械的に固定され、前記光学チャネルは前記キャリア(39)を通って延在する、請求項14に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記第1の部分視野(64a)および前記第2の部分視野(64b)は、前記全体視野(60)内に互いに隣接して配置され、互いと部分的にオーバーラップする、請求項1から15のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記複数の光学チャネルは、第1の方向(y)に沿って延在する少なくとも1つのライン内の相互平面内に配置され、
前記複数の部分視野の中心は、一次元アレイを形成するために第2の方向に隣接しており、前記第1の方向に対して垂直に配置される、請求項1から16のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。 - 前記複数の光学チャネル(42)の光路(22)を偏向させるためのビーム偏向手段(18)を備える、請求項1から17のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記ビーム偏向手段(18)は、ファセットのアレイ内に形成され、1つのアセットは、各光学チャネル(42)と関連付けられ、前記ファセットの各々は、第1のビーム偏向領域と、第2のビーム偏向領域とを備え、前記ファセットは、両側で反射するミラーとして形成される、請求項18に記載の多開口撮像デバイス。
- 第1の状態において、第1の主面で前記複数の光学チャネルを第1の方向に偏向させ、第2の状態において、第2の主面で複数の光学チャネルを第2の方向に偏向させるように構成されており、前記ビーム偏向手段(18)は、前記第1の状態と前記第2の状態との間で回転式に移動可能である、請求項19に記載の多開口撮像デバイス。
- 少なくとも1つの光学チャネルは、前記光学チャネルの前記光学系(41)および前記関連付けられた画像センサ領域(44)を含む組み合わされた手段を備える撮像モジュールの一部である、請求項1から20のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 1つのモジュールは少なくとも2つの光学チャネルを備え、前記画像センサ領域(44)および/または前記光学チャネルの前記光学系(41)は相互基板を備える、請求項21に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記複数の光学チャネルは、光学チャネルの第1のグループを含み、少なくとも1つの光学チャネルを有する第2のグループを含み、前記第1のグループは、前記全体視野(60)を完全に捕らえるように構成されており、前記第2のグループは、前記全体視野(60)を完全には捕らえないように構成されている、請求項1から22のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記光学チャネル(42)の光路(22)を偏向させるためのビーム偏向手段(18)と、
光学画像安定化を可能にするために、前記光学系が配置されているライン延長方向(y)に対して平行な、または非平行な、前記画像センサ手段と前記光学系との間の並進移動に基づいて、および/または回転軸の周りの前記ビーム偏向手段(18)の回転に基づいて、前記画像センサ手段(12)と前記光学チャネルの前記光学系(41)と前記ビーム偏向手段との間に相対運動を生成するように構成された光学画像安定化装置と
を備える、請求項1から23のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。 - 前記画像安定化装置は、少なくとも1つのアクチュエータを含み、直方体の辺がまたがる2つの平面(63a,63b)の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の前記辺は、互いに対して、ならびに前記光学チャネルのアレイのライン延長方向(y)および前記画像センサ手段と前記ビーム偏向手段(18)との間の前記光学チャネルの前記光路の一部に対して平行に位置合わせされ、その体積は可能な限り小さいが、前記画像センサ手段、前記複数の光学チャネル(42)を含むアレイ(14)、および前記ビーム偏向手段を含む前記直方体を依然として含む、請求項24に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記光学チャネルのうちの1つの光学系(41)と前記画像センサ手段(12)との間の相対運動を提供するためのアクチュエータを含む集束手段を含む、請求項1から25のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
- 前記光学チャネル(42)の光路(22)を偏向させるためのビーム偏向手段(18)を備え、
前記集束手段は、前記多開口撮像デバイス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を備え、前記集束手段は、直方体の辺がまたがる2つの平面(63a,63b)の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の前記辺は、互いに対して、ならびに前記光学チャネル(42)のアレイのライン延長方向(y)および前記画像センサ手段(12)と前記ビーム偏向手段(18)との間の前記光学チャネルの前記光路(22)の一部に対して平行に整列され、その体積は可能な限り小さいが、前記画像センサ手段、前記複数の光学チャネル(42)を含むアレイ(14)、および前記ビーム偏向手段(18)を含む前記直方体を依然として含む、請求項26に記載の多開口撮像デバイス。 - 少なくとも1つの光学チャネルの前記光学系(41)は、適応レンズを含み、前記多開口撮像デバイスは、前記適応レンズの光学特性を調整するように構成されたレンズ制御手段を備える、請求項1から27のいずれか一項に記載の多開口撮像デバイス。
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