多孔径成像设备、成像系统及用于提供多孔径成像设备的方法与流程

本发明涉及多孔径成像设备、成像系统及用于提供多孔径成像设备的方法。本发明进一步涉及具有线性通道布置以及小或最小尺寸的多孔径成像系统。

背景技术：

传统相机具有对整个物场进行投影的成像通道。相机具有实现物镜与图像传感器之间的相对横向二维移位的自适应性组件以用于实现光学图像稳定功能。具有线性通道布置的多孔径成像系统由多个成像通道构成，成像通道中的每个捕捉对象的仅部分且含有偏转镜。

实现紧凑实现的对象区域或视场的多通道检测的概念是值得想望的。

技术实现要素：

本发明的目标为提供多孔径成像设备、成像系统及用于提供多孔径成像设备的方法，其实现紧凑(即具有小尺寸)实施，尤其关于达成小的建构高度。

通过独立权利要求的主题来达成此目标。

本发明的一个发现为已认识到可通过以下操作达成上述目标：通过生成使光通道的光路偏转的光束偏转工具的旋转移动，获得由图像的多孔径成像设备检测的沿着图像轴线的光学图像稳定，从而可减少或避免在成像通道与图像传感器之间的沿着各个图像方向的平移移动。平移移动的此减小程度实现减小的建构高度，且因此实现多孔径成像设备的紧凑(即具有小的建构空间，且特别地，关于达成小的建构高度或厚度)的有利实施。

根据实施例，多孔径成像设备包括图像传感器、光通道的阵列、光束偏转工具及光学图像稳定器。光通道的阵列的每个光通道包括用于将总视场的部分视场投影至图像传感器的图像传感器区域的光学件。光束偏转工具用于使光通道的光路偏转。光学图像稳定器用于为了沿着第一图像轴线的图像稳定而生成在图像传感器与阵列之间的平移相对移动，以及为了沿着第二图像轴线的图像稳定而生成光束偏转工具的旋转移动。基于旋转移动，可沿着第二图像轴线达成建构空间的低消耗。基于旋转移动，还可避免以下配置：必须通过用于生成沿着第二轴线的平移移动的致动器来启动用于生成在图像传感器与光学件之间的沿着第一轴线的平移移动的致动器。

根据另一实施例，图像稳定器包括至少一个致动器。至少一个致动器至少部分地布置于立方体的侧面所跨越(所界定)的两个平面之间，立方体的侧面彼此平行且还平行于阵列的线延伸方向及在图像传感器与光束偏转工具之间的光通道的光路的部分而对准，且立方体的体积最小，但仍然包括图像传感器、阵列及光束偏转工具。若方向(例如，厚度方向)垂直于至少一个平面，则此实现多孔径成像设备或包括多孔径成像设备的系统的小的厚度。

根据另一实施例，多孔径成像设备包括调焦工具，其包括用于调整多孔径成像设备的焦点的至少一个致动器。调焦工具至少部分地布置于立方体的侧面所跨越的两个平面之间，立方体的侧面彼此平行且还平行于阵列的线延伸方向以及在图像传感器与光束偏转工具之间的光通道的光路的部分而对准，且立方体的体积最小，但仍然包括图像传感器、阵列及光束偏转工具。有益的是，通过将致动器布置于平面中，沿着垂直于平面的方向的建构空间的消耗可较低。

根据另一实施例，光通道的阵列以单线形成。光通道的阵列的单线实施实现阵列和/或多孔径成像设备沿着垂直于阵列的线延伸方向的方向的小的空间延伸，此可实现设备的进一步的减小的尺寸。

其他实施例涉及成像系统及用于提供多孔径成像设备的方法。

其他的有益的实施例为从属权利要求的主题。

附图说明

下面将参照附图论述本发明的优选的实施例，其中：

图1a为根据实施例的多孔径成像设备的示意图；

图1b为根据实施例的多孔径成像设备的示意图，其中致动器被连接至图像传感器；

图2a为根据实施例的另一个多孔径成像设备的示意性截面侧视图；

图2b为图2a的多孔径成像设备的示意性截面侧视图；

图3为根据实施例的多孔径成像设备的示意性俯视图，其中光束偏转工具包括不同的光束偏转元件；

图4为根据实施例的具有以单线方式布置的光通道的多孔径成像设备的示意性透视图；

图5a为根据实施例的形成为刻面的阵列的光束偏转工具的示意性表示；

图5b为根据实施例的光束偏转工具的示意图，其中与图5a中的表示相比，刻面包括互相不同的排序；

图6为根据实施例的成像系统的示意性透视图；

图7为根据实施例的可(例如)使用本文中所描述的多孔径成像设备检测的总视场的示意性表示；

图8为根据实施例的包括两个多孔径成像设备的便携设备的示意性透视图；以及

图9展示包括具有公共图像传感器的第一多孔径成像设备和第二多孔径成像设备的示意性结构。

具体实施方式

在随后参照附图论述本发明的实施例之前，应理解的是，不同附图中的相同或具有相同功能或相同效果的元件、对象和/或结构具备相同的附图标记，使得在不同的实施例中表示的此类元件的描述可互相交换或适用。

图1展示根据实施例的多孔径成像设备10的示意图。多孔径成像设备10包括图像传感器12、光通道16a-h的阵列14、光束偏转工具18及光学图像稳定器22。每个光通道16a-h包括用于将总视场的部分视场投影至图像传感器12的图像传感器区域24a-h的光学件。光通道可被理解为光路的路线。光路可包括布置于阵列14中的至少一个光学元件。单个光通道可各自形成完整的成像光学件，且包括至少一个光学组件或光学件(例如，折射式、衍射式或混合式透镜)，且可投影使用多孔径成像设备整体地捕捉的整个对象的区段。孔径光阑可相对于光通道而布置。

例如，可由包括对应像素阵列的芯片各自形成图像传感器区域24a-h，其中图像传感器区域可安装于公共基体或公共电路载体(如公共板或公共挠曲板)上。当然，可选地，也可能是由公共像素阵列的部分(其横跨图像传感器区域24a-h而连续地延伸)各自形成图像传感器区域24a-h，公共像素阵列(例如)形成于单个芯片上。在此情况下，例如，仅读出图像传感器区域24a-h中的公共像素阵列的像素值。当然，所述替代物的不同的混合也是可能的，例如，存在用于两个或更多个通道的一个芯片及此外用于不同通道的另一个芯片等。在图像传感器12的多个芯片的情况下，芯片可(例如)全部一起或以分组等方式安装于(例如)一个或多个板或电路载体上。

光束偏转工具18用于使光通道16a-h的光路26偏转。图像稳定器22用于基于图像传感器12、阵列14和偏转工具18之间的相对移动而实现沿着第一图像轴线28及沿着第二图像轴线32的光学图像稳定。第一图像轴线28及第二图像轴线32可受到图像传感器区域24a-h或图像传感器12的布置或对准的影响。根据实施例，图像轴线28及32彼此垂直地布置和/或与图像传感器区域24a至24d的像素的延伸方向相一致。可选地或另外地，图像轴线28及32可指示对部分视场或总视场进行取样或检测所沿着的定向。简言之，图像轴线28及32可分别为由多孔径成像设备10检测到的图像中的第一和第二方向。图像轴线28及32(例如)包括相对于彼此≠0°的角度，例如可彼此空间垂直地布置。

若在检测操作(期间检测到部分视场或总视场)期间，多孔径成像设备10相对于视场被检测到的对象区域而移动，则光学图像稳定可能是有益的。光学图像稳定器22可用于至少部分地抵消此移动，从而减少或防止图像的模糊。为此，光学图像稳定器22可用于生成在图像传感器12与阵列14之间的平移相对移动34。为此，光学图像稳定器22可包括用于生成平移相对移动34的致动器36。尽管致动器36被表示为使得其以平移方式使阵列14移位或移动，但可选地或另外地，根据其他实施例的致动器36可被连接至图像传感器12且用于使图像传感器12相对于阵列14移动。可平行于线延伸方向35且垂直于光路26而执行相对移动34。然而，有益的是，以平移方式开始阵列14相对于图像传感器12的运动，以便(例如)将小的机械负载或零机械负载施加至图像传感器12相对于其他组件的电连接。

光学图像稳定器22可用于生成或实现光束偏转工具18的旋转移动38。为此，光学图像稳定器22可(例如)包括用于生成旋转移动38的致动器42。基于平移相对移动34，可平行于该移动(例如，沿着图像轴线28或与其相反)而获得沿着图像方向的光学图像稳定。基于旋转移动38，可获得沿着图像方向的光学图像稳定，图像方向被布置为在图像传感器12的主要侧平面中垂直于旋转移动38的旋转轴线44(例如沿着图像轴线32)。主要侧面可被理解为包括与其他侧面相比很大或最大尺寸的侧面。可选地或另外地，可布置调焦工具(例如，如结合图3所描述)，其用于改变多孔径成像设备的焦点。

简言之，可使用旋转移动38替代垂直于相对移动34的平移移动，从而获得沿着第二图像轴线32的光学图像稳定。此使得有可能减小用于实现垂直于相对移动34的平移相对移动所需的建构空间。平移相对移动可(例如)垂直于设备的厚度方向而布置，使得设备可被实施为具有小厚度(即，薄的)。由于可移动设备可被实施为具有扁平壳体，此在可移动设备的领域中是尤其有益的。

阵列14可(例如)包括光通道16a-h穿过的载体47。例如，载体47可以以不透明的方式配置并且可包括用于光通道16a-h的透明区域。光通道16a-h的光学件可在透明区域内或邻近于透明区域布置和/或布置于其末端区域。可选地或另外地，可透明地形成载体47，且(例如)载体47可包括聚合材料和/玻璃材料。在载体47的表面，可布置对总视场的各个部分视场在图像传感器的各个图像传感器区域24a-h上的投影造成影响的光学件(透镜)。

例如，致动器36和/或42可形成为气动致动器、液压致动器、压电致动器、直流马达、步进器马达、热启动致动器、静电致动器、电致伸缩致动器、磁致伸缩致动器或音圈驱动器。

光束偏转工具18可形成为在区域中是反射性的。光束偏转工具18可(例如)包括用于使光路26偏转的区域或光束偏转元件46a至46d，以使得经偏转的光路包括互相不同的角度并对总视场的互相不同的部分视场进行检测。可由光束偏转工具18和/或光通道16a-h的光学件生成不同的角度。区域46a至46d可(例如)形成为刻面镜(facetmirrior)的刻面(facet)。关于阵列14，刻面可包括互相不同的倾斜。此可实现光路26朝向彼此不同地布置的部分视场的偏转、影响、控制和/或散射。可选地，光束偏转工具18可被配置为在一侧或两侧上是反射性的表面，例如被配置为镜面。该面可被形成为平坦的或在区段中连续地弯曲或平坦的和/或可形成为在区段中不连续地弯曲或平坦的。可选地或另外地，光路26的偏转可借助于光通道16a-h的光学件而获得。

换言之，镜面(光束偏转工具)可跨越所有通道的区域是平坦的，可包括连续或非连续轮廓，和/或可以是分片平坦的(即刻面化)，单个连续或非连续轮廓之间的过渡还包括用于减小反射性的局部屏蔽或机械结构，以便减少像差或实现结构的加强，使得仅存在很少的运动诱发或热诱发的像差。

可沿着旋转轴线44以平移方式执行光束偏转工具的第一位置与第二位置之间的切换。可连续地或不连续地(例如，以双稳或多稳方式)执行沿着旋转轴线44的移动。此可被理解为(例如)位置-离散位置，光束偏转工具18在此类位置之间移动。简言之，通过将致动器42或另一致动器配置为步进器马达可获得(例如)稳定、双稳或多稳位置。若光束偏转工具18(例如)被配置为在两个位置之间来回地移动，则此类位置中的一个可为(例如)致动器的闲置位置或基于其的位置。致动器可(例如)用于执行相对于弹簧力的平移移动，在到达各自另一位置时，弹簧力发挥反作用力，一旦致动器的力移除，反作用力使光束偏转工具移动返回至其开始位置。此意味着也可在受力图的不包括局部力最小值的区域中获得稳定位置。此可为(例如)力最大值。可选地或另外地，可基于光束偏转工具18与邻近的壳体或基体之间的磁力或机械力而获得稳定位置。此意味可配置用于光束偏转工具的平移移动的致动器42或另一致动器，以便使光束偏转工具移动至双稳或多稳位置。可选地，可提供简单的机械止动件以获得界定两个末端位置的位置的双稳布置，在两个末端位置之间执行所界定的末端位置中的位置切换。

图1b展示根据一个实施例的多孔径成像设备10'的示意图。多孔径成像设备10'相对于多孔径成像设备10的修改之处在于，致动器36被机械地连接至图像传感器12且用于使图像传感器12相对于阵列14移动。可平行于线延伸方向35且垂直于光路26而执行相对移动34。

图2a展示根据实施例的多孔径成像设备20的示意性截面侧视图。多孔径成像设备20可(例如)修改多孔径成像设备10，以使得致动器36和/或42被布置为至少部分地布置于立方体55的侧面53a及53b所跨越的两个平面52a及52b之间。立方体55的侧面53a及53b可彼此平行且还平行于阵列的线延伸方向以及在图像传感器与光束偏转工具之间的光通道的光路的部分。立方体55的体积最小，但仍然包括图像传感器12、阵列14及光束偏转工具18，以及由操作导致的前述装置的移动。阵列14的光通道包括可针对每个光通道相同或互相不同地形成的光学件17。

多孔径成像设备的体积可包括平面52a与52b之间的小的或最小的建构空间。沿着平面52a和/或52b的横向侧面或延伸方向，多孔径成像设备的建构空间可能很大或具有任意尺寸。虚拟立方体的体积(例如)受到图像传感器12、单线阵列14及光束偏转工具的布置的影响，根据本文中所描述的实施例的此等组件的布置使得沿着垂直于平面的方向的此等组件的建构空间以及因此的平面52a及52b至彼此的距离变小或变为最小。关于组件的其他布置，可扩大虚拟立方体的体积和/或其他侧面的距离。

虚拟立方体55由虚线表示。平面52a及52b可包括虚拟立方体55的两个侧面或可由此类侧面跨越。可正交于平面52a和/或52b和/或平行于y方向而布置多孔径成像设备20的厚度方向57。

可布置图像传感器12、阵列14及光束偏转工具18，以使得平面52a与平面52b之间的沿着厚度方向57的垂直距离(简化但不限制，其被称为立方体的高度)最小，其中可省略体积(即，立方体的其他尺寸)的最小化。立方体55的沿着方向57的延伸可为最小的且实质上由成像通道的光学组件(即，阵列14、图像传感器12及光束偏转工具18)的沿着方向57的延伸所指示。

多孔径成像设备的体积可包括平面52a与平面52b之间的小的或最小的建构空间。沿着平面52a和/或52b的横向侧面或延伸方向，多孔径成像设备的建构空间可能很大或具有任意尺寸。虚拟立方体的体积(例如)受到图像传感器12、单线阵列14及光束偏转工具的布置的影响，可执行根据本文中所描述的实施例的此等组件的布置，以使得沿着垂直于平面的方向的此等组件的建构空间以及因此的平面52a及52b至彼此的距离变小或变为最小。关于组件的其他布置，可扩大虚拟立方体的体积和/或其他侧面的距离。

多孔径成像设备的致动器(例如，致动器36和/或42)可包括平行于方向57的尺寸或延伸。基于平面52a与平面52b之间的区域，该致动器或该等致动器的尺寸的最多50％、最多30％或最多10％的百分比可突出超出平面52a和/或52b或从该区域突出。此意味着致动器仅非必要地突出超出平面52a和/或52b。根据实施例，致动器不突出超出平面52a及52b。这是有益的，因为致动器并不扩大多孔径成像设备10的沿着厚度方向或方向57的延伸。

图像稳定器22及致动器36和/或42可包括平行于厚度方向57的尺寸或延伸。基于平面52a与平面52b之间的区域，尺寸的最多50％、最多30％或最多10％的百分比可突出超出平面52a和/或52b或从该区域突出，如(例如)针对指示致动器42的偏移布置的致动器42'所表示。此意味致动器36和/或42仅非必要地突出超出平面52a和/或52b。根据实施例，致动器36和/或42并不突出超出平面52a及52b。这是有益的，因为致动器36或42并不扩大多孔径成像设备20的沿着厚度方向57的延伸。

尽管本文所使用的术语如“顶部”、“向下”、“左”、“右”、“在……前面”或“在……后面”被用于更好的说明，但该等术语无论如何不应具有限制性效应。应理解的是，基于空间中的旋转或倾斜，此等术语可互相替代。朝向光束偏转工具18的从图像传感器12开始的x方向可(例如)被理解为在前或向前。正y方向可(例如)被理解为在顶部。沿着正或负z方向从图像传感器12、阵列14和/或光束偏转工具18向外(offside)或隔开的区域可被理解为在各个组件的旁边。简言之，图像稳定器可包括至少一个致动器36和/或42。至少一个致动器36和/或42可布置于平面48中或布置于平面52a与平面52b之间。

换言之，致动器36和/或42可布置在图像传感器12、阵列14和/或光束偏转工具18的前面、后面或旁边。根据实施例，致动器36及42被布置为以50％、30％或10％的最大范围在平面52a与平面52b之间的区域外。此意味着，至少一个致动器36和/或图像稳定器22沿着垂直于平面48的厚度方向57而从在最大尺寸52a至52b之间的平面或区域突出图像稳定器的致动器36或42的沿着厚度方向57的尺寸的最多50％。此实现多孔径成像设备20沿着厚度方向57的小的尺寸。

图2b展示多孔径成像设备20的示意性截面侧视图，光路26及26'指示多孔径成像设备20的不同的视向。多孔径成像设备可用于使光束偏转工具的倾斜改变角度α，以使得光束偏转工具18的交替不同的主要侧面被布置为面向阵列14。多孔径成像设备20可包括用于使光束偏转工具18依据旋转轴线44倾斜的致动器。例如，致动器可用于使光束偏转工具18移动至第一位置，在第一位置中，光束偏转工具18使阵列14的光通道的光路26在正y方向上偏转。为此，在第一位置中，光束偏转工具18可包括(例如)>0°且<90°、至少10°且至多80°，或至少30°且至多50°(例如，45°)的角度α。致动器可用于使光束偏转工具围绕旋转轴线44在第二位置中移位，以使得光束偏转工具18使阵列14的光通道的光路朝向负y方向偏转，如光路26'及光束偏转工具18的虚线表示所表示。例如，光束偏转工具18可被配置为在两侧面上是反射性的，使得第一光路26或26'在第一位置被偏转或反射。

图3展示根据实施例的多孔径成像设备30的示意性俯视图。多孔径成像设备30可相对于多孔径成像设备10和/或20进行修改，以使得多孔径成像设备30包括用于改变多孔径成像设备30的焦点的调焦工具54。此可基于图像传感器12与阵列14之间的可变距离56来执行，如距离56'所表示。

调焦工具54可包括用于在致动期间进行变形和/或提供在图像传感器12与阵列14之间的相对移动的致动器58。此针对多孔径成像设备30以如下方式示例性地表示：致动器58用于使阵列14沿着正和/或负x方向相对于图像传感器12移位。例如，可将阵列14定位于一侧，以使得阵列基于致动器58的致动而沿着正或负x方向移动且沿着正和/或负z方向保持实质上不移动。可(例如)基于致动器36的致动而获得用于光学图像稳定的沿着正和/或负z方向的额外的移动。根据其他实施例，致动器58或调焦工具54用于基于图像传感器12相对于阵列14的平移移位而获得在图像传感器12与阵列14之间的沿着x轴的相对移动。根据其他实施例，图像传感器12及阵列14可被移动。根据其他实施例，调焦工具54可包括至少一个其他致动器。第一致动器及第二致动器可(例如)布置于阵列14的两个相对区域处，从而在致动器的致动期间降低对移动的阵列14(可选地或另外地，图像传感器12)的定位的要求。另外，致动器58或另一致动器可用于将单线阵列14与光束偏转工具18之间的距离保持为大体上恒定或完全恒定，即使当不使用额外的致动器时，即，以如单线阵列14一样的程度移动光束偏转工具18。调焦工具54可用于通过在图像传感器12与阵列14之间的沿着图像传感器12的表面的法线的相对平移移动(调焦移动)来实现自动对焦功能。此处，可通过致动器42或另一致动器的对应的建构性配置或使用而与调焦移动同时地移动光束偏转工具18。此意味着，阵列14与光束偏转工具之间的距离保持不变和/或与调焦移动同时地移动光束偏转工具18或以一时间偏移以如调焦移动相同或类似程度移动光束偏转工具18，从而与焦点变化之前的距离相比，该距离至少在由多孔径成像设备捕捉视场的时刻无变化。可对此进行执行以使得光束偏转工具18与致动器42一起(即同时)移动，使得阵列14与光束偏转工具之间的距离保持恒定或被补偿。此意味着，阵列14与光束偏转工具18之间的距离可保持不变和/或可与调焦移动同时地或以一时间延迟在如调焦移动相同或类似程度上移动光束偏转工具18，从而阵列14与光束偏转工具18之间的距离至少在由多孔径成像设备捕捉视场的时刻与焦点变化之前的距离相比无变化。可选地，光束偏转工具18可处于闲置状态中或被排除在自动对焦移动之外。

例如，致动器58可形成为压电致动器，如弯曲梁(如，双压电芯片、三压电芯片等)。可选地或另外地，调焦工具54可包括音圈驱动器、气动致动器、液压致动器、直流马达、步进器马达、热启动致动器或弯曲梁、静电致动器、电致伸缩和/或磁致伸缩驱动器。

如在图像稳定器及其在平面48中或在平面52a与平面52b之间的区域中的布置的上下文中所描述，调焦工具54的至少一个致动器58可至少部分地布置于平面52a与平面52b之间。可选或另外地，至少一个致动器58可布置于图像传感器12、阵列14及光束偏转工具18所布置的平面中。示例性地，调焦工具54的致动器58可沿着垂直于平面48(其中布置了图像传感器12、阵列14及光束偏转工具18)的厚度方向57，从平面52a与平面52b之间的区域突出调焦工具54的致动器58沿着厚度方向57的尺寸的最多50％。根据实施例，致动器从平面52a与平面52b之间的区域突出最多30％。根据另一实施例，致动器55从该区域突出最多10％或完全位于该区域内。此意味着，沿着厚度方向57，不需要用于调焦工具54的额外的建构空间，此为优点。若(例如)阵列14包括其上布置有透镜64a至64d的透明基体(载体)62，则阵列14以及(若必要)多孔径成像设备30沿着厚度方向57的尺寸可为小的或最小的。参照图2a，此可意味着，立方体55包括沿着方向57的小的厚度，或该厚度不受基体62的影响。可由用于在单个光通道中投影的光路穿过基体62。多孔径成像设备的光通道可穿过在光束偏转工具18与图像传感器12之间的基体62。

例如，透镜64a至64d可为液体透镜，即致动器可用于控制透镜64a至64d。液体透镜可用于分别地逐通道地调整及改变折射能力以及因此调整及改变焦距及图像位置。

图4展示根据实施例的多孔径成像设备40的示意性透视图。与多孔径成像设备10相比，(例如)以单线配置阵列14，即可以以单线沿着阵列14的线延伸方向布置所有光通道16a至16d。因此，术语“单线”可指示不存在其他线。阵列14的单线配置实现阵列的较小尺寸以及最终实现多孔径成像设备40沿着厚度方向57的较小尺寸。

多孔径成像设备40可用于基于光束偏转工具18而在互相不同的方向上检测视场。例如，光束偏转工具可包括第一位置或pos1位置及第二位置或pos2位置。光束偏转工具可基于平移或旋转移动而在第一位置pos1与第二位置pos2之间切换。例如，光束偏转工具18可以是沿着单线阵列14的线延伸方向z以平移方式(如平移移动66所指示)可移动的。例如，平移移动66可大体上平行于线延伸方向65而布置，阵列14的至少一条线是沿着该线延伸方向布置的。例如，平移移动可用于将不同的刻面放置于光通道16的光学件的前面，以便获得多孔径成像设备40的不同的视向。光束偏转工具18可用于在第一位置pos1中在第一方向上(例如，至少部分地在正y方向上)引导光路26a至26d。光束偏转工具18可用于在第二位置pos2中在不同于第一方向的方向上(例如，至少部分地在负y方向上)引导(即每个光通道的)光路26a至26d。例如，致动器42可用于基于光束偏转工具18沿着移动方向66的移动而使光束偏转工具18从第一位置pos1移动至第二位置pos2。致动器42可用于将沿着移动方向66的平移移动与旋转移动38相叠加。可选地，多孔径成像设备40可包括用于使光束偏转工具沿着移动66方向或与其相反的方向移动的另一致动器。

如在图2b的上下文中所描述，致动器42可用于基于光束偏转工具18的旋转而获得光束偏转工具的第一及第二位置。对于用于位置之间的切换的旋转移动及沿着方向66的平移移动，第一位置pos1与第二位置pos2之间的移动可与旋转移动38相叠加。

图5a展示形成为刻面46a至46h的阵列的光束偏转工具18的示意图。若(例如)光束偏转工具18被定位于第一位置中，则分别用数字1、2、3及4标识的刻面46a至46d可使四个光通道的光路在第一方向上偏转。若光束偏转工具18处于第二位置中，则基于刻面46e至46h(如分别通过数字1'、2'、3'及4'标识)，每个光通道的光路可在第二方向上偏转。例如，刻面46a至46d及46e至46h可被称为按区块布置。针对光束偏转工具18的沿着平移方向66的平移移动，可行进大体上对应于沿着线延伸方向65的多个光通道的延伸长度的距离88。例如，根据图4的实施例，此距离为四个光通道沿着线延伸方向65的延伸。根据另一实施例，光束偏转元件的数目可不同于光通道的倍数。可在光束偏转工具的位置中配置或布置至少一个光束偏转元件，从而使至少两个光通道的光路偏转。

图5b展示光束偏转工具18的示意图，其中与图5a中的表示相比，刻面46a-g包括互相不同的排序。图5b中所表示的光束偏转工具包括针对每个光通道的光通道46a-g的可替换的布置，如序列1、1'、2、2'、3、3'、4及4'所表示。此布置实现距离88'，光束偏转工具18沿该距离被移动以便在第一位置与第二位置之间进行切换。与图5a的距离88相比，距离88'可较小。例如，距离88'可大体上对应于阵列14的两个邻近光通道之间的距离。例如，两个光通道在彼此之间可包括大体上对应于刻面沿着移动方向65的至少一个尺寸的距离或空间。例如，当将光束偏转元件配置或布置于光束偏转工具的位置中以便使至少两个光通道的光路偏转时，距离88'还可不同于两个邻近光通道之间的距离。

图6展示根据实施例的成像系统60的示意性透视图。成像系统60包括多孔径成像设备10。根据其他实施例，作为多孔径成像设备10的替代或补充，成像系统60包括至少一个多孔径成像设备20、30和/或40。成像设备60包括扁平壳体92。扁平壳体92包括沿着第一壳体方向a的第一延伸94a。扁平壳体92还包括沿着第二壳体方向b的第二延伸94b，以及沿着第三壳体方向c的第三延伸94c。例如，壳体方向a在空间中可平行于厚度方向57而布置。扁平壳体92的沿着壳体方向a的延伸94a可被理解为扁平壳体92的最小尺寸。与最小延伸相比，沿着其他壳体方向b或c的其他延伸94b和/或94c的值与沿着壳体方向a的延伸94a相比可以是至少三倍、至少五倍或至少七倍。简言之，与沿着其他壳体方向b或c的其他延伸94b及94c相比，延伸94a可较小、大体上较小或必要时比其小一个尺寸。

扁平壳体92可包括一个或多个隔膜96a至96b，通过一个或多个隔膜，光路26和/或26'可(例如)基于多孔径成像设备10的光束偏转光束而被偏转。隔膜可以是(例如)电致变色隔膜和/或被布置于显示器的区域中。

成像系统60可被配置为便携设备。例如，成像系统60可为便携通讯设备，如移动电话或所谓的智能电话、平板电脑或便携式音乐播放设备。成像系统60可被实施为监视器(例如)以用于导航、多媒体或电视系统中。可选地或另外地，成像设备60还可被布置在如镜面的反射表面的后面。

在移动通信设备的领域中，多孔径成像设备10、10'、20、30和/或40的布置可以是有益的，这是由于基于沿着长的壳体侧面94b和/或94c的部件的布置的多孔径成像设备沿着壳体方向94a的延伸可以是小的，从而成像系统60可具有小的延伸94a。换言之，可由视向的一维改变及旋转移动来替换图像传感器及物镜的相对二维横向移动(其在现有系统中影响视场的角度的二维改变(对应于扫描))。可通过改变镜面(光束偏转工具)相对于成像通道的光轴线(线延伸方向)的对准、通过使旋转定位的镜面到达另一定向来执行视向的一维改变，镜面的旋转轴线垂直于或几乎垂直于成像通道的光轴线。为了调整垂直于上述方向的视向，图像传感器和/或阵列物镜(光通道的阵列)可彼此横向地移动。通过两种移动的相互作用，可达成二维光学图像稳定。

为了实现小的建构高度，用于实现移动而布置的组件(例如，致动器)及子系统(如图像处理)可在必要时排他性地布置在通过成像光路(即在平面52a与平面52b之间)界定的空间的旁边、前面和/或后面，且根据实施例不布置在空间的上面或下面。此实现用于光学图像稳定的执行单元(致动器)的空间分离。进行此分离，可达成所需组件的数目的减少，相机系统的制造成本可较低，且可达成与现有结构相比的建构高度的明显的减小。参照图2a，与已知系统的差异在于光通道的透镜(光学件)可大体上界定平面52a与平面52b的距离。此实现装置的小的建构高度，这是有益的。在现有系统中，透镜的主平面平行于平面52a及52b，而阵列的光学件的主平面正交于平面52a及52b布置。

图7展示可(例如)使用本文中所描述的多孔径成像设备检测的总视场70的示意性表示。可将多孔径成像设备的光通道的光路引导至互相不同的部分视场72a至72d，其中每个光通道可关联至部分视场72a至72d。例如，部分视场72a至72d彼此重叠，以便实现将单个部分图像结合至整个图像。若多孔径成像设备包括除四个以外的个数的光通道，则总视场70可包括除四个以外的个数的部分视场。可选地或另外地，可由更多数目的模块(多孔径成像设备)的第二或更高数目的光通道检测至少部分视场72a至72d，以便建立立体、三重(trio)、四重(quattro)相机以利用这些相机捕捉三维对象数据。可单独地配置所述模块或将其配置为相干系统，且可将其布置于壳体92内的任何位置处。一起形成立体、三重或四重相机的不同模块的图像可通过像素的片段而偏移且用于实施超分辨率的方法。例如，光通道的数目和/或多孔径成像设备的数目和/或部分视场的数目是任意的，且可包括至少两个、至少三个、至少四个、至少十个、至少20个或甚至更高值的数目。其他线的光通道也可捕捉彼此重叠的部分区域且一起覆盖总视场。此实现阵列相机的立体、三重、四重等结构，阵列相机由在其子群组内部分重叠且覆盖总视场的通道构成。

图8展示设备80的示意性透视图，该设备包括壳体72及布置于壳体72内的第一多孔径成像设备10a及第二多孔径成像设备10b。设备80用于使用多孔径成像设备立体地检测总视场70。例如，总视场70被布置于壳体的远离主要侧面74a的主要侧面74b处。例如，多孔径成像设备10a及10b可分别通过透明区域68a及68c来检测总视场70，其中布置于主要侧面74b内的隔膜78a及78c是至少部分透明的。布置于主要侧面74a内的隔膜78b及78d可至少部分地光学封锁透明区域68b和/或68d，从而至少减小来自面对主要侧面74a的一侧的杂光(其可扭曲由多孔径成像设备10a和/或10b捕捉的图像)的范围。尽管多孔径成像设备10a及10b在空间中彼此以一定距离而空间地布置，但也可在空间上邻近或组合地布置多孔径成像设备10a及10b。例如，成像设备10a及10b的单线阵列可彼此相邻或彼此平行地布置。单线阵列可对彼此形成线，每个多孔径成像设备10a及10b包括单线阵列。成像设备10a及10b可包括公共光束偏转工具，和/或公共载体62，和/或公共图像传感器12。作为多孔径成像设备10a和/或10b的替代或补充，可布置多孔径成像设备10、10'、20、30或40。

透明区域68a至68d可另外配备有在不使用情况下覆盖光学结构的可切换隔膜78a至78d。隔膜78a至78d可包括以机械方式移动的部件。可使用致动器来执行机械移动的部件的移动，例如，如针对致动器36及45所述。可选地或另外地，隔膜78a至78d可以是电性可控的并包括电致变色层或电致变色层序列，即形成为电致变色隔膜。

图9展示包括第一多孔径成像设备10a及第二多孔径成像设备10b的示意性结构，其可(例如)布置于成像系统80内。阵列14a及14b以单线形成且形成公共线。图像传感器12a及12b可安装于公共基体上或安装于公共电路载体(如公共板或公共挠曲板)上。可选地，图像传感器12a及12b可包括互相不同的基体。当然，所述替代物的不同混合也是可能的，如包括公共图像传感器、公共阵列和/或公共光束偏转工具18的多孔径成像设备，以及包括单独的组件的其他多孔径成像设备。由于可通过控制少数致动器来获得任何组件的高精度移动，公共图像传感器、公共阵列和/或公共光束偏转工具是有益的，且可减少或避免致动器之间的同步。此外，可达成较高的热稳定性。可选地或另外地，其他和/或互相不同的多孔径成像设备10、10'、20、30和/或40还可包括公共阵列、公共图像传感器和/或公共光束偏转工具。

本文中所描述的实施例实现具有线性通道布置(即具有沿着线延伸方向的一条或多条线)，并且具有使用图像传感器与成像光学件之间的单轴平移移动以及光束偏转镜阵列的单轴旋转移动的光学图像稳定的多孔径成像系统。

尽管在先描述的实施例被描述为布置了数目为四或其倍数的光通道，但根据其他实施例的多孔径成像设备可包括任意数目的光通道，例如，可布置至少两个、至少三个、至少四个、至少十个或更多个光通道。

尽管在先描述的实施例被描述为光学图像稳定器22包括致动器36及致动器42，但根据其他实施例，致动器36及42还可形成为公共致动器。例如，可借助于电力和/或移位转译器(传输)将致动器产生的移动引导至图像传感器12、光学阵列14和/或光束偏转工具18，从而获得各个移动。可选地或另外地，也可由多个致动器来移动一个或多个组件，例如，如在多孔径成像设备40的上下文中所述。

例如，图像传感器可形成为互补金属氧化物半导体(cmos)或与其不同的技术。各个阵列的光通道可被理解为，其界定其中引导至各个图像传感器区域的光路在光学上被改变的区域。因此，与图像传感器区域关联的光路可穿过阵列的光通道。

在先已参考如下事实：从光束偏转工具开始，可在互相不同的方向上引导光路或光轴线。此可通过在光束偏转工具的偏转期间引导光路和/或通过光学件来获得，以便使其不再彼此平行。光路或光轴线可不同于光束偏转之前或无光束偏转时的平行。随后通过声称通道可具备某种预先发散对此情况进行描述。利用光轴线的此预先发散，有可能(例如)并非所有刻面倾斜不同于光束偏转工具的刻面，而是通道的某些群组(例如)具有带有相同倾斜或被偏转至相同倾斜的刻面。然后，后者可整体地或连续地彼此合并而形成，即形成为与线延伸方向上邻近的通道的此群组关联的刻面。然后，所述通道的光轴线的发散可源自如通过光通道的光学件的光学中心与通道的图像传感器区域之间的横向偏移获得的所述光轴线的发散。例如，预先发散可被限于一个平面。例如，光轴线在光束偏转之前或无光束偏转时可位于公共平面中，然而仍在公共平面内发散，且刻面仅影响另一横向平面内的额外的发散，即仅不同于光轴线的在先提及公共平面，所有刻面平行于线延伸方向且平行于彼此而倾斜，其中此处多个刻面可具有相同倾斜或可共同关联至通道的群组，这些通道的光轴线(例如)可能已经在光束偏转之前或无光束偏转时的成对光轴线的在先提及公共平面的方面有所不同。简言之，光学件可实现光路沿着第一(图像)方向的(预先)发散，且光束偏转工具可实现光路沿着第二(图像)方向的发散。

可例如通过使光学件的光学中心位于沿着线延伸方向的直线上而获得可能存在的所提及的预先发散，而以如下方式布置图像传感器区域的中心：与光学中心沿着图像传感器区域的平面的法线至图像传感器平面中的直线上的点的投影偏离，例如在沿着线延伸方向和/或沿着垂直于线延伸方向和图像传感器法线的方向以通道特定方式与图像传感器平面中的在先提及的直线上的点偏离的点处。可选地，可例如通过使图像传感器的中心位于沿着线延伸方向的直线上而获得预先发散，而光学件的中心被布置为与图像传感器的光学中心沿着光学件的光学中心的平面的法线至光学中心的平面中的直线上的点的投影偏离，例如在沿着线延伸方向和/或沿着垂直于线延伸方向及光学中心的平面的法线的方向以通道特定方式与光学中心的平面中的在先提及的直线上的点偏离的点处。优选地，在先提及的从各个投影的通道特定偏离仅位于线延伸方向上，即仅位于仅一个公共平面中的光轴线具备预先发散。光学中心及图像传感器区域中心位于直线上，该直线平行于线延伸方向，但在其间具有不同的距离。相比之下，透镜与图像传感器之间的在线延伸方向的垂直横向方向上的横向偏移导致建构高度的扩大。线延伸方向上的仅面内偏移不会改变建构高度，但可导致更少刻面和/或仅在角度定向上包括倾斜的刻面，这会简化结构。例如，彼此邻近的光通道可包括位于公共平面内、彼此偏斜(即具备预先发散)的光轴线。可相对于光通道的群组布置刻面，其仅在一个方向上倾斜，且平行于线延伸方向。

另外，可假设一些光通道与相同的部分视场关联，例如出于超分辨率的目的或为了增大分辨率，其中所述通道使用该分辨率对各个部分视场进行取样。此群组内的光通道可在光束偏转之前平行地延续且通过刻面偏转至部分视场。若群组的通道的图像传感器的像素图像将位于此群组的另一通道的图像传感器的像素的图像之间的中间位置中，将是有益的。

即使不出于超分辨率的目的而仅出于立体目的，可以想到以下配置：其中线延伸方向上的紧邻通道的群组以其部分视场完全覆盖总视场，且互相紧邻的通道的另一群组也完全覆盖总视场。

还可以以多孔径成像设备和/或包括此多孔径成像设备、具有单线通道布置的成像系统的形式实施以上实施例，其中每个通道传送总视场的部分视场，且部分视场部分重叠。具有用于3d图像检测的立体、三重、四重等结构的多个此等多孔径成像设备的结构是可能的。多个模块可形成为一条连续线。连续线可使用相同的致动器及公共光束偏转元件。可存在于光路中的一个或多个补强基体可跨过形成立体、三重、四重结构的整条线路而延伸。可使用超分辨率的方法，其中多个通道投影相同的部分图像区域。即使没有光束偏转装置，光轴线也可是发散的，从而光束偏转单元上需要更少的刻面。有利地，刻面因而仅具有一个角度组件。图像传感器可为整体的，具有仅一个相干像素矩阵或多个不连续的像素矩阵。图像传感器可由(例如)彼此紧接地布置于印刷电路板上的多个子传感器组成。可配置自动对焦驱动器以使得光束偏转元件与光学件同步地移动或使光束偏转元件闲置。

即使已在装置的上下文中描述一些方面，但应理解，所述方面还表示对应方法的描述，使得装置的模块或结构组件也可被理解为对应方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在上下文中已描述的或描述为方法步骤的方面还表示对应装置的对应区块或特征的细节的描述。

上述实施例仅表示本发明的原理的说明。应理解，本领域的其他技术人员将了解本文中所描述的配置及细节的修改和变形。这也是希望仅由权利要求的范围限制而不借助于本文说明书和对实施例的论述而呈现的特定细节限制本发明的原因。