本发明涉及一种多孔径成像装置、一种具有多孔径成像装置的成像系统(例如，移动电话)及一种用于拍摄目标区域的方法。另外，本发明涉及一种多孔径成像装置及一种影像系统，该影像系统具有对若干非连续影像区域逐通道使用的通道成像系统。
背景技术：
常规摄影机在一个通道内传输全视场且关于小型化受限制。在智能电话中，使用两个摄影机，它们被定向于显示器的表面法线的方向上及相反方向上。在已知的多孔径成像系统中，连续的部分目标区域被分配至每个通道，该部分目标区域被变换至连续的部分影像区域。
因此，将需要允许小型化装置拍摄全视场同时确保高影像质量的概念。
技术实现要素：
此目标通过独立权利要求的主题而达成。
本发明的核心想法为如下发现：包括至少一个光学件的光通道同时投影待拍摄的目标区域的不同且不相交的部分目标区域。此意味着为了拍摄影像，不同的部分目标区域被共同光学件投影于影像传感器的不同影像传感器区域上。此允许将一个光学件共同地用于投影不同的部分目标区域，允许成像光学件的数目减少且因此允许用于投影目标区域的光学件阵列的小型化。
根据实施例，一种多孔径成像装置包括：至少一个影像传感器；以及并列光通道的阵列，其中每个光通道包括用于将目标区域的至少一个部分区域投影于该影像传感器的影像传感器区域上的光学件。第一光通道的第一光学件被配置为将该目标区域的第一部分区域投影于第一影像传感器区域及该目标区域的第二影像传感器区域投影于第二影像传感器区域上。第二光通道的第二光学件被配置为将该目标区域的至少第三部分区域投影于第三影像传感器区域上。该第一部分区域及该第二部分区域在该目标区域中不相交。该第三部分区域与该第一部分区域不完全重叠。此实施例的优点为可以减少阵列中必要的光通道的数目且因此减少光学件(透镜)的数目。归因于节省材料及集成成本以及结构的宽度减少且因此的结构的小型化，此导致简化且成本有效的制造。举例而言，该宽度涉及阵列的线延伸方向，光通道沿该线延伸方向布置。另外，在第一部分区域与第二部分区域之间未出现目标相依像差，即，影像位置的侧向移位，因为使用了同一光学件且因此未显示视差。根据另一实施，该第三部分区域与该第二部分区域也不完全重叠，以使得连续目标区域被拍摄。
根据另一实施例，一种成像系统包括此多孔径成像装置。成像系统的实施包括至少第一及第二多孔径成像装置，以使得该目标区域可以立体地或以更高阶拍摄。此允许该目标区域的3d拍摄以及通过使用超分辨率进行的具有较高分辨率的影像拍摄。
根据另一实施例，一种用于拍摄目标区域的方法包括：光通道的光学件通过利用每个光通道将该目标区域的至少一个部分区域投影于影像传感器的影像传感器区域上而利用并列光通道的阵列投影该目标区域。投影该目标区域被执行以使得通过该第一光通道的第一光学件将该目标区域的第一部分区域投影于第一影像传感器区域上且该目标区域的第二部分区域投影于第二影像传感器区域上。该目标区域的第三部分区域被第二光通道的第二光学件投影，以使得该第一部分区域及该第二部分区域在该目标区域中不相交且使得该第三部分区域与该第一部分区域不完全重叠。
根据实施例，一种多孔径成像装置包括并列光通道的单行阵列及用于使该光通道的光学路径偏转的光束偏转构件。该光束偏转构件包括第一位置及第二位置，在第一位置与第二位置之间，该光束偏转构件沿该单行阵列的线延伸方向以平移方式可移动。该光束偏转构件被配置为使得光束偏转构件在该第一位置及该第二位置中使每个光通道的光学路径在不同方向上偏转。
根据另一实施例，影像稳定器和/或聚焦构件的至少一个致动器被布置成使得至少一个致动器至少部分地布置在由立方体的侧面横跨的两个平面之间。该立方体的侧面彼此平行以及平行于该阵列的线延伸方向和在该影像传感器与该光束偏转构件之间的光通道的光学路径的部分而对准。平面的表面法线的方向可被视为装置的厚度方向。该立方体的体积最小，且仍包含该影像传感器、该阵列及该光束偏转构件。此允许壳体的扁平实施。与现存解决方案相反，此使得摄影机在任何状态下均不会在厚度方向上突出于壳体的立方体形体积外。
其他有利实施为从属权利要求的主题。
附图说明
下文将参看附图论述本发明的较佳实施例。其展示：
图1为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图；
图2a为用于投影全目标区域或全视场的替代概念的示意性俯视图；
图2b为多孔径成像装置的示意性俯视图，其中光通道具有倾斜光轴，
图3a为根据本文中所描述的实施例的多孔径成像装置的影像传感器区域的示意性俯视图；
图3b为部分目标区域沿两个方向的假想分布；
图4a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置包含用于投影目标区域的部分区域的影像传感器；
图4b为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置另外包含光束偏转构件；
图5a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中布置单体影像传感器；
图5b为图5a的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中布置光束偏转构件；
图6为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中至少一个其他透镜被布置在至少一个光通道中；
图7a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置包含光通道内的相邻部分区域之间的至少部分不透明结构；
图7b为根据另一实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中至少部分不透明结构具有变化的横截面；
图7c为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中光通道包含部分区域光学件；
图7d为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中至少部分不透明结构以直线方式配置；
图7e为根据实施例的另一多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置包含部分区域光学件；
图7f为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中部分区域光学件以连续方式形成；
图7g为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中光通道的光学件形成为连续组件；
图7h根据实施例的多孔径成像装置的示意性侧视截面图，其中光通道的光学件被布置在两个光学平面中；
图8a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中第一光学平面的透镜被布置在共同透明基体上；
图8b为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中至少部分不透明结构被布置在光通道的部分区域与另一光通道的部分区域之间；
图9a为根据实施例的成像系统的示意性俯视图，该成像系统包含第一多孔径成像装置及第二多孔径成像装置；
图9b为根据另一实施例的成像系统的示意性俯视图，其中两个多孔径成像装置包含共同影像传感器12及共同光束偏转构件18；
图10a为根据实施例的成像系统的示意性俯视图，该成像系统包含用于光通道的每个部分区域的一个影像传感器；
图10b为根据实施例的成像系统的示意性俯视图，其中为两个多孔径成像装置布置共同光束偏转构件；
图11a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中光通道各自被配置为投影目标区域的两个或更多个部分区域；
图11b为用于示出不相交的部分区域的部分目标区域的例示性示意图；
图11c为根据实施例的如可由光束偏转构件获得的目标区域中的部分目标区域的实际布置；
图12a为根据实施例的图11a至图11c的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中影像传感器形成为一个连续影像传感器；
图12b为根据实施例的图11a至图11c的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中至少部分不透明结构被布置在光通道的部分区域之间；
图12c为图11a至图11c的多孔径成像装置的示意性俯视图，其中光束偏转构件包含每个通道一个琢面；
图13a为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置相较于图11a至图11c的多孔径成像装置包含孔径光阑；
图13b为根据实施例的多孔径成像装置的示意性俯视图，该多孔径成像装置包含部分区域光阑；
图14为根据实施例的若干部分区域所使用的光学件的可能实施的光学失真的示意图；
图15a为在第一操作状态下的根据实施例的装置的示意性侧视截面图；
图15b为在第二操作状态下的图15a的装置的示意性侧视截面图；
图16为根据另一实施例的装置的示意性侧视截面图，该装置包含盖罩；
图16b为在第二操作状态下的图16a的装置的示意性侧视截面图；
图16c为在第三位置中的图16a的装置的示意性侧视截面图；
图17a为在第一操作状态下的根据另一实施例的装置的示意性侧视截面图，该装置包含至少部分透明的盖罩；
图17b为在第二操作状态下的图17a的装置的示意性侧视截面图；
图17c为图17a的装置的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件另外以平移方式可移动；
图18a为在第一操作状态下的根据实施例的装置的示意性侧视截面图，该装置具有以平移方式可移位的盖罩；
图18b为在第二操作状态下的图18a的装置的示意性侧视截面图；
图19a为根据实施例的装置的示意性侧视截面图，其中盖罩以旋转可移动的方式布置；
图19b为图19a的装置的示意性侧视截面图，其中行进托架以平移方式可移动；
图19c为在第二操作状态下的图19a的装置的示意性侧视截面图；
图20a为在第一操作状态下的根据实施例的装置的示意性侧视截面图，该装置相较于图19的装置包含至少部分透明的盖罩；
图20b为图20a的装置的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件包含在第一位置与第二位置之间的中间位置；
图20c为图20a的装置的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件完全延伸出壳体体积；
图20d为图20a的装置的示意性侧视截面图，其中相较于图20a至图20c，至少部分透明的盖罩之间的距离扩大；
图21为根据实施例的装置的示意性透视图，该装置包含三个多孔径成像装置；
图22为图21的装置的截面的放大透视图；
图23为根据实施例的装置的示意性透视图，其中光束偏转构件借助于安装元件连接至多孔径成像装置；
图24a为在第一操作状态下的根据实施例的装置的示意性透视图，该装置具有例示性形状的盖罩；
图24b为根据实施例的在第二操作状态下的图24a的装置的示意图；
图24c为根据实施例的图24a的替代例的示意性图示；
图25a至图25b为根据实施例的多孔径成像装置的详细图示；
图26为根据图25a至图25b的多孔径成像装置，根据实施例，该多孔径成像装置增补了用于实现相对移动以用于光学影像稳定及用于调适聚焦的额外构件；
图27a为根据实施例的布置在扁平壳体中的多孔径成像装置的示意图；
图27b为用于立体地拍摄全视场的多孔径成像装置的示意性结构；
图28为根据实施例的3d多孔径成像装置的示意图；
图29a为根据实施例的另一多孔径成像装置的示意图，根据实施例，该多孔径成像装置增补了用于实现相对移动以用于聚焦控制及光学影像稳定的额外构件；
图29b至图29e为根据实施例的光束偏转装置的示意性侧视图；
图30a为根据实施例的多孔径成像装置的示意图，该多孔径成像装置具有用于光学特性的通道个别调整的调整构件；
图30b为根据实施例的具有调整构件的多孔径成像装置的变型；
图31为根据实施例的增补了额外致动器的图29a的装置的示意图；及
图32为根据实施例的多孔径成像装置中的致动器的布置的示意图。
具体实施方式
在以下参考附图详细论述本发明的实施例之前，应注意，相同的、功能上相等或相等元件、对象和/或结构在不同图中具备相同附图标记，以使得不同实施例中所示出的这些元件的描述可互换或互应用。
图1展示根据实施例的多孔径成像装置1000的示意性俯视图。多孔径成像装置1000可以是被配置为拍摄呈若干部分目标区域(部分视场)74a至74c形式的目标区域(视场)26的装置。所拍摄的部分目标区域74a至74c可通过装置1000或下游计算装置(诸如，处理器、场可编程门阵列(fpga)、cpu(中央处理单元)及特定于方法的硬件，诸如asic等)而被装配成全影像。根据实施例，通过多个部分目标区域74a至74c扫描目标区域26。多个可为至少3个、至少4个、至少5个、至少9个或更多。
装置1000包括影像传感器12以及并列光通道16a及16b的阵列14，各通道分别包括光学件64a及64b。这意味着每个光通道16a及16b分别包含光学件64a及64b，用于将目标区域26的至少一个部分区域74a至74c分别投影于影像传感器的影像传感器区域58a、58b及58c上。以那样的方式，例如，光学件64a将部分区域74a投影于影像传感器区域58a上，通过光学路径17a示出。另外，光学件64a将部分区域74b投影于影像传感器区域58b上，通过光学路径17b示出。部分区域74a及74b在目标区域26中不相交，这意味着这些部分区域不重叠和/或完全不同。
结合光束偏转构件18的每个光通道16a至16b的部分视场的限制可导致多孔径成像装置1000的安装高度降低(主要效应)，这是由于安装高度被实现为垂直于多孔径成像装置的检视方向而实现的。另外，实现每个通道的光学件的简化，因为每通道可布置较少透镜，因为对于拍摄部分视场，场像差的更简单校正是可能的(次要效应)。
光通道16b的光学件64b被配置为将部分区域74c投影于影像传感器区域58c上，如通过光学路径17c所示出。部分区域74c与部分区域74a和/或74b重叠，以使得通过影像传感器区域58a、58b及58c的部分影像的图像处理，可获得目标区域26的全影像。替代地，还可与光通道16a相当地配置光通道16b；这意味着影响两个光学路径以使得目标区域的两个不相交的部分区域被引导至两个影像传感器区域。
多孔径成像装置1000可包含可选的光束偏转构件18，其被配置为使光通道16a及16b的光学路径偏转以使得光学路径被引导朝向目标区域26。光学路径17a、17b及17c可在影像传感器区域58a至58c与可选的光束偏转构件18之间在共同平面中倾斜于彼此而延续。这意味着光通道的检视方向与光学路径分别可以不同且可在共同平面中。通过光束偏转构件18进行的偏转，沿第二方向的检视方向可改变，从而通过使光学路径偏转，可拍摄目标区域26的彼此是二维分布的多个部分区域。根据其他实施例，其他光通道可被布置在光通道16a及16b的旁边。替代地或另外，目标区域的其他部分区域被光学件64a投影于影像传感器12的其他(未示出)影像传感器区域上，其中部分区域彼此各不相交。其他部分区域可沿方向142和/或方向144偏移于部分区域74a。光束偏转构件18可使光学路径17a及17b偏转，以使得目标区域中的各个部分区域不再彼此不相交。然而，有利地，部分区域甚至在光学路径的偏转之后仍保持不相交。
简言之，彼此倾斜定向的光学路径17a及17b允许部分目标区域74a及74b对于彼此的侧向偏移。多孔径成像装置1000的实施现可被执行以使得如所示出的，部分目标区域74a及74b在目标区域26中沿第一方向142偏移于彼此。替代地或另外，部分目标区域74a及74b还有可能在目标区域26中沿第二方向144侧向地偏移于彼此，其中也可结合两个偏移方向。举例而言，方向142及144可平行于待拍摄或已拍摄的影像的影像轴线。这意味着还可在无光束偏转构件18的情况下获得在两个维度上偏移于彼此的部分区域74a至74c。
虽然影像传感器12被示出为该影像传感器包括影像传感器区域58a、58b及58c，但根据其他实施例的多孔径成像装置包含至少两个、三个或更多个影像传感器，总体上提供影像传感器区域58a、58b及58c的总量。总量可为影像传感器区域的任何数目，诸如至少三个、至少六个或至少九个。因此，影像传感器可包括仅一个或若干影像传感器区域58a至58c。多孔径成像装置可包括一个或若干影像传感器。
在影像传感器区域58a至58c之间的区域中，可布置非光敏集成电路、电子组件(电阻器、电容器)和/或电连接元件(接合线、过孔)等。
视情况而定，光通道16a及16b可与相邻光通道的至少部分不透明的结构1002a至1002c和/或光通道的环境至少部分地隔离，以便至少部分地防止杂散光进入至光通道16a或16b中且以便获得所拍摄影像的质量。
换言之，多孔径成像装置可包括各自传输目标区域的部分区域的若干成像通道(光通道)，其中部分区域彼此部分地覆盖或重叠且光通道中的至少一个投影至少两个非连续目标区域。这意味着在通道的影像中存在间隙。数个或总数个光通道可完全地传输全视场。
图2a展示用于根据先前技术投影全目标区域或全视场的替代概念的示意性俯视图。举例而言，多孔径成像装置2000包括四个光通道16a至16d，每个光通道投影全视场的部分区域。相邻光通道的全目标场的部分区域可部分地重叠，以使得相邻光通道的部分视场逐通道地在彼此之间不具有间隙。举例而言，可通过光束偏转构件18的不同地倾斜于彼此的琢面68a至68d获得光学路径17a至17d的通道个别偏转。
图2b展示根据先前技术的多孔径成像装置2000'的示意性俯视图，其中光通道16a至16d具有倾斜光轴以使得若干通道的琢面68a及68b可被共享。可沿角度分量(正交于光通道16a至16d的线延伸方向)执行琢面的倾侧，其可导致光束偏转构件18的简化。
图3a展示根据本文中所描述的实施例的多孔径成像装置的影像传感器区域58a至58f的示意性俯视图。影像传感器区域58a至58f可为至少一个影像传感器的部分。光通道的光学路径17a至17f可被布置在一个或若干平面中。举例而言，光学路径17a至17f被布置在单一平面中在影像传感器区域58a至58f与光学件64a至64d之间。替代地，光学路径的第一子集(诸如，光学路径17a、17b及17f)可被布置在第一平面中，且光学路径的第二子集(诸如，光学路径17c、17d及17e)可被布置在第二平面中。可通过在两个或若干行中布置光通道而执行在两个或若干平面中的布置。可通过光束偏转构件18偏转光学路径17a至17f，以使得部分目标区域74a至74f沿方向142及144分布。光学路径17a至17f至部分目标区域74a至74f的分配也通过阿拉伯数字1、1'、2、3、3'及4指示。
图3b展示在无图3a的光束偏转构件18的情况下部分目标区域74a至74f沿方向142及144的假想分布。部分区域74a和74b以及74d和74e彼此不相交。归因于光束偏转构件18，部分区域74c分别与部分区域74a及74b部分地重叠。另外，部分区域74f与部分区域74d及74a部分地(即，不完全)重叠，以使得总体上获得重叠的部分区域74a至74f，可从这些部分区域装配全影像。
替代地或另外，根据其他实施例，影像传感器区域58a至58f、光学件64a至64d和/或其他光学件的分布可被实施为使得实现部分区域74a至74c与74d至74f的重叠，从而可省略光束偏转构件18的布置。然而，可提供光束偏转构件18以影响多孔径成像装置18的检视方向，即，使光学路径17a至17f偏转。
图4a展示包含影像传感器12a至12f的多孔径成像装置4000的示意性俯视图，其中目标区域的一个部分区域各自借助于光学路径17a至17f而被投影于单独的影像传感器12a至12f上。简言之，这意味着每个影像传感器12a至12f提供用于投影部分区域的影像的影像传感器区域。
影像传感器12a至12f可完全或部分地布置在共同基体上。如已在图1的上下文中论述，影像传感器12a至12f中的至少两个可被配置为共同影像传感器的影像传感器区域。在影像传感器区域58a至58c之间的区域中，可布置非光敏集成电路、电子组件(电阻器、电容器)和/或电连接元件(接合线、过孔)等。
图4b展示另外包含光束偏转构件18的多孔径成像装置4000的示意性俯视图，该光束偏转构件18包括琢面68a及68b。光束偏转构件18可被配置为使光学路径17a至17f偏转。将基于本文中所描述的其他实施例论述光束偏转构件18的有利实施。
图5a展示多孔径成像装置4000'的示意性俯视图，其中相较于多孔径成像装置4000，布置单体影像传感器12，即，影像传感器12包含用于拍摄部分区域的各个影像传感器区域。为此，影像传感器12可包含个别配置的影像传感器区域。替代地，至少两个影像区域可按连续像素矩阵的形状形成，目标区域的不同部分区域被投影于这些影像区域上。在影像传感器区域58a至58c之间的区域中，可布置非光敏集成电路、电子组件(电阻器、电容器)和/或电连接元件(接合线、过孔)等。
图5b展示在如图4b的上下文中所描述地布置光束偏转构件18时的多孔径成像装置4000'的示意性俯视图。
图6展示多孔径成像装置6000的示意性俯视图，其中相较于多孔径成像装置4000或4000'，另一透镜64e、64f、64g或64h被布置在至少一个光通道16a至16d中。这意味着光通道16a至16d的光学件可包含对光通道16a至16d的所有影像传感器区域58a至58f有效的一个或若干透镜64a至64h。每个光通道16a至16d可具有不同或相同数目的透镜64a至64h。举例而言，可以以通道个别方式调适通过各个光学件获得的成像功能。通过光学件64a及64e、64b及64f、64c及64g或64d及64h获得的光通道16a至16d的透镜系统可因此被光通道的部分区域共享，甚至在若干部分区域被光通道拍摄时也是如此。当光通道16a至16d仅包含一个光学件时，还可布置至少部分不透明的结构1004a及1004b。举例而言，至少部分不透明的结构1004a和/或1004b可为多孔径成像装置1000的部分。
图7a展示多孔径成像装置7000的示意性俯视图，该多孔径成像装置相较于多孔径成像装置6000包含在目标区域的方向上布置在影像传感器上的影像传感器区域58a与58b之间的至少部分不透明的结构1004a。至少部分不透明的结构1004a可包括半导体材料、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料、塑料材料和/或金属材料，且可在多孔径成像装置7000拍摄影像的波长范围中为至少部分不透明的。以那样的方式，例如，在红外线拍摄时，当半导体材料对红外线辐射透明时，塑料材料或金属材料相较于半导体材料可为有利的。替代地，对于在可见光范围中的波长，半导体材料或塑料材料相较于金属材料可为有利的，因为金属材料有可能引起较高制造工作量、较高重量和/或较高成本。
至少部分不透明的结构1004a允许抑制影像传感器区域58a与58b之间的杂散光，即，减少光通道的部分影像之间的串扰。以相同或类似方式，光通道16c包含可以以与至少部分不透明的结构1004a相同或类似方式形成的至少部分不透明的结构1004b。
图7b展示根据替代实施例的多孔径成像装置7000的示意性俯视图，其中至少部分不透明的结构1004a及1004b具有可变横截面。横截面可被视为沿线延伸方向146的尺寸。线延伸方向146可为布置阵列14中的光通道所沿的方向和/或可平行于影像传感器12延续。至少部分不透明的结构1004a及1004b被布置在影像传感器12上或被布置为相邻于影像传感器12。在朝向阵列14的方向上，至少部分不透明的结构1004a及1004b的横截面渐缩。此允许至少部分不透明的结构1004a及1004b的几何形状分别适于光学路径17a和17b以及17d和17e。因此，至少部分不透明的结构1004a及1004b被布置在影像传感器12的影像传感器区域之间，且允许光通道16a至16d之间及影像传感器区域之间的改进的通道分离。在影像传感器区域58a至58c之间的至少部分不透明的结构1004a及1004b后方的区域中，可布置非光敏集成电路、电子组件(电阻器、电容器)和/或电连接元件(接合线、过孔)等。
图7c展示多孔径成像装置7000的示意性俯视图，其中光通道16a及16c包含部分区域光学件1006a至1006d。举例而言，部分区域光学件1006a至1006d可为透镜、折射或衍射元件，其各自被全部地(排他地)分配至一个部分区域。因此，例如，部分区域光学件1006a被配置为影响光学路径17a但不影响光学路径17b。举例而言，光学路径17a可用于投影部分区域74a，如图1的上下文中所描述。部分区域光学件1006b可被配置为影响投影(例如)部分区域74b的光学路径17b。部分区域光学件1006b被配置为不影响光学路径17a。替代地，光通道16a可包含部分区域光学件1006a或1006b中的仅一个和/或被分配至光学路径17a或17b的其他部分区域光学件。举例而言，部分区域光学件1006a和/或1006b可以机械地被固定至至少部分不透明的结构1004a。替代地或另外，部分区域光学件1006a可以机械地被固定至结构1002a。以相同方式，部分区域光学件1006b可以机械地被固定至结构1002b。根据替代实施例，部分区域光学件1006a及/或1006b可以机械地连接至光学件64a，且经由光学件相对于影像传感器被悬置。根据另一实施例，光学件64a可以机械地连接至部分区域光学件1006a和/或1006b，且经由部分区域光学件相对于影像传感器12而被悬置。
举例而言，部分区域光学件1006a可被制造为屋脊棱镜。举例而言，部分区域光学件1006a及1006b也可为屋脊棱镜得两个部分，该屋脊棱镜被分成两个部分和/或镜像对称。举例而言，屋脊棱镜可关于平面1008镜像对称。
部分区域光学件1006c及1006d也可各自被全部地(排他地)分配至一个部分区域，且影响该部分区域在各个影像传感器区域上的投影。若光通道16a或16c分别包含两个部分区域光学件1006a和1006b以及1006c和1006d，则两个部分区域光学件可被相同地结构化。举例而言，部分区域光学件1006a及1006b可被布置成围绕对称平面1008镜像对称。
对称平面1008可被布置在空间中以使得该平面包括被部分区域光学件1006a及1006b共享且垂直于阵列14的线延伸方向146延续的光学件64a的光轴1012。尽管对称平面1008及轴线1012在图7c中并未展示为彼此叠合，但平面1008及轴线1012叠合，因为平面1008包括轴线1012。非叠合示出仅用于更好地说明。根据实施例，光学件64a被配置为使得光学件64a的成像功能关于光学件64a的主要检视方向旋转对称或关于对称平面1008镜像对称。此允许光学路径17a及17b对称地受光学件64a的影响。
部分区域光学件1006a及1006b的镜像对称布置或实施允许对光学路径17a及17b的对称影响以使得也可对称地配置光学件64a。此允许(例如)对称偏转或影响朝向对称分布的部分目标区域的光学路径。多孔径成像装置7000也可被配置为使得光学件64a并非镜像对称，例如，在预期到目标区域内的部分区域的不规则分布时。根据替代实施例，部分区域光学件1006a及1006b也可关于平面1008不对称，例如，在预期到两个光学路径17a及17b的非对称或不对称失真时。
换言之，分离结构1004a及1004b在部分区域之间在朝向目标的方向上渐缩。分离结构(至少部分不透明的结构)1004a及1004b可被配置为关于光轴1012对称。举例而言，可布置透镜，例如，各自仅由一个部分区域使用的部分区域光学件1006a及1006b。这些透镜可为相同的和/或关于光学特性可被布置为关于光轴1012镜像对称。同时，无法实施旋转对称性。
部分区域光学件1006a至1006d可被配置在若干层中，即，若干平面中，且可因此各自由多于仅一个透镜、折射或衍射表面组成。光学件16a及16c也可以多层方式配置且可因此由多于仅一个透镜、折射或衍射表面组成。
图7d展示多孔径成像装置7000的示意性俯视图，其中至少部分不透明的结构1004a及1004b以直线方式实施，这意味着这些结构朝向目标区域或光束偏转构件18具有较少或无渐缩。替代地，至少部分不透明的结构1004a及1004b可具有任何几何形状，例如，弯曲或多边形几何形状。
换言之，图7d展示具有无任何渐缩且未被配置为关于光轴1012a或1012b对称的通道分离结构1004a及1004b的图示。然而，多孔径成像装置7000包含仅用于通道内的一个部分区域的透镜(部分区域光学件)1006a至1006d。
图7e展示包含部分区域光学件1006a至1006d的多孔径成像装置7000'的示意性俯视图。光通道16a或16c中的至少一个分别在部分区域光学件1006a与1006b之间及1006c与1006d之间不包含至少部分不透明的结构。
换言之，图7e展示无通道分离结构1004但具有仅用于通道内的部分区域的透镜(部分区域光学件)的图示。仅对目标区域的一个部分区域有效的部分区域光学件的布置允许光学路径的通道个别调适。较佳地，部分区域光学件被布置在区域中，在该区域中，光通道的光学路径(例如，光学路径17a及17b或17d及17e)不重叠，例如，在光学件64a或64c的区域中是如此状况。
例如，在合适的孔径光阑充分允许杂散光抑制或杂散光抑制并非必要时，省略至少部分不透明的结构1004可允许装置的简化制造。
图7f展示多孔径成像装置7000'的示意性俯视图，其中部分区域光学件1006a及1006b以连续方式形成。部分区域光学件1006a及1006b可形成为具有用于光通道16a的两个部分区域的两个光学活性区域的集成透镜。替代地，部分区域光学件1006a及1006b也可以为机械地被固定至彼此的两个元件。
部分区域光学件1006c及1006d被形成为连续光学组件，如针对部分区域光学件1006a及1006b所描述。虽然用于光通道16a及16c的部分区域光学件被描述为以相同方式形成，但部分区域光学件1006a至1006d也可以以不同方式形成。举例而言，部分区域光学件1006a及1006b可被形成为连续组件，而部分区域光学件1006c及1006d被形成为分离组件。
光学件64a至64d中的一个或若干可被形成为连续的光学组件，且可被(例如)彼此集成地形成和/或可被固定至彼此。将光学件或部分区域光学件实施为连续组件允许已在制造期间使得透镜或光学件以机械稳固的方式彼此对准，从而在多孔径成像装置7000'的制造期间，较少数目的元件需要彼此对准，此有利地减少制造公差。
光通道的光学件可跨越阵列14被布置在不同光学平面和/或层中。然而，并不考虑此情形使得一个层的光学件被布置在实际平面中，但可被分配至沿光学路径具有有限延伸的平面。举例而言，光学件64a、64b、64c及64d可形成第一光学平面。部分区域光学件1006a、1006b、1006c及1006d可连同光学件64f及64h形成阵列14的第二平面或层。一个层的光学件可被形成为连续组件。不同层的光学件或不同层自身可被形成为连续组件，其允许高光学精确度。
图7g展示多孔径成像装置7000'的示意性俯视图，其中光学件64a至64d被形成为连续组件。光学件64a至64d形成光学平面1014b。另外，部分区域光学件1006a、1006b、1006c、1006d以及光学件64f及64h被形成为一个连续组件且形成光学平面1014a。
图7h展示多孔径成像装置7000的示意性侧视截面图，其中光通道的光学件被布置在两个光学平面1014a及1014b中，如在图7g的上下文中所描述。自阵列14开始，在部分目标区域的方向上，光学路径17a至17f可分批地或分段地在一个平面中延续。光学路径可被光束偏转构件18的琢面68a及68b在不同方向上偏转和/或偏转出共同平面。举例而言，光学路径17a至17c可在共同平面内沿不同方向延续或查看，且可被琢面68a在第一方向上偏转。光学路径17d至17f也可在共同用于光学路径17a至17f的阵列14的相同或不同平面内沿不同方向延续，如图7g中所示出。通过琢面68b，光学路径17d至17f可在不同于第一方向的第二方向上被偏转，以使得总体上光学路径17a至17f在不同方向上延续。
换言之，光束偏转构件18的琢面(例如，镜面表面)可包含(例如)正交于阵列14的线延伸方向146的仅一个角度分量。
图8a展示多孔径成像装置8000的示意性俯视图，其中第一光学平面1014a的透镜被布置在共同透明基体16上。举例而言，透明基体1016可包括塑料材料和/或玻璃材料。基体1016允许光学件和/或部分区域光学件的高相互稳定性。透明基体1016跨越两个或更多个相邻光通道16a至16d而延伸。根据一个实施例，透明基体跨越多孔径成像装置8000的所有光通道而延伸。
图8b展示多孔径成像装置8000的示意性俯视图，其中至少部分不透明的结构1004a及1004b被布置在光通道16a的部分区域之间与光通道16c的部分区域之间以使得获得改进的杂散光抑制。
替代地或另外，第二层1014b的两个或更高数目的透镜可被布置在透明基体上。举例而言，布置在基体上的透镜可被形成为玻璃或塑料主体，其中例如，光学件的第一半透镜被形成于基体的第一主侧面上，且视情况而定，光学件的第二半透镜被形成于基体的第二相对主侧面上。
换言之，一个或若干透镜层可使用跨越至少两个相邻通道或跨越所有光通道而延伸的共同透明基体。
图9a展示包含第一多孔径成像装置4000'a及第二多孔径成像装置4000'b的成像系统9000的示意性俯视图。替代地或另外，成像系统9000可包含本文中所描述的不同多孔径成像装置，诸如多孔径成像装置1000、4000、7000或7000'。举例而言，多孔径成像系统可被实施为移动电话、智能电话、平板计算机或监视器。
多孔径成像装置4000'a及4000'b可各自被称作模块。模块中的每个可被配置及布置以完全或几乎完全地拍摄全视场，以使得成像系统9000被实施为通过模块4000'a及4000'b立体地拍摄全视场。这意味着成像系统9000包含(例如)立体结构。根据其他实施例，成像系统包含其他额外模块，诸如产生三重结构、四重结构或更高阶结构。
图9b展示可被视为成像系统9000的修改变型的成像系统9000'的示意性俯视图。模块4000'a及4000'b可包含共同影像传感器12。替代地或另外，模块4000'a及4000'b可包含共同光束偏转构件18。换言之，模块可以是连续且可导致单一共同模块。
图10a展示包含至少两个多孔径成像装置4000a及4000b的成像系统10000的示意性俯视图。替代地或另外，可布置其他和/或另外的多孔径成像装置，如在成像系统9000及9000'的上下文中所描述。
图10b展示成像系统10000的示意性俯视图，其中共同光束偏转构件18关于多孔径成像装置4000a及4000b而被布置。影像传感器12a至12l可至少部分地被布置在共同基体上和/或可为共同影像传感器的部分区域。根据替代实施例，至少一个光束偏转构件18a或18b并非如图5a的上下文中所描述而布置。
如上文所描述，光束偏转构件18是可选的，即，已可通过光通道的光学件实现个别光通道的光学路径沿不同方向被偏转。
包含至少两个模块(其中的每个被配置为拍摄目标区域(几乎完全地))的根据本文中所描述的实施例的多孔径成像系统可包含由模块共享的共同组件。此可以是共同影像传感器、共同聚焦构件和/或共同光束偏转构件。共同聚焦构件可包括用于共同地调整第一及第二多孔径成像装置(模块)的焦点的至少一个致动器。替代地或另外，可共享光学影像稳定器。下文将描述用于影像稳定或聚焦的合适构件。影像稳定器对于第一多孔径成像装置的所有光学路径及对于第二多孔径成像装置的所有光学路径可具有共同效应，且可适于沿第一影像轴线及第二影像轴线的影像稳定。此可通过生成第一或第二多孔径成像装置的影像传感器与阵列或光束偏转构件之间的平移相对移动而执行。共同光束偏转构件可被布置在第一及第二多孔径成像装置的阵列与目标区域之间，且可被配置为使第一及第二多孔径成像装置的光通道的光学路径偏转。
图11a展示多孔径成像装置11000的示意性俯视图，其中光通道16a至16d各自被配置为投影目标区域的两个或若干部分区域。由光通道16a至16d中的一个拍摄的部分区域彼此不相交。同时，分别被分配至光通道的影像传感器12a和12b、12c和12d、12e和12f以及12g和12h(或各个影像传感器区域)被布置为彼此相邻。这意味着全视场的彼此远离的部分区域可被拍摄，而两个相邻的影像传感器或影像传感器区域相对于彼此具有低或可能小的视差或不具有视差。举例而言，虽然多孔径成像装置1000包含光通道16b，该光通道16b被配置为使得其拍摄“轴上”部分区域(即，简言之，向前直视)，但多孔径成像装置11000可被配置为使得所有光通道具有不同于“轴上”(沿轴线拍摄)的操作状态。
多孔径成像装置11000可视情况地包含光束偏转构件18。随后描述的图11b及图11c被描述为使得光束偏转构件18被布置为使光学路径17a至17f沿另一方向偏转，如在图7h的上下文中所描述。替代地，可已通过光学件64a至64d和/或通过阵列14的多行结构执行沿第二方向的偏转。在图11b及图11c中，阿拉伯数字1、1'、2、2'、3、3'、4及4'用于分配至目标区域的部分区域。
图11b展示部分目标区域74a至74f及其在空间中的位置的例示性示意图，用于示出不相交的部分区域。各个部分目标区域74a和74b、74c和74d、74g和74h、74e和74f彼此不相交。应注意，归因于光通道16a至16d的线性布置，也可获得未示出于图11b中的部分目标区域74a至74f的线性布置。
图11c展示如可(例如)通过光束偏转构件18获得的目标区域中的部分目标区域74a至74h的实际布置。举例而言，彼此不相交的两个部分目标区域1和1'、2和2'、3和3'或4和4'通过中间部分目标区域2或1'、4或3'部分或不完全地重叠，以使得总体上产生连续的所拍摄目标区域。部分目标区域74a至74h重叠的重叠区域允许影像装配的高质量。
相较于多孔径成像装置1000，多孔径成像装置11000的修改在于(例如)：光学件64b被配置为将目标区域的第四部分区域(部分区域74d)投影于影像传感器区域(影像传感器12d)上。另外应注意，可自由选择目标区域内的位置的分配。根据其他实施例，例如，部分目标区域74c及74e以及部分目标区域74d及74f的位置彼此成对地互换。因此，光通道的影像传感器区域的部分区域保持彼此不相交，且仅与其他光通道的其他部分区域重叠。
图12a展示多孔径成像装置11000的示意性俯视图，其中影像传感器12a至12h根据图11a被形成为连续影像传感器12，如在多孔径成像装置4000'的上下文中所描述。
图12b展示多孔径成像装置11000的示意性俯视图，其中至少部分不透明的结构1004a至1004d被布置在光通道16a、16b、16c及16d的部分区域之间。
另外，光束偏转构件18被布置为使光通道的光学路径偏转。
换言之，透镜系统(即，光学件64a、64b、64c及64d)分别由各个部分区域58a和58b、58c和58d、58e和58f以及58g和58h共享。分离(至少部分不透明)结构1004a至1004d被布置在部分区域58a和58b、58c和58d、58e和58f以及58g和58h之间以用于通道分离。此可发生于一个、若干或所有通道16a至16d中。光通道16a及16b可共享琢面68a。光通道16c及16d可共享用于使光学路径偏转的琢面68b。
图12c展示多孔径成像装置11000的示意性俯视图，其中光束偏转构件18被配置为使得其包含四个琢面68a至68d，其中之一被分配至一个光通道16a至16d。本文中所描述的实施例的其他光束偏转装置也可包含琢面，其中若干琢面可被分配至一个通道，诸如通道的不同光学路径和/或若干光通道可被分配至一个琢面。因此，例如，琢面68a被分配至光通道16a，琢面68b被分配至光通道16b，琢面68c被分配至光通道16c和/或琢面68d被分配至光通道16d。此允许光通道16a至16d的光学路径的通道个别偏转或偏离。
简言之，各自传输目标区域的至少两个单独且非连续的部分区域的若干光学(部分)通道可使用个别(单个)镜面琢面68a至68d。如图12b中所示出，两个或更多个通道也可使用共同镜面琢面。
图13a展示多孔径成像装置13000的示意性俯视图，其中相对于多孔径成像装置11000的修改在于：多孔径成像装置13000包含分别限制通过光学件64a、64b、64c及64d的光学路径的孔径光阑1022a至1022d。光通道16a的光学路径17a及17b被示意性地示出。光学路径17a可被视为具有外极限17'-1a及17'-2a的锥形光束的主要检视方向。光学路径17b可被视为具有外极限17'-1b及17'-2b的光束路径的主要检视方向。孔径光阑1022a可共同地限制外极限17'-1a、17'-2a、17'-1b及17'-2b，且以那样的方式限制、约束或影响光通道16a的光学路径及视场。这些陈述无限制地适于光通道16b至16d的孔径光阑1022b至1022d。
图13b展示多孔径成像装置13000'的示意性俯视图，其相对于图13a的多孔径成像装置13000被修改。除孔径光阑1022a外，光通道16a包含各自分别对于部分区域光学件1006a及1006b及分别对于其各个光学路径有效的部分区域光阑1024a及1024b。部分区域光阑1024a被配置为限制通过部分区域光学件1006a的光学路径。部分区域光阑1024b被配置为限制通过部分区域光学件1006b的光学路径。作为孔径光阑1022a的替代或除孔径光阑1022a外，也可布置部分区域光阑1024a及1024b。替代地或另外，也可相对于光通道16b、16c和/或16d的部分区域光学件布置部分区域光阑。
在光学路径17a及17b并不如图7h中所示出地在影像传感器12与光束偏转构件18之间的共同平面中延续但已沿两个方向而彼此不同时，部分区域光阑1024a和/或1024b可为尤其有利的。在此状况下，光通道16a的部分区域并未在一个平面中完全地重叠。举例而言，在图3a中的部分区域74a至74e的分配时，此将具有部分区域74a及74b被布置为沿方向144偏移于彼此的效应。因此，通过布置个别部分区域光阑1024a及1024b，可实现各个部分区域的各个孔径及光学路径的通道个别调适。举例而言，光学路径17a及17b以及光学路径锥体在一个平面中分别可重叠至多20％、至多50％、至多70％、至多95％或至多99％。有利地，部分区域同时重叠至少5％、至少10％或至少15％。然而，尽可能大的重叠(即，至少70％、至少90％或大约100％)是较佳的。
若光通道16a的部分区域的光学路径17a及17b(例如)几乎完全重叠，即，在至少99％、至少99.5％或大约100％的范围内，则如在图13a的上下文中所描述的孔径光阑1022a的布置可足以获得高影像质量以使得可省略部分区域光阑。
在下文中，参考光学件64a至64d在用于拍摄目标区域的至少两个部分区域时的实施，如(例如)针对多孔径成像装置1000的光学件64a所描述。举例而言，多孔径成像装置1000的光学件64a可以是对称的，以使得通过光学件64a的光的折射对于朝向第一部分区域74a及部分区域74b的光学路径17a及17b是对称的。该对称性可为旋转对称性或镜像对称性。同时，该对称性可包含第一特定对称性且可不包括或不包含不同的特定对称性。因此，例如，镜像对称性可存在，而旋转对称性并不存在，即，关于光学件的光轴1012，对称性存在而无旋转对称性。举例而言，棱镜可适于镜像对称性，其中一个棱镜表面各自被分配至各个光学路径的部分区域。凹透镜或凸透镜可适于旋转对称性。在两个光学路径通过光学件延续时，对称性使得通过对称光学件的光的折射对于朝向第一部分区域的光学路径及朝向第二部分区域的光学路径是对称的。
图14展示被若干部分区域共享的光学件的可能实施的光学特性的示意图。该图展示光学件的失真v(横坐标)相对于场角度w(纵坐标)的比较。随着场角度w自零增大，光学件展示增大负失真，即，绝对值增大。根据替代实施例，在场角度增大时，失真也可具有增值。这意味着失真也可随场角度增大而增大。所述光学件可为光学件64或影响光通道的光学路径的若干透镜的组合。举例而言，以那样的方式，光学件也可被视为透镜64与被全部地(排他地)分配至第一部分区域(74a)的部分区域光学件的组合。替代地或另外，本文中所描述的光学件也可为对光通道的所有光学路径有效的若干透镜的组合。
然而，下文将描述光学件以使得光学件包含随场角度自零增大(即，沿纵坐标w的路线)而根据量增大的负失真。根据量增大的负失真以第一改变梯度dv/dw增大。负失真根据量的增大发生直至达到第一场角度阈值w1。随着场角度增大超出该阈值，根据量的失真的第二改变梯度dv/dw小于第一改变梯度。举例而言，第二改变梯度至多为第一改变梯度的三分之一，即，相较于在低于场角度阈值的情况下根据量的失真的改变，在超过场角度阈值之后，以至多三分之一的程度执行根据量的失真的改变。以那样的方式，失真仍可随场角度增大而稍微减小，如通过直线2026-1所指示。替代地，失真也可稍微增大，如通过直线2026-2所指示。此外，可实现随场角度增大而基本上恒定的失真，如针对直线2026-3所指示。
失真v在场角度阈值w1的点处的值v1可在5％至90％、7％至80％或至少10％至至多70％的范围内或大约为30％。失真随高于阈值w1的场角度增大的改变可为大约1％至2％，以使得其可被视为相对于第一改变梯度而基本上恒定。恒定失真意味着基本上无进一步失真或影像损坏。光学件的失真可限定可使用影像区域。举例而言，场角度阈值w1小于或等于目标区域中的第一部分区域74a与第二部分区域74b之间的角度距离的一半。对于拍摄至少两个部分区域的光通道的主要检视方向，这意味着光通道在主要检视方向的外部区域中具有微小失真改变，而光通道在光学主要轴线的区域中包含高失真改变。若待拍摄的目标区域的部分区域被布置为背离主要检视方向且与其隔开，这意味着失真容易被校正，因为该失真仅稍微增大。
换言之，对于小的场角度，可获得强的负失真。对于较大场角度，将获得尽可能低的失真。较大场角度的失真可为零，即，恒定，正或负。
出于简化目的，图14展示呈直线形式的失真的图示。基本上，可获得图2026-1、2026-2和/或2026-3的其他(即，弯曲、连续或非连续)路线，和/或可出现任何复杂路线。独立于图2026-1、2026-2及2026-3的路线，在场角度阈值以上的情况下，依据场角度改变的失真的改变梯度小于在低于场角度阈值情况下的梯度。
本文中所描述的实施例允许通过使用具有线性通道布置的多孔径方法降低安装高度。此效应可增大，因为阵列14以单行方式(即，包含单行)结构化。此实施允许利用单行光通道借助于二维分布的部分目标区域拍摄二维目标区域。此具有如下效应：所有光通道沿单行布置，以使得多孔径成像装置的尺寸沿垂直于线延伸方向146的方向变为最小(安装高度)。
在下文中，参考多孔径成像装置的其他组件的其他有利实施。举例而言，它们允许通过(例如)利用镜面进行光学路径的可变光束偏转而在成像系统中节省第二摄影机。本文中所描述的实施例基本上允许成像系统的简化结构，因此减少制造成本并减少安装体积，且特别地，降低安装高度(垂直于光学路径及垂直于线延伸方向的尺寸)。上文所描述的方面也基于如下发现：经优化以用于若干光学路径的倾斜入射的光学件可归因于透镜的旋转对称性而被同时用于至少两个影像区域。举例而言，第二影像区域被布置成关于光轴与第一影像区域镜像对称，且被布置在同一影像平面中。
相对于已知成像装置的显著的独特特征为在多孔径成像装置的至少一个光通道中存在至少两个影像区域，其中这些区域彼此不连接(不相交)且在其间包含影像间隙。分别将考虑全目标区域及全视场的所拍摄的部分区域或所拍摄的部分视场，以使得其为可利用光通道拍摄的目标区域或全视场的部分区域的全影像，即，部分区域或部分视场的延伸是由光学件及可能的影响全影像的元件(如，光阑)确定的。在不相交的部分区域中，这也可意味着光通道并不拍摄全目标区域的全视场的在不相交的部分区域之间的任何事物或任何其他部分区域。
图15a展示在第一操作状态下的根据实施例的装置10的示意性侧视截面图。装置10可为移动或非移动装置，诸如移动电话、智能电话、移动计算机(如，平板计算机)和/或移动音乐播放器。
装置10包括多孔径成像装置11，该多孔径成像装置包含影像传感器12、并列光通道16的阵列14以及光束偏转构件18。举例而言，多孔径成像装置11可为进一步包含光束偏转构件18的多孔径成像装置1000。替代地，也可为根据本文中所描述的实施例的不同多孔径成像装置，诸如多孔径成像装置4000、4000'、7000、7000、8000、10000、10000'、11000、13000或13000'。虽然附图中的一些展示四个光通道，其中两个通道包括使用共同光学件的至少两个光学路径，但应注意，陈述也适用于(但不限于)上文所解释的实施例。替代地或另外，可布置不同数目的光通道，诸如3个、5个或更多。
多孔径成像装置和/或成像系统的随后列出的特征可易于转移至上文所描述的多孔径成像装置，特别是关于利用部分旋转与平移可移动组件和部分系统用于壳体中的影像稳定、聚焦、集成以及用于设计包括该多孔径成像装置或若干多孔径成像装置的装置的功能。
光束偏转构件18被配置为使光通道16的光学路径17偏转且将在下文进行详细地论述。装置10包括壳体22，该壳体具有包围壳体体积24的外表面23。这意味着壳体体积24可包含壳体22的内部体积及壳体22的体积。因此，壳体体积也包括由壳体壁占用的体积且因此由壳体的外表面23包围。壳体22可以以透明或不透明方式形成且可包括(例如)塑料材料和/或金属材料。光束偏转构件18在壳体体积24内部具有第一位置。对于确定壳体体积24，可忽略壳体侧面中的孔或开口(如，用于麦克风的声学通道或用于装置10的电触点)。壳体22和/或布置在壳体22内的部件可阻挡通过光束偏转构件18偏转之后的光通道16的光学路径17，以使得待被多孔径成像装置11拍摄的布置在壳体22外部的视场26根本不可被拍摄或仅有限程度地被拍摄。部件可(例如)为蓄电池、印刷电路板、壳体22的不透明区域等。换言之，替代常规摄影机物镜，不同的可能非光学装置可被布置在壳体上。
壳体22可包含开口28，通过该开口，壳体体积24连接至壳体22的外部体积25。有时，开口28可通过盖罩32完全或部分地封闭。装置10的第一操作状态可为多孔径成像装置11的非作用操作状态，其中光通道16被引导(例如)在壳体22的内部侧面上或根本未被偏转。
换言之，多孔径成像装置的结构的安装高度至少部分地由光通道16的光学件(透镜)的直径确定。在一种(可能最佳)状况下，镜面(光束偏转构件)在此厚度方向上的延伸等于透镜在此方向上的延伸。然而，此处光通道16的光学路径受镜面18限制。这导致影像亮度的减小，其中此减小取决于场角度。本发明实施例通过如下操作来解决此问题：移动多通道摄影机结构的部分或整个多通道摄影机结构，以使得在摄影机的操作状态下，相较于摄影机的未使用状态，结构的部分突出超过(例如)智能电话的壳体。诸如光束偏转构件的部分的移动可为旋转(展开或打开)、平移(延伸)或混合形式。部分及整个系统的额外移动分别允许在摄影机的非使用模式下的最小结构形状(类似于紧密型摄影机的已知物镜)及在摄影机的使用模式下的较大结构形状，其被优化以用于实现技术功能。
图15b展示在第二操作状态下的装置10的示意性侧视截面图。在第二操作状态下，光束偏转构件18在壳体体积24外部具有第二位置。这使得光束偏转构件18能够在壳体体积24外部使光通道16的光学路径17以及视场26偏转以使得多孔径成像装置11能够在壳体22外部拍摄视场26。盖罩32可被移动以远离图15a中所展示的位置，以使得可通过壳体22的开口28将光束偏转构件18移出壳体体积24。光束偏转构件18可在第一位置与第二位置之间以平移和/或旋转方式移动。有利的是，壳体22内部的部件和/或壳体22自身并不阻挡光通道16的经偏转的光学路径17。
多孔径成像装置11可被布置在摄影机壳体中，该摄影机壳体再次至少部分地被布置在壳体22内部。摄影机壳体可(例如)至少部分地由如图19的上下文中所描述的行进托架形成。这与单通道摄影机借助于折叠机构而在不同方向上定向的概念的不同之处在于：在本发明状况下，可防止影像传感器和/或成像光学件的旋转或倾侧。
全视场可借助于装置10拍摄，以使得光束偏转构件自第一位置开始移动至第二位置，在该第二位置处，光束偏转构件至少部分地被置放于壳体体积的外部。当光束偏转构件在第二位置时，全视场可由多孔径成像装置的并列光通道的阵列拍摄，光通道的光学路径被光束偏转构件偏转。
图16a展示在第一操作状态下的根据另一实施例的装置20的示意性侧视截面图。装置20包含(例如)经由连接元件34a和/或经由可选连接元件34b在壳体22上枢转的盖罩23。连接元件34a和/或34b可被配置为允许光束偏转构件18的盖罩23相对于壳体22的倾侧并因此允许盖罩23相对于壳体22之间的旋转移动，且可被(例如)形成为铰链或滚轮轴承。
光束偏转构件18可形成壳体的盖罩或可成为其部分。光束偏转构件18的光束偏转表面中的一个可以是壳体的外部边缘。包含第一位置的光束偏转构件18部分地或完全地封闭壳体22。光束偏转构件18可包含(例如)用于使光学路径17偏转的反射区域，且可包含被配置为在第一位置中形成与壳体22的机械接触的接触区域。简言之，摄影机在不使用时可能不可见或仅很少可见。
图16b展示在第二操作状态下的装置20的示意性侧视截面图。在第二操作状态下，光束偏转构件18可相对于壳体22以旋转方式移动(即，展开)以使得壳体体积24开放。旋转倾侧允许光束偏转构件18相对于在影像传感器12与光束偏转构件18之间的光通道16的光学路径17的路线的倾斜或倾侧定向，以使得光学路径17在光束偏转构件18处在第一方向19a上偏转。
图16c展示在第三位置的装置20的示意性侧视截面图。装置20可在第二操作状态下。相较于如图16b中所使出的第二位置，光束偏转构件18可使光通道16的光学路径17在不同方向19b上偏转，以使得可拍摄不同视场或定位于不同位置处的视场。举例而言，光学路径17所偏转至的可为装置20和/或用户的第一侧及相对侧(如，前侧及后侧、左方及右方或顶部及底部)。连接元件34a及34b可与(例如)框架结构及光束偏转构件18连接，以使得光束偏转构件18可替代地包含第二或第三位置。通过多孔径成像装置的可切换检视方向，使用具有向正面及背面的检视方向的两个摄影机的常规解决方案(特别地，在智能电话中)可被一个结构替换。
图17a展示在第一操作状态下的根据另一实施例的装置30的示意性侧视截面图。相较于如图16a至图16c中所描述的设备20，装置30包含布置在壳体22的外部边缘23与多孔径成像装置11之间的至少部分透明的盖罩36。至少部分透明的盖罩连接至光束偏转构件18且被配置为基于光束偏转构件18的移动而移动。举例而言，至少部分透明的盖罩36可包含聚合物和/或玻璃材料。
换言之，可提供在改变封装的体积的选项(可移动防护玻璃)的情况下允许封装光学件以用于防护去污的装置。
图17b展示在第二操作状态下的装置30的示意性侧视截面图。相较于图16b中的装置20，至少部分透明的盖罩至少部分地被移出壳体体积24。此移动可通过光束偏转构件绕连接元件34的旋转移动而执行。光束偏转构件18被配置为使光通道16的光学路径17偏转，以使得光通道通过至少部分透明的盖罩延续。盖罩36被配置以减少或防止粒子、尘土和/或湿气进入至壳体体积24中。此处，盖罩36可以对于光学路径17以透明和/或部分不透明的方式形成。举例而言，对于特定波长范围的电磁辐射，盖罩36可为不透明的。盖罩36具有如下优点：归因于粒子、尘土和/或湿气的减少量，可获得装置的长操作寿命和/或持续高的影像质量，因为对光通道的光学件的污染小。
图17c展示装置30的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件18利用可选的致动器38沿方向y以平移方式可移动，该方向y垂直于影像传感器12与光通道16之间的光学路径17的方向x且垂直于方向z(垂直于光通道16的阵列的线延伸方向)。也可基于(例如)绕导引件、杆等的旋转移动而绕连接元件34以平移方式移动光束偏转构件18。折叠(旋转移动)可手动地或通过使用致动器执行。可选的致动器38可被布置在光束偏转构件18上。替代地，致动器38可被布置在壳体22与光束偏转构件18之间。举例而言，致动器38可被布置在壳体22与连接元件34a之间和/或连接元件34a与光束偏转构件18之间。有利的是，归因于光束偏转构件沿壳体的x方向的平移移动，待被壳体22所拍摄的视场的遮蔽可减少。
图18a展示在第一操作状态下的根据实施例的装置40的示意性侧视截面图，在第一位置，光束偏转构件18被布置在壳体22的壳体体积内部且被布置为基于自第一位置至示意性地示出于图18b中的第二位置的平移移动42而移动。如图18a中所示，壳体可包含盖罩32，在第一操作状态下，该盖罩分别封闭壳体22及其中的开口。在第一操作状态下，光束偏转构件18可被定向以使得其具有垂直于由壳体22内部的光学路径限定的方向x的最小延伸。
图18b展示在第二操作状态下的装置40的示意性侧视截面图。光束偏转构件基于(例如)沿x方向的平移移动42而移出壳体体积24。为此，光束偏转构件18可移动通过开口28。光束偏转构件18是绕转轴线44可旋转移动的。在第一操作状态与第二操作状态之间的平移移动期间，光束偏转构件18可执行绕旋转轴线44的旋转移动。相较于图18a的第一操作状态可修改光束偏转构件的角定向，以使得多孔径成像装置的光学路径所使用的光束偏转构件的区域相较于第一操作状态增加。绕旋转轴线44的旋转移动46允许光束偏转构件18相对于光通道16与光束偏转构件18之间的光学路径17的可变倾斜，且允许因此的光通道16的光学路径17偏转所沿的可变方向。光通道16可包含光学件64a至64b。
除光束偏转构件18外，在第二操作状态下，光通道16的光学件64a至64b和/或影像传感器12也可被布置在壳体体积24外部。举例而言，光通道16的光学件64a至64b和/或影像传感器12可与光束偏转构件18一起移动。
换言之，具有线性通道布置的多孔径摄影机包含并列的且各自传输全视场的部分的若干光通道。有利地，镜面被安装于成像透镜前方，其可用于光束偏转且有助于降低安装高度。结合逐通道调适的镜面(如，琢面镜面)，其中琢面为平面的或以任意方式弯曲或具备自由形式区域，有利的是，可以基本上以相同方式结构化光通道的成像光学件，而通道的检视方向由镜面阵列的个别琢面预定。光束偏转构件的表面至少在被分配至光通道的反射琢面处被镜像。也可以以不同方式实施通道的成像光学件，以使得通过琢面的角度及各个光通道的实施导致不同检视方向。若干通道使用光束偏转构件的同一区域且因此琢面的数目小于通道的数目也是可能的。此处，偏转镜面可被枢转，其中旋转轴线(例如)平行于通道的延伸方向而延续。偏转镜面在两侧均可为反射性的，其中可使用金属或介电层(序列)。镜面的旋转沿一个/若干方向可类似或稳定。基于旋转移动，光束偏转构件在至少第一位置与第二位置之间可移动，其中在每个位置，光学路径在不同方向上被偏转。以类似于针对图16至16c中的光束偏转构件18的位置所描述的方式，光束偏转构件也可绕旋转轴线移动。除壳体盖罩32及光束偏转构件18的平移移动外，多孔径成像装置的部分及所有额外组件也分别可在同一方向上以平移方式共同移动，其中相同或不同行进范围也是可能的。
图19a展示装置50的示意性侧视截面图，其中盖罩32被布置成经由壳体22的壳体侧面22b上的移动元件34可旋转移动。光束偏转构件18可以机械连接至行进托架47。行进托架47可被视为用于至少移动光束偏转构件18的机械输送构件。装置50可包括被配置为使行进托架47以平移方式移动的致动器33。该致动器可包括任何驱动器，诸如步进马达、压电驱动器或音圈驱动器。作为致动器33的替代或除致动器33外，装置50可包括被配置为释放将盖罩32及壳体锁定于至少一个壳体侧面22a上的机械闩锁35的致动器33'。当闩锁33'被释放时，光束偏转构件或行进托架47可借助于弹簧力而被驱动出壳体。这意味着闩锁35可被配置为将光束偏转构件18维持在第一位置。行进托架47也可被布置在装置40中。这意味着行进托架47也可用于盖罩32的平移移动。
图19b展示装置50的示意性侧视截面图，其中行进托架47沿移动42的平移方向移动以使得光束偏转构件18移出壳体体积24。影像传感器12和/或光通道16的光学件也可以机械地连接至行进托架47，且可与光束偏转构件18一起以相同程度移动。替代地，相比光束偏转构件18，影像传感器12和/或光通道16的光学件可以是以较小程度可移动的，以使得影像传感器12、光学件和/或光束偏转构件18之间的距离在延伸期间增加。替代地或另外，影像传感器12和/或光通道的光学件可定位成相对于壳体静止，以使得仅光束偏转构件18借助于行进托架47而被移动。在延伸期间增加影像传感器12、光学件和/或光束偏转构件18之间的距离允许在第一操作状态下的组件的较小距离，以使得多孔径成像装置可以以较少安装空间需求而被容纳于壳体22中。
图19c展示在第二操作状态下的装置50的示意性侧视截面图。光束偏转构件可被枢转以用于执行旋转移动46，如(例如)针对装置40所描述。如在图18b的上下文中所描述，相较于图19a的第一操作状态或图19b中的状态可修改光束偏转构件18的角定向，以使得多孔径成像装置的光学路径所使用的光束偏转构件的区域相较于第一操作状态增大。光束偏转构件18的分别面向光通道16及影像传感器12的侧面可具有垂直于移动42的平移方向(例如，沿y方向)的比影像传感器12及光通道16分别沿此方向的尺寸a大的尺寸b。举例而言，尺寸b垂直于阵列的线延伸方向且平行于光通道所照射的影像传感器的表面。此可具有如下效应：大量光可被光束偏转构件18偏转，且待拍摄的影像的亮度高。在图19a中所展示的位置中，延伸或尺寸b小于在图19c中所展示的位置或光束偏转构件18在另一检视方向上引导光学路径的位置中的延伸或尺寸。
图20a展示在第一操作状态下的根据实施例的装置60的示意性侧视截面图。光束偏转构件18在第一位置。相较于装置40及如图18a及18b中所描述的装置，装置50包含至少部分透明的盖罩36a及36b，至少部分透明的盖罩36a及36b连接至盖罩32且可与盖罩32一起沿移动42的平移方向移动。至少部分透明的盖罩36a及36b可各自被布置在光束偏转构件18的其与壳体22之间的不同侧面上。在第一操作状态下，盖罩36a及36b可被布置为部分地或完全地在壳体体积24内部。举例而言，盖罩36a及36b可被布置在图19a至19c中所示出的行进托架47上，或可为行进托架47的透明区域。
图20b展示装置60的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件18在第一位置与第二位置之间的中间位置。可(例如)在光束偏转构件18分别缩回至壳体体积24中或延伸出壳体体积24期间获得光束偏转构件的中间位置。光束偏转构件18部分地移出壳体体积24。
图20c展示装置60的示意性侧视截面图，其中光束偏转构件18在第二位置，即，光束偏转构件18(例如)完全延伸出壳体体积24。至少部分透明的盖罩36a及36b彼此具有距离48，其小于壳体的侧面22a及22b之间的相当距离。
图20d展示装置60的示意性侧视截面图，其中相较于图20a至20c，至少部分透明的盖罩36a及36b的距离被扩大。至少部分透明的盖罩36a和/或36b可以是分别沿移动52a及52b的平移方向是可移动的，例如，分别沿背离相应另一至少部分透明的盖罩36a及36b的正或负y方向。图20a至图20c中所示出的至少部分透明的盖罩36a及36b的状态可被视为缩回或折叠状态。图20d中所示出的状态可被视为延伸或展开状态，其中至少部分透明的盖罩36a及36b之间的距离48'相对于距离48分别被改变及扩大。举例而言，距离48'可大于或等于壳体22的可比较侧面之间的距离。光束偏转构件18被配置为使光通道的光学路径偏转，以使得光学路径通过至少部分透明的盖罩36a及/或36b延续。如在图18b、图19a及图19b的上下文中所描述，相较于图20a的第一操作状态或图20b或图20c中的状态可修改光束偏转构件18的角定向，以使得多孔径成像装置的光学路径所使用的光束偏转构件的区域相较于第一操作状态增大。替代地或另外，扩大的距离48'可允许增大程度的旋转移动46。利用旋转移动46，光束偏转构件18至少在第一位置与另一位置之间是可切换的，其中每个位置可被分配至多孔径成像装置的检视方向。镜面的旋转沿一个/若干方向可类似或稳定。用于改变多孔径成像装置的检视方向的旋转移动46可与光束偏转构件18的旋转移动结合以用于光学影像稳定，其描述于图26的上下文中。盖罩36a和/或36b可封装多孔径成像装置的其他组件。
相对布置的盖罩36a和/或36b及其透明区域分别可包含可切换光阑，以使得(例如)在光束偏转构件上方和/或下方或沿光束偏转构件的任何方向引入可切换光阑。可取决于摄影机的操作状态及检视方向而切换光阑。举例而言，未被使用的多孔径成像装置的检视方向可至少部分地由光阑封闭以用于减少杂散光进入。举例而言，光阑可以机械地移动或可电致变色。受光阑影响的区域可另外具备在未使用的状况下覆盖光学结构的可切换光阑。该光阑可为电可控制的且可包括电致变色层(序列)。该光阑可包括机械移动部分。该移动可通过使用气动、液压、压电致动器、dc马达、步进马达、热致动器、静电致动器、电致伸缩和/或磁致伸缩致动器或驱动器而被执行。在多孔径成像装置的检视方向穿透光阑的状态下，可切换该光阑以便使光通道的光学路径穿过。这意味着多孔径成像装置可具有第一操作状态及第二操作状态。光束偏转构件可在第一操作状态下使光通道的光学路径偏转以使得该光学路径穿过盖罩36a的第一透明区域。在第二操作状态下，光通道的光学路径可被偏转，以使得光学路径穿过盖罩36b的第二透明区域。第一光阑53a可被配置为在第二操作状态下至少部分地光学封闭第一透明区域。第二光阑53b可被配置为有时在第一操作状态下至少部分地光学封闭第二透明区域。以那样的方式，来自并非多孔径成像装置的当前检视方向的方向的杂散光进入可减少，这对影像质量具有有利影响。第一光阑53a和/或第二光阑53b可对于至少一个光通道、对于至少两个光通道或对于所有光通道有效。举例而言，多孔径成像装置的至少一个光通道、至少两个光通道或所有光通道可在光通道的光学路径被引导通过第一透明区域时穿过第一光阑，且可在光通道的光学路径被引导通过第二透明区域时穿过第二光阑。
应注意，可以结合根据图16及图17的用于展开光束偏转构件的机构与用于平移移动的机构，即，可出现混合形式。可执行展开壳体和/或延伸光束偏转构件以使得成像模块(即，光通道、其光学件和/或影像传感器)可能移出壳体体积。光束偏转构件的角度改变可使得多孔径成像装置在厚度方向上的延伸为大的和/或光束偏转构件可无阻碍地使光学路径朝向“正面”及“背面”偏转。诸如盖罩36的防护玻璃也可相对于经展开或延伸的元件而是固定的。防护玻璃可具有任何平面或非平面表面。
图21展示根据实施例的具有三个多孔径成像装置11a至11c的装置70的示意性透视图。多孔径成像装置11a至11c沿各个平移移动方向42a至42c可以是可平移移动的。多孔径成像装置11a至11c可被布置在壳体22的次侧面22c至22f中。壳体可以扁平方式形成，此意味着壳体22沿第一壳体方向(例如，x方向)的第一延伸及壳体22沿第二壳体方向(例如，z方向)的第二延伸相较于壳体22沿第三壳体方向(如，y方向)的第三延伸可具有至少三倍的尺寸、至少五倍或至少七倍的尺寸。壳体22的主侧面22a和/或22b可具有第一尺寸及第二尺寸，且在空间中可被布置为(例如)平行于x/z平面。次侧面22c至22f可连接主侧面22a及22b且可被分别布置在主侧面之间。
多孔径成像装置11a及11b可被布置在壳体22中的同一侧面22d之中或之上，且彼此可具有(例如)基本距离ba，诸如出于立体观测目的。大于两个模块也将是可能的。以这样的方式，可(例如)通过使用多孔径成像装置11c及至少一个其他多孔径成像装置11a和/或11b而立体地或更高阶地拍摄全视场。多孔径成像装置11a、11b和/或11c可个别地可移动。替代地，模块中的两个或更多个也可一起作为整体系统而可移动。
如下将详细地描述，装置70可被配置为至少立体地拍摄全视场。举例而言，全视场被布置在主侧面22a或22b中的一个上，但也可被布置在次侧面22c至22f上。举例而言，多孔径成像装置11a至11c可各自拍摄全视场。虽然多孔径成像装置11a至11c以在空间上彼此隔开的方式示出，但多孔径成像装置11a、11b和/或11c也可被布置成在空间上相邻或相结合的。举例而言，可能被布置成单行的成像装置11a及11b的阵列可被布置成在彼此旁边或彼此平行，如在(例如)图27b的上下文中所描述。阵列可相对于彼此形成行，其中每个多孔径成像装置11a及11b包含单行阵列。成像装置11a及11b可包含共同光束偏转构件和/或光通道的光学件的共同载体和/或共同影像传感器。
图22展示装置70以及多孔径成像装置11a及11b的截面的放大透视图。装置70在第二操作状态下。举例而言，多孔径成像装置11a和/或11b突出超过原始壳体侧面。光束偏转构件18a及18b至少部分地且基于移动42a及42b的平移方向而移出壳体体积。替代地，在第二操作状态下，多孔径成像装置11a至11b的光束偏转构件的仅部分可移出壳体22的壳体体积。
举例而言，多孔径成像装置11a至11b各自包含四个光通道16a至16d及16e至16h。光束偏转构件18a及18b各自分别被配置为分别使光通道16a至16d及16e至16h的光学路径17a至17f及17g至17l偏转。如下将详细地描述，其他多孔径成像装置可具有不同数目的光通道。多孔径成像装置11a至11b可具有相同或不同数目的光通道。
多孔径成像装置11a及11b各自分别包含照明构件54a和54b及照明构件54c和54d。照明构件54a至54d被配置为至少部分地照明待拍摄的全视场，且(例如)可各自被配置为照明待拍摄的全视场(目标区域)的中心。根据一实施例，照明构件54a或54b及54c或54d中的至少一个分别可被布置为使得其分别沿光通道16a至16d及16e至16h的中心检视方向照明全视场。全视场可包含不同的部分视场，这些部分视场各自分别通过至少一个光通道16a至16d及16e至16h而被拍摄。举例而言，光通道16a至16d或16e至16h的中心检视方向可为检视方向的几何平均值或检视方向的中位值。
照明构件54a至54b及54c至54d可操作为相应多孔径成像装置11a或11b的闪光灯且可包括任何光源。有利地，光源可被配置为(例如)发光二极管(led)，因为发光二极管具有低的绝缘空间需求及低的能量需求。根据其他实施例，多孔径成像装置可不包括照明构件，包括一个或多于两个照明构件54a至54d，其中多孔径成像装置的照明构件54a至54d的数目可与装置的其他多孔径成像装置不同或可相同。照明构件54a至54d中的至少一个可被配置为照明若干目标区域。以那样的方式，(例如)照明构件可在一个或若干方向上选择性地发射光。照明构件可沿多孔径成像装置的至少两个检视方向发射光。为此，照明构件可包含至少两个光源。光源可在装置的相对侧面中发射光。举例而言，一个光源各自可被安装于行进托架47的顶面及底面、正面及背面和/或左面及右面上，其中根据所选定向及因此光束偏转构件18的操作状态仅使用与待拍摄的目标区域相对的侧面的光源，且该光源在其方向上发射光。上文所提及之前、后、顶及底以及术语左或右仅用于说明目的而并不在限制性意义上理解，因为这些术语可与空间中的每个定向互换。举例而言，这意味着光源54i可被布置在行进托架47b的前部及后部上，且取决于光束偏转构件18b的位置，可使用相应光源。其他相对光源可保持未使用。
举例而言，照明构件54a及54b被布置在多孔径成像装置11a的光束偏转构件18a与影像传感器12a之间。光束偏转构件18可被配置为使得由照明构件54a和/或54b发射的照明辐射(例如，闪光)偏转。在装置70的第一操作状态及第二操作状态下，照明构件54a至54b可被布置在壳体体积内部。照明辐射可至少部分地为光学路径17a至17f的部分。如(例如)针对多孔径成像装置11b所示，照明构件54c和/或54d可在行进托架47b上侧向地布置在光束偏转构件的旁边。照明构件54c及54d可利用平移移动42b而移动至壳体22中或移出壳体22。虽然照明构件描述于装置70的上下文中，但本文中所描述的其他装置或多孔径成像装置也可包含照明构件。
照明构件54c及54d可以机械地连接至行进托架47a，且可因此在第一操作状态下被布置在体积42内并因此以用户不可见的方式布置。替代地及/或另外，照明构件54a及54b可以静止方式布置在壳体22内部。行进托架47b的移动可实现照明构件54c及54d的移动。
分别连同光束偏转构件18a及18b，光学件16a至16d或16e至16h及可能的影像传感器12a及12b分别可分别通过行进托架47a及47b的移动而被移出壳体体积。
换言之，用于实现额外照明(闪光)的led可被安装于可移动部分上。此处，led可被布置为使得其在通道的中心方向上发出辐射，且光束偏转构件可提供分别用于使辐射偏转的其他区域。
此处应注意，光通道的数目基本上是以任意方式可选择的。此外，可任意地调整光通道的布置，即，具有两个或更多个光学路径的光通道可被布置为相邻于类似光通道和/或相邻于包含单一光学路径的光通道。有利或最受欢迎的解决方案提供总体上包含六个影像传感器区域的四个光通道。每个光通道的光学路径的数目的方案可根据“2/1/2/1”(从16a至16d或从16d至16a)而实施。替代地或另外，两个相邻通道可包含至少两个光学路径，其可导致(例如)类别“2/2/1/1”、“1/2/2/2”或“2/2/2/2”。
图23展示包含第二操作状态的根据实施例的装置90的示意性透视图。光束偏转构件18可借助于安装元件56a及56b而连接至多孔径成像装置。安装元件56a及56b可为行进托架的部分。
图24a展示在第一操作状态下的根据实施例的装置100的示意性透视图。盖罩32可以与壳体主侧面和/或壳体次侧面形成一个平面，例如，壳体平面侧面22c。盖罩32与壳体侧面22c之间可不布置间隙，或仅布置大致小于或等于1mm、小于或等于0.5mm或小于或等于0.1mm的小间隙，以使得盖罩32与壳体侧面22c之间的过渡不会被注意到或仅很难以被注意到。简言之，盖罩32可能不可见。
图24b展示在第二操作状态下的装置100的示意图。光束偏转构件18包含在壳体体积外部的第二位置。自外部所见，延伸的多孔径成像装置可在所有侧上由非作用中壳体框架包围和/或可具有类似按钮的外观。举例而言，装置100可被配置为在对根据图24a的盖罩32上施加机械压力期间释放机械闩锁，以使得光束偏转构件可(例如)基于弹簧力而被移出壳体22。举例而言，该机械压力可由致动器和/或由用户(诸如，通过手指按压)产生。光束偏转构件可借助于致动器或借助于机械压力而从第二位置再次被移动至第一位置且可在此处启动闩锁。举例而言，致动器可为致动器33或33'。换言之，该移动也可手动地执行，以使得用户自行地使部分或整个系统分别缩回或延伸及折叠或展开。特别地，该移动可为手动操作与弹簧力实现的结合。以那样的方式，用户分别手动地将部分及整个系统折叠或移位至装置(诸如，智能电话)的壳体中以用于关闭摄影机，借此压缩弹簧且锁定机构维持此位置。当(例如)借助于智能电话上的合适软件开启摄影机时，通过合适的可控制机构(诸如，继电器)释放可切换锁定机构，且弹簧的弹簧力分别实现摄影机的部分及整个系统(分别)的延伸及展开。另外，可实施形成壳体的部分、可延伸和/或可倾侧部分和/或基于其的另一机构的盖罩以使得此盖罩上的(手指)按压释放闩锁，部分或整个系统分别扩展或展开且可能地，装置上的影像拍摄软件开启。可形成侧面上的壳体的部分的共同移动的盖罩可在所有侧上由自外部可见的非作用中壳体包围，或可跨越总高度(＝壳体的厚度方向)使侧面间断。
图24c展示图24a的替代例的示意性图示，其中盖罩32被形成以使得连续间隙形成于壳体22的主侧面之间的次侧面22c中。此使得可在壳体22中感知仅两个间隙而非图24a中所示的四个间隙。可延伸或可折叠盖罩32和/或其他盖罩可在扁平壳体的一个或若干侧面上形成为壳体22的部分。
在下文中，参考如可根据实施例使用的多孔径成像装置的一些可能实施例。
图25a至图25b展示根据实施例的多孔径成像装置11。图25a至图25b的多孔径成像装置11包括并列光通道16a至16d的单行阵列14。光通道16a影响影像传感器区域58a与部分区域74a之间的光学路径17a。光通道16b影响影像传感器区域58b与部分区域74b之间的光学路径17b及影像传感器区域58c与部分区域74c之间的光学路径17c。光通道16c影响影像传感器区域58d与部分区域74d之间的光学路径17d。光通道16d影响影像传感器区域58e与部分区域74e之间的光学路径17e及影像传感器区域58f与部分区域74f之间的光学路径17f。
为影响光学路径，每个光通道16a至16d包括光学件64a至64d及可能的用于将装置11的可与全视场或全目标区域26相对应的全视场72的各个部分视场74a至74f投影于影像传感器12的各个所分配的影像传感器区域58a至58d上的部分区域光学件。此处应注意，全视场72可包括如在图3a的上下文中所描述的部分区域74a至74f。部分区域和/或光学路径的区别编号a至f可被任意互换且仅用于更好地理解。分别借助于共同光通道16b及16d的光学路径17b/17c及17e/17f扫描的部分区域74b/74c及74e/74f彼此分别不相交。
举例而言，影像传感器区域58a至58f可各自由包括各个像素阵列的一个芯片形成，其中芯片可分别被安装于共同基体及共同印刷电路板62上，如图25a至图25b中所指示。替代地，以下情况也将是有可能的：影像传感器区域58a至58f各自由跨越影像传感器区域58a至58f连续地延伸的共同像素阵列的部分形成，其中共同像素阵列形成于(例如)单一芯片上。举例而言，在影像传感器区域58a至58f中仅读出共同像素阵列的像素值。这些替代例的不同混合也是可能的，诸如存在用于两个或更多个通道的一个芯片及用于另外其他通道的另一芯片等。在影像传感器12的若干芯片的状况下，芯片可被安装于(例如)一个或若干印刷电路板上，诸如以一起或成组等方式。
在图25a至图25b的实施例中，四个光通道16a至16d在阵列14的线延伸方向上以在彼此旁边的方式布置成单行，但数目四仅为例示性的且也可为大于一的任何其他数目。如上所述，阵列14也可包含沿线延伸方向延伸的其他行。
光通道16a至16d的光轴及光学路径17a至17d分别在一个平面中在影像传感器区域58a至58f与光学件64a至64d之间延续。光通道16a及16c的光轴及光学路径17a及17d分别在影像传感器区域58a及58d与光学件64a及64c之间平行于彼此而延续。为此，影像传感器区域58a至58f被布置在(例如)共同平面中，且光学件64a至64d的光学中心也被布置在共同平面中。两个平面彼此平行，即，平行于影像传感器区域58a至58f的共同平面。另外，在垂直地投影至影像传感器区域58a至58f的平面上的情况下，光学件64a至64d的光学中心与影像传感器区域58a至58f的中心重合。换言之，在平行平面中，一方面，光学件64a和64c以及影像传感器区域58a和58d在线延伸方向上以相同重复距离加以布置。每个光通道的光学路径的数目的布置方案分别对应于沿线延伸方向的“1/2/1/2”及在相对方向上的“2/1/2/1”。基本上，此方案可任意地变化。
调整影像传感器区域58a及58d与所分配的光学件64a及64c之间的影像侧距离，以使得影像传感器区域58a及58d上的投影被设定为期望目标距离。该距离(例如)在等于或大于光学件64a至64d的焦距的范围内，或(例如)在为光学件64a至64d的焦距的一倍与两倍之间(包括一倍与两倍)的范围内。影像传感器区域58a和58d与光学件64a和64c之间的沿光轴17a及17d的影像侧距离也可(例如)由用户手动地或经由自动聚焦控制件自动地调整。
在无额外措施的情况下，分别归因于光学路径及光轴17a及17d的平行性，光通道16a及16c的部分视场74a及74d基本上完全重叠。为覆盖较大全视场72且使得部分视场74a至74f，尤其是部分视场74a及74d仅在空间中部分地重叠，提供光束偏转构件18。光束偏转构件18以通道个别偏差将光学路径17a至17f及光轴分别偏转至全视场方向76。举例而言，全视场方向76平行于垂直于阵列14的线延伸方向的平面且平行于分别在光束偏转之前或在无光束偏转的情况下的光轴17a至17f的路线而延续。举例而言，全视场方向76产生自通过围绕线延伸方向旋转>0°且<180°且(例如)介于80°与100°之间且可(例如)为90°的角度的光轴17a至17f。因此，与部分视场74a至74d的总覆盖对应的装置11的全视场不在影像传感器12与阵列14在光轴17a至17d的方向上的串行连接的延伸的方向上，而归因于光束偏转，全视场位于对装置11的安装高度进行测量所沿的方向(即，垂直于线延伸方向的侧向方向)上的影像传感器12及阵列14的一侧上。另外，光束偏转构件18分别使每个光学路径及每个光通道16a至16d的光学路径以通道个别偏差从由上文所提及的方向76产生的偏转而偏转。为此，光束偏转构件18包含用于每个通道16a至16d的反射琢面68a至68d。反射琢面相对于彼此稍微倾斜。选择琢面68a至68d的相互倾侧，以使得在通过光束偏转构件18的光束偏转期间，部分视场74a至74d具备微小发散，从而部分视场74a至74d仅部分地重叠。此处，如图25a中例示性地指示，也可设计个别偏转以使得部分视场74a至74d以二维方式覆盖全视场72，即，以二维分布方式布置在全视场72中。
应注意，仅已例示性地选择至此关于装置11所描述的许多细节。此已涉及(例如)上文所提及光通道的数目。光束偏转构件18也可以不同于上文所描述的方式形成。举例而言，光束偏转构件18未必为反射性的。光束偏转构件18也可以以不同于琢面镜面的形式被实施，诸如呈透明楔形棱镜的形式。在那样的状况下，例如，平均光束偏转可为0°，即，在光束偏转之前或在无光束偏转的情况下，方向76可(例如)平行于光学路径17a至17d，或换言之，不管光束偏转构件18，装置11仍可“向前平视”。通过光束偏转构件18的通道个别偏转将再次具有如下效应：部分视场74a至74d仅稍微重叠，诸如关于部分视场74a至74d的空间角度范围成对地具有＜10％重叠。
此外，光学路径及光轴分别可偏离所描述的平行性，且光通道的光学路径的平行性可仍如此不同以致于在无其他措施(即，光束偏转)的情况下分别被个别通道16a至16n覆盖且被投影于各个影像传感器区域58a至58d上的部分视场将大部分重叠，从而为了被多孔径成像装置11覆盖更大的全视场，光束偏转构件18将向光学路径提供额外发散，以使得n个光通道16a至16n的部分视场较少重叠。举例而言，光束偏转构件18具有如下效应：全视场具有大于光通道16a至16n的个别部分视场的孔径角的1.5倍的孔径角。在具有光学路径17a至17d的某种预发散的情况下，例如，并非所有琢面的倾斜不同而是一些通道群组具有(例如)有相同倾斜的琢面也将是可能的。相同倾斜的琢面然后可一体地形成或分别连续地合并为被分配至在线延伸方向上相邻的通道的该群组的实际上一个琢面。这些通道的光轴的发散然后可源自如通过通道的光学件的光学中心与影像传感器区域之间的侧向偏移或棱镜结构或偏心透镜截面而获得的这些光轴的发散。预发散可限于(例如)一个平面。分别在光束偏转之前或在无光束偏转的情况下，光轴可(例如)在共同平面中延续，但在共同平面内发散，且琢面仅实现在其他横向平面中的额外发散，即，琢面均平行于线延伸方向且相对于彼此倾斜，仅与光轴的上文所提及的共同平面不同，其中此处若干琢面再次可具有相同倾斜或可一起被分配至通道群组，该通道群组的光轴(例如)分别在光束偏转之前及在无光束偏转的情况下已在上文所提及的光轴的共同平面成对地区分开。
当省略光束偏转构件或将光束偏转构件实施为平面镜面等时，可通过光学件的光学中心(一方面)与影像传感器区域的中心(另一方面)之间的侧向偏移或通过棱镜结构或偏心透镜截面而获得总发散。
可(例如)获得可能存在的上文所提及的预发散，其中光学件的光学中心位于沿线延伸方向的直线上，而影像传感器区域的中心被布置为：偏离光学中心沿影像传感器区域的平面的法线至影像传感器平面中的直线上的点上的投影，诸如在沿线延伸方向和/或沿垂直于线延伸方向及影像传感器法线两者的方向以通道个别方式与影像传感器平面中的上文所提及直线上的点偏离的点上。替代地，可获得预发散，其中影像传感器的中心在沿线延伸方向的直线上，而光学件的中心被布置为：偏离影像传感器的光学中心沿光学件的光学中心的平面的法线至光学件中心平面中的直线上的点上的投影，诸如在沿线延伸方向和/或沿垂直于线延伸方向及光学件中心平面的法线两者的方向以通道个别方式与光学件中心平面中的上文所提及直线上的点偏离的点上。这在上文所提及的与各个投影的通道个别偏差仅在线延伸方向上延续(即，仅共同平面中的光轴具备预发散)时是较佳的。光学中心及影像传感器区域中心两者则在平行于线延伸方向的直线上但其间具有不同间隙。比较而言，透镜与影像传感器之间的在垂直于线延伸方向的侧向方向上的侧向偏移将导致安装高度的扩大。线延伸方向上的纯平面内偏移不改变安装高度，但有可能导致较少琢面和/或琢面仅具有一个角定向上的倾侧，这将简化结构。
另外，可提供以下情形：一些光通道被分配至同一部分视场，诸如出于超分辨率的目的以及为了增加分辨率，通过该分辨率各个部分视场由被这些通道扫描。此群组内的光通道则将(例如)在光束偏转之前平行延续，且将被一个琢面偏转于部分视场上。有利地，群组的通道的影像传感器的像素影像将处于此群组的不同通道的影像传感器的像素的影像之间的中间位置中。
即使在无超分辨率目的而仅出于立体观测目的的情况下，以下实施将是可能的：紧邻通道的群组在线延伸方向上利用其部分视场完全覆盖全视场，且紧邻通道的另一群组也完全覆盖全视场，且两个通道群组的光学路径分别穿过基体及载体66。这意味着多孔径成像装置可包含被配置为可能完全拍摄全视场的第一多个光通道。多孔径成像装置的第二多个光通道也可被配置为可能完全拍摄全视场。以此方式，可通过第一多个光通道及第二多个光通道至少立体地拍摄全视场。第一多个光通道及第二多个光通道可照射于共同影像传感器上，可使用共同阵列(阵列光学件)和/或可被共同光束偏转构件偏转。与个别摄影机的阵列相反，形成连续阵列摄影机，其(例如)关于聚焦和/或影像稳定可作为一个装置一起加以控制，这是有利的，因为所有通道同时且通过使用相同致动器而受影响。另外，从单体结构，产生关于整个阵列的机械稳定性(尤其是在温度改变期间)的优点。此对于从个别通道的部分影像装配全影像以及对于在立体、三重、四重等系统中在使用期间通过不同的多个通道16对全视场进行多次扫描而获得三维目标数据是有利的。
以下论述涉及光学件64a至64d，这些光学件的透镜平面也平行于影像传感器区域58a至58f的共同平面。如下文所描述，光通道16a至16d的光学件64a至64d的透镜经由一个或若干透镜固持器而被安装于基体66的主侧面66a上且经由基体66机械地彼此连接。特别地，多个光通道16a至16d的光学路径17a至17f通过基体66延续。因此，基体66至少部分地由透明材料形成且为板状，或(例如)具有平行六面体或具有平面的主侧面66a及也是平面的相对主侧面66b的另一凸起主体的形状。主侧面较佳定位成垂直于光学路径17a至17f。如下文所描述，根据实施例，可出现与纯平行六面体形状的偏差，这基于光学件的透镜与基体的一体形成。
举例而言，图25a及图25b的实施例中的扁平载体基体66为玻璃或聚合物基体。举例而言，载体基体66可包括玻璃板。可根据高光学透明度及低温度系数或诸如硬度、弹性或挠模的其他机械特性的方面而选择基体66的材料。
在无直接安装于其上的任何额外透镜的情况下，基体66可形成为光学路径的简单平面部分。另外，诸如孔径或杂散光光阑或/和滤光片层(诸如，ir区块滤光片)可被安装于基体表面上或可由不同基体的若干层组成，在不同基体的表面上，可安装光阑及滤光片层，其在通道间再次可为不同的(例如，关于其光谱吸收)。
基体66可由在可由影像传感器拍摄的电磁光谱的不同区域中具有不同特性(特别地，非恒定吸收)的材料组成。
在图25a及图25b的实施例中，每个光学件64a至64d包含三个透镜。然而，透镜的数目是自由可选的。该数目可为1、2或任何其他任意数目。透镜可为凸的，可包含仅一个光学投影功能区域(诸如，球形、非球形或自由区域)或两个相对光学投影功能区域以(例如)导致凸透镜或凹透镜形状。此外，若干个光学有效透镜区域是可能的，诸如通过结构化由若干材料形成的透镜。
在图25a至图25b的实施例中，每个光通道16a至16d的第一透镜78a至78d或光学件形成于主侧面66a上。透镜78a至78d已(例如)通过在基体66的主侧面66a上模制而被制造且由(例如)诸如uv可固化聚合物的聚合物组成。该模制(例如)通过模制工具而发生，且退火可(例如)经由温度和/或经由uv辐射而发生。
在图25a及图25b的实施例中，每个光学件64a至64d分别具有另外的第二透镜82a至82d及第三透镜84a至84d。例示性地，这些透镜经由各个透镜固持器内的轴向延续管状透镜固持器86a至86dc而相互固定，且经由各个透镜固持器(诸如，借助于黏附或另一接合技术)而被固定至主侧面66b。透镜固持器86a至86d的开口88a至88d具备(例如)圆形横截面，在开口的圆柱形内侧中分别安装有透镜88a至88d及84a至84d。因此，对于每个光学件64a至64d，透镜是同轴地位于光学路径17a至17f的各个光轴上。透镜固持器86a至86d也可分别具有跨越其长度且沿各个光轴变化的横截面。此处，随着距影像传感器12的距离减小，横截面可愈来愈具有矩形或正方形特性。透镜固持器的外部形状因此也可不同于开口的形状。透镜固持器的材料可以是吸光的。
举例而言，经由上文所提及的透镜固持器的安装发生以使得通过透镜固持器固持的透镜的透镜顶点与基体66隔开。
如上文已提及，基体66有可能在两个侧面上为平面的且因此不具有折射力效应。然而，基体66也将有可能包含机械基体(诸如，凹口或突出物)，以允许待连接的部件(例如，连接个别透镜或壳体部分)的容易的形式配合和/或压入配合对准。在图25a及图25b的实施例中，例如，基体66可在安装有各个光学件64a至64d的透镜固持器86a至86d的管的各个末端的位置处具有使安装容易或使主侧面66b上的定向容易的结构。这些结构可(例如)为圆形凹口或具有不同形状的凹口，该不同形状对应于面向基体的各个透镜固持器的侧面的形状，各个透镜固持器84a至84d的侧面可啮合该凹口。应再次强调，其他开口横截面及因此相应地，不同于圆形孔径的可能其他透镜孔径是可能的。
因此，图25a及图25b的实施例不具有包含个别透镜的摄影机模块的常规结构，且为了固持个别透镜，不透明壳体载体完全包围个别透镜。确切而言，上文实施例使用透明主体66作为基体载体。该主体跨越若干相邻光通道16a至16d延伸以便被其投影光学路径穿透。该主体不干扰投影，也不增加安装高度。
然而，应注意用于使图25a及图25b的实施例变化的不同选项。举例而言，基体66未必跨越多孔径成像装置11的所有通道16a至16d延伸。与上文所描述的情况相反，每个光学件64a至64d将有可能包含在两个侧面66a及66b上的由透镜固持器固持的透镜。
图26例示性地展示图25a及图25b的多孔径成像装置11可通过下文所描述的额外构件中的一个或若干个来增补。
举例而言，图26展示可存在用于绕平行于阵列14的线延伸方向的旋转轴线44旋转光束偏转构件18的构件92。举例而言，旋转轴线44在光学路径17a至17f的平面内或以小于光学件64a至64d的直径的四分之一远离该平面。替代地，旋转轴线也将有可能进一步隔开，诸如小于一个光学件直径或小于四个光学件直径。举例而言，可提供构件92以在仅小角度范围内(诸如，在小于1°或小于10°或小于20°的范围内)以短响应时间旋转光束偏转构件18，以便补偿多孔径成像装置11的由(例如)用户进行的摇动。在此状况下，构件92将由影像稳定控制件控制。相较于图25a及图25b中的图示，多孔径成像装置11具有将光学路径分类的不同方案，诸如2/1/1/2。
替代或另外地，构件92可被配置为利用较大角度调整来改变由部分视场74a至图74f(图25a)的总覆盖所限定的全视场的方向。此处，将进一步有可能通过光束偏转构件18的旋转而获得偏转，其中(例如)通过将光束偏转构件18形成为在两个侧面上为发射性的镜面阵列，全视场相对于装置11被布置在相对方向上。
再次，替代地或另外，装置11可包含用于借助于基体66以平移方式移动光学件64a至64d及基体66自身且因此沿线延伸方向分别移动光学件64a至64d的构件94。举例而言，构件94也可受上文所提及的影像稳定控制件控制以便通过沿线延伸方向的移动96达成横向于通过镜面偏转装置18的旋转实现的影像稳定的影像稳定。
进一步，另外或替代地，装置11可包含用于分别改变影像传感器12与光学件64a至64d之间及影像传感器12与载体66之间的影像侧距离以便实现景深调整的构件98。构件98可分别受手动用户控制件控制或受装置11的自动聚焦控制件及聚焦构件控制。
因此，构件94充当基体66的悬置件且如图26中所指示，较佳地沿线延伸方向被侧向地布置在基体66旁边以免增大安装高度。对于构件92及98，如下情况也适用：构件92及98较佳地被布置在光学路径的平面中以免增大安装高度。构件98也可连接至光束偏转构件18且可同时或几乎同时移动光束偏转构件，以使得在改变影像传感器12与光学件64a至64d之间的影像侧距离时，光学件64a至64d与光束偏转构件18之间的距离保持基本上恒定或保持恒定。构件92、94和/或98可基于气动、液压、压电致动器、dc马达、步进马达、热致动器、静电致动器、电致伸缩和/或磁致伸缩致动器或驱动器而实施。
应注意，光学件64a至64d不仅可相互固持于恒定相对位置，诸如经由已提及的透明基体，而且相对于光束偏转构件被固持于恒定相对位置，诸如经由合适框架，该合适框架较佳地不增大安装高度且因此较佳地分别在组件12、14及18的平面中及在光学路径的平面中延续。相对位置的一致性可限于沿光轴的光学件与光束偏转构件之间的距离，从而构件98沿光轴以平动方式移动(例如)光学件64a至64d连同光束偏转构件。光学件/光束偏转距离可被设定成最小距离，以使得通道的光学路径在侧向上并不受光束偏转构件18的片段限制，这将会降低安装高度，因为否则将需要针对关于侧向延伸的最大光学件/光束偏转构件距离而为片段68a至68d设定尺寸以免限制光学路径。另外，上文所提及的框架的相对位置的一致性可沿x轴以刚性方式将光学件及光束偏转构件固持至彼此，以使得构件94将沿线延伸方向以平移方式移动光学件64a至64d连同光束偏转构件。光束偏转构件18的共同琢面可使光通道的共同光学路径17a及17b或17e及17f偏转。替代地，每个光学路径可被分配至个别琢面。
上文所描述的用于使光通道的光学路径偏转的光束偏转构件18连同多孔径成像装置11的光学影像稳定控制件的用于产生光束偏转构件18的旋转移动的致动器92允许分别在两个维度上的影像及全视场稳定，即，通过基体66的平移移动，允许沿基本上平行于线延伸方向延续的第一影像轴线的影像稳定，及通过产生光束偏转构件18的旋转移动，允许沿分别在光束偏转之前或在无光束偏转的情况下基本上平行于光轴或在考虑经偏转的光轴时垂直于光轴及线延伸方向延续的第二影像轴线的影像稳定。另外，所描述布置可(诸如)通过所述致动器98实现固定于所述框架中的光束偏转构件及阵列14的垂直于线延伸方向的平移移动，该致动器可用于实现聚焦调整及因此实现自动聚焦功能。
作为用于实现沿第二影像轴线的影像稳定的旋转移动的替代或除该旋转移动外，还可实施影像传感器12与阵列14之间的平移相对移动。举例而言，可借助于构件94和/或构件98提供此相对移动。
出于整体性起见，应注意，关于上文陈述，当经由影像传感器区域拍摄时，装置每个通道拍摄场景的一个影像，其已通过通道而被投影在影像传感器区域上，且装置可视情况地具有处理器，该处理器将影像装配或接合成对应于全视场中的场景的全影像和/或提供额外数据，诸如目标场景的3d影像数据及深度信息，以用于产生深度图及用于软件实现，如重新聚焦(在实际拍摄之后确定影像清晰度区)、全聚焦影像、虚拟绿色屏幕(前景及背景的分离)等。后面任务也可通过该处理器执行或在外部执行。然而，该处理器还可表示在多孔径成像装置外部的组件。
图27a示出上文所描述的替代例的装置11可被安装在(例如)便携式装置130(诸如,移动电话、智能电话或媒体播放器等)的扁平壳体中，其中于是例如，影像传感器12及影像传感器区域(分别)的平面以及光通道16的光学件的透镜平面分别被定向为垂直于扁平壳体的扁平延伸方向且平行于厚度方向。以那样的方式，例如，光束偏转构件18将具有如下效应：多孔径成像装置11的全视场在还包含(例如)监视器的扁平壳体的正面102的前方。替代地，偏转也将是可能的以使得视场在扁平壳体的与正面102相对的背面的前方。装置130的壳体22及装置自身分别可为扁平的，因为归因于装置11在壳体内的所示位置，装置11的安装高度(其平行于壳体的厚度)可保持为低的。还可提供可切换性，其中窗口被提供在与侧面102相对的侧面上以及(例如)光束偏转构件在两个位置之间移动，其中光束偏转构件被实施为(例如)在正面及背面上镜像且从一个位置旋转至另一位置的镜面，或被实施为具有用于一个位置的琢面集合及用于另一位置的另一琢面集合的琢面镜面，其中琢面集合在线延伸方向上处于彼此的旁边，且通过沿线延伸方向以平移方式来回移动光束偏转构件而发生位置之间的切换。将装置11安装至不同的可能非便携式装置(诸如，汽车)中也将是可能的。
若干模块11(其通道的部分视场完全且视情况地甚至一致地覆盖同一视场)可沿线延伸方向彼此具有基本距离ba(参看图21)而被安装于装置130中，该基本距离对于两个模块(诸如，出于立体观测目的)为相同的。多于两个模块也将是可能的。模块11的线延伸方向也可以是非共线且仅彼此平行。然而，应再次注意，如上文所提及，装置11及模块也分别可具备通道以使得其按群组完全覆盖同一全视场。模块可被布置成一行/若干行/列或布置在装置的任何位置。当布置若干模块时，可以相同方式或不同方式形成该若干模块。举例而言，第一模块可被配置为执行对全视场的立体拍摄。第二模块可被布置为执行简单拍摄、立体拍摄或更高阶拍摄。
应注意，在替代实施例中，相较于上文所描述的实施例，也可省略光束偏转构件。当仅期望所使用的部分视场的部分相互重叠时，此可(例如)经由影像传感器区域的中心与各个通道的光学件的光学中心之间的相互侧向偏移而实现。显然，仍可使用根据图26的致动器，其中作为构件92的替代物，例如，致动器94另外能够用于以平移方式分别移动光学件及载体66。
再次，换言之，以上实施例展示具有并列光通道的单行阵列的多孔径成像装置，其中在多孔径成像装置的光学路径中某处，跨越通道延伸的由(例如)玻璃或聚合物形成的基体延伸以用于改进稳定性。另外，基体可包括在正面和/或背面上的透镜。透镜可由基体的材料制成(诸如，通过热压印制造)或模制在基体上。不在基体上且被个别地安装的其他透镜可在基体前方及后方。若干基体可存在于一个结构中，沿线延伸方向以及垂直于线延伸方向。此处，也将有可能沿光学路径将若干基体与透镜串行连接，即，以不同方式(诸如，经由框架而无需任何接合动作)使基体及透镜彼此保持预定位置关系。以那样的方式，多达两倍的主侧面将可用于提供或安装透镜，因为使用了载体基体，如可装载有根据以上示例(此处，例示性地根据图25b)的透镜的基体66，以及可装载有根据以上实施例的透镜的基体，即，除了别的以外具有经由透镜固持器安装于主侧面66a和/或66b上的透镜但此处例示性地示出为一体地制造(例如，通过注塑成型等)以使得透镜形成于两个侧面66a及66b上的基体，然而由与平行六面体形基体66的材料不同的材料模制的透镜以及透镜仅在侧面66a或66b中的一个上也将是可能的。两种基体均为透明的且被光学路径通过主侧面66a及66b而穿透。因此，以上实施例可以以具有单行通道布置的多孔径成像装置的形式实施，其中每个通道传输全视场的部分视场且部分视场部分地重叠。具有用于3d影像拍摄的立体、三重、四重等结构的若干此类多孔径成像装置的结构是可能的。此处，多个模块可被实施为一个连续行。连续行可使用多个相同致动器及共同光束偏转元件。可能存在于光学路径内的一个或若干机械实行的基体可横跨整行延伸，此可形成立体、三重、四重结构。可使用超分辨率方法，其中若干通道投影相同的部分影像区域。光轴也可在无光束偏转构件的情况下以发散方式延续，以使得在光束偏转单元上仅较少刻面为必要的。于是，琢面有利地仅具有一个角度分量。影像传感器可为一体式，可包含仅一个连续像素矩阵或若干间断像素矩阵。影像传感器可由(例如)在印刷电路板上并列的许多部分传感器组成。可实施聚焦构件的自动聚焦驱动器，以使得光束偏转元件与光学件同步地移动，或静止。当不存在预发散时，实施例提供在影像传感器12与光束偏转构件18之间基本上或完全平行地延续的光学路径。
图27b展示如可被布置在(例如)装置130中的包括第一多孔径成像装置11a及第二多孔径成像装置11b的示意性结构。两个多孔径成像装置11a及11b可形成共同多孔径成像装置11，且可包含共同影像传感器12和/或共同阵列14。举例而言，单行阵列14a及14b形成共同阵列14中的共同行。影像传感器12a及12b可形成共同影像传感器12，且可被安装于(例如)共同基体及共同电路载体(诸如，共同印刷电路板或共同挠性板)上。替代地，影像传感器12a及12b也可包括不同基体。这些替代例的不同组合也是可能的，诸如包括共同影像传感器、共同阵列和/或共同光束偏转构件18的多孔径成像装置，以及包含单独组件的其他多孔径成像装置。共同影像传感器、共同单行阵列和/或共同光束偏转构件的优点为可通过控制少量致动器以高精确度实现各个组件的移动，且可减少或防止致动器之间的同步。另外，可获得高热稳定性。替代地或另外，其他多孔径成像装置也可包含共同阵列、共同影像传感器和/或共同光束偏转构件。举例而言，多孔径成像装置11的结构可用于在不同的部分多孔径成像装置11a及11b的光通道被引导于同一部分视场上时立体地拍摄全视场或部分视场。比较而言，其他部分多孔径成像装置可被集成于共同多孔径成像装置中，以使得与立体相比的更高阶拍摄是可能的。
图28展示根据本文中所描述的实施例的如可使用的3d多孔径成像装置140。该多孔径成像装置具有可被划分成分别两个组件121及122的影像传感器：如图28中所指示，用于“右”光通道161的组件121及用于“左”通道162的另一组件122。在图28的示例中，右光通道161及左光通道162被相同地结构化，但被布置成以基本距离ba彼此侧向地偏移以便获得关于装置140的视场内的场景的尽可能多的深度信息。举例而言，3d多孔径成像装置可由两个或更多个多孔径成像装置11形成。因此，具备在自左起的第一位置具有索引1的参考标号的元件属于装置140的第一组件1或用于右通道的第一模块(模块1)，且具备在自左起的第一位置具有索引2的参考标号的元件属于装置140的第二组件2或用于左通道的第二模块(模块2)。尽管图28中的模块的数目为2，但装置也可具有被布置成彼此具有相应基本距离的更多模块。
在图28的例示性状况下，多光通道161及162各自包含四个并列光通道。个别“右”通道通过第二下标索引进行区分。通道经自右向左索引化，即，由于出于清晰目的的部分省略而未示出于图28中的光通道1611(例如)沿基本距离方向108(左及右通道沿该基本距离方向被布置为以基本距离ba彼此偏移)布置在最外右边缘处，即，最远离左多通道162，其中其他右通道1612至1614沿基本距离方向108跟随。因此，通道1611至1614形成光通道的单行阵列，其线延伸方向对应于基本距离方向108。左通道162以相同方式被结构化。左通道也通过第二下标索引进行区分。左通道1621至1624被布置为在彼此的旁边且类似于右通道1611至1614在相同方向上彼此相继，即，以使得通道1621最接近右通道且通道1624离右通道最远。
右通道1611至1614中的每个包括各自的光学件，如图28所指示，光学件可由一个透镜系统组成。替代地，每个通道可包含透镜。每个光通道1611至1614拍摄全视场72的重叠的部分视场74a至74f中的一个，部分视场如图25a的上下文中所描述地重叠。为更好地说明，图25a的部分视场74a至74f由索引1至6指示，其次序可转变为字母在字母表中的次序。另外，部分视场具有用于分配至模块的索引1及2。举例而言，通道1611将部分视场7411及7412投影于影像传感器区域5811及5812上。光通道1612将部分视场7413投影于影像传感器区域5813上，光通道1613将所分配的部分视场7414及7415投影于影像传感器12的在图28中不可见的相应影像传感器区域5814及5815上，且光通道1614将所分配的部分视场7416投影于由于被覆盖而在图28中也未被示出的相应影像传感器区域5816上。
在图28中，影像传感器12的影像传感器区域5811至5816及影像传感器12的组件121分别被布置在分别平行于基本距离方向ba及平行于线延伸方向108的平面中，且光通道1611至1614的光学件的透镜平面也平行于此平面。另外，影像传感器区域5811至5816以相应侧向通道间距离110被布置在此方向上，通道间距离通过光通道1611至1614的光学件预定，以使得光通道1611至1614的光轴及光学路径在影像传感器区域5811至5816与光学件1611至1614之间彼此平行地延续。举例而言，影像传感器区域5813至5816的中心及光通道1612及1613的光学件的光学中心被布置相应光轴上，该相应光轴垂直于影像传感器区域5813及5816的以上所提及的共同平面而延续。
光通道1611至1614的光轴及光学路径分别被光束偏转构件181偏转且因此具备发散，这具有光通道1611至1614的部分视场7411至7416仅部分地重叠的效应，从而(例如)部分视场7411至7416在空间角度意义上重叠至多50％且还包含部分地不相交的影像内容。如图28中所指示，例如，光束偏转构件181对于每个光通道1611至1614可包含反射琢面，反射琢面在通道1611至1614间以不同的方式相对于彼此倾侧。反射琢面相对于影像传感器平面的平均倾斜使右通道1611至1614的全视场在(例如)垂直于平面(分别在通过装置181的光束偏转之前及在无光束偏转的情况下，光通道1611至1614的光学件的光轴在该平面中延续)的方向上或在偏离垂直方向小于10°的方向上偏转。替代地，光束偏转构件181也可使用棱镜以分别用于光通道1611至1614的个别光轴及光学路径的光束偏转。
光束偏转构件181向光通道1611至1614的光学路径提供发散，以使得在方向108上以线性方式实际上安置于彼此的旁边的通道1611至1614以二维方式覆盖全视场72。
应注意，光学路径及光轴分别也可偏离所描述的平行性，但光通道的光学路径的平行性仍可为如此不同以致于在无任何其他措施(即，光束偏转)的情况下分别被个别通道1611至1614覆盖且被投影于各个影像传感器区域5811至5816上的部分视场将大部分重叠，从而为了由多孔径成像装置140覆盖更大的全视场，光束偏转构件18向光学路径提供额外发散，以使得通道1611至1614的部分视场较少重叠。光束偏转构件181(例如)具有如下效应：全视场具有分别在所有方位角及所有横向方向上平均的孔径角，该孔径角比光通道1611至1614的部分视场的相应平均孔径角大1.5倍。
左通道1621至1624以与方通道1611至1614相同的方式被结构化且相对于相应所分配的影像传感器区域5821至5826定位，其中在与通道1611至1614的光轴相同的平面中彼此平行地延续的光通道1621至1624的光轴被对应光束偏转构件182偏转，以使得光通道1621至1624几乎一致地拍摄同一全视场72，即，在全视场72被二维地划分成的部分视场7421至7426中，部分视场7421至7426重叠且其中的每个与右通道1611至1614中的相应通道的相应部分视场7411至7416几乎完全重叠。举例而言，部分视场7411与部分视场7421几乎完全重叠，部分视场7412与7422也是如此。举例而言，影像传感器区域5811至5826各自可由一个芯片形成，如图25中针对影像传感器12所描述。
除以上所提及的组件外，3d多孔径成像装置包含处理器112，其具有将在通过3d多孔径成像装置10拍摄时已通过右光通道1611至1614拍摄的影像合并成第一全影像的任务。待被解决的问题如下：归因于右通道1611至1614中的相邻通道之间的通道间距离110，在影像区域5811至5816中的已在通过通道1611至1614的拍摄期间拍摄的影像无法相对于彼此简单地并以平移方式被移动且被置放于彼此之上。换言之，影像无法容易地接合。在拍摄同一场景时在影像传感器区域5811至5816的影像中分别沿方向b、108及110的对应于彼此但存留于不同影像中的侧向偏移被称作像差。对应影像内容的像差再次取决于场景内的此影像内容的距离(即，相应目标与装置140的距离)。处理器112可尝试评估影像传感器区域5811至5816自身的影像中的像差以便将这些影像彼此合并成第一全影像(即，“右全影像”)。然而，缺点在于通道间距离110确实存在且因此导致问题，而通道间距离110也相对较低以使得深度分辨率及估计分别仅为不准确的。因此，难以(例如)借助于相关性尝试确定两个影像之间的重叠区域中(诸如，影像传感器区域5811至5812的影像之间的重叠区域114中)的对应影像内容。
因此，为了合并，图28的处理器在部分视场7411及7412之间的重叠区域114中使用成对影像的像差，该成对影像中的一个已通过左通道1621或1622中的一个而被拍摄，左通道的经投影的第二部分视场(即，7421及7422)分别与重叠区域114重叠。举例而言，用于合并影像传感器区域5811及5812的影像的处理器112评估影像的像差，影像中的一个已通过影像传感器区域5821或5822中的一个而被拍摄且另一个通过重叠区域140中所涉及的通道而被拍摄，即，已通过影像传感器区域5811或5812中的一个拍摄的影像。于是，此对影像具有自基本距离ba加上/减去一个或零个基于通道的距离110的基本距离。后一基本距离显著大于单通道基本距离110，这是处理器112在重叠区域86中更容易确定像差的原因。因此，为合并右通道的影像，处理器112评估利用左通道的影像产生的且较佳地(但非排他地)在右通道中的一个及左通道中的一个的影像之间的像差。
更具体而言，处理器112可以采用不与或多或少直接来自影像5811的右通道的其他部分视场中的任一个重叠的部分视场7411的部分，且基于影像传感器区域5812至5816的影像针对部分视场7412、7413、7414、7415及7416的非重叠区域相同地执行，其中影像传感器区域5811至5816的影像已被(例如)同时拍摄。仅在相邻部分视场(诸如，部分视场7411及7412)的重叠区域中，处理器112使用影像对的像差，影像对在全视场72中的重叠确实在重叠区域中重叠，但其中影像中的多个而非仅一个已通过右通道中的一个而被拍摄且其他影像通过左通道中的一个而被拍摄(诸如，再次同时)。
然而，根据替代过程，处理器112还将有可能根据影像对之间的像差的评估而使右通道的所有影像扭曲，其中影像中的一个已通过右通道而被拍摄，且另一个通过左通道而被拍摄。以那样的方式，例如，通过处理器85也针对部分视场7411至7416的不重叠的那些区域评估影像对的像差(其中一个影像已通过右通道中的一个而被拍摄，且另一影像通过左通道中的一个而被拍摄)，处理器112针对右通道的影像所计算的全影像可实质上不仅在右通道的部分视场7411至7416的重叠区域中而且关于焦点以虚拟方式在非重叠区域中“扭曲”，该焦点(例如)在右通道1611至1614之间的中心的旁侧。
图28的3d多孔径成像装置140不仅能够从右通道的影像产生全影像，而且除第一通道的全影像外，图28的3d多孔径成像装置140也能够在一种操作模式下产生左通道的影像的全影像和/或除右通道的全影像外产生深度图。
根据第一替代例，处理器112(例如)被配置为将由左光通道1621至1624及影像传感器区域5821至5826拍摄的影像合并成第二全影像(即，左通道的全影像)，且借此在左光通道的部分视场7421至7426中的侧向相邻视场的重叠区域中使用成对影像的像差，影像中的多个而非仅一个已通过右光通道1611至1614而被拍摄且与该对的部分视场7421至7426的相应重叠区域重叠，且影像中其他影像较佳地通过左光通道中的一个而被拍摄，其部分视场与相应重叠区域重叠。
因此，根据第一替代例，处理器112针对一次拍摄输出两个全影像，即，针对右光通道的一个全影像及针对左光通道的另一全影像。举例而言，该两个全影像可单独地被供应至用户的双眼，且因此产生所拍摄场景的三维视感。
根据另一以上所提及的替代例，通过使用至少针对右通道1611至1614中的每个包含至少一对的影像对的像差，除右通道的全影像外，处理器112还产生深度图，影像对包含通过相应右通道拍摄的影像及通过左通道中的一个拍摄的另一影像。
在处理器112产生深度图的一个实施例中，也有可能基于深度图针对已通过右通道拍摄的所有影像执行以上所提及的扭曲。由于深度图包含跨越全视场72的深度信息，因此有可能使已通过右通道拍摄的所有影像扭曲，即，不仅在影像的重叠区域中而且在非重叠区域中扭曲(分别关于虚拟共同孔径点及虚拟光学中心)。
两个替代例也可由处理器112处理。如上文所描述，处理器可首先通过以下步骤产生两个全影像(即，针对右光通道的一个影像及针对左光通道的另一影像)：在合并右通道的影像之间的重叠区域中的右通道的影像时，使用来自影像对(其中之一属于左通道的影像)的像差；及在合并左通道的影像之间的重叠区域中的左通道的影像时，使用来自影像对(其中之一属于右通道的影像)的像差，以便然后从以那样的方式获得的从不同视角表示全视场中的场景的全影像产生具有所分配的深度图的全影像，诸如处于右及左光通道的光学件的光学中心之间，但可能非排他地在右及左光通道的光学件的中心中(分别对于虚拟视图及虚拟光学中心)的全影像。为计算深度图且为使两个全影像中的一个扭曲或使虚拟视图中的两个全影像扭曲及合并，处理器85于是实际上将使用右及左全影像分别作为对左及右个别影像的先前合并的中间结果。此处，处理器评估两个中间结果全影像的像差以便获得深度图及执行其扭曲或扭曲/合并。
应注意，处理器112(例如)借助于影像区域的交叉相关执行成对影像的像差的评估。
应注意，在一方面通过左通道的部分视场及另一方面通过右通道的部分视场对全视场72的不同覆盖中，可能地多于四个通道(无关于其针对左通道或右通道的分配)重叠，(例如)在先前示例的在线方向或列方向上相邻的部分视场的重叠区域之间的相互重叠处就是如此，其中右通道的部分视场以及左通道的部分视场各自被布置成列及行。其通常适用于数目为
除以上描述外，应注意，处理器112视情况地还执行各个通道的透视投影断层(fault)的逐通道校正。
应注意，图28的实施例在许多方面为例示性的。此(例如)涉及光通道的数目。右光通道的数目可能并非四，但在某种程度上大于或等于2或在2与10之间(包括2及10)，且右光通道的部分视场的重叠区域(就每个部分视场或每个通道而言，考虑与各个部分视场具有最大重叠的对)就所有这些对的表面积而言可在通过影像区域5811至5814拍摄的影像的(例如，在影像平面(即，影像传感器区域的平面)中测得的)平均影像大小的1/2与1/1000之间。以上情形适用于(例如)左通道。然而，在右通道与左通道之间，该数目可不同。这意味着左光通道的数目nl及右光通道的数目nr不必相同，且将全视场72划分为左通道的部分视场及右通道的部分视场不必大致与图28中的状况相同。关于部分视场及其重叠，针对具有较大重叠的所有对，只要考虑分别为10m的影像距离及目标距离，部分视场投影至彼此(但至少20个像素)，其中此可应用于右通道以及左通道两者。
与以上陈述相反，左光通道及右光通道不必要分别形成为单行。左和/或右通道也可形成光通道的二维数组。另外，单行阵列不必要具有共线的线延伸方向。然而，图28的布置是有利的，因为该布置导致垂直于平面的最小安装高度，其中光通道(即，右通道及左通道两者)的光轴分别在光束偏转之前及在无光束偏转的情况下在该平面中延续。关于影像传感器12，已提及其可由一个、两个或若干芯片形成。举例而言，可每个影像传感器区域5811至5816及5821至5826提供一个芯片，其中在若干芯片的状况下，其可被安装于一个或若干印刷电路板上，诸如分别地，一个印刷电路板用于左通道及左通道的影像传感器，且一个印刷电路板用于右通道的影像传感器。
因此，在图28的实施例中，在右通道或左通道的通道内有可能将相邻通道尽可能密集地置放，其中在最佳状况下，通道距离110对应于透镜直径。这导致低通道距离且因此导致低像差。然而，一方面的右通道及另一方面的左通道可彼此以任何距离ba布置，以使得可实现大像差。总之，存在假影减少或无假影的影像融合及利用无源光学成像系统产生深度图的选项。
相较于以上示例，将有可能使用多于仅两个的群组的通道161及162。群组的数目可由n指示。若在此状况下，每群组的通道的数目相同，且针对所有群组，全视场至部分视场的划分也相同，则像差源的数目
最后应注意，在以上描述中，仅已使用例示性状况，其中处理器112合并右通道的影像。如上文所提及，可通过处理器112分别针对两个及所有通道群组或也针对左通道等执行相同过程。
图29a展示多孔径成像装置150的实施例。较佳地，影像传感器区域58a至58d分别被布置在共同平面中，即，光通道16及其光学件的影像平面中。在图29a中，此平面例示性地平行于由图29a中展示的用于简化以下描述并具备附图标记115的笛卡尔坐标系统的z轴及y轴所横跨的平面。
在光通道的左阵列中，多孔径成像装置150的如由影像传感器12及光学件64限制的朝向底部的延伸沿线延伸方向大于透镜的直径。如由影像传感器12与光学件64沿z轴(即，沿光通道16a至16d的光轴及光学路径)的相互布置确定的多孔径成像装置150的最小延伸小于沿z轴的最小延伸，但归因于光通道16a至16d实施为单行阵列，上述最小延伸大于多孔径成像装置在垂直于线延伸方向z的侧向方向y上的最小扩展。多孔径成像装置在侧向方向y上的最小扩展由每个个别光通道16a至16d的侧向延伸给定，诸如沿y轴的光学件64a至64d(可能包括适合于其的固持器)的延伸。
如上文所描述，在图29a的实施例中，分别在通过光束偏转构件18的偏转之前或在无该偏转的情况下，光轴17a至17d彼此平行(例如，分别在光学件64a至64d处)，如图29a中所展示，或光轴仅稍微偏离。光学件64a至64d以及影像传感器区域58a至58f的对应中心定位易于产生且关于最小化安装空间是有利的。光通道的光学路径的平行性还具有如下效应：分别由个别通道16a至16d覆盖且被投影于各个影像传感器区域58a至58d上的部分视场在无任何其他措施(诸如，光束偏转)的情况下将几乎完全重叠。为了由多孔径成像装置150覆盖较大全视场，光束偏转构件18的另一功能是向光学路径提供发散以使得通道16a至16d的部分视场较少重叠。
举例而言，假定光通道16a至16d的光学路径的光轴17a至17f分别在光束偏转构件18之前或在无光束偏转构件的情况下彼此平行，或相对于沿跨越所有通道平均的对准的平行对准而偏离小于光通道16a至16d的部分视场的最小孔径角的十分之一。在无额外措施的情况下，部分视场将大部分地重叠。因此，图29a的光束偏转构件18对于每个光通道16a至16d包括清楚地被分配至此通道的反射琢面68a至68d，其各自为光学平面的且相对于彼此倾侧，即，以使得光通道的部分视场关于立体角较少重叠且覆盖(例如)具有(例如)比光通道16a至16d的个别部分视场的孔径角大1.5倍的孔径角的全视场。在图29a的例示性状况下，反射琢面68a至68d的相互倾斜具有(例如)如下效应：实际上沿z轴并并列地线性布置的光通道16a至16d根据部分视场74a至74d的二维布置而覆盖全视场72。
若在图29a的实施例中，光通道16a至16d的光轴17a至17d的角度偏转被视为一方面在由光轴在光束偏转之前的平均方向及光轴在光束偏转之后的平均方向所横跨的平面中(即，在图29a的示例中，在zy平面中)，且另一方面在垂直于后一平面且平行于在光束偏转之后的光轴的平均方向而延续的平面中，则图29a的示例对应于光束偏转之后的平均方向对应于y轴的例示性状况。因此，平均而言，光通道的光轴在yz平面中绕z轴偏转90°，且平均而言，光轴并不倾侧出yz平面。
举例而言，
图29b至图29e分别展示根据实施例的光束偏转装置的侧视图，该光束偏转装置例示性地用于线性或单侧地布置的四个光通道。图29b至图29e的光束偏转装置18可用作图25a的光束偏转装置，其中于是部分视场也可以以不同于图25中的方式进行分配。例示性地，示出一个琢面68a至68f被分配至一个光学路径。替代地，至少一个琢面也可被分配至一个光通道16a至16d，以使得光通道的至少两个光学路径被同一琢面偏转。琢面68a至68d的倾斜角度指示于图29b至图29e中。倾斜角度分别通过上标索引1至4区分且被分配至各个通道。此处，
载体基体123被置放成相对于影像传感器12倾斜设定角度
对于通过光束偏转构件18使每个光通道的光学路径偏转的偏转角度，这意味着偏转角度各自基于设定角度
举例而言，可执行图29b至图29e的光束偏转构件18的制造，其中通过模制工具将额外材料模制于载体基体123上。此处，载体基体123可(例如)为玻璃，而模制于其上的额外材料为聚合物。另一选项为通过注塑成型等一体地形成图29b至图29e的光束偏转装置18。此情形具有如下效应：光束偏转构件的面向影像传感器的表面至少在被分配至光通道的反射琢面上被镜像。载体基体可被枢转，如(例如)在图18b的上下文中所描述。
举例而言，至此描述的多孔径成像装置的结构的一些方面涉及在拍摄全影像之前或在拍摄全影像时的所期望设定或瞬时设定。举例而言，图29a的多孔径成像装置150包括诸如处理器112的处理器，其利用以上所提及的设定将已通过影像传感器区域58a至58f拍摄的影像(例如)同时合并成表示全视场72中的场景的全影像。举例而言，设计由处理器112为了接合或合并被光通道16a至16d投影于影像传感器区域58a至58f上且通过影像传感器区域拍摄的影像所使用的算法，以使得应符合关于维持多孔径成像装置150的以上所描述的组件的特定参数的假定，以使得全影像的质量满足某些规格，或算法可完全应用。举例而言，算法假定符合以下假定中的一个或若干个：
1)沿x轴的光学件至影像传感器区域距离对于所有光通道16a至16d为相同的；
2)部分视场74a至74f的相对位置且特别地部分视场之间的重叠对应于预定规格或以小于预定最大偏差偏离预定规格。
出于各种原因，可出现如下状况：不符合或不充分符合以上所陈述的假定中的一个或若干个。举例而言，不符合假定的原因可为制造公差，诸如光学件64a至64d对于彼此及相对于影像传感器12的相对位置的不准确性。制造不准确性还可包括光束偏转装置18的安装及可能的在光束偏转构件18包含琢面68a至68f时琢面68a至68f(替代地，在每个通道布置一个琢面时为68a至68d)对于彼此的相对位置的不准确性。除制造引起的容限偏差外或作为制造引起的容限偏差的替代，温度变化也可使得以上所陈述的假定中之一个或若干个并不适用或不充分符合。
在某种程度上，处理器112执行的用于分别将影像传感器区域58f的影像接合及合并成全影像的算法可以补偿与组件的最佳对准及布置的偏差，诸如全视场72内的部分视场74a至74f的位置自部分视场对于彼此的相对位置的设定群集的偏差。在分别接合及合并影像时，处理器112可在一定程度上补偿(例如)此偏差。然而，当超出特定偏差限值(不符合假定2)时，处理器112将(例如)不能补偿偏差。
制造多孔径成像装置150以使得始终(诸如跨越特定温度范围)符合以上所提及的假定具有增加多孔径成像装置150的制造成本的倾向。为了防止此情形，图29a的多孔径成像装置150包括调整构件116，其用于通道个别地改变各个光通道16i的影像传感器区域58i、各个光通道16i的光学件64i与光束偏转构件18及其各个片段68i之间的相对位置，或用于通道个别地改变光学特性16i或与偏转各个光通道的光学路径相关的光束偏转构件18的片段68i的光学特性。调整构件116受默认值控制且根据默认值执行调整任务。默认值由以下将论述的存储器118和/或控制件122提供。
举例而言，设备150包含存储器118，其存储有用于调整构件116的通道个别控制的默认值。默认值可由制造商确定且可被储存于存储器118中。另外，例如，如图29a中由虚线124所指示，处理器112可能够经由评估影像传感器区域58a至58f的所拍摄影像(诸如，待被处理器112分别接合及合并成全影像的影像)来改进及更新存储器118中的所储存默认值。举例而言，处理器112通过经由调整构件116运用当前所储存默认值调整多孔径成像装置150而拍摄场景，如下文将更详细地描述。为此，默认值自存储器118读出且被用于通道个别调整的调整构件116使用。通过分析以那样的方式拍摄的影像传感器区域58a至58f的影像，处理器112获得关于在存储器118中将如何修改仅用于拍摄的所储存默认值的信息，以便导致在通过使用这些改进或更新的默认值进行下一拍摄中更准确或改进地符合以上假定。
所储存默认值可包含调整值的全集，即，用于完全地调整装置150的调整值的集合。如上文所描述地选择默认值并在下文更详细地解释默认值，以便减少或消除通道的光学特性与设定特性的特定通道个别偏差。
可出现以下状况：默认值包括调整值的若干集合，诸如每连续温度区间序列一个集合，以使得对于影像拍摄，始终使用实际上适合于当前情形的调整值集合。为此，控制件122可存取或查找存储器118中的默认值集合与不同预定情形之间的分配表。对于此存取，控制件122接收反映当前情形的传感器数据，诸如关于温度、压力、湿气、装置150在房间中的位置和/或装置150的当前加速度或当前转率的数据，且从这些数据确定存储器118中的若干默认值集合中的一个，即，被分配至最接近如由传感器数据所描述的当前情形的预定情形的集合。传感器数据也可自影像传感器区域的影像传感器数据获得。举例而言，控制件122选择当前温度所落入的经分配的温度区间中的集合。当使用可选反馈124时，于是可再次更新被调整构件116用于特定影像拍摄的来自存储器118的所选集合的默认值。
举例而言，所储存默认值可被配置为使得通过借助于所储存默认值(即，部分视场与部分视场的常规分布的横向偏离、光学件的焦距或光通道的景深距离)控制调整装置而减少一个或若干特性在光通道中的分布的离差量度。
替代地，在无任何存储器118的情况下，可确定控制件122中的默认值，即，当(例如)在控制件122中固定地整合当前传感器数据在合适默认值上的映射时。该映射可通过传感器数据与默认值之间的功能上下文来描述。功能上下文可通过参数调适。参数可经由反馈124调适。
举例而言，存储器118可为可(例如)为非易失性存储器。该存储器可能为只读存储器，但也可能是重写存储器。控制件122及处理器112可以以软件、硬件或可编程硬件来实施。这些可以为在共同微处理器上执行的程序。用于为控制件122提供传感器数据的传感器可属于装置150，诸如影像传感器区域，或可以为外部组件，如其内安装该装置的设备的组件，如下文参考以下诸图将论述的。
在下文中，将描述调整构件116的可能实施。此处，图29a的调整构件116可应用于下文所描述的实施变型中的一个、若干或全部。下文也将论述特定组合。
在所展示的变型中，调整构件116(例如)包含用于每个通道16i的一个致动器126i，该致动器分别在沿光轴17i及沿光学路径的轴向方向上和/或沿z轴和/或y轴横向于光学路径而移动各个通道16i的光学件64i。替代地，例如，致动器126i也可移动影像传感器12或个别影像传感器区域58i。一般而言，致动器126i可实现影像传感器区域58i、光学件64i和/或光束偏转构件24的各个片段64i的相对移动。
根据图30a所涉及的变型，调整构件116对于每个通道16i分别包含相变光学元件及相变元件128i，其如图30a中所指示地可被集成于各个光学件64ai中(128i”)，集成于片段61i中(128i”')，可定位于影像传感器区域58i与光学件64i之间(128i')或光学件64i与光束偏转片段68i之间(128i”')，其中以上所提及的选项的组合也是可能的。举例而言，相变光学元件128i可(诸如)通过液晶实现其折射率的位置相依改变，即，折射率的局部分布。替代地或另外，相变光学元件128i(诸如)通过使用对挠性、固定、透明材料具有机械效应且引起变形的压电体或通过使用电润湿效应而引起光学活性表面的形状改变。举例而言，相变光学元件128i”可改变光学件64i的折射率。替代地，相变元件128i”可改变光学件64i的光学透镜区域的形状，且借此改变光学件64i的有效折射力。举例而言，相变元件128i”'可在片段68i的光学相关表面上(诸如，在反射琢面上)产生正弦相位光栅，以便实现各个表面的虚拟倾侧。类似地，相变元件128i'或相变元件128i”可使光轴偏转。
换言之，由相变光学元件128i实现的相位改变可为大程度上旋转对称的，诸如绕光轴17i旋转对称，且因此在128i'的状况下，例如，实现光学件64i的焦距的改变。然而，通过元件128i实现的相位改变可几乎为线性的，诸如沿z轴或沿y轴为线性的，以便实现偏转角的改变或光轴17i在各个方向上的偏转。
旋转对称的相位改变可用于聚焦，且线性相位改变用于各个光通道16i的部分视场的位置校正。
根据图30b中所示出的另一变型，调整构件116包含用于每个通道16i的一个致动器132i，其以片段68i相对于光轴17i的角定向(即，设定角度
为分别通过致动器126i及132i实现相对移动，即，为产生光学件68i的可(例如)以平移方式实施的移动，以及为通过致动器132i及z轴使片段68i倾侧，例如，可使用气动、液压、压电、热、静电或电动驱动器或dc或步进马达或音圈驱动器。
在回看图29a时，虚线指示除调整构件116外，多孔径成像装置150可视情况地包括一个或若干致动器134，其用于产生影像传感器12、光学件阵列14及光束偏转构件18之间的相对移动，该相对移动为全局的，即，对于所有光通道16a至16d为相同的。如图29a中所指示，一个或若干额外致动器134可为多孔径成像装置的视情况存在的自动聚焦控制件136(聚焦构件)和/或视情况存在的影像稳定控制件的部分。
由额外致动器增补的图29a的装置150的特定示例展示于图31中。图31展示图29a的多孔径成像装置150，其中光通道16a至16d的光学件64a至64d经由共同载体66机械地固定至彼此。经由此共同固持器，有可能(诸如)通过载体66在z方向上(即，沿阵列14的线延伸方向)的平移移动使光学件64a至64d经受对于所有通道为相同的全局移动。为此，提供致动器134a。因此，致动器134a产生光学件64a至64d的对于所有光通道16a至16d为相同的平移移动，其中致动器134a使共同载体66经受沿x轴的平移移动。关于致动器134a的类型，参考已参照图30a及图30b陈述的示例。另外，装置150包含致动器134b，其用于以全局方式(即，对于所有光通道16a至16d为相同的)分别沿x轴及沿光轴17i改变影像传感器58i至光学件54i的距离。如图31中所指示，例如，致动器134b使光学件64a至64d经受沿z轴的平移移动以用于改变距所分配的影像传感器部分58a至58d的距离(不经由载体66，而经由致动器134)，其因此也经受沿x轴的平移移动且实际上充当载体66的悬置件。
另外，图31的装置150包含致动器134c，其用于使光束偏转构件18绕平行于z轴且在光轴17a至17d在其中延续的平面中或并不远离该平面而延续的轴线旋转。关于致动器134b及134c，也参考以上关于可能实施示例参照图30a及图30b提供的示例的列举。对于所有通道16a至16d，由致动器134c对光束偏转构件18施加的旋转移动对光束偏转构件18上的片段68a至64d具有相同或相等效应，即，旋转移动为全局的或用于所有通道。
经由致动器134b，自动聚焦控制件136(例如)能够借助于通道16a至16d以对于所有通道为全局的方式控制由装置150拍摄的影像的聚焦。影像稳定控制件138能够借助于致动器134c在第一方向142上及借助于致动器134a在垂直于第一方向的方向144上相对于用户进行的摇动使全视场72稳定。第一方向142可通过绕旋转轴线44的旋转移动而获得。替代地或另外，如由第一方向142'所指示，光束偏转构件18和/或阵列14的平移移动可由致动器134产生。此处，方向142、142'及144可在方向的一个平面中平行于影像轴线，或可对应于影像轴线。可配置本文中所描述的影像稳定器以便对光通道的两个、多个或所有光学路径具有联合效应。这意味着可省略通道个别稳定，这是有利的。
举例而言，图29a的装置150包含用于每个通道16a至16d的一个致动器(诸如，用于每个通道16i的致动器126i)，以便以通道个别方式使影像传感器区域58a至58d经受沿z轴和/或沿y轴的平移移动，以便补偿(例如)制造不准确性或全视场内的部分视场的温度引发漂移。替代地或另外，图29a的装置150可包含致动器128i”以便补偿在制造过程中不期望发生的光学件64a至64d的焦距差。另外或替代地，图29a的装置150可包含致动器128i”'以便补偿由制造或温度引起的片段68a至68d相对于彼此的相对倾斜的偏差，以使得相对倾斜导致部分视场74a至74d对全视场72的期望覆盖。另外或替代地，装置150可包含类型分别为128i'及128i”'的致动器。
再次概述，装置150可包含致动器134c，其被配置为使光束偏转构件18绕平行于阵列14的线延伸方向z的轴线旋转。举例而言，该旋转轴线在光轴17a至17f的平面中，或与该平面相隔小于光学件64a至64d的直径的四分之一。替代地，旋转轴线有可能被进一步隔开诸如小于一个光学件直径或小于四个光学件直径。举例而言，可提供致动器134c以在仅小角度范围内(诸如，在小于5°或小于10°的跨度内)以短响应时间旋转光束偏转构件18，以便补偿多孔径成像装置150在拍摄影像时由(例如)用户进行的摇动。在此状况下，致动器134c将(例如)由影像稳定控制件138控制。
替代地或另外，致动器134c可被配置为在其方向上以较大角度偏移改变由部分视场74a至74f(图29a)的总覆盖限定的全视场72。此处，将进一步有可能通过旋转光束偏转构件18而实现偏转，其中全视场相对于装置150被布置在相对方向上，例如，其中光束偏转构件18被配置为在两侧上具有反射性的镜面阵列。
再次，替代地或另外，装置150可包含致动器134a，其被配置为借助于基体66以平移方式移动光学件64a至64d及基体66自身且因此沿线延伸方向移动光学件64a至64d。举例而言，致动器134a也可由以上所提及的影像稳定控制件控制以便通过沿线延伸方向的移动96实现影像稳定，其横向于通过镜面偏转构件18的旋转实现的影像稳定。
此外，另外或替代地，装置150可包含致动器134b，其用于分别改变影像传感器12与光学件64a至64d之间及影像传感器12与主体66之间的影像侧距离，以实现景深调整(参看图26)。构件98可由手动用户控制件或由装置150的自动聚焦控制件来控制。
致动器134a充当基体66的悬置件，且如图29a中所指示，致动器较佳地沿线延伸方向侧向地布置在基体66的旁边，以免增加安装高度。如下情况对致动器134b及134c也适用：致动器较佳地布置在光学路径的平面中以免增加安装高度。
应注意，光学件64a至64d可不仅(诸如)经由以上所提及的透明基体相对于彼此被固持，而且(诸如)经由合适框架相对于光束偏转构件以恒定相对位置被固持，该框架较佳地不增加安装高度且因此较佳地分别在组件12、14及66的平面中及在光学路径的平面中延续。相对位置的一致性可限于沿光轴的光学件与光束偏转构件之间的距离，从而致动器134b沿光轴以平动方式移动(例如)光学件64a至64d连同光束偏转构件18。光学件至光束偏转构件距离可被设定成最小距离，以使得通道的光学路径在侧向上并不受光束偏转构件18的片段限制，这将降低安装高度，因为否则将需要针对最大光学件至光束偏转构件距离关于侧向延伸而为片段68i设定尺寸以免限制光学路径。另外，相对位置的一致性可意味着以上所提及的框架将光学件及光束偏转构件以刚性方式沿z轴固持至彼此，以使得致动器134a将沿线延伸方向以平移方式移动光学件64a至64d连同光束偏转构件。
以上所描述的用于使光通道的光学路径偏转的光束偏转构件18连同多孔径成像装置150的光学影像稳定控制件的用于产生光束偏转构件18及致动器134的旋转移动的致动器134c允许分别在两个维度上的影像及全影像场稳定，即，通过基体66的平移移动，允许沿基本上平行于线延伸方向延续的第一影像轴线的影像稳定，及通过产生光束偏转构件18的旋转移动，允许沿分别在光束偏转之前及在无光束偏转的情况下基本上平行于光轴的或在考虑偏转的光轴情况下垂直于光轴及线延伸方向的第二影像轴线的影像稳定。另外，本文中所描述的布置可(诸如)通过所述致动器54实现固定于所述框架中的光束偏转构件及阵列14的垂直于线延伸方向的平移移动，其可用于实现聚焦控制及因此实现自动聚焦功能。
图32展示多孔径成像装置180的示意图，以用于示出(诸如)用于影像稳定和/或用于调整焦点的致动器的有利配置。影像传感器12、阵列14及光束偏转构件18在空间中可横跨立方体。该立方体也可被视为虚拟立方体，且可具有(例如)最小体积，且特别地，具有沿分别平行于y方向及厚度方向的方向的最小垂直延伸，且可包括影像传感器12、单行阵列14及光束偏转构件18。也可考虑最小体积以使得该最小体积描述由影像传感器路线、阵列14和/或光束偏转构件18的布置和/或操作移动而横跨的立方体。阵列14可具有线延伸方向146，光通道16a及16b沿该线延伸方向并列地布置，可能彼此平行。可在空间中以静止方式布置线延伸方向146。
虚拟立方体可包含以相对方式对准的彼此平行的两个侧面，其平行于单行阵列14的线延伸方向146以及平行于影像传感器12与光束偏转构件18之间的光通道16a及16b的光学路径17a和/或17b和/或17c(即，光学路径17b及17c距侧面等距离地延续)的部分。简言之，但在无任何限制效应的情况下，此可(例如)为虚拟立方体的顶部及底部。两个侧面可横跨第一平面148a及第二平面148b。这意味着立方体的两个侧面可各自分别为平面148a及148b的部分。多孔径成像装置的其他组件可完全但至少部分地布置在平面148a与148b之间的区域内，以使得多孔径成像装置180的沿平行于平面148a和/或148b的表面法线的方向的安装空间需求为低的，这是有利的。多孔径成像装置的体积可在平面148a与148b之间具有低或最小安装空间。沿平面148a和/或148b的侧面或延伸方向，多孔径成像装置的安装空间可为大的或具有任何大小。举例而言，虚拟立方体的体积受影像传感器12、单行阵列14及光束偏转构件18的布置影响，其中这些组件的布置可根据本文中所描述的实施例进行以使得这些组件沿垂直于平面的方向的安装空间且因此平面148a及148b彼此的距离变低或变为最小。相较于组件的其他布置，虚拟立方体的体积和/或其他侧面的距离可扩大。
多孔径成像装置180包括用于产生影像传感器12、单行阵列14及光束偏转构件18之间的相对移动的致动器构件152。致动器构件152至少部分地布置在平面148a与平面148b之间。致动器构件152可被配置为绕至少一个轴线以旋转方式和/或沿一个或若干方向以平移方式移动影像传感器12、单行阵列14或光束偏转构件18中的至少一个。为此，致动器构件152可包含诸如致动器128i、132i及134的至少一个致动器，用于分别通道个别地改变各个光通道16i的影像传感器区域58i、各个光通道16i的光学件64i与光束偏转构件18及其各个片段68i之间的相对位置，或用于通道个别地改变光学特性16i或与偏转各个光通道的至少一个光学路径相关的光束偏转构件18的片段68i的光学特性。替代或另外地，致动器构件可实施自动聚焦和/或光学影像稳定，如上文所描述。
致动器构件152可具有平行于厚度方向的尺寸或延伸154。至多50％、至多30％或至多10％的比例的尺寸154可从平面148a与148b之间的区域开始突出超过平面148a和/或148b，或可从该区域突出。这意味着致动器构件152至多也不会显著地突出超过平面148a和/或148b。根据实施例，致动器构件152并不突出超过平面148a及148b。多孔径成像装置180沿厚度方向的延伸不因致动器构件152而扩大是有利的。
尽管已在设备的上下文中描述一些方面，但显然，这些方面也表示对应方法的描述，以使得设备的区块或装置也对应于各个方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中或作为方法步骤描述的方面也表示对应设备的对应区块或细节或特征的描述。
以上所描述的实施例仅说明本发明的原理。应理解，对本文中所描述的布置及细节的修改及变化对于本领域技术人员将为显而易见的。因此，本发明意欲仅受所附权利要求的范围限制而不受借助于描述及解释本文中的实施例而呈现的特定细节的限制。