特許 7019720 多開口撮像装置、撮像システム、および多開口撮像装置を提供する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-04

(45)【発行日】2022-02-15

(54)【発明の名称】多開口撮像装置、撮像システム、および多開口撮像装置を提供する方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 19/07 20210101AFI20220207BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20220207BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20220207BHJP

   G03B 17/17 20210101ALI20220207BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20220207BHJP

   G03B 35/10 20210101ALI20220207BHJP

   G03B 37/00 20210101ALI20220207BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20220207BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20220207BHJP

【ＦＩ】

G03B19/07

G03B5/00 J

G03B15/00 B

G03B15/00 W

G03B17/17

G03B30/00

G03B35/10

G03B37/00 A

H04N5/225 400

H04N5/225 800

H04N5/232 380

H04N5/232 480

【請求項の数】 66

(21)【出願番号】P 2019555943

(86)(22)【出願日】2018-04-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-06-11

(86)【国際出願番号】 EP2018059443

(87)【国際公開番号】W WO2018189321

(87)【国際公開日】2018-10-18

【審査請求日】2019-12-09

(31)【優先権主張番号】102017206429.3

(32)【優先日】2017-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500341779

【氏名又は名称】フラウンホーファー－ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン

(74)【代理人】

【識別番号】100085660

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 均

(72)【発明者】

【氏名】ヴィッパーマン，フランク

(72)【発明者】

【氏名】ドゥパッレ，ジャック

【審査官】登丸 久寿

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０２９３２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０６００４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３９１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０２９３７５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ １９／０７

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １７／１７

Ｇ０３Ｂ ３０／００

Ｇ０３Ｂ ３５／１０

Ｇ０３Ｂ ３７／００

Ｈ０４Ｎ ５／２２５

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｈ）が、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｈ）に全視野（７０）のうちの少なくとも１つの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｈ）を含む、アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路（２６ａ～ｈ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
前記アレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ｄ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第１の部分視野（７２ｄ）を撮像するように構成され、前記アレイ（１４）の第２の光チャネル（１６ｃ）は、前記第１の全視野（７０ａ）のうちの第２の部分視野（７２ｃ）を撮像するように構成され、第３の光チャネル（１６ｅ）は、第２の全視野（７０ｂ）を完全に撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、
前記多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）は、
前記第１の部分視野（７２ｄ）の画像と前記第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて前記第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、前記第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成された前記画像センサ領域を読み出す画像評価手段と、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記第１の光チャネル（１６ｄ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、をさらに含み、
前記第１および第２の光チャネル（１６ｄ、１６ｃ）の光学系（６４ｄ、６４ｃ）の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域（２４ｄ、２４ｃ）上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１の部分視野（７２ｄ）の画像の変化と前記第２の部分視野（７２ｃ）の画像の変化との間の差を補償するように構成される、多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）。

【請求項2】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が前記部分視野（７２ａ～ｄ）の第１のものの画像に関連するように光学的画像安定化を実行するように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｈ）に対して画像安定化を実行するように構成される、請求項１に記載の多開口撮像装置。

【請求項3】

前記第１の光チャネル（１６ｄ）の前記光学系（６４ｄ）と前記第２の光チャネル（１６ｃ）の前記光学系（６４ｃ）の光学特性の第１の値は、最大１０％の許容範囲内で同じであり、前記第３の光チャネル（１６ｅ）の前記光学系（６４ｅ）の前記光学特性の第２の値は、前記第１の値から少なくとも１０％ずれている、請求項１または２に記載の多開口撮像装置。

【請求項4】

前記光学特性は焦点距離である、請求項３に記載の多開口撮像装置。

【請求項5】

前記ビーム偏向手段（１８）は、複数のファセット（４６ａ～ｄ）を含み、前記第１の光チャネル（１６ｄ）は第１のファセット（４６ｄ）に割り当てられ、前記第２の光チャネル（１６ｃ）は第２のファセット（４６ｃ）に割り当てられ、前記第３の光チャネル（１６ｅ）は前記第１のファセット（４６ｄ）または第３のファセット（４６ｅ）に割り当てられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項6】

前記第３の光チャネル（１６ｅ）は前記第３のファセット（４６ｅ）に割り当てられ、
前記第１、第２、および第３のファセット（４６ｄ、４６ｃ、４６ｅ）は、それぞれ第１および第２の反射主面を含み、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）の第１の回転位置において、前記第１の反射主面により前記光チャネル（１６ｄ、１６ｃ、１６ｅ）を第１の方向に偏向させるように構成され、前記ビーム偏向手段（１８）の第２の回転位置において、前記第２の反射主面により前記光チャネル（１６ｄ、１６ｃ、１６ｅ）を第２の方向に偏向させるように構成され、
前記第１および第２のファセット（４６ｄ、４６ｃ）の前記反射主面は、第１の角度（δ_１）で互いに対して傾斜し、前記第３のファセット（４６ｅ）の前記反射主面は、第２の角度（δ_２）で互いに対して傾斜している、請求項５に記載の多開口撮像装置。

【請求項7】

前記第１の角度（δ_１）は前記第２の角度（δ_２）よりも小さいか、または前記第２の角度（δ_２）は前記第１の角度（δ_１）よりも小さい、請求項６に記載の多開口撮像装置。

【請求項8】

前記第１の光チャネル（１６ｄ）は、前記画像センサ（１２）の第１の画像センサ領域（２４ｄ）に前記第１の部分視野（７２ｄ）を投影するように構成され、前記第２の光チャネル（１６ｃ）は、前記画像センサ（１２）の第２の画像センサ領域（２４ｃ）に前記第２の部分視野（７２ｃ）を投影するように構成され、前記第３の光チャネル（１６ｅ）は、第３の画像センサ領域（２４ｅ）に前記第２の全視野（７０ｂ）を投影するように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項9】

前記第３の画像センサ領域（２４ｅ）は、前記第１の画像センサ領域（２４ｄ）と少なくとも部分的に重なる、請求項８に記載の多開口撮像装置。

【請求項10】

前記第１の相対運動（３４；３９ａ）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、前記第２の相対運動（３８；３９ｂ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項11】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで前記第１の光チャネル（１６ｄ）を安定化させるように構成され、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第２の程度まで前記アレイ（１４）の異なる光チャネルの画像安定化のためにさらに構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項12】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が前記部分視野（７２ａ～ｄ）の第１のものの画像に関連するように前記光学的画像安定化を実行するように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１の部分視野（７２ｄ）の前記画像に関連する前記第２の部分視野（７２ｃ）の画像を安定化させるように構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項13】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記第１の光チャネル（１６ｄ）および前記第２の光チャネル（１６ｃ）を含むグループの基準チャネルの前記撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光チャネルに対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に前記基準チャネルを安定化させるように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項14】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｈ）に対して画像安定化を実行するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項15】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の前記相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、前記各光チャネル（１６ａ～ｈ）で前記チャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、請求項１４に記載の多開口撮像装置。

【請求項16】

前記機能的関係性は線形関数である、請求項１５に記載の多開口撮像装置。

【請求項17】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記ビーム偏向手段の回転運動に基づいて前記画像方向の１つに沿って前記光学的画像安定化を提供するように構成され、前記機能的関係性は、前記画像方向に沿った前記電子的画像安定化のある範囲で前記ビーム偏向手段の回転角を投影する角度関数である、請求項１５または１６に記載の多開口撮像装置。

【請求項18】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１の部分視野（７２ｄ）の第１の画像および前記第２の部分視野（７２ｃ）の第２の画像で一致する特徴を識別して、前記第１および第２の画像内の前記特徴の動きの比較に基づいて前記電子的画像安定化を提供するように構成される、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項19】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、第１の時間および第２の時間において前記第１の部分視野（７２ｄ）の第１の画像における一致する特徴を識別して、前記第１の画像内の前記特徴の動きの比較に基づいて前記電子的画像安定化を提供するように構成される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項20】

前記第１の光チャネル（１６ｄ）に割り当てられた第１の光学系（６４ｄ）および前記第２の光チャネル（１６ｃ）に割り当てられた第２の光学系（６４ｃ）は、最大１０％の許容範囲内で同じ方法で形成され、前記許容範囲の偏差により、前記光学的画像安定化装置（２２）の画像安定化により、前記第１の光学系（６４ｄ）および前記第２の光学系（６４ｃ）によってもたらされる前記画像センサ領域（２４ｄ、２４ｃ）上の前記投影の異なる変化が生じる、請求項１から１９のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項21】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、前記少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の前記側面は互いに平行に、ならびに前記アレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および前記画像センサ（１２）と前記光学系（６４ａ～ｈ）との間の前記光チャネル（１６ａ～ｈ）の前記光路の一部に平行に向けられ、前記直方体は最小の体積を有するが、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）を含む、請求項１から２０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項22】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、請求項２１に記載の多開口撮像装置。

【請求項23】

センサからセンサ信号を受信し、前記多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関して前記センサ信号を評価し、前記情報を使用して前記光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、請求項１から２２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項24】

多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｈ）が、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｈ）に全視野（７０）のうちの少なくとも１つの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｈ）を含む、アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路（２６ａ～ｈ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
前記アレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ｄ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第１の部分視野（７２ｄ）を撮像するように構成され、前記アレイ（１４）の第２の光チャネル（１６ｃ）は、前記第１の全視野（７０ａ）のうちの第２の部分視野（７２ｃ）を撮像するように構成され、第３の光チャネル（１６ｅ）は、第２の全視野（７０ｂ）を完全に撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、
前記多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）は、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記第１の光チャネル（１６ｄ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、をさらに含み、
前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記第１の光チャネル（１６ｄ）および前記第２の光チャネル（１６ｃ）を含むグループの基準チャネルの前記撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光チャネルに対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に前記基準チャネルを安定化させるように構成される、多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）。

【請求項25】

多開口撮像装置（１０’’）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｄ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｄ）が、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｄ）に全視野（７０ａ、７０ｂ）のうちの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｄ）を含む、アレイ（１４）と、
前記光チャネル（１６ａ～ｄ）の光路を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
光チャネルの第１のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、
前記多開口撮像装置は、
光チャネルの前記第１のグループの各画像を組み合わせて前記第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、前記第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成された前記画像センサ領域を読み出す画像評価手段と、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記光チャネルの前記第１のグループの画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、
をさらに含み、
前記光チャネルの前記第１のグループおよび前記光チャネルの前記第２のグループの光学系の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域（２４ａ～ｄ）上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記光チャネルの前記第１のグループの画像の変化と前記光チャネルの前記第２のグループの画像の変化との間の差を補償する、又は前記光チャネルの前記第１のグループの各画像の変化の間の差を補償する、又は前記光チャネルの前記第２のグループの各画像の変化の間の差を補償するように構成される、多開口撮像装置（１０’’）。

【請求項26】

光チャネルの前記第１のグループの光学系（６４ａ、６４ｂ）の光学特性は、最大１０％の許容範囲内の第１の値に等しく、光チャネルの前記第２のグループの光学系（６４ｃ、６４ｄ）の光学特性の第２の値は、前記第１の値から少なくとも１０％ずれている、請求項２５に記載の多開口撮像装置。

【請求項27】

前記光学特性は焦点距離である、請求項２６に記載の多開口撮像装置。

【請求項28】

前記ビーム偏向手段（１８）は、複数のファセット（４６ａ～ｅ）を含み、光チャネルの前記第１のグループの各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）は、ファセットの第１のグループのファセット（４６ａ、４６ｂ）に割り当てられ、光チャネルの前記第２のグループの各光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）は、ファセットの第２のグループのファセット（４６ｅ）またはファセットの前記第１のグループのファセットに割り当てられる、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項29】

光チャネルの前記第２のグループの各光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）は、ファセットの前記第２のグループの前記ファセット（４６ｅ）に割り当てられ、
光チャネルの前記第１および第２のグループの前記ファセット（４６ａ～ｅ）はそれぞれ第１および第２の反射主面を含み、前記ビーム偏向手段（１８）は、前記ビーム偏向手段（１８）の第１の回転位置において、前記第１の反射主面により前記光チャネル（１６ａ～ｄ）を第１の方向に偏向させるように構成され、前記ビーム偏向手段（１８）の第２の回転位置において、前記第２の反射主面により前記光チャネル（１６ａ～ｄ）を前記第２の方向に偏向させるように構成され、
ファセットの前記第１のグループの前記反射主面は、互いに対して第１の角度（δ_１）で傾斜し、ファセットの前記第２のグループの前記反射主面は、互いに対して第２の角度（δ_２）で傾斜している、請求項２８に記載の多開口撮像装置。

【請求項30】

前記第１の角度（δ_１）は前記第２の角度（δ_２）よりも小さいか、または前記第２の角度（δ_２）は前記第１の角度（δ_１）よりも小さい、請求項２９に記載の多開口撮像装置。

【請求項31】

光チャネルの前記第１および第２のグループの各光チャネル（１６ａ～ｄ）は、前記光チャネル（１６ａ～ｄ）に割り当てられた前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｄ）に前記部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するように構成される、請求項２５から３０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項32】

光チャネルの前記第２のグループの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）に割り当てられた少なくとも１つの画像センサ領域は、光チャネルの前記第１のグループの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）に割り当てられた画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）と重複する、請求項３１に記載の多開口撮像装置。

【請求項33】

前記第１の相対運動（３４；３９ａ）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、前記画像センサ（１２）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、前記第２の相対運動（３８；３９ｂ）は、前記ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）との間の並進相対運動、および前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項２５から３２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項34】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで前記第１の光チャネル（１６ａ）を安定化させるように構成され、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第２の程度まで前記アレイ（１４）の異なる光チャネルの画像安定化のためにさらに構成される、請求項２５から３３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項35】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が前記部分視野（７２ａ～ｄ）の第１のものの画像に関連するように前記光学的画像安定化を実行するように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野の前記画像に関連する第２の部分視野の画像を安定化させるように構成される、請求項２５から３４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項36】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記第１の光チャネル（１６ａ）および前記第２の光チャネル（１６ｂ）を含むグループの基準チャネルの前記撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光チャネルに対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に前記基準チャネルを安定化させるように構成される、請求項２５から３５のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項37】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｄ）に対して画像安定化を実行するように構成される、請求項３４から３６のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項38】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の前記相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、前記各光チャネル（１６ａ～ｄ）で前記チャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、請求項３７に記載の多開口撮像装置。

【請求項39】

前記機能的関係性は線形関数である、請求項３８に記載の多開口撮像装置。

【請求項40】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記ビーム偏向手段の回転運動に基づいて前記画像方向の１つに沿って前記光学的画像安定化を提供するように構成され、前記機能的関係性は、前記画像方向に沿った前記電子的画像安定化のある範囲で前記ビーム偏向手段（１８）の回転角を投影する角度関数である、請求項３８または３９に記載の多開口撮像装置。

【請求項41】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野の第１の画像および第２の部分視野の第２の画像で一致する特徴を識別して、前記第１および第２の画像内の前記特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成される、請求項３７から４０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項42】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、第１の時間および第２の時間において第１の部分視野の第１の画像における一致する特徴を識別して、前記第１の画像内の前記特徴の動きの比較に基づいて前記電子的画像安定化を提供するように構成される、請求項３７から４１のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項43】

前記第１および第２の光チャネル（１６ａ、１６ｂ）の光学系（６４ａ、６４ｂ）の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって前記画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）上の前記投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記光チャネルの前記第１のグループの画像の変化と前記光チャネルの前記第２のグループの画像の変化との間の差を補償するように構成される、請求項２５から４２のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項44】

前記第１の光チャネル（１６ａ）に割り当てられた第１の光学系（６４ａ）および前記第２の光チャネル（１６ｂ）に割り当てられた第２の光学系（６４ｂ）は、最大１０％の許容範囲内で同じ方法で形成され、前記許容範囲内の偏差により、前記光学的画像安定化装置（２２）の画像安定化によって、前記第１の光学系（６４ａ）および前記第２の光学系（６４ｂ）によってもたらされる前記画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）上の前記画像または投影の異なる変化が生じる、請求項２５から４３のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項45】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、前記少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の前記側面は互いに平行に、ならびに前記アレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および前記画像センサ（１２）と前記光学系（６４ａ～ｄ）との間の前記光チャネル（１６ａ～ｄ）の前記光路の一部に平行に向けられ、前記直方体は最小の体積を有するが、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）を含む、請求項２５から４４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項46】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、請求項４５に記載の多開口撮像装置。

【請求項47】

センサからセンサ信号を受信し、前記多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関して前記センサ信号を評価し、前記情報を使用して前記光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、請求項２５から４６のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項48】

多開口撮像装置（１０’’’）であって、
画像センサ（１２）と、
少なくとも第１および第２の光チャネル（１６ａ、１６ｂ）を含むアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）が、前記画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４）に全視野（７０ａ、７０ｂ）を投影するための光学系（６４ａ、６４ｂ）を含む、アレイ（１４）と、
前記各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）の光路を共通に偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
前記第１の光チャネル（１６ａ）の前記光学系（６４ａ）は、前記第２の光チャネル（１６ｂ）の前記光学系（６４ｂ）の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含み、
前記多開口撮像装置（１０’’’）は、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、
をさらに含み、
前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域（２４）上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、一の全視野（７０ａ）の画像の変化と前記一の全視野（７０ａ）の画像に関連する別の全視野（７０ｂ）の画像の変化との間の差を補償するように構成される、多開口撮像装置（１０’’’）。

【請求項49】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで前記第１の光チャネル（１６ａ）を安定化させるように構成され、前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿って第２の程度まで前記第２の光チャネル（１６ｂ）の画像安定化のためにさらに構成される、請求項４８に記載の多開口撮像装置。

【請求項50】

基準画像を光学的な方法で排他的に安定化させるように構成される、請求項４８または４９に記載の多開口撮像装置。

【請求項51】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）に対して画像安定化を実行するように構成される、請求項４８から５０のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項52】

前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）と前記ビーム偏向手段（１８）との間の前記相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、前記各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）でチャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、請求項５１に記載の多開口撮像装置。

【請求項53】

前記機能的関係性は線形関数である、請求項５２に記載の多開口撮像装置。

【請求項54】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記ビーム偏向手段の回転運動に基づいて前記画像方向の１つに沿って前記光学的画像安定化を提供するように構成され、前記機能的関係性は、前記画像方向に沿った前記電子的画像安定化のある範囲に前記ビーム偏向手段（１８）の回転角を投影する角度関数である、請求項５２または５３に記載の多開口撮像装置。

【請求項55】

前記第１および第２の光チャネル（１６ａ、１６ｂ）の光学系（６４ａ、６４ｂ）の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって前記画像センサ領域（２４）上の前記投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記一の全視野（７０ａ）の画像の変化と前記別の全視野（７０ｂ）の画像の変化との間の差を補償するように構成される、請求項４８から５４のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項56】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、前記少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、前記直方体の前記側面は互いに平行に、ならびに前記アレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および前記画像センサ（１２）と前記光学系（６４ａ、６４ｂ）との間の前記光チャネル（１６ａ、１６ｂ）の前記光路の一部に平行に向けられ、前記直方体は最小の体積を有するが、前記画像センサ（１２）と前記アレイ（１４）を含む、請求項４８から５５のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項57】

前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、請求項５６に記載の多開口撮像装置。

【請求項58】

センサからセンサ信号を受信し、前記多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関して前記センサ信号を評価し、前記情報を使用して前記光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、請求項４８から５７のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項59】

前記ビーム偏向手段（１８）は、第１の主面（１７４ａ）および第２の主面（１７４ｂ）を含み、第１の動作状態において、前記光チャネル（６４ａ～ｈ）の光路を前記第１の主面（１７４ａ）により前記多開口撮像装置の第１の視線方向に偏向させ、第２の動作状態において、前記光チャネル（６４ａ～ｈ）の前記光路を前記第２の主面（１７４ｂ）により前記多開口撮像装置の第２の視線方向に偏向させるように構成される、請求項１から５８のいずれか一項に記載の多開口撮像装置。

【請求項60】

前記第１の主面（１７４ａ）および前記第２の主面（１７４ｂ）は、最大６０°の角度（δ、δ_１、δ_２）で互いに対して傾斜して配置される、請求項５９に記載の多開口撮像装置。

【請求項61】

回転運動（３８）によって前記第１および第２の動作状態間の変化を実行するように構成され、前記回転運動中、前記第１の主面の第１の面法線（５１ａ）と前記第２の主面の第２の面法線（５１ｂ）は、前記画像センサ（１２）に向かう方向に対して常に少なくとも１０°の角度（γ_１、γ_２）を有する、請求項５９または６０に記載の多開口撮像装置。

【請求項62】

少なくとも部分的に立体視方式で全視野（７０）を取り込むように構成された、請求項１から６１のいずれか一項に記載の第１および第２の多開口撮像装置（１０；１０’；２０；３０；４０）を有する撮像システム（６０；８０）。

【請求項63】

多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、前記画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの少なくとも１つの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
前記光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
前記アレイの第１の光チャネルは、第１の全視野のうちの第１の部分視野を撮像するように構成され、前記アレイの第２の光チャネルは、前記第１の全視野のうちの第２の部分視野を撮像するように構成され、第３の光チャネルは、第２の全視野を完全に撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、前記方法は、
画像評価手段が、前記第１の部分視野（７２ｄ）の画像と前記第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて前記第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、前記第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成されるように、前記画像センサ領域を読み出す画像評価手段を提供するステップと、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）を配置するステップと、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記第１の光チャネルの画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）を提供するステップと、
をさらに含み、
前記第１および第２の光チャネルの光学系の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記第１の部分視野（７２ｄ）の画像の変化と前記第２の部分視野（７２ｃ）の画像の変化との間の差を補償するように構成される、方法。

【請求項64】

多開口撮像装置（１０’’）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、前記画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
前記光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
光チャネルの第１のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、前記方法は、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）を配置するステップと、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）を配置するステップと、をさらに含み、
前記光学的画像安定化装置（２２）は、前記第１の光チャネル（１６ａ）および第２の光チャネル（１６ｂ）を含むグループの基準チャネルの前記撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記基準チャネルとは異なる光チャネルに対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、前記多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に前記基準チャネルを安定化させるように構成される、方法。

【請求項65】

多開口撮像装置（１０’’）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、前記画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
前記光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
光チャネルの第１のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、前記アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
前記第２の全視野（７０ｂ）は、前記第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであるか、又はその逆であり、前記方法は、
画像評価手段が、光チャネルの前記第１のグループの画像を組み合わせて前記第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、前記第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成されるように、前記画像センサ領域を読み出す画像評価手段を提供するステップと、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）を配置するステップと、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記光チャネルの前記第１のグループの画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）を提供するステップと、
をさらに含み、
前記光チャネルの前記第１のグループおよび前記光チャネルの前記第２のグループの光学系の焦点距離は異なり、前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、前記光チャネルの前記第１のグループの画像の変化と前記光チャネルの前記第２のグループの画像の変化との間の差を補償する、又は前記光チャネルの前記第１のグループの各画像の変化の間の差を補償する、又は前記光チャネルの前記第２のグループの各画像の変化の間の差を補償するように構成される、方法。

【請求項66】

多開口撮像装置（１０’’’）を提供する方法（１４００）であって、
画像センサを提供するステップ（１４１０）と、
少なくとも第１および第２の光チャネルを含むアレイを提供するステップ（１４２０）であって、各光チャネルが、前記画像センサの画像センサ領域に全視野を投影するための光学系を含む、ステップ（１４２０）と、
前記光チャネルの光路を共通に偏向するためのビーム偏向手段を配置するステップ（１４３０）と、を含み、
前記第１の光チャネルの前記光学系は、前記第２の光チャネルの前記光学系の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含み、
前記方法は、
前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および前記画像センサ（１２）と、前記アレイ（１４）と、前記ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）を配置するステップと、
前記第１および前記第２の画像軸（２８、３２）に沿った前記アレイ（１４）の前記第１の光チャネルの画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）を提供するステップと、をさらに含み、
前記ビーム偏向手段（１８）の動きによって、前記画像センサ領域上の投影の異なる変化が生じ、前記電子的画像安定化装置（４１）は、一の全視野の画像の変化と前記一の全視野の画像に関連する別の全視野の画像の変化との間の差を補償するように構成される、方法（１４００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多開口撮像装置、撮像システム、および多開口撮像装置を提供する方法に関する。本発明はさらに、線形チャネル配置および小さいまたは非常に小さい設置サイズを有する多開口撮像システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のカメラは、対象物視野全体を撮像する撮像チャネルを有する。カメラは、光学的画像安定化機能を実現するために、対物レンズと画像センサとの間の相対的な横方向の２次元変位を可能にする適応可能な構成要素を有する。線形チャネル配置を有する多開口撮像システムは、それぞれが対象物の一部のみを取り込み、偏向ミラーを含むいくつかの撮像チャネルで構成されている。

【0003】

対象物領域または視野の多チャネル取り込みの、コンパクトな実現を可能にするコンセプトを有することが望ましいであろう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明の目的は、コンパクトな実現を可能にする、すなわち小さな設置スペースを有する、高画質の多開口撮像装置および多開口撮像装置を提供する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、独立請求項の主題によって解決される。

【0006】

本発明の１つの発見は、異なる光学系を有する光学系がアレイに配置され、その結果、異なる部分視野が光学系によって取り込まれるという点で、上記の目的を解決できるという認識である。これは、全視野の単一チャネル取り込みの組み合わせと、全視野の単一チャネル取り込みと、いくつかの部分視野を取り込むことによる全視野の多チャネル取り込みの組み合わせの両方で得られる。

【0007】

一実施形態によれば、多開口撮像装置は、画像センサおよび光チャネルのアレイを含み、各光チャネルは、全視野の少なくとも１つの部分視野を画像センサの画像センサ領域に投影する光学系を含む。多開口撮像装置は、光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を含む。アレイの第１の光チャネルは、第１の全視野の第１の部分視野を撮像するように構成され、アレイの第２の光チャネルは、第１の全視野の第２の部分視野を撮像するように構成される。第３の光チャネルは、第２の全視野を完全に撮像するように構成される。

【0008】

さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置は、画像センサと、少なくとも第１および第２の光チャネルを含むアレイとを含む。各光チャネルは、画像センサの画像センサ領域に全視野を投影するための光学系を含む。ビーム偏向手段は、光チャネルの光路を共通に偏向させるように構成されている。第１の光チャネルの光学系は、第２の光チャネルの光学系の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含む。

【0009】

両方の実施形態による多開口撮像装置は、光チャネルを用いて全視野を完全に取り込み、単一チャネルまたは多チャネル方式でさらなる全視野を取り込むように構成される。これに使用される光チャネルは同じアレイに配置され、同じビーム偏向手段によって偏向される。これにより、すべてのチャネルに共通に作用して視線方向を切り替えるビーム偏向手段と組み合わせて、異なる全視野を撮像するための多開口撮像装置の使用が可能になり、構成要素の多重配置を防ぐことができ、省スペースの実現が可能になる。同時に、１つのアレイに光チャネルを配置することにより、チャネルの正確な調整と高品質の画像を可能にする。

【0010】

さらなる実施形態は、撮像システムおよび多開口撮像装置を提供する方法に関する。

【0011】

さらに有利な実施態様は、従属特許請求項の主題である。

【0012】

続いて、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1a】一実施形態による多開口撮像装置の概略斜視図である。

【図1b】図１ａによる多開口撮像装置によって取り込まれ得る２つの全視野の比較を示す図である。

【図1c】図１ａの多開口撮像装置と比較して、図１ｂによる全視野を時間的に交互に取り込むように構成された一実施形態による多開口撮像装置の概略斜視図である。

【図1d】グループ内の全視野をそれぞれ完全に撮像するための光チャネルの２つのグループを含む一実施形態による多開口撮像装置の概略斜視図である。

【図1e】図１ｄによる多開口撮像装置によって取り込まれた全視野の概略図である。

【図1f】共通のビーム偏向手段によって２つの全視野を取り込むように構成された一実施形態による多開口撮像装置の概略斜視図である。

【図1g】図１ｆによる多開口撮像装置によって取り込まれた全視野の概略図である。

【図2a】一実施形態による多開口撮像装置の概略図である。

【図2b】一実施形態による多開口撮像装置の概略図であり、アクチュエータが画像センサに接続されている。

【図3a】一実施形態によるさらなる多開口撮像装置の概略側面断面図である。

【図3b】図３ａの多開口撮像装置の概略側面断面図である。

【図4】一実施形態による、ビーム偏向手段が様々なビーム偏向要素を含む、多開口撮像装置の概略上面図である。

【図5a】一実施形態による、単一ライン方式で配置された光チャネルを有する多開口撮像装置の概略斜視図である。

【図5b】図５ａの多開口撮像装置の概略斜視図であり、光学的画像安定化と電子的画像安定化の組み合わせの有利な実施態様を説明するための基礎として使用される。

【図6a】一実施形態によるファセットのアレイとして形成されたビーム偏向手段の概略図である。

【図6b】一実施形態によるビーム偏向手段の概略図であり、図６ａの図と比較すると、ファセットは異なるソートを含む。

【図7a】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7b】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7c】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7d】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7e】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7f】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7g】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図7h】実施形態によるビーム偏向手段の有利な実施態様を示す図である。

【図8】一実施形態による撮像システムの概略斜視図である。

【図9】一実施形態による、２つの多開口撮像装置を含む携帯装置の概略斜視図である。

【図10】共通の画像センサ、共通のアレイ、および共通のビーム偏向ユニットを有する第１の多開口撮像装置および第２の多開口撮像装置を含む概略構造を示す図である。

【図11a】一実施形態による電子的画像安定化装置の実施態様の概略図である。

【図11b】一実施形態による電子的画像安定化装置の実施態様の概略図である。

【図11c】一実施形態による電子的画像安定化装置の実施態様の概略図である。

【図11d】一実施形態による電子的画像安定化装置の実施態様の概略図である。

【図11e】一実施形態による電子的画像安定化装置の実施態様の概略図である。

【図12】一実施形態による多開口撮像装置を提供する方法の概略図である。

【図13】さらなる実施形態による多開口撮像装置を提供する方法の概略流れ図である。

【図14】さらなる実施形態による多開口撮像装置を提供する方法の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する前に、異なる実施形態におけるこれらの要素の説明が交換可能および／または相互に適用できるように、同一であり、機能的に同一であって、かつ等しい要素、対象物、および／または構造には、異なる図面で同一の符号が付けられていることを指摘しておく。

【0015】

図１ａは、一実施形態による多開口撮像装置１０の概略斜視図を示す。多開口撮像装置は、画像センサ１２および光チャネル１６ａ～ｅのアレイ１４を含む。各光チャネル１６ａ～ｅは、画像センサ１２の画像センサ領域２４ａ～ｅに全視野の少なくとも１つの部分視野を投影するための光学系６４ａ～ｅを含む。少なくとも１つの部分視野とは、図１ｂに基づいて説明するように、光学系によって全視野も撮像できることを意味する。アレイ１４の光チャネル１６ａ～ｄは、例えば、それぞれ第１の全視野の１つの部分視野を撮像するように構成され、さらなる光チャネル１６ｅは、第１の部分視野とは異なる第２の全視野を完全に撮像するように構成される。全視野は互いに異なるが、部分的にまたは完全に重複することができる。全視野は、例えば、完全にオーバーラップすることができるが、サイズは異なる。さらなる実施形態によれば、全視野はまた、部分的に重複しないか、ばらばらでさえあり得る。

【0016】

光チャネルは、一連の光路として理解することができる。光路は、例えば散乱またはコリメーションなど、アレイ１４に配置された光学系６４ａ～ｈによって影響を受ける可能性がある。個々の光チャネルはそれぞれ完全な撮像光学系を形成し、屈折、回折またはハイブリッドレンズなどの少なくとも１つの光学部品又は光学系を含むことができ、多開口撮像装置で完全に取り込まれた対象物全体のセクションを撮像することができる。これは、光学系６４ａ～ｈの１つ、いくつか、またはすべてが光学素子の組み合わせであってもよいことを意味する。開口部ダイヤフラムは、光チャネルの１つ、いくつか、またはすべてに対して配置されてもよい。

【0017】

多開口撮像装置１０は、光チャネル１６ａ～ｅの光路を偏向させるためのビーム偏向手段１８を含む。多開口撮像装置１０は、ビーム偏向手段１８の１つの位置で２つの全視野を取り込むように構成される。一実施形態では、ビーム偏向手段１８は、修正された位置で光路を異なる方向に偏向するために並進または回転移動され、修正された位置で異なる全視野が取り込まれる。４つの光チャネル１６ａ～ｄを使用して全視野を一緒に撮像するが、別の数、例えば２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも１０、少なくとも２０、またはさらに高い値も使用することができる。アレイ１４は、すべての光チャネルが単一のラインに配置されるように示されているが、他の実施形態によれば、多ラインの配置も実施することができる。

【0018】

図１ｂは、多開口撮像装置１０によって取り込まれ得る２つの全視野７０ａ、７０ｂの概略図を示す。以下では、例えば、図１ａによる光チャネル１６ａ～ｄの光学系６４ａ～ｄは、全視野７０ａの部分視野７２ａ～ｄを撮像するように構成され、別の割り当てまたは別の数のチャネルが可能である。アレイ１４の光チャネル１６ｅの上方に配置された光チャネル１６ｅの光学系６４ｅは、図１ｂに示す全視野７０ｂを完全に撮像するように構成される。多チャネル方式で撮像される全視野７０ａと比較して、すなわち、多数のまたは複数の部分視野により一枚一枚撮像されるのに対して、全視野７０ｂは単一の光チャネルにより撮像される。図１ｂに示すように、全視野７０ｂは、全視野７０ａと少なくとも部分的にまたは完全に重なり合うことができる。あるいは、全視野７０ａ、７０ｂが少なくとも部分的に異なることも可能である。全視野７０ｂは全視野７０ａの一部であってもよく、これは、第２の全視野が第１の全視野の不完全な部分であってもよいし、またはその逆であってもよいことを意味する。全視野７０ａと比較して、全視野は、好ましくは、全視野７０ｂの対象物領域の撮像された部分が全視野７０ａと比較して小さくなるという効果を有することができるより小さい開口角を含む。これは、視野７０ａの開口角ε_１が全視野７０ｂの開口角ε_２よりも大きいことを意味し、その角度は光学の焦点距離などの光学特性に直接関係し得る。視野７０ａの開口角ε_１は、視野７０ｂの開口角ε_２よりも少なくとも１０％、少なくとも２０％、または少なくとも５０％大きくすることができる。開口角を大きくすると、焦点距離が短くなり、光学系の構成を薄くすることができ、および／または光学系の直径を小さくすることができる。全視野７０ａを取り込むための光学系１６ａ～ｄの組み合わせと比較して、および第２の全視野７０ｂが第１の全視野７０ａの不完全なセクションであり得るという事実と組み合わせ、全視野７０ｂを取り込むための光学系１６ｅは、望遠レンズまたはズームレンズを表すことができ、または少なくともそれぞれの機能を提供することができるが、逆に、光学系１６ｅと比較した光学系１６ａ～ｄの組み合わせは、広角レンズを表すことができ、または少なくともそれぞれの機能を提供することができる。

【0019】

ビーム偏向手段１８の独立のビーム偏向領域４６ｅは、光チャネル１６ｅに割り当てることができ、これは、光チャネル１６ａ～１６ｄに割り当てられたビーム偏向領域４６ａ～ｄとは異なる。これにより、例えば、全視野７０ａ、７０ｂを同時に取り込み、したがって２つの画像を取得することが可能になる。さらに、全視野７０ａ、７０ｂの重複領域について、ステレオまたは３Ｄ情報を取得することができる。ビーム偏向領域は、ミラーなどの大面積要素の領域である可能性があり、他のビーム偏向領域から区切られなくてもよい。あるいは、ビーム偏向領域は、例えばビーム偏向領域がファセットとして形成されるという点で、互いに視覚的または機械的に区切ることもできる。

【0020】

アレイ１４は、意図的に異なる光学特性を有する光学系６４ａ～ｄ、６４ｅを含む。光学系６４ａ～ｄは、例えば、製造公差内で同じ方法で形成されるが、光学系６４ｅは、製造公差によって生じる尺度を超える光学系６４ａ～ｄに関する偏差を含む。光学系６４ｅは、例えば、光学系６４ａ～ｄに関して意図的に異なる焦点距離および／または意図的に異なる開口角を含み、これは、光学系６４ｅの光学系６４ａ～ｄに対する光学特性が少なくとも１０％、少なくとも２０％、または少なくとも３０％異なるが、例えば少なくとも５０％、さらには１００％、またはそれ以上も異なることを意味する。

【0021】

多開口撮像装置１０は、可能な光学的画像安定化により得られる異なる変化を、または構成要素１２、１４、１８の間の相対運動により画像内で少なくとも部分的に補償するために、オプションの電子的画像安定化装置４１を含むことができる。

【0022】

全画像を提供し、多開口撮像装置１０の画像センサ領域２４ａ～ｅを読み出す画像評価手段は、多開口撮像装置１０の一部であってもよく、例えば、例えばステッチングにより、部分視野７２ａ～ｄの画像を全視野７０ａの第１の全画像に結合し、および／または画像センサ領域２４ｅの読み出しに基づいて全視野７０ｂの第２の全画像を提供するように構成される。

【0023】

図１ｃは、多開口撮像装置１０と比較して、全視野７０ａ、７０ｂを交互に取り込むように構成された多開口撮像装置１０’の概略斜視図を示し、これは時間的に交互することを意味する。これにより、構成要素の相乗的な使用が可能になり、さらに低減された設置スペースが必要であり、および／またはより低い範囲の個々の要素を提供することができる。そのようにして、ビーム偏向領域４６ｅを使用して光チャネル１６ｄ、１６ｅの光路を交互に偏向させることができ、図１ａのビーム偏向領域４６ｄの配置を省略することができる。このため、ビーム偏向領域４６ｅは、例えば、全視野７０ｂを撮像する光チャネル１６ｅを偏向させるのに十分なサイズを有することができ、ビーム偏向領域４６ｅの点線で示されるように、比較的小さな部分視野７２ｄを撮像するために使用される光チャネル１６ｄの偏向も問題なく可能である。代わりにまたはさらに、画像センサ領域２４ｅを使用して、全視野７０ｂと部分視野７２ｄを交互に取り込むことができる。画像センサ領域２４ｅは、画像センサ領域２４ｄと少なくとも部分的に重なり合うことができ、または画像センサ領域２４ｄを含むことさえでき、画像センサ領域２４ｄは重なり合う領域に別個に配置される必要がなく、場合によっては省略できる。

【0024】

交互に切り替えるために、多開口撮像装置１０’は、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間に相対運動を提供するように構成されたスイッチングユニット６７を含むことができ、全視野７０ｂを取り込むために、光チャネル１６ｅは、光学系６４ｅにより画像センサ領域２４ｅ上に全視野７０ｂを投影し、部分視野７２ｄを取り込むために、光チャネル１６ｄは、光学系６４ｄによって部分視野７２ｄを画像センサ、すなわち画像センサ領域２４ｄまたは２４ｅに投影する。このため、スイッチングユニットは１つまたは複数のアクチュエータを含むことができる。多開口撮像装置１０’は、光学的画像安定化装置を含むことができる。これにより、光学的画像安定化装置のアクチュエータシステムをスイッチングユニット６７として、またはその逆に相乗的に使用することができる。

【0025】

上記の説明は、ビーム偏向領域４６ｅを光チャネル６４ｄの偏向にも使用できるので、ビーム偏向領域４６ｄを省略することができ、および／または画像センサ領域２４ｅを部分視野７２ｂの撮像にも使用することができるので、画像センサ領域２４ｄを省略することができることを示している。両方の省略は一緒に実施することができるが、個別に互いに独立させることもできる。

【0026】

上記の説明の代替として、図１ａに示されている他のビーム偏向領域４６ａ～ｃの別の１つを使用して、２つの光チャネルの光路を交互に偏向することができる。光学系６４ｅは、アレイ１４の線の縁部にあるように示されているが、線に沿った任意の位置または別の線内に配置することができる。上記の説明の代替として、図１ａに示す他の画像センサ領域２４ａ～ｃの１つを使用して、全視野７０ｂと部分視野７２ａ～ｄを交互に撮像することができる。

【0027】

電子的画像安定化装置を使用して、光チャネル間の様々に変化する画像変化を補償する、本明細書に記載の態様、ならびに異なるサイズを有する２つの全視野７０ａ、７０ｂが多開口撮像装置により、すなわち、共通の画像センサ１２、共通のアレイ１４、および共通の偏向手段１８のうちの少なくとも１つを使用することにより、取り込まれる、さらなる態様は、互いに独立して実施することも、組み合わせて実施することもできるので、電子的画像安定化の態様は、異なるサイズを有する全視野の態様の有利なさらなる発展を表す。

【0028】

図１ｄは、一実施形態による多開口撮像装置１０’’の概略斜視図を示す。多開口撮像装置１０と比較して、多開口撮像装置１０’’は、光チャネル１６ａ、１６ｂと比較して異なる光学特性を有する２つの光チャネル１６ｃ、１６ｄを含む。これは、例えば、多開口撮像装置１０’’の光チャネル１６ｃと比較することができる多開口撮像装置１０の光チャネル１６ｅに加えて、さらなる光チャネル６４ｄが多開口撮像装置１０’’に配置され、光チャネル６４ｃ、６４ｄが光チャネルのグループを形成するような、同等の光学特性を有するように理解され得る。光チャネル１６ｃ、１６ｄの光学特性は、最大１０％の許容範囲内で同じであり得る。また、光チャネル１６ａ、１６ｂの光学特性は、そのような許容範囲内で同じであり得る。異なるグループの光チャネル間では、光学系の光学特性が他のグループの光学特性の最初の値から少なくとも±１０％（または１／１．１）、少なくとも±２０％（または１／１．２）、または少なくとも±３０％（または１／１．３）、さらに、少なくとも±５０％（または１／１．５）またはさらに±１００％（または１／２）以上などずれることがあり得る。チャネルの光学特性は、特に、それぞれのチャネルに存在する光学系で得られる焦点距離であり得る。上記の望遠レンズと広角レンズの割り当ては、説明した光チャネルのグループにも適用することができるので、例えばチャネル１６ｃ、１６ｄを含む光チャネルのグループはグループ１６ａ、１６ｂに対するズームレンズであり、逆に、光チャネル１６ａ、１６ｂは光チャネル１６ｃ、１６ｄ用の広角レンズである。

【0029】

光チャネル１６ａ、１６ｂは、光チャネルの第１のグループを形成することができる。光チャネル１６ｃ、１６ｄは、光チャネルの第２のグループを形成することができる。各グループは、全視野７０ａ、７０ｂの一方を取り込むように構成することができる。簡単に言えば、多開口撮像装置１０に関して、図１ｅに基づいて示されるように、全視野７０ｂを分割することもできる。例えば、光チャネル１６ａは、全視野７０ａの部分視野７２ａを取り込むように構成することができる。光チャネル１６ｂは、全視野７０ａの部分視野７２ｂを取り込むように構成することができる。光チャネル１６ｃは、全視野７０ｂの部分視野７２ｃを取り込むように構成することができる。光チャネル１６ｄは、全視野７０ｂの部分視野７２ｄを取り込むように構成することができる。光チャネルのグループ１６ａ／１６ｂ、１６ｃ／１６ｄの各々は、割り当てられた全視野７０ａ、７０ｂをそれぞれ完全に取り込むように構成することができる。全視野７０ｂは、全視野７０ａの不完全な部分であり得る。言い換えれば、全視野７０ａは全視野７０ｂを含むことができる。言い換えれば、全視野７０ｂは全視野７０ａと完全に重なり合うことができるが、全視野７０ａは、例えば、全視野７０ｂと不完全にのみ重なり合うことができる。

【0030】

各グループはそれぞれ２つの光チャネル１６ａ、１６ｂ、光チャネル１６ｃ、１６ｄを含むだけであるが、２つのグループの一方または両方のグループは、３、４、５またはそれ以上などの別のより多くの数の光チャネルも含むことができる。グループはまた、異なる数の光チャネルによる異なる全視野の取り込みを記述する多開口撮像装置１０、１０’に対応する、異なる数の光チャネルを含むことができる。

【0031】

実施形態によれば、光チャネルの２つのグループのみが説明されているが、３、４、５またはそれ以上などのより多くの全視野を取り込むために、光チャネルを備えた別のより多くのグループも配置することができる。

【0032】

したがって、多開口撮像装置１０’’の実施形態によれば、画像センサ１２およびアレイ１４を配置することができる。各光チャネル１６ａ～ｄは、全視野７０ａまたは７０ｂの部分視野７２ａ～ｄを画像センサ１２の画像センサ領域２４ｄに投影するための光学系６４ａ～ｄを含むことができる。アレイ１４の各光チャネルは、光チャネル１６ａ～ｄに割り当てられた画像センサの画像センサ領域２４ａ～ｄに部分視野を投影するように構成することができ、多開口撮像装置１０’’は、図１ｃの文脈で説明したように、光チャネルの第２のグループの光チャネル１６ｃまたは１６ｄに割り当てられた少なくとも１つの画像センサ領域が、光チャネルの第１のグループの光チャネル１６ａまたは１６ｂに割り当てられた画像センサ領域２４ａまたは２４ｂと重なり合うように構成することができる。

【0033】

ビーム偏向手段１８は、光チャネル１６ａ～ｄの光路２６ａ～ｄを偏向させるように配置することができる。アレイ１４の少なくとも２つの光チャネル１６ａ、１６ｂを有する光チャネルの第１のグループは、それぞれ全視野７０ａの１つの部分視野７２ａ、７２ｂを撮像するように構成される。アレイ１４の少なくとも２つの光チャネル１６ｃ、１６ｄを有する光チャネルの第２のグループは、それぞれ全視野７０ｂの１つの部分視野７２ｃ、７２ｄを撮像するように構成される。

【0034】

多開口撮像装置１０、１０’’の他の詳細は、特に、後述するビーム偏向手段１８またはその一部の構成を制限することなく、多開口撮像装置１０’’に適用することができる。代わりにまたはさらに、本明細書に記載の光学的および／または電子的画像安定化装置も配置することができる。

【0035】

図１ｆは、一実施形態による多開口撮像装置１０’’’の概略斜視図を示し、アレイ１４は、全視野７０ａまたは７０ｂを１つの光チャネルで完全に交互に取り込むために、ビーム偏向手段１８と画像センサ１２との間に相互に導入される第１の光学系６４ａおよび第２の光学系６４ｂを含む。光学系６４ａ、６４ｂは、例えば、製造公差を超える上記の異なる焦点距離を含む。このため、画像センサ１２は、別個の画像センサ領域２４ａを含むことができる。あるいは、例えば、視野７０ａ、７０ｂの全視野を同時に取り込むために、少なくとも１つのさらなるオプションの画像センサ領域２４ｂを設けることもできる。言い換えると、さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置１０’’’は、画像センサ１２と、少なくとも第１の光チャネル１６ａおよび第２の光チャネル１６ｂを含むアレイ１４と、を含む。各光チャネル１６ａ、１６ｂは、それぞれ、全視野７０ａ、７０ｂをそれぞれ画像センサ１２の画像センサ領域２４に投影するための光学系６４ａ、６４ｂを含む。ビーム偏向手段１８は、光チャネル１６ａ、１６ｂの光路を共通に偏向させるように構成される。第１の光チャネル１６ａの光学系６４ａは、第２の光チャネル１６ｂの光学系６４ｂの焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含む。あるいは、個別に割り当てられた画像センサ領域または画像センサ領域２４上にさらなる全視野を投影するためのさらなる光学系も配置することができる。少なくとも１つの全視野７０ａ、７０ｂまたはさらなる全視野は、図１ａ～ｅの文脈で説明するように、それぞれいくつかの光チャネルによって部分的に取り込むことができる。多開口撮像装置１０’’’は、上述のように光学的画像安定化装置を含むことができ、および／または電子的画像安定化装置４１をオプションとして含むことができる。

【0036】

図１ｇは、多開口撮像装置１０’’’によって取り込まれ得る全視野７０ａ、７０ｂの概略図を示す。全視野７０ａは、多開口撮像装置１０による構成を取得するために、部分視野に細分することにより取り込むこともできる。加えて、全視野７０ｂは、部分視野に細分することにより取り込むこともできる。

【0037】

図２ａは、一実施形態による多開口撮像装置２０の概略図を示す。多開口撮像装置２０は、例えば多開口撮像装置１０、１０’、１０’’および／または１０’’’で使用できるように、画像センサ１２、光チャネル１６ａ～ｈのアレイ１４、ビーム偏向手段１８、および光学的画像安定化装置２２を含む。各光チャネル１６ａ～ｈは、画像センサ１２の画像センサ領域２４ａ～ｈ上に全視野の部分視野を投影するための光学系６４ａ～ｈを含む。多開口撮像装置１０と比較して、４を超える光チャネルを使用して、光チャネル１６ａ～ｅ、１６ｇ、１６ｈまたは他のようないくつかの部分視野を有する全視野を取り込むことができるが、光チャネル１６ｆは、例えば、全視野７０ｂを取り込むように構成される。あるいは、光チャネル１６ａ～ｅ、１６ｄ、または１６ｈの少なくとも１つは、さらなる、すなわち第３のまたはより大きい番号の全視野を取り込むように構成することもできる。

【0038】

例えば、画像センサ領域２４ａ～ｈはそれぞれ、対応するピクセルアレイを含むチップで形成されてもよく、画像センサ領域は、相互基板、あるいは相互回路基板または相互フレックス基板などの相互回路キャリアに搭載されてもよい。あるいは、明らかに、画像センサ領域２４ａ～ｈはそれぞれ、画像センサ領域２４ａ～ｈにわたって連続的に延在する相互ピクセルアレイの一部から形成されてもよく、相互ピクセルアレイは、例えば、シングルチップ上に形成される。例えば、相互ピクセルアレイのピクセル値のみが画像センサ領域２４ａ～ｈで読み出される。これらの代替案の様々な組み合わせも明らかに可能であり、例えば、２つ以上のチャネル用のチップと、他のチャネル用のさらなるチップなどが存在する。例えば、画像センサ１２のいくつかのチップの場合、これらは、１つまたはいくつかの回路基板または回路キャリアに、例えば、すべて一緒にまたはグループなどで搭載することができる。さらに、複数の独立のピクセルフィールドを含む単一のチップを使用する解決策も可能である。代替的な実施形態は、独立のピクセルフィールドを順に含むいくつかのチップを含む。

【0039】

ビーム偏向手段１８は、光チャネル１６ａ～ｈの光路２６を偏向させるように構成される。光学的画像安定化装置２２は、画像センサ１２とアレイ１４と偏向手段１８との間の相対運動に基づいて、第１の画像軸２８および第２の画像軸３２に沿った光学的画像安定化を可能にするように構成される。第１の画像軸２８および第２の画像軸３２は、画像センサ領域２４ａ～ｈおよび／または画像センサ１２の配置または向きによって影響を受ける場合がある。一実施形態によれば、画像軸２８、３２は、互いに垂直に配置され、かつ／または画像センサ領域２４ａ～ｄのピクセルの延在方向と一致する。代わりにまたはさらに、画像軸２８、３２は、部分視野または全視野がサンプリングまたは取り込まれる方向を示してもよい。簡単に言えば、画像軸２８、３２は、多開口撮像装置２０によって取り込まれた画像のそれぞれ第１および第２の方向であってもよい。例えば、画像軸２８、３２は、互いに対して≠０°の角度を含み、例えば、空間内で互いに垂直に配置される。

【0040】

光学的画像安定化は、部分視野または全視野が取り込まれる取り込みプロセス中に、視野が取り込まれる対象物領域に対して多開口撮像装置２０が移動する場合に有利であり得る。光学的画像安定化装置２２は、画像の揺れを低減または防止するために、この動きを少なくとも部分的に打ち消すように構成されてもよい。画像軸２８に沿った光学的画像安定化のために、光学的画像安定化装置２２は、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間に第１の相対運動３４を生成するように構成することができる。画像軸３２に沿った光学的画像安定化のために、光学的画像安定化装置２２は、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間に第２の相対運動を生成するように構成される。第１の相対運動３４に対して、光学的画像安定化装置２２は、アレイ１４および／または画像センサ１２を画像軸２８に沿って変位させることにより相対運動３４を生成するアクチュエータ３６および／またはアクチュエータ３７を含むことができる。言い換えれば、アクチュエータ３６は、アレイ１４を並進的に変位または移動させるように示されているが、さらなる実施形態によれば、アクチュエータ３６は、代わりにまたはさらに画像センサ１２に接続され、画像センサ１２をアレイ１４に対して移動させるように構成されてもよい。代わりにまたはさらに、光学的画像安定化装置は、画像軸２８に沿ってビーム偏向手段１８の並進運動３９ａを生成するように構成されたアクチュエータ４２を含むことができる。この場合、光学的画像安定化装置２２は、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間に相対運動３４が生成されるように、アクチュエータ３６、３７および／または４２の運動を実行するように構成される。これは、図２ａでは、相対運動３４がアレイ１４に示されているが、代わりにまたはさらに、他の構成要素を移動させることができることを意味する。相対運動３４は、ライン延長方向３５に平行に、かつ光路２６に垂直に実行されてもよい。しかしながら、例えば、さらなる構成要素に関して、画像センサ１２の電気的相互接続にかかる機械的なストレスを可能な限り少なく、またはまったくないようにするために、並進的に画像センサ１２に対して移動するようにアレイ１４を設定することが有利であり得る。

【0041】

第２の相対運動を生成するために、光学的画像安定化装置２２は、ビーム偏向手段１８の回転運動３８を生成もしくは可能にするように、かつ／あるいは画像軸３２に沿った画像センサ１２とアレイ１４との間の並進相対運動、および／またはアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の並進相対運動を提供するように構成することができ、アクチュエータ３６、３７および／または４２は、この目的のために配置されてもよい。回転運動３８を生成するために、光学的画像安定化装置２２は、例えば、回転運動３８を生成するように構成されたアクチュエータ４２を含むことができる。あるいは、光学的画像安定化装置２２は、アクチュエータ４２を使用して画像軸３２に沿った並進運動３９ｂを生成するように構成されてもよい。第１の相対運動３４および／または３９ａに基づいて、それに平行な画像方向に沿って、例えば画像軸２８に沿ってまたは反対に、光学的画像安定化を得ることができる。第２の相対運動３８および／または３９ｂに基づいて、画像センサ１２の主面内の回転運動３８の回転軸４４に垂直に配置された画像方向に沿って、例えば画像軸３２に沿って、光学的画像安定化を得ることができる。主面は、他の面と比較して大きなまたは最大の寸法を含む面であると理解することができる。代わりにまたはさらに、図４に関連して説明するような、多開口撮像装置の焦点を変更するように構成された集束手段を配置することができる。並進相対運動として第１および第２の相対運動を制御するように光学的画像安定化装置２２を実装することは、光学画像安定化を得るために可能であるが、回転運動３８として第２の相対運動を実施することは、この場合、第２の画像軸３２に沿った構成要素の並進運動が回避され得るので有利であり得る。この方向は、いくつかの実施形態によれば、可能な限り小さく保たれるべき多開口撮像装置２０の厚さ方向に平行であってもよい。そのような目的は、回転運動によって達成され得る。

【0042】

簡単に言えば、相対運動３４に垂直な並進運動の代わりに、回転運動３８を使用して、第２の画像軸３２に沿った光学的画像安定化を得ることができる。これにより、相対運動３４に垂直な並進相対運動を可能にするための設置スペースを節約することができる。例えば、並進相対運動は、装置が薄い厚さで、すなわち、薄くなるように実装され得るように、装置の厚さ方向に対して垂直に配置され得る。フラットハウジングで実装できるので、これは携帯装置の分野で特に有利である。

【0043】

多開口撮像装置２０は、画像センサ領域２４ａ～ｈ上に投影される部分画像を電子的に安定化させるように、すなわち画像データを操作するように構成された電子的画像安定化装置４１を含む。この目的のために、例えば、電子振動低減（ｅ－ＶＲ）、Ｃｏｏｌｐｉｘ Ｓ４、Ａｎｔｉ－Ｓｈａｋｅ－ＤＳＰおよび／またはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｈａｋｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＡＳＲ）など、様々な方法を個別にまたは組み合わせて使用することができる。電子的画像安定化装置４１は、アレイ１４の第１の光チャネル１６ａ～ｈの画像センサ領域２４ａ～ｈの第１の部分画像を第１の範囲まで安定化させるように構成される。さらに、電子的画像安定化装置４１は、アレイ１４の異なる光チャネル１６ａ～ｈの画像センサ領域２４ａ～ｈの第２の部分画像を、第１の範囲とは異なる第２の範囲、すなわち、チャネルごとにさらに安定化させるように構成することができる。異なる光チャネルは、同じまたは同等の光学特性を有する光チャネル、またはそれとは異なる光学特性、特に焦点距離を有する光チャネルであり得る。この場合、その範囲は、第１および第２の画像軸２８、３２に沿って実行される画像補正に関するものであり、この場合、画像軸などの周りの回転も含まれる。

【0044】

実施態様では、電子的画像安定化装置４１は、各光チャネルに対して、すなわち、画像センサ領域２４ａ～ｈの部分画像のそれぞれに対して、チャネルごとに電子的画像安定化を実行するように構成される。これにより、第１および第２の光チャネル１６ａ～ｈについて、異なる収差またはチャネルに固有の収差さえも補正することができる。

【0045】

光チャネルの光学系６４ａ～ｈは、それぞれ異なる光学特性を備えてもよい。例えば、製造公差により異なる光学特性が得られるため、光学系６４ａ～ｈは、焦点距離、視野角、光学直径などの１つまたはいくつかの光学特性に関して、最大±１０％、最大±５％、または最大±３％の公差範囲内で互いに異なっている。

【0046】

光学系６４ａ～ｈの光学特性が製造に関連して異なる関係性において、画像センサ１２と、それぞれの光チャネルの光学系６４ａ～ｈと、ビーム偏向手段１８との間の相対運動による光学的画像安定化は、画像センサ領域２４ａ～ｄ内の画像が異なるように変化するという事実につながることが認識されている。これは、少なくとも部分的には、すべての光チャネルに対して同じ方法で、つまりチャネル全体で実行される光学的画像安定化を達成するための機械的運動が、光学系６４ａ～ｈを通る光路の異なる変化をもたらすという事実によるものである。ここで、異なる光学特性は、画像センサ領域２４ａ～ｈの画像に異なる影響を及ぼし、チャネルごとにさえ影響を与える。換言すれば、すべてのチャネルに同じように影響するビーム偏向ユニットおよび／またはアレイおよび／または画像センサの間の相対運動におけるチャネルごとの異なる画像変位は、特にチャネルの異なる焦点距離に起因する。これは、光学的画像安定化と組み合わされた電子的画像安定化により低減、すなわち、少なくとも部分的にバランスが取れるか、または補償され得る。これは、焦点距離の光学特性に基づいて強調される。同じ全視野に向けられた光学系の光学焦点距離の２つの異なる値により、光学的画像安定化のコンテキストでの相対的な動きは、光チャネルの視線軸および／または視線方向が同様に変更されるという事実につながる。しかしながら、光学系６４ａ～ｈの焦点距離が異なるため、画像センサ領域２４ａ～ｈの部分画像は異なって移動し、部分画像を結合するとき、すなわちステッチを実行するときに、高い計算努力または収差さえももたらし得る。

【0047】

例えば、アレイ１４は、光チャネル１６ａ～ｈが延在するキャリア４７を含むことができる。このために、例えば、キャリア４７は不透明になるように構成されてもよく、光チャネル１６ａ～ｈのための透明領域を含んでもよい。透明領域の内側またはそれに隣接して、および／または透明領域の端部領域に、光チャネル１６ａ～ｈの光学系６４ａ～ｈを配置することができる。代わりにまたはさらに、キャリア４７は透明になるように形成されてもよく、例えば、ポリマー材料および／またはガラス材料を含んでもよい。画像センサのそれぞれの画像センサ領域２４ａ～ｈ上の全視野のそれぞれの部分視野の投影に影響を与える光学系（レンズ）６４ａ～ｈは、キャリア４７の表面に配置することができる。

【0048】

例えば、アクチュエータ３６および／または４２は、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、直流モータ、ステッピングモータ、熱作動アクチュエータ、静電アクチュエータ、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータまたは可動コイルドライブとして形成されてもよい。

【0049】

例えば、ビーム偏向手段１８は、少なくとも領域で反射するように形成されてもよい。例えば、ビーム偏向手段１８は、偏向された光路が異なる角度を含み、全視野の異なる部分視野を取り込むように光路２６を偏向させるように構成された領域またはビーム偏向要素４６ａ～ｄを含むことができる。異なる角度は、ビーム偏向手段１８および／または光チャネル１６ａ～ｈの光学系６４ａ～ｈによって生成され得る。例えば、領域４６ａ～ｄは、ファセットミラーのファセットとして形成され得る。ファセットは、アレイ１４に対して異なる傾斜を含んでもよい。これにより、異なるように配置された部分視野に向けて光路２６を偏向、影響、駆動、および／または散乱させることができる。あるいは、ビーム偏向手段１８は、片側または両側で反射するように構成された表面、例えば鏡として構成されてもよい。この表面は、平面になるように、または部分もしくは平面が連続的に湾曲するように、および／または部分もしくは平面が不連続に湾曲するように形成されてもよい。光路２６の偏向は、代わりにまたはさらに、光チャネル１６ａ～ｈの光学系６４ａ～ｈによって得ることができる。

【0050】

言い換えれば、光学的画像安定化のための相対運動は、多開口カメラのすべてのチャネルで同じ機械的偏向を引き起こす。しかし、光学的画像安定化の実際の作用メカニズムを定義する取得画像の変位は、各チャネルの撮像光学系の焦点距離にさらに依存する。したがって、同じ方法ですべてのチャネルに対してグローバルに実行される光学的画像安定化に加えて、チャネルごとの電子的画像安定化が導入されることは認識の１つである。ビーム偏向手段は、視線方向の偏向と光学的画像安定化の両方に使用することができる。

【0051】

ビーム偏向手段は、すべてのチャネルの領域を横切る平面であってもよく、連続または不連続なプロファイルを含んでもよく、および／または部分的に平面であってもよく、すなわち、ファセットされてもよく、収差を低減し、および／または構造の硬化を可能にして、運動によって誘発される収差および／または熱的に誘発される収差を最小限に抑えるために、個々の連続または不連続なプロファイル間の移行は、反射率を低減するための局所マスキングをさらに含んでもよいし、機械的構造を含んでもよい。

【0052】

ビーム偏向手段の第１の位置と第２の位置との間の切り替えは、回転軸の周りの回転方式で、および／または並進方式で回転軸４４に沿って起こり得る。回転軸４４に沿った並進運動は、連続的または非連続的な方法、例えば、双安定または多安定な方法で実行されてもよい。例えば、これは、ビーム偏向手段１８がその間で移動する位置離散位置として理解することができる。例えば、単安定、双安定、または多安定の位置は、アクチュエータ４２または別のアクチュエータをステッピングモータとして実装することにより得られてもよい。例えば、ビーム偏向手段１８が２つの位置の間で前後に移動するように構成されている場合、例えば、位置の１つはアクチュエータのアイドル位置であってもよく、またはそれに基づいてもよい。例えば、アクチュエータは、それぞれの他の位置に到達すると反力を加えるばね力に関して並進運動を実行するように構成され、アクチュエータの力を除去するとビーム偏向手段をその開始位置に戻す。これは、局所的な力の最小値を含まない力線図の領域でも安定した位置が得られることを意味する。例えば、これは最大の力であってもよい。代わりにまたはさらに、ビーム偏向手段１８と隣接するハウジングまたは基板との間の磁力または機械的力に基づいて、安定した位置を得ることができる。これは、アクチュエータ４２または他のアクチュエータが、ビーム偏向手段を双安定または多安定位置に移動させるために、ビーム偏向手段を並進移動するように構成され得ることを意味する。あるいは、位置の双安定配置のために単純な機械的停止が提供されてもよく、それは、定義された端位置で位置切り替えが行われる２つの端位置を定義する。

【0053】

電子的画像安定化装置４１は、光学的画像安定化装置２２と組み合わせて、しかしそれとは独立して、多開口撮像装置１０で使用することができる。光学的画像安定化装置２２との組み合わせは、特に、共通の全視野に割り当てられた、および／または同じ方法で構成されるが実際にはわずかな差がある光学系の光学特性の差を補償するための利点を提供する。あるいは、電子的画像安定化装置４１は、光チャネル１６ａ～ｄに対して光チャネル１６ｅを補正するために、またはその逆に、光学的画像安定化装置なしで多開口撮像装置１０において使用することもできる。光学系間の差異は、機能的関係性として電子的画像安定化装置４１に格納することができる。

【0054】

図２ｂは、一実施形態による多開口撮像装置２０’の概略図を示す。多開口撮像装置２０に関して、多開口撮像装置２０’は、アクチュエータ３６が画像センサ１２に機械的に接続され、画像センサ１２をアレイ１４に対して移動させるように構成される点で変更されている。相対運動３４は、ライン延長方向３５に平行に、かつ光路２６に垂直に実行されてもよい。

【0055】

図３ａは、一実施形態による多開口撮像装置３０の概略側面断面図を示す。例えば、多開口撮像装置３０は、直方体５５の側面５３ａ、５３ｂがまたがる２つの平面５２ａ、５２ｂの間に少なくとも部分的に配置されるように、アクチュエータ３６および／または４２が配置されるという点で多開口撮像装置２０を変更してもよい。直方体５５の側面５３ａ、５３ｂは、互いに平行に、およびアレイのライン延長方向および画像センサとビーム偏向手段との間の光チャネルの光路の一部の方向に平行に向けられてもよい。直方体５５の体積は最小限であり、画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８、ならびにそれらの動作上の動きを依然として含む。アレイ１４の光チャネルは、各光チャネルに対して同じになるように形成されてもよく、または異なっていてもよい光学系６４を含む。

【0056】

多開口撮像装置の体積は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の低いまたは最小の設置スペースを含むことができる。多開口撮像装置の設置スペースは、平面５２ａおよび／または５２ｂの側面または延長方向に沿って大きくてもよいし、任意に大きくてもよい。例えば、仮想直方体の体積は、画像センサ１２、単一ラインアレイ１４およびビーム偏向手段の配置によって影響を受け、平面に垂直な方向に沿ったこれらの構成要素の設置スペース、したがって、平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離が低くなるか最小になるように、本明細書に記載の実施形態によるこれらの構成要素の配置を実行することができる。特に、携帯電話やタブレットなどのモバイル用途の分野では、多開口撮像装置を可能な限り薄く実装することが望まれる。構成要素の他の配置に関して、仮想直方体の他の側面の体積および／または距離を増加させることができる。

【0057】

仮想直方体５５は点線で示されている。平面５２ａ、５２ｂは、仮想直方体５５の２つの側面を含むことができ、またはそれによって広がることができる。多開口撮像装置３０の厚さ方向５７は、平面５２ａおよび／または５２ｂに垂直であり、かつ／またはｙ方向に平行であるように配置されてもよい。

【0058】

画像センサ１２、アレイ１４、およびビーム偏向手段１８は、厚さ方向５７に沿った平面５２ａと平面５２ｂとの間の垂直距離が最小になるように配置されてもよく、これは、単純化の理由で直方体の高さと呼ばれる場合があるが限定する効果はなく、体積の小型化、つまり直方体の他の寸法は省略してもよい。方向５７に沿った直方体５５の拡張は最小であり、撮像チャネルの光学部品、すなわちアレイ１４、画像センサ１２およびビーム偏向手段１８の方向５７に沿った拡張により本質的に予め定義することができる。

【0059】

多開口撮像装置の体積は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の低いまたは最小の設置スペースを含むことができる。多開口撮像装置の設置スペースは、平面５２ａおよび／または５２ｂの側面または延長方向に沿って大きくてもよいし、任意に大きくてもよい。例えば、仮想直方体の体積は、画像センサ１２、単一ラインアレイ１４およびビーム偏向手段の配置によって影響を受け、平面に垂直な方向に沿ったこれらの構成要素の設置スペース、したがって、平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離が低くなるか最小になるように、本明細書に記載の実施形態によるこれらの構成要素の配置を実行することができる。構成要素の他の配置に関して、仮想直方体の他の側面の体積および／または距離を増加させることができる。

【0060】

多開口撮像装置のアクチュエータ、例えば、アクチュエータ３６および／または４２は、方向５７に平行な寸法または拡張を含んでもよい。アクチュエータの寸法の５０％以下、３０％以下、または１０％以下の割合が、平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域から始まり、平面５２ａおよび／または５２ｂを超えて延在してもよく、または領域外に延在してもよい。これは、アクチュエータが平面５２ａおよび／または５２ｂをわずかに超えて延在することを意味する。実施形態によれば、アクチュエータは、平面５２ａ、５２ｂを越えて延在しない。この場合、厚さ方向または方向５７に沿った多開口撮像装置１０の拡張がアクチュエータによって増加しないことが有利である。

【0061】

画像安定化装置２２および／またはアクチュエータ３６および／または４２は、厚さ方向５７に平行な寸法または拡張を含むことができる。寸法の５０％以下、３０％以下、または１０％以下の割合は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域から始まり、平面５２ａおよび／または平面５２ｂを超えて延在してもよく、または領域外に延在してもよく、例えば、アクチュエータ４２のオフセット配置を示すアクチュエータ４２’で示される。これは、アクチュエータ３６および／または４２が平面５２ａおよび／または５２ｂをわずかに超えて延在することを意味する。実施形態によれば、アクチュエータ３６および／または４２は、平面５２ａ、５２ｂを越えて延在しない。この場合、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置３０の拡張は、アクチュエータ３６および／または４２によって増加しないことが有利である。

【0062】

より明確にするために、本明細書では上、下、左、右、前または後などの用語を使用しているが、これらは限定的な効果を有することを意図していない。これらの用語は、空間内の回転または傾斜に基づいて相互に交換可能であることが理解される。例えば、画像センサ１２からビーム偏向手段１８に向かって、ｘ方向は前部または前方であると理解することができる。例えば、正のｙ方向は上方にあると理解することができる。画像センサ１２、アレイ１４、および／またはビーム偏向手段１８から離れたまたは離間した正または負のｚ方向に沿った領域は、それぞれの構成要素の隣にあると理解することができる。簡単に言えば、画像安定化装置は、少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または４２を含むことができる。少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または４２は、それぞれ平面４８内または平面５２ａと平面５２ｂとの間に配置されてもよい。

【0063】

言い換えれば、アクチュエータ３６および／または４２は、画像センサ１２、アレイ１４および／またはビーム偏向手段１８の前、後または隣に配置されてもよい。実施形態によれば、アクチュエータ３６、４２は、平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域の外側に配置され、最大範囲は５０％、３０％または１０％である。これは、平面４８に垂直な厚さ方向５７に沿った少なくとも１つのアクチュエータ３６および／または画像安定化装置２２が、平面または最大寸法５２ａ～５２ｂの間の領域から、厚さ方向５７に沿った画像安定化装置のアクチュエータ３６および／または４２の寸法の５０％以下延在することを意味する。これにより、厚さ方向５７に沿った多開口撮像装置３０の小さな寸法が可能になる。

【0064】

図３ｂは、多開口撮像装置３０の概略側断面図を示し、光路２６、２６’は、多開口撮像装置３０の異なる視線方向を示す。多開口撮像装置は、ビーム偏向手段１８の異なる主面が交互にアレイ１４に面して配置されるように、角度αだけビーム偏向手段の傾斜を変更するように構成されてもよい。これは、既に述べたように、ビーム偏向手段１８の回転運動に基づいて異なる視線方向が得られることを意味する。多開口撮像装置３０は、回転軸４４の周りにビーム偏向手段１８を傾けるように構成されたアクチュエータを含むことができる。例えば、アクチュエータは、ビーム偏向手段１８がアレイ１４の光チャネルの光路２６を正のｙ方向に偏向させる第１の位置にビーム偏向手段１８を移動させるように構成することができる。このために、第１の位置では、ビーム偏向手段１８は、例えば、＞０°かつ＜９０°、少なくとも１０°でかつ８０°以下、または少なくとも３０°でかつ５０°以下、例えば４５°の角度αを含むことができる。アクチュエータは、ビーム偏向手段１８がアレイ１４の光チャネルの光路を負のｙ方向に偏向するように、回転軸４４の周りの方法で第２の位置でビーム偏向手段を偏向するように構成されてもよく、これは、光路２６’およびビーム偏向手段１８の点線図によって示されている。例えば、ビーム偏向手段１８は、第１の位置で第１の光路２６または２６’がそれぞれ偏向または反射されるように、両側で反射するように構成されてもよい。有利な実施態様によれば、多開口撮像装置３０は、第１の位置と第２の位置との間の切り替えを実行するように構成されるので、２つの位置の間で、補助面がアレイ１４に関連付けられるが、主面がアレイ１４に完全に面する向きは回避される。これはまた、回転運動による第１および第２の動作状態または位置の間の切り替え中に、第１の主面の表面法線５１ａおよび第２の主面の第２の表面法線５１ｂは、各時点において画像センサに向かう方向に対して少なくとも１０°の角度γ_１およびγ_２を含み、適用可能であれば、画像センサ１２の表面法線に平行であるというように理解することができる。このようにして、角度γ_１、γ_２の一方が０°または１８０°であることを回避することができ、これは、厚さ方向に沿ったビーム偏向手段１８の大きなまたはほぼ最大の拡張を示すことができる。

【0065】

図４は、一実施形態による多開口撮像装置４０の概略上面図を示す。上記の多開口撮像装置と比較して、多開口撮像装置４０が多開口撮像装置４０の焦点を変更するように構成された集束手段５４を含むように、多開口撮像装置４０が変更されてもよい。これは、距離５６’によって示されるように、画像センサ１２とアレイ１４との間の可変距離５６に基づいて実行され得る。

【0066】

集束手段５４は、作動時に、変形されるように、および／または画像センサ１２とアレイ１４との間に相対運動を提供するように構成されるアクチュエータ５８を含むことができる。これは、アクチュエータ５８が画像センサ１２に対して正および／または負のｘ方向に沿ってアレイ１４を変位させるように構成されるように、多開口撮像装置４０について例示的に示されている。例えば、アレイ１４は、アクチュエータ５８の作動に基づいて、正または負のｘ方向に沿って移動し、本質的に正および／または負のｚ方向に沿って動かないままであるように片側で支持され得る。例えば、アクチュエータ３６の作動に基づいて、光学的画像安定化のための正および／または負のｚ方向に沿ったさらなる運動が得られてもよい。さらなる実施形態によれば、アクチュエータ５８および／または集束手段５４は、アレイ１４に対する画像センサ１２の並進変位に基づいて、ｘ軸に沿った画像センサ１２とアレイ１４との間の相対運動を得るように構成される。さらなる実施形態によれば、画像センサ１２およびアレイ１４を移動させることができる。さらなる実施形態によれば、集束手段５４は、少なくとも１つのさらなるアクチュエータを含んでもよい。例えば、アクチュエータの作動時に、可動アレイ１４（画像センサ１２の代わりにまたはそれに加えて）を支持する必要性が低減されるように、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータがアレイ１４の２つの対向する領域に配置されてもよい。さらに、アクチュエータ５８またはさらなるアクチュエータは、単一ラインアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離を本質的に、またはさらなるアクチュエータを使用しない場合でも、正確に一定に保つように、すなわち、ビーム偏向手段１８を単一ラインアレイ１４のような範囲まで移動させるように、構成することができる。集束手段５４は、画像センサ１２の表面法線に沿った画像センサ１２とアレイ１４との間の相対的並進運動（集束運動）によるオートフォーカス機能を可能にするように構成することができる。この場合、ビーム偏向手段１８は、対応する建設的実施態様またはアクチュエータ４２もしくはさらなるアクチュエータの使用により、集束運動と同時に移動することができる。これは、アレイ１４とビーム偏向手段との間の距離が変わらないままであり、かつ／またはビーム偏向手段１８が、集束運動と同じまたは同等の程度に同時または時間オフセット方式で移動するので、その結果、少なくとも多開口撮像装置によって視野を取り込む時点で、焦点を変更する前の距離と比較して距離が変化しないことを意味する。これは、ビーム偏向手段１８がアクチュエータ４２と一緒に、すなわち同時に移動し、アレイ１４とビーム偏向手段との間の距離が一定のままであるか、または補償されるように実行され得る。これは、アレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離が変わらないままであり、かつ／またはビーム偏向手段１８が、集束運動と同じまたは同等の程度に同時または時間オフセット方式で移動し得るので、その結果、少なくとも多開口撮像装置によって視野を取り込む時点で、焦点を変更する前の距離と比較してアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の距離が変化しないことを意味する。あるいは、ビーム偏向手段１８は、アイドル状態であってもよく、オートフォーカス動作から除外されてもよい。

【0067】

例えば、アクチュエータ５８は、屈曲バー（例えば、バイモルフ、トリモルフなど）などの圧電アクチュエータとして実施されてもよい。代わりにまたはさらに、集束手段５４は、可動コイルドライブ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、直流モータ、ステッピングモータ、熱的に作動させることができるアクチュエータまたは屈曲バー、静電アクチュエータ、形状記憶合金を備えたアクチュエータ、電歪および／または磁歪ドライブを含んでもよい。

【0068】

画像安定化装置および平面４８および／または平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域におけるその配置に関連して説明したように、集束手段５４の少なくとも１つのアクチュエータ５８は、平面５２ａと平面５２ｂとの間に少なくとも部分的に配置され得る。代わりにまたはさらに、少なくとも１つのアクチュエータ５８が、画像センサ１２、アレイ１４およびビーム偏向手段１８が配置される平面に配置されてもよい。例えば、画像センサ１２、アレイ１４およびビーム偏向手段１８が配置される平面４８に垂直な厚さ方向５７に沿った集束手段５４のアクチュエータ５８は、厚さ方向５７に沿って、集束手段５４のアクチュエータ５８の寸法の５０％以下だけ、平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域から延在することができる。実施形態によれば、アクチュエータは、平面５２ａと平面５２ｂとの間の領域から３０％以下だけ延在する。別の実施形態によれば、アクチュエータ５８は、１０％以下だけその領域から延在するか、またはその領域の完全に内側に位置する。これは、厚さ方向５７に沿って、集束手段５４のための追加の設置スペースが不要であることを意味し、これは有利である。例えば、アレイ１４が、レンズ６４ａ～ｄが配置された透明基板（キャリア）６２を含む場合には、厚さ方向５７に沿ったアレイ１４の寸法、および該当する場合、多開口撮像装置４０の寸法は小さくてもよく、または最小であってもよい。図３ａを参照すると、これは、直方体５５が方向５７に沿って小さな厚さを含むこと、または厚さが基板６２の影響を受けないことを示すことができる。基板６２は、個々の光チャネルでの撮像に使用される光路を通過させることができる。多開口撮像装置の光チャネルは、ビーム偏向手段１８と画像センサ１２との間で基板６２を横断してもよい。

【0069】

例えば、レンズ６４ａ～ｄは液体レンズであってもよく、すなわち、アクチュエータはレンズ６４ａ～ｄを駆動するように構成されてもよい。液体レンズは、屈折力、したがって局所的長さと画像位置をチャネルごとに個別に調整し変更するように構成することができる。

【0070】

図５ａは、一実施形態による多開口撮像装置５０の概略斜視図を示す。例えば、多開口撮像装置２０と比較して、アレイ１４は、多開口撮像装置１０のように単一ライン方式で構成され、これは、すべての光チャネル１６ａ～ｄが単一ラインのアレイ１４のライン延長方向に沿って配置され得ることを意味する。単一ラインという用語は、さらなるラインがないことを示す場合もある。アレイ１４の単一ライン実施態様により、厚さ方向５７に沿ったアレイの、そしておそらく、多開口撮像装置５０の小さな寸法が可能になる。光学的画像安定化装置は、共にアクチュエータ３６を形成するアクチュエータ３６ａ、３６ｂを含み、これは、本明細書に記載のアクチュエータがいくつかのアクチュエータまたは制御要素によって実施されてもよく、および／またはいくつかのアクチュエータが相互アクチュエータに組み合わされてもよいことを意味する。

【0071】

多開口撮像装置５０は、ビーム偏向手段１８に基づいて、異なる方向の視野を取り込むように構成されてもよい。例えば、ビーム偏向手段は、第１の位置Ｐｏｓ１および第２の位置Ｐｏｓ２を含むことができる。並進運動または回転運動に基づいて、ビーム偏向手段は、第１の位置Ｐｏｓ１と第２の位置Ｐｏｓ２との間で切り替え可能であってもよい。例えば、ビーム偏向手段１８は、例えば並進運動６６によって示されるように、並進方式で単一ラインアレイ１４のライン延長方向ｚに沿って移動することができる。例えば、並進運動６６は、アレイ１４の少なくとも１つのラインが配置されるライン延長方向６５に本質的に平行に配置されてもよい。例えば、並進運動は、多開口撮像装置５０の異なる視野方向を得るために、光チャネル１６ａ～ｄの光学系の前に異なるファセットを配置するために使用されてもよい。ビーム偏向手段１８は、第１の位置Ｐｏｓ１において、光路２６ａ～ｄを第１の方向、例えば少なくとも部分的に正のｙ方向に偏向させるように構成することができる。ビーム偏向手段１８は、第２の位置Ｐｏｓ２において、光路２６ａ～ｄ、すなわち、各光チャネル１６ａ～ｄの光路を異なる方向、例えば少なくとも部分的に負のｙ方向に沿って導くように構成することができる。例えば、アクチュエータ４２は、運動方向６６に沿ったビーム偏向手段１８の運動に基づいて、ビーム偏向手段１８を第１の位置Ｐｏｓ１から第２の位置Ｐｏｓ２に移動させるように構成することができる。アクチュエータ４２は、運動方向６６に沿った並進運動を回転運動３８と重ね合わせるように構成することができる。あるいは、多開口撮像装置５０は、移動方向６６に沿ってまたはそれに反対にビーム偏向手段を移動させるように構成されたさらなるアクチュエータを含んでもよい。

【0072】

図３ｂに関連して説明するように、アクチュエータ４２は、ビーム偏向手段１８の回転に基づいてビーム偏向手段１８の第１および／または第２の位置を取得するように構成することができる。第１の位置Ｐｏｓ１と第２の位置Ｐｏｓ２との間の運動は、位置を切り替えるための回転運動と、方向６６に沿った並進運動と、の両方のために回転運動３８と重ね合わされてもよい。

【0073】

２つの全視野７０ａ、７０ｂの概略図を示す図１ｂを参照すると、例えば、前述のように多開口撮像装置、例えば多開口撮像装置１０、１０’’、１０’’’、２０、２０’、３０、４０および／または５０で取り込まれる可能性があるため、例えば、多開口撮像装置２０は、全視野７０ａをより多くのまたはより少ない部分視野７２ａ～ｄに細分することができる。多開口撮像装置の光チャネルの光路は、異なる部分視野７２ａ～ｄに向けられてもよく、部分視野７２ａ～ｄは各光チャネルに関連付けられてもよい。例えば、個々の部分画像を全画像に結合できるようにするために、部分視野７２ａ～ｄは互いに重なり合う。多開口撮像装置が４つとは異なるいくつかの光チャネルを含む場合、全視野７０は４つとは異なるいくつかの部分視野を含むことができる。代わりにまたはさらに、３次元対象物データを取り込めるようにするためのステレオカメラ、トリオカメラ、カルテットカメラを実装するために、少なくとも１つの部分視野７２ａ～ｄは、より多くのモジュール（多開口撮像装置）の第２のまたはより多くの光チャネルによって取り込まれてもよい。モジュールは、個別にまたはリンクされたシステムとして実装されてもよく、多開口撮像装置のハウジング内の任意の場所に配置されてもよい。ステレオカメラ、トリオカメラ、カルテットカメラを一緒に形成する様々なモジュールの画像は、ピクセルの端数だけずらされ、超解像の方法を実施するように構成される。光チャネルの数および／または多開口撮像装置の数および／または部分視野の数は、例えば任意であり、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、少なくとも２０、またはそれ以上の値の数を含んでもよい。さらなるラインの光チャネルはまた、それぞれの重なり合う部分領域を取り込み、全視野を共にカバーしてもよい。これにより、部分的に重なり合い、部分的なグループ化で全視野をカバーするチャネルで構成されるアレイカメラのステレオ構造、トリオ構造、カルテット構造などを得ることができる。

【0074】

図５ｂは、多開口撮像装置５０の概略斜視図であり、これに基づいて、光学的画像安定化と電子的画像安定化の組み合わせの有利な実施が説明される。光学的画像安定化装置２２はアクチュエータ３６ａ、３６ｂ、４２を含み、アクチュエータ３６ａ、３６ｂは、アレイ１４をライン延長方向６５に沿って変位させることにより、画像センサ領域２４ａ～２４ｄの部分視野の画像の光学的画像安定化を得るように構成される。さらに、例えば、光学的画像安定化装置は、回転運動３８によって画像軸３２に沿って光学的画像安定化を得るように構成される。例えば、アレイ１４の光学系６４ａ～ｄは、１０％以下、５％以下または３％以下の許容範囲内で互いに異なる焦点距離ｆ_１～ｆ_４を含み、光学系６４ｅは、多開口撮像装置１０の光学系６４ｅについて説明したように少なくとも１０％異なる焦点距離ｆ_５を含む。異なる焦点距離ｆ_５、ｆ_１～ｆ_４、ならびに場合によっては異なる焦点距離ｆ_１～ｆ_４を伴うチャネル全体回転運動３８は、画像センサ領域２４ａ～ｅの画像の異なる変位６９_１～６９_５をもたらす。これは、光学的画像安定化装置２２が、少なくとも１つの、いくつかの、またはすべての画像が理論的な収差のない状態から逸脱するように、チャネル全体の回転運動３８により画像に異なる効果をもたらすことを意味する。しかし、光学的画像安定化装置２２は、すべての画像の偏差を全体的に最小化するように構成することができるが、これは、画像のそれぞれに収差が生じるという事実につながる場合がある。あるいは、光学的画像安定化装置２２は、画像センサ領域２４ａ～ｅの１つで基準画像を選択し、基準画像または基準チャネルの画像が可能な限り正確になるようにアクチュエータ４２の制御を実行するように構成することができ、これは収差なしとも呼ばれる。これは、チャネル全体の光学的画像安定化により、影響を受ける画像の方向に対してチャネルを収差のない状態に保ち、他のチャネルは異なる焦点距離ｆ_１～ｆ_５のためにこの基準画像から逸脱することを意味する。異なる光チャネルは、同一または同等の光学特性を有する少なくとも１つの光チャネルおよび／または異なる光学特性を有する少なくとも１つの光チャネルであってもよく、光学特性は特に焦点距離であってもよい。言い換えると、機械的に実現された光学的画像安定化装置を使用してチャネルを補正し、これはすべてのチャネルに対して同じ効果を有するが、すべてのチャネルを安定に保つわけではない。これらの追加チャネルは、電子的画像安定化装置でさらに修正される。

【0075】

電子的画像安定化装置４１は、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の相対運動に依存する決定された機能的接続に従って、各チャネルでチャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成することができる。電子的画像安定化装置４１は、各画像を個別に安定化させるように構成されてもよい。このため、電子的画像安定化装置４１は、画像の光学的品質を向上させるために、グローバル値、例えばカメラの動きなどを使用してもよい。電子的画像安定化装置４１が光学的画像安定化装置２２の基準画像から開始する電子的画像補正を実行するように構成されている場合には、特に有利である。異なる焦点距離は、光学的画像安定化による画像の異なる変化の間の機能的接続を、好ましくは線形の形式で、例えば、次の形式で提供することができる：
収差＝ｆ（ｆ_ｉ，相対運動）、
これは、収差は、焦点距離もしくは焦点距離の差および視線方向の変更もしくは光学的画像安定化のために実行された相対運動の関数として、全体的にまたは基準チャネルに対して示され得ることを意味する。電子的画像安定化装置４１は、実行される電子画像安定化に関する信頼できる情報を取得するため、ならびに機能的な接続を作成および／またはそれを使用するために、画像センサ１２とアレイ１４とビーム偏向手段１８との間の範囲または相対運動を、焦点距離ｆ_１～ｆ_４、ｆ_５または基準チャネルに対する焦点距離の差とリンクさせることができる。光学特性および／または機能的接続の必要なデータは、較正中に取得することができる。別の画像に対する１つの画像の変位を決定するための互いに対する画像の位置合わせは、部分視野の画像内の一致する特徴、例えば縁部の進行、対象物のサイズなどを決定することによって行うこともできる。例えば、これは、第１および第２の画像における特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するようにさらに構成され得る電子的画像安定化装置４１によって識別することができる。したがって、チャネルごとの電子的画像安定化は、画像の詳細の動きのチャネルごとの画像評価によって実行することができる。

【0076】

異なる画像での比較の代わりに、またはそれに加えて、特に時間的に離れた２つの取り込まれた画像またはフレームに関して、同じ画像で特徴の比較を実行することもできる。電子的画像安定化装置４１は、第１の時点およびある時点で対応する部分画像内の一致する特徴を識別し、第１の画像の特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成することができる。例えば、比較は、相対運動によって特徴が変位され、少なくとも部分的に収差を補正するために画像が後方に変位される変位を示してもよい。

【0077】

光学的画像安定化装置は、画像センサ領域２４ａ内の画像などの基準チャネルの撮像された部分視野の画像を安定化させるために使用されてもよい。例えば、電子的画像安定化装置４１は、チャネルごとに画像センサ領域２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅに投影する基準チャネルとは異なる光チャネルに対して画像安定化を実行するように構成される。多開口撮像装置は、光学的に排他的に基準チャネルを安定化させるように構成されてもよい。これは、実装において、機械的に達成された光学的画像安定化のみを使用することにより、基準チャネルで十分に良好な画像安定化が達成され得ることを意味する。他のチャネルについては、焦点距離の違いによる不十分な光学的画像安定化の上述の効果を部分的または全体的に補償するために、電子的画像安定化がさらに実行され、電子的安定化は各チャネルで個別に実行される。

【0078】

さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置の各チャネルが個別の電子的画像安定化を含むことがさらに可能である。多開口撮像装置の各チャネルに対して個別に実行される電子的画像安定化は、個々のチャネルで実現される画像変位間の決定された機能的接続が使用されるように実行されてもよい。例えば、チャネルの方向３２に沿った変位は、別の画像の方向３２に沿った変位の１．１倍、１．００７倍、１．３倍または２倍または５倍である。さらに、このチャネルごとの機能的接続は、ビーム偏向ユニットおよび／またはアレイおよび／または画像センサ間の相対運動に依存する場合があり、これは線形であってもよいし、あるいは画像方向に沿った電子的画像安定化の範囲にビーム偏向手段の回転角を投影する角度関数に対応してもよい。同じ値または異なる値を使用して、方向２８に対して同一の接続を実現することができる。

【0079】

すべての実施形態について、実現された相対運動は、ジャイロスコープなどの対応する追加のセンサによって取り込まれてもよいし、あるいは１つの、いくつかの、またはすべてのチャネルの取り込まれた画像データから導出されてもよい。このデータまたは情報は、光学的および／または電子的画像安定化に使用されてもよく、これは、例えば、多開口撮像装置がセンサからセンサ信号を受信し、多開口撮像装置と対象物との間の相対運動に関連する情報に関してセンサ信号を評価し、この情報を使用して光学的および／または電子的画像安定化装置の制御を実行するように構成されることを意味する。

【0080】

光学的画像安定化装置は、方向２８に沿った安定化のための様々な構成要素、例えばアレイ１４の移動、および方向３２に沿った安定化のためのビーム偏向手段の回転運動３８によって画像軸２８、３２に沿った光学的画像安定化を得るように構成することができる。どちらの場合でも、光学系６４ａ～ｄと６４ｅの違い、そしておそらく光学系６４ａ～ｄ内の違いが影響を及ぼす。電子的画像安定化に関する以前の議論は、両方の相対運動に対して実施されてもよい。特に、方向２８、３２を別々に見ることにより、方向２８、３２に沿った光学系６４ａ～ｅ間の様々な偏差を考慮することが可能になる。

【0081】

本明細書で説明する実施形態は、画像センサ領域２４ａ～ｅ内の部分画像に相互画像軸２８および／または３２を使用することができる。あるいは、方向が異なってもよく、相互に変換されてもよい。

【0082】

図６ａは、ファセット４６ａ～ｈのアレイとして形成されるビーム偏向手段１８の概略図を示す。例えば、ビーム偏向手段１８が第１の位置に配置される場合、それぞれ番号１、２、３および４で示されるファセット４６ａ～ｄは、４つの光チャネルの光路を第１の方向に偏向させることができる。ビーム偏向手段１８が第２の位置を含む場合、各光チャネルの光路は、それぞれ番号１’、２’、３’および４’で示されるように、ファセット４６ｅ～ｈに基づいて第２の方向に偏向され得る。例えば、ファセット４６ａ～ｄ、４６ｅ～ｈは、ブロックに配置されていると呼ばれる場合がある。ライン延長方向６５に沿った光チャネルの数の延長長さに本質的に対応する距離８８は、並進方向６６に沿ったビーム偏向手段１８の並進運動のためにカバーされ得る。図６ａの実施形態によれば、例えば、これは、ライン延長方向６５に沿った４つの光チャネルの拡張である。さらなる実施形態によれば、ビーム偏向要素の数は、複数の光チャネルと異なっていてもよい。少なくとも２つの光チャネルの光路を偏向するために、少なくとも１つのビーム偏向要素をビーム偏向手段の位置に構成または配置することができる。

【0083】

図６ｂは、ビーム偏向手段１８の概略図を示し、ファセット４６ａ～ｈは、図６ａの図と比較して異なる順序を含む。図６ｂに示すビーム偏向手段は、順序１、１’、２、２’、３、３’、４および４’で示されるように、各光チャネルに対して光チャネルの交互配置を含む。これにより、ビーム偏向手段１８が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられるためにそれに沿って移動される距離８８’が可能になる。図６ａの距離８８と比較して、距離８８’は小さくてもよい。例えば、距離８８’は、アレイ１４の２つの隣接する光チャネル間の距離に本質的に対応することができる。例えば、２つの光チャネルは、移動方向６５に沿ったファセットの寸法に少なくとも本質的に対応する互いに対する距離またはギャップを含むことができる。距離８８’は、例えば、少なくとも２つの光チャネルの光路を偏向するためにビーム偏向要素がビーム偏向手段の位置に構成または配置される場合には、これとは異なってもよい。

【0084】

ビーム偏向手段１８の有利な実施態様は、図７ａ～ｈに基づいて説明される。この実施態様は、個別にまたは任意の組み合わせで実行できる多くの利点を示すが、これらは限定的な効果を有することを意図したものではない。

【0085】

図７ａは、本明細書に記載のビーム偏向手段のビーム偏向領域４６の１つとして使用され得るビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示す。ビーム偏向要素１７２は、光チャネル１６ａ～ｄの１つ、複数、またはすべてに対して動作可能であってもよく、多角形のチェーン状の断面を含んでもよい。三角形の断面が示されているが、他の任意の多角形でもよい。代わりにまたはさらに、断面は少なくとも１つの曲面を備えてもよく、収差を回避するために、特に反射面において少なくとも部分的に平面構成が有利であり得る。２つの主面１７４ａ、１７４ｂは、角度δだけ互いに向かって傾斜してもよい。角度δは、１°～８９°の値を含むことができ、好ましくは５°～６０°の値を含み、特に好ましくは１０°～３０°の値を含む。したがって、主面１７４ａ、１７４ｂは、好ましくは、６０°以下の角度で互いに対して傾斜するように配置される。

【0086】

例えば、ビーム偏向要素１７２は、第１の側面１７４ａ、第２の側面１７４ｂ、および第３の側面１７４ｃを含む。側面１７４ａ、１７４ｂなどの少なくとも２つの側面が反射するように構成されるので、ビーム偏向要素１７２は２つの側面で反射するように構成される。側面１７４ａ、１７４ｂは、ビーム偏向要素１７２の主面、すなわち側面１７４ｃよりも大きい表面を有する側面であってもよい。

【0087】

言い換えれば、ビーム偏向要素１７２は、くさび形であり、２つの側面で反射するように形成されてもよい。しかしながら、表面１７４ｃよりも実質的に小さいさらなる表面は、表面１７４ｃの反対側、すなわち表面１７４ａと表面１７４ｂとの間に配置されてもよい。言い換えれば、表面１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃによって形成されるくさびは、任意に先細になることはなく、尖った側に表面が設けられ、したがって鈍い。

【0088】

図７ｂは、ビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示し、ビーム偏向要素１７２のサスペンションまたは変位軸１７６が記載されている。ビーム偏向要素１７２が回転および／または並進方式でビーム偏向手段１８内で可動であり得る変位軸１７６は、断面の表面重心１７８に対して偏心的に変位され得る。あるいは、表面重心は、厚さ方向１８２およびそれに垂直な方向１８４に沿ったビーム偏向要素１７２の寸法の半分を表す点でもあり得る。

【0089】

主面１７４ａは表面法線１７５ａを含むことができ、一方、主面１７４ｂは表面法線１７５ｂを含むことができる。ビーム偏向手段の第１の位置と第２の位置を切り替えるために、変位軸１７６の周りの回転運動が使用される場合には、ビーム偏向手段の回転運動は、図３ｂに関連して説明したように、２つの位置の間で主面１７４ａ、１７４ｂの一方がアレイ１４に完全に面するような配向が回避されるように実行することができる。これはまた、回転運動による第１および第２の動作状態または位置間の変化中に、表面法線１７５ａおよび第２の主面の表面法線１７５ｂが、各時点で、画像センサに向かう方向に対して、さらに該当する場合には画像センサの表面法線と平行に、少なくとも１０°の角度γ_１およびγ_２として図３ｂに示す角度を含むことができるように理解することができる。これにより、角度の１つが０°または１８０°であることが回避される可能性があり、これは厚さ方向に沿ったビーム偏向手段の大きなまたはほぼ最大の拡張を表すことができる。

【0090】

例えば、変位軸１７６は、厚さ方向１８２に沿って不変であってもよく、それに垂直な方向にオフセットを含んでもよい。あるいは、厚さ方向１８２に沿ったオフセットも考えられる。例えば、変位は、変位軸１７６の周りのビーム偏向要素１７２の回転時に、表面重心１７８の周りの回転の場合よりも大きなアクチュエータ移動が得られるように実行することができる。このように、変位軸１７６の変位により、回転時に側面１７４ａと側面１７４ｂとの間の縁部が移動する距離は、表面重心１７８の周りの回転と比較して同じ回転角度で増加することができる。好ましくは、ビーム偏向要素１７２は、縁部、すなわち、側面１７４ａと側面１７４ｂとの間のくさび形断面の尖った側面が画像センサに面するように配置される。したがって、小さな回転運動により、異なる側面１７４ａまたは１７４ｂはそれぞれ、光チャネルの光路を偏向させることができる。これにより、主面が画像センサに対して垂直になるようなビーム偏向要素１７２の動きは必要ないので、厚さ方向１８２に沿ってビーム偏向手段のスペース要件が小さくなるように回転を実行できることが明らかになる。

【0091】

側面１７４ｃは、二次側面または後側面と呼ばれる場合がある。いくつかのビーム偏向要素は、接続要素が側面１７４ｃに配置されるか、ビーム偏向要素の断面を通って延在するように、すなわち、ビーム偏向要素の内部、例えば変位軸１７６の領域に配置されるように、互いに接続されてもよい。特に、保持要素は、方向１８２に沿ってビーム偏向要素１７２を超えて延在しないように、またはほんの少しだけ、すなわち、５０％以下、３０％以下、または１０％以下だけ延在するように配置されてもよく、したがって、保持要素は、方向１８２に沿った構造全体の拡張を増加または決定しない。あるいは、厚さ方向１８２の拡張は、光チャネルのレンズによって決定されてもよく、すなわち、これは、厚さの最小値を定義する寸法を含む。

【0092】

ビーム偏向要素１７２は、ガラス、セラミック、ガラスセラミック、プラスチック、金属、またはこれらの材料および／またはさらなる材料の任意の組み合わせで形成されてもよい。

【0093】

言い換えれば、ビーム偏向要素１７２は、先端部、すなわち主面１７４ａと主面１７４ｂとの間の縁部が画像センサに向くように配置されてもよい。ビーム偏向要素の保持は、ビーム偏向要素の背面または内部でのみ実行されるように、すなわち、主面が覆われないように実行されてもよい。相互保持または接続要素は、後側面１７４ｃを横切って延在してもよい。ビーム偏向要素１７２の回転軸は、偏心して配置されてもよい。

【0094】

図７ｃは、画像センサ１２と、互いに隣接して配置された光チャネル１６ａ～ｄの単一ラインアレイ１４と、を含む多開口撮像装置１９０の概略斜視図を示し、例えば、全視野を撮像するために、光チャネル１６ｄの光学系は光チャネル１６ａ～ｃの光学系とは異なっている。ビーム偏向手段１８は、光チャネルの数に対応し得る多数のビーム偏向要素１７２ａ～ｄを含む。あるいは、例えば、少なくとも１つのビーム偏向要素が２つの光チャネルによって使用される場合には、より少ない数のビーム偏向要素が配置されてもよい。あるいは、例えば、図６ａおよび図６ｂに関連して説明したように、ビーム偏向手段１８の偏向方向の切り替えが並進運動によって行われる場合には、より多くの数を配置することもできる。各ビーム偏向要素１７２ａ～ｄは、光チャネル１６ａ～ｄに関連付けられてもよい。ビーム偏向要素１７２ａ～ｄは、多数の要素１７２として形成されてもよい。あるいは、少なくとも２つの、いくつかの、またはすべてのビーム偏向要素１７２ａ～ｄが互いに一体に形成されてもよい。

【0095】

図７ｄは、自由曲面として形成された断面を有するビーム偏向要素１７２の概略側面断面図を示す。このように、側面１７４ｃは、保持要素の固定を可能にする凹部１８６を含んでもよく、凹部１８６はまた、突出要素、例えば舌ばねシステムのばねとして形成されてもよい。断面は、主面１７４ａ、１７４ｂよりも小さな表面拡張を含み、それを互いに接続する第４の側面１７４ｄをさらに含む。

【0096】

図７ｅは、第１のビーム偏向要素１７２ａと、図面方向に前者の後方に位置する第２のビーム偏向要素１７２ｂの概略側面断面図を示す。凹部１８６ａ、１８６ｂは、凹部内に接続要素を配置することができるように、これらが本質的に一致するように配置されてもよい。

【0097】

図７ｆは、例えば、接続要素１８８で接続された４つのビーム偏向要素１７２ａ～ｄを含むビーム偏向手段１８の概略斜視図を示す。接続要素は、アクチュエータにより並進および／または回転方式で移動可能にするために使用可能であってもよい。接続要素１８８は、一体に構成することができ、ビーム偏向要素１７２ａ～１７２ｄでまたはその中の延長方向、例えばｙ方向にわたって延在することができる。あるいは、例えば、ビーム偏向要素１７２ａ～ｄが一体に形成される場合には、接続要素１８８は、ビーム偏向手段１８の少なくとも１つの側面のみに接続されてもよい。あるいは、アクチュエータへの接続および／またはビーム偏向要素１７２ａ～ｄの接続は、他の任意の方法、例えば、接着、ブラストまたははんだ付けによっても実行することができる。

【0098】

図７ｇは、本明細書に記載のビーム偏向手段の異なるファセットを例示するために、互いに以下に例示される多開口撮像装置の部分の概略側面断面図を示す。ファセットは、本明細書で説明されている任意の多開口撮像装置に配置することができ、例えば、図１ａの多開口撮像装置１０、または例えば、全視野７０ａを２つの部分視野７２ａ、７２ｂで完全に撮像するように構成される別の多開口撮像装置の一部とすることができる。ファセット４６ａおよび／または４６ｂの主面は、例えば、等しい角度δ_１で互いに対して傾斜して配置することができ、一方、ファセット４６ｅの主面は、それとは異なる角度δ_２で互いに対して傾斜して配置することができる。ビーム偏向手段は、多開口撮像装置１０’’の視野取り込みを可能にするためにファセット４６ａと同様に形成されたさらなるファセットなどのさらなるファセットも含むことができる。

【0099】

接続要素１８８の回転などによる共通回転軸４４の周りのファセット４６ａ、４６ｂ、４６ｅの回転は、異なる角度δ_１、δ_２と共に、回転運動による異なる方向偏向を可能にすることができるので、第１と第２の位置の間を変更するための回転により、部分視野および／または全視野の互いに等しいまたは同等の相対位置が維持される。異なる角度φ_１～φ_６によって、部分視野または全視野の異なる位置決めを取得することができ、ファセット４６ａ、４６ｂ、４６ｅの主面は、割り当てられた画像センサ領域２４ａ、２４ｂ、または２４ｅおよびそれぞれ光チャネル１６ａ、１６ｂ、１６ｅの光学系に関するそれぞれの位置に含まれる。図示するように、角度δ_２は角度δ_１より小さくてもよい。

【0100】

図７ｈは、互いに以下に示されている多開口撮像装置の部分の概略側面断面図を示し、角度δ_２が角度δ_１よりも大きい。

【0101】

異なる光学特性を有する光チャネルのファセットの主面は、例えば全視野が交互に取り込まれ、したがって、異なる光チャネルのファセットの一般的な使用が可能である場合、等しい角度δで互いに対して傾斜することができるが、図７ｇおよび図７ｈは、異なる光学特性を有する光チャネルに割り当てられたファセットが、個々にまたはグループで、光学特性に割り当てられた角度δ_１またはδ_２で傾斜した主面を含むことができることを示す。多数の異なる角度δも可能になるように、第３の焦点距離またはそれ以上の数など、光チャネルのさらなるグループまたは光学特性の値を多開口撮像装置で実現することができる。

【0102】

図８は、一実施形態による撮像システム６０の概略斜視図を示す。撮像システム６０は、多開口撮像装置１０を含む。さらなる実施形態によれば、多開口撮像装置１０の代わりに、またはそれに加えて、撮像システム６０は、少なくとも１つの多開口撮像装置１０’、１０’’、１０’’’、２０、２０’、３０、４０、および／または５０を含む。撮像システム６０は、平坦なハウジング９２を含む。平坦なハウジング９２は、第１のハウジング方向ａに沿った第１の拡張部９４ａを含む。平坦なハウジング９２は、第２のハウジング方向ｂに沿った第２の拡張部９４ｂと、第３のハウジング方向ｃに沿った第３の拡張部９４ｃと、をさらに含む。例えば、ハウジング方向ａは、空間内の厚さ方向５７と平行に配置されてもよい。ハウジング方向ａに沿った平坦なハウジング９２の拡張部９４ａは、平坦なハウジング９２の最小寸法として理解され得る。最小の拡張と比較して、それぞれ他のハウジング方向ｂ、ｃに沿った他の拡張部９４ｂおよび／または９４ｃは、ハウジング方向ａに沿った拡張部９４ａと比較して、少なくとも３倍のサイズ、少なくとも５倍のサイズ、または少なくとも７倍のサイズを含むことができる。簡単に言えば、拡張部９４ａは、それぞれ他のハウジング方向ｂ、ｃに沿った他の拡張部９４ｂ、９４ｃよりも小さいか、著しく小さいか、または該当する場合は極めて小さくてもよい。

【0103】

平坦なハウジング９２は、例えば、多開口撮像装置１０のビーム偏向手段に基づいて、光路２６および／または２６’を偏向させることができる１つまたはいくつかのダイヤフラム９６ａ～ｂを含むことができる。例えば、ダイヤフラムは、エレクトロクロミックダイヤフラムであってもよく、および／またはディスプレイの領域に配置されてもよい。

【0104】

撮像システム６０は、携帯装置として構成されてもよい。例えば、撮像システム６０は、携帯電話または所謂スマートフォンなどの携帯通信手段、タブレットコンピュータ、または携帯音楽再生装置であってもよい。撮像システム６０は、例えばナビゲーションシステム、マルチメディアシステムまたはテレビシステムで使用されるスクリーンとして実施されてもよい。代わりにまたはさらに、撮像システム６０は、ミラーなどの反射面の背後に配置されてもよい。

【0105】

移動通信装置の分野では、長いハウジング側面９４ｂおよび／または９４ｃに沿った構成要素の配置に基づいて、ハウジング方向ａに沿った多開口撮像装置の拡張部９４ａは小さく、撮像システム６０は小さな拡張部９４ａを含むので、多開口撮像装置１０’、１０’’、１０’’’、２０、２０’、３０、４０、および／または５０の配置が有利な場合がある。言い換えると、従来のシステムでの視野の２次元の角度変化を引き起こす（スキャンに対応する）画像センサと対物レンズの相対的な２次元の横方向の動きを視線方向の１次元変化と回転運動に置き換えることができる。回転方向に支持されたミラーを別の方向に持ってくることにより、撮像チャネルの光軸（ライン延長方向）に対するミラー（ビーム偏向手段）の方向を変えることにより、視線方向の一次元の変更を行うことができ、ミラーの回転軸は、撮像チャネルの光軸に対して垂直および／またはほぼ垂直に延在してもよい。視線方向を上記の方向に垂直に適合させるために、画像センサおよび／またはアレイ対物レンズ（光チャネルのアレイ）を互いに向かって横方向に移動させることができる。両方の動きの相互作用により、２次元の光学的画像安定化が達成される。

【0106】

設置高さを小さくするために、構成要素（アクチュエータなど）と、動きを実現するために配置された画像プロセッサなどのサブシステムと、は、該当する場合、もっぱら、撮像光路によって定義される設置スペースの隣、前、および／または後に配置することができる、すなわち、平面５２ａと平面５２ｂとの間に配置され、実施形態によれば、平面５２ａ、５２ｂの上または下に配置されなくてもよい。これにより、光学式画像安定化のために、移動ユニット（アクチュエータ）を空間的に分離することができる。これにより、必要な構成要素の数を減らすことができ、したがって、カメラシステムの製造価格が低くなり、従来の構造と比較して設置高さの大幅な減少を実現することができる。図３ａを参照すると、公知のシステムとの違いは、光チャネルのレンズ（光学系）の直径が、平面５２ａと平面５２ｂとの間の距離を本質的に規定し得るという事実であり得る。これにより、装置の設置高さを小さくすることができ、有利である。従来のシステムでは、レンズの主平面は平面５２ａ、５２ｂに平行であるが、アレイの光学系の主平面はそれに垂直に配置されている。

【0107】

図９は、ハウジング７２と、ハウジング７２内に配置された第１の多開口撮像装置１０ａおよび第２の多開口撮像装置１０ｂと、を含む装置８０の概略斜視図を示す。装置８０は、例えば、取り込み領域の重なり合う領域において、多開口撮像装置を用いて立体的に全視野７０ａ、７０ｂを少なくとも部分的に取り込むように構成される。例えば、全視野７０ａ、７０ｂは、ハウジングの主面７４ｂに配置されており、主面７４ｂは主面７４ａから離れるように向いている。例えば、多開口撮像装置１０ａ、１０ｂは、主面７４ｂに配置されたダイヤフラム７８ａ、７８ｃが少なくとも部分的に透明である透明領域６８ａ、６８ｃを通してそれぞれ全視野７０を取り込むことができる。主面７４ａに配置されたダイヤフラム７８ｂ、７８ｄは、それぞれ、少なくとも部分的に光学的に透明領域６８ｂ、６８ｄを閉じ、その結果、多開口撮像装置１０ａおよび／または１０ｂの撮像画像を改ざんするおそれがある、主面７４ａに面する側面からの迷光の範囲が少なくとも低減される。多開口撮像装置１０ａ、１０ｂは、互いに空間的に離間して配置されるように示されているが、多開口撮像装置１０ａ、１０ｂは、空間的に隣接するか、または組み合わされるように配置されてもよい。例えば、撮像装置１０ａ、１０ｂの単一ラインアレイは、互いに隣接して、または互いに平行に配置されてもよい。単一ラインアレイは、互いに対してラインを形成することができ、各多開口撮像装置１０ａ、１０ｂは、単一ラインアレイを含む。撮像装置１０ａ、１０ｂは、相互ビーム偏向手段および／または相互キャリア６２および／または相互画像センサ１２を含んでもよい。多開口撮像装置１０ａおよび／または１０ｂの代わりに、またはそれに加えて、少なくとも多開口撮像装置１０’、１０’’、１０’’’、２０、２０’、３０、４０、および／または５０が配置されてもよい。そのような相互要素、例えばビーム偏向手段またはアレイは、例えば、ビーム偏向手段の動きがいくつかのモジュールの光チャネルの光学的画像安定化として機能し得るため、相互光学的画像安定化装置によって使用され得る。したがって、光学的画像安定化装置は、いくつかのモジュールに対して相互に実装されてもよく、および／またはいくつかのモジュールに対して相互基準チャネルが使用されてもよい。

【0108】

透明領域６８ａ～６８ｄは、光学的構造体が使用されない場合に光学的構造体を覆う切り替え可能なダイヤフラム７８ａ～７８ｄをさらに含むことができる。ダイヤフラム７８ａ～７８ｄは、機械的に動く部分を含むことができる。機械的に動く部分の移動は、例えば、アクチュエータ３６、４５について説明されているように、アクチュエータを使用することによって実行され得る。代わりにまたはさらに、ダイヤフラム７８ａ～ｄは電気駆動可能であってもよく、エレクトロクロミック層またはエレクトロクロミック層シリーズを含んでもよく、すなわち、エレクトロクロミックダイヤフラムとして形成されてもよい。

【0109】

図１０は、例えば、撮像システム８０に配置され得るような、第１の多開口撮像装置１９０ａおよび第２の多開口撮像装置１９０ｂを含む概略構造を示す。アレイ１４ａ、１４ｂは、単一ライン方式で形成され、相互ラインを形成する。画像センサ１２ａ、１２ｂは、相互基板および／または相互回路基板もしくは相互フレックス基板などの相互回路キャリアに取り付けられてもよい。あるいは、画像センサ１２ａ、１２ｂは、互いに異なる基板を含んでもよい。明らかに、これらの代替物の様々な組み合わせも可能であり、例えば、相互画像センサ、相互アレイおよび／または相互ビーム偏向手段１８を含む多開口撮像装置、ならびに別個の構成要素を含むさらなる多開口撮像装置も可能である。相互画像センサ、相互アレイ、および／または相互ビーム偏向手段は、より少ない数のアクチュエータを駆動することにより、それぞれの構成要素の動きが高精度で得られ、アクチュエータ間の同期を低減または回避することができるという点で有利である。さらに、高い熱安定性を得ることができる。代わりにまたはさらに、他のおよび／または異なる多開口撮像装置１０’、１０’’、１０’’’、２０、２０’、３０、４０および／または５０は、相互アレイ、相互画像センサおよび／または相互ビーム偏向手段を含むことができる。

【0110】

図１１ａ～ｅに基づいて、電子的画像安定化装置４１によって提供され得る電子的画像安定化の概略的な流れを説明する。光チャネルの光学系の光学特性のわずかな違いにより、画像シフトは、光学系６４ａ～ｄと光学系６４ｅとの間の光学特性の違いと比較してわずかに異なる。多開口撮像装置１０の光チャネル６４ｅ内の共通ビーム偏向手段１８の動きによって引き起こされる画像の変化はより大きくなり得るが、このチャネルにおける電子的画像安定化は同様に機能する。他の画像から独立してチャネル１６ｅで電子的画像安定化を実行することで十分であり得る。あるいは、多開口撮像装置の機能的関係性が既知であるため、すべての光チャネルの共通基準チャネルを使用することができる。

【0111】

図１１ａは、例えば、本明細書に記載の撮像システムによって得られるような電子的画像安定化の実施の初期状況の概略図であり、電子的画像安定化に関する実施態様は、限定的な効果を有することなく個々の多開口撮像装置を指す場合もある。説明した実施形態では、撮像システムは、相互光学的画像安定化装置と相互電子的画像安定化装置を使用する。例示的に、各モジュールは、対象物７１で全視野を撮像するために、２つの光チャネル１６ａ、１６ｂ、ならびに１６ｃ、１６ｄをそれぞれ含む。限定的な効果を有することなく、関連する画像センサ領域内の光チャネル１６ａ、１６ｂの画像７３ａ、７３ｂは、左画像７５ａと呼ばれ、また、光チャネル１６ｃ、１６ｄの画像７３ｃ、７３ｄは、対象物７１の立体撮影の右画像と呼ばれる。

【0112】

図１１ａは、画像７３ａ～ｄを取得するために対象物７１が画像センサ領域に投影される収差のない状態を示す。画像７３ａ、７３ｂは、例えば、ステッチングによって、多開口撮像装置によって左の全画像７７ａに結合され得る。画像７３ｃ、７３ｄは、多開口撮像装置によって右の全画像７７ｂに同様の方法で結合され、２つの全画像７７ａ、７７ｂを通じて対象物７１に関する立体情報を決定することができる。

【0113】

ここで、図１１ｂは、図１１ａの場合を示しており、対象物７１に対する撮像システムの相対運動は、対象物７１’によって示される対象物７１の変化した相対位置をもたらす。例えば、これは、対象物７１の動きおよび／または撮像システムの揺れであってもよい。画像補正を無視すると、相対運動により、画像センサ領域内の対象物７１の画像の画像位置が変更され、これは画像７３’ａ～ｄの点線で示されている。

【0114】

ここで、図１１ａに示されている画像７７ａ、７７ｂ、すなわち、収差が補償された画像を取得することが努力されている。揺れの補正、すなわち可能な限り最良の画像安定化が、努力されているものである。この考慮では、光チャネルの光学系の偏差は考慮されない。

【0115】

図１１ｃは、同一の光学パラメータを含む、すなわち、同一の焦点距離を含むことにより、可能な限り最良の画像安定化がもたらされるすべての光チャネルの純粋な光学画像安定化という不変の仮定の下での画像における光学的画像安定化の基礎を示す。対象物７１の変位は、正の方向２８および負の方向３２を指す矢印７９によって示されている。光学的画像安定化装置により、画像センサとアレイとビーム偏向手段との間の相対運動を生成することにより、画像７３’ａ～ｄ、したがって、全画像７７ａ、７７ｂは、それぞれ反対方向８２ａ～ｄおよび８４ａ～ｂに沿って変位することが達成され、動作中、図１１ｂによる対象物の変位および図１１ｃによる補償は、図示したオフセットの生成を回避するために適時に実行される。矢印８４ａ～ｄ、７７ａ～ｂによって表される方向は、空間内の矢印７９とは反対に、例えばそれぞれの部分画像の重要な点、例えば目または口の角、例えば画像の縁部を示すように配置される。

【0116】

ここで、図１１ｄは、光学的画像安定化後に、光学特性の実際の偏差を考慮した、取得された部分画像７３’’～ｄを示す。例えば、光学的画像安定化は、画像７３ａが可能な限り最良の方法で補正されるように実行され、これは、少なくとも光学的画像安定化装置の可能性を示す許容範囲において、光学的に安定化された画像７３’’ａが収差のない画像７３ａに対応することを意味する。

【0117】

光学特性の偏差により、光チャネル１６ａの画像安定化は、チャネル１６ｂ～ｄで異なる効果を有し、これは、光学特性の偏差が、例えば、光学的安定化に基づく画像の変位を示す矢印８２ａ～ｄが長さおよび／または方向に関して異なる場合があることを意味する。

【0118】

これは、修正画像７３’ａと７３’ｂ、および７３’ｃと７３’ｄからそれぞれ形成された結合画像７７で顕著である。光学的画像安定化による変位の発散は、部分画像がばらばらになるという事実につながり、ステッチ時にエラーを引き起こす可能性がある。例えば、これは、全画像７７ｂに関連する分離された部分画像７３’ｃ、７３’ｄ、または全画像７７ａの部分画像７３’ｂによって示され、これは部分画像７３’’ａから離れており、正しく安定化されている。言い換えると、すべてのチャネルに完全に補償されていない画像位置があるため、画像を結合するときに収差が発生する。

【0119】

チャネル１６ｂ～ｄの画像において、図１１ｅは、基準チャネル１６ａに対して実行される画像７３’’’ｂ～ｄによって示される光学的画像安定化を示す。チャネル１６ａから離れたチャネル１６ｂ～ｄでの電子的画像安定化により、光チャネル１６ａにおける光学的画像安定化に関するそれらの偏差は、少なくとも部分的に補償されるので、それぞれ画像７７ａ、７７ｂに対応し得る収差が低減された、または収差のない画像７７’’’ａ、７７’’’ｂが得られる。これは、部分的に補正された画像位置が光学的画像安定化を通じて取得され、補償された画像位置が追加の電子的画像安定化を通じて取得されることを意味する。電子的画像安定化の範囲は、光チャネル１６ａ～ｄ間の機能的接続を使用して、電子的画像安定化装置によって実行され得る。代わりにまたはさらに、電子的画像安定化装置、例えば画像安定化装置４１は、例えば、互いに時間的に異なる、または互いに連続する２つのフレームの一致する特徴を検討する場合に、画像の変位の程度を決定するように構成することができる。基準チャネルは、光チャネル１６ｅであってもよいことに留意されたい。

【0120】

図１２は、一実施形態による多開口撮像装置を提供する方法１２００の概略流れ図を示す。ステップ１２１０では、画像センサが提供される。ステップ１２２０では、光チャネルのアレイが提供され、各光チャネルが、画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの少なくとも１つの部分視野を投影するための光学系を含み、アレイの第１の光チャネルは、第１の全視野のうちの第１の部分視野を撮像するように構成され、アレイの第２の光チャネルは、第１の全視野のうちの第２の部分視野を撮像するように構成され、第３の光チャネルは、第２の全視野を完全に撮像するように構成され、第２の全視野は、第１の全視野の不完全なセクションである。ステップ１２３０では、光チャネルの光路を偏向するためのビーム偏向手段が配置される。

【0121】

図１３は、多開口撮像装置１０’’などの一実施形態による多開口撮像装置を提供する方法１３００の概略流れ図を示す。ステップ１３１０では、画像センサが提供される。ステップ１３２０では、光チャネルのアレイが提供され、各光チャネルは、画像センサの画像センサ領域に全視野の少なくとも１つの部分視野を投影するための光学系を含み、光チャネルの第１のグループは第１の全視野のそれぞれ１つの部分視野を撮像するためにアレイの少なくとも２つの光チャネルで構成され、光チャネルの第２のグループは第２の全視野のそれぞれ１つの部分視野を投影するためにアレイの少なくとも２つの光チャネルで構成され、第２の全視野は、第１の全視野の不完全なセクションである。なお、ステップ１３２０では、アレイの第１の光チャネルは、第１の全視野のうちの第１の部分視野を撮像するように構成され、アレイの第２の光チャネルは、第１の全視野のうちの第２の部分視野を撮像するように構成され、第３の光チャネルは、第２の全視野を完全に撮像するように構成されてもよい。ステップ１３３０では、光チャネルの光路を偏向するためのビーム偏向手段が配置される。

【0122】

図１４は、さらなる実施形態によるさらなる多開口撮像装置を提供する方法１４００の概略流れ図を示す。ステップ１４１０では、画像センサが提供される。ステップ１４２０では、少なくとも第１および第２の光チャネルを含むアレイが提供され、各光チャネルは、画像センサの画像センサ領域に全視野を投影するための光学系を含み、第１の光チャネルの光学系は、第２の光チャネルの光学系の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含む。ステップ１４３０では、光チャネルの光路を共通に偏向するためのビーム偏向手段が配置される。

【0123】

電子的画像安定化装置、および光学的画像安定化装置と電子的画像安定化装置の組み合わせの文脈でそれぞれ成され、かつ多開口撮像装置１０について説明された記述は、本明細書で説明する他の多開口撮像装置、特に多開口撮像装置１０’’、１０’’’にも当てはまる。共通ビーム偏向手段および共通アレイと組み合わせた光学系の様々な光学特性は、チャネル固有の電子的画像安定化を介して、おそらく少なくとも１つの他の光チャネルに関してリンクされている基準チャネルを決定することにより補償することができる。電子的安定化が残りのチャネルで実行されるように、チャネルの最適または最高の可能な光学的安定化を得るために、おそらく配置された光学的画像安定化装置を構成することができる。代わりに、光学的画像安定化装置は、すべての画像にわたって画像全体の誤差を減らすように構成でき、電子的画像安定化装置は、すべてのチャネルで電子的安定化を実行するように構成することができる。光学的画像安定化装置は、光学的画像安定化が基準画像に関して第１および第２の全視野のうちの１つであるように光学的画像安定化を実行するように構成することができる。電子的画像安定化装置は、基準画像に関して異なる全視野の画像を安定化させるように構成される。ここで、多開口撮像装置は、光学的に排他的に基準画像を安定化させるように構成することもできる。さらに、電子的画像安定化装置は、図５ｂで説明したように、画像センサとアレイとビーム偏向手段との間の相対運動に依存する定義された機能的関係性に従って、各チャネルでチャネルごとの画像安定化を実行するように構成することができる。

【0124】

本明細書で説明される実施形態は、線形チャネル配置、すなわち、ライン延長方向に沿った単一ラインまたは複数のラインを有し、画像センサと撮像光学系との間の単一軸並進運動、およびビーム偏向ミラーアレイの単一軸回転運動を使用した光学的画像安定化を有する多開口撮像システムを可能にする。

【0125】

上述の実施形態では、多数の４つの光チャネルまたはその多数が配置されるように説明してきたが、さらなる実施形態による多開口撮像装置は、任意の数の光チャネルを含むことができ、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またはそれ以上の数の光チャネルが配置されてもよい。

【0126】

光学的画像安定化装置２２がアクチュエータ３６およびアクチュエータ４２を含むように上述の実施形態を説明したが、さらなる実施形態によれば、アクチュエータ３６、４２は相互アクチュエータとして構成することもできる。例えば、アクチュエータによって生成された動きは、それぞれの動きを得るために、力変換器および／または距離変換器（伝達）によって、画像センサ１２、光学アレイ１４、および／またはビーム偏向手段１８に向けることができる。代わりにまたはさらに、例えば多開口撮像装置５０に関連して説明したように、１つまたはいくつかの構成要素をいくつかのアクチュエータによって移動させることもできる。

【0127】

例えば、画像センサは、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）またはそれとは異なる技術として構成されてもよい。それぞれのアレイの光チャネルは、それぞれの画像センサ領域に向けられる光路が光学的に変更される領域を定義するように理解されてもよい。したがって、画像センサ領域に関連付けられた光路は、アレイの光チャネルを通過することができる。

【0128】

上記で指摘したように、光路および／または光軸は、ビーム偏向手段から出発して、異なる方向に向けられてもよい。これは、ビーム偏向手段での偏向中に、および／または光学系によって、互いに対して平行性から逸脱する方法で光路を向けることにより得ることができる。光路および／または光軸は、ビーム偏向の前におよび／またはビーム偏向せずに平行性から逸脱する場合がある。以下では、この事実は、チャネルに一種の事前発散を提供できるという点で説明されている。この光軸の事前発散により、例えば、ビーム偏向手段のファセットのすべてのファセットの傾斜が互いに異なるわけではないが、いくつかのチャネルのグループは、例えば、同じ傾斜を有するファセットを有するか、またはそれに向けられる可能性がある。後者は、単一のピースとして、および／または互いに連続的に融合するように、すなわち、ライン延長方向に隣接するチャネルのこのグループに割り当てられるファセットとして形成されてもよい。これらのチャネルの光学軸の発散は、光チャネルの光学系の光学中心とチャネルの画像センサ領域との間の横方向のオフセットによって得られるため、これらの光学軸の発散から生じる可能性がある。例えば、事前発散は１つの平面に制限できる。例えば、光軸は、ビーム偏向の前におよび／またはビーム偏向せずに共通の平面内で延在することができるが、この平面内で発散するように延在し、ファセットは他の横断面でさらなる発散のみを生じさせる、すなわち、ファセットはすべてライン延長方向に平行に傾斜して、上記の光軸の相互平面に対して異なっており、例えば、ビーム偏向の前におよび／またはビーム偏向せずに光軸の上記の相互平面内のペアで、いくつかのファセットは同じ傾斜を有することができ、および／または光軸が既に異なっているチャネルのグループと相互に関連付けられ得る。簡単に言えば、光学系は、第１の（画像）方向に沿った光路の（事前）発散を可能にし、ビーム偏向手段は、第２の（画像）方向に沿った光路の発散を可能にする。

【0129】

例えば、上記のおそらく存在する事前発散は、光学系の光学中心をライン延長方向に沿った直線上に置くことにより実現することができ、画像中心領域の中心は、画像センサ領域の平面の法線に沿った光学中心の投影から、例えば、ライン延長方向に沿ったチャネルごとに画像センサ平面内の上記の直線上の点から逸脱する点において、および／またはライン延長方向と画像センサ法線の両方に垂直な方向に沿って、画像センサ平面の直線上の点へずれるように配置されている。あるいは、画像センサの中心をライン延長方向に沿って直線上に配置することにより事前発散を実現することができ、光学系の中心は、光学系の光学中心の平面の法線に沿った光学センサの光学中心の投影から、例えば、ライン延長方向に沿ってチャネルごとに光学中心面の上記直線上の点から逸脱した点において、および／またはライン延長方向と光学中心面の法線との両方に垂直な方向に沿って、光学中心面の直線上の点へずれるように配置されている。それぞれの投影からの上述のチャネルごとの偏差がライン延長方向にのみ延在する、すなわち、光軸が相互平面にのみ位置し、事前発散が提供されることが好ましい。その場合、光学中心と画像センサ領域中心はそれぞれ、ライン延長方向に平行な直線上に配置されるが、異なる中間距離を有する。対照的に、ライン延長方向に垂直な横方向におけるレンズと画像センサとの間の横方向オフセットは、設置高さの増加をもたらした。ライン延長方向の純粋な面内オフセットは、設置高さを変更しないが、その結果、ファセットが少なくなる可能性があり、かつ／またはファセットが角度方向の傾斜のみを含む可能性があり、構造を簡素化する。したがって、例えば、隣接する光チャネルはそれぞれ、同じ平面内に延在する光軸を含むことができ、各光軸は互いに対して傾斜している、すなわち、事前発散が提供されている。ファセットは、光チャネルのグループに対して配置されてもよく、ある方向にのみ傾斜していてもよく、ライン延長方向に平行であってもよい。

【0130】

さらに、いくつかの光チャネルは、例えば超解像の目的で、またはこれらのチャネルによって対応する部分視野がスキャンされる解像度を高めるために、同じ部分視野に関連付けられることが提供され得る。ビーム偏向の前に、そのようなグループの光チャネルは平行に延在し、部分視野上でファセットによって偏向される。有利には、グループのチャネルの画像センサのピクセル画像は、このグループの異なるチャネルの画像センサのピクセルの画像間の中間位置に配置されるであろう。

【0131】

例えば、超解像を目的とせずに、立体視のみを目的とする場合には、ライン延長方向に隣接するチャネルのグループが部分視野により全視野を完全にカバーし、隣接するチャネルのさらなるグループがそれらの部分の全視野を完全にカバーする実施態様も考えられる。

【0132】

したがって、上記の実施形態は、多開口撮像装置および／またはそのような多開口撮像装置を含む撮像システムの形態で、すなわち、各チャネルが全視野の部分視野を送信し、部分視野が部分的に重なり合う、単一ラインチャネル構成で実現することができる。３Ｄ画像を取り込むために、ステレオ構造、トリオ構造、カルテット構造などのためのいくつかのそのような多開口撮像装置を有する構造が可能である。複数のモジュールは、結合されたラインとして実装されてもよい。結合されたラインは、同一のアクチュエータおよび相互ビーム偏向要素を使用することができる。光路に存在する可能性のある１つまたは複数の増幅基板は、ステレオ構造、トリオ構造、クワトロ構造を形成し得るライン全体にわたって延在することができる。複数のチャネルが同じ部分画像領域を撮像する超解像の方法を使用することができる。また、光軸がビーム偏向装置を使用せずに発散して延在するので、ビーム偏向ユニットに必要なファセットが少なくなる。次に、ファセットは、有利には、１つの角度成分のみを含む。画像センサは単一のピースであってもよく、ただ１つの結合されたピクセルマトリックス、またはいくつかの不連続なピクセルマトリックスを含んでもよい。画像センサは、例えば、回路基板上で互いに隣り合って配置される多くの部分的なセンサで構成されてもよい。オートフォーカスドライブは、ビーム偏向要素が光学系と同期して移動するように、または光学素子がアイドル状態になるように実施することができる。

【0133】

以下では、個別にまたは本明細書に記載される特徴および機能性および詳細のいずれかと組み合わせて使用できる本発明の追加の実施形態および態様を説明する。

【0134】

１．多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｈ）が、画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｈ）に全視野（７０）のうちの少なくとも１つの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｈ）を含む、アレイ（１４）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路（２６ａ～ｈ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
アレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ｄ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第１の部分視野（７２ｄ）を撮像するように構成され、アレイ（１４）の第２の光チャネル（１６ｃ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第２の部分視野（７２ｃ）を撮像するように構成され、第３の光チャネル（１６ｅ）は、第２の全視野（７０ｂ）を完全に撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、
多開口撮像装置は、
第１の部分視野（７２ａ）の画像と第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成された画像センサ領域を読み出す画像評価手段をさらに含む、多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）。

【0135】

２．第１の光チャネルの光学系と第２の光チャネルの光学系の光学特性の第１の値は、最大１０％の許容範囲内で同じであり、第３の光チャネルの光学系の光学特性の第２の値は、第１の値から少なくとも１０％ずれている、態様１に記載の多開口撮像装置。

【0136】

３．光学特性は焦点距離である、態様２に記載の多開口撮像装置。

【0137】

４．ビーム偏向手段（１８）は、複数のファセット（４６ａ～ｄ）を含み、第１の光チャネル（１６ｄ）は第１のファセット（４６ｄ）に割り当てられ、第２の光チャネル（１６ｃ）は第２のファセット（４６ｃ）に割り当てられ、第３の光チャネル（１６ｅ）は第１のファセット（４６ｄ）または第３のファセット（４６ｅ）に割り当てられる、態様１から３のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0138】

５．第３の光チャネル（１６ｅ）は第３のファセット（４６ｅ）に割り当てられ、
第１、第２、および第３のファセット（４６ｄ、４６ｃ、４６ｅ）は、それぞれ第１および第２の反射主面を含み、ビーム偏向手段（１８）は、ビーム偏向手段（１８）の第１の回転位置において、第１の主面により光チャネル（１６ｄ、１６ｃ、１６ｅ）を第１の方向に偏向させるように構成され、ビーム偏向手段（１８）の第２の回転位置において、第２の主面により光チャネル（１６ｄ、１６ｃ、１６ｅ）を第２の方向に偏向させるように構成され、
第１および第２のファセット（４６ｄ、４６ｃ）の主面は、第１の角度（δ _１ ）で互いに対して傾斜し、第３のファセット（４６ｅ）の主面は、第２の角度（δ _２ ）で互いに対して傾斜している、態様４に記載の多開口撮像装置。

【0139】

６．第１の角度（δ _１ ）は第２の角度（δ _２ ）よりも小さいか、または第２の角度（δ _２ ）は第１の角度（δ _１ ）よりも小さい、態様５に記載の多開口撮像装置。

【0140】

７．第１の光チャネル（１６ｄ）は、画像センサ（１２）の第１の画像センサ領域（２４ｄ）に第１の部分視野（７２ｄ）を投影するように構成され、第２の光チャネル（１６ｃ）は、画像センサ（１２）の第２の画像センサ領域（２４ｃ）に第２の部分視野（７２ｃ）を投影するように構成され、第３の光チャネル（１６ｅ）は、第３の画像センサ領域（２４ｅ）に第２の全視野（７０ｂ）を投影するように構成される、態様１から６のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0141】

８．第３の画像センサ領域（２４ｅ）は、第１の画像センサ領域（２４ｄ）と少なくとも部分的に重なる、態様７に記載の多開口撮像装置。

【0142】

９．画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿ったアレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ｄ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、
をさらに含む、態様１から８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0143】

１０．第１の相対運動（３４；３９ａ）は、画像センサ（１２）とアレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、画像センサ（１２）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、およびアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、第２の相対運動（３８；３９ｂ）は、ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、画像センサ（１２）とアレイ（１４）との間の並進相対運動、およびアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、態様９に記載の多開口撮像装置。

【0144】

１１．電子的画像安定化装置（４１）は、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）を安定化させるように構成され、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿った第２の範囲までのアレイ（１４）の異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）の画像安定化のためにさらに構成される、態様９または１０に記載の多開口撮像装置。

【0145】

１２．光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が部分視野（７２ａ～ｄ）の第１のものの画像に関連するように光学的画像安定化を実行するように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の画像に関連する第２の部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成される、態様９から１１のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0146】

１３．光学的画像安定化装置（２２）は、第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）を含むグループの基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、基準チャネルとは異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に基準チャネルを安定化させるように構成される、態様９から１２のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0147】

１４．電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｈ）に対して画像安定化を実行するように構成される、態様９から１３のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0148】

１５．電子的画像安定化装置（４１）は、画像センサ（１２）とアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、各チャネルでチャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、態様１４に記載の多開口撮像装置。

【0149】

１６．機能的関係性は線形関数である、態様１５に記載の多開口撮像装置。

【0150】

１７．光学的画像安定化装置（２２）は、ビーム偏向手段の回転運動に基づいて画像方向の１つに沿って光学的画像安定化を提供するように構成され、機能的関係性は、画像方向に沿った電子的画像安定化のある範囲でビーム偏向手段の回転角を投影する角度関数である、態様１４から１６のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0151】

１８．電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の第１の部分画像および第２の部分視野（７２ａ～ｄ）の第２の画像で一致する特徴を識別して、第１および第２の画像内の特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成される、態様１４から１７のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0152】

１９．電子的画像安定化装置（４１）は、第１の時間および第２の時間において第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の第１の部分画像における一致する特徴を識別して、第１の画像内の特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成される、態様１４から１８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0153】

２０．第１および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）の光学系（６４ａ～ｄ）の焦点距離は異なり、ビーム偏向手段（１８）の動きによって、画像センサ領域（２４ａ～ｈ）上の投影の異なる変化が生じ、電子的画像安定化装置（４１）は、画像の異なる変化間の差を補償するように構成される、態様９から１９のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0154】

２１．第１の光チャネル（１６ａ）に割り当てられた第１の光学系（６４ａ）および第２の光チャネル（１６ｂ）に割り当てられた第２の光学系（６４ｂ）は、最大１０％の許容範囲内で同じ方法で形成され、許容範囲の偏差により、光学的画像安定化装置（２２）の画像安定化により、第１の光学系（６４ａ）および第２の光学系（６４ｂ）によってもたらされる画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）上の投影の異なる変化が生じる、態様９から２０のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0155】

２２．光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、直方体の側面は互いに平行に、ならびにアレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および画像センサ（１２）と光学系（６４ａ～ｈ）との間の光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路の一部に平行に向けられ、直方体は最小の体積を有するが、画像センサ（１２）とアレイ（１４）を含む、態様９から２１のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0156】

２３．光学的画像安定化装置（２２）は、平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、態様２２に記載の多開口撮像装置。

【0157】

２４．センサからセンサ信号を受信し、多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関してセンサ信号を評価し、情報を使用して光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、態様９から２３のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0158】

２５．多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｈ）が、画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｈ）に全視野（７０）のうちの少なくとも１つの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｈ）を含む、アレイ（１４）と、
光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路（２６ａ～ｈ）を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
アレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ｄ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第１の部分視野（７２ｄ）を撮像するように構成され、アレイ（１４）の第２の光チャネル（１６ｃ）は、第１の全視野（７０ａ）のうちの第２の部分視野（７２ｃ）を撮像するように構成され、第３の光チャネル（１６ｅ）は、第２の全視野（７０ｂ）を完全に撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、
多開口撮像装置は、
画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿ったアレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、をさらに含み、
光学的画像安定化装置（２２）は、第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）を含むグループの基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、基準チャネルとは異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に基準チャネルを安定化させるように構成される、多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）。

【0159】

２６．多開口撮像装置（１０’’）であって、
画像センサ（１２）と、
光チャネル（１６ａ～ｄ）のアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｄ）が、画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｄ）に全視野（７０ａ～ｂ）のうちの部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するための光学系（６４ａ～ｄ）を含む、アレイ（１４）と、
光チャネル（１６ａ～ｄ）の光路を偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
光チャネルの第１のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、
多開口撮像装置は、
第１の部分視野（７２ａ）の画像と第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成された画像センサ領域を読み出す画像評価手段をさらに含む、多開口撮像装置（１０’’）。

【0160】

２７．光チャネルの第１のグループの光学系（６４ａ、６４ｂ）の光学特性は、最大１０％の許容範囲内の第１の値に等しく、光チャネルの第２のグループの光学系の光学特性の第２の値は、第１の値から少なくとも１０％ずれている、態様２６に記載の多開口撮像装置。

【0161】

２８．光学特性は焦点距離である、態様２７に記載の多開口撮像装置。

【0162】

２９．ビーム偏向手段（１８）は、複数のファセット（４６ａ～ｅ）を含み、光チャネルの第１のグループの各光チャネル（１６ａ、１６ｂ）は、ファセットの第１のグループのファセット（４６ａ、４６ｂ）に割り当てられ、光チャネルの第２のグループの各光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）は、ファセットの第２のグループのファセット（４６ｅ）またはファセットの第１のグループのファセットに割り当てられる、態様２６から２８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0163】

３０．光チャネルの第２のグループの各光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）は、ファセットの第２のグループのファセットに割り当てられ、
光チャネルの第１および第２のグループのファセット（４６ａ～ｅ）はそれぞれ第１および第２の反射主面を含み、ビーム偏向手段（１８）は、ビーム偏向手段（１８）の第１の回転位置において、第１の主面により光チャネル（１６ａ～ｄ）を第１の方向に偏向させるように構成され、ビーム偏向手段（１８）の第２の回転位置において、第２の主面により光チャネル（１６ａ～ｄ）を第２の方向に偏向させるように構成され、
ファセットの第１のグループ（４６ａ、４６ｂ）の主面は、互いに対して第１の角度（δ _１ ）で傾斜し、ファセットの第２のグループの主面は、互いに対して第２の角度（δ _２ ）で傾斜している、態様２９に記載の多開口撮像装置。

【0164】

３１．第１の角度（δ _１ ）は第２の角度（δ _２ ）よりも小さいか、または第２の角度（δ _２ ）は第１の角度（δ _１ ）よりも小さい、態様３０に記載の多開口撮像装置。

【0165】

３２．光チャネルの第１および第２のグループの各光チャネル（１６ａ～ｄ）は、光チャネル（１６ａ～ｄ）に割り当てられた画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４ａ～ｄ）に部分視野（７２ａ～ｄ）を投影するように構成される、態様２６から３１のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0166】

３３．光チャネルの第２のグループの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）に割り当てられた少なくとも１つの画像センサ領域は、光チャネルの第１のグループの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）に割り当てられた画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）と重複する、態様３２に記載の多開口撮像装置。

【0167】

３４．画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿ったアレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、
をさらに含む、態様２６から３３のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0168】

３５．第１の相対運動（３４；３９ａ）は、画像センサ（１２）とアレイ（１４）との間の並進相対運動（３４）、画像センサ（１２）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）、およびアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ａ）のうちの少なくとも１つを含み、第２の相対運動（３８；３９ｂ）は、ビーム偏向手段（１８）の回転運動（３８）、画像センサ（１２）とアレイ（１４）との間の並進相対運動、およびアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の並進相対運動（３９ｂ）のうちの少なくとも１つを含む、態様３４に記載の多開口撮像装置。

【0169】

３６．電子的画像安定化装置（４１）は、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）を安定化させるように構成され、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿った第２の範囲までのアレイ（１４）の異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）の画像安定化のためにさらに構成される、態様３４または３５に記載の多開口撮像装置。

【0170】

３７．光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が部分視野（７２ａ～ｄ）の第１のものの画像に関連するように光学的画像安定化を実行するように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の画像に関連する第２の部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成される、態様３４から３６のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0171】

３８．光学的画像安定化装置（２２）は、第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）を含むグループの基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、基準チャネルとは異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に基準チャネルを安定化させるように構成される、態様３４から３７のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0172】

３９．電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｈ）に対して画像安定化を実行するように構成される、態様３４から３８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0173】

４０．電子的画像安定化装置（４１）は、画像センサ（１２）とアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、各チャネルでチャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、態様３９に記載の多開口撮像装置。

【0174】

４１．機能的関係性は線形関数である、態様４０に記載の多開口撮像装置。

【0175】

４２．光学的画像安定化装置（２２）は、ビーム偏向手段の回転運動に基づいて画像方向の１つに沿って光学的画像安定化を提供するように構成され、機能的関係性は、画像方向に沿った電子的画像安定化のある範囲でビーム偏向手段（１８）の回転角を投影する角度関数である、態様３９から４１のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0176】

４３．電子的画像安定化装置（４１）は、第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の第１の部分画像および第２の部分視野（７２ａ～ｄ）の第２の画像で一致する特徴を識別して、第１および第２の画像内の特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成される、態様３９から４２のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0177】

４４．電子的画像安定化装置（４１）は、第１の時間および第２の時間において第１の部分視野（７２ａ～ｄ）の第１の部分画像における一致する特徴を識別して、第１の画像内の特徴の動きの比較に基づいて電子的画像安定化を提供するように構成される、態様３９から４３のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0178】

４５．第１および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）の光学系（６４ａ～ｄ）の焦点距離は異なり、ビーム偏向手段（１８）の動きによって画像センサ領域（２４ａ～ｈ）上の投影の異なる変化が生じ、電子的画像安定化装置（４１）は、画像の異なる変化間の差を補償するように構成される、態様３４から４４のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0179】

４６．第１の光チャネルに割り当てられた第１の光学系（６４ａ）および第２の光チャネル（１６ｂ）に割り当てられた第２の光学系（６４ｂ）は、最大１０％の許容範囲内で同じ方法で形成され、許容範囲内の偏差により、光学的画像安定化装置（２２）の画像安定化により、第１の光学系（６４ａ）および第２の光学系（６４ｂ）によってもたらされる画像センサ領域（２４ａ、２４ｂ）上の画像または投影の異なる変化が生じる、態様３４から４５のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0180】

４７．光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、直方体の側面は互いに平行に、ならびにアレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および画像センサ（１２）と光学系（６４ａ～ｈ）との間の光チャネル（１６ａ～ｈ）の光路の一部に平行に向けられ、直方体は最小の体積を有するが、画像センサ（１２）とアレイ（１４）を含む、態様３４から４６のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0181】

４８．光学的画像安定化装置（２２）は、平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、態様４７に記載の多開口撮像装置。

【0182】

４９．センサからセンサ信号を受信し、多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関してセンサ信号を評価し、情報を使用して光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、態様３４から４８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0183】

５０．多開口撮像装置（１０’’’）であって、
画像センサ（１２）と、
少なくとも第１および第２の光チャネル（１６ａ、１６ｂ）を含むアレイ（１４）であって、各光チャネル（１６ａ～ｂ）が、画像センサ（１２）の画像センサ領域（２４）に全視野（７０ａ、７０ｂ）を投影するための光学系（６４ａ、６４ｂ）を含む、アレイ（１４）と、
光チャネル（１６ａ～ｂ）の光路を共通に偏向させるためのビーム偏向手段（１８）と、を含み、
第１の光チャネル（１６ａ）の光学系は、第２の光チャネル（１６ｂ）の光学系の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含む、多開口撮像装置（１０’’’）。

【0184】

５１．画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）と、
第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿ったアレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）と、
をさらに含む、態様５０に記載の多開口撮像装置。

【0185】

５２．電子的画像安定化装置（４１）は、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿って第１の程度まで第１の光チャネル（１６ａ～ｂ）を安定化させるように構成され、第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿った第２の範囲までの第２の光チャネル（１６ａ～ｂ）の画像安定化のためにさらに構成される、態様５１に記載の多開口撮像装置。

【0186】

５３．光学的画像安定化装置（２２）は、光学的画像安定化が第１および第２の全視野（７０ａ）のうちの１つの基準画像に関連するように光学的画像安定化を実行するように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、基準画像に関連する別の全視野（７０ｂ）の画像を安定化させるように構成される、態様５１または５２に記載の多開口撮像装置。

【0187】

５４．基準画像を光学的な方法で排他的に安定化させるように構成される、態様５３に記載の多開口撮像装置。

【0188】

５５．電子的画像安定化装置（４１）は、チャネル個別の方法で各光チャネル（１６ａ～ｂ）に対して画像安定化を実行するように構成される、態様５１から５４のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0189】

５６．電子的画像安定化装置（４１）は、画像センサ（１２）とアレイ（１４）とビーム偏向手段（１８）との間の相対運動に依存する所定の機能的関係性に従って、各チャネルでチャネル個別の電子的画像安定化を実行するように構成される、態様５５に記載の多開口撮像装置。

【0190】

５７．機能的関係性は線形関数である、態様５５に記載の多開口撮像装置。

【0191】

５８．光学的画像安定化装置（２２）は、ビーム偏向手段の回転運動に基づいて画像方向の１つに沿って光学的画像安定化を提供するように構成され、機能的関係性は、画像方向に沿った電子的画像安定化のある範囲にビーム偏向手段（１８）の回転角を投影する角度関数である、態様５６または５７に記載の多開口撮像装置。

【0192】

５９．第１および第２の光チャネル（１６ａ～ｂ）の光学系（６４ａ～ｂ）の焦点距離は異なり、ビーム偏向手段（１８）の動きによって画像センサ領域（２４ａ～ｈ）上の投影の異なる変化が生じ、電子的画像安定化装置（４１）は、画像の異なる変化間の差を補償するように構成される、態様５１から５８のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0193】

６０．光学的画像安定化装置（２２）は、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）を含み、少なくとも１つのアクチュエータ（３６、３７、４２）が直方体（５５）の側面にまたがる２つの平面（５２ａ、５２ｂ）の間に少なくとも部分的に配置されるように配置され、直方体の側面は互いに平行に、ならびにアレイ（１４）のライン延長方向（３５、６５、ｚ）および画像センサ（１２）と光学系（６４ａ～ｂ）との間の光チャネル（１６ａ～ｂ）の光路の一部に平行に向けられ、直方体は最小の体積を有するが、画像センサ（１２）とアレイ（１４）を含む、態様５１から５９のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0194】

６１．光学的画像安定化装置（２２）は、平面（５２ａ、５２ｂ）の間の領域から最大で５０％まで延在する、態様６０に記載の多開口撮像装置。

【0195】

６２．センサからセンサ信号を受信し、多開口撮像装置と対象物との間の相対的な動きに関連する情報に関してセンサ信号を評価し、情報を使用して光学的または電子的画像安定化装置（２２；４１）の制御を実行するように構成される、態様５１から６１のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0196】

６３．ビーム偏向手段（１８）は、第１の主面（１７４ａ）および第２の主面（１７４ｂ）を含み、第１の動作状態において、光チャネル（６４ａ～ｈ）の光路を第１の主面（１７４ａ）により多開口撮像装置の第１の視線方向に偏向させ、第２の動作状態において、光チャネル（６４ａ～ｈ）の光路を第２の主面（１７４ｂ）により多開口撮像装置の第２の視線方向に偏向させるように構成される、態様１から６２のいずれか１つに記載の多開口撮像装置。

【0197】

６４．第１の主面（１７４ａ）および第２の主面（１７４ｂ）は、最大６０°の角度（δ、δ _１ 、δ _２ ）で互いに対して傾斜して配置される、態様６３に記載の多開口撮像装置。

【0198】

６５．回転運動（３８）によって第１および第２の動作状態間の変化を実行するように構成され、回転運動中、第１の主面の第１の面法線（５１ａ）と第２の主面の第２の面法線（５１ｂ）は、画像センサ（１２）に向かう方向に対して常に少なくとも１０°の角度（γ _１ 、γ _２ ）を有する、態様６３または６４に記載の多開口撮像装置。

【0199】

６６．少なくとも部分的に立体視方式で全視野（７０）を取り込むように構成された、態様１から６５のいずれか１つに記載の第１および第２の多開口撮像装置（１０；１０’；２０；３０；４０）を有する撮像システム（６０；８０）。

【0200】

６７．多開口撮像装置（１０；１０’；１０’’；１０’’’；２０；３０；４０）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの少なくとも１つの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
アレイの第１の光チャネルは、第１の全視野のうちの第１の部分視野を撮像するように構成され、アレイの第２の光チャネルは、第１の全視野のうちの第２の部分視野を撮像するように構成され、第３の光チャネルは、第２の全視野を完全に撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、方法は、
画像評価手段が、第１の部分視野（７２ａ）の画像と第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成されるように、画像センサ領域を読み出す画像評価手段を提供するステップをさらに含む方法。

【0201】

６８．多開口撮像装置（１０’’）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
光チャネルの第１のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、方法は、
画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第１の相対運動（３４；３９ａ）を生成することにより、第１の画像軸（２８）に沿った画像安定化のための、および画像センサ（１２）と、アレイ（１４）と、ビーム偏向手段（１８）との間に第２の相対運動（３８；３９ｂ）を生成することにより、第２の画像軸（３２）に沿った画像安定化のための、光学的画像安定化装置（２２）を配置するステップと、
第１および第２の画像軸（２８、３２）に沿ったアレイ（１４）の第１の光チャネル（１６ａ）の画像安定化のための電子的画像安定化装置（４１）を配置するステップと、をさらに含み、
光学的画像安定化装置（２２）は、第１の光チャネル（１６ａ～ｈ）および第２の光チャネル（１６ａ～ｈ）を含むグループの基準チャネルの撮像された部分視野（７２ａ～ｄ）の画像を安定化させるように構成され、電子的画像安定化装置（４１）は、基準チャネルとは異なる光チャネル（１６ａ～ｈ）に対してチャネル個別の方法で画像安定化を実行するように構成され、多開口撮像装置は、光学的な方法で排他的に基準チャネルを安定化させるように構成される、方法。

【0202】

６９．多開口撮像装置（１０’’）を提供する方法であって、
画像センサを提供するステップと、
各光チャネルが、画像センサの画像センサ領域に全視野のうちの部分視野を投影するための光学系を含むように、光チャネルのアレイを提供するステップと、
光チャネルの光路を偏向させるためのビーム偏向手段を配置するステップと、を含み、
光チャネルの第１のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ａ、１６ｂ）で第１の全視野（７０ａ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ａ、７２ｂ）を撮像するように構成され、光チャネルの第２のグループは、アレイ（１４）の少なくとも２つの光チャネル（１６ｃ、１６ｄ）で第２の全視野（７０ｂ）のそれぞれ１つの部分視野（７２ｃ、７２ｄ）を撮像するように構成され、
第２の全視野（７０ｂ）は、第１の全視野（７０ａ）の不完全なセクションであり、方法は、
画像評価手段が、第１の部分視野（７２ａ）の画像と第２の部分視野（７２ｃ）の画像とを組み合わせて第１の全視野（７０ａ）の第１の全画像に提供し、第２の全視野（７０ｂ）の第２の全画像を提供するように構成されるように、画像センサ領域を読み出す画像評価手段を提供するステップをさらに含む方法。

【0203】

７０．多開口撮像装置（１０’’’）を提供する方法（１４００）であって、
画像センサを提供するステップ（１４１０）と、
少なくとも第１および第２の光チャネルを含むアレイを提供するステップ（１４２０）であって、各光チャネルが、画像センサの画像センサ領域に全視野を投影するための光学系を含む、ステップ（１４２０）と、
光チャネルの光路を共通に偏向するためのビーム偏向手段を配置するステップ（１４３０）と、を含み、
第１の光チャネルの光学系は、第２の光チャネルの光学系の焦点距離と少なくとも１０％異なる焦点距離を含む、方法（１４００）。

【0204】

装置の文脈内でいくつかの態様が説明されたが、前記態様は対応する方法の説明も表すことが理解され、したがって、装置のブロックまたは構造構成要素も、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理解されるべきである。それと同様に、方法ステップの文脈内でまたは方法ステップとして説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたは詳細または機能の説明を表す。

【0205】

上述の実施形態は、単に本発明の原理の例示を表しているにすぎない。当業者は、本明細書に記載の配置および詳細の修正および変形を理解するであろうことが理解される。これが、本発明が実施形態の説明および議論によって本明細書に提示された特定の詳細によってではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される理由である。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図1e】

【図1f】

【図1g】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図7d】

【図7e】

【図7f】

【図7g】

【図7h】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11a】

【図11b】

【図11c】

【図11d】

【図11e】

【図12】

【図13】

【図14】