[發明專利]包括空間光調制器的全光相機

有效

• 申請號: 201580052273.3
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN106716987B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: V.德拉齊克;T.博雷爾
• 申請（專利權）人: 交互數字CE專利控股公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 趙碧洋

一種全光相機(4)包括相機鏡頭(401)、包括多個微透鏡的小透鏡陣列(11)以及包括多個光傳感器的光傳感器陣列(13)，其中所述相機鏡頭包括在相機鏡頭(401)的孔徑光闌平面中布置的空間光調制器(40)。

技術領域

本公開涉及全光相機的領域，并且更具體地涉及用于全光相機的光學組裝件的領域。

背景技術

根據背景技術，已知利用全光相機(也稱為光場相機)來獲取相同場景的不同視圖。圖1圖示了根據背景技術的這種全光相機1。全光相機1由與光傳感器陣列13(也稱為圖像傳感器陣列13)相關聯的鏡頭裝置組成。光傳感器陣列13包括以C列和L行的網格的形式布置的大量的m個光傳感器131、132、133至13m，m對應于C乘以L。濾色器陣列(CFA)12布置在光傳感器陣列13上。CFA 12通常將RGB(紅色、綠色和藍色)濾色器布置在光傳感器陣列上，RGB布置采取例如拜耳濾色器馬賽克的形式。通常，一個濾色器(紅色、綠色或藍色濾色器)根據預定圖案與一個光傳感器相關聯，在拜耳濾色器的示例中，該圖案包括50％綠色、25％紅色和25％藍色，這樣的圖案也稱為RGBG、GRGB或者RGGB圖案。鏡頭裝置包括主要鏡頭10(也稱為主鏡頭)，可變光圈14(也稱為光圈)和小透鏡陣列11，小透鏡陣列11包括多個的n個微透鏡111、112、11n，n是大于或等于2的正整數。微透鏡111、112、11n以這樣的方式布置，使得每個微透鏡在光學上與多個光傳感器相關聯。與一個微透鏡光學相關聯的光傳感器的數量對應于利用全光相機1獲取的場景的視圖的數量。為了獲得不同的視圖，原始圖像(即，利用光傳感器陣列13獲取的顏色傳感器數據)被去馬賽克，然后被解復用。在去馬賽克步驟之后，對于每個視圖在每個像素位置處獲得RGB圖像數據值。光圈14負責控制到達光傳感器陣列13的光的量(結合曝光時間)以及景深。光圈的孔徑通常由可移動刀片來調節，例如8或9個刀片。減小光圈14的孔徑的大小意味著由于外圍光束被阻擋而減少穿過光圈(并且從而到達光傳感器陣列)的光的量。在全光相機的情況下，阻擋外圍光束意味著遮蔽外側視圖，如圖2以及圖3A和圖3B所示。圖2圖示了來自利用全光相機(諸如圖1的全光相機1)獲取的場景的兩個點200、201的光線20，該全光相機包括主鏡頭10、光圈14、小透鏡陣列11以及光傳感器陣列13。光圈14是部分關閉的，阻擋來自場景的光線的部分被標記為141(光圈的黑色部分))，而使得光線穿過主鏡頭的孔徑被標記為142(光圈的白色部分)。來自點200、201并被光圈14阻擋的光線22用虛線示出，而未被光圈阻擋的光線，即穿過光圈的孔徑并穿過主鏡頭的光線21用實線示出。只有光線21通過微透鏡陣列11的微透鏡投影到光傳感器陣列13上，并且可用于生成場景的不同視圖。會與由光圈的關閉部分阻擋的光線22相對應的視圖因此被遮蔽。這在圖3A和圖3B上尤其可見。為了簡單起見，圖3A和圖3B對應于與微透鏡陣列的微透鏡之一相關聯的光傳感器在由主鏡頭實現的全光相機的物鏡的孔徑光闌平面上的投影。如果微透鏡為圓形，則投影的結果為包括像素31、32、3的圓形3，每個像素對應于與微透鏡相關聯的光傳感器之一。在圖3A上，光圈完全打開，并且每個像素可以接收來自場景的光，而在圖3B上，光圈部分關閉(關閉部分與位于圓形3的外圍的黑色部分相對應)，并且位于圓形3的外圍的像素，例如像素31、32(及其相關聯的光傳感器)不接收任何光，因此與這些像素相對應的視圖被遮蔽。

利用這樣的光圈14，當光圈部分關閉時減少視圖的數量，這可能是控制到達光傳感器陣列的光的量和/或控制景深(減少到達光傳感器陣列的光的量例如使得能夠增加景深)時的情況。

發明內容

本公開的目的是為了克服背景技術的這些缺點中的至少一個。

本公開涉及一種全光相機，包括相機鏡頭、包括多個微透鏡的小透鏡陣列以及包括多個光傳感器的光傳感器陣列，所述相機鏡頭包括在相機鏡頭的孔徑光闌平面中布置的空間光調制器(SLM)。

根據特定特征，空間光調制器是液晶顯示面板。