[發明專利]具有自動聚焦的纖薄多孔徑成像系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201810946529.0
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN108989649B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: G·沙布岱;N·科恩;E·戈登堡;N·吉瓦;O·吉古因斯基
• 申請（專利權）人: 核心光電有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N9/04
• 代理公司: 上海尚寶律師事務所 31372
• 代理人: 張力允;張宏佐

本發明提供了具有自動聚焦(AF)的雙孔徑數字攝影機以及有關的方法，其用于獲得對象或場景的聚焦的并且可選地經過光學穩定的彩色圖像。雙孔徑攝影機包括：具有第一光學元件模塊以及用于提供彩色圖像的彩色圖像傳感器的第一子攝影機，具有第二光學元件模塊以及用于提供輝度圖像的透明圖像傳感器的第二子攝影機，其中第一和第二子攝影機具有基本上相同的視場；機械地耦合到至少第一光學元件模塊的AF機制；以及耦合到AF機制并且耦合到兩個圖像傳感器的攝影機控制器，其被配置成控制AF機制，計算彩色與輝度圖像之間的由于AF機制所造成的縮放差異和銳度差異，并且利用所計算出的差異把彩色和輝度圖像處理成融合彩色圖像。

分案申請

本申請是申請號為201480043316.7的、發明名稱為“具有自動聚焦的纖薄多孔徑成像系統及其使用方法”的、申請人為“核心光電有限公司”的、國際申請日為2014年7月24日的專利申請的分案申請。該分案申請的母案申請201480043316.7系國際申請號為PCT/IB2014/063393 的中國國家階段申請。

相關申請的交叉引用

本申請涉及2013年8月1日提交的具有相同標題的美國臨時專利申請號61/861,185并且要求其優先權，該申請被全文合并在此以作參考。

技術領域

這里所公開的實施例總體上涉及數字攝影機，并且特別涉及具有自動聚焦的纖薄多孔徑數字攝影機。

背景技術

近年來，例如蜂窩電話、平板器件和膝上型計算機之類的移動器件已經變得無所不在。這些器件當中的大多數包括一個或兩個緊湊型攝影機——即朝向后方的主要攝影機(即處于器件的背面的攝影機，其朝向離開用戶的方向并且常常被用于隨意的攝影)和朝向前方的次要攝影機 (即位于器件的正面的攝影機，其常常被用于視頻會議)。

雖然其性質是相對緊湊的，但是這些攝影機當中的大多數的設計仍然非常類似于數字靜止攝影機的傳統結構，也就是說其包括放置在圖像傳感器之上的光學組件(或者一串幾個光學元件和主要孔徑)。所述光學組件(其也被稱作“光學元件(optics)”)對進入的光線進行折射，并且將其彎曲以在傳感器上產生場景的圖像。這些攝影機的規格在很大程度上由傳感器的尺寸以及由光學元件的高度決定。這些因素通常通過透鏡的焦距(“f”)及其視場(FOV)而關聯在一起——必須把特定 FOV成像在特定尺寸的傳感器上的透鏡具有特定的焦距。通過把FOV 保持恒定，傳感器的規格越大(例如在X-Y平面中)，焦距和光學元件高度就越大。

隨著移動器件的規格縮小，緊湊型攝影機規格越來越成為限制器件厚度的關鍵因素。已經提出了幾種方法來減小緊湊型攝影機厚度以便減輕這一約束。近來，為此目的已經提出了多孔徑系統。在這樣的系統中，取代具有一串光學元件的一個孔徑，攝影機被劃分成幾個孔徑，每一個孔徑具有專用的光學元件，并且所有孔徑共享類似的視場。后面把每一個這樣的孔徑連同光學元件以及在其上形成圖像的傳感器區域定義成一個“子攝影機”。通常來說，在多孔徑攝影機設計中，與由參考單孔徑攝影機產生的圖像相比，每一個子攝影機在圖像傳感器上產生較小的圖像。因此，每一個子攝影機的高度可以小于單孔徑攝影機的高度，從而可以減小攝影機的總高度并且允許更加纖細的移動器件設計。