包括光学基板的多孔径成像设备制造技术

为了实现具有相邻布置的光通道的单行阵列的多孔径成像设备的相对小的安装高度，光通道的光学器件的透镜通过一个或多个透镜保持器附接到基板的主侧面，并且这些透镜经由基板机械地连接，基板被定位成使得多个光通道的光路穿过基板。

Multi aperture imaging equipment including optical substrate

In order to achieve relatively small installation height of a single row array of multi aperture imaging devices with adjacent arrangement of optical channels, the lens of optical channels of the optical channel is attached to the main side of the substrate through one or more lens maintainers, and the lenses are mechanically connected via the substrate, and the substrate is positioned to make a number of optical channels. The light path passes through the substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括光学基板的多孔径成像设备
本专利技术涉及一种包括相邻布置的光通道的单行阵列的多孔径成像设备。
技术介绍
当尽可能小的安装高度很重要时，大多使用具有线性通道布置的多孔径成像设备。具有线性通道布置的多孔径成像设备的最小可实现的安装高度主要由透镜直径预定义。如果可能的话，安装高度不超过透镜直径。然而，如果串联连接的各个单独透镜(这样的透镜可以例如通过聚合物模制和/或玻璃压花来制造)用于每个通道的光学器件，则将使用壳体结构以便将光学器件的透镜固定在适当的位置。由此，这样的壳体结构也将位于透镜的上方和下方，由此增加了上述安装高度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种多孔径成像设备，使得多孔径成像设备能够展现相对小的安装高度。该目的由独立权利要求1的主题来实现。本专利技术的研究结果在于，具有相邻布置的光通道的单行阵列的多孔径成像设备的相对小的安装高度可以以这样的方式实现：通过一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)将光通道的光学器件的透镜附接到主侧面，并且由基板将透镜机械连接(即，相互固定在适当位置)；以及，将基板定位为使得多个光通道的光路穿过基板。基板可以容易地被配置为是透明的，因此将不会干涉光路。另一方面，将基板放置在光路中避免了安装高度的增加。此外，基板可以由以下材料形成：与光学器件本身相比包括较小的膨胀系数、增加的硬度、较高的弹性模量和/或刚度以及通常偏离于透镜材料的特性的材料特性。以这种方式，能够按照以低成本实现足够光学质量的准则来为基板上的主侧面上的透镜选择材料，并且能够按照例如使得光学器件的透镜在温度波动的情况下尽可能保持恒定的准则来选择基板的材料。例如，通过透镜保持器附接到基板的透镜可以通过注模单独地制造而成，并且由此以低成本构成高光学质量，并且因此与目标形状的形状偏差很小，例如具有较大的折光力、较大的上升高度、陡峭的螺纹侧面角以及由此得到的较小的F数。低成本的实施方式还可以使基板附加地包括在背对首次提到的主侧面的主侧面上形成的透镜：所述透镜可以与基板成一整体，或者可以通过模制(例如，借助UV复制)来制造。附图说明有利的实现是从属权利要求的主题。下面将参考附图来更详细地说明本申请的优选实施例，在附图中：图1a示出了根据实施例的多孔径和/或多通道成像设备的透视图；图1b示出了图1a的多孔径成像设备的顶视图；图1c示出了图1a的多孔径成像设备的光通道的截面侧视图；图1d示出了根据变型的多孔径成像设备的透视图，其中通道光学器件沿着行延伸方向分布在两个载体基板上；图1e示出了根据变型的多孔径成像设备的顶视图，其中载体基板由沿横向于光路的方向的两个部分基板组成；图1f和图1g示出了根据图1c和图1b的变型的多孔径成像设备的截面侧视图和顶视图，其中通道的光轴包括预发散，以便在共享平面内与行延伸方向平行地发散延伸，使得具有以成对方式不同的倾斜度的小平面的数量会减少；图2示出了根据备选方案的光通道的单行阵列的顶视图，根据该备选方案，光通道的光学器件仅包括经由间隔件附接到基板的透镜；图3a示出了根据变型的相邻布置的光通道的单行阵列的顶视图，其中相邻通道的光学器件经由共享的透镜保持器安装在基板上；图3b示出了根据变型的相邻布置的光通道的单行阵列的顶视图，其中光学器件的透镜分布在若干载体基板上；图4示出了根据实施例的多孔径成像设备的示意性透视图，其中存在用于改变图像传感器、光通道的单行阵列和光束偏转设备之间的位置的装置；图5示出了用于示出多孔径成像设备的安装的移动设备的透视图；以及图6示出了用于说明用于体视学目的的两个多孔径成像设备的安装的移动设备的透视图。具体实施方式图1a至图1c示出了根据本申请实施例的多孔径成像设备10。图1a至图1c的多孔径成像设备10包括相邻布置的光通道141至144的单行阵列14。光通道141至144中的每一个包括用于将设备10的总视场28的相应局部视场301至304投影到图像传感器12的分别相关联的图像传感二器区域121至124上的光学器件161至164。图像传感器区域121至124可以是各自由例如包括对应的像素阵列的芯片形成的，芯片可以安装在共享基板或电路板13上，如图1a至图1c所示。备选地，当然也可以是这样的：图像传感器区域121至124是各自由连续延伸跨越图像传感器区域121至124的共享像素阵列的一部分形成的，共享像素阵列例如形成在单个芯片上。例如，然后，将在图像传感器区域121至124中仅读出共享像素阵列的像素值。当然，所述备选方案的各种组合也是可以的，例如存在用于两个或更多个通道的一个芯片以及存在用于其它通道的另一芯片等。在图像传感器12具有若干芯片的情况下，所述芯片可以例如以全部一起或成组地等方式安装在一个或多个电路板上。在图1a至图1c的实施例中，四个通道沿阵列14的行延伸方向相邻地布置成一行；然而，数量4仅仅是示例性的，并且还可能会采取大于1的其它数量。光通道14的光轴221至224和/或光路141至144平行于彼此在图像传感器区域121至124和光学器件161至164之间延伸。为此，图像传感器区域121至124例如布置在共享平面内，并且光学器件161至164的光学中心也是如此布置。两个平面彼此平行，即平行于图像传感器区域121至124的共享平面。此外，在投影垂直于图像传感器区域121至124的情况下，光学器件161至164的光学中心将与图像传感器区域121至124的中心重合。换句话说，所述平行平面之一具有沿行延伸方向以某一间距布置的光学器件161至164，另一平行平面具有沿行延伸方向以相同的所述间距布置的图像传感器区域121至124。图像传感器区域121至124和相关联的光学器件161至164之间的图像侧距离被设置为使得：在图像传感器区域121至124上的投影被设置为具有期望的目标距离。该距离位于等于或大于光学器件161至164的聚焦宽度的范围内，或者例如在光学器件161至164的聚焦宽度或两倍聚焦宽度之间的范围内(包括聚焦宽度和两倍聚焦宽度)。图像传感器区域121至124和光学器件161至164之间的沿着光轴221至224的图像侧距离还可以是可设置的，例如用户手动地或经由自动聚焦控制器自动地设置。在没有采取任何附加措施的情况下，光通道141至144的局部视场301至304由于光路和/或光轴221至224的平行性而基本上完全交叠。为了覆盖更大的总视场28并且使得局部视场301至304仅展现局部空间交叠，提供了光束偏转设备24。光束偏转设备24将光路和/或光轴221至224偏转通道特定偏差以形成总视场方向33。总视场方向33例如与如下这样的平面平行地延伸，所述平面与阵列14的行延伸方向垂直，并且与在任何光束偏转之前和/或在没有任何光束偏转的情况下的光轴221至224的延伸平行地延伸。例如，总视场方向33由光轴221至224通过围绕行延伸方向旋转某一角度而产生，所述角度为＞0°且＜180°，并且例如可以在80°至100°的范围内，并且可以例如是90°。因此，与局部视场301至304的总覆盖范围相对应的设备10的总视场不位于沿图像传感器12和阵列14沿光轴221至224的方向的串联连接的延伸的方向，但是由于光束偏转，总视场沿如下方向位于相对于图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔径成像设备，包括：相邻布置的光通道(141，142，143，144)的单行阵列(14)，每个光通道包括光学器件(161，162，163，164)；其中，所述光通道的光学器件的透镜(721，722，723，724)保持在一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)的开口(751，752，753，754)内，并且所述一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)附接到基板(18)，使得所述透镜经由所述基板机械连接，并且所述透镜的透镜至高点与所述基板(18)间隔开，所述基板被配置为是透明的，并且所述多个光通道的光路(221，222，223，224)穿过所述基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.19 DE 102015215833.01.一种多孔径成像设备，包括：相邻布置的光通道(141，142，143，144)的单行阵列(14)，每个光通道包括光学器件(161，162，163，164)；其中，所述光通道的光学器件的透镜(721，722，723，724)保持在一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)的开口(751，752，753，754)内，并且所述一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)附接到基板(18)，使得所述透镜经由所述基板机械连接，并且所述透镜的透镜至高点与所述基板(18)间隔开，所述基板被配置为是透明的，并且所述多个光通道的光路(221，222，223，224)穿过所述基板。2.根据权利要求1所述的多孔径成像设备，其中，所述基板(18)被配置为板状。3.根据权利要求1或2所述的多孔径成像设备，其中，所述光通道的光学器件还包括被模制在所述基板的另一主侧面(18a)上的其它透镜(701，702，703，704)，所述基板的侧面(18a)位于所述基板的主侧面(18b)的对面。4.根据权利要求3所述的多孔径成像设备，其中，所述其它透镜(701，702，703，704)是以多用途的方式被模制在位于所述基板的所述主侧面(18b)对面处的所述另一主侧面(18a)上的，而将所述光通道的光学器件的透镜(721，722，723，724)附接到所述基板(18)的所述主侧面(18b)是通过所述一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)单独完成的。5.根据权利要求1至2中任一项所述的多孔径成像设备，其中，所述光通道的光学器件还包括经由其它透镜保持器(771，772，773，774)而附接到所述基板的另一主侧面(18a)的其它透镜(731，732，733，734)，所述另一主侧面(18a)位于所述基板的所述主侧面(18b)的对面，并且所述其它透镜(731，732，733，734)经由所述基板而机械连接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的多孔径成像设备，其中，所述一个或多个透镜保持器(761，762，763，764)通过粘合而附接到所述基板的主侧面...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·维佩曼，安德里亚斯·布鲁克纳，安德里亚斯·布劳尔，亚历山大·奥伯多斯特尔，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE