一种光场芯片及光场相机制造技术

本申请实施例公开了一种光场芯片，该光场芯片包括：微透镜阵列组件和传感器芯片，其中：所述微透镜阵列组件与所述传感器芯片连接；所述微透镜阵列组件包括微透镜阵列；其中，所述微透镜阵列中无间隔的排布有多个微透镜单元；其中，每一所述微透镜单元的形状为半圆柱形；所述传感器芯片用于采集通过所述微透镜阵列组件处理后的光线的信息。本申请实施例还公开了一种光场相机。了一种光场相机。了一种光场相机。

【技术实现步骤摘要】
一种光场芯片及光场相机


[0001]本申请涉及视觉检测
，尤其涉及一种光场芯片及光场相机。

技术介绍

[0002]随着半导体、新能源锂电、元宇宙等高端智能制造产业的蓬勃发展，市场亟需一种高效又高精度的三维视觉检测方案，而光场相机具有单帧拍摄即能完成三维重建的天然优势，越来越得到工业视觉检测市场的青睐。目前，光场相机中的光场芯片中包括的微透镜阵列均为圆形微透镜阵列(Micro
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Lens
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Aarry，MLA)，但是，由于圆形微透镜阵列中相邻圆形微透镜单元之间的像素无法利用，且每一圆形微透镜单元所覆盖的边缘像素也无法直接利用，导致光场相机的像素利用率较低，从而导致光场相机的检测精度较低。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种光场芯片和光场相机，可以解决相关技术中光场相机的像素利用率较低，从而导致光场相机的检测精度较低的问题。
[0004]本申请的技术方案是这样实现的：
[0005]一种光场芯片，所述光场芯片包括：微透镜阵列组件和传感器芯片，其中：
[0006]所述微透镜阵列组件与所述传感器芯片连接；
[0007]所述微透镜阵列组件包括微透镜阵列；其中，所述微透镜阵列中无间隔的排布有多个微透镜单元；每一所述微透镜单元的形状为半圆柱形；
[0008]所述传感器芯片，用于采集通过所述微透镜阵列组件处理后的光线的信息。
[0009]上述光场芯片中，所述光场芯片包括第一光场芯片，其中：/>[0010]所述第一子光场芯片包括第一微透镜阵列组件和第一传感器芯片，所述第一微透镜阵列组件与所述第一传感器芯片连接，所述第一微透镜阵列组件包括第一微透镜阵列；
[0011]所述第一微透镜阵列中设置有沿第一方向或第二方向无间隔排布的多个微透镜单元；其中，所述第一方向和所述第二方向指所述微透镜单元的曲率变化的方向。
[0012]上述光场芯片中，所述光场芯片包括第二子光场芯片和第三子光场芯片，其中：
[0013]所述第二子光场芯片包括第二微透镜阵列组件和第二传感器芯片；所述第二微透镜阵列组件与所述第二传感器芯片连接，所述第二微透镜阵列组件包括第二微透镜阵列；
[0014]所述第三子光场芯片包括第三微透镜阵列组件和第三传感器芯片；所述第三微透镜阵列组件与所述第三传感器芯片连接，所述第三微透镜阵列组件包括第三微透镜阵列；
[0015]所述第二微透镜阵列与所述第三微透镜阵列按照正交方式排布；
[0016]所述第二微透镜阵列中设置有沿第一方向无间隔排布的多个微透镜单元；
[0017]所述第三微透镜阵列中设置有沿第二方向无间隔排布的多个微透镜单元；所述第一方向与所述第二方向不同。
[0018]上述光场芯片中，所述传感器芯片包括线扫传感器芯片。
[0019]上述光场芯片中，所述传感器芯片的长边与所述微透镜单元的长边平行；其中，传
感器芯片的长边指所述传感器芯片的边中像素数最多的边；所述微透镜单元的长边指所述微透镜单元的曲率未发生变化的边。
[0020]一种光场相机，所述光场相机包括：主镜头和上述光场芯片，其中：
[0021]所述主镜头的光圈的形状与所述光场芯片中包括的微透镜单元的形状相匹配。
[0022]上述光场相机中，所述光圈的形状为长方形，其中：
[0023]所述光圈相邻两边的比值大于或等于所述微透镜单元的短边所覆盖的像素数，所述光圈的长边所在的方向与所述微透镜单元的短边所在的方向对应；其中，所述微透镜单元的短边为所述微透镜单元的曲率发生变化的边。
[0024]上述光场相机中，所述光场相机还包括：光场芯片位移模块，其中：
[0025]所述光场芯片位移模块与所述光场芯片电连接；
[0026]所述光场芯片位移模块，用于控制所述光场芯片沿第一方向和/或第二方向移动；其中，所述第一方向和所述第二方向指所述微透镜单元的曲率发生变化的方向。
[0027]上述光场相机中，所述光场芯片位移模块，用于控制所述光场芯片按照目标步长，沿所述第一方向和/或所述第二方向移动。
[0028]本申请实施例所提供的光场芯片和光场相机，光场芯片包括微透镜阵列组件和传感器芯片，微透镜阵列组件与传感器芯片连接；微透镜阵列组件包括微透镜阵列，微透镜阵列中无间隔的排布有多个微透镜单元，每一微透镜单元的形状为半圆柱形，传感器芯片用于采集通过微透镜阵列组件处理后的光线的信息，如此，通过在光场芯片中设置半圆柱型微透镜阵列，使得相邻半圆柱型微透镜单元之间无空隙，从而可以充分利用每一像素，而并不是如相关技术中那样相邻圆形微透镜单元之间的像素无法利用，提高像素利用率，从而提高光场相机的检测精度。
附图说明
[0029]图1为本申请实施例提供的光场芯片中微透镜阵列的排布方式的示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的光场芯片中另一微透镜阵列的排布方式的示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的光场芯片的结构示意图；
[0032]图4(a)为本申请实施例提供的光场芯片中一微透镜阵列组件的示意图；
[0033]图4(b)为本申请实施例提供的光场芯片中另一微透镜阵列组件的示意图；
[0034]图4(c)为本申请实施例提供的光场芯片中的两个微透镜阵列组件的示意图；
[0035]图5为本申请实施例提供的光场芯片的芯片示意图；
[0036]图6为本申请实施例提供的光场相机的结构示意图；
[0037]图7为本申请实施例提供的光场相机的仿真示意图；
[0038]图8为本申请实施例提供的光场相机的多视角图像的示意图；
[0039]图9为本申请实施例提供的光场相机的另一仿真示意图；
[0040]图10为本申请实施例提供的光场相机的另一多视角图像的示意图；
[0041]图11(a)为本申请实施例提供的光场相机中微透镜阵列移动的示意图；
[0042]图11(b)为本申请实施例提供的光场相机中另一微透镜阵列移动的示意图；
[0043]图12为本申请实施例提供的光场相机的序列原图像示意图；
[0044]图13为本申请实施例提供的光场相机的又一多视角图像的示意图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0046]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0047]相关技术中，通常光场相机都是基于圆形微透镜阵列的面阵相机，且圆形微透镜阵列中设置有多个圆形微透镜单元，且圆形微透镜单元的排布方式可以是参照图1所示的沿正方形排布；圆形微透镜单元的排布方式也可以是参照图2所示的沿六边形排布。
[0048]需要说明的是，圆形微透镜阵列的特点是圆形微透镜阵列的数量等于多视角图像的像素分辨率，圆形微透镜单元所覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光场芯片，其特征在于，所述光场芯片包括：微透镜阵列组件和传感器芯片，其中：所述微透镜阵列组件与所述传感器芯片连接；所述微透镜阵列组件包括微透镜阵列；其中，所述微透镜阵列中无间隔的排布有多个微透镜单元；每一所述微透镜单元的形状为半圆柱形；所述传感器芯片，用于采集通过所述微透镜阵列组件处理后的光线的信息。2.根据权利要求1所述的光场芯片，其特征在于，所述光场芯片包括第一子光场芯片，其中：所述第一子光场芯片包括第一微透镜阵列组件和第一传感器芯片，所述第一微透镜阵列组件与所述第一传感器芯片连接，所述第一微透镜阵列组件包括第一微透镜阵列；所述第一微透镜阵列中设置有沿第一方向或第二方向无间隔排布的多个微透镜单元；其中，所述第一方向和所述第二方向指所述微透镜单元的曲率变化的方向。3.根据权利要求1所述的光场芯片，其特征在于，所述光场芯片包括第二子光场芯片和第三子光场芯片，其中：所述第二子光场芯片包括第二微透镜阵列组件和第二传感器芯片；所述第二微透镜阵列组件与所述第二传感器芯片连接，所述第二微透镜阵列组件包括第二微透镜阵列；所述第三子光场芯片包括第三微透镜阵列组件和第三传感器芯片；所述第三微透镜阵列组件与所述第三传感器芯片连接，所述第三微透镜阵列组件包括第三微透镜阵列；所述第二微透镜阵列与所述第三微透镜阵列按照正交方式排布；所述第二微透镜阵列中设置有沿第一方向无间隔排布的多个微透镜单元；所述第三微透镜阵列中设置有沿第二方向无间隔排布的多个微透镜单...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪宇，于成帅，李浩天，
申请(专利权)人：奕目上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：