光学模组制造技术

一种光学模组，应用于一立体影像撷取装置中，其主要由数个反射面，组成一反射式的取像路径，使影像被撷取后，可依取像路径进入到一影像感测器中，并被所述的影像感测器接收，以转换成影像资讯；又，本实用新型专利技术所揭露的光学模组，主要是使影像感测器可同步撷取数个不同视角的影像，并使被撷取的各影像在解析后，能由一成像系统计算出实际的影像深度以及产生影像深度图。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于一种光学模组，应用于一个影像撷取装置中，尤指一种可在取像时，同步撷取数个相异视角的影像，并于解析后能产生影像的深度资讯(cbpth map)的光学模组。
技术介绍
3D立体影像的呈现及应用的技术，目前已逐渐为市场上有关影像显示的主流，例如显示器、影片等媒体，其主要为视觉增添立体的感官享受，而另一种应用，则在于科学实验的检测中，应用取像及成像的技术的串连，使得检测的结果可产生3D立体影像的呈像， 以增加检测结果的清晰性、及协助提升判断性，例如生物细胞的检测，若能将检测而得的影像结果立体化，则有助于实验者观察到细胞更清晰的变化；请参阅图1，图中所示为现有的取像系统的示意图，此种取像系统10主要以两个取像装置101、102对一物体103进行同步取像，其中，取像装置101由左方取得物体103的左视角影像，而另一取像装置102则同步由右方取得物体103的右视角影像，在取得影像之后，则由取像路径进入到一影像感测器 104，再经由一影像处理系统进行运算后进行影像合成，以形成一重叠的立体影像103’(请搭配参阅图2)，图中所示为一影像合成的示意图，如图2，因在取像时，应用了两个取像装置101、102分别取得物体的左视角影像L103及右视角影像R103，经运算、还原及合成后，产生重叠的立体影像Stereoscopic image) 103，。承上，此乃大部份应用于产生立体影像的取像方法，当然这当中另包含了如何去运算取像后所得的资讯、还原及重组、降低失真等技术，唯，此技术因为不在本技术的讨论范围内，故于此不加赘述；此类型的系统所产生的立体影像103’，在视觉上已大略可呈现立体的效果，但，仍属于平面的合成影像，其主要是利用两眼视差的原理，让成像看起来呈现立体感，但，在影像的深度资讯(一般俗称景深)的部份，即无法具体呈现，从其成像原理可知，其是利用同轴水平进行取像，再将取像结果进行重叠，故呈现的立体影像在实际上仍属平面的呈现，故在影像的深度资讯的效果上，此类型的取像系统并无法完成；如此一来，在整体视觉画面呈现上，观看者仍需借助相关的辅具，例如应用俗称的3D立体眼镜，利用偏光的原理，才能看见影像的立体效果，其不便性将会造成3D立体影像应用技术的发展受到限制。
技术实现思路
有鉴于上述的问题，本专利技术人依多年来从事相关技术及产品开发的经验，针对3D 立体取像及成像的原理及应用，进行相关性的研究及分析，以期能开发出最适切的解决方案；缘此，本技术主要的目的在于提供一种利用光学设计，使得取像系统在取像时，可同时以多视角方位取得一物体的影像，而借助多视角方位的差异，进而取得包含影像各个像素(pixel)位置的深度的资讯，以达到影像在配合深度图(cbpth map)后，具有影像深度效果，使观看者在裸眼的情况下，即可观看到立体影像的光学模组。为达上述目的，本技术主要是于取像路径中，设计一个反射式的光学模组，而所述的光学模组可使取像系统在进行取像作业时，以多视角的方位，同步取得左视角影像、 右视角影像以及正中位置视角的影像，并使这些资讯可同时被一影像感测装置撷取，如此， 所被撷取的各视角的影像图，经一成像系统进行运算、还原及合成后，除可产生一个多视角重叠的立体影像外，并可产生具有良好的影像深度资讯的深度图(cbpth map)。在上述构思下，本技术的光学模组，组构于一个取像系统中，供该取像系统的一个取像装置同时以多方位视角对物体进行取像，以提供计算该物件影像的深度图所需的资讯，由该取像装置撷取后所产生的多个视角影像，经过该光学模组后，由一个影像感测装置接收，该光学模组包括由该待取像物件至一个左侧第一反射面再至一个左侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个左侧取像路径；由该待取像物件至一个右侧第一反射面再至一个右侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个右侧取像路径；以及由该待取像物件至该影像感测装置之间，形成一个中央取像路径。本技术的有益技术效果本技术提供一种利用光学设计，使得取像系统在取像时，可同时取得场景的多视角影像，而借助多视方位的差异，进而取得包含影像各个像素(pixel)位置的深度的资讯，以达到影像在与深度图(cbpth map)组合后，具有影像深度效果，使观看者在裸眼的情况下，即可观看到立体影像的光学模组的目的。为使本技术的结构组成、实施、及其达成的功效，以下列说明搭配附图，请参阅。附图说明图1为现有的取像系统的示意图。图2为一合成影像的示意图。图3为本技术的组成示意图。图4为本技术实施后的成像示意图。图5为本技术的另一较佳实施例(一)。图6为本技术的另一较佳实施例(二)。图7为本技术的另一较佳实施例(三)。图8为本技术的另一较佳实施例(四)。图9-图12为本技术的另一较佳实施例(五)至(八)。图13为本技术的另一较佳实施例(九)。图14为本技术的另一较佳实施例(十)。图15为本技术的另一较佳实施例(十一)。主要元件符号说明10取像系统101取像装置102取像装置103物体104影像感测器103，立体影像20光学模组L201左侧第一反射面L202左侧第二反射面L203左侧凹面透镜Lll左侧取像路径L103左视角影像LIOl右视角影像R203右侧凹面透镜RIOl右视角影像M202中央凹面透镜IOl合成影像40待取像物件502相对端601 运算604 输出R201右侧第一反射面 Rll右侧取像路径 MOl中央透镜 Mll中央取像路径 30取像系统 50光学模组 503套设部 602还原R202右侧第二反射面 R103右视角影像 M201中央透镜 MIOl中央视角影像 301影像感测装置 501取像端 60成像系统 603合成具体实施方式请参阅图3，图中所示为本技术的组成示意图，如图所示，本技术所称的光学模组20，主要可供应用于一取像系统30中，如图，取像系统30主要由一影像感测装置 301、以及本技术所称的光学模组20所组构而成，其中，影像感测装置301可例如为一 CXD或CMOS SENSOR，又，所述的光学模组20主要由一左侧第一反射面L201、一左侧第二反射面L202、一右侧第一反射面R 201以及一右侧第二反射面R202所组构而成；请再参阅图中所示，由待取像物件40至左侧第一反射面L201至左侧第二反射面L202、再至影像感测装置301之间，形成一左侧取像路径Lll ；又，由待取像物件40至右侧第一反射面L201至右侧第二反射面L202、再至影像感测装置301之间，形成一右侧取像路径Rll ；再者，由待取像物件40至影像感测装置301之间，形成一中央取像路径M11，该中央取像路径Mll位于左侧第二反射面L202以及右侧第二反射面R202之间；请再参阅图中所示，当取像系统30欲对一待取像物件40进行取像时，其取像路径至少同时包括左侧取像路径L11、右侧取像路径 Rll以及中央取像路径Mll等三个方位的视角；如图，当取像系统30对待取像物件40进行取像时，可通过由一取像装置(例如相机镜头)对待取像物件40进行取像，其中(1)左侧部份由取像装置进行取像后，偏左侧视角的影像资讯，会先经由左侧第一反射面L201、反射至左本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光学模组，组构于一个取像系统中，供该取像系统的一个取像装置同时以多方位视角对待取像物件进行取像，以提供计算该物件影像的深度图所需的资讯，由该取像装置撷取后所产生的多个视角影像，经过该光学模组后，由一个影像感测装置接收，其特征在于该光学模组包括：由该待取像物件至一个左侧第一反射面再至一个左侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个左侧取像路径；由该待取像物件至一个右侧第一反射面再至一个右侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个右侧取像路径；以及由该待取像物件至该影像感测装置之间，形成一个中央取像路径。

【技术特征摘要】
1.一种光学模组，组构于一个取像系统中，供该取像系统的一个取像装置同时以多方位视角对待取像物件进行取像，以提供计算该物件影像的深度图所需的资讯，由该取像装置撷取后所产生的多个视角影像，经过该光学模组后，由一个影像感测装置接收，其特征在于该光学模组包括由该待取像物件至一个左侧第一反射面再至一个左侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个左侧取像路径；由该待取像物件至一个右侧第一反射面再至一个右侧第二反射面、再至该影像感测装置之间，形成一个右侧取像路径；以及由该待取像物件至该影像感测装置之间，形成一个中央取像路径。2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，一个左侧凹面透镜，设置于该待取像物件至该左侧第一反射面的取像路径中。3.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，一个右侧凹面透镜，设置于该待取像物件至该右侧第一反射面的取像路径中。4.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，一个中央透镜，设置于该中央取像路径中。5.如权利要求4所述的光学模组，其特征在于，该中央透镜为一个凹面透镜。6.一种光学模组，组构于一个取像系统中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑复华，
申请(专利权)人：艾美克视讯科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71