專利名稱：具有多視角圖像捕捉的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像傳感器，其捕捉來(lái)自場(chǎng)景的輻射。本發(fā)明還涉及一種具有柱 面微透鏡的圖像傳感器，其能夠同時(shí)捕捉具有不同視角的多個(gè)圖像。
背景技術(shù)：
從彼此分離一定距離的兩個(gè)或多于兩個(gè)相機(jī)捕捉的兩個(gè)或多于兩個(gè)圖像組成的 立體圖像提供不同的視角在本領(lǐng)域是已知的。然而，這些多相機(jī)系統(tǒng)體積大并且由于這種 系統(tǒng)的大尺寸而難于對(duì)準(zhǔn)或校準(zhǔn)。具有兩個(gè)或多于兩個(gè)透鏡的立體相機(jī)在本領(lǐng)域中也是已 知的。John N. Border等人以Eastman Kodak Company的名義在2007年3月9日提交的美 國(guó)專利申請(qǐng)11/684,036公開(kāi)了使用具有同時(shí)捕捉圖像的兩個(gè)或多于兩個(gè)透鏡的相機(jī)以基 于兩個(gè)或多于兩個(gè)圖像中的不同視角的差異產(chǎn)生范圍映射(rangemap)。在Meltzer的美國(guó)專利6，545，741中，描述了一種具有兩個(gè)透鏡系統(tǒng)的立體相機(jī)， 這兩個(gè)透鏡系統(tǒng)將光引導(dǎo)到單個(gè)圖像傳感器。通過(guò)每個(gè)透鏡系統(tǒng)依次捕捉圖像來(lái)成對(duì)地產(chǎn) 生圖像。在透鏡系統(tǒng)之間的依次來(lái)回切換是通過(guò)快門(mén)完成的。在Nomura等人申請(qǐng)的美國(guó)專利6，072，627中，描述了一種立體圖像捕捉裝置，該 立體圖像捕捉裝置使用無(wú)焦透鏡組件將圖像呈現(xiàn)到透鏡或狹縫陣列，該透鏡或狹縫陣列以 光束的強(qiáng)度和角度能夠被記錄的方式將光束聚焦到圖像傳感器上的一系列像素上。然而，現(xiàn)有技術(shù)中存在的方法要求特殊的透鏡組件，其增加了立體相機(jī)的復(fù)雜度 和大小。因此，仍存在對(duì)簡(jiǎn)單的傳感器系統(tǒng)的需求，該簡(jiǎn)單的傳感器系統(tǒng)能夠與任何成像透 鏡一起使用以使相機(jī)能夠捕捉立體圖像而不增加復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)一種圖像采集系統(tǒng)，其具有改進(jìn)的圖像傳感器，使得能夠同時(shí)捕捉具 有不同視角的至少兩個(gè)圖像。像素被劃分為位于一系列柱面微透鏡或線性光導(dǎo)下方的兩個(gè) 或多于兩個(gè)像素子集。柱面微透鏡或線性光導(dǎo)限制僅僅來(lái)自成像透鏡的一部分或另一部分 的輻射照射到每個(gè)微透鏡或光導(dǎo)下方的第一和第二像素子集上，從而產(chǎn)生立體圖像集合。 改進(jìn)的圖像傳感器上的像素設(shè)置被相應(yīng)地改進(jìn)以使得在所捕捉的立體圖像中能夠產(chǎn)生均 勻的圖像質(zhì)量。改進(jìn)的圖像傳感器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其能夠用于多種成像透鏡。


圖1是透過(guò)成像透鏡并進(jìn)入位于圖像傳感器上的兩個(gè)像素上方的一個(gè)柱面微透 鏡的一系列光射線的示意截面圖；圖2是透過(guò)成像透鏡并進(jìn)入位于圖像傳感器上的多個(gè)像素上方的多個(gè)柱面微透 鏡的一系列光射線的示意截面圖；圖3是示出本發(fā)明產(chǎn)生的狹縫孔徑的有效分離的成像透鏡孔徑的示意圖；圖4是位于柱面微透鏡陣列下方的圖像傳感器上的濾色片陣列的示意4
圖5是如本發(fā)明描述的紅/綠/藍(lán)濾色片陣列模式的示意圖，其中實(shí)線示出柱面 微透鏡的邊緣且虛線示出像素的邊緣；圖6是如本發(fā)明描述的另一紅/綠/藍(lán)濾色片陣列模式的示意圖，其中實(shí)線示出 柱面微透鏡的邊緣且虛線示出像素的邊緣；圖7是如本發(fā)明描述的紅/綠/藍(lán)/全色濾色片陣列模式的示意圖，其中實(shí)線示 出柱面微透鏡的邊緣且虛線示出像素的邊緣；圖8是如本發(fā)明描述的另一紅/綠/藍(lán)/全色濾色片陣列模式的示意圖，其中實(shí) 線示出柱面微透鏡的邊緣且虛線示出像素的邊緣；圖9是柱面微透鏡的示意圖，其具有位于下方的微透鏡以幫助將光聚焦到像素的 有效區(qū)域上；圖10是柱面微透鏡的示意圖，其在兩側(cè)上都具有單獨(dú)的微透鏡，其中柱面微透鏡 定位在全色像素上方且單獨(dú)的微透鏡定位在紅/綠/藍(lán)像素上方；圖11是非球面微透鏡的示意圖，其具有中央脊以更好地分離從兩個(gè)半個(gè)成像透 鏡收集到圖像傳感器上的像素子集上的光；以及圖12是透過(guò)成像透鏡并進(jìn)入位于圖像傳感器上的多個(gè)像素上方的多個(gè)導(dǎo)光的一 系列光射線的示意截面圖。
具體實(shí)施例本發(fā)明包括一種圖像獲取系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)像素和多個(gè)柱面微透鏡的改進(jìn)的 圖像傳感器，多個(gè)柱面微透鏡將光聚焦到下方的像素上以優(yōu)選地例如從成像透鏡孔徑的一 側(cè)或另一側(cè)收集，以便能夠使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)從所捕捉的像素?cái)?shù)據(jù)產(chǎn)生立體圖像。本 發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是改進(jìn)的圖像傳感器能夠與多種成像透鏡一起使用以使得能夠捕捉立體 圖像或其他多視角圖像。圖1示出位于圖像傳感器124中的多個(gè)像素的子集120、121上方的單個(gè)柱面微透 鏡110的示意截面圖。該柱面微透鏡包括柱面微透鏡左側(cè)的第一部分以及柱面微透鏡右側(cè) 的第二部分。成像透鏡130將入射輻射(示出為光射線126和128)聚焦到微透鏡110上。 微透鏡110使得透過(guò)成像透鏡130左側(cè)的輻射(光射線128)落在圖像傳感器124左側(cè)的像 素121上。以互補(bǔ)方式，微透鏡110使得透過(guò)成像透鏡110右側(cè)的輻射(光射線126)落在 圖像傳感器124右側(cè)的像素120上。在沒(méi)有微透鏡110的情況下，落在像素120和121上 的光將是透過(guò)成像透鏡110的左側(cè)和右側(cè)的輻射的混合物(光射線126和128的結(jié)合)。圖2顯示位于包括圖像傳感器224上的像素子集的第一部分220和像素子集的第 二部分221的多個(gè)各自像素子集120、121上方的多個(gè)柱面微透鏡210。應(yīng)注意盡管本發(fā)明 中的附圖僅示出幾個(gè)像素來(lái)圖示說(shuō)明本發(fā)明的概念，但是通常圖像傳感器包括數(shù)百萬(wàn)個(gè)像 素，因此附圖中所示的結(jié)構(gòu)在實(shí)際圖像傳感器中將被重復(fù)很多次。成像透鏡230將入射輻 射(光射線226和228)聚焦到包括柱面微透鏡210的圖像傳感器224上。柱面微透鏡210 優(yōu)選地將入射輻射引導(dǎo)到柱面微透鏡210下方的多個(gè)像素的子集(221和220)上，使得透 過(guò)成像透鏡228左側(cè)的光照射到柱面微透鏡210左側(cè)下方的像素子集的第一部分221上以 及透過(guò)成像透鏡226右側(cè)的光照射到柱面微透鏡210右側(cè)下方的第二像素子集的第二部分 220上。然后來(lái)自柱面微透鏡210左側(cè)下方的像素子集的第一部分221的像素?cái)?shù)據(jù)能夠被
5組合到被成像的場(chǎng)景的第一圖像中。類(lèi)似地，來(lái)自柱面透鏡210右側(cè)下方的像素子集的第 二部分220的像素?cái)?shù)據(jù)能夠被組合到被成像的場(chǎng)景的第二圖像中。上述第一圖像和第二圖 像一起形成立體圖像對(duì)。由于輻射分別從成像透鏡的左側(cè)或右側(cè)收集造成的視角差異，在 場(chǎng)景的第一圖像和場(chǎng)景的第二圖像之間將存在小的差異。因此，分別具有不同視角的第一 和第二圖像是本領(lǐng)域中已知的立體對(duì)(stereo-pair)。該立體對(duì)能夠被用于產(chǎn)生用于顯示 或使用的三維圖像。圖3是示出具有分別顯示為317和315的左半和右半的成像透鏡孔徑的示意圖， 該左半和右半可以用于收集照射到位于圖2所示的圖像傳感器224左側(cè)和右側(cè)上的柱面微 透鏡210下方的像素子集221和220的第一和第二部分上的輻射。通過(guò)使用僅從來(lái)自成像 透鏡孔徑的左半317的輻射收集的像素?cái)?shù)據(jù)，第一圖像中提供的視角好像是成像透鏡居中 在成像透鏡孔徑的左半的質(zhì)心318處。類(lèi)似地，通過(guò)使用僅從來(lái)自成像透鏡孔徑的右半315 的輻射收集的像素?cái)?shù)據(jù)，第二圖像中提供的視角好像是成像透鏡居中在成像透鏡孔徑的右 半的質(zhì)心316處。因此，本發(fā)明提供的第一和第二圖像之間的視角差是成像透鏡孔徑的左 半的質(zhì)心318與成像透鏡孔徑的右半的質(zhì)心316之間的距離。對(duì)于圓形成像透鏡孔徑，成 像透鏡孔徑的左半的質(zhì)心318與成像透鏡孔徑的右半的質(zhì)心316之間的距離D通過(guò)公式1 給出，并且可以近似為D = O. 42d，其中d是成像透鏡孔徑的直徑。D = 4d/3 π公式 1在直徑d很小的情況下，立體對(duì)可能必須基于如本領(lǐng)域已知的從第一和第二圖像 產(chǎn)生的范圍映射被增強(qiáng)。圖4示出位于柱面微透鏡陣列410下方的濾色片陣列和相關(guān)的多個(gè)像素425的示 意圖。在圖4中，字母R、G、B分別代表每個(gè)像素上的濾色片。濾色片陣列和相關(guān)的像素425 設(shè)置在每個(gè)微透鏡410下方的多個(gè)像素425的子集中。換句話說(shuō)，一個(gè)柱面微透鏡410下 方的像素被認(rèn)為是多個(gè)像素425的“像素子集”。每個(gè)像素子集的第一部分421被設(shè)置成收 集來(lái)自成像透鏡孔徑317的左半的輻射。類(lèi)似地，每個(gè)像素子集的第二部分420被設(shè)置成 收集來(lái)自成像透鏡孔徑316的右半的輻射。來(lái)自第一部分421的像素?cái)?shù)據(jù)被用于形成具有 第一視角的第一圖像，而來(lái)自第二部分420的像素?cái)?shù)據(jù)被用于形成具有第二視角的第二圖 像。為了提供均勻的高質(zhì)量圖像，濾色片陣列和相關(guān)的像素425關(guān)于柱面微透鏡的中心線 被對(duì)稱地設(shè)置。針對(duì)圖4中所示的濾色片，對(duì)于在圖像傳感器424的左側(cè)上的柱面微透鏡 410，示出像素子集的第一部分421的交替的紅像素和綠像素與像素子集的第二部分420的 交替的紅像素和綠像素相鄰。對(duì)于右側(cè)的下一柱面微透鏡，示出像素子集的第一部分421 的交替的綠像素和藍(lán)像素與像素在的第二部分420的交替的綠像素和藍(lán)像素相鄰。圖5示出自身描述為本發(fā)明的實(shí)施例的濾色片陣列525，其中實(shí)線標(biāo)記柱面微透 鏡的邊緣，虛線標(biāo)記像素的邊緣，以及R、G、B字母指示像素上的紅、綠和藍(lán)濾色片陣列。濾 色片陣列關(guān)于柱面微透鏡550的豎直中心線對(duì)稱。這種設(shè)置的柱面微透鏡410是兩個(gè)像素 寬并且像素子集的第一部分和第二部分(421和420)在柱面微透鏡410的每個(gè)部分或一半 的下方均是一個(gè)像素寬。顏色信息的完整集(紅、綠、藍(lán))通過(guò)合并來(lái)自兩個(gè)柱面微透鏡 410下方的像素子集的各自部分的像素?cái)?shù)據(jù)獲得。與針對(duì)第二圖像被像素子集的第二部分 420收集(通過(guò)成像透鏡孔徑316的右半收集)的輻射相比，針對(duì)第一圖像被像素子集的第 一部分421收集(通過(guò)成像透鏡孔徑317的左半收集)的輻射在強(qiáng)度和顏色光譜上應(yīng)非常類(lèi)似。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)注意，如圖5所示的針對(duì)像素子集的每個(gè)部分(421和420)的濾 色片陣列被設(shè)置成已知的紅、綠和藍(lán)像素的拜爾(Bayer)塊模式560，其正好在兩個(gè)相鄰的 柱面微透鏡410之間分布。圖6示出設(shè)置在柱面微透鏡下方的以及作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例描述的另一 濾色片陣列模式。如同前一濾色片陣列模式，該濾色片陣列模式關(guān)于柱面微透鏡650的豎 直中心線對(duì)稱設(shè)置。這種設(shè)置的柱面微透鏡是4個(gè)像素寬，并且像素子集的第一部分和第 二部分(421和420)在每個(gè)柱面微透鏡下方是兩個(gè)像素寬。在此情況下，如圖6所示，針對(duì) 像素子集的第一部分421，紅、綠和藍(lán)像素交替的拜爾塊模式660被豎直設(shè)置。針對(duì)關(guān)于柱 面微透鏡650的豎直中心線對(duì)稱的像素子集的第二部分420，提供紅、綠和藍(lán)像素交替的水 平反轉(zhuǎn)的拜爾塊模式662。該設(shè)置在從每個(gè)柱面微透鏡下方的針對(duì)第一圖像和第二圖像的 像素子集的第一部分和第二部分提取的像素?cái)?shù)據(jù)內(nèi)提供顏色信息的完整集(紅、綠和藍(lán))。圖7示出本發(fā)明的實(shí)施例，其中濾色片陣列模式包括紅、綠、藍(lán)和全色像素。盡管 紅、綠和藍(lán)像素僅僅收集基本來(lái)自其可見(jiàn)光譜的1/3各自部分的光，然而全色像素收集基 本來(lái)自整個(gè)可見(jiàn)光譜的光，并且因此全色像素大致是3倍(3X)敏感于被拍攝的大多數(shù)場(chǎng)景 中發(fā)現(xiàn)的多光譜光。這種設(shè)置的柱面微透鏡是兩個(gè)像素寬，并且像素子集的第一部分和第 二部分(421和420)在每個(gè)柱面微透鏡下方均是1個(gè)像素寬。類(lèi)似于圖5中所示的濾色片 陣列模式，拜爾塊模式760在兩個(gè)相鄰的柱面微透鏡之間被劃分。然而，在本實(shí)施例中，全 色像素被以棋盤(pán)模式764均勻混雜在拜爾塊模式760中。該設(shè)置產(chǎn)生關(guān)于柱面微透鏡750 的豎直中心線對(duì)稱的濾色片陣列模式，其在像素子集的第一部分421和像素子集的第二部 分420之間具有1個(gè)像素豎直位移。圖8示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中濾色片陣列包括紅、綠、藍(lán)和全色像素。這 種設(shè)置的柱面微透鏡是4個(gè)像素寬，像素子集的第一部分和第二部分(421和420)在每個(gè) 柱面透鏡下方均是兩個(gè)像素寬。在本實(shí)施例中，濾色片陣列按塊設(shè)置，這些塊包含紅、綠、藍(lán) 和全色像素。如圖8所示，與針對(duì)像素子集的第二部分420的紅/綠/藍(lán)/全色塊870相 比，針對(duì)像素子集的第一部分421的紅/綠/藍(lán)/全色塊868被反轉(zhuǎn)。該設(shè)置針對(duì)每個(gè)柱 面微透鏡下方的像素子集的每個(gè)部分提供顏色信息的完整集(紅、綠和藍(lán))以及全色信息， 同時(shí)還提供關(guān)于柱面微透鏡850的中心線對(duì)稱的濾色片陣列模式以提供與用于產(chǎn)生第一 圖像和第二圖像的像素子集的第一部分和第二部分(421和420)非常類(lèi)似的輻射強(qiáng)度和顏 色光譜。圖9示出本發(fā)明描述的圖像傳感器的示意圖，其中柱面微透鏡410定位在微透鏡 的第二集合985的上方，該微透鏡的第二集合985用于聚焦輻射到像素的有效區(qū)域上以增 加收集輻射的效率?？傮w上，像素的有效區(qū)域通常比像素區(qū)域小。微透鏡的第二集合985 是1個(gè)像素寬，其可以是柱面或更優(yōu)選地被形成為匹配單個(gè)像素的形狀(正方形、矩形或八 邊形)。圖10示出本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其包括具有紅、綠、藍(lán)1094和全色像 素1096的圖像傳感器1024。柱面微透鏡1090設(shè)置在全色像素1096的上方，并且單獨(dú)的微 透鏡1092被設(shè)置在紅、綠和藍(lán)像素1094的每個(gè)上方。在此實(shí)施例中，像素子集的第一部分 421和像素子集的第二部分420僅僅包括全色像素，并且被設(shè)置在柱面微透鏡1090下方，該 像素子集的像素?cái)?shù)據(jù)分別用于形成第一圖像和第二圖像(具有不同視角)。與本發(fā)明的其他實(shí)施例相反，本實(shí)施例具有兩個(gè)像素子集的另一集合1022，其包括紅、綠和藍(lán)像素，由于 該兩個(gè)像素子集的另一集合被設(shè)置在單獨(dú)的微透鏡下方并且具有在第一圖像和第二圖像 的視角之間的視角，所以其收集來(lái)自整個(gè)成像透鏡孔徑(包括317和315)的輻射。在本實(shí) 施例中，三維信息將從第一圖像和第二圖像的不同視角被提供，而最終圖像將從像素子集 的第一部分和第二部分(421和420)的各個(gè)部分以及來(lái)自兩個(gè)像素子集的另一個(gè)集合1022 的顏色信息形成。圖11示出柱面微透鏡的另一個(gè)實(shí)施例，其中該柱面微透鏡在截面上是非球面的。 通過(guò)使用非球面柱面微透鏡1110，能夠改進(jìn)柱面微透鏡的每側(cè)(1112和1113)僅僅從成像 透鏡230的一半收集輻射的效率。此外，微透鏡能夠被傾斜或稍微偏移以進(jìn)一步改進(jìn)柱面 微透鏡的每側(cè)(1112和1113)僅僅從成像透鏡230的一半收集輻射的效率。因此，圖像傳感 器1124上的每個(gè)非球面柱面微透鏡1110可以被設(shè)計(jì)為使得非球面柱面微透鏡的每個(gè)部分 (非球面柱面微透鏡的左部分和右部分的1112和1113)在形狀、角度和橫向位置方面被單 獨(dú)設(shè)計(jì)，以僅僅從成像透鏡孔徑的期望的一半收集輻射以及將輻射聚焦到像素子集的期望 部分上。作為非球面柱面微透鏡1110的每側(cè)(1112和1113)的單獨(dú)設(shè)計(jì)的結(jié)果，非球面柱 面微透鏡可以在截面中是非對(duì)稱的。如圖11所示，非球面柱面微透鏡的左部1112將收集 來(lái)自成像透鏡的左半317的輻射以及將輻射聚焦到像素子集的第一部分421上。相反地， 非球面柱面微透鏡的右部1113將收集來(lái)自成像透鏡的右半316的輻射以及將輻射聚焦到 像素子集的第二部分420上。如圖11所示，具有被設(shè)計(jì)為僅僅從成像透鏡的一半更好地收 集光的兩個(gè)部分或兩半(1112和1113)的非球面柱面透鏡1110沿著柱面微透鏡表面的中 心線將通常具有急劇的曲面變化或脊，透鏡表面的兩個(gè)部分(如圖所示的左部和右部1112 和1113)在該中心線處相遇。圖12示出本發(fā)明的替換實(shí)施例，其中使用線性光導(dǎo)對(duì)1270和1271代替柱面微透 鏡將僅僅來(lái)自成像透鏡230 —半的輻射引導(dǎo)到期望的像素子集。如圖所示，線性光導(dǎo)1271 收集透過(guò)成像透鏡230的左半的輻射使得輻射照射到像素子集的第一部分421。類(lèi)似地， 線性光導(dǎo)1270收集透過(guò)成像透鏡230的右半的輻射使得輻射照射到像素子集的第二部分 420。為了有效地引導(dǎo)輻射而不造成光散射，線性光導(dǎo)1271和1270可以被形成具有位于像 素子集上方并且使得輻射被引導(dǎo)朝向像素表面的反射表面1272，和位于像素子集之間的表 面上的吸收表面1273。此外，線性光導(dǎo)1271和1272的表面可以被形成具有彎曲表面、傾斜 表面或偏移表面以幫助將輻射聚焦到期望的像素子集。此外，線性光導(dǎo)1271和1272可以 被用于針對(duì)柱面微透鏡所描述的全部濾色片陣列模式。已經(jīng)參考其優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)該理解可以在本發(fā)明的思 想和范圍內(nèi)進(jìn)行變化和修改。部件列表110柱面微透鏡120 像素121 像素124圖像傳感器126光射線128光射線
8130成像透鏡 210柱面微透鏡 220像素子集 221像素子集 224圖像傳感器 226光射線 228光射線 230成像透鏡 315成像透鏡孔徑 316成像透鏡孔徑 317成像透鏡孔徑 318成像透鏡孔徑 410柱面微透鏡 420像素 421像素 424圖像傳感器 425像素 525濾光片陣列 550柱面微透鏡 560拜爾塊模式 650柱面微透鏡 660像素 662像素 750柱面微透鏡 760拜爾塊模式 764棋盤(pán)模式 850柱面微透鏡 868全色塊 870全色塊 985微透鏡 1022像素 1024圖像傳感器 1090柱面微透鏡 1092單獨(dú)微透鏡 1094像素 1096像素
1110非球面柱面微透鏡 1112柱面微透鏡 1113柱面微透鏡
1124圖像傳感器
1270線性光導(dǎo)
1271線性光導(dǎo)
1272反射表面
1273吸收表面
權(quán)利要求
一種圖像采集系統(tǒng)，其包括圖像傳感器，其包括多個(gè)像素；以及在表面上形成的多個(gè)柱面微透鏡，所述表面在所述圖像傳感器上或上方，其中每個(gè)柱面微透鏡被配置為將輻射聚焦到所述多個(gè)像素的子集上，以及其中每個(gè)柱面微透鏡具有第一部分和第二部分，所述第一部分被配置為將輻射聚焦到其像素子集的第一部分上，所述第二部分被配置為將輻射聚焦到其像素子集的第二部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述柱面微透鏡的第一部分和所述柱面 微透鏡的第二部分分別是各自微透鏡的一半，并且其中所述像素子集的第一部分和所述像 素子集的第二部分分別是各自像素子集的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集系統(tǒng)，其中每個(gè)像素子集對(duì)稱地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述表面包括不同于所述柱面微透鏡的 微透鏡層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述微透鏡是非球面的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述微透鏡被傾斜或偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述微透鏡在截面上是非對(duì)稱的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像采集系統(tǒng)，其還包括成像透鏡，所述成像透鏡距所述圖 像傳感器一定距離并且具有引導(dǎo)輻射透過(guò)所述柱面微透鏡到所述圖像傳感器上的位置，其中每個(gè)柱面微透鏡將來(lái)自所述成像透鏡的輻射聚焦到其多個(gè)像素的子集上，以及其中每個(gè)柱面微透鏡的第一部分將來(lái)自所述成像透鏡的第一部分的輻射聚焦到其像 素子集的第一部分上，以及其中每個(gè)柱面微透鏡的第二部分將來(lái)自所述成像透鏡的第二部分的輻射聚焦到其像 素子集的第二部分上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述柱面微透鏡的第一部分和所述柱面 微透鏡的第二部分是各自微透鏡的一半，其中所述像素子集的第一部分和所述像素子集的 第二部分是各自像素子集的一半，并且其中所述成像透鏡的第一部分和所述成像透鏡的第 二部分是所述成像透鏡的一半。
10.一種圖像采集系統(tǒng)，其包括圖像傳感器，其包括多個(gè)像素；以及在表面上形成的多個(gè)光導(dǎo)對(duì)，所述表面在所述圖像傳感器上或上方，其中每個(gè)光導(dǎo)對(duì)被配置為將輻射聚焦到所述多個(gè)像素的子集上，以及其中每個(gè)光導(dǎo)對(duì)具有第一光導(dǎo)和第二光導(dǎo)，所述第一光導(dǎo)被配置為將輻射聚焦到各自 光導(dǎo)對(duì)的像素子集的第一部分上，所述第二光導(dǎo)被配置為將輻射聚焦到各自光導(dǎo)對(duì)的像素 子集的第二部分上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述像素子集的第一部分和所述像素 子集的第二部分是各自像素子集的一半。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像采集系統(tǒng)，其中每個(gè)像素子集對(duì)稱地設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像采集系統(tǒng)，其還包括成像透鏡，所述成像透鏡距所述 圖像傳感器一定距離并且具有引導(dǎo)輻射透過(guò)所述光導(dǎo)對(duì)到所述圖像傳感器上的位置，其中每個(gè)光導(dǎo)對(duì)將來(lái)自所述成像透鏡的輻射聚焦到其多個(gè)像素的子集上，以及 其中每個(gè)光導(dǎo)對(duì)的第一光導(dǎo)將來(lái)自所述成像透鏡的第一部分的輻射聚焦到其像素子 集的第一部分上，以及其中每個(gè)光導(dǎo)對(duì)的第二光導(dǎo)將來(lái)自所述成像透鏡的第二部分的輻射聚焦到其像素子 集的第二部分上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像采集系統(tǒng)，其中所述像素子集的第一部分和所述像素 子集的第二部分是各自像素子集的一半，并且其中所述成像透鏡的第一部分和所述成像透 鏡的第二部分是所述成像透鏡的一半。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種圖像采集系統(tǒng)，其具有改進(jìn)的圖像傳感器，使得能夠同時(shí)捕捉具有不同視角的至少兩個(gè)圖像。像素被劃分為位于一系列柱面微透鏡或線性光導(dǎo)下方的兩個(gè)或多于兩個(gè)像素子集。柱面微透鏡或線性光導(dǎo)限制僅僅來(lái)自成像透鏡的一半或另一半的輻射照射到每個(gè)微透鏡或光導(dǎo)下方的第一和第二像素子集上，從而產(chǎn)生立體圖像集合。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101960861SQ200980106706
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者J·E·小亞當(dāng)斯, J·N·伯德, J·R·比爾特雷, R·J·帕勒姆 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司