[发明专利]用于生成三维图像信息的方法和装置

权利要求书

1.一种用于生成三维图像信息的装置，所述装置包括：

透镜，其具有可操作以将在所述透镜的视场内捕获的光导向到所述透镜的孔径平面的单一成像路径；

偏振镜，其紧靠近所述孔径平面定位，所述偏振镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分被布置成将具有第一偏振状态的光传送通过单一成像路径的第一部分，所述第二部分被布置成将具有第二偏振状态的光传送通过单一成像路径的第二部分，所述单一成像路径的所述第一部分和第二部分提供透镜的视场内的各自的第一透视点和第二透视点；以及

调制器，其布置在所述单一成像路径中，所述调制器可操作以选择性地改变通过所述调制器的光的偏振状态，以在通过所述单一成像路径的所述第一部分来形成第一图像和通过所述单一成像路径的所述第二部分来形成第二图像之间交替，所述第一图像表示来自所述第一透视点的视场内的对象并且所述第二图像表示来自所述第二透视点的所述对象，所述第一图像和第二图像一起可操作以表示所述对象的三维空间属性；以及

图像传感器，其布置在所述单一成像路径中用于接收所述第一图像和第二图像，所述图像传感器包括具有多个传感器元件的光敏阵列和具有对应的多个滤光片元件的彩色滤光片阵列，

其中所述图像传感器可操作地配置成生成表示所述第一图像和第二图像中的每个的信号，并且其中所述图像传感器配置用于通过彩色滤光片阵列接收所述第一图像和第二图像，所述彩色滤光片阵列包括将所述图像传感器的表面镶嵌作格状花纹的单位晶胞，并且其中所述单位晶胞包括蓝色滤光片元件、绿色滤光片元件以及具有不同传输频谱的多个红色滤光片元件。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述孔径平面的位置由以下之一来限定：

所述透镜的物理孔径的位置；以及

所述物理孔径的共轭位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述偏振镜的所述第一部分包括具有第一线性偏振取向的线性偏振镜，并且其中所述偏振镜的所述第二部分包括具有第二线性偏振取向的线性偏振镜，所述第一线性偏振取向与所述第二线性偏振取向正交。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一线性偏振取向定向在45度。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述调制器被布置在所述单一成像路径中的所述偏振镜之后，并且其中所述调制器被可操作地配置成在传送具有所述第一线性偏振取向的光和传送具有所述第二线性偏振取向的光之间交替。

6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括四分之一波片，所述四分之一波片被布置在单一成像路径中的所述调制器之后。

7.根据权利要求3所述的装置，其中所述调制器被布置在单一成像路径中的所述偏振镜之前，并且其中所述调制器可操作地配置成：

所述第一偏振状态是第一线性偏振状态，所述第二偏振状态是第二线性偏振状态，选择所述第一线性偏振状态和第二线性偏振状态中的之一以用于传输；

在以下之间交替：

传送所选的线性偏振状态；以及

引起所选的线性偏振状态的偏振取向的90度变化。

8.根据权利要求7所述的装置，进一步包括四分之一波片，所述四分之一波片被布置在单一成像路径中的所述调制器之前。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述偏振镜的所述第一部分包括具有左旋椭圆偏振取向的偏振镜并且所述偏振镜的所述第二部分包括具有右旋椭圆偏振取向的偏振镜。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述调制器被布置在单一成像路径中的所述偏振镜之后，并且所述调制器可操作地配置成在传送具有所述左旋椭圆偏振取向的光和传送具有所述右旋椭圆偏振取向的光之间交替。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述调制器被布置在单一成像路径中的所述偏振镜之前，并且其中所述调制器可操作地配置成：

选择所述左旋椭圆偏振取向和所述右旋椭圆偏振取向之一以用于传输；

在以下之间交替：

传送所选的偏振取向；以及

致使所述所选的偏振取向经历所述左旋椭圆偏振取向和所述右旋椭圆偏振取向之间的变化。

12.根据权利要求9所述的装置，其中所述左旋椭圆偏振取向包括左旋圆偏振取向并且其中所述右旋椭圆偏振取向包括右旋圆偏振取向。