[发明专利]包括空间光调制器的全光相机

说明书

一种全光相机(4)包括相机镜头(401)、包括多个微透镜的小透镜阵列(11)以及包括多个光传感器的光传感器阵列(13)，其中所述相机镜头包括在相机镜头(401)的孔径光阑平面中布置的空间光调制器(40)。

技术领域

本公开涉及全光相机的领域，并且更具体地涉及用于全光相机的光学组装件的领域。

背景技术

根据背景技术，已知利用全光相机(也称为光场相机)来获取相同场景的不同视图。图1图示了根据背景技术的这种全光相机1。全光相机1由与光传感器阵列13(也称为图像传感器阵列13)相关联的镜头装置组成。光传感器阵列13包括以C列和L行的网格的形式布置的大量的m个光传感器131、132、133至13m，m对应于C乘以L。滤色器阵列(CFA)12布置在光传感器阵列13上。CFA 12通常将RGB(红色、绿色和蓝色)滤色器布置在光传感器阵列上，RGB布置采取例如拜耳滤色器马赛克的形式。通常，一个滤色器(红色、绿色或蓝色滤色器)根据预定图案与一个光传感器相关联，在拜耳滤色器的示例中，该图案包括50％绿色、25％红色和25％蓝色，这样的图案也称为RGBG、GRGB或者RGGB图案。镜头装置包括主要镜头10(也称为主镜头)，可变光圈14(也称为光圈)和小透镜阵列11，小透镜阵列11包括多个的n个微透镜111、112、11n，n是大于或等于2的正整数。微透镜111、112、11n以这样的方式布置，使得每个微透镜在光学上与多个光传感器相关联。与一个微透镜光学相关联的光传感器的数量对应于利用全光相机1获取的场景的视图的数量。为了获得不同的视图，原始图像(即，利用光传感器阵列13获取的颜色传感器数据)被去马赛克，然后被解复用。在去马赛克步骤之后，对于每个视图在每个像素位置处获得RGB图像数据值。光圈14负责控制到达光传感器阵列13的光的量(结合曝光时间)以及景深。光圈的孔径通常由可移动刀片来调节，例如8或9个刀片。减小光圈14的孔径的大小意味着由于外围光束被阻挡而减少穿过光圈(并且从而到达光传感器阵列)的光的量。在全光相机的情况下，阻挡外围光束意味着遮蔽外侧视图，如图2以及图3A和图3B所示。图2图示了来自利用全光相机(诸如图1的全光相机1)获取的场景的两个点200、201的光线20，该全光相机包括主镜头10、光圈14、小透镜阵列11以及光传感器阵列13。光圈14是部分关闭的，阻挡来自场景的光线的部分被标记为141(光圈的黑色部分))，而使得光线穿过主镜头的孔径被标记为142(光圈的白色部分)。来自点200、201并被光圈14阻挡的光线22用虚线示出，而未被光圈阻挡的光线，即穿过光圈的孔径并穿过主镜头的光线21用实线示出。只有光线21通过微透镜阵列11的微透镜投影到光传感器阵列13上，并且可用于生成场景的不同视图。会与由光圈的关闭部分阻挡的光线22相对应的视图因此被遮蔽。这在图3A和图3B上尤其可见。为了简单起见，图3A和图3B对应于与微透镜阵列的微透镜之一相关联的光传感器在由主镜头实现的全光相机的物镜的孔径光阑平面上的投影。如果微透镜为圆形，则投影的结果为包括像素31、32、3的圆形3，每个像素对应于与微透镜相关联的光传感器之一。在图3A上，光圈完全打开，并且每个像素可以接收来自场景的光，而在图3B上，光圈部分关闭(关闭部分与位于圆形3的外围的黑色部分相对应)，并且位于圆形3的外围的像素，例如像素31、32(及其相关联的光传感器)不接收任何光，因此与这些像素相对应的视图被遮蔽。

利用这样的光圈14，当光圈部分关闭时减少视图的数量，这可能是控制到达光传感器阵列的光的量和/或控制景深(减少到达光传感器阵列的光的量例如使得能够增加景深)时的情况。

发明内容

本公开的目的是为了克服背景技术的这些缺点中的至少一个。

本公开涉及一种全光相机，包括相机镜头、包括多个微透镜的小透镜阵列以及包括多个光传感器的光传感器阵列，所述相机镜头包括在相机镜头的孔径光阑平面中布置的空间光调制器(SLM)。

根据特定特征，空间光调制器是液晶显示面板。