[发明专利]透镜阵列成像器

权利要求书

1.一种透镜阵列成像器，包括：

多个透镜L_m＝0，L₁，...，L_N-1，每个透镜具有宽度W_x，并且形成具有在与透镜L₀的光轴正交的横向方向上的透镜节距d_x的透镜阵列，透镜L₀的光轴限定纵向方向；

图像传感器，包括形成像素阵列的多个像素，所述像素阵列包括具有传感器区域宽度r_x和传感器区域节距p_x的多个像素阵列区域R_m＝0，R₁，...，R_N-1，所述传感器区域宽度r_x和所述传感器区域节距p_x在横向方向上均小于透镜节距d_x；以及

在所述图像传感器和所述透镜阵列之间的多个有孔挡板层，所述多个有孔挡板层中的每个有孔挡板层分别位于距所述像素阵列的相应距离z_k处，并且分别具有形成孔径光阑阵列的相应多个孔径光阑A_m＝0，A₁，...，A_N-1，

每个孔径光阑A_m的中心与以下两者都共线：(i)像素阵列区域R_m的中心，以及(ii)透镜L_m的光学中心，

所述孔径光阑阵列具有在横向方向上的孔径光阑节距a_x，随着距离z_k接近零，所述孔径光阑节距a_x接近传感器区域节距p_x，并且随着距离z_k接近沿纵向方向在透镜L₀和像素阵列区域R₀之间的距离z_L，所述孔径光阑节距a_x接近透镜节距d_x，

每个孔径光阑A_m的宽度具有上限，所述上限从当距离z_k等于零处的传感器区域节距p_x增加到当距离z_k等于距离z_L处的W_x，使得孔径光阑A_m合起来透射穿过透镜L_m的在从透镜L_m的光学中心起的由像素阵列区域R_m所对向的角度内的一定范围的主光线角度以及相关联的边缘光线，同时阻挡在所述所对向的角度之外的主光线和关联的边缘光线。

2.根据权利要求1所述的透镜阵列成像器，其中所述孔径光阑节距a_x是z_k的线性函数，其范围从距离z_k等于零处的传感器区域节距p_x到当距离z_k等于距离z_L处的透镜节距d_x。

3.根据权利要求2所述的透镜阵列成像器，其中所述线性函数为(1-z_k/z_L)p_x+(z_k/z_L)d_x。

4.根据权利要求1所述的透镜阵列成像器，其中所述多个孔径光阑中的每个孔径光阑的宽度不超过r_x+(z_k/z_L)W_x。

5.根据权利要求4所述的透镜阵列成像器，其中所述多个孔径光阑中的每个孔径光阑的宽度不超过(z_k/z_L)W_x。

6.根据权利要求1所述的透镜阵列成像器，其中所述多个孔径光阑中的每个孔径光阑的宽度不超过(z_k/z_L)W_x和由透镜L_m在像素阵列区域R_m处形成的衍射极限光斑尺寸中的较大者。