[发明专利]应用空间变化偏振器的相机设备

说明书

本公开的系统和方法提供了紧凑的相机设备，其利用一个或更多空间变化偏振器(例如一个或更多多扭曲延迟器)提供具有改进的性能的紧凑设计。空间变化偏振器可以用于对由相机接收的光进行多路复用，这允许光学器件以针对偏振特定的方式修改(例如，聚焦)入射光以提供更好的分辨率、减小的形状因子或其它优点。

技术领域

本公开涉及一种相机设备，并且尤其涉及一种使用空间变化偏振器的相机设备。

背景技术

在各种消费型电子设备中广泛采用相机已经驱动了对增强图像捕获能力和减小相机的形状因数(或尺寸)的需求。有利的是减小消费型电子设备相机(例如智能电话相机或用于头戴式显示器(HMD)设备的相机)的尺寸，以保持消费型电子设备的整体紧凑的形状因数。此外，由于用户越来越依赖于消费型电子设备相机来拍摄照片和视频，因此在紧凑的形状因数内为消费型电子设备相机配备各种能力变得越来越重要。

发明内容

相机设备可以概括为包括空间变化偏振器、第一和第二光学部分以及传感器，其中，空间变化偏振器配置成接收光并且以第一角度衍射所述光的第一分量和以第二角度衍射所述光的第二分量，所述第一分量具有第一偏振并且所述第二分量具有不同于所述第一偏振的第二偏振；第一光学部分和第二光学部分定位成分别接收第一分量和第二分量，并且被配置成分别对第一分量和第二分量执行第一光学校正和第二光学校正并且分别输出第一光学校正分量和第二光学校正分量；传感器配置成捕获所述光的所述第一光学校正分量和所述第二光学校正分量。第一光学部分可以被配置成对第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。第二光学部分可以配置成对第二分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。空间变化偏振器可以包括多扭曲延迟器(MTR)。相机设备可以包括控制器，该控制器被配置成在启用和禁用状态之间切换空间变化偏振器。传感器可以包括配置成捕获所述第一光学校正分量的第一传感器以及配置成捕获所述第二光学校正分量的第二传感器。

相机设备可以概括为包括传感器、空间变化偏振器、光学部分以及空间变化传感器过滤器，其中，传感器配置成捕获多个像素处的图像；空间变化偏振器配置成接收光并且输出所述光的具有第一偏振状态的第一分量和所述光的具有不同于第一偏振状态的第二偏振状态的第二分量；光学部分配置成分别对第一和第二分量执行光学校正，并分别输出第一和第二光学校正分量；空间变化传感器过滤器可操作成基于第一偏振状态允许或阻止第一光学校正分量通过传感器并且基于第二偏振状态允许或阻止第二光学校正分量通过传感器。光学部分可以对第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。光学部分可以对第二分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。空间变化偏振器和空间变化传感器过滤器可以各自包括多扭曲延迟器(MTR)。空间变化传感器过滤器可以配置成在具有第一过滤器模式的第一状态和具有第二过滤器模式的第二状态下操作。相机设备可以包括控制器，该控制器配置成向空间变化传感器过滤器输出信号，该信号指示空间变化传感器过滤器是在第一状态下工作还是在第二状态下工作。在第一状态下，空间变化传感器过滤器可以配置成允许具有第一偏振状态的光通过多个像素中的第一组像素，并且阻止具有第二偏振状态的光通过多个像素中的第一组像素。在第一状态下，空间变化传感器过滤器可以配置成阻止具有第一偏振状态的光通过多个像素中的第二组像素，并且允许具有第二偏振状态的光通过多个像素中的第二组像素。第一和第二组像素可以是互斥的，并且第一和第二组像素的组合可以形成多个像素。控制器可以配置成在图像或视频捕获的连续帧之间在第一状态和第二状态之间交替地切换空间变化传感器过滤器。控制器可操作成使用两个连续帧生成两个全分辨率图像，所述两个连续帧中的每一个包括用于在第一和第二偏振状态中的每一个中接收的光的半分辨率图像。控制器可以配置成在第一状态或第二状态下操作空间变化传感器过滤器，以便进行窄角图像或视频捕获。

附图说明

图1示出根据一个实施例的相机设备的示意性框图。