一種用于不同視角成像的成像裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于不同視角成像的成像裝置，包括用于成像的透鏡系統(tǒng)，以及與所述透鏡系統(tǒng)位于同一光路上的微棱鏡組件；所述微棱鏡組件包括基板以及設置在所述基板上的至少一個第一微棱鏡陣列；所述基板與所述第一微棱鏡陣列的折射率相同；所述第一微棱鏡陣列，設置在所述基板的一側(cè)，用于對入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明專利技術(shù)提供的用于從不同視角成像的成像裝置，成像時，只要保證透鏡系統(tǒng)與微棱鏡組件位于同一光路上，在光路的末端即可形成不同角度的圖像。利用本發(fā)明專利技術(shù)可以方便、快捷地從不同角度成像，而且裝置的體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于實現(xiàn)。

An imaging device for different angle of view imaging

The invention discloses an imaging device for imaging from different perspectives, including the lens system for imaging, and in the same optical path and the lens system of micro prism assembly; at least one first micro prism array of the micro prism assembly comprises a substrate and is disposed on the substrate; the substrate refractive index with the first micro prism array was the same; the first micro prism array is arranged on one side of the substrate, for incident light of different degrees of deflection according to wavelength. The invention provides an imaging device for imaging from different angles. When imaging, as long as the lens system and the micro prism component are located on the same optical path, the images with different angles can be formed at the end of the optical path. The invention can be easily and quickly from different angles, and the volume is small, the structure is simple, the cost is low, and it is easy to realize.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于不同視角成像的成像裝置
本專利技術(shù)涉及三維光場拍攝
，特別涉及一種用于不同視角成像的成像裝置。
技術(shù)介紹
近年來，三維成像與顯示技術(shù)受到越來越多的關注。由于具有完整的視差，連續(xù)的視點、無需任何觀察眼鏡和特殊光照，基于微鏡頭陣列的集成成像脫穎而出，逐漸發(fā)展成為最具潛力和前景的自動立體顯示技術(shù)。微棱鏡陣列就是實現(xiàn)三維光場采集的一種重要的微光學元件，利用微棱鏡陣列成像，形成多種新功能，實現(xiàn)從不同的觀察視角成像。傳統(tǒng)的光場采集方法有放置在平面上的相機陣列，它可以從不同的觀察視角成像，該設備對同一場景中的目標物體，通過采用多個相機從不同的角度同時拍攝場景中目標物體的多個圖像，來捕捉不同視角的圖像。但是，這種類型的裝置體積很大，并且難以操作。光場相機通過在普通相機鏡頭(主鏡頭)的焦距處添加微透鏡陣列來記錄光線，實現(xiàn)從不同的觀察視角成像。微透鏡陣列通過記錄每個微透鏡元對應相同位置不同角度的場景圖像的光線來獲取不同視角的圖像。現(xiàn)有的微透鏡陣列生產(chǎn)周期長，制作成本大，而且光場相機的空間分辨率不足。時間復用技術(shù)可以用來捕獲不同視角的圖像，該技術(shù)通過使用一個移動的相機在不同的時刻從不同的角度拍攝場景中目標物體的照片，但是只能應用于靜態(tài)場景。另一種技術(shù)是使用光學掩模來保存角度信息，但是需要對捕獲的數(shù)據(jù)進行后期處理，計算復雜。因此，目前缺乏一種低成本、能方便快捷地在三維光場拍攝中實現(xiàn)從不同視角成像的裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于此，本專利技術(shù)提供了一種用于從不同視角成像的成像裝置，該裝置通過在成像光路中改變光線的傳輸路徑，能夠方便、快捷地從不同角度成像。其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、制作成本低，易于操作和生產(chǎn)。本專利技術(shù)提供的用于不同視角成像的成像裝置，包括用于成像的透鏡系統(tǒng)，以及與所述透鏡系統(tǒng)位于同一光路上的微棱鏡組件；所述微棱鏡組件包括基板以及設置在所述基板上的至少一個第一微棱鏡陣列；所述基板與所述第一微棱鏡陣列的折射率相同；所述第一微棱鏡陣列，設置在所述基板的一側(cè)，用于對入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)；成像時，所述微棱鏡組件對經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)形成的目標物體的像，按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像；或者，所述微棱鏡組件對目標物體的入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)分別成像，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。作為一種可實施方式，用于不同視角成像的成像裝置，還包括圖像傳感器；所述圖像傳感器位于所述透鏡系統(tǒng)和所述微棱鏡組件所在光路的末端。作為一種可實施方式，所述基板上設置有兩個所述第一微棱鏡陣列；兩個所述第一微棱鏡陣列對稱分布在所述基板的兩側(cè)。作為一種可實施方式，所述第一微棱鏡陣列中的微棱鏡的投影為多邊形。作為一種可實施方式，所述第一微棱鏡陣列中的微棱鏡的投影為正方形。作為一種可實施方式，所述基板與所述第一微棱鏡陣列的大小一致，所述基板的厚度為1mm至2mm。作為一種可實施方式，所述微棱鏡組件還包括第二微棱鏡陣列；所述第二微棱鏡陣列與所述第一微棱鏡陣列的折射率不同；所述第二微棱鏡陣列與所述第一微棱鏡陣列結(jié)合，形成一個復合棱鏡。作為一種可實施方式，所述基板有兩個，一個所述基板與所述第一微棱鏡陣列連接，另一個所述基板與所述第二微棱鏡陣列連接。作為一種可實施方式，所述透鏡系統(tǒng)為雙高斯結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)提供的用于從不同視角成像的成像裝置，成像時，只要保證透鏡系統(tǒng)與微棱鏡組件位于同一光路上，并在光路的末端設置一圖像傳感器即可。微棱鏡組件可設置在透鏡系統(tǒng)之后，微棱鏡組件對經(jīng)透鏡系統(tǒng)形成的目標物體的像，按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。微棱鏡組件也可設置在透鏡系統(tǒng)之前，微棱鏡組件對目標物體的入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)透鏡系統(tǒng)分別成像，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。本專利技術(shù)通過將微棱鏡組件放置在成像光路中以改變光線的傳輸路徑，方便、快捷地從不同角度成像，而且體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于實現(xiàn)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)提供的用于不同視角成像的成像裝置中的微棱鏡組件的一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中所示的微棱鏡組件的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)提供的用于不同視角成像的成像裝置中的微棱鏡組件的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)提供的用于不同視角成像的成像裝置中的微棱鏡組件的又一結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)實施例一提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)實施例二提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本專利技術(shù)實施例三提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本專利技術(shù)實施例四提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本專利技術(shù)實施例五提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本專利技術(shù)實施例六提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本專利技術(shù)實施例七提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本專利技術(shù)實施例八提供的用于不同視角成像的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)的部分實施例，而不是全部實施例。本專利技術(shù)提供了一種用于不同視角成像的成像裝置，包括用于成像的透鏡系統(tǒng)以及與透鏡系統(tǒng)位于同一光路上的微棱鏡組件。如圖1和圖2所示，微棱鏡組件包括基板01以及設置在基板01上的至少一個第一微棱鏡陣列02，基板01與第一微棱鏡陣列02的折射率相同。第一微棱鏡陣列02設置在基板01的一側(cè)，用于對入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)。成像時，只要保證透鏡系統(tǒng)與微棱鏡組件位于同一光路上，并在光路的末端設置一圖像傳感器即可。微棱鏡組件可設置在透鏡系統(tǒng)之后，微棱鏡組件對經(jīng)透鏡系統(tǒng)形成的目標物體的像，按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。微棱鏡組件也可設置在透鏡系統(tǒng)之前，微棱鏡組件對目標物體的入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)透鏡系統(tǒng)分別成像，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。本專利技術(shù)通過將微棱鏡組件放置在成像光路中以改變光線的傳輸路徑，方便、快捷地從不同角度成像。透鏡系統(tǒng)可采用對稱結(jié)構(gòu)的透鏡組實現(xiàn)(例如雙高斯結(jié)構(gòu))，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于實現(xiàn)。具體地，如圖2所示，第一微棱鏡陣列02中包含了多個均與分布的微棱鏡，微棱鏡表面為平整的矩形形狀，垂直于光軸方向正交軸上的邊長取決于顯示源子圖的大小。上述微棱鏡表面也可以為平整的菱形或正六邊形或其他多邊形等形狀，相對應的微棱鏡的投影依次為菱形、正六邊形或其他多邊形。基板01與第一微棱鏡陣列02的大小一致，基板01的厚度可以為1mm、2mm或者1mm至2mm之間的任一值。進一步地，作為一種可實施方式，如圖3所示，基板01上還可以設置兩個第一微棱鏡陣列02，兩個第一微棱鏡陣列02對稱分布在基板01的兩側(cè)。更進一步地，參見圖4，微棱鏡組件在第一微棱鏡陣列02的基礎上還可以包括第二微棱鏡陣列03，第二微棱鏡陣列03作為補充的微棱鏡陣列，與第一微棱鏡陣列02的折射率不同。第二微棱鏡陣列03中的微棱鏡的表面形狀與第一微棱鏡陣列03中的微棱鏡表面形狀保持一致。第二微棱鏡陣列03與第一微棱鏡陣列02結(jié)合，形成一個復合棱鏡。對應地，基板01也可以有兩個，一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于不同視角成像的成像裝置，其特征在于，包括用于成像的透鏡系統(tǒng)，以及與所述透鏡系統(tǒng)位于同一光路上的微棱鏡組件；所述微棱鏡組件包括基板以及設置在所述基板上的至少一個第一微棱鏡陣列；所述基板與所述第一微棱鏡陣列的折射率相同；所述第一微棱鏡陣列，設置在所述基板的一側(cè)，用于對入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)；成像時，所述微棱鏡組件對經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)形成的目標物體的像，按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像；或者，所述微棱鏡組件對目標物體的入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)分別成像，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于不同視角成像的成像裝置，其特征在于，包括用于成像的透鏡系統(tǒng)，以及與所述透鏡系統(tǒng)位于同一光路上的微棱鏡組件；所述微棱鏡組件包括基板以及設置在所述基板上的至少一個第一微棱鏡陣列；所述基板與所述第一微棱鏡陣列的折射率相同；所述第一微棱鏡陣列，設置在所述基板的一側(cè)，用于對入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)；成像時，所述微棱鏡組件對經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)形成的目標物體的像，按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像；或者，所述微棱鏡組件對目標物體的入射光線按照波長進行不同程度的偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)所述透鏡系統(tǒng)分別成像，在圖像傳感器上形成不同角度的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于不同視角成像的成像裝置，其特征在于，還包括圖像傳感器；所述圖像傳感器位于所述透鏡系統(tǒng)和所述微棱鏡組件所在光路的末端。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于不同視角成像的成像裝置，其特征在于，所述基板上設置有兩個所述第一微棱鏡陣列；兩個所述第一微棱鏡陣列對稱分布在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄔剛，
申請(專利權(quán))人：杭州加速云信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33