固態(tài)成像設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、以及計(jì)算程序的制作方法
【專利摘要】根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，固態(tài)成像設(shè)備包括第一成像設(shè)備、第二成像設(shè)備、以及計(jì)算單元。該第一成像設(shè)備包括第一光學(xué)系統(tǒng)、第一成像單元、以及在該第一光學(xué)系統(tǒng)和第一成像單元之間提供的第二光學(xué)系統(tǒng)。該第二成像設(shè)備包括第三光學(xué)系統(tǒng)、第二成像單元，以及在該第三光學(xué)系統(tǒng)和第二成像單元之間提供的第四光學(xué)系統(tǒng)。該計(jì)算單元被配置為執(zhí)行第一計(jì)算以及第二計(jì)算。該第一計(jì)算包括從立體差異推導(dǎo)出第一距離。該第二計(jì)算包括從視差圖像推導(dǎo)出第二距離。該計(jì)算單元被配置為基于從該第一距離和第二距離中選擇出的至少一個(gè)估算目標(biāo)距離。
【專利說明】固態(tài)成像設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、以及計(jì)算程序
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請基于2013年9月18日提交，日本專利申請?zhí)?013-193295,并要求該專利 的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益；該專利內(nèi)容通過引用整體接合至此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 在此描述的實(shí)施例總體涉及固態(tài)成像設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、以及計(jì)算程序。
【背景技術(shù)】
[0004] 正對成像技術(shù)進(jìn)行各種研究，從而以獲得深度方向的信息（距離信息），諸如二維 陣列信息，諸如使用參考光束的技術(shù)、使用多個(gè)相機(jī)的立體測距技術(shù)等。特定地，近年來，對 于在消費(fèi)者應(yīng)用中可作為新型輸入設(shè)備使用的相對便宜的產(chǎn)品的需求正在增長。
[0005] 在為了獲得距離信息的此類成像技術(shù)中，不使用參考光束用于測量的方法被稱為 被動(dòng)方法。被動(dòng)方法包括基于三角測量的視差方法、基于所獲得的圖像的外形、對比度等從 經(jīng)驗(yàn)估算距離的圖像估算方法，等等。特定地，提出了一種視差方法，其中各種計(jì)算方法使 用雙鏡頭配置作為基礎(chǔ)。對于使用該視差方法獲得距離信息的成像技術(shù)，期望的是以高精 度執(zhí)行廣域的距離測量（測距）。
[0006] 附圖簡述
[0007] 圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的一種固態(tài)成像設(shè)備的示意圖；
[0008] 圖2是示出了該成像設(shè)備的示意剖面圖，；
[0009] 圖3是示出了該成像設(shè)備的安裝狀態(tài)的示意圖；
[0010] 圖4是示出了根據(jù)一參考示例的測距的示意圖；
[0011] 圖5示出了基于立體差異估算該距離的概念；
[0012] 圖6A和圖6B示出了使用該視差圖像組來估算該距離的方法的概念；
[0013] 圖7是示出了該計(jì)算程序的流程的流程圖；
[0014] 圖8是示出了該計(jì)算程序的流程的流程圖；
[0015] 圖9示出了該計(jì)算機(jī)的硬件；
[0016] 圖IOA和圖IOB是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的示意圖；
[0017] 圖11是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的一種固態(tài)成像設(shè)備的示意圖；
[0018] 圖12是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的一種固態(tài)成像設(shè)備的示意圖；并且
[0019] 圖13示出了該焦距與其中測距可能的區(qū)域之間的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種固態(tài)成像設(shè)備包括第一成像設(shè)備、第二成像設(shè)備、以及計(jì)算 單元。該第一成像設(shè)備包括第一光學(xué)系統(tǒng)、設(shè)置在該第一光學(xué)系統(tǒng)與該第一光學(xué)系統(tǒng)的成 像位置之間的第一成像單元，該第一成像單元包括多個(gè)成像像素、以及設(shè)置在該第一光學(xué) 系統(tǒng)與第一成像單元之間的第二光學(xué)系統(tǒng)，該第二光學(xué)系統(tǒng)包括第一微透鏡陣列。該第二 成像設(shè)備被設(shè)置為與該第一成像設(shè)備分離。該第二成像設(shè)備包括第三光學(xué)系統(tǒng)、設(shè)置在該 第三光學(xué)系統(tǒng)與該第三光學(xué)系統(tǒng)一成像位置之間的第二成像單元，該第二成像單元包括多 個(gè)成像像素、以及設(shè)置在該第三光學(xué)系統(tǒng)與該第二成像單元之間的第四光學(xué)系統(tǒng)，該第四 光學(xué)系統(tǒng)包括第二微透鏡陣列。該計(jì)算單元被配置為執(zhí)行第一計(jì)算以及第二計(jì)算。該第一 計(jì)算包括使用第一圖像信號和第二圖像信號從立體差異推導(dǎo)出第一距離。該物體的第一圖 像信號由該第一成像設(shè)備獲得，并且該物體的第二圖像信號由該第二成像設(shè)備獲得。該第 二計(jì)算包括經(jīng)由從該第一微透鏡陣列與該第二微透鏡陣列中選擇出的至少一個(gè)獲得的視 差圖像推導(dǎo)出第二距離。該計(jì)算單元被配置為基于從該第一距離和第二距離中選擇出的至 少一個(gè)來估算目標(biāo)距離。
[0021] 現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下文中的描述中，相同構(gòu)件標(biāo)示相同附 圖標(biāo)記，并且按需省略對曾經(jīng)描述過的構(gòu)件的描述。
[0022] 第一實(shí)施例
[0023] 圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的示意圖。
[0024] 如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備110包括第一成像設(shè)備10A、第二成像 設(shè)備10B、以及計(jì)算單元50。
[0025] 該第一成像設(shè)備IOA包括被包括在第一光學(xué)系統(tǒng)中的第一主透鏡IlA以及被包括 在第二光學(xué)系統(tǒng)中的微透鏡陣列12A。該第二成像設(shè)備IOB包括被包括在第三光學(xué)系統(tǒng)中 的第二主透鏡IlB以及被包括在第四光學(xué)系統(tǒng)中的微透鏡陣列12B。該第一成像設(shè)備IOA 以及第二成像設(shè)備IOB即所謂的全光相機(jī)。該第一成像設(shè)備IOA和第二成像設(shè)備IOB的詳 細(xì)配置在下面描述。
[0026] 該計(jì)算單元50執(zhí)行第一計(jì)算以及第二計(jì)算。
[0027] 在第一計(jì)算中，使用由該第一成像設(shè)備IOA獲取的物體的第一圖像信號以及由該 第二成像設(shè)備IOB獲取的該物體的第二圖像信號，從立體差異推導(dǎo)出（計(jì)算出）距離。
[0028] 在第二計(jì)算中，經(jīng)由從該第一微透鏡陣列12A和第二微透鏡陣列12B中選擇出的 至少一個(gè)獲得的視差圖像中推導(dǎo)出（計(jì)算出）該距離。
[0029] 例如，該第一計(jì)算在第一區(qū)間內(nèi)實(shí)施?？稍谂c該第一區(qū)間不同的第二區(qū)間內(nèi)實(shí)施 該第二計(jì)算。
[0030] 該固態(tài)成像設(shè)備110執(zhí)行計(jì)算（該第一計(jì)算），其包括基于由該第一成像設(shè)備IOA 和第二成像設(shè)備IOB獲得的圖像信號通過立體匹配獲取距離圖像，以及一計(jì)算（該第二計(jì) 算），其包括基于通過該第一成像設(shè)備IOA和第二成像設(shè)備IOB的微陣列中的至少一個(gè)獲得 的視差圖像組，通過模式匹配獲取距離圖像。該固態(tài)成像設(shè)備110通過適當(dāng)?shù)剡x擇該第一 計(jì)算和第二計(jì)算，在廣域內(nèi)以高精度執(zhí)行測距。
[0031] 圖2是示出了該成像設(shè)備的示意剖面圖。
[0032] 由于該第一成像設(shè)備IOA的配置和該第二成像設(shè)備IOB的配置使用了通用配置， 在圖2中示出了一個(gè)成像設(shè)備10。在下面的描述中，該第一成像設(shè)備IOA的配置用附圖標(biāo) 記"A"標(biāo)示；并且該第二成像設(shè)備IOB的配置用用附圖標(biāo)記"B"標(biāo)示。當(dāng)在該第一成像設(shè)備 IOA的配置和該第二成像設(shè)備IOB的配置之間沒有區(qū)別時(shí)，省略這些附圖標(biāo)記"A"和"B"。
[0033] 該成像設(shè)備10包括主透鏡11、微透鏡陣列12、以及成像單元13。在該第一成像設(shè) 備IOA中，該主透鏡11是第一主透鏡IlA ;該微透鏡陣列12是第一微透鏡陣列12A ;而該 成像單元13是第一成像單元13A。在該第二成像設(shè)備IOB中，該主透鏡11是第二主透鏡 IlB ;該微透鏡陣列12是第二微透鏡陣列12B ;而該成像單元13是第二成像單元13B。
[0034] 該主透鏡11包括一個(gè)或多個(gè)透鏡。該成像單元13設(shè)置在該主透鏡11和該主透 鏡11的成像位置之間。該成像單元13包括未示出的多個(gè)成像像素。該微陣列12設(shè)置在 該主透鏡11和該成像單元13之間。
[0035] 該成像單元13包括設(shè)置在未示出的半導(dǎo)體襯底上的，作為成像像素的光敏二極 管、驅(qū)動(dòng)這些光敏二極管的驅(qū)動(dòng)電路、讀取信號的讀出電路，等等。該成像單元13被切成芯 片配置，并被安裝在安裝襯底100上。該成像單元13經(jīng)由接合線106電連接至該安裝襯底 100的未示出的互連平臺。
[0036] 該微陣列12被設(shè)置為與該成像單元13分離。在該微透鏡陣列12和該成像單元 13之間設(shè)置接合單元108。通過該接合單元108,在該微陣列12和該成像單元13之間接合 設(shè)置空間109。在該安裝襯底100上設(shè)置外殼102以覆蓋該微透鏡陣列12、成像單元13、以 及接合線106。
[0037] 透鏡架103被安裝至該外殼102。該主透鏡11通過該透鏡架103被安裝到該外殼 102上。藉此，該主透鏡11被部署在該微透鏡陣列12上方?？稍谠撝魍哥R11和該微透鏡 陣列12之間設(shè)置濾波器104以阻擋不必要的光。
[0038] 圖3是示出了該成像設(shè)備的安裝狀態(tài)的示意圖。
[0039] 如圖3所示，根據(jù)該實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備110可進(jìn)一步包括襯底20。該第一成 像設(shè)備IOA以及第二成像設(shè)備IOB以固定間距被安裝在該襯底20的第一表面20a上。
[0040] 該計(jì)算單元50可經(jīng)由互連21電連接至該第一成像設(shè)備IOA以及第二成像設(shè)備 10B。該計(jì)算單元50可安裝到該襯底20的第一表面20a或位于該第一表面20a對面?zhèn)鹊?襯底20的第二表面20b上。該計(jì)算單元50可通過無線通信連接到該第一成像設(shè)備IOA和 第二成像設(shè)備10B。該計(jì)算單元50可通過諸如互聯(lián)網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)連接到該第一成像設(shè)備 IOA以及第二成像設(shè)備10B。
[0041] 現(xiàn)在將描述通過該固態(tài)成像設(shè)備110的測距。
[0042] 如圖1所示，該第一成像設(shè)備IOA能夠?qū)τ诘谝怀上駞^(qū)域Rl內(nèi)的物體進(jìn)行成像。 該第二成像設(shè)備IOB能夠?qū)τ诘诙上駞^(qū)域R2內(nèi)的物體進(jìn)行成像。在其中該第一成像區(qū) 域Rl和和第二成像區(qū)域R2重疊的重疊區(qū)域OL內(nèi)的物體可由該第一成像設(shè)備IOA和第二 成像設(shè)備IOB兩者成像。
[0043] 另一方面，在其中該第一成像區(qū)域Rl和第二成像區(qū)域R2不重疊的非重疊區(qū)域 (另一區(qū)域）NOL內(nèi)的物體可由從該第一成像設(shè)備IOA和第二成像設(shè)備IOB中選出的一個(gè) 所成像。例如，在作為該第一成像區(qū)域Rl中的非重疊區(qū)域NOL的成像區(qū)域Rll中的物體可 由該第一成像設(shè)備IOA成像。在作為該第二成像區(qū)域R2中的非重疊區(qū)域NOL的成像區(qū)域 R21中的物體可由該第二成像設(shè)備IOB成像。
[0044] 例如，該計(jì)算單元50選擇該重疊區(qū)域OL的第一計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，并為選擇非重疊 區(qū)域NOL的第二計(jì)算的計(jì)算結(jié)果。該計(jì)算單元50可執(zhí)行該重疊區(qū)域OL的第一計(jì)算和第二 計(jì)算，并執(zhí)行非重疊區(qū)域NOL的第二計(jì)算。
[0045] 該計(jì)算單元50可根據(jù)從該固態(tài)成像設(shè)備110至該物體的距離，在選擇第一計(jì)算的 計(jì)算結(jié)果和選擇第二計(jì)算的計(jì)算結(jié)果之間轉(zhuǎn)換。例如，如圖1所示，距該固態(tài)成像設(shè)備Iio 的距離TH可預(yù)設(shè)為閥值；對于超過該距離TH的區(qū)域Al,可選擇第一計(jì)算的計(jì)算結(jié)果；對于 在該距離TH處或以內(nèi)的區(qū)域A2,可選擇第二計(jì)算的計(jì)算結(jié)果。
[0046] 該計(jì)算單元50可根據(jù)從該固態(tài)成像設(shè)備110外部傳輸來的指令，在選擇該第一計(jì) 算的計(jì)算結(jié)果和選擇該第二計(jì)算的計(jì)算結(jié)果之間轉(zhuǎn)換。
[0047] 在該固態(tài)成像設(shè)備110中，皆通過適當(dāng)?shù)厥褂脕碜杂?jì)算單元50的第一計(jì)算的計(jì)算 結(jié)果和第二計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，獲得第一計(jì)算的優(yōu)勢和第二計(jì)算的優(yōu)勢。
[0048] 現(xiàn)在將描述該測距的一個(gè)特定示例。
[0049] 如圖1所示，對距該固態(tài)成像設(shè)備110足夠遠(yuǎn)并且位于該第一成像設(shè)備IOA的第 一成像區(qū)域Rl和第二成像設(shè)備IOB的第二成像區(qū)域R2重疊的重疊區(qū)域OL內(nèi)的成像區(qū)域 R121，該計(jì)算單元50通過第一計(jì)算估計(jì)該距離。換言之，該計(jì)算單元50通過基于由該第一 成像設(shè)備IOA和第二成像設(shè)備IOB獲得的圖像信號形成的重建圖像進(jìn)行立體匹配來估算該 距離。下面將描述圖像重建以及立體匹配。
[0050] 另一方面，對于相對鄰近該固態(tài)成像設(shè)備110并且在該重疊區(qū)域OL內(nèi)的成像區(qū)域 R122,該計(jì)算單元50通過從第一計(jì)算和第二計(jì)算中選擇的至少一個(gè)估計(jì)該距離。在該第二 計(jì)算中，使用由該成像單元13經(jīng)由從該第一成像設(shè)備IOA的第一微透鏡陣列12A和該第二 成像設(shè)備IOB的第二微透鏡陣列12B中選擇出的至少一個(gè)獲得的視差圖像組通過模式匹配 來估算該距離。將在下面描述使用該視差圖像組的測距。
[0051] 進(jìn)一步地，對于在該非重疊區(qū)域NOL以及該第一成像設(shè)備IOA的第一成像區(qū)域Rl 內(nèi)的成像區(qū)域Rll，該計(jì)算單元50通過第二計(jì)算估計(jì)該距離。換言之，該計(jì)算單元50通過 使用經(jīng)由該第一成像設(shè)備IOA的第一微透鏡陣列12A由該第一成像單元13A獲得的視差圖 像組的模式匹配來估算該距離。
[0052] 對于位于該非重疊區(qū)域NOL內(nèi)且位于該第二成像設(shè)備IOB的第二成像區(qū)域R2內(nèi) 的成像區(qū)域R21，該計(jì)算單元50通過第二計(jì)算估算該距離。換言之，該計(jì)算單元50通過使 用經(jīng)由該第二成像設(shè)備IOB的第二微透鏡陣列12B由該第二成像單元13B獲得的視差圖像 組的模式匹配來估算該距離。
[0053] 因此，對于該固態(tài)成像設(shè)備110中的第一成像區(qū)域Rl以及第二成像區(qū)域R2,除了 對該重疊區(qū)域OL的測距外，還對該非重疊區(qū)域NOL執(zhí)行該測距。因此，實(shí)現(xiàn)了對于廣域的測 距。在相對遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)，通過第一計(jì)算的立體匹配來執(zhí)行該測距；而在相對鄰近的區(qū)域內(nèi)， 通過使用通過第二計(jì)算的視差圖像組的模式匹配執(zhí)行該測距。從而，實(shí)現(xiàn)了在鄰近和遠(yuǎn)區(qū) 域內(nèi)的高精度測距。
[0054] 圖4是示出了根據(jù)參考示例的測距的示意圖。
[0055] 在圖4所示的示例中，通過使用由第一成像設(shè)備IOA'和第二成像設(shè)備IOB'獲得 的圖像信號的立體匹配執(zhí)行該測距。該第一成像設(shè)備IOA'和第二成像設(shè)備IOB'是非全 光相機(jī)的相機(jī)。
[0056] 在圖4所示的示例中，其中可能獲取該距離圖像的區(qū)域被限于其中該第一成像設(shè) 備IOA'的第一成像區(qū)域Rl'和該第二成像設(shè)備IOB'的第二成像區(qū)域R2'重疊的重疊區(qū) 域0L。因此，對于除該重疊區(qū)域OL之外的其他區(qū)域，無法獲取該距離圖像。
[0057] 另一方面，在根據(jù)上面描述的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備110中，不僅對于該重疊區(qū) 域0L，而且對于該非重疊區(qū)域N0L，皆可獲取該距離圖像。因此，在該固態(tài)成像設(shè)備110中， 獲得廣域的距離圖像。
[0058] 現(xiàn)在將描述通過立體匹配來估算該距離的方法。
[0059] 圖5示出了基于立體差異來估算該距離的概念。
[0060] 在圖5中，Z為距離；f為該相機(jī)的焦距；T為左、右相機(jī)Cl和C2之間的間距（基 線長度）；且d為視差距離（X 1-X2)。
[0061] 在下面的公式（1)中，該距離Z用該視差距離d表示，d是當(dāng)相同物體被該左、右 相機(jī)Cl和C2成像時(shí)，在像平面處的位置變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種固態(tài)成像設(shè)備，包括： 第一成像設(shè)備包括： 第一光學(xué)系統(tǒng)， 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第一成像單元，所述 第一成像單元包括多個(gè)成像像素，W及 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一成像單元之間的第二光學(xué)系統(tǒng)，所述第二光學(xué)系 統(tǒng)包括第一微透鏡陣列； 第二成像設(shè)備，被設(shè)置為與所述第一成像設(shè)備分離，所述第二成像設(shè)備包括： 第H光學(xué)系統(tǒng)， 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第H光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第二成像單元，所述 第二成像單元包括多個(gè)成像像素，W及 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第二成像單元之間的第四光學(xué)系統(tǒng)，所述第四光學(xué)系 統(tǒng)包括第二微透鏡陣列；W及 計(jì)算單元，被配置為執(zhí)行第一計(jì)算W及第二計(jì)算，所述第一計(jì)算包括使用第一圖像信 號和第二圖像信號從立體差異中推導(dǎo)出第一距離，所述物體的第一圖像信號是由所述第一 成像設(shè)備獲得的物體的信號，所述該物體的第二圖像信號是由所述第二成像設(shè)備獲得的物 體的信號，所述第二計(jì)算包括經(jīng)由從所述第一微透鏡陣列與所述第二微透鏡陣列中選擇出 的至少一個(gè)獲得的視差圖像中推導(dǎo)出第二距離，所述計(jì)算單元被配置為基于從所述第一距 離和第二距離中選擇出的至少一個(gè)來估算目標(biāo)距離。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述計(jì)算單元為其中所述第一成像設(shè)備的第一成像區(qū)域與所述第二成像設(shè)備的第二 成像區(qū)域部分重疊的重疊區(qū)域執(zhí)行所述第一計(jì)算，并且 所述計(jì)算單元為所述第一成像區(qū)域和第二成像區(qū)域的除重疊區(qū)域外的另一個(gè)區(qū)域執(zhí) 行所述第二計(jì)算。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述計(jì)算單元為其中所述第一成像設(shè)備的第一成像區(qū)域與所述第二成像設(shè)備的第二 成像區(qū)域部分重疊的重疊區(qū)域執(zhí)行所述第一計(jì)算和所述第二計(jì)算，并且 所述計(jì)算單元為所述第一成像區(qū)域和第二成像區(qū)域的除重疊區(qū)域外的另一個(gè)區(qū)域執(zhí) 行所述第二計(jì)算。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元被配置為在其中所述第一距 離超過閥值的情況下采取所述第一距離作為目標(biāo)距離，而在所述第一距離不超過所述閥值 的情況下采取所述第二距離作為所述目標(biāo)距離。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元被配置為根據(jù)從外部傳輸?shù)?指令，選擇從所述第一距離與所述第二距離中所選出的一個(gè)。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元被配置為并行實(shí)現(xiàn)所述第二 計(jì)算W及所述第一計(jì)算。
7. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸與所述第H光學(xué) 系統(tǒng)的光軸不平行。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括第H成像設(shè)備，所述第H成像設(shè)備部 署在所述第一成像設(shè)備與所述第二成像設(shè)備之間，所述第H成像設(shè)備包括： 第五光學(xué)系統(tǒng)； 設(shè)置在所述第五光學(xué)系統(tǒng)與所述第五光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第H成像單元，所述 第H成像單元包括多個(gè)成像像素；W及 設(shè)置在所述第五光學(xué)系統(tǒng)與所述第H成像單元之間的第六光學(xué)系統(tǒng)，所述第六光學(xué)系 統(tǒng)包括第H微透鏡陣列， 計(jì)算單元，被配置為進(jìn)一步執(zhí)行第H計(jì)算，包括從經(jīng)由所述第H微透鏡陣列獲得的視 差圖像中推導(dǎo)出第H距離，并被配置為基于所述第H距離來估算目標(biāo)距離。
9. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光學(xué)系統(tǒng)的焦距和所述第二光學(xué) 系統(tǒng)的焦距不同。
10. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括襯底，被配置為將所述第一成像設(shè)備、第二 成像設(shè)備、W及計(jì)算單元安裝在所述襯底上。
11. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 在第一區(qū)間內(nèi)執(zhí)行所述第一計(jì)算，并且 在與所述第一區(qū)間不同的第二區(qū)間內(nèi)執(zhí)行所述第二計(jì)算。
12. -種計(jì)算設(shè)備，被配置為實(shí)現(xiàn)第一計(jì)算和第二計(jì)算， 所述第一計(jì)算包括使用第一圖像信號和第二圖像信號從立體差異中推導(dǎo)出第一距離， 所述物體的第一圖像信號是由第一成像設(shè)備獲得的物體的信號，所述第二圖像信號是由第 二成像設(shè)備獲得的物體的信號， 所述第二計(jì)算包括從經(jīng)由第一微透鏡陣列與第二微透鏡陣列中選擇出的至少一個(gè)獲 得的視差圖像中推導(dǎo)出第二距離， 所述第一成像設(shè)備包括： 第一光學(xué)系統(tǒng)； 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第一成像單元，所述 第一成像單元包括多個(gè)成像像素；W及 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一成像單元之間的第二光學(xué)系統(tǒng)，所述第二光學(xué)系 統(tǒng)包括所述第一微透鏡陣列， 所述第二成像設(shè)備，被設(shè)置為與所述第一成像設(shè)備分離，并且包括： 第H光學(xué)系統(tǒng)； 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第H光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第二成像單元，所述 第二成像單元包括多個(gè)成像像素；W及 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第二成像單元之間的第四光學(xué)系統(tǒng)，所述第四光學(xué)系 統(tǒng)包括所述第二微透鏡陣列。
13. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于 為其中所述第一成像設(shè)備的第一成像區(qū)域與所述第二成像設(shè)備的第二成像區(qū)域部分 重疊的重疊區(qū)域執(zhí)行所述第一計(jì)算，并且 為所述第一成像區(qū)域和第二成像區(qū)域的除重疊區(qū)域外的另一個(gè)區(qū)域執(zhí)行所述第二計(jì) 算。
14. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于 為其中所述第一成像設(shè)備的第一成像區(qū)域與所述第二成像設(shè)備的第二成像區(qū)域部分 重疊的重疊區(qū)域執(zhí)行所述第一計(jì)算和所述第二計(jì)算，并且 為所述第一成像區(qū)域和第二成像區(qū)域的除重疊區(qū)域外的另一個(gè)區(qū)域執(zhí)行所述第二計(jì) 算。
15. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算設(shè)備被配置為在其中所述 第一距離超過閥值的情況下采取所述第一距離作為目標(biāo)距離，而在所述第一距離不超過所 述閥值的情況下采取所述第二距離作為所述目標(biāo)距離。
16. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算設(shè)備被配置為根據(jù)來自外 部傳輸?shù)闹噶?，選擇從所述第一距離與所述第二距離中所選出的一個(gè)。
17. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算設(shè)備被配置為并行實(shí)現(xiàn)所 述第二計(jì)算的至少一部分W及所述第一計(jì)算的至少一部分。
18. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算設(shè)備，其特征在于，所述第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸與所述第 H光學(xué)系統(tǒng)的光軸不平行。
19. 一種計(jì)算程序，被配置為使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)： 第一計(jì)算，包括使用第一圖像信號和第二圖像信號從立體差異中推導(dǎo)出第一距離，所 述物體的第一圖像信號是由第一成像設(shè)備獲得的物體的圖像，所述該物體的第二圖像信號 是由第二成像設(shè)備獲得的物體的圖像；W及 第二計(jì)算，包括從經(jīng)由第一微透鏡陣列與第二微透鏡陣列中選擇出的至少一個(gè)獲得的 視差圖像中推導(dǎo)出第二距離， 所述第一成像設(shè)備包括： 第一光學(xué)系統(tǒng)； 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第一成像單元，所述 第一成像單元包括多個(gè)成像像素；W及 設(shè)置在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第一成像單元之間的第二光學(xué)系統(tǒng)，所述第二光學(xué)系 統(tǒng)包括所述第一微透鏡陣列， 所述第二成像設(shè)備，被設(shè)置為與所述第一成像設(shè)備分離，并且包括： 第H光學(xué)系統(tǒng)； 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第H光學(xué)系統(tǒng)的成像位置之間的第二成像單元，所述 第二成像單元包括多個(gè)成像像素；W及 設(shè)置在所述第H光學(xué)系統(tǒng)與所述第二成像單元之間的第四光學(xué)系統(tǒng)，所述第四光學(xué)系 統(tǒng)包括所述第二微透鏡陣列。
【文檔編號】G03B35/10GK104460219SQ201410403931
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】鈴木和拓, 上野梨紗子, 小林光吉, 權(quán)鎬楠, 舟木英之 申請人:株式會社東芝