折反射光場鏡頭和包括折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備的制造方法
【專利摘要】該折反射光場鏡頭具有：可更換微反射鏡陣列，所述可更換微反射鏡陣列包括以同心環(huán)的形式被布置的多個微反射鏡；光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡陣列的周圍；主反射鏡，所述主反射鏡被構(gòu)造為反射通過光入射區(qū)域入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列；光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡的中心部分形成以面向微反射鏡陣列。
【專利說明】
折反射光場鏡頭和包括折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]與不例性實(shí)施例一致的方法和設(shè)備涉及一種折反射光場鏡頭和包括折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備，更加具體地，涉及一種采用可更換微反射鏡陣列(replaceablemicro-mirror array)的折反射光場鏡頭和包括該折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]—般的二維(2D)相機(jī)通過通過使用圖像傳感器獲得關(guān)于經(jīng)由物鏡入射到二維相機(jī)上的光的強(qiáng)度的信息，來產(chǎn)生圖像。例如，可通過使用物鏡將從物體的單個點(diǎn)發(fā)出的多條光線會聚到圖像傳感器的點(diǎn)并將所述多條光線積累達(dá)指定的時間段，來獲得關(guān)于物體上的所述點(diǎn)光的強(qiáng)度的信息，并且可通過使用與從圖像傳感器的多個像素獲得的光的強(qiáng)度有關(guān)的信息來產(chǎn)生單個圖像。然而，2D相機(jī)不能獲得與來自物體的點(diǎn)的各條光線的強(qiáng)度和方向有關(guān)的ig息O
[0003]光場技術(shù)是用于通過獲得與來自物體的點(diǎn)的各條光線的強(qiáng)度和方向有關(guān)的信息產(chǎn)生任意視點(diǎn)或任意焦點(diǎn)的圖像。通過使用光場技術(shù)，可構(gòu)造用于獲得關(guān)于物體的各個視點(diǎn)的信息和關(guān)于物體的深度信息的三維(3D)相機(jī)或能夠以一定視角任意地聚焦在任意物體上的重聚焦相機(jī)。
[0004]應(yīng)用光場技術(shù)的相機(jī)可包括物鏡和微透鏡陣列。例如，可將包括多個微透鏡的微透鏡陣列布置在物鏡和圖像傳感器之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]然而，在現(xiàn)有技術(shù)的光場相機(jī)中，微透鏡陣列是被布置在物鏡和圖像傳感器之間。因此，難以替換或更改微透鏡陣列。此外，由于微透鏡陣列的焦距是固定的，所以難以通過改變焦距拍攝具有各種效果的圖片。
[0007]技術(shù)方案
[0008]示例性實(shí)施例可解決至少上面的問題和/或缺點(diǎn)以及上面未描述的其他缺點(diǎn)。此夕卜，不要求示例性實(shí)施例克服上述的缺點(diǎn)，并可不克服上述問題中的任何一個。
[0009]有益效果
[0010]可通過通過選擇性地使用具有各種焦距的多個微反射鏡陣列改變焦距，來捕獲具有各種效果的圖像。此外，通過在光軸的方向上移動微反射鏡陣列，可容易地控制焦點(diǎn)或可容易地提供變焦功能。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭和包括折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的示意性剖面圖；
[0012]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的微反射鏡陣列的構(gòu)造的示意性平面圖；
[0013]圖3是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的微反射鏡陣列的構(gòu)造的示意性平面圖；
[0014]圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭的微反射鏡陣列的構(gòu)造的示意性剖面圖；
[0015]圖5是用于描述通過使用微反射鏡陣列的光場技術(shù)的應(yīng)用的示圖；
[0016]圖6是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭和包括折反射光場鏡頭的圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的示意性剖面圖。
[0017]最佳實(shí)施方式
[0018]根據(jù)不例性實(shí)施例的一方面，提供一種折反射光場鏡頭，所述鏡頭包括:微反射鏡陣列，所述微反射鏡陣列包括被布置為同心環(huán)的多個微反射鏡;光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡陣列的周圍；主反射鏡，所述主反射鏡反射經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列;光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡的中心部分形成，以面向微反射鏡陣列。
[0019]主反射鏡可包括反射板，所述反射板被布置為面向微反射鏡陣列，光出射區(qū)域可穿過反射板的中心部分形成。
[0020]折反射光場鏡頭還可包括:透鏡，所述透鏡被布置在反射板的中心部分的光出射區(qū)域。
[0021]所述透鏡可以是對在焦平面上形成的像進(jìn)行平整的平場透鏡。
[0022]折反射光場鏡頭還可包括校正板，所述校正板可以是被布置在微反射鏡陣列的周圍的光入射區(qū)域以校正微反射鏡陣列和主反射鏡的像差。
[0023]反射板可具有凹的反射表面。
[0024]主反射鏡可包括第一反射板和第二反射板，第一反射板和第二反射板具有面向彼此的反射表面，光出射區(qū)域可穿過第一反射板的中心部分形成，微反射鏡陣列可被布置為穿過第二反射板的中心部分，光入射區(qū)域可形成在第二反射板的周圍。
[0025]折反射光場鏡頭還可包括:傾斜反射鏡，所述傾斜反射鏡可被布置在第一反射板的周圍以將經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光朝向第二反射板反射;側(cè)壁，所述側(cè)壁可被布置在傾斜反射鏡的周圍以限定光入射區(qū)域。
[0026]折反射光場鏡頭還可包括:被驅(qū)動的反射鏡，所述被驅(qū)動的反射鏡可被布置為鄰近第一反射板上的光出射區(qū)域，以朝向微反射鏡陣列直接反射由第二反射板反射的光，并且具有可變形的反射表面。
[0027]被驅(qū)動的反射鏡可以是可變形的反射鏡，所述可變形的反射鏡可以是經(jīng)由機(jī)械或電學(xué)操縱而變形的。
[0028]被驅(qū)動的反射鏡可以是微反射鏡陣列，所述微反射鏡陣列包括可被構(gòu)造為被靜電地驅(qū)動的多個微反射鏡。
[0029]微反射鏡陣列和光出射區(qū)域可被布置在折反射光場鏡頭的光軸上。
[0030]微反射鏡陣列可被配置為能夠在折反射光場鏡頭的光軸OX的方向上移動。
[0031]微反射鏡陣列的多個微反射鏡的反射表面可具有彎曲的凹的表面。
[0032]微反射鏡陣列的所述多個微反射鏡的反射表面具有至少兩種不同的曲率。
[0033]微反射鏡陣列的所述多個微反射鏡的反射表面具有至少兩種不同的直徑。
[0034]微反射鏡陣列的所述多個微反射鏡的反射表面的曲率或直徑隨著所述多個微反射鏡到折反射光場鏡頭的光軸OX的距離的增加而增加或減少。
[0035]微反射鏡陣列可包括主體，所述主體具有面向光出射區(qū)域的平坦的表面，多個微反射鏡可以在主體的平坦的表面上被布置為同心環(huán)。
[0036]微反射鏡陣列可包括主體，所述主體具有面向光出射區(qū)域的凹的表面，所述多個微反射鏡可以作為同心環(huán)被布置在主體的凹的表面上。
[0037]被布置為同心環(huán)的所述多個微反射鏡可在圓周的方向上被分成至少兩個部分。
[0038]根據(jù)另一個示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像拾取設(shè)備，所述圖像拾取設(shè)備包括折反射光場鏡頭和圖像傳感器，所述圖像傳感器被布置在折反射光場鏡頭的光出射區(qū)域并包括多個二維布置的像素，其中，折反射光場鏡頭包括:微反射鏡整列，所述微反射鏡陣列包括被布置為同心環(huán)的多個微反射鏡;光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡陣列的周圍；主反射鏡，所述主反射鏡反射經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列；光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡的中心部分形成，以面向微反射鏡陣列。
[0039]圖像傳感器被布置在微反射鏡陣列的焦平面上。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面參照附圖對某些示例性實(shí)施例進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。
[0041]在以下描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標(biāo)記也被用于相同的元件。提供在實(shí)施方式中限定的事物(諸如具體的結(jié)構(gòu)和元件)，以協(xié)助全面理解示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)清楚的是，能在沒有這些具體地限定的事物的情況下實(shí)施示例性實(shí)施例。此外，不會對公知的功能或構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)的描述，因為它們會因不必要的細(xì)節(jié)而使實(shí)施方式變得模糊。
[0042]在附圖中，為了清楚，可能夸大層和區(qū)域的長度和大小。將理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在“在另一個元件或?qū)拥纳厦妗睍r，元件或?qū)幽苤苯拥卦谒隽硪粋€元件或?qū)由希蛘呓橛谥虚g的元件或?qū)涌沙霈F(xiàn)在其上。
[0043]圖1是不出根據(jù)不例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭100和包括折反射光場鏡頭100的圖像拾取設(shè)備98的構(gòu)造的示意性剖面圖。參照圖1，根據(jù)本示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭100可包括:微反射鏡陣列110，所述微反射鏡陣列110包括多個微反射鏡112;光入射區(qū)域105a，所述光入射區(qū)域105a形成在微反射鏡陣列110的周圍；反射板102，所述反射板102將經(jīng)由光入射區(qū)域105a入射的光反射到微反射鏡陣列110;光出射區(qū)域105b，所述光出射區(qū)域105b被布置為穿過反射板102的中心部分以面向微反射鏡陣列110。
[0044]如在圖1中示出，根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備可包括:折反射光場鏡頭100，所述折反射光場鏡頭100具有上述的結(jié)構(gòu)；圖像傳感器150，所述圖像傳感器150被布置為面向折反射光場鏡頭100的光出射區(qū)域105b并包括多個二維布置的像素。圖像傳感器150可以是電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。
[0045]反射板102可起首要反射鏡(例如，主反射鏡)的作用，所述首要反射鏡反射經(jīng)由光入射區(qū)域105a入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列110上。為此，可將具有凹的反射表面的單個反射板102布置在微反射鏡陣列110和圖像傳感器150之間。換言之，可將微反射鏡陣列110布置在折反射光場鏡頭100的物方，然而可將反射板102布置在折反射光場鏡頭100的像方?？蓪⒎瓷浒?02的凹的反射表面布置為面向微反射鏡陣列110。
[0046]可在反射板102的中心部分形成通孔，從而由微反射鏡陣列110反射的光可到達(dá)圖像傳感器150。穿透反射板102的中心部分的通孔可限定折反射光場鏡頭100的光出射區(qū)域105b。如在圖1中不出，可將微反射鏡陣列110、光出射區(qū)域105b和圖像傳感器150布置在折反射光場鏡頭100的光軸OX上。盡管圖1示出了圖像傳感器150在與折反射光場鏡頭100的光軸OX的方向一致的方向上到光出射區(qū)域105b的距離是指定的距離，但是本示例性實(shí)施例不限于此?；谖⒎瓷溏R陣列110的焦距可確定圖像傳感器150在光軸OX的方向上的位置。例如，可將圖像傳感器150布置在微反射鏡陣列110的焦平面上。
[0047]折反射光場鏡頭100還可包括透鏡104，所述透鏡104被布置在反射板102的中心部分的光出射區(qū)域105b。例如，透鏡104可以是用于對在微反射鏡陣列110的焦平面上形成的像進(jìn)行平整的平場透鏡。盡管圖像傳感器150具有平坦表面，但是反射板102和微反射鏡陣列110的反射表面是球形的表面。因此，在圖像傳感器150處形成的像可由于球面像差而畸變。透鏡104可校正球面像差，因而最小化在圖像傳感器中形成的像的畸變。
[0048]折反射光場鏡頭100還可包括透明的校正板101，所述校正板101被布置在微反射鏡陣列110的周圍的光入射區(qū)域105a。例如，透明的校正板101可校正反射板102和微反射鏡陣列110的包括球面像差的各種像差?？蓪⑼该鞯男Ｕ?01配置為在光到達(dá)反射板102之前將與反射板102和微反射鏡陣列110的像差相反的像差提供給光。例如，透明的校正板101可具有復(fù)雜的非球面的形狀。
[0049 ] 微反射鏡陣列110可包括:圓柱形的主體111，所述圓柱形的主體111是以光軸OX為中心；多個微反射鏡112，所述微反射鏡112被布置在主體111的表面上。盡管圖1示出將多個微反射鏡112分為兩個部分，但是可將多個微反射鏡112布置為多個環(huán)，如同心圓。
[0050]例如，圖2是示出根據(jù)在圖1中示出的示例性實(shí)施例的微反射鏡陣列110的構(gòu)造的平面圖。參照圖2，可將多個微反射鏡112布置在主體111的面向光出射區(qū)域105b(S卩，面向物方)的表面Illa上的多個同心環(huán)112a、112b和112c處。盡管圖2示出三個同心環(huán)112a、112b和112c，但是不限制被布置在微反射鏡112上的同心環(huán)的數(shù)量。例如，同心環(huán)的數(shù)量可以是二、四、五或者更多。此外，在同心環(huán)112a、112b和112c中的每一個處，可將多個小的微反射鏡112布置為彼此相鄰。作為進(jìn)一步的示例，可將微反射鏡112放置在主體111的表面11 Ia的中心部分。
[0051]圖3是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的微反射鏡陣列110的配置的平面示意圖。在圖2中，多個微反射鏡112被布置為沿圓周方向彼此完全地連接。然而，如在圖3中示出，被布置為同心環(huán)的多個微反射鏡112可被分成至少兩個部分，例如部分S1、部分S2和部分S3。盡管圖3示出有三部分S1、S2和S3，但是也可將微反射鏡112分成二、四、五或者更多部分。在圖3中，同心環(huán)112a、112b和112c中的每一個的部分S1、S2和S3中的每一個可包括彼此相鄰布置的多個微反射鏡112或者單個連續(xù)的微反射鏡。
[0052]微反射鏡陣列110中的多個微反射鏡112的反射表面可以是如在圖1中示出的凹的表面，以會聚反射到圖像傳感器150的光。根據(jù)本示例性實(shí)施例，為通過單個圖像捕獲獲得具有不同焦距的各種圖像，多個微反射鏡112的反射表面可具有不同的曲率和直徑。例如，多個微反射鏡112的反射表面可具有至少兩個不同的曲率或至少兩個不同的直徑?？蓪⒈徊贾迷谠趫D2和3中不出的同心圓環(huán)112a、112b和112c中的每一個的微反射鏡112放置在相對于折反射光場鏡頭100的光軸OX彼此不同的位置。為了有效的和精確的光會聚，微反射鏡112的反射表面可具有基于到折反射光場鏡頭100的光軸OX之間的距離的不同的曲率或不同的直徑。例如，多個微反射鏡112的反射表面距離光軸OX越遠(yuǎn)，多個微反射鏡112的反射表面的曲率或直徑可以越大(或越小)。
[0053]圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭100的微反射鏡陣列120的配置的示意性剖視圖。在圖1中，微反射鏡陣列110的主體111包括平坦表面111a，所述平坦表面Illa面向光出射區(qū)域105b(S卩，面向像方)，而且多個微反射鏡112作為同心環(huán)被布置在平坦表面Illa上。在圖4中示出的微反射鏡陣列120可包括:主體121，所述主體121具有彎曲的表面121a，以提高光會聚效率。例如，被布置為面向像方的表面121a可具有彎曲的凹的表面，而且可將多個微反射鏡122作為同心環(huán)布置在彎曲的凹的表面上。在這種情況下，不僅微反射鏡122中的每一個具有凹的反射表面，而且微反射鏡陣列120被形成以具有整個凹的形狀。因此，可進(jìn)一步提高微反射鏡陣列120的光會聚效率。
[0054]返回參照圖1，也可將微反射鏡陣列110配置為能在如在圖1中由箭頭指示的基本平行于光軸OX的方向的方向移動。通過在光軸OX的方向上移動微反射鏡陣列110，可控制焦點(diǎn)并可將變焦功能提供給折反射光場鏡頭100。例如，可通過使用驅(qū)動器和/或馬達(dá)(未示出)在光軸OX的方向上移動微反射鏡陣列110。
[0055]當(dāng)微反射鏡陣列110在光軸OX的方向上移動時，微反射鏡陣列110和圖像傳感器150之間的距離改變。因此，為了精確的焦點(diǎn)控制可使微反射鏡112的反射表面的曲率變形。例如，微反射鏡112可以是可變形的反射鏡，所述反射鏡的反射表面可通過機(jī)械或電學(xué)處理變形為任意形狀。為此，微反射鏡112的反射表面可由柔性構(gòu)件形成，其中，可將用于通過局部地推或拉反射表面使反射表面變形的細(xì)小的電學(xué)或機(jī)械裝置作為2D陣列布置在柔性構(gòu)件的后表面。例如，可將多個壓電致動器二維地布置在微反射鏡112的柔性反射表面?？蛇x地，可將微反射鏡112制造為通過使用微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)靜電地驅(qū)動。還可將該技術(shù)特征應(yīng)用到在圖4中示出的微反射鏡陣列120。
[0056]圖5是用于描述如何通過使用在圖4中示出的微反射鏡陣列120體現(xiàn)光場技術(shù)的示圖。一般地，通過使用一個具有正屈光力的主透鏡和一個具有正屈光力的微透鏡陣列體現(xiàn)光場技術(shù)。凸透鏡和凹反射鏡兩者都具有正屈光力以會聚光，因此是在相反的方向上形成像?？蓪⑽⑼哥R陣列放置在物鏡的像平面處，而且可將圖像傳感器放置在微透鏡陣列的焦距處。如上所述來構(gòu)造的相機(jī)指的是全光1.0相機(jī)。通過在物鏡的像平面的前面或后面放置微透鏡陣列和在微透鏡陣列的焦距處放置圖像傳感器可提高全光相機(jī)的圖像分辨率。如上所述配置的相機(jī)指的是全光2.0相機(jī)。
[0057]由于類似的光學(xué)特性，通過使用主反射鏡和微反射鏡陣列代替主透鏡和微透鏡陣列可體現(xiàn)光場技術(shù)。
[0058]參照圖5，可將微反射鏡陣列120布置在遠(yuǎn)離主反射鏡(未示出)的像平面IP的地方。通過多個微反射鏡122可將來自不同視點(diǎn)的光線A和B聚焦在主反射鏡的像平面IP上的一點(diǎn)130并會聚在圖像傳感器150的不同點(diǎn)。因此，可獲得與在使用具有正屈光力的一個主透鏡和具有正屈光力的一個微透鏡陣列的情況下的效果相同的效果。然而，由于透鏡和反射鏡在相反的方向上形成像，所以主透鏡和微透鏡陣列被分別布置在物方和像方，然而主反射鏡和微反射鏡陣列被分別布置在像方和物方。圖5的布置可對應(yīng)于全光2.0技術(shù)。然而，也可將示例性實(shí)施例應(yīng)用到全光1.0技術(shù)，在所述全光1.0技術(shù)中可將微反射鏡陣列120布置在主反射鏡的像平面上。
[0059]在如上所述的根據(jù)本示例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭100中，由于微反射鏡陣列110和微反射鏡陣列120是被布置在折反射光場鏡頭100的最前端位置(S卩，物方)，所以可容易地替換微反射鏡陣列110和微反射鏡陣列120。因此，可通過選擇性地使用多個具有各種焦距的微反射鏡陣列110和120改變焦距，來捕獲帶有各種效果的圖像。此外，可通過在光軸的方向上移動微反射鏡陣列110和120，來容易地控制焦點(diǎn)或容易地提供變焦功能。
[0000]圖6是不出根據(jù)不例性實(shí)施例的折反射光場鏡頭200和包括折反射光場鏡頭200的圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的示意性剖面圖。在圖1中示出的折反射光場鏡頭100包括一個反射板，所述反射板具有和主反射鏡一樣的凹的反射表面。相反地，在圖6中示出的折反射光場鏡頭200采用作為主反射鏡動作的折疊的光學(xué)結(jié)構(gòu)，在所述折疊的光學(xué)結(jié)構(gòu)中，光傳播路徑在第一和第二反射板201和202之間被數(shù)次折疊(S卩，反彈)。在圖6中示出的折反射光場鏡頭200中，可通過使用彼此面對的兩個反射板延伸光傳播路徑來充分減小折反射光場鏡頭200的厚度。換言之，可將折反射光場鏡頭200的厚度控制為第一反射板201與第二反射板202之間的距離，而不管焦距如何。例如，第一反射板201與第二反射板202之間的距離小于10mm，例如5mm。因此，可將根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備輕易地用在薄的移動裝置中。
[0061]具體地，參照圖6，折反射光場鏡頭200的主反射鏡可包括第一反射板201和第二反射板202，所述反射板具有面向彼此的反射表面。光出射區(qū)域205b穿過第一反射板201的中心部分形成，然而可將光入射區(qū)域205a布置為第二反射板202的周圍的環(huán)?？蓪⑽⒎瓷溏R陣列110布置為通過第二反射板202的中心部分。可布置在圖4中示出的微反射鏡陣列120，而不是在圖6中示出的微反射鏡陣列110。微反射鏡陣列110和微反射鏡陣列120的構(gòu)造和操作與上面描述的構(gòu)造和操作相同。
[0062]折反射光場鏡頭200還可包括側(cè)壁203，所述側(cè)壁203被布置在折反射光場鏡頭200的周圍以定義光入射區(qū)域205a。第一反射板201、第二反射板202和側(cè)壁203可在折反射光場鏡頭200的內(nèi)部形成空間205，在所述空間205中可傳播光。可將空間205充滿空氣或可充滿透明玻璃或透明塑料。
[0063]折反射光場鏡頭200還可包括傾斜反射鏡204，所述傾斜反射鏡204被布置在第一反射板201的周圍，以沿成角度的方向?qū)⑼ㄟ^光入射區(qū)域205a入射的光朝著第二反射板202反射。可將側(cè)壁203布置在傾斜反射鏡204的周圍。換言之，可將傾斜反射鏡204布置為在第一反射板201和側(cè)壁203之間傾斜。
[0064]在上面描述的結(jié)構(gòu)中，通過光入射區(qū)域205a入射的光是由被布置為面向光入射區(qū)域205a的傾斜反射鏡204首先反射。然后，光以成角度的方向入射到第二反射板202的反射表面。然后，光在第二反射板202和第一反射板201之間被反復(fù)地反射，并逐漸地朝向折反射光場鏡頭200的中心傳播。在這個過程中，光可越來越會聚。最終，光可在第二反射板202的中心由微反射鏡陣列110反射，通過在第一反射板201的中心的光出射區(qū)域205b發(fā)射到外部，并可到達(dá)圖像傳感器150。
[0065]微反射鏡陣列110可在折反射光場鏡頭200的光軸OX的方向上移動，但第一反射板201和第二反射板202是固定的。因此，如果微反射鏡陣列110移動，那么最終由第一反射板201反射的光可不精確地到達(dá)微反射鏡陣列110。為了防止這個問題，折反射光場鏡頭200還可包括被驅(qū)動的反射鏡207?？蓪⒈或?qū)動的反射鏡207布置為鄰近在第一反射板201上的光出射區(qū)域205b，以朝向微反射鏡陣列110直接反射由第二反射板202反射的光。被驅(qū)動的反射鏡207控制光被反射的角度，使得即使微反射鏡陣列移動，光也能精確地到達(dá)微反射鏡陣列110。為此，被驅(qū)動的反射鏡207可具有可變形的反射表面。例如，被驅(qū)動的反射鏡207可以是可經(jīng)由機(jī)械或電學(xué)處理而變形為任意形狀的可變形的反射鏡?？蛇x地，通過使用MEMS技術(shù)可將被驅(qū)動的反射鏡207制造為被靜電地驅(qū)動。例如，被驅(qū)動的反射鏡207可以是包括可被靜電地驅(qū)動的多個微反射鏡的微反射鏡陣列。
[0066]前面的示例性實(shí)施例僅僅是示例性的，不應(yīng)被解釋為限制。本教導(dǎo)能被容易地應(yīng)用在其它類型的設(shè)備中。此外，示例性實(shí)施例的描述意圖在于說明，而不是為了限制權(quán)利要求的范圍，而且很多備選方案、修正和變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是清楚的。
【主權(quán)項】
1.一種折反射光場鏡頭，所述折反射光場鏡頭包括: 微反射鏡陣列，所述微反射鏡陣列包括以同心環(huán)的形式布置的多個微反射鏡； 光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡陣列的周圍； 主反射鏡，所述主反射鏡被構(gòu)造為反射經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列； 光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡的中心部分形成，以面向微反射鏡陣列。2.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，主反射鏡包括反射板，所述反射板被布置為面向微反射鏡陣列； 光出射區(qū)域穿過反射板的中心部分形成。3.如權(quán)利要求2所述的折反射光場鏡頭，還包括:透鏡，所述透鏡被布置在反射板的中心部分的光出射區(qū)域。4.如權(quán)利要求3所述的折反射光場鏡頭，其中，所述透鏡是被構(gòu)造為對在焦平面上形成的像進(jìn)行平整的平場透鏡。5.如權(quán)利要求2所述的折反射光場鏡頭，還包括:校正板，所述校正板是被布置在微反射鏡陣列的周圍的光入射區(qū)域并被配置為校正微反射鏡陣列和主反射鏡中的至少一個的像差。6.如權(quán)利要求2所述的折反射光場鏡頭，其中，反射板具有凹的反射表面。7.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，主反射鏡包括第一反射板和第二反射板，第一反射板和第二反射板具有面向彼此的反射表面， 光出射區(qū)域可穿過第一反射板的中心部分形成， 微反射鏡陣列被布置在第二反射板的中心部分， 光入射區(qū)域形成在第二反射板的周圍。8.如權(quán)利要求7所述的折反射光場鏡頭，還包括: 傾斜反射鏡，所述傾斜反射鏡是被布置在第一反射板的周圍并被構(gòu)造為將經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光朝向第二反射板反射； 側(cè)壁，所述側(cè)壁被布置在傾斜反射鏡的周圍以限定光入射區(qū)域。9.如權(quán)利要求7所述的折反射光場鏡頭，還包括:被驅(qū)動的反射鏡，所述被驅(qū)動的反射鏡被布置為鄰近第一反射板上的光出射區(qū)域并被配置為朝向微反射鏡陣列直接反射由第二反射板反射的光，其中，被驅(qū)動的反射鏡具有可變形的反射表面。10.如權(quán)利要求9所述的折反射光場鏡頭，其中，被驅(qū)動的反射鏡是可變形的反射鏡，所述可變形的反射鏡是經(jīng)由機(jī)械或電學(xué)操縱而變形的。11.如權(quán)利要求9所述的折反射光場鏡頭，其中，被驅(qū)動的反射鏡是微反射鏡陣列，所述微反射鏡陣列包括被構(gòu)造為被靜電地驅(qū)動的多個微反射鏡。12.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，微反射鏡陣列和光出射區(qū)域被布置在折反射光場鏡頭的光軸上。13.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，微反射鏡陣列被配置為在基本上平行于折反射光場鏡頭的光軸的方向上是可移動的。14.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，微反射鏡陣列的多個微反射鏡的反射表面具有彎曲的凹的表面。15.如權(quán)利要求14所述的折反射光場鏡頭，其中，所述多個微反射鏡的反射表面具有至少兩種不同的曲率。16.如權(quán)利要求14所述的折反射光場鏡頭，其中，所述多個微反射鏡的反射表面具有至少兩種不同的直徑。17.如權(quán)利要求14所述的折反射光場鏡頭，其中，所述多個微反射鏡的反射表面的曲率或直徑隨著所述多個微反射鏡到折反射光場鏡頭的光軸的相應(yīng)的距離的增加而增加或減少。18.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，微反射鏡陣列包括主體，所述主體具有面向光出射區(qū)域的平坦的表面， 多個微反射鏡以同心環(huán)的形式被布置在主體的平坦的表面上。19.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，微反射鏡陣列包括主體，所述主體具有面向光出射區(qū)域的凹的表面， 多個微反射鏡是以同心環(huán)的形式被布置在主體的凹的表面上。20.如權(quán)利要求1所述的折反射光場鏡頭，其中，在圓周的方向上將以同心環(huán)的形式被布置的多個微反射鏡分成至少兩個部分。21.—種圖像拾取設(shè)備，所述圖像拾取設(shè)備包括折反射光場鏡頭和圖像傳感器，所述圖像傳感器被布置在折反射光場鏡頭的光出射區(qū)域并包括多個二維布置的像素， 其中，折反射光場鏡頭包括: 微反射鏡整列，所述微反射鏡陣列包括以同心環(huán)的形式被布置的多個微反射鏡； 光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡陣列的周圍； 主反射鏡，所述主反射鏡被構(gòu)造為反射經(jīng)由光入射區(qū)域入射的光并將光會聚在微反射鏡陣列； 光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡的中心部分形成，以面向微反射鏡陣列。22.如權(quán)利要求21所述的圖像拾取設(shè)備，其中，圖像傳感器被布置在微反射鏡陣列的焦平面上。23.一種折反射光場鏡頭，所述鏡頭包括: 微反射鏡，所述微反射鏡被配置為可移動并被布置為接近于物； 光入射區(qū)域，所述光入射區(qū)域形成在微反射鏡的外周，從物反射的光穿過光入射區(qū)域； 主反射鏡組件，所述主反射鏡組件被配置為將已經(jīng)穿過光入射區(qū)域的光引導(dǎo)到微反射鏡； 光出射區(qū)域，所述光出射區(qū)域穿過主反射鏡組件形成并與微反射鏡對準(zhǔn)。24.如權(quán)利要求23所述的折反射光場鏡頭，其中，主反射鏡組件包括: 第一反射板，所述第一反射板被布置為遠(yuǎn)離物并具有含有光出射區(qū)域的第一中心區(qū)域； 第二反射板，所述第二反射板是被布置為接近物并具有含有微反射鏡的第二中心區(qū)域； 其中，已經(jīng)穿過入射區(qū)域的光被配置為從第一反射板和第二反射板的外周朝著第一中心區(qū)域和第二中心區(qū)域在第一反射板和第二反射板之間反彈，以被引導(dǎo)到微反射鏡并被微反射鏡收集。25.—種圖像拾取設(shè)備，所述圖像拾取設(shè)備包括: 如權(quán)利要求24所述的折反射光場鏡頭； 圖像傳感器，所述圖像傳感器與光出射區(qū)域?qū)?zhǔn)并被布置為接近主反射鏡組件的第二板，以使第二板被布置在微反射鏡和圖像傳感器之間。
【文檔編號】G02B17/08GK105849613SQ201480067614
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月13日
【發(fā)明人】李星昊, 李太熙, 韓熙喆
【申請人】三星電子株式會社