TWI380051B - Imaging device and method - Google Patents

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1380051 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種成像裝置及方法，以及更詳細地說， 例如關於一種允許在兩個不同之成像模式之間切換的成像 裝置及方法，其中一個模式係基於光場攝影，另一個為一 用於成像之普通高解析度成像模式。 本發明包括在2007年6月18日向曰本專利局申請的曰本 專利申請案JP 2007-159738的相關主題，該案之全文以引 用的方式併如本文中。 【先前技術】 迄今為止，多種成像裝置已被提議及開發。此外，在作 為成像之一結果的成像信號上執行預定影像處理以輸出該 結果信號之成像裝置已被提出。舉例來說，pct專利公開 案第 W006/039486號及 Stanford Tech Report CSTR 2005-02 中Ren.Ng等人的•，使用一種手持式全光照相機（plen〇ptic Camera)的光場攝影"提出一種成像裝置，其使用一種叫做 "光場攝影"的技術。此成像裝置包括一成像透鏡、微透鏡 陣列、光感受器及影像處理部分。來自該光感受器之該成 像信號不僅包含該光感受器之該光感受表面上的該光強 度’亦包含光傳導方向之相關資訊。該影像處理單元基於 如此一種成像信號重建一個從一任意視點或方向觀察的觀 測影像。 【發明内容】 附帶而言’一種使用光場攝影之成像裝置的使用者希望 128898.doc 1380051 在兩種成像模式之間恰當地切換，其中一個模式為不使用 光場攝影的普通高解析度成像m個則係基於光場 攝影之成像模式。 鏗於上述’本發明之_目的係提供__種具有簡單組態及 構造的成像裝置；及提供—種使用該相同之成像裝置的成 像方法’該成像裝置允許易於在例如兩個不同的成像模式 之間切換’其中-個模式係基於光場攝影，另-個模式則 為一普通高解析度成像模式。 為達到上述目的，本發明之該成像裝置包括 (A) 成像透鏡， (B) 微透鏡陣列部分， (C) 成像元件，及 (D) 適於運送該微透鏡陣列部分之運送部分。 成像係完成於第一及第二成像模式中。 隨者該運送機構之操作，該微透鏡陣列部分可在第一及 第二位置之間移動。 田在該第一成像模式中成像時，該微透鏡陣列部分被定 位於該第一位置。已透過該成像透鏡之光直接在該成像元 件之成像表面上形成一影像而不透過該微透鏡陣列部分。 當在該第二成像模式中成像時，該微透鏡陣列部分被定 位於該第二位置。已透過該成像透鏡之光透過微透鏡。組 成該微透鏡毕列部分的微透鏡被佈置於該成像透鏡形成一 影像處。透過該等微透鏡之光構成在該成像元件之成像表 面上之影像。 128898.doc • 6 · 本發明之該 為達到上述目的，本發明之該成像方法使用 成像裝置。該成像裝置包括 (A)成像透鏡， (B) 微透鏡陣列部分， (C) 成像元件，及 (D) 適於運送該微透鏡陣列部分之運送部分。 隨著該運送機構之操作，該微透鏡陣列部分可在第一及 第二位置之間移動。 該成像方法包括兩個步驟。在該第一成像模式中成像 時，該第一步驟將該微透鏡陣列定位於該第一位置。該第 一步驟進一步促使已透過該成像透鏡之光直接在該成像元 件之該成像表面上形成一影像而不透過該微透鏡陣列部 分0 在該第二成像模式中成像時，該第二步驟將該微透鏡陣 列部分定位於該第二位置。該第二步驟進一步促使已透過 該成像透鏡之光透過微透鏡。該等微透鏡組成該微透鏡陣 列部分’其被佈置於該成像透鏡形成一影像處。該第二步 驟促使已透過該等微透鏡之該光在該成像元件之該成像表 面上形成一影像。 在本發明t該成像裝置或一種用於本發明之該成像方法 的成像裝置（之後將統稱為"本發明之成像或其他裝置）中， 該微透鏡陣列部分可被組態為可以一預定角度移動，該角 度係相對於該成像裝置之該光轴構成。或者，該相同部分 可被組態以圍繞一轉軸旋轉。該轉軸平行於一虛擬軸運 128898.doc 1380051 轉’該虛擬轴與該成像裝置之該光轴成直角。應注意為 了方便，前—,組態被稱之為"1Α組態"，後一組態被稱之為 組態"。此處，雖然該預定角度之一例樣可為一9〇度之 角，但該預定角度並不限於此。 具有上述該較佳實施例的本發明之該成像或其他裝置包 括-影像處理部分^該部分適於在來自該成像元件的該信 號上執行預定之影像處理^在該第—成像模式中成像時， 該影像處理部分不執行該影像處理。在該第二成像模式中 成像時’該部分執行該影像處理。· 在具有上述該較佳組態的本發明之該成像及其它裝置 中，較佳的係組成該微透鏡陣列單元之該等微透鏡在該成 像元件側的表®曲率（曲率⑹）比在該成像透鏡側的表面曲 率（曲率（η))大。此處，該曲率與一個在該光軸及微透鏡表 面間相交處的值相關。在此情況中，較佳的係組成該微透 鏡陣列單元的該等微透鏡為凸透鏡，其凸面朝向該成像元 件。意即該等微透鏡較佳的係雙凸透鏡或平凸透鏡。 一種包含於一裝置如動態攝影機或靜態照相機中的普通 成像透鏡係包含於具有上述多種較佳組態之一的本發明之 該成像或其他裝置中的成像透鏡之一例樣。排列於一個二 維矩陣形式令的複數個CCD(電荷耦合裝置）或CM〇s感測 器（為了方便，以後這些將被稱之為"組成該成像元件的成 像感測器，'）係該成像元件（成像部分）之例樣。聚（甲基丙烯 酸甲酯）樹脂（PMMA)，聚碳酸酯樹脂（PC)，聚芳酯樹脂 (PAR)，聚對笨二甲酸乙二醇酯樹脂（ρΕτ)，丙烯醛基樹脂 128898.doc 1380051 及ABS樹脂係組成該微透鏡陣列部分之材料的例樣。此 外，玻璃亦為此種材料之一例樣。該微透鏡陣列部分可使 用廣為人知之方法製造。該部分包括複數個排列於一二維 矩陣形式中的微透鏡。該微透鏡陣列部分可被分割成複數 個區域，使得該等微透鏡之焦距可逐區而變。或者，該微 透鏡陣列部分可被分割成複數個區域，使得該等微透鏡之 直徑可逐區而變。複數個成像感測器與一個微透鏡相關 聯。就某種意義來說，該複數個成像感測器可被分為數塊 (片），使得成像資料可基於來自被分為數塊的該等成像感 測器之成像資訊而被製造。較佳的係該微透鏡陣列部分被 配置使得從一個微透鏡發射出來的光不進入與該微透鏡相 關聯之該成像感測器，該微透鏡鄰近於該目標透鏡。 對於本發明之該成像及其它裝置來說，球面及非球面透 鏡可作為該等微透鏡使用。然而，可被使用之透鏡之類型 並不限於此。可行之例樣有繞射透鏡例如波帶片（zone plate)、全息透鏡、基諾（Kinoform)透鏡及二元光學元件。 另一方面，用於1A組態之該運送部分之例樣係導向部分、 線性馬達及偏置部分（例如彈簧）之一組合，及一導向部 分、齒條、小齒輪及馬達之一組合。該導向部分適於運送 該微透鏡陣列部分。用於1B組態之該運送部分的例樣係偏 置部分（例如彈簧）及馬達之一組合及馬達及齒輪之一組 合。 在本發明之該成像及其它裝置中，當在該第一成像模式 中成像時，來自該成像透鏡之一影像被形成於該成像元件 128898.doc 1380051 ^虽在該第二成像模式中成像時，來自該成像透鏡之一 %像透過該等微透鏡並被形成於該成像元件上。藉由最優 化該對焦操作’可輕易完成此影像形成。更具體地說，當 在。亥第-及第二成像模式中成像時，只需在該自動對焦操 作中最優化該對焦操作。 【實施方式】 在本發明之該實施例的該成像裝置及方法中，當在該第 一成像模式t成像時，已透過該成像透鏡之光直接在該成 像7L件之成像表面上形成一影像而不透過該微透鏡陣列部 刀。當在該第二成像模式中成像時，已透過該成像透鏡之 光透過微透鏡。該等微透鏡組成該微透鏡陣列部分，其被 佈置於該成像透鏡形成一影像處。已透過該等微透鏡之光 在該成像元件之該成像表面上形成一影像。這允許使用具 有一簡單組態及構造的運送或其他部分在該第一及第二成 像模式中切換。 基於該等較佳實施例並參考隨附圖式，本發明將被描述 於下。 [實施例1] 實施例1係關於本發明之一成像裝置及方法。更詳細地 說，實施例1之該成像裝置具有丨八及⑺組態。圖i及圖2為 實施例1之一成像裝置1的概念圖。 實施例1之該成像裝置為目標物成像並輸出影像資料 D。^。該裝置1包括 (A)成像透鏡11， 128898.doc •10- 1380051 (B)微透鏡陣列部分丨2， (c)成像元件（成像部分）13，及 (D)適於運送該微透鏡陣列部分丨2之運送部分Η。 在實施例1之該成像裝置丨中，成像係完成於該第一成像 =式（普通高解析度成像模式）及第二㈣模式（基於光場攝 影之模式）中。此處，隨著該運送部分21之操作，該微透 鏡陣列部分12可在該第一及第二位置之間移動。當在該第 一成像模式中成像時，隨著該運送部分21之操作該微透 鏡陣列部分12被定位於該第—位置。已透過該成像透鏡u 之光直接在該成像元件13之該成像表面上形成一影像而不 透過該微透鏡陣列部分12(即不被該部分12阻擋）（參考圖 2)同時，當在該第二成像模式中成像時，隨著該運送部 分21之操作，該微透鏡陣列部分12被定位於該第二位置。 已透過該成像透鏡11之光透過微透鏡丨]%該等微透鏡12, 組成該微透鏡陣列部分12，其被佈置於該成像透鏡丨丨形成 一影像處（更具體地說，在實施例丨中，被佈置於該成像透 鏡11之焦點處，該焦點為相對於該目標物的共輛點）。已 透過該等微透鏡12'之光在該成像元件〗3之該成像表面上形 成一影像（參考圖1)。

在實施例1之該成像裝置1中，該微透鏡陣列部分丨2可以 一預定角度移動，該預定角度係相對於該成像裝置1之該 光軸LL構成（更具體地說，在實施例中，與之成9〇度）。更 詳細地說，該運送部分包括一適於運送該微透鏡陣列部分 12的導向部分（導軸）22及一未被顯示之線性馬達，如圖3A 128898.doc !38〇〇5ΐ 至圖3C及圖4Α及圖4Β所示β該導向部分（導轴）22藉由—種 適當方法被安裝於該成像裝置1之内部。一運送台12〇被建 造以便能在該導向部分（導軸）22上移動，該微透鏡陣列部 分12被安裝至該運送台120。概略圖3A及3B分別顯示從前 方及從頂部觀察的該成像裝置1，其微透鏡陣列部分12位 於該第一位置。概略圖4A及4B分別顯示從前方及從頂部 觀察之該成像裝置1，其微透鏡陣列部分12位於該第二位 置。圖3C為該微透鏡陣列部分12及其它元件之一概略剖面 圖。 實施例1之該成像裝置1進一步包括一影像處理部分丨4。 該部分14適於在來自該成像元件13的該信號上執行預定影 像處理。該成像裝置1進一步包括一控制部分16，其適於 控制該景夕像處理部分1 4。當在該第一成像模式中成像時該 影像處理部分14不執行該影像處理。當在該第二成像模式 中成像時該影像處理部分14執行該影像處理。 在實施例1或將在後面被描述的實施例2中，該成像透鏡 11為一適於為該目標物成像的主透鏡。該透鏡丨丨包括一普 通成像透鏡，該透鏡被包含於例如動態錄影機或靜態照相 機中。該微透鏡陣列部分12包括複數個排列於一二維矩陣 形式中的微透鏡12'。該部分12沿著該成像透鏡11之該焦面 佈置’但這可根據該成像透鏡丨丨對焦之精度而變化。應注 意在該圖式令參考數字f,代表從該成像透鏡n之該中心到 該微透鏡陣列部分12之該影像形成表面之距離。該成像元 件13包括，舉例來說，複數個排列於一二維矩陣形式中的 128898.doc •12- 1380051 CCD。該元件13從該微透鏡陣列部分12接收光以產生一成 像信號。該成像元件13沿著該微透鏡陣列部分12之該焦面 佈置。應注意在該圖式中參考數字h代表從該微透鏡陣列 部分12之該中心到該成像元件13之該成像表面的距離（該 等微透鏡12'之焦距）。該成像元件13被成像元件驅動部分 15驅動以控制該成像元件13的光接收。該控制部分16控制 該影像處理部分14、成像元件驅動部分i 5及運送部分2丨的 操作。更詳細地說’該控制部分16視情況控制該成像元件 驅動部分1 5之該驅動。同時，該部分丨6根據該等兩個成像 模式’亦即該第一及第二成像模式之任一個來控制該影像 處理部分14及運送部分21之操作。該部分16包括一微電 腦。 在實施例1及將在後面被描述的實施例2中，該影像處理 部分14在該第二成像模式中操作影像處理。在該第二成像 模式中，該部分14在被該成像元件13獲取的該信號（成像 佗號）上執行預定影像處理’並輸出該被處理之信號作為 該影像資料D〇ut。更具體地說，該部分14基於光場攝影執 行重對焦計算。這使得重建一個從一任意視點或方向觀察 的觀測影像及獲取該影像之三維資訊成為可能。該重對焦 計算將在後面被描述。 圖5之概略局部剖面圖顯示在實施例丨或將在後面被描述 的實知例2中之該微透鏡陣列部分1 2。此外，較佳的係組 成該微透鏡陣列部分12的該等微透鏡12,在該成像元件13側 之表面曲率（曲率（Γ2))比在該成像透鏡11側之表面曲率（曲 128898.doc •13· 1380051 率（ri))大《更詳言之，在實施例i中ri/ Γ2=0。組成該微透 鏡陣列部分12之該等微透鏡12,為凸透鏡，其凸面朝向該成 像元件13。 圖9Α及圖9Β為該微透鏡陣列部分12及成像元件13之配 置的概略圖。在顯示於圖9Α的該例樣中，組成該微透鏡陣 列部分12的該等微透鏡為凸透鏡，其凸面朝向如實施例1 之該成像裝置的該成像元件13。另一方面，在顯示於圖9Β 中之該例樣_，組成該微透鏡陣列部分12之該等微透鏡12, 為凸面朝向該成像透鏡11的凸透鏡。即使圖9Α及圖9Β中 之該等微透鏡具有相同之焦距，圖9Β中之該等微透鏡12, 在該微透鏡唪列部分12及成像元件13之間的距離較短。該 距離藉由該微透鏡陣列部分12之一基部12，，之厚度而被縮 短。其結果係圖9Α中之該等微透鏡12,提供比圖9Β中之該 等微透鏡12'更多的設計自由度。因此，較佳的係採納圖 9Α中之該等微透鏡12·的該組態及構造。 為使用包含多種波長之自然光以便用實施例1之該成像 裝置1成像，較佳的係該等微透鏡12'為非球面透鏡，其非 球面表面朝向該成像元件13 ^包括非球面透鏡之該等微透 鏡12¼供一比包括球面透鏡的微透鏡更大的曲率，因此促 進光學設計。另一方面，與包括繞射透鏡的該等微透鏡12, 相比’包括非球面透鏡的該等微透鏡12,可消除入射光之折 射的波長相關性’因此避免軸向色像差或其他問題。這提 供一種便於使用包含多種波長的自然光來成像的配置。應 注意在使用單色光之成像應用中沒有如波長相關性及軸向 128898.doc 14 1380051 色像差這樣的問題。其結果係包括繞射透鏡的該等微透鏡 12'可提供比包括非球面透鏡的微透鏡更好的光學特性。 實施例1之該成像裝置1之該操作將參考圖1，2' 5、6A 及6B而被詳細描述。圖5之概略局部剖面圖用於描述該微 透鏡陣列部分12的該透鏡效果。 在實施例1之該成像裝置1中，當在該第二模式中成像 時’該運送部分21在該控制部分16之控制下移動以將該微 透鏡陣列部分12定位於該第二位置（參考圖丨）。如圖1所顯 示’已透過該成像透鏡11之光透過組成該微透鏡陣列部分 12的微透鏡12·，該微透鏡陣列部分12被佈置於該成像透鏡 形成一影像處。已透過該等微透鏡之光在該成像元件13之 該成像表面上形成一影像。所以，一成像信號在該成像元 件驅動部分1 5之控制下從該成像元件丨3處被獲取》意即， 在該第二成像模式中，一進入該等微透鏡12,之入射光Lii 被該等微透鏡12’折射並被聚集至一映像點（pixel)PLll。該 映像點PL η為在一光軸L〇上的焦點。因此，當在該第二成 像模式中成像時，被該成像透鏡11形成於該等微透鏡12，上 之該影像可被重新形成於（收集及聚合至）該成像元件13。 另一方面’當在該第一成像模式中成像時，該運送部分 2 1在該控制邨分1 6的控制下移動以將該微透鏡陣列部分i 2 定位於該第一位置（參考圖2)。已透過該成像透鏡11之光直 接在該成像元件13之該成像表面上形成一影像而不透過該 微透鏡陣列邨分12。意即，來自該成像透鏡11之該目標物 影像被形成於該成像元件13上而完全不受該微透鏡陣列部 128898.doc 15 1380051 分12之影響。其結果係，一成像信號在該成像元件驅動部 分15之控制下被該成像元件π獲取。 如圖5所示，進入該微透鏡陣列部分12之該入射光束 Lu(由一實線表示）在該成像元件13上之一點（映像點）pL" 形成一影像。進入該微透鏡陣列部分12之一入射光束 L12(由一虛線表示）在該成像元件13上之一點（映像點）PLi2 形成一影像。進入該微透鏡陣列部分12之一入射光束 L13(由一長短交替虛線表示）在該成像元件13上之一點（映 像點）PLU形成一影像。意即具有在該微透鏡陣列部分丨2上 不同之入射角度的該等入射光束於（被聚合至）該成像元件 13上之不同之點（不同之映像點）形成影像。 如此之影像形成可藉由優化該成像透鏡11之該對焦操作 而被輕易完成。舉例來說，在該自動對焦方法中，當成像 於該第一及第一成像模式時，必需的僅係優化該對焦操作 (處理）。這亦適用於實施例2。 被該成像元件13獲得之該成像信號被傳送至該影像處理 部分14。在該控制部分16之控制下，該影像處理部分μ在 該成像信號上執行預定影像處理並輸出該被處理之信號作 為該影像資料D。"。更具體地說，當在該第-成像模式中 成像時，在该控制部分16之控制下，該影像處理部分“不 執行該影像處理。其結果係該輸入成像信號以一種如是方 :被輸出’作為該成像資料D。〆另一方φ，在該控制部 分16之控制下，該部分14執行該影像處理（重對焦計算）。 其結果係，在被當作該影像資料D。^被輸出之前，該輸入 128898.doc 16 1380051 成像信號先經受該預定影像處理。 此處’該重對焦計算將引用圖6A及圖6B而被描述。該 重對焦計算係由該影像處理部分14執行的影像處理的一 種。該重對焦計算亦可應用於將被描述於後面的實施例 2 ° 如圖6A所示，一直角坐標系（u，v)被顯現於該成像透鏡 11之一成像透鏡表面11A上，一直角坐標系（X，y)被顯現 於該成像元件13之一成像表面13A上。f係在該成像透鏡11 之該成像透鏡表面11A及該成像元件13之該成像表面13A 之間之距離，一透過該成像透鏡11及成像元件13之光束 Li4可由一四維函數LF(x ’ y，u ’ V)表達，如圖6A所示。其 結果係’不僅該光束Lm之位置資訊而且其傳播方向資訊 都可被獲取。在這個情況中，假設一重對焦表面（該微透 鏡陣列部分12之影像形成表面，來自該成像透鏡丨丨之一影 像被形成於此）12A相對於該成像透鏡表面11A及成像表面 13A而被定位，如圖6B，意即假設該重對焦表面12A被定 位使得那麼，當該光束透過在該重對焦表面12A上 具有該等座標（s，t)之一點時，在該成像表面13A上之該光 束之一被檢測強度LF，(s，t，u，v)可被如下等式（1)表達。 另一方面，一被獲取於該重對焦表面12A上之影像， t)係該被檢測強度LF.(s，t，u，v)相關於該透鏡直徑之積 分。因此，該影像EF_(s，t)可被如下之等式（2)表達。其結 果係，基於等式（2)之該重對焦計算使重建一從一任意視點 或方向觀察之觀測影像及藉由使用基於光場攝影的該影像 128898.doc •17- 1380051 資料Dout獲取該影像之三維資訊成為可能。

Lf (s，t,u，v) = L(e .p) (s，t，U}V) = LP(U + JH_，U，V) a a ~ ^f|u(i )+~L, v(i_丄）+_L,u，v|

^ 〇 a a a J ⑴

Ef· (s,t)

"^T jj^F，(s, t, u, v)dudv a^F2' iiLp{u^1-~)+ — v(l_ 丄)+丄,u,v} dudv •…· ·（2) 所以，當在實施例1之該第一成像模式中成像時，已透 過該成像透鏡11之光直接在該成像元件13之該成像表面 13A上形成一影像而不透過該微透鏡陣列部分12。當在該 第二成像模式中成像時，已透過該成像透鏡u之光透過該

等微透鏡12’。該等微透鏡組成該微透鏡陣列部分12，其被 佈置於該成像透鏡11形成影像處。已透過該等微透鏡12•之 光在該成像元件13之該成像表面13A上形成一影像。這保 證了在該第一及第二成像模式之間使用該運送部分2〗或其 他具有一簡單組態或構造的部分的輕鬆切換。 此外，包括非球面透鏡之該等微透鏡12，提供一比包括 球面透鏡之微透鏡更大的曲率，因此促進光學設計。另一 方面，與包括繞射透鏡之該等微透鏡12，相比，包括非球面 透鏡的該等微透鏡！2·可消除人射光之折射之波長相關性， 因此達成軸向色像差及其它問題的避免。這提供一種最適 12889S.doc -18· 1380051 於使用包含多種波長之自然光成像的組態。 [實施例2] 實施例2係關於實施例丨之一修改，更具體地說係關於該 1B組態。圖7(第二成像模式）及圖8(第一成像模式）為實施 例2之該成像裝置的概念圖。在實施例2之一成像裝置2 中’該微透鏡陣列部分12可圍繞一轉軸32旋轉。該轉轴32 平行於一虛擬軸（在圖7及圖8中被表示為‘八，）運轉，該卢 擬軸與該成像裝置2之一光轴LL成直角。此處，運送部分 31包括一連接至該轉軸32的齒輪/馬達組合（未顯示）。如同 實施例1，該微透鏡陣列部分12被安裝至—運送台（未顯 示）。該轉軸32被佈置於該運送台之該末端部分。該轉軸 32係藉由一適當方法被安裝於該成像裝置2之内部。 同樣在實施例2之該成像裝置2中，當在該第一成像模式 (普通高解析度成像模式）中成像時，隨著該運送部分3丨之 操作’該微遠鏡陣列部分12被定位於該第一位置（參考圖 8)。已透過該成像透鏡丨丨之光直接在該成像元件（成像部 分）13之該成像表面上形成—影像而不透過該微透鏡陣列 部分12。在該第二成像模式（基於光場攝影之成像模式）中 成像時，隨著該運送部分3丨之操作，該微透鏡陣列部分i 2 被定位於該第二位置（參考圖7)β已透過該成像透鏡U之光 透過該等微透鏡12,。該等微透鏡組成該微透鏡陣列部分 12 ’該微透鏡陣列部分12被佈置於該成像透鏡1}形成一影 像處。已透過該等微透鏡12，之光在該成像元件12之該成像 表面13Α上形成一影像。 128898.doc •19- 1380051 示了該運送部分3丨之該組態及構造外，實施例2之該成 像裝置2可以與實施例i之該成像裝置}相同的方式被組態 及建造。因此，其詳細描述將被省略。 雖然本發明係參考該等較佳實施例而被描述但本發明 不限於此並可以多種方式修改。在該等實施例中，基於光 場攝影之該重對焦計算被描述為該影像處理部分Μ之一影 像處理方法H該部分14之該影像處理方法並不限於 此’其他影像處理方法（例如包含移動視野之影像處理或 藉由促使該微透鏡陣列部分及成像透鏡發揮—種立體照相 機之功能來計算距離的影像處理）亦可被使用。 熟練此技術者應理解，根據設計要求及其它因素，可產 生多種修改、組合、次組合及替代方式，只要它們處於該 等請求項或其等價物之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為在-第一成像模式中之實施例1之_成像裝置的概 念圖，其中一微透鏡陣列部分藉由運送部分被定位於一第 二位置； 圖2為在-第-成像模式中之實施例i之一成像裝置的概 念圖，其中該微透鏡陣列部分藉由該運送部分被定位於一 第一位置； 圖3A及圖3B分別為從前方及從頂部觀察之實施例丨之該 成像裝置的概略圖’其中微透鏡陣列部分位於該第一位 置，圖3C為該微透鏡陣列部分及其它部件之一概略剖面 圖； 128898.doc

-20- 1380051 圖4A及圖4B分別為從前方及從頂部觀察之實施例!之該 成像裝置的概略圖1中微透鏡陣列部分位於該第-位 置； 圖5為-顯示該微透鏡陣列部分在一放大形式中的概略 局部剖面圖，用於描述該微透鏡陣列部分的該透鏡效果； 圖6A為-成像透鏡及其它元件之—㈣圖用於描述在 該第二成像模式中之影像處理，圖6B用於描述在該第二成 像模式中之影像處理；

圖7為在該第二成像模式中之實施例2之一成像裝置的概 公圖’其中微透鏡陣列部分藉由該運送部分被定位於該第 二位置； 八^為在該第一成像模式中之實施例2之一成像裝置的概 :圖’其中微透鏡陣列部分藉由該運送部分被定位於該第 一位置；及

圖9A及圖9B為該微透鏡陣列 概略圖。 部分及成像元件之配置的 【主要元件符號說明】 1 2 11 成像裝置 12 12" 成像裝置 成像透鏡 成像透鏡表面 微透鏡陣列部分 微透鏡 基部 128898.doc -21 - 1380051

12A 13 13A 14 15 16 21 22 31 32 120 A Dout f fi

f2 L〇

Ll2

Ll3 L 14 重對焦表面. 成像元件 成像表面 影像處理部分 成像元件驅動部分 控制部分 運送部分 導向部分（導軸） 運送機構 轉軸 運送台 虛擬轴 影像數據 成像透鏡之成像透鏡表面及成像 元件之成像表面之間之距離 成像透鏡之中心到微透鏡陣列部 分之成像表面的距離 微透鏡陣列部分之中心到成像元 件之成像表面的距離 光袖 入射光束 入射光束 入射光束 光束 128898.doc -22- 1380051

Lf 四維功能 LL 光抽 PL„ 映像點 PL12 映像點 PL13 映像點 n 彎曲 Γ2 彎曲 S 座標 X 座標 y 座標 u 座標 V 座標 128898.doc •23-

Claims (1)

1. 第097117479號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(101年7月） 十、申請專利範圍： 1. 一種成像裝置，其包括 一成像透鏡； 一微透鏡陣列部分； —成像元件；及 適於運送該微透鏡陣列部分的運送構件，其中 成像係完成於第一及第二成像模式t， 隨著該運送構件之操作，該微透鏡陣列部分經配置以 在第一及第二位置之間移動， 如此在該第一成像模式中成像時，當該微透鏡陣列部 分被定位於該第—位置’已透過該成像透鏡之光直接在 該成像元件之成I表面上形成一影像而不透過該微透鏡 陣列部分，及 在該第二成像模式中成像時，當該微透鏡陣列部分被 定位於該第二位置，已透過該成像透鏡之光透過組成該 微透鏡陣列部分的微透鏡並在該成像元件之該成像表面 上形成一影像，該微透鏡陣列部分係佈置於該成像透鏡 形成一影像處，且其中 組成該微透鏡陣列部分之該等微透鏡在該成像元件側 之表面曲率比在該成像透鏡側之表面曲率大。 2. —種成像裝置，其包括： 一成像透鏡； 一微透鏡陣列部分； 一成像元件；及 128898-1010720.doc 1380051 1380051 其中 分經配置以 適於運送該微透辦列部分的運送構件， 成像係完成於第一及第二成像模式中， 隨著該運送構件之操作，該微透鏡陣列部 在第一及第二位置之間移動， 如此在該第-成像模式中成像時，當該微透鏡陣列部 分被定位於該第一位置，已透過該成像透鏡之光直接在 該成像元件之成像表面上形成一影像而不透過該微透鏡 陣列部分，及 在該第二成像模式中成像時，當該微透鏡陣列部分被 定位於該第二位置’已透過該成像透鏡之光透過組成該 微透鏡陣列部分的微透鏡並在該成像元件之該成像表面 上形成一影像，該微透鏡陣列部分係佈置於該成像透鏡 形成一影像處’且其中 組成該微透鏡陣列部分之該等微透鏡為凸透鏡，其凸 面朝向該成像元件。 128898-101〇72〇d〇c 2- 1380051 第097117479號專利申請案 中文圖式替換頁(101年7月) 12

   成像元件之成 像表面

   128898-fig-1010720.doc