[发明专利]光学变焦成像系统及相关方法

说明书

背景技术

变焦成像系统乃广为人知。在变焦成像系统中，该系统的放大率是可改变，以使对场景成像可弹性变动。譬如，若需该场景的小部分的特写图，该放大率可设定为一大值，以使该成像系统聚焦于该小场景部分。另一方面，若需整个场景的影像，该放大率可设定为一小值，以使该成像系统得以捕捉整个场景。变焦成像系统能用光学变焦技术、数字变焦技术或两者共同技术来实现。

传统光学变焦技术由改变成像系统光学的位置和/或构型来改变放大率和相关视野。譬如，在一些传统相机中，放大率是由改变相对于影像传感器的光学位置来变更。影像分辨率通常在放大率改变时保持本质上的不变，而且光学变焦技术能在放大率的范围间产生高分辨率影像。然而，传统光学变焦技术通常需要移动式零件。此乃重大缺失，因为移动式零件通常(1)增添该成像系统的尺寸，(2)增加该成像系统的成本及复杂度，和/或(3)降低该成像系统的可靠度。

另一方面，数字变焦技术可将原本影像修剪至所需部分，然后再放大该修剪过影像至该原本影像的相同尺寸。因此，数字变焦技术无需使用移动式零件。然而，该变焦影像会具有比原本影像还差的分辨率。当内差法是能用于增加该变焦影像的分辨率，但是内差法却不能增加该变焦影像所流失的信息。因此，数字变焦技术通常在窄变焦等级中遭逢影像质量退化。

晶圆等级制作技术是已发展至能大量制造成像系统。这些技术通常包括形成大量影像传感器，譬如互补金氧半导体(CMOS)影像传感器，于单基底上。个别光学器件接着是置于每个影像传感器以形成组合件，其包括多个成像系统，该多个成像系统后来可分解为一些一个或多个成像系统的较小组合件。钝化材料是可用于该组合件分解之前和/或之后。这些晶圆等级制作技术能以成本低收效大地制造大量成像系统。

发明内容

在一实施例中，一个光学变焦成像系统包括(1)置于共同基底的第一和第二影像传感器，以及(2)个别以光学通讯联系着该第一和第二影像传感器的第一和第二光学区块。该第一和第二光学区块具有个别不同的放大率。

在一实施例中，一个包括多个光学变焦成像系统的阵列。该多个光学变焦成像系统中每一者包括(1)第一和第二影像传感器，以及(2)个别以光学通讯联系着该第一和第二影像传感器的第一和第二光学区块。在该多个光学变焦成像系统的每一者中，该第一和第二光学区块具有个别不同的放大率。

在一实施例中，一种对场景成像的方法包括以下步骤：(1)使用第一光学区块产生代表处于第一变焦等级的该场景的第一影像数据，该第一光学区块是以光学通讯联系着第一影像传感器，(2)使用第二光学区块产生代表处于第二变焦等级的该场景的第二影像数据，该第二光学区块是以光学通讯联系着第二影像传感器，该第二变焦等级不同于该第一变焦等级，以及(3)根据所需的变焦等级于该第一和第二影像数据间进行选择。

附图说明

根据一实施例，图1为一种光学变焦成像系统的立体外观图。

根据一实施例，图2为另一种光学变焦成像系统的立体外观图。

图3说明该图2光学变焦成像系统的第一光学区块。

图4说明该图2光学变焦成像系统的第二光学区块。

图5说明该图2光学变焦成像系统的第三光学区块。

图6为该图2光学变焦成像系统的俯视图，其说明该第一、第二和第三光学区块的物面内视野区。

根据一实施例，图7为该图2光学变焦成像系统的阵列俯视图。

根据一实施例，图8为一流程图，其说明一种对场景成像的方法。

具体实施方式

申请者已发展出不需移动式配件的光学变焦成像系统。因此，这些系统的某些实施例比传统光学变焦成像系统更小化，更便宜，较不复杂和/或更可靠。另外，一些实施例能与晶圆等级制作技术兼容，从而促进变焦成像系统的大量化低成本制作。