可調整解析度的成像裝置的製作方法
2023-05-26 13:29:16
專利名稱：可調整解析度的成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可調整解析度的成像裝置，特別是涉及一種利用稜鏡組中稜鏡間的相對平移的設計，以導引成像光束成像於影像傳感器的不同區域的可調整解析度的成像裝置。
背景技術：
在一般影像擷取設備中，是利用電荷耦合組件(Charge Couple Device，CCD)傳感器感應待擷取影像的光訊號，並通過如移位緩存器將其轉換為影像訊號後傳送給下一級的模擬訊號處理電路做進一步處理。為達到高解析度的目的，美國專利第4,438,457號中即披露一種交錯(staggered)型感測結構的影像傳感器，而應用此種交錯型感測結構的CCD傳感器業已廣為業界所使用。
請參照圖1，其示出了傳統交錯型感測結構的CCD線陣列傳感器的示意圖。如圖1所示，CCD線陣列傳感器100包括奇序傳感器組101及偶序傳感器組102，且奇序傳感器組101及偶序傳感器組102的解析度皆為600dpi(dotper inch)，長度皆以9吋為例。奇序傳感器組101中的光感測點D1、D3…D10799是與偶序傳感器組102中的光感測點D2、D4…D10800交錯排列。
當進行影像的擷取時，例如使用一般掃描儀，是對CCD線陣列傳感器100進行一曝光操作，使奇序傳感器組101及偶序傳感器組102同時感測待擷取影像的光訊號，光感測點D1、D3…D10799及光感測點D2、D4…D10800則分別產生對應的訊號電荷(signal charge)S1、S3…S10799及S2、S4…S10800。下一級電路接收訊號電荷S1～S10800後，據以產生對應的影像訊號。藉由光感測點D1、D3…D10799及光感測點D2、D4…D10800的交錯排列的結構，即可獲得兩倍於僅使用奇序傳感器組101或偶序傳感器組102所得的訊號電荷的數量，擷取的影像解析度亦增加為1200dpi。
由此，CCD線陣列傳感器100利用交錯型感測結構而以較低解析度的傳感器組獲得較高的影像解析度，但在奇序傳感器組101及偶序傳感器組102以機械方式固定下，影像的最高解析度亦隨的固定，且受限於製造技術及成本，利用交錯型感測結構所得的解析度增加幅度必然有所上限。
此外，奇序傳感器組101及偶序傳感器組102雖緊密並列，但訊號電荷S1、S3…S10799及S2、S4…S10800對應的影像訊號實際上分屬不同掃描線所得，然CCD線陣列傳感器100將其視為同一掃描線而進行處理，增加解析度的同時卻導致擷取影像與原待擷取影像的誤差。再者，對於面陣列傳感器，顯然亦無法應用此種交錯型感測結構以增加解析度。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的是提供一種可調整解析度的成像裝置。成像裝置以稜鏡組中稜鏡間的相對平移的設計，導引成像光束成像於影像傳感器的不同區域而達到增加解析度的效果。藉此，無須增加影像傳感器的傳感器組，亦可應用於面陣列傳感器，且無擷取影像與待擷取影像間的誤差問題。
根據本發明的目的，提出一種可調整解析度的成像裝置，包括影像傳感器以及稜鏡組。稜鏡組用以導引成像光束至影像傳感器。稜鏡組包括第一稜鏡及第二稜鏡，第二稜鏡相對第一稜鏡平移於第一位置及第二位置之間，且第一稜鏡及第二稜鏡的頂角方向相差180度。而當第二稜鏡相對第一稜鏡位於第一位置時，經由第一稜鏡及第二稜鏡的成像光束成像於影像傳感器的第一區域。當第二稜鏡相對第一稜鏡位於第二位置時，經由第一稜鏡及第二稜鏡的成像光束成像於影像傳感器的第二區域。
為使本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉二個實例，並結合附圖詳細說明如下。
圖1示出了傳統交錯型感測結構的CCD線陣列傳感器的示意圖。
圖2示出了依照本發明較佳實施例的成像裝置示意圖。
圖3示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222相對平移示意圖。
圖4示出了依照本發明實例一的稜鏡平移及影像傳感器曝光時序圖。
圖5A示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222的另一相對平移示意圖。
圖5B示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222的再一相對平移示意圖。
圖6示出了依照本發明實例二的稜鏡間的相對平移示意圖。
圖7示出了依照圖6中影像傳感器210的成像區域示意圖。
圖8示出了依照本發明實例二的稜鏡平移及影像傳感器曝光時序圖。
圖9示出了依照本發明實例二的稜鏡間的另一相對平移示意圖。
附圖符號說明100CCD線陣列傳感器101奇序傳感器組102偶序傳感器組D1～D10800光感測點200成像裝置210影像傳感器220稜鏡組221第一稜鏡222第二稜鏡223第三稜鏡224第四稜鏡具體實施方式
請參照圖2，其示出了依照本發明較佳實施例的成像裝置示意圖。成像裝置200包括影像傳感器210及稜鏡組220，影像傳感器210例如是電荷耦合組件(Charge Coupling Device，CCD)、互補性金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)或任意可以感測光線亮度的光傳感器。稜鏡組220用以導引成像光束I至影像傳感器210，並包括第一稜鏡221及第二稜鏡222。圖2中是以第一稜鏡221設置於第二稜鏡222及影像傳感器210之間為例作說明。第一稜鏡221及第二稜鏡222例如為楔形稜鏡，且第一稜鏡221及第二稜鏡222的頂角方向相差180度，如圖2的兩虛線箭頭所示。如此一來，即可避免經由第一稜鏡221及第二稜鏡222的成像光束I產生色散。
至於如何利用稜鏡組220中稜鏡間的相對平移，以導引成像光束I成像於影像傳感器210感測面上的不同區域，茲舉兩個實例說明如下，但本發明的技術並不局限於此。
實例一於實例一中，是以影像傳感器210為線陣列傳感器為例作說明。此時，成像裝置200例如應用於一般的掃描儀中，且掃描儀還包括用以聚焦成像光束I的鏡頭(如透鏡群)。而稜鏡組220可設置於鏡頭及影像傳感器210之間，或鏡頭設置於稜鏡組220及影像傳感器210之間。於實例一中，是以稜鏡組220設置於鏡頭及影像傳感器210之間以導引經鏡頭聚焦的成像光束I為例作說明。
請參照圖3，其示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222相對平移示意圖。其中，圖3省略鏡頭的圖示及標號，且X方向為穿出紙面的方向。如圖3所示，影像傳感器210沿著Z方向設置且感測面位於X-Z平面並面向-Y軸方向，且同樣以第一稜鏡221設置於第二稜鏡222及影像傳感器210之間為例作說明。此時，第二稜鏡222可相對第一稜鏡221平移於第一位置P1及第二位置P2之間，如圖3中沿著Y坐標軸的雙向箭頭a所示。如此一來，當第二稜鏡222相對第一稜鏡221位於第一位置P1時，經由第一稜鏡221及第二稜鏡222的成像光束I成像於影像傳感器210的第一區域A1；而當第二稜鏡222相對第一稜鏡221平移至第二位置P2時，經由第一稜鏡221及第二稜鏡222的成像光束I成像於影像傳感器210的第二區域A2。亦即，只需通過兩稜鏡221及222之間沿著Y坐標軸的相對平移，即可導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著Z方向的不同區域。此時，例如使用壓電材料來精細控制第二稜鏡222的平移，使得第一區域A1及第二區域A2的間距為影像傳感器210中的光感測點尺寸的一半，即可達到解析度增加兩倍的效果。
請參照圖4，其示出了依照本發明實例一的稜鏡平移及影像傳感器曝光時序圖。如圖4所示，第二稜鏡222是從時間點T1開始自第一位置P1平移，並於時間點T2前平移至穩定的第二位置P2。時間點T2至T3之間，即成像光束I成像於第二區域A2時，影像傳感器210進行第一次曝光操作，以將光訊號轉換成電訊號。待第一次曝光操作完成後，第二稜鏡222從時間點T3開始自第二位置P2平移，並於時間點T4前平移至穩定的第一位置P1。時間點T4至T5之間，即成像光束I成像於第一區域A1時，影像傳感器210進行第二次曝光操作。兩次曝光操作所轉換的電訊號由下一級電路接收處理後，即可增加擷取影像的解析度。當然，圖4的描述僅為一種可能的曝光時序，同一掃描線的兩次曝光操作順序亦可視需要調整，曝光操作與平移操作之間亦可做順序上的調整。
此外，成像光束I入射第一稜鏡221及第二稜鏡222時，分別傾斜於第一稜鏡221入光面的法線K1及第二稜鏡222入光面的法線K2，如圖3所示。藉此避免例如成像光束I入射第二稜鏡222時，產生一部份比例的反射光沿著光軸射回鏡頭造成幹擾。成像光束I出射第一稜鏡221及第二稜鏡222時，亦分別傾斜於第一稜鏡221出光面的法線K1』及第二稜鏡222出光面的法線K2』，如圖3所示。藉此避免例如成像光束I入射第一稜鏡221時，產生一部份比例的反射光反射回第二稜鏡222，造成幹擾。其它稜鏡間，及稜鏡與影像傳感器210間亦可採用此種設計，以減少光軸上各光學組件間的反射幹擾，達到較佳的成像效果。其中，較佳為入射第二稜鏡222的成像光束I實質上垂直於第二稜鏡222的頂角方向平面，即第二稜鏡222的頂角方向所處的X-Z平面。
只要第二稜鏡222相對第一稜鏡221於第一位置P1及第二位置P2間的平移具有垂直於第一稜鏡221或第二稜鏡222的頂角方向平面的位移分量時，即可有如圖3所示的導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著Z方向的不同區域的效果。圖3中箭頭a所示的第二稜鏡222相對第一稜鏡221於第一位置P1及第二位置P2間的平移，即於圖3中的Y坐標軸上平移，僅具有垂直於第一稜鏡221或第二稜鏡222的頂角方向平面的位移分量。
請參照圖5A，其示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222的另一相對平移示意圖。圖5A與圖3不同之處在於，第一稜鏡221與第二稜鏡222相貼合，且第二稜鏡222沿著貼合面相對第一稜鏡221平移於第一位置P1』及第二位置P2』之間，如圖5A的雙向箭頭a』所示。一方面可使第二稜鏡222於平移時的進程控制較為穩定，另一方面第二稜鏡222相對第一稜鏡221於第一位置P1』及第二位置P2』間的平移具有平行於第一稜鏡221或第二稜鏡222的頂角方向的位移分量。此外，於圖5A中，第二稜鏡222相對該第一稜鏡221於第一位置P1』及第二位置P2』間的平移更平行於第二稜鏡222的一側面。因為X方向的位移分量顯然不影響光路的偏移。此外，成像光束I入射第一稜鏡221及第二稜鏡222時，同樣分別傾斜於第一稜鏡221入光面的法線K1及第二稜鏡222入光面的法線K2。除了減少光軸上各光學組件間的反射幹擾外，亦為適應兩稜鏡貼合的考慮。此時相貼合的第一稜鏡221及第二稜鏡222相當於一平行透明板，對於成像光束I的偏折效果由入射角與平行透明板的厚度及折射率決定。而貼合的兩稜鏡間的相對平移即有改變平行透明板的厚度的作用。
如此一來，當第二稜鏡222相對第一稜鏡221位於第一位置P1』時，經由第一稜鏡221及第二稜鏡222的成像光束I成像於影像傳感器210的第一區域A1』；而當第二稜鏡222相對第一稜鏡221位於第二位置P2』時，經由第一稜鏡221及第二稜鏡222的成像光束I成像於影像傳感器210的第二區域A2』。亦即，通過貼合的兩稜鏡間的相對平移，即可導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著Z方向的不同區域。此時，例如亦可使用壓電材料來精細控制第二稜鏡222的平移，使得第一區域A1』及第二區域A2』的間距為影像傳感器210中的光感測點尺寸的一半，即可達到解析度增加兩倍的效果。
請參照圖5B，其示出了依照本發明實例一的兩稜鏡221及222的再一相對平移示意圖。與圖5A不同之處在於，圖5B的兩稜鏡221及222未貼合。如圖5B所示，只要第二稜鏡222相對第一稜鏡221於第一位置P1』及第二位置P2』間的平移具有平行於第一稜鏡221或第二稜鏡222的頂角方向的位移分量，同樣亦有如圖5A的調整成像區域位置的效果。
實例二於實例二中，是以影像傳感器210為面陣列傳感器為例作說明。此時，成像裝置200例如應用於一般的數字相機中，數字相機亦包括用以聚焦成像光束I的鏡頭(如透鏡群)。於實例二中，同樣以稜鏡組220設置於鏡頭及影像傳感器210之間為例作說明。
請參照圖6，其示出了依照本發明實例二的稜鏡間的相對平移示意圖。圖6中採用與圖3中相同的X-Y-Z方向。此時，Z方向為穿出紙面的方向，且影像傳感器210的感測面亦位於X-Z平面上且面向-Y軸方向。另外，與圖3不同之處在於，稜鏡組220還包括第三稜鏡223及第四稜鏡224，如圖6所示。第三稜鏡223及第四稜鏡224同樣可使用如第一稜鏡221及第二稜鏡222的楔形稜鏡，且第三稜鏡223及第四稜鏡224的頂角方向亦相差180度，同樣為避免經由第三稜鏡223及第四稜鏡224的成像光束I產生色散。此外，是以第四稜鏡224設置於第三稜鏡223及影像傳感器210之間，且第三稜鏡223及第四稜鏡224設置於第一稜鏡221與影像傳感器210之間為例說明。
於實例一中，第一稜鏡221及第二稜鏡222的相對平移是有導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著Z方向的不同區域的作用，即達到一維(Z方向)的控制效果。當影像傳感器210例如為面陣列傳感器(XZ平面)時，第三稜鏡223及第四稜鏡224用以增加額外一維(X方向)的控制效果，使得經由稜鏡組220的成像光束I可成像於影像傳感器210上沿著X-Z平面的不同區域。由向量的合成原理可知，當第二稜鏡222及第四稜鏡224的頂角方向夾一預設角度，且預設角度大於0度且小於180度時，即可達到二維的控制效果。於實例二中，第二稜鏡222的頂角方向指向+Z軸而第四稜鏡224的頂角方向指向+X軸，因此，此預設角度實質上為90度，如圖6所示。
此時，第四稜鏡224可相對第三稜鏡223平移於第三位置P3及第四位置P4之間，如圖6的雙向箭頭b所示。如此一來，當第四稜鏡224相對第三稜鏡223位於第三位置P3時，經由第三稜鏡223及第四稜鏡224的成像光束I成像於影像傳感器210的第三區域A3；而當第四稜鏡224相對第三稜鏡223位於第四位置P4時，經由第三稜鏡223及第四稜鏡224的成像光束I成像於影像傳感器210的第四區域A4。亦即，通過第三稜鏡223及第四稜鏡224間的相對平移，即可導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著X方向的不同區域。此時，例如以壓電材料來精細控制第四稜鏡224的平移，使得第三區域A3及第四區域A4的間距為影像傳感器210中的光感測點尺寸的一半，第一稜鏡221及第二稜鏡222間亦予以相同尺度的相對平移，即可達到二維控制使解析度增加四倍的效果。
其中，這裡描述的第三區域A3與第四區域A4是相對存在的，並非特指固定的某兩區域。例如，第二稜鏡222相對第一稜鏡221位於第一位置P1時的第三區域A3與第四區域A4即與第二稜鏡222相對第一稜鏡221位於第二位置P2時的第三區域A3與第四區域A4在影像傳感器210上的Z方向位置有所不同。同樣，此時的第一區域A1與第二區域A2亦為相對存在。下面再根據
四稜鏡221、222、223及224相對位移時，第一至第四區域的對應變化。
請參照圖7，其示出了依照圖6中影像傳感器210的成像區域示意圖。於圖7中，+Y方向穿入紙面，且由上述可知，藉由四稜鏡221、222、223及224的相對位移，成像光束I於影像傳感器210上的所有可能成像區域大致上落於一範圍S。範圍S的形狀是與第二稜鏡222及第四稜鏡224的頂角方向所夾的預設角度相關。於實例二中，預設角度為90度時，範圍S實質上為一矩形。
此外，如圖7所示，當第二稜鏡222及第四稜鏡224分別位於第二位置P2及第四位置P4時，成像光束I成像於區域B1。當第二稜鏡222及第四稜鏡224分別位於第二位置P2及第三位置P3時，成像光束I成像於區域B2。當第二稜鏡222及第四稜鏡224分別位於第一位置P1及第三位置P3時，成像光束I成像於區域B3。當第二稜鏡222及第四稜鏡224分別位於第一位置P1及第四位置P4時，成像光束I成像於區域B4。
如此一來，利用控制第二稜鏡222於第一位置P1及第二位置P2間平移，能使成像光束I的成像於第一區域A1及第二區域A2間往復移動，如圖7中雙向箭號c2及c4所示，第一區域A1及第二區域A2在圖7中對應於區域B3及B2或B4及B1。另一方面，控制第四稜鏡224於第三位置P3及第四位置P4間平移，能使成像光束I的成像於第三區域A3及第四區域A4間往復移動，如圖7中雙向箭號c1及c3所示，第三區域A3及第四區域A4在圖7中對應於區域B2及B1或B3及B4。
請參照圖8，其示出了依照本發明實例二的稜鏡平移及影像傳感器曝光時序圖。第二稜鏡222從時間點T1開始自第一位置P1平移，並於時間點T2前平移至穩定的第二位置P2。第四稜鏡224於時間點T1至T3之間是位於第四位置P4。時間點T2至T3之間，即成像光束I成像於區域B1時，影像傳感器210進行第一次曝光操作，以將光訊號轉換成電訊號。待第一次曝光操作完成後，第四稜鏡224從時間點T3開始自第四位置P4平移，並於時間點T4前平移至穩定的第三位置P3。時間點T4至T5之間，即成像光束I成像於區域B2時，影像傳感器210進行第二次曝光操作。待第二次曝光操作完成後，第二稜鏡222從時間點T5開始自第二位置P2平移，並於時間點T6前平移至穩定的第一位置P1。時間點T6至T7之間，即成像光束I成像於區域B 3時，影像傳感器210進行第三次曝光操作。待第三次曝光操作完成後，第四稜鏡224從時間點T7開始自第三位置P3平移，並於時間點T8前平移至穩定的第四位置P4。時間點T8至T9之間，即成像光束I成像於區域B4時，影像傳感器210進行第四次曝光操作。四次曝光操作所轉換的電訊號由下一級電路接收處理後，即可增加擷取影像四倍的解析度。當然，圖8的描述僅為一種可能的曝光時序，四次曝光操作順序亦可視需要調整，曝光操作與平移操作之間亦可做順序上的調整。
此外，成像光束I入射第三稜鏡223及第四稜鏡224時，亦分別傾斜於第三稜鏡223入光面的法線K3及第四稜鏡224入光面的法線K4，如圖6所示。成像光束I出射第三稜鏡223及第四稜鏡224時，亦分別傾斜於第三稜鏡223出光面的法線K3』及第四稜鏡224出光面的法線K4』。亦即，稜鏡之間及稜鏡與影像傳感器210間，藉此設計避免前述的光軸上各光學組件間的反射幹擾，達到較佳的成像效果。其中，入射第三稜鏡223的成像光束I實質上垂直於第三稜鏡223的頂角方向平面，即第三稜鏡223的頂角方向所處的X-Z平面。
當然，本領域的技術人員亦可以明了，只要第四稜鏡224相對第三稜鏡223於第三位置P3及第四位置P4間的平移包括垂直於第三稜鏡223或第四稜鏡224的頂角方向平面的位移分量時，或者具有平行於第三稜鏡223或第四稜鏡224的頂角方向的位移分量時，即可有如圖6所示的導引成像光束I成像於影像傳感器210上沿著X方向的不同區域的效果。圖6中箭頭b所示的第四稜鏡224相對第三稜鏡223於第三位置P3及第四位置P4間的平移，即於圖6中的Y坐標軸上平移，僅具有垂直於第三稜鏡223或第四稜鏡224的頂角方向平面的位移分量。
請參照圖9，其示出了依照本發明實例二的稜鏡間的另一相對平移示意圖。圖9中省略成像光束I及影像傳感器210的圖標及標號。於圖9中，第一稜鏡221與第二稜鏡222如圖5A中所示相貼合，第二稜鏡222沿著貼合面相對第一稜鏡221平移於第一位置P1』及第二位置P2』之間，如箭頭a』所示。除此之外，圖9與圖6不同之處在於，第三稜鏡223與第四稜鏡224相貼合，且第四稜鏡224沿著貼合面相對第三稜鏡223平移於第三位置P3』及第四位置P4』之間，如箭頭b』所示。一方面同樣使第四稜鏡224於平移時的進程控制較為穩定，另一方面第四稜鏡224相對第三稜鏡223於第三位置P3』及第四位置P4』間的平移具有平行於第三稜鏡223或第四稜鏡224的頂角方向的位移分量。此外，於圖9中，第四稜鏡224相對第三稜鏡223於第三位置P3』及第四位置P4』間的平移更平行於第四稜鏡224的一側面。
同樣，成像光束I入射第三稜鏡223及第四稜鏡224時，亦分別傾斜於第三稜鏡223入光面的法線K3及第四稜鏡224入光面的法線K4。除了減少光軸上各光學組件間的反射幹擾外，亦同樣為適應前述兩稜鏡貼合時的考慮。
如此一來，通過貼合的第一稜鏡221及第二稜鏡222間的相對平移，以及通過貼合的第三稜鏡223及第四稜鏡224間的相對平移，亦可同樣有如圖7所示，導引成像光束I成像於影像傳感器210的感測面上沿著X-Z平面的不同區域。此時，例如以壓電材料來精細控制第二稜鏡222及第四稜鏡224的平移尺度，同樣可達到解析度增加四倍的效果。當然，也能分別設計兩稜鏡221及222間貼合與否及兩稜鏡223及224間貼合與否。
本領域的技術人員亦可以明了，實例一及實例二中的各稜鏡雖以楔形稜鏡為例作說明，但顯然可視需要採用一般各種稜鏡來達成同樣的效果，且楔形稜鏡的側面形狀同樣可採用各種三角形以因應製造上或使用上的考慮。再者，例如實例二中的第一稜鏡221及第三稜鏡223經由適當的配置後亦能夠相貼合，亦即第一稜鏡221及第三稜鏡223為一體成形，或第一稜鏡221及第三稜鏡223合為一雙合鏡。此外，提高控制稜鏡間相對位移的精度，使得例如第二稜鏡222能相對第一稜鏡221平移於三個位置之間或以上，亦能更提高解析度。
當然，由第一稜鏡221相對於第二稜鏡222作平移，第三稜鏡223相對於第四稜鏡224作平移，或第一稜鏡221及第二稜鏡222設置於第三稜鏡223及第四稜鏡224與影像傳感器210之間，同樣皆有前述的一維或二維的控制效果。此時成像光束I與各稜鏡入光面的法線的傾斜關係亦可隨的調整。只要成像裝置200通過其稜鏡組220中稜鏡間的相對平移的設計，導引成像光束I成像於影像傳感器210的不同區域而達到增加解析度的目的，皆不脫離本發明的技術範圍。
本發明上述實施例所披露的可調整解析度的成像裝置，通過其稜鏡組中稜鏡間的相對平移的設計，導引成像光束成像於影像傳感器的不同區域，達到增加解析度的目的。避免擷取影像與待擷取影像間的誤差問題外，亦無須增加影像傳感器的傳感器組數量，並能應用於面陣列傳感器。另外，以上各實施例中以獲取一周期的影像信息為例進行說明，實際應用中，用於多周期的影像獲得並無不可。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例披露如上，然其並非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神和範圍的前提下可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以本發明的權利要求為準。
權利要求
1.一種可調整解析度的成像裝置，包括一影像傳感器；以及一稜鏡組，用以導引一成像光束至該影像傳感器，該稜鏡組包括一第一稜鏡；及一第二稜鏡，相對該第一稜鏡平移於一第一位置及一第二位置之間，且該第一稜鏡及該第二稜鏡的頂角方向相差180度；其中，當該第二稜鏡相對該第一稜鏡位於該第一位置時，經由該第一稜鏡及該第二稜鏡的該成像光束成像於該影像傳感器的一第一區域，當該第二稜鏡相對該第一稜鏡位於該第二位置時，經由該第一稜鏡及該第二稜鏡的該成像光束成像於該影像傳感器的一第二區域。
2.如權利要求1所述的成像裝置，還包括一鏡頭，其中該稜鏡組設置於該鏡頭及該影像傳感器之間。
3.如權利要求1所述的成像裝置，還包括一鏡頭，其中該鏡頭設置於該稜鏡組及該影像傳感器之間。
4.如權利要求1所述的成像裝置，其中該影像傳感器為一線陣列傳感器。
5.如權利要求1所述的成像裝置，其中該影像傳感器於該第二稜鏡相對該第一稜鏡平移至該第一位置及該第二位置時進行曝光操作。
6.如權利要求1所述的成像裝置，其中該第一稜鏡及該第二稜鏡為楔形稜鏡。
7.如權利要求1所述的成像裝置，其中該成像光束入射該第一稜鏡及該第二稜鏡時，分別傾斜於該第一稜鏡入光面的法線及該第二稜鏡入光面的法線。
8.如權利要求7所述的成像裝置，其中入射該第二稜鏡的該成像光束實質上垂直於該第二稜鏡的頂角方向平面。
9.如權利要求1所述的成像裝置，其中該第二稜鏡相對該第一稜鏡於該第一位置及該第二位置間的平移具有垂直於該第一稜鏡或該第二稜鏡的頂角方向平面的位移分量。
10.如權利要求1所述的成像裝置，其中該第二稜鏡相對該第一稜鏡於該第一位置及該第二位置間的平移具有平行於該第一稜鏡或該第二稜鏡的頂角方向的位移分量。
11.如權利要求10所述的成像裝置，其中該第二稜鏡相對該第一稜鏡於該第一位置及該第二位置間的平移平行於該第二稜鏡的一側面。
12.如權利要求11所述的成像裝置，其中該第一稜鏡與該第二稜鏡相貼合，且該成像光束入射該第一稜鏡及該第二稜鏡時，分別傾斜於該第一稜鏡入光面的法線及該第二稜鏡入光面的法線。
13.如權利要求1所述的成像裝置，其中該影像傳感器為一面陣列傳感器。
14.如權利要求13所述的成像裝置，其中該稜鏡組還包括一第三稜鏡及一第四稜鏡，該第四稜鏡相對該第三稜鏡平移於一第三位置及一第四位置之間，且該第三稜鏡及該第四稜鏡的頂角方向相差180度；其中，當該第四稜鏡相對該第三稜鏡位於該第三位置時，經由該第三稜鏡及第四稜鏡的該成像光束成像於該影像傳感器的一第三區域，當該第四稜鏡相對該第三稜鏡位於該第四位置時，經由該第三稜鏡及該第四稜鏡的該成像光束成像於該影像傳感器的一第四區域；其中，該第二稜鏡及該第四稜鏡的頂角方向夾一預設角度，該預設角度大於0度且小於180度。
15.如權利要求14所述的成像裝置，其中該預設角度實質上為90度。
16.如權利要求14所述的成像裝置，其中該影像傳感器於該第二稜鏡相對該第一稜鏡平移至該第一位置及該第二位置，且該第四稜鏡相對該第三稜鏡平移至該第三位置及該第四位置時，進行曝光操作。
17.如權利要求14所述的成像裝置，其中該第三稜鏡及該第四稜鏡為楔形稜鏡。
18.如權利要求14所述的成像裝置，其中入射該第三稜鏡的該成像光束實質上垂直於該第三稜鏡的頂角方向平面。
19.如權利要求14所述的成像裝置，其中該第一稜鏡及該第三稜鏡為一體成形。
20.如權利要求14所述的成像裝置，其中該第一稜鏡及該第三稜鏡合為一雙合鏡。
21.如權利要求14所述的成像裝置，其中該第四稜鏡相對該第三稜鏡於該第三位置及該第四位置間的平移具有垂直於該第三稜鏡或該第四稜鏡的頂角方向平面的位移分量。
22.如權利要求14所述的成像裝置，其中該第四稜鏡相對該第三稜鏡於該第三位置及該第四位置間的平移具有平行於該第三稜鏡或該第四稜鏡的頂角方向的位移分量。
23.如權利要求21所述的成像裝置，其中該第四稜鏡相對該第三稜鏡於該第三位置及該第四位置間的平移平行於該第四稜鏡的一側面。
24.如權利要求23所述的成像裝置，其中該第一稜鏡與該第二稜鏡相貼合，該第三稜鏡及該第四稜鏡相貼合，且該成像光束入射該第一稜鏡及該第二稜鏡時，分別傾斜於該第一稜鏡入光面的法線及該第二稜鏡入光面的法線，該成像光束入射該第三稜鏡及該第四稜鏡時，分別傾斜於該第三稜鏡入光面的法線及該第四稜鏡入光面的法線。
全文摘要
可調整解析度的成像裝置包括影像傳感器以及稜鏡組，稜鏡組用以導引成像光束至影像傳感器。稜鏡組包括第一稜鏡及第二稜鏡，第二稜鏡相對第一稜鏡平移於第一位置及第二位置之間，且第一稜鏡及第二稜鏡的頂角方向相差180度。而當第二稜鏡相對第一稜鏡位於第一位置時，經由第一稜鏡及第二稜鏡的成像光束成像於影像傳感器的第一區域。當第二稜鏡相對第一稜鏡位於第二位置時，經由第一稜鏡及第二稜鏡的成像光束成像於影像傳感器的第二區域。
文檔編號H04N5/335GK101055343SQ20061007530
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者陳俊 申請人:明基電通信息技術有限公司