对比文件名称:2009-01-01_发明申请_US20090005112A1 Optical imaging system configurations for handheld devices
目标专利名称:使用无视差假影的折叠式光学器件的多相机系统 CN110647000B
模型名称:GPT-4
作为资深专利代理师,我已对目标专利CN110647000B的说明书和权利要求进行了深入理解。该专利的核心在于通过特定的几何关系(镜平面位于相机投影中心与虚拟投影中心连线的中点并与之正交)来配置折叠式光学阵列相机,从而消除因视差导致的图像拼接假影。对比文件US20090005112A1主要涉及手持设备(如手机)的成像系统配置,其核心目的是在设备厚度有限的情况下,通过折叠光路等方式实现较长的焦距或同时捕获多个图像。它公开了包含多个成像单元(可视为“相机”)的系统,这些单元可将图像投影到图像传感器的不同区域。然而,对比文件完全未提及“虚拟投影中心”这一关键概念,也未描述为实现无视差成像而将反射表面(镜平面)设置在特定几何位置(即连接真实相机投影中心与虚拟投影中心的线段中点并正交)的技术方案。其多个成像单元的设计主要是为了节省空间、实现不同功能(如前后摄像头)或不同分辨率,并未涉及解决视差假影问题。
## 特征比对表格 ##
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**:所述系统包括:多个相机的阵列,其经定位以捕获表示所述目标场景的多个部分的图像数据,所述阵列具有共用的虚拟投影中心<br>**判断结果**:未直接公开,也未隐含公开 | 对比文件说明书第[0062]段:“The image sensor 1 may be divided to two or more regions, for example as shown at 12 and 13. Images captured by different imaging units, for example as shown at 4 and 200, are separately and optionally simultaneously projected on each one of the regions...” 图6、8A-C等示出了多个成像单元(3, 4, 200, 250等)向图像传感器1的不同区域(12, 13)投影图像。 | **论述**:目标专利的“共用的虚拟投影中心”是一个核心概念,指阵列中所有相机在经过光学折叠后,其视野看起来都源自空间中的同一个点(虚拟相机位置),这是实现无视差成像的关键。对比文件确实公开了“多个成像单元的阵列”,这些单元可以捕获不同场景或同一场景的不同部分(如图6、8A-C)。然而,对比文件从头至尾都未提及“虚拟投影中心”(virtual projection center)这一概念,也未描述任何技术特征使得所有成像单元的投影看起来像是来自空间中的一个共用点。对比文件中多个成像单元的光路是独立的,其设计目的主要是为了在有限空间内布置不同功能的摄像头(如前后摄像头)或实现不同焦距,并非为了解决视差问题而建立一个共用的虚拟视角。因此,本领域技术人员阅读对比文件后,无法毫无疑义地得出或通过合理推断得出技术特征A。 |
| **技术特征B**:所述多个相机中的每一者经定位以捕获所述图像数据的表示所述目标场景的所述多个部分中的各部分的一部分图像数据,且所述多个相机中的每一者包括:图像传感器<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0062]段:“The image sensor 1 may be divided to two or more regions... Images captured by different imaging units... are separately... projected on each one of the regions...” 第[0066]段:“The linear imaging unit 3 projects a first image of a first scene on one region 12 of the image sensor 1. The folded imaging unit 4... projects a second image of a second scene on another region 13 of the image sensor 1.” | **论述**:对比文件明确公开了系统包括多个成像单元(如线性成像单元3和折叠成像单元4),每个单元捕获场景(可能是同一场景的不同部分或不同场景)的图像,并将其投影到图像传感器1的特定区域(12, 13)。图像传感器1虽然在物理上可能是一个器件,但其被划分为对应于不同成像单元的不同区域,每个区域功能上等同于为对应成像单元服务的“图像传感器”。这直接公开了每个相机包括一个(功能上的)图像传感器以捕获部分图像数据的技术特征。 |
| **技术特征C**:透镜组合件,其包括至少一个透镜,所述透镜组合件具有投影中心<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0042]段:“The linear imaging unit 25 comprises an optical element, such as a lens, or a set of parallel optical elements 17...” 第[0054]段:“...the folded imaging unit 4 comprises a set of optical elements, such as lenses, as shown at 17...” 第[0047]段提到了“光学轴14(optical axis 14)”。对于成像系统而言,透镜组合件的光学轴线经过其投影中心(如入射光瞳中心),这是本领域的公知常识。 | **论述**:对比文件多次描述了成像单元(无论是线性还是折叠式)都包含至少一个透镜或一组透镜(光学元件17)。成像透镜组合件必然具有一个投影中心(例如入射光瞳中心),这是光学系统的基本属性。对比文件提到了“光学轴(optical axis)”,该轴线即穿过透镜组合件投影中心。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件得出每个成像单元都包括具有投影中心的透镜组合件这一技术特征。 |
| **技术特征D**:以及第一反射性表面,其经定位以将表示所述目标场景的所述多个部分中的一者的入射光朝所述透镜组合件反射,<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0054]段:“...one or more path-diversion elements, as shown at 6... The path-diversion element 6 may comprise a reflective element, such as a mirror...” 图4、7B等示出了路径转向元件(镜子6)将来自场景的光反射向透镜组17。 | **论述**:对比文件明确公开了在折叠成像单元(如单元4)中使用路径转向元件(6),该元件可以是反射性元件如镜子。如图4所示,镜子6将来自图像捕获光圈8的入射光反射,使其转向并射向透镜组17。这直接公开了“第一反射性表面”(即镜子6)被定位为将来自目标场景的入射光朝透镜组合件反射的技术特征。 |
| **技术特征E**:所述第一反射性表面提供于平面内,<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0058]段:“Optionally, the path-diversion element 6 is mounted in 45° degrees angle...” 第[0060]段:“Optionally, the path-diversion element 6 is mounted in an acute angle...” 镜子的反射表面本身是平面,并且以一定角度安装,这必然意味着该反射表面位于一个特定的平面内。 | **论述**:对比文件中描述的反射性元件(如镜子)本身具有一个反射表面,该表面是平面。对比文件描述了该镜子以特定角度(如45度或锐角)安装。一个以特定角度安装的平面镜,其反射表面必然位于一个空间平面内。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地得出“第一反射性表面提供于平面内”这一技术特征。 |
| **技术特征F**:所述平面位于沿着将所述透镜组合件的所述投影中心与所述虚拟投影中心相连接的线的中点,且以一角度与所述线正交<br>**判断结果**:未直接公开,也未隐含公开 | 对比文件未提及“虚拟投影中心”,也未描述反射表面(镜平面)与连接“透镜组合件投影中心”和“虚拟投影中心”的线之间的任何几何关系,特别是中点正交关系。 | **论述**:这是目标专利最核心、区别于现有技术的创新点。该特征限定了镜平面特定的空间几何位置:它必须位于连接真实相机透镜的投影中心与一个共用的“虚拟投影中心”的线段的中点处,并且与该线段垂直。这一特定几何关系是确保所有相机视野经过反射后看起来源自同一虚拟点、从而消除视差假影的关键。对比文件虽然公开了反射表面(镜子)位于某个平面内,但完全没有提及“虚拟投影中心”这个概念,更未描述镜平面需要满足上述特定的中点正交几何条件。对比文件中镜子的角度设置(如45度)是为了折叠光路以适应设备形状,而非为了建立虚拟投影中心以消除视差。因此,该技术特征既未被直接公开,也无法从对比文件公开的内容中合理推断出来。 |
| **技术特征G**:表面,其位于所述阵列与所述目标场景之间,所述表面包括光圈,所述光圈经定位以允许表示所述目标场景的光传递到所述多个相机中的每一者的所述第一反射性表面<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0059]段:“...the folded optical axis 14 is designed to pass via an image-capture aperture 8...” 图3、4、7B等明确示出了图像捕获光圈(8, 7, 302等)位于设备外壳上,允许场景光进入并到达反射元件(如镜子6)。 | **论述**:对比文件明确描述了成像系统包括图像捕获光圈(如8, 7, 302)。如图3、4、7B所示,这些光圈位于设备外壳(即位于成像单元阵列与外部目标场景之间)上,其作用正是允许表示目标场景的光线进入设备内部,并传递到路径转向元件(如第一反射性表面镜子6)。这直接公开了技术特征G。 |
| **技术特征H**:处理器<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件说明书第[0004]段:“The image sensor comprises one or more electronics components including... an analog and/or a digital processing circuitry that is associated therewith.” 第[0019]段:“...selected steps of the method and system of the invention could be described as being performed by a data processor...” | **论述**:对比文件明确记载图像传感器包含处理电路(processing circuitry),并且整个发明的方法和系统步骤可以由数据处理器(data processor)执行。在电子成像系统中,处理图像数据必然涉及处理器。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地得出该系统包括处理器的技术特征。 |
| **技术特征I**:以及存储器,其存储指令,所述指令配置所述处理器以至少部分地基于包含所述目标场景的所述多个部分中的每一者的所述图像数据,产生所述目标场景的所述图像<br>**判断结果**:《隐含公开》 | 对比文件说明书第[0004]段:“These electrical signals are then processed into digital image data by the processing circuitry.” 第[0066]段:“In such a manner, the image sensor 1 may capture the first and the second images simultaneously or sequentially.” 结合电子设备(如手机)的常规架构,其必然包含存储器用于存储程序指令和数据,处理器执行这些指令来处理捕获的图像数据以产生图像。 | **论述**:对比文件公开了图像传感器捕获图像数据,并由处理电路进行处理以生成数字图像数据。同时,对比文件提到了图像可以同时或顺序捕获。对于本领域技术人员而言,在具有处理器和图像传感器的现代数字成像设备(如手机)中,必然包含存储器(如RAM、ROM或闪存)来存储控制处理器操作的程序指令,以及临时或永久存储图像数据。处理器执行这些存储的指令,来接收来自不同成像单元/传感器区域的图像数据,并对其进行处理(如合成、拼接、编码等)以最终产生目标场景的图像(例如存储在设备中或显示在屏幕上)。这是数字成像系统的常规和必要组成部分。因此,尽管对比文件没有明确文字描述“存储器存储指令配置处理器…产生图像”,但本领域技术人员根据公知常识和对比文件整体披露的内容,能够合理且直接地推断出该技术特征的存在。 |
| **技术特征J**:其中所述多个相机中的每一者的所述图像传感器位于共用平面内。<br>**判断结果**:《直接公开》 | 对比文件图6、8A-C、9、10B、11等示出,图像传感器1是一个整体器件,其感光面位于同一个物理平面内。虽然其被划分为不同区域服务于不同成像单元,但这些区域都位于传感器1的同一基底平面上。 | **论述**:在对比文件所描述的实施例中,无论系统包含多少个成像单元,它们都共享同一个图像传感器1(或其物理上的一个芯片),或者将图像投影到该传感器1的不同区域。该图像传感器1作为一个物理实体,其感光表面(即各个成像单元对应的“图像传感器”功能区)必然位于一个共用的平面内(即传感器芯片的表面)。图6、8A-C等示意图也清晰地显示了这一点。因此,该技术特征被对比文件直接公开。 |
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