[发明专利]时间和透明度变化的孔径

说明书

本公开涉及时间和透明度变化的孔径。系统和装置包括：多个透镜元件；以及孔径模块，其耦合到多个透镜元件并且包括像素阵列，其中孔径模块被配置为在图案和透明度上是可变的。关键词包括可变孔径和像素。

技术领域

本公开涉及可变孔径，并且更具体地，涉及时间变化和透明度变化的孔径。

背景技术

典型地，透镜中的光圈(iris)形成关闭以改变通过成像系统的光的量的孔径(aperture)。光圈有时可以被完全关闭以充当快门。

图1是包括各种透镜或光学元件110、112、114、116和光圈120的常规透镜系统100的简图。在图1中，入射在透镜元件110、112上的光线140穿过光圈120和透镜元件114、116并落在图像传感器142上。

光圈120的叶片122形成开口或孔径130。光圈开口(或孔径)的形状也影响图像再现。术语“孔径”与“光圈”可以互换使用。在图1中，孔径的形状可以具有尖的边缘124。例如，拥有具有尖的边缘(通常大多数透镜)的孔径可以导致对于强光源的星形图案或者焦点外区域被紧张地详述(nervously-detailed)而不是具有平滑的散景。这对于某些目的来说可能不是所期望的。因此，可能期望会在更令人愉悦地呈现的散景中导致相对圆形的离焦盘的圆形孔径。为了实现该目的，透镜设计者通常增加叶片的数量以改善由叶片形成的孔径的圆形形状。但是，添加叶片增加了透镜系统的复杂性并且会引起意料之外的操作问题。

进一步地，散景常常不仅取决于孔径形状，而且也取决于光学器件。因此，即使孔径形状是基本上圆形的，透镜设计本身也可能导致不良的散景。例如，当离焦环在盘内部具有较显著的外缘或环时，常常产生粗糙的散景。为了解决这个问题，一些透镜可以在孔径附近包括切趾(apodisation)滤光器来软化盘的边缘。切趾滤光器类似于配置为在距离孔径中心更远的区域中衰减更多的光的中性密度滤光器。但是，这种滤光器通常被设计用于一种孔径尺寸。因此，滤光器将需要随着其它参数的改变(诸如，改变成像系统的孔径尺寸、焦距(在变焦透镜中)或聚焦距离)而改变。

发明内容

本公开提供用于通过孔径模块控制光衰减的变化。

在一种实现中，公开了一种系统。该系统包括：多个透镜元件；以及孔径模块，其耦合到多个透镜元件并且包括像素阵列，其中孔径模块被配置为透明度对于每一个像素是可变的。

在另一实现中，公开了一种装置。该装置包括：接收入射光线的多个光学元件；以及耦合到多个光学元件的像素阵列，其中像素阵列被配置为透明度是可变的以处理光线。

在一种实现中，公开了一种控制孔径模块的透明度的变化的方法。该方法包括：通过控制像素阵列来变化孔径模块的有效形状和透明度；确定在固定的时段上有效形状和透明度的期望的变化；如果确定期望的透明度是固定的，那么控制像素阵列以在固定的时段上保持形状和透明度固定；以及如果确定期望的透明度是可变的，那么控制像素阵列以在固定的时段上变化形状和透明度。

根据通过示例的方式说明本公开的各方面的本描述，本公开的其它特征和优点应当是显而易见的。

附图说明

本公开的细节，无论其结构还是操作，都可以通过研究附图部分地收集，其中，相同的标号指代相同的部分，并且其中：

图1是包括各种透镜元件和光圈的常规透镜系统的简图；

图2是根据本公开的一种实现的透镜系统的简图；

图3是根据本公开的另一实现的透镜系统的简图；

图4是根据本公开的一种实现的孔径模块的简图；

图5是根据本公开的另一实现的孔径模块的简图；

图6示出具有像同心环一样布置的像素元件并且被设计为具有大孔径的孔径模块；