[发明专利]紧凑型折叠式摄影机结构

说明书

本发明涉及减小移动电子设备并且特别是智能电话的凸起占用空间和高度的折叠式摄影机和折叠式‑直立式双摄影机。在一些实例中，通过减小折叠式摄影机的后焦平面部分的高度而减小凸起占用空间。在一些实例中，通过减小折叠式摄影机的后焦平面部分和透镜子部分的高度而减小凸起占用空间。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月23日提交的美国临时专利No.62/590,324和2018年1月17日提交的美国临时专利No.62/618,304的优先权，二者与本申请都具有相同的标题。两件申请的内容都通过引用的方式被全文合并在本文中。

技术领域

本文中所公开的实施例总体上涉及数字摄影机，特别是被合并在例如智能电话之类的移动电子设备中的折叠式摄影机和折叠式-直立式双摄影机。

背景技术

近年来，例如蜂窝电话(特别是智能电话)、平板设备和膝上型计算机之类的移动电子设备已变得无所不在。这些设备当中的许多包括一个或两个紧凑型“直立式”摄影机，其中例如包括面对后方的主摄影机(也就是设备背面的摄影机，其背对用户并且常常被用于随意的摄影)以及面对前方的次摄影机(也就是位于设备正面并且常常被用于视频会议的摄影机)。移动电话摄影机并且特别是蜂窝电话摄影机中的一个重要的品质因数是摄影机高度或者摄影机或摄影机透镜的垂直距离。

虽然其性质是相对紧凑的，但是这些摄影机当中的大多数的设计类似于数字静止摄影机的传统设计，也就是说其包括放置在图像传感器之上的透镜套件(或者一连串的几个光学元件)，从而解释了术语“直立式”。透镜套件(也被称作“透镜模块”或者简称作“透镜”)对入射光线进行折射并且将其弯曲，从而在图像传感器上产生场景的图像数据(或“图像”)。这些摄影机的规格在很大程度上由传感器的尺寸和光学器件的高度决定。这些通常通过透镜的焦距(“f”)及其视场(FOV)关联在一起。也就是说，必须在特定尺寸的传感器上成像特定FOV的透镜具有特定的焦距。在这样的摄影机中，焦距的增大通常导致光学器件高度的增大。

近来提出了折叠式摄影机结构(也被简称作“折叠式摄影机”)以便减小紧凑型摄影机的高度(例如参见通过引用的方式被全文合并在本文中的共同所有专利申请US20160044250和PCT/IB2016/052143)。在折叠式摄影机中，参见图1A-1C，添加了例如是棱镜或反射镜的光径折叠元件(后文中称作“OPFE”或“反射元件”)，以便把光传播方向从基本上垂直于移动设备背表面倾斜到基本上平行于移动设备背表面。为了简单起见，反射元件在后文中将被称作“OPFE”。图1A-1C示出了编号为100的已知的折叠式摄影机的各种视图。对于图1A和1B的透视图示出了正交X-Y-Z坐标(“轴”)系。这些坐标适用于所有后面的透视图。对于图1C的侧视图分开示出了其中两个坐标。这些坐标也适用于所有后面的侧视图。所示出的坐标系是示例性的。

为了清楚起见，术语“基本上”在本文中被用来暗示数值在可接受的范围内变化的可能性。根据一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的最多10％的可能变化。根据另一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的最多5％的可能变化。根据另一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的最多2.5％的可能变化。