專利名稱：：具有大傳感器的可拍照電話的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及可拍照電話，尤其涉及可拍照電話中的大傳感器的使用。
背景技術：
：蜂窩電話，無線連接到蜂窩通信網(wǎng)絡的便攜式電話，在許多國家被廣泛使用，支持這種設備的技術得到了很好的發(fā)展，并正飛速前進著。近年來，將照相機引入蜂窩電話已經(jīng)流行起來，在現(xiàn)有技術中廣為人知。例如，題為“Transceiverwithimagecapturedevice”的GB2396994A中描述了安裝在移動電話上的照相機，如題為“TransceiverWithImageCaptureDevice”的WO2004059965中描述的那樣。已經(jīng)知道了各種配置，包括具有能在一端繞可旋轉鉸接打開或關閉的兩個部件的蜂窩電話。例如題為“Collapsiblecellularcommunicationterminalhavingacamerahavingphotographingcontrolfunctionandphotographingcontrolmethodintheterminal”的US20040166829A1中公開了一種具有拍照功能并且能開/閉的折疊式移動通信終端。這種折疊式移動通信終端檢測折頁是否關閉，如果關閉則禁止拍照功能。專利文獻中也描述了具有用于觀看拍攝的圖像的顯示器以及旋轉或滑動元件的蜂窩電話。題為“Portabletelephonehavingarotatingdisplayandtwocameras”的EP1357726A1中描述了一種可折疊的便攜式電話機，其包括具有操作臺部分的下部單元和具有顯示部分的上部單元，以及用于連接下部單元和上部單元使得能夠打開關閉它們的鉸鏈部分，上部單元由顯示部分單元，支持部分單元以及旋轉和滑動機構組成?？膳恼针娫挼湫偷匕ǔ上衲K，其用作圖像獲取器件。傳感器，典型的是CMOS，是具有鏡頭單元的封裝件，組裝起來形成完整的單元。因為在可拍照電話中大小和功率都是重要的限制，這就嚴重限制了組件的技術性能。在本領域中已經(jīng)知道這些模塊的許多設計，并且可以商業(yè)獲得。例如，題為“Imagesensingmodule”的美國專利申請20040233319A1中描述了這樣的一種圖像傳感模塊，其包括電路板，安裝在電路板上并與其電耦合的圖像傳感器，光學鏡頭單元，其安裝在電路板上并可操作地與圖像傳感器相聯(lián)系，這樣圖像傳感器通過光學鏡頭單元獲得物體圖象并產(chǎn)生相應于物體圖像的電輸出，以及電連接器，其安裝在電路板上且具有電耦合到電路板的輸入端口以便接收圖像傳感器的電輸出，和適于電耦合到帶狀電纜的輸出端口。題為“Opticalsystemandimagepickupapparatus”的美國專利申請20040227838A1中描述了一種可選設計。由于可拍照電話的尺寸約束，限制了成像模塊的光學元件和設計。題為“Lenssystem”的美國專利申請20040212901中描述了一種緊湊遠心設計。然而，對于用于可拍照電話的所有成像模塊和鏡頭設計來說尺寸是一個重要的問題。題為“Portablephonewithcamera”的EP1267576A2中建議將照相機安裝在連接可拍照電話的兩部分的可旋轉鉸接上。然而，這種配置仍嚴重限制了可拍照電話的可用空間。在解決尺寸約束的努力中，不同的發(fā)明家已經(jīng)提出了各種配置。題為“Mobileterminaldevicewithcamera”的美國專利申請20040228075A1中描述了一種具有照相機的移動電話設備，其包括連接第一罩殼和第二罩殼的連接部分，以及配置在連接部分中的照相機模塊。以這種方式可以在照相機模塊中得到光軸的足夠長度。然而，這種設計要求用戶繞光軸旋轉可拍照電話的兩半來打開或關閉。因此，這種方法的可用性成了問題。在提高可拍照電話獲得的圖像質量的努力中，生產(chǎn)廠家已經(jīng)增加了可拍照電話中所采用的傳感器的分辨率。雖然這增加了傳感器捕獲的像素數(shù)，但是并沒有提高所捕獲信息的質量。捕獲信息的質量依賴于像素的物理尺寸，因為更大的像素會捕獲更多的光子并提高傳感器的信噪比。如果在傳感器的物理尺寸保持恒定的同時增加了傳感器的分辨率，則減小了像素本身大小，并增加了相關的噪聲電平。因此，這種傳感器往往具有差的低光或高速性能。因此需要一種改進的可拍照電話，其在低光和高速條件下具有改進的圖像質量。
發(fā)明內容根據(jù)一個實施例，提供了一種具有集成照相機的便攜式電話，其包括a)機身，其具有位于機身的中心和第一端的薄部分，和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度至少大2.5％；以及b)照相機，其包括位于厚部分中的數(shù)字成像傳感器和鏡頭。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種具有集成照相機的便攜式電話，其包括a)機身，其具有位于機身中心和第一端的薄部分和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度至少大10％；b)第二薄部分，其可旋轉地連接到第一端的薄部分；以及c)照相機，其包括位于厚部分中的數(shù)字成像傳感器和鏡頭。本發(fā)明的優(yōu)勢在于可拍照電話具有改進的圖像質量和可用性。參考附圖，閱讀以下優(yōu)選實施例的詳細說明和隨附的權利要求，將更清楚地理解和評價本發(fā)明的這些以及其他方面、目的、特征和優(yōu)勢。在以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述中參考了附圖，其中圖1是本發(fā)明的一個實施例的透視圖；圖2是圖1的另一視圖；圖3a是具有兩個可旋轉地連接的部件的本發(fā)明的可替換實施例的透視圖；圖3b是旋轉了部件的圖3a的透視圖；圖4是部件旋轉了約270度的圖3a的透視圖；圖5a-5c是根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的傳感器和鏡頭的可替換配置的透視圖；圖6示出了本發(fā)明的又一個實施例的光程；圖7是圖1、2、3a、3b和4的實施例的側面視圖表示；圖8是采用鏡頭蓋的本發(fā)明的可替換實施例的側面視圖表示；圖9a和9b是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一可選實施例的變焦鏡頭地使用的側視圖；圖10是本發(fā)明的另一修改實施例的部分側視圖；圖11a和11b是示出了本發(fā)明的又一修改實施例的側視圖。具體實施例方式參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的可拍照電話的一個實施例包括機身10，其具有位于機身的中心和第一端的厚度為T1的薄部分12和與薄部分12相鄰的位于第二端的厚部分14，其中厚部分14的厚度T2大于主體薄部分12的最大厚度T1；以及照相機16，其包括位于厚部分14中的數(shù)字成像傳感器20和鏡頭22。傳感器典型為平面的，并包括硅集成電路，通常是但不總是CMOS.器件。優(yōu)選地，厚度T2比T1至少大10％。在所示的特定實施例中，T2是T1的約兩倍厚。參考圖3a，在本發(fā)明的第二實施例中，第二薄部分26可旋轉地與薄部分12在第一端27相連，例如通過鉸接18相連。第二薄部分26的厚度T3小于或等于薄部分12的厚度T1。在優(yōu)選配置中，厚部分14的厚度基本上等于薄部分12和第二薄部分26的厚度T1和T3的和。如圖3和4所示，在優(yōu)選配置中，第二薄部分26并沒有在厚部分14上面延伸，所以可拍照電話的總厚度沒有增加。這樣，在厚部分14中可以為包括傳感器20和鏡頭22或多個鏡頭元件的成像模塊提供更大的空間，而實際上并未增加可拍照電話的總寬度。在一些商業(yè)可拍照電話中，每個薄部分12、26約為1cm厚，因此光程的的可用空間被限制在1cm。根據(jù)本發(fā)明，提供了具有兩倍該距離的光程30。參考圖3b，使用本領域中公知的且可商業(yè)獲得的設計，第二薄部分26可以繞鉸接18旋轉，以打開可拍照電話。使用可拍照電話的薄部分12和26以支撐用戶界面，用戶界面例如包括選擇按鈕28和顯示器40，這些在可拍照電話上一般都能找到。參考圖4，在本發(fā)明的又一個實施例中，可拍照電話包括與鏡頭22相關的按鈕或其他快門觸發(fā)機構42，以獲取圖像。這種快門觸發(fā)機構42可以使電子的或機械的，可以如圖所示安裝在厚部分14上，或者安裝在薄部分12或第二薄部分26上。如圖4所示，這種配置下提供可用圖象顯示界面的一種方式是通過旋轉第二薄部分約270度，打開照相機，然后將其舉起，顯示器40面向用戶，鏡頭和傳感器(如圖1和2所示)面向要獲取的場景?？蛇x地，薄部分可以按任何合適的方式安裝，這樣其可以旋轉/移動到一位置，在該位置當鏡頭面對物體時顯示器40面向用戶，如虛線所示。然后可以觸發(fā)快門觸發(fā)機構捕獲場景。在這種配置中，當薄部分和第二薄部分12和26并沒有相對旋轉時顯示器40位于第二薄部分，面向薄部分。在現(xiàn)有技術的典型可拍照電話中，可拍照電話的機身的長度大于其寬度，且其寬度大于厚度。在本發(fā)明中，可以對成像模塊中的傳感器和鏡頭采用各種布置。參考圖5a，在一種布置中，傳感器具有基本上垂直于線60設置的平表面，線60平行于便攜式電話的長度區(qū)域。在這種布置中，通過將可拍照電話的端面對準要拍攝的場景來捕獲圖像。鏡頭位于可拍照電話的端面。參考圖5b，在第二布置中，傳感器具有基本垂直于線62設置的平面，線62平行于便攜式電話寬度的延伸。在這種布置中，通過將可拍照電話的側面對準要拍攝的場景來捕獲圖像。鏡頭22位于可拍照電話的側面。參考圖5c，在第三布置中，傳感器具有基本垂直于線64設置的平面，線64平行于便攜式電話厚度的延伸。在這種布置中，通過將可拍照電話的正面或背面對準要拍攝的場景來捕獲圖像。鏡頭22位于可拍照電話的正面(如圖所示)或背面。如圖10所示，傳感器本身可以比厚端14大，因此最大化傳感器可用的空間，同時仍保持了小的照相機輪廓。僅必須的是穿過鏡頭22的光線能夠使傳感器的整個可用成像表面都曝光，如光線A和B所示。圖10的實施例使用了薄部分12的一部分，當鏡頭22被提供在厚部分14的前側15時可以使用薄部分12提供更大的傳感器20。使用折疊的或不折疊的光程30(參考圖6-9)的可替換光學設計是可能的。例如，如圖6所示，傳感器20可以放置在鄰近且平行于可拍照電話的側面(如圖5b所示)，但是鏡頭22位于可拍照電話的端部或頂部(如圖5a和5c所示)。如本領域公知的，可以在光程30中采用彎曲反射元件或非球面透射元件32，以最優(yōu)化圖像質量且最小化成像模塊的尺寸。本發(fā)明的又一個優(yōu)勢在于可以用可拍照電話的厚部分14容納其他器件。例如，可以利用可拍照電話的厚部分14容納麥克風或揚聲器，以提供常規(guī)的音頻功能?？蛇x地或額外地，可以采用撓性鏡頭蓋來保護鏡頭。參考圖7，示出了適合于圖1到5a的實施例的不包括保護性鏡頭蓋的設計。在這種情況下，鏡頭暴露在環(huán)境中，受到諸如劃傷等損害。圖8示出了采用具有手柄48的撓性鏡頭蓋46的可選方案，其沿著開口44中的軌道滑行以暴露或保護鏡頭22。撓性鏡頭蓋可以用撓性材料制造，或可以是非彈性元件(如拉蓋書桌中那樣的)的連接系列。鏡頭蓋可以機械地或電地操作。參考圖9a和9b，可以利用厚部分14容納更多復雜的光學系統(tǒng)來提高圖像質量并擴展可拍照電話能夠捕獲的場景的范圍。例如，在此外殼內可放入光學變焦系統(tǒng)50。如圖9a所示，光學變焦系統(tǒng)是收縮的；如圖9b所示，其是延伸的。參考圖11a和11b，示出了實施例，其中薄部分26繞鉸接8沿著機身10的長度方向旋轉，露出了薄部分12上的顯示器40和選擇按鈕28。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有集成照相機的便攜式電話包括機身，其具有位于機身的中心和第一端的薄部分和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分，且其中厚部分的厚度T2比主體部分的最大厚度T1至少大2.5％；以及包括位于厚部分中的數(shù)字成像傳感器和鏡頭的照相機。例如，有效面積為16mm×10mm、分辨率為1000×1000(短距下為每像素10微米)的傳感器通過在傳感器有效面積的一維或兩維上增加5％的分辨率則可以顯著提高性能，引起傳感器空腔的物理尺寸在至少一維上增加高達5％。因此，厚部分T2比薄部分T1至少厚5％使得可以采用具有顯著改進的性能的更大的傳感器?？蛇x地，將像素面積增加5％導致信噪比的明顯減小，傳感器有效面積的邊長增加2.5％，且傳感器空腔的物理尺寸在至少一維上相應增加高達2.5％。因此，具有比薄部分的厚度T1至少厚2.5％的厚度T2的厚部分使得可以采用具有改進性能的更大的傳感器。在一些情況中，5％的改進性能也許不夠。因此，通過使厚部分14的厚度T2比第一薄部分12的厚度T1厚至少10％，優(yōu)選為25％，則可以獲得更進一步的改進結果。如果第一薄部分12的厚度T1和第二薄部分26的厚度T3基本相等，則厚部分14的厚度T2將比薄部分12的厚度T1厚約100％。本發(fā)明提供了一種用于在可拍照電話中提供增加了尺寸的傳感器和更復雜光學系統(tǒng)，該電話增加了可拍照電話的整體厚度的裝置，因此提供了改進的圖像質量，同時沒有降低可拍照電話的可用性。已經(jīng)參考特定的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是將要理解的是在本發(fā)明的精神和范圍之內可以實現(xiàn)各種改變和修改。部件列表10可拍照電話機身12薄部分14厚部分15前側16照相機18鉸接20傳感器22鏡頭26第二薄部分27第一端28按鈕30光程32彎曲反射/非球面透射元件40顯示器42快門觸發(fā)機構44開口46鏡頭蓋48手柄50變焦鏡頭60線62線64線權利要求1.一種具有集成照相機的便攜式電話，包括a)機身，其具有位于機身中心和第一端的薄部分和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少2.5％；以及b)照相機，其包括位于厚部分中的數(shù)字成像傳感器和鏡頭。2.權利要求1的便攜式電話，進一步包括在第一端與薄部分可旋轉連接的第二薄部分。3.權利要求2的便攜式電話，其中厚部分的厚度大于第二薄部分的厚度。4.權利要求2的便攜式電話，其中厚部分的厚度基本上等于或小于薄部分和第二薄部分一起的厚度。5.權利要求1的便攜式電話，其中第二薄部分的長度等于或小于主體部分。6.權利要求1的便攜式電話，其中第一薄部分的長度等于或小于第二薄部分。7.權利要求1的便攜式電話，其中主體部分的長度大于其寬度，且主體部分的寬度大于其厚度。8.權利要求1的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話長度的延伸平行的線。9.權利要求8的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的端面。10.權利要求1的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話厚度的延伸平行的線。11.權利要求10的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的正面或背面。12.權利要求1的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話寬度的延伸平行的線。13.權利要求12的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的側面。14.權利要求10的便攜式電話，其中傳感器是CMOS傳感器。15.權利要求1的便攜式電話，其中照相機的光程是引入反射鏡的折疊路徑。16.權利要求2的便攜式電話，其中第二薄部分相對于薄部分的旋轉大于180度。17.權利要求2的便攜式電話，進一步包括位于主體或厚部分中的用于獲取圖像的快門觸發(fā)機構。18.權利要求2的便攜式電話，進一步包括位于第二薄部分中的顯示器，當薄部分和第二薄部分沒有彼此相對旋轉時，該顯示器面向薄部分。19.權利要求16的便攜式電話，其中旋轉第二薄部分位于面向用戶的位置，厚部分中的傳感器面向場景，并獲取圖像。20.權利要求1的便攜式電話，進一步包括位于厚部分中的麥克風或揚聲器。21.權利要求1的便攜式電話，進一步包括位于厚部分中的光學變焦元件。22.權利要求1的便攜式電話，進一步包括位于厚部分的撓性可伸縮鏡頭蓋。23.權利要求1的便攜式電話，其中傳感器延伸到薄部分的至少一部分中。24.權利要求23的便攜式電話，其中傳感器平行于所述電話的平側放置。25.權利要求23的便攜式電話，其中第二薄部分在不用狀態(tài)蓋住鏡頭。26.權利要求23的便攜式電話，其中薄部分旋轉，以便當鏡頭對準物體獲取圖像時，電話中的顯示器面向用戶。27.權利要求1的便攜式電話，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少10％。28.權利要求1的便攜式電話，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少25％。29.權利要求1的便攜式電話，其中厚部分的厚度大約是主體部分厚度的兩倍。30.一種具有集成照相機的便攜式電話，包括a)機身，其具有位于機身中心和第一端的薄部分和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少10％；b)第二薄部分，其可在第一端與薄部分旋轉地連接；c)照相機，其包括位于厚部分中的數(shù)字成像傳感器和鏡頭。31.權利要求30的便攜式電話，其中第二薄部分的長度等于或小于主體部分。32.權利要求30的便攜式電話，其中第一薄部分的長度等于或小于第二薄部分。33.權利要求30的便攜式電話，其中主體部分的長度大于其寬度，主體部分的寬度大于其厚度。34.權利要求30的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話長度的延伸平行的線。35.權利要求31的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的端面。36.權利要求30的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話厚度的延伸平行的線。37.權利要求36的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的正面或背面。38.權利要求30的便攜式電話，其中傳感器具有平表面，該平表面被安排為基本上垂直于與便攜式電話寬度的延伸平行的線。39.權利要求39的便攜式電話，其中鏡頭位于厚部分的側面。40.權利要求36的便攜式電話，其中傳感器是CMOS傳感器。41.權利要求30的便攜式電話，其中照相機的光程是引入反射鏡的折疊路徑。42.權利要求30的便攜式電話，其中第二薄部分相對于薄部分的旋轉大于180度。43.權利要求30的便攜式電話，進一步包括位于主體或厚部分中的用于獲取圖像的快門觸發(fā)機構。44.權利要求30的便攜式電話，進一步包括位于第二薄部分的顯示器，當薄部分和第二薄部分不相對彼此旋轉時該顯示器面向薄部分。45.權利要求42的便攜式電話，其中旋轉第二薄部分位于面向用戶的位置，厚部分中的傳感器面向場景，并獲取圖像。46.權利要求30的便攜式電話，進一步包括位于厚部分中的麥克風或揚聲器。47.權利要求30的便攜式電話，進一步包括位于厚部分中的光學變焦元件。48.權利要求30的便攜式電話，進一步包括位于厚部分中的撓性可伸縮鏡頭蓋。49.權利要求31的便攜式電話，其中傳感器延伸到薄部分的至少一部分中。50.權利要求49的便攜式電話，其中傳感器平行于所述電話的平側放置。51.權利要求49的便攜式電話，其中第二薄部分在不使用狀態(tài)蓋住鏡頭。52.權利要求49的便攜式電話，其中薄部分旋轉，以便當鏡頭對準物體捕獲圖像時，電話中的顯示器面向用戶。53.權利要求30的便攜式電話，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少10％。54.權利要求30的便攜式電話，其中厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少25％。55.權利要求30的便攜式電話，其中厚部分的厚度約為主體部分厚度的兩倍。全文摘要具有集成照相機的可拍照電話，包括機身，機身具有位于機身中心和第一端的薄部分(27)和與主體部分相鄰的位于第二端的厚部分(14)。厚部分的厚度比主體部分的最大厚度厚至少2.5％?；驹诤癫糠种刑峁┝藬?shù)字成像傳感器?？梢脏徑谝槐〔糠痔峁┤芜x的第二薄部分(26)。文檔編號H04M1/02GK101147384SQ200680009242公開日2008年3月19日申請日期2006年3月7日優(yōu)先權日2005年3月23日發(fā)明者R·S·科克申請人:伊斯曼柯達公司