CN105245771B - 移动相机系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了移动相机系统。一些实施例包括用于使用多个相机向提供光学缩放的方法和/系统。一些实施例包括多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像。多功能设备的第二相机单元同时捕获第二视场的第二图像。在一些实施例中，第一相机单元包括具有第一焦距的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装。在一些实施例中，第一焦距不同于第二焦距，第一视场是第二视场的子集。在一些实施例中，第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质。

Description

移动相机系统
技术领域
本公开一般而言涉及相机模块组件，更具体地，涉及在移动设备中使用多个相机用于缩放(zoom)功能。
背景技术
诸如智能电话和平板电脑设备的小型移动多用途设备的出现导致需要能够生成高水平图像质量的高分辨率小形状因子相机以集成在设备中。
逐渐地，随着用户依赖这些多功能设备作为他们的主相机用于日常使用，用户需要他们在专用相机体中已习以为常使用的诸如缩放摄影的特征。缩放功能对于捕获场景细节或另选地捕获这些细节所存在的背景是有用的。改变焦距以实现缩放效果的能力对于专用相机的用户有足够吸引力，使得用户携带具有可移除透镜阵列的包，各可移除透镜比多功能设备的许多公共示例(例如电话)重并且占用更多空间。
在多功能设备的相机单元中提供缩放功能传统上需要移动机械部件，移动机械部件增加设备的复杂度和成本。这些移动部件还降低了设备的可靠性，并且占用了设备内部的宝贵空间，这使得对于缩放功能的需求与对于占用多功能设备中更少空间的较小相机单元的需求直接冲突。
发明内容
一些实施例包括用于使用多个相机向用户提供光学缩放的方法和/或系统。一些实施例包括多功能设备的第一相机单元，其捕获第一视场的第一图像。多功能设备的第二相机单元同时捕获第二视场的第二图像。在一些实施例中，第一相机单元包括具有第一焦距的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装。在一些实施例中，第一焦距不同于第二焦距，第一视场是第二视场的子集。在一些实施例中，第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质。
附图说明
图1示出根据一些实施例的具有用于便携式缩放的多相机系统的便携式多功能设备的框图。
图2描绘根据一些实施例的具有用于便携式缩放的多相机系统的便携式多功能设备。
图3A示出根据至少一些实施例的可用于多相机系统进行便携式缩放的配置用于多个视场的相机模块组件的示例实施例的视图。
图3B描绘根据至少一些实施例的可用于多相机系统进行便携式缩放的相机模块组件的示例实施例的侧视图。
图3C描绘根据一些实施例的用于在便携式多功能设备中使用的折叠光学相机构造。
图4示出根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统的用户界面。
图5是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图6是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图7是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图8是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图9是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图10是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。
图11示出根据一些实施例的配置为实现用于相机控制的系统和方法的各方面的示例计算机系统。
此说明书包括对“一个实施例”或“实施例”的参照。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定参照同一实施例。特定特征、结构或特性可按任意合适方式与此公开一致地组合。
“包括”。这个词是开放结尾。当用在所附权利要求中时，这个词不排除附加结构或步骤。考虑记载“一种包括一个或多个处理器单元...的装置”的权利要求。这个权利要求不排除装置包括附加组件(例如，网络接口单元、图形电路等)。
“配置为”。各种单元、电路或其它组件可被描述或声称为“配置为”执行任务或多个任务。在这种背景下，“配置为”用于通过指示单元/电路/组件包括在操作期间执行那些任务或多个任务的结构(例如电路系统)来暗示结构。如此，单元/电路/组件可称为配置为执行任务，即使指定的单元/电路/组件当前没有操作(即，没有开)。与“配置为”语言使用的单元/电路/组件包括硬件-例如，存储可被运行以实现操作的程序指令的电路、存储器等。记载单元/电路/组件“配置为”执行一个或多个任务明确意图对于该单元/电路/组件不援引35 U.S.C.§112，第六段。另外，“配置为”能包括通过软件和/或固件(例如，FPGA或通用处理器运行软件)操纵以按能够执行审议中任务的方式操作的通用结构(例如，通用电路系统)。“配置为”还可包括使制造工艺(例如，半导体制作设施)适于制作适于实现或执行一个或多个任务的设备(例如，集成电路)。
“第一”、“第二”等。当用在这里时，这些词用作它们后面的名词的标签，不暗示任何类型的次序(例如，空间、时间、逻辑等)。例如，缓冲器单元可在此描述为对于“第一”和“第二”值执行写操作。词语“第一”和“第二”不一定暗示第一值必须在第二值之前写入。
“基于”。图当用在这里时，这个词用于描述影响确定的一个或多个因素。这个词不排除可影响确定的附加因素。即，确定可仅基于那些因素，或者至少部分基于那些因素。考虑短语“基于B确定A”。尽管在这种情况下，B是影响A的确定的因素，但这个短语不排除A的确定还基于C。在其它情况下，可仅基于B确定A。
具体实施方式
用于光学缩放的多个相机的介绍
一些实施例包括用于使用多个相机向用户提供光学缩放的方法和/或系统。一些实施例包括多功能设备的第一相机单元，其捕获第一视场的第一图像。多功能设备的第二相机单元同时捕获第二视场的第二图像。在一些实施例中，第一相机单元包括具有第一焦距的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装。在一些实施例中，第一焦距不同于第二焦距，第一视场是第二视场的子集。在一些实施例中，第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质。
在一些实施例中，第一图像和第二图像是不同的媒体类型。例如，在一些实施例中，第一图像是以第一帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二图像是以第二帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二帧速率快于第一帧速率。在一些实施例中，第一图像是在时刻t(0)获得的静态图像，第二图像是在包括t(0)的时间区间上捕获的运动图像数据结构。
一些实施例针对时间索引特征向第一图像和第二图像分配元数据，时间索引特征用于确立第一图像和第二图像按照被同时捕获或以重叠时间区间捕获那样地对应。一些实施例在屏幕界面中显示第一图像，屏幕界面具有用于切换到第二图像的显示的控件，并且响应于控件的启用显示第二图像代替第一图像。一些实施例至少部分从第一图像的数据和第二图像的数据生成合成中间图像。在一些实施例中，合成中间图像具有不同于第一焦距和第二焦距中的每个的第三焦距，并且合成中间图像具有不同于第一视场和第二视场中的每个的第三视场。一些实施例在创建合成中间图像后保存第一图像的存储和第二图像的数据。在一些实施例中，一个相机可具有直接构造(straight configuration)而另一个折叠，其中折叠构造允许更长的焦距来以低F数(即，较低的相机透镜焦距与用于特定拍摄的光圈直径之比)支持较窄的视场。
一些实施例至少部分从第一图像的数据和第二图像的数据生成合成结果图像。在一些实施例中，合成中间图像是通过使用来自第二图像的数据增强第一图像来生成的。一些实施例在共享屏幕界面中显示第一图像和第二图像。
一些实施例包括多功能设备的相机系统。在一些实施例中，相机系统包括多功能设备的用于捕获第一视场的第一图像的第一相机单元和多功能设备的用于同时捕获第二视场的第二图像的第二相机单元。在一些实施例中，第一相机单元包括配置用于第一焦距的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元包括配置用于第二焦距的第二光学封装。在一些实施例中，第一焦距不同于第二焦距。
在一些实施例中，相机系统包括配置为向第一图像和第二图像分配用于建立第一图像和第二图像是同时捕获的时间索引特征的处理单元。在一些实施例中，第一相机单元包括具有折叠透镜构造的透镜，该透镜比第二相机单元的透镜具有更长焦距，第二视场以与第一视轴对准的第二视轴为中心。
在一些实施例中，第一相机单元包括比第二相机单元的透镜具有更长焦距的透镜，第二视场以与第一视轴对准的第二视轴为中心，第一视场以第一视轴为中心。在一些实施例中，第一相机单元包括附接到相机单元的底壳的第一可移动透镜和第一图像传感器，第二相机单元包括可移动地附接到相机单元的底壳的透镜和第二图像传感器。
在一些实施例中，第一相机单元包括附接到相机单元的底壳的第一可移动透镜和第一图像传感器，第二相机单元包括可移动地附接到相机单元的底壳的透镜和第二图像传感器。在一些实施例中，第一相机单元和第二相机单元分别包括第一图像处理流水线和第二图像处理流水线。
在一些实施例中，第一相机单元包括可移动地附接到相机单元的底壳的第一固定透镜和第一图像传感器，第二相机单元包括可移动地附接到相机单元的底壳的第二固定透镜和第二图像传感器。在一些实施例中，第二相机单元包括可移动地附接到相机单元的底壳的被对准以共享第一图像传感器的使用的第二固定透镜。
一些实施例包括存储有程序指令的非暂态计算机可读存储介质，程序指令是计算机可执行的，以实现多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像，同时多功能设备的第二相机单元捕获第二视场的第二图像。在一些实施例中，第一相机单元包括具有第一焦距的第一光学封装，第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装，第一焦距不同于第二焦距，第一视场是第二视场的子集。
在一些实施例中，程序指令进一步是计算机可执行的，以实现针对时间索引特征向第一图像和第二图像分配元数据，时间索引特征用于确立第一图像和第二图像按照被同时捕获那样地对应。在一些实施例中，程序指令进一步是计算机可执行的，以实现在具有用于切换到第二图像的显示的控件的屏幕界面中显示第一图像，并且响应于控件的启用，显示第二图像代替第一图像。
在一些实施例中，程序指令进一步是计算机可执行的，以实现从第一图像的数据和第二图像的数据生成合成中间图像。在一些实施例中，合成中间图像具有不同于第一焦距和第二焦距中的每个的第三焦距，并且合成中间图像具有不同于第一视场和第二视场中的每个的第三视场。在一些实施例中，程序指令进一步是计算机可执行的，以实现在创建合成中间图像之后保存第一图像的存储和第二图像的数据。在一些实施例中，通过使用来自第二图像的数据增强第一图像生成合成中间图像。在一些实施例中，程序指令进一步是计算机可执行的，以实现在共享屏幕界面中显示第一图像和第二图像。
在一些实施例中，第一图像是以第一帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二图像是以第二帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二帧速率快于第一帧速率。在一些实施例中，第一图像是在时刻t(0)拍摄的静态图像，第二图像是在包括t(0)的时间区间上捕获的运动图像数据结构。
多功能设备示例
现在将详细参照实施例，附图中示出了实施例的示例。在下面的详细描述中，阐述了大量特定细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，一些实施例可在没有这些特定细节的情况下实施。在其它情况下，没有详细描述公知方法、过程、组件、电路和网络，以不会不必要地模糊实施例的各方面。
还将理解，尽管在此可使用词语第一、第二等来描述各个元件，但这些元件不应被这些词语限制。这些词语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一触点可称为第二触点，类似地，第二触点可称为第一触点，而不脱离意图的范围。第一触点和第二触点都是触点，但是它们不是同一触点。
在此描述中使用的词语仅用于描述特定实施例的目的，并不意图进行限制。当用在描述和所附权利要求中时，单数形式“一”、“一个”和“所述”意图同样包括复数形式，除非上下文明确指出相反情况。还降理解，在此使用时词语“和/或”涉及并且涵盖相关联的列出项中的一个或多个的任意和所有可能组合。进一步将理解，词语“包括”和/或“包含”用在此说明书中时指明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。
当用在这里时，根据上下文，词语“如果”可解释为意指“当”或“在...时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，根据上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[陈述的条件或事件]”可解释为意指“在确定时”或“响应于确定”或“在检测到[陈述的条件或事件]时”或“响应于检测到[陈述的条件或事件]”。
描述电子设备、这些设备的用户接口、和用于使用这些设备的关联处理的实施例。在一些实施例中，设备是诸如移动电话的便携式通信设备，还包含诸如PDA和/或音乐播放器功能的其它功能。也可使用诸如膝上型电脑、相机、手机或平板计算机的其它便携式电子设备。还应理解，在一些实施例中，设备不是便携式通信设备，而是具有相机的桌上型计算机。在一些实施例中，设备是具有方向传感器(例如游戏控制器的方向传感器)的游戏计算机。在其它实施例中，设备不是便携式通信设备，而是相机。
在下面的讨论中，描述包括显示器和触敏表面的电子设备。然而，应该理解，电子设备可包括一个或多个其它物理用户接口设备，例如物理键盘、鼠标和/或操纵杆。
设备一般支持各种应用，诸如以下中的一个或多个：画图应用、展示应用、文字处理应用、网站创建应用、盘授权应用、电子表格应用、游戏应用、电话应用、视频会议应用、e-mail应用、即时消息应用、练习支持应用、照片管理应用、数码相机应用、数字视频相机应用、网页浏览应用、数字音乐播放器应用和/或数字视频播放器应用。
可在设备上运行的各种应用可使用至少一个公共物理用户接口设备，例如触敏表面。触敏表面的一个或多个功能以及设备上显示的对应信息可从一个应用到下一个应用和/或在相应的应用内调整和/或变化。以此方式，设备的公共物理架构(例如触敏表面)可利用对用户直观和透明的用户界面支持各种应用。
现在将注意力转向具有相机的便携式设备的实施例。图1是根据一些实施例的具有相机164a-b的便携式多功能设备100的框图。相机164a-b有时为了方便称为“光学传感器”，也可叫做或称为光学传感器系统。设备100可包括存储器102(可包括一个或多个计算机可读存储介质)，存储器控制器122、一个或多个处理单元(CPU)120、外设接口118、RF电路108、视频电路110、扬声器111、触敏显示系统112、麦克风113、输入/输出(I/O)子系统106、其它输入或控制系统116、外部端口124。设备100可包括光学传感器164a-b。这些组件可通过一个或多个通信总线或信号线103通信。
应该理解，设备100仅是便携式多功能设备的一个示例，设备100可具有比示出的更多或更少的组件，可组合两个或更多个组件，或者可具有不同的组件构造或设置。各个图中所示的各个组件可用硬件、软件或硬件和软件的组合实现，包括一个或多个信号处理和/或应用特定集成电路。
存储器102可包括高速随机存取存储器，还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备、或其它非易失性固态存储器设备。可由存储器控制器122控制设备100的其它组件(例如CPU 120和外设接口118)对存储器102的存取。
外设接口118可用于将设备的输入和输出外设连接到CPU 120和存储器102。一个或多个处理器120运行或执行存储器102中存储的各种软件程序和/或指令集以执行设备100的各种功能并且处理数据。
在一些实施例中，外设接口118、CPU 120、存储器控制器122可在诸如芯片104的单个芯片上实现。在一些其它实施例中，它们可在单独的芯片上实现。
RF(射频)电路108接收并发送RF信号，也称为电磁信号。RF电路108将电信号转换为电磁信号/从电磁信号转换电信号并且经由电磁信号与通信网络和其它通信设备通信。RF电路108可包括用于执行这些功能的公知电路，包括但不限于天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC芯片集、用户身份模块(SIM)卡、存储器等等。RF电路108可通过无线通信与网络和其它设备通信，网络例如为互联网(也称为万维网(WWW))、内联网和/或无线网络(例如蜂窝电话网络、无线局域网(LAN)和/或城域网(MAN))。无线通信可使用各种通信标准、协议和技术中的任意，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、增强数据GSM环境(EDGE)、高速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA)、宽带码分多址(W-CDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、蓝牙、无线保真(Wi-Fi)(例如，IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和/或IEEE 802.11n)、互联网协议语音(VoIP)、Wi-MAX、e-mail协议(例如，互联网消息访问协议(IMAP)和/或邮局协议(POP))、即时消息通信(例如，可扩展消息和存在协议(XMPP)、针对即时信息和存在杠杆扩展的会话发起协议会话(SIMPLE)，即时消息和存在服务(IMPS))、和/或短消息服务(SMS)、或者任何其它合适的通信协议，包括截至本文档申请日尚未开发的通信协议。
音频电路110、扬声器111、麦克风113提供用户与设备100之间的音频接口。音频电路110从外设接口118接收音频数据，将音频数据转换为电信号，并将电信号发送到扬声器111。扬声器111将电信号转换为人类可听的声波。音频电路110还接收麦克风113从声波转换的电信号。音频电路110将电信号转换为音频数据并将音频数据发送到外设接口118用于处理。可通过外设接口118从存储器102和/或RF电路108取得音频数据和/或将音频数据发送到存储器102和/或RF电路108。在一些实施例中，音频电路110还包括耳机插孔(例如，212，图2)。耳机插孔提供音频电路110与可移除音频输入/输出外设(例如仅输出的耳机或具有输出(例如用于一个或两个耳朵的耳机)和输入(例如麦克风)二者的头戴式耳机)之间的接口。
I/O子系统106将设备100上的输入/输出外设(例如触摸屏112和其它输入控制设备116)连接到外设接口118。I/O子系统106可包括显示控制器156和用于其它输入或控制设备的一个或多个输入控制器160。一个或多个输入控制器160从/向其它输入或控制设备116接收/发送电信号。其它输入或控制设备116可包括物理按钮(例如按钮、摇杆按钮等)、拨号盘、滑动开关、操纵杆、点击轮等等。在一些另选实施例中，输入控制器160可连接到以下中的任意(或都不连接)：键盘、红外端口、USB端口和诸如鼠标的指点设备。一个或多个按钮(例如，208，图2)可包括用于扬声器111和/或麦克风113的音量控制的上/下按钮。一个或多个按钮可包括按钮(例如，206，图2)。
触敏显示器112提供设备与用户之间的输入接口和输出接口。显示控制器156从/向触摸屏112接收和/或发送电信号。触摸屏112向用户显示可视输出。可视输出可包括图形、文本、图标、视频及其任意组合(统称为“图形”)。在一些实施例中，可视输出中的一些或全部可对应于用户接口对象。
触摸屏112具有基于触觉(haptic)和/或触觉感知(tactile)接触从用户接受输入的触摸表面、传感器或传感器集。触摸屏112和显示控制器156(与任何相关联的模块和/或存储器102中的指令集一起)检测触摸屏112上的接触(和接触的任何移动或中断)，并将检测的接触转换为与显示在触摸屏112上的用户接口对象(例如一个或多个软键、图标、网页或图像)的交互。在示例实施例中，触摸屏112与用户之间的触点对应于用户的手指。
触摸屏112可使用LCD(液晶显示器)技术、LPD(发光聚合物显示器)技术、或LED(发光二极管)技术，尽管在其它实施例中可使用其它显示器技术。触摸屏112和显示控制器156可使用现在已知或稍后开发的各种触摸感测技术中的任意来检测接触和其移动或中断，触摸感测技术包括但不限于电容、电阻、红外和表面声波技术，以及用于确定与触摸屏112的一个或多个触点的其它接近传感器阵列或其它元件。在示例实施例中，使用投影互电容感测技术，例如在来自加利福尼亚的库比蒂诺的Apple公司的iPod中形成的技术。
触摸屏112可具有超过100dpi的视频分辨率。在一些实施例中，触摸屏具有大致160dpi的视频分辨率。用户可使用任意合适的对象或附属物(例如触摸笔、手指等等)与触摸屏112进行接触。在一些实施例中，用户界面设计为主要利用基于手指的接触和姿势进行工作，由于触摸屏上手指的大面积接触，这不如基于触摸笔的输入精确。在一些实施例中，设备将粗糙的基于手指的输入转化为精确的指针/光标位置或用于执行用户计算的动作的命令。
在一些实施例中，除了触摸屏，设备100可包括用于激活或去激活特定功能的触摸板(未示出)。在一些实施例中，触摸板是设备的触摸区，不同于触摸屏，其不显示可视输出。触摸板可以是与触摸屏112分开的触敏表面，或者是触摸屏形成的触敏表面的扩展。
设备100还包括用于为各个组件供电的电力系统162。电力系统162可包括电力管理系统、一个或多个电源(例如，电池、交流(AC))、再充电系统、电力故障检测电路、电力转换器或逆变器、电力状态指示器(例如，发光二极管(LED))和与便携式设备中的电力生成、管理、分布相关联的任何其它组件。
设备100还可包括光学传感器或相机164a-b。光学传感器164a-b可包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)光电晶体管。光学传感器164a-b从环境接收通过一个或多个透镜投影的光，并将光转换为表示图像的数据。结合成像模块143(也称为相机模块)，光学传感器164a-b可捕获静态图像或视频。在一些实施例中，光学传感器位于设备100的背面，与设备正面的触摸屏显示器112相反，使得触摸屏显示器可用作用于静态和/或视频图像获取的取景器。在一些实施例中，另一个光学传感器位于设备正面，使得可获得用户图像用于视频会议，同时用户在触摸屏显示器上观看其它视频会议参与者。在支持多个相机或光学传感器164a-b的实施例中，多个相机或光学传感器164a-b中的每个可包括它自己的光电传感器，或者多个相机或光学传感器164a-b可被共享光电传感器支持。类似地，在支持多个相机或光学传感器164a-b的实施例中，多个相机或光学传感器164a-b中的每个可包括它自己的处理器和存储单元的图像处理流水线，或者多个相机或光学传感器164a-b可被处理器和存储单元的图像处理流水线支持。
设备100还可包括一个或多个接近传感器166。图2示出连接到外设接口118的接近传感器166。另选地，接近传感器166可连接到I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中，当多功能设备置于用户耳朵附近时(例如，当用户进行电话呼叫时)，接近传感器关闭并且禁用触摸屏112。
设备100包括一个或多个方向传感器168。在一些实施例中，一个或多个方向传感器包括一个或多个加速度计(例如，一个或多个线性加速度计和/或一个或多个旋转加速度计)。在一些实施例中，一个或多个方向传感器包括一个或多个陀螺仪。在一些实施例中，一个或多个方向传感器包括一个或多个磁力计。在一些实施例中，一个或多个方向传感器包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)和/或其它全球导航系统接收器中的一个或多个。GPS、GLONASS和/或其它全球导航系统接收器可用于获得关于设备100的位置和方向(例如竖屏或横屏)的信息。在一些实施例中，一个或多个方向传感器包括方向/旋转传感器的任意组合。图1示出一个或多个方向传感器168连接到外设接口118。另选地，一个或多个方向传感器168可连接到I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中，基于从一个或多个方向传感器接收的数据的分析，信息以竖屏视图或横屏视图显示在触摸屏显示器上。
在一些实施例中，存储在存储器102中的软件组件包括操作系统126、通信模块(或指令集)128、接触/运动模块(或指令集)130、图形模块(或指令集)132、文本输入模块(或指令集)134、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)135、仲裁模块157和应用(或指令集)136。另外，在一些实施例中，存储器102存储设备/全局内部状态157，如图1所示。设备/全局内部状态157包括以下中的一个或多个：活动应用状态，指示哪些应用(如果存在的话)当前活动；显示状态，指示什么应用、视图或其它信息占据触摸屏显示器112的各个区域；传感器状态，包括从设备的各个传感器和输入控制设备116获得的信息；以及关于设备的位置和/或属性的位置信息。
操作系统126(例如，Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS或诸如VxWork的嵌入式操作系统)包括用于控制和管理普通系统任务(例如，存储器管理、存储设备控制、电力管理等)的各个软件组件和/或驱动器，便利各个硬件和软件组件之间的通信。
通信模块128便利经由一个或多个外部端口124与其它设备的通信，还可包括用于处理RF电路108和/或外部端口124接收的数据的各种软件组件。外部端口124(例如通用串行总线(USB)、FIREWIRE等)适于直接连接到其它设备或间接通过网络(例如互联网、无线LAN等)连接。在一些实施例中，外部端口是多针(例如30-针)连接器，与iPod(Apple公司的商标)设备上使用的30-针连接器相同或类似和/或可兼容。
接触/运动模块130可检测与触摸屏112(结合显示控制器156)和其它触摸设备(例如，触摸板或物理点击轮)的接触。接触/运动模块130包括用于执行与接触的检测相关的各种操作的各种软件组件，各种操作例如为确定是否发生了接触(例如，检测手指向下事件)，确定是否存在接触的移动并且跟踪在触敏表面上的移动(例如，检测一个或多个手指拖动事件)，检测接触是否终止(例如，检测手指向上事件或接触中断)。接触/运动模块130从触敏表面接收接触数据。确定接触点的移动(由一系列接触数据表示)可包括确定接触点的速度(量)、速率(量和方向)和/或加速度(量和/或方向的改变)。这些操作可应用于单个接触(例如，一个手指接触)或多个同时接触(例如，“多触摸”/多个手指接触)。在一些实施例中，接触/运动模块130和显示控制器156检测触摸板上的触敏。
接触/运动模块130可检测用户输入的姿势。触敏表面上的不同姿势具有不同接触模式。因此，可通过检测特定接触模式来检测姿势。例如，检测手指轻击(tap)姿势包括检测手指向下事件然后检测与手指向下事件相同位置(或基本相同位置)的手指向上(抬起)事件(例如，在图标位置处)。作为另一示例，检测触敏表面上的手指轻扫(swipe)姿势包括检测手指向下事件然后检测一个或多个手指拖动事件随后检测手指向上(抬起)事件。
图形模块132包括用于渲染图形并在触摸屏112或其它显示器上显示图形的各种已知软件组件，包括用于改变显示的图形的强度的组件。当用在这里时，词语“图形”包括可显示给用户的任何对象，非限制性地包括文本、网页、图标(例如包括软键的用户接口对象)、数字图像、视频、动画等。
在一些实施例中，图形模块132存储表示要使用的图形的数据。各图形可被分配对应码。图形模块132从应用等接收指定要显示的图形的一个或多个码以及(如果必要的话接收)坐标数据和其它图形属性数据，然后生成输出到显示控制器156的屏幕图像数据。
文本输入模块134(可以是图形模块132的组件)提供用于在各种应用(例如，联系人137、e-mail 140、IM 141、浏览器147和需要文本输入的任何其它应用)中输入文本的软键盘。
GPS模块135确定设备的位置并提供此信息供各个应用中使用(例如，提供到电话138用于基于位置的拨号，提供到相机143作为图片/视频元数据，提供到诸如天气微件(widget)、本地黄页微件和地图/导航微件的提供基于位置的服务的应用)。
应用136可包括以下模块(或指令集)或者其子集或超集：
联系人模块137(有时称为地址簿或联系人列表)；
电话模块138；
视频会议模块139；
e-mail客户端模块140；
即时消息(IM)模块141；
练习支持模块142；
用于静态和/或视频图像的双相机模块143；
图像管理模块144；
浏览器模块147；
日程模块148；
微件模块149，可包括以下中的一个或多个：天气微件149-1，股票微件149-2，计算器微件149-3，闹钟微件149-4，字典微件149-5，用户获得的其它微件，以及用户创建的微件149-6；
用于产生用户创建的微件149-6的微件创建器模块150；
搜索模块151；
视频和音乐播放器模块152，可由视频播放器模块和音播放器模块形成；
笔记模块153；
地图模块154；和/或
在线视频模块155。
可存储在存储器102中的其它应用136的示例包括其它文字处理应用、其它图像编辑应用、画图应用、展示应用、JAVA-启用应用、加密、数字权限管理、语音识别和语音复制。
结合触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，联系人模块137可用于管理地址簿或联系人列表(例如，存储在存储器102或存储器370中的联系人模块370的应用内部状态192中)，包括：向地址簿添加名字；从地址簿删除名字；将电话号码、e-mail地址、物理地址或其它信息与名字关联；将图像与名字关联；分类和排序名字；提供电话号码或e-mail地址以发起和/或便利通过电话138、视频会议139、e-mail140或IM 141进行通信；等等。
结合RF电路108、音频电路110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，电话模块138可用于输入对应于电话号码的字符序列，访问地址簿137中的一个或多个电话号码，修改已输入的电话号码，拨出相应的电话号码，进行会话以及在会话结束时断开连接或挂断。如上所提到的，无线通信可使用各种通信标准、协议和技术中的任意。
结合RF电路108、音频电路110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示控制器156、光学传感器164a-b、光学传感器控制器158、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134、联系人列表137和电话模块138，视频会议模块139包括根据用户指令在用户和一个或多个参与者之间发起、进行、终止视频会议的可执行指令。
结合RF电路108、触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，e-mail客户端模块140包括响应于用户指令创建、发送、接收、管理e-mail的可执行指令。结合图像管理模块144，e-mail客户端模块140使得非常容易创建和发送具有用双相机模块143拍摄的静态或视频图像的e-mail。
结合RF电路108、触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，即时消息模块141包括输入对应于即时消息的字符序列、修改之前输入的字符、发送相应的即时消息(例如，使用短消息服务(SMS)或多媒体消息服务(MMS)协议用于基于电话的即时消息或使用XMPP、SIMPLE或IMPS用于基于互联网的即时消息)、接收即时消息、查看接收的即时消息的可执行指令。在一些实施例中，发送和/或接收的即时消息可包括如在MMS和/或增强消息服务(EMS)中支持的图形、照片、音频文件、视频文件和/或其它附件。当用在这里时，“即时消息”是指基于电话的消息(例如，使用SMS或MMS发送的消息)和基于互联网的消息(例如，使用XMPP、SIMPLE或IMPS发送的消息)二者。
结合RF电路108、浏览器触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134、GPS模块135、地图模块154和音乐播放器模块146，练习支持模块142包括进行以下操作的可执行指令：创建练习(例如，具有时间、距离和/或卡路里燃烧目标)；与练习传感器(运动设备)通信；接收练习传感器数据；校正用于监视练习的传感器；选择和播放音乐用于练习；显示、存储和发送练习数据。
结合触摸屏112、显示控制器156、光学传感器164、光学传感器控制器158、联系人模块130、图形模块132和图像管理模块144，双相机模块143包括捕获静态图像或视频(包括视频流)并将它们存储到存储器102、修改静态图像或视频的特性、或从存储器102删除静态图像或视频的可执行指令。
结合触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134和双相机模块143，图像管理模块144包括排列、修改(例如编辑)或以其它方式操纵、加标签、删除、展示(例如，用数字放映幻灯片或相册)、存储静态和/或视频图像的可执行指令。
结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，浏览器模块147包括根据用户指令浏览互联网的可执行指令，用户指令包括搜索、链接至、接收、显示网页或其部分、以及链接至网页的附件或其它文件。
结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134、e-mail客户端模块140和浏览器模块147，日程模块148包括根据用户指令创建、显示、修改、存储日程和与日程相关联的数据(例如，日程条目、待办事项列表等)的可执行指令。
结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134和浏览器模块147，微件模块149是可被用户下载和使用(例如，天气微件149-1，股票微件149-2，计算器微件1493，闹钟微件149-4和字典微件149-5)或被用户创建(例如用户创建的微件149-6)的迷你应用。在一些实施例中，微件包括HTML(超文本标记语言)文件、CSS(层叠样式表)文件和JavaScript文件。在一些实施例中，微件包括XML(可扩展标记语言)文件和JavaScript文件(例如，Yahoo！微件)。
结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134和浏览器模块147，微件创建器模块150可由用户使用来创建微件(例如，将网页的用户指定部分变为微件)。
结合触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132和文本输入模块134，搜索模块151包括根据用户指令在存储器102中搜索匹配一个或多个搜索标准(例如，一个或多个用户指定搜索项)的文本、音乐、声音、图像、视频和/或其它文件的可执行指令。
结合触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、音频电路110、扬声器111、RF电路108和浏览器模块147，视频和音乐播放器模块152包括允许用户下载和回放记录的音乐和以一个或多个音乐格式存储的其它声音文件(例如MP3或AAC文件)的可执行指令，以及显示、展示或以其它方式回放视频(例如在触摸屏112上或经由外部端口124在外部连接显示器上)的可执行指令。在一些实施例中，设备100可包括诸如iPod(Apple公司的商标)的MP3播放器的功能。
结合触摸屏112、显示控制器156、联系人模块130，图形模块132和文本输入模块134，笔记模块153包括根据用户指令创建和管理笔记、待办事项列表等的可执行指令。
结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、文本输入模块134、GPS模块135和浏览器模块147，地图模块154可用于根据用户指令接收、显示、修改、存储地图和与地图相关联的数据(例如，驾驶方向；关于特定位置处或附近的商店和其它兴趣点的数据；其它基于位置的数据)。
结合触摸屏112、显示系统控制器156、联系人模块130、图形模块132、音频电路110、扬声器111、RF电路108、文本输入模块134、e-mail客户端模块140和浏览器模块147，在线视频模块155包括允许用户访问、浏览、接收(例如通过流送和/或下载)、回放(例如在触摸屏上或经由外部端口124在外部连接显示器上)、发送具有到特定在线视频的链接的e-mail、以及以一个或多个文件格式(例如H.264)管理在线视频的指令。在一些实施例中，即时消息模块141(而非e-mail客户端模块140)用于发送到特定在线视频的链接。
以上识别的模块和应用中的每个对应于用于执行上述一个或多个功能和在本申请中描述的方法(例如，计算机实现的方法和这里描述的其它信息处理方法)的可执行指令集。这些模块(即，指令集)不需要实现为单独的软件程序、过程或模块，因此这些模块的各个子集可在各个实施例中组合或重新排列。在一些实施例中，存储器102可存储以上识别的模块和数据结构的子集。另外，存储器102可存储上面没有描述的附加模块和数据结构。
在一些实施例中，设备100是其中排他地通过触摸屏和/或触摸板执行设备上的功能的预定集合的操作的设备。利用触摸屏和/或触摸板作为用于设备100的操作的主输入控制设备，可减少设备100上的物理输入控制设备(例如按钮、拨号盘等)的数量。
可排他地通过触摸屏和/或触摸板执行的功能的预定集合包括用户界面之间的导航。在一些实施例中，触摸板被用户触摸时将设备100从可在设备100上显示的任何用户界面导航到主菜单、主页或根菜单。在这些实施例中，触摸板可称为“菜单按钮”。在一些其它实施例中，菜单按钮可以是物理按钮或其它物理输入控制设备而不是触摸板。
图2示出根据一些实施例的具有触摸屏112的便携式多功能设备100。触摸屏可在用户界面(UI)200内显示一个或多个图形。在此实施例以及下面描述的其它实施例中，用户可通过例如用一个或多个手指(在图中未按比例绘制)或一个或多个触摸笔203(在图中未按比例绘制)在图形上做出姿势来选择一个或多个图形。
设备100还可包括一个或多个物理按钮，例如“主页”或菜单按钮204。如之前描述的，菜单按钮204可用于导航到可在设备100上运行的应用集中的任意应用136。另选地，在一些实施例中，菜单按钮实现为触摸屏112上显示的GUI中的软键。
在一个实施例中，设备100包括触摸屏112，菜单按钮204，用于为设备上电/断电和锁定设备的按钮206，音量调整按钮208，用户身份模块(SIM)卡槽210，耳机插孔212，停靠/充电外部端口124。按钮206可用于通过按下按钮并保持按钮处于按下状态达预定时间区间来在设备上上电/断电；通过按下按钮并在过去预定时间区间之前释放按钮来锁定设备；和/或解锁设备或发起解锁过程。在另选实施例中，设备100还可通过麦克风113接受用于激活或去激活一些功能的语音输入。
应该注意，尽管这里参照光学传感器/相机164a-b(位于设备前面)给出了许多示例，但可使用与显示器相反指向的后面相机或光学传感器来作为设备正面的光学传感器/相机164a-b的代替或附加。
图3A示出根据至少一些实施例的可用于多相机系统进行便携式缩放的配置用于多个视场的相机模块组件的示例实施例的视图。便携式多功能设备3080包括具有用于捕获第一视场1088的第一焦距3090的第一光学传感器/相机单元3082和具有用于捕获第二视场3086的第一焦距3092的第二光学传感器/相机单元3084。
一些实施例包括捕获第一视场3088的第一图像的多功能设备的第一相机单元3082(例如下面参照图3B和图3C描述的相机中的一个)。多功能设备3080的第二相机单元3084(例如下面参照图3B和图3C描述的相机中的一个)同时捕获第二视场3086的第二图像。在一些实施例中，第一相机单元3082包括具有第一焦距3090的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元3084包括具有第二焦距3092的第二光学封装(下面参照图3B描述的，下面)。在一些实施例中，第一焦距309不同于第二焦距3092，第一视场3088是第二视场3086的子集。在一些实施例中，第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质。
一些实施例针对时间索引特征向第一视场3088的第一图像和第二视场3086的第二图像分配元数据，时间索引特征用于确立第一视场3088的第一图像和第二视场3086的第二图像按照已经同时捕获那样地对应。一些实施例在具有用于切换到第二视场3086的第二图像的显示的控件的屏幕界面中显示第一视场3088的第一图像，并且响应于控件的启用，显示第二视场3086的第二图像代替第一图像。一些实施例至少部分从第一视场3088的第一图像的数据和第二视场3086的第二图像的数据生成合成中间图像。在一些实施例中，合成中间图像具有不同于第一焦距3090和第二焦距3092中的每个的第三焦距，合成中间图像具有不同于第一视场3088和第二视场3086中的每个的第三视场。一些实施例在创建合成中间图像之后保存第一视场3088的第一图像的存储和第二视场3086的第二图像的数据。
一些实施例至少部分从第一视场3088的第一图像的数据和第二视场3086的第二图像的数据生成合成结果图像。在一些实施例中，通过使用来自第二视场3086的第二图像的数据增强第一视场3088的第一图像生成合成中间图像。一些实施例在共享屏幕界面中显示第一视场3088的第一图像和第二视场3086的第二图像。
一些实施例包括多功能设备的相机系统。在一些实施例中，相机系统包括用于捕获第一视场3088的第一图像的多功能设备3080的第一相机单元3082和用于同时捕获第二视场3086的第二图像的多功能设备的第二相机单元。在一些实施例中，第一相机单元3082包括配置用于第一焦距3090的第一光学封装。在一些实施例中，第二相机单元3084包括配置用于第二焦距3092的第二光学封装。在一些实施例中，第一焦距3090不同于第二焦距3092。
在一些实施例中，相机系统包括配置为向第一视场3088的第一图像和第二图像分配用于建立第一图像和第二视场3086的第二图像是同时捕获的时间索引特征的处理单元。在一些实施例中，第一相机单元3082包括具有折叠透镜构造(未示出)的透镜，比第二相机单元3084的透镜的焦距3092具有更长的焦距3090，第二视场3086以与第一视轴对准的第二视轴为中心，第一视场3088以第一视轴为中心。在一些实施例中，第一相机单元3082包括附接到相机单元的底壳的第一可移动透镜(下面参照图3B示出)和第一图像传感器，第二相机单元包括附接到第二相机单元3084的底壳的透镜和第二图像传感器。
在一些实施例中，第一相机单元3082包括附接到第一3082相机单元的底壳的第一可移动透镜和第一图像传感器，第二相机单元3084包括可移动地附接到第二相机单元的底壳的透镜(下面参照图3B示出)和第二图像传感器。在一些实施例中，第一相机单元3082和第二相机单元3084分别包括第一图像处理流水线和第二图像处理流水线。
在一些实施例中，第一相机单元3082包括可移动地附接到第一相机单元3082的底壳的第一固定透镜和第一图像传感器，第二相机单元3084包括可移动地附接到第二相机单元3084的底壳的第二固定透镜和第二图像传感器。在一些实施例中，第二相机单元3084可移动地附接到第二相机单元3084的底壳的被对准以共享第一图像传感器的使用的第二固定透镜。
在一些实施例中，第一图像和第二图像是不同的媒体类型。例如，在一些实施例中，第一图像是以第一帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二图像是以第二帧速率捕获的运动图像数据结构。在一些实施例中，第二帧速率快于第一帧速率。在一些实施例中，第一图像是在时刻t(0)拍摄的静态图像，第二图像是在包括t(0)的时间区间上捕获的运动图像数据结构。
在一些实施例中，第一图像具有第一分辨率，第二图像具有第二分辨率。作为第一帧速率下的运动图像数据结构的第一图像和作为第二帧速率下的运动图像数据结构的第二图像的使用的示例出现，一些实施例包括第二相机模块3084以240帧每秒记录720p(也称为720个像素的垂直分辨率循序扫描)慢动作视频，而第一相机模块3082以30帧每秒捕获4K(大约4000个像素的水平分辨率)。在一些实施例中，各单独模块实现记录所需的模数转换器带宽是220-270M像素/s。如果相比于其中与广角远摄模块存在2x差异的实施例，用传统单个相机模块技术实现相同功能需要高达用于单个相机模块的模数转换器带宽的32倍，在功率、散热、存储带宽、存储容量、实际可实现帧速率与缩放能力方面提供益处。
参照体育摄影很好地说明一些实施例的使用情况。在一个示例使用情况中，能够想象便携式多功能设备3080的用户拍摄棒球比赛中的击球员。从未示出的看台用便携式多功能设备3080记录比赛视频，用户可决定放大以使用第二相机模块3084以240帧每秒记录720p慢动作视频来以慢动作捕获击球员挥舞并且击球，但是随后可能希望切换到整个棒球场的高质量视频中得到的本垒打的以30帧每秒的第一相机模块3082同时捕获的4K视频，以捕获对方队抢夺并接住球并且击球员从垒跑到垒的时刻。一些实施例通过按240帧每秒慢动作模式使用第二相机模块3084作为远摄(telephoto)相机模块同时按以30帧每秒的4K使用第一相机模块3082作为广角(wide)相机模块同时记录来实现此混合视频捕获。在捕获超棒时刻的包括两个视频流的数据结构之后，一些实施例提供混合视频数据结构和界面，用于来自两个单独的相机模块的视频流被手动或自动编辑和组合，以创建更吸引人的媒体，其可包含正常1080p视频，4K高分辨率视频，720p运动视频和静态图像。在上面描述的示例中，此混合视频媒体均用慢动作捕获运动员的特写表情、尖峰动作，并使之全部进入(framein)棒球比赛中的杰出运动的背景中。
一些实施例的使用情况的另一示例出现在捕获吹熄生日蛋糕上的蜡烛的孩子的背景中。在这种示例中，能想象孩子将要吹灭生日蛋糕上的蜡烛同时她的所有朋友在唱生日歌。在一些实施例中，第二相机模块3084能用作远摄相机模块以在孩子将要吹灭蜡烛时放大她的面部，第一相机模块3082能捕获她笑脸的一堆高分辨率静态图像。在一些实施例中，第一相机模块3082同时捕获在蛋糕周围聚集并唱歌的整群孩子的标准1080p 30帧每秒视频。一些实施例提供编辑界面，用于手动或自动将来自广角相机模块的视频流与特写肖像组合以创建能共享的更吸引人的媒体体验。由于两个相机模块在时间上同步，所以在最终视频流中能容易地自动插入静态图像。
图3B描绘根据至少一些实施例的相机模块的示例实施例的侧视图。下面描述的相机模块3000(相机164a-b的实施例)包括附接到光学件支架3003和磁体支架3006的诸如光学模块(例如透镜镜筒)3002的相机组件。可或不可安装到图3中未单独示出的基板上的图像传感器3070附接到相机模块基底3008。除了未示出的诸如电力和遥控连接的组件，相机组件还可包括覆盖物3012和悬挂线(suspension wire)3020。
光学模块3002可通过上弹簧3030和悬挂线3020的悬挂而悬挂在基底组件3008上。相机组件可包括(但不限于)光学件3002、光学件支架3003、(一个或多个)磁体支架3006、(一个或多个)上弹簧3030、(一个或多个)下弹簧3032中的一个或多个。(一个或多个)上弹簧和(一个或多个)下弹簧在此可统称为光学弹簧。光学模块(例如透镜或透镜组件或透镜镜筒)3002可用螺丝拧紧、安装或以其它方式保持在光学件支架3003中或被其保持。在至少一些实施例中，光学件3002/光学件支架3003组件可通过(一个或多个)上弹簧3030和(一个或多个)下弹簧3032从磁体支架3006悬浮或附接到磁体支架3006。要注意，(一个或多个)上弹簧3030和(一个或多个)下弹簧3032是柔性的，以允许光学组件3000沿Z(光学)轴的运动范围进行光学聚焦，线3020是柔性的，以允许与光轴正交的XY平面上的运动范围用于光学图像稳定。
要注意，在一些实施例中，相机可不包括磁体和磁体支架3006，而是可包括可用于帮助经由上弹簧3030将光学组件支撑在悬挂线3020上的座(yoke)或其它结构3006。通常，光学组件3000的其它实施例可包括比图3所示的示例光学组件3000更少或更多的组件。还要注意，尽管实施例显示光学组件3000悬挂在线3020上，但在其它实施例中可使用其它机制来悬挂光学组件3000。
自动聚焦座(例如磁体支架3006)用作致动器3000的自动聚焦机制的支撑底壳结构。透镜载体(光学件支架3003)通过上自动聚焦(AF)弹簧3030和下光学弹簧3032悬挂在自动聚焦座上。以此方式，当向自动聚焦线圈施加电流时，由于四个磁体的存在，发展出洛伦兹力，并且生成基本上与光轴平行的力以相对于致动器的自动聚焦机制的支撑结构沿光轴移动透镜载体，因此移动透镜，从而使透镜聚焦。除了悬挂透镜载体并且基本上消除寄生运动，上弹簧3030和下弹簧3032还抵抗洛伦兹力，因此将力转换为透镜的移位。图3所示的这个基本架构是典型的一些实施例，其中光学图像稳定功能包括响应于通过感测角速度的一些工具(例如两轴或三轴陀螺仪)检测的用户握手在与光轴正交的线性方向上移动(被自动聚焦座支撑的)致动器的整个自动聚焦机制。感兴趣的握手是在“俯仰和偏航方向”(pitchand yaw direction)上改变相机的角度倾斜，这能被透镜相对于图像传感器的所述线性移动补偿。
在至少一些实施例中，可通过使用四个角线3020(例如具有圆形截面的线)实现将自动聚焦机制悬挂在致动器3000支撑结构上。各线3020用作能够以相对低刚度弯曲的弯曲束，因此允许在两个光学图像稳定自由度上的运动。然而，在一些实施例中线3020在平行于光轴的方向上相对刚性，因为这将需要线伸展或变形，因此基本上防止这些方向上的寄生运动。此外，大致分离的四个这种线的存在允许它们在俯仰和偏航的寄生倾斜方向上是刚性的，因此基本上防止透镜与图像传感器之间的相对动态倾斜。通过了解各线3020在需要在长度上改变的方向上是刚性的，因此各线端部处的固定点(总共8个点)将基本上形成对于光学图像稳定机制的所有可操作位置的平行六面体的顶点，可明白这种情况。
图3C描绘根据至少一些实施例的用于在便携式多功能设备中使用的折叠光学相机构造。图3C示出通过相机的光学堆叠(图像捕获设备封装307)的截面，图像传感器基板组件327，透镜组337，反光镜357。反光镜357用于折叠光，在一些实施例中名义上与所有透镜元件的光轴成45度地安装。如能在图3C中观察到的，基板组件327包括传感器377。还示出了陶瓷基板387。注意，在一些实施例中，包括多个基板387和图像传感器377。
图4示出根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统的用户界面。便携式多功能设备400显示多功能设备400的第一相机单元捕获的第一视场404的第一图像和多功能设备400的第二相机单元同时捕获的第二视场402的第二图像。缩放控件406显示在第一视场404的第一图像内。在示出的实施例中，缩放控件406是第一视场404的第一图像的区域，响应于通过便携式多功能设备400的触摸屏的控件启用而用作用于切换用于显示多功能设备400的第一相机单元捕获的第一视场404的第一图像和多功能设备400的第二相机单元同时捕获的第二视场402的第二图像的显示模式的控件。
一些实施例针对用于确立第一图像404和第二图像402按照已同时捕获那样地对应的时间索引特征向第一图像404和第二图像402分配元数据。一些实施例在具有用于切换到第二图像402的显示的控件(例如类似于控件406)的屏幕界面中显示第一图像404，并且响应于控件406的启用，显示第二图像代替第一图像404。一些实施例至少部分从第一图像404的数据和第二图像402的数据生成合成中间图像。
图5是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框500)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框502)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框504)。
图6是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框600)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框602)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框604)。向第一图像和第二图像分配元数据，即用于确立第一图像和第二图像按照已同时捕获那样地对应的时间索引特征(框606)。
图7是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框700)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框702)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框704)。第一图像显示在具有用于切换到第二图像的显示的控件的屏幕界面中(框706)。响应于控件的启用，显示第二图像代替第一图像(框708)。
图8是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框800)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框802)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框804)。至少部分从第一图像的数据和第二图像的数据生成合成中间图像(框806)。在创建合成中间图像之后保存第一图像的存储和第二图像的数据(框808)。
图9是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框900)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框902)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框904)。通过使用来自第二图像的数据增强第一图像，至少部分从第一图像的数据和第二图像的数据生成合成中间图像(框906)。
图10是根据至少一些实施例的用于便携式缩放的多相机系统中可使用的方法的流程图。具有第一焦距的第一光学封装的、多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像(框1000)。具有不同于第一焦距的第二焦距的第二光学封装的、多功能设备的第二相机单元同时捕获作为第一视场的子集的第二视场的第二图像(框1002)。第一图像和第二图像作为单独的数据结构保存到存储介质(框1004)。第一图像和第二图像显示在共享屏幕界面中(框1006)。
示例计算机系统
图11示出可配置为执行上面描述的实施例中的任意或全部的示例计算机系统1100。在不同实施例中，计算机系统1100可以是各种类型的设备中的任意，包括但不限于：个人计算机系统、桌上型计算机、膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑、slate、平板或网络本计算机、大型计算机系统、手持计算机、工作站、网络计算机、相机、机顶盒、移动设备、消费设备、视频游戏控制台、手持视频游戏设备、应用服务器、存储设备、电视、视频记录设备、外设设备(例如开关)、调制解调器、路由器或通常任意类型的计算或电子设备。
如这里描述的相机系统的各个实施例(如这里描述的，包括单帧相机主动光学倾斜对准校正的实施例)可在可与各个其它设备交互的一个或多个计算机系统1100中实现。要注意，根据各个实施例，以上参照图1-10描述的任意组件、动作或功能可在配置为图11的计算机系统的一个或多个计算机上实现。在示出的实施例中，计算机系统1100包括经由输入/输出(I/O)接口1130连接到系统存储器1120的一个或多个处理器1110。计算机系统1100还包括连接到I/O接口1130的网络接口1140以及一个或多个输入/输出设备1150(例如光标控制设备1160、键盘1170、显示器1180)。在一些情况下，设想可使用计算机系统1100的单个示例实现实施例，而在其它实施例中，多个这些系统或构成计算机系统1100的多个节点可配置为作为实施例的不同部分或示例的宿主。例如，在一个实施例中，一些元件可经由计算机系统1100的不同于实现其它元件的节点的一个或多个节点实现。
在各种实施例中，计算机系统1100可以是包括一个处理器110的单处理器系统，或包括若干处理器1110(例如，两个、四个、八个或另一合适数量)的多处理器系统。处理器1110可以是能够执行指令的任何合适的处理器。例如，在各个实施例中，处理器1110可以是实现各种指令集架构(ISA)中的任意的通用或嵌入式处理器，指令集架构(ISA)例如为x86、PowerPC、SPARC或MIPS ISA或任何其它合适的ISA。在多处理器系统中，处理器1110中的每个可共同(但不一定)实现同一ISA。
系统存储器1120可配置为存储可由处理器1110访问的相机控制程序指令和/或相机控制数据。在各个实施例中，系统存储器1120可使用任何合适的存储器技术实现，例如静态随机存取存储器(SRAM)，同步动态RAM(SDRAM)，非易失性/闪存型存储器，或任何其它类型的存储器。在示出的实施例中，程序指令1122可配置为实现并入上面描述的任何功能的透镜控制应用1124。另外，存储器1120的现有相机控制数据1132可包括上面描述的信息或数据结构中的任意。在一些实施例中，程序指令和/或数据可被接收、发送或存储在不同类型的计算机可访问介质或与系统存储器1120或计算机系统1100分离的类似介质上。尽管将计算机系统1100描述为实现之前的图的功能块的功能，但可经由这种计算机系统实现在此描述的任何功能。
在一个实施例中，I/O接口1130可配置为在处理器1110、系统存储器1120和设备中的任何外设设备(包括网络接口1140或诸如输入/输出设备1150的其它外设接口)之间协调I/O流量。在一些实施例中，I/O接口1130可执行任何必要的协议、时序或其它数据转换，以将数据信号从一个组件(例如存储器1120)转换为适于由另一组件(例如处理器1110)使用的格式。在一些实施例中，例如，I/O接口1130可包括对通过各种类型的外围总线(外围组件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变型)附接的设备的支持。在一些实施例中，例如，I/O接口1130的功能可分为两个或更多个分离的组件，例如北桥和南桥。而且，在一些实施例中，I/O接口1130(诸如到系统存储器1120的接口)的功能中的一些或全部可直接并入处理器1110。
网络接口1140可配置为允许在计算机系统1100与附接到网络1185的其它设备(例如载波或代理设备)之间或在计算机系统1100的节点之间交换数据。网络1185在各个实施例中可包括一个或多个网络，包括但不限于局域网(LAN)(例如以太网或公司网)、广域网(WAN)(例如互联网)、无线数据网络、一些其它电子数据网络、或其一些组合。在各个实施例中，网络接口1140可支持以下通信：例如经由有线或无线通用数据网络，例如任何合适类型的以太网网络；经由电信/电话网络，例如模拟语音网络或数字光纤通信网络；经由存储区网络，例如光纤通道SAN，或经由任何其它合适类型的网络和/或协议。
在一些实施例中，输入/输出设备1150可包括一个或多个显示终端、键盘、键区、触摸板、扫描设备、语音或光学识别设备、或适于通过一个或多个计算机系统1100输入或访问数据的任何其它设备。多个输入/输出设备1150可存在于计算机系统1100中或可分布在计算机系统1100的各个节点上。在一些实施例中，类似的输入/输出设备可与计算机系统1100分离并且可通过有线或无线连接(例如经由网络接口1140)与计算机系统1100的一个或多个节点交互。
如图11所示，存储器1120可包括程序指令1122，其可由处理器运行以实现上述任何元件或动作。在一个实施例中，程序指令可实现上述方法。在其它实施例中，可包括不同元件和数据。要注意数据可包括上面描述的任意数据或信息。
本领域技术人员将理解，计算机系统1100仅是示例性的，不意图限制实施例的范围。特别地，计算机系统和设备可包括能执行指示的功能的硬件或软件的任意组合，包括计算机、网络设备、互联网工具、PDA、无线电话、寻呼机等。计算机系统1100还可连接到未示出的其它设备，或者替代地可操作为独立系统。此外，在一些实施例，示出的组件提供的功能可组合在更少的组件中或分布在附加的组件中。类似地，在一些实施例中，可不提供示出的组件中的一些的功能，和/或其它附加功能可以是可用的。
本领域技术人员将理解，尽管各项示出为在使用时存储在存储器或存储装置中，但这些项或其部分可在存储器与其它存储装置之间传送，用于存储器管理和数据整合目的。另选地，在其它实施例中，软件组件中的一些或全部可在另一设备的存储器中执行并且经由计算机间通信与示出的计算机系统通信。系统组件或数据结构中的一些或全部也可存储(例如，作为指令或结构化数据)在计算机可访问介质或便携式制品上以被合适的驱动器读取，上面描述了驱动器的各种示例。在一些实施例中，存储在与计算机系统1100分离的计算机可访问介质上的指令可经由通过诸如网络和/或无线链路的通信介质传送的诸如电、电磁或数字信号的传输介质或信号传送到计算机系统1100。各个实施例还可包括接收、发送或存储在计算机可访问介质上根据上述描述实现的指令和/或数据。一般而言，计算机可访问介质可包括非暂态计算机可读存储介质或诸如磁或光学介质的存储介质(例如盘或DVD/CD-ROM)，易失性或非易失性介质，例如RAM(如SDRAM，DDR，RDRAM，SRAM等)、ROM等。在一些实施例中，计算机可访问介质可包括通过诸如网络和/或无线链路的通信介质传送的诸如电、电磁或数字信号的传输介质或信号。
在不同实施例中，这里描述的方法可用软件、硬件或其组合实现。此外，方法的块的次序可改变，并且各种元素可增加、重排序、组合、省略、修改等。可作出各种修改和改变，如本领域技术人员所显而易见的，以具有本公开的益处。这里描述的各种实施例意图是说明性而非限制。许多变型、修改、添加和改进是可能的。相应地，可为这里描述的组件提供多个示例作为单个示例。各个组件、操作和数据存储之间的边界多少是任意的，在特定说明构造的上下文中示出了特定操作。功能的其它分配是预见的并且可落入所附权利要求的范围内。最后，在示例构造中展示为分立组件的结构和功能可实现为组合结构或组件。这些和其它变型、修改、添加、改进可落入所附权利要求中定义的实施例的范围内。

Claims (21)

1.一种用于多功能设备的方法，包括：
多功能设备的第一相机单元捕获第一视场的第一图像；以及
多功能设备的第二相机单元同时捕获第二视场的第二图像；
其中：
第一相机单元包括：
包括具有第一焦距的折叠透镜构造的第一光学封装，以及
致动器，所述致动器具有产生洛伦兹力以移动图像传感器的一个或多个磁体和一个或多个线圈；
第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装，
第一焦距不同于第二焦距，并且
第一视场是第二视场的子集。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向第一图像和第二图像分配元数据，其中所述元数据是用于确立第一图像和第二图像按照被同时捕获那样地对应的时间索引特征。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在具有用于切换到第二图像的显示的控件的屏幕界面中显示第一图像；以及
响应于所述控件的启用，显示第二图像代替第一图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
第一图像是在时刻t(0)拍摄的静态图像，并且
第二图像是在包括t(0)的时间区间上捕获的运动图像数据结构。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
第一图像是以第一帧速率捕获的运动图像数据结构，
第二图像是以第二帧速率捕获的运动图像数据结构，并且
第二帧速率快于第一帧速率。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在共享屏幕界面中显示第一图像和第二图像。
7.一种多功能设备的相机系统，所述相机系统包括：
用于捕获第一视场的第一图像的所述多功能设备的第一相机单元；和
用于同时捕获第二视场的第二图像的所述多功能设备的第二相机单元；
其中：
第一相机单元包括：
包括具有第一焦距的折叠透镜构造的第一光学封装，以及
致动器，所述致动器具有产生洛伦兹力以移动图像传感器的一个或多个磁体和一个或多个线圈；
第二相机单元包括具有第二焦距的第二光学封装，并且
第一焦距不同于第二焦距。
8.根据权利要求7所述的相机系统，还包括：
处理单元，配置为向第一图像和第二图像分配用于确立第一图像和第二图像被同时捕获的时间索引特征。
9.根据权利要求7所述的相机系统，其中
第一相机单元包括具有折叠透镜构造的透镜，所述透镜比第二相机单元的透镜具有更长焦距，并且
第二视场以与第一视轴对准的第二视轴为中心，第一视场以第一视轴为中心。
10.根据权利要求7所述的相机系统，其中
第一相机单元包括比第二相机单元的透镜具有更长焦距的透镜，并且
第二视场以与第一视轴对准的第二视轴为中心，第一视场以第一视轴为中心。
11.根据权利要求7所述的相机系统，其中
第一相机单元包括：
第一可移动透镜，以及
可移动地附接到第一相机单元的底壳的第一图像传感器；并且第二相机单元包括：
透镜，以及
可移动地附接到第二相机单元的底壳的第二图像传感器。
12.根据权利要求7所述的相机系统，其中
第一相机单元和第二相机单元分别包括第一图像处理流水线和第二图像处理流水线。
13.根据权利要求7所述的相机系统，其中：
第一相机单元包括：
第一固定透镜，以及
可移动地附接到第一相机单元的底壳的第一图像传感器；并且第二相机单元包括：
第二固定透镜，以及
可移动地附接到第二相机单元的底壳的第二图像传感器。
14.根据权利要求13所述的相机系统，其中：
第一相机单元包括：
第一固定透镜，以及
可移动地附接到第一相机单元的底壳的第一图像传感器；并且
第二相机单元包括第二固定透镜，第二固定透镜被对准以共享第一图像传感器的使用，第一图像传感器可移动地附接到第一相机单元的底壳。
15.一种用于多功能设备的装置，包括：
用于捕获第一视场的第一图像的部件，其中
所述用于捕获第一视场的第一图像的部件还包括用于使多功能设备的第一相机单元通过第一光学封装捕获第一视场的第一图像的部件，其中第一光学封装包括具有第一焦距的折叠透镜构造，其中第一相机单元包括致动器，所述致动器具有产生洛伦兹力以移动图像传感器的一个或多个磁体和一个或多个线圈；以及
用于同时捕获第二视场的第二图像的部件；其中：
所述用于捕获第二视场的第二图像的部件还包括用于使多功能设备的第二相机单元通过具有第二焦距的第二光学封装捕获第二视场的第二图像的部件，
其中：
第一焦距不同于第二焦距，并且
第一视场是第二视场的子集。
16.根据权利要求15所述的装置，还包括：
用于向第一图像和第二图像分配元数据的部件，其中所述元数据是用于确立第一图像和第二图像按照被同时捕获那样地对应的时间索引特征。
17.根据权利要求15所述的装置，还包括：
用于在具有用于切换到第二图像的显示的控件的屏幕界面中显示第一图像的部件；以及
用于响应于所述控件的启用，显示第二图像代替第一图像的部件。
18.根据权利要求15所述的装置，其中
第一图像是以第一帧速率捕获的运动图像数据结构，
第二图像是以第二帧速率捕获的运动图像数据结构，并且
第二帧速率快于第一帧速率。
19.根据权利要求15所述的装置，其中：
第一图像是在时刻t(0)拍摄的静态图像，并且
第二图像是在包括t(0)的时间区间上捕获的运动图像数据结构。
20.根据权利要求15所述的装置，还包括：
用于在共享屏幕界面中显示第一图像和第二图像的部件。
21.一种多功能设备，包括如权利要求7-14中任一项所述的相机系统。
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