CN113726988A - 对准偏移减少系统 - Google Patents

Abstract

一种对准偏移减少系统包括多个摄像头模块，耦合到该多个摄像头模块的L形柔性电缆和耦合到该多个摄像头模块的统一附接区。

Description

对准偏移减少系统

技术领域

本申请涉及摄像系统，更具体地，涉及具有至少一个对准偏移减少的摄像头模块的摄像系统。

背景技术

手机中的摄像头放置成使得摄像头的视角不被手机的壳所遮挡。如果手机掉落，所寻求的就是摄像头的位置保持未自其初始位置偏移。这意味着手机为摄像头模块提供足够的结构刚度，以便在发生碰撞的情况下，摄像头模块保持不动。刚性机械保持系统在多摄像头模块中尤其重要。在预先校准的多摄像头模块中，如果摄像头偏移，那么校准数据可能由于施加到该模块的力而改变，这种情况下，摄像头模块将需要重新校准。

目前，当生产多摄像头模块并将其构建到手机中时，会应用校准过程。如果摄像头光学中心没有正确对准，校准过程将会失败而摄像头模块将无法正确地工作。当模块安装到移动设备中时，机械力施加在移动设备和摄像头模块的配合面之间。如果施加的力足以使摄像头模块自其初始位置偏移，则初始校准信息可能包含误差，那么可能需要重新校准移动设备或者可能需要更换摄像头模块。

发明内容

在一个实施例中，对准偏移减少系统包括多个摄像头模块，耦合到所述多个摄像头模块的L形柔性电缆，以及耦合到所述多个摄像头模块的统一连接区。

可选地，在该示例的对准偏移减少系统中，所述柔性电缆的长度大于所述多个摄像头模块中的一个摄像头模块的跨距的两倍。

可选地，该示例的对准偏移减少系统还可包括耦合到所述L形柔性电缆的附加柔性电缆。

可选地，该示例的对准偏移减少系统中，所述统一附接区是框架。

可选地，该示例的对准偏移减少系统中，所述柔性电缆形成在一个平面内。

可选地，该示例的对准偏移减少系统中，所述柔性电缆形成在两个平面内。

可选地，该示例的对准偏移减少系统中，所述多个摄像头模块为两个摄像头。

在另一个实施例中，对准偏移减少系统包括多个摄像头模块，耦合到所述多个摄像头模块的细长L形柔性电缆，以及耦合到所述多个摄像头模块的框架附接区。

根据该另一实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述柔性电缆形成在一个平面内。

根据该另一实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述柔性电缆形成在两个平面内。

根据该另一实施例的对准偏移减少系统，可选地，还可包括耦合到所述L形柔性电缆的附加柔性电缆。

根据该另一实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述多个摄像头模块是两个摄像头。

在又一另外的实施例中，对准偏移减少系统包括至少一个摄像头模块，耦合到该至少一个摄像头模块的多个L形柔性电缆，其中，多个柔性电缆中的一个柔性电缆的长度大于所述至少一个摄像头模块的跨距的两倍，以及耦合到该至少一个摄像头模块的框架附接区。

根据该又一另外的实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述多个柔性电缆中的一个形成在一个平面内。

根据该又一另外的实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述多个柔性电缆中的一个形成在两个平面内。

根据该又一另外的实施例的对准偏移减少系统，可选地，所述至少一个摄像头模块是两个摄像头。

附图说明

在附图中，

图1是根据本公开的一个实施例的具有统一框架的双摄像头系统的第一示例；

图2是根据本公开的一个实施例的单摄像头系统的第一示例；

图3是根据本公开的一个实施例的具有多个柔性连接器的单摄像头系统的第二示例；

图4是根据本公开的一个实施例的具有单个L形柔性连接器的单摄像头系统的第三示例；

图5是根据本公开的一个实施例的具有单面内或双面内L形连接器的单摄像头系统的第四示例；

图6是根据本公开的一个实例例的带扭矩的单面内L形连接器的单摄像头系统的第五示例；

图7是根据本公开的一个实施例的单摄像头系统的第六示例的分解图；

图8是根据本公开的一个实施例的具有统一框架的双摄像头系统的第二示例；

图9是根据本公开的一个实施例的具有统一框架的双摄像头系统的第三示例；

图10是根据本公开的一个实例例的具有统一框架的双摄像头系统的第四示例；以及，

图11是根据本公开的一个实施例的具有统一框架和统一连接器的双摄像头系统的第五示例。

具体实施例方式

以下列出的实施例仅用于说明该装置和方法的应用，并不限制其范围。对于该装置和方法的修改的等同形式应归类于本申请所附权利要求的范围内。

在贯穿以下说明和权利要求中，某些术语被用来指代特定系统组件。如本领域技术人员可以理解的，不同的公司可以用不同的名称来指代组件和/或方法。本文无意在名称不同但功能相同的组件和/或方法之间进行区分。

在以下的说明和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放式方式使用，因此可以解释为表示“包括但不限于……”。此外，术语“耦合”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一设备耦合到第二设备，该连接可以是通过直接连接或通过经由其他设备和连接件形成的间接连接。

在以下各例中，将以手机作为示例来阐述根据本申请不同实施例的对准偏移减少系统，但并不以此为限，本申请所述的对准偏移减少系统也可应用在诸如ipad等各类手持式平板电脑或此类便携式电子设备中。

摄像头模块由连接到基板的柔性扁平电缆、连接到基板的传感器、设置于传感器上方的光学滤波器、固定座以及镜头组成。该柔性扁平电缆、基板、传感器以及滤波器通常牢固地集成在一起。集成模块可以承受很大的力而不自其初始位置偏移。然而，固定座和镜头相互间的连接并不牢固。也就是说，如果有力施加到平面印刷电路，那么与镜头固定座相比，传感器和滤波器可能移动更多。此外，如果有力施加到镜头固定座，那么焦平面相比于其初始焦平面可能发生角度偏移。

一个示例系统可通过将多个单独的摄像头固定座粘合到刚性框架或将多个单独的摄像头基板粘合在一起来将几个摄像头模块组合在一起，从而形成多摄像头模块。当将多摄像头模块安装到手机内时，柔性扁平电缆的一端可以连接到印刷电路板(PCB)主板而其另一端连接到摄像头模块，其中力被通过柔性扁平电缆施加到摄像头模块。此外，摄像头模块可以与手机壳接触并且可以接收所施加的力，其中所施加的力是从该手机壳传送到手机框架和摄像头模块。因此，部分力可以通过柔性扁平电缆、固定座或框架传递到摄像头模块。该意料外的力可能引起传感器中心以及镜头光学中心偏移，从而导致校准误差。

柔性扁平电缆由覆盖一系列薄金属信号线的软塑料构成。与塑料相比，金属线产生非常小的压缩或拉伸应力。也就是说，大部分柔性扁平电缆的力是从塑料传递到传感器，这可能导致传感器和镜头之间的偏移。

图1示出了具有统一框架110的双摄像头系统的第一示例，如果柔性扁平电缆连接器112和摄像头固定座在一个维度中对准，在光学传感器连接到其的板平面内的连接器114上的拉伸或压缩应力118，由于柔性扁平电缆横截面面积向基板和传感器传递力的事实而可被从柔性扁平电缆传送到基板116和传感器。力F按照下列等式(1)计算：

F＝σ×A (1)

其中F代表力，σ为系数而A为扁平电缆横截面面积。

因此，或减少力或者减少接触面积将减少被施加从而偏移传感器和镜的力。

图2示出了具有连接有柔性电缆212的摄像头模块210。在和光学传感器连接到的板相同的平面内，力被以拉伸或压缩214的方式传送到该柔性电缆的端部。

一种降低所引起的力的方法是将连接到摄像头模块的柔性扁平电缆配置为L形。如果力被施加到电缆的端部，柔性扁平电缆的弯曲可能在多个方向弯曲，从而减轻了通过在摄像头模块处的电缆所接收的力。根据施加到柔性扁平电缆的力的角度，可以减小该力。同样地，组合多条L形柔性电缆可以进一步减小从电缆传送到摄像头模块的力。图3示出了具有多个柔性连接器312、314和316的单摄像头系统310。通过L形连接器传送的力可以表现为以下形式：

F′＝cos(θ)×F (2)

然而，由于柔性扁平电缆传送弹力，所以即使在90°的情况下，也无法将F’强制为0。该弹力生成三个新的维度的力(F’,F”,F”’)。因此该传送的弹力与ΔL有关。

图4描绘了具有L形连接器412的摄像头模块410，其中力被施加在正交于电缆的端部和连接器的平面的方向上，弯曲力矩引起电缆在电缆长度L414上方的Δ移动。

E＝k×ΔL (3)

在等式(3)中，E为弹力，k为系数。

因此，减小ΔL也很重要。如果力不变，柔性扁平电缆长度(L)越长，引起的弹力越小。另一种减小所引入的力的方法是以沿Y维度而非Z维度向电缆引入(弯曲)力矩的方式构建电缆。图5描绘了具有L形的两个连接器，510描绘了平面的L形柔性电缆而512描绘了这样一种电缆，即，被构建为电缆的L形是在两个平面内。

一种减少所引入力的方法是减小或消除手机壳和摄像头模块之间的接触。如果需要接触来增强照片拍摄稳定性体验的话，那么可替代地，增加柔性扁平电缆的长度，减少由弹力引起的ΔL。图6描绘了摄像头模块610接收从手机壳输入的力，其导致沿面内L形柔性电缆L612的长度的移动ΔL614。

以前用于尽力减小由柔性扁平电缆引入的力的一种方法是将柔性扁平电缆粘合在框架上。然而，这种方法缩短了L，可能导致更大的弹力。

图7描绘了具有镜头710的摄像头模块的分解视图，该镜头710由框架712支撑，该框架712具有容纳光学传感器716的连接器板714，该光学传感器716连接到柔性扁平电缆718。

图8描绘了具有第一摄像头810和第二摄像头812的双摄像头系统，该第一摄像头810和第二摄像头812通过具有侧缘816的统一前框架814容纳在适当位置。

图9描绘了具有第一摄像头910和第二摄像头912的另一双摄像头系统，该第一摄像头910和第二摄像头912由统一框架914容纳在一起。

图10描绘了具有第一定焦摄像头1010和可变焦摄像头1012的再一个另外的双摄像头系统，该第一定焦摄像头1010和可变焦摄像头1012由统一框架1014容纳在一起。

图11描绘了具有第一摄像头1110和第二摄像头1112以及具有统一柔性电缆1116的再一另外的双摄像头系统，其中，该第一摄像头1110和第二摄像头1112由统一框架1114容纳在一起。

在多摄像头系统中，无论单个摄像头是否被粘合到镜头固定座或基板，施加到框架或基板的力可以平均分布在摄像头之间。更大的框架面积或基板面积可以更为平均地在摄像头之间传播力，而非在单个摄像头上引入力。

本领域的技术人员将了解，本文中所描述的各种说明性的框、模块、元件、部件、方法和算法可被实现为电子硬件、计算机软件或两者的结合。为了说明硬件和软件的这种可互换性，已经根据它们的功能性对各种说明性的框、模块、元件、部件、方法和算法在上文做了大概描述。将这样的功能性实现为硬件还是软件取决于施加于整个系统上的特定应用和设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以不同方式实现所描述的功能性。在不脱离本主题技术的范围的情况下，各种部件和框可以不同地布置(例如，以不同的顺序布置，或以不同的方式划分)。

应理解，所公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是对示例方法的说明。基于设计偏好，可以理解的是，过程中的步骤的特定顺序或层次可以重新布置。一些步骤可以同时执行。所附方法权利要求以样本顺序呈现各个步骤的元素，并不意在限于所呈现的特定顺序或层次。

提供前面的描述是为了使得任何本领域的技术人员都能够实践本文中所描述的各种方面。前面的描述提供了本主题技术的各种示例，并且本主题技术不限于这些示例。对这些方面的各种修改是对本领域技术人员是容易显见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他方面。因此，权利要求不旨在限于本文所示的方面，而是旨在使全部范围与权利要求的语言表述相一致，其中除非具体如此陈述，对单数要素的引用并非旨在意为“一个且仅一个”，而是表示“一个或多个”。除非另外特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性的代词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的和它的)，反之亦然。标题和副标题(如果有的话)仅用于方便而使用，并不限制本发明。谓语词“被配置为”，“可操作为”和“被编程为”并不意味着对主语的任何特定的有形或无形修改，而是旨在可互换地使用。例如，被配置以监视和控制操作或部件的处理器，还可以意为该处理器被编程以监视和控制该操作，或者处理器可被操作以监视和控制该操作。同样地，被配置以执行代码的处理器可以解释为被编程以执行代码或可操作以执行代码的处理器。

诸如“方面”的短语并非表明这样的方面对于本主题技术是必不可少的，或者这样的方面用于本主题技术的所有配置。涉及一方面的公开可用于所有配置，或者一个或多个配置。一个方面可以提供一个或多个示例。诸如“方面”的短语可以指代一个或多个方面，反之亦然。诸如“实施例”的短语并非表明这样的实施例对于本主题技术是必不可少的，或者这样的实施例适用于本主题技术的所有配置。涉及一个实施例的公开可以适用于所有实施例，或者一个或多个实施例。实施例可以提供一个或多个示例。诸如“实施例”的短语可以指代一个或多个实施例，反之亦然。诸如“配置”之类的短语并不表明这种配置对于本主题技术是必不可少的，或者这种配置适用于本主题技术的所有配置。涉及一种配置的公开可以适用于所有配置，或者一个或多个配置。一种配置可以提供一个或多个示例。诸如“配置”的短语可以指代一个或多个配置，反之亦然。

本文使用“示例”一词来表示“用作示例或说明”。本文中描述为“示例”的任何方面或设计并不必定被解释为比其他方面或设计更优选的或具优势。

本领域普通技术人员已知或以后将会知道的贯穿本发明所描述的各个方面的元件等同的所有结构和功能通过引用被明确地并入本文，并且旨在由权利要求所涵盖。此外，无论在权利要求中是否明确地叙述了这样的公开，本文所公开的内容都不旨在捐献给公众。此外，关于说明书或权利要求中所使用的术语“包括”、“具有”或类似术语的含义，这样的术语旨在被包括在术语“包含”的方式内，类似于当“包括”在权利要求中被用作连接词时，对“包括”的解释那样。

对“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”或类似表述的引用表示特定元件或特征包括于本发明的至少一个实施例中。尽管短语可能出现在各个地方，但短语不一定指的是同一实施例。连同本发明，本领域技术人员将能够设计和结合适合于实现上述功能的各种机制中的任何一种。

应当理解，本公开仅教导了说明性实施例的一个示例，并且本领域技术人员在阅读本公开之后能够容易地设计出本发明的许多变型，本发明的范围由以下权利要求确定。

Claims (16)

1.一种对准偏移减少系统，其包括：

多个摄像头模块；

耦合到所述多个摄像头模块的L形柔性电缆；以及

耦合到所述多个摄像头模块的统一附接区。

2.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述柔性电缆的长度大于所述多个摄像头模块中的一个摄像头模块的跨距的两倍。

3.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，还包括耦合到所述L形柔性电缆的附加柔性电缆。

4.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述统一附接区是框架。

5.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述柔性电缆形成在一个平面内。

6.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述柔性电缆形成在两个平面内。

7.根据权利要求1所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述多个摄像头模块为两个摄像头。

8.一种对准偏移减少系统，其包括：

多个摄像头模块；

耦合到所述多个摄像头模块的细长L形柔性电缆；以及

耦合到所述多个摄像头模块的框架附接区。

9.根据权利要求8所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述柔性电缆形成在一个平面内。

10.根据权利要求8所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述柔性电缆形成在两个平面内。

11.根据权利要求8所述的对准偏移减少系统，其特征在于，还包括耦合到所述L形柔性电缆的附加柔性电缆。

12.根据权利要求8所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述多个摄像头模块是两个摄像头。

13.一种对准偏移减少系统，其包括：

至少一个摄像头模块；

耦合到所述至少一个摄像头模块的多个L形柔性电缆；

其中，所述多个柔性电缆中的一个的长度大于所述至少一个摄像头模块的跨距的两倍；以及

耦合到所述至少一个摄像头模块的框架附接区。

14.根据权利要求13所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述多个柔性电缆中的一个形成在一个平面内。

15.根据权利要求13所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述多个柔性电缆中的一个形成在两个平面内。

16.根据权利要求13所述的对准偏移减少系统，其特征在于，所述至少一个摄像头模块是两个摄像头。

Images