CN1675918A - 移动图像通信设备 - Google Patents

Abstract

移动通信设备包括第一和第二摄影机(41，42)，它们朝向设备的相背的两个侧面(2A，2C)。摄影机(41，42)各包括一个光学透镜(40)和一个光敏半导体器件(30)。透镜(40)和半导体器件(30)与在透镜(40)与半导体器件(30)之间有一个开孔(20)的载体(2)组装在一起。优选的是，载体(2)配有一个从载体的第一侧面(2A)延伸到相背的侧面(2C)上的导电印刷线(1)的图案。两个摄影机可以有同一个载体(2)。这种移动通信设备还包括一个显示屏，切换任一摄影机和将它的图像投射到显示屏上使其通或断的装置，以及使设备可站立在一个表面上的装置。

Description

移动图像通信设备

本发明涉及具有一个第一侧面和一个相对的第二侧面的移动通信设备，这种设备配有一个包括一个透镜和一个光敏元件的摄影机和一个可以显示摄影机所摄取的图像的图像屏。

从WO-A 01/63926中可以了解这种设备。这种已知的设备是一个带有显示屏的移动电话机，它还配有一个包括一个摄影机和一个扬声器的单元。这个单元有一个机壳，摄影机和扬声器利用机械夹紧连接而固定在这机壳上。这个单元配置在一个单独的舱内，它通过一个可绕之转动的垂直轴与设备的其他部分连接。绕轴的转动使它能将摄影机对准第一侧面或第二侧面。

这种已知的设备的一个缺点是将摄影机和扬声器与机壳组装在一起比较困难。如图7所示，机壳由第一和第二部分构成，在摄影机和扬声器组装后它们可以连接在一起。

因此，本发明的目的是提供一种在开始这个段落中所提到的这种型式的设备，这种设备的制造可以更为简单，然而可以提供记录第一侧和第二侧的图像的可能性。

这个目的是这样达到的

提供一个包括一个透镜和一个光敏元件的第二摄影机，

该第一摄影机被取向成朝向设备的第一侧面，以及

第二摄影机被取向成朝向设备的第二侧面。

按照本发明，配置至少两个摄影机，它们被取向成朝向相反的方向。优选的是，这些摄影机固定在一个独立于机壳的载体(carrierbody)上，同时利用载体实现对摄影机的电连接。

本发明的一个优点是摄影机不必配置在一个分开的单元内。这样，就可以省去在已知的设备内一个要绕之转动的轴。这是有利的，首先因为它使装配较为简单。有利的第二方面是因为不需要将摄影机通过轴与其他部件进行电连接。这种轴不仅是一个昂贵的部件(当它要和电动机组合时尤其如此)，而且对压力敏感。此外，灰尘和潮气也可能沿轴渗入设备。

在一个优选实施例中，第一摄影机和第二摄影机各包括一个具有一个第一侧面和一个相对的第二侧面的载体，透镜处这第一侧面上而光敏元件处在第二侧面上；这个载体具有一个从第一侧面延伸到第二侧面的并被安排在透镜和光敏元件之间的开口。

这个实施例包括了摄影机，其结构以一个载体为基础。透镜和光敏元件都是固定到载体上的组件。载体使摄影机高度稳定和手控方便。载体可以是方块形的，也可以具有与机壳和/或其他组件匹配的形状。

载体保证了对摄影机的机械支持和定位，同时也保证了电接触。这与现有技术相比具有一些主要优点。实际上现在就不需将摄影机分开地固定到机壳上，这可能导致摄影机定向错误和摄影机与机壳之间的连接不良。也不必将摄影机放置在一个独立的载体上，那样做是困难的，因为需将这些摄影机放置在这个载体的两个相互背离的侧面上。

如果载体与摄影机是分开的，优选的是两个摄影机配置在机壳的同一部分上。可以将载体做成适当形状，以保证两个摄影机都将具有一个稳定的位置。也可以用胶或其他粘接剂将摄影机连接到机壳上。

在一个有利的实施例中，第一和第二摄影机具有一个公共的载体。在这种情况下，第一摄影机的透镜和第二摄影机的光敏元件处在载体的第一侧面。第一摄影机的光敏元件和第二摄影机的透镜处在第二侧面。两个摄影机整合在一个公共的载体上节省了装配成本。此外，还可使总体积减小。这样一个载体也适合于安装诸如扬声器和显示屏之类的其他组件。

在另一个实施例中，图像屏固定在公共载体上，而在摄影机的光敏元件与图像屏之间存在跨越载体的电连接。图像屏或显示屏出现在摄影机同一个载体上使得它可以在载体上提供所有的电连接。熟悉该技术领域的人员所知的为驱动和控制而所需的装置可以安置在例如背离图像屏的第二侧面上。这具有下列优点，即带有摄影机和图像屏的载体的供应商自己就可以测试整个组合是否正确工作。其他优点是限制了装配工作量和减少在装配作业期间在各个元件之间需提供的连接。

摄影机的电接触可以例如用一个提供有导线图案并连接到光敏元件上的基底实现。光敏元件也可以集成在这样的基底内。这样的导电连接可以以丝焊形式或借助金属凸起而实现。或者，载体可以在第二侧面上提供一个具有导线图案的薄片，它被例如用胶固定到载体上。然而，优选的是，将导线图案集成在载体上，诸如这样的情况：在合成树脂或陶瓷基底中包括多个按照所希望的图案的内部导电层。

如果导线图案至少基本上出现在载体的表面上而且机械地固定在载体内，那就特别有利。这样的载体的实现最初是在一个临时性基底上形成导线图案以使得导线图案内的导线在整个表面上不与基底相连接。然后，用绝缘材料填充基底与悬垂的导线之间的空隙同时覆盖导线图案。除去临时性基底后，就得到表面上有着导线图案的载体。如果将规定导线图案的层选得很薄，例如在10至50μm之间，导线图案可以用同数量级的分辩率来提供。

在另一个改型中，绝缘材料通过注模或类似的技术提供，为此需用一个模子，而导线图案在多于一个侧面上延伸。用模子的优点是可以使载体做成所希望的形状。例如，如果一个分开的组件用于两个摄影机，则可以做成这样的形状，使载体在带有半导体元件的两个侧面上互补：即一个载体的凸出部分与另一个载体的凹入部分相适配。此外，优选的是将载体的形状做成适合设备的形状。

导线图案存在于多于一个侧面是在提供绝缘材料之前使带导线图案的基底变形来实现的。特别有利的是，将基底至少弯曲两次，弯曲角度大约为90度。这使导线图案在载体的第一侧面和第二侧面上延伸。这在这些摄影机装在一个公共载体上时提供了一种有利的电接触方式。

通常，设备具有一个下侧面和一个上侧面，第一侧面从下侧面延伸到上侧面。图像屏调整成在将设备的下侧面放到一个基底上时在图像屏上以垂直位置成像。然后，有利的是，第一摄影机处在图像屏与设备的上侧面之间的位置，由光敏元件的中心和透镜的中心限定的摄影机的轴与垂直指向图像屏的轴形成一个在0至20度之间的角，而摄影机相对基座定向在一个向下位置。本发明所涉及的这种设备内的摄影机的一个已知问题是摄影机并不直接位于用户前面，因此所得到的相片是变形的。将摄影机的定位修改为在图像屏的位置之上就使它能减小或防止这变形。

用所说明的技术，即在模子中提供经弯曲的带导线图案的临时性基底，可以很好实现摄影机相对图像屏的经转动的位置。在变形过程中可以设定表面之间所希望的角度。它也可以局部压在临时性基底中，因此出现局部凸起或凹陷。在不存在导线图案的那些部分和那些侧面用可以模子来形成这个形状。

在一个优选实施例中，设备具有使用户可以切换第一和第二摄影机的接通和断开的装置。这种装置的例子是所谓的触摸屏、键盘上这个操作的专用键和菜单中的一个选项。用户可以用来切换摄影机接通和断开的所述装置通过导线和电控制装置与摄影机连接。这种装置是熟悉该技术领域的人员众所周知的。

在另一个改型中，设备还配有使用户可调整对第一和第二摄影机所摄取的图像的显示的装置。优选的是，所述装置具有与切换摄影机接通和断开的装置相同的类型。在这里不仅可以在图像屏上显示第一摄影机的图像或第二摄影机的图像，而且还可以在分开的窗口内显示两个图像。还可以进行进一步的数字图像处理，例如连接所接收的图像，将它们制作成短片，或者将它们处理成压缩了大小的数字文件。这种大小的压缩对于通过无线电信链路传输文件是适当的。

在一个同样有利的实施例中，第一摄影机具有一个对接收离透镜1米以内的图像最佳化的透镜，而第二摄影机具有一个对接收离透镜1米以外的图像最佳化的透镜。用两个瞄向不同方向的摄影机使每个摄影机可被选成适合所瞄准的对象的距离。除透镜的最佳化之外，光敏元件也可有不同的选择，使得第一摄影机的分辩率与第二摄影机的分辩率不同。在选择透镜和光敏元件中可以考虑的其他一些方面，特别要提到的是物体每单位时间的移动量、所希望的颜色和彩色校正、以及采用手动或用电机的摄影机定向的可能性。

在另一个实施例中，存在这样的装置，它可以将设备放到一个基底上使得至少一个摄影机可以记录用户所希望的图像而不必由用户握住设备。这是有益的，如果用户希望在某段时间内摄取某个图像，他或她就可以将设备放置在一个基底上。可以想到的一个例子是用设备作为数码相机，或者在视频会议期间使用的移动电话机。然而这种设备。(具体说是移动电话机)不存在这样的形状以使设备能保持在一个让摄影机记录所希望的图像的适当位置。确实，移动电话机的垂直位置或者稍向前或向后倾斜的位置对于一个移动电话机将是所希望的。这个实施例提供了用于这个目的(即使设备定位)的装置。

所述定位用的装置的第一实施例是一个带两个撑脚和一个连杆的U形支架，这个支架可绕一个通过两个撑脚、基本上与连杆平行的轴转动。连杆可以具有一个供稳定放置的平坦表面，这个表面可以相对撑脚转动。为了更精确地设定设备相对于基底的角度，有利的是撑脚与设备的机械连接的位置可以沿设备移动。

所述装置的第二实施例包括一个支架，它具有一个底表面和一个在第一和第二侧面上拱起的轨条。在设备上与轨条相应的互补部分，或者一个或几个凸起，保证了设备可以固定在轨条上。位置可以用轨条上一些增宽和减窄的部分来限定。

所述装置的第三实施例包括一个或几个基本上是适当长度的杆状的托架，它们可在若干位置处固定到设备上。这个些托架基本上形成了附加的撑脚。

下面将结合附图详细说明按照本发明的设备的这些及其他一些方面，在这些附图中：

图1示出了设备的第一侧面；

图2示出了设备的背向第一侧面的第二侧面；

图3为配有使设备定位用的装置的设备的透视图；

图4为适合在设备内使用的袖珍摄影机的分解透视图；

图5为摄影机在组装后的透视图，其视角与图4的视图相差180度；

图6示出了两个组装在一个公共载体上的摄影机；

图7示出了图6的载体；

图8示出了作为图6的替换方案的实施例，载体上存在着更多一些部件；以及

图9示出了图8的载体。

这些附图并没有按比例画出，在各个附图中相同的部件都给了相同的标号。

图1示出了移动通信设备100的正面。

图2示出了设备100的背面。设备100是手持设备的一个例子，但本发明也可以用于诸如PDA、掌上或便携式计算机之类的其他设备以及DECT电话机，这时该便携式设备以无线方式接到一个与有线电话网连接的交换机上。设备100配有第一摄影机41、第二摄影机42、机壳104、图像屏65、一组按键66、天线110、扬声器63和拾音器69。设备此外还配有使移动电话机能以稳定的方式安置在一个基础表面上的装置120。所述装置在这个例子中是U形的，带有撑脚121、122和连杆123，撑脚可绕轴124转动。连杆123也可以相对撑脚121、122转动。用户可以用键66接通和断开第一和第二摄影机41、42，也可以通过触摸屏面65(这时屏面65应是一个触摸屏机构)来切换，并使图像投射或不投射到图像屏65上。优选的是，有一个单独的键66用于这些功能或其中一些功能，使得用户可以用非常简单的方式改变摄影机41、42和在图像屏65上所记录的图像的显示。

图3以透视图示出了设备100，所配置的一组按键66稍有不同。这个图示出了设备怎样可以安置在一个基础表面200上。为此，可以转动和沿着轨道125移动撑脚121、122。连杆123在此期间稍微转动，使得它平贴在基础表面200上。设备100安全地安置在这些位置上，它们是用轨道确定的，尤其是利用加宽或加深部分确定的。用这样的方式可以将设备瞄准摄影机41需观察的对象，例如在电话会议期间用户的面孔。或者，也可以将定位装置120倒向设备的正面，从而得到这样一个位置，使第二摄影机42(在这里未示出)相对于基础表面200稍朝向上方。

图4为按照本发明的包括一个小型摄影机的电子设备的分解透视图。图5以视角与图相4差180度的透视图示出了组装好的设备。设备10，例如从图1所看到的，包括一个合成树脂载体2，在这里是用PPS(聚苯撑硫)制成的，其中有一个开口20，光学透镜40配置在一个圆筒形的支架45内，支架45紧固在开口20内。在开口20的另一侧，在载体2的平坦表面2A上存在一个具有分别位于各条形导线1的各端头的连接区域1B的矩形封闭形状8。这些导线1直接延伸到封闭形状8一侧的表面2A的端部，因此在那里存在各条形导线1的各另外的端头1C。出现在封闭形状8的其他三个侧面的条形导线部分在表面2A上延伸，但其余部分在载体2的垂直于表面2A的两个侧面2B、2C上延伸。在封闭形状8的背面存在的各导线1于是分布在两个侧面2B、2C上。在这个例子中，设备10因此可以做得特别紧凑。此外，它的制造是简单而经济的。

此外，一个称为CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光敏半导体元件30用一个边框50紧固在载体2的表面2A上。传感器30的光敏区31A配置在载体2内，对着开口20，而传感器30的连接区32在导电的情况下紧固到位于封闭形状8内的条形导线1的连接区1B上。

图5再次从另一侧示出了设备10，这时候设备处在组装好的状态。这种设备10由于三个方向上都非常紧凑而特别适宜于例如移动电话机(未示出)，来自设备10的信号可以从导线1的端部1C取出和/或加到导线1的端部1C。这种紧凑性还使得可以将两个摄影机安置在一个移动电话机内。为了简化连接，导线1可以延伸到设备10的背离第一侧面2A的另一侧面，而在这另一侧面上可以有一个接触区。在一个移动电话机内使用一个在第一侧面2A上具有接触区的摄影机和一个在背离第一侧面2A的侧面上具有接触区的摄影机时，两个摄影机的连接将处在相同的侧面。

图6示出了设备10，它包括在一个公共的载体2上的两个摄影机并适合在移动通信设备内使用。

图7示出了相应的载体2。所示的载体用薄片制成，它具有第一材料的第一层和与第一材料不同的导电材料的第二层。第二层按照一个所希望的图案形成图案。在这个例子中，薄片包括铝的第一层和铜的第二层。薄片通过弯曲和冲压(如果希望的话)成形后，用模注提供绝缘材料。载体的外形由模子的形状限定，包括穿过载体的开口20和安装各组件的空腔60。然后，通过蚀刻、抛光、这两者的组合，或者通过机械措施从薄片上除去第一层。因此，导线图案就出现在载体2的表面上。取决于具体实施例，导线图案可以与表面齐平、稍在表面之下或稍高于表面。载体2可以按照在EP02076427.0(PHNL020319)中所揭示的方法制造。

这个过程不仅得到开口20，而且还得到一个具有侧壁61和底62的空腔60，导线图案延伸到底部62。空腔60适合容纳诸如扬声器63和蜂鸣器64之类的元件，如图6所示。设备10还配有两个透镜40和两个光敏半导体元件30，它们对准设备2的相互远侧面2A、2C。然后，一个透镜40和一个光敏半导体元件30与插入的电绝缘体一起形成摄影机41。为了实现这个，导线图案从第一侧面2A通过第二侧面2B延伸到第三侧面2C。

在这个实施例中存在两个摄影机，但原则上可以存在更多的摄影机。此外，这些摄影机的轴定义为穿过透镜40和光敏半导体元件30的中央的直线，因此基本上是平行的。然而，也可以按需要通过修改薄片弯曲的角度和相应修改提供绝缘材料的模子来修改其中一个或两个摄影机41的取向。

与外部世界的电接触是以适当方式控制所有电元件所必需的。这接触是用一个与在导线1的基本上平行的各端头71的接触区70连接的柔性薄片(未示出)实现的。要指出的是，各导线1来自各个元件30、63、64。优选的是，这些导线具有10至50μm左右的宽度，相隔40至80μm。还要注意的是，接触区70外导线的印刷线可以有不同的宽度；在这个实施例中，至蜂鸣器和扬声器的导线1具有大约200μm的宽度，每一条这样的印刷线终止于接触区70内的三根导线1。

图8示出了设备10的另一个实施例，图9示出了相应的电绝缘载体2。在这个例子中的载体是支承移动电话机大量所需电子元件的托架。这些元件中特别指的是为用户提供接口的元件。载体2的后侧面2C(未示出)上，导线1提供了元件之间的互连，存在一些连接区用来布置实现所需控制功能的元件。用于柔性薄片或连接器的一个接触区也有可能被限定在这个侧面上。在摄影机41的半导体元件、扬声器63、蜂鸣器64、显示屏65、键66、触摸屏67、指示灯68(优选的是发光二极管)和拾音器69存在着多个连接，图9用后面有A的标号(例如30A)示出了对这些元件的连接。要指出的是，载体具有使摄影机41和图像屏65和键66和/或触摸屏67之间可以直接连接而不必用连接件或柔性薄片来实现连接的优点。因此可以有益地减少连接，从而使摄影机41和图像屏65可以在装配中相互配合。

Claims (10)

1.一种具有一个第一侧面和一个相对的第二侧面的移动通信设备，所述设备配备有一个包括一个透镜和一个光敏元件的摄影机和一个可以显示摄影机所摄取的图像的图像屏，所述设备的特征是

提供一个包括一个透镜和一个光敏元件的第二摄影机，

该第一摄影机被取向成朝向设备的第一侧面，以及

该第二摄影机被取向成朝向设备的第二侧面。

2.一种如在权利要求1中所要求的设备，其特征是所述第一摄影机和第二摄影机各包括一个具有一个第一侧面和一个相对的第二侧面的载体，透镜处在第一侧面而光敏元件处在第二侧面，所述载体具有一个从第一侧面延伸到第二侧面并安排在透镜与光敏元件之间的开口。

3.一种如在权利要求2中所要求的设备，其特征是所述第一和第二摄影机具有一个公共的载体，使得第一摄影机的透镜和第二摄影机的光敏元件呈现在载体的第一侧面上，而第一摄影机的光敏元件和第二摄影机的透镜呈现在第二侧面上。

4.一种如在权利要求3中所要求的设备，其特征是所述图像屏固定在公共载体上，而在摄影机的光敏元件与图像屏之间存在跨越载体的电连接。

5.一种如在权利要求2或3中所要求的设备，其特征是所述载体在一个表面上与导线图案电绝缘，导线图案在载体的几个侧面上延伸，并以机械方式固定在载体上。

6.一种如在权利要求1或5中所要求的设备，其特征是

所述设备具有一个下侧面和一个上侧面，第一侧面从下侧面延伸到上侧面，

图像屏调整成当设备的下侧面安置到一个基底上时，在图像屏上以直立的位置显示图像，

第一摄影机呈现于图像屏与设备的上侧面之间的一个位置，以及

由光敏元件的中心和透镜的中心所规定的摄影机的轴与一个垂直指向图像屏的轴所夹的角度在0到20°之间，摄影机相对于基底呈向下的位置被取向。

7.一种如在权利要求1中所要求的设备，其特征是在所述设备内还提供了用户可用来切换第一和第二摄影机的开启和关闭的装置。

8.一种如在权利要求1或7中所要求的设备，其特征是所述设备还配备有用户可用来调整在图像屏上显示第一和第二摄影机所摄取的图像的装置。

9.一种如在权利要求1中所要求的设备，其特征是

第一摄影机具有一个对于接收离透镜1米以内的图像是最佳的透镜，以及

第二摄影机具有一个对于接收离透镜1米以外的图像是最佳的透镜。

10.一种如在权利要求1中所要求的设备，其特征是提供了可以将设备设置到一个基座上以使得至少一个摄影机可以记录用户所希望的图像而无需用户握住该设备的装置。

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