CN219372502U - 图像捕获设备 - Google Patents

Abstract

本教导提供了一种包括具有卡口的光学系统的图像捕获设备。卡口连接到图像捕获设备的主体。卡口包括前表面、与前表面相对的后表面和卡口轴向表面；和光学系统。光学系统包括：远离卡口的后表面延伸的集成传感器和透镜组件(ISLA)；以及透镜模块，其远离卡口的前表面延伸并且包括透镜模块轴向表面，其中透镜模块轴向表面接触卡口轴向表面，以使得透镜模块与卡口轴向对准。该图像捕获设备提供ISLA与模块化透镜、透镜模块或两者的精确对准，同时保持防水密封。

Description

图像捕获设备

技术领域

本公开涉及一种具有分体透镜的光学系统，特别地涉及一种光学系统，该光学系统包括在图像捕获设备内间隔开的集成传感器和透镜组件(ISLA)和透镜模块，以及相对于彼此对准ISLA和透镜模块的部件。

背景技术

典型的相机包括一个或多个透镜和一个或多个图像传感器。(多个)图像传感器与(多个)透镜对准，从而可以通过(多个)透镜拍摄图像。(多个)图像传感器和(多个)透镜连接在图像捕获设备内，从而保持(多个)图像传感器和(多个)透镜的对准。(多个)图像传感器和(多个)透镜可以连接到框架或彼此连接，从而实现对准并且保持对准。这些附件可以约束(多个)图像传感器、(多个)透镜或两者的尺寸和/或形状，使得部件可以连接在相机的主体内。图像捕获设备通常可以包括被用于图像和/或视频捕获的单个固定透镜。在大多数情形中，这种单个透镜可以提供令人满意的图像和视频；但是，可能存在可能期望不同透镜的情况。

实用新型内容

本文公开了一种包括具有卡口的光学系统的图像捕获设备的实现。卡口直接连接到图像捕获设备的主体。卡口包括前表面、与前表面相对的后表面和卡口轴向表面；和光学系统，该光学系统包括：集成传感器和透镜组件(ISLA)，直接连接到卡口的后表面并且远离卡口的后表面延伸，模块化透镜，延伸到卡口中；以及透镜模块，在模块化透镜上方延伸，该透镜模块连接到卡口的前表面并且远离卡口的前表面延伸并且包括：透镜凹槽；透镜，位于透镜模块的透镜凹槽内，使得透镜和透镜模块防止泄漏；以及透镜模块轴向表面，其中透镜模块轴向表面直接接触卡口轴向表面，使得透镜模块与卡口轴向对准。

在一个或多个实施例中，图像捕获设备还包括轴线，其中透镜模块沿着轴线可移动以将透镜模块安装在图像捕获设备内或从图像捕获设备移除透镜模块。

在一个或多个实施例中，透镜模块包括指状凹槽，指状凹槽将透镜模块可移除地连接到卡口。

在一个或多个实施例中，透镜模块还包括指状凹槽，指状凹槽包括锥部，以使得当透镜模块被连接到卡口时，透镜模块轴向地朝向卡口移动。

在一个或多个实施例中，卡口密封件位于透镜模块和卡口之间，并且其中当透镜模块相对于卡口处于安装位置时，卡口密封件至少部分地被压缩在卡口和透镜模块之间。

在一个或多个实施例中，卡口包括中心部分，并且卡口轴向表面位于中心部分的内部，并且其中透镜模块轴向表面位于透镜模块的外部，使得当透镜模块被连接到卡口时，透镜模块轴向表面延伸到中心部分中并且与卡口轴向表面接触，以沿着图像捕获设备的光学轴线将透镜模块相对于卡口对准。

在一个或多个实施例中，透镜模块轴向表面具有阶梯状形状。

在一个或多个实施例中，其中卡口是凹入的，使得透镜模块的全部或一部分延伸到卡口的凹槽中。

在一个或多个实施例中，其中卡口是凹入的，使得模块化透镜的全部或一部分延伸到卡口的凹槽中。

本文教导的实现提供了一种包括卡口、集成传感器和透镜组件(ISLA)以及模块化透镜的图像捕获设备。卡口连接到图像捕获设备的主体。卡口包括前表面、与前表面相对的后表面和卡口轴向对准表面(BAAS)。BAAS围绕光学轴线从前表面朝向后表面延伸。图像捕获设备包括光学系统，该光学系统包括集成传感器和透镜组件ISLA和模块化透镜。集成传感器和透镜组件(ISLA)包括：透镜组件；集成传感器，连接到所述透镜组件的后表面；以及集成传感器和透镜组件轴向对准表面(IAAS)，该IAAS被配置为延伸到所述卡口轴向对准表面中并且接触BAAS以围绕光学轴线将ISLA与卡口对准，使得ISLA连接到卡口的后表面并且远离卡口的后表面延伸。模块化透镜沿着光学轴线在远离ISLA并朝向卡口的前表面的方向上延伸，其中卡口轴向对准表面的全部或一部分围绕透镜组件轴向对准表面延伸。

在一个或多个实施例中，集成传感器和透镜组件轴向对准表面延伸到卡口轴向对准表面的壁中。

在一个或多个实施例中，集成传感器和透镜组件还包括位于集成传感器和透镜组件上的保持器。

在一个或多个实施例中，集成传感器和透镜组件还包括位于保持器和集成传感器和透镜组件轴向对准表面之间的肩部。

在一个或多个实施例中，卡口还包括平面配合表面，平面配合表面与肩部接触以使卡口相对于集成传感器和透镜组件定向。

在一个或多个实施例中，保持器限定槽，槽被配置为接纳卡口的卡口凸片以围绕延伸通过卡口和集成传感器和透镜组件的轴线旋转地对准卡口和集成传感器和透镜组件。

本文教导的实现提供了一种包括卡口、光学系统和模块化透镜的图像捕获设备。卡口连接到图像捕获设备的主体。卡口包括前表面、后表面和平面配合表面和卡口凸片。该光学系统包括集成传感器和透镜组件(ISLA)以及模块化透镜。集成传感器和透镜组件(ISLA)连接到卡口的后表面并且远离卡口的后表面延伸，其中ISLA包括肩部、槽和模块化透镜，该肩部被配置为接触平面配合表面，以使得卡口和ISLA沿着图像轴线而保持它们之间的轴向间距，该图像轴线延伸通过所述卡口和ISLA；该槽被配置为容纳卡口凸片，使得当卡口凸片和所述槽连通时，所述集成传感器和透镜组件与卡口相对于彼此被对准；该模块化透镜连接到卡口并且沿着图像轴线在从卡口的后表面朝向前表面的方向上延伸。

在一个或多个实施例中，图像捕获设备还包括位于肩部的内部内的集成传感器和透镜组件轴向对准表面和位于肩部的外部上的保持器。

在一个或多个实施例中，平面配合表面相对于集成传感器和透镜组件的轴向间距由如下项被确定：平面配合表面沿着图像轴线的厚度、集成传感器和透镜组件密封件沿着图像轴线的厚度、或两者沿着图像轴线的厚度。

在一个或多个实施例中，当卡口处于安装位置时，保持器不与卡口接触。

在一个或多个实施例中，图像捕获设备还包括位于肩部和平面配合表面之间的集成传感器和透镜组件密封件。

在一个或多个实施例中，紧固件通过平面配合表面延伸到肩部中，以将卡口连接到集成传感器和透镜组件。

本公开提供一种具有光学系统的图像捕获设备。光学系统包括透镜模块、卡口以及集成传感器和透镜组件(ISLA)。卡口连接到图像捕获设备的主体。卡口包括前表面和与前表面相对的后表面。ISLA远离卡口的后表面向后延伸。模块化透镜远离卡口的前表面向前延伸，并且其中模块化透镜和ISLA解耦合，使得ISLA和模块化透镜不直接接触。

本公开提供了一种包括卡口和集成传感器和透镜组件(ISLA)的图像捕获设备。卡口连接到图像捕获设备的主体，其中卡口包括：从卡口的后表面延伸的卡口凸片。ISLA包括位于ISLA的前表面中的槽，该槽被配置为接纳卡口凸片的全部或一部分以形成安装位置，其中卡口和ISLA围绕延伸通过卡口和ISLA的轴线而旋转地对准。

本公开提供了一种具有卡口和集成传感器和透镜组件(ISLA)的图像捕获设备。卡口包括前表面、后表面、中心部分、卡口轴向表面、卡口轴向对准表面(BAAS)和平面配合表面。后表面与前表面相对。中心部分在前表面和后表面之间延伸。卡口轴向表面位于中心部分的内部上。BAAS位于后表面和卡口轴向表面之间。平面配合表面形成卡口的后表面。ISLA包括ISLA轴向对准表面(IAAS)、保持器、肩部、模块化透镜、透镜模块、透镜组件、透镜、透镜密封件、集成传感器和卡口密封件。ISLA包括远离卡口的后表面向后延伸的一部分。IAAS被配置为接触BAAS以将卡口相对于ISLA对准。保持器位于IAAS附近并与IAAS间隔开。肩部位于IAAS和保持器之间，并且肩部被配置为在安装位置接触平面配合表面，以使得防止卡口和ISLA相对于彼此而轴向移动，并且卡口和ISLA沿着光学轴线轴向地对准。模块化透镜远离卡口的前表面向前延伸，并且模块化透镜和ISLA解耦合，以使得ISLA和模块化透镜不直接接触。透镜模块具有透镜模块轴向表面，该透镜模块轴向表面被配置为在模块化透镜、卡口或两者的安装或移除期间接触卡口轴向表面，以使得模块化透镜和卡口沿着光学轴线对准。透镜模块连接到卡口，并且位于卡口的前表面的前方。透镜连接到透镜模块。透镜密封件位于透镜模块和透镜之间。集成传感器连接到透镜组件的后表面。卡口密封件位于卡口和透镜模块之间。

本教导提供了一种图像捕获设备，该图像捕获设备提供ISLA与模块化透镜、透镜模块或两者的精确对准，同时保持防水密封。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，为了清楚起见，各种特征的维度被任意扩大或缩小。

图1A-图1B是图像捕获设备的示例的等距视图。

图2A-图2B是图像捕获设备的另一示例的等距视图。

图2C是图2A-图2B的图像捕获设备的俯视图。

图2D是图2C的图像捕获设备的部分截面图。

图3是图像捕获设备的电子部件的框图。

图4是从图像捕获设备移除的光学系统的透视图。

图5A是沿着线VA-VA的图4的光学系统的截面图。

图5B是图4的光学系统的分解图。

图6A是图4的光学系统的仰视等距视图。

图6B是示出了图6A的卡口和ISLA的透镜座的光学系统的部分分解图。

图6C是图6B的ISLA的透镜座和卡口的等距视图，其示出了卡口的后视图。

图7A是模块化透镜内的透镜模块的前视图。

图7B是图7A的透镜模块和模块化透镜的后等距视图。

具体实施方式

本教导提供了一种包括分体透镜(例如，两部分透镜)的设备。分体透镜是被并入到图像捕获设备中的光学系统的一部分。分体透镜可以包括固定在图像捕获设备内的一个透镜(例如，集成传感器和透镜组件(ISLA))和一个可移除且可用另一个透镜模块更改的透镜(例如，包括模块化透镜的透镜模块)。ISLA包括连接到透镜组件的后端的集成传感器。透镜模块在透镜组件的前面延伸。透镜模块、模块化透镜或两者都可以被移除、更换或更改，然后被密封或封装在图像捕获设备内。模块化透镜可以是透镜模块的一部分，并且透镜模块可以是可移除和可更换的，以更改与图像捕获设备一起使用的模块化透镜的类型。模块化透镜可以被完全或部分地密封在透镜模块内。

为了检测用于捕获的图像或视频，模块化透镜和ISLA沿着光学轴线对准。ISLA和模块化透镜可能会受到制造公差的影响，这可能会导致未对准并对图像或视频的检测和捕获产生负面影响。然而，本教导寻求提供一种ISLA，其中每次将模块化透镜安装在图像捕获设备内时，ISLA和模块化透镜之间的对准和就位是适当的，以使得检测到的图像或视频清晰且完整而没有失真。此外，当模块化透镜被安装在图像捕获设备内或从图像捕获设备移除时，希望保持图像捕获设备的耐水性或防水性。本教导提供了一种图像捕获设备，其提供ISLA与模块化透镜、透镜模块或两者的精确对准，同时保持防水密封。

图1A-图1B是图像捕获设备100的示例的等距视图。图像捕获设备100可以包括主体102、构造在主体102的前表面上的透镜104、在主体102的前表面上的各种指示器(诸如发光二极管(LED)、显示器等等)、各种输入机制(诸如按钮、开关和/或触摸屏)以及在主体102内部用于经由透镜104捕获图像和/或执行其他功能的电子设备(诸如成像电子设备、电力电子设备等)。透镜104被配置为接收入射在透镜104上的光并将接收到的光引导到主体102内部的图像传感器上。图像捕获设备100可以被配置为捕获图像和视频并存储所捕获的图像和视频以供后续显示或回放。

图像捕获设备100可以包括LED或另一形式的指示器106以指示图像捕获设备100的状态，以及液晶显示器(LCD)或其他形式的显示器108以显示状态信息，诸如电池寿命、相机模式、经过时间等等。图像捕获设备100还可以包括模式按钮110和快门按钮112，它们被配置为允许图像捕获设备100的用户与图像捕获设备100交互。例如，模式按钮110和快门按钮112可以被用来打开和关闭图像捕获设备100、滚动通过模式和设置、以及选择模式和改变设置。图像捕获设备100可以包括附加的按钮或接口(未示出)以支持和/或控制附加的功能性。

图捕获设备100可以包括(例如使用铰链机构116)耦合到主体102的门114。门114可以使用闩锁机构118而被固定到主体102，该闩锁机构118在与铰链机构116大体上相对的位置处可释放地接合主体102。门114还可以包括密封件120和电池接口122。当门114处于打开位置时，提供对输入-输出(I/O)接口124的触及以用于连接到如下所述的外部设备或与外部设备通信，并且提供对电池插座126的触及以用于放置和更换电池(未示出)。电池插座126包括用于电池和图像捕获设备100之间的电力传送的操作连接(未示出)。当门114处于关闭位置时，密封件120接合法兰(未示出)或其他接口以提供环境密封，并且电池接口122接合电池以将电池固定在电池插座126中。门114还可以具有移除位置(未示出)，在该位置，整个门114与图像捕获设备100分离，也就是说，其中铰链机构116和闩锁机构118都与主体102分离，以允许门114从图像捕获设备100移除。

图像捕获设备100可以包括在前表面上的麦克风128和在侧表面上的另一个麦克风130。图像捕获设备100可以包括在其他表面上的其他麦克风(未示出)。麦克风128、130可以被配置为结合记录视频或与视频记录分开地接收和记录音频信号。图像捕获设备100可以包括在图像捕获设备100的底表面上的扬声器132。图像捕获设备100可以包括在其他表面上的其他扬声器(未示出)。扬声器132可以被配置为回放所记录的音频或发出与通知相关联的声音。

图像捕获设备100的前表面可以包括排水通道134。图像捕获设备100的底表面可以包括互连机构136，用于将图像捕获设备100连接到把手夹点或其他固定设备。在图1B中所示的示例中，互连机构136包括折叠突起，该折叠突起被配置为在所示的嵌套或折叠位置与延伸或打开位置(未示出)之间移动，这便于将突起耦合到其他设备的配合突起，诸如把手夹点、安装件、夹具或类似设备。

图像捕获设备100可以包括交互式显示器138，其允许与图像捕获设备100交互，同时在图像捕获设备100的表面上显示信息。

图1A-图1B的图像捕获设备100包括一个包围和保护内部电子设备的外部。在本示例中，外部包括形成长方体的六个表面(即，正面、左面、右面、背面、顶面和底面)。此外，图像捕获设备100的前表面和后表面都是矩形的。在其他实施例中，外部可以具有不同的形状。图像捕获设备100可以由诸如塑料、铝、钢或玻璃纤维之类的刚性材料制成。图像捕获设备100可以包括除了在这里描述的那些之外的特征。例如，图像捕获设备100可以包括附加的按钮或不同的接口特征，诸如可以向图像捕获设备100添加功能特征的可交换透镜、冷靴和热靴。

图像捕获设备100可以包括各种类型的图像传感器(例如，集成传感器)，诸如电荷耦合器件(CCD)传感器、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、N型金属氧化物半导体(NMOS)传感器和/或任何其他图像传感器或图像传感器的组合。

尽管未图示，但是在各种实施例中，图像捕获设备100可以包括其他附加的电子部件(例如，图像处理器、相机片上系统(SoC)等)，其可以被包括在图像捕获设备100的主体102内的一个或多个电路板上。

图像捕获设备100可以经由有线或无线计算通信链路(例如，I/O接口124)来与诸如外部用户接口设备(未示出)之类的外部设备对接或通信。可以使用任意数量的计算通信链路。计算通信链路可以是直接计算通信链路或间接计算通信链路，诸如可以使用包括另一设备或网络(诸如互联网)的链路。

在一些实现中，计算通信链路可以是Wi-Fi链路、红外链路、蓝牙(BT)链路、蜂窝链路、ZigBee链路、近场通信(NFC)链路，诸如ISO/IEC 20643协议链路、高级网络技术互操作性(ANT+)链路和/或任何其他无线通信链路或链路组合。

在一些实现中，计算通信链路可以是HDMI链路、USB链路、数字视频接口链路、显示端口接口链路，诸如视频电子标准协会(VESA)数字显示接口链路、以太网链路、雷电(Thunderbolt)链路和/或其他有线计算通信链路。

图像捕获设备100可以经由计算通信链路将诸如全景图像或其部分的图像传输到外部用户接口设备，并且外部用户接口设备可以存储、处理、显示全景图像或这些操作的组合。

外部用户接口设备可以是计算设备，诸如智能电话、平板电脑、平板手机、智能手表、便携式计算机、个人计算设备和/或被配置为接收用户输入、经由计算通信链路来与图像捕获设备100传送信息、或者接收用户输入并经由计算通信链路来与图像捕获设备100传送信息的另一设备或设备组合。

外部用户接口设备可以显示或以其他方式呈现由图像捕获设备100采集的内容，诸如图像或视频。例如，外部用户接口设备的显示器可以是进入由图像捕捉设备100捕获或创建的全景图像或视频所表示的三维空间的视口。

外部用户接口设备可以将诸如元数据之类的信息传送到图像捕获设备100。例如，外部用户接口设备可以将外部用户接口设备相对于已定义坐标系的取向信息发送到图像捕获设备100，以使得图像捕获设备100可以确定外部用户接口设备相对于图像捕获设备100的取向。

基于所确定的取向，图像捕获设备100可以识别由图像捕获设备100捕获的全景图像或视频的一部分，以供图像捕获设备100发送到外部用户接口设备以作为视口呈现。在一些实现中，基于所确定的取向，图像捕获设备100可以确定外部用户接口设备的位置和/或用于观看全景图像或视频的一部分的维度。

外部用户接口设备可以实现或执行一个或多个应用以管理或控制图像捕获设备100。例如，外部用户接口设备可以包括用于控制相机配置、视频采集、视频显示或图像捕获设备100的任何其他可配置或可控制方面。

用户接口设备，诸如经由应用，诸如响应于用户输入，可以诸如经由基于云的或社交媒体服务来生成和共享一个或多个图像或短视频剪辑。在一些实现中，外部用户接口设备，诸如经由应用，诸如响应于用户输入，可以远程控制图像捕获设备100。

外部用户接口设备，诸如经由应用，在由图像捕获设备100捕获图像或视频的同时，可以显示由图像捕获设备100捕获的未处理或最少处理的图像或视频，诸如用于拍摄取景或实时预览，并且其可以响应用户输入而被执行。在一些实现中，外部用户接口设备，诸如经由应用，诸如响应于用户输入或用户手势而利用标签或突出显示，可以在图像捕获设备100捕获图像或视频的同时标记一个或多个关键时刻。

外部用户接口设备，诸如经由应用，可以显示或以其他方式呈现与图像或视频相关联的标记或标签，例如响应于用户输入。例如，可以在相机胶卷应用程序中呈现标记，用于位置查看和/或视频精彩片段的回放。

外部用户接口设备，诸如经由应用，可以无线地控制相机软件、硬件或两者。例如，外部用户接口设备可以包括用户可访问的基于网络的图形界面，以用于从图像捕获设备100选择实况或先前记录的视频流以显示在外部用户接口设备上。

外部用户接口设备可以接收指示用户设置的信息，诸如图像分辨率设置(例如，3840像素乘2160像素)、帧速率设置(例如，每秒60帧(fps))、位置设置和/或背景设置，其可以响应于用户输入而指示活动(诸如山地自行车)，并且可以将设置或相关信息传送到图像捕获设备100。

图2A-图2B图示了图像捕获设备200的另一个示例。图像捕获设备200包括主体202以及例如以背对背配置、双面(Janus)配置、或偏移双面配置而被安置在主体202的相对表面上的两个相机透镜204和206。图像捕获设备200的主体202可以由刚性材料制成，诸如塑料、铝、钢或玻璃纤维。

图像捕获设备200包括在主体202的表面的前面上的各种指示器(诸如LED、显示器等等)、各种输入机构(诸如按钮、开关和触摸屏机构)、在主体202内部的电子设备(例如，成像电子设备、电力电子设备等)，该电子设备被配置为支持经由两个相机透镜204和206的图像捕获和/或执行其他成像功能。

图像捕获设备200包括各种指示器例如LED 208、210以指示图像捕获设备100的状态。图像捕获设备200可以包括模式按钮212和快门按钮214，它们被配置为允许图像捕获设备200的用户与图像捕获设备200交互，开启图像捕获设备200，以及以其他方式配置图像捕获设备200的操作模式。然而，应该理解，在备选的实施例中，图像捕获设备200可以包括附加按钮或输入以支持和/或控制附加功能性。

图像捕获设备200可以包括互连机构216，用于将图像捕获设备200连接到把手夹点或其他固定设备。在图2A和图2B中所示的示例中，互连机构216包括折叠突起，该折叠突起被配置为在所示的嵌套或折叠位置(未示出)与延伸或打开位置之间移动，这便于将突起耦合到其他设备的配合突起，诸如把手夹点、安装件、夹具或类似设备。

图像捕获设备200可以包括音频部件218、220、222，诸如被配置为在记录视频的同时接收和记录音频信号(例如，语音或其他音频命令)的麦克风。音频部件218、220、222也可以被配置为回放音频信号或提供通知或警报，例如使用扬声器。音频部件218、220、222的放置可以在图像捕获设备200的几个表面中的一个或多个表面上。在图2A和图2B的示例中，图像捕获设备200包括三个音频部件218、220、222，音频部件218在图像捕获设备200的前表面上，音频部件220在侧表面上，并且音频部件222在背表面上。其他数量和配置的音频部件也是可能的。

图像捕获设备200可以包括交互式显示器224，其允许与图像捕获设备200交互，同时在图像捕获设备200的表面上显示信息。交互式显示器224可以包括I/O接口，接收触摸输入，在视频捕获期间显示图像信息，和/或向用户提供状态信息。由交互式显示器224提供的状态信息可以包括电池电量、存储卡容量、录制视频经过的时间等。

图像捕获设备200可以包括释放机构225，该释放机构225接收用户输入以便改变图像捕获设备200的门(未示出)的位置。释放机构225可以被用来打开门(未示出)，以便触及电池、电池插座、I/O接口、存储卡接口等(未示出)，它们与关于图1A和图1B的图像捕获设备100所描述的部件相似。

在一些实施例中，本文描述的图像捕获设备200包括除了所描述的那些之外的特征。例如，代替I/O接口和交互式显示器224，图像捕获设备200可以包括附加的接口或不同的接口特征。例如，图像捕获设备200可以包括附加的按钮或不同的接口特征，诸如可以向图像捕获设备200添加功能特征的可更换透镜、冷靴和热靴。

图2C是图2A-图2B的图像捕获设备200的俯视图并且图2D是图2C的图像捕获设备200的部分截面图。图像捕获设备200被配置为捕获球面图像，并且因此包括第一图像捕获设备226和第二图像捕获设备228。第一图像捕获设备226定义第一视场230并且包括接收光并将光引导到第一图像传感器232上的透镜204。类似地，第二图像捕获设备228定义第二视场234并且包括接收光并将光引导到第二图像传感器236上的透镜206。为了促进球面图像的捕获，图像捕获设备226和228(和相关部件)可以以双面(Janus)配置来进行布置，以使得透镜204、206面向大致相对的方向。

透镜204、206的视场230、234被示出在以虚线指示的边界238、240的上方和下方。在第一透镜204后面，第一图像传感器232可以从进入第一透镜204的光中捕获第一超半球图像平面，并且在第二透镜206后面，第二图像传感器236可以从进入第二透镜206的光中捕获第二超半球图像平面。

诸如盲点242、244之类的一个或多个区域可以在透镜204、206的视场230、234之外以便定义“死区”。在死区中，来自透镜204、206和对应的图像传感器232、236的光可能被遮挡，并且盲点242、244中的内容可能从捕获中被忽略。在一些实现中，图像捕获设备226、228可以被配置为将盲点242、244最小化。

视场230、234可以重叠。拼接点246、248靠近图像捕获设备200，即视场230、234重叠的位置在本文中可以被称为重叠点或拼接点。由远离拼接点246、248的相应透镜204、206捕获的内容可能重叠。

由相应的图像传感器232、236同时捕获的图像可以被组合以形成组合图像。生成组合图像可以包括使由相应的图像传感器232、236捕获的重叠区域相关，对准所捕获的视场230、234，以及将图像拼接在一起以形成有凝聚力的组合图像。

透镜204、206、图像传感器232、236或两者的对准(诸如位置和/或倾斜)的轻微变化可能会改变它们相应的视场230、234的相对位置和拼接点246、248的位置。对准的变化可能影响盲点242、244的尺寸，这可以包括不相等地改变盲点242、244的尺寸。

指示诸如拼接点246、248的位置之类的图像捕获设备226、228的对准的不完整或不准确的信息，可能会降低生成组合图像的准确性、效率或两者。在一些实现中，图像捕获设备200可以保持指示透镜204、206和图像传感器232、236的位置和取向的信息，以使得视场230、234、拼接点246、248或两者都可以被准确地确定；所保持的信息可以提高生成组合图像的准确性、效率或两者。

透镜204、206可以彼此横向偏移，可以从图像捕获设备200的中心轴线偏离中心，或者可以从中心轴线横向偏移并且偏离中心。与具有背靠背透镜(诸如沿着相同轴线而对准的透镜)的图像捕获设备相比，包括横向偏移透镜的图像捕获设备可以包括相对于固定透镜的镜筒的长度显著减小的厚度。例如，图像捕获设备200的总厚度可以接近单个镜筒的长度，而不是在背靠背透镜配置中的单个镜筒的长度的两倍。减小透镜204、206之间的横向距离可以改善视场230、234中的重叠。在另一个实施例(未示出)中，透镜204、206可以沿着共同的成像轴线而被对准。

由图像捕获设备226、228捕获的图像或帧可以被组合、合并或拼接在一起以产生组合图像，诸如球面或全景图像，其可以是等角平面图像。在一些实现中，生成组合图像可以包括使用包括降噪、色调映射、白平衡或其他图像校正的技术。在一些实现中，沿着拼接边界的像素可以被准确地匹配以将边界不连续性最小化。

图3是图像捕获设备300中的电子部件的框图。图像捕获设备300可以是单透镜图像捕获设备、多透镜图像捕获设备或其变型，包括具有诸如使用可互换集成传感器透镜组件之类的多种能力的图像捕获设备。图像捕获设备300的描述同样适用于图1A-图1B和图2A-图2D的图像捕获设备100、200。

图像捕获设备300包括主体302，主体302包括电子部件，诸如捕获部件310、处理装置320、数据接口部件330、运动传感器340、电源部件350和/或用户接口部件360。

捕获部件310包括用于捕获图像的一个或多个图像传感器312以及用于捕获音频的一个或多个麦克风314。

(多个)图像传感器312被配置为检测特定光谱(例如，可见光谱或红外光谱)的光并且将构成图像的信息作为电信号(例如，模拟或数字信号)来传达。(多个)图像传感器312检测通过耦合或连接到主体302的透镜而入射的光。(多个)图像传感器312可以是任何合适类型的图像传感器，诸如电荷耦合器件(CCD)传感器、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、N型金属氧化物半导体(NMOS)传感器和/或任何其他图像传感器或图像传感器的组合。来自(多个)图像传感器312的图像信号可以经由总线380而被传递到图像捕获设备300的其他电子部件，诸如传递到处理装置320。在一些实现中，(多个)图像传感器312包括数字模拟转换器。图像捕获设备300的多透镜变型可以包括多个图像传感器312。

(多个)麦克风314被配置为检测声音，该声音可以与捕获图像一起被记录以形成视频。(多个)麦克风314还可以检测声音以便接收可听命令来控制图像捕获设备300。

处理装置320可以被配置为执行图像信号处理(例如，滤波、色调映射、拼接和/或编码)以基于来自(多个)图像传感器312的图像数据来生成输出图像。处理装置320可以包括具有单个或多个处理核心的一个或多个处理器。在一些实现中，处理装置320可以包括专用集成电路(ASIC)。例如，处理装置320可以包括定制图像信号处理器。处理装置320可以经由总线380来与图像捕获设备300的其他部件(诸如(多个)图像传感器312)交换数据(例如，图像数据)。

处理装置320可以包括存储器，诸如随机存取存储器(RAM)设备、闪存存储器或另一种合适类型的存储设备，诸如非瞬态计算机可读存储器。处理装置320的存储器可以包括可以由处理装置320的一个或多个处理器访问的可执行指令和数据。例如，处理装置320可以包括一个或多个动态随机存取存储器(DRAM)模块，诸如双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)。在一些实现中，处理装置320可以包括数字信号处理器(DSP)。多于一个的处理装置也可以存在或与图像捕获设备300相关联。

数据接口部件330实现图像捕获设备300和其他电子设备之间的通信，诸如遥控器、智能手机、平板电脑、膝上型电脑、台式电脑或存储设备。例如，数据接口部件330可以被用来接收命令以操作图像捕获设备300、将图像数据传送到其他电子设备和/或将其他信号或信息传送到图像捕获设备300和从图像捕获设备300传送其他信号或信息。数据接口部件330可以被配置用于有线和/或无线通信。例如，数据接口部件330可以包括为图像捕获设备提供有线通信的I/O接口332，其可以是USB接口(例如USB类型C)、高清多媒体接口(HDMI)或FireWire接口。数据接口部件330可以包括为图像捕获设备300提供无线通信的无线数据接口334，诸如蓝牙接口、ZigBee接口和/或Wi-Fi接口。数据接口部件330可以包括存储接口336，诸如存储卡槽，其被配置为接收和可操作地耦合到存储设备(例如，存储卡)，以用于与图像捕获设备300进行数据传送(例如，用于存储所捕获的图像和/或所记录的音频和视频)。

移动传感器340可以检测图像捕获设备300的位置和移动。移动传感器340可以包括位置传感器342、加速度计344或陀螺仪346。位置传感器342，诸如全球定位系统(GPS)传感器，被用于确定图像捕获设备300的位置。诸如三轴加速度计之类的加速度计344(诸如三轴加速度计)测量图像捕获设备300的线性运动(例如，线性加速度)。陀螺仪346(诸如三轴陀螺仪)测量图像捕获设备300的旋转运动(例如，旋转的速率)。其他类型的运动传感器340也可以存在或与图像捕获设备300相关联。

电源部件350可以接收、存储和/或提供电力以用于操作图像捕获设备300。电源部件350可以包括电池接口352和电池354。电池接口352可操作地耦合到电池354，例如利用导电触点以将电力从电池354传送到图像捕获设备300的其他电子部件。电源部件350还可以包括外部接口356，并且电源部件350可以经由外部接口356从外部源(诸如壁式插头或外部电池)接收电力，用于操作图像捕获设备300和/或为图像捕获设备300的电池354充电。在一些实现中，外部接口356可以是I/O接口332。在这样的实现中，I/O接口332可以使得电源部件350能够通过有线数据接口部件(例如，USB类型C线)从外部源接收电力。

用户接口部件360可以允许用户与图像捕获设备300交互，例如，向用户提供输出并且从用户接收输入。用户接口部件360可以包括视觉输出部件362，以在视觉上传送信息和/或向用户呈现所捕获的图像。视觉输出部件362可以包括一个或多个灯364和/或多个显示器366。(多个)显示器366可以被配置为接收来自用户的输入的触摸屏。用户接口部件360还可以包括一个或多个扬声器368。(多个)扬声器368可以用作音频输出部件，其可听地传送信息和/或向用户呈现所记录的音频。用户接口部件360还可以包括一个或多个物理输入接口370，其由用户物理操纵以向图像捕获设备300提供输入。物理输入接口370可以例如被配置作为按钮、切换器或开关。用户接口部件360也可以被认为包括(多个)麦克风314，如虚线所指示，并且(多个)麦克风314可以用于接收来自用户的音频输入，诸如语音命令。图像捕获设备300可以包括帮助拍摄和记录图像和/或视频的一个或多个ISLA。

图4是光学系统402的前透视图，该光学系统402可以被用作图1A和图2A-图2B的图像捕获设备100、200的一部分。光学系统402位于图像捕获设备内，使得图像捕获设备在光学系统402被用来检测和记录图像和/或视频时保护光学系统402。光学系统402包括具有透镜406的透镜模块404，透镜406在集成传感器和透镜组件(ISLA)408的前面延伸。ISLA 408包括连接到透镜组件411并位于透镜组件411后面的集成传感器410。集成传感器410沿着轴线412与透镜组件411和透镜模块404对准，以使得可以由光学系统402检测和记录图像或视频。集成传感器410可以是或包括本文所讨论的能够检测图像、视频或两者的任何图像传感器。轴线412可以是光学系统402的穿过集成传感器410的视场的视线、光学轴线、中心线、或它们的组合。轴线412可以基本上延伸通过透镜模块404、ISLA 408、光学系统402的中心或它们的组合，以使得可以检测和记录沿着轴线412的图像或视频。轴线412可以定义通过透镜模块404和ISLA 408的视线，沿着该视线可以检测图像或视频，并且光学系统402的所有部件可以沿着轴线412被对准。

透镜模块404可移除地可连接到图像捕获设备(诸如图1A和图2A-图2B的图像捕获设备100、200)的前面，以保护和密封图像捕获设备内的光学系统402。透镜模块404中的(多个)透镜406可以与(多个)其他透镜和透镜模块固定或互换。用户可以取决于用户的需要来更改(多个)透镜406。例如，(多个)透镜406可以被更改为广角透镜、伸缩透镜、滤光透镜、平面透镜、鱼眼透镜、凹透镜、凸透镜、防水透镜、水下透镜、放大镜或它们的组合。(多个)透镜406可以允许图像捕获设备适应用户的多种不同需求。透镜模块404的(多个)透镜406可以固定地连接在透镜模块404内，以使得在期望透镜更改时更换整个透镜模块404。(多个)透镜406可以是透镜模块404的集成部分或者可以从透镜模块404移除。透镜模块404可以断开连接并重新连接到图像捕获设备。透镜模块404是可移动的并且可连接到图像捕获设备(未示出)的前表面并且帮助将光学系统402密封在图像捕获设备内。透镜模块404覆盖并保护模块化透镜(未示出)和ISLA 408。

光学系统402的ISLA 408可以不与集成传感器410连接。集成传感器410可以直接连接到图像捕获设备的框架或图像捕获设备的散热器。集成传感器410可以直接连接到透镜组件411。集成传感器410可以被悬挂在透镜组件411的后表面，以使得集成传感器410和透镜组件411相对于彼此被对准或形成单个单元。集成传感器410和透镜组件411沿着轴线412而被定位，以使得集成传感器410与图像传感器轴向地对准，图像传感器被定向成通过透镜组件411的透镜(未示出)检测图像或视频。光学系统402可以具有一个或多个或甚至两个或更多可移除部件，当在光学系统402中被更换时，这些部件全部沿着轴线412被对准。

图5A-图5B图示了与光学系统402相似的光学系统502的所有组部件以及这些部件相对于彼此的关系。图5A是沿着线VA-VA的图4的截面图，使得光学系统502内的内部部件和内部部件的对应关系是可见的。光学系统502、透镜模块504和透镜506位于光学系统502的前端508处。透镜模块504保护光学系统502的前端508免受冲击、流体、碎屑或它们的组合。透镜模块504可从光学系统502的前端508移除，以使得光学系统502的一部分可以被移除、清洁、更改或它们的组合。透镜模块504沿着轴线524相对于光学系统502的模块化透镜510被间隔开。透镜模块504和模块化透镜510可从光学系统502移除，以使得不同的模块化透镜(未示出)可以被安装。透镜模块504与模块化透镜510直接连接并在模块化透镜510上方延伸，以使得透镜模块504可与模块化透镜510一起移除。然而，透镜模块504和模块化透镜510可以是分开可移除和可更换的。例如，可以移除透镜模块504，暴露模块化透镜510，然后移除模块化透镜510。透镜模块504和模块化透镜510可以经由卡口512或透镜模块504内的内部连接而在图像捕获设备内被连接。

卡口512具有将卡口512连接到图像捕获设备的安装法兰514。安装法兰514包括前表面516和后表面518。安装法兰514可以围绕卡口512向外延伸，例如相对于轴线524径向延伸。安装法兰514可以是将卡口512连接到诸如图1A和图2A-图2B的图像捕获设备100、200之类的图像捕获设备的环形延伸部、向外延伸的臂部、壁架、延伸部或其组合。安装法兰514接纳将卡口512固定地连接到图像捕获设备的表面的紧固件(未示出)。安装法兰514可以经由可从图像捕获设备移除的任何设备来连接卡口512。安装法兰514可以永久地连接到图像捕获设备。安装法兰514可以通过诸如螺钉、螺栓、螺纹连接、粘合剂、焊接、热熔、摩擦焊接、铆钉、过盈配合或它们的组合之类的紧固件来连接。卡口512包括位于安装法兰514前方的指部520，其帮助将透镜模块504连接到卡口512。

指部520可以是延伸到透镜模块504的母部分中以形成连接的公部分，或者反之亦然。指部520可以是弹簧锁、扭锁、过盈配合、滑动锁，轴向地接纳透镜模块504然后与卡口512的指部520旋转地锁定，或它们的组合。指部520可以围绕卡口512的周边间歇地间隔开。指部520可以基本上平行于安装法兰514延伸。指部520可以在卡口512的外侧从卡口512向外延伸。指部520可以从卡口512的中心部分522向外延伸。

中心部分522可以位于卡口512的内侧或者可以形成卡口512的内部。中心部分522是卡口512中的凹槽，其接纳模块化透镜510的全部或一部分。中心部分522可以是卡口中的空隙，其接纳模块化透镜510的后端、透镜模块504的一部分或两者，使得模块化透镜510、透镜模块504的一部分或两者都被可移除地容纳在中心部分522、透镜模块504或两者中。卡口512的中心部分522可以通过模块化透镜510接触中心部分522内部的表面而使模块化透镜510和透镜模块504沿着轴线524对准。中心部分522可以是关于轴线524同心的卡口512的一个或多个同心区域(例如，圆)。

中心部分522内的表面可以对准模块化透镜510，而安装法兰514相对于图像捕获设备对准卡口512。中心部分522可以接纳透镜模块504的一部分并且透镜模块504的该部分可以将透镜模块504可移除地连接到模块化透镜510。透镜模块504的中心部分522内的连接器526形成与模块化透镜510的透镜连接器527的连接。

透镜模块504的连接器526可以相对于轴线524来固定模块化透镜510。连接器526可以连接到后端、前端或在后端和前端之间的位置，并且将模块化透镜510连接到透镜模块504，以使得模块化透镜510从连接器526向前延伸，并且模块化透镜510相对于轴线524而被保持在ISLA 528的轴向前方。连接器526、透镜连接器527或两者都可以包括螺纹连接、压配合连接、过盈配合连接、棘爪连接或它们的组合。

ISLA 528和模块化透镜510可以轴向地解耦合。也就是说，ISLA 528和模块化透镜510不直接接触，以使得在它们之间存在间隙G。ISLA 528、模块化透镜510、透镜模块504或它们的组合可以通过卡口512而沿着轴线524对准。ISLA 528可以被固定在光学系统502内。ISLA 528可以连接到卡口512的后部。ISLA 528可以不与卡口512连接。ISLA 528可以是分体透镜的后部并且模块化透镜510可以是分体透镜的前部。ISLA 528包括一个或多个透镜530。

透镜530可以沿着轴线524被间隔并被对准。透镜530可以是一个或多个透镜、两个或更多透镜、三个或更多透镜、或者四个或更多透镜。透镜530可以是固定透镜(例如，不可更改)。透镜530可以向图像捕获设备提供预定的光学器件。ISLA 528的透镜530可以提供光学器件，该光学器件可以通过更改模块化透镜510来更改，以使得用户可以基于用户期望的光学器件来调整光学器件。透镜530可以是平凸的、平凹的、双凸的、双凹的、正弯月面、负弯月面、凸的、凹的、平面的、放大的、滤光的、着色或它们的组合。透镜组件531的透镜530可以相对于轴线524轴向地位于集成传感器532的前面。

集成传感器532具有后端534并且位于光学系统502上并形成光学系统502的后端。集成传感器532沿着轴线524与透镜组件531、模块化透镜510和透镜模块504对准，以使得轴线524也是光学轴线。集成传感器532检测沿着轴线524聚焦的图像或视频。集成传感器532是或包括图像传感器。集成传感器532可以包括存储器、电机、处理器或其组合。集成传感器532可以连接到透镜组件531的后端。集成传感器532可以不连接到主体、散热器或图像捕获设备的其他部件。集成传感器532可以直接连接到透镜组件531以在图像捕获设备内形成连接。集成传感器532和光学系统502被一系列密封件(未示出)封装，以使得保护集成传感器532和光学系统502免受流体的影响。

光学系统502的前端508包括透镜凹槽535，其具有与透镜506密封地接合的透镜密封件536，以使得防止流体围绕透镜506延伸。卡口密封件538轴向地位于透镜密封件536的后面。卡口密封件538位于透镜模块504和卡口512之间。

ISLA密封件540在卡口512和ISLA 528之间轴向地位于卡口密封件538后面。ISLA密封件540可以产生与ISLA密封件540或压缩的ISLA密封件540基本上尺寸相等的间隙G’。ISLA密封件540可以通过在卡口512和ISLA 528之间形成屏障来使卡口512和ISLA 528解耦合。当透镜模块504处于卡口512上的安装位置时，如图5A中所图示，卡口密封件538可以被完全或部分压缩。

由于透镜模块504通过透镜模块轴向对准表面541与卡口轴向表面542相接触而连接到卡口512。透镜模块轴向对准表面541的外侧接触卡口轴向表面542并且在卡口轴向表面542的内部，以使得透镜模块504与卡口512彼此保持同轴。

密封件536、538、540中的每一个可以具有以下特性中的一个或多个：环形形状、可压缩性或弹性。密封件536、538、540可以由以下各项组成或包括以下各项：橡胶、弹性体、聚合物、防油材料、疏水材料、粘合剂或它们的组合。密封件536、538、540可以在两个部件之间被压缩，以使得当密封件536、538、540被压缩时，防止水通过密封件536、538、540。密封件536、538、540可以弹性变形足够量以使得当一个部件被移除时，密封件536、538、540基本上恢复回到原始形状和尺寸，以使得当安装后续部件时，密封件536、538、540可以被变形以提供防水功能。密封件536、538、540可以帮助产生防水密封，以使得透镜506可从透镜模块504移除和更换；透镜模块504可从卡口512移除和更换；卡口512可从ISLA 528移除和更换；或它们的组合，并且防水密封可以通过重新安装移除的部件或其等效物来重新产生。

图5B是图5A的光学系统502的分解图。光学系统502的最前端包括位于透镜模块504中的透镜506。透镜模块504包括容纳透镜506的透镜凹槽535。透镜密封件536位于透镜506和透镜模块504之间的透镜凹槽535内。透镜密封件536防止泄漏进入或通过透镜506和透镜模块504。透镜密封件536可以允许透镜506、透镜模块504或两者的一些热膨胀、移动、抗冲击性或其组合。透镜506和透镜模块504可以在模块化透镜510上方连接到卡口512的前面并且可以防止透镜模块504的泄漏。

卡口512连接到图像捕获设备，诸如图1A-图2C的图像捕获设备100、200。卡口512包括基本上平行于安装法兰514而从卡口512向外延伸的指部520。指部520能够与透镜模块504形成连接，以使得透镜模块504连接到图像捕获设备。指部520和安装法兰514位于卡口512的前端544处，并且ISLA密封件540位于卡口512的后端546处。

ISLA密封件540在卡口512和ISLA 528之间延伸，以使得当卡口512连接到ISLA528时形成密封。ISLA密封件540接触ISLA 528的肩部548并在模块化透镜510周围形成密封。ISLA密封件540在ISLA 528和卡口512之间形成防水密封，以使得可以移除和更换模块化透镜510而不影响任何密封。

卡口512包括安装法兰514，安装法兰514包括紧固件凹槽550，该紧固件凹槽550接纳紧固件(未示出)以将卡口512连接到图像捕获设备。紧固件凹槽550在前表面516和后表面518(例如，参见图5A)之间延伸，以使得紧固件(未示出)可以通过安装法兰514一直延伸到图像捕获设备中。

透镜模块504包括透镜模块轴向表面541，其与卡口512中的卡口轴向表面542接触以帮助安装和移除。透镜模块轴向表面541可以是透镜模块504的外表面。透镜模块轴向表面541可以是基本上光滑的、锥形的、螺纹的、波状形的、阶梯状的、圆形的、椭圆形的、方形的、圆柱形的、或它们的组合。透镜模块轴向表面541和卡口轴向表面542可以具有相同的形状。卡口轴向表面542可以具有与透镜模块轴向表面541相似或相同的轮廓、形状或两者，以使得当模块化透镜510处于安装位置时，模块化透镜510完全就位并沿着轴线524被定向(例如，参见图5A)。

透镜模块轴向表面541和卡口轴向表面542帮助将模块化透镜510相对于卡口512对准。卡口轴向表面542可以是环形表面，其被配置为接纳和/或接触透镜模块轴向表面541或模块化透镜510的一部分。透镜模块轴向表面541的尺寸和形状可以与模块化透镜510的内部基本上相同，以使得当模块化透镜510被插入到卡口512中或从卡口512移除时，透镜模块轴向面541与卡口轴向面542接触以保持它们之间的同心关系。透镜模块轴向对准表面541可以接触卡口512以将模块化透镜510相对于卡口5102对准。卡口轴向表面542可以包括连接器526(例如，参见图5A)，当透镜模块504延伸到卡口512的中心部分522中时，连接器526连接到卡口512、模块化透镜510、或两者。卡口轴向表面542可以防止模块化透镜510以偏离轴线524的方式被安装，以使得当模块化透镜510被安装时，模块化透镜510与一个或多个ISLA凹槽554和(多个)透镜530对准。(多个)透镜530位于与透镜模块504相邻的(多个)ISLA凹槽554内。

(多个)ISLA凹槽554接纳并对准(多个)透镜530，使得集成传感器532沿着通过(多个)透镜530、ISLA 528、模块化透镜510和透镜模块504的轴线524(例如，见图5A)对准。(多个)ISLA凹槽554可以接纳(多个)透镜530的全部或一部分，以使得(多个)透镜530在ISLA528内对准。(多个)ISLA凹槽554包括帮助在ISLA 528内对准(多个)透镜530的内部对准表面556。

内部对准表面556接触模块化透镜510的透镜轴向表面558，以使得(多个)透镜530在ISLA 528内对准。内部对准表面556可以接触(多个)透镜530的外边缘或外围，以使得(多个)透镜530的中心部分沿着轴线524不受阻碍。内部对准表面556和透镜轴向表面558的形状和尺寸基本上相似，使得(多个)透镜530是同轴的。内部对准表面556可以经由摩擦、弹性件或两者而保持(多个)透镜530。卡口512包括卡口轴向对准表面(BAAS)560，其使用(多个)ISLA凹槽554的内部对准表面556帮助卡口512与(多个)透镜530对准。

BAAS 560包括外周边，当卡口512和ISLA 528相对于彼此移动时，该外周边与ISLA轴向对准表面(IAAS)562接触。BAAS 560是具有固定形状和尺寸的卡口512的壁或表面。IAAS 562接触BAAS 560，以使得BAAS 560的壁或表面使IAAS 562相对于BAAS 560对准。IAAS 562和BAAS 560在形状和尺寸上互补，以使得在卡口512相对于ISLA 528的移动期间(多个)ISLA凹槽554和卡口512相对于彼此被对准。IAAS 562和BAAS 560各自具有平行于轴线524的轴向长度，其使卡口512和ISLA 528相对于彼此被定向。

BAAS 560和IAAS 562两者的轴向长度足够长，使得一旦BAAS 560和IAAS 562处于安装位置，则卡口512和ISLA 528就关于轴线524对准以支持图像和视频检测和捕获。BAAS560的全部或一部分可以在安装位置围绕IAAS 562延伸。IAAS 562、BAAS 560或两者可以具有大约1mm或更多、大约2mm或更多、大约5mm或更多、大约7mm或更多、大约5cm或更少、大约3cm或更少、或大约1cm或更少的轴向长度。卡口512和ISLA 528的轴向长度足够长，使得卡口512和ISLA 528沿着轴线524被支撑并且具有与轴线524同轴的中心(例如，参见图5A)。卡口512的BAAS 560沿着IAAS 562移动，直到BAAS 560的后端546接触ISLA 528的肩部548。当被安装时，IAAS 562位于BAAS 560和ISLA 528的保持器564之间，并且(例如，直接或间接)与肩部548接触。

保持器564在平行于BAAS 560的方向上从ISLA 528向外延伸。BAAS 560位于ISLA528的内周边(inner periphery)(例如，第一侧或内侧)上，而保持器564位于外周边(outerperiphery)(例如，第二侧或外侧)上，而肩部548位于它们之间。当卡口512处于安装位置时，保持器564可以不与卡口512接触。保持器564帮助将BAAS 560引导到安装位置、引导到IAAS 562上、或两者。保持器564形成ISLA 528的外周边，其帮助卡口512相对于肩部548就位。

图6A是与图5A和图5B的光学系统502类似的光学系统602的侧透视图。光学系统602包括在卡口612的第一侧614上连接到卡口612的透镜模块604。卡口612在第二侧630上连接到ISLA 628的透镜座620。卡口612包括在第二侧630处的卡口凸片632，其延伸到ISLA628中的槽634中。然而，槽634可以在卡口612上并且卡口凸片632可以在透镜座620上。卡口凸片632和狭缝634可以彼此互补。卡口凸片632和槽634可以防止卡口612和透镜座620相对于彼此旋转。例如，卡口凸片632和槽634可以防止卡口612和/或透镜座620围绕类似于图5A中所示的轴线524的轴线顺时针或逆时针旋转。卡口凸片632可以防止卡口612座置(seat)在透镜座620上，除非卡口凸片632与槽634对准。

卡口凸片632可以是从卡口612向外延伸的突部，其键接(keyed)到槽、方形、矩形、三角形、位于底部、位于顶部、位于侧面或其组合。卡口612可以包括一个或多个、两个或更多、或三个或更多的卡口凸片632。当卡口凸片632和槽634连通时，卡口凸片632可以提供相对于透镜座620的旋转对准。

槽634可以是透镜座620的母件(female part)，其键接到卡口凸片632、方形、矩形、三角形、位于底部、位于顶部、位于侧面或其组合。可以存在相同数量的卡口凸片632和槽634。每个槽634可以接纳卡口凸片632以使卡口612相对于ISLA 628精确地旋转地(例如，在圆周方向上)对准。例如，当卡口凸片632位于槽634中时，如果卡口612顺时针旋转，则卡口612被正确地对准。槽634可以是保持器635中的凹槽或空隙。

保持器635是接纳卡口612的全部或一部分的外周边。保持器635可以提供外周边以使得卡口612和ISLA 628的透镜座620相对于彼此被对准。

图6B和图6C图示了将卡口612和ISLA 628的透镜座620相对于彼此对准的对准特征，图6B示出了卡口612和透镜座620的前侧，而图6C示出了后侧。卡口612包括中心部分636，卡口轴向对准表面(BAAS)638位于中心部分636的内部。ISLA 628的透镜座620包括延伸到中心部分636并接触BAAS 638的ISLA轴向对准表面(IAAS)640。BAAS 638和IAAS 640是同心的，使得当IAAS 640延伸到中心部分636中时，接触使卡口612相对于ISLA 628的透镜座620对准。BAAS 638和IAAS 640在尺寸和形状上可以互补，以使得BAAS 638和IAAS 640在一个平面内(例如，在X/Y平面内)被对准。卡口612沿着IAAS 640延伸，直到卡口612的平面配合表面642接触透镜座620的肩部644。

平面配合表面642和肩部644可以在X/Y平面中延伸，X、Y和Z方向在图6C中被指示。平面配合表面642和肩部644可以使卡口612相对于ISLA 628的透镜座620在相对于X/Y平面的轴向方向或Z方向上被对准或定向。平面配合表面642可以平行于肩部644延伸。平面配合表面642和肩部644可以在X/Y平面中延伸并且可以在Z方向上对准卡口612和ISLA 628的透镜座620。平面配合表面642和肩部644可以通过延伸通过平面配合表面642到肩部644中的紧固件(未示出)而被连接在一起。平面配合表面642的厚度可以确定卡口612相对于透镜座620的轴向间距。平面配合表面642和肩部644可以在卡口612和透镜座620之间形成预定空间。平面配合表面642和肩部644可以通过ISLA密封件646间隔开。

ISLA密封件646可以防止流体在卡口612和ISLA 628之间延伸。ISLA密封件646可以使卡口612和ISLA 628解耦合，以使得图6A的间隙G形成在卡口612和透镜座620之间。ISLA密封件646、平面配合表面642或两者的尺寸或厚度可以确定卡口612和ISLA 628的透镜座620之间的间隙G的量或尺寸。ISLA密封件646可以由橡胶、弹性体、硅树脂或它们的组合制成或包括橡胶、弹性体、硅树脂或它们的组合。ISLA密封件646可以是可变形的、可弹性变形的、可压缩的或它们的组合。ISLA密封件646可以足够薄，以使得卡口凸片632可以延伸到槽634中并形成安装位置。

平面配合表面642和肩部644可以仅在卡口凸片632位于槽634内时彼此接触(例如，直接或间接)。卡口凸片632和槽634可以防止卡口612相对于透镜座620围绕光学轴线(未示出)(例如，围绕Z方向)旋转。当卡口612和ISLA 628对准时，卡口612的卡口轴向表面652沿着光学轴线(未示出)对准。

卡口轴向表面652对准模块化透镜(例如，图5A的模块化透镜510和图7B的模块化透镜710)的全部或一部分。卡口轴向表面652可以与BAAS 638、IAAS 640或两者同心或径向间隔开。

图7A和图7B图示了透镜模块704和模块化透镜710。图7A是透镜模块704的前视图，其中模块化透镜710位于其中。透镜模块704包括指状凹槽712，其被配置为接纳卡口(例如，图5A的卡口512)的指部(例如，图5A的指部520)，以使得透镜模块704可连接到卡口。当透镜模块704相对于卡口512旋转时，指部520朝向凹槽止动件714旋转。指状凹槽712包括锥部716，以使得透镜模块704基于旋转力的施加而被压缩并锁定在指部520上。

凹槽止动件714允许指部移动预定距离，但是不允许指部移动超出凹槽止动件714。凹槽止动件714允许透镜模块704相对于卡口旋转预定距离。当指部达到锁定位置时，凹槽止动件714可以停止指部的移动。凹槽止动件714可以是防止透镜模块704进一步旋转移动的壁(例如，平壁)。透镜模块704可以包括一个或多个、两个或更多、三个或更多、甚至四个或更多的凹槽止动件714。透镜模块704可以被划分成四个象限并且每个象限可以包括凹槽止动件714。每个凹槽止动件714可以位于锥部716的端部处。

锥部716被配置为帮助透镜模块704相对于卡口(未示出)移动、锁定透镜模块704、帮助产生防水密封件、压缩卡口密封件(例如，图5A-图5B的的卡口密封件538)或其组合。锥部716可以是指状凹槽712内的透镜模块704的材料厚度的增加，以使得当旋转透镜模块704时(例如，在图6C中所示的X/Y平面内)，透镜模块704沿着轴线移动(例如，在z方向上)。锥部716可以压缩透镜模块704和卡口(例如，图5A-图5B、6A-图6C的卡口512、612)之间的透镜密封件(例如，图5A-图5B的卡口密封件538)。当透镜模块704处于连接状态(例如，安装状态)时，模块化透镜710的全部或一部分可以轴向延伸到透镜模块704中或通过透镜模块704。

透镜模块704包括透镜模块轴向表面718，其帮助将透镜模块704和模块化透镜710与卡口对准，以使得透镜模块704和模块化透镜710连接到图像捕获设备，诸如图1A和图2A-图2B的图像捕获设备100、200。透镜模块轴向表面718被配置为将透镜模块704沿着光学轴线对准到卡口的中心部分(例如，图5A的中心部分522)。透镜模块轴向表面718位于透镜模块704的外表面上并且可以将透镜模块704相对于卡口轴向表面(例如，图5B的卡口轴向表面542)对准。透镜模块轴向表面718可以在插入或移除期间接触卡口轴向表面，使得透镜模块704沿着光学轴线移动，或反之亦然。当安装透镜模块704和模块化透镜710时，透镜模块轴向表面718可以帮助确保透镜模块704和卡口的正确对准。

透镜模块轴向表面718可以具有延伸到卡口中的圆柱形突部或圆柱形形状。透镜模块轴向表面718可以具有阶梯状(例如，随着横截面厚度变化)、平滑、连续、同心、恒定横截面长度(例如直径)、恒定形状、变化的横截面长度、变化的形状或其的组合的横截面。透镜模块轴向表面718的尺寸和形状可以基本上反映卡口轴向表面的尺寸和形状。透镜模块轴向表面718可以围绕一个或多个透镜(例如，模块化透镜510中的透镜，参见图5A)。透镜模块轴向表面718可以是透镜模块704的外表面。透镜模块轴向表面718可以具有圆柱形、方形、椭圆形、几何形状、非几何形状、对称、不对称、与卡口的形状互补或其组合的横截面形状。

图4-图7B的系统图示了从图像捕获设备可移除的各种透镜模块。所描述的透镜模块或不同的透镜模块可以被安装或重新安装在诸如图1A到图2D的图像捕获设备100、200之类的图像捕获设备内。为了正确安装其中一个透镜模块以检测和捕获图像或视频，相应的透镜模块、卡口和ISLA都需要沿着轴线对准(例如，同轴)并相对于彼此可旋转地对准。本文描述的透镜模块和卡口，诸如图5A-图5B、图6A-图6C的卡口512、612，包括对准表面，使得透镜模块和卡口可以相对于彼此轴向地对准。卡口和ISLA，诸如图4至图6C的ISLA 408、528、526，也包括对准表面，以使得卡口和ISLA可以彼此同轴。此外，至少一些ISLA和卡口包括相应的槽和保持器，它们使ISLA和卡口相对于彼此可旋转地对准。卡口、ISLA和透镜模块的对准表面降低了在图像捕获设备内将这些部件相对于彼此对准所需的公差。

虽然已经结合某些实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，该范围应给予最广泛的解释，以便涵盖法律允许的所有此类修改和等效结构。

Claims (21)

1.一种图像捕获设备，其特征在于，包括：

卡口，直接连接到所述图像捕获设备的主体，其中所述卡口包括：

前表面，

后表面，与所述前表面相对，和

卡口轴向表面；和

光学系统，所述光学系统包括：

集成传感器和透镜组件，直接连接到所述卡口的所述后表面并且远离所述卡口的所述后表面延伸，

模块化透镜，延伸到所述卡口中，和

透镜模块，在所述模块化透镜上方延伸，所述透镜模块连接到所述卡口的所述前表面并且远离所述卡口的所述前表面延伸并且包括：

透镜凹槽；

透镜，位于所述透镜模块的所述透镜凹槽内，使得所述透镜和所述透镜模块防止泄漏；以及

透镜模块轴向表面，其中所述透镜模块轴向表面直接接触所述卡口轴向表面，使得所述透镜模块与所述卡口轴向对准。

2.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，还包括：

轴线，其中所述透镜模块沿着所述轴线可移动以将所述透镜模块安装在所述图像捕获设备内或从所述图像捕获设备移除所述透镜模块。

3.根据权利要求2所述的图像捕获设备，其特征在于，所述透镜模块包括指状凹槽，所述指状凹槽将所述透镜模块可移除地连接到所述卡口。

4.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，所述透镜模块还包括指状凹槽，所述指状凹槽包括锥部，以使得当所述透镜模块被连接到所述卡口时，所述透镜模块轴向地朝向所述卡口移动。

5.根据权利要求4所述的图像捕获设备，其特征在于，卡口密封件位于所述透镜模块和所述卡口之间，并且其中当所述透镜模块相对于所述卡口处于安装位置时，所述卡口密封件至少部分地被压缩在所述卡口和所述透镜模块之间。

6.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，所述卡口包括中心部分，并且所述卡口轴向表面位于所述中心部分的内部，并且其中所述透镜模块轴向表面位于所述透镜模块的外部，使得当所述透镜模块被连接到所述卡口时，所述透镜模块轴向表面延伸到所述中心部分中并且与所述卡口轴向表面接触，以沿着所述图像捕获设备的光学轴线将所述透镜模块相对于所述卡口对准。

7.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，所述透镜模块轴向表面具有阶梯状形状。

8.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，其中所述卡口是凹入的，使得所述透镜模块的全部或一部分延伸到所述卡口的凹槽中。

9.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其特征在于，其中所述卡口是凹入的，使得所述模块化透镜的全部或一部分延伸到所述卡口的凹槽中。

10.一种图像捕获设备，其特征在于，包括：

卡口，直接连接到所述图像捕获设备的主体，其中所述卡口包括：

前表面，

后表面，与所述前表面相对，和

卡口轴向对准表面，围绕光学轴线从所述前表面朝向所述后表面延伸；和

光学系统，所述光学系统包括：

集成传感器和透镜组件，所述集成传感器和透镜组件包括：

透镜组件；

集成传感器，连接到所述透镜组件的后表面；和

集成传感器和透镜组件轴向对准表面，所述集成传感器和透镜组件轴向对准表面被配置为延伸到所述卡口轴向对准表面中并且接触所述卡口轴向对准表面，以围绕所述光学轴线将所述集成传感器和透镜组件与所述卡口对准，使得所述集成传感器和透镜组件连接到所述卡口的所述后表面并且远离所述卡口的所述后表面延伸，和

模块化透镜，沿着所述光学轴线在远离所述集成传感器和透镜组件并且朝向所述卡口的所述前表面的方向上延伸，其中所述卡口轴向对准表面的全部或一部分围绕所述透镜组件轴向对准表面延伸。

11.根据权利要求10所述的图像捕获设备，其特征在于，所述集成传感器和所述集成传感器和透镜组件轴向对准表面延伸到所述卡口轴向对准表面的壁中。

12.根据权利要求10所述的图像捕获设备，其特征在于，所述集成传感器和透镜组件还包括位于所述集成传感器和透镜组件上的保持器。

13.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其特征在于，所述集成传感器和透镜组件还包括位于所述保持器和所述集成传感器和透镜组件轴向对准表面之间的肩部。

14.根据权利要求13所述的图像捕获设备，其特征在于，所述卡口还包括平面配合表面，所述平面配合表面与所述肩部接触以使所述卡口相对于所述集成传感器和透镜组件定向。

15.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其特征在于，所述保持器限定槽，所述槽被配置为接纳所述卡口的卡口凸片以围绕延伸通过所述卡口和所述集成传感器和透镜组件的所述轴线旋转地对准所述卡口和所述集成传感器和透镜组件。

16.一种图像捕获设备，其特征在于，包括：

卡口，连接到所述图像捕获设备的主体，其中所述卡口包括：

前表面，

后表面，

平面配合表面，和

卡口凸片；以及

光学系统，所述光学系统包括：

集成传感器和透镜组件，连接到所述卡口的所述后表面并且远离所述卡口的后表面延伸，其中所述集成传感器和透镜组件包括：

肩部，所述肩部被配置为接触所述平面配合表面，使得所述卡口和所述集成传感器和透镜组件沿着图像轴线而保持它们之间的轴向间距，所述图像轴线延伸通过所述卡口和所述集成传感器和透镜组件，以及

槽，所述槽被配置为容纳所述卡口凸片，使得当所述卡口凸片和所述槽连通时，所述集成传感器和透镜组件与所述卡口相对于彼此被对准；以及

模块化透镜，所述模块化透镜连接到所述卡口并且沿着所述图像轴线在从所述卡口的所述后表面朝向所述前表面的方向上延伸。

17.根据权利要求16所述的图像捕获设备，其特征在于，还包括位于所述肩部的内部内的集成传感器和透镜组件轴向对准表面和位于所述肩部的外部上的保持器。

18.根据权利要求17所述的图像捕获设备，其特征在于，所述平面配合表面相对于所述集成传感器和透镜组件的轴向间距由如下项被确定：所述平面配合表面沿着所述图像轴线的厚度、集成传感器和透镜组件密封件沿着所述图像轴线的厚度、或两者沿着所述图像轴线的厚度。

19.根据权利要求17所述的图像捕获设备，其特征在于，当所述卡口处于安装位置时，所述保持器不与所述卡口接触。

20.根据权利要求16所述的图像捕获设备，其特征在于，还包括位于所述肩部和所述平面配合表面之间的集成传感器和透镜组件密封件。

21.根据权利要求16所述的图像捕获设备，其特征在于，紧固件通过所述平面配合表面延伸到所述肩部中，以将所述卡口连接到所述集成传感器和透镜组件。