專利名稱:用于便攜移動通信裝置中的數字攝像機的旋轉棱鏡的制作方法
用于便攜移動通信,中的數字衝斜幾的旋轉棱鏡
背景技術:
便攜移動通信裝置例如移動電話正變得越來越專業(yè)并包含多種新
特征和功能。 一種戶;M特征是將數字攝像救視頻技術加入到便攜移動通信,
中。許多便攜移動通信,甚至掛斜見頻^i義作為一M寺征。視頻^i義允許用 戶同時看JW方并對話。顯然,為了看JW方并IM方用戶看見,便攜移動通
信體必須具有與顯示屏一樣位于便攜移動通信裝置同一偵啲攝像機鏡頭。這 對于^柳顯示屏作為取景框來拍照的標準數字攝影來說是相反的結構。因此, 拍照時戶;Mi像機鏡頭應該^M示屏的相反一側。迄今,同時,數,影和視頻會議的便攜移動通信^S不得不包
括兩種數,像機結構。 一種安裝在顯示屏的相反一側用于攝影目的同時另一 個安裝在與顯示屏相同的一側用于視頻會議目的。然而,兩種攝像*,置在便 攜移動通信體中占用了額外的寶貴內部空間。需要一種設備可以禾,單個攝 像豐,置來操作于數字攝像機模式和視頻會議兩種模式。這種結構將比使用額 外的攝像機模士央成本更低并且在電氣和機械方面比旋轉旨結構(包括戶;M裝 置的外殼的一部分)更可靠。
概要本發(fā)明給出了一種可被操作用來為單個攝像機模i央提供多個視圖 的設備。該設備包括一個允許光沿著它的縱向軸通過并且可繞其縱向軸旋轉的 圓豐拂旋轉棱鏡組辨assembly)。第一反射面將鏡頭組件的禾鵬^圓,旋轉 棱Hia件的縱向軸反射90°。固定的攝像機模±央位于圓柱形旋轉棱鏡組件的縱向 軸下方并髓圓柱形旋轉棱鏡組件的縱向軸,以捕捉由第一反射面沿著圓柱形 旋轉棱鏡組件的縱向軸反射的圖像。固定的照明源被設置以使照明光束髓圓 柱形旋轉棱鏡組件的縱向軸定向并通過第二反射面反射穿過與鏡頭組件一致放
置并照亮鏡頭組件的ms的照明孔。旨組件可以旋轉以便禾,可以被戶;M裝
卜殼包圍的多^4竟頭組件。
圓柱形旋轉棱鏡組件進一步包括圍繞該圓柱形旋轉棱鏡組{牛一部 分的摩擦面。當該面機械嚙合時其引起圓柱形棱鏡纟助定轉。位置編碼器圍繞著 圓柱形旋轉棱鏡組件的一部分,并且與用于感測位置編碼皿置的位置編碼器 傳感器光學耦合。來自位置編碼器傳感器的 可以用于自動驅動棱鏡馬達以 旋轉圓柱形旋轉棱鏡組件到達想要的位置。該棱鏡馬達與嚙合于該旋轉棱鏡組 件的摩擦面部分的第二摩擦面耦合。并且,該第二摩擦表面可以由用戶手動嚙 合以旋轉i^定轉棱鏡組件。所述棱鏡馬達也可以被編程以允許水平搖攝由鏡頭 組件呈現的圖像。齡設備可以安放并集成至,攜移動通信體中,例如移動電話, 但并不僅限于此。當集成到便攜移動通信驢中時,用戶可以4頓一^M頭組 件拍攝數字相片荊OT另^li頭組件實現視頻^i義,而不需要第二攝像機模塊。 所述設備也可以集成到數字攝像TO置以提供機動化的圖像搖攝,機動化的臉 部鵬鏡頭選擇等。
圖1是本發(fā)明中包含數字攝像機和旋轉棱傲且件的設備中的部件的 框圖。圖2示出了包含在便攜移動通信^S中的圖1的旋轉棱德且件。
圖3A是圖解說明在0。時的激活,OT的旋轉棱鏡的頂視圖。
圖3B是圖解說明在180。時的激活視野的旋轉棱鏡組件的頂視圖。
圖3C是圖解說明^^個人模式的在90。時的3微活,鵬的旋轉棱鏡 組件的頂視圖。圖4圖解說明了如何操作旋轉棱鏡組件以樹共水平搖攝。
圖5圖解說明了如何操作球形棱鏡組件以掛共水平和垂直搖攝而不 用改變便攜移動通信,的方向。
具體實施例方式下面實施例的詳細描述參考了這些圖解說明了本發(fā)明特定實施例 的附圖。其它具有不同構造和操作的實施例不脫離本發(fā)明的范圍。圖1是本發(fā)明中包含數字攝像機和旋轉棱鏡組件的設備中部件的框圖。該數報像機部件包含攝像機模塊105,攝像機模塊105包括CCD傳繊 和與攝像禾鵬制器115耦合的集成鏡頭110。該攝像拋空制器115也與CPU120、 數對言號處理器等耦合??椣窈贴i制器115處理CCD傳麟的輸出并編碼用 于CPU120的圖像以保存在與CPU120耦合的圖像存f線置125中。在圖像捕 獲過程中,圖像可以顯示在M:器130上。該取景器130典型的是該體的顯 示屏。在圖像捕獲之后,圖像可以從該,經端口 135輸出到其它電子裝 置,蜂窩或計^a網絡,經由例如連接到PC的USB連接,可移動介質剤碟 置,紅外(DO ^tt器,短距離的RF協(xié)議例如頓(BluetoothTM),蜂窩繊 協(xié)議例如GPRS、 EDGE、 UMTS、 HSPDA等,但不限于此。際出了旋轉棱lt^且件140。該旋轉棱鏡組件140經第一誕才面150 弓l導^f獲的場景的圖像145穿過固定在驢外殼的鏡頭155 SA攝像機模 塊105并J/f頓第二反射面170弓l導照明光束160經過照明源165向外到達場 景。該旋轉棱!彭且件140以及攝像機模塊105共享相同的中心縱向軸,從而旋 轉棱鏡組件140可以在與攝像機模土央105平行的平面中旋轉全方位360°的頓 和一些片段。在一個或多個旋轉角度,樹雜合攝像機模塊105的視圖可以M固 定在便攜移動通信,的外秉Jl的鏡頭組件155。出于簡化說明的目的,在圖l 中僅示出了一iit頭組件155。然而,本發(fā)明的一W寺征是育,在不同的旋轉角 度掛共多個固定的鏡頭組件155。因此,可以在不同的旋轉角度存在固定于該裝 置上的具有不同的攝,數的鏡頭組件。 一個這樣的鏡頭組件155可以與取景 器/顯示器130置于同1面以便于視頻^i劃頓。用于攝影目的的另一^H竟頭 組件155可以安,取景驟顯示器130的反面。這繼竟頭組件155件可以包括 例如廣角鏡頭、遠視鏡頭、,鏡頭等。第一 150和第二 170 g面互相耦合并在它們的交接處形成90。角。 這兩個^t面與旋轉棱鏡組件130連接從而第一目面150 ^^由鏡頭組件155 捕獲的圖像145成45。^f駄攝像機模塊105而第二頗面170將由照明源 165鄉(xiāng)的照明光束160成45。蹄朝向魏獲的圖像。該照明W以是LED 或氤氣閃光燈單元,但不限于此。 CPU 120可以M與位置編碼器180, 190光學耦合的位置傳 175感則旋轉棱f彭且件140的旋轉位置。^S傳感器180, 190為CPU 120編碼 旋轉棱f彭且件140的旋轉健。該健編碼器,通知CPU 120旋轉棱鏡組件 140的目前旋轉狀態(tài)(相對位置)。該數據讓CPU120決定,如果有的話,當前 哪W竟頭組件155激活。如果當前沒有鏡頭組件155激活,攝像機模±央105處 于個人模式。而且,CPlH頓,信息M顯示器更新用戶基于目前旋轉方向 的攝像豐腿項。如^S, 際旋轉棱鏡組140處于視頻^i義健,該CPU 也M攝像禾,制器115 *定是否顯示例如用于特殊旋轉方向的規(guī)則 器, 或者畫中畫視圖。該CPU也可以使用^g編碼器i[^來^^棱鏡馬達197M耦合到 次級摩擦面195來旋轉旋轉棱鏡組件140到想要的jiS。該次 擦面195與 圍繞旋轉棱鏡組件140的一部分的初級摩擦面185嚙合??商鎿Q地,旋轉棱!彭且件140可以33 作做成體用戶可用的次 級摩擦面195來手動旋轉。當攝像機?!姥腌R頭110典型的直接 至礙像機模塊105中的同時, 也有其它可能的實現方式。例如,該鏡頭可以在旋轉棱lta件140中實現而不 改變本發(fā)明的性能或功能。圖2圖解說明了包含在便攜移動通信,200中的圖1的旋轉棱鏡 組件140。便攜移動通信體200包含攝像機?!姥?05和旋轉棱鏡組件140。該 便攜移動通信^S 200包括用于普通便攜移動通信裝置200的功能(顯示撥號 數字等)、同時也可以作為用,成攝像機模決105的 :器的取景器/顯示器 130。便攜移動通信裝置200也包SM 210和用于啟動攝像;ln模i央105捕獲圖 像的攝像機功能按鈕220。如先前戶;M, i頓便攜移動通信裝置的用戶可利用的 次級摩擦面195來手動旋轉旋轉棱鏡組^牛140。該次纟10擦面195可以實現為例 如從便攜移動通信,200外殼突出的多功能滾輪(jog dial)。該次級摩擦面195 手動i鵬禹合到初級摩擦面185。當用戶嚙合次級摩擦面195時,次^^擦面195 嚙合于作為旋轉棱l^且件140的一部分的初鄉(xiāng) 擦面185,引^^旋轉棱鏡組 件140繞垂直軸旋轉。次級摩擦面195和便攜移動通信裝置的外殼可以被禾斜己 ±^齊線240以便為用戶指示鏡頭組件155 (在圖2中未示出)什么時f就齊并 變?yōu)榧せ畹?。?。和180。這兩個旋轉位置,照明源165 M^接到旋轉棱,彭且件140的第二礎面170蹄穿過在圖2中未示出的照明孔。圖3A是旋轉棱鏡組件的頂視圖,圖解說明了在0。時的激辭鵬, 其中被引導至礙像機模塊105 (未示出)的圖像髓路徑145艦鏡頭155,該 鏡頭可以是廣角鏡頭、變焦鏡頭、微巨鏡頭等。該特定路徑145倉,對應于在 取景徵顯示器130相反一側的視野。對于將便攜移動通信裝置200作為數字攝 像機使用,這是一^1常的位置,該位置中取景器/顯示器130對于用戶是可見
的以便用戶框住相片。圖3B是旋轉棱f彭且件的頂視圖,圖解說明了在180。時的激活,鵬, 其中被弓l導至撮像機模塊105 (未示出)的圖像也髓路徑145穿過鏡頭155。 該180°的方向生成了對應于與取景器/顯示器130相同的視野的圖像路徑145。 對于在視頻封義模式時^頓便攜移動通信裝置200這是一個通常的位置,其中 鏡頭組件155和取景器/顯示器130對于用戶都是可見的。用戶既可以記錄對專 送至唭幼的他自己的圖像也可以在取景器/顯示器130中看至U其它方的圖像。 取景器/顯示器130甚至可以酉遣為畫中畫以看到其它方也可以看見其它方如何 看到用戶自己。用于視頻^i義的最普通的鏡頭組件155很可能是廣角鏡頭。圖3C是旋轉棱鏡組件的頂視圖,圖解說明了代表個人模式的90° 時的與^T活,鵬。在一個或多個旋轉角度,衛(wèi)共給攝像機?!姥?05的視圖可能 被P腺從而便微動通信驢200處于"個人模式"并且不會綱獲樹可圖像。 個人模式將發(fā)生在用戶手動旋轉了旋轉棱鏡組fH吏得圖像路徑145不會KM與 便攜移動通信,200外殼相接的棱鏡組件155中的一個的^{可時候。這阻止 了無意的拍撥視頻錄像。本發(fā)明已經描述并說明了與便攜移動通信,200的外殼相連的兩 lit頭組件155的4頓。附加的鏡頭組件155可以順著旋轉棱鏡組件140的水 平面在360。圓形旋轉的倒可間隔并入便攜移動通信體200的外殼。多4it頭 組件允鞭攜移動通信驢200糊單個攝像機模塊105來獲取具有不同特征 的圖像,因為每^H竟頭組件都不同。 一個可以是攝遠鏡頭, 一個可以是廣角鏡 頭, 一個可以是標準鏡頭,以此類推。圖4圖解說明了如何操作旋轉棱鏡組件以樹共水平搖攝。當棱鏡組 件200繞著縱向軸410水平旋轉時,引導至固定的攝像機?!姥?05的圖像路徑 145水平搖攝。同樣地,來自不動的照明源165的目照明160也水平搖攝,并且照明追隨正在捕獲的圖像。為實現垂直搖攝,^t^置簡單地從風景方向到 人像方向旋轉9000旋轉棱!彭且件140的旋轉可以手動完成或{頓馬域其{腿樣的機
械體自動完成。例如,平滑的搖攝可以用于臉部ii^,通艦行圖像分析以
及用一個或多個馬達移動旋轉棱鏡組件140以保持人的面部在由攝像機模土央 105捕獲的場景的中心可見。圖5圖解說明了如何操作球面棱鏡組以,水平和垂直搖攝而不用 改變便攜移動通信體的方向。球面棱徵且件500 (與圓蹄棱鏡組相反)I, 繞中心點510在樹可方向旋轉。當它旋轉時,引導至攝像機?!姥?05的圖f繊 徑145在垂直和水平范圍都搖攝。同樣地,來自固定的照明源165的Mlt照明 160也在垂直和水平范圍都搖攝,并且照明追隨正在捕獲的圖像。該球體可以依 靠與球形棱鏡組500接觸的軌跡球類型的機械結構進行旋轉。i效A3^球結構可 以突出于便攜移動通信驢200的外殼,這樣用戶倉,操控i效爐球并且其運 動可以4鍵到球形棱f彭且件500以弓胞它在fl^球的反方向l^力。在這里使用的術語僅是出于描述特定實施例的目的并不是為了限 帝體發(fā)明。如在這M^f用的,除非上下文清楚的標,否則單數的"一個"或這 個,也意圖包括織形式。將更深入離的就語"包括'當在本說明書中4頓時, 明確規(guī)定了指定的特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但并不排 除關于一個或多個其他特征、徵、步驟、操作、元件、部件和減它們的組的 存在或附加。雖然特定實施例在這里已經說明^ffi述,但是那^^本領i微術人員 能意識到,任何為達至湘同目的考慮的布置可以取f^f示出的特定實施例,并 且能意識至體發(fā)明在其他環(huán)境中有其他的應用。本申請意圖SM本發(fā)明的任何 適應性的改變或變型。隨后的權禾腰求絕不是為了將本發(fā)明的范圍限制為這里 描述的特定實施例。
權利要求
1、一種可以被操作以向單個攝像機模塊(105)提供多個視圖的設備,包括圓柱形旋轉棱鏡組件(140),允許光穿過并可以繞其縱向軸旋轉;第一反射面(150),用于將鏡頭組件(155)的視野沿圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的縱向軸反射90°,第一反射面(150)與圓柱形旋轉棱鏡組件(140)耦合從而與圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的上表面區(qū)域形成45°角;和攝像機模塊(105),直接位于圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的下方,并沿著圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的縱向軸,以捕捉由第一反射面(150)沿著圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的縱向軸反射的圖像。
2、 如權利要求1戶皿的設備,進一步包括照明源(165),直離于圓S^旋轉棱I^且件(140)的上方并歸圓鄉(xiāng) 旋轉棱lt^且件的縱向軸發(fā)出照明光束(160);和第二反射面(170),與第一蹄面(150)耦合,其中,第一 (150)和第 二 (170)目面在他們的連接處形成90。角以便照明源(165)發(fā)出的照明光束 (160)被按90。改變方向穿過與鏡頭組件(155) —致定位并照亮鏡頭組件(155) 的,,的照明孑L。
3、 如權利要求2所述的設備,其中圓ft^旋轉棱鏡組件(140)進一步包 括環(huán)繞圓柱形旋轉棱鏡組件(140) —部分的初級摩擦面(185),并且當與次級 摩擦面(195)嚙合時弓胞圓禾拂旋轉棱lta件(140)的旋轉。
4、 如權利要求2戶腿的設備,其中,圓f擠鄰定轉棱鏡組件(140)進一步 包括健編碼器(180、 190),其環(huán)繞圓t拂旋轉棱鏡組件的1分;和 皿傳 (175),用于敏則^S編碼器的,。
5、 如權利要求4戶脫的設備,進一步包括;棱鏡馬達(197),用于{頓由0傳 (175)檢測的^5 旋轉圓柱 形旋轉棱鏡組件(140)
6、 如權利要求5所述的設備,其中棱鏡馬達(197)可以使圓,旋轉棱 鏡組件(140)旋轉以便允許搖攝圖像。
7、 如權利要求5所述的設備,其中該設M于便攜移動通信裝置(200)中。
8、 如權利要求7戶腿的設備,其中多^l竟頭組件(155)集/tt便攜移動 通信裝置(200)中,從而圓柱形旋轉棱鏡組件(140)可以被操作以 于每 一,竟頭組件(155)向攝像機模土央(105)鵬躕。
9、 如權利要求5戶誠的設備,該設備Mg于數字攝像a^fi中。
10、 如權利要求9戶脫的設備,其中多^l竟頭組件(155)集,數,像 ^S中,從而圓tt^旋轉棱鏡組件(140)可以!鵬作以艦于每一^l竟頭組 件(155)向攝像機?!姥?105) Jlf斜鵬。
全文摘要
本發(fā)明給出了一種設備,其可以被操作以向單個攝像機模塊(105)提供多個視圖。該設備包括可繞其縱向軸旋轉的圓柱形旋轉棱鏡組件(140)。第一反射面(150)將一鏡片組件(155)的視野沿著圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的縱向軸反射90°。該攝像機模塊((105))位于圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的下方以捕捉由第一反射面((150))沿著圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的縱向軸反射的圖像。照明源(165)位于圓柱形旋轉棱鏡組件(140)的上方并沿著同樣的縱向軸發(fā)出照明光束,該照明光束被第二反射面反射(170),穿過照明孔,照亮視野。整個組件可以旋轉以利用多個鏡片組件(155)。
文檔編號H04N5/225GK101518051SQ200780034672
公開日2009年8月26日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權日2006年9月20日
發(fā)明者E·C·海厄特 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司