专利名称：：具有大传感器的可拍照电话的制作方法
技术领域：
：本发明涉及可拍照电话，尤其涉及可拍照电话中的大传感器的使用。
背景技术：
：蜂窝电话，无线连接到蜂窝通信网络的便携式电话，在许多国家被广泛使用，支持这种设备的技术得到了很好的发展，并正飞速前进着。近年来，将照相机引入蜂窝电话已经流行起来，在现有技术中广为人知。例如，题为“Transceiverwithimagecapturedevice”的GB2396994A中描述了安装在移动电话上的照相机，如题为“TransceiverWithImageCaptureDevice”的WO2004059965中描述的那样。已经知道了各种配置，包括具有能在一端绕可旋转铰接打开或关闭的两个部件的蜂窝电话。例如题为“Collapsiblecellularcommunicationterminalhavingacamerahavingphotographingcontrolfunctionandphotographingcontrolmethodintheterminal”的US20040166829A1中公开了一种具有拍照功能并且能开/闭的折叠式移动通信终端。这种折叠式移动通信终端检测折页是否关闭，如果关闭则禁止拍照功能。专利文献中也描述了具有用于观看拍摄的图像的显示器以及旋转或滑动元件的蜂窝电话。题为“Portabletelephonehavingarotatingdisplayandtwocameras”的EP1357726A1中描述了一种可折叠的便携式电话机，其包括具有操作台部分的下部单元和具有显示部分的上部单元，以及用于连接下部单元和上部单元使得能够打开关闭它们的铰链部分，上部单元由显示部分单元，支持部分单元以及旋转和滑动机构组成。可拍照电话典型地包括成像模块，其用作图像获取器件。传感器，典型的是CMOS，是具有镜头单元的封装件，组装起来形成完整的单元。因为在可拍照电话中大小和功率都是重要的限制，这就严重限制了组件的技术性能。在本领域中已经知道这些模块的许多设计，并且可以商业获得。例如，题为“Imagesensingmodule”的美国专利申请20040233319A1中描述了这样的一种图像传感模块，其包括电路板，安装在电路板上并与其电耦合的图像传感器，光学镜头单元，其安装在电路板上并可操作地与图像传感器相联系，这样图像传感器通过光学镜头单元获得物体图象并产生相应于物体图像的电输出，以及电连接器，其安装在电路板上且具有电耦合到电路板的输入端口以便接收图像传感器的电输出，和适于电耦合到带状电缆的输出端口。题为“Opticalsystemandimagepickupapparatus”的美国专利申请20040227838A1中描述了一种可选设计。由于可拍照电话的尺寸约束，限制了成像模块的光学元件和设计。题为“Lenssystem”的美国专利申请20040212901中描述了一种紧凑远心设计。然而，对于用于可拍照电话的所有成像模块和镜头设计来说尺寸是一个重要的问题。题为“Portablephonewithcamera”的EP1267576A2中建议将照相机安装在连接可拍照电话的两部分的可旋转铰接上。然而，这种配置仍严重限制了可拍照电话的可用空间。在解决尺寸约束的努力中，不同的发明家已经提出了各种配置。题为“Mobileterminaldevicewithcamera”的美国专利申请20040228075A1中描述了一种具有照相机的移动电话设备，其包括连接第一罩壳和第二罩壳的连接部分，以及配置在连接部分中的照相机模块。以这种方式可以在照相机模块中得到光轴的足够长度。然而，这种设计要求用户绕光轴旋转可拍照电话的两半来打开或关闭。因此，这种方法的可用性成了问题。在提高可拍照电话获得的图像质量的努力中，生产厂家已经增加了可拍照电话中所采用的传感器的分辨率。虽然这增加了传感器捕获的像素数，但是并没有提高所捕获信息的质量。捕获信息的质量依赖于像素的物理尺寸，因为更大的像素会捕获更多的光子并提高传感器的信噪比。如果在传感器的物理尺寸保持恒定的同时增加了传感器的分辨率，则减小了像素本身大小，并增加了相关的噪声电平。因此，这种传感器往往具有差的低光或高速性能。因此需要一种改进的可拍照电话，其在低光和高速条件下具有改进的图像质量。
发明内容根据一个实施例，提供了一种具有集成照相机的便携式电话，其包括a)机身，其具有位于机身的中心和第一端的薄部分，和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度至少大2.5％；以及b)照相机，其包括位于厚部分中的数字成像传感器和镜头。根据本发明的另一方面，提供了一种具有集成照相机的便携式电话，其包括a)机身，其具有位于机身中心和第一端的薄部分和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度至少大10％；b)第二薄部分，其可旋转地连接到第一端的薄部分；以及c)照相机，其包括位于厚部分中的数字成像传感器和镜头。本发明的优势在于可拍照电话具有改进的图像质量和可用性。参考附图，阅读以下优选实施例的详细说明和随附的权利要求，将更清楚地理解和评价本发明的这些以及其他方面、目的、特征和优势。在以下对本发明的优选实施例的详细描述中参考了附图，其中图1是本发明的一个实施例的透视图；图2是图1的另一视图；图3a是具有两个可旋转地连接的部件的本发明的可替换实施例的透视图；图3b是旋转了部件的图3a的透视图；图4是部件旋转了约270度的图3a的透视图；图5a-5c是根据本发明的不同实施例的传感器和镜头的可替换配置的透视图；图6示出了本发明的又一个实施例的光程；图7是图1、2、3a、3b和4的实施例的侧面视图表示；图8是采用镜头盖的本发明的可替换实施例的侧面视图表示；图9a和9b是示出了根据本发明的另一可选实施例的变焦镜头地使用的侧视图；图10是本发明的另一修改实施例的部分侧视图；图11a和11b是示出了本发明的又一修改实施例的侧视图。具体实施例方式参考图1和2，根据本发明的可拍照电话的一个实施例包括机身10，其具有位于机身的中心和第一端的厚度为T1的薄部分12和与薄部分12相邻的位于第二端的厚部分14，其中厚部分14的厚度T2大于主体薄部分12的最大厚度T1；以及照相机16，其包括位于厚部分14中的数字成像传感器20和镜头22。传感器典型为平面的，并包括硅集成电路，通常是但不总是CMOS.器件。优选地，厚度T2比T1至少大10％。在所示的特定实施例中，T2是T1的约两倍厚。参考图3a，在本发明的第二实施例中，第二薄部分26可旋转地与薄部分12在第一端27相连，例如通过铰接18相连。第二薄部分26的厚度T3小于或等于薄部分12的厚度T1。在优选配置中，厚部分14的厚度基本上等于薄部分12和第二薄部分26的厚度T1和T3的和。如图3和4所示，在优选配置中，第二薄部分26并没有在厚部分14上面延伸，所以可拍照电话的总厚度没有增加。这样，在厚部分14中可以为包括传感器20和镜头22或多个镜头元件的成像模块提供更大的空间，而实际上并未增加可拍照电话的总宽度。在一些商业可拍照电话中，每个薄部分12、26约为1cm厚，因此光程的的可用空间被限制在1cm。根据本发明，提供了具有两倍该距离的光程30。参考图3b，使用本领域中公知的且可商业获得的设计，第二薄部分26可以绕铰接18旋转，以打开可拍照电话。使用可拍照电话的薄部分12和26以支撑用户界面，用户界面例如包括选择按钮28和显示器40，这些在可拍照电话上一般都能找到。参考图4，在本发明的又一个实施例中，可拍照电话包括与镜头22相关的按钮或其他快门触发机构42，以获取图像。这种快门触发机构42可以使电子的或机械的，可以如图所示安装在厚部分14上，或者安装在薄部分12或第二薄部分26上。如图4所示，这种配置下提供可用图象显示界面的一种方式是通过旋转第二薄部分约270度，打开照相机，然后将其举起，显示器40面向用户，镜头和传感器(如图1和2所示)面向要获取的场景。可选地，薄部分可以按任何合适的方式安装，这样其可以旋转/移动到一位置，在该位置当镜头面对物体时显示器40面向用户，如虚线所示。然后可以触发快门触发机构捕获场景。在这种配置中，当薄部分和第二薄部分12和26并没有相对旋转时显示器40位于第二薄部分，面向薄部分。在现有技术的典型可拍照电话中，可拍照电话的机身的长度大于其宽度，且其宽度大于厚度。在本发明中，可以对成像模块中的传感器和镜头采用各种布置。参考图5a，在一种布置中，传感器具有基本上垂直于线60设置的平表面，线60平行于便携式电话的长度区域。在这种布置中，通过将可拍照电话的端面对准要拍摄的场景来捕获图像。镜头位于可拍照电话的端面。参考图5b，在第二布置中，传感器具有基本垂直于线62设置的平面，线62平行于便携式电话宽度的延伸。在这种布置中，通过将可拍照电话的侧面对准要拍摄的场景来捕获图像。镜头22位于可拍照电话的侧面。参考图5c，在第三布置中，传感器具有基本垂直于线64设置的平面，线64平行于便携式电话厚度的延伸。在这种布置中，通过将可拍照电话的正面或背面对准要拍摄的场景来捕获图像。镜头22位于可拍照电话的正面(如图所示)或背面。如图10所示，传感器本身可以比厚端14大，因此最大化传感器可用的空间，同时仍保持了小的照相机轮廓。仅必须的是穿过镜头22的光线能够使传感器的整个可用成像表面都曝光，如光线A和B所示。图10的实施例使用了薄部分12的一部分，当镜头22被提供在厚部分14的前侧15时可以使用薄部分12提供更大的传感器20。使用折叠的或不折叠的光程30(参考图6-9)的可替换光学设计是可能的。例如，如图6所示，传感器20可以放置在邻近且平行于可拍照电话的侧面(如图5b所示)，但是镜头22位于可拍照电话的端部或顶部(如图5a和5c所示)。如本领域公知的，可以在光程30中采用弯曲反射元件或非球面透射元件32，以最优化图像质量且最小化成像模块的尺寸。本发明的又一个优势在于可以用可拍照电话的厚部分14容纳其他器件。例如，可以利用可拍照电话的厚部分14容纳麦克风或扬声器，以提供常规的音频功能。可选地或额外地，可以采用挠性镜头盖来保护镜头。参考图7，示出了适合于图1到5a的实施例的不包括保护性镜头盖的设计。在这种情况下，镜头暴露在环境中，受到诸如划伤等损害。图8示出了采用具有手柄48的挠性镜头盖46的可选方案，其沿着开口44中的轨道滑行以暴露或保护镜头22。挠性镜头盖可以用挠性材料制造，或可以是非弹性元件(如拉盖书桌中那样的)的连接系列。镜头盖可以机械地或电地操作。参考图9a和9b，可以利用厚部分14容纳更多复杂的光学系统来提高图像质量并扩展可拍照电话能够捕获的场景的范围。例如，在此外壳内可放入光学变焦系统50。如图9a所示，光学变焦系统是收缩的；如图9b所示，其是延伸的。参考图11a和11b，示出了实施例，其中薄部分26绕铰接8沿着机身10的长度方向旋转，露出了薄部分12上的显示器40和选择按钮28。根据本发明的优选实施例，具有集成照相机的便携式电话包括机身，其具有位于机身的中心和第一端的薄部分和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分，且其中厚部分的厚度T2比主体部分的最大厚度T1至少大2.5％；以及包括位于厚部分中的数字成像传感器和镜头的照相机。例如，有效面积为16mm×10mm、分辨率为1000×1000(短距下为每像素10微米)的传感器通过在传感器有效面积的一维或两维上增加5％的分辨率则可以显著提高性能，引起传感器空腔的物理尺寸在至少一维上增加高达5％。因此，厚部分T2比薄部分T1至少厚5％使得可以采用具有显著改进的性能的更大的传感器。可选地，将像素面积增加5％导致信噪比的明显减小，传感器有效面积的边长增加2.5％，且传感器空腔的物理尺寸在至少一维上相应增加高达2.5％。因此，具有比薄部分的厚度T1至少厚2.5％的厚度T2的厚部分使得可以采用具有改进性能的更大的传感器。在一些情况中，5％的改进性能也许不够。因此，通过使厚部分14的厚度T2比第一薄部分12的厚度T1厚至少10％，优选为25％，则可以获得更进一步的改进结果。如果第一薄部分12的厚度T1和第二薄部分26的厚度T3基本相等，则厚部分14的厚度T2将比薄部分12的厚度T1厚约100％。本发明提供了一种用于在可拍照电话中提供增加了尺寸的传感器和更复杂光学系统，该电话增加了可拍照电话的整体厚度的装置，因此提供了改进的图像质量，同时没有降低可拍照电话的可用性。已经参考特定的优选实施例对本发明进行了详细描述，但是将要理解的是在本发明的精神和范围之内可以实现各种改变和修改。部件列表10可拍照电话机身12薄部分14厚部分15前侧16照相机18铰接20传感器22镜头26第二薄部分27第一端28按钮30光程32弯曲反射/非球面透射元件40显示器42快门触发机构44开口46镜头盖48手柄50变焦镜头60线62线64线权利要求1.一种具有集成照相机的便携式电话，包括a)机身，其具有位于机身中心和第一端的薄部分和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少2.5％；以及b)照相机，其包括位于厚部分中的数字成像传感器和镜头。2.权利要求1的便携式电话，进一步包括在第一端与薄部分可旋转连接的第二薄部分。3.权利要求2的便携式电话，其中厚部分的厚度大于第二薄部分的厚度。4.权利要求2的便携式电话，其中厚部分的厚度基本上等于或小于薄部分和第二薄部分一起的厚度。5.权利要求1的便携式电话，其中第二薄部分的长度等于或小于主体部分。6.权利要求1的便携式电话，其中第一薄部分的长度等于或小于第二薄部分。7.权利要求1的便携式电话，其中主体部分的长度大于其宽度，且主体部分的宽度大于其厚度。8.权利要求1的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话长度的延伸平行的线。9.权利要求8的便携式电话，其中镜头位于厚部分的端面。10.权利要求1的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话厚度的延伸平行的线。11.权利要求10的便携式电话，其中镜头位于厚部分的正面或背面。12.权利要求1的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话宽度的延伸平行的线。13.权利要求12的便携式电话，其中镜头位于厚部分的侧面。14.权利要求10的便携式电话，其中传感器是CMOS传感器。15.权利要求1的便携式电话，其中照相机的光程是引入反射镜的折叠路径。16.权利要求2的便携式电话，其中第二薄部分相对于薄部分的旋转大于180度。17.权利要求2的便携式电话，进一步包括位于主体或厚部分中的用于获取图像的快门触发机构。18.权利要求2的便携式电话，进一步包括位于第二薄部分中的显示器，当薄部分和第二薄部分没有彼此相对旋转时，该显示器面向薄部分。19.权利要求16的便携式电话，其中旋转第二薄部分位于面向用户的位置，厚部分中的传感器面向场景，并获取图像。20.权利要求1的便携式电话，进一步包括位于厚部分中的麦克风或扬声器。21.权利要求1的便携式电话，进一步包括位于厚部分中的光学变焦元件。22.权利要求1的便携式电话，进一步包括位于厚部分的挠性可伸缩镜头盖。23.权利要求1的便携式电话，其中传感器延伸到薄部分的至少一部分中。24.权利要求23的便携式电话，其中传感器平行于所述电话的平侧放置。25.权利要求23的便携式电话，其中第二薄部分在不用状态盖住镜头。26.权利要求23的便携式电话，其中薄部分旋转，以便当镜头对准物体获取图像时，电话中的显示器面向用户。27.权利要求1的便携式电话，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少10％。28.权利要求1的便携式电话，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少25％。29.权利要求1的便携式电话，其中厚部分的厚度大约是主体部分厚度的两倍。30.一种具有集成照相机的便携式电话，包括a)机身，其具有位于机身中心和第一端的薄部分和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少10％；b)第二薄部分，其可在第一端与薄部分旋转地连接；c)照相机，其包括位于厚部分中的数字成像传感器和镜头。31.权利要求30的便携式电话，其中第二薄部分的长度等于或小于主体部分。32.权利要求30的便携式电话，其中第一薄部分的长度等于或小于第二薄部分。33.权利要求30的便携式电话，其中主体部分的长度大于其宽度，主体部分的宽度大于其厚度。34.权利要求30的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话长度的延伸平行的线。35.权利要求31的便携式电话，其中镜头位于厚部分的端面。36.权利要求30的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话厚度的延伸平行的线。37.权利要求36的便携式电话，其中镜头位于厚部分的正面或背面。38.权利要求30的便携式电话，其中传感器具有平表面，该平表面被安排为基本上垂直于与便携式电话宽度的延伸平行的线。39.权利要求39的便携式电话，其中镜头位于厚部分的侧面。40.权利要求36的便携式电话，其中传感器是CMOS传感器。41.权利要求30的便携式电话，其中照相机的光程是引入反射镜的折叠路径。42.权利要求30的便携式电话，其中第二薄部分相对于薄部分的旋转大于180度。43.权利要求30的便携式电话，进一步包括位于主体或厚部分中的用于获取图像的快门触发机构。44.权利要求30的便携式电话，进一步包括位于第二薄部分的显示器，当薄部分和第二薄部分不相对彼此旋转时该显示器面向薄部分。45.权利要求42的便携式电话，其中旋转第二薄部分位于面向用户的位置，厚部分中的传感器面向场景，并获取图像。46.权利要求30的便携式电话，进一步包括位于厚部分中的麦克风或扬声器。47.权利要求30的便携式电话，进一步包括位于厚部分中的光学变焦元件。48.权利要求30的便携式电话，进一步包括位于厚部分中的挠性可伸缩镜头盖。49.权利要求31的便携式电话，其中传感器延伸到薄部分的至少一部分中。50.权利要求49的便携式电话，其中传感器平行于所述电话的平侧放置。51.权利要求49的便携式电话，其中第二薄部分在不使用状态盖住镜头。52.权利要求49的便携式电话，其中薄部分旋转，以便当镜头对准物体捕获图像时，电话中的显示器面向用户。53.权利要求30的便携式电话，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少10％。54.权利要求30的便携式电话，其中厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少25％。55.权利要求30的便携式电话，其中厚部分的厚度约为主体部分厚度的两倍。全文摘要具有集成照相机的可拍照电话，包括机身，机身具有位于机身中心和第一端的薄部分(27)和与主体部分相邻的位于第二端的厚部分(14)。厚部分的厚度比主体部分的最大厚度厚至少2.5％。基本在厚部分中提供了数字成像传感器。可以邻近第一薄部分提供任选的第二薄部分(26)。文档编号H04M1/02GK101147384SQ200680009242公开日2008年3月19日申请日期2006年3月7日优先权日2005年3月23日发明者R·S·科克申请人:伊斯曼柯达公司