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CN107211099A - 用于实施并使用摄像机装置的方法及设备 - Google Patents

用于实施并使用摄像机装置的方法及设备 Download PDF

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CN107211099A
CN107211099A CN201580073987.2A CN201580073987A CN107211099A CN 107211099 A CN107211099 A CN 107211099A CN 201580073987 A CN201580073987 A CN 201580073987A CN 107211099 A CN107211099 A CN 107211099A
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China
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image
camera system
module
camara module
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CN201580073987.2A
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S·A·施洛夫
R·拉洛亚
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Light Labs Inc
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Photo Lab Ltd By Share Ltd
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Abstract

本发明描述一种具有一传感器的摄像机装置，该传感器相对于一安装表面或其他参考表面成一角度安装。包含成不同角度安装于该摄像机装置中的用于光重新引导的镜的摄像机模块具有具不同旋转量的传感器。在一些实施例中，无镜的模块使用未旋转传感器的摄像机模块，而具有镜的摄像机模块可使用或可不使用取决于该模块安装于该摄像机装置中的角度而旋转的传感器。通过使一些摄像机模块的传感器旋转，可能由安装摄像机模块的角度引入的旋转可被抵消。在一些实施例中，组合由不同摄像机模块捕捉的影像而无需在计算上使影像旋转，这是由于用来捕捉该影像的该摄像机模块中的该传感器的旋转。

Description

用于实施并使用摄像机装置的方法及设备
【相关申请】
本申请与美国专利申请第62/093,405号及2015年10月6日申请的美国专利申请第62/238,046号相关，通过引用的方式将这俩申请的全部内容明确并入本文中。
【技术领域】
本申请涉及摄像机装置方法及设备，且更具体地，涉及一种具有相对于参考边缘或表面或者安装表面成一角度安装的一个或多个传感器的摄像机装置和/或用于使用这一装置的方法。
【背景技术】
摄像机常常包含用来捕捉一个或多个影像的矩形传感器。摄像机的传感器通常包含矩形传感器区域，其中该传感器区域的底部边缘通常平行于摄像机外壳的底部边缘延伸。该传感器可能且常常安装于印刷电路板上，该印刷电路板亦具有其平行于该摄像机的底部延伸的底部边缘。
虽然传感器的底部边缘平行于摄像机的底部延伸的传感器的常规布置适用于诸多应用，但摄像机组件的这一结构设计及配置可限制摄像机设计和/或摄像机模块类型和/或其等安装配置。
从实施方案角度看，归因于空间约束和/或其他原因，将期望允许摄像机模块相对于其中安装该模块或多个模块的摄像机的底部成广范围的角度安装，其中不同模块有时相对于该摄像机装置的底部成不同角度安装。
在使用镜且成一角度安装摄像机模块时，经捕捉的场景区域的部分将受镜的使用及安装该摄像机模块的角度的影响。由于镜的使用及摄像机安装，如果实施其中传感器定位为使其边缘之一平行于摄像机外壳的底部的常规传感器安装，则期望场景区域可能被裁剪。
鉴于上述内容，应明白，需要摄像机组件(例如，安装于安装板上的光学链和/或传感器)的新的且改良的结构设计，其促进在摄像机装置中包含多个摄像机模块，可能具有相对于摄像机的底部的不同定向且可能具有包含镜的一个或多个摄像机模块。
【发明内容】
本发明的各种特征涉及摄像机装置中的传感器布置和/或使用。各种特征及传感器安装配置适用于包含多个光学链(有时亦称为摄像机模块)的摄像机或摄像机装置中，其中个别摄像机模块通常包含单独传感器，且不同摄像机模块可相对于其中安装多个摄像机模块的摄像机装置壳体的底部成不同角度安装。
在各项实施例中，传感器成不同角度安装于印刷电路板(PCB)上，其考虑摄像机模块可安装于摄像机装置中的角度。通过考虑模块将如何安装于一摄像机壳体中，而针对不同摄像机模块成不同角度安装传感器，摄像机模块的平坦底部部分可容易地固定至摄像机中的安装板且摄像机模块可相对于该安装板的底部成期望角度定位，该安装板的底部通常对应于其中安装该安装板及该等摄像机模块的摄像机壳体的底部。因此，虽然可使用具有用作安装基底的安装平坦底部的各种矩形摄像机模块，但不同摄像机模块可且有时将具有相对于摄像机模块的底部旋转以考虑摄像机模块将安装至摄像机的安装板的角度的传感器。
无镜的摄像机模块可且有时安装为使其传感器安装板平行于摄像机模块所固定到的摄像机的摄像机模块安装板延伸。在这样的实施例中，无镜的摄像机模块的背面可固定至传感器安装板，其中摄像机模块的光轴正对摄像机的正面。
具有镜的摄像机模块可且有时确实使其传感器垂直于无镜的摄像机模块的传感器安装。虽然具有镜的摄像机模块的传感器可能且有时确实沿其中安装摄像机模块的摄像机壳体的背面至正面方向延伸，但具有镜的摄像机模块可相对于摄像机壳体的底部成角度安装。在一些实施例中，一传感器相对于一安装表面(例如，其中包含该传感器的摄像机模块的平坦顶部或底部表面)安装的角度是依据该摄像机模块将相对于其中安装该摄像机模块的摄像机壳体的底部安装的角度。在至少一些这样的实施例中，包含一镜的摄像机模块的安装表面(例如，顶部或底部表面)固定至不包含一镜的一摄像机模块的正面或背面所固定的摄像机的安装板。应明白，孔可包含于该安装板中以在其中一摄像机模块的正面或顶部用作该摄像机模块安装表面的情况中允许光穿过。
各项实施例尤其适于促进将多个(例如，两个、三个或更多个)光学链并入至其中实体空间可受限和/或出于技术原因，可能期望使不同光学链在一摄像机装置的主体内不同地定向的单个摄像机装置中。在各项实施例中描述方法及设备，其中包含镜的摄像机模块可相对于一摄像机的一侧表面或底部表面成不同角度安装。
在一些实施例中，光学链(例如，摄像机模块)包含一个或多个透镜及一传感器。在一些实施例中，该传感器布置于一印刷电路板(PCB)上。该整个模块或该模块的一部分可围封于一外壳中。安装于一摄像机模块的外壳中的组件通常但不一定包含一摄像机模块的传感器及上方安装该传感器的印刷电路板(PCB)。该传感器及该PCB常常安装于一摄像机模块外壳(例如，具有一平坦安装表面的一矩形外壳)中。在一些实施例中，一摄像机模块的平坦安装表面适于例如使用螺钉、粘合剂或其他紧固件将该摄像机模块固定至一摄像机模块安装表面，例如可安装于一摄像机壳体内或用作该摄像机的正面或背面的一铝制安装板。
该矩形摄像机模块外壳有时称为摄像机主体，但此不应与在包含多个摄像机模块的一摄像机的情况中常常容置多个摄像机模块的摄像机壳体相混淆。
在一些特定实施例中，该摄像机模块外壳为矩形，其中在一些情况中主体长于其高度。在其他实施例中，当从正面检视时，该摄像机外壳可为正方形。
在这样的实施方案中，该摄像机模块外壳通常包含一平坦参考表面，其允许摄像机的一个或多个摄像机模块至摄像机主体的一些其他表面的简易安装。上方安装一摄像机传感器本身的PCB可为矩形，然而其他形状(诸如正方形或椭圆形)是可能的，但用于安装的多数PCB具有实质上笔直的至少一个边缘。具有至PCB的一个或多个笔直边缘亦实现简易安装。
在一些实施例中，用于模块的安装或定向的一摄像机模块的顶部或基底可用作一参考表面。替代地，一摄像机模块外壳的背面可用作一参考表面。
可在单个摄像机模块中实施并使用本发明的特征。因此，摄像机装置可包括一个摄像机模块。然而，在各项实施例中，摄像机装置包含多个不同摄像机模块，其中该摄像机模块的至少一些包含镜且具有具不同定向的传感器。因此，在一些实施例中，一摄像机装置可包含：第一摄像机模块，其具有第一镜及具有相对于该第一摄像机模块的基底的第一定向的第一传感器；及第二摄像机模块，其具有第二镜及第二传感器，该第二传感器具有相对于其中定位该第二传感器的第二摄像机模块的安装表面(例如，基底)的不同定向。除该第一摄像机模块及该第二摄像机模块外，该摄像机装置亦可包含无镜但使传感器经安装，使得该传感器及该传感器所定位的安装板具有相同定向，且其中无镜的摄像机模块的安装面对应于该摄像机模块的背面或正面而非另一面的摄像机模块。
应明白，在一些实施例中，各类型的多个摄像机模块包含于一摄像机装置中。通过使用具有不同传感器定向及镜的若干组摄像机模块，可支持广范围的摄像机模块安装位置。因此，具有镜的摄像机模块可容易相对于摄像机壳体的底部成广范围的角度安装，其中摄像机模块中的传感器定向依对应于所使用的摄像机模块安装角度的一方式变化。
在下文详细描述中论述及描述众多额外特征及实施例以及变动。
【附图说明】
图1为根据本发明的一项实施例实施的一例示性设备(例如，一摄像机装置)的方块图。
图2绘示包含多个光学链(例如，摄像机模块)的一例示性摄像机装置的透视图。
图3绘示根据一些实施例的在一项实施例中用来实施一摄像机装置的光学链(例如，摄像机模块)的配置。
图4绘示在一些实施例中用于一例示性摄像机模块(例如，光学链)中的组件的组装，该摄像机模块用于摄像机装置中。
图5绘示更详细地展示图4中所展示的组装及传感器组装的透视图的图式。
图6绘示更详细地展示传感器安装板上的例示性传感器的配置的图式。
图7展示用于各项例示性实施例中的光学链，例如，摄像机模块。
图8为绘示例示性摄像机装置中的两个例示性摄像机模块的配置的图式。
图9绘示在一些实施例中用于例示性摄像机模块(例如，光学链)中的组件的组装，该摄像机模块用于摄像机装置中。
图10为绘示一影像传感器的光学作用区域相对于传感器安装板的对准的图式。
图11绘示展示一项例示性实施例中的传感器安装板上的例示性传感器针对用于一些实施例中的角度「θ」的一特定值的配置的图式。
图12包含用来促进对本发明的理解的各种图式。
图13绘示本发明的例示性方法。
【具体实施方式】
图1绘示根据本发明的一项例示性实施例实施的一例示性摄像机装置100，诸如数字摄像机、具有摄像机功能的笔记本或具有摄像机功能的移动电话。虽然摄像机装置100包含多个摄像机模块131、133，但取决于实施例，该摄像机装置可为单个摄像机模块131或133。
然而，为了促进对本发明及使用具有不同定向(例如，相对于一参考表面或边缘成不同角度旋转)的传感器的益处的领会，将在呈包含多个摄像机模块131、133的一摄像机的形式的一例示性摄像机装置的情境中论述各种特征。
在一些实施例中，摄像机装置100为一便携设备。在其他实施例中，摄像机装置100为一固定装置，诸如一壁装式摄像机。摄像机装置100包含多个光学链(例如，摄像机模块)，在一些实施例中，该等光学链中的一个或多个具有经旋转的传感器，其中另一摄像机模块的传感器未旋转。如下文将论述，摄像机模块131、133的一个或多个可包含一镜。摄像机模块131、133通常安装至一安装表面，例如，用作一个或多个摄像机组件的一安装板的刚性金属板。该安装板可包含在该安装板定位于摄像机100的正面处时允许光进入一个或多个光学链的透镜的孔。
图1依展示装置100的各种组件之间的连接的方块图形式绘示摄像机装置100。例示性摄像机装置100包含一显示设备102、一发光器模块104、一输入设备106、一输入状态检测模块148、一曝光及读出控制器150(例如，一滚动快门控制器150)、一光控制装置152、存储器108、一处理器110、一硬件模块组装180、一无线和/或有线界面114(例如，一蜂窝接口、一WIFI界面和/或一USB界面)、一I/O界面112、一加速度计模块122、3轴陀螺仪192及一总线116，其等安装于由指向参考数字100的线所碰触的矩形框表示的一外壳中。发光器模块104包含可为LED(发光二极管)的发光组件或可分别地经控制使得所有发光组件无须同时开启的其他类型的发光组件。输入设备106可为且在一些实施例中为例如键盘、触控屏幕或可用于输入信息、数据和/或指令的类似装置。加速度计模块122包含排列于垂直轴上以提供一3轴加速度计模块的加速度计1 124、加速度计2 126及加速度计3 128。因此，加速度计模块122可沿3个独立轴进行量测。类似地，3轴陀螺仪192(包含194、196及198)可沿3个不同轴的每一个量测旋转。加速度计模块122及陀螺仪模块192的输出可且在一些实施例中随着加速度计及陀螺仪输出的变更而受监控，该加速度计及陀螺仪输出由处理器110和/或缩放控制模块(例如，缩放控制器140)随时间推移而解译并检查以检测指示沿一个或多个方向的运动的加速度的变更。在一些实施例中，输入设备106包含可用来启用或停用摄像机缩放功能的至少一个缩放控制按钮。在一些这样的实施例中，在缩放控制按钮处于按压状态时，启用摄像机缩放功能，而在按钮处于未按压状态时，停用摄像机缩放功能。输入状态检测模块148配置成检测输入设备(例如，缩放控制按钮)的状态，以检测该按钮处于按压状态还是未按压状态。在一些实施例中，在摄像机装置100中存在状态缓存器，该状态缓存器包含指示由状态检测模块148检测的缩放控制按钮的状态(例如，缩放控制按钮是否处于指示启用缩放的按压状态或缩放控制按钮是否处于指示停用缩放的未按压状态)的位。
显示设备102可为且在一些实施例中为用来显示影像、视频、关于摄像机装置的结构设计的信息和/或在摄像机装置上执行的数据处理的状态的触敏屏幕。在其中显示设备102为触控屏幕的情况中，显示设备102用作一额外输入设备和/或单独输入设备(例如，按钮106)的替代物。该显示设备可安装于一摄像机壳体的背面中，该摄像机壳体用作其中安装摄像机组件的壳。用来指示该摄像机装置的参考数字100亦可用来指示该摄像机壳体，这是因为其为其中安装在图1中依方块形式展示的其他组件的壳体。如在一些实施例中将论述，可通过按压一缩放控制传感器(例如，触控传感器)来控制缩放操作。在一些实施例中，在摄像机使用者触控缩放控制传感器时，启用缩放功能。例如，触控传感器上的一手指启动/启用缩放功能。I/O界面112将显示器102及输入设备106耦合至总线116且介接于可经由总线116通信及相互作用的显示器102、输入设备106与摄像机的其他组件之间。
除耦合至I/O界面112外，总线116亦耦合至存储器108、处理器110、可选的自动聚焦控制器132、无线和/或有线界面114、缩放控制模块140及本文中亦称为摄像机模块的多个光学链130，例如，X个光学链。在一些实施例中，X为大于2的整数，例如，3、4、7或更大值，这取决于特定实施例。多个摄像机模块130可使用本申请中所述的各种摄像机模块和/或配置的任一者来实施。例如，在一些实施例中，摄像机装置100使用具有如图9至图11中所展示的经旋转传感器的一组摄像机模块来实施。在一些实施例中，摄像机装置100使用图3中所展示的类型的摄像机模块来实施，其中一些摄像机模块具有如参考图9至图11进一步展示及论述的经旋转传感器，而其他摄像机模块具有如参考图4至图6进一步展示及论述的未旋转传感器。由多个光学链130中的个别光学链捕捉的影像可且在各项实施例中储存于存储器108中，例如作为数据/信息120的部分且由处理器110处理，例如以产生一个或多个合成影像。
X个摄像机模块131至133可且在各项实施例中确实包含具有不同焦距的摄像机模块。可依一给定焦距提供多个摄像机模块。一些摄像机模块可包含镜，而其他摄像机模块可不包含镜，如下文将参考图3进一步论述。如下文将论述，取决于个别摄像机模块安装于摄像机装置100中的角度，不同摄像机模块可具有相对于个别摄像机模块的安装表面的不同旋转或定向。摄像机装置100将被视为例示性，且多种不同类型的摄像机装置可实施并使用本发明的一个或多个特征。
同时或在一给定时间周期期间捕捉的来自不同摄像机模块的影像可经组合以产生一合成影像，例如，具有比由摄像机模块131、133的单独一者捕捉的个别影像更佳的分辨率、频率含量和/或光范围的影像。多个经捕捉的影像和/或合成影像可且在一些实施例中经处理以形成视频，例如，对应于一时间周期的一系列影像。界面114将摄像机装置100的内部组件耦合至一外部网络(例如，因特网)和/或一个或多个其他装置(例如，存储器或独立计算机)。经由界面114，摄像机装置110可且确实输出数据，例如，经捕捉的影像、经产生的合成影像和/或经产生的视频。该输出可至一网络或另一外部装置用于处理、储存和/或待共享。经捕捉的影像数据、经产生的合成影像和/或视频可作为输入数据提供至另一装置用于进一步处理和/或经发送以储存于例如外部存储器、一外部装置或一网络中。摄像机装置100的界面114可且在一些例项中耦合至一计算机，使得可在外部计算机上处理影像数据。
在一些实施例中，照明模块104包含可依一受控方式进行照射以用作摄像机闪光灯的多个发光组件(例如，LED)，其中例如基于滚动快门操作和/或曝光时间依一同步方式按群组或个别地控制LED。出于论述的目的，模块104将称为LED模块，这因为在例示性实施例中，LED用作发光装置，但如上文所论述，本发明不限于LED实施例且亦可使用其他发光源。在一些实施例中，LED模块104包含一发光组件(例如，LED)阵列。在一些实施例中，LED模块104中的发光组件经配置，使得可依与滚动快门操作同步的方式照射各个别LED和/或一LED群组。在一些但并非所有实施例中，循序地照射发光组件，使得在不同时间照射一区域的不同部分，使得在影像捕捉期间无需持续照明整个区域。虽然所有照明组件未在涉及一传感器的整组像素组件的读出的一影像捕捉操作的整个持续时间保持开启，但由于发光组件的照明与滚动快门操作的同步，将照射在一给定时间由于一滚动快门的使用而使其影像被捕捉的区域的部分(例如，扫描区域)。因此，在一些实施例中，各种发光组件经控制以在不同时间基于曝光时间及传感器的哪个部分将用来在一给定时间捕捉影像的一部分进行照射。在一些实施例中，LED模块104中的发光组件包含多组发光组件，各组发光组件对应于它照射且由影像传感器的不同部分捕捉的不同影像区域。透镜可且在一些实施例中用来将光从不同发光组件引导至将由摄像机透过使用一个或多个摄像机模块捕捉的不同场景区域。
虽然各摄像机模块的外开口可受具有光学功率的一透镜保护，但在一些实施例中，使用一块扁平玻璃或塑料来覆盖具有较少或无集中或分散光射线特性的一摄像机模块的开口。此块扁平玻璃或塑料可具有零或接近零的光学功率或光分散效应，但出于论述例示性摄像机装置的目的，仍将称为透镜。
滚动快门控制器150为控制一个或多个影像传感器的不同部分在不同时间的读出的一电子快门。一次读取一列像素值，且按次序读取各列以读取各影像传感器。如下文将论述，在一些实施例中，控制由不同传感器捕捉的影像的读出，使得该等传感器依与在一些实施例中多个传感器同时捕捉相同影像区域同步的方式捕捉一受关注场景区域(有时亦称为受关注影像区域)。虽然在多数实施例中使用电子滚动快门，但在一些实施例中可使用机械滚动快门。
光控制装置152配置成依与滚动快门控制器150的操作同步的方式控制发光组件(例如，包含于LED模块140中)。在一些实施例中，光控制装置152进一步配置成在一第三时间周期期间控制对应于一第N个影像区域的第N组发光组件以输出光，该第N个时间周期基于滚动快门的时序而判定且为传感器的一第N个部分经曝光用于影像捕捉的一时间周期，N为对应于由该滚动快门用来完成总影像区域的一个完整读出的时间周期总数的一整数值。
加速度计模块122包含多个加速度计，包含加速度计1 124、加速度计2 126及加速度计3 128。该等加速度计的每一个配置成检测沿一给定方向的摄像机加速度。尽管三个加速度计124、126及128被展示为包含于加速度计模块122中，但应明白，在一些实施例中可使用三个以上加速度计。类似地，陀螺仪模块192包含3个陀螺仪194、196及198，各轴一个陀螺仪，其适用于其中通常使用摄像机装置的三维真实世界环境中。监控由一加速度计沿一给定方向检测的摄像机加速度。指示摄像机运动的加速度和/或加速度变更及旋转经监控并经处理以检测一个或多个运动方向，例如，正向摄像机运动、反向摄像机运动等。如下文所论述，指示摄像机运动的加速度/旋转可用来控制缩放操作和/或在一些情况中提供至一摄像机安装座，其可接着采取以下动作：诸如使一摄像机安装座旋转或使一摄像机支撑件旋转以帮助稳定摄像机。
摄像机装置100可包含且在一些实施例中确实包含一自动聚焦控制器132和/或自动聚焦驱动器组装134。在一些实施例中，自动聚焦驱动器组装134实施为一透镜驱动器。自动聚焦控制器132在至少一些自动聚焦实施例中存在但将在定焦实施例中省略。自动聚焦控制器132控制用来实现一期望(例如，使用者指示)聚焦的一个或多个光学链中的至少一个透镜位置的调整。在其中个别驱动器组装包含于各光学链中的情况中，自动聚焦控制器132可驱动各种光学链的自动聚焦驱动器以聚焦于相同目标上。缩放控制模块140配置成响应于用户输入而执行缩放操作。
处理器110控制摄像机装置100的操作以控制摄像机装置100的组件以实施本发明的方法。该处理器可为经预先配置以实施该等方法的一专用处理器。然而，在诸多实施例中，处理器110在储存于存储器108中的软件模块和/或例程(其等包含在被执行时导致该处理器控制摄像机装置100以实施本发明的方法的一者、多者或全部的指令)的引导下操作。存储器108包含模块118的组装，其中一个或多个模块包含用于实施本发明的影像捕捉和/或影像数据处理方法的一个或多个软件例程，例如，机器可执行指令。于模块118的组装的模块中的代码的个别步骤和/或行在由处理器110执行时控制处理器110以执行本发明的方法的步骤。在由处理器110执行时，数据处理模块118导致由处理器110根据本发明的方法处理至少一些数据。模块的组装118包含一模式控制模块，该模式控制模块例如基于用户输入判定将实施多种摄像机装置操作模式的哪些。在不同操作模式中，可且常常基于选定操作模式不同地控制不同摄像机模块131、133。例如，取决于操作模式，不同摄像机模块可使用不同曝光时间。替代地，摄像机模块被引导至的场景区域及因此一场景的哪个部分由个别摄像机模块捕捉可取决于以下项而变更：将如何使用由不同摄像机模块捕捉的影像，例如，经组合以形成一合成影像；及在用户选定操作模式或自动选定操作模式期间个别摄像机模块将捕捉一较大场景的哪些部分。在一些实施例中，在执行来自一个或多个模块组装的指令时由该处理器执行的操作取而代的由执行相同功能且包含于硬件模块组装中的硬件模块执行。
所得数据及信息(例如，一场景的经捕捉影像、一场景的经组合影像等)储存于数据存储器120中以供将来使用、额外处理和/或输出，例如，至显示器装置102以供显示或至另一装置以供传输、处理和/或显示。存储器108包含不同类型的存储器，例如随机存取存储器(RAM)，其中模块的组装118及数据/信息120可且在一些实施例中经储存以供将来使用。只读存储器(ROM)，其中模块的组装118可经储存用于电源故障。非挥发性存储器(诸如用于数据、信息及指令储存的闪存)亦可用来实施存储器108。记忆卡可添加至该装置以提供用于储存数据(例如，影像及视频)和/或指令(诸如程序设计)的额外存储器。据此，存储器108可使用用作储存装置的多种非暂时性计算机或机器可读介质的任一者来实施。
图2绘示包含多个光学链(例如，摄像机模块)的一例示性摄像机装置202的一透视图200。摄像机装置202可相同于或类似于图1中所展示的摄像机装置100。可见摄像机202的正面203包含多个开口(为了简单起见，由一圆表示)，光经由该多个开口进入该等摄像机模块且沿该等摄像机模块前进至该等摄像机模块中的对应影像传感器。摄像机的正面203可用作可固定光学模块的一安装板。替代地，一摄像机模块安装板可定位于摄像机模块的面203后方或定位于摄像机的背面处。在一此实施例中，该等摄像机模块固定至一安装板，使模块定位于平行于摄像机装置202的正面203且在摄像机装置202的正面203后方。参考数字205用来指代摄像机装置202的壳体，其可包含正面部分203以及一背面、底部207、顶部及侧。显示器可安装于壳体205的背面中且因此在图2中不可见。较大圆对应于具有较大光圈及焦距的光学链。图中被展示为对应于该等光学链的开口的数目仅是例示性的。图式210展示X-Y-Z轴以提供摄像机202的布局的一透视图且促进对下文论述的更佳理解。深度“D”206表示摄像机202的从摄像机的前表面203至摄像机的背/后表面204的厚度，沿图中被标示为Z轴的物延伸。虽然图2中未展示，但应明白，摄像机装置202可且在一些实施例中确实包含相同或类似于图1的摄像机装置100的组件。因此，应明白，摄像机装置202包含各种组件(诸如处理器110、存储器108、缩放控制器140、曝光及读出控制器150、加速度计、陀螺仪、自动聚焦控制器等)及上文参考摄像机装置100所论述的各种其他组件。
如上文所论述，例示性摄像机装置可包含相对于参考表面(诸如上方安装模块的安装板或其中包含摄像机模块的摄像机装置的底部)成不同角度安装的多个不同摄像机模块。
图3为展示一例示性摄像机装置300的主体内的光学链(例如，摄像机模块)的一配置的图300。该摄像机装置可相同或类似于图1及图2中所展示的摄像机装置100、202。在图3的所绘示实例中，存在依所描绘方式配置的17个摄像机模块。在图3中形状看似正方形的摄像机模块328、326、332、334、330不包含镜且具有正对摄像机300的面的光学链。这样的光学链的传感器安装板安装于相同于摄像机装置的背面的平面中且具有相同于摄像机装置的背面的一般定向。因此，模块328、326、332、334、330的传感器不相对于上方安装它们的传感器安装板旋转且这样的模块的背面或正面固定至平行于摄像机的面延伸的一模块安装表面。其他光学链(诸如光学链302、320、322、304等)包含镜。这样的模块具有在Z维度中延伸的传感器安装板。因此，虽然不包含镜的摄像机模块328的传感器安装板在摄像机装置300中从左至右且从顶部至底部延伸，但摄像机模块302的传感器安装板将从摄像机的背面延伸至正面且如从摄像机正面检视沿一对角线延伸。具有镜的模块将接收穿过摄像机正面的光且接着在摄像机装置的主体内将光朝向模块的传感器重新引导。因此，进入具有一镜的一模块的光在撞击模块的光学传感器(通过模块的镜将该光引导至该光学传感器上)之前，将被侧向(例如，在一对角线)或朝向摄像机装置的顶部或底部引导。因此，在撞击对应传感器之前，该等镜允许光轴的一部分相对于摄像机的面成直角或另一角度延伸。
七个光学链302、306、310、312、316、320、322具有最大透镜及最大支持焦距。类似地，五个摄像机模块304、308、314、318、324具有中等直径透镜及中等支持焦距。具有最小直径外开口(例如，光进入开口)及最小焦距的五个光学链326、328、330、332及334使用不使用镜且直接朝向摄像机的背面延伸的光学链来实施。不包含镜组装的光学链可用作光学链326、328、330、332及334。从可被视为正视图的图3实例(其中摄像机外壳的正面经移除以允许摄像机模块的检视)，可见，较大数目个摄像机模块可如何并入至单个摄像机装置中，允许使用单个摄像机进行一场景区域的相同或不同部分的多个影像的同时和/或同步捕捉。该摄像机装置可接着组合多个影像以产生具有影像属性和/或品质(诸如超过使用摄像机202的摄像机模块的单一个模块实现所可能的像素数目)的一合成影像。
图4绘示在一些实施例中用于一例示性摄像机模块(例如，光学链)中的组件的组装400，该摄像机模块用于一摄像机装置中。光轴401从摄像机模块400的正面延伸至传感器412所定位的模块的背面。组装400可用作图3中所展示的摄像机模块的至少一些的部分，例如，诸如摄像机模块326、328、330、332、334。光学链326、328、330、332、334不包含镜/镜组装且因此组装400可简单地用作这样的摄像机模块自身的任一者。组装400包含具有适于用作一摄像机模块安装表面的至少一个平坦表面的一外壳411。在图4实例中，该摄像机模块不包含一镜且摄像机模块400包含在一些实施例中适于且被要求将摄像机模块400安装至一摄像机模块安装板的一平坦前表面及一平坦后表面421。该摄像机模块也包含平坦侧及一平坦顶部427及平坦底部423。模块400亦包含一透镜镜筒组装402及一传感器组装404，其可且有时包含于外壳411中。外壳411的壁可用作传感器组装404的壁。线420绘示透镜镜筒组装停止及传感器组装404开始的位置。如将论述，组装400的两个部分(即，镜筒组装402及传感器组装404)在用于一摄像机模块中时可耦合在一起。透镜镜筒组装402包含一开口403，光射线经由该开口403穿过，沿该透镜镜筒组装行进且到达滤光器及传感器组装404。图标401指示其中使用组装400的摄像机模块的光轴。透镜镜筒组装402进一步包含一个或多个透镜，例如，诸如为了简单起见展示的两个透镜406、408，光射线在到达传感器组装404之前经由该一个或多个透镜穿行。虽然图中未展示，但组装400亦可包含在传感器组装404前方或包含于传感器组装404内的一个或多个滤光器。传感器组装404包含一传感器安装板/印刷电路板(PCB)410，具有一传感器区域412，该传感器区域412对应于一传感器芯片，沿该PCB或平坦参考表面(例如，传感器安装板410的基底)对准。矩形区域414表示传感器412的光学作用区域。摄像机模块400可且有时用作图3中所展示的摄像机的摄像机模块326、328、334、332、330的一者，其中该摄像机模块外壳的背面421安装于平行于摄像机装置300的背面的一平面中且其中该传感器平行于其中定位模块400的摄像机的背面定位。然而，摄像机模块400的正面425可取而代的安装至摄像机模块安装板，例如，202，其用作摄像机的面或在摄像机的面后方。然而，其他结构设计是可能的。在图5至图6中进一步详细地绘示传感器412的光学作用影像感测区域414参考PCB 410或一平坦参考表面的一例示性配置及对准。如图中所展示，该传感器的光学作用区域414沿PCB 410的侧定向，使得矩形传感器区域414的较长侧平行于上方安装该传感器的PCB板的边缘。
图5绘示展示从外面所见的摄像机模块400的一透视图的图式500，例如，未展示整个摄像机模块外壳411的例示性外部视图。对应于传感器组装404的摄像机模块外壳411的部分在图5中被展示为由图标404标示的矩形区域，因为该传感器组装在摄像机外壳411的此部分内。光轴401展示在到达传感器组装404之前穿过镜筒组装402的光的路径。
图式500进一步展示影像传感器的光学作用区域414相对于摄像机模块400的传感器安装板410的对准。传感器的光学作用区域414为具有两个较长侧502、502'及两个短侧504、504'的一矩形。从图可明白，传感器的光学作用区域414经对准，使得传感器的光学作用区域414的较长侧502、502'垂直于安装板的基底。传感器412具有相同于上方安装它的安装板的定向且不相对于该安装板的底部旋转。
图6绘示更详细地展示一例示性传感器412在一传感器安装板410上的配置的一图式600。图式600更详细地展示传感器安装板410、传感器区域412(传感器芯片)及传感器的光学作用区域414以及其相对于彼此的对准。虽然传感器412被展示为一正方形，但应明白，传感器区域412可为且在诸多情况中为矩形。
在对应于用于模块400中的未旋转传感器结构设计的图6图中，分别由参考数字602及604指示安装板的顶部侧及底部(基底)侧。如上文参考图4至图5所论述，传感器的光学作用区域414沿PCB 410的侧而定向，使得光学作用部分414的较长侧502、502'平行于上方安装传感器的安装板410的基底604。
虽然图4中所展示的传感器配置适于诸如模块326、328的摄像机模块(具有不相对于摄像机装置300的底部旋转或相对于摄像机装置300的底部配置于一对角线的摄像机模块)，但其中该传感器经安装，使得其边缘平行于上方安装该传感器的PCB板的边缘的此一结构设计可能不适于其中摄像机模块相对于摄像机装置的底部成角度安装的实施例。
这是因为若图4至图6中所展示的传感器定向/对准用于安装于一对角线的摄像机模块(诸如摄像机模块320、318、302、304)中，则在由这样的摄像机模块捕捉的一影像中可能丢失(例如，转切)一受关注场景的一些部分，这是因为相比于具有具平行于摄像机的底部的一底部边缘的传感器的摄像机模块，这样的摄像机模块具有一旋转偏移。
虽然诸如图3中所展示成角度安装摄像机模块具有关于缩放及其他功能的众多优点及益处，但在一些实施例中，由具有旋转偏移的摄像机模块的至少一些捕捉的一影像可归因于来自一受关注场景的光归因于传感器的旋转偏移而错过传感器作用区域而无法捕捉该受关注场景的部分。
图7展示用于各项例示性实施例中的一光学链，例如，摄像机模块700。图7中所绘示的类型的多个光学链用于一摄像机装置(诸如摄像机202)中。例如，光学链700可用作摄像机模块302、304、306、308、310、312、314、316、318、320、322及324的任一者。摄像机模块700为包含整合在一起以形成该摄像机模块的不同组件的组装的一光学链。如所绘示，摄像机模块700包含一镜组装720、一光学透镜组装722(亦称为透镜镜筒组装，因为其可包含一可移动透镜镜筒中包含的多个透镜)及一传感器组装724。摄像机模块700的镜组装720包含可由一扁平玻璃/塑料板覆盖的一外开口712、定位于开口712后方的一光重新引导装置(例如，镜)710及一镜铰链708。镜铰链708耦合至镜驱动器(MD)716。摄像机模块700的光学组件组装722包含一第一圆柱形模块部分706及一第二圆柱形模块部分704，其中光学组件组装722耦合至一透镜驱动器714。摄像机模块700的传感器组装724的前方为安装于一滤光器安装座701上的一滤光器703或包含一滤光器安装座701上的一滤光器703作为组装724的部分。传感器组装724进一步包含布置于一传感器安装板715上的一传感器702。该传感器安装板可为且有时为具有电连接的一印刷电路板和/或可用来将安装于该板上的传感器连接至其中安装摄像机模块700的摄像机装置的处理器的一挠性带(flex tape)。摄像机模块700可用作包含一镜的图3的摄像机模块的任一者。光经由开口712进入光学链700且通过镜710重新引导，使得其到达该光学链的背面处的传感器702。第一圆柱形部分704及第二圆柱形部分706可容置一个或多个透镜且在一些情况中容置滤光器以及光在到达传感器702之前可能穿过的其他光学组件。虽然镜710通常用来重新引导光达90度或近似90度，使得沿其光轴穿过开口712(其可定位于摄像机的面上)进入的光将沿光学链700的光轴重新引导，使得该光朝向摄像机的侧行进，允许光学链700有效地使用其中安装光学链700的摄像机装置的侧间距离，但镜驱动器716可移动铰链708及因此镜710的位置以改变重新引导角度，使得其从90度变化。因此，可通过移动铰链708及镜710的全部或一部分而变化光学链700有效指向的方向。在一些实施例中，开口712覆盖有无光学功率的一块扁平玻璃，该扁平玻璃如上文所提及，即使该玻璃具有较少或无光学功率，仍可称为外透镜。MD 716可使用一马达或其他机械机构来实施，其等可用来驱动或变更镜710和/或将镜连接至摄像机模块的其他组件(诸如圆柱形部分706)的铰链708的位置。可通过透镜驱动器714移动光学组件组装722的圆柱形或镜筒部分704、706，使得其等相对于彼此滑动，例如，可移动镜筒部分704使得其进一步移进或移出镜筒部分706，藉此改变从开口712至传感器702的距离，作为一聚焦或缩放操作的部分。应明白，光学链700允许相对较长光学链定位于具有小于光学链700的总长度的一深度的一摄像机装置中。摄像机模块700尤其适于实施包含多个光学链但仍意欲于相对较薄以促进在一凹穴或其他储存装置中的储存的摄像机装置。
图8为绘示例示性摄像机装置202中的两个不同例示性摄像机模块在一X-Y平面中的配置的一图式800。第一摄像机模块包含和/或对应于一镜组装802、透镜镜筒组装804及传感器组装806，其中线808指示第一摄像机模块的光轴。第二摄像机模块包含和/或对应于一镜组装820、透镜镜筒组装822及传感器组装824，其中线826指示第二摄像机模块的光轴。图8中未展示透镜镜筒外壳，但第一摄像机模块及第二摄像机模块的每一个亦将具有包含一平坦安装表面的一外壳，该平坦安装表面将对应于传感器组装806、824的底部或顶部，其中若摄像机模块安装至摄像机的背面处的一板，则底部用作安装表面，且在一些实施例中若摄像机模块安装至定位于摄像机的正面侧上的一安装板，则顶部用作安装表面。第一摄像机模块可对应于例如图3的摄像机模块310或318，且第二摄像机模块可对应于例如图3的摄像机模块320或308。其绘示第一摄像机模块及第二摄像机模块的光轴相对于X轴801的角度(θ)，X轴801及Y轴803经展示以促进对摄像机模块的定向的理解。
图9绘示在一些实施例中用于一摄像机装置中的一例示性摄像机模块(例如，光学链)中所使用的组件的组装900可包含一传感器，该传感器相对于上方安装该传感器的一印刷电路板且亦相对于摄像机模块的底部和/或顶部平坦安装表面旋转，该底部和/或顶部平坦安装表面通常将对应于上方安装该传感器的印刷电路板的顶部及底部。在图9中及在一些实施例中所展示的组装用作图7中所展示的摄像机模块的组件，其中使用透镜镜筒组装902取代透镜镜筒组装702且使用传感器组装904取代传感器组装704。因此，在一些实施例中，一摄像机模块以一镜组装720位于透镜镜筒组装902及传感器组装904前方来实施。
因此，应明白，为了简单起见图9未展示摄像机模块的镜部分，但应明白，在一模块包含一镜时，该镜将作为图9中所展示的组件的补充。例如，除透镜镜筒组装902及传感器组装904外，镜802或820将被包含作为摄像机模块的部分。
组装900可用作图3中所展示的摄像机模块的至少一些的部分，例如，诸如摄像机模块302、304、308、310、312、314、318及320。组装900包含在图中展示为通过线920分离的一透镜镜筒组装902部分及一传感器组装904部分。组装900的两部分(即，镜筒组装902及传感器组装904)在用于如参考图7的摄像机模块700所展示及所论述的一摄像机模块中时可耦合在一起。透镜镜筒组装902包含一开口903，光射线经由该开口903穿过，沿该透镜镜筒组装行进且到达滤光器及传感器组装904。图标901指示其中使用组装900的摄像机模块的光轴。透镜镜筒组装902进一步包含一个或多个透镜，例如，诸如为了简单起见展示的两个透镜906、908，光射线在到达传感器组装904之前经由该一个或多个透镜穿行。虽然图中未展示，但组装900亦可包含在传感器组装904前方或包含于传感器组装904内的一个或多个滤光器。传感器组装904包含一传感器安装板/印刷电路板(PCB)910，具有一传感器区域912，该传感器区域912对应于一传感器芯片，沿该PCB或平坦参考表面(例如，传感器安装板910的基底)对准。矩形区域914表示传感器912的光学作用区域。展示(且在图10至图11中进一步更详细地绘示)传感器912的光学作用影像感测区域914参考传感器安装板910的基底的一例示性配置及对准。如图9中所展示，该传感器的光学作用区域914相对于传感器安装板910的基底成一角度而定向。摄像机模块的此一例示性结构设计(其中传感器光学作用区域914相对于传感器安装板910的基底成一角度旋转)允许一受关注场景区域的改良影像捕捉，而不失去该受关注场景区域的部分同时仍允许使用摄像机模块外壳的平坦表面安装该摄像机模块。
根据本发明的特征，以通过预测在摄像机模块安装于一摄像机壳体中的一安装板上且用来捕捉一影像时(例如，在其他模块捕捉场景区域的一影像的同时)将发生的偏移而抵消或避免将以其他方式引入至一捕捉影像中的旋转偏移的此一方式完成诸如图9中所绘示的旋转传感器配置。摄像机模块内的传感器的旋转偏移补偿将在影像捕捉期间先验地由于经旋转传感器设计引入的旋转偏移，藉此减小或避免在影像捕捉之后(例如，在将从由该相同摄像机的不同模块捕捉的影像产生一合成影像时)补偿此一偏移的需要。
因此，虽然若传感器板未旋转且捕捉到整个受关注影像区域，则可能在计算上补偿一经旋转影像，但在计算上校正此影像旋转的需要被避免且由不同摄像机模块(包含相对于摄像机装置的底部成一角度旋转的摄像机模块)捕捉的影像可容易地组合，其中计算偏移将在不使用经旋转的传感器的情况下存在的一影像旋转。
图10为更详细地绘示影像传感器的光学作用区域914相对于传感器安装板910的对准的一图式1000。传感器的光学作用区域914为具有两个较长侧1002、1002'及两个短侧1004、1004'的一矩形。分别由参考数字1010及1012指示安装板910的顶部侧及底部(基底)侧。从图可明白，传感器的光学作用区域914经对准，使得传感器的光学作用区域914的较长侧1002、1002'相对于安装板910的侧1012成一角度“θ”，而相对于安装板910的基底1010'成一角度“90°-θ”。
图11绘示展示一项例示性实施例中的传感器安装板910上的一例示性传感器914针对用于一些实施例中的角度“θ”的一特定值的配置的一图式1100。在所绘示实施例中，角度“θ＝36.87°”。如图中所展示，在此一情况中，传感器的矩形光学作用区域914的对角线1102垂直于安装板910的基底1010'。
为了允许一薄摄像机实施方案，可能期望使用朝向一摄像机模块的正面定位的一镜以重新引导光且允许定向一摄像机模块/光学链的至少一部分，使得一摄像机的左侧与右侧之间的空间可用于该光学链的一部分。一镜的使用导致有时称为折迭系统之物。光学链(一些具有镜且其他无镜)的组合可导致多模块摄像机装置的有用且期望的结构设计，其中多个光学链存在于且用于单个摄像机装置中。在此一实施例中，通常期望容易组合由不同光学链(例如，摄像机模块)捕捉的影像。
在一成像系统(诸如一多摄像机折迭系统)中，由摄像机模块的一些捕捉的影像可具有相对于另一摄像机模块或一些参考场景的一些旋转。此可归因于摄像机装置内的模块定位、特定摄像机模块内的镜定向问题和/或归因于其他原因。影像的此一旋转亦可存在其他额外原因，诸如在组装期间组件之间的未对准和/或归因于与将多个摄像机模块和/或组件并入单个摄像机装置中相关联的空间约束的实体安装问题。
根据本发明，在这样的情况中，如参考图9至图11所论述使一个或多个摄像机模块的传感器相对于摄像机模块主体旋转，上方安装传感器的印刷电路板在至少一些情况中可支持摄像机模块对受关注场景的更好捕捉，该摄像机模块包含安装在可被视为相对于传感器安装板的基底的一经旋转位置的位置中的传感器。
应明白，若对应于具有相对于其他摄像机模块的一旋转偏移视场的一摄像机的一传感器未旋转，则该旋转偏移摄像机传感器将捕捉一经旋转影像，其中一参考场景/参考摄像机的一些相关区域可归因于偏移而丢失，藉此减小经捕捉的影像在与由摄像机的其他摄像机模块捕捉的影像组合方面的有用性。
因此，根据一些实施例的一个方面，一多摄像机模块摄像机(上文所论述的摄像机)的一个或多个摄像机模块的一传感器的光学作用区域(例如，传感器区域914)成一角度(例如，θ)旋转。此旋转补偿将在影像捕捉期间发生的旋转偏移。在一些实施例中，PCB布局及示意图据此考虑此旋转角θ而设计，其中在每个模块(例如，光学链)的基础上判定θ。在一些实施例中，在将一光学链安装于一摄像机的主体中或该摄像机的一板上之前，以此定向将该光学链的传感器布置、接合和/或安装于一光学链外壳内。
图12包含用来促进对本发明的理解的各种图式，包含展示使用图3的多摄像机系统捕捉的一受关注参考场景1203的一图式1202。图式1204包含受关注参考场景1203的一影像1205，其为由一参考摄像机模块(诸如前向摄像机模块326、328、330、332或334)捕捉的一例示性影像。图式1206展示将由具有旋转偏移的一摄像机模块捕捉的参考场景1203的部分的一影像1207(其使用虚线绘示)，前提是该偏移未通过一对应传感器旋转补偿，因此展示其中由摄像机模块(诸如摄像机模块302、304、308、310、312、314、318及320)之一执行影像捕捉但不使用图9及图10中所展示的经旋转传感器结构设计的一情况。从影像1205及1207(虚线)可明白，在未补偿旋转偏移时，经捕捉的影像1207失去受关注场景1203的一部分(例如，虚线框外的部分)。因此，可明白，当相比于参考影像1205，影像区域1207失去场景中的受关注部分，因为受关注场景区域1203的部分落于由虚线指示的影像捕捉区域外。图式1208展示由使用根据本发明的经旋转的传感器的一例示性摄像机模块(诸如摄像机模块302、304、308、310、312、314、318及320的任一者)捕捉的一影像1209。因此，尽管有不同安装配置、一镜的使用及由摄像机模块(参考摄像机模块(例如，326)及具有偏移经补偿的传感器对准的经旋转摄像机模块(例如，302))引入的旋转偏移，两个模块将归因于模块302中的传感器相对于用于摄像机模块302中的传感器安装板的有意旋转而捕捉相同受关注场景区域。
众多额外变动及组合是可能的，同时保留在本发明的范畴内。
本发明的技术可使用软件、硬件和/或软件及硬件的组合来实施。本发明涉及设备，例如，包含一个或多个摄像机或摄像机模块的专用摄像机装置、移动电话和/或其他装置。本发明亦涉及方法，例如，根据本发明控制和/或操作摄像机、包含一摄像机的装置、摄像机模块等的方法。本发明亦涉及机器可读介质，例如，ROM、RAM、CD、硬盘机等，其等包含用于控制一机器以实施根据本发明的一个或多个步骤的机器可读指令。
在各项实施例中，本文中所述的装置使用一个或多个模块来实施以执行对应于本发明的一或多种方法的步骤，例如，影像捕捉的控制和/或影像的组合。因此，在一些实施例中，本发明的各种特征使用模块来实施。这样的模块可使用软件、硬件或软件及硬件的一组合来实施。在硬件实施方案的情况中，以硬件实施的实施例可将电路用作一模块的部分或全部。替代地，模块可以硬件实施为一个或多个电路及光学组件(诸如透镜和/或其他硬件组件)的一组合。因此，在至少一些实施例中，一个或多个模块及有时所有模块完全以硬件来实施。在一些实施例中，模块实施为一程序中的逻辑，其中不同逻辑用于各模块。上文所述方法或方法步骤的许多可使用包含于一机器可读介质(诸如一存储器装置，例如，RAM、软盘等)中的机器可执行指令(诸如软件)来实施，以控制具有或无额外硬件的一机器(例如，一摄像机装置或通用计算机)，以例如在一个或多个节点中实施上文所述方法的全部或部分。据此，本发明尤其涉及一机器可读介质，其包含用于导致或控制一机器(例如，处理器及相关联硬件)以执行例如，上文所述的方法的步骤的一个或多个或者全部的机器可执行指令。
在一些实施例中，一摄像机的处理器配置成控制摄像机以实施根据本发明的方法。
虽然在一摄像机的情境中描述，但本发明的方法及设备的至少一些适用于广范围的影像捕捉系统，包含支持或提供影像捕捉功能的平板计算机及移动电话装置。
由本文中所述的摄像机装置捕捉的影像可为可用于存盘施工场地、事故的状况和/或可用于保留个人信息(信息关于住宅或车辆的状况)的真实世界影像。
经捕捉的影像和/或合成影像可且有时显示于摄像机装置上或发送至打印机以打印为可作为一个人或商业记录的部分维持于档案中的照片或永久性文件。
在一项例示性实施例中，一种摄像机装置包含第一光学链，该第一光学链包含第一传感器，该第一传感器具有包含第一边缘的第一矩形影像感测区域，该第一传感器至少：i)安装于第一印刷电路板上，其中该第一边缘相对于该第一印刷电路板的第一边缘成第一角度旋转；或ii)安装于第一摄像机模块外壳中，其中该第一边缘相对于第一摄像机模块外壳的平坦安装表面成一角度旋转。在此一摄像机装置的一项实施例中，该第一传感器安装于该摄像机外壳中，且其中该第一边缘为相对于该外壳的平坦安装表面成一非零角度安装的该第一传感器的笔直边缘。在一些实施例中，该外壳的平坦安装表面为该第一光学链的顶部或底部表面，该安装表面固定至该摄像机中的上方安装至少一个其他摄像机模块的摄像机模块安装板。在一些实施例中，该平坦安装表面安装于摄像机壳体中，其中该平坦安装表面固定至安装板，该安装板在摄像机壳体中在平行于或大体上平行于该摄像机壳体的背面的平面中延伸。该安装板可为且有时为多个摄像机模块所固定的一板，该板定位于该摄像机装置的前表面后方且平行于该摄像机装置的该前表面。
在一些实施例中，该第一传感器安装于一印刷电路板上，其中不同摄像机模块具有上方安装传感器的不同电路板。在一些实施例中，该摄像机装置为可被并入至另一装置中的单个摄像机模块。在一些实施例中，该第一光学链包含一镜。
在一些实施例中，该第一角度为小于90度的非零角度。在一些实施例中，该摄像机装置包含多个光学链，一些具有镜且一些无镜。在一项实施例中，该摄像机装置包含不包含一镜的至少一个额外光学链，该额外光学链包含一额外矩形传感器，其中该额外矩形传感器的底部部分平行于该摄像机壳体的底部延伸。在一些实施例中，该额外光学链正对该摄像机装置的面，且该额外光学链的传感器垂直于该第一光学链的传感器安装。
在一些实施例中，包含第一光学链的摄像机装置包含第二光学链，该第二光学链包含第二传感器，该第二传感器具有相对于上方安装该第二传感器的第二印刷电路板的底部成第二角度旋转的一第二矩形影像感测区域，该第二角度不同于该第一传感器相对于该第一边缘安装的第一角度，该第一边缘为该第一印刷电路板的底部边缘。
在至少一些实施例中，该摄像机装置包含一摄像机壳体，该摄像机壳体包含一底部，且该第一光学链包含一镜，其中该第一光学链具有一光轴，该光轴的一部分相对于该摄像机壳体的底部成一非零角度；且其中该摄像机装置进一步包含第二光学链，该第二光学链不包含镜但具有第二传感器，其中底部边缘平行于该摄像机壳体的底部安装。在一此实施例中，该摄像机装置进一步包含处理器，该处理器配置成通过组合由该第一光学链捕捉的场景区域的第一影像及由该第二光学链捕捉的场景区域的第二影像产生合成影像，而无需对该第一影像或该第二影像执行一影像旋转操作。
各项实施例涉及一种操作一摄像机装置(诸如图3中所展示的摄像机装置)的方法。
图13绘示操作一摄像机装置的一种例示性方法的步骤。该方法在步骤1302中开始，其中该摄像机装置(例如，摄像机装置100、200或300)的处理器控制该摄像机装置以实施该方法。在步骤1304中，该处理器操作第一摄像机模块(例如，摄像机300的摄像机模块310)以捕捉场景区域的第一影像，该第一摄像机模块包含第一镜及第一传感器，该第一传感器相对于上方安装该第一传感器的第一印刷电路板的底部成第一角度安装。接着，在步骤1306中，该处理器操作第二摄像机模块(例如，模块302)以捕捉该场景区域的第二影像，该第二摄像机模块包含第二镜及第二传感器，该传感器相对于上方安装该第二传感器的第二印刷电路板的底部成第二角度安装，该第二角度不同于该第一角度。接着，在步骤1308中，该处理器操作不包含镜的第三摄像机模块(例如，摄像机模块326)以捕捉该场景区域的第三影像。在步骤1310中，在摄像机300中包含的控制逻辑和/或控制例程下，操作该处理器以从经捕捉的影像产生合成影像。在步骤1312中，该处理器组合该第一影像及该第二影像以产生该场景区域的合成影像，而无需对该第一影像及该第二影像的任一者执行计算旋转操作。在其中该第三摄像机模块用来捕捉该场景区域的第三影像的实施例中，步骤1310包含步骤1314，其中该处理器组合该第一影像及该第二影像以产生该场景区域的合成影像进一步包含组合该第一影像及该第二影像与该第三影像而无需对该第一影像、该第二影像及该第三影像的任一者执行计算旋转操作。在一些实施例中，操作从步骤1310继续至步骤1315，其中所产生的合成影像被传输、储存于存储器中和/或显示于摄像机的显示设备或另一显示设备上。
操作继续从步骤1315返回至步骤1304，其中例如在一较迟时间可捕捉该场景区域的额外影像以根据该方法进行处理。因此，返回箭头用于指示可在不同时间，例如基于触发实施影像捕捉和/或方法1300的用户输入捕捉并组合额外影像。虽然参考3个摄像机模块说明本方法，但摄像机300的5个、7个、10个或所有摄像机模块可且在一些实施例中并行操作以捕捉影像且接着例如在步骤1310中组合影像以产生合成影像，而无需或不实施作为组合过程的部分的经捕捉影像的任一者的计算旋转。
虽然经旋转传感器的使用允许组合避免对影像旋转的需要，但在一些实施例中，所有实施方案未必排除作为组合过程的部分的影像的一个或多个的旋转，且一些影像可作为该组合的部分而被旋转。
在该方法的一些实施例中，第一角度为小于90度的非零角度且第二角度为小于90度的第二不同非零角度。在一些实施例中，用来实施该方法的第一摄像机模块及第二摄像机模块相对于该摄像机装置的底部成一角度安装，且其中该第三摄像机模块经安装，使得第三传感器的底部在该摄像机装置中平行于该摄像机装置的底部从左至右延伸。
根据本发明的上文描述，本领域技术人员将了解上文所述的本发明的方法及设备的众多额外变动。这样的变动应被视为在本发明的范畴内。在各项实施例中，摄像机装置被实施为数字摄像机、视频摄像机、笔记本电脑、个人数据助理(PDA)或其他便携设备，其包含用于实施本发明的方法和/或将经捕捉的影像或所产生的合成影像传输至其他装置进行储存或显示的接收器/传输器电路及逻辑和/或例程。
众多额外变动及组合是可能的，同时保留在本发明的范畴内。在一些实施例中实施的摄像机具有在使用期间不延伸超出摄像机的正面且被实施为可携式手持型摄像机或包含摄像机的装置的光学链。这样的装置可且在一些实施例中确实具有相对较平坦正面，其中最外面透镜或透明例如(扁平玻璃或塑料)光学链覆盖物用来覆盖被固定光学链的正面处的光圈。然而，在其他实施例中，光学链的透镜和/或其他组件可且有时确实延伸超出摄像机装置的面。
在各项实施例中，摄像机装置被实施为数字摄像机、视频摄像机、笔记本电脑、个人数据整理(PDA)或其他便携设备，其包含用于实施本发明的方法和/或将经捕捉的影像或所产生的合成影像传输至其他装置进行储存或显示的接收器/传输器电路及逻辑和/或例程。
众多额外实施例是可能的，同时保留在上文所论述的特征的范畴内。

Claims (18)

1.一种摄像机装置，其包括：
第一光学链，其包含第一传感器，该第一传感器具有包含第一边缘的第一矩形影像感测区域，该第一传感器至少：i)安装于第一印刷电路板上，其中该第一边缘相对于该第一印刷电路板的第一边缘成第一角度旋转；或ii)安装于第一摄像机模块外壳中，其中该第一边缘相对于第一摄像机模块外壳的平坦安装表面成一角度旋转。
2.如权利要求1所述的摄像机装置，其中该第一传感器安装于该摄像机外壳中，且其中该第一边缘为相对于该外壳的该平坦安装表面成一非零角度安装的该第一传感器的笔直边缘。
3.如权利要求2所述的摄像机装置，其中该外壳的该平坦安装表面为该第一光学链的顶部或底部表面，该安装表面固定至该摄像机中的上方安装有至少一个其他摄像机模块的摄像机模块安装板。
4.如权利要求2所述的摄像机装置，其中该平坦安装表面安装于摄像机壳体中，其中该平坦安装表面固定至一安装板，该安装板在摄像机壳体中在平行于或大体上平行于该摄像机壳体的背面的平面中延伸。
5.如权利要求4所述的摄像机装置，其中该第一传感器安装于该印刷电路板上。
6.如权利要求1所述的摄像机装置，其中该摄像机装置为该第一光学链。
7.如权利要求1所述的摄像机装置，其中该第一光学链进一步包含第一镜。
8.如权利要求1所述的摄像机装置，其中该第一角度为小于90度的非零角度。
9.如权利要求1所述的摄像机装置，其进一步包括：
额外光学链，其不包含额外镜，该额外光学链包含额外矩形传感器，其中该额外矩形传感器的底部部分平行于该摄像机壳体的底部延伸。
10.如权利要求9所述的摄像机装置，
其中该额外光学链正对该摄像机装置的面，且其中该额外光学链的该传感器垂直于该第一光学链的该传感器安装。
11.如权利要求1所述的摄像机装置，其进一步包括：
第二光学链，其包含第二传感器，该第二传感器具有相对于上方安装有该第二传感器的第二印刷电路板的底部成第二角度旋转的第二矩形影像感测区域，该第二角度不同于该第一传感器相对于该第一边缘安装的第一角度，该第一边缘为该第一印刷电路板的底部边缘。
12.如权利要求1所述的摄像机装置，其进一步包括：
摄像机壳体，其包含底部；
其中该第一光学链包含镜且具有光轴，该光轴的一部分相对于该摄像机壳体的该底部成一非零角度；且
其中该摄像机装置进一步包含第二光学链，该第二光学链不包含镜但具有第二传感器，其中底部边缘平行于该摄像机壳体的该底部安装。
13.如权利要求12所述的摄像机装置，其进一步包括：
处理器，其配置成以通过组合由该第一光学链捕捉的场景区域的第一影像及由该第二光学链捕捉的该场景区域的第二影像产生合成影像，而无需对该第一影像或该第二影像执行影像旋转操作。
14.一种操作摄像机装置的方法，该方法包括：
操作第一摄像机模块以捕捉场景区域的影像，该第一摄像机模块包含第一镜及第一传感器，该第一传感器相对于上方安装有该第一传感器的第一印刷电路板的底部成第一角度安装；
操作第二摄像机模块以捕捉该场景区域的第二影像，该第二摄像机模块包含第二镜及第二传感器，该传感器相对于上方安装有该第二传感器的第二印刷电路板的底部成第二角度安装，该第二角度不同于该第一角度；及
操作处理器以组合该第一影像及该第二影像以产生该场景区域的合成影像，而无需对该第一影像及该第二影像中的任一者执行计算旋转操作。
15.如权利要求14所述的方法，其进一步包括：
操作不包含镜的第三摄像机模块以捕捉该场景区域的第三影像；且
其中操作处理器以组合该第一影像及该第二影像以产生该场景区域的合成影像进一步包含组合该第一影像及该第二影像与该第三影像，而无需对该第一影像、该第二影像及该第三影像中的任一者执行计算旋转操作。
16.如权利要求14所述的方法，其中该第一角度为小于90度的非零角度。
17.如权利要求16所述的方法，其中该第二角度为小于90度的非零角度。
18.如权利要求17所述的方法，其中该第一摄像机模块及该第二摄像机模块相对于该摄像机装置的该底部成一角度安装，且其中该第三摄像机模块经安装，使得该第三传感器的底部在该摄像机装置中平行于该摄像机装置的该底部从左至右延伸。
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