[发明专利]用于集成在移动装置中的具有多个相机的模块

说明书

一种用于集成在移动电话中的具有多个相机的模块。该模块包括第一相机配件，该第一相机配件包括第一图像传感器和第一透镜配件。第一透镜配件被配置为具有第一有效焦距EFL₁。第一相机配件限定第一光轴和第一传感器轴，第一传感器轴基本上垂直于第一图像传感器。该模块还包括第二相机配件，该第二相机配件包括第二图像传感器和第二透镜配件。第二透镜配件被配置为具有第二有效焦距EFL₂。第二相机配件限定第二光轴和第二传感器轴，第二传感器轴基本上垂直于第二图像传感器。第一有效焦距短于第二有效焦距，EFL₁<EFL₂。

技术领域

本发明涉及移动装置，或者更具体地涉及用于这种装置的相机模块。

背景技术

在过去的十年中，用于移动电话或其他类型的移动装置的相机或相机模块已迅速扩展。这样的相机或模块被推向更高的分辨率、改进的动态范围、改进的自动聚焦和其他光学参数。由于例如移动电话制造商寻求生产越来越薄的装置，因此在对性能的要求不断增加的同时，对实际相机模块小型化的推动也在不断增加。同时，人们一直期望在这些相机模块中实现变焦能力。

WO2015/058157A1描述了用于控制从与用于捕获相同图像区域的部分的不同光学链相对应的传感器中读出像素值的行的方法和装置。在一些实施例中，基于用户输入和/或关于捕获图像或捕获图像的部分中的运动速率的确定来控制读出。对于低运动速率，可能会减慢与小焦距相对应的传感器的读出速率，而允许与具有较大焦距的一个或多个光学链相对应的一个或多个传感器的像素行读出速率以正常速率进行。在一些实施例中，对于高运动速率，允许与具有较小焦距的光学链相对应的传感器的读出速率以正常速率进行。

自动聚焦和变焦需要在相对较大的距离上以高精度调整透镜堆叠中透镜的位置的能力，并且需要复杂而庞大的解决方案，特别是针对用于移动装置的紧凑型相机模块而言，这在技术上是具有挑战性的或不可接受的。已经尝试利用可调谐透镜来产生变焦，而不是通过在基于可调谐透镜(例如，由法国公司Varioptic销售)的透镜结构(实现变焦功能的经典方式)中移动透镜或透镜组来产生光功率变化，但这些解决方案仍然体积庞大，并且与越来越薄的移动电话的移动趋势要求不兼容(例如：针对5M像素、1/4英寸传感器，解决方案长达25至30mm)。随着数字图像处理的发展，产生变焦功能的一种演示的解决方案是组合具有不同视场的两个相机，诸如分别为短有效焦距透镜和长有效焦距透镜。这种双相机设计的一个示例由Corephotonics(http://corephotonics.com/news-posts/omnivision-corephotonics-announce-dual-camera-zoom-reference-design-smartphones/)提出。

通常，这样的相机模块需要聚焦能力来捕获聚焦图像并且通常达到良好的图像质量。因此，特别是对于长有效焦距(EFL)相机模块，透镜的调节范围或“行程(stroke)”对于长EFL透镜/相机必须是相当大的。

实现将提供产生良好变焦比(即3或5倍比例变焦)的能力的解决方案相对容易，但是，尤其是长有效焦距透镜相机将相对庞大且较长(即：典型地针对1/3英寸传感器格式，短EFL可以在3mm的范围内，而长有效焦距将在9至15mm长度范围内)。短EFL相机将对应于与实际移动电话尺寸或厚度限制为5至6mm兼容的薄相机模块，但长有效焦距将与这些要求不兼容。尽管有办法通过使用常规远摄透镜设计来减小长有效焦距的总厚度，但这种解决方案会增加复杂性，并且仍无法达到5至6mm的机械长度要求。

已知对于在5屈光度的对象空间中的给定聚焦距离能力，透镜位移的等效行程将在EFL x EFL x 5屈光度的范围内，这针对于15mm EFL在1mm的范围内。