本發(fā)明涉及包括多相機(jī)陣列的成像系統(tǒng)及方法。確切地說，本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)低剖面成像系統(tǒng)及移動(dòng)裝置同時(shí)維持或改進(jìn)圖像質(zhì)量的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

許多移動(dòng)裝置(例如移動(dòng)電話及平板計(jì)算機(jī)計(jì)算裝置)包含可由用戶操作以捕捉靜態(tài)及/或視頻圖像的相機(jī)。因?yàn)橐苿?dòng)裝置通常設(shè)計(jì)為相對(duì)較小，所以可能至關(guān)重要的是將相機(jī)或成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)得盡可能薄以便保持為低剖面移動(dòng)裝置。折疊光學(xué)圖像傳感器陣列(“陣列相機(jī)”)允許創(chuàng)建低剖面圖像捕捉裝置，而不縮短焦距或減小圖像在傳感器陣列的視場(chǎng)內(nèi)的分辨率。通過使用初級(jí)及次級(jí)表面朝向陣列中的每一傳感器重新引導(dǎo)光，及通過對(duì)用以將入射光聚焦于初級(jí)表面與次級(jí)表面之間的透鏡組合件進(jìn)行定位，可將傳感器陣列定位在垂直于透鏡組合件的平坦襯底上。較長(zhǎng)的焦距使得有可能實(shí)施例如光學(xué)變焦等特征，且有可能將更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)(其需要比通常由傳統(tǒng)移動(dòng)相機(jī)提供的更多的空間)并入，例如添加更多光學(xué)元件。

一些陣列相機(jī)使用中央鏡或棱鏡，其具有多個(gè)小面以將包含目標(biāo)圖像的入射光分割成多個(gè)部分來供所述陣列中的傳感器捕捉，其中每一小面將來自目標(biāo)圖像的光的一部分引向所述陣列中的傳感器。經(jīng)分割的光的每一部分可穿過透鏡組合件，且從位于傳感器正上方或正下方的表面反射回來，使得每一傳感器捕捉到圖像的一部分。傳感器視場(chǎng)可重疊以輔助將所捕捉部分拼接在一起成為完整圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所描述的折疊光學(xué)傳感器陣列及圖像捕捉技術(shù)允許創(chuàng)建低剖面圖像捕捉裝置，但不縮短焦距或減小圖像在傳感器陣列的視場(chǎng)內(nèi)的分辨率，其中捕捉到的圖像具有增大的視場(chǎng)及減小或消除的相機(jī)視場(chǎng)(FOV)偽影?，F(xiàn)有陣列相機(jī)的一個(gè)挑戰(zhàn)是，因陣列中的相機(jī)看到其對(duì)應(yīng)的鏡面之外或周圍而導(dǎo)致的質(zhì)量降低。因此，捕捉到不表示圖像場(chǎng)景的圖像數(shù)據(jù)，從而在圖像拼接期間產(chǎn)生問題。陣列相機(jī)面臨的另一挑戰(zhàn)是，歸因于針對(duì)每一個(gè)別相機(jī)的FOV的限制，整個(gè)陣列的FOV幾乎局限于大約60度。通常,將相機(jī)移動(dòng)更接近中央鏡可實(shí)現(xiàn)FOV增大，然而，在低剖面陣列相機(jī)中，相機(jī)會(huì)開始在鏡面中看到自身，且無法實(shí)現(xiàn)顯著的FOV增大。

除其它之外，本文所描述的棱鏡陣列相機(jī)在一些實(shí)施例中解決了上述問題。所述實(shí)施例中的一些可使用中心折射棱鏡(例如具有多個(gè)表面或小面)以將包含所述目標(biāo)圖像的入射光分割成多個(gè)部分以供所述陣列中的傳感器捕捉。在一些實(shí)施例中，所述棱鏡可具有大約1.5或更高的折射率，且可經(jīng)定形及定位以降低色像差偽影及增大傳感器的FOV。例如，可將所述棱鏡的頂部表面定位為正交于所述陣列的垂直對(duì)稱軸(也可為所述陣列的光軸)。在一些實(shí)施例中，可將所述棱鏡的下部?jī)?nèi)表面定位為相對(duì)于垂直對(duì)稱軸成角度α，且可將(例如，朝向?qū)?yīng)的相機(jī)的)下部外表面定位為正交于所述頂部表面。在其它實(shí)施例中，可將所述棱鏡的下部?jī)?nèi)表面定位為相對(duì)于垂直對(duì)稱軸成角度α，且可將(例如，朝向?qū)?yīng)的相機(jī)的)下部外表面定位為相對(duì)于所述頂部表面成角度2α。在一些實(shí)例中，可將負(fù)透鏡并入或附接到所述下部外表面以進(jìn)一步增大所述FOV。此類實(shí)例可使所述陣列的總FOV實(shí)現(xiàn)高達(dá)180度。

可使經(jīng)分割的光的每一部分穿過透鏡組合件且從定位在傳感器正上方或正下方的可選額外反射表面反射回來(或通過定位在所述傳感器正上方或正下方的可選額外棱鏡折射)，使得每一傳感器捕捉到圖像的一部分。在一些情況下，所述陣列中的每一傳感器可捕捉到所述圖像的與所述陣列中的相鄰傳感器所捕捉的部分稍微重疊的一部分，且可(例如，通過線性混合或其它圖像拼接技術(shù))將這些部分組合成目標(biāo)圖像。

一個(gè)方面涉及一種用于捕捉目標(biāo)圖像場(chǎng)景的棱鏡陣列相機(jī)，系統(tǒng)包含多個(gè)定位在所述棱鏡陣列相機(jī)的垂直對(duì)稱軸周圍的相機(jī)，所述多個(gè)相機(jī)中的每一相機(jī)包含圖像傳感器及經(jīng)定位而相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸成第一角度的光軸，所述第一角度對(duì)應(yīng)于一定角度值；及多個(gè)棱鏡，每一棱鏡經(jīng)配置以至少部分地通過折射而將表示所述目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的一部分引向所述多個(gè)相機(jī)中的對(duì)應(yīng)相機(jī)，每一棱鏡包含經(jīng)定位正交于所述棱鏡陣列相機(jī)的垂直對(duì)稱軸的第一表面(所述第一表面經(jīng)定位以使得表示所述目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的部分通過第一表面進(jìn)入棱鏡)、第二表面(其經(jīng)定位以使得由第二表面形成的平面將對(duì)應(yīng)的相機(jī)的光軸與垂直對(duì)稱軸之間的第一角度平分)，及第三表面，所述第二表面經(jīng)配置以將從第一表面所接收的光的部分朝向第三表面重新引導(dǎo)，所述第三表面經(jīng)定位以使得表示所述目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的部分離開棱鏡且朝向?qū)?yīng)的相機(jī)傳播。

另一方面涉及一種制造棱鏡陣列相機(jī)的方法，所述方法包含確定所述棱鏡陣列相機(jī)的垂直對(duì)稱軸；且針對(duì)所述棱鏡陣列相機(jī)的多個(gè)相機(jī)中的每一相機(jī)，對(duì)所述相機(jī)進(jìn)行定位以使得所述相機(jī)的光軸定位為相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸成第一角度(所述第一角度對(duì)應(yīng)一定角度值)，且定位光學(xué)元件以使得所述光學(xué)元件的第一表面經(jīng)定位正交于所述垂直對(duì)稱軸，及所述光學(xué)元件的第二表面經(jīng)定位以使得由所述第二表面形成的平面平分第一角度。

另一方面涉及一種用在陣列相機(jī)中的棱鏡組合件，所述棱鏡組合件包含垂直對(duì)稱軸；及多個(gè)折射光學(xué)元件，每一元件與所述陣列相機(jī)的多個(gè)相機(jī)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)且經(jīng)配置以將表示目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的一部分傳向所述多個(gè)相機(jī)中的對(duì)應(yīng)一者，多個(gè)折射光學(xué)元件中的每一者包含經(jīng)定位正交于所述棱鏡陣列相機(jī)的垂直對(duì)稱軸的第一表面(所述第一表面經(jīng)定位以使得表示所述目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的部分通過第一表面進(jìn)入棱鏡)、第二表面(其經(jīng)定位以使得由第二表面形成的平面將對(duì)應(yīng)的相機(jī)的光軸與垂直對(duì)稱軸之間的第一角度平分)、第三表面(所述第二表面經(jīng)配置以將從第一表面所接收的光的部分朝向第三表面重新引導(dǎo)，所述第三表面經(jīng)定位以使得表示所述目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的部分離開棱鏡且朝向?qū)?yīng)的相機(jī)傳播)，及由第一表面與第二表面的相交點(diǎn)所界定的頂點(diǎn)。

另一方面涉及一種用于捕捉圖像的設(shè)備，其包含用于捕捉目標(biāo)圖像場(chǎng)景的多個(gè)部分的裝置；用于折射表示所述多個(gè)部分中的每一部分的光的裝置，所述用于折射光的裝置包含以幾何關(guān)系布置的小面，所述小面包含定位為正交于所述用于折射光的裝置的垂直對(duì)稱軸的第一平面、定位為相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸成第一角度的第二平面(所述第一角度對(duì)應(yīng)于第一角度值)及定位為相對(duì)于所述第一表面成第二角度的第三平面(所述第二角度對(duì)應(yīng)于大體上等于所述第一角度值兩倍的第二角度值)；及用于將所述多個(gè)部分組合成目標(biāo)圖像場(chǎng)景的最終影像的裝置。

附圖說明

將在下文結(jié)合附圖及附錄來描述所揭示的方面，提供附圖及附錄是為了說明而非限制所揭示的方面，其中相同符號(hào)表示相同元件。

圖1A說明折疊光學(xué)陣列相機(jī)的實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖1B說明折疊光學(xué)陣列相機(jī)的另一實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖2說明圖像捕捉裝置的一個(gè)實(shí)施例的框圖。

圖3A至3C說明無視差及傾斜偽影的實(shí)施例。

圖4說明用于所述陣列相機(jī)的一個(gè)傳感器及鏡面的設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)例。

圖5A至5C說明用于棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡的實(shí)施例。

圖6A至6C說明用于棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡的另一實(shí)施例。

圖7A至7C說明用于棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡的另一實(shí)施例。

圖8說明折疊光學(xué)圖像捕捉過程的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

I.引言

本文所揭示的實(shí)施方案提供用于使用具有折疊光學(xué)系統(tǒng)的陣列相機(jī)來產(chǎn)生具有寬廣視場(chǎng)的圖像的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，所述圖像基本上不含視差及傾斜偽影。本發(fā)明的各方面涉及具有寬廣視場(chǎng)(例如，大約180度)的陣列相機(jī)。利用棱鏡替換鏡面同時(shí)解決上文所提到的兩個(gè)問題——相機(jī)看到中央鏡之外，及每一相機(jī)的有限FOV。舉例而言，歸因于全內(nèi)反射的效應(yīng)，廣泛范圍的棱鏡設(shè)計(jì)相機(jī)并不看到棱鏡的邊緣或頂點(diǎn)以上。這就非常有效地解決了第一個(gè)問題。此外，相機(jī)獲得更寬的FOV。在設(shè)計(jì)的一個(gè)類別中，這與色像差的引入有關(guān)。所述棱鏡陣列相機(jī)設(shè)計(jì)的另一實(shí)施例完全沒有像差。利用較高折射率玻璃及其它材料，個(gè)別相機(jī)的視場(chǎng)不受限制，且仍然如同具有“自由鏡頭”。在所述棱鏡陣列相機(jī)設(shè)計(jì)的在另一個(gè)實(shí)施例中，將負(fù)透鏡添加至所述棱鏡可額外增大所述個(gè)別相機(jī)的FOV，高達(dá)90度，從而使180度總FOV成為可能。

所述陣列中的每一傳感器使用對(duì)應(yīng)的中心棱鏡“看到”所述圖像場(chǎng)景的一部分，且因此每一個(gè)別傳感器/鏡對(duì)僅表示總陣列相機(jī)的子孔徑。完整陣列相機(jī)具有基于所有個(gè)別孔徑光線的總和(即，基于將子孔徑所產(chǎn)生的圖像拼接在一起)而產(chǎn)生的合成孔徑。

在以下描述中，給出具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)實(shí)例的透徹理解。然而，可以在無這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述實(shí)例。

II.折疊光學(xué)陣列相機(jī)的概述

現(xiàn)參看圖1A及1B，現(xiàn)將更詳細(xì)地描述適合與本文中所描述的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)及技術(shù)一起使用的折疊光學(xué)多傳感器組合件100A、100B的實(shí)例。圖1A說明折疊光學(xué)系統(tǒng)陣列100A的實(shí)例的橫截面?zhèn)纫晥D，所述陣列包括圖像傳感器105、125，次級(jí)光重新引導(dǎo)反射表面110、135，透鏡組合件115、130，及中心反射表面120，其均可安裝至襯底150。圖1B說明折疊光學(xué)傳感器陣列的實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D，其包括針對(duì)光重新引導(dǎo)初級(jí)表面122、124的中心棱鏡141、146，以及形成次級(jí)光重新引導(dǎo)表面135、110的額外棱鏡。

參考圖1A，在某些實(shí)施例中，圖像傳感器105、125可包括電荷耦合裝置(CCD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(CMOS)、或響應(yīng)于所接收到的圖像而接收光且產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的任何其它圖像感測(cè)裝置。圖像傳感器105、125可能夠獲得靜態(tài)相片的圖像數(shù)據(jù)，且還可提供關(guān)于所捕捉的視頻流中的運(yùn)動(dòng)的信息。傳感器105及125可為個(gè)別傳感器或可表示傳感器陣列，例如3x1陣列。然而，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，所揭示的實(shí)施方案中可使用任何合適的傳感器陣列。

傳感器105、125可安裝在襯底150上，如圖1A中所展示。在一些實(shí)施例中，所有傳感器可通過安裝至平坦襯底150而處于一個(gè)平面上。襯底150可為任何合適的基本上平坦的材料。中心反射表面120及透鏡組合件115、130也可安裝在襯底150上?？赡苡卸鄠€(gè)用于安裝(一或多個(gè))傳感器陣列、多個(gè)透鏡組合件以及多個(gè)初級(jí)及次級(jí)反射或折射表面的配置。

仍參看圖1A，在一些實(shí)施例中，中心反射表面120可用于將來自目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光朝向傳感器105、125重新引導(dǎo)。中心反射表面120可為一個(gè)鏡面或多個(gè)鏡面，且可為平面的或根據(jù)需要整形，以將入射光恰當(dāng)?shù)刂匦乱龑?dǎo)至圖像傳感器105、125。舉例來說，在一些實(shí)施例中，中心反射性表面120可為大小及形狀經(jīng)設(shè)定以將入射光光線反射穿過透鏡組合件115、130分別到達(dá)傳感器105、125的鏡面。中心反射表面120可將包含目標(biāo)圖像的光分割成多個(gè)部分，且在不同傳感器處引導(dǎo)每一部分。舉例來說，中心反射表面120(也稱作初級(jí)光重新引導(dǎo)表面，因?yàn)槠渌鼘?shí)施例可能實(shí)施折射棱鏡而非反射表面)的第一側(cè)122可將對(duì)應(yīng)于第一視場(chǎng)(FOV)140的光的一部分朝左側(cè)傳感器105發(fā)送，而第二側(cè)124將對(duì)應(yīng)于第二視場(chǎng)145的光的第二部分朝右側(cè)傳感器125發(fā)送。應(yīng)了解，圖像傳感器的視場(chǎng)140、145一起至少覆蓋所述目標(biāo)圖像。

在接收傳感器各自為多個(gè)傳感器的陣列的一些實(shí)施例中，中心反射表面可由相對(duì)于彼此放置成一角度的多個(gè)反射表面組成，以便朝向所述傳感器中的每一者發(fā)送目標(biāo)圖像場(chǎng)景的不同部分。所述陣列中的每一傳感器可具有大體上不同的視場(chǎng)，且在一些實(shí)施例中，所述視場(chǎng)可重疊。當(dāng)設(shè)計(jì)透鏡系統(tǒng)時(shí)，中心反射表面的某些實(shí)施例可具有用以增大自由度的復(fù)雜非平面表面。另外，盡管將中心表面論述為反射表面，但在其它實(shí)施例中，中心表面可能為折射性的。舉例來說，中心表面可為配置有多個(gè)小面的棱鏡，其中每一小面將包含所述場(chǎng)景的光的一部分朝向所述傳感器中的一者引導(dǎo)。

在從中心反射表面120反射回來之后，所述光可如圖1A中所說明傳播穿過透鏡組合件115、130?？稍谥行姆瓷湫员砻?20與傳感器105、125及反射表面110、135之間提供一或多個(gè)透鏡組合件115、130。透鏡組合件115、130可用于使被引向每一傳感器的目標(biāo)圖像的部分聚焦。

在一些實(shí)施例中，每一透鏡組合件可包含一或多個(gè)透鏡，以及用于使所述透鏡在多個(gè)不同透鏡位置當(dāng)中移動(dòng)穿過殼體的致動(dòng)器。所述致動(dòng)器可為音圈電機(jī)(VCM)、微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)或形狀記憶合金(SMA)。所述透鏡組合件可進(jìn)一步包括用于控制致動(dòng)器的透鏡驅(qū)動(dòng)器。

可通過改變每一相機(jī)的透鏡115、130與對(duì)應(yīng)的傳感器105、125之間的焦距來實(shí)施傳統(tǒng)自動(dòng)聚焦技術(shù)。在一些實(shí)施例中，這可通過移動(dòng)鏡筒來完成。其它實(shí)施例可通過上下移動(dòng)移動(dòng)中央鏡或通過調(diào)整所述鏡面相對(duì)于透鏡組合件的角度來調(diào)整焦點(diǎn)。某些實(shí)施例可通過在每一傳感器上方移動(dòng)側(cè)鏡來調(diào)整焦點(diǎn)。此類實(shí)施例可允許組合件個(gè)別地調(diào)整每一傳感器的焦點(diǎn)。另外，對(duì)于一些實(shí)施例，有可能(例如)通過將透鏡(如液體透鏡)放置在整個(gè)組合件上方來一次改變整個(gè)組合件的焦點(diǎn)。在某些實(shí)施方案中，可使用計(jì)算攝影術(shù)來改變相機(jī)陣列的焦點(diǎn)。

如圖1A中所說明，可在中央鏡120周圍提供與傳感器相對(duì)的多個(gè)側(cè)反射表面，例如反射表面110及135。在穿過透鏡組合件之后，側(cè)反射表面110、135(也稱作次級(jí)光重新引導(dǎo)表面，因?yàn)槠渌鼘?shí)施例可能實(shí)施折射棱鏡而非反射表面)可將光(在如圖1A中所描繪的方向上“向下”)反射到平面?zhèn)鞲衅?05、125上。如所描繪，傳感器105可位于反射表面110下面，且傳感器125可位于反射表面135下面。然而，在其它實(shí)施例中，傳感器可在側(cè)反射表面上方,且所述側(cè)反射表面可經(jīng)配置以向上反射光。可能有側(cè)反射表面及傳感器的其它合適配置，其中來自每一透鏡組合件的光被重新引導(dǎo)朝向傳感器。某些實(shí)施例可能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)反射表面110、135的移動(dòng)來改變相關(guān)聯(lián)的傳感器的焦點(diǎn)或視場(chǎng)。

可利用中央鏡120的與所述傳感器相關(guān)聯(lián)的表面來將每一傳感器的視場(chǎng)140、145轉(zhuǎn)向到物空間中?？刹捎脵C(jī)械方法來傾斜鏡面及/或移動(dòng)陣列中的棱鏡，使得每一相機(jī)的視場(chǎng)可轉(zhuǎn)向至物場(chǎng)上的不同位置。這可(例如)用來實(shí)施高動(dòng)態(tài)范圍相機(jī)，以增加相機(jī)系統(tǒng)的分辨率，或?qū)嵤┤庀鄼C(jī)系統(tǒng)。每一傳感器(或每一3x1陣列)的視場(chǎng)可投射至物空間中，且每一傳感器可根據(jù)所述傳感器的視場(chǎng)捕捉包含目標(biāo)場(chǎng)景的一部分的局部圖像。在一些實(shí)施例中，相對(duì)的傳感器陣列105、125的視場(chǎng)140、145可重疊某一量150。為了減少重疊150且形成單個(gè)圖像，如下文所描述的拼接過程可用于組合來自兩個(gè)相對(duì)傳感器陣列105、125的圖像。拼接過程的某些實(shí)施例可采用重疊150來識(shí)別在將局部圖像拼接在一起的過程中的常見特征。在將重疊圖像拼接在一起之后，可將經(jīng)拼接的圖像裁剪到所要的高寬比，例如4:3或1:1，以形成最終圖像。

圖1B說明折疊光學(xué)陣列相機(jī)100B的另一實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D。如圖1B中所展示，傳感器組合件100B包括一對(duì)圖像傳感器105、125，每一者安裝至襯底150。傳感器透鏡組合件100B還包含分別對(duì)應(yīng)于圖像傳感器105、125的透鏡組合件115、130，各自分別包括次級(jí)光重新引導(dǎo)表面110、135的光學(xué)組件116、117(其經(jīng)定位分別鄰近圖像傳感器105、125的玻璃蓋片106、126)。在一些實(shí)施例中，玻璃蓋片106、126實(shí)體地耦接至傳感器105、125且至光學(xué)組件116、117。一些實(shí)施例包括定位在玻璃蓋片106、126與光學(xué)組件116、117之間的透鏡127、129。在一些實(shí)施例中，玻璃蓋片106、126的一側(cè)實(shí)體地耦接至傳感器105、125，另一側(cè)實(shí)體地耦接至透鏡127、129。在一些實(shí)施例中，此類透鏡127、129進(jìn)一步實(shí)體地耦接至光學(xué)組件116、117。舉例來說，在一些實(shí)施例中，圖像傳感器105、125、玻璃蓋片106、117及透鏡127、129形成堆疊，其實(shí)體地耦接在一起且耦接至光學(xué)組件116、117以供將其對(duì)齊狀態(tài)固定為已知布置。一些實(shí)施例并不包括透鏡127、129。折射棱鏡141的初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122將來自目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光的一部分沿著光軸121引導(dǎo)通過透鏡組合件115，重新引導(dǎo)離開次級(jí)光重新引導(dǎo)表面110，穿過玻璃蓋片106，且入射至傳感器105上。折射棱鏡146的初級(jí)光重新引導(dǎo)表面124將從目標(biāo)圖像場(chǎng)景所接收的光的一部分沿著光軸123引導(dǎo)通過透鏡組合件130。光經(jīng)重新引導(dǎo)離開次級(jí)光重新引導(dǎo)表面135，穿過玻璃蓋片126，且入射于傳感器125上。折疊光學(xué)陣列相機(jī)100B說明實(shí)施折射棱鏡而非圖1A的陣列相機(jī)100A的反射表面的一個(gè)陣列相機(jī)實(shí)施例。將折射棱鏡141、146中的每一者提供于襯底150中的孔徑中，使得初級(jí)光引導(dǎo)表面122、124處于襯底所形成的平面下方，且接收表示目標(biāo)圖像場(chǎng)景的光。

傳感器105、125可如圖1B中所展示安裝在襯底150上。在一些實(shí)施例中，所有傳感器可通過安裝至平坦襯底150而處于一個(gè)平面上。襯底150可為任何合適的基本上平坦的材料。襯底150可包含如上文所描述的允許入射光穿過襯底150至初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122、124的孔徑?？赡苡卸鄠€(gè)用于將(一或多個(gè))傳感器陣列以及所說明的其它相機(jī)組件安裝到襯底150的配置。

仍參看圖1B，初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122、124可為如所說明的棱鏡表面，或可為一個(gè)鏡面或多個(gè)鏡面，且可如所需要為平坦的或經(jīng)定形的，以適當(dāng)?shù)貙⑷肷涔庵匦乱龑?dǎo)至圖像傳感器105、125。在一些實(shí)施例中，初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122、124可如圖1A中所說明形成為中央鏡角錐或棱鏡。所述中央鏡角錐、棱鏡或其它光學(xué)組件可將表示目標(biāo)圖像的光分割為多個(gè)部分且將每一部分引導(dǎo)于不同傳感器處。舉例來說，初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122可朝向左側(cè)傳感器105發(fā)送對(duì)應(yīng)于第一視場(chǎng)的光的一部分，同時(shí)初級(jí)光重新引導(dǎo)表面124朝向右側(cè)傳感器125發(fā)送對(duì)應(yīng)于第二視場(chǎng)的光的第二部分。在接收傳感器各自為多個(gè)傳感器的陣列的一些實(shí)施例中,光重新引導(dǎo)表面可由相對(duì)于彼此放置成一角度的多個(gè)反射表面組成，以便朝向所述傳感器中的每一者發(fā)送目標(biāo)圖像場(chǎng)景的不同部分。應(yīng)了解，相機(jī)的視場(chǎng)一起覆蓋至少目標(biāo)圖像，且可在捕捉之后對(duì)齊和拼接在一起，從而形成由所述陣列的合成孔徑捕捉的最終圖像。

所述陣列中的每一傳感器可具有大體上不同的視場(chǎng)，且在一些實(shí)施例中，所述視場(chǎng)可重疊。如下文更詳細(xì)地描述，可預(yù)先確定各個(gè)初級(jí)光重新引導(dǎo)表面122、124、透鏡組合件115、130及傳感器105、125之間的空間關(guān)系以減少或消除在不同視場(chǎng)之間發(fā)生的視差及傾斜偽影。

如圖1A及1B所說明，每一陣列相機(jī)具有總高度H。在一些實(shí)施例中，總高度H可大約為4.5mm或更小。在其它實(shí)施例中，總高度H可大約為4.0mm或更小。盡管未說明，但可在具有大約為4.5mm或更小或大約為4.0mm或更小的對(duì)應(yīng)內(nèi)部高度的殼體中提供整個(gè)陣列相機(jī)100A、100B。

基于傳感器及光重新引導(dǎo)表面的相對(duì)定位，此類陣列相機(jī)100A、100B的一些配置可能遭受視差及傾斜偽影，從而因所述陣列的不同相機(jī)看到的相同對(duì)象的不同視圖之間的視差及傾斜而呈現(xiàn)關(guān)于品質(zhì)降低的挑戰(zhàn)。視差及傾斜使由每一相機(jī)所捕捉的圖像無法完全無縫拼接成沒有偽影的最終圖像。視深度(例如，從透鏡到對(duì)象的距離)而定，來自一個(gè)相機(jī)的圖像可能相對(duì)于來自另一相機(jī)的重疊圖像在位置及角度方面有偏移。當(dāng)圖像拼接或融合在一起時(shí)，所得視差及傾斜可導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于重疊視場(chǎng)的圖像區(qū)域中的“雙圖像”鬼影。即使所述陣列經(jīng)結(jié)構(gòu)化以使得傳感器視場(chǎng)中不存在重疊，然而當(dāng)例如線條及邊緣等不連續(xù)特征橫越傳感器視場(chǎng)之間的邊界時(shí)，視差在圖像中產(chǎn)生此類特性。

如本文所使用，術(shù)語“相機(jī)”是指圖像傳感器、透鏡系統(tǒng)及數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)的光重新引導(dǎo)表面，例如初級(jí)光重新引導(dǎo)表面124、透鏡組合件130、次級(jí)光重新引導(dǎo)表面135及傳感器125，如圖1中所說明。折疊光學(xué)多傳感器陣列(稱作“陣列”或“陣列相機(jī)”)可在各種配置中包括多個(gè)此類相機(jī)。陣列配置的一些實(shí)施例揭示于2013年3月15日申請(qǐng)且標(biāo)題為“使用折疊光學(xué)系統(tǒng)的多相機(jī)系統(tǒng)(MULTI-CAMERA SYSTEM USING FOLDED OPTICS)”的美國(guó)申請(qǐng)公開案第2014/0111650號(hào)中，所述公開案的揭示內(nèi)容特此以引用的方式并入?？赡苡衅渌鼘⑹芤嬗诒疚乃枋龅挠糜跍p少或消除視差偽影的幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系的陣列相機(jī)配置。

圖2描繪裝置200的高級(jí)框圖，其具有包含連接到一或多個(gè)相機(jī)215a至215n的圖像處理器220的一組組件。圖像處理器220還與工作存儲(chǔ)器205、存儲(chǔ)器230及裝置處理器250通信，所述工作存儲(chǔ)器205、存儲(chǔ)器230及裝置處理器250又與存儲(chǔ)裝置210及電子顯示器225通信。

裝置200可為蜂窩電話、數(shù)碼相機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理，或類似者。存在許多便攜式計(jì)算裝置，其中例如本文所描述的降低厚度的成像系統(tǒng)將提供優(yōu)點(diǎn)。裝置200還可為靜止計(jì)算裝置或其中較薄成像系統(tǒng)將有利的任何裝置。在裝置200上有多個(gè)應(yīng)用程序可供用戶使用。這些應(yīng)用程序可包含傳統(tǒng)攝影及視頻應(yīng)用程序、高動(dòng)態(tài)范圍成像、全景照片及視頻，或例如3D圖像或3D視頻等立體成像。

圖像捕捉裝置200包括用于捕捉外部圖像的相機(jī)215a至215n。相機(jī)215a至215n可各自包含傳感器、透鏡組合件以及用于將目標(biāo)圖像的一部分重新引導(dǎo)至每一傳感器的初級(jí)及次級(jí)反射或折射表面，如上文相對(duì)于圖1所論述。一般來說，可使用N個(gè)相機(jī)215a至215n，其中N≥2。因此，目標(biāo)圖像可分割成N個(gè)部分，其中N個(gè)相機(jī)的每一傳感器根據(jù)所述傳感器的視場(chǎng)來捕捉目標(biāo)圖像的一個(gè)部分。應(yīng)理解，相機(jī)215a至215n可包含適合實(shí)施本文所描述的折疊光學(xué)成像裝置的任何數(shù)目的相機(jī)?？稍黾觽鞲衅鞯臄?shù)目，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的較低z高度(如下文相對(duì)于圖4較詳細(xì)論述)或符合其它目的的需要(例如具有類似于全光相機(jī)的視場(chǎng)的重疊視場(chǎng)，這可實(shí)現(xiàn)在后處理之后調(diào)整所述圖像的焦點(diǎn)的能力)。其它實(shí)施例可具有適合于高動(dòng)態(tài)范圍相機(jī)的視場(chǎng)重疊配置，其實(shí)現(xiàn)捕捉兩個(gè)同時(shí)存在的圖像且接著將其合并在一起的能力。相機(jī)215a至215n可耦接至圖像處理器220以將所捕捉的圖像發(fā)送至裝置處理器250。

圖像處理器220可經(jīng)配置以對(duì)包括目標(biāo)圖像的N個(gè)部分的所接收的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行各種處理操作以便輸出高品質(zhì)拼接圖像，如將在下文更詳細(xì)地描述。圖像處理器220可為通用處理單元或?qū)ｉT設(shè)計(jì)用于成像應(yīng)用的處理器。圖像處理操作的實(shí)例包含裁剪、按比例縮放(例如到不同分辨率)、圖像拼接、圖像格式轉(zhuǎn)換、色彩內(nèi)插、色彩處理、圖像濾波(例如空間圖像濾波)、透鏡偽影或疵點(diǎn)校正等。在一些實(shí)施例中，圖像處理器220可包含多個(gè)處理器。某些實(shí)施例可具有專用于每一圖像傳感器的處理器。圖像處理器220可為一或多個(gè)專用圖像信號(hào)處理器(ISP)或處理器的軟件實(shí)施方案。

如所展示，圖像處理器220連接至存儲(chǔ)器230及工作存儲(chǔ)器205。在所說明的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器230存儲(chǔ)捕捉控制模塊235、圖像拼接模塊240及操作系統(tǒng)245。這些模塊包括配置裝置處理器250的圖像處理器220以執(zhí)行各種圖像處理及裝置管理任務(wù)的指令。工作存儲(chǔ)器205可由圖像處理器220用以存儲(chǔ)存儲(chǔ)器230的模塊中所含有的處理器指令的工作組。或者，工作存儲(chǔ)器205也可由圖像處理器220用以存儲(chǔ)在裝置200的操作期間所創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

如上所提及，圖像處理器220由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的若干模塊來配置。捕捉控制模塊235可包括配置圖像處理器220以調(diào)整相機(jī)215a至215n的聚焦位置的指令。控制模塊235可進(jìn)一步包括控制裝置200的總體圖像捕捉功能的指令。舉例來說，捕捉控制模塊235可包含調(diào)用子例程以配置圖像處理器220來使用相機(jī)215a至215n捕捉目標(biāo)圖像場(chǎng)景的原始圖像數(shù)據(jù)的指令。捕捉控制模塊235可接著調(diào)用圖像拼接模塊240以對(duì)由相機(jī)215a至215n捕捉到的N個(gè)局部圖像執(zhí)行拼接技術(shù)，且將經(jīng)拼接及裁剪的目標(biāo)圖像輸出至成像處理器220。捕捉控制模塊235也可調(diào)用圖像拼接模塊240以對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行拼接操作，以便輸出待捕捉的場(chǎng)景的預(yù)覽圖像且按特定時(shí)間間隔或在原始圖像數(shù)據(jù)中的場(chǎng)景改變時(shí)更新預(yù)覽圖像。

圖像拼接模塊240可包含配置圖像處理器220以對(duì)所捕捉的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行拼接及裁剪技術(shù)的指令。舉例來說，N個(gè)傳感器215a至215n中的每一者可根據(jù)每一傳感器的視場(chǎng)來捕捉包含目標(biāo)圖像的一部分的局部圖像。所述視場(chǎng)可共享重疊區(qū)域，如上文及下文所描述。為了輸出單個(gè)目標(biāo)圖像，圖像拼接模塊240可對(duì)圖像處理器220進(jìn)行配置以組合多個(gè)N個(gè)局部圖像來產(chǎn)生高分辨率目標(biāo)圖像。目標(biāo)圖像的產(chǎn)生可通過已知圖像拼接技術(shù)而發(fā)生。美國(guó)專利申請(qǐng)案第11/623,050號(hào)中可發(fā)現(xiàn)圖像拼接的實(shí)例，該申請(qǐng)案以全文引用的方式并入本文中。

舉例來說，圖像拼接模塊240可包括用以將沿著N個(gè)局部圖像的邊緣的重疊區(qū)域進(jìn)行比較以得出匹配特征以便確定所述N個(gè)局部圖像相對(duì)于彼此的旋轉(zhuǎn)和對(duì)齊的指令。歸因于每一傳感器的視場(chǎng)的局部圖像及/或形狀的旋轉(zhuǎn)，組合的圖像可形成不規(guī)則形狀。因此，在將N個(gè)部分圖像對(duì)齊且組合之后，圖像拼接模塊240可調(diào)用子例程，所述子例程對(duì)圖像處理器220進(jìn)行配置以將組合的圖像裁剪至所要形狀及高寬比，例如4:3的矩形或1:1的正方形?？蓪⒔?jīng)裁剪的圖像發(fā)送至裝置處理器250，以用于在顯示器225上顯示，或用于保存在存儲(chǔ)裝置210中。

操作系統(tǒng)模塊245對(duì)圖像處理器220進(jìn)行配置以管理裝置200的工作存儲(chǔ)器205及處理資源。舉例來說，操作系統(tǒng)模塊245可包括用以管理硬件資源(例如相機(jī)215a至215n)的裝置驅(qū)動(dòng)器。因此，在一些實(shí)施例中，上文所論述的圖像處理模塊中所含有的指令可不與這些硬件資源直接交互，而是通過位于操作系統(tǒng)組件270中的標(biāo)準(zhǔn)子例程或API交互。操作系統(tǒng)245內(nèi)的指令可接著與這些硬件組件直接交互。操作系統(tǒng)模塊245可進(jìn)一步對(duì)圖像處理器220進(jìn)行配置以與裝置處理器250共享信息。

裝置處理器250可經(jīng)配置以控制顯示器225來向用戶顯示所捕捉的圖像或所捕捉的圖像的預(yù)覽。顯示器225可在成像裝置200外部或可為成像裝置200的部分。顯示器225還可經(jīng)配置以提供顯示預(yù)覽圖像以供在捕捉圖像之前使用的視圖查找器，或可經(jīng)配置以顯示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中或最近由用戶捕捉到的所捕捉圖像。顯示器225可包含LCD或LED屏幕，且可實(shí)施觸敏式技術(shù)。

裝置處理器250可將數(shù)據(jù)寫入至存儲(chǔ)模塊210，例如表示所捕捉圖像的數(shù)據(jù)。雖然存儲(chǔ)模塊210以圖形方式表示為傳統(tǒng)磁盤裝置，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可將存儲(chǔ)模塊210配置為任何存儲(chǔ)媒體裝置。舉例來說，存儲(chǔ)模塊210可包含磁盤驅(qū)動(dòng)器，例如，軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器或磁光盤驅(qū)動(dòng)器，或固態(tài)存儲(chǔ)器，例如閃存、RAM、ROM及/或EEPROM。存儲(chǔ)模塊210也可包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元，且存儲(chǔ)器單元中的任一者可經(jīng)配置以處于圖像捕捉裝置200內(nèi)，或可在圖像捕捉裝置200的外部。舉例來說，存儲(chǔ)模塊210可包括含有存儲(chǔ)在圖像捕捉裝置200內(nèi)的系統(tǒng)程序指令的ROM存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)模塊210還可包括經(jīng)配置以存儲(chǔ)所捕捉圖像的存儲(chǔ)卡或高速存儲(chǔ)器，其可從相機(jī)移除。

盡管圖2描繪具有單獨(dú)組件以包括處理器、成像傳感器及存儲(chǔ)器的裝置，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這些單獨(dú)組件可通過多種方式組合以實(shí)現(xiàn)特定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。舉例來說，在替代實(shí)施例中，存儲(chǔ)器組件可與處理器組件組合以節(jié)省成本且改進(jìn)性能。在一些實(shí)施例中，裝置可包括可執(zhí)行參考裝置處理器250及圖像處理器220所描述的功能的單個(gè)處理器。

另外，盡管圖2說明兩個(gè)存儲(chǔ)器組件(包括包含若干模塊的存儲(chǔ)器組件230以及包含工作存儲(chǔ)器的單獨(dú)存儲(chǔ)器205)，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到利用不同存儲(chǔ)器架構(gòu)的若干實(shí)施例。舉例來說，一種設(shè)計(jì)可利用ROM或靜態(tài)RAM存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)實(shí)施存儲(chǔ)器230中所含有的模塊的處理器指令。處理器指令可加載到RAM中以便于由圖像處理器220執(zhí)行。舉例來說，工作存儲(chǔ)器205可包含RAM存儲(chǔ)器，其具有在由圖像處理器220執(zhí)行之前被加載到工作存儲(chǔ)器205中的指令。

III.無視差及傾斜偽影的折疊光學(xué)陣列相機(jī)的概述

圖3A及3B說明因根據(jù)下文所界定的預(yù)先確定的空間關(guān)系來布置各種組件而無視差及傾斜偽影的陣列相機(jī)的實(shí)施例。如通過圖3A及3B所說明，可基于預(yù)先界定的空間關(guān)系配置兩個(gè)鏡面表面330、335及兩個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器311A、311B以避免導(dǎo)致所捕捉圖像中的視差及傾斜偽影。所述陣列的傳感器及其對(duì)應(yīng)的透鏡稱為“相機(jī)”，且陣列中的所有相機(jī)的聯(lián)動(dòng)稱為“虛擬相機(jī)”。雖未說明，但每一相機(jī)可具有如上文所描述的次級(jí)光重新引導(dǎo)表面，以便將光重新引導(dǎo)朝向未定位在所說明的相對(duì)于相機(jī)的光軸而成的角度處的傳感器。舉例來說，在一些實(shí)施例中，所有傳感器可定位在公共平面中。在所說明的實(shí)施例中，虛擬相機(jī)320包括虛擬傳感器321及與所述虛擬傳感器相關(guān)聯(lián)的虛擬透鏡322。如應(yīng)理解，虛擬相機(jī)320經(jīng)描繪以展示對(duì)應(yīng)于通過拼接實(shí)體傳感器311A、311B所捕捉的圖像而產(chǎn)生的整個(gè)陣列300的合成孔徑(視場(chǎng)340)的虛擬傳感器321及虛擬透鏡322，且所述虛擬相機(jī)并非實(shí)體地存在于所述陣列的實(shí)際建構(gòu)中。

每一相機(jī)310A、310B對(duì)著中央鏡棱鏡350的頂點(diǎn)A，每一相機(jī)310A、310B的光軸315A、315B穿過頂點(diǎn)A。與相機(jī)310A、310B中的每一者相關(guān)聯(lián)的透鏡312A、312B的透鏡中心處于與所述頂點(diǎn)距離相同之處，且每一相機(jī)310A、310B看到虛擬相機(jī)320的視場(chǎng)340的一半。每一相機(jī)310A、310B的光軸315A、315B相對(duì)于縱軸325的角度可為由其對(duì)應(yīng)的鏡面330、335所形成的平面相對(duì)于縱軸325的角度的兩倍。在所說明的實(shí)施例中，縱軸325指示陣列300的垂直對(duì)稱軸，且還是所述虛擬光軸(例如，由虛擬傳感器321及虛擬透鏡322所表示的虛擬相機(jī)320的光軸)。

如所說明，由鏡面表面330、335形成的平面相交在沿著所述陣列的虛擬光軸325的一公共點(diǎn)處，所述公共點(diǎn)稱為頂點(diǎn)且在圖中標(biāo)記為A。相機(jī)310A、310B可經(jīng)定位以使得每一相機(jī)的光軸315A、315B與頂點(diǎn)A相交。此外，每一相機(jī)310A、310B可經(jīng)定位以使得形成于相機(jī)的光軸315A、315B與虛擬光軸325之間的角(標(biāo)記為角2α)是形成于對(duì)應(yīng)的鏡面表面330、335與虛擬光軸325之間的角(標(biāo)記為角α)的兩倍。然而，對(duì)于陣列中的所有相機(jī)，這些角并不用必須相同。對(duì)于陣列中的所有相機(jī)，頂點(diǎn)A與投影中心313B(位于對(duì)應(yīng)于傳感器311B的透鏡312B內(nèi))之間的距離D可相同或基本上相同。陣列的所有相機(jī)310A、310B以虛擬方式合并成(解讀為“充當(dāng)”)一個(gè)單個(gè)的虛擬相機(jī)320，其沿著陣列300的虛擬光軸325向上看。以此方式，每一個(gè)別相機(jī)/透鏡/鏡面組合僅表示總陣列300的子孔徑。虛擬相機(jī)320具有由所有個(gè)別孔徑光線的總和組成的合成孔徑。

圖3C說明上述針對(duì)陣列300中的一個(gè)相機(jī)310B的設(shè)計(jì)約束的實(shí)例。通過對(duì)來自陣列300中的所有相機(jī)310A、310B的圖像進(jìn)行拼接所形成的虛擬相機(jī)320的視場(chǎng)340可基于所述系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)的優(yōu)化。然而，可基于假設(shè)無限小(點(diǎn)大)的個(gè)別相機(jī)310B來獲得粗略的估計(jì)值。虛擬相機(jī)320最大的可能的視場(chǎng)(FOV)與圖3C中的角相關(guān)，其中：

FOV＝2β

β＝90-α

FOV＝180-2α

虛擬相機(jī)320“看到”的超出角度β的光線可被真實(shí)相機(jī)310B的物理結(jié)構(gòu)阻擋。在陣列相機(jī)的一些實(shí)施例中，F(xiàn)OV可能更小。

另外，在一些實(shí)施例中，所述陣列相機(jī)合乎需要地較薄(例如，高度為4mm或更小)，這將角α限制至小于45°且大于某一值。其它實(shí)務(wù)要求可能使α>30°。在各種實(shí)施例中，焦距及角α并不對(duì)于所有相機(jī)都必須相同。

圖4說明設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)例及針對(duì)入射在對(duì)應(yīng)于一個(gè)傳感器311B的鏡面335及圖3A至3C的陣列相機(jī)300的鏡面335上的各種角度的光的實(shí)例光線軌跡，其可得到FOV＝60°(大約)。然而，這是實(shí)例而非限制，且實(shí)際上可能有更寬的角度。假設(shè)一理想透鏡312B(其具有針對(duì)真實(shí)透鏡所預(yù)期的類似結(jié)果)，相機(jī)310B的焦距大約為5mm，孔徑為2.5mm，從A至透鏡312B投影中心313B的距離大約為10.9mm，A從基座400起算的高度H大約為4mm(盡管所述高度H可基于所述陣列的整體厚度或高度而變化)，透鏡投影中心313B從基座400起算的高度大約為2mm，且α＝40°?？梢揽坑?jì)算相關(guān)光照確定FOV＝60°，且可利用鏡面335大小及從透鏡投影中心313B至鏡面335的距離對(duì)其進(jìn)行限制。大約4mm的鏡面高度H限制可能因?yàn)殛嚵邢鄼C(jī)的外觀尺寸局限性而無法提高，而至鏡面335的距離可減小，但代價(jià)是實(shí)體相機(jī)阻擋一些光線。如所說明，比起將傳感器311B常規(guī)地定位為以光軸315B為中心的情況，可將傳感器311B定位為偏離光軸315B中心，以便搜集來自所述鏡面所提供的視場(chǎng)更多部分的光。在其它實(shí)施例中，傳感器可定位在不同位置且相對(duì)于所述光軸成不同角度，且次級(jí)光重定向表面可經(jīng)包括以將光重新引導(dǎo)至傳感器中。舉例來說，可將中央鏡角錐的基座400定位在襯底上(或插入其中)，且可將傳感器311B(及陣列300中的所有其它傳感器)定位在襯底上(或插入其中)。

IV.棱鏡陣列相機(jī)的概述

圖5A至5C說明用于棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡的實(shí)施例。圖5A說明棱鏡700的剖示側(cè)視圖，其具有經(jīng)定位正交于陣列相機(jī)垂直對(duì)稱軸750(也稱為虛擬相機(jī)V的虛擬光軸)的頂部表面710(也稱為第一表面)，相對(duì)于垂直對(duì)稱軸750成角α定位的棱鏡700的下部?jī)?nèi)表面720(也稱為第二表面)，及經(jīng)定位正交于頂部表面710的下部外表面730(也稱為第三表面)。第一表面710可經(jīng)定位以使得表示目標(biāo)圖像場(chǎng)景的至少一部分的光通過第一表面710進(jìn)入棱鏡700。第二表面720可經(jīng)定位相對(duì)于虛擬光軸750成角度2，以便將從第一表面710接收的光朝向第三表面730重新引導(dǎo)，其中角度2具有角度值α。第三表面730可朝向?qū)?yīng)的相機(jī)C，使得穿過棱鏡700的光離開第三表面730且進(jìn)入相機(jī)C。

V表示虛擬相機(jī)，是基于成像系統(tǒng)的折疊光學(xué)系統(tǒng)的相機(jī)C的影像。A表示棱鏡700的沿著垂直對(duì)稱軸750定位的“頂點(diǎn)”，所述垂直對(duì)稱軸也是虛擬相機(jī)V的光軸。C表示位于棱鏡700的外部沿著相機(jī)光軸745的任何地方的相機(jī)，其中相機(jī)光軸745經(jīng)定位相對(duì)于棱鏡700的第二表面720成角度α且相對(duì)于虛擬光軸750成角度1，其中角度1具有角度值2α。雖然出于簡(jiǎn)單及清晰的目的而繪示為一點(diǎn)，但相機(jī)C可包括多個(gè)組件，例如，如圖1A中所說明的透鏡組合件130、次級(jí)光重新引導(dǎo)表面135及傳感器125。在一些實(shí)例中，棱鏡700可用作圖1B中所說明的折射棱鏡141、146。

在一些實(shí)施例中，具有折射率n＝2的材料可用于棱鏡700。在其它實(shí)施例中，具有折射率n≥1.5的材料可用于棱鏡700。舉例來說，高指數(shù)玻璃可為用于建構(gòu)棱鏡700的合適材料。所述棱鏡可由所述合適的材料刻制、切割或模制而成。在一些實(shí)施例中，棱鏡700的第二表面720可鍍有反射材料(例如鋁金屬或另一金屬)來增強(qiáng)所述表面的反射特性。

在一些實(shí)例中，當(dāng)n＝2時(shí)，角度α＝30°。歸因于具有折射率n＝2的材料的全內(nèi)反射特性，通過右側(cè)表面730進(jìn)入所述棱鏡的以大于α＝30°的角度到達(dá)頂部表面710的任何光線將從頂部表面710反射回至所述棱鏡。來自所述相機(jī)的略微高于表示相機(jī)光軸的虛線的光線以比全內(nèi)反射的角度大的角度到達(dá)表面710且不再出來(如利用實(shí)例光線735所說明)。因此，相機(jī)看不到棱鏡的左上角A上方的事物。沒有來自圖像場(chǎng)景的光從所述位置/方向進(jìn)入所述相機(jī)孔徑。雖然在本文提供的實(shí)例中可能將光線說明及論述為“來自”所述相機(jī)以說明所述相機(jī)的視場(chǎng)，但應(yīng)了解，所述光線實(shí)際上可能產(chǎn)生于目標(biāo)圖像場(chǎng)景中且在進(jìn)入相機(jī)C之前穿過所述棱鏡。

大體上水平的光線(如利用實(shí)例光線740所說明)以全內(nèi)反射角度2α＝60°到達(dá)第二表面720，且水平地離開所述棱鏡。在其上方的從C出來的其它光線以不同角度(直至垂直)離開所述棱鏡。因此，這個(gè)相機(jī)覆蓋大約90°的FOV，且此類相機(jī)的陣列將覆蓋大約180°的FOV。

圖5B說明單獨(dú)地展示的棱鏡700的透視圖及例如可用于四相機(jī)棱鏡陣列相機(jī)中的四個(gè)棱鏡的組合件780的透視圖。所說明的配置提供為棱鏡組合件的實(shí)例，且在其它實(shí)施例中，可在所述組合件中使用兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)棱鏡700。如所展示，每一個(gè)別棱鏡的頂點(diǎn)A可經(jīng)定位大體上鄰近于每一其它棱鏡的頂點(diǎn)，且頂部表面710可為共面。每一棱鏡700的第三表面730形成組合件780的外部側(cè)面，使得在所說明的實(shí)例中具有四個(gè)棱鏡，通過頂部表面710進(jìn)入組合件780的光在四個(gè)方向上被重新引導(dǎo)朝外穿過第三表面730。雖然組合件780看起來是實(shí)心的，但所述棱鏡的放置成一角度的第二表面720在棱鏡組合件780中形成空的角錐形凹部，該凹部的一個(gè)部分被繪示為與棱鏡700相關(guān)聯(lián)的負(fù)空間760。在各種實(shí)施例中，所述凹部可為空的或(例如)利用反射背襯或反射固體填實(shí)。如本文所使用，“反射背襯”可指代一或多種材料，包括作為背襯或涂層應(yīng)用于棱鏡的表面的反射材料。舉例來說，通過將所述材料附著、噴涂、涂敷、經(jīng)真空沉積而沈積或以其他方式應(yīng)用于所述棱鏡，可在所述棱鏡的第二表面720上提供一薄層金屬、膜或其它反射材料，使得所述材料的反射側(cè)鄰近于第二表面720的外部側(cè)面(即，所述棱鏡的外部)。

圖5C說明使用棱鏡700的棱鏡陣列相機(jī)可能面臨的潛在問題。為說明所述問題，設(shè)想由BK7玻璃制成的棱鏡的實(shí)例。BK7玻璃的折射率n＝1.5致使α＝24°。一個(gè)潛在問題是，在許多情況下，一些光線(參看實(shí)例光線770)被棱鏡自身剪除，因此FOV限于約60°，如圖7C中所說明。這仍可產(chǎn)生具有約120°的FOV的陣列相機(jī)。另一潛在問題是，棱鏡具色散性，且因此由“通過”棱鏡700看到圖像場(chǎng)景的相機(jī)C所捕捉的圖像可能具有色像差。色像差可在視覺上呈現(xiàn)為彩色及/或模糊的偽影，例如歸因于色散而在色彩化方向上模糊。

圖6A至6C說明用于棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡的另一實(shí)施例，其解決圖5A至5C的相機(jī)的FOV限制及色像差問題。棱鏡800(也稱為光學(xué)元件)因其對(duì)稱性而可進(jìn)行反射及折射兩者，通過具有形成為等腰三角形的橫截面區(qū)域來彌補(bǔ)圖5A至5C的棱鏡的上述問題，其中第一表面810與第三表面830的長(zhǎng)度大體上相同。來自目標(biāo)圖像場(chǎng)景的至少一部分的光通過第一表面(所述光可在此處發(fā)生折射)進(jìn)入光學(xué)元件，經(jīng)重新引導(dǎo)離開第二表面而朝向第三表面，且通過第三表面離開光學(xué)元件以朝向相機(jī)C傳播。

形成于第一表面810與第二表面820之間的角α的角度值及形成于第二表面820與第三表面830之間的角的角度值大體上相同，且可等于90至α。形成于第二表面820與垂直對(duì)稱軸850(也是虛擬光軸)之間的角2的角度值可等于形成于第二表面820與相機(jī)光軸845之間的角α的角度值。因此，由第二表面820形成的平面將形成于虛擬光軸850與相機(jī)光軸845之間的角1平分，且角1具有角2的角度值兩倍的角度值。形成于第一表面810與第三表面830之間的角3具有角1的角度值兩倍的角度值。垂直對(duì)稱軸850及相機(jī)光軸845可在棱鏡800的頂點(diǎn)A處相交。在一些實(shí)例中，棱鏡800可用作圖1B中所說明的折射棱鏡141、146。

圖6A說明棱鏡800的剖示側(cè)視圖，其具有經(jīng)定位正交于陣列相機(jī)垂直對(duì)稱軸850的第一(或頂部)表面810，經(jīng)定位相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸成角度α的棱鏡800第二(或下部?jī)?nèi))表面820，及經(jīng)定位相對(duì)于第一表面810成角度2α的第三(或下部外)表面830。在一些實(shí)施例中，第二表面820可具備反射背襯，或可將反射材料定位成鄰近于第二表面820。第三表面830可經(jīng)定位朝向?qū)?yīng)的相機(jī)以將由棱鏡800接收的光的部分傳送至所述相機(jī)。所述相機(jī)(圖6A中未展示)可位于相機(jī)光軸845上在棱鏡800外部的任何地方。

根據(jù)上文所描述的無視差及傾斜設(shè)計(jì)的原理，相機(jī)光軸845相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸放置成角度2α且穿過所述棱鏡的頂點(diǎn)A。虛擬相機(jī)的投影中心可沿著垂直對(duì)稱軸850定位。雖然繪示為剖示側(cè)視圖，但應(yīng)了解，由第一表面、第二表面及第三表面中的每一者所形成的平面遵循用于減少或消除實(shí)施所述棱鏡的棱鏡陣列相機(jī)中所捕捉到的圖像中的視差及傾斜偽影的幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系。

此類棱鏡不具有色散，且因此并不引起色像差。圖6B說明穿過棱鏡800的實(shí)例光線835。圖6B中說明相機(jī)C及虛擬相機(jī)V。

如從虛擬相機(jī)V的角度所見，棱鏡800等效于具有平行頂部及底部表面的厚塊玻璃，其中歸因于棱鏡800的折疊光學(xué)系統(tǒng)，因此V是真實(shí)相機(jī)C的鏡像。因?yàn)榇┻^具有平行表面的玻璃板的光不存在色彩問題，所以棱鏡800也在所捕捉的圖像中體現(xiàn)無色像差。如所說明，來自C的水平光線835等效于來自虛擬相機(jī)V的光線840。如利用光線段841所展示的光線在平行于其從V進(jìn)入的方向(表示為光線段840)離開棱鏡。

此外，沒有剪除光線：只要光線進(jìn)入棱鏡，其也可離開。因此，相機(jī)的FOV得以保留。每一者具有FOV＝60°的相機(jī)陣列將覆蓋120°。如果V觸及所述板且α為全內(nèi)反射的角度，那么陣列相機(jī)的FOV有可能高達(dá)180°。

圖6C說明單獨(dú)地展示的棱鏡800的透視圖及例如可用于四相機(jī)棱鏡陣列相機(jī)中的四個(gè)棱鏡800的組合件880的透視圖。所說明的配置提供為棱鏡組合件的實(shí)例，且在其它實(shí)施例中，可在所述組合件中使用兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)棱鏡。如所展示，每一個(gè)別棱鏡800的頂點(diǎn)A可經(jīng)定位大體上鄰近于每一其它棱鏡的頂點(diǎn)，且所述頂部(第一)表面可共面。每一棱鏡800的第三表面830形成組合件880的外部側(cè)面，使得在所說明的實(shí)例中具有四個(gè)棱鏡，通過頂部表面810進(jìn)入組合件880的光在四個(gè)方向上被重新引導(dǎo)朝外穿過第三表面830。雖然組合件880看起來是實(shí)心的，但所述棱鏡的放置成一角度的下部?jī)?nèi)(第二)表面820在棱鏡組合件880中形成空的角錐形凹部，該凹部的一部分被繪示為與棱鏡800相關(guān)聯(lián)的負(fù)空間860。在各種實(shí)施例中，所述凹部可為空的或(例如)利用反射背襯或反射固體填實(shí)。

組合件880中的每一棱鏡可經(jīng)制造而具有根據(jù)上文所界定的幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系定位的小面以產(chǎn)生無視差及傾斜的圖像。下部外(第三)表面的角度可使組合件880看起來具有斜置側(cè)。

圖7A至7C說明用于具有平凹面透鏡940(也稱為負(fù)透鏡)的棱鏡陣列相機(jī)的棱鏡900的另一實(shí)施例。將透鏡940并入上文相對(duì)于圖6A至6C所描述的等腰棱鏡設(shè)計(jì)中可進(jìn)一步增大相機(jī)的FOV。

圖7A說明棱鏡900的剖示側(cè)視圖，其具有經(jīng)定位正交于陣列相機(jī)垂直對(duì)稱軸950的第一表面910，經(jīng)定位相對(duì)于垂直對(duì)稱軸950成角度α的棱鏡900的第二表面920，經(jīng)定位相對(duì)于垂直對(duì)稱軸950成角度2α的相機(jī)光軸945，及經(jīng)定位相對(duì)于第一表面910成角度2α的第三表面930。第三表面930可朝向?qū)?yīng)的相機(jī)。所述相機(jī)(圖7A中未展示)可位于相機(jī)光軸945上在棱鏡900外部的任何地方。根據(jù)上文所描述的無視差及傾斜設(shè)計(jì)的原理，相機(jī)光軸945相對(duì)于所述垂直對(duì)稱軸放置成角度2α且穿過所述棱鏡的頂點(diǎn)A.虛擬相機(jī)的投影中心可沿著也穿過頂點(diǎn)A的垂直對(duì)稱軸950定位。在一些實(shí)例中，棱鏡900可用作圖1B中所說明的折射棱鏡141、146。

負(fù)透鏡940說明為形成于第三表面930中。在各種實(shí)施例中，負(fù)透鏡940可從棱鏡900刻制或切割或可利用棱鏡900模制或以其他方式形成。在其它實(shí)施例中，第三表面可為平面的，且所述負(fù)透鏡可(例如)利用粘合劑耦接至所述表面。刻制成棱鏡900的透鏡可能更適合與薄外觀尺寸的陣列相機(jī)一起使用。

這種透鏡940應(yīng)視作總體光學(xué)設(shè)計(jì)的部分且與將用于使相機(jī)聚焦的透鏡組合件一起優(yōu)化。此類透鏡940通過將朝向相機(jī)傳播的光線擴(kuò)散開來而增大FOV。在一個(gè)實(shí)例中，所述透鏡表面可為以投影中心為中心的球面的部分。所有光線垂直進(jìn)入且不發(fā)生折射。即使當(dāng)光線在玻璃內(nèi)部占有一小角度時(shí)，當(dāng)所述光線通過透鏡940的平坦表面離開時(shí)，所述角度也會(huì)增大。當(dāng)所述光線的角度接近全內(nèi)反射時(shí)，所述出射角顯著地增大。

圖7B說明單獨(dú)地展示的棱鏡900的透視圖及例如可用于四相機(jī)棱鏡陣列相機(jī)中的四個(gè)棱鏡900的組合件980的透視圖。所說明的配置提供為棱鏡組合件的實(shí)例，且在其它實(shí)施例中，可在所述組合件中使用兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)棱鏡。如所展示，每一個(gè)別棱鏡的頂點(diǎn)A可經(jīng)定位大體上鄰近于每一其它棱鏡的頂點(diǎn)，且所述頂部(第一)表面910可共面。每一棱鏡900的第三表面930形成組合件980的外部側(cè)面，使得在所說明的實(shí)例中具有四個(gè)棱鏡，通過頂部表面910進(jìn)入組合件980的光在四個(gè)方向上被重新引導(dǎo)朝外穿過第三表面930。雖然組合件980看起來是實(shí)心的，但所述棱鏡的放置成一角度的下部?jī)?nèi)(第二)表面920在棱鏡組合件980中形成空的角錐形凹部，該凹部的一個(gè)部分被繪示為與棱鏡900相關(guān)聯(lián)的負(fù)空間960。在各種實(shí)施例中，所述凹部可為空的或(例如)利用第二表面920上的反射背襯或利用反射固體填實(shí)。第三表面930的角度可使組合件980看起來具有斜置側(cè)。第三表面930展示在側(cè)邊的負(fù)透鏡940。

圖7C從虛擬相機(jī)V的視角說明圖7A的概念的表示。圖7C展示光線935以角度90-α從虛擬相機(jī)V無彎曲地通過虛擬負(fù)透鏡970(對(duì)應(yīng)于負(fù)透鏡940的鏡像)進(jìn)入棱鏡900，且以全內(nèi)反射的角度到達(dá)第一表面910。此光線935通過第一表面910大約水平地離開棱鏡900。同時(shí)，來自所述虛擬相機(jī)的垂直光線(未說明，所述垂直光線將沿著垂直對(duì)稱軸950傳播)垂直地離開。因此，如果相機(jī)具有90-α度全FOV(其中α為全內(nèi)反射的角度)，那么所述相機(jī)將覆蓋所述玻璃外部全部90°的視場(chǎng)。此外，兩個(gè)或更多個(gè)此類相機(jī)將覆蓋180°的FOV。四個(gè)此類相機(jī)將覆蓋180°的FOV，且具有比兩個(gè)此類相機(jī)更寬的正交覆蓋范圍。

如所說明，為了減少相機(jī)C與對(duì)應(yīng)于額外棱鏡(例如，在組合件980中與棱鏡900一起布置的另一棱鏡)的相機(jī)所捕捉到的圖像之間的視差偽影，由第二表面920形成的平面將形成于虛擬光軸950與相機(jī)光軸945之間的角1平分，且角1具有角2的角度值的兩倍的角度值。形成于第一表面910與第三表面930之間的角3具有角1的角度值兩倍的角度值(2α)。組合件中的每一棱鏡及其對(duì)應(yīng)的相機(jī)可根據(jù)這些降低視差設(shè)計(jì)原理加以定形及/或布置。雖然在圖5A至7C中出于簡(jiǎn)單的目的而說明為點(diǎn)源，但應(yīng)了解，相機(jī)C可包括多種組件，例如以下各者中的一或多者：圖像傳感器，在離開棱鏡的第三表面的光入射在傳感器上之前向其提供次級(jí)重新引導(dǎo)的鏡面或折射元件，及定位在所述圖像傳感器與鏡面或折射元件之間的透鏡組合件。

在一些實(shí)例中，可基于無視差設(shè)計(jì)原理來建構(gòu)棱鏡陣列相機(jī)的上述實(shí)施例，所述設(shè)計(jì)原理將棱鏡的下部?jī)?nèi)表面定位在形成于對(duì)應(yīng)相機(jī)的投影中心與虛擬相機(jī)的虛擬投影中心之間的線上且與之正交，使得所述下部?jī)?nèi)表面所形成的平面將虛擬光軸與相機(jī)光軸之間形成的一角平分。在這些實(shí)例中，所述陣列相機(jī)可能擺脫或可能沒有擺脫傾斜偽影。在其他實(shí)例中，所述棱鏡陣列相機(jī)的上述實(shí)施例可基于圖3A到4的無視差及傾斜設(shè)計(jì)原理。這個(gè)設(shè)計(jì)比圖5A到7C的設(shè)計(jì)更具限制性，但其可消除傾斜及視差兩者。

V.實(shí)例圖像捕捉過程的概述

圖8說明折疊光學(xué)圖像捕捉過程1000的實(shí)施例。過程1000開始于框1005，其中提供多個(gè)成像傳感器組合件。這個(gè)步驟包括上文相對(duì)于先前圖式所論述的傳感器陣列配置中的任一者。如上文相對(duì)于圖1A及1B所論述，傳感器組合件可包括傳感器、透鏡系統(tǒng)及經(jīng)定位以將來自透鏡系統(tǒng)的光重新引導(dǎo)至傳感器上的反射表面。傳感器組合件或者可包括傳感器、透鏡系統(tǒng)及如上文所論述的折射棱鏡實(shí)例中的任一者。過程1000接著進(jìn)展至框1010，其中將至少一個(gè)折射表面安裝成接近于所述多個(gè)圖像傳感器。舉例來說，這個(gè)步驟可包含將中心棱鏡組合件安裝在傳感器陣列的中心，其中所述中心棱鏡組合件包含至少一個(gè)與陣列中的每一傳感器相關(guān)聯(lián)的表面。在一些實(shí)施例中可提供次級(jí)鏡面或棱鏡，例如，定位在每一傳感器與相關(guān)聯(lián)的透鏡組合件之間用以降低所述陣列的總高度的一個(gè)次級(jí)鏡面或棱鏡。

過程1000接著轉(zhuǎn)到框1015，其中使包含目標(biāo)場(chǎng)景的圖像的光折射通過至少一個(gè)折射表面朝向成像傳感器。舉例來說，可使所述光的一部分折射通過所述棱鏡組合件中的多個(gè)棱鏡中的每一者而朝向所述多個(gè)傳感器中的每一者中的對(duì)應(yīng)一者。這個(gè)步驟可進(jìn)一步包含將所述光傳送通過與每一傳感器相關(guān)聯(lián)的透鏡組合件，且還可包括使所述光反射離開第二表面到傳感器上，其中所述透鏡組合件定位在所述折射表面與所述反射表面之間?？?015可進(jìn)一步包含使用所述透鏡組合件及/或通過移動(dòng)反射或折射表面中的任一者來聚焦所述光。

過程1000可接著進(jìn)展到框1020，其中傳感器捕捉目標(biāo)圖像場(chǎng)景的多個(gè)圖像。舉例來說，每一傳感器可捕捉場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)于所述傳感器的視場(chǎng)的一部分的圖像。所述多個(gè)傳感器的視場(chǎng)一起至少覆蓋物空間中的所述目標(biāo)圖像。歸因于用于將來自圖像場(chǎng)景的光朝向傳感器重新引導(dǎo)的折射棱鏡的特性，總視場(chǎng)可相對(duì)于未實(shí)施此類折射棱鏡的系統(tǒng)而增大，同時(shí)保持低剖面。

過程1000接著可轉(zhuǎn)至框1025，其中執(zhí)行圖像拼接方法以從所述多個(gè)圖像生成單個(gè)圖像。在一些實(shí)施例中，圖2的圖像拼接模塊240可執(zhí)行此步驟。這可包含已知圖像拼接技術(shù)。此外，視場(chǎng)中的任何重疊區(qū)域可產(chǎn)生所述多個(gè)圖像中的重疊，其可用于在拼接過程中對(duì)齊圖像。舉例來說，框1025可進(jìn)一步包括識(shí)別鄰近圖像的重疊區(qū)域中的共同特征且使用所述共同特征來對(duì)齊圖像。在一些實(shí)施例中，歸因于所述折射棱鏡的表面之間的幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系，各種局部圖像之間在拼接之前可能不存在或基本上不存在視差或傾斜偽影。

接下來，過程1000轉(zhuǎn)至框1030，其中將經(jīng)拼接圖像裁剪為指定高寬比，例如4:3或1:1。最后,過程在框1035處存儲(chǔ)經(jīng)裁剪圖像之后結(jié)束。舉例來說，圖像可存儲(chǔ)在圖2的存儲(chǔ)裝置210中，或可存儲(chǔ)在圖2的工作存儲(chǔ)器205中以供作為目標(biāo)場(chǎng)景的預(yù)覽圖像而顯示。

VI.實(shí)施系統(tǒng)及術(shù)語

本文所揭示的實(shí)施方案提供用于無視差及傾斜偽影的多個(gè)傳感器陣列相機(jī)的系統(tǒng)、方法及設(shè)備。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這些實(shí)施例可實(shí)施于硬件、軟件、固件或其任何組合中。

在一些實(shí)施例中，可在無線通信裝置中利用上文所論述的電路、過程及系統(tǒng)。無線通信裝置可為一種用于以無線方式與其它電子裝置通信的電子裝置。無線通信裝置的實(shí)例包含蜂窩電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電子閱讀器、游戲系統(tǒng)、音樂播放器、上網(wǎng)本、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)裝置等。

無線通信裝置可包括：一或多個(gè)圖像傳感器；兩個(gè)或更多個(gè)圖像信號(hào)處理器；包括用于實(shí)施上文所論述的過程的指令或模塊的存儲(chǔ)器。裝置也可具有數(shù)據(jù)、從存儲(chǔ)器加載指令及/或數(shù)據(jù)的處理器、一或多個(gè)通信接口、一或多個(gè)輸入裝置、一或多個(gè)輸出裝置(例如，顯示裝置)及電源/接口。無線通信裝置可另外包括發(fā)射器及接收器。發(fā)射器及接收器可共同稱作收發(fā)器。收發(fā)器可耦接至一或多個(gè)天線以供發(fā)射及/或接收無線信號(hào)。

無線通信裝置可以無線方式連接至另一電子裝置(例如，基站)。無線通信裝置或者可被稱作移動(dòng)裝置、移動(dòng)臺(tái)、訂戶臺(tái)、用戶設(shè)備(UE)、遠(yuǎn)程站、接入終端、移動(dòng)終端、終端、用戶終端、訂戶單元等。無線通信裝置的實(shí)例包括膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話、智能電話、無線調(diào)制解調(diào)器、電子書閱讀器、平板裝置、游戲系統(tǒng)等。無線通信裝置可根據(jù)例如第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)等一或多個(gè)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)來操作。因此，通用術(shù)語“無線通信裝置”可包括根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的不同命名法來描述的無線通信裝置(例如，接入終端、用戶設(shè)備(UE)、遠(yuǎn)程終端等)。

可將本文中所描述的功能作為一或多個(gè)指令存儲(chǔ)在處理器可讀或計(jì)算機(jī)可讀媒體上。術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀媒體”是指可由計(jì)算機(jī)或處理器存取的任何可用媒體。借助于實(shí)例而非限制，此類媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、閃存、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或任何其它可用于存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的媒體。如本文中所使用，磁盤及光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤及光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤利用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。應(yīng)注意，計(jì)算機(jī)可讀媒體可為有形的及非暫時(shí)性的。術(shù)語“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”是指與可由計(jì)算裝置或處理器執(zhí)行、處理或計(jì)算的代碼或指令(例如，“程序”)組合的計(jì)算裝置或處理器。如本文中所使用，術(shù)語“代碼”可指可由計(jì)算裝置或處理器執(zhí)行的軟件、指令、代碼或數(shù)據(jù)。

本文所揭示的方法包含用于實(shí)現(xiàn)所描述的方法的一或多個(gè)步驟或動(dòng)作。在不脫離權(quán)利要求書的范圍的情況下，所述方法步驟及/或動(dòng)作可彼此互換。換句話說，除非正在描述的方法的適當(dāng)操作需要步驟或動(dòng)作的特定次序，否則在不脫離權(quán)利要求書的范圍的情況下可修改特定步驟及/或動(dòng)作的次序及/或使用。

應(yīng)注意，如本文中所使用，術(shù)語“耦接”或詞語耦接的其它變體可指示間接連接或者直接連接。舉例來說，如果第一組件“耦接”至第二組件，那么第一組件可能間接連接至第二組件或者直接連接至第二組件。如本文所使用，術(shù)語“多個(gè)”指示兩個(gè)或更多個(gè)。舉例來說，多個(gè)組件指示兩個(gè)或更多個(gè)組件。

術(shù)語“確定”涵蓋廣泛多種動(dòng)作，且因此“確定”可包括計(jì)算、運(yùn)算、處理、推導(dǎo)、研究、查找(例如，在表、數(shù)據(jù)庫或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找)、確認(rèn)等等。此外，“確定”可包括接收(例如，接收信息)、接入(例如，接入存儲(chǔ)器中的資料)等等。此外，“確定”可包括解決、選擇、挑選、建立等等。

除非以其它方式明確指定，否則短語“基于”并不意味著“僅基于”。換句話說，短語“基于”描述“僅基于”與“至少基于”兩者。

在前文描述中，給出特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)實(shí)例的透徹理解。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將理解，可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述實(shí)例。舉例來說，可在框圖中展示電組件/裝置，以免在不必要的細(xì)節(jié)上混淆所述實(shí)例。在其它情況下，可詳細(xì)展示此類組件、其它結(jié)構(gòu)及技術(shù)以進(jìn)一步解釋實(shí)例。

出于參考目的及為了輔助定位各個(gè)章節(jié)，本文中包括一些標(biāo)題。這些標(biāo)題不欲限制關(guān)于其描述的概念的范圍。此類概念可在整個(gè)說明書中都具有適用性。

還應(yīng)注意，可將所述實(shí)例描述為過程，這個(gè)過程被描繪為流程表、流程圖、有限狀態(tài)圖、結(jié)構(gòu)圖或框圖。雖然流程圖可將操作描述為依序過程，但是許多操作可同時(shí)或并行執(zhí)行，并且所述過程可重復(fù)。此外，可重新布置操作的次序。當(dāng)過程的操作完成時(shí)，所述過程終止。過程可對(duì)應(yīng)于方法、函數(shù)、進(jìn)程、子例程、子程序等。當(dāng)過程對(duì)應(yīng)于軟件函數(shù)時(shí)，過程的終止對(duì)應(yīng)于函數(shù)返回至調(diào)用函數(shù)或主函數(shù)。

提供對(duì)所揭示實(shí)施方案的先前描述以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠進(jìn)行或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于明白對(duì)這些實(shí)施方案的各種修改，且本文中所定義的通用原理可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下應(yīng)用于其它實(shí)施方案。因此，本發(fā)明并不希望限于本文中所展示的實(shí)施方案，而應(yīng)符合與本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最廣泛范圍。