CN101124814B

CN101124814B - 用于捕捉图像的便携式电子设备

Info

Publication number: CN101124814B
Application number: CN2005800484935A
Authority: CN
Inventors: P·斯莱登
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: CN101124814A; ATE477672T1; JP2008530934A; JP4468995B2; US7969503B2; WO2006087599A1; DE602005022932D1; EP1832107A1; US20080273112A1; EP1832107B1

Abstract

一种具有机身的便携式电子设备，该设备包括：照相机装置，用于从相对于所述设备的机身的多个方向捕捉图像；发光单元；以及反射器，其至少一部分可关于发光单元移动以改变从所述发光单元所反射的光的方向。

Description

用于捕捉图像的便携式电子设备

技术领域

本发明的实施方式涉及用于捕捉图像的便携式电子设备。特别地，它们涉及在相对于设备的机身的多个方向上捕捉图像的便携式电子设备。

背景技术

照相机通过记录从物体进入其光圈的光来捕捉图像。为了提高低照度条件下图像的质量，许多照相机使用了电子闪光。设置电子闪光，从而当捕捉图像时，从捕捉图像的方向上发射光猝发(burst)，提高了图像的质量。

在一些更近的设备中，使用了可移动照相机单元。照相机单元可沿轴旋转，使得用户能够从相对于设备机身的多个方向捕捉到图像。在移动电话中，可旋转照相机相当受欢迎，因为在视频呼叫期间，它们使得照相机直对着移动电话的用户，并且它们使得用户能够平时从远离他的方向捕捉图像。

包括这样的可旋转照相机光圈的便携式电子设备也可包括发光单元以便当在低照度条件下在捕捉图像时提高进入光圈的光的水平。发光单元通常是固定在电话机壳内的某个位置的白色LED。如果用户旋转照相机以捕捉不同方向上的图像，则由发光单元所发射光的方向可能不再与捕捉图像的方向对应。因此当捕捉此类图像时，他因此可能无法使用发光单元。

可选地，用户可决定旋转设备的整个机身以从不同的方向捕捉图像。然而，接着用户可能无法看见显示器。

闪光电路用于驱动电子闪光。鉴于闪光管所需的高电流和电压，先前的提议已将整个闪光电路置入到可移动闪光单元中，以避免使用滑动触点。然而，由于闪光电路的一些组件(例如主电容器)的大小，这导致很大的可移动闪光单元。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种具有机身的便携式电子设备，该设备包括：照相机设置，用于以相对于所述设备的机身的多个方向捕捉图像；发光单元；以及反射器，其至少一部分可关于发光单元移动以改变来自所述发光单元的光的方向；电压源，用于提供操作所述发光单元的电压；以及连接器，用于将所述电压源电连接到所述反射器，从而向所述反射器施加电压以操作所述发光单元，其中所述连接器和反射器之间的连接点根据所述反射器关于发光单元的移动而改变。

照相机设置可包括具有光圈的照相机，该光圈可相对于机身移动以改变捕捉图像的方向。照相机光圈可由用户来移动。照相机光圈可通过旋转来移动。

反射器可由用户来移动。反射器可通过绕发光单元的旋转来移动。照相机光圈和反射器可通过绕基本上平行的轴旋转来移动。照相机光圈和反射器可通过基本上绕相同的轴旋转来移动。

设备可另外包括耦合装置，在反射器和照相机设置之间作用并且被设置成照相机光圈的移动造成反射器的移动。可将耦合装置设置成为照相机光圈提供至少两个位置，在该位置处，在捕捉图像的方向和在使用中由反射器所反射的光的方向之间存在基本上的对齐。

照相机设置可用于在第一方向和基本上与第一方向相反的第二方向上捕捉图像。反射器可具有弧形的表面。反射器可以是抛物面。发光单元可具有拉长的部分并且反射器可绕拉长的部分移动。

发光单元可固定地位于机身内。设备可另外包括固定地位于设备机身内用于操作发光单元的驱动电路。

发光单元可包括氙管。氙可通过针对反射器的电压的应用而可至少部分地电离。

反射器可包括设置成相对移动的两个协作的独立反射部分。反射器的第一部分可关于发光单元旋转而反射器的第二部分可相对于设备的机身固定。反射器的第二固定部分和电压源之间的电连接可具有在反射器的第二固定部分的固定连接点。

根据本发明的第二方面，提供一种方法，包括：关于发光单元移动反射器的至少一部分以改变来自发光单元的光的方向以及改变连接器和反射器之间的连接点，其中连接器电连接反射器和电压源，并且电压源可操作于向反射器施加电压以操作发光单元；以及利用使用来自发光单元的定向光的照相机设置来捕获图像。

照相机设置可以被调整成改变捕捉图像的方向，以与由反射器所定向的光的方向对应。

根据本发明的第三方面，提供一种照相机发光设置，包括：发光单元；以及反射器，具有第一部分和第二部分，第一部分可相对于第二部分和发光单元移动，其中当第一部分处于第一位置中时，提供反射器内的第一间隙，所述发光单元通过所述第一间隙提供照明，并且当第一部分处于第二位置中时，第一间隙被遮蔽并且提供第二间隙，所述发光单元通过所述第二间隙提供照明。

根据本发明的第四方面，提供一种方法，包括：将反射器的第一部分从第一位置移动到第二位置，该移动相对于发光单元和反射器的第二部分，其中当第一部分处于第一位置中时，提供反射器内的第一间隙，所述发光单元通过所述第一间隙提供照明，并且当第一部分处于第二位置中时，第一间隙被遮蔽并且提供第二间隙，所述发光单元通过所述第二间隙提供照明；以及利用使用来自所述发光单元的照明的照相机设置来捕获图像。

附图说明

为了更好的理解本发明，现在将仅通过示例来参考附图，其中：

图1示出闪光单元的侧视图；

图2示出闪光单元的透视图；

图3示出包括连接轨的闪光单元；

图4示出包括旋转闪光单元的第一便携式无线电话；

图5示出包括旋转闪光单元的第二便携式无线电话；

图6示出包括旋转闪光单元的第三便携式无线电话；

图7示出具有两部分反射器的闪光单元的侧视图；以及

图8示出具有两部分反射器的另外闪光单元的侧视图。

具体实施方式

附图示出具有机身42的便携式电子设备100/200/300，该设备100/200/300包括：照相机装置32，用于在相对于设备100/200/300的机身42的多个方向上捕捉图像；发光单元14；以及反射器12，其至少一部分可关于发光单元14旋转以改变从发光单元14反射的光的方向。

图1和图2示出在设备100/200/300中使用的闪光单元10。闪光单元10包括抛物面反射器12、发光单元14、电子连接器16和电子连接器22。发光单元14通常是氙管。氙管14用于当捕捉图像时生成具有高亮度的短闪光，以允许用户来捕捉更好的图像质量。为了将由单元14生成的光定向于物体，使用反射器12。

为了使用氙管14生成光，必须电离在管中的氙气混合物。通过靠近管14处来施加很高电压(例如几千伏)但低电流的触发脉冲来获得电离。当氙气已经被电离时，电流接着可流经连接器22之间的管14，造成氙生成光。用于在氙管14中电离氙的电压通常称为“触发电压”。

在图1和图2中，触发电压被施加到反射器12，反射器12是金属的或金属化的。使用电连接器16来施加电压。因此在这种情况下，反射器也用作“触发板(trigger plate)”。流经连接器22之间的氙管14的电流远高于由触发板所携带的电流。

在图1和图2所示的实施方式中，发光单元14是拉长的、圆柱状氙管。反射器12是拉长的、弧形的并且绕着管14，留出间隙44。光在所有方向上离开管14，但不是直接通过反射器12中的间隙44的任何光将向间隙44反射。管14和反射器12以这样的一种方式定位：即光以大箭头20的总体方向射出。

管14和反射器12的几何结构，例如管14和反射器12的相对位置，反射器12的曲率和间隙44的大小可用于设置从间隙44所发射的光束的配置。例如，反射器12中的更大间隙44将导致从间隙44发射更宽的光束。闪光单元10可包括透镜48 以在光从间隙44发射之后对其进行定向。

反射器12可沿箭头18的方向关于氙管14旋转以改变相对于管14的方向20。如果闪光单元包括透镜48，则透镜也随同反射器12旋转。

在图1和图2中，可以看出反射器12可绕至少180度进行旋转。因此通过旋转反射器12，用户可引导其中他选择的光而无须旋转整个闪光单元10。

当反射器12旋转时，连接器16的位置保持固定。因此反射器12相对于连接器16旋转并且连接器16和反射器12之间的连接52的点随着反射器12移动而改变，但当反射器移动时，将触发电压施加到反射器12的能力得到保持。

需要反射器12和闪光电路80之间的连接以携带很高电压(触发电压)但很低电流。作为这样的结果，例如在图1和图2中示出的滑动片连接器16是适当的。

连接到反射器12的电子连接器16和连接到氙管14的电极22都连接到设备100/200/300内的闪光电路80(参见图4到图6)。闪光电路80用于生成施加到反射器12的高触发电压，以及在闪光已经被触发后连接器22所需的电流。

图3示出包括连接轨24的闪光单元10。通过包括连接轨24，反射器12可相对于管14的轴旋转通过360度，同时保持与连接器16的连接。因此，管14可在反射器12的任何位置触发。

在这些例子的每一个中，可以看出通过相对于管14旋转反射器12可改变方向20，但不需要管14旋转，并且不会丢失向反射器12施加触发电压的能力。

图4示出图1、2或3的闪光单元10如何可被包括进蛤壳手持便携式无线电话100中。无线电话100包括如现有技术所已知的通信电路，允许其在蜂窝网络中操作为电话。无线电话100具有第一机壳110和第二机壳112。第一机壳110和第二机壳112通过铰链26可旋转的连接。第一机壳110包括显示器60和耳筒90，而第二机壳112包括小键盘94和麦克风92。闪光电路80固定位于第二机壳112内。

铰链26包括具有光圈33的照相机机壳32。包含在机壳32中的照相机用于通过光圈33来捕捉图像。照相机机壳32可沿箭头36的方向旋转。相应地，通过光圈33由照相机所捕捉的图像的方向可相对于设备100改变。在具体的例子中，当用户手持设备100以观看显示器60和操作小键盘94时，可在180度分开、针对用户以及远离用户的至少两个方向上捕捉图像。

闪光机壳34包含反射器12。闪光管14安装到机壳112并且延长进闪光机壳34。闪光机壳34还可沿箭头36的方向旋转，造成反射器12关于如上所述的管14旋转。闪光机壳34包括与间隙44的位置对应的窗口40。因此机壳34的旋转改变生成光的方向20。

当照相机能够捕捉图像时，闪光机壳34优选地能够转向将光在相同范围的方向上引导。从而总可以照明物体。特别地，机壳34优选地至少具有两个可用的位置，当用户观看显示器60时，沿朝向用户的第一方向定向，以及沿基本上与第一方向相反的第二方向定向，当用户观看显示器60时，第二方向远离用户。可以提供锁键或闩锁设置以允许闪光机壳34和照相机机壳32被保持在这些位置。

照相机机壳32和闪光机壳34因此可以在用户想自拍时引导对着用户并且在其想拍其他图片时远离用户。设备100的位置可以保持固定并且适于观看屏幕60。然而，当照相机机壳32或闪光机壳34移动时，氙管14和闪光电路80相对于机壳112并不移动。另外，当用户期望使用照相机和闪光单元10来在不同的方向上捕捉图像时，不需要显示器60或小键盘94的移动。

闪光机壳34可以耦合到照相机机壳32，从而闪光机壳34的旋转可造成机壳32、34一起旋转。类似地，在本例子中，由用户进行的照相机机壳32的旋转也将造成闪光机壳34的旋转。

在图4示出的实施方式中，圆柱状氙管14固定于机壳34内的位置并且与机壳34的旋转轴对齐，该旋转轴优选的是铰链26的轴。闪光电路80固定于蛤壳设备100的机身42的第二机壳112内。因此，即使当闪光机壳34旋转时，闪光电路80和氙管14相对于彼此也并不移动。将氙管14连接到闪光电路80的连接器22因此不需要提供移动并且可以轻易地被设计成携带流经连接器22的高电流。因此，与针对高电流必须提供厚的、滑动连接器相关的问题被避免。因此由本发发明的实施方式提供旋转的闪光设置，同时保持氙管14和闪光电路80相对于彼此和相对于设备100的机身42固定。

图5示出包括图1、图2或图3的闪光单元10的手持便携式无线电话200。在图5中示出的无线电话200包括机壳210，该机壳包括显示器60、耳筒90、麦克风92和小键盘94。无线电话200还包括现有技术中所已知的通信电路，使得其操作为蜂窝网络中的电话。

在本例中再次提供的可旋转照相机机壳32和可旋转闪光机壳34位于设备200的一角。箭头76示出相对于设备200的机身42，关于公共的轴x的照相机机壳32和闪光机壳34的旋转方向。在图5示出的实施方式中，氙管14是拉长的并且是圆柱状的。氙管14安装在设备200内，从而其延长进闪光机壳34并且从而其拉长的轴与旋转轴x对齐。

类似于参考图4所述的闪光机壳34的方式，反射器12被安装在闪光机壳34内，绕着管14。因此，当闪光机壳34沿箭头36的方向旋转时，反射器12因此绕着管14旋转，由此相对于设备200重新定向光输出。另外，闪光机壳34可随照相机机壳32旋转，或照相机机壳32和闪光机壳34可分开旋转。同样，当通过旋转照相机机壳32照相机能够进行捕捉图像时，闪光机壳34优选地能够转向在相同方向的范围上引导光。

图6示出了包括有图1、图2或图3的闪光单元10的另一个手持便携式无线电话300。在图6中示出的无线电话300具有机壳310，该机壳包括显示器60、耳筒90、麦克风92和小键盘94。无线电话300还包括如现有技术所已知的通信电路，使得其在蜂窝网络中操作为电话。

在本实施方式中，可以以如图5的闪光机壳相同的方式构建闪光机壳34，并且闪光机壳34被设置成沿由箭头70所指示的第一方向旋转。照相机机壳32通常类似于图5的机壳32，但沿机壳34设置，从而相应的旋转轴是平行的但不是重合的。此外，机壳32沿闪光机壳34的相反方向旋转，如由箭头72所指示。照相机机壳32和闪光机壳34耦合，从而照相机机壳32或闪光机壳34中的一个的旋转将造成另一个在相反方向上的旋转移动。例如，每个可携带齿圈，齿圈咬合构成耦合。可选地，摩擦可用于提供耦合。仅当照相机光圈33和闪光机壳34位于下面两个位置之一时，它们将面对相同的方向，即第一位置，其中当用户观看显示器60时，光圈33和机壳34都将面向用户，以及不同的第二位置，其中当用户观看显示器60时，光圈和机壳34都将面向远离用户。相应地，闪光方向和图像捕捉方向将在两个最为公共的图像捕捉方向上对齐。

在图7和图8中示出了闪光单元10的两个另外的实施方式。在这两个实施方式中，反射器12在两个部分中。反射器12具有弧形的可移动部分12a和弧形的固定部分12b。在这些实施方式中，反射器的固定部分12b相对于管14固定并且用作触发板。当包括在便携式设备中，反射器的固定部分12b相对于设备的机壳固定。

在图7示出的配置中，当光从管14发射时，其直接穿过间隙44或由反射器12的部分12a和12b朝间隔44反射。因此光沿大箭头20a的总体方向发射通过间隙44。可移动部分12a沿方向18b旋转。当可移动部分12a沿方向18b旋转时，其可以位于使得其遮蔽间隙44的位置。这该实例中，在闪光单元10的相反侧构成新的间隙，其位于可移动部分12a和固定部分12b。来自管14的光接着将沿大箭头20b的方向射出反射器设置12，该方法基本上与方向20a相反。

为了关闭由可移动部分12a沿方向18b的旋转所形成的间隙并且恢复可移动部分12a和固定部分12b之间的间隙44，移动部分12a可沿方向18a旋转回其在图7中的位置。

可在从反射器设置12发射光的点处提供透镜48，以定向光。

图7的配置的优势在于从闪光单元10放射光的方向可通过可移动部分12a的较小旋转量而改变180度(即，远小于在发射光方向上的180度改变)。另外的优势在于固定部分12a相对于包括其的设备的机身固定，连接器16不需要移动并且连接器16和固定部分12b之间的连接点不需要移动。

图8也示出包括两个部分反射器12的闪光单元10。图8的实施方式与图7中类似之处在于，反射器12的固定部分12b相对于管14固定并且反射12的可移动部分12b沿方向18a和18b可旋转。然而，图8中的实施方式不同于图7之处在于，在可移动部分12a沿方向18b旋转后，从新的间隙发射的光的方向20b与光初始从间隙44发射的方向20a不相反。这可通过增加固定部分12b的大小、减小可移动部分12a的大小和改变两个部分12a和12b的相对位置来实现。可移动部分12a和固定部分12b的大小和相对位置可如需要的改变，从而可移动部分12a的旋转允许光沿任意两个期望的方向离开闪光单元10。

图4、5和6中的每个手持便携式无线电话100/200/300具有带有前窗40的闪光机壳34。然而，当图7和图8的实施方式被包括进电话100/200/300时，当其旋转时，反射器12的可移动部分12a随同闪光机壳34旋转，但固定部分12b保持固定。第二窗口可被包括在闪光机壳34以便当可移动部分12a已经沿方向18b旋转时，允许光从闪光机壳34发射。在图7实施方式的情况下，第二窗口位于相对于第一窗口40的闪光机壳34的相反侧。

当图7和图8的实施方式被包括进图4、5和6中的无线电话100/200/300时，齿轮机构可以用于将照相机机壳32耦合到闪光机壳34。反射器12的可移动部分12a随闪光机壳34移动，同时固定部分12b相对于设备100/200/300的机身保持固定。使用该齿轮机构，闪光机壳34的小量旋转将导致照相机机壳32的相对大的旋转，确保照相机光圈33面向与光从闪光机壳34发射的相同方向。

尽管参考各种例子在前面的段落中描述了本发明的实施方式，但应该理解可对给出的例子做出修改而没有偏离所要求保护的本发明的范围。例如，发光单元14可以是白色LED而不是氙管。

也可以使用其他的触发设置。例如，通过从氙管14的一端成螺旋形缠绕到另一端的导线来施加触发电压。提供单独、可旋转的反射器以实现从氙管14发射的光沿期望的方向反射。优选地，此类的配置不需要任何滑动的连接，因为电离线将固定在绕着管的位置。

照相机装置可以包括两个分离的照相机，其中的每一个是固定的但在两个不同的方向上引导，替代于可移动照相机和机壳。用户接口将允许用户选择他期望使用哪一个照相机方向。接着可移动闪光机壳可手工定位或根据用户已经选择使用哪一个照相机光圈来自动地定位。

将反射器12连接到闪光电路80的电子连接器16可具有闪光单元10的图1、2和图3的实施方式中的固定连接点，连接器16是灵活的连接器。

尽管在上述的说明书中致力于关注被认为是特别重要的本发明的特征，但应该理解申请人要求关于在这之前所陈述和/或在附图中所示出的任何可专利性特征或特征的组合的保护，而不论是否对其进行了特别的强调。

Claims

1.一种具有机身的便携式电子设备，该便携式电子设备包括：

照相机设置，用于以相对于所述设备的机身的多个方向捕捉图像；

发光单元；以及

反射器，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分可相对于所述第二部分和所述发光单元移动，其中：

当所述第一部分处于第一位置中时，所述第一部分的定位阻止所述发光单元在第一方向上提供照明并且使得所述发光单元经由所述反射器中的第一间隙在第二方向上提供照明，以及

当所述第一部分处于第二位置中时，所述第一部分的定位通过遮蔽所述第一间隙阻止所述发光单元在所述第二方向上提供照明，并且使得所述发光单元经由所述反射器中的第二间隙在所述第一方向上提供照明。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述照相机设置包括具有光圈的照相机，该光圈可相对于所述机身移动以改变捕捉图像的方向。

3.根据权利要求2所述的便携式电子设备，其中所述照相机光圈可由用户来移动。

4.根据权利要求2或3所述的便携式电子设备，其中所述照相机光圈可通过旋转来移动。

5.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述反射器的第一部分可由用户来移动。

6.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述反射器的第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动。

7.根据权利要求2或3所述的便携式电子设备，其中所述照相机光圈可通过旋转来移动，所述反射器的所述第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动，并且所述照相机光圈和所述反射器的所述第一部分可绕平行的轴旋转。

8.根据权利要求2或3所述的便携式电子设备，其中所述照相机光圈可通过旋转来移动，所述反射器的所述第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动，并且所述照相机光圈和所述反射器的所述第一部分可绕相同的轴旋转。

9.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述照相机设置用于在第一方向和与第一方向相反的第二方向上捕捉图像。

10.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述反射器具有弧形的表面。

11.根据权利要求10所述的便携式电子设备，其中所述反射器是抛物面。

12.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述发光单元具有拉长的部分并且所述反射器的所述第一部分可绕着所述拉长的部分移动。

13.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述发光单元固定地位于机身内。

14.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述设备另外包括固定地位于设备机身内用于操作发光单元的驱动电路。

15.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述发光单元和驱动电路通过固定地位于机身内的连接器连接。

16.根据权利要求1-3的任意一项所述的便携式电子设备，其中所述发光单元包括氙管。

17.根据权利要求16所述的便携式电子设备，其中氙可通过针对所述反射器的电压的应用而可至少部分地电离。

18.一种用于捕获图像的方法，包括：

相对于反射器的第二部分和发光单元，从第一位置向第二位置移动所述反射器的第一部分，其中：

当所述第一部分处于第二位置中时，所述第一部分的定位通过遮蔽所述第一间隙阻止所述发光单元在所述第二方向上提供照明，并且使得所述发光单元经由所述反射器中的第二间隙在所述第一方向上提供照明；以及

利用使用由所述发光单元经由所述第二间隙在所述第一方向上提供的照明的照相机设置来捕获图像。

19.根据权利要求18所述的方法，另外包括调整照相机设置以改变捕捉图像方向，以与所述第一方向对应的步骤。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述照相机设置包括在便携式电子设备中，所述便携式电子设备具有机身，并且通过相对于所述机身移动所述照相机设置的光圈来调整该照相机设置。

21.根据权利要求18、19或20所述的方法，其中所述反射器的所述第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动。

22.根据权利要求20所述的方法，其中所述反射器的所述第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动，照相机光圈可通过旋转来移动，并且反射器的所述第一部分和所述照相机光圈绕平行的轴旋转。

23.根据权利要求20所述的方法，其中所述反射器的所述第一部分可通过绕所述发光单元的旋转来移动，照相机光圈可通过旋转来移动，并且所述反射器的所述第一部分和照相机光圈绕相同的轴旋转。