CN107077048A - 摄影单元和摄影系统 - Google Patents

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Abstract

提供了摄影单元3，摄影单元3包括：安装构件PR，其用于安装在具有摄影单元和照明单元的移动终端上；镜头单元LZ，其用于对对象进行特写并且被布置在移动终端的摄影单元的位置处；以及光学构件OP，其将照明单元照明光从移动终端的照明单元引导至与镜头单元的对象侧端部相比更靠近对象侧。

Description

摄影单元和摄影系统
技术领域
本发明涉及摄影单元和摄影系统。
背景技术
专利文献1公开了利用配备有相机的移动电话的相机的照明光来拍摄放大的图像的放大摄影单元。
在专利文献1所公开的放大摄影单元中，人的皮肤被用作摄影目标的示例。
引用列表
专利文献
[PTL 1]JP-A-2004-279733
发明内容
发明要解决的技术问题
这里，在检查或观察摄影对象的细节的情况下，例如，可以想到通过将微镜头(特写镜头)附接至移动终端的相机来执行特写摄影。
在特写摄影中按原样使用移动终端的照明部的情况下，照明光被特写镜头遮挡，因此，无法充分地向摄影对象提供照明光。
本发明的示例性实施方式的至少一个目的在于防止从移动终端的照明部照射的照明光不被附接至摄影部的特写镜头部(或者包括在摄影部中的特写镜头部)阻挡。另外，本发明的另一目的在于提供一种通过将摄影单元附接至移动终端而获得的摄影系统，其中，从照明部发送给特写对象的照明光不被附接至摄影部的特写镜头部(或者包括在摄影部中的镜头部)阻挡。
解决问题的技术方案
[1]根据本发明的一方面，提供了一种摄影单元，该摄影单元包括：附接构件，其附接至包括摄影部和照明部的移动终端；镜头部，其被设置在与移动终端的摄影部对应的位置处并且对对象进行特写；以及光学构件，其将来自照明部的照明光从移动终端的照明部朝着对象侧而非镜头部在对象侧的端部引导。
[2]根据本发明的另一方面，提供了一种摄影单元，该摄影单元包括：附接构件，其附接至包括摄影部和照明部的移动终端；镜头部，其被设置在与移动终端的摄影部对应的位置处并且对对象进行特写；以及光学构件，其引导来自照明部的照明光，并且从移动终端的照明部延伸至成为对象侧而非镜头部在对象侧的端部的位置。
[3]根据本发明的另一方面，提供了一种摄影单元，该摄影单元包括：附接构件，其附接至包括摄影部和照明部的移动终端，所述摄影部包括对目标进行特写的镜头部；以及光学构件，其将来自照明部的照明光从移动终端的照明部向对象侧而非镜头部在对象侧的端部引导。
[4]根据本发明的另一方面，提供了一种摄影单元，该摄影单元包括：附接构件，其附接至包括摄影部和照明部的移动终端，所述摄影部包括对对象进行特写的镜头部；以及光学构件，其引导来自照明部的照明光，并且从移动终端的照明部越过镜头部在对象侧的端部朝着对象侧设置。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的摄影单元还可包括第一调节机构，该第一调节机构能够调节光学构件使来自照明部的光入射的位置。
[6]根据[1]或[2]所述的摄影单元还可包括第二调节机构，该第二调节机构能够调节镜头部的设置位置。
[7]在根据[1]至[4]中任一项所述的摄影单元中，光学构件可延伸以从照明部侧朝着对象侧画圆弧，并且被配置为发射环形的光。
[8]在根据[7]所述的摄影单元中，光学构件可延伸以在成为对象侧而非镜头部在对象侧的端部的位置画圆弧，并且被配置为发射环形的光。
[9]根据本发明的另一方面，提供了一种摄影系统，该摄影系统包括：移动终端，其包括摄影部和照明部；以及摄影单元，其附接至移动终端，其中，所述摄影单元包括镜头部和光学构件，所述镜头部被设置在与移动终端的摄影部对应的位置处并且对目标进行特写，所述光学构件将来自照明部的照明光从移动终端的照明部向对象侧而非镜头部在对象侧的端部引导。
[10]根据本发明的另一方面，提供了一种摄影系统，该摄影系统包括：移动终端，其包括摄影部和照明部，所述摄影部包括对目标进行特写的镜头部；以及摄影单元，其附接至所述移动终端，其中，所述摄影单元包括光学构件，该光学构件将来自照明部的照明光从移动终端的照明部向对象侧而非镜头部在对象侧的端部引导。
根据[1]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影单元中的特写镜头部阻挡。
根据[2]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影单元中的特写镜头部阻挡。
根据[3]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影部中的特写镜头部阻挡。
根据[4]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影部中的特写镜头部阻挡。
根据[5]的摄影单元，光学构件的位置适合与移动终端的规格匹配。
根据[6]的摄影单元，镜头部的位置适合与移动终端的规格匹配。
根据[7]的摄影单元，从各个方向均匀地向特写摄影对象提供照明光。
根据[8]的摄影单元，从各个方向均匀地向特写摄影对象提供照明光。
根据[9]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影单元中的特写镜头部阻挡。
根据[10]的摄影单元，从照明部发送至特写对象的照明光很难被包括在摄影部中的特写镜头部阻挡。
附图说明
图1是示意性地示出根据第一示例性实施方式的摄影系统的立体图。
图2是示出根据第一示例性实施方式的摄影单元的概要的示图。
图3是示出根据第一示例性实施方式的摄影单元的特写摄影盒的截面状态的示图。
图4A是示出从根据第一示例性实施方式的摄影单元拆卸的特写摄影盒的上表面的示图。
图4B是示出根据第一示例性实施方式的特写摄影盒的内部的状态的示图。
图4C是示出根据第一示例性实施方式的特写摄影盒的内部的状态的示图。
图5是示出根据第一示例性实施方式的变型例的摄影系统的示图。
图6A是示出根据第二示例性实施方式的摄影单元的概要的示图。
图6B是示出根据第二示例性实施方式的摄影单元的环形照明的状态的示图。
图6C是示出根据第二示例性实施方式的摄影单元的环形照明的状态的示图。
图7是示出根据第三示例性实施方式的摄影单元的特写摄影盒的截面状态的示图。
图8是示出根据第四示例性实施方式的摄影单元的特写摄影盒的截面状态的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述根据本发明的各个示例性实施方式的摄影系统和摄影单元。
[第一示例性实施方式]
图1是示意性地示出根据第一示例性实施方式的摄影系统的立体图。在根据第一示例性实施方式的摄影系统1中，摄影单元3附接至包括摄影部(相机功能)和照明部(闪关灯功能)的便携式移动终端2。另外，摄影单元3包括被嵌合并固定到移动终端2的外形的附接构件PR以及特写摄影盒CA。
尽管根据示例性实施方式的移动终端2由诸如智能电话的移动电话来实现，移动终端2可由包括摄影部和照明部的平板终端来实现。另外，移动终端2除了微处理器、由诸如RAM或硬盘驱动器的存储介质形成的存储部、通信接口和操作按钮之外还包括显示器和触摸面板，并且包括位于显示器的后表面上的摄影部和照明部。
此外，附接构件PR在移动终端2的摄影部的位置形成有开口，从穿过该开口的摄影部以及设置在特写摄影盒CA内部的镜头部LZ获取特写图像。另外，类似地，附接构件PR在移动终端2的照明部的位置形成有开口，通过该开口向设置在特写摄影盒CA内部的光学构件OP供应照明光。
移动终端2的摄影部包括诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的摄影元件、诸如镜头的光学系统等，并且通过拍摄被摄体(对象)的图像来获取图像数据。另外，摄影部的光学系统的光轴在与移动终端2的后表面近似垂直的方向上。
移动终端2的照明部包括例如发光二极管(LED)作为发光元件。根据示例性实施方式的照明部在摄影部获取图像的情况下发射光。
另外，在根据示例性实施方式的摄影系统1中，用于获取特写图像的应用程序被安装在移动终端2中。在该应用程序被驱动的情况下，照明部维持发光并且摄影部开始摄影，并且这种状态被显示在显示器上。另外，在移动终端2的操作按钮和触摸面板上执行输入的情况下，获取通过照明部照明的对象的特写图像。
这里，具体地，图2是示出根据示例性实施方式的摄影单元3的特写摄影盒CA的内部的示图。摄影单元3的特写摄影盒CA在移动终端2的摄影部和照明部的位置处被可拆卸地固定到附接构件PR，并且包括镜头部LZ和光学构件OP。
镜头部LZ包括减小移动终端2的摄影部的最短摄影距离的特写镜头(微距镜头)以及保持特写镜头的圆筒构件。镜头部LZ被设置在与移动终端2的摄影部对应的位置。具体地，镜头部LZ被固定为使得特写镜头的光轴与移动终端2的摄影部的光学系统的光轴匹配。
光学构件OP向获取特写图像的对象的特写部位(通过移动终端2的摄影部和使用镜头部LZ的光学系统执行特写摄影并且拍摄成图像的区域)供应照明光。在示例性实施方式中，光学构件OP包括导光构件，导光构件引导光以使得来自照明部的照明光传播的方向改变。导光构件将来自移动终端2的照明部的照明光从照明部引导至镜头部LZ的端部的一侧。具体地，导光构件有效地从移动终端2的照明部的位置(导光构件的光入射面附接在那里以面向照明部)取得来自照明部的照明光，并且在导光构件内部重复全反射和折射的同时引导光。来自照明部的照明光由成管状延伸的光学构件OP引导以到达作为对象侧而非镜头部LZ的对象侧的端部的位置，并且照明光被发射至位于镜头部LZ下面的特写部位。在许多情况下移动终端2的摄影部和照明部彼此靠近设置。在不存在光学构件OP的情况下，面向特写部位的照明光被镜头部LZ阻挡。然而，由于存在从照明部延伸至作为对象侧而非镜头部LZ的对象侧的端部的位置的光学构件OP，照明光被引导并发射至对象侧而非镜头部LZ的端部的位置，因此没有延迟地将通过移动终端2的照明部获取的照明光供应给特写部位是可能的。此外，光学构件OP是具有管状形状(圆筒形状、多边形形状等)的导光构件是优选的。
图3是示出根据第一示例性实施方式的摄影单元3的特写摄影盒CA的截面状态的示图，将参照该图更详细地描述光学构件OP。光学构件OP被形成为使得光发射面存在于比镜头部LZ的对象侧的端部更靠近对象侧的一侧，并且利用来自光学构件OP的光发射面的照明光直接照射特写部位(来自光学构件OP的主光线在倾斜方向上照射到镜头部LZ的下方的面)。主光线是指穿过从光学构件OP供应给被执行特写摄影的对象的照明光的光通量的中心的光线。在示例性实施方式中，主光线是指穿过光学构件OP的中心轴线并且在中心轴线方向上向外传播的光线。另外，在示例性实施方式中，镜头部LZ不在圆筒状光学构件OP的延长线上。具体地，镜头部LZ不存在于以来自光学构件OP的主光线的光路为中心的光发射面的同一半径所对应的空间中。另外，在示例性实施方式中，光学构件OP的光发射面的上端和下端形成在比镜头部LZ的端部更靠近对象的一侧。然而，光学构件OP的光发射面的至少一部分可向对象侧而非镜头部LZ的端部突出，并且光学构件OP的光发射面的一部分可存在于移动终端2侧而非镜头部LZ的对象侧的端部。另外，再者，根据示例性实施方式的特写摄影盒CA包括阻挡来自外部的光并具有箱形结构的遮挡构件SL。特写摄影盒CA被形成为使得光学构件OP和镜头部LZ被包含在遮挡构件SL内。遮挡构件SL阻挡到达特写部位的外部光，并且另外，遮挡构件SL包括与移动终端2的后表面平行形成的矩形端面(箱形边缘部分)。使用该端面来设置镜头部LZ，因此易于将对象定位在减小了最短摄影距离的光学系统的焦深内。
另外，根据示例性实施方式的摄影单元3包括能够调节光学构件OP使得来自照明部的光入射至的位置的机构，并且能够与移动终端2的照明部的各种设置和规格对应。图4A是示出从摄影单元3拆卸的特写摄影盒CA的上表面的状态的示图，图4B和图4C是示出特写摄影盒CA中的光学构件OP的位置被改变的状态的示图。
如图4A至图4C所示，在根据示例性实施方式的摄影单元3中，在镜头部LZ嵌入并固定到的基板上设置有使光学构件OP向一侧滑动的沟槽以及三组孔。光学构件OP通过光学构件保持部KP被固定在特写摄影盒CA中，并且按照光学构件保持部KP的一对突出部被插入三组孔中的任一组孔中的方式被固定到三个位置中的任一个位置。另外，根据示例性实施方式的光学构件OP被光学构件保持部KP旋转地保持，因此自由地确定通过光学构件OP发射照明光的方向。此外，光学构件OP可通过自由地改变弯曲角度来改变光发射面的位置和方向。在这种情况下，光学构件OP的光发射面的至少一部分可向对象侧而非镜头部LZ的端部突出。
另外，尽管图4A至图4C中公开了能够调节光学构件OP所设置的位置的机构，可提供能够调节镜头部LZ所设置的位置的机构。类似于光学构件OP的情况，可在能够调节镜头部LZ所设置的位置的机构中设置使镜头部OP滑动的沟槽以及多组孔。另外，保持特写镜头的环形构件可包括一对突出部。
接着，图5是示出根据示例性实施方式的变型例的摄影系统1的示图。如该图所示，在根据变型例的特写摄影盒CA中，反射构件RF被设置在镜头部LZ的侧方的内壁面上，以反射从光学构件OP发射的照明光并且使得照明光面向位于镜头部LZ下方的特写部位。在变型例中，光学构件OP被光学构件保持部KP旋转地保持，并且反射构件RF被设置在特写摄影盒CA的内壁面的整个区域上，使得在光学构件OP在任何方向上发射照明光的情况下，可生成面向特写对象的特写部位的反射光。
[第二示例性实施方式]
接着，将描述根据第二示例性实施方式的摄影系统1。
图6A是示出根据第二示例性实施方式的摄影单元3的概要的示图，图6B和图6C是示出摄影单元3的光学构件OP的状态的示图。
如图6A和图6B所示，在根据第二示例性实施方式的摄影系统1中，光学构件OP按照环形形状发射光。即，在根据第二示例性实施方式的摄影单元3的特写摄影盒CA中，光学构件OP被设置为在作为对象侧而非镜头部LZ在对象侧的端部的位置延伸以画圆弧，并且通过环形光发射面发射光。
在根据第二示例性实施方式的光学构件OP中，在除了移动终端2的照明光入射面和向外发射照明光的光发射面之外的部分上形成膜，并且在光学构件OP内部在重复全反射和折射的同时引导照明光。另外，如图6C所示，在根据第二示例性实施方式的光学构件OP中，在与光学构件OP的环形光发射面相反的一侧设置反射构件RM。反射构件RM形成在光学构件OP的光发射面的背面并且具有环形形状。另外，如图6B等所示，引导来自移动终端2的照明部的照明光并且按照环形形状发射照明光的光学构件OP被形成为朝着端部逐渐具有薄的厚度(光学构件OP被形成为在按照环形形状延伸的部分处变为楔形形状)，因此，发射光在光学构件OP的下表面上变得均匀。
尽管第二示例性实施方式与第一示例性实施方式的不同之处在于包括上述光学构件OP，至于其它部分，第二示例性实施方式与第一示例性实施方式近似相同，因此其描述将不再重复。
[第三示例性实施方式]
接着，将描述根据本发明的第三示例性实施方式的摄影系统1。
图7是示出根据第三示例性实施方式的摄影单元3的特写摄影盒CA的截面状态的示图。如该图所示，根据第三示例性实施方式的摄影单元3的光学构件OP与第一示例性实施方式的不同之处在于通过在内部中空的圆筒状主体的内壁面上设置反射镜的光学系统来形成光学构件OP。类似于第一示例性实施方式，根据第三示例性实施方式的光学构件OP延伸至成为对象侧而非镜头部LZ在对象侧的端部的位置，并且将来自移动终端2的照明部的照明光引导至相关位置。
尽管第三示例性实施方式与第一示例性实施方式的不同之处在于包括上述光学构件OP，至于其它部分，第三示例性实施方式与第一示例性实施方式近似相同，因此其描述将不再重复。
[第四示例性实施方式]
随后，将描述根据本发明的第四示例性实施方式的摄影系统1。
图8是示出根据第四示例性实施方式的摄影单元3的特写摄影盒CA的截面状态的示图。如该图所示，与第一示例性实施方式等的不同之处在于，根据第四示例性实施方式的摄影单元3的光学构件OP的光轴延伸为垂直于移动终端2的摄影部和使用镜头部LZ的光学系统的光轴，并且光学构件OP弯曲以在作为对象侧而非镜头部LZ的端部的位置处倾斜。至于其余部分，根据第四示例性实施方式的摄影系统1具有与第一示例性实施方式中相同的配置，因此其描述将不再重复。
此外，本发明不限于从光学构件OP发射的主光线的光轴相对于移动终端2的摄影部和使用镜头部LZ的光学系统的光轴倾斜的情况。从光学构件OP发射的主光线平行于移动终端2的摄影部和使用镜头部LZ的光学系统的光轴传播的情况包括在本发明的范围内。
此外，在各个示例性实施方式中，通过特写摄影盒CA阻挡外部光。然而，可不存在箱形遮挡构件，并且可不阻挡外部光。另外，根据示例性实施方式中的每一个的摄影系统1的摄影对象可以是人的皮肤或者需要检查或观察细节的其它东西。
另外，根据示例性实施方式中的每一个的摄影系统1可用作真实性评估装置，其使用移动终端2的摄影部和摄影单元3的镜头部LZ来获取出现在包括诸如纸、塑料、片剂和金属部件的物体的摄影对象的表面上的图案(例如，纸指纹信息)，并且使用图案信息进行原本性认证。另外，在这种情况下，期望在倾斜方向上供应来自光学构件OP的照明光，并且通过诸如特写摄影盒CA的箱形结构来阻挡外部光。另外，在这种情况下，可通过图5所示的反射构件RF将来自光学构件OP的照明光供应给特写部位。另外，基于移动终端2的摄影部和镜头部LZ的光轴，期望来自光学构件OP的主光线以等于或大于10至等于或小于80的角度或者以等于或大于20至等于或小于70的角度入射。
此外，在第一示例性实施方式中，包括能够调节光学构件OP的位置的机构。然而，例如，可包括能够调节特写摄影盒CA的位置的机构以使得可对镜头部LZ和光学构件OP的位置进行调节。
此外，在示例性实施方式中的每一个中，摄影单元3包括特写镜头部LZ，并且由摄影单元3一体地提供附接构件PR、镜头部LZ和光学构件OP。然而，例如，镜头部LZ可被预先包括在移动终端2的摄影部中。另外，在后一种情况下，可拆卸的特写镜头部LZ可被包括在摄影部中，并且不可拆卸的特写镜头部LZ可被预先包括在摄影部中。
工业实用性
本发明的至少一个示例性实施方式可用于由例如诸如智能电话的移动终端执行的特写摄影。
本发明不限于上述示例性实施方式，可进行各种修改。在本发明的精神的范围内，本领域技术人员可以想到各种改变示例和修正示例，将理解，这些改变示例和修正示例属于本发明的范围。另外，例如，在不脱离本发明的主旨的情况下，本领域技术人员对各个示例性实施方式进行的适当添加和移除部件、改变设计、添加和省略步骤、或者改变条件包括在本发明的范围内。
本申请基于2014年12月10日提交的日本专利申请(JP2014-250154)，其完整内容以引用方式并入本文。
标号列表
1 摄影系统
2 移动终端
3 摄影单元
PR 附接构件
CA 特写摄影盒
LZ 镜头部
OP 光学构件
RM 反射构件
RF 反射构件
KP 光学构件保持部

Claims (10)

1.一种摄影单元，该摄影单元包括：
附接构件，该附接构件附接至包括摄影部和照明部的移动终端；
镜头部，该镜头部被设置在与所述移动终端的所述摄影部对应的位置处，并且对对象进行特写；以及
光学构件，该光学构件将来自所述照明部的照明光从所述移动终端的所述照明部朝着所述对象一侧引导，而非向所述镜头部在所述对象一侧的端部引导。
2.一种摄影单元，该摄影单元包括：
附接构件，该附接构件附接至包括摄影部和照明部的移动终端；
镜头部，该镜头部被设置在与所述移动终端的所述摄影部对应的位置处，并且对对象进行特写；以及
光学构件，该光学构件引导来自所述照明部的照明光，并且从所述移动终端的所述照明部延伸至所述对象一侧而非所述镜头部在所述对象一侧的端部的位置。
3.一种摄影单元，该摄影单元包括：
附接构件，该附接构件附接至包括摄影部和照明部的移动终端，所述摄影部包括对对象进行特写的镜头部；以及
光学构件，该光学构件将来自所述照明部的照明光从所述移动终端的所述照明部向所述对象一侧引导，而非向所述镜头部在所述对象一侧的端部引导。
4.一种摄影单元，该摄影单元包括：
附接构件，该附接构件附接至包括摄影部和照明部的移动终端，所述摄影部包括对对象进行特写的镜头部；以及
光学构件，该光学构件引导来自所述照明部的照明光，并且从所述移动终端的所述照明部越过所述镜头部在所述对象一侧的端部朝着所述对象一侧设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄影单元，该摄影单元还包括：
第一调节机构，该第一调节机构能够调节所述光学构件使来自所述照明部的光入射的位置。
6.根据权利要求1或2所述的摄影单元，该摄影单元还包括：
第二调节机构，该第二调节机构能够调节所述镜头部被设置的位置。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的摄影单元，其中
所述光学构件延伸以从所述照明部一侧朝着所述对象一侧画圆弧，并且所述光学构件被配置为按照环形形状发射光。
8.根据权利要求7所述的摄影单元，其中
所述光学构件延伸以在所述对象一侧而非所述镜头部在所述对象一侧的端部的位置处画所述圆弧，并且所述光学构件被配置为按照所述环形形状发射光。
9.一种摄影系统，该摄影系统包括：
移动终端，该移动终端包括摄影部和照明部；以及
摄影单元，该摄影单元附接至所述移动终端，
其中，所述摄影单元包括：
镜头部，该镜头部被设置在与所述移动终端的所述摄影部对应的位置处，并且对对象进行特写；以及
光学构件，该光学构件将来自所述照明部的照明光从所述移动终端的所述照明部向所述对象一侧引导，而非向所述镜头部在所述对象一侧的端部引导。
10.一种摄影系统，该摄影系统包括：
移动终端，该移动终端包括摄影部和照明部，所述摄影部包括对对象进行特写的镜头部；以及
摄影单元，该摄影单元附接至所述移动终端，
其中，所述摄影单元包括光学构件，该光学构件将来自所述照明部的照明光从所述移动终端的所述照明部向所述对象一侧引导，而非向所述镜头部在所述对象一侧的端部引导。
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