CN205545531U - 一种智能移动设备的附加镜头和光照调整系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，属于电子测量仪器领域。本实用新型通过在智能移动设备原有的摄像头和闪光灯上分别添加光照调整系统和附加镜头，通过对闪光灯发出的光照进行汇聚、滤波和定向汇聚，以满足专业的，光学法测量工艺所需的补光和测量定位所需，并通过附加镜头对射入摄像头的测量反射光进行滤波、微距强化和视角调整等辅助处理，从而使智能移动设备获得了等同或优于多种专业测量仪器的检测功能。

Description

一种智能移动设备的附加镜头和光照调整系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，属于电子设备领域。

背景技术

当前智能手机和平板电脑等智能移动设备的技术发展日新月异，处理器和摄像头等硬件性能不断快速提高，主流产品的硬件其基础性能足以替代以往需要特殊设计的检测设备。然而智能移动设备专为主流的拍照和摄像用途设计的镜头和简单的闪光灯系统，制约了其在检测方面的扩展用途。具体来说，为降低成本，许多智能移动设备的摄像头是定焦距设计，通过数码方式进行变焦，而一些高端拍照手机虽然采用了微电机等技术实现了光学变焦，但受镜头模组的体积和成本限制，其焦距调整范围很低，长焦和微距性能往往差强人意，甚至有性能缺失。与此同时几乎所有的智能移动设备均采用贴片白光LED作为闪光灯进行补光。为适合大部分拍照需要，LED闪光灯前的镜片一般只能起到保护LED芯片的作用，只能实现对闪光灯前的大角度范围内用低功率的白色光进行补光照明。如果能对作为主要性能瓶颈的的镜头和闪光灯进行改进，则移动智能设备可广泛用于诸如新生儿经皮胆红素检测(即经皮黄疸检测)、指纹识别、虹膜识别等不同的检测领域。

经皮胆红素检测又可称为胆红素无创光学检测。大量研究和统计论文指出，近年来，我国新生儿高胆红素血症的发病率已达50％(足月新生儿)至80％(早产儿)左右，该症严重时可能导致新生儿死亡，或留下严重的神经系统后遗症。而母乳喂养的婴儿还可能在出院后发生母乳性黄疸，有资料指出国内母乳性黄疸发病率也达20％至30％。新生儿黄疸是由于新生儿红细胞寿命短，肝功能不足，未结合胆红素生成过多肝脏代谢不足造成的，大量胆红素堆积在眼球的巩膜和皮肤表面就形成了黄疸现象。经皮胆红素检测仪可用于在避免抽血的情况下通过检测婴儿皮肤对特定光线的吸收率来排查婴儿是否患有高胆红素血症。然而当前专业的经皮胆红素检测仪售价高达数千甚至过万元，不利于普通用户自行采购在家中监控新生儿是否患有高胆红素血症，尤其是缓发的，母乳喂养引起的母乳性黄疸。为此，西雅图华盛顿大学开发了名为Bilicam的，用手机摄像头同时拍摄比色卡和新生儿肤色照片的APP，通过云服务器对肤色和比色卡的计算，来粗略估计新生儿是否患有高胆红素血症。然而购买APP、比色卡和使用云服务需要额外的成本，而且通过比色卡和肤色照片计算经皮黄疸数值，受到光照强度、光源显色指数等各方面的影响很大，谈不上精确性，只能起初步的筛查作用。

当前国内绝大部分经皮胆红素检测产品和仪器都采用双波长法进行检测。具体来说，就是利用新生儿体内缺乏胡萝卜素等干扰物质，而胆红素对460nm波长光有强吸收作用的特点，并用550nm光的吸收值做分差，以排除血红蛋白同样能吸收460nm波长光的干扰影响，从而通过将光照的具体吸收量代入对应的回归方程，并由仪器中处理器计算得出受测新生儿皮下大致的胆红素浓度值。这要求经皮胆红素检测仪器能够分别产生互不影响的460nm波长和 550nm波长的检测光。现有的智能移动设备闪光灯只能释放白光，并不具备单独产生两个460nm波长和550nm波长照明光路的能力。

此外，光学检测也可用于指纹识别。现有的指纹识别技术主要通过光学传感器、半导体传感器和超声波传感器获得指纹图像的采集。其中半导体传感器基于测量指纹的电容或热电阻获得指纹分布图像，超声波则通过声波的反射获得图像，这两者都需要在智能移动设备上额外添加成本较高的特殊指纹识别组件实现指纹检测。现有技术中，光学传感器一般通过棱镜，利用光的全反射原理检测指纹——当光线照射到按压在三棱镜上的手指表面后，反射光线经过凸透镜聚焦，投射于CCD或CMOS传感器获得指纹图像。然而填充于指纹脊线间的水渍及污物，和上一次检测时留在三棱镜表面的指纹痕迹很容易干扰当前的指纹检测准确性。为此，有公司开发了直接将手指竖立在具有光学变焦能力的手机摄像头前拍摄手指照片进行指纹识别的技术。该技术避免了手指潮湿或脏来对接触式指纹识别带来的不利影响，但对于手机摄像头的微距对焦性能要求过高，不但影响摄像头模组在成本、体积、长焦拍摄等方面的性能，而且因受外部光照影响、手指很难对准摄像头中心、以及单手拍摄时抖动等原因，其识别率较低。这是因为，手机摄像头的核心用途和镜头的结构性能设计(比如手机摄像头因体积限制，其光圈很小，从物理上天然造成了其更适合大景深拍摄)主要还是用于在中长焦和大景深下对人像和景物进行拍照，与此同时，在微距下拍摄手指指纹时，手指没有常规指纹检测设备上的按压定位面，造成手指和手机之间不能相互准确定位，所以很容易因为手指或握持手机的手掌在按动拍照按钮时发生抖动，使手指不小心移出微距模式下摄像头狭窄的拍摄窗口造成识别失败。这显然不利于保证用户体验。又有研究显示，用蓝色光谱作为指纹识别的补光，可以提高光学指纹识别的准确率。然而几乎所有的手机都不会安装蓝色发光LED芯片。

此外，为降低硬件分辨率要求及成本(如有的指纹采集模块方案采用了廉价的8bi t CMOS传感器，又有方案采用了仅有2700像素的线阵CCD传感器)，和指纹识别设备中性能较低的单片机或者DSP的计算开销、以及降低指纹数据储存芯片的容量要求(一枚指纹储存的数据大小往往只有3～15K)，当前主流的指纹识别技术一般分为基于提取指纹细节点特征识别的细节法，和采用基于指纹图像的纹理法。然而在常规指纹检测模块获得的较低分辨率的指纹图像和指纹识别系统较小的储存数据限制下，大量研究论文显示，当前主流的指纹检测技术和设备的理论准确率一般在96％左右，理论误检率一般在2.5％左右，再加上手指潮湿或脏污造成的额外错误率，使得我们有时需要用多次反复检测抵消错误率。这是为了降低成本所作出的妥协。而主流的智能移动设备配备的摄像头，因产业链更成熟和成本压力更低，其像素和分辨率往往达到了专用指纹检测模块的数百倍甚至数千倍，当解决智能移动设备标配摄像头的微距拍摄问题和拍摄定位问题后，利用智能移动设备CPU性能高于单片机几个数量级的优势，可以显著提高指纹识别的准确率，从而大大提高指纹识别的安全性。

再次，现有的虹膜检测仪器价格一般在万元甚至数万元以上，然而大量研究和实际产品中，虹膜检测所需的CCD或CMOS传感器实际仅需要150至300万像素的低端型号即可满 足性能要求。单虹膜图像本身，仅仅需要320×280像素的眼部照片即可实现高准确率的识别。这对于当前智能移动设备，尤其是智能手机上动辄千万或者两千万像素以上的摄像头来说并无性能问题，当前主流智能移动设备中处理器的计算能力也足以承担虹膜识别算法的需要。限制手机摄像头获得可用于虹膜识别的有效照片的主要问题在于：1，常规手机摄像模组镜头的微距性能不足；2，人眼和手机之间相互定位难以保证准确和稳定；3，手机闪光灯无法在近距离拍摄眼球时用于虹膜识别拍摄时对人眼进行补光以保证虹膜照片细节的清晰度和对比度；4，在现有的虹膜识别算法中，消耗计算资源最大的步骤是虹膜的定位(包括用多种算法消除睫毛和眼睑阴影的影响等干扰噪声信息)计算，如果试图从包含整个头部甚至是全身照片和背景图像的高分辨率照片，而非从诸如320×280像素的眼部小数据照片中提取实际平均直径只有11mm的微小虹膜区域——尤其是对于虹膜颜色较深导致补光不足时难以区分虹膜纹理细节的东方人照片而言，以当前智能移动设备的处理器性能往往需要数十分钟乃至数小时的数据时间。而对于万元以上的虹膜识别设备，往往将设备固定于墙体或工作台，并要求用户站立于固定位置，并采用红外发光二极管灯发出对人眼刺激较小的850nm波长红外线照射对虹膜进行补光。有研究认为针对东方人的黑色虹膜，850nm波长红外线容易穿透黑色素纹理，影响准确率，而采用700nm波长的，红外光谱与可见光中的红色光谱交界点处的光谱，进行补光时黑色虹膜的识别性能最强。然而手机的白光LED闪光灯在微距拍摄时发出的强光对人眼损害较大，显然也无法实现以850nm或700nm波长光为主的补光效果。

当前有许多厂家意识到可以通过在智能移动设备的摄像头外安装附加镜头，以弥补现有的摄像头在微距、视角、色散、放大率等方面的性能限制。如专利号为CN201420154558.0的专利《通用型附加镜头之定位装置》，通过在智能手机或平板电脑摄像头外固定广角镜头、微距镜头或鱼眼镜头等附加镜头使智能手机或平板电脑原有的摄像头实现更多的长焦、微距、广角等拍摄效果。又如专利号为CN200720190393.4的专利《万用手机拍摄附加镜系统装置》可通过对拍照手机原有摄像头添加偏振镜、减光镜、红外线镜等附加镜头实现各种滤镜效果。还有专利CN201520642966.5《样本检测用便携式平板电脑数码显微镜》，通过在平板电脑摄像头外附加纤维镜头和附加镜头上由平板电脑供电的LED补光灯，使带有摄像头的平板电脑在一定程度拥有了数码显微镜功能。然而此类发明的技术方案主要围绕对智能移动设备原有摄像头增设附加镜头，实质上只是改善了原有镜头的功能不足或增加了拍摄照片和视频的滤镜等效果，但难以使原有镜头性能扩展到可以满足对镜头和光照要求更严格的专业检测仪器的性能需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，以解决在更高的镜头光学和补光光照性能要求下，常规智能移动设备无法替代专业仪器的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，包含独立于智能移动设备闪光灯和摄像头外的，附加闪光灯导光通道、闪光灯滤光模块、附加检测镜头和检测镜头通道。

所述的一个或若干个附加闪光灯导光通道覆盖于智能移动设备的闪光灯上，可遮挡闪光灯大角度发散照射的强光，并将其中部分光照导向安装在附加闪光灯导光通道顶端的闪光灯滤光模块。这一部分光照通过闪光灯滤光模块滤波和折射后定向照射到被测位置。此时，闪光灯滤光模块可以改变闪光灯光照的强度、方向和波长(光的颜色)。

因为闪光灯滤光模块与闪光灯的相互位置很容易固定，实际上闪光灯滤光模块中镜片的位置、镜片的折射率、与闪光灯光路的夹角和镜片形状等具体参数可以决定离开闪光灯滤光模块的具体投射光路。所以由此可以保证投射光路照会射到被测表面的某个固定位置，对被测量表面进行有效的补光。

所述的附加检测镜头由一块或若干块光学镜头组成，安装在检测镜头通道内，两者覆盖在智能移动设备的摄像头前。附加检测镜头接受从被测量表面反射的光线，并按需对这些反射光线进行滤光和折射后导向智能移动设备的摄像头。此时，附加检测镜头通过其具体的形状或若干个镜头组成的镜头组合，可以实现微距、窄视角、过滤杂光等精密检测所需的具体光学特性。而当用户需要用智能移动设备的摄像头进行普通的照片拍摄时，也可以将上述的附加镜头和光照调整系统从摄像头和闪光灯前移开，从而不影响正常的拍摄。

上述的附加镜头和光照调整系统可作为独立的可拆卸的附加功能模块，通过吸盘、磁性体和卡槽等结构在需要使用时临时吸附在智能移动设备背板上，亦即在摄像头和闪光灯的前方；也可以设计成固定于智能移动设备背板上的功能模块，通过功能模块底部与背板内侧的滑槽等结构配合，在所需时通过滑动覆盖或远离智能移动设备自带的镜头和闪光灯。

进一步说，一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统包含闪光灯导光通道、闪光灯滤光模块、附加检测镜头模块、检测镜头通道；所述闪光灯导光通道是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，底部可覆盖于智能移动设备的闪光灯上；所述闪光灯滤光模块安装在闪光灯导光通道顶部；所述附加检测镜头模块安装在检测镜头通道顶部；所述检测镜头通道也是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，可覆盖于智能移动设备的摄像头上；上述闪光灯导光通道和检测镜头通道通过盘状的底部结构刚性连接以固定两者间的相互位置，从而间接固定了闪光灯滤光模块和附加检测镜头模块之间的相互位置；上述闪光灯导光通道、闪光灯滤光模块、附加检测镜头模块、检测镜头通道的具体形状尺寸和相互位置关系决定了上述结构在安装位置正确时，闪光灯发出的光照，在被测表面反射形成检测图像后能够进入摄像头内。

本实用新型的有益效果：通过为智能移动设备镜头和闪光灯增设可拆卸或可推离的附加镜头和光照调整系统，使智能移动设备能够满足实现专业检测所需，又不影响智能移动设备正常拍摄功能，且成本较低。

附图说明

图1是本实用新型专利作为一种智能移动设备背部可拆卸的，外接式结构的实施例的外形示意简图。图中，1闪光灯，2闪光灯导光通道，3闪光灯滤光模块，5附加检测镜头模块，6检测镜头通道，7摄像头。

图2是本实用新型专利一种采用单闪光灯导光通道和单附加检测镜头的实施例的结构示意简图。图中，1闪光灯，2闪光灯导光通道，3闪光灯滤光模块，4被测表面，5附加检测镜头模块，6检测镜头通道，7摄像头。

图3是本实用新型专利一种采用双闪光灯导光通道和在镜片上对半镀不同滤光膜的单附加检测镜头的实施例的结构示意简图。

图中，1闪光灯，2闪光灯导光通道，301闪光灯滤光模块1，302闪光灯滤光模块2，4被测表面，501左附加检测镜头模块，502右附加检测镜头模块，6检测镜头通道，7摄像头。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明，图1揭示了本专利一种可安装于智能移动设备背部的，可拆卸的，外接式结构的实施例的外形示意图。其中闪光灯导光通道2，闪光灯滤光模块3，附加检测镜头5模块，检测镜头通道6相互组合成为一个整体附加模块，可通过吸盘、磁性体或者卡口等方法固定在智能移动设备的背板上。此时因为上述部件组合成一体，所以比起通用型外接镜头来说，本专利的系统中的灯导光通道2，检测镜头通道6和可与对应型号的智能移动设备背板上的闪光灯，和1和摄像头7分别做到精确相互定位。而对于希望保证图像清晰度和精度的光路而言，这种光学部件之间的精确定位性能是必须的。需补充，闪光灯导光通道(2)是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，底部可覆盖于智能移动设备的闪光灯(1)上；所述闪光灯滤光模块(3)安装在闪光灯导光通道(2)顶部；所述附加检测镜头模块(5)安装在检测镜头通道(6)顶部；所述检测镜头通道(6)也是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，可覆盖于智能移动设备的摄像头(7)上；上述闪光灯导光通道(2)和检测镜头通道(6)通过盘状的底部结构刚性连接以固定两者间的相互位置，从而间接固定了闪光灯滤光模块(3)和附加检测镜头模块(5)之间的相互位置；上述闪光灯导光通道(2)、闪光灯滤光模块(3)、附加检测镜头模块(5)、检测镜头通道(6)的具体形状尺寸和相互位置关系决定了上述结构在安装位置正确时，闪光灯(1)发出的光照，在被测表面(4)反射形成检测图像后能够进入摄像头(7)内。

图2是本实用新型专利一种采用单闪光灯导光通道和单附加检测镜头的实施例的结构示意简图，主要用于只需用单一波长，或对波长无要求的补光的检测应用中。在本实施例中，闪光灯导光通道2定位于闪光灯1上并遮蔽闪光灯的散射光照，只保留部分光线通过安装在闪光灯导光通道2顶部的滤光模块3的滤光和定向折射，然后集中投射到被测表面4对被测表面4进行照明。被测表面4反射的部分光线进入附加检测镜头模块5后沿检测镜头通道6最终进入摄像头7并在摄像头7内的感光元件上成像。根据检测的实际需求和成本要求，所述的附加检测镜头模块5可以由单个镜头构成，也可以由若干个凸透镜和凹透镜或若干个非球面镜组成镜片组。同理。根据具体检测需要，附加检测镜头模块5的镜头上可以选择镀覆增透膜、滤光膜、减光膜、偏振膜等不同光学镀层。需补充，一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，其特征在于：所述的闪光灯滤光模块(3)包含一个或若干个镀有滤光膜、带通膜、转光波长膜和减光膜中一种或多种光学镀膜的镜头，该 镜头或镜头组接受闪光灯导光通道(2)从闪光灯(1)引入的光照并聚光后形成投射到被测表面(4)上的光斑。

由一个或若干个镀有滤光膜、增透膜、带通膜、偏振膜和减光膜中一种或多种光学镀膜的镜头组成镜头或镜头组，以接受被测表面(4)上的反射光，并能对反射光进行滤杂光和光路转换以增强摄像头(7)的微距成像效果或减少摄像头(7)的拍摄视角。

所述的检测镜头通道(6)可覆盖在摄像头(7)上，当安装位置正确时，检测镜头通道(6)可对于摄像头(7)完全遮挡除附加检测镜头模块(5)射入的光线以外所有的环境光。

针对实际情况举例来说，图2中的单闪光灯导光通道和单附加检测镜头的实施例，可用于但不局限于心率检测、指纹和虹膜检测等用途。

对于心率检测的用途来的结构，可在闪光灯滤光模块3的镜片上镀带通膜，使闪光灯1产生的复合白光经过闪光灯滤光模块3后，只有特定波长的红光或者绿光才能通过，同时镜片还将聚焦的红光或者绿光光斑对准被测表面4——即人体的皮肤，尤其是皮下含有动脉的指尖或手腕等位置。相对于腕带等测量点不易对准动脉具体位置的智能穿戴设备来说，可自由选择测量点的模式能够提高测量准确性，并由起到微距镜头作用的附加检测镜头5模块通过镜片上的带通膜过滤环境中的杂光，将检测用的特定波长的红光或者滤光后经由检测镜头通道6聚焦于摄像头7。此时，智能移动设备可以根据摄像头7获得的光信号变化，通过皮下血管内脉搏波动时血红蛋白对红光的吸收率变化，或者血液本身密度变化造成绿光反光率和反射光强度的周期性变化的原理，通过对应APP的具体算法得出一定时间内脉搏的频率。当APP内保存有当前智能移动设备的摄像头7的具体性能参数和本专利的附加镜头和光照调整系统的具体参数时，APP可以根据预设参数快速控制微电机将摄像头7的镜头调整到最佳位置，以实现在最短时间内保证对焦质量，也避免了因为环境光照变化等原因造成的随机性的自动对焦失败等问题。此时，相对于图2中的通用结构，检测镜头通道6的侧壁宜适当加高，让受测量的皮肤紧贴该侧壁实现可靠的测量定位；与此同时，侧壁朝向滤光模块3的位置宜开一个可通过聚焦的测量光束的小孔或小槽。采用这种优化设计的结构可确保受测皮肤与滤光模块3和附加检测镜头模块5三者的相互位置均处于最佳的光路聚焦和反射位置，并可遮盖和过滤大部分的环境光干扰的影响以提高测量准确性。

对于指纹检测用途的结构，闪光灯1主要用于补光，不必严格遮蔽环境光的干扰。闪光灯1发出的散射光依次通过闪光灯导光通道2和闪光灯滤光模块3聚焦，或者通过闪光灯导光通道2传导和闪光灯滤光模块3镜片上的带通膜将白光过滤成对指纹识别更有利的蓝光后聚焦，然后照射在被测表面4——即人的手指上，此时，闪光灯滤光模块3聚焦后的光束不但起到了在测量时补光的作用，更重要的作用是成为帮助手指在测量中实现准确定位的反馈信号。测量者可以手指是否对准并被聚光后的补光光斑覆盖来确定手指是否处于最佳测量位置上。当测量者的手指停留在预定位置后，附加检测镜头模块5能够作为微距镜头接受到被测表面4的反射光线经由检测镜头通道6聚焦于摄像头7。用于指纹检测的APP同样可以控制摄像头7实现快速对焦功能。此时本实用新型的附加镜头和光照调整系统起到了帮助手指 实现准确定位、对受测量的手指实现补光、提高摄像头7微距性能的辅助作用。

对于虹膜检测用途的结构，其原理和系统结构组成与指纹检测类似。闪光灯滤光模块3的镜片上宜镀减光膜和带通膜，以实现向受检测的虹膜和瞳孔投射对人眼安全的，较低亮度的白色或波长接近700nm的红色补光。如果闪光灯1的功率不足或光谱中波长接近700nm的红色光所占能量不足造成红色光的补光量不足，可在闪光灯滤光模块3的镜片内(当镜片为有机玻璃时)或镜片镀层内添加如UV&GTRI-MS等的稀土无机红光剂，或如GTRD-C₂₀H₁₇O₄N等的荧光染料，将能量最高的蓝光转化为所需的红光。此时，经过聚焦的补光也可以成为眼球和摄像头7之间的相互准确定位的反馈信号，而虹膜检测的APP可实现摄像头7的准确调焦。在解决补光、定位和调焦的问题后，依靠移动智能设备性能强大的摄像头7和CPU性能足以获得超过常规虹膜识别设备的准确率。此结构也可以用于视网膜扫描等类似检测。需强调，此时附加检测镜头模块5应具备较高的微距效果和较小的拍摄视角特性，以减少摄像头7拍摄窗口中的虹膜外的拍摄图案，从而减少虹膜定位消耗的无用时间。

图3是适用于双波长背光的检测的一种单附加检测镜头的实施例的结构示意简图。可用于新生儿或黄疸肝炎患者的经皮黄疸检测等领域。

以黄疸检测的需要为例，图3中，闪光灯1发出的光线可以通过闪光灯导光通道2照射到闪光灯滤光模块1(301)，闪光灯滤光模块2(302)。闪光灯滤光模块1(301)和闪光灯滤光模块2(302)的镜头分别镀有只允许通过460nm波长光和550nm波长光的带通膜。此时闪光灯滤光模块1(301)和闪光灯滤光模块2(302)因为内部镜头的安装位置和角度稍有区别，可在被测表面4——即被测量者(尤其是新生儿)的额头皮肤、胸口皮肤等检测位置上形成两个不重合的460nm波长光和550nm波长光的光斑。因为皮肤并非是绝对光滑平面，两个光斑会在皮肤上发生漫反射。所以需要用在镜头上两侧分别镀有允许通过460nm波长光和550nm波长光的带通膜的左附加检测镜头模块501，和右附加检测镜头模块502对这些漫反射干扰光进行过滤。并由检测镜头通道6将两个独立的不同色光斑图像传递给摄像头7。此时，通过在同样的光照条件下对比与标准比色卡等校正源的反光率进行校正，摄像头7可以计算出被测量皮肤对两者波长光线的吸收率，并通过对应APP的具体算法计算出较为精确的经皮黄疸数值。因为智能移动设备便于连接互联网，该计算数值可以通过APP连接云数据库进一步提高精度。

作为优选，在需要双波长背光的检测中，本实用新型的系统可配备两个平行和相互独立的检测镜头模块5和检测镜头通道6。其中一个检测镜头模块5的镜头上镀覆针对一种波长背光的带通膜，另一个检测镜头模块5的镜头上镀覆针对另一种波长背光的带通膜。两个独立的检测镜头通道6分布将两个独立的检测图像投射到摄像头7对应的感光元件的不同位置上。如有必要，在两个独立的检测镜头通道6内还可增设两条光纤，以进一步提高指向摄像头7的光路的准确性，并彻底防止两条光路在出口位置的相互干扰。从而实现滤光效果更好，杂光干扰更少的双波长检测效果，从而进一步提高检测准确性。

作为优选，在心率检测等需要高强度补光的检测时，闪光灯导光通道2内，闪光灯1和 闪光灯滤光模块3之间可增设一条光纤，光纤正对闪光灯1端可连接一个聚焦透镜，以大幅度增加传导至闪光灯滤光模块3的通光量。

作为优选，本实用新型的附加镜头和光照调整系统可相对于说明书附图的比例而言通过牺牲通光量等参数来减少体积，以集成在智能移动设备的背板上，通过在滑槽上平移的方法确定当前是否需要遮盖智能移动设备的闪光灯1和摄像头7，以便智能移动设备实现检测模式和普通模式的自由切换。

作为优选，本实用新型的附加镜头系统也可安装或临时覆盖在智能移动设备的前置摄像头上，以方便用户在虹膜检测或视网膜扫描时通过观察智能移动设备的显示屏获得更直观的补光光斑定位效果反馈，而并非仅局限于将附加镜头系统安装在背板上。

需指出，本实用新型中，说明书和说明书附图中所列举的实施例仅用于形象说明和披露技术方案。对于说明书中的各种可行技术方案的实施例，同行业技术人员很容易通过无创造性的局部改变对实施例进行等同替代。因此本实用新型的保护范围不限于说明书和说明书附图中的具体形状和描述，而应以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，其特征在于：包含闪光灯导光通道(2)、闪光灯滤光模块(3)、附加检测镜头模块(5)、检测镜头通道(6)；

所述闪光灯导光通道(2)是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，底部可覆盖于智能移动设备的闪光灯(1)上；所述闪光灯滤光模块(3)安装在闪光灯导光通道(2)顶部；所述附加检测镜头模块(5)安装在检测镜头通道(6)顶部；所述检测镜头通道(6)也是由不透光的塑料或橡胶材料构成的管状光路通道，可覆盖于智能移动设备的摄像头(7)上；上述闪光灯导光通道(2)和检测镜头通道(6)通过盘状的底部结构刚性连接以固定两者间的相互位置，从而间接固定了闪光灯滤光模块(3)和附加检测镜头模块(5)之间的相互位置；上述闪光灯导光通道(2)、闪光灯滤光模块(3)、附加检测镜头模块(5)、检测镜头通道(6)的具体形状尺寸和相互位置关系决定了上述结构在安装位置正确时，闪光灯(1)发出的光照，在被测表面(4)反射形成检测图像后能够进入摄像头(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，其特征在于：所述的闪光灯滤光模块(3)包含一个或若干个镀有滤光膜、带通膜、转光波长膜和减光膜中一种或多种光学镀膜的镜头，该镜头或镜头组接受闪光灯导光通道(2)从闪光灯(1)引入的光照并聚光后形成投射到被测表面(4)上的光斑。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，其特征在于：所述的附加检测镜头模块(5)由一个或若干个镀有滤光膜、增透膜、带通膜、偏振膜和减光膜中一种或多种光学镀膜的镜头组成镜头或镜头组，以接受被测表面(4)上的反射光，并能对反射光进行滤杂光和光路转换以增强摄像头(7)的微距成像效果或减少摄像头(7)的拍摄视角。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能移动设备的附加镜头和光照调整系统，其特征在于：所述的检测镜头通道(6)可覆盖在摄像头(7)上，当安装位置正确时，检测镜头通道(6)可对于摄像头(7)完全遮挡除附加检测镜头模块(5)射入的光线以外所有的环境光。