TW201800826A - 外掛閃光燈以及使用其之拍照系統 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種外掛閃光燈以及使用其之拍照系統，此外掛閃光燈用以外掛於一具有照相功能之行動裝置。此外掛閃光燈包括一氣體放電燈、一固定機構、一光感測電路以及一控制電路。固定機構用以固定外掛閃光燈。光感測電路配置於固定機構。控制電路耦接氣體放電燈以及光感測電路。當啟動照相程式時，行動裝置在平面顯示器的一特定區塊發射一光訊號。控制電路控制光感測電路檢測特定區塊的光訊號，並根據所檢測之光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據解碼訊息，控制氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。

Description

外掛閃光燈以及使用其之拍照系統
本發明係關於一種行動裝置所使用的閃光燈的技術，更進一步來說，本發明係關於一種外掛閃光燈以及使用其之拍照系統。
由於數位照相的畫素與品質的進步，行動裝置(例如手機、平板電腦)配備照相功能已經成為一種趨勢。然而這些內建的數位照相機，在低光源或逆光的環境下的表現卻一直無法與傳統的數位相機相匹敵。雖然一些內建數位相機的行動裝置也會配置LED(發光二極體)補光燈，然而因為行動裝置的電池容量與LED散熱等方面的問題，嚴重限制LED的補光燈的補光量。當被照物的距離超過一公尺，LED便無法提供足夠的光源，使感光元件適度的曝光。
氙氣閃光燈(氣體放電燈，High-Intensity Discharge，HID)可以在短時間內提供大量的輔助光源，因此傳統數位相機常配備氙氣閃光燈。氙氣 閃光燈利用一充電裝置，將低電壓的電池電源轉換高壓電源並儲存在大容值的高壓電容器內。配合機械快門，在適當的時間觸發氙氣閃光燈，將高壓電容器內儲存的電能在非常短的時間內轉換為一高亮度的輔助光源，使感光元件在低光源或逆光的環境下適度曝光。氙氣閃光燈需要數十uF至數百uF，耐壓三至百四百伏特的高壓電容器，這些電容器的的體積非常大，在行動裝置輕薄短小的前提下，已經不是行動裝置所能負擔的了。因此在不增加行動裝置的體積與重量的前提下，外掛的氙氣閃光燈成為一項可行且必要的選項。
根據高壓電容器的容值與氙氣燈管的規格，氙氣閃光燈的閃光時間大約數十微秒至數百微秒。如何在正確的時間點閃光，使所有感光元件可均勻曝光是另一項外掛氙氣閃光燈是否可行的重要課題。一般行動裝置配備的照相裝置採用CMOS感光元件，並且沒有配備機械快門，而是使用一種循環快門(rolling shutter)，如第1圖所示。第1圖繪示為先前技術的循環快門之示意圖。請參考第1圖，在第1圖中，每一條線代表感光元件的每一條線的感光時間。雖然一個圖框(frame)內每一列感光元件的曝光時間長度相同，但是每一列曝光開始與結束時間都與前一列相隔一段延遲時間。在這段延遲時間內照相裝置讀取感光元件的曝光資訊並完成重置，以進行下一個圖框的曝光。依照相環境與照相裝置的設定不同，每一列的曝光時間大約為數毫秒至數百毫秒。
然而，由於循環快門的限制，氙氣閃光燈的閃光時間僅數微秒(microsecond，μs)，時間相當短暫，外接氙氣閃光燈常常沒辦法找到最佳閃光時機。需要藉由手機給予訊號告知最佳閃光時機。
本發明的一目的在於提供一種外掛閃光燈以及使用其之拍照系統，用以掛在行動裝置上，並且根據行動裝置所發出的光訊號，判定閃光時機，達成與行動裝置截圖時間同步閃光的功效。
有鑒於此，本發明提供一種外掛閃光燈，此外掛閃光燈用以外掛於一具有照相功能之行動裝置。其中，上述具有照相功能之行動裝置具有一平面顯示器以及一相機鏡頭，其中，上述外掛閃光燈包括一氣體放電燈、一固定機構、一光感測電路以及一控制電路。固定機構用以固定外掛閃光燈。光感測電路配置於固定機構。控制電路耦接氣體放電燈以及光感測電路。行動裝置在平面顯示器的一特定區塊發射一光訊號。控制電路控制光感測電路檢測特定區塊的光訊號，並根據所檢測光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據解碼訊息，控制氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。
本發明另外提出一種拍照系統，此拍照系統包括一行動裝置以及一外掛閃光燈。行動裝置具有一平面顯示器以及一相機鏡頭。外掛閃光燈包括一氣體放電 燈、一固定機構、一光感測電路以及一控制電路。固定機構用以固定外掛閃光燈。光感測電路配置於固定機構。控制電路耦接氣體放電燈以及光感測電路。行動裝置在平面顯示器的一特定區塊發射一光訊號。控制電路控制光感測電路檢測特定區塊的光訊號，並根據所檢測光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據解碼訊息，控制氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。
依照本發明較佳實施例所述之外掛閃光燈以及使用其之拍照系統，上述固定機構與具有照相功能之行動裝置的平面顯示器之接觸面，更包括一模擬觸控裝置，其中，當外掛閃光燈的固定機構接觸具有照相功能之行動裝置的平面顯示器的表面時，藉由上述模擬觸控裝置，上述具有照相功能之行動裝置藉此設置特定區塊的位置。在另一較佳實施例中，上述模擬觸控裝置更用以發出觸控訊號。上述具有照相功能之行動裝置根據所檢測的觸控之有無，解碼模擬觸控裝置所發出的觸控訊號，以解碼出一接收訊息，藉以判定外掛閃光燈的一狀態。在進一步的較佳實施例中，上述外掛閃光燈的狀態包括一電池剩餘電量資訊。另外，在進一步的較佳實施例中，上述外掛閃光燈的狀態包括氣體放電燈是否充電完成之資訊。
本發明的精神在於提供一種可以固定在行動裝置上的外掛之氣體放電閃光燈，此氣體放電閃光燈的固定機構上設置一感光元件，用以感測行動裝置上的顯示裝置所發出的光訊號，並解碼上述光訊號，以獲得閃 光時間資訊，藉此，行動裝置在進行拍攝時可觸發閃光燈，使閃光燈進行閃光時，落在可閃光時間內。因此，藉由本發明，可以使感光元件在低光源或逆光的環境下適度曝光，達到提高行動裝置的照相品質的效果。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
20‧‧‧行動裝置
21‧‧‧外掛閃光燈
201‧‧‧顯示裝置
202‧‧‧照相裝置
203‧‧‧行動裝置控制電路
211‧‧‧氣體放電燈
212‧‧‧固定機構
213、613‧‧‧光感測電路
214‧‧‧閃光燈控制電路
30‧‧‧智慧型手機
401、701、1101‧‧‧顯示裝置201的特定區塊
501‧‧‧後鏡頭
702‧‧‧前鏡頭
901‧‧‧模擬觸控裝置
第1圖繪示為先前技術的循環快門之示意圖。
第2圖繪示為本發明一較佳實施例的拍照系統之系統方塊圖。
第3圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。
第4圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。
第5圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之仰視圖。
第6圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。
第7圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。
第8圖繪示為本發明一較佳實施例的外 掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之仰視圖。
第9圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21之俯視圖。
第10圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。
第11圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。
第2圖繪示為本發明一較佳實施例的拍照系統之系統方塊圖。請參考第2圖，此拍照系統包括一行動裝置20以及一外掛閃光燈21。此行動裝置20包括一顯示裝置201、一照相裝置202以及一行動裝置控制電路203。外掛閃光燈21包括一氣體放電燈211、一固定機構212、一光感測電路213以及一閃光燈控制電路214。
固定機構212用以固定或固定上述外掛閃光燈21，其詳細結構容後詳述。光感測電路213則是配置在固定機構212上，用以感測行動裝置20的顯示裝置201所發出的光訊號。閃光燈控制電路214耦接氣體放電燈211以及光感測電路213。
為了讓本發明之精神更容易被瞭解，假設此行動裝置20是一台智慧型手機，且此智慧型手機具有一特定照相應用程式(照相APP)。照相應用程式被執行時，行動裝置控制電路203依照照相應用程式，讓顯示 裝置201的一特定區塊用來發射光訊號。並且，假設外掛閃光燈21被固定在行動裝置時，光感測電路213的位置剛好對應到上述特定區塊，並可以感測到特定區塊所發射之光訊號。
當使用者透過此照相APP觸發照相功能時，由於行動裝置20的照相裝置202是採用循環快門，使用者透過此照相APP觸發照相功能，到真實截圖有一個不固定的延遲時間，而氣體放電燈的閃光時間僅有數十微秒，因此，需要準確的時間資訊，才有辦法在正確的時間進行閃光。在此實施例中，使用者透過此照相APP觸發照相功能時，光感測電路213便會擷取顯示裝置201的特定區塊所發射光訊號，並轉為電訊號，傳送給閃光燈控制電路214。閃光燈控制電路214便會開始進行解碼，解碼出一解碼訊息，此解碼訊息具有一時間資訊，此時間資訊與行動裝置20的照相裝置202進行真實截圖的時間高度相關。藉此，閃光燈控制電路214根據此解碼訊息，控制氣體放電燈211在正確的時間進行閃光。
第3圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。請參考第3圖，此外掛閃光燈21包括一固定機構212、光感測電路213以及氣體放電燈211。在此實施例中，外掛閃光燈21是被掛在智慧型手機30的側邊。第4圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。請參考第4圖，此外掛閃光燈21的光感測電路 213的對應位置，就是顯示裝置201的特定區塊401。行動裝置20的行動裝置控制電路203控制顯示裝置201，讓顯示裝置201的特定區塊401發射光訊號，藉以傳送時間資訊給本發明較佳實施例的外掛閃光燈21。
第5圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之仰視圖。請參考第5圖，在此實施例中，氣體放電燈211被配置於後鏡頭501的同一側。故利用後鏡頭501進行拍照時，可以利用本發明較佳實施例的外掛閃光燈21進行補光。另外，即便行動裝置20沒有內建補光發光二極體，本發明較佳實施例的外掛閃光燈21依然可以在夜間進行補光。
上述實施例是以後鏡頭501拍攝作為實施例，然而，現在較為流行的自拍(Selfie)是以前鏡頭拍攝。以下實施例，提供一種用前鏡頭拍攝的拍照系統以及外掛閃光燈21。
第6圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。請參考第6圖，此外掛閃光燈21包括一固定機構212、光感測電路613以及氣體放電燈211。在此實施例中，外掛閃光燈21同樣地是被掛在智慧型手機30的側邊。然而，相對於第3圖，光感測電路613的位置以及氣體放電燈211被配置於與行動裝置20的顯示裝置201同側。
第7圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。請參考第 7圖，此外掛閃光燈21的光感測電路613的對應位置，就是顯示裝置201的特定區塊701。行動裝置20的行動裝置控制電路203控制顯示裝置201，讓顯示裝置201的特定區塊701發射光訊號，藉以傳送前鏡頭702截圖之時間資訊給本發明較佳實施例的外掛閃光燈21。
第8圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之仰視圖。請參考第8圖，在此實施例中，氣體放電燈211被配置於與前鏡頭702的同一側。故後鏡頭這一側的固定機構212僅用來固定上述外掛閃光燈21。
第9圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。請參考第9圖，此外掛閃光燈21包括一固定機構212、光感測電路613以及氣體放電燈211。在此實施例中，外掛閃光燈21同樣地是被掛在智慧型手機30的側邊。然而，相對於第3圖以及第6圖，此外掛閃光燈21的固定機構212還包括一旋轉機構901，此旋轉機構901上配置氣體放電燈211，故在此實施例中，氣體放電燈211的面對方向是可以改變的。故，無論是自拍或是後鏡頭拍攝，只需旋轉上述旋轉機構901，便可以轉換氣體放電燈211的面對方向。
第10圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。請參考第10圖，此外掛閃光燈21的光感測電路613的對應位置，就是顯示裝置201的特定區塊1001。行動裝置20的行動 裝置控制電路203控制顯示裝置201，讓顯示裝置201的特定區塊1001發射光訊號，藉以傳送前鏡頭或後鏡頭的截圖之時間資訊給本發明較佳實施例的外掛閃光燈21。
第11圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之仰視圖。請參考第11圖，在第10圖中，雖然氣體放電燈211被配置於與前鏡頭的同一側。然在此實施例中，此外掛閃光燈21具有旋轉機構901，故使用者可以藉由轉動上述旋轉機構901，將氣體放電燈211的面向後鏡頭拍攝的那一面。
第12圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21之俯視圖。請參考第12圖，在此實施例中，此外掛閃光燈21還包括一模擬觸控裝置1201。假設此外掛閃光燈21的氣體放電燈211被設置於與後鏡頭面向相同面。此外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時，此模擬觸控裝置1201將會接觸到行動裝置20的顯示裝置201。此模擬觸控裝置1201主要是模擬例如電容觸控。假設此行動裝置20為智慧型手機，行動裝置20將會感測到此模擬觸控裝置1201對應的位置被觸控。藉此，行動裝置20可以判斷此外掛閃光燈21被固定的位置，藉此設置顯示裝置201的特定區塊401之位置。若只需要判斷此外掛閃光燈21被固定的位置，此模擬觸控裝置1201僅需要類似觸控筆前端的導體便可以實施。
另一種情況，此模擬觸控裝置1201可以藉由改變觸控的狀態回報此外掛閃光燈21的狀態，例 如氣體放電燈211的充電狀態或外掛閃光燈21的剩餘電量資訊等。在此實施例中，此模擬觸控裝置1201耦接閃光燈控制電路214。閃光燈控制電路214根據所欲傳輸給行動裝置20的資料，控制此模擬觸控裝置1201，讓行動裝置20持續檢測到觸控的『有』與『無』。行動裝置20則利用所執行的『照相APP』解碼上述「觸控的『有』與『無』」，藉此獲取此外掛閃光燈21的狀態資訊，例如氣體放電燈211的充電狀態或外掛閃光燈21的剩餘電量資訊等。
第13圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之側面視圖。請參考第13圖，在此實施例中，外掛閃光燈21的固定機構212為L形固定機構。而光感測電路213設置在L形固定機構的邊緣。第14圖繪示為本發明一較佳實施例的外掛閃光燈21被固定於行動裝置20時之俯視圖。請參考第14圖，此外掛閃光燈21的光感測電路213的下方，就是顯示裝置201的特定區塊1401。行動裝置20的行動裝置控制電路203控制顯示裝置201，讓顯示裝置201的特定區塊1401發射光訊號，藉以傳送時間資訊給本發明較佳實施例的外掛閃光燈21。由第3圖與第13圖，可以看出，本發明的固定機構212並不限定於第3圖的形式，只要是固定機構能夠使該外掛閃光燈21固定在顯示裝置201的面，並且，在固定機構212上的光感測電路可以接收顯示裝置的光線，就是屬於本發明的範圍。
綜上所述，本發明的精神在於提供一種可以固定在行動裝置上的外掛之氣體放電閃光燈，此氣體放電閃光燈的固定機構上設置一感光元件，用以感測行動裝置上的顯示裝置所發出的光訊號，並解碼上述光訊號，以獲得閃光時間資訊，藉此，行動裝置在進行拍攝時可觸發閃光燈，使閃光燈進行閃光時，落在可閃光時間內。因此，藉由本發明，可以使感光元件在低光源或逆光的環境下適度曝光，達到提高行動裝置的照相品質的效果。
在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
21‧‧‧外掛閃光燈
201‧‧‧顯示裝置
211‧‧‧氣體放電燈
212‧‧‧固定機構
213、613‧‧‧光感測電路
30‧‧‧智慧型手機

Claims (16)

  1. 一種外掛閃光燈，用以外掛於一具有照相功能之行動裝置，其中，該具有照相功能之行動裝置具有一平面顯示器以及一相機鏡頭，其中，該外掛閃光燈包括：一氣體放電燈；一固定(Hanging)機構，用以固定該外掛閃光燈；一光感測電路，配置於該固定機構；以及一控制電路，耦接該氣體放電燈以及該光感測電路，其中，該行動裝置在該平面顯示器的一特定區塊發射一光訊號，其中，該控制電路控制該光感測電路檢測該特定區塊的該光訊號，並根據所檢測該光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據該解碼訊息，控制該氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之外掛閃光燈，其中，在該固定機構與該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器之接觸面，更包括：一模擬觸控裝置，其中，當該外掛閃光燈的固定機構接觸該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器的表面時，藉由該模擬觸控裝置，該具有照相功能之行動裝置設置該特定區塊的位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之外掛閃光燈，其 中，該模擬觸控裝置更用以發出觸控訊號，其中，該具有照相功能之行動裝置根據所檢測的觸控之有無，解碼該模擬觸控裝置所發出的觸控訊號，以解碼出一接收訊息，藉以判定該外掛閃光燈的一狀態。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之外掛閃光燈，其中，該外掛閃光燈的該狀態包括一電池剩餘電量資訊。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載之外掛閃光燈，其中，該外掛閃光燈的該狀態包括該氣體放電燈是否充電完成資訊。
  6. 一種拍照系統，包括：一行動裝置，具有一平面顯示器以及一相機鏡頭；以及一外掛閃光燈，包括：一氣體放電燈；一固定機構，用以固定該外掛閃光燈；一光感測電路，配置於該固定機構；以及一控制電路，耦接該氣體放電燈以及該光感測電路，其中，該行動裝置在該平面顯示器的一發射一光訊號，其中，該控制電路控制該光感測電路檢測該特定區塊 的該光訊號，並根據所檢測之該光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據該解碼訊息，控制該氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之拍照系統，其中，在該固定機構與該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器之接觸面，更包括：一模擬觸控裝置，其中，當該外掛閃光燈的固定機構接觸該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器的表面時，藉由該模擬觸控裝置，該具有照相功能之行動裝置設置該特定區塊的位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之拍照系統，其中，該模擬觸控裝置更用以發出觸控訊號，其中，該具有照相功能之行動裝置根據所檢測的觸控之有無，解碼該模擬觸控裝置所發出的觸控訊號，以解碼出一接收訊息，藉以判定該外掛閃光燈的一狀態。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之拍照系統，其中，該外掛閃光燈的一狀態包括一電池剩餘電量資訊。
  10. 如申請專利範圍第8項所記載之拍照系統，其中，該外掛閃光燈的一狀態包括該氣體放電燈是否充電完成資訊。
  11. 一種外掛閃光燈，用以外掛於一具有照相功能之行動裝置，其中，該具有照相功能之行動裝置具有一平面顯示器以及一相機鏡頭，其中，該平面顯示器配置於該具有照相功能之行動裝置的上側面，該相機鏡頭配置於該具有照相功能之行動裝置的下側面，該外掛閃光燈包括：一氣體放電燈；一固定(Hanging)機構，用以固定該外掛閃光燈，具有一溝狀結構，使該外掛閃光燈配置在該平面顯示器的面與該相機鏡頭的面之間，其中，當該外掛閃光燈被配置於該具有照相功能之行動裝置，該固定機構之一面與該平面顯示器的一部份重疊；一模擬觸控裝置，配置於該固定機構，當該外掛閃光燈被固定於該具有照相功能之行動裝置，該模擬觸控裝置接觸該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器之表面；以及一控制電路，耦接該氣體放電燈，其中，當該外掛閃光燈的固定機構接觸該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器的表面時，藉由該模擬觸控裝置，該具有照相功能之行動裝置獲得該外掛閃光燈所固定之位置資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之外掛閃光燈，其中，該外掛閃光燈更包括： 一光感測電路，配置於該固定機構；以及其中，該控制電路耦接該光感測電路，其中，該行動裝置在該平面顯示器的一發射一光訊號，其中，該控制電路控制該光感測電路檢測該特定區塊的該光訊號，並根據所檢測之該光訊號的明暗，解碼出一解碼訊息，並根據該解碼訊息，控制該氣體放電燈，在一指定時間進行閃光。
  13. 如申請專利範圍第11項所記載之外掛閃光燈，其中，當該外掛閃光燈的固定機構接觸該具有照相功能之行動裝置的平面顯示器的表面時，藉由該模擬觸控裝置，該具有照相功能之行動裝置設置該特定區塊的位置。
  14. 如申請專利範圍第11項所記載之外掛閃光燈，其中，該模擬觸控裝置更用以發出觸控訊號，其中，該具有照相功能之行動裝置根據所檢測的觸控之有無，解碼該模擬觸控裝置所發出的觸控訊號，以解碼出一接收訊息，藉以判定該外掛閃光燈的一狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之拍照系統，其中，該外掛閃光燈的一狀態包括一電池剩餘電量資訊。
  16. 如申請專利範圍第14項所記載之拍照系統，其 中，該外掛閃光燈的一狀態包括該氣體放電燈是否充電完成資訊。
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