本實用新型涉及一種利用內(nèi)置于智能手機等便攜式終端的相機和發(fā)光二極管的用于放大的外置光學(xué)模塊和具備該模塊的放大拍攝裝置。
背景技術(shù):
近期廣為使用的智能手機、平板電腦等便攜式終端以暴露的方式內(nèi)置有用于拍攝外部的被攝體的相機和發(fā)光二極管(LED)。用戶可不使用照明而進(jìn)行拍攝,或者在需要照明的情況下,在通過控制而使發(fā)光二極管發(fā)光之后進(jìn)行拍攝。因此,相機和發(fā)光二極管彼此接近地布置于便攜式終端的一表面。
近期,用于智能手機的相機提供與一般的專用數(shù)字相機相似水平的分辨率。據(jù)此,出現(xiàn)了利用智能手機的相機的多樣的裝置,而且顯微鏡作為這些裝置中的一種,其通過在智能手機的相機上額外地安裝鏡頭而被用于拍攝放大物體之后的影像。
一般的顯微鏡被設(shè)計為在一個鏡筒的兩端具備目鏡和物鏡的結(jié)構(gòu)。面對被攝體的物鏡是焦距極短的透鏡,用于將物體被放大的實像成像,而且與用戶的眼睛接觸的目鏡是用于觀察上述的被放大的實像的放大鏡。顯微鏡的放大率可以通過將物鏡的放大率和目鏡的放大率相乘而得到。
基本地,內(nèi)置于智能手機的相機通常具備自動對焦(Auto Focus:AF)功能,從而通過將內(nèi)置透鏡和圖像傳感器之間的距離細(xì)微地變更的方法來改變焦距。此時,針對內(nèi)置于智能手機的每一個相機均設(shè)定“最小焦距(Minimum Focal Length)”,并根據(jù)最小焦距而設(shè)定“最短拍攝距離”。如果被攝體位于最短拍攝距離以內(nèi),則可能無法進(jìn)行拍攝,或者可能由于失焦而成為不清晰的影像。因此,為了能夠?qū)⒅悄苁謾C的相機作為顯微鏡或者放大鏡來使用,需要在相機的外部添加單獨的物鏡和目鏡而改變焦距,并以預(yù)定的比率將其放大等措施。
為了實現(xiàn)上述的目的,在現(xiàn)有技術(shù)中,進(jìn)行過針對安裝在智能手機的內(nèi)置相機的形態(tài)的光學(xué)設(shè)備的研究和開發(fā)。例如有放大鏡(Lupe)型微距鏡頭和顯微鏡形態(tài)。
顯微鏡形態(tài)是如同實際顯微鏡地將物鏡和目鏡均配備于鏡筒的形態(tài),在此,智能手機的相機被安裝在目鏡而用于生成數(shù)字圖像(image)。由于這種產(chǎn)品明顯地大于智能手機,所以更準(zhǔn)確的表述為“智能手機被安裝在這些產(chǎn)品”,這些產(chǎn)品如此地難以攜帶。放大率越大,鏡筒的長度也越長。例如,作為涉及用于在顯微鏡安裝智能手機的安置臺的發(fā)明,韓國授權(quán)專利第1591902號或者授權(quán)專利第1550682號是類似于上述的種類的發(fā)明。
放大鏡型微距鏡頭的體積相比于顯微鏡形態(tài)更小,但是其放大率不高,而且由于是使用外部光線的方式,因此所受到的周圍光量的影響較大。例如,在照明部位于被攝體的后面的逆光狀態(tài)下,由于過量的光線入射到相機,所以被攝體的影像可能無法正常成像,而且在周圍環(huán)境過于暗的情況下,由于照明不足,可能導(dǎo)致無法進(jìn)行拍攝。
對放大鏡型的情況而言,不僅需要將鏡頭的放大率調(diào)整到焦點對準(zhǔn)于近距離的物體,而且為了得到清晰的圖像,還需要在屏蔽外部光線的狀態(tài)下向物體照射充分的光線。然而問題在于,由于這些根本的解決方案存在著影響產(chǎn)品的價格的確定等原因,所以難以解決,因此,現(xiàn)有的放大鏡型鏡頭若要直接利用外部光線而確保光量,則需要放棄得到清晰的圖像。
如上所述,對現(xiàn)有技術(shù)中的被安裝在智能手機而以執(zhí)行顯微鏡或者放大鏡的功能的方式被提供的設(shè)備而言,其大多數(shù)為大小非常大而難以攜帶的形態(tài),或者是即使便于攜帶也由于外部光線而無法穩(wěn)定地保持其性能的形態(tài)。
[相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
1、顯微鏡連接用智能手機安置臺(韓國授權(quán)專利第1591902號)
該發(fā)明涉及一種用于在顯微鏡安置智能手機的安置臺,它是與本實用新型的目的不同種類的實用新型。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種如下的具有高放大率的用于放大的外置光學(xué)模塊及具備該模塊的放大拍攝裝置:利用智能手機等便攜式終端中內(nèi)置的相機和LED,從而無需獨立的光源。
本實用新型的另一目的在于提供一種如下的具有高放大率的用于放大的外置光學(xué)模塊及具備該模塊的放大拍攝裝置:利用智能手機等便攜式終端中內(nèi)置的相機和LED,因此無需獨立的光源。
另外,本實用新型的又一目的在于提供一種如下的配備導(dǎo)光件的外置光學(xué)模塊:以能夠利用相對于設(shè)計成非常短的焦距而相隔較遠(yuǎn)的發(fā)光二極管而向被攝體照射充分的光線的方式體現(xiàn)。
本實用新型的另一目的在于提供一種能夠廣泛地應(yīng)用于相機部與LED之間的間距彼此不同的便攜式終端的用于放大的外置光學(xué)模塊。
本實用新型的又一目的在于提供一種如下的用于放大的外置光學(xué)模塊:具備能夠調(diào)整焦距的功能,從而既能夠被廣泛地應(yīng)用于相機部與LED之間的間距彼此不同的便攜式終端,又將其厚度體現(xiàn)為較薄的厚度。
本實用新型的又一目的在于提供如下的厚度較薄的用于放大的外置光學(xué)模塊,為了在實現(xiàn)高放大率的放大的同時使整體產(chǎn)品的厚度實現(xiàn)為較薄的厚度而不使用目鏡以及鏡筒。為了達(dá)到上述的目的,本實用新型的外置光學(xué)模塊被安裝在配備有LED的便攜式終端,從而利用所述LED的光線而使針對被攝體的放大的影像在所述相機部成像。
根據(jù)本實用新型的一實施例的外置光學(xué)模塊安裝在將發(fā)光二極管和相機部配備于同一個外表面的便攜式終端的所述外表面,并利用所述發(fā)光二極管的光線而使被攝體的放大的影像在所述相機部成像,其特征在于,包括:殼體,在上表面形成有與所述被攝體接觸的第一貫通孔,在下表面形成有分別與所述發(fā)光二極管和相機部對向的第二貫通孔和第三貫通孔,而其余的部分被封閉;導(dǎo)光件,作為被收容于所述殼體內(nèi)部的透明素材的面板,配備暴露于所述第二貫通孔的入射面和朝向所述第一貫通孔而配備的發(fā)射面,并通過所述入射面接收從所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線并將其移送而使其通過所述發(fā)射面而被發(fā)射,從而照明與所述第一貫通孔接觸的被攝體;以及復(fù)合透鏡部,配備多個透鏡,布置于所述殼體內(nèi)部的所述第一貫通孔與第三貫通孔之間而將從所述被攝體反射而入射的影像放大,并且在被安裝到所述便攜式終端時,使被放大的所述影像通過所述第三貫通孔而在所述相機部成像。
根據(jù)實施例,外置光學(xué)模塊還可以包括:固定環(huán),以中間形成有孔的環(huán)形狀配備于所述導(dǎo)光件的發(fā)射面的上部,并且與所述發(fā)射面對向的表面形成為傾斜面,從而使通過所述發(fā)射面發(fā)射的光線反射到所述被攝體。
根據(jù)實施例,所述固定環(huán)可以以能夠沿著上下方向移動的方式被安裝在所述殼體的第一貫通孔,從而能夠調(diào)整與所述孔接觸的被攝體的光學(xué)位置。
在此,在所述固定環(huán)的與所述第一貫通孔接觸的外側(cè)表面可以形成有至少一個螺旋形槽而使形成于所述第一貫通孔的至少一個突起所被插入,而使所述固定環(huán)和所述第一貫通孔螺紋結(jié)合,且所述固定環(huán)的上下高度隨著所述固定環(huán)的旋轉(zhuǎn)而得到調(diào)整。
根據(jù)另一實施例,所述導(dǎo)光件可以配備:平板形狀的透明的照明光線-入射部,配備于所述發(fā)光二極管的上部,且所述入射面形成于下表面;平板形狀的透明的照明光線-發(fā)射部,配備于所述復(fù)合透鏡部的外周,且將從所述照明光線-入射部移送的光線通過形成于上表面的所述發(fā)射面而發(fā)射;以及反射板,用于將除了所述入射面和發(fā)射面以外的所述導(dǎo)光件的外表面覆蓋,以使所述照明光線-入射部和所述照明光線-發(fā)射部內(nèi)部的光線不會向外部泄露。
根據(jù)一實施例,所述照明光線-入射部和所述照明光線-發(fā)射部可以形成為一體。
根據(jù)一實施例,所述照明光線-入射部可以形成為:與所述入射面相向的所述照明光線-入射部的上表面朝向所述照明光線-發(fā)射部而傾斜,從而將通過所述入射面而入射的光線移送到所述照明光線-發(fā)射部的一側(cè)。
根據(jù)另一實施例,所述導(dǎo)光件的入射面可以構(gòu)成為:在被安裝到所述便攜式終端時,比從所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線所入射的面積大多倍,并沿著朝向所述照明光線-發(fā)射部的長度方向而形成為較長的長度,從而被廣泛地應(yīng)用于所述相機部與發(fā)光二極管之間的間距彼此不同的便攜式終端。
根據(jù)一實施例,所述導(dǎo)光件的入射面可以為:用于將入射的光線朝向照明光線-發(fā)射部的方向折射的至少一個傾斜面沿著所述照明光線-發(fā)射部的方向并排地形成的形態(tài)。
根據(jù)又一實施例,所述入射面可以配備為凹凸形狀,從而減小從所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線向外部反射的比率,并使其折射到所述照明光線-入射部的內(nèi)部。
根據(jù)又一實施例,所述照明光線-發(fā)射部的發(fā)射面可以形成為凹凸面,以使發(fā)射的光線不會再次向?qū)Ч饧膬?nèi)部反射,而向外部發(fā)射。
根據(jù)另一實施例,外置光學(xué)模塊還可以配備:擴散板,貼附于所述發(fā)射面,以使從所述發(fā)射面發(fā)射的光線均勻。
根據(jù)另一實施例,外置光學(xué)模塊還可以包括:針孔透鏡,配備于所述復(fù)合透鏡部與所述第三貫通孔之間,以將所述復(fù)合透鏡部的焦深調(diào)整成較深的深度。
本實用新型還涉及一種放大拍攝裝置,其特征在于,包括:便攜式終端,在同一個外表面配備相機部和發(fā)光二極管;記載于所述權(quán)利要求1至13中的某一項的外置光學(xué)模塊,被安裝到所述便攜式終端的外表面,所述便攜式終端包括:影像處理部,通過控制而在放大拍攝模式下使所述發(fā)光二極管發(fā)光,再通過控制所述相機部而使其將從所述外置光學(xué)模塊入射的影像生成為數(shù)字圖像。
本實用新型的外置光學(xué)模塊利用內(nèi)置于智能手機等便攜式終端的相機和LED,從而即使沒有獨立的光源也能夠拍攝高放大率的被放大的影像。
進(jìn)而,本實用新型的外置光學(xué)模塊被設(shè)計成具有非常薄的厚度,隨之而被設(shè)計成具有非常短的焦距,而且實現(xiàn)為即使利用相對于與變薄的厚度而相隔較遠(yuǎn)的LED,也能夠充分地照射被攝體,從而無需使用獨立的光源。
本實用新型的外置光學(xué)模塊可以被廣泛地應(yīng)用于相機部和LED之間的間距彼此不同的便攜式終端,并具備可調(diào)整焦距的功能,從而能夠被廣泛地應(yīng)用于相機部的焦距彼此不同的便攜式終端。
本實用新型的外置光學(xué)模塊不僅能夠以高放大率進(jìn)行放大,還通過去除目鏡和長鏡筒而減小了產(chǎn)品整體的厚度。
附圖說明
圖1是根據(jù)一實施例而示出外置光學(xué)模塊被安裝在便攜式終端的放大拍攝裝置的例的圖。
圖2是根據(jù)本實用新型的一實施例的外置光學(xué)模塊的剖面圖。
圖3是用于說明本實用新型的外置光學(xué)模塊的操作的被安裝到便攜式終端的狀態(tài)下的外置光學(xué)模塊的概念圖。
圖4是圖2的固定環(huán)的立體圖和剖面圖。
圖5是根據(jù)本實用新型的一實施例的導(dǎo)光件的立體圖。
圖6是用于說明外置光學(xué)模塊的操作的外置光學(xué)模塊的概念圖。
符號說明
20:便攜式終端 21:相機部
27:LED 110:外置光學(xué)模塊
201:復(fù)合透鏡部 201a:復(fù)合透鏡部的鏡筒
210:導(dǎo)光件 211:照明光線-入射部
211a:入射面 213:照明光線-發(fā)射部
213a:發(fā)射面 215:鏡孔
230:固定環(huán) 230a:孔
230b:傾斜面 231:螺紋槽
233:調(diào)整槽 250:針孔透鏡
270:殼體 270a:殼體上表面
270b:第一貫通孔 270c:殼體下表面
270d:第二貫通孔 270e:第三貫通孔
具體實施方式
以下,參照附圖對本實用新型進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
參照圖1至圖3,本實用新型的放大拍攝裝置100包含便攜式終端20和外置光學(xué)模塊110。外置光學(xué)模塊110是被安裝到便攜式終端20的暴露相機部21和發(fā)光二極管(LED)27的表面20-a的裝置,其在提供便攜式終端20和被攝體10之間的光路的同時,調(diào)整便攜式終端20的最短拍攝距離而實現(xiàn)預(yù)定倍率的放大拍攝。
如上所述,便攜式終端20的相機部21和LED 27暴露于同一個表面20-a,而且只要是配備有控制部29的終端,則任何形態(tài)的終端都適用,例如可以是智能手機(Smart Phone)、平板電腦(Tablet Computer)、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant:PDA)等。顯然,便攜式終端20還可以包括與自身的主要功能(例如,移動電話功能)或者其他功能相關(guān)的構(gòu)成要素。然而這些構(gòu)成要素或者功能并不是本實用新型的必要要素,而且也不會對本實用新型的說明發(fā)揮作用,因此不圖示于附圖,并省略針對它們的說明。
相機部21和LED 27布置于便攜式終端20的相同表面20-a,而且如果安裝有外置光學(xué)模塊110,則其將會分別與第三貫通孔270e以及第二貫通孔270d對向。相機部21具備至少一個內(nèi)置透鏡23和圖像傳感器25,并具有根據(jù)其結(jié)構(gòu)和操作機制(mechanism)而設(shè)計的最小焦距和最短拍攝距離。
相機部21和LED 27受到便攜式終端20的控制部29的控制??刂撇?9控制便攜式終端20的整體的操作,而且為了執(zhí)行本實用新型的特征操作而包含影像處理部31。影像處理部31在安裝有外置光學(xué)模塊110的狀態(tài)下,控制LED 27和相機部21,從而控制針對被攝體10的放大拍攝過程。
控制部29可以被解釋成為了本實用新型而專門設(shè)置的構(gòu)成要素,但是還可以是為了執(zhí)行便攜式終端20自身的主要功能或者其他功能而被設(shè)置的基本構(gòu)成要素。如上所述,在控制部29是為了執(zhí)行便攜式終端20的主要功能或者其他功能而被設(shè)置的基本構(gòu)成要素的情況下,控制部29可以功能性地指示由如下項體現(xiàn)的構(gòu)成的要素:作為便攜式終端20通常具有的硬件的處理器芯片(Processor Chip)和作為通過該芯片而被處理的軟件的操作系統(tǒng)程序以及/或者應(yīng)用(Application)。在此,應(yīng)用是由能夠被計算機解讀而處理指定的一系列命令的用程序語言記錄的軟件。
在此情況下,影像處理部31是上述的應(yīng)用中的一種,其可以是為了實現(xiàn)本實用新型而專門設(shè)置并能夠被處理器芯片執(zhí)行的程序或者多個程序的集合體。
具體而言,影像處理部31在放大拍攝模式下通過控制而使LED 27發(fā)光,以發(fā)射用于拍攝被攝體10的光線,之后通過控制而使相機部21拍攝通過外置光學(xué)模塊110而入射的影像,并生成數(shù)字圖像(或者視頻),而且需要時使其通過顯示部(未示出)而顯示。本實用新型的影像處理部31與一般的相機拍攝應(yīng)用程序的不同點之一在于,即使不是相機部21捕捉實際影像的瞬間也會使LED 27發(fā)光。在下文中,再次對影像處理部31的操作進(jìn)行說明。
參照圖2,外置光學(xué)模塊110被安裝于便攜式終端20的相機部21和LED27的上部。本實用新型的外置光學(xué)模塊110可以實現(xiàn):將焦點對準(zhǔn)在位于最短拍攝距離以內(nèi)的被攝體而進(jìn)行拍攝,同時以預(yù)定的放大率進(jìn)行拍攝。
在此情況下,外置光學(xué)模塊110需要使焦距足夠變短以確保放大率,并且在焦距變短的同時厚度也變得足夠薄,而且變薄的厚度將會提高外置光學(xué)模塊110的便攜性。如上所述,外置光學(xué)模塊110提供從LED 27連接到被攝體10及相機部21的封閉的光路徑,從而即使利用相對于外置光學(xué)模塊110的變薄的厚度而相隔較長距離的LED 27也能夠充分地照明被攝體10。外置光學(xué)模塊110提供從LED 27通往被攝體10和相機部21的封閉的光路徑。封閉的光路徑使被拍攝到的圖像的清晰度避免受到外部光線的影響而受損。
為此,本實用新型的外置光學(xué)模塊110配備有復(fù)合透鏡部201、導(dǎo)光件(Light Guide)210、固定環(huán)(Fixing Ring)230以及針孔透鏡250,并配備有收容上述要素的殼體270。以下,為了便于說明,在沒有其他特別的說明的前提下,將會以外置光學(xué)模塊110被安裝到便攜式終端20的狀態(tài)為基準(zhǔn)而說明外置光學(xué)模塊110的內(nèi)部構(gòu)成要素和它們的操作。
殼體270在封閉的內(nèi)部空間收容復(fù)合透鏡部201、導(dǎo)光件210、固定環(huán)230以及針孔透鏡250。此外,殼體270提供從LED 27通往被攝體10的封閉的光路徑和從被攝體10通往相機部21的封閉的光路徑,以防止照明光入射到光路徑上,從而防止影像由于光學(xué)干涉等原因而變得模糊。此外,殼體270提供可安裝到便攜式終端20的外表面20-a或者從便攜式終端20的外表面20-a拆卸的結(jié)構(gòu)。
雖然能夠為了得到針對被攝體10的清晰的影像而采取多樣的方法,但是在本實用新型中,將外部照明(例如,自然光、室內(nèi)照明等)屏蔽而僅利用通過外置光學(xué)模塊110而在封閉的狀態(tài)下提供的LED27的照明拍攝被攝體10,從而消除外部照明所引起的干涉。
此外,在殼體270的內(nèi)表面涂覆有黑色的涂料,以使光線不會在殼體270的內(nèi)表面反射,從而僅使從被攝體10直接反射的光線入射到復(fù)合透鏡部201。
殼體270配備為薄面板形狀。在殼體270的上表面270a形成有與被攝體10接觸的第一貫通孔270b,在殼體270的下表面270c形成有與便攜式終端20的LED 27相向的第二貫通孔270d以及與相機部21相向的第三貫通孔270e。
第一貫通孔270b和第三貫通孔270e以復(fù)合透鏡部201的中心軸x垂直經(jīng)過其各自的中心的方式形成。外置光學(xué)模塊110以復(fù)合透鏡部201的中心軸x與相機部21的光軸一致的形態(tài)被安裝到便攜式終端20,從而形成從被攝體10通往相機部21的光路徑。
第二貫通孔270d具有能夠覆蓋LED 27的大?。坏谌炌?70e具有能夠覆蓋相機部21的大??;第二貫通孔270d和第三貫通孔270e與便攜式終端20的外表面20-a接觸,從而使相機部21和LED 27面對外置光學(xué)模塊110的光學(xué)系統(tǒng)。
另外,根據(jù)實施例,用于將相機部21和LED 27同時覆蓋的一個貫通孔可以取代第二貫通孔270d和第三貫通孔270e而配備于殼體270的下表面270c。
除了通過屏蔽外部照明而得到被攝體10的清晰的影像以外,本實用新型的外置光學(xué)模塊110還可以體現(xiàn)為:包含固定環(huán)230而將被攝體10和復(fù)合透鏡部201之間的距離調(diào)整在預(yù)定的范圍內(nèi),從而能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行對焦。
如上所述,小的裝置難以配備用于調(diào)整焦距或放大率的單元。因此,本實用新型的外置光學(xué)模塊110被設(shè)置為具有以固定環(huán)230的高度作為基準(zhǔn)的固定的放大率和焦距,而且引導(dǎo)被攝體10而使其接觸到固定環(huán)230的外表面。需要從上述的焦距和放大率的角度決定固定環(huán)230的高度。
首先,固定環(huán)230的高度表示被攝體10和復(fù)合透鏡部201之間的距離,據(jù)此還會確定放大率。例如,隨著被攝體10的位置接近復(fù)合透鏡部201,被攝體10的影像將會被逐漸放大。由于外置光學(xué)模塊110被安裝到便攜式終端20,相機部21和外置光學(xué)模塊110將會具有新調(diào)整的最短拍攝距離,即“合成最短拍攝距離”,可以與變短的最短拍攝距離對應(yīng)地將被攝體10布置在接近相機部21的位置而放大影像。另外,為了對被攝體10對焦,固定環(huán)230的高度需要與“合成最短拍攝距離”相同或者比“合成最短拍攝距離”更高。
因此,需要考慮到復(fù)合透鏡部201額外地提供的光學(xué)變焦引起的放大率和最短拍攝距離,而與將要通過外置光學(xué)模塊110而獲取的影像的放大率對應(yīng)地,設(shè)定距被攝體10的距離,即,從復(fù)合透鏡部201到固定環(huán)230的基準(zhǔn)高度。
問題在于,不同的便攜式終端20的種類和制造公司對相機部21采用的焦距不同。因此,需要在預(yù)定的范圍內(nèi)調(diào)整被攝體10和相機部21之間的距離。由于上述的原因,固定環(huán)230優(yōu)選以標(biāo)準(zhǔn)高度為基準(zhǔn)而使用戶在預(yù)定的范圍內(nèi)進(jìn)行高度調(diào)整。
例如,如圖4所示,作為調(diào)整固定環(huán)230的高度的方法,可以將固定環(huán)230螺紋結(jié)合于殼體270。在固定環(huán)230的外側(cè)表面形成有插入到配備于殼體270的凸起(未示出)的至少一個螺旋形螺紋槽231,從而在沿著凸起(未示出)而旋轉(zhuǎn)時,可以沿著中心軸x而在預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行上下方向的位置調(diào)整。圖4示出如下的實施例:在外側(cè)表面配備有三個螺紋槽231,并在固定環(huán)230的上表面具備三個調(diào)整槽233,從而能夠利用外力而使固定環(huán)230旋轉(zhuǎn)。若以圖4為基準(zhǔn)而使固定環(huán)230沿著順時針方向旋轉(zhuǎn),則固定環(huán)230將會被移送到下方而減小高度;若使固定環(huán)230沿著逆時針方向旋轉(zhuǎn),則固定環(huán)230將會被移送到上方而增加高度。
另外,由于本實用新型并非將被攝體10直接接觸固定環(huán)230的情形作為必要的構(gòu)成或方法而提出,因此用戶也可以使被攝體10與外置光學(xué)模塊110相隔而將其拍攝。通過借助以下說明的針孔透鏡250而使焦深變深,從而即使多少存在著位置差異也能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行對焦。
另外,固定環(huán)230是在中間部分形成有貫通自身的孔230a的圓環(huán)(Ring)形狀,其在固定環(huán)230的邊緣的上表面向外部露出的狀態(tài)下,如上所述地,螺紋結(jié)合于殼體270的第一貫通孔270b。被攝體10與固定環(huán)230的孔230a接觸。
關(guān)于固定環(huán)230的布置,固定環(huán)230以復(fù)合透鏡部201的中心軸x垂直地經(jīng)由孔230a的中心的方式整列,而且插入到導(dǎo)光件210的鏡孔215的狀態(tài)下的復(fù)合透鏡部201以通過固定環(huán)230的下表面而插入到孔230a的形態(tài)被安裝。只不過,固定環(huán)230與導(dǎo)光件210或者復(fù)合透鏡部201相隔。
隨著固定環(huán)230的孔230a從上部到下部而逐漸變寬,形成孔230a的固定環(huán)230的內(nèi)側(cè)面將會成為傾斜面230b。傾斜面230b的傾斜角為從下部朝向上部而形成90°以上的鈍角。
固定環(huán)230的傾斜面230b位于導(dǎo)光件210的發(fā)射面213a的上側(cè),且由用于反射光線的反射面構(gòu)成,據(jù)此,從導(dǎo)光件210的發(fā)射面213a向第一貫通孔270b發(fā)射的光線將在傾斜面230b被反射到被攝體10側(cè)而照明被攝體10。
復(fù)合透鏡部201以插入到導(dǎo)光件210的鏡孔215的狀態(tài)布置于第一貫通孔270b和第三貫通孔270e之間,從而執(zhí)行使從被攝體10反射而入射的影像在相機部21成像的功能。因此,在將外置光學(xué)模塊110安裝在便攜式終端20時,需要對準(zhǔn)復(fù)合透鏡部201而使復(fù)合透鏡部201的中心軸x與垂直經(jīng)由相機部21的中心的虛擬光軸一致。
優(yōu)選地,復(fù)合透鏡部201本身以插入到獨立的鏡筒201a的形態(tài)配備,從而防止從導(dǎo)光件210的發(fā)射面213a發(fā)射的光線或者從固定環(huán)230的傾斜面230b反射的光線入射到復(fù)合透鏡部201。
此外,復(fù)合透鏡部201需要具有較薄的厚度,以通過減小相機部21所具有的最短拍攝距離而執(zhí)行減小復(fù)合透鏡部201與相機部21的“合成最短拍攝距離”的功能,并提高外置光學(xué)模塊110的便攜性。
為此,可以使用多個非球面透鏡,以能夠使復(fù)合透鏡部201具有較短的焦距,并去除在高放大率時產(chǎn)生的失真。為此,本實用新型并沒有使用放大鏡或顯微鏡所基本需要的目鏡,因此能夠去除連接物鏡與目鏡之間的鏡筒。
導(dǎo)光件210由能夠移送光線的透明素材制造,并且布置于LED 27和相機部21的上部,從而示出LED 27與被攝體10之間的光路徑而照明被攝體10。
導(dǎo)光件210配備照明光線-入射部211和照明光線-發(fā)射部213,并且配備有貼附于除了入射面211a和發(fā)射面213a以外的導(dǎo)光件210的外表面的反射板(未示出)。在外置光學(xué)模塊110被安裝在便攜式終端20時,照明光線-入射部211和照明光線-發(fā)射部213需要布置成分別面對便攜式終端20的LED27以及相機部21。
照明光入射部211在LED 27的上部由大致為平板形狀的透明素材配備,而且接收從LED 27發(fā)射的光線的入射面211a通過第二貫通孔270d而向外部露出,并且其余的部分被收容到殼體270內(nèi)部。
照明光線-發(fā)射部213具有中間形成有用于插入復(fù)合透鏡部201的鏡孔215的環(huán)形狀,在其上表面沿著鏡孔215的外周而形成有用于發(fā)射光線的發(fā)射面213a。照明光線-發(fā)射部213將從照明光線-入射部211移送的光線通過發(fā)射面213a而發(fā)射到固定環(huán)230的傾斜面230b,從而照明與固定環(huán)230的孔230a接觸的被攝體10。
由于反射板(未示出)貼附在除了入射面211a和發(fā)射面213a以外的導(dǎo)光件210的外表面有,所以通過入射面211a而入射的光線可以從反射板(未示出)反射而行進(jìn),從而僅通過發(fā)射面213a而向外部發(fā)射。反射板(未示出)可以是被貼附成反射面朝向?qū)Ч饧?10的形式,或者涂覆有反射物質(zhì)的形式也無妨。
另外,根據(jù)另一實施例,還可以不在導(dǎo)光件210的外表面貼附反射板,而在殼體270的內(nèi)表面貼附反射板。這種方式可能難以有效地照明被攝體10,或者由于通過入射面211a而重新被排出,所以無法充分地照明被攝體10。
照明光線-入射部211和照明光線-發(fā)射部213可以獨立地形成而被布置成彼此相隔的狀態(tài),但是如同圖2、圖3、圖5、圖6所示出的示例,優(yōu)選地形成為一體。
圖示于圖5的導(dǎo)光件210的照明光線-入射部211和照明光線-發(fā)射部213配備為一體,從而具有一個透明的平板形狀。如在下文中描述,在照明光線-發(fā)射部213的中央處配備有貫通導(dǎo)光件210的鏡孔215,其用于布置復(fù)合透鏡部201。在除了入射面211a和發(fā)射面213a以外的外表面貼附有反射板(未示出),從而使導(dǎo)光件210成為光線移送單元。
照明光線-入射部211默認(rèn)可以采用平板形狀,但是為了將通過入射面211a而將從LED 27接收的光線移送至照明光線-發(fā)射部213,優(yōu)選采用以下的(1)至(3)中的至少一種。
(1)優(yōu)選地,入射面211a的面積體現(xiàn)為:大于在入射面211a被安裝到便攜式終端20時的、從LED 27發(fā)射的光線到達(dá)入射面211a的面積(例如,多倍的大小)。
進(jìn)而,考慮到各個便攜式終端20的相機部21與LED 27之間的間距均不同,優(yōu)選地,入射面211a沿著朝向照明光線-發(fā)射部213的方向而布置充分的長度,從而能夠?qū)?yīng)于各個便攜式終端的不同的相機部21與LED 27之間的間距。
(2)優(yōu)選地,入射面211a形成為將入射的光線朝向照明光線-發(fā)射部213方向折射的傾斜面。
在入射面211a沿著朝向照明光線-發(fā)射部213的長度方向而以較長的長度布置的情況下,優(yōu)選地,入射面211a以多個傾斜面朝向照明光線-發(fā)射部213的方向并排地布置,而且如圖2所示,入射面211a的剖面優(yōu)選具有鋸齒形狀。參照圖3和圖6,在不同位置的LED 27a、27b的位置彼此不同的情況下,入射面211a也能夠?qū)⑷肷涞墓饩€向照明光線-發(fā)射部213的方向折射。
作為另一形態(tài),也可以使入射面211a簡單地成型為凹凸形狀。凹凸形狀的入射面可以減小從LED 27發(fā)射的光線在入射面211a向外部全反射(或者反射)的比率,并使該光線向照明光線-入射部211的內(nèi)部折射。
(3)優(yōu)選地,除了入射面211a以外的照明光線-入射部211的其余的表面也形成為傾斜面,以能夠使通過入射面211a的光線向照明光線-發(fā)射部213的方向折射。
照明光線-發(fā)射部213使從照明光線-入射部211移送的光線通過沿著復(fù)合透鏡部201的外周而配備的發(fā)射面213a的整體而發(fā)射。因此,在除了發(fā)射面213a以外的照明光線-發(fā)射部213的外表面貼附有反射板。如圖5所示的發(fā)射面213a配備于安裝有復(fù)合透鏡部201的鏡孔215的外周的整體,然而還可以配備于鏡孔215的外周的一部分。
發(fā)射面213a優(yōu)選地形成為預(yù)定程度的凹凸面,以使照明光線-發(fā)射部213內(nèi)部的光線不會在發(fā)射面213a再次向內(nèi)部反射,而是向外部發(fā)射,顯然,發(fā)射面213a的凹凸程度與入射面211a的凹凸程度相比而非常微小。例如,可以針對發(fā)射面213a進(jìn)行砂磨(Sanding)、拋光(Polishing)等處理。此外,為了使從發(fā)射面213a發(fā)射的光線均勻,還可以在作為凹凸面的發(fā)射面213a貼附擴散板(未示出)。
用于使焦深更深的針孔透鏡250是一種單純的細(xì)孔(針孔),影像只有通過針孔才能被輸入到相機部21。針孔透鏡250布置于導(dǎo)光件210的下表面,只不過以復(fù)合透鏡部201的中心軸x垂直地通過針孔透鏡250的中心的方式對準(zhǔn)。雖然針孔透鏡250不是本實用新型的必要構(gòu)成要素,但是對應(yīng)于焦深隨著復(fù)合透鏡部201的倍率變高而減小的現(xiàn)象,可以通過使布置于復(fù)合透鏡部201和相機部21之間的針孔透鏡250增大焦深,可以準(zhǔn)確地進(jìn)行對焦。
<結(jié)合便攜式終端和外置光學(xué)模塊的放大拍攝裝置及其操作>
用戶將外置光學(xué)模塊110安裝在便攜式終端20。此時,需要安裝成外置光學(xué)模塊110的第三貫通孔270e的中心與相機部21的中心一致,且LED 27與入射面211a對向。即使每一種便攜式終端20的相機部21與LED 27之間的間距多少有差異,可以通過使入射面211a沿著長度方向布置成較長的長度而應(yīng)用到多樣的間距的所有便攜式終端20。
將欲拍攝放大的影像的被攝體10緊貼到固定環(huán)230的孔230a。
影像處理部31需要根據(jù)用戶的控制而通過控制使LED 27發(fā)光,以進(jìn)行針對被攝體10的近距離拍攝,并通過控制而使相機部21生成數(shù)字影像。
從LED 27發(fā)射的光線通過入射面211a而入射到導(dǎo)光件210,并在導(dǎo)光件210內(nèi)部反射或折射而通過照明光線-發(fā)射部213的發(fā)射面213a發(fā)射,之后從固定環(huán)230的傾斜面230b反射而照明被攝體10。被攝體10處于接觸到固定環(huán)230的孔230a的狀態(tài),因此從傾斜面230b反射的光線將會照明被攝體10,據(jù)此,從被攝體10反射的光線(影像)將會重新入射到復(fù)合透鏡部201。通過復(fù)合透鏡部201而被放大的影像將會通過針孔透鏡250而入射到相機部21,并在圖像傳感器25成像。在圖像傳感器25成像的影像將會通過顯示部(未示出)而被顯示。
在顯示于顯示部(未示出)的影像的焦距多少有些失焦的情況下,通過利用固定環(huán)230的調(diào)整槽233而沿著順時針方向或者逆時針方向旋轉(zhuǎn)固定環(huán)230,從而調(diào)整固定環(huán)230的高度而調(diào)整為顯示出清晰的影像。
由于外置光學(xué)模塊110為封閉結(jié)構(gòu),所以外部的自然光或室內(nèi)照明光等不會入射到外置光學(xué)模塊110的內(nèi)部,因此不會使從被攝體10入射到復(fù)合透鏡部201的影像模糊或?qū)ζ溥M(jìn)行干涉。進(jìn)而,由于復(fù)合透鏡部201也位于獨立的鏡筒201a內(nèi),所以從發(fā)射面213a發(fā)射的光線將不會直接入射到復(fù)合透鏡部201,因此不會使入射到復(fù)合透鏡部201的影像模糊或?qū)ζ溥M(jìn)行干涉。
以上,對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行了圖示并說明,但是本實用新型并不局限于上述的特征的實施例,顯然,在不脫離權(quán)利要求書中請求的本實用新型的主旨的前提下,能夠被本實用新型所屬的技術(shù)領(lǐng)域中具有基本知識的人實現(xiàn)多樣的變形實施,而且這些變形實施不應(yīng)獨立于本實用新型的技術(shù)思想或前景而得到理解。