CN103235476A - 一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置 - Google Patents

一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置 Download PDF

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Abstract

一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置，其中，微型相机和闪光灯并排安置在智能手表与表带连接卡扣一面。用户佩戴智能手表后，手臂弯曲至胸前，手表的触摸屏面朝上，则相机和闪光灯能正对用户前方所需拍摄的物体。启动相机工作后，智能手表的触摸屏显示出要拍摄的预览成像，然后手指在触摸屏上点击特定区域，从而实现拍照动作；当环境光线较暗时，通过程序设定在拍照的同时打开闪光灯，为所拍摄物体补光。相机的对焦采用无运动部件的EDOF（扩展景深技术）技术实现。闪光灯能够单独用于照明，由手表的程序可设定为闪光灯常亮。

Description

一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置
技术领域
本发明涉及微型相机领域，尤其涉及一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置。
背景技术
    随着移动技术的发展，许多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，比如过去只能用来看时间的手表，现今也可以通过智能手机或家庭网络与互联网相连，显示来电信息、博客、新闻、天气信息等内容。智能手表的理念至少在2000年以前就已经出现了，微软2003年就推出了这样一款产品。很多公司当前已经开始销售这类产品，包括索尼。
另一方面，手腕也是人身体上一个最为方便系戴物件的位置，它是可高度活动的，人类的眼睛也很容易关注到手腕。我们已经习惯于在手腕上戴手表。所以配戴一个新的、更多功能的智能手表在手腕上不需要让消费者做出太大的习惯上的改变。
目前，智能手表的集成度越来越高，可联网通讯，并装备有触摸屏，很多智能手机的功能已经可以在智能手表上实现。但现在的智能手表都没有装备拍照功能，这样还是无法完全摆脱对拍照手机的依赖。比如，无法将景物拍照并利用智能手机的通讯功能与好友共享。
发明内容
为了克服现有智能手表无法拍照的问题，本发明提供了一套用于智能手表的微型相机和闪光灯装置。
其中，微型相机和闪光灯安置在智能手表与表带连接卡扣一面。用户佩戴智能手表后，手臂弯曲至胸前，手表的触摸屏面朝上，则相机和闪光灯能正对用户前方所需拍摄的物体。启动相机工作后，智能手表的触摸屏显示出要拍摄的预览成像，然后手指在触摸屏上点击特定区域，从而实现拍照动作。当环境光线较暗时，通过程序设定在拍照的同时打开闪光灯，为所拍摄物体补光。相机的对焦采用无运动部件的EDOF（扩展景深技术）技术实现。具体来说，在镜头成像过程中，红、绿、蓝光谱的对焦距离不同。照片被拍下来以后（这里其实是三张照片，分别对应 RGB 三原色），可视区域的每一部分都会被依次分析，并以该部分最锐利的 RGB 图像决定该部分采用的对焦参数，另外着色由整张照片所决定。
智能手表的闪光灯还能够单独用于照明，由手表的程序可设定为闪光灯常亮。
微型相机的结构包括透镜套筒，玻璃窗口片，1~3片塑料非球面透镜，CMOS影像传感器和相机底座，其中CMOS表面附有红外截止滤光片。塑料非球面透镜采用光学塑料注射成型，数量为1~3片，由透镜套筒固定，具体透镜数量取决于成像质量的要求。玻璃窗口片为圆形，厚度为0.3~1mm。CMOS影像传感器的分辨率为0.3百万像素~2百万像素，像素间距为0.9um~2.2um。微型相机的视野角为50度~70度，其中镜头有效焦距在2.4mm~4.0mm之间。
闪光灯由单颗白光LED和一片菲涅耳透镜组成。其中白光LED的功率在0.5w~2w之间。菲涅尔透镜的材料为透明塑料或玻璃，其平整的一面朝向智能手表外侧。
附图说明
图1是智能手表结构示意图；
图2是微型相机剖面结构示意图；
图3是微型相机的镜头光学设计示意图；
图4是闪光灯结构示意图；
图5是智能手表拍照示意图；
图6是智能手表照明示意图。
其中附图标记
1为智能手表的触摸屏；
2为表带；
3为微型相机；
4为闪光灯；
5为透镜套筒；
6为玻璃窗口片；
7，8，9均为塑料非球面透镜；
10为CMOS影像传感器；
11为相机底座；
12为菲涅耳透镜；
14为拍摄物体；
15为拍摄预览成像。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对发明作详细说明。附图中相同标记表示相同部件。为了更好的理解，附图中所示的部件是示意性表示，它们是按比例绘制的，即该附图的部件不表示真实尺寸，这些真实尺寸对本领域普通技术人员来说都是公知的，因此这里不做详细描述。
图1为智能手表结构示意图。智能手表的上方为触摸屏1.微型相机3和闪光灯4并排安装在智能手表与表带的连接卡扣一面。
图2为微型相机剖面结构示意图。其中微型相机的结构包括透镜套筒5，玻璃窗口片6，塑料非球面透镜7、8、9，CMOS影像传感器10和相机底座11。塑料非球面透镜7、8、9采用光学塑料注射成型，由透镜套筒固定。窗口片6为圆形玻璃抛光片，厚度为0.3~1mm。CMOS影像传感器10的分辨率为0.3百万像素~2百万像素，像素间距为0.9um~2.2um。CMOS表面附有红外截止滤光片。
图3为微型相机的镜头光学设计示意图。其中微型相机的视野角为50度~70度，其中镜头有效焦距在2.4mm~4.0mm之间。透镜7、8、9的材料折射率nd值在1.5~1.7之间，色散vd值在18~65之间。
图4为闪光灯结构示意图。闪光灯由单颗白光LED13和一片菲涅耳透镜12组成。其中白光LED的功率在0.5w~2w之间。菲涅尔透镜的材料为透明塑料或玻璃，其平整的一面朝向智能手表外侧。采用菲涅耳透镜可以使LED的光线汇聚，并可以减少整个闪光灯装置的厚度。
图5为智能手表拍照示意图。用户佩戴智能手表后，手臂弯曲至胸前，手表的触摸屏1面朝上，则相机3和闪光灯4能正对用户前方所需拍摄物体14。启动相机工作后，智能手表的触摸屏显示出要拍摄的预览成像15，然后手指在触摸屏上点击特定区域，从而实现拍照动作。当环境光线较暗时，通过程序设定在拍照的同时打开闪光灯4，为所拍摄物体补光。相机的对焦采用无运动部件的EDOF（扩展景深技术）技术实现。具体来说，在镜头成像过程中，红、绿、蓝光谱的对焦距离不同。照片被拍下来以后（这里其实是三张照片，分别对应 RGB 三原色），可视区域的每一部分都会被依次分析，并以该部分最锐利的 RGB 图像决定该部分采用的对焦参数，另外着色由整张照片所决定。
图6为智能手表照明示意图。其中智能手表的闪光灯4能够单独用于照明，由手表的程序可设定为闪光灯常亮。
上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不受所述实施例的限制，任何其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于智能手表的微型相机和闪光灯装置，其中，微型相机和闪光灯并排安置在智能手表与表带连接卡扣一面；用户佩戴智能手表后，手臂弯曲至胸前，手表的触摸屏面朝上，则相机和闪光灯能正对用户前方所需拍摄的物体；启动相机工作后，智能手表的触摸屏显示出要拍摄的预览成像，然后手指在触摸屏上点击特定区域，从而实现拍照动作；当环境光线较暗时，通过程序设定在拍照的同时打开闪光灯，为所拍摄物体补光；相机的对焦采用无运动部件的EDOF（扩展景深技术）技术实现。
2.根据权利要求1所述的微型相机，其特征在于，相机镜头的视野角为50度~70度，镜头有效焦距在2.4mm~4.0mm之间。
3.根据权利要求1所述的闪光灯装置，其特征在于，闪光灯能够单独用于照明，由手表的程序可设定为闪光灯常亮。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的微型相机，其特征在于，微型相机的结构包括透镜套筒，玻璃窗口片，塑料非球面透镜，CMOS影像传感器和相机底座。
5.塑料非球面透镜采用光学塑料注射成型，由透镜套筒固定；窗口片6为圆形玻璃抛光片，厚度为0.3~1mm；CMOS影像传感器10的分辨率为0.3百万像素~2百万像素，像素间距为0.9um~2.2um，CMOS表面附有红外截止滤光片。
6.根据上述权利要求中任意一项所述的闪光灯，其特征在于，闪光灯由单颗白光LED和一片菲涅耳透镜组成，其中白光LED的功率在0.5w~2w之间，菲涅尔透镜的材料为透明塑料或玻璃，其平整的一面朝向智能手表外侧。
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