DE102015113860A1

DE102015113860A1 - Kamera mit Licht emittierender Vorrichtung, Verfahren zur Abbildung von Haut und Verfahren zur Erkennung des Hautzustands unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102015113860A1
Application number: DE102015113860.3A
Authority: DE
Inventors: Stella Park; Seong-Tae JANG; Sung-II Park; Ji-Ye Song
Original assignee: Seoul Viosys Co Ltd
Current assignee: Seoul Viosys Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2016-03-10
Also published as: CN105391919A; KR102506587B1; KR20220040448A; US9961247B2; CN110290297A; KR20160023441A; CN105391919B; US20160057325A1

Abstract

Eine Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen umfasst eine Licht emittierende Einheit, die zum Bestrahlen von Haut mit Licht eingerichtet ist, und eine Lichtempfangseinheit, die zum Empfangen von reflektiertem Licht eingerichtet ist, das erzeugt wird, wenn das von der Licht emittierenden Einheit ausgestrahlte Licht von der Haut reflektiert wird. Die Licht emittierende Einheit umfasst eine Vielzahl von Sätzen der Licht emittierenden Vorrichtungen, und jeder der Sätze umfasst eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen, die jeweils dazu eingerichtet sind, das Licht der gleichen Wellenlänge auszustrahlen. Zudem ist jeder der Sätze dazu eingerichtet, das Licht nacheinander auszustrahlen und Licht mit einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von anderen Sätzen unterscheidet. Durch Verwendung der Kamera ist es möglich, Informationen über die Haut für jede Wellenlänge zu erhalten, indem nacheinander Licht mit Wellenlängen ausgestrahlt wird, die sich von anderen Sätzen unterscheiden, können verzerrte Informationen verringert und eine genaue Diagnose durchgeführt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen und auf ein Verfahren zur Abbildung von Haut unter Verwendung derselben, und insbesondere auf eine Erkennungstechnologie, die mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen als Lichtquelle arbeitet, um nacheinander Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen.
HINTERGRUND
Die Messung des Reflexionsvermögens der Haut abhängig von Wellenlängen des Lichtes ermöglicht die Analyse einer Verteilung verschiedener Komponenten in Hautgewebe oder eines Alterungszustandes der Haut.
Als verwandter Stand der Technik offenbart die offengelegte koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2008-0069730 eine multifunktionale, digitale Hautabbildungsvorrichtung und ein Bildanalyseverfahren. Die in der offengelegten koreanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-2008-0069730 offenbarte Hautabbildungsvorrichtung umfasst eine Lichtquelleneinheit, eine Kamera mit ladungsgekoppelter Vorrichtung (CCD), und ein drehbares Filterradende mit einem oder mehreren optischen Filtern, wobei eines der optischen Filter, das eine Wellenlängenwählfunktion hat, durch Drehen des drehbaren Filterradendes ausgewählt und einer Linse der CCD-Kamera vorgeschaltet wird. Da die Hautabbildungsvorrichtung jedoch mit dem Filter arbeitet, steigen die Kosten zum Zeitpunkt ihrer tatsächlichen Umsetzung, und die Bilder werden aufgrund einer durch das Filter verursachten zweiten Charakteristik verzerrt. Da die Hautabbildungsvorrichtung ferner das durch das Filter durchgelassene Licht messen muss, ist es schwierig, Licht mit einer schwachen Wellenlänge zu messen. Zudem ist die Hautabbildungsvorrichtung so voluminös, dass eine einzelne Person sie nicht tragen kann, um sie zu verwenden.
Als weiterer verwandter Stand der Technik offenbart die offengelegte koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2009-0041384 eine Kamera zur Untersuchung des Hautzustandes. Die in der offengelegten koreanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-2009-0041384 offenbarte Kamera weist ein Ultraviolettfilter, das einen bestimmten Wellenlängenbereich durchlässt, und ein Polarisationsfilter auf, welches das als Reaktion auf ein Sebum der Haut erzeugte Licht trennt, so dass ein Benutzer einen Zustand des Sebums anhand einer bestimmten Farbe bestimmen kann. Die Wellenlänge in der Kamera ist jedoch auf eine spezifische Wellenlänge beschränkt, um mit dem Sebum zu reagieren. Ferner bestehen bei der Kamera, die mit dem Ultraviolettfilter arbeitet, die oben beschriebenen Probleme, wie z. B. erhöhte Kosten aufgrund des Filters, Bildverzerrung und Einschränkung der messbaren Wellenlänge, etc.
Stand der Technik
Patentschriften

Patentschrift 1: Offengelegte koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2009-0041384
Patentschrift 2: Offengelegte koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2008-0069730

Sonstiger Stand der Technik

Artikel 1: "Evaluating the Efficacy of Whitening Products by Using Luminescence Measurement and Revealing Correlation between Luminescence and Other Faktors," Jeong, Choon-Bok; Kim, Han-Kon; Nam, Gae-Won;/Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea, Ausgabe 36, Nr. 4, 253–258, Dezember 2010.

KURZFASSUNG
Angesichts der obigen Ausführungen stellt die vorliegende Erfindung eine Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen bereit, die in der Lage ist, einen Zustand der Haut spezifisch und allgemein anhand eines Faktors oder einer Reihe von Faktoren zu messen, die kompakt, einfach, kostengünstig und tragbar ist, und ein Verfahren zur Abbildung der Haut und zum Erkennen des Hautstatus unter Verwendung der Kamera.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen bereitgestellt, die folgendes umfasst: eine Licht emittierende Einheit, die zum Bestrahlen von Haut mit Licht eingerichtet ist, und eine Lichtempfangseinheit, die zum Empfangen von reflektiertem Licht eingerichtet ist, das erzeugt wird, wenn das von der Licht emittierenden Einheit ausgestrahlte Licht von der Haut reflektiert wird. Die Licht emittierende Einheit umfasst eine Vielzahl von Sätzen der Licht emittierenden Vorrichtungen, und jeder der Sätze umfasst eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen, die jeweils dazu eingerichtet sind, das Licht mit derselben Wellenlänge auszustrahlen. Zudem ist jeder der Sätze dazu eingerichtet, das Licht nacheinander auszustrahlen und Licht mit einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von anderen Sätzen unterscheidet.
Bei einer Ausführungsform umfassen die mehreren Sätze die in dem gleichen Muster angeordneten, Licht emittierenden Vorrichtungen. Ferner ist das Muster eine bezüglich der Lichtempfangseinheit symmetrische Form.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen ferner eine Ansteuereinheit auf, die elektrisch mit der Licht emittierenden Einheit verbunden und dazu eingerichtet ist, an jeden der mehreren Sätze ein unabhängiges Ansteuersignal zu übertragen.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Licht emittierende Einheit ferner einen ersten Polarisator auf, der dazu eingerichtet ist, das von den Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht in eine erste Richtung zu polarisieren; und die Lichtempfangseinheit weist ein Abbildungselement und einen zweiten Polarisator auf, der dazu eingerichtet ist, das reflektierte Licht in eine zweite Richtung zu polarisieren und das reflektierte Licht auf das Abbildungselement zu lenken. Die erste und die zweite Richtung verlaufen parallel zueinander.
Bei einer Ausführungsform weist die Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen ferner ein Gehäuse auf, das mit der Licht emittierenden Einheit gekoppelt ist, wobei das Gehäuse eine Öffnung aufweist, die zum Durchlassen des Lichtes eingerichtet ist. Die Licht emittierende Einheit weist ferner Lichtübertragungseinheiten auf, die dazu eingerichtet sind, das von den Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht auf die Öffnung zu lenken. Die Licht übertragenden Vorrichtungen umfassen reflektierende Platten oder optische Kabel.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Abbildung von Haut vorgesehen, das die Schritte umfasst: Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht durch aufeinanderfolgendes Einschalten einer Vielzahl von Sätzen der Licht emittierenden Vorrichtungen, und Empfangen des reflektierten Lichts, das durch die mehreren Sätze erzeugt und von der Haut des Ziels reflektiert wurde, in der Lichtempfangseinheit, wobei jeder Satz eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen umfasst, die jeweils dazu eingerichtet sind, Licht einer im wesentlichen gleichen Wellenlänge auszustrahlen, und die Licht mit einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von anderen Sätzen unterscheidet.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht das Einschalten der mehreren Sätze mittels Anlegen eines unabhängigen Ansteuersignals.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht das Polarisieren des Lichtes von den Licht emittierenden Vorrichtungen in eine erste Richtung mit einem ersten Polarisator. Ferner umfasst das Empfangen des reflektierten Lichtes in der Lichtempfangseinheit das Polarisieren des reflektieren Lichtes in eine zweite Richtung mit einem zweiten Polarisator. Die erste und die zweite Richtung verlaufen parallel zueinander oder unterscheiden sich voneinander.
Bei einer Ausführungsform zur Abbildung der Haut sind Licht emittierende Vorrichtungen in einem Gehäuse angeordnet, das eine Öffnung zum Durchlassen von Licht aufweist; und das Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht umfasst: Lenken des von den Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlten Lichtes auf die Öffnung unter Verwendung von Lichtübertragungsvorrichtungen. Die Licht übertragenden Vorrichtungen können reflektierende Platten oder optische Kabel umfassen.
Durch Verwendung der Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, Informationen über die Haut für jede Wellenlänge zu erhalten, indem nacheinander Licht mit Wellenlängen ausgestrahlt wird, die sich von mehreren Sätzen Licht emittierender Vorrichtungen unterscheiden. Ferner kann die Verwendung des Polarisators verzerrte Informationen verringern und eine Polarisationsrichtung des ausgestrahlten Lichtes und des reflektierten Lichtes mit paralleler Polarisation, Kreuzpolarisation und Nicht-Polarisation einstellen, um dadurch eine genaue Diagnose durchzuführen. Zudem wird jeder Satz der Licht emittierenden Vorrichtungen durch ein separates Ansteuersignal angesteuert, um eine elektrische Charakteristik für jede Wellenlänge jedes Satzes Licht emittierender Vorrichtungen anzupassen, was zur Erzeugung der gleichen Lichtmenge beiträgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A zeigt eine Perspektivdarstellung einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform.
1B zeigt eine Schnittdarstellung entlang den Linien A-A' in 1A.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine Draufsicht von oben, die ein Anordnungsbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Draufsicht von oben, die ein weiteres Anordnungsbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Draufsicht von oben, die wiederum ein weiteres Anordnungsbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
6A und 6B zeigen schematische Schnittdarstellungen, die eine Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen und ein Lichtübertragungselement in einem Gehäuse einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen.
7 zeigt Bilder eines Ziels bei Wellenlängen, die durch ein Verfahren zum Messen eines Zustands der Haut gemäß einer Ausführungsform erhalten werden.
8 zeigt Kurven, welche die Stärken des reflektierten Lichtes bei den jeweiligen Wellenlängen veranschaulichen, die durch ein Verfahren zum Messen eines Zustands der Haut gemäß einer Ausführungsform erhalten werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher beschrieben.
1A zeigt eine Perspektivdarstellung einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform, und 1B zeigt eine Schnittdarstellung entlang den Linien A-A' in 1A.
Bezug nehmend auf 1A und 1B, umfasst eine Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform eine Lichtempfangseinheit 10 und eine Licht emittierende Einheit 20. Die Licht emittierende Einheit 20 weist eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 auf, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen. Beispielsweise kann es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen 201 um eine Leuchtdiode (LED) handeln, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ist dazu eingerichtet, nacheinander Licht auszustrahlen. Mit anderen Worten: die Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 können das Licht ausstrahlen, indem sie für jeden Zeitraum abwechselnd ein-/ausgeschaltet werden. Bei einer Ausführungsform kann eine Wellenlänge des von jeder der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlten Lichtes innerhalb einer Wellenlängenbandbreite in einem Bereich von etwa 200 nm bis 1500 nm ausgewählt sein. Obwohl die Zeichnungen eine Konfiguration darstellen, bei der die Licht emittierenden Vorrichtungen 201 entlang eines Kreises angeordnet sind, bei dem die Lichtempfangseinheit 10 in der Mitte des Kreises angeordnet ist, versteht sich, dass dies nur ein Beispiel ist und Anzahl und Anordnung der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 sowie Größe und Form der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten beschränkt sind.
Die Lichtempfangseinheit 10 ist dazu eingerichtet, das Ziel durch Empfangen von Licht abzubilden, das von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 in der Lichtempfangseinheit 20 ausgestrahlt und vom Ziel reflektiert wird. Dazu kann die Lichtempfangseinheit 10 eine auf einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD) basierende Abbildungsvorrichtung, eine Abbildungsvorrichtung auf Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter(CMOS)-Basis oder jede andere geeignete Abbildungsvorrichtung umfassen. Bei einer Ausführungsform kann die Lichtempfangseinheit 10 in der Mitte der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 angeordnet sein, so dass sie das Licht mit der gleichen Intensität empfangen kann, das die unterschiedlichen Wellenlängen aufweist, die von den entsprechenden Licht emittierenden Vorrichtungen 201 erzeugt werden.
Licht mit verschiedenen Wellenlängen wird von einer Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 nacheinander auf das Ziel gestrahlt und von diesem reflektiert. Die Lichtempfangseinheit 10 ist dazu eingerichtet, das Ziel durch aufeinanderfolgendes Empfangen des reflektierten Lichtes der jeweiligen Wellenlängen abzubilden. Bei einer Ausführungsform kann die Lichtempfangseinheit 10 dazu eingerichtet sein, das Ziel in Synchronisation mit jeder der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 abzubilden, wenn Licht von jeder der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlt wird. Dadurch kann die Lichtempfangseinheit 10 eine Vielzahl von Bildern für Wellenlängen erhalten, die der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 entsprechen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Lichtempfangseinheit 10 dazu eingerichtet sein, das Ziel nacheinander abzubilden, während jede der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 eingeschaltet ist, um dadurch das Einschalten aller Licht emittierenden Vorrichtungen 201 abzuschließen. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Bildern für Wellenlängen erhalten werden, indem eine Nachbearbeitung der Bilder durchgeführt wird, die nacheinander in der Lichtempfangseinheit 10 abgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen zur Abbildung der Haut des Ziels verwendet werden. In dem Ziel, z. B. Mensch oder Tier, kann das von der Haut reflektierte Licht verschiedene Informationen enthalten, die sich auf die körperliche Verfassung des Ziels beziehen. Ferner kann die Farbe der Haut, die Elastizität der Haut, ein Makel auf der Haut oder die Anzahl und Größe von Falten für kosmetische Zwecke ebenfalls zum Beobachtungsobjekt werden. Die Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen kann dazu eingesetzt werden, Bilder der Haut für verschiedene Wellenlängen (wellenlängenspezifische Bilder) zu erhalten, und daher ist es möglich, eine Verteilung verschiedener Komponenten in der Haut oder eine Sauerstoffverteilung in einem Blutgefäß nahe der Haut zu messen.

Beispielsweise ist bekannt, dass der Feuchtigkeits-, Melanin-, Lipid-, Collagen-, Elastingehalt etc. der Haut und der Oxyhämoglobin- und Desoxyhämoglobingehalt in dem Blutgefäß nahe der Haut die Absorptionsrate des Lichtes einer spezifischen Wellenlänge, mit dem die Haut bestrahlt wird, beeinflussen kann. Wie in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben, stehen die Verteilung von Collagen und Melanin in der Haut, die Verteilung von Oxyhämoglobin und Desoxyhämoglobin im Blutgefäß, die Hauttiefe und deren Feuchtigkeitsgehalt usw. in Zusammenhang mit der Elastizität der Haut, der Dunkelheit der Haut, Hyperoxidation, Alter und/oder Geschlecht, Dehydrierung usw. und beeinflussen zudem das Spektrum des von der Haut bei einer spezifischen Wellenlängenbandbreite reflektierten Lichtes. TABELLE 1

INDEX	RELEVANTER KÖRPERLICHER ZUSTAND	ENTSPRECHENDE WELLENLÄNGENBANDBREITE (nm)
Collagen	Elastizität	290 bis 1150
Melanin	Hautdunkelheit	350 bis 750
Oxyhämoglobin	Hyperoxidation	550 bis 590
Desoxyhämoglobin	Hyperoxidation	410 bis 450
Hauttiefe	Alter/Geschlecht	450 bis 650
Feuchtigkeit	Dehydrierung	250 bis 450 750 bis 1150

Entsprechend wird bei der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform die Wellenlänge des von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlten Lichtes zumindest teilweise anhand der Art der zu messenden Komponenten in der Haut oder im Blutgefäß bestimmt. Durch die Definition von Komponenten, wie Collagen, Melanin, Oxyhämoglobin, Desoxyhämoglobin, Hauttiefe und Feuchtigkeit der Haut als Indices, Bestrahlen der Haut mit Licht der Wellenlänge, die jedem der Indices entspricht, und Messen einer Reflexionsrate des von der Haut reflektierten Lichtes ist es möglich, die Verteilung der betreffenden Komponente in der Haut oder im Blutgefäß zu ermitteln. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Indices, die von der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen beobachtet werden und die Wellenlänge des Lichtes, das von den Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlt wird, sind nicht auf die Angaben in Tabelle 1 beschränkt. Zudem kann ferner, abgesehen vom Licht mit den Wellenlängen, die den spezifischen Indices entsprechen, jede andere Licht emittierende Vorrichtung 201 vorgesehen sein, um Licht zur Datenkorrektur oder für andere Zwecke auszustrahlen.
Bei einer Ausführungsform weisen die Lichtempfangseinheit 10 und die Licht emittierende Einheit 20 ferner jeweils einen Polarisator auf (nicht gezeigt), der dazu eingerichtet ist, die Polarisationsrichtung des Lichtes einzustellen. Der Polarisator, der in verschiedenen Formen ausgeführt sein, wie als Polarisationsplatte, Polarisationsfilter oder Polarisationsfilm, ist dazu eingerichtet, das von der Licht emittierenden Einheit 20 ausgestrahlte Licht und das von der Lichtempfangseinheit 10 empfangene Licht in der jeweiligen Richtung zu polarisieren. Jeder der Polarisatoren kann lösbar mit der Lichtempfangseinheit 10 bzw. der Licht emittierenden Einheit 20 gekoppelt sein. Ferner kann (können) der mit der Lichtempfangseinheit 10 und/oder der Licht emittierenden Einheit 20 gekoppelte(n) Polarisator(en) dazu eingerichtet sein, die Polarisationsrichtung dadurch anzupassen, dass ein Benutzer diesen drehen kann. Der (die) Polarisator(en) wird (werden) nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 noch näher beschrieben.
Bei einer Ausführungsform weist die Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen ferner ein Gehäuse 30 auf, mit dem die Lichtempfangseinheit 10 und die Licht emittierende Einheit 20 gekoppelt sind. Das Gehäuse 30 kann eine erste Öffnung 301 aufweisen, die auf diesem ausgebildet ist und durch die Licht von außen in der Lichtempfangseinheit 10 empfangen wird. Ferner kann das Gehäuse 30 eine zweite Öffnung 302 aufweisen, die auf diesem ausgebildet ist und durch die Licht von der Licht emittierenden Einheit 20 nach außen gestrahlt wird. Die zweite Öffnung 302 kann abhängig von der Anzahl der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 mehrfach vorhanden sein, oder eine zweite Öffnung 302 kann auch dazu eingerichtet sein, das Licht von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 durchzulassen.
Zudem kann ein optisch transparentes Material, wie Glas, Quarz, PMMA oder dergleichen mit jeder der Öffnungen 301 und 302 gekoppelt sein.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse 30 ferner eine Abdeckung 303, welche die Lichtempfangseinheit 10 und deren Umgebungsbereich umgibt. In diesem Fall kann die erste Öffnung 301 mit der Abdeckung 303 ausgebildet sein, um mit der Lichtempfangseinheit 10 angeordnet zu werden.
Bei einer Ausführungsform weist die Licht emittierende Einheit 20 ein Substrat 200 auf, das die Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 trägt, die auf dem Substrat 200 angeordnet sind. Beispielsweise kann das Substrat 200 eine Leiterplatte (PCB) sein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Das Substrat 200 kann im Gehäuse 30 angeordnet und dabei mit dem Gehäuse so gekoppelt sein, dass die Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 auf dem Substrat 200 zur zweiten Öffnung 302 hin angeordnet ist. Die Kopplung der Lichtempfangseinheit 10 und der Licht emittierenden Einheit 20 mit dem Gehäuse 30 kann mittels verschiedener, dem Fachmann hinlänglich bekannter Kupplungselemente durchgeführt werden, weshalb hier zur Verdeutlichung des Gegenstandes der Erfindung auf deren Beschreibung verzichtet wird.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann die Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß den Ausführungsformen ferner eine Steuerschaltung und eine Energiequelleneinheit umfassen. Die Steuerschaltung und die Energiequelleneinheit können im Gehäuse 30 angeordnet und elektrisch mit der Lichtempfangseinheit 10 und der Licht emittierenden Einheit 20 verbunden sein. Die Energiequelleneinheit kann in Form einer Batterie vorliegen oder dazu eingerichtet sein, elektrischen Strom durch eine Drahtverbindung von einer externen Energiequelle zu empfangen.
Gemäß mehreren Ausführungsformen kann die Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen kompakt genug sein, um von einem Benutzer mühelos getragen zu werden. Beispielsweise können bei einer Ausführungsform die Breite W und die Höhe H des Gehäuses 30 etwa 110 mm bzw. etwa 120 mm betragen. Ferner kann die Dicke T des Gehäuses 30 etwa 58 mm betragen. Zudem kann bei einer Ausführungsform die Dicke t der Abdeckung 303, welche die Lichtempfangseinheit 10 umgibt, etwa 10 mm betragen, und der Durchmesser r der Lichtempfangseinheit 10 kann bei etwa 54,5 mm liegen. Die vorgenannten Zahlenwerte sind jedoch nur Beispiele, und die spezifische Form und Abmessung jedes Abschnitts der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen können sich von in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, was von der Größe und Form der jeweiligen Bauteile abhängt, die die Kamera bilden.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform.
Bei einer Ausführungsform weist die Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen eine Ansteuereinheit 30 und eine Steuereinheit 40 sowie die Lichtempfangseinheit 10 und die Licht emittierende Einheit 20 auf. Ähnlich dem unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Licht emittierende Einheit 20 eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 auf, die dazu eingerichtet sind, sich nacheinander einzuschalten und Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen. Zudem weist die Lichtempfangseinheit 10 ein Abbildungselement 101 auf, welches das reflektierte Licht empfängt, das von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlt und dann vom Ziel reflektiert wird.
Bei einer Ausführungsform weisen die Lichtempfangseinheit 10 einen ersten Polarisator 102 und die Licht emittierende Einheit 20 einen zweiten Polarisator 202 auf. Der erste und der zweite Polarisator 102 und 202 sind dazu eingerichtet, das sie passierende Licht in eine vorbestimmte, spezifische Richtung zu polarisieren. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Polarisationsrichtung des ersten Polarisators 102 eine erste Richtung und eine Polarisationsrichtung des zweiten Polarisators 202 eine zweite Richtung. Bekanntlich wird das polarisierte Licht des von der Haut reflektierten Lichtes durch den Ort beeinflusst, an dem das Licht reflektiert wird. Wenn das Licht von einer Oberfläche der Haut reflektiert wird, ändert sich die Polarisationsrichtung entweder gar nicht oder, wenn überhaupt, nur relativ geringfügig. Wird das Licht jedoch von der Haut reflektiert, nachdem es in diese bis zu einer gewissen Tiefe eingedrungen ist, ändert sich die Polarisationsrichtung im Vergleich zum Einfallslicht. Somit kann eine entsprechende Einstellung der Polarisationsrichtung durch den ersten und den zweiten Polarisator 102 und 202 das Erhalten gewünschter Informationen über die Haut durch das von der Haut reflektierte Licht ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Richtung so festgelegt, dass sie parallel zueinander verlaufen. Dabei wird das von den Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlte Licht in eine spezifische Richtung polarisiert, indem es den zweiten Polarisator 202 passiert, und dann auf ein Ziel gestrahlt. Anschließend passiert das von dem Ziel reflektierte Licht den ersten Polarisator 101, und somit empfängt das Abbildungselement 101 nur einen Teil des reflektierten Lichtes, der in einer bestimmten Richtung verläuft. Bei dieser Ausführungsform soll damit das von der Oberfläche der Haut reflektierte Licht, dessen Polarisationsrichtung sich nicht oder nur geringfügig ändert, wenn es von der Haut reflektiert wird, einfach erkant werden.
Bei einer anderen Ausführungsform sind die erste und die zweite Richtung so festgelegt, dass sie sich voneinander unterscheiden. Beispielsweise können die erste und die zweite Richtung so festgelegt sein, dass sie senkrecht zueinander verlaufen. Dabei wird das von den Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlte Licht in eine spezifische Richtung polarisiert und dann auf ein Ziel gestrahlt, indem es den zweiten Polarisator 202 passiert. Allerdings passiert das von dem Ziel reflektierte Licht den ersten Polarisator 101, und somit empfängt und erkennt das Abbildungselement 101 nur den Teil des Lichtes in der Polarisationsrichtung, die sich von der spezifischen Richtung unterscheidet. In diesem Fall dringt das Licht tief ins Innere der Haut ein und wird dann von dieser reflektiert, wodurch das vom Inneren der Haut reflektierte Licht erkannt werden kann, dessen Polarisationsrichtung um 90° gedreht ist, oder andernfalls erfolgt eine Änderung der Polarisationsrichtung.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Licht auf das Ziel gestrahlt wird, um die Polarisationskomponenten in alle Richtungen zu erhalten, ohne den ersten und den zweiten Polarisator 102 und 202 zu benutzen, und das reflektierte Licht einschließlich der Polarisationskomponenten in alle Richtungen zu messen.
Die Ansteuereinheit 30 ist elektrisch mit der Licht emittierenden Einheit 20 und der Steuereinheit 40 verbunden. Die Ansteuereinheit 30 wird über die Steuereinheit 40 betrieben, um Ansteuersignale zum Einschalten der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform legt die Ansteuereinheit 30 an jede der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ein unabhängiges Ansteuersignal an. Die Vielzahl der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 sind dazu eingerichtet, das Licht mit voneinander verschiedenen Wellenlängen auszustrahlen, wobei eine Lichtmenge, die zur Abbildung der Haut und zur Messung des Hautzustandes, einer Änderung der Wellenlänge, eines Stroms und dergleichen geeignet ist, je nach Wellenlänge verschieden sein kann. Die Ansteuereinheit 30 überträgt separate Ansteuersignale mit für die Abbildung optimierten elektrischen Charakteristiken an die Licht emittierenden Vorrichtungen 201, so dass durch die Verwendung einer Reihe von Wellenlängen optimale Messergebnisse erhalten werden können.
Die Steuereinheit 40 ist elektrisch mit der Ansteuereinheit 30 und der Lichtempfangseinheit 10 verbunden und dazu eingerichtet, einen Mikroprozessor oder eine andere geeignete Verarbeitungseinheit zu umfassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 40, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Einplatinenrechner sein. Die Steuereinheit 40 kann die Ansteuereinheit 30 so steuern, dass die Ansteuereinheit 30 ein zeitgesteuertes Ansteuersignal zum aufeinanderfolgenden Einschalten der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 übertragen kann. Zudem kann die Steuereinheit 40 die Lichtempfangseinheit 10 so steuern, dass diese das reflektierte Licht empfängt, das von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlt und dann von der Haut reflektiert wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit 40 Abbildungsvorgänge durch die Lichtempfangseinheit 10 mit den entsprechenden Ansteuersignalen synchronisieren. Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 40 Bilder analysieren, die von der Lichtempfangseinheit 10 abgebildet werden, und Informationen über das Ziel, entsprechend den Wellenlängen, durch Einsatz einer Verarbeitungseinheit erhalten.
Bei einer Ausführungsform kann die Kamera mit den Licht emittierenden Vorrichtungen ferner eine Anzeigeeinheit 50 aufweisen. Die Anzeigeeinheit 50 kann Bilder des Ziels anzeigen, die vom Abbildungselement 101 der Lichtempfangseinheit 10 erhalten wurden. Ferner kann die Anzeigeeinheit 50 eine graphische Benutzeroberfläche (GUI) anzeigen, durch die ein Benutzer den Betrieb der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen steuern kann. Die Anzeigeeinheit 50 kann mit einer Anzeigeeinrichtung, wie einer Flüssigkristallanzeige (LCD), konfiguriert sein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
3 ist eine Draufsicht von oben, die eine Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Bezug nehmend auf 3, sind bei der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 2011, 2012, 2013, 2014, die auf dem Substrat 200 angeordnet sind, anhand ihrer Art in mehrere Sätze unterteilt. Mit anderen Worten: die Licht emittierenden Vorrichtungen können in einen ersten Satz, der aus den ersten Licht emittierenden Vorrichtungen 2011 besteht, einen zweiten Satz, der aus den zweiten Licht emittierenden Vorrichtungen 2012 besteht, einen dritten Satz, der aus den dritten Licht emittierenden Vorrichtungen 2013 besteht, und einen vierten Satz, der aus den vierten Licht emittierenden Vorrichtungen 2014 besteht, unterteilt werden. Jeder der Sätze besteht aus vier Licht emittierenden Vorrichtungen der gleichen Art, und die in jedem Satz enthaltenen und mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen, Licht emittierenden Vorrichtungen sind dazu eingerichtet, Licht der gleichen Wellenlänge auszustrahlen.
Die Licht emittierenden Vorrichtungen in jedem Satz sind dazu eingerichtet, Licht einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von der der Licht emittierenden Vorrichtungen in anderen Sätzen unterscheidet, wobei für jeden Satz vier Sätze nacheinander eingeschaltet werden. Beispielsweise werden in einem ersten Zeitraum nur vier erste Licht emittierende Vorrichtungen 2011 eingeschaltet, so dass das Licht der ersten Wellenlänge ausgestrahlt werden kann. In einem nächsten Zeitraum werden die ersten Licht emittierenden Vorrichtungen 2011 ausgeschaltet und nur vier zweite Licht emittierende Vorrichtungen 2012 eingeschaltet, so dass das Licht der zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, ausgestrahlt werden kann. In einem weiteren anschließenden Zeitraum werden die zweiten Licht emittierenden Vorrichtungen 2012 ausgeschaltet und nur vier dritte Licht emittierende Vorrichtungen 2013 eingeschaltet, so dass das Licht der dritten Wellenlänge, die sich von der ersten und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, ausgestrahlt werden kann. Schließlich werden in einem weiteren anschließenden Zeitraum die dritten Licht emittierenden Vorrichtungen 2013 ausgeschaltet und nur vier vierte Licht emittierende Vorrichtungen 2014 eingeschaltet, so dass das Licht der vierten Wellenlänge, die sich von der ersten bis dritten Wellenlänge unterscheidet, ausgestrahlt werden kann.
Bei einer Ausführungsform sind die in jedem Satz enthaltenen, Licht emittierenden Vorrichtungen im gleichen Muster angeordnet. Darüber hinaus kann dieses Muster eine bezüglich der Lichtempfangseinheit 10 symmetrische Form aufweisen. Mit anderen Worten, die Licht emittierenden Vorrichtungen sind in jeder Richtung von der Lichtempfangseinheit 10 aus gleichmäßig angeordnet. Beispielsweise sind in 3 vier erste Licht emittierende Vorrichtungen 2011 in regelmäßigen Abständen entlang einem gedachten Kreis angeordnet, in dessen Mitte sich die Lichtempfangseinheit 10 befindet. Entsprechend sind die zweiten bis vierten Licht emittierenden Vorrichtungen 2012, 2013 und 2014 ebenfalls so angeordnet, dass sie das gleiche Muster ergeben wie die ersten Licht emittierenden Vorrichtungen 2011, wobei sie aber so angeordnet sind, dass sie ein Muster aufweisen, das im Vergleich zum Muster der ersten Licht emittierenden Vorrichtungen 2011 um einen gewissen Winkel gedreht ist. Da jeder aus den Licht emittierenden Vorrichtungen zusammengesetzte Satz Licht mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlt, kann eine Lichtmenge oder Lichtart, die auf ein Ziel gestrahlt oder fokussiert wird, abhängig von den Wellenlängen des Lichtes verändert werden, wenn die Licht emittierenden Vorrichtungen in jedem Satz unterschiedliche Muster aufweisen. Um dies zu verhindern, sieht eine Ausführungsform vor, dass die in jedem Satz enthaltenen Licht emittierenden Vorrichtungen das gleiche Muster aufweisen, wodurch wellenlängen- oder ortsbedingte Messfehler vermieden werden.
Bei einer in 3 gezeigten Ausführungsform sind vier Sätze von Licht emittierenden Vorrichtungen so eingerichtet, dass vier Arten der Licht emittierenden Vorrichtungen Licht mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen und jeder Satz jeweils vier Licht emittierende Vorrichtungen des gleichen Typs enthält. Die obige Konfiguration ist jedoch nur ein Beispiel zum Zwecke der Erläuterung, und die Anzahl Sätze der Licht emittierenden Vorrichtungen und die Anzahl der Licht emittierenden Vorrichtungen in jedem Satz kann je nach Ausführungsform entsprechend bestimmt werden, wobei sie nicht auf den bestimmten Zahlenwert beschränkt ist.
4 ist eine Draufsicht von oben, die eine weitere Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Bezug nehmend auf 4, sind, ähnlich wie in 3, eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 2011, 2012, 2013, 2014, die auf dem Substrat 200 angeordnet sind, typabhängig in vier Sätze unterteilt.
Eine in 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, dass Einheitszellen 2010 als Lichtquelle auf dem Substrat 200 so angeordnet sind, dass sie die Licht emittierenden Vorrichtungen jedes Satzes, eine nach der anderen, enthalten. Mit anderen Worten, eine Vielzahl von Einheitszellen 2010 ist auf dem Substrat 200 so angeordnet, dass jede Einheitszelle 2010 ein erstes Licht emittierendes Element 2011, ein zweites Licht emittierendes Element 2012, ein drittes Licht emittierendes Element 2013 und ein viertes Licht emittierendes Element 2014 enthält. Die Vielzahl der Einheitszellen 2010 kann zur Lichtempfangseinheit 10 symmetrisch angeordnet sein.
Bei einer in 4 dargestellten Ausführungsform ist die Vielzahl der Einheitszellen 2010 in regelmäßigen Abständen entlang einem gedachten Kreis angeordnet, in dessen Mitte sich die Lichtempfangseinheit 10 befindet. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Vielzahl der Einheitszellen 2010 jedoch in einem anderen Muster angeordnet sein. Beispielsweise kann die Vielzahl der Einheitszellen 2010 in einer zweidimensionalen Anordnung entlang einer horizontalen Achse und einer vertikalen Achse angeordnet sein, die senkrecht auf dem Substrat stehen.
Wie oben ausgeführt, ist bei einer in 4 gezeigten Ausführungsform jede Zelle 2010 durch vier Arten von Licht emittierenden Vorrichtungen konfiguriert, die Licht mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen, wobei fünf solcher Zellen 2010 vorgesehen sind. Diese Anordnung ist jedoch nur ein Beispiel zum Zwecke der Erläuterung, wobei Art und Anzahl der in einer Zelle 2010 enthaltenen, Licht emittierenden Vorrichtungen und die Gesamtzahl der Zellen 2010 je nach Ausführungsform bestimmt werden können und nicht auf bestimmte Zahlenwerte beschränkt sind.
5 ist eine Draufsicht von oben, die noch eine weitere Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Bezug nehmend auf 5, ist auf dem Substrat 200 ein Mehrfachchip-Modul 2020 angeordnet, das jedoch eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen enthält, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen. Beispielsweise kann das Mehrfachchip-Modul so konfiguriert sein, dass vier Arten von Chips 3011, 3012, 3013, 3014 auf einer Leiterplatine 2025 montiert sind, die jeweils dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen. Anders als die in 4 gezeigte Ausführungsform, weist die in 5 gezeigte Ausführungsform nur eine Zelle auf, die mit Licht emittierenden Vorrichtungen konfiguriert ist, welche Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen.
Die Anzahl Licht emittierender Vorrichtungen, die in 5 dargestellt ist, dient lediglich als Beispiel zur einfacheren Erläuterung, und die Anzahl Arten der Licht emittierenden Vorrichtungen, die das Mehrfachchip-Modul 2020 bilden, kann davon abweichen. Ferner kann das Mehrfachchip-Modul 2020 eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen aufweisen, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen, aber nur jeweils eine Licht emittierende Vorrichtung in dem Mehrfachchip-Modul 2020 kann Licht mit jeder Wellenlänge ausstrahlen, oder das Mehrfachchip-Modul 2020 kann zwei oder mehr Licht emittierende Vorrichtungen aufweisen, die Licht mit der gleichen Wellenlänge ausstrahlen.
6A zeigt eine schematische Schnittdarstellung, die eine Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen und ein Lichtübertragungselement in einem Gehäuse einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 6A weist eine Licht emittierende Einheit 20 in der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen, und eine Lichtübertragungseinrichtung zum Steuern einer Richtung des von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlten Lichtes auf. Bei einer in 6A gezeigten Ausführungsform ist die Lichtübertragungseinrichtung eine reflektierende Platte 203, und das Gehäuse 30 weist eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 sowie eine Vielzahl von reflektierenden Platten 203 auf, die der Vielzahl der darin angeordneten, Licht emittierenden Vorrichtungen 201 entspricht. Jede der reflektierenden Platten 203 ist dazu eingerichtet, das von ihrem entsprechenden, Licht emittierenden Element 201 ausgestrahlte Licht zu reflektieren und das reflektierte Licht auf eine Öffnung 302 des Gehäuses 30 zu lenken. Zu diesem Zweck kann jede der reflektierenden Platten 203 mit einstellbarem Winkel eingerichtet sein. Zudem kann der Winkel der reflektierenden Platten 203 abhängig von der Anordnung ihrer entsprechenden Licht emittierenden Vorrichtungen 201 verändert werden. Somit wird das von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlte Licht auf den gleichen Punkt der Öffnung 302 fokussiert, nachdem es von jeder der reflektierenden Platten 203 reflektiert wurde, und durch die Öffnung 302 auf ein außerhalb des Gehäuses 30 angeordnetes Ziel gestrahlt.
6B zeigt eine schematische Schnittdarstellung, die eine Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen und Lichtübertragungsvorrichtungen in einem Gehäuse einer Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 6B weist eine Licht emittierende Einheit 20 in der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen, und eine Lichtübertragungseinrichtung zum Steuern einer Richtung des von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlten Lichtes auf. Bei einer in 6B gezeigten Ausführungsform ist die Lichtübertragungseinheit ein optisches Kabel 204, und das Gehäuse 30 weist eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 sowie eine Vielzahl von optischen Kabeln 204 auf, die den darin angeordneten, Licht emittierenden Vorrichtungen 201 entsprechen. Da das Licht von jeder der Licht emittierenden Vorrichtungen 201 ausgestrahlt und durch das einem entsprechenden Licht emittierenden Element 201 entsprechende optische Kabel 204 weitergeleitet wird, bevor es auf die Öffnung 302 des Gehäuses 30 fällt, kann das Licht von der Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 201 durch die Öffnung 302 auf ein außerhalb des Gehäuses 30 angeordnetes Ziel gestrahlt werden.
Die reflektierenden Platten 203 und die optischen Kabel 204, die in 6A und 6B dargestellt sind, dienen lediglich als Beispiel für die Lichtübertragungsvorrichtungen, und gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen jede andere Lichtübertragungseinrichtung zum Steuern einer Richtung von durch die Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahltem Licht aufweisen. Zudem weist bei in 6A und 6B dargestellten Ausführungsformen eine Lichtempfangseinheit 10 die gleiche Funktion auf, wie sie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. Daher wird auf deren ausführliche Beschreibung verzichtet, um eine Wiederholung der Erläuterung zu vermeiden.
Die Kamera gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen mit Licht emittierenden Vorrichtungen kann zur Abbildung der Haut des Ziels verwendet werden. Insbesondere kann die Kamera die Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen, nacheinander zum Bestrahlen der Haut des Ziels einschalten. Dann wird das von der Vielzahl der Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht von der Haut des Ziels reflektiert, und das reflektierte Licht wird von der Lichtempfangseinheit empfangen, wodurch die Haut abgebildet wird. Zudem ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen Zustand der Haut unter Verwendung der Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß den Ausführungsformen zu bestimmen.
7 zeigt Bilder eines Ziels bei Wellenlängen, die durch ein Verfahren zum Messen eines Zustands der Haut gemäß einer Ausführungsform erhältlich sind.
Bezug nehmend auf 7, zeigen darin (a) bis (j) Bilder für Wellenlängen, die bei Ausstrahlung von Licht mit Wellenlängen von 407 nm, 417 nm, 445 nm, 470 nm, 506 nm, 520 nm, 561 nm, 573 nm, 605 nm und 700 nm abgebildet werden. Die in 7(a) bis (j) gezeigten Bilder werden von der Haut des Ziels erhalten, wobei ein in den jeweiligen Bildern zu analysierender Bereich ausgewählt und ein Helligkeitswert der Pixel in dem ausgewählten Bereich analysiert wird. Dadurch ist es möglich, eine Intensität des von der Haut des Ziels reflektierten Lichtes zu erhalten, wobei die Intensität des reflektierten Lichtes anhand von Wellenlängen erhalten werden kann.
8 zeigt eine Kurve, welche die Stärken des reflektierten Lichtes bei den jeweiligen Wellenlängen veranschaulicht, die durch ein Verfahren zum Messen eines Zustands der Haut gemäß einer Ausführungsform erhalten werden.
In 8 steht die horizontale Achse für die Wellenlänge und die vertikale Achse für eine normalisierte Intensität des reflektierten Lichtes. Zudem stellen die in 8 rot, grün und blau dargestellten Kurven die Intensitäten des von unterschiedlichen Bereichen der Haut erhaltenen, reflektierten Lichtes dar. Wie gezeigt, können die Intensitäten des von den Bereichen auf der Haut des Ziels reflektierten Lichtes anhand von Wellenlängen erhalten werden. Wie oben unter Bezugnahme auf Tabelle 1 beschrieben, beeinflussen die Indices von Collagen, Melanin, Oxy/Desoxyhämoglobin, Feuchtigkeit und Hautschichtdicke ein Spektrum einer spezifischen Wellenlängenbandbreite im von der Haut reflektierten Licht. Entsprechend ist es möglich, eine Verteilung oder einen Grad der die Haut betreffenden Indices anhand der Kurven in 8 zu messen.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben, aber für den Fachmann versteht sich, dass es sich hierbei nur um ein Beispiel handelt und verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Solche Modifikationen sollten jedoch unter den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Daher soll der tatsächliche Umfang der vorliegenden Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehenden Ausführungsformen definiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2008-0069730 [0003, 0003, 0005]
KR 10-2009-0041384 [0004, 0004, 0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Evaluating the Efficacy of Whitening Products by Using Luminescence Measurement and Revealing Correlation between Luminescence and Other Faktors,” Jeong, Choon-Bok; Kim, Han-Kon; Nam, Gae-Won;/Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea, Ausgabe 36, Nr. 4, 253–258, Dezember 2010 [0006]

Claims

Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen, umfassend: eine Licht emittierende Einheit, die zum Bestrahlen von Haut mit Licht eingerichtet ist, und eine Lichtempfangseinheit, die zum Empfangen von reflektiertem Licht eingerichtet ist, das erzeugt wird, wenn das von der Licht emittierenden Einheit ausgestrahlte Licht von der Haut reflektiert wird, wobei die Licht emittierende Einheit eine Vielzahl von Sätzen der Licht emittierenden Vorrichtungen umfasst, jeder der Sätze eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen umfasst, die jeweils dazu eingerichtet sind, das Licht der im wesentlichen gleichen Wellenlänge auszustrahlen, und jeder der Sätze dazu eingerichtet ist, das Licht nacheinander auszustrahlen und Licht mit einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von anderen Sätzen unterscheidet.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die mehreren Sätze die in dem gleichen Muster angeordneten Licht emittierenden Vorrichtungen umfassen.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 2, wobei das Muster eine bezüglich der Lichtempfangseinheit symmetrische Form ist.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Ansteuereinheit, die elektrisch mit der Licht emittierenden Einheit verbunden und dazu eingerichtet ist, an jeden der mehreren Sätze ein unabhängiges Ansteuersignal zu übertragen.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die Licht emittierende Einheit ferner einen ersten Polarisator umfasst, der dazu eingerichtet ist, das von den Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht in eine erste Richtung zu polarisieren, und die Lichtempfangseinheit ein Abbildungselement und einen zweiten Polarisator umfasst, der dazu eingerichtet ist, das reflektierte Licht in eine zweite Richtung zu polarisieren und das reflektierte Licht auf das Abbildungselement zu lenken.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Richtung unabhängig voneinander einstellbar sind.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gehäuse, das mit der Licht emittierenden Einheit gekoppelt ist, wobei das Gehäuse eine Öffnung zum Durchlassen des Lichtes aufweist, und die Licht emittierende Einheit ferner Lichtübertragungsvorrichtungen umfasst, die dazu eingerichtet sind, das von den Licht emittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht auf die Öffnung zu lenken.
Kamera mit Licht emittierenden Vorrichtungen nach Anspruch 8, wobei die Licht übertragenden Vorrichtungen reflektierende Platten oder optische Kabel umfassen.
Verfahren zur Abbildung von Haut, umfassend: Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht durch aufeinanderfolgendes Einschalten einer Vielzahl von Sätzen der Licht emittierenden Vorrichtungen, und Empfangen des reflektierten Lichts, das durch die mehreren Sätze erzeugt und von der Haut des Ziels reflektiert wurde, in der Lichtempfangseinheit, wobei jeder Satz eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen umfasst, die jeweils dazu eingerichtet sind, Licht einer im wesentlichen gleichen Wellenlänge auszustrahlen, und die Licht mit einer Wellenlänge auszustrahlen, die sich von anderen Sätzen unterscheidet.
Verfahren zur Abbildung der Haut nach Anspruch 9, wobei das Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht folgendes umfasst: Polarisieren des Lichtes von den Licht emittierenden Vorrichtungen in eine erste Richtung mit einem ersten Polarisator, und das Empfangen des reflektierten Lichtes in der Lichtempfangseinheit folgendes umfasst: Polarisieren des reflektierten Lichtes in eine zweite Richtung mit einem zweiten Polarisator, wobei die erste und die zweite Richtung parallel zueinander verlaufen.
Verfahren zur Abbildung der Haut nach Anspruch 9, wobei das Bestrahlen der Haut eines Ziels mit Licht folgendes umfasst: Polarisieren des Lichtes von den Licht emittierenden Vorrichtungen in eine erste Richtung mit einem ersten Polarisator, und das Empfangen des reflektierten Lichtes in der Lichtempfangseinheit folgendes umfasst: Polarisieren des reflektierten Lichtes in eine zweite Richtung mit einem zweiten Polarisator, wobei sich die erste von der zweiten Richtung unterscheidet.