JP5970251B2 - レンズモジュールおよび撮影方法 - Google Patents

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Description

本発明は、カメラ機能を有する携帯電子機器に装着して使用されるレンズモジュールおよびこのレンズモジュールを用いた撮影方法に関する。
従来、カメラ付き携帯電話(スマートフォンを含む)や、カメラ付きタブレット型電子機器等の携帯型のカメラ付き電子機器に、取り付けられるコンバージョンレンズが知られている(例えば、特許文献1参照)。
コンバージョンレンズを電子機器の側のレンズ(マスターレンズ)に取り付けることにより、携帯型電子機器のカメラのレンズが単焦点レンズであっても、焦点距離を広角側や望遠側に変えることができる。また、コンバージョンレンズとして接写機能(マクロ撮影機能)を有するレンズを用い、マクロ撮影を可能にする場合もある。
また、顔の肌を拡大撮影して肌の状態を分析するための肌用カメラが知られているが、例えば、携帯電話のカメラに肌用カメラとしての機能、例えば、被写体を拡大して接写する機能を付加するコンバージョンレンズも知られている。この場合に、例えば、撮影した肌の画像をメール等で肌の画像の分析を行う会社に送ることにより、肌の分析結果をメールで送り返してもらうようなことが容易に可能になる。
特開2012−8283号公報
ところで、肌の撮影機能を携帯電話に持たせるコンバージョンレンズは、肌に近づけて肌を接写(マクロ撮影)するようになっている。また、携帯電話やスマートフォンでは、カメラの撮影の際の照明としてLEDを光源とするフラッシュ装置を有する場合が多い。
このフラッシュ装置に用いられるLEDは、一般的にカメラから1m程度の距離にある被写体を適度な光量で照らすように設定されている。
したがって、このフラッシュ装置を用い、コンバージョンレンズによる接写を行った場合に、フラッシュ装置のLEDが被写体に近すぎることになり、被写体としての肌が均等に照明されなかったり、照明が明るすぎて撮影した画像に白とびが生じたりする虞がある。フラッシュ装置を使用せずに外光や屋内の照明の光で肌を撮影することも考えられるが、状況によって照明の状態が大きく変わってしまう可能性がある。
これらの問題からコンバージョンレンズにマクロ撮影に適したフラッシュ装置を設けることが考えられる。この場合に、フラッシュ装置の光源になるLEDの電源として電池を内蔵させるとともに電源スイッチを設け、撮影操作の開始時にフラッシュ装置の電源スイッチをオンにして発光させ、撮影操作の終了時に電源スイッチをオフにして消灯することになる。
このような方法でフラッシュ装置を使用すると、フラッシュ装置が瞬間的に発光するのではなく、比較的長い間、フラッシュ装置がオンのままになり、一般的なフラッシュ装置のように一瞬だけ点灯する場合に比較して使用電力が大きくなり、大容量の大型の電池が必要になるか、電池の交換時期が早まることになる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カメラ付き携帯電子機器に装着されるコンバージョンレンズとコンバージョンレンズによる撮影時のフラッシュ装置とを備え、カメラでの撮影時の一瞬だけ、撮影に同期してフラッシュ装置をオンにすることが可能なレンズモジュールおよび撮影方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のレンズモジュールは、カメラと前記カメラによる撮影時に発光するフラッシュ照明手段を備える携帯型電子機器の前記カメラのレンズに装着されるコンバージョンレンズと、このコンバージョンレンズを用いた撮影時に被写体を照明するコンバージョンレンズ用照明手段とを備えるレンズモジュールであって、
前記フラッシュ照明手段の光を前記被写体に対して遮蔽する遮蔽部材と、
前記フラッシュ照明手段の発光を検知する発光検知手段と、
前記発光検知手段により前記フラッシュ照明手段の発光が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を前記カメラの撮影に対応する所定期間だけ発光させる発光制御手段とを備え
前記発光制御手段は、
前記フラッシュ照明手段の発光として、前記コンバージョンレンズ用照明手段による照明の光の種類に対応する複数の発光パターンのうちのいずれかの前記発光パターンでの発光が前記発光検知手段により検知された場合に、前記コンバージョンレンズ用照明手段に、前記発光検知手段により検知された前記発光パターンに対応する種類の光で前記被写体を照明させることを特徴とする。
また、本発明の撮影方法は、カメラと前記カメラによる撮影時に発光するフラッシュ照明手段を備える携帯型電子機器の前記カメラのレンズに装着されるコンバージョンレンズと、
このコンバージョンレンズを用いた撮影時に被写体を照明するコンバージョンレンズ用照明手段と
前記フラッシュ照明手段の光を前記被写体に対して遮蔽する遮蔽部材と、
前記フラッシュ照明手段の発光を検知する発光検知手段と、
前記発光検知手段により前記フラッシュ照明手段の発光が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を前記カメラの撮影に対応する所定期間だけ発光させる発光制御手段とを備えるレンズモジュールを取り付けて画像を撮影する撮影方法であって、
前記発光制御手段は、
前記フラッシュ照明手段の発光として、前記コンバージョンレンズ用照明手段による照明の光の種類に対応する複数の発光パターンのうちのいずれかの前記発光パターンでの発光が前記発光検知手段により検知された場合に、前記コンバージョンレンズ用照明手段に、前記発光検知手段により検知された前記発光パターンに対応する種類の光で前記被写体を照明させることを特徴とする。
このような構成によれば、コンバージョンレンズを用いて携帯型電子機器のカメラで撮影を行う際に、携帯型電子機器のフラッシュ照明手段ではなく、コンバージョンレンズの撮影に適したコンバージョンレンズ用照明手段で照明するものとしても、使用電力を低減することができ、例えば小型の電池を使用できたり、レンズモジュールの電源としての電池の使用可能期間を延ばしたりすることができる。
すなわち、コンバージョンレンズ用照明手段がフラッシュ照明手段の発光に対応して発光して消灯させられるので、手動で照明をオン・オフする場合に比較してコンバージョンレンズ用照明手段の発光期間を短くして電力の使用量を低減できる。また、レンズモジュールと携帯型電子機器との間で無線や有線で通信を行わなくても、レンズモジュールは、携帯型電子機器での撮影のタイミングをフラッシュ照明手段の発光により検知してコンバージョンレンズ用照明手段を発光させることができる。
したがって、レンズモジュールは、通信機能を必要とせず、コストの低減を図ることができる。また、有線通信を用いる場合のように、携帯型電子機器とレンズモジュールとを配線で繋ぐ必要がなく、携帯型電子機器へのレンズモジュールの装着が煩雑になるのを防止できる。
本発明の上記構成において、前記コンバージョンレンズの少なくとも左右および下に向かって延出して配置され、前記フラッシュ照明手段で発光された光を前記発光検知手段に導く導光板を備え、前記発光検知手段は、前記導光板を介して前記フラッシュ照明手段の発光を検知することが好ましい。
このような構成によれば、フラッシュ照明手段がコンバージョンレンズの左にある場合や、右にある場合や、下にある場合があっても、携帯型電子機器のカメラのレンズにコンバージョンレンズを装着した際に、導光板がフラッシュ照明手段に重なることになる。この導光板がフラッシュ照明手段の発光を発光検知手段に導くことにより、フラッシュ照明手段がコンバージョンレンズに対してどの位置にあっても、フラッシュ照明手段の発光を発光検知手段で検知することができる。
すなわち、携帯型電子機器の機種によって、コンバージョンレンズに対するフラッシュ照明手段の位置が異なっても、フラッシュ照明手段の発光を検知することができる。すなわち、異なる携帯型電子機器に容易に対応することができる。
本発明の上記構成において、前記携帯型電子機器が前記フラッシュ照明手段の発光を制御するフラッシュ制御手段を備え、前記フラッシュ制御手段は、前記フラッシュ照明手段を制御して、前記カメラによる撮影時の発光の前に、所定の発光パターンの事前発光を行わせ、
前記発光制御手段は、前記発光検知手段により所定の発光パターンの事前発光が検知された後に発光の開始が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を発光させることが好ましい。
このような構成によれば、フラッシュ照明手段による所定の発光パターンの事前発光が有った後の発光開始に対応して、コンバージョンレンズ用照明手段が発光するので、例えば、レンズモジュールを電源オンのまま携帯型電子機器から取り外した際に、外光や各種照明等の発光に対応してコンバージョンレンズ用照明手段が発光してしまうのを防止できる。これにより、レンズモジュールにおいて電力消費量の低減を図ることができる。
本発明は、カメラと前記カメラによる撮影時にシャッタ音を出力する音響手段を備える携帯型電子機器の前記カメラのレンズに装着されるコンバージョンレンズと、このコンバージョンレンズを用いた撮影時に被写体を照明するコンバージョンレンズ用照明手段とを備えるレンズモジュールであって、
前記音響手段によるシャッタ音の出力を検知するシャッタ音検知手段と、
前記シャッタ音検知手段により前記音響手段によるシャッタ音の出力が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を前記カメラの撮影に対応する所定期間だけ発光させる発光制御手段とを備えることと特徴とする。
このような構成によれば、コンバージョンレンズを用いて携帯型電子機器のカメラで撮影を行う場合に、コンバージョンレンズでの撮影に適したコンバージョンレンズ用照明手段で照明する場合に使用電力を低減して例えばレンズモジュールの電源としての電池の小型化や電池の使用可能期間を延ばすことができる。
すなわち、コンバージョンレンズ用照明手段が音響手段のシャッタ音に対応して発光して消灯させられるので、手動で照明をオン・オフする場合に比較してコンバージョンレンズ用照明手段の発光期間を短くして電力の使用量を低減できる。また、レンズモジュールと携帯型電子機器との間で無線や有線で通信を行わなくても、レンズモジュールは、携帯型電子機器での撮影のタイミングを音響手段のシャッタ音により検知して発光することができる。
したがって、レンズモジュールは、通信機能を必要とせず、コストの低減を図ることができる。また、有線通信を用いる場合のように、携帯型電子機器とレンズモジュールとを配線で繋ぐ必要がなく、携帯型電子機器へのレンズモジュールの装着が煩雑になるのを防止できる。
本発明の上記構成において、前記コンバージョンレンズは、被写体として肌を撮影するために被写体を拡大して接写するためのレンズとされ、
前記コンバージョンレンズ用照明手段は、第1偏光板を備え、前記第1偏光板を通過した照明光と、前記第1偏光板を通過しない照明光とを切り替えて出射可能にされ、
前記コンバージョンレンズは、第2偏光板を備え、前記コンバージョンレンズと前記第2偏光板を通過した光がカメラに入射し、
前記第1偏光板と、前記第2偏光板とは、偏光方向が異なるように配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、第1偏光板を通過した照明光は、偏光された状態で肌で反射する。この反射光の主な光は第1偏光板で変更された状態を維持し、コンバージョンレンズと第2偏光板を経てカメラに入射される。この際に第1偏光板と、第2偏光板とで偏光方向が異なる(例えば、偏光方向が直交する)ので、第1偏光板による偏光方向を維持した光の多くが第2偏光板で遮断される。
したがって、肌の表面で反射した光は、カメラで撮像(撮影)され難い状態になる。しかし、コンバージョンレンズ用照明手段から肌に照射された光は、肌の表層部分(肌内部)が光の一部を透過するため、肌の表層部分で反射した光もコンバージョンレンズに至る。肌の表層部分内に至った光の多くは、肌内部で拡散と反射を繰り返した後に肌から出射されることから、第1偏光板で偏光された状態を維持しておらず、第2偏光板を通過可能な光となる。したがって、カメラは、主に肌の表層部内を撮像することになる。
また、コンバージョンレンズ用照明手段で第1偏光板を通過しない光を肌に当てた場合には、肌の表面を反射した光のうちの第2偏光板の偏光方向に対応する光が第2偏光板を通過し、肌の表面が撮影される。なお、肌の表層部内から出射した光もカメラに入射するが、肌の表面で反射する光の方が多いので、上述のように肌表面からの反射光のカメラへの入射を阻害した場合のように、主に肌の表層部内が撮影される状態とはならず、肌の表層部が視認し難く、肌表面が視認し易い画像を得られる。
ここで、肌の撮影には、各種方法があるが、一般的には肌の表面を拡大して撮像し、肌のキメの状態を見るものである。なお、肌の表面には、網目状の溝と、溝に囲まれた比較的平らな部分と、毛穴とがあり、キメが整った状態(良好な状態)とは、溝の網目が整然とし、毛穴が目立たない状態である。このキメの状態を見るために肌を撮影する場合には、コンバージョンレンズ用照明手段で第1偏光板を通過しない光を照射して撮影を行う。
また、肌の撮影は、シミの有無やシミがある場合のシミの状態(色や大きさ等)を観察するために行われる場合がある。このシミは、肌の表層部内で形成される。したって、コンバージョンレンズ用照明手段から第1偏光板を通過した光を肌に照射して撮影することにより、シミの状態を観察することが可能な画像を得ることができる。したがって、このレンズモジュールによれば、肌のキメを観察可能な画像と、肌のシミを観察可能な画像とを得ることができる。
本発明は、カメラと音を出力する音出力手段とこれらカメラおよび音出力手段を制御する携帯側制御手段とを備える携帯型電子機器に、前記カメラのレンズの焦点距離を変更するコンバージョンレンズを有するレンズモジュールを取り付けて画像を撮影する撮影方法であって、
前記レンズモジュールに、前記コンバージョンレンズを用いた前記携帯型電子機器による撮影の際に発光して照明を行う照明手段と、音が入力した際に電子信号に変換する音入力手段と、前記照明手段を制御するとともに前記音入力手段から電子信号が入力されるモジュール側制御手段とを備えさせ、
前記携帯側制御手段は、前記コンバージョンレンズを用いた撮影に際し、前記音出力手段から所定の音を出力させ、前記音の出力から所定時間経過した際に前記カメラを制御して、前記カメラによる撮影を行わせ、
前記モジュール側制御手段は、前記音入力手段から電子信号が入力した際に、前記所定の音が変換された電子信号か否かを判定し、前記所定の音が変換された電子信号が入力したと判定した場合に、当該電子信号が入力してから所定時間経過した際に前記照明手段を制御して発光させることを特徴とする。
このような構成によれば、例えば、携帯型電子機器と、レンズモジュールとが通信機器により接続されていなくとも、携帯型電子機器で撮影を行う際に、この撮影に同期してレンズモジュール側で撮影時の照明用の発光を行うことができる。なお、音出力手段は、例えば、撮影時にシャッタ音を出力するようになっており、モジュール側制御手段が音入力手段から所定のシャッタ音に対応する電子信号が入力した際に、照明手段を発光させるものとしてもよい。
本発明によれば、携帯電話等のカメラが付いた携帯型電子機器にコンバージョンレンズとコンバージョンレンズ用照明手段とを有するレンズモジュールを装着した際に、携帯型電子機器と通信を行わなくても、カメラの撮影に同期して、コンバージョンレンズ用照明手段の発光を制御できる。この場合に、カメラが被写体を撮影している短時間だけコンバージョンレンズ用照明手段を発光させる制御が可能であり、手動で撮影前に電源をオンにし、撮影後に電源をオフとする場合に比較して大幅に電力使用量を削減できる。この場合に、携帯型電子機器に装着されるレンズモジュールの電源は電池となり、電池の交換期間を長くすることができる。または、容量の小さな小型の電池を用いることで電源の小型化・軽量化を図り、これにより、レンズモジュールの小型化・軽量化を図ることができる。
本発明の第1実施形態に係るレンズモジュールを示す正面図である。 前記レンズモジュールを示す側面図である。 前記レンズモジュールの概略構成を示すブロック図である。 前記レンズモジュールが取り付けられるスマートフォンにおける携帯側フラッシュ装置の制御された発光を説明するためのグラフである。 本発明の第2実施形態に係るレンズモジュールの概略構成を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態に係るレンズモジュールの概略構成を示すブロック図である。 カメラのレンズユニットと携帯側LEDを備えるスマートフォンを示す背面図である。 レンズユニットと携帯側LEDの配置が異なる前記スマートフォンを示す背面図である。 レンズユニットと携帯側LEDの配置が異なる前記スマートフォンを示す背面図である。 本発明の第4実施形態に係るレンズモジュールに設けられた導光板と発光検出部を示す正面図である。 前記導光板と携帯側LEDとの関係を説明するためのスマートフォンに取り付けられたレンズモジュールを示す要部断面図である。 前記導光板を示す要部断面図である。 本発明の第5実施形態のレンズモジュールとスマートフォン1を示す斜視図である。 第5実施形態のスマートフォンに装着されたレンズモジュールを示す斜視図である。 第5実施形態のスマートフォンに装着されたレンズモジュールを示す正面図である。 第6実施形態のレンズモジュールにおける撮像素子とコンバージョンレンズの撮影範囲と肌の撮像データとして用いられる撮影有効範囲とを示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1から図3に示すように、この実施の形態のレンズモジュール27は、携帯型電子機器であるとともに携帯電話の一種であるスマートフォン1に取り付けられて、スマートフォン1のカメラ(撮像部2)のレンズユニット20の焦点距離より望遠側または広角側での撮影を可能にするコンバージョンレンズ4を有するものである。
この実施形態では、コンバージョンレンズ4が肌のキメや肌のシミを観察するために肌を拡大して撮影可能にするとともに、その際に接写(マクロ撮影)可能にするためのレンズとされており、スマートフォン(携帯電話)1を肌の状態を観察するために肌を撮影する肌カメラに変換するためのものである。
前記スマートフォン1は、例えばカメラとしての撮像部2を備えるとともに、撮像部2での撮像(撮影)時に、被写体9(図3に図示)のフラッシュ照明を行うフラッシュ照明手段としての携帯側フラッシュ装置3を備えている。携帯側フラッシュ装置3は、光源として携帯側LED21を備えている。撮像部2は、携帯電話やスマートフォン1等の携帯型電子機器に組み込まれる周知のカメラユニットであり、撮像素子と、一枚のレンズまたは複数枚のレンズからなるレンズ群からなる例えば単焦点のレンズユニット20を備える。また、スマートフォン1は、演算処理手段としてのCPU(およびROM、RAM等のメモリ)を有するとともに、オペレーティングシステム(OS)がインストールされ、OS介してプログラム(所謂アプリ)をCPUで実行可能となっており、OSの機種が同じならば、同じプログラムを実行可能になっている。
また、CPUで実行されるプログラムは、携帯側フラッシュ装置3の点灯、消灯の制御や、後述するスピーカ11(図6に図示)への音源からの音の出力の制御が可能になっている。スマートフォン1は、携帯電話としての通信機能を有するとともに、プログラムの実行により様々な機能を有するものである。なお、一般的な携帯電話においても、仮想環境で実行可能なプログラムを用いることで、異なる機種でも同じプログラムを実行可能になっており、各種プログラムを実行可能である。また、携帯側フラッシュ装置3は、撮像部2による写真の撮影時にフラッシュ照明として短時間だけ発光(点灯)するようになっておる。また、携帯側フラッシュ装置3は、1m程度の近距離での撮影に適した照明となっており、必ずしも接写に適したものとなっていない。
レンズモジュール27は、例えば、図1および図2に示すように、ケース28に取り付け可能になっている。
なお、レンズモジュール27をスマートフォン1等の携帯型電子機器に装着して固定する際にケースを介さずに取り付けてもよい。また、スマートフォン1にレンズモジュール27を取り付ける方法は、例えば、伸縮可能なベルト(バンド)で固定する方法や、吸盤で固定する方法や、スマートフォン1に予め磁石または磁石に吸着される磁性体を張り付け、磁力により固定する方法や、粘着材(例えば、両面テープ)等によりケースに取り付ける方法を用いるものとしてもよい。
ここで、ケース28を取り付ける場合と取り付けない場合とで、レンズモジュール27のコンバージョンレンズ4とスマートフォン1のレンズユニット20との距離が異なる。また、レンズモジュール27をケース28に取り付ける場合に、使用するケース28の厚みによってレンズモジュール27のコンバージョンレンズ4とスマートフォン1のレンズユニット20との距離が異なる虞がある。それに対して、コンバージョンレンズ4は、1枚の凸レンズあるいは凸レンズと凹レンズの2枚で構成され、その光学系はケース28の厚みの違いによるレンズユニット20とのある程度の距離の違いに対応可能になっているとともに、ケース28を用いる場合とケース28を用いない場合とにおけるレンズユニット20との距離の違いに対応可能になっている。即ち、携帯との間隔が変化しても、光学性能の変化は少なくなるような光学系の設計がなされている。なお、スマートフォン1の機種に対応してレンズモジュール27を取り付けるための専用のケース28を用意して販売するものとしてもよい。
また、レンズモジュール27のコンバージョンレンズ4には、フード29が設けられている。なお、フード29は、例えば、肌撮影時にその前端面を肌に接触させることで、肌撮影時のコンバージョンレンズ4と肌との距離を決めるものである。
図1および図3に示すように、レンズモジュール27は、前記コンバージョンレンズ4と、スマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3の発光を検知するフォトセンサである発光検知手段としての発光検出部5と、コンバージョンレンズ4を用いて撮影する場合のフラッシュ照明の光源である2つのモジュール側LED7,8と、発光検出部5における携帯側フラッシュ装置3の発光の検知に基づいて入力される信号(例えば、輝度や明度等の光の強度の信号)に基づいてモジュール側LED7,8の点灯(発光)と消灯を制御する制御部6と、電池(例えば、ボタン型電池)である電源10と、レンズモジュール27の電源10をオン・オフする電源スイッチ18とを備える。なお、図1に示すモードスイッチ19は、第2実施形態のレンズモジュール27で用いられるものである。また、図3において、符号9は、被写体(肌)である。
レンズモジュール27(の筐体)は、携帯側フラッシュ装置3の光を被写体9や、撮像部2のレンズユニット20に当てないように遮蔽する遮蔽部材として機能する。
コンバージョンレンズ4は、上述のようにスマートフォン1の撮像部2の焦点距離を望遠側(拡大側)に変更するとともに、接写を可能とするものであり、一枚のレンズまたは複数枚のレンズからなるレンズ群からなっている。この実施形態では、コンバージョンレンズ4は、凸レンズと凹レンズとの2枚構成になっており、これら2枚構成のレンズにより、色収差の補正がなされるようになっている。また、1枚構成のものでは、携帯カメラとの間隔が光学特性に大きな影響を及ぼしケース厚みのばらつきに対応できる範囲が比較的狭いが、2枚構成の場合、2枚レンズの組みを光学特性が許容される範囲で携帯カメラから離して配置することにより、広い範囲でケース厚みのばらつきによる携帯カメラとコンバージョンレンズの間隔ばらつきに対応可能となっている。
発光検出部5は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタを有するフォトセンサであり、レンズモジュール27をスマートフォン1に装着した際に、スマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3の近傍に配置されるとともに、外光が遮られる位置に配置されている。この発光検出部5は、携帯側フラッシュ装置3の発光に基づく明るさ(輝度、明度)の変化を検知して、輝度(明度)のレベルを示す信号を出力可能となっている。
たとえば、携帯側フラッシュ装置3での発光において輝度が変化したり、携帯側フラッシュ装置3の発光がパルス状であったりする場合に、発光検出部5は、輝度の変化やパルスを検知可能となっている。また、発光検出部5は、スマートフォン1に装着されたレンズモジュール27のスマートフォン1に対向する位置に配置され、レンズモジュール27により外光の多くが遮蔽されるようになっている。これにより、外光の輝度の変化により、モジュール側LED7,8が発光してしまうのを防止している。
複数(例えば2つ)のモジュール側LED7,8がコンバージョンレンズ4の近傍に配置され、スマートフォン1の撮像部2でコンバージョンレンズ4を用いた撮影を行う場合に、フラッシュ照明として発光するものである。この実施形態では、二つのモジュール側LED7,8が、例えば、コンバージョンレンズ4のフード29に配置されている。また、二つのモジュール側LED7,8は、フード29の中心軸を間に挟んで対向するようにフード29の内周面に配置されている。なお、モジュール側LED7,8は、肌に影ができ難いように、複数あることが好ましく、例えば、三つ以上であってもよい。また、複数uのモジュール側LED7,8は、異なる方向から肌を照らすようになっていることが好ましい。
発光制御手段としての制御部6は、例えば、組み込み型MPUからなるものである。なお、制御部6は、汎用の演算処理装置である必要はなく、専用回路からなる制御装置であってもよい。
制御部6は、上述のように発光検出部5から入力する信号に基づいて、モジュール側LED7,8を発光させる。この場合に、発光検出部5が携帯側フラッシュ装置3の発光開始を検知して制御部6に信号が入力した際にモジュール側LED7,8を発光させ、撮影に必要な所定時間だけモジュール側LED7,8を発光さえた後に消灯するように制御される。なお、撮影に必要な所定時間とは、例えば、撮像部2による撮影の際の携帯側フラッシュ装置3の発光時間と略同じ時間である。
電源10は、電池であり、レンズモジュール27の筐体内に交換可能にセットされている。電源スイッチ18は、例えば、レンズモジュール27の向かって左側に配置されている。
このようなレンズモジュール27においては、スマートフォン1に直接またはケース28を介して取り付けられる。この際には、スマートフォン1の撮像部2のレンズユニット20の光軸(中心軸)と、コンバージョンレンズ4の光軸(中心軸)とが略一致するようになっている。また、スマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3の近傍で携帯側フラッシュ装置3の発光が照射される位置に、発光検出部5が配置されるようになっている。
電源スイッチ18をオンにすると、発光検出部5に電源10から電力が供給され、発光を検知可能な状態になる。この状態で、スマートフォン1を操作して、写真の撮影、すなわち、肌の撮影を行うと、携帯側フラッシュ装置3が発光するとともに、撮像部2の撮像素子から出力される画像データがスマートフォン1の記憶装置に記憶される。
この際にレンズモジュール27側では、携帯側フラッシュ装置3の発光開始時に、発光検出部5が発光を検知して、制御部6に信号を出力し、制御部6は発光検出部5からの信号の入力に基づいて、モジュール側LED7,8を例えば上述のように撮影に必要な時間だけ発光させ、その後に消灯させる。
このようなレンズモジュール27にあっては、例えば、スマートフォン1と有線通信や無線通信により通信できる環境になくても、スマートフォン1の撮影タイミングに同期してコンバージョンレンズ4を用いた撮影用の照明を行うことが可能になる。この場合に、スマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3が接写での撮影に不向きな発光を行うものであっても、接写に適した照明を行うことができる。特に、肌の表面のキメの撮影に適した照明で撮影することができる。したがって、この実施の形態では、肌のキメを精度高く撮像することができる。
また、通信手段なしで、スマートフォン1側の撮影のタイミングに合わせてレンズモジュール27側で照明を行うことができるので、レンズモジュール27にスマートフォン1と通信可能な通信手段を設ける必要がなく、レンズモジュール27の製造コストを低減することができる。
また、モジュール側LED7,8を点灯する時間は、撮影に必要な時間なので、照明に必要な電力量を削減することができる。これにより、電源10としての電池を小型化して電池にかかるコストを低減できるとともに、電気交換の期間が長くなり、電池交換の煩わしさを抑制できる。
次に、制御部6によるモジュール側LED7,8の制御方法の変形例を説明する。この制御方法においては、スマートフォン1側に、レンズモジュール27を用いた肌撮影用のプログラム(アプリケーション)を例えばインターネットのサイトからダウンロードしてインストールするようになっている。このプログラムは、例えば、スマートフォン1のフラッシュ制御手段としてのCPUでOSを介して実行され、撮影時の携帯側フラッシュ装置3の発光を制御するものである。
この肌撮影用プログラムが起動している状態で、スマートフォン1でシャッタを押して撮影を行うと、肌撮影用プログラムに基づく携帯側フラッシュ装置3の制御により、携帯側フラッシュ装置3から図4に示す波形(光の強度の変化を示す形状)の発光が行われる。なお、図4のグラフにおいて、横軸が時間(Time)で、縦軸が光の強度(Intensity)である。
図4のグラフに示される携帯側フラッシュ装置3の発光は、シャッタが押されてから撮影が開始される所定時間前に、所定時間間隔で6回の符号25で示されるパルス状の発光パターンでの事前発光が行われ、撮影開始直前に撮影用の照明として符号26で示される撮影用の発光が行われる。パルス状の発光パターンは一種のコード(パルスコード)となっており、この光によるコードによって、発光検出部5と制御部6を有するレンズモジュール27に情報を伝達するようになっている。ここでは、コードは撮影開始を示すものである。
図4のグラフに示す発光が携帯側フラッシュ装置3で行われると、この発光を検知した発光検出部5からは図4に示すグラフと略同様の信号を出力することになる。制御部6では、6つのパルス状の発光を示す信号が入力した際に、これを所定間隔の6つのハイの信号からなるコードとして認識し、モジュール側LED7,8の発光を許可する状態となる。
なお、この場合に6つのパルス状の発光に対応する信号が入力するまでは、モジュール側LED7,8の発光が禁止された状態となる。このように発光が許可された状態で、携帯側フラッシュ装置3による撮影時の発光の開始により光の強度がローからハイに変化すると制御部6がモジュール側LED7,8を撮影に対応する所定時間だけ発光させる。
このようなレンズモジュール27にあっては、例えば、電源がオンのままレンズモジュール27がスマートフォン1から外された状態や、スマートフォン1にレンズモジュール27が装着されて電源がオンの状態でも発光検出部5への外光が遮蔽されていない状態の場合に、外光の強度がローからハイに変化することにより、制御部6がモジュール側LED7,8を点灯させてしまう誤作動を防止できる。
なお、この撮影開始を示すコードは、所定間隔の6回のパルス状の発光に限られるものではなく、発光検出部5および制御部6で認識可能で誤作動が生じ難い発光パターンであればよい。
次に本発明の第2実施形態について説明する。
図5のブロック図に示す第2実施形態のレンズモジュール27は、第1実施形態に対して、モジュール側LEDとして、モジュール側LED7,8に加えて、モジュール側LED13,14を有する点と、このモジュール側LED13,14には第1偏光板15,16が設けられている点と、コンバージョンレンズ4のスマートフォン1の撮像部2のレンズユニット20側に第2偏光板17が設けられている点と、モードスイッチ19が設けられている点が第1実施形態と異なる。それ以外の点は、基本的に第1実施形態と同様の構成を有するものであり、第1実施形態と同様の構成要素ついては、図5に第1実施形態と同様の符号を付してその説明を省略する。
第1偏光板15,16は、二つのモジュール側LED13,14の光を出射する部分の前に配置されており、モジュール側LED13,14から出射する光は、第1偏光板15,16を通過した光となり、第1偏光板15,16を通過した光が肌(被写体9)に照射される。また、別の二つのモジュール側LED7,8には、第1偏光板15,16は設けておらず、第1偏光板15,16を通過しない光が被写体9に照射される。
第1偏光板15,16を備える複数のモジュール側LED13,14と、第1偏光板15,16がない複数のモジュール側LED7,8とは、切り替えて使用されるようになっており、モジュール側LED13,14が発光する際には、モジュール側LED7,8は発光せず、モジュール側LED7,8が発光する際には、モジュール側LED13,14は発光しない。この切り替えは、モードスイッチ19で行われるようになっている。なお、一組のモジュール側LEDを有するものとし、第1偏光板がモジュール側LEDの発光を遮る状態と遮らない状態とに移動可能とされ、モードスイッチ19で第1偏光板の状態が変更されるものとしてもよい。
また、コンバージョンレンズ4のスマートフォン1の撮像部2のレンズユニット20を向く方向には、第2偏光板17が配置されている。すなわち、レンズユニット20と、コンバージョンレンズ4との間に、第2偏光板17が配置されている。第1偏光板15,16と、第2偏光板17とは、互いに変更方向が直交するように配置されており、第1偏光板15,16を通過した光の多くは、第2偏光板17を通過できない構成となっている。
前記モードスイッチ19では、第1偏光板15,16がないモジュール側LED7,8を発光させて肌のキメを観察し易い画像データを撮像する第1モードと、肌表面の反射光を押さえて肌表層部内のシミを観察し易い画像データを撮像する第2モードとを備える。
すなわち、この実施形態のレンズモジュール27は、被写体9としての肌の表面と肌の内部(表層部内)の両方を撮像できるようにしたものである。肌の表面では、第1偏光板15,16を通過して偏光した光を照射した場合、反射光は偏光がそのまま維持されて反射される。また、肌内部の反射では、拡散、反射が繰り返され、偏光は維持されない。この特性を利用することにより、肌の表面と内部を選択的に撮像できる。
第2偏光板17は、第1偏光板15,16の偏光方向と垂直になるように設けられている。この場合に、第1偏光板15,16によりモジュール側LED13、14の光が偏光され、この光が被写体9に照射されると、表面の反射光では、偏光が維持された状態で、コンバージョンレンズ4を通り第2偏光板17に供給されるが、第2偏光板17の偏光方向が第1偏光板15,16と異なるため、第2偏光板17を反射光の多くが通過することができない。
また、肌の内部で反射した光は、偏光が維持されないため、コンバージョンレンズ4を通り、さらに、偏光板17においては、偏光板17の偏光と同じ偏光の光が透過して、スマートフォン1の撮像部2に入射して、撮像することができる。
したがって、肌の表面のキメの細かさを撮像する場合は、表面の反射を撮像するため、偏光されないモジュール側LED7,8を使用し、肌の内部のシミを撮像する場合は、偏光されるモジュール側LED13,14を使用することにより、肌のキメの撮影(第1モード)と肌のシミの撮影(第2モード)とを切り替えて撮影することができる。なお、第1モードのモジュール側LED7,8を用いた場合に、肌表面の反射光と、肌内部の反射光との両方が撮影されることになるが、肌表明の反射光の方が肌内部の反射光より強度が高いので、主に肌表面の画像が撮影される。
なお、上述のようにスマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3を肌撮影用プログラムで制御することにより出力される複数のパルス状の発光からなるコードを肌のキメの撮影を示す第1モードのコード(例えば、パルス4回)と、肌のシミの撮影を示す第2モードのコード(例えば、パルス7回)との二種類とし、スマートフォン1側からレンズモジュール27を制御するものとしてもよい。
この場合に、使用者がスマートフォン1上で実行される肌撮影プログラムのスマートフォン1の画面上の表示に基づいて、肌のキメを撮影する第1モードか、肌のシミを撮影する第2モードかを選択する。この際に肌撮影用プログラムによる処理によって、第1モードが選択された場合に第1モードを示すコードとしてのパルス状の発光の発光パターンが選択され、第2モードが選択された場合に第2モードを示すコードとしてのパルス状の発光パターンが選択される。
この状態で肌撮影用プログラムを起動したままスマートフォン1でシャッタを押して撮影を開始すると、撮像部2による撮像が開始される前に、第1モードのコードとしての発光パターンの発光か、第2モードのコードとしての発光パターンの発光が行われる。
この際にレンズモジュール27の発光検出部5がパルス状の発光からなる発光パターンの発光を検知し、発光パターンを示す信号を制御部6に送信する。制御部6では、予め記憶されている複数の発光パターンと、コードとを対応づけたデータテーブルに基づいて、入力された信号が示す発光パターンに関連付けられたコードを検索する。
検索されたコードが第1モードを示す場合に、制御部6は、モジュール側LED7,8の発光を許可し、検索されたコードが第2モードを示す場合に、制御部6は、モジュール側LED13,14の発光を許可する。この状態で、図4に示す撮影用の発光26が開始されると、制御部6は、モジュール側LED7,8の発光が許可されている場合に、モジュール側LED7,8を所定時間発光させ、第1偏光板15,16を備えたモジュール側LED13,14の発光が許可されている場合に、モジュール側LED13,14を発光させる。
この場合に、モードスイッチ19を使用しなくても、第1モードと第2モードとを切り替えられることになり、モードスイッチ19を省略することができる。これにより、レンズモジュール27の簡素化、小型化、軽量化を図ることができる。
上述のように、スマートフォン1で実行されている肌撮影用プログラムに基づいてスマートフォン1のCPUに制御される携帯側フラッシュ装置3の発光パターンを、レンズモジュール27の発光検出部5で受光し、レンズモジュール27の制御部6で受光した発光パターンを示す発光検出部5からの入力信号を認識することにより、通信が可能になっている。
ここで、このようなスマートフォン1とレンズモジュール27との発光と受光による通信においては、例えば、開始信号と、送受されるデータであるデータ信号と、終了信号(省略可能)とから通信を行うものとしてもよい。
開始信号、終了信号には、例えば、それぞれ所定パルス発光パターンまたは発光パターンが設定されている。データ信号は、例えば、2進数の信号であってもよく、1(発光)と0(消灯)とを示すパルス発光パターンにより、データを送ることが可能になっている。なお、1と0とを、幅の広い第1のパルス幅のパルスと、第1のパルス幅より幅の狭い第2のパルス幅(例えば、第1のパルス幅の半分以下)のパルスとで表してもよいし、その他のパルス発光パターンや発光パターンで表してもよい。なお、終了信号は省略してもよい。
スマートフォン1のCPUでは、発光検出部5の開始信号としての発光パタンが受信されると、それに続いて入力されるデータ信号を記憶するとともに、データ信号で示されるデータに対応する例えば後述のような処理を行う。
これにより、スマートフォン1とレンズモジュール27との間で、所謂有線や無線の通信を行わなくても、パルス発光または発光によりスマートフォン1からレンズモジュール27へのデータ送信が可能になる。スマートフォン1からレンズモジュール27に送られるデータとしては、レンズモジュール27に複数種の照明用のLED(モジュール側LED)を搭載し、使用方法や使用状況等によって、使用するLEDの種類を変更する場合に、使用するLEDの種類を示す信号であってもよい。また、レンズモジュール27に送られる信号としては、上述の開始信号、データ信号、終了信号のいずれかを受信してから照明(フラッシュ用)を開始するまで、すなわち、発光開始までの時間であってもよいし、LEDの発光開始から発光終了までの発光時間であってもよいし、LEDの発光強度であってもい。
次に本発明の第3実施形態を説明する。
図6のブロック図に示す第3実施形態のレンズモジュール27は、第1実施形態に対して、発光検出部5に代えてシャッタ音検出手段(音入力手段)としてのマイク12を備える点と、スマートフォン1が携帯側フラッシュ装置3に代えてシャッタ音を発生せる音響手段(音出力手段)としてのスピーカ11を備える点と、モジュール側制御手段としての制御部6が音入力手段としてのマイク12により検知されたシャッタ音の信号に基づいて、モジュール側LED7,8の発光を制御する点とが異なる。それ以外の点は、基本的に第1実施形態と同様の構成を有するものであり、第1実施形態と同様の構成要素ついては、図5に第1実施形態と同様の符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では、例えば、フラッシュとしての携帯側フラッシュ装置3を備えないスマートフォン(携帯電話)1でもコンバージョンレンズ4を用いた撮影において、コンバージョンレンズ用照明を使用可能とするとともに、スマートフォン1側での画像の撮影に同期してコンバージョンレンズ用照明のフラッシュとしての発光を可能にしたものである。
スマートフォン1のスピーカ11は、スマートフォン1の音響手段として、シャッタ音だけではなく、通話の際の音声、音楽プレーヤとしての音楽の出力、すなわち、スマートフォン1で発生可能な音を出力するものである。なお、スマートフォン1は、その内部に音の信号を出力するための音響生成手段を有し、音響生成手段で生成された音の信号がスピーカ11で音に変換される。
レンズモジュール27のマイク12は、音を検知して音の周波数と振幅としての音の強度を示す信号を制御部6に出力するものである(音を電子信号に変換するものである)。制御部6は、マイク12からシャッタ音を示す信号が入力した場合に、モジュール側LED7,8をスマートフォン1の一回の撮影時間に対応する時間だけ点灯する。すなわち、第1実施形態でスマートフォン1での画像の撮影時の携帯側フラッシュ装置3によるフラッシュとしての発光を検知して、モジュール側LED7,8を発光させたのに対して、第2実施形態のコンバージョンレンズ4を用いた撮影方法では、スマートフォン1での画像の撮影時にスピーカ11からシャッタ音の発生を検知して、モジュール側LED7,8を発光させるようになっている。
ここで、単に音が鳴っただけで、モジュール側LED7,8を点灯すると誤作動が多くなってしまうので、予めシャッタ音の最初の部分の音信号(音データ)を制御部6に記憶しておき、この記憶された音信号と、マイク12から入力した音信号(音データ)とを比較し、二つの音信号のパターンが有意に近似する場合にのみ、モジュール側LED7,8を発光させるものとしてもよい。なお、シャッタ音は、スマートフォン1や携帯電話の機種によって異なるので、予め複数機種のシャッタ音の最初の部分の音信号を制御部6に記憶しておくことが好ましい。
上述のように、スマートフォン1の携帯側フラッシュ装置3を肌撮影用プログラムで制御して撮影用の発光の前にパルス状の発光パターンでの発光を行い、所定の発光パターンが発光検出部5から信号として制御部6に入力した場合にだけ、モジュール側LED7,8の発光を許可し、その後の撮影時の携帯側フラッシュ装置3の発光開始と略同時にモジュール側LED7,8を発光させたように、肌撮影用プログラムにより、スマートフォン1の音響生成手段を制御して、特定の音信号(音)パターンとなるシャッタ音を発生させるものとしてもよい。
この場合に、スマートフォン1のシャッタ音をマイク12を介して制御部6で認識しやすい音パターンとすることができ、さらに誤作動を低減できる。また、上述の肌撮影用プログラムが実行可能な機種ならいずれの機種にも対応できるので、予め、複数機種のシャッタ音の音信号を記憶しておく必要がなく、制御部6に備えられてデータを記憶するROMの容量を低減できる。
発光パターンの場合と同様に、撮影前に特定の音パターンを鳴らした後に撮影時にシャッタ音を鳴らすものとしてもよい。この場合に、撮影前の音パターンを制御部6がマイク12を介して認識した後にシャッタ音が開始された場合に、モジュール側LED7,8を発光させることができ、誤作動を低減することができる。また、スピーカ11から出力されるシャッタ音の音パターンを発光パターンの場合と同様にコードとして認識可能なものとしてもよい。
以上のことから、モジュール側LED7,8の発光の契機として、スマートフォン1のフラッシュの発光を検知するかシャッタ音の発生を検知するかの違い以外は、第1実施形態と、第2実施形態は、略同様の構成を有するとともに、同様の作用効果を得ることができる。また、第2実施形態のレンズモジュール27においても、モジュール側LED7,8およびモジュール側LED13,14の発光の契機を、スマートフォン1でのフラッシュの発光に代えてシャッタ音の発生としてもよく、スマートフォン1に携帯側フラッシュ装置3に代えてスピーカ11を設け、レンズモジュール27に発光検出部5に代えてマイク12を設けるものとしてもよい。
また、上述の音パターンとして、スピーカ11から第1モード用の音パターン(第1モードを示すコード)と、第2モード用の音パターン(第2モードを示すコード)とを出力するようにし、モード切り替えをこの音パターンで行ってもよい。この場合にモードスイッチ19を省略できる。
ここで、スマートフォン1のスピーカ11から出力されて、レンズモジュール27のマイク12に入力される音によるデータ通信を用いた肌の撮影方法について説明する。なお、ここでは、図6に示す第3実施形態のレンズモジュール27に、第2実施形態のモジュール側LED13,14を加えた構成を用いた肌の撮影方法を説明する。
まず、スマートフォン1で肌撮影用プログラムを起動する。この際にユーザは、手鏡を用意しておくことが好ましい。
スマートフォン1では、肌撮影用プログラムが実行されて、スマートフォンのディスプレイの画面として、肌撮影用プログラムの起動画面が表示されるとともに肌撮影開始ボタンが表示される。なお、この際に後述のモード切り替え用のボタンもスマートフォン1の画面に表示委させ、ユーザにモードを切り替えさせるものとしてもよいし、各モードで順番に1回ずつ撮影するものとしてもよい。
ユーザがスマートフォン1の画面のタッチパネルにより肌撮影開始ボタンを押す。
これによりスマートフォン1のCPUは、所定時間後にシャッタを押す肌撮影シーケンスを開始する。
スマートフォン1では、肌撮影シーケンスとして、音響生成手段により所定の周波数と振幅のパターン(以下、音パターンと称する)の音信号(撮影開始信号)をスピーカ11に出力し、スピーカ11から所定のパターンの音が出力される。この音は、肌撮影の開始をレンズモジュール27に指示する撮影開始信号(撮影開始音)である。
レンズモジュール27の制御部6では、マイク12から入力した音信号を認識し、撮影開始音と判断する。なお、音による通信においては、例えば、ボタン電話機の番号に対応するトーン信号のような音信号や、ファクシミリで使用されているような音信号による通信規格を用いてもよい。
制御部6が撮影開始信号を認識したタイミングを記憶することにより、スマートフォン1とレンズモジュール27が同期した状態となる。すなわち、レンズモジュールによって、スマートフォン側での肌撮影シーケンスの進行状況の認識が可能となる。なお、撮影開始信号にはモジュール側LED7.8を発光して肌のキメを撮影する第1モードか、モジュール側LED13,14を発光して肌のシミを撮影する第2モードかを示す信号が含まれていてもよく、さらに、発光時間、発光強度、発光までの時間等の各種データが含まれていてもよい。
また、撮影開始信号の入力を検知したレンズモジュール27の制御部6は、ユーザがスマートフォン1に装着されたレンズモジュール27を自分の肌(例えば、顔であるが顔以外の肌でもよい)の所定位置にセットする際の照明用として、例えば、モジュール側LED7,8を発光させる。所定位置にセットするのは肌の状態の履歴を見るためには常に同じ部分の肌を撮影する必要があるからである。
この際にスマートフォン1では、画面表示や音声出力により、レンズモジュール27を肌にセットするように促す指示を行う。これは例えば「所定位置にカメラをセットしてください」のメッセージを画面出力あるいは音声出力することにより行う。ユーザは、例えば、鏡を見ながらレンズモジュール27を肌の所定位置にセットする。この際にスマートフォン1は、撮影モードになっており、ディスプレイの画面に、LEDで照らされ、撮像部2で撮像された画像が表示される。ユーザは、鏡でレンズモジュール27(コンバージョンレンズ4)の配置とスマートフォン1のディスプレイの画面を見ながらレンズモジュール27の位置を決める。なお、ユーザが定期的に肌撮影を行っている場合には、ユーザは、毎回肌の同じ位置を撮影することにより、肌の状態の変化の履歴を記憶することができる。
上述の撮影開始信号の送受信からユーザが肌の所定位置にカメラをセットするのに要するとされる所定時間後、例えば5秒後に、スマートフォン1から「撮ります(撮影します)3、2、1」という音声が出力され、その直後(例えば1秒後)にレンズモジュール27では、制御部6の制御により上述のモジュール側LED7,8またはモジュール側LED13,14を発光させる。それと略同時にスマートフォン1側ではシャッタが自動で押された状態になって、撮像部2で撮像された画像データが記憶される。なお、発光するLEDの種類は予め定められていてもよく、あるいは撮影開始信号により指示されるものであってもよい。
なお、上記例ではユーザへの指示として音声、画面出力等を用いているが、バイブレーションによる振動を短時間与えることによりユーザへの指示としてもよい。
なお、第3実施形態のようにフラッシュ用のモジュール側LED7,8が1種類で撮影モードが1つの場合には、上述の第1モードか第2モードかを示す信号を出力しない。
なお、スマートフォン1の撮影のタイミングと、レンズモジュールのフラッシュのタイミングとの同期に、第1実施形態および第2実施形態では、スマートフォン1のフラッシュ用の光を利用し、第3実施形態では、スマートフォンのシャッタ音用の音を利用したが、例えば、スマートフォン1のバイブレーションを利用してもよい。この場合に、レンズモジュール側に加速度センサを設け、加速度センサによりバイブレーションによる振動を検知するものとしてもよい。
この場合に、上述の携帯側フラッシュ装置3またはスピーカ11に代えてバイブレーション装置を用い、レンズモジュール27に発光検出部5またはマイク12に代えて、加速度センサを設ける。バイブレーションによる振動のオン・オフのパターンによりモジュール側LED7,8等の発光タイミングをスマートフォン1のシャッタタイミングに同期させるものとしてもよい。また、振動のオン・オフのパターンによりスマートフォン1とレンズモジュール27との間でデータ通信を行うものとしてもよい。
また、バイブレーション装置は、例えば、回転中心に対して重心が偏心した錘を回転させるモータからなるが、モータの回転数が制御可能ならば、振動のオン・オフだけではなく、モータの回転数による振動の周波数の違いによって、データを通信するものとしてもよい。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態のレンズモジュール27は、第1実施形態のレンズモジュール27に、スマートフォン1の機種によって、撮像部2のレンズユニット20の位置に対する携帯側フラッシュ装置3の配置が異なることに対応可能な構成として導光板22を付加したものであり、以下に、第1実施形態のレンズモジュール27に付加した導光板22とそれに伴って変更した部分について説明する。
ここで、図7、図8、図9には、スマートフォン1の背面におけるが撮像部2のレンズユニット20と、携帯側フラッシュ装置3の携帯側LED21との配置を示すものである。図7ではレンズユニット20の左側に携帯側LED21が設けられ、図8ではレンズユニット20の下側に携帯側LED21が設けられ、図9ではレンズユニット20の右側に携帯側LED21が設けられている。
したがって、図1に示す第1実施形態のレンズモジュール27の場合に、レンズユニット20の位置に配置されるコンバージョンレンズ4の右側に発光検出部5があるので、図9に示すスマートフォン1には対応できても、図7.図8に示すスマートフォン1において、発光検出部5が携帯側LED21の光を精度高く検出できない虞がある。
そこで、第4実施形態のレンズモジュール27では、図10〜図12に示すように、コンバージョンレンズ4の左、右、下を含む周囲を囲むように導光板22を配置している。また、この実施形態においては、発光検出部5がコンバージョンレンズ4の下側に配置されており、導光板22は、コンバージョンレンズ4の左、右、下を囲む部分と、この部分から下側に延出する部分とから略Y字状に形成されている。導光板22の下側に延出する部分は、発光検出部5の位置まで延出している。
したがって、導光板22は、スマートフォン1のレンズユニット20に位置合わせられるコンバージョンレンズ4の上を除く周囲を囲んでいるので、レンズモジュール27をスマートフォン1に装着した際に、図10に示すように、携帯側LED21がレンズユニット20の左(左の携帯側LED21a)、右(右の携帯側LED21b)、下(下の携帯側LED21c)のいずれにあっても、導光板22と、携帯側LED21とが前後に重なるようになっている.携帯側LED21a,21b,21cから出射された光は、導光板を介してレンズモジュール27の発光検出部5に導かれ、発光検出部5で検知される。
また、導光板22は、図11に示すようい、レンズモジュール27の筐体23の外側のスマートフォン1に対向する側に設けられている。なお、筐体23には、スマートフォン1のレンズユニット20に重なるコンバージョンレンズ4の位置と、発光検出部5に重なる位置に孔が設けられている。また、筐体23は、スマートフォン1の携帯側LED21の発光による光が直接または導光板を介して被写体9に照射されるのを防止しており、携帯側フラッシュ装置3の光を遮蔽する遮蔽部材となっている。また、筐体23は、レンズユニット20(コンバージョンレンズ4)が配置される部分の左右下を囲む導光板22のレンズユニット20(コンバージョンレンズ4)側の端面を覆うように配置されて、導光板22から出射される光がレンズユニット20に入射するのを防止する構造になっている。
また、導光板22は、図12に示すように、レンズモジュール27側の面にディンプル(半円状のくぼみ)を複数設け、スマートフォン1側から携帯側LED21の光が導光板に入射した場合に、これを乱反射させて、光を導光板22の面方向に沿って光が誘導されるようにしている。
また、発光検出部5に導光板22内の光を誘導するために、発光検出部5の位置には、光を導光板22の外部に射出するコーン(三角錐形状のくぼみ)を設けてある。携帯側LED21より出射したフラッシュ光は、導光板22のディンプルにより乱反射を行い、最終的にコーンより外部に射出され、発光検出部5に到達する。なお、この実施形態の導光板22では、光の拡散用にディンプルを使用しているが、導光板22のレンズモジュール27側を向く面を波状にすることにより複数の反射面を設け、発光検出部5の方向(導光板22の面方向に沿う方向)に携帯側LED21の光が導かれるようにしてもよい。なお、導光板22は、第2実施形態のレンズモジュール27でも用いることができる。
第4実施形態においては、スマートフォン1において、レンズユニット20に対して、携帯側LED21が左、右、下のいずれにあっても、携帯側LED21の光が導光板により発光検出部5に誘導され、携帯側LED21の発光を発光検出部5で検知することができる。
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
第5実施形態のレンズモジュールは、第1実施形態において、ケース28を介してレンズモジュール27をスマートフォン1に装着していたのに対して、ベルト(バンド)31を用いて、レンズモジュール27をスマートフォン1に装着するものであり、レンズモジュール27に備えられるベルト31について説明する。
第5実施形態のレンズモジュール27は、第1実施形態と同様のレンズモジュール27にベルト31と備えたものであり、レンズモジュール27の左右の側部には、ベルト31の一方の端部と他方の端部とが固定されている。これによりベルト31は、レンズモジュール27とともに、スマートフォン1の外周の形状に近い略四角枠状(環状)になっている。また、ベルト31は、ゴム状に伸縮性を有する素材からなり、例えば、最も外周が小さいスマートフォン1の機種の外周の長さより、ベルト31とレンズモジュール27とからなる枠状部分の周の長さの方が短くされている。
この四角枠状のベルト31の内側にスマートフォン1を挿入した状態、すなわち、ベルト31がスマートフォン1の周囲を囲む状態とすることで、レンズモジュール27がスマートフォン1に装着されるようになっている。この状態では、ベルト31がスマートフォン1を締め付けた状態でレンズモジュール27がスマートフォン1に固定される。
このようにスマートフォン1にベルト31により固定されたレンズモジュール27は、スマートフォン1に対して上下左右にずらして移動可能となっており、コンバージョンレンズ4の位置をスマートフォン1のレンズユニット20の位置に合わせるこができる。なお、レンズモジュール27は、第1実施形態から第4実施形態のいずれの実施形態のものとしてもよい。また、レンズモジュール27には、第1実施形態と同様にフード29にモジュール側LEDが二つ配置されている。
次に、本発明の第6実施形態を説明する。
第6実施形態のレンズモジュール27は、第1実施形態のレンズモジュール27を用いた肌撮影に際し、繰り返し肌の同じ個所を撮影することを容易に可能な機能を付加したものである。これにより、肌の同じ個所の経時変化を観察することが容易に可能になる。なお、この機能は、第1実施形態だけではなく、第2実施形態から第5実施形態のレンズモジュール27にも応用可能である。
図16に、スマートフォン1の撮像部2の撮像素子(の受光部)41と、コンバージョンレンズ4を通した撮影範囲42と、実際に画像データとして保存される範囲としての撮影有効範囲43との関係を示す。なお、スマートフォン1の撮像素子41は、例えば、1/4型撮像素子を用いているが、これに限られるものではない。
撮影範囲42は、上述のようにコンバージョンレンズ4によって撮影される範囲(円形)を表し、撮影有効範囲(矩形)43は画像として取得し、肌履歴としてメモリに保存したり、肌診断ソフトの入力画像として利用されるものであり、肌の状態の履歴となる画像データを取得して記憶するためには、常に肌の同じ位置の画像が必要とされるものである。図16に示されるように、撮影有効範囲43を撮像素子41の受光部およびコンバージョンレンズ4の撮影範囲42より小さい領域とすることにより、倍率を落とし、電子ズームにより、撮影有効範囲43を拡大する構成になっている。
なお、撮像素子41の受光部の範囲は、例えば、水平方向が3.6mm、垂直方向が2.7mmとされ、コンバージョンレンズ4による撮影範囲42は直径が3.04mmの円とされ、撮影有効範囲43は、水平方向が1.5mm、垂直方向が1.5mmとされている。撮影範囲42および撮影有効範囲43のサイズは、撮像素子41の受光部上のサイズである。肌上の撮影有効範囲43は7.5×7.5mmになる。なお、これらのサイズは一例であり、このサイズに限定されるものではない。
撮影有効範囲43は、撮像素子41の受光部の範囲と撮影範囲42とが重なる共通領域の中に余裕をもって位置するようになっている。従って、スマートフォン1側のアプリケーションはこの共通領域の中で撮影有効範囲43を設定することができる。
例えば、初めて肌を撮影して撮影有効範囲43の画像データを記憶した際に、これを基準画像データとし、次回以降の撮影において、基準画像データと、撮像素子41の受光部の共通領域の画像(または、撮像素子41で撮像された画像の全体)とを比較し、基準画像データに近似ずる範囲を周知の画像認識により認識させ、この近似する範囲を撮影有効範囲43の画像データとして切り取って保存する処理を行うことができる。
なお、初回撮影時は、比較する基準画像データが存在しないので、例えば、共通領域の予め設定された所定範囲を撮影有効範囲43とする。また、基準画像データは、初回撮影時の撮影有効範囲43の画像データに限られるものではなく、例えば、直近に撮影された撮影有効範囲43の画像データであってもよい。
以上のことから、ユーザがコンバージョンレンズ4を肌にセットする際に、いつもの撮影ポイント(肌上の基準位置)から若干のずれ(距離、角度)があっても、アプリケーション(肌撮影用プログラム)が基準位置として記憶した基準画像データと、共通領域の画像とを対比することにより、撮影有効範囲43を共通領域内で肌上の基準位置に設定することができ、常に同一ポイントでの画像を取得することができる。
また、肌上の撮影位置と、肌上の基準位置とのずれが大きく基準位置での画像を取得することができない場合、すなわち、基準画像データと類似する画像の範囲が共通領域からはみ出したり、共通領域の外にある場合(基準画像データに類似する画像データの範囲が無い場合)に、アプリケーションはユーザに再撮影をする必要がある旨通知することにより、再撮影を行うこととなる。
1 スマートフォン(携帯型電子機器)
2 撮像部(カメラ)
3 携帯側フラッシュ装置(フラッシュ照明手段)
4 コンバージョンレンズ
5 発光検出部(発光検知手段)
6 制御部(発光制御手段、モジュール側制御手段)
7 モジュール側LED(コンバージョンレンズ用照明手段)
8 モジュール側LED(コンバージョンレンズ用照明手段)
9 被写体
11 スピーカ(音響手段、音出力手段)
12 マイク(シャッタ音検知手段、音入力手段)
13 モジュール側LED(コンバージョンレンズ用照明手段、照明手段)
14 モジュール側LED(コンバージョンレンズ用照明手段、照明手段)
15 第1偏光板
16 第1偏光板
17 第2偏光板
22 導光板
27 レンズモジュール(遮蔽部材)

Claims (5)

  1. カメラと前記カメラによる撮影時に発光するフラッシュ照明手段を備える携帯型電子機器の前記カメラのレンズに装着されるコンバージョンレンズと、このコンバージョンレンズを用いた撮影時に被写体を照明するコンバージョンレンズ用照明手段とを備えるレンズモジュールであって、
    前記フラッシュ照明手段の光を前記被写体に対して遮蔽する遮蔽部材と、
    前記フラッシュ照明手段の発光を検知する発光検知手段と、
    前記発光検知手段により前記フラッシュ照明手段の発光が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を前記カメラの撮影に対応する所定期間だけ発光させる発光制御手段とを備え
    前記発光制御手段は、
    前記フラッシュ照明手段の発光として、前記コンバージョンレンズ用照明手段による照明の光の種類に対応する複数の発光パターンのうちのいずれかの前記発光パターンでの発光が前記発光検知手段により検知された場合に、前記コンバージョンレンズ用照明手段に、前記発光検知手段により検知された前記発光パターンに対応する種類の光で前記被写体を照明させることを特徴とするレンズモジュール。
  2. 前記コンバージョンレンズの少なくとも左右および下に向かって延出して配置され、前記フラッシュ照明手段で発光された光を前記発光検知手段に導く導光板を備え、前記発光検知手段は、前記導光板を介して前記フラッシュ照明手段の発光を検知することを特徴とする請求項1に記載のレンズモジュール。
  3. 前記携帯型電子機器が前記フラッシュ照明手段の発光を制御するフラッシュ制御手段を備え、前記フラッシュ制御手段は、前記フラッシュ照明手段を制御して、前記カメラによる撮影時の発光の前に、所定の発光パターンの事前発光を行わせ、
    前記発光制御手段は、前記発光検知手段により所定の発光パターンの事前発光が検知された後に発光の開始が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を発光させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレンズモジュール。
  4. 前記コンバージョンレンズは、被写体として肌を撮影するために被写体を拡大して接写するためのレンズとされ、
    前記コンバージョンレンズ用照明手段は、第1偏光板を備え、前記第1偏光板を通過した照明光と、前記第1偏光板を通過しない照明光とを切り替えて出射可能にされ、
    前記コンバージョンレンズは、第2偏光板を備え、前記コンバージョンレンズと前記第2偏光板を通過した光がカメラに入射し、
    前記第1偏光板と、前記第2偏光板とは、偏光方向が異なるように配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレンズモジュール。
  5. カメラと前記カメラによる撮影時に発光するフラッシュ照明手段を備える携帯型電子機器の前記カメラのレンズに装着されるコンバージョンレンズと、
    このコンバージョンレンズを用いた撮影時に被写体を照明するコンバージョンレンズ用照明手段と
    前記フラッシュ照明手段の光を前記被写体に対して遮蔽する遮蔽部材と、
    前記フラッシュ照明手段の発光を検知する発光検知手段と、
    前記発光検知手段により前記フラッシュ照明手段の発光が検知された場合に前記コンバージョンレンズ用照明手段を前記カメラの撮影に対応する所定期間だけ発光させる発光制御手段とを備えるレンズモジュールを取り付けて画像を撮影する撮影方法であって、
    前記発光制御手段は、
    前記フラッシュ照明手段の発光として、前記コンバージョンレンズ用照明手段による照明の光の種類に対応する複数の発光パターンのうちのいずれかの前記発光パターンでの発光が前記発光検知手段により検知された場合に、前記コンバージョンレンズ用照明手段に、前記発光検知手段により検知された前記発光パターンに対応する種類の光で前記被写体を照明させることを特徴とする撮影方法。
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