專利名稱：光圈控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光圈控制系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的數(shù)碼相機大多采用CCD (Charge Coupled Device,電荷耦合組件傳感器)將影像光信號轉化成電信號，然而，CXD必須外加電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道。 而這外加電壓通常需要12伏特(V)以上，因此CCD還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度。然而CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor，互補性金屬氧化物傳感器)具有低成本、低耗電以及高整合度的特性，越來越受到消費者的青睞。由于CXD —般輸出NTSC/PAL等模擬圖像信號，現(xiàn)有的光圈驅動電路一般采用模擬圖像信號做驅動，控制光圈的大小。而CMOS其影像輸出為ITU-656/601或ITU-1120數(shù)字影像信號，無法參照CMOS所輸出的數(shù)字影像信號來驅動光圈動作。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，有必要提供一種可直接通過數(shù)字信號驅動光圈動作的光圈控制系統(tǒng)。一種光圈控制系統(tǒng)，其包括一個鏡頭模組、一個CMOS影像感測器、一個亮度編碼器、及一個光圈驅動電路。所述鏡頭模組與所述CMOS影像感測器相對正。該鏡頭模組包括多個鏡片及設置在所述多個鏡片之間的一可電控光圈片。所述亮度編碼器用于從當前所述CMOS影像感測器所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息，并將該亮度信息轉化為數(shù)字編碼。所述光圈驅動電路包括一個數(shù)模轉換器、一個馬達線圈驅動電路、一個環(huán)境亮度感測模組、一個基準電壓產(chǎn)生器及一個馬達。所述馬達線圈驅動電路包括一個電壓比較器。所述數(shù)模轉換器的輸入端電性連接至所述亮度編碼器。所述數(shù)模轉換器的輸出端電性連接至所述電壓比較器的反相輸入端。所述基準電壓產(chǎn)生器的輸入端電性連接至所述環(huán)境亮度感測模組。所述基準電壓產(chǎn)生器的輸出端電性連接至所述電壓比較器的正相輸入端及所述馬達，所述電壓比較器的輸出端連接至所述馬達。所述數(shù)模轉換器用于將所述亮度編碼器從所述CMOS影像感測器所提取亮度信息所對應的數(shù)字編碼轉化為第一電壓。所述環(huán)境亮度感測模組用于偵測環(huán)境亮度，同時存儲有各環(huán)境亮度下所對應的數(shù)字編碼。該基準電壓產(chǎn)生器用于將所述環(huán)境亮度感測模組所獲取的當前的環(huán)境亮度所對應的數(shù)字編碼轉化為一基準電壓值輸入至所述電壓比較器的正相輸入端。所述電壓比較器用于比較基準電壓與第一電壓，以使光圈驅動電路根據(jù)所述電壓比較器的比較結果來控制所述馬達順時針或逆時針轉動所述馬達。馬達帶動所述可電控光圈片轉動，以控制可電控光圈片的光通量。相對于現(xiàn)有技術，所述光圈控制系統(tǒng)的所述亮度編碼器用于從當前所述CMOS影像感測器所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息，并將該亮度信息轉化為數(shù)字編碼，數(shù)模轉換器用于將亮度編碼器所輸出的數(shù)字編碼轉化為第一電壓。環(huán)境亮度感測模組用于偵測環(huán)境亮度，基準電壓產(chǎn)生器用于將環(huán)境亮度感測模組所獲取的當前的環(huán)境亮度對應的數(shù)字編碼轉化為一基準電壓。所述電壓比較器用于比較基準電壓與第一電壓，以使光圈驅動電路根據(jù)所述電壓比較器的比較結果來控制所述馬達順時針或逆時針轉動所述馬達，馬達帶動所述可電控光圈片轉動，以控制可電控光圈片的光通量，如此，可直接通過數(shù)字信號驅動可電控光圈片動作。


圖1是本發(fā)明實施方式提供的光圈控制系統(tǒng)的示意
圖2是圖1中的光圈控制系統(tǒng)的光圈驅動電路的示
主要元件符號說明
光圈控制系統(tǒng)100
鏡頭模組10
CMOS影像感測器30
亮度編碼器40
光圈驅動電路50
鏡筒11
鏡片12
可電控光圈片13
數(shù)模轉換器51
第一 η型濾波器52
馬達線圈驅動電路53
環(huán)境亮度感測模組54
基準電壓產(chǎn)生器55
馬達56
第一電容Cl
第二電容C2
第一電阻Rl
電壓比較器531
第二 η型濾波器532
電壓放大器533
正相輸入端5312
反相輸入端5314
輸出端5316
第二電阻R2
第三電容C3
第四電容C4
第一電壓Vl
基準電壓Vref
輸出電壓V3
基準電壓產(chǎn)生器的輸出端 542
逆轉線圈G正轉線圈M
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發(fā)明提供的光圈控制系統(tǒng)作進一步的詳細說明。請一并參閱圖1與圖2，本發(fā)明實施方式提供的光圈控制系統(tǒng)100，其包括一個鏡頭模組 10、一個 CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)影像感測器 30、一個亮度編碼器40及一個光圈驅動電路50。所述鏡頭模組10包括一個鏡筒11、多個鏡片12及一個可電控光圈片13。所述多個鏡片12與所述可電控光圈片13均收容在所述鏡筒11內(nèi)，且所述可電控光圈片13設置在所述多個鏡片12之間。所述CMOS影像感測器30與所述亮度編碼器40相連接，同時，所述亮度編碼器40 與所述光圈驅動電路50相電性連接。所述CMOS影像感測器30用以透過所述鏡頭模組10 獲取光線，并將所獲取的光線轉換為數(shù)字影像信號。所述亮度編碼器40用于從所述CMOS 影像感測器30所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息，并將該亮度信息轉化為數(shù)字編碼。 如當所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所提取到的亮度信息為40流明時，所述亮度編碼器40輸出000000001數(shù)字編碼，而當所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所提取到的亮度信息為70流明時，所述亮度編碼器40輸出000000100數(shù)字編碼。該些亮度信息所對應的數(shù)字編碼被輸出至所述光圈驅動電路50。所述光圈驅動電路50用于驅動所述可電控光圈片13順時針或逆時針轉動，以控制通光量。具體地，所述光圈驅動電路50包括一個數(shù)模轉換器51、一個第一 π型濾波器 52、一個馬達線圈驅動電路53、一個環(huán)境亮度感測模組54、一個基準電壓產(chǎn)生器55、及一個馬達56。所述數(shù)模轉換器51的輸入端512電性連接至所述亮度編碼器40，所述數(shù)模轉換器51的輸出端514電性連接至所述第一 π型濾波器濾波器52。所述數(shù)模轉換器51用于將所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所提取亮度信息所對應的數(shù)字編碼轉化為模擬信號，本實施方式中，所述數(shù)模轉換器51用于將所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所提取亮度信息所對應的數(shù)字編碼轉化為第一電壓VI。所述第一 π型濾波器52用于濾除從所述數(shù)模轉換器51輸出的雜散信號。所述第一 π型濾波器52包括一個第一電容Cl、一個第二電容C2、及一個第一電阻R1。所述第一電容Cl的陽極電性連接至所述數(shù)模轉換器51的輸出端514，所述第一電容Cl的陰極接地。所述第二電容C2的陽極電性連接至所述數(shù)模轉換器52的輸出端514，所述第二電容C2的陰極接地。所述第一電阻Rl連接至所述第一電容Cl的陽極與第二電容C2的陽極之間。所述馬達線圈驅動電路 53包括一個電壓比較器531、一個第二 π型濾波器532、及一個電壓放大器533。所述電壓比較器531為一具有積分功能的電壓比較器，其包括一個同向輸入端5312、一個反相輸入端5314及一個輸出端5316。所述第二 π型濾波器532包括一個第二電阻R2、一個第三電容C3、及一個第四電容C4。所述第三電容C3的陽極電性連接至所述電壓比較器531的正相輸入端5312，所述第三電容C3的陰極接地。所述第四電容C4的陽極電性連接至所述基準電壓產(chǎn)生器55的輸出端552，所述第四電容C4的陰極接地。所述第二電阻R2連接至所述第三電容C3的陽極與第四電容C4的陽極之間。所述第二 π型濾波器532用于濾除從所述基準電壓產(chǎn)生器陽輸出的雜散信號。所述環(huán)境亮度感測模組M用于偵測環(huán)境亮度， 同時存儲有各環(huán)境亮度下所對應的數(shù)字編碼。所述基準電壓產(chǎn)生器55電性連接至所述環(huán)境亮度感測模組M，該基準電壓產(chǎn)生器陽用于將所述環(huán)境亮度感測模組M所獲取的當前的環(huán)境亮度對應的數(shù)字編碼轉化為一基準電壓值。所述馬達56連接至所述可電控光圈片 13，用于控制可電控光圈片13的通光量大小。該馬達56包括一個逆轉線圈G和一個正轉線圈M。所述逆轉線圈G電性連接至所述基準電壓產(chǎn)生器55的輸出端552。所述電壓放大器533的輸入端5332電性連接至所述電壓比較器531的輸出端5316，所述電壓放大器533 的輸出端5334電性連接至所述馬達56的正轉線圈M。本實施方式中，當所述正轉線圈M的電壓大于所述逆轉線圈G的電壓時，所述馬達56順轉以使可電控光圈片13的通光量增加， 反之，所述可電控光圈片13的通光量減小。當所述正轉線圈M的電壓等于所述逆轉線圈G 的電壓時，所述馬達56停止轉動?？梢岳斫獾氖牵龉馊︱寗与娐?0也可省略所述第一 π型濾波器52及第二 π 型濾波器532，從而將數(shù)模轉換器51的輸出端514直接電性連接至所述電壓比較器531的反相輸入端5314，所述基準電壓產(chǎn)生器55的輸出端直接電性連接至所述電壓比較器531的正相輸入端5312，并不限于本實施方式。使用時，開啟所述光圈控制系統(tǒng)100，所述可電控光圈片13打開一預定角度，此時，所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息并對應該亮度信息輸出一數(shù)字編碼。而所述數(shù)模轉換器51將所述亮度編碼器40從所述CMOS影像感測器30所提取的亮度信息所對應的數(shù)字編碼轉化為模擬信號也即第一電壓 VI，經(jīng)所述第一 η型濾波器52濾除雜散信號后，在所述電壓比較器531的反相輸入端5314 得到所述代表當前所述CMOS影像感測器30所攝取的亮度信息的第一電壓Vl的電壓值。所述基準電壓產(chǎn)生器55根據(jù)所述環(huán)境亮度感測模組M所偵測到的環(huán)境亮度產(chǎn)生一穩(wěn)定的基準電壓Vref，所述基準電壓Vref分別經(jīng)所述第二 π型濾波器532濾除雜散信號后，所述電壓比較器531的正相輸入端5312得到所述基準電壓Vref。當基準電壓Vref的電壓值大于所述第一電壓Vl的電壓值時，所述電壓比較器531的輸出端5316輸出基準電壓Vref的電壓值，并經(jīng)所述電壓放大器533放大后，所述正轉線圈M得到一輸出電壓V3，因為輸出電壓 V3 = KVref，其中K為電壓放大器533的放大倍率，輸出電壓V3的電壓值大于此時所述逆轉線圈G的電壓值Vref，因此，所述馬達56順轉以使可電控光圈片13的通光量增加。當所述第一電壓Vl的電壓值大于基準電壓Vref的電壓值時，所述電壓比較器531的輸出端5316 輸出一負的第一電壓Vl的電壓值，并經(jīng)所述電壓放大器533放大后，所述正轉線圈M得到的輸出電壓V3 = -KVl，輸出電壓V3的電壓值小于此時所述逆轉線圈G的電壓值Vref。因此，所述馬達56逆轉以使可電控光圈片13的通光量減小。本實施方式中，當所述第一電壓 Vl的電壓值等于基準電壓Vref的電壓值時，所述壓放大器533的放大倍率K等于1，所述正轉線圈M得到的輸出電壓V3 = Vl = Vref，此時，所述馬達56的所述正轉線圈M與所述逆轉線圈G均停止轉動，完成了對所述可電控光圈片13的通光量的控制。所述光圈控制系統(tǒng)的所述亮度編碼器用于從當前所述CMOS影像感測器所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息，并將該亮度信息轉化為數(shù)字編碼，數(shù)模轉換器用于將亮度編碼器所輸出的數(shù)字編碼轉化為第一電壓。環(huán)境亮度感測模組用于偵測環(huán)境亮度，基準電壓產(chǎn)生器用于將環(huán)境亮度感測模組所獲取的當前的環(huán)境亮度對應的數(shù)字編碼轉化為一基準電壓。所述電壓比較器用于比較基準電壓與第一電壓，以使光圈驅動電路根據(jù)所述電壓比較器的比較結果來控制所述馬達順時針或逆時針轉動所述馬達，馬達帶動所述可電控光圈片轉動，以控制可電控光圈片的光通量，如此，可直接通過數(shù)字信號驅動可電控光圈片動作。 可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種光圈控制系統(tǒng)，其包括一個鏡頭模組、一個CMOS影像感測器、一個亮度編碼器、 及一個光圈驅動電路，所述鏡頭模組與所述CMOS影像感測器相對正，該鏡頭模組包括多個鏡片及設置在所述多個鏡片之間的一可電控光圈片，所述亮度編碼器用于從當前所述CMOS 影像感測器所攝取的數(shù)字影像信號中提取亮度信息，并將該亮度信息轉化為數(shù)字編碼，其特征在于所述光圈驅動電路包括一個數(shù)模轉換器、一個馬達線圈驅動電路、一個環(huán)境亮度感測模組、一個基準電壓產(chǎn)生器及一個馬達，所述馬達線圈驅動電路包括一個電壓比較器， 所述數(shù)模轉換器的輸入端電性連接至所述亮度編碼器，所述數(shù)模轉換器的輸出端電性連接至所述電壓比較器的反相輸入端，所述基準電壓產(chǎn)生器的輸入端電性連接至所述環(huán)境亮度感測模組，所述基準電壓產(chǎn)生器的輸出端電性連接至所述電壓比較器的正相輸入端及所述馬達，所述電壓比較器的輸出端連接至所述馬達，所述數(shù)模轉換器用于將所述亮度編碼器從所述CMOS影像感測器所提取亮度信息所對應的數(shù)字編碼轉化為第一電壓，所述環(huán)境亮度感測模組用于偵測環(huán)境亮度，同時存儲有各環(huán)境亮度下所對應的數(shù)字編碼，該基準電壓產(chǎn)生器用于將所述環(huán)境亮度感測模組所獲取的當前的環(huán)境亮度所對應的數(shù)字編碼轉化為一基準電壓值輸入至所述電壓比較器的正相輸入端，所述電壓比較器用于比較基準電壓與第一電壓，以使光圈驅動電路根據(jù)所述電壓比較器的比較結果來控制所述馬達順時針或逆時針轉動所述馬達，馬達帶動所述可電控光圈片轉動，以控制可電控光圈片的光通量。
2.如權利要求1所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于所述馬達包括一逆轉線圈和一正轉線圈，所述馬達線圈驅動電路進一步包括一電壓放大器，所述馬達的逆轉線圈電性連接至所述基準電壓產(chǎn)生器的輸出端，所述電壓放大器的輸入端電性連接至所述電壓比較器的輸出端，所述電壓放大器的輸出端電性連接至所述馬達的正轉線圈。
3.如權利要求2所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于當所述正轉線圈的電壓大于所述逆轉線圈的電壓時，所述馬達順轉以使可電控光圈片的通光量增加，反之，所述可電控光圈片的通光量減小，當所述正轉線圈的電壓等于所述逆轉線圈的電壓時，所述馬達停止轉動。
4.如權利要求3所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于當所述基準電壓的電壓值大于所述第一電壓的電壓值時，所述電壓比較器的輸出端輸出基準電壓的電壓值，并經(jīng)所述電壓放大器放大后，所述正轉線圈得到一輸出電壓，輸出電壓等于K倍的基準電壓的電壓值，其中K為電壓放大器的放大倍率，輸出電壓的電壓值大于此時所述逆轉線圈上的基準電壓的電壓值時，所述馬達順轉使可電控光圈片的通光量增加。
5.如權利要求4所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于當所述第一電壓的電壓值大于基準電壓的電壓值時，所述電壓比較器的輸出端輸出一負的第一電壓的電壓值，并經(jīng)所述電壓放大器放大后，所述正轉線圈得到的輸出電壓等于-K倍的第一電壓的電壓值，輸出電壓的電壓值小于此時所述逆轉線圈上的基準電壓的電壓值，所述馬達逆轉以使可電控光圈片的通光量減小。
6.如權利要求2所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于所述光圈驅動電路進一步包括一第一 η型濾波器，所述第一 η型濾波器包括一個第一電容、一個第二電容、及一個第一電阻，所述第一電容的陽極電性連接至所述數(shù)模轉換器的輸出端，所述第一電容的陰極接地， 所述第二電容的陽極電性連接至所述數(shù)模轉換器的輸出端，所述第二電容的陰極接地，所述第一電阻連接至所述第一電容的陽極與第二電容的陽極之間。
7.如權利要求2所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于所述線圈驅動電路進一步包括一個第二 η型濾波器，所述第二 η型濾波器包括一個第二電阻、一個第三電容、及一個第四電容，所述第三電容的陽極電性連接至所述電壓比較器的正相輸入端，所述第三電容的陰極接地，所述第四電容的陽極電性連接至所述基準電壓產(chǎn)生器的輸出端，所述第四電容的陰極接地，所述第二電阻連接至所述第三電容的陽極與第四電容的陽極之間。
8.如權利要求1所述的光圈控制系統(tǒng)，其特征在于所述電壓比較器具有積分功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光圈控制系統(tǒng)包括一CMOS影像傳感器、一亮度編碼器、一可電控光圈片及一光圈驅動電路。光圈驅動電路包括一數(shù)模轉換器、一馬達線圈驅動電路、一環(huán)境亮度感測模塊、一基準電壓產(chǎn)生器及一馬達。馬達線圈驅動電路包括一電壓比較器。數(shù)模轉換器之輸入端與輸出端分別電性連接至亮度編碼器與電壓比較器之反相輸入端?；鶞孰妷寒a(chǎn)生器之輸入端與輸出端分別電性連接至環(huán)境亮度感測模塊與電壓比較器之正相輸入端。電壓比較器之輸出端連接至馬達。本發(fā)明的光圈控制系統(tǒng)可直接通過數(shù)字信號驅動可電控光圈片動作。
文檔編號G03B7/085GK102269913SQ20101019334
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權日2010年6月7日
發(fā)明者謝明志, 陳連塤 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司