用于攝像裝置的電控調(diào)光單元及攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電控調(diào)光單元以及具有該電控調(diào)光單元的攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于監(jiān)控領(lǐng)域的攝像機(jī)大都安裝于室外，由于室外場合環(huán)境的多樣性和多變性，為了獲取良好的監(jiān)控質(zhì)量，需要經(jīng)常調(diào)整光通量，選擇透光波段和調(diào)整偏振方向，而這些通常都需要通過專門的機(jī)械結(jié)構(gòu)完成。比如，目前普遍使用光圈和快門來調(diào)節(jié)光通量，然而有些場合無法使用電動(dòng)光圈，只能單獨(dú)使用快門控制，因此無法滿足全天候的室外監(jiān)控的需求。同時(shí),在高清相機(jī)中由于CCD尺寸大，可選用的高清電動(dòng)光圈鏡頭比較少，成本也較高，制約了攝像機(jī)性能的提升及普及。此外，選擇透光波段和調(diào)整偏振方向，也需要用到單獨(dú)的濾光片和偏振鏡片，耗時(shí)并且更換麻煩，無法滿足智能交通領(lǐng)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種用于攝像裝置的電控調(diào)光單元及攝像裝置，通過該電控調(diào)光單元(3 )可調(diào)整攝像裝置(100 )的光通量、透光波段和偏振方向，解決了目前光圈、濾光片、偏振片的切換都必須通過機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)的問題，而且可以做到多種功能疊加，小型化設(shè)計(jì)，滿足了智能交通和安防領(lǐng)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控的需求。
[0004]本發(fā)明提出的用于攝像裝置的電控調(diào)光單元(3)，包括:調(diào)光模塊(30)，其包括至少兩個(gè)調(diào)光膜；控制模塊(31)，分別于每個(gè)調(diào)光膜連接，以分別調(diào)節(jié)施加在每個(gè)調(diào)光膜上的電壓，從而調(diào)節(jié)調(diào)光模塊(30)的光通量、透光波段和/或偏振方向。
[0005]每個(gè)調(diào)光膜添加有濾波涂層，以允許特定波段的光線通過。通過使不同的調(diào)光膜透光即可實(shí)現(xiàn)透光波段的選擇。
[0006]本發(fā)明調(diào)光模塊(30)的第一種組合方式(32)至少由兩個(gè)調(diào)光膜以層疊方式布置，每個(gè)調(diào)光膜呈矩形形狀且設(shè)置有單獨(dú)的滑軌(310)，調(diào)光膜可在控制模塊(31)控制下沿各自的滑軌(310)平移。
[0007]本發(fā)明調(diào)光模塊(30)的第二種組合方式(33)至少由兩個(gè)調(diào)光膜組成，并且多個(gè)調(diào)光膜處于同一平面相互配合以結(jié)合組成調(diào)光模塊(30 )。
[0008]本發(fā)明提出的電控調(diào)光單元(3)的工作原理如下:
[0009]控制模塊(31)通過調(diào)節(jié)施加在調(diào)光膜上的電壓，來調(diào)節(jié)加載在調(diào)光膜兩側(cè)的電場強(qiáng)度，控制調(diào)光膜內(nèi)部的分子排列方式，進(jìn)而調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)光膜的光通量和/或偏振方向，與此同時(shí)，控制模塊(31)也可控制各個(gè)調(diào)光膜沿各自的滑軌(310)移動(dòng)，兩種方式結(jié)合，達(dá)到調(diào)節(jié)調(diào)光模塊(30)的光通量和/或偏振方向的目的；
[0010]本專利涉及的調(diào)光膜都添加有濾波涂層，具有選擇透光波段的作用，當(dāng)調(diào)光模塊
(30)需要特殊波段的光線的時(shí)候，控制模塊(31)控制調(diào)光模塊(30)將不需要的調(diào)光膜平移向兩側(cè)，只保留能夠透過所需要光線波段的調(diào)光膜以達(dá)到選擇透光波段的目的。
[0011]本發(fā)明采用多種調(diào)光膜組合形成的調(diào)光模塊(30)可使調(diào)光模塊(30)的光通量、透光波段和/或偏振方向的調(diào)節(jié)范圍更加精確細(xì)致，便于適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境和調(diào)光需求。
[0012]本發(fā)明提出了一種攝像裝置(100)，包括:圖像獲取單元(1)，用于采集圖像；圖像處理單元(2)，對圖像獲取單元(I)采集的圖像進(jìn)行處理，判斷進(jìn)入圖像獲取單元(I)的光線是否合適；電控調(diào)光單元(3)，根據(jù)圖像處理單元(2)的判斷結(jié)果控制進(jìn)入圖像獲取單元(I)的光線的光通量、透光波段和/或偏振方向。其中電控調(diào)光單元采用本發(fā)明提供的上述電控調(diào)光單元(3)。
[0013]本發(fā)明提供的攝像裝置(100)由于安裝有上述電控調(diào)光單元，因而可根據(jù)需要調(diào)節(jié)進(jìn)入攝像裝置的光線的光通量、透光波段和/或偏振方向，從而便于攝像裝置獲取高質(zhì)量的符合要求的圖像，滿足了智能交通和安防領(lǐng)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控的需求。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的攝像裝置(100)的結(jié)構(gòu)框圖，包括:圖像獲取單元(I)、圖像處理單元(2)和電控調(diào)光單元(3)，電控調(diào)光單元由調(diào)光模塊(30)和控制模塊(31)組成；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的調(diào)光模塊(30)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，由多層調(diào)光膜和滑軌(310)組成；
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的調(diào)光模塊的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，由多個(gè)調(diào)光膜處于同一平面相互配合以結(jié)合組成調(diào)光模塊(30)；
[0017]圖4是圖1所示攝像裝置的應(yīng)用場景示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明提供的電控調(diào)光單元(3)和具有該電控調(diào)光單元的攝像裝置(100)進(jìn)行詳細(xì)描述。在這些附圖中，對于相同或者相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素，標(biāo)注相同標(biāo)號。以下僅為本發(fā)明電控調(diào)光單元和具有該電控調(diào)光單元的攝像裝置的最佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不僅限于下述結(jié)構(gòu)和流程。
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的攝像裝置(100)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的攝像裝置(100)包括圖像獲取單元(I)、圖像處理單元(2)和電控調(diào)光單元(3)。圖像獲取單元(I)由鏡頭、感光元件等組成，用于采集圖像，并將采集到的圖像發(fā)送至圖像處理單元(2)。圖像處理單元(2)對圖像獲取單元(I)采集的圖像進(jìn)行處理，判斷圖像質(zhì)量是否符合要求，比如圖像是否清晰，并在圖像質(zhì)量不符合要求時(shí)判斷造成圖像質(zhì)量不符合要求的原因，比如光線太強(qiáng)、光線太暗、偏振方向或光線波長不合適等，然后向電控調(diào)光單元(3)發(fā)送控制信息。電控調(diào)光單元(3 )根據(jù)圖像處理單元(2 )發(fā)送的控制信息，控制進(jìn)入圖像獲取單元(I)的光線的光通量、透光波段和/或偏振方向，以使圖像獲取單元(I)采集的圖像符合要求。
[0020]電控調(diào)光單元(3 )包括調(diào)光膜塊(30 )和控制模塊(31)。調(diào)光模塊(30 )至少由兩個(gè)調(diào)光膜組合而成，控制模塊(31)與調(diào)光模塊(30)連接，并且控制模塊(31)可以控制施加在每一個(gè)調(diào)光膜上的電壓大小和平移每個(gè)調(diào)光膜的位置，從而通過調(diào)節(jié)施加在每個(gè)調(diào)光膜上的電壓和平移每個(gè)調(diào)光膜的位置來調(diào)節(jié)調(diào)光模塊(30)的光通量、透光波段和/或偏振方向。其基本原理為未加電壓時(shí)，調(diào)光膜兩側(cè)沒有電場，此時(shí)調(diào)光膜內(nèi)部的液晶分子是雜亂排列的，光線無法通過，或者通過量少，調(diào)光膜呈不透明狀態(tài)；隨著電壓增大，電場強(qiáng)度也隨之增大，分子排列呈整齊趨勢，電壓增大到最大情況下分子整齊呈一個(gè)方向排列，光線通過量達(dá)到最大，調(diào)光膜呈透明狀態(tài)，結(jié)合每個(gè)調(diào)光膜的平移就可滿足控制進(jìn)入感光元件的光線的要求。在本實(shí)施方式中，電控調(diào)光單元(3)可安裝在圖像獲取單元(I)的鏡頭前方或圖像獲取單元(I)的鏡頭和感光元件之間。
[0021]本發(fā)明的調(diào)光模塊(30)基于上述原理設(shè)計(jì)而成，下面結(jié)合圖2和圖3來詳細(xì)描述本發(fā)明調(diào)光模塊(30)的結(jié)構(gòu)。
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的調(diào)光模塊(30 )的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，調(diào)光模塊(30)由四個(gè)調(diào)光膜(300、301、302、303)層疊而成，并且每個(gè)調(diào)光膜(300、301、302、303)均單獨(dú)設(shè)置有滑軌(310)，調(diào)光膜(300、301、302、303)在控制模塊(31)的控制下可沿各自的滑軌(310)平移滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同的錯(cuò)位排列。在本實(shí)施方式中，光線從左向右傳播，每個(gè)調(diào)光膜(300)可沿滑軌(310)上下平移。當(dāng)需要調(diào)節(jié)調(diào)光模塊(30)的光通量時(shí)，一種方法為:控制模塊(31)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)施加在每個(gè)調(diào)光膜兩側(cè)的電壓，比如在第一層調(diào)光膜上加載IV電壓，第二層調(diào)光膜上加載2V電壓，第三層調(diào)光膜上加載2.5V電壓，第四層調(diào)光膜上加載3V電壓，通過調(diào)節(jié)每層調(diào)光膜的光通量來使調(diào)光膜塊(30)達(dá)到所需要的光通量。另一種方法為:調(diào)節(jié)各層調(diào)光膜的位置，比如第一層調(diào)光膜向下平行移動(dòng)，第二層調(diào)光膜向上平行移動(dòng)相互錯(cuò)開，但沒有分開，第三層調(diào)光膜和第四層調(diào)光膜類似，由于各層調(diào)光膜錯(cuò)位，因而不同區(qū)域的光線需要穿過的調(diào)光膜層數(shù)不同，因而光通量也不同，所以通過調(diào)節(jié)各層調(diào)光膜的位置也可實(shí)現(xiàn)調(diào)光模塊(30)光通量的改變。
[0023]可以理解的是，各層調(diào)光膜錯(cuò)位移動(dòng)后，各層調(diào)光膜可以分別加載不同的電壓，也可以加載相同的電壓。在本實(shí)施方式中，也可以兩種方法綜合使用形成不同的光通量來達(dá)到增加或降低調(diào)光模塊(30)光通量的目的。
[0024]還可以理解的是，滑軌的設(shè)置方式不局限于圖2所示方式，也可以為垂直紙面的方向設(shè)置，即，通過設(shè)置合適的滑軌可以使四層調(diào)光膜改變方向，比如說調(diào)光膜剛開始是平行放置于感光元件的前面，經(jīng)過調(diào)整以后可以斜著放置，朝上、朝下、朝左、朝右都可以。
[0025]本實(shí)施方式的調(diào)光模塊不僅可以調(diào)節(jié)光通量，而且還可以調(diào)節(jié)透光波段。具體地，在本實(shí)施方式中調(diào)光膜(300、301、302、303)分別添加有不同的涂層，以使調(diào)光膜(300、301、302、303 )具有濾波特性，比如調(diào)光膜(300 )可以使黃光通過，調(diào)光膜(301)可以使藍(lán)光通過，調(diào)光膜(302)可以使紅光通過，調(diào)光膜(303)可以使紫光通過，當(dāng)需要選擇波段的時(shí)候，比如當(dāng)需要通過紅光的時(shí)候，可使通過紅光的調(diào)光膜(302)不動(dòng)，其他的調(diào)光膜向上或向下移動(dòng)，留出足夠的空間使得只有紅光能通過，從而實(shí)現(xiàn)透光波段的選擇。
[0026]可以理解的是，調(diào)光膜透光波段的選擇不局限于上述幾種，而是可根據(jù)需要選擇合適的波段，并且調(diào)光膜的數(shù)量也不局限于4個(gè)，而是可根據(jù)需要選擇其他合適數(shù)量的調(diào)光膜，比如2個(gè)、3個(gè)、5個(gè)。
[0027]進(jìn)一步地，本實(shí)施方式的調(diào)光模塊也可以調(diào)節(jié)光線的偏振方向，借助本