專利名稱：光量檢測裝置和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及攝像裝置，尤其涉及其中的光量檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著攝像機的普及，其已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，包括民用和商用。在商用領(lǐng)域，攝像機作為安防設(shè)備而廣泛應(yīng)用于酒店、車庫、商場等需要安全防范的公共領(lǐng)域。作為安防設(shè)備的攝像機通常是M小時不間斷地對現(xiàn)場進行拍攝，尤其是在夜間的情況下，其需要借助紅外線來進行拍攝。也就是說，安防攝像機中一般都會設(shè)有兩種拍攝模式，即“白晝模式”和“黑夜模式”，黑夜/白晝模式的切換中，在白晝模式向黑夜模式切換的過程中，主要利用CCD感應(yīng)光量并通過內(nèi)部DSP處理，從而進行模式的切換；而反之在黑夜模式向白晝模式切換的過程中，由于是通過采用紅外線進行拍攝，因此攝像機自帶紅外燈光同時也被CCD感知，致使DSP無法進行識別并進行黑夜模式到白晝模式的切換控制，因此使用可視光感應(yīng)器來進行黑夜模式到白晝模式的切換。下面說明進行上述黑夜模式向白晝模式的切換時所采用的圖1所示的光量檢測裝置的結(jié)構(gòu)和運作。圖1表示現(xiàn)有的光量檢測裝置的電路圖?，F(xiàn)有的光量檢測裝置中主要有兩部分組成，即圖1左側(cè)的虛線框中的可視光感應(yīng)器電路11和比較電路12構(gòu)成。在可視光感應(yīng)器電路11中，對可視光感應(yīng)器SEl例如施加+5V的電壓，可視光感應(yīng)器SEl的輸出經(jīng)由電阻Rl和電容Cl的并聯(lián)電路接地，以將可視光感應(yīng)器SEl的輸出轉(zhuǎn)換為電壓信號并濾除高頻信號，從而可視光感應(yīng)器電路11的信號被輸出到比較電路12。來自可視光感應(yīng)器SEl被輸入到比較電路12的比較器ICl的反相輸入端子，電源電壓(例如+5V)通過電阻R2和電阻R3接地，并由電阻R2和電阻R3分壓后施加到該比較器ICl的同相輸入端子上，從而輸出比較信號。比較器ICl的輸出端通過電阻R4被反饋到同相輸入端子。電阻 R3上并聯(lián)電容C3。目前，市場上的可視光感性器主要應(yīng)用于高亮度環(huán)境下，然而在環(huán)境亮度較暗的情況下，由于可視光感應(yīng)器本身存在暗電流，將會對可視光感應(yīng)器的輸出本身帶來影響。下面說明具體的原因。圖2是表示暗電流與周圍溫度的關(guān)系的圖。如圖2所示，暗電流受到溫度的影響， 隨著溫度升高而升高，大致主要分布在0. 01 μ A到3 μ A之間。圖3是表示光電流與照度的關(guān)系的圖。如圖3所示，光電流隨著照度的增加而增加，在通常的高照度環(huán)境中(例如大于lOOLux)，光電流可達到上百μ A，對于暗電流的影響可忽略不計。圖4是表示實際運用的情況下的光電流和照度的關(guān)系的圖。如圖4所示，在實際運用中，安防攝像機通常用于照度較低(IOLux以下)的環(huán)境中，而且，入射到安防攝像機的可視光感應(yīng)器的實際光量更少，光電流受此影響而遠遠小于理想情況下的值。在該情況下，如對比圖2和圖4可知，這時的暗電流已經(jīng)達到和光電流相當?shù)某潭?，并且伴隨著溫度的升高有不斷增大的趨勢，從而造成不可忽視的影響。因此，如何消除
3或減小暗電流對可視光感應(yīng)器的輸出的影響成為一個亟待解決的課題。另外，暗電流由于受到溫度影響較大，而安防攝像機在晚間拍攝的時候通常周圍環(huán)境溫差變化較大，因此輸出受到溫度的影響，造成隨環(huán)境溫度變化，模式切換時環(huán)境亮度有很大的差別。因此，在任何溫度下都能夠達到比較穩(wěn)定的黑夜模式到白晝模式切換照度也是一個尚待解決的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型鑒于上述課題而完成，其目的在于提供一種能夠減小暗電流的影響而使黑夜模式到白晝模式的切換照度保持穩(wěn)定的光量檢測裝置。本實用新型首先是一種光量檢測裝置，其特征在于，包括可視光感應(yīng)部件，感應(yīng)可視光并輸出電流信號；熱敏電阻，連接在所述可視光感應(yīng)器的輸出端與地之間，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；以及比較部件，將所述電壓信號與預(yù)定的參考電壓進行比較以判定可視光量。在上述光量檢測裝置中，優(yōu)選還包括放大部件，將所述電壓信號放大后提供給所述比較部件。在上述光量檢測裝置中，優(yōu)選所述熱敏電阻是負溫度系數(shù)熱敏電阻。在上述光量檢測裝置中，優(yōu)選所述熱敏電阻與電容想并聯(lián)。本實用新型其次是一種攝像裝置，包括光量檢測裝置和數(shù)字信號處理裝置，其特征在于，所述光量檢測裝置包括可視光感應(yīng)部件，感應(yīng)可視光并輸出電流信號；熱敏電阻，連接在所述可視光感應(yīng)器的輸出端與地之間，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；以及比較部件，將所述電壓信號與預(yù)定的參考電壓進行比較以判定可視光量，所述光量檢測裝置中判定所述可視光量的判定結(jié)果被輸出到所述數(shù)字信號處理裝置。在上述攝像裝置中，優(yōu)選所述數(shù)字信號處理裝置根據(jù)所述判定結(jié)果來控制從黑夜模式向白晝模式的切換。在上述攝像裝置中，優(yōu)選還包括放大部件，將所述電壓信號放大后提供給所述比較部件。在上述攝像裝置中，優(yōu)選所述熱敏電阻是負溫度系數(shù)熱敏電阻。在上述攝像裝置中，優(yōu)選所述熱敏電阻與電容相并聯(lián)。通過采用本實用新型，能夠達到減小暗電流的影響而使黑夜模式到白晝模式的切換照度保持穩(wěn)定的效果。

圖1表示現(xiàn)有的光量檢測裝置的電路圖。圖2是表示暗電流與周圍溫度的關(guān)系的圖。圖3是表示光電流與照度的關(guān)系的圖。圖4是表示實際運用的情況下的光電流和照度的關(guān)系的圖。圖5表示本實用新型的光量檢測裝置的電路圖。
具體實施方式
[0027]下面，結(jié)合附圖，參照具體實施例來說明本實用新型。需要注意的是，下面的實施例或附圖中雖然給出了實施本實用新型的光量檢測裝置的電路中各個元件的參數(shù)，但這僅僅是為了實施本實用新型而給出的例子，可以根據(jù)需要變更這些參數(shù)而不應(yīng)當作為限定性的解釋，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)當知曉的。另外，本實用新型不限定于實施例中所介紹的邏輯連接方式，可以根據(jù)需要適當?shù)淖兏壿嬤B接方式而達到同樣的技術(shù)效果。此外，與本實用新型實施例中所采用的電路結(jié)構(gòu)或電路元件具有相同作用的電路結(jié)構(gòu)或電路元件也屬于本實用新型所保護的范圍。對于各個附圖中相同的元件適當添加相同的標號并省略其說明。圖5表示本實用新型的光量檢測裝置的電路圖。本實施例的光量檢測裝置中主要包括三個部分，即圖5中的可視光感應(yīng)器電路1、運算放大電路2比較電路3。在可視光感應(yīng)器電路1中，包括可視光感應(yīng)器SE1，在可視光感應(yīng)器SEl的輸入端施加電源電壓(例如 +5V)，并且可視光感應(yīng)器SEl接收來自外部環(huán)境的光，從而轉(zhuǎn)換成光電流，光電流和暗電流一同組成可視光感應(yīng)器SEl的輸出電流?？梢暪飧袘?yīng)器SEl的輸出電流經(jīng)由熱敏電阻THl 接地，從而將可視光感應(yīng)器SEl的電流輸出轉(zhuǎn)換為電壓輸出而被輸出到后級的運算放大電路2。這里例如采用的是負溫度系數(shù)熱敏電阻，即熱敏電阻的阻值隨著溫度升高而降低。這樣，根據(jù)上面所介紹的，由于可視光感應(yīng)器SEl中的暗電流受到溫度的影響，隨著溫度的升高而提高，因此通過熱敏電阻的溫度補償效應(yīng)，使得可視光感應(yīng)器SEl的輸出電壓受到溫度變化的影響變小。另外，優(yōu)選地，也可以對熱敏電阻THl并聯(lián)電容C4以濾除高頻信號的影響。接著，在后級的運算放大電路2中，可視光感應(yīng)器SEl的輸出電壓信號例如被輸出到運算放大電路2中的運算放大器IC2的反相輸入端子。運算放大器IC2的輸出經(jīng)由電阻 R5和電阻R6的串聯(lián)電阻接地，并由電阻R5和電阻R6分壓后輸入到運算放大器的同相輸入端子。通過運算放大器，可視光感應(yīng)器SEl的輸出電壓信號被放大后輸出到后級的比較電路3。這里，設(shè)置運算放大電路2是因為由于追加了熱敏電阻，因此在溫度較低的情況下，其輸出電壓可能過小而使比較器無法正常工作。因此，優(yōu)選通過追加設(shè)置運算放大電路2可以將可視光感應(yīng)器SEl的輸出保持在可檢測范圍內(nèi)(例如1V-5V之間)，從而防止比較器無法正常工作。當然，通過適當調(diào)整熱敏電阻的阻值特性和/或后級的比較電路3的靈敏度等也可以適當?shù)厥÷赃\算放大電路2，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。然后，在后級的比較電路3中，來自運算放大電路2的輸出信號例如被輸入到比較器IC3的反相輸入端子，并且通過電阻R7和R8將電源電壓(例如+5V)分壓后作為參考電壓而輸入到該比較器IC3的同相輸入端子上，從而比較器IC3輸出表示比較結(jié)果的信號。另外，比較器IC3的輸出端也可以通過電阻R9被反饋到電阻R7和電阻R8之間。另外，優(yōu)選地，也可以對電阻R8并聯(lián)電容C5以濾除高頻信號的影響。這樣，經(jīng)由比較電路3進行了光量比較的結(jié)果被輸出到后級的例如DSP (數(shù)字信號處理)電路，從而由DSP電路可以準確地判斷是否從黑夜模式轉(zhuǎn)換為白晝模式。另外，DSP 電路還可以根據(jù)上述光量的比較的結(jié)果來進行需要光量判斷的其他任何處理。經(jīng)過上述對實施例的描述已經(jīng)對本實用新型進行了總體上的說明，通過運用本實用新型，實現(xiàn)了目前為止沒能實現(xiàn)的在低照度下可利用可視光感應(yīng)器進行從黑夜到白天模式的切換，其次有效解決了在不同環(huán)境溫度下，模式切換的環(huán)境光亮差別大的問題。如表1所示，假設(shè)在相同的切換點設(shè)置條件下即極限高溫情況下的拍攝環(huán)境亮度為3Lux，那么原先電路隨著外界溫度的變換，環(huán)境光亮相最多相差47LUX(50LUX-3LUX)左右，改善后最多相差為6LUX(9LUX-3LUX)，達到即使溫度變化明顯，在切換時的環(huán)境亮度差不是特別明顯的效果。這里，切換點的設(shè)置原則是防止在任何情況下圖像忽明忽暗(hunting)，考慮到光感應(yīng)器的溫度特性，在產(chǎn)品的保證溫度上限)時設(shè)定的黑夜/白晝模式切換點。[表 1]
權(quán)利要求1.一種光量檢測裝置，其特征在于，包括 可視光感應(yīng)部件，感應(yīng)可視光并輸出電流信號；熱敏電阻，連接在所述可視光感應(yīng)器的輸出端與地之間，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；以及比較部件，將所述電壓信號與預(yù)定的參考電壓進行比較以判定可視光量。
2.如權(quán)利要求1所述的光量檢測裝置，其特征在于，還包括 放大部件，將所述電壓信號放大后提供給所述比較部件。
3.如權(quán)利要求1所述的光量檢測裝置，其特征在于， 所述熱敏電阻是負溫度系數(shù)熱敏電阻。
4.如權(quán)利要求1至3的任何一項所述的光量檢測裝置，其特征在于， 所述熱敏電阻與電容相并聯(lián)。
5.一種攝像裝置，包括光量檢測裝置和數(shù)字信號處理裝置，其特征在于，所述光量檢測裝置包括可視光感應(yīng)部件，感應(yīng)可視光并輸出電流信號；熱敏電阻，連接在所述可視光感應(yīng)器的輸出端與地之間，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；以及比較部件，將所述電壓信號與預(yù)定的參考電壓進行比較以判定可視光量， 所述光量檢測裝置中判定所述可視光量的判定結(jié)果被輸出到所述數(shù)字信號處理裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理裝置根據(jù)所述判定結(jié)果來控制從黑夜模式向白晝模式的切換。
7.如權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，還包括 放大部件，將所述電壓信號放大后提供給所述比較部件。
8.如權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于， 所述熱敏電阻是負溫度系數(shù)熱敏電阻。
9.如權(quán)利要求5至8的任何一項所述的攝像裝置，其特征在于， 所述熱敏電阻與電容相并聯(lián)。
專利摘要提供一種光量檢測裝置和攝像裝置。光量檢測裝置包括可視光感應(yīng)部件，感應(yīng)可視光并輸出電流信號；熱敏電阻，連接在所述可視光感應(yīng)器的輸出端與地之間，將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；以及比較部件，將所述電壓信號與預(yù)定的參考電壓進行比較以判定可視光量。通過采用本實用新型，能夠達到減小暗電流的影響而使黑夜模式到白晝模式的切換照度保持穩(wěn)定的效果。
文檔編號H04N5/232GK202216759SQ201120340298
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者呂華, 曹愛華 申請人:索尼公司