CN1192598C - 具有红外线声像传递功能的视频摄像设备 - Google Patents

Abstract

一种具有红外线声像(AV)传递功能的视频摄像设备，包括：转换装置，把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像机部分的组成元件，并代替安置红外线AV透射材料，使得光路等同于把红外线截止滤光片放在光路上的情况；开关装置，在非调制状态开启用于红外线AV传递的红外线发射装置；敏感度开关操作装置，使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

Description

具有红外线声像传递 功能的视频摄像设备

技术领域

本发明涉及一种通常用于家庭的摄像机，尤其涉及一种具有红外线AV传递功能的视频摄像设备。更具体地说，本发明涉及一种甚至能够在暗的状态下对物体精确摄像的视频摄像设备。

背景技术

通常，带有CCD图像拾取元件的被称为摄像机的视频摄像设备具有将视频信号和音频信号记录到诸如磁带、磁盘或类似物等记录介质上的功能和再现这些信号的功能。

近年来，出现了一种把红外线声像(AV)传递功能加入到视频摄像设备中的设备，该设备具有的功能使得把再现的视频信号和音频信号传递给安装在远离视频摄像设备处的监视装置如电视接收器上。

视频摄像设备具有这样的结构，使得在红外线AV传递的时候，根据由EIAJ或类似的方式确定的红外线AV传递格式来调制视频信号和音频信号。

因此，在具有红外线AV传递功能的视频摄像设备中加入红外线发射装置和用于由再现的视频信号和音频信号调制红外线的调制装置。

常规的视频摄像设备在物体的环境状态亮如白天的条件下能够对物体做清晰的图像记录。

然而，当环境状态暗如傍晚或夜间时(在低照度时)，根据实际情况就会出现图像不清晰或不能记录的问题。

具有红外线AV传递功能的视频摄像设备也会发生类似的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，该设备即使在暗的状态下也能够清晰地记录(拍摄)图像。

按照本发明提供的一种具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，包括：转换装置，用于把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像机部分的组成元件，并安置红外线透射材料代替该红外线截止滤光片，使得光路等同于把红外线截止滤光片放在光路上的情况；开关装置，在非调制状态开启用于红外线AV传递的红外线发射单元；敏感度开关操作装置，使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

还设置一个用于校正光轴的光轴校正装置，使得在与敏感度开关操作装置内锁定关系下红外线发射单元的光轴方向和红外线进入摄像机部分的光轴方向一致。

另外，转换装置具有一结构使得红外线截止滤光片和红外线透射材料在垂直于光轴方向的同一平面上滑动，具有一结构使得红外线截止滤光片和红外线透射材料在垂直于光轴方向的同一平面上转动，或者具有一结构使得通过位于垂直于光路方向上的旋转轴的旋转使得红外线截止滤光片和红外线透射材料其中之一被安置在光路上。

根据本发明的另一方面，还提供了一种具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，它包括：把红外线截止滤光片移动到光路的外侧作为一个组成元件的移动装置；在非调制状态开启用于红外线AV传递的红外线发射装置的开关装置；使移动装置和开关装置在内锁定方式下工作的敏感度开关操作装置。

附图说明

本发明的上述及其它目的、特点和优点将通过下列结合附图的详细说明而变的非常清晰。

图1是关于本发明的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备主要部分结构的实施例功能框图；

图2A-2D是关于图1中所示的红外线截止滤光片2和透明玻璃9的交换系统的特例示意图；

图3是关于本发明的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备主要部分结构的另一实施例功能框图；

具体实施方式

以下将参考附图对本发明具有红外线AV传递功能的视频摄像设备的实施例进行描述。

本发明具有的一个特点，也即值得注意的一点是：在视频摄像设备具有红外线AV传递功能的情况下，红外线的发射系统只用于再现模式，不用于拍摄模式，并且红外线的发射系统用于在暗的状态(在低照明度)下拍摄。

如上所述，通过使红外线发射系统也用于拍摄模式，视频摄像设备的使用范围可通过增加最小数目的部件得以显著的扩大。

图1是有关本发明的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备主要部分结构的实施例功能框图。在图中，标号1表示一透镜组；2表示红外线截止滤光片；3表示CCD元件；4表示视频信号处理单元；5表示记录介质；6表示信号再现单元；7表示AV传递调制单元；8表示红外线发射单元；9表示透明玻璃；10表示敏感度开关操作单元；11表示敏感度开关内锁定开关单元。

首先，对与常规装置相同的部分进行描述。

拍摄系统的摄像部分包括：透镜组1；红外线截止滤光片2；和CCD元件3。

红外线截止滤光片2的操作阻止从透镜组1输入的光成分中尤其是红外线成分导致的CCD元件3的输出饱和。

在正常的拍摄模式中，经过透镜组1的光线透过红外线截止滤光片2，由此消除不需要的红外线，从而物体的像形成在CCD元件3上。

如上所述的形成在CCD元件3上的视频图像被转换成电信号，并通过视频信号处理单元4的处理然后记录在记录介质5上，如记录在8mm的磁带、软盘等等上。

为了便于理解，尽管在图1中未示出音频信号系统，但从如麦克风或类似的为摄像部分设置的音频输入单元输出的音频信号也同时记录在记录介质5上。同样，为摄像者确定摄像范围的取景器系统也未标出。

作为一个再现系统，为了红外线AV传递，设置了信号再现单元6，AV传递调制单元7，和红外线发射单元8。

红外线发射单元8配置发射装置，如红外线LED或类似物，并具有发射红外线的功能。

AV传递调制单元7具有将在信号再现单元6中再现的视频信号和音频信号调制成EIAJ或类似的红外线AV传送格式的功能。

因此，从红外线发射单元8发射的红外线被调制成红外线AV传递形式，并被传递到监视设备，如电视接收器或类似物上(未标出)，并进行视频信号的视频显示和音频信号的再现。

以上对常规装置有关正常拍摄模式和再现模式的公知结构及操作进行了概述。

当物体的周围环境很暗(在低照明度)时，为了提高摄像部分的灵敏度，在图1所示的本发明视频摄像设备中增加了敏感度开关操作单元10和敏感度开关内锁定开关单元11。

敏感度开关操作单元10具有把红外线截止滤光片2移动到摄像部分光路的外侧并把滤光片换成红外线透射材料-如透明玻璃9的功能，使得光路等同于具有红外线截止滤光片2的情形。

敏感度开关内锁定开关单元11具有开关电路的功能，使得从红外线发射单元8发射的红外线不被与敏感度开关操作单元10处于内锁定关系的AV传递调制单元7调制。

通过如图1所示的构造，在处于暗态拍摄时，如果操作敏感度开关操作单元10并将模式设置到例如高灵敏度一侧(从普通灵敏度一侧)，则在拍摄状态下，从红外线发射单元8发射的非调制红外线被辐射到物体上，并且把透明玻璃9安置在代替红外线截止滤光片2的摄像部位。

敏感度开关操作单元10以如此方式的构造，使得当敏感度开关操作单元10工作时，从红外线发射单元8发射的红外线的光轴方向与红外线进入摄像部分时的光轴方向一致。

因此，类似于被称为夜视摄像器的方式，即使在较暗的状态下，仍能够通过从物体反射回来的红外线记录清晰的图像。

以下将描述红外线截止滤光片2和透明玻璃9之间转换的转换机构。

图2A至2D是图1中所示的关于红外线截止滤光片2和透明玻璃9的转换系统的特例示意图。图2A是设置红外线截止滤光片2的透视图。图2B是红外线截止滤光片2和透明玻璃9在其中滑动的系统的透视图。图2C是红外线截止滤光片2和透明玻璃9在同一平面上转动的系统的前视图。图2D是红外线截止滤光片2和透明玻璃9在几乎垂直于光路的方向上转动的系统的侧纵剖图。图2A至2D中的组件的标号和图1中的相同。标号1a表示透镜组1的最后的透镜；21表示安置在同一平面上的、因而相邻的红外线截止滤光片2和透明玻璃9。箭头21a表示滑动方向。标号22表示在光路的外侧有旋转中心的并被布置成在同一平面上的扇形的红外线截止滤光片2和透明玻璃9；22a表示其旋转中心的位置；22b表示其旋转范围；23表示在光路的外侧与光路横向的并被布置成几乎成直角的红外线截止滤光片2和透明玻璃9；23a表示其旋转轴的位置，23b表示透明玻璃9的运动范围。

图2A表示在常规视频摄像设备中，红外线截止滤光片2布置在透镜组1的最后透镜1a和CCD元件3之间的状态的透视图。

即使在本发明的视频摄像设备中，在正常的灵敏度情况下，该设备使用在红外线截止滤光片2按类似于图2A的方式布置在光路中的状态下。

但是，当灵敏度被转换到高灵敏度的一侧时，由图1中的敏感度开关操作单元10进行红外线截止滤光片2和透明玻璃9的交换。

例如，如图2B中的21所示，红外线截止滤光片2和透明玻璃9位于垂直于光路的方向的同一平面上，并沿箭头21a所示的垂直于光路的方向滑动。

通过使用滑动系统，红外线截止滤光片2和透明玻璃9可在较小的空间中转换。

本发明还可以这种方式构造，如图2C中的22所示，使红外线截止滤光片2和透明玻璃9以扇状配置在垂直于光路的同一平面上，由敏感度开关操作单元10的操作支撑在位置22a处，并设置成以22a为中心转动。在此例中，在旋转范围22b内的转动是足够的。

另外，如图2D中的23所示，红外线截止滤光片2的表面和透明玻璃9几乎成直角设置，旋转轴23a也可设置在光路的外侧穿过光路的方向(垂直于光路的方向)。即使红外线截止滤光片2和透明玻璃9的位置交换，也可获得类似的效果。

在这种情况下，旋转轴23a的联接位置可设置在摄像部位的较上或较下或左或右的方向。

通过公知的机械装置可以很容易地理解图2C和2D所示的旋转机构和图2B所示的滑动机构。因为可以同样容易地理解一种用于使从红外线发射单元8发射的红外线的光轴方向与图1中红外线进入摄像部分时的光轴方向一致的机构，因此在此略去对它的详细解释。

另外，通过公知的方法也可以理解用于断开联接AV传递调制单元7和红外线发射单元8之间的电路和用于在非调制状态开启与敏感度开关操作单元10的操作处于内锁定关系的红外线发射单元8的敏感度开关内锁定开关单元11。

以下参考附图对本发明具有红外线AV传递功能的视频摄像设备的另一实施例进行描述。

图3是关于本发明的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备主要部分结构的另一实施例功能框图。在图3中，标号31表示透镜组；32表示红外线截止滤光片；33表示CCD元件；34表示视频信号处理单元；35表示记录介质；36表示信号再现单元；37表示AV传递调制单元；38表示红外线发射单元；310表示敏感度开关操作单元；311表示敏感度开关内锁定开关单元。

因为与常规装置中相同部分的各功能块的描述类似于图1中的情况，因此在此处略去。

当物体的周围环境很暗(在低照明度)时，为了提高摄像部分的灵敏度，在图3所示的视频摄像装备中增加了敏感度开关操作单元310和敏感度开关内锁定开关单元311。

敏感度开关操作单元310具有把红外线截止滤光片32移动到摄像部分光路的外侧的功能。

敏感度开关内锁定开关单元311具有开关电路的功能，使得从红外线发射单元38发射的红外线不被与敏感度开关操作单元310处于内锁定关系的AV传递调制单元37调制。

通过如图3所示的结构，在处于暗态拍摄时，如果操作敏感度开关操作单元310并将模式设置到高灵敏度一侧(从普通灵敏度一侧)，在拍摄状态下，从红外线发射单元38发射的非调制红外线辐射到物体上，并且把红外线截止滤光片32安置在摄像部分的光路外侧上。

敏感度开关操作单元310的这种构成，使得当敏感度开关操作单元310工作时，从红外线发射单元38发射的红外线的光轴方向与红外线进入摄像部分时的光轴方向一致。

根据图3所示的视频摄像设备，在把灵敏度转换到高灵敏度一侧的情况下，通过敏感度开关操作单元310的操作，红外线截止滤光片32被移到光路的外侧。但是，在具有红外线AV传递功能的视频摄像设备的情形中，由于聚焦控制在与这种移运处于内锁定的关系中进行，所以不会发生图像模糊。AF控制可通过公知的方法实现。

在此省略其它的解释，因为其情况类似于图1的情形。

如上所述，即便在图3所示的视频摄像设备中，即使在较暗的状态下，也可通过从物体反射的红外线记录清晰的图像。

按照本发明一个方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，包括：红外线截止滤光片和红外线透射材料的转换装置，用于把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像机部分的组成元件，并安置红外线AV透射材料代替其位置，使得光路等同于把红外线截止滤光片放在光路上的情况；开关装置，用于在非调制状态把用于红外线AV传递的红外线发射装置开启；敏感度开关操作装置，用于使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

因此，在处于暗态(低照明度)拍摄时，如果敏感度开关操作装置设置在高灵敏度一侧，则从红外线发射单元发射的红外线辐射到物体上，并使摄像部分的灵敏度提高，从而使得与常规情况相比，可在较低的照明度下进行拍摄。再者，因为增加部件的数量很小，其在成本上也具有优势。

按照本发明上述方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在所述的视频摄像设备中，用于校正的光轴校正装置在处于与敏感度开关操作装置内锁定的关系下工作，从而使得红外线发射单元的光轴方向与红外线进入摄像部分的光轴方向一致。

因此，除了所述的视频摄像设备的效果之外，还可向物体有效地辐射红外线，并用较小的光发射功率对物体进行拍摄。

按照本发明上述方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在所述的视频摄像设备中，红外线截止滤光片和红外线透射材料的转换装置的结构使得二者在垂直于光路方向上的同一平面内滑动。

因此，除了所述的视频摄像设备的效果之外，还可获得摄像部分结构小巧的效果。

按照本发明上述方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在所述的视频摄像设备中，红外线截止滤光片和红外线透射材料的转换装置的结构使得二者在垂直于光路方向上的同一平面内转动。

因此，可以获得类似于上述的视频摄像设备的效果。

按照本发明上述方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在所述的视频摄像设备中，红外线截止滤光片和红外线透射材料的转换装置的结构使得二者其中之一通过安置在垂直于光路方向上的旋转轴的旋转放置在光路上。

因此，可以获得类似于上述的视频摄像设备的效果。

按照本发明另一个方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在具有红外线AV传递功能的视频摄像设备中，包括：移动装置，用于把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像部分的组成元件；开关装置，在非调制状态开启用于红外线AV传递的红外线发射装置；敏感度开关操作装置，使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

因此，可以获得类似本发明一个方面所述的视频摄像设备的低成本、暗态拍摄的效果。

按照本发明上述方面所述的具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，在所述的视频摄像设备，用于校正的光轴校正装置在处于与敏感度开关操作装置内锁定的关系下工作，使得红外线发射装置的光轴方向与红外线进入摄像部分的光轴方向一致。

因此，可以获得类似上述本发明第一方面所述的视频摄像设备的效果。

已参考附图对本发明的优选实施例作了描述，可以理解本发明并不局限于这些实施例，本领域技术人员可做各种变化和修改，但都不脱离本发明的所属权利要求限定的范围和发明的实质。

Claims (8)

1.一种具有红外线声像(AV)传递功能的视频摄像设备，其特征在于，包括：

转换装置，用于把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像部分的组成元件，并安置红外线AV透射材料代替该红外线截止滤光片，使得光路等同于把红外线截止滤光片放在光路上的情况；

开关装置，在非调制状态开启用于红外线AV传递的红外线发射装置；和

敏感度开关操作装置，用于使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

2.根据权利要求1所述的视频摄像设备，其特征在于，所述设备有一个用于校正的光轴校正装置，使所述红外线发射单元的光轴方向与红外线进入所述摄像部分的光轴方向一致；所述光轴校正装置的结构使得其在与敏感度开关操作装置处于内锁定的关系下工作。

3.根据权利要求1所述的视频摄像设备，其特征在于，所述转换装置的结构使得所述红外线截止滤光片和所述红外线透射材料在垂直于光路方向同一平面内滑动。

4.根据权利要求1所述的视频摄像设备，其特征在于，所述转换装置的结构使得所述红外线截止滤光片和所述红外线透射材料在垂直于光路方向同一平面内转动。

5.根据权利要求1所述的视频摄像设备，其特征在于，所述转换装置具有这样的结构，即使得通过安置在垂直于光路方向上的旋转轴的旋转来将红外线截止滤光片和红外线透射材料二者之一布置在光路上。

6.根据权利要求1所述的视频摄像设备，其特征在于，所述红外线透射材料是一种透明玻璃。

7.一种具有红外线AV传递功能的视频摄像设备，其特征在于包括：

移动装置，用于把红外线截止滤光片移动到光路的外侧充当摄像部分的组成元件；

开关装置，在非调制状态开启用于所述红外线AV传递的红外线发射装置；和

敏感度开关操作装置，用于使转换装置和开关装置在内锁定方式下工作。

8.根据权利要求7所述的视频摄像设备，其特征在于，所述装置有一个用于校正的光轴校正装置，使所述红外线发射单元的光轴方向与红外线进入所述摄像部分的光轴方向一致；所述光轴校正装置的结构使得其在与所述移动装置处于内锁定的关系下工作。

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