CN1667451A - 数字摄像机的光学低通滤波器切换装置 - Google Patents

数字摄像机的光学低通滤波器切换装置 Download PDF

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Abstract

一种OLPF切换装置具有OLPF固定部分，其被可回转地固定在透镜组件托架上，并且具有用于使进入的图像信息中的第一波长谱范围的光通过的第一OLPF和用于使进入的图像信息中的第二波长谱范围的光通过的第二OLPF。切换杆，其被可回转地固定于该托架，并且具有相对于OLPF固定部分的移动而移动的第一端，以可选择地将OLPF固定部分放置在第一OLPF设定位置和第二OLPF设定位置中的一个中。操作部分，其被可滑动地放置在封住透镜组件的外壳中。连接部分，其与操作部分和与切换杆的第一端形成预定角度的切换杆的第二端相连。

Description

数字摄像机的光学低通滤波器切换装置
                         技术领域
本发明涉及一种数字摄像机的光学低通滤波器(0LPF)切换装置。更特别地，本发明涉及一种当需要时能够切换日间OLPF和夜间OLPF的数字摄像机的OLPF切换装置。
                         背景技术
通常，数字摄像机被分为能够实现彩色图像摄像机和能够实现彩色和单色图像的组合彩色和单色摄像机。
在日间当环境光足够强时，组合彩色和单色摄像机使用环境光来实现彩色图像，并且因此其不需要单独的照明器。同时，在夜间或者在人类不能察觉到物体的暗区域，组合彩色和单色摄像机使用闪光放电管或闪光灯作为辅助的照明器来实现彩色图像，并且使用从透镜的两侧在向前的方向上投射红外光的多个红外光发射二极管(IR LED)来实现单色图像。
当实现彩色图像时，组合彩色和单色摄像机使用范围在400到700nm的人类可以察觉和匹配的可见光线，并且实现单色图像时，其使用约900nm的红外线。然而，不管组合彩色和单色摄像机实现彩色图像还是单色图像，在组合彩色和单色摄像机中所使用的作为用于将光转换成电信号的光电转换传感器的光电元件，如电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)，都运行。因此，在日间当可见光线和红外线都经透镜入射时，焦距由于可见光线和红外线的波长之间的差别而不同，并且因此发生焦点摆动。
为了解决这个问题，组合彩色和单色摄像机使用了能够切换在光电元件前挡住红外线并且仅通过可见光线的日间OLPF和仅通过红外线的夜间OLPF的装置和方法。
图1和2示出在通常的组合彩色和单色摄像机中使用的OLPF切换装置10。
OLPF切换装置10包括：OLPF固定部分(未示出)，其被可回转地固定在透镜组件3的托架4的后固定板7(在图2中显示)上；切换杆11，其被可回转地固定在托架4的后固定板7上，以在在其中日间OLPF位于透镜5和光电元件(未示出)之间的画面信息传送路径上的日间OLPF设定位置和在其中夜间OLPF位于透镜5和光电元件(未示出)之间的画面信息传送路径上的夜间OLPF设定位置之间转动固定部分；和操作部分15，其用于操作切换杆11以在日间OLPF设定位置和夜间OLPF设定位置之间移动OLPF的固定部分。
操作部分15包括：旋钮17，其从摄像机的外壳1向外突出，并且被可移动地放置在形成于外壳中的滑块槽中；滑块19，其被装在形成于外壳1中的支架22中。
从滑块19的内侧突出的突出构件21具有限定在其中的用于可回转地支撑切换杆11的轴向突出端11a的回转孔21a。
具有以上结构的OLPF切换装置10的操作如下。
假设OLPF切换装置10在日间模式下去实现彩色图像。就是说，在日间模式下，如图2的虚线所示，操作部分15的旋钮17位于较低的位置以将OLPF固定部分放置在日间OLPF设定位置中。在这种状态下，当操作者想要根据照度的变化切换到夜间OLPF或者从用于实现彩色图像的日间模式切换到用于实现单色图像的夜间模式以得到特殊的效果时，操作者向上滑动操作部分15的旋钮17以将OLPF固定部分放置在如图2的实线中示出的夜间OLPF设定位置中。
其结果是，从滑块19向内突出的突出构件21向上移动，并且因此被可回转地安放在突出构件21的回转孔21a中的切换杆11的轴向突出端11a向上移动，从而回转切换杆11。
随着切换杆11转动，连接到与轴向突出端11a相对的切换杆11的一侧的OLPF固定部分因此而转动，并且向在其中夜间OLPF位于透镜5和摄像元件之间的画面信息传播路径上的夜间OLPF设定位置移动。其结果是，OLPF切换装置10切换到夜间模式。
当操作者在夜间模式下拍摄物体之后想将OLPF切换装置10返回到日间模式时，操作者向下滑动操作部分15的旋钮17。然后，突出构件21、切换杆11、和OLPF固定部分按与以上描述相反的方式工作，从而OLPF固定部分从夜间OLPF设定位置移动到日间OLPF设定位置。其结果是，OLPF切换装置10切换到日间模式。
然而，在传统的OLPF切换装置10中，操作部分15的突出构件21沿着外壳1以基本线性的模式上下移动。就是说，由于具有不同移动轨迹的突出构件21和切换杆11被直接地相互连接，所以当突出构件21通过旋钮17上下移动以切换日间模式和夜间模式时，突出构件21的直线移动不能平滑地转换成切换杆11的旋转移动。
如果如上所述突出构件21的移动不能平滑地传递到切换杆11，那么用户在滑动旋钮17中会感觉到阻力。另外，如果操作错误经常发生或重复，那么连接突出构件21和切换杆11的轴向突出端11a被损坏，并且因此该产品变得不可靠。
                         发明内容
为了解决相关技术中的以上问题，做出了本发明。因此，本发明的一方面在于提供一种能够获得平滑的操作并防止摄像机的部件的损坏和随后的产品可靠性的恶化的数字摄像机的OLPF切换装置。
通过提供一种数字摄像机的OLPF切换装置来获得以上的方面。该OLPF切换装置包括：OLPF固定部分，其被可回转地固定于透镜组件的托架上，并且具有第一OLPF和第二OLPF，第一OLPF使进入的图像信息中的第一波长区域的光通过，第二OLPF使进入的图像信息中的第二波长区域的光通过；切换杆，其被可回转地固定于该托架上并且具有连接于OLPF固定部分的第一端，以可选择地将OLPF固定部分放置在在其中第一OLPF位于图像信息传送路径中的第一OLPF设定位置和在其中第二OLPF位于图像信息传送路径中的第二OLPF设定位置中的一个中；操作部分，其被可滑动地放置在封住透镜组件的外壳中；和连接部分，其被连接到操作部分和与切换杆的第一端形成预定角度的切换杆的第二端，以用于将操作部分的移动转换成沿切换杆的第二端的旋转轨迹的切线移动。
连接部分可以包括被可回转地连接到操作部分的一端和具有在其中切换杆的第二端被可移动地安放的移动孔的另一端。
操作部分可以包括：旋钮，其从外壳的侧壁向外侧突出并且在外壳中限定的滑块槽中移动；滑块，其与旋钮连接并以倾斜的方式上下滑动；和突出构件，其从滑块的内侧突出并且具有连接部分的一端绕其回转的回转轴。
                         附图说明
通过参照附图对本发明的实施例的描述，本发明的各种实施例的以上的方面和其它优点将会变得更加清楚，其中：
图1是示出传统的数字摄像机的OLPF切换装置的前视图；
图2是示出图1的OLPF切换装置的后视图；
图3是根据本发明实施例的数字摄像机的OLPF切换装置的前视图；
图4是示出图3的OLPF切换装置的后视图；和
图5A和图5B是示出用于解释图3的OLPF切换装置的操作的透镜组件的托架的后侧固定板的前视图。
在附图中，应该理解相同的标号始终表示相同的特征和结构。
                       具体实施方式
以下，参照附图来详细说明根据本发明的实施例的数字摄像机的OLPF切换装置。
图3和图4示出根据本发明的实施例的在组合彩色和单色数字摄像机中所使用的OLPF切换装置110。
OLPF切换装置110包括OLPF固定部分131(参看图5A)、切换杆111(参看图5A)、操作部分115、和连接部分123。OLPF固定部分131包括以预定距离相互分开而放置的日间OLPF 130(参看图5A)和夜间OLPF 129，并且最好被可回转地固定到透镜组件103的托架104的后侧固定板107上。切换杆111最好被可回转地固定到托架104的后侧固定板107上，并且具有与OLPF固定部分131连接的以在日间OLPF设定位置(参看图4的虚线和图5B)和夜间OLPF设定位置(参看图4的实线和图5A)之间转动OLPF固定部分131的第一端111a。当OLPF固定部分131被放置在日间OLPF设定位置中时，日间OLPF 130位于透镜105和摄像元件(未示出)之间的图像信息传送路径中。另一方面，当OLPF固定部分131被放置在夜间OLPF设定位置中时，夜间OLPF 129位于透镜105和摄像元件(未示出)之间的图像信息传送路径中。操作部分115被可滑动地放置在封住透镜组件103的外壳101中。连接部分123与操作部分115和与切换杆的第一端111a形成预定角度的切换杆的第二端111b相连。连接部分123将操作部分115的移动转换成切换杆111的第二端111b的旋转轨迹中的切线移动S。
如图5A和5B所示，OLPF固定部分131具有可回转地固定于形成在托架104的后侧固定板107上的用于转动第一轴134的上部。OLPF固定部分131具有与形成在后侧固定板107上的用于防止OLPF固定部分131移动出日间OLPF设定位置和夜间OLPF设定位置的第一挡块136和第二挡块138接触的侧表面139和139′。
日间OLPF 130是用于从图像信息去除红外光谱中的光并且仅允许可见光谱中的光从其通过的红外线削减滤波器，而夜间OLPF 130是用于允许可见和红外光谱中的所有光通过的虚设的滤波器。
切换杆111被可回转地固定在形成于托架104的后侧固定板107上的第二轴141上。切换杆111的第一端111a具有插入与第一轴134相邻的OLPF固定部分131的上部中限定的并且具有敞开的一侧的第一移动孔143中的第一轴向突出部分112a。OLPF固定部分131由第一轴向突出部分112a转动。
操作部分115包括：旋钮117，其从摄像机的外壳101的侧壁向外侧突出，并且被可移动地放置在形成于外壳101的侧壁中的滑动槽101a中；滑块119，其被装在形成于外壳101中的支架125中，并且在其中上下移动。
最好，滑块119以倾斜的方式上下滑动。
滑块119具有从其内侧向外壳101的内侧突出的突出构件121。突出构件121具有插入形成于连接部分123的一端123a中的固定孔128中的回转轴120。
连接部分123的一端123a被可回转地连接在操作部分115的突出构件121的回转轴120上，并且连接部分123的另一端123b最好是肘形，并且具有在切换杆111的第二端111b上形成的第二轴向突出部分112b被可移动地安放在其中的第二移动孔124。
因此，随着突出部分121通过旋钮117以直线移动被上下移动，连接部分123的另一端123b沿着切换部分111的第二端111b的第二轴向突出部分112b的旋转轨迹S的在切线方向上移动，从而推拉切换部分111。其结果是，操作部分115的滑块119和旋钮117可以被平滑地移动。
参照图4到图5B，将更详细地描述具有上述结构的OLPF切换装置110的操作。
如果OLPF的切换装置110在用于实现彩色图像的日间模式下，那么操作部分115的旋钮117位于较低的位置，并且OLPF的固定部分131位于如图5B中所示的日间OLPF设定位置中。在这种状态下，当操作者由于照度的变化想切换到夜间OLPF或者从日间模式切换到用于实现单色图像的夜间模式以得到特殊的效果时，操作者向上滑动操作部分115的旋钮117以将OLPF固定部分131放置在夜间OLPF设定位置中。
其结果是，滑块119的突出构件121向上移动，并且因此被可回转地连接在突出构件121的回转轴120上的连接部分123的一端123a也向上移动。
具有与切换杆111的第二端111b的第二轴向突出部分112b啮合的连接部分120的另一端123b沿着第二轴向突出部分112b的旋转轨迹在切线方向上移动，从而向上移动第二轴向突出部分112b。其结果是，切换杆111沿如图5A所示的顺时针方向转动第二轴141。
随着切换杆111沿顺时针方向转动，插入到第一移动孔143中的第一端111a的第一轴向突出部分112a沿逆时针方向绕第一轴134转动OLPF固定部分131。
因此，夜间OLPF 129向位于透镜105和摄像元件之间的图像信息传送路径上的夜间OLPF设定位置(图5A)移动，直到OLPF固定部分131的侧表面139被第二挡块138挡住而不能移动。其结果是，OLPF切换装置110被设置在夜间模式下。
当操作者在夜间模式下拍摄之后想将OLPF切换装置110返回到日间模式，他或她向下滑动操作部分115的旋钮117。因此，突出构件121、连接部分123、切换杆111、和OLPF固定部分131按与上述的相反的顺序工作，从而OLPF固定部分131从夜间OLPF设定位置(图5A)移动到日间OLPF设定位置(图5B)，并且OLPF切换装置110被设置在日间模式下。
如上所述，当数字摄像机切换适合于日间照度或夜间照度中的变化的OLPF或者为了特殊效果的目的时，OLPF切换装置110将操作部分115的旋钮117的上下直线移动平滑地转换成切换杆111的旋转移动。因此，操作部分115的旋钮117平滑地移动，并且因此防止相关的部分被损坏，并且产品的可靠性得到保持。
前述的实施例和优点只是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。本发明的实施例的描述旨在说明，而不是限制权利要求的范围。许多替换、修改、和变化对本领域的技术人员是很明显的。

Claims (7)

1、一种数字摄像机的光学低通滤波器(OLPF)切换装置，包括：
OLPF固定部分，其被可回转地固定在透镜组件托架上，并且具有第一OLPF和第二OLPF，第一OLPF用于使进入的图像信息中的第一波长谱范围的光通过，第二OLPF用于使进入的图像信息中的第二波长谱范围的光通过；
切换杆，其被可回转地固定于该托架上并且具有与OLPF固定部分相连的第一端，以可选择地将OLPF固定部分放置在在其中第一OLPF位于图像信息传送路径中的第一OLPF设定位置和在其中第二OLPF位于图像信息传送路径中的第二OLPF设定位置中的一个中；
操作部分，其被可滑动地放置在封住透镜组件的外壳中；和
连接部分，其与操作部分和与切换杆的第一端形成预定角度的切换杆的第二端相连，以用于将操作部分的移动转换成切换杆的第二端的旋转轨迹的切线方向移动。
2、根据权利要求1所述的OLPF的切换装置，其中，连接部分包括被可回转地连接到操作部分的一端和具有在其中切换杆的第二端被可移动地安放的移动孔的另一端。
3、根据权利要求2所述的OLPF的切换装置，其中，操作部分包括：
旋钮，其从外壳的侧壁向外侧突出并且在外壳中限定的滑块槽中移动；
滑块，其与旋钮相连并以倾斜的方式上下滑动；和
突出构件，其从滑块的内侧突出并且具有连接部分的一端绕其回转的回转轴。
4、根据权利要求2所述的OLPF的切换装置，其中，连接部分将操作部分的移动转换成沿切换杆的第二端的旋转轨迹的切线移动。
5、一种在数字摄像机中切换光学低通滤波器(OLPF)的方法，包括步骤：
可回转地将OLPF固定部分连接到透镜组件的托架上，该OLPF固定部分具有第一OLPF和第二OLPF，第一OLPF用于使进入的图像信息中的第一波长谱范围的光通过，第二OLPF用于使进入的图像信息中的第二波长谱范围的光通过；
可回转地将切换杆连接到该托架，该切换杆具有与OLPF固定部分相连的第一端，以可选择地将OLPF固定部分放置在在其中第一OLPF位于图像信息传送路径中的第一OLPF设定位置和在其中第二OLPF位于图像信息传送路径中的第二OLPF设定位置中的一个中；
可滑动地将操作部分放置在封住透镜组件的外壳中；和
将操作部分和切换杆的第二端连接，以在切换杆的第二端的旋转轨迹的切线方向移动中移动操作部分。
6、根据权利要求5所述的方法，其中，连接步骤包括将连接部分与操作部分和与切换杆的第一端形成预定角度的切换杆的第二端相接。
7、根据权利要求5所述的方法，其中，连接部分包括被可回转地连接到操作部分的一端和具有在其中切换杆的第二端被可移动地安放的移动孔的另一端。
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