TW201543893A - 具有紅外光濾鏡切換功能的影像擷取裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係揭露了一種具有紅外光濾鏡切換功能的影像擷取裝置，其至少包含有紅外光發光單元、影像擷取單元、環境光感測單元、紅外光濾鏡單元及切換模組。紅外光發光單元用以向外發出紅外光。影像擷取單元用以接收反射物體之反射光。環境光感測單元用以接收環境光。紅外光濾鏡單元過濾第一位置之反射光之紅外光與第二位置之環境光之紅外光。切換模組耦合紅外光濾鏡單元，並可交替地移動紅外光濾鏡單元於第一位置與第二位置之間。其中反射光與環境光中可包含有紅外光。

Description

具有紅外光濾鏡切換功能的影像擷取裝置
本發明係關於一種影像擷取裝置，尤其係關於一種具有紅外光濾鏡切換功能的影像擷取裝置。
近年來，利用監視攝影機來全天候的錄製保全影像已是非常普及且一般的做法，且一般的監視攝影機同時也搭載了環境光感測器以及紅外光發光二極體(Infrared Light Emitting Diode,Infrared LED)。環境光感測器係用以偵測監視攝影機環境光強度。當環境光感攝器感測到周圍亮度降低(天色變暗)時，監視攝影機將啟動紅外光LED，以強化監視攝影機的視野明亮度。相反地，當環境光感測器偵測到監視攝影機周圍的環境光較亮時，監視攝影機就立即關閉紅外光LED。
然而，紅外光LED在天色較暗時所提供的視野亮光卻可能影響監視監視器的環境光感測器，使之誤判環境光強度而將紅外光LED關閉，如此一來就降低了環境亮度，使得一般的監視攝影機對於拍攝夜晚環境的 成效並不彰顯。因此，需要找尋一種方法來克服一般監視攝影機對環境光亮度產生誤判的缺點。
根據本發明之一實施例，揭露了一種具有紅外光濾鏡切換機制的影像擷取裝置，其包含：一第一殼體；至少一紅外光發光單元，設置於該第一殼體上，用以向外發出紅外光；一影像擷取單元，設置於該第一殼體中，用以接收自一物體所反射之一第一光線；一環境光感測單元，設置於該第一殼體上，用以接收一第二光線；一濾鏡組件，設置於該第一殼體中，該濾鏡組件包含一紅外光濾鏡單元，該紅外光濾鏡單元用以過濾於一第一位置之該第一光線中的紅外光與於該第二位置之該第二光線中的紅外光；以及一切換模組，設置於該第一殼體中並與該濾鏡組件相組合，該切換模組用以控制該濾鏡組件，使得該紅外光濾鏡單元交替地移動於該第一位置與該第二位置，其中移動該紅外光濾鏡單元至該第一位置以覆蓋該影像感測器單元，而移動該紅外光濾鏡至該第二位置以覆蓋該環境光感測器。而該第一光線與該第二光線皆包含有紅外光。
在該實施例中，其中該第一位置係於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上，且該第二位置係於該第二光線照射至該環境光感測單元之一第二光路徑上。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中，該濾鏡組件係設置於該透鏡單元與該影像擷取單元之間。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中該透鏡單元係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一第二殼體，具有用以容納該環境光感測單元、該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；其中，該第二殼體上具有一光圈，該環境光感測單元係透過該光圈接收該第二光線。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一第二殼體，具有用以容納該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；其中，該環境光感測單元係設置於該第二殼體之外，且該第二殼體其中相對兩側各具有相對應的兩個光圈，該環境光感測單元係透過該兩個光圈接收該第二光線。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該濾鏡組件係設置於該光反射元件與該環境光感測單元之間。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該環境光感測單元之間，且該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置中之該切換模組更包含：一轉軸，連接該濾鏡組件，使該濾鏡組件得以相對於該轉軸之軸心轉 動；以及一驅動單元，用以驅動該轉軸進行轉動。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一光導引單元，設置於該環境光感測單元與該濾鏡組件之間，用以將該第二光線導引至該環境光感測單元。
在該實施例中，本發明之影像擷取裝置更包含：一第二殼體，具有用以容納該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；以及該切換模組包含：至少兩個磁鐵，設置於該濾鏡組件的其中相對兩側邊上；以及至少兩個電磁鐵，設置於該第二殼體的其中相對兩側內壁上，並透過施加於該至少兩個磁鐵之磁力以移動該濾鏡組件於該第一位置與該第二位置之間。
根據本發明之另一實施例，更揭露了一種具有紅外光濾鏡切換機制的影像擷取裝置，其包含：一第一殼體；至少一紅外光發光單元，設置於該第一殼體上，用以向外發出紅外光；一影像擷取單元，設置於該第一殼體中，用以接收自一物體所反射之一第一光線，並將該第一光線轉換為一影像訊號；一環境光感測單元，設置於該第一殼體上，用以接收來在外部環境之一第二光線，並將該第二光線轉換為一感測訊號；一濾鏡組件，設置於該第一殼體中，該濾鏡組件包含一紅外光濾鏡單元，該紅外光濾鏡單元用以過濾於一第一位置之該第一光線中的紅外光與於該第二位置之該第二光線中的紅外光；一切換模組，設置於該第一殼體中並與該濾鏡組件相組合，該切換模組用以控制該濾鏡組件，使得該紅外光濾鏡單元交替地移動於該第一位置與該第二位置，其中移動該紅外光濾鏡單元至該第一位置以覆蓋該影像感測器單元，而移動該紅外光濾鏡至該第二位置以覆 蓋該環境光感測器；以及一控制單元，電性連接該切換模組、該至少一紅外光發光單元及該環境光感測單元；其中，當該控制單元根據該環境光感測單元之該感測訊號判斷該第二光線係低於一預定門檻值時，該控制單元控制該至少一紅外光發光單元發出紅外光，並控制該切換模組移動該紅外光濾鏡單元至該第二位置。
100‧‧‧影像擷取裝置
101‧‧‧外殼
106‧‧‧第一殼體
110‧‧‧影像擷取單元
120‧‧‧環境光感測單元
130‧‧‧濾鏡組件
131‧‧‧濾鏡主體
132‧‧‧紅外光濾鏡單元
140‧‧‧切換模組
150‧‧‧紅外光LED
160‧‧‧控制單元
200‧‧‧影像擷取裝置
201‧‧‧第二殼體
202‧‧‧透孔
203‧‧‧光圈
204‧‧‧第一電路版
205‧‧‧第二電路版
206‧‧‧第一殼體
207‧‧‧光圈
210‧‧‧影像擷取單元
220‧‧‧環境光感測單元
230‧‧‧濾鏡組件
231‧‧‧濾鏡主體
232‧‧‧紅外光濾鏡單元
233‧‧‧透明物件
250‧‧‧紅外光LED
270‧‧‧透鏡單元
300‧‧‧影像擷取裝置
301‧‧‧第二殼體
303‧‧‧穿透光圈
305‧‧‧第二電路版
306‧‧‧第一殼體
310‧‧‧影像擷取單元
320‧‧‧環境光感測單元
330‧‧‧濾鏡組件
331‧‧‧濾鏡主體
332‧‧‧紅外光濾鏡單元
333‧‧‧透明物件
370‧‧‧透鏡單元
400‧‧‧影像擷取裝置
401‧‧‧第二殼體
404‧‧‧第一電路版
405‧‧‧第二電路版
406‧‧‧第一殼體
410‧‧‧影像擷取單元
420‧‧‧環境光感測單元
430‧‧‧濾鏡組件
431‧‧‧濾鏡主體
432‧‧‧紅外光濾鏡單元
433‧‧‧透明物件
470‧‧‧透鏡單元
500‧‧‧影像擷取裝置
501‧‧‧第二殼體
505‧‧‧第二電路版
506‧‧‧第一殼體
510‧‧‧影像擷取單元
520‧‧‧環境光感測單元
530‧‧‧濾鏡組件
531‧‧‧濾鏡主體
532‧‧‧紅外光濾鏡單元
533‧‧‧透明物件
570‧‧‧透鏡單元
600‧‧‧影像擷取裝置
601‧‧‧光導引單元
610‧‧‧影像擷取單元
620‧‧‧環境光感測單元
630‧‧‧濾鏡組件
631‧‧‧濾鏡主體
632‧‧‧紅外光濾鏡單元
640‧‧‧切換模組
700‧‧‧影像擷取裝置
701‧‧‧光反射元件
705‧‧‧第二電路版
710‧‧‧影像擷取單元
720‧‧‧環境光感測單元
730‧‧‧濾鏡組件
731‧‧‧濾鏡主體
732‧‧‧紅外光濾鏡單元
733‧‧‧透明物件
800‧‧‧影像擷取裝置
801‧‧‧光反射元件
805‧‧‧第二電路版
810‧‧‧影像擷取單元
820‧‧‧環境光感測單元
830‧‧‧濾鏡組件
831‧‧‧濾鏡主體
832‧‧‧紅外光濾鏡單元
833‧‧‧透明物件
900‧‧‧影像擷取裝置
901‧‧‧影像擷取裝置
902‧‧‧第二殼體
902L‧‧‧長內壁
902S‧‧‧短內壁
910‧‧‧影像擷取單元
920‧‧‧環境光感測單元
930‧‧‧濾鏡組件
931‧‧‧濾鏡主體
931L‧‧‧相對長邊
931S‧‧‧相對短邊
932‧‧‧紅外光濾鏡單元
933‧‧‧透明物件
940‧‧‧切換模組
941‧‧‧馬達
942‧‧‧滾珠螺桿
943‧‧‧磁鐵
944‧‧‧電磁鐵
945‧‧‧磁鐵
946‧‧‧電磁鐵
1000‧‧‧影像擷取裝置
1010‧‧‧影像擷取單元
1020‧‧‧環境光感測單元
1030‧‧‧濾鏡組件
1031‧‧‧濾鏡主體
1032‧‧‧紅外光濾鏡單元
1033‧‧‧透明物件
1040‧‧‧切換模組
1041‧‧‧轉軸
1042‧‧‧驅動單元
1100‧‧‧影像擷取裝置
1110‧‧‧影像擷取單元
1120‧‧‧環境光感測單元
1130‧‧‧濾鏡組件
1131‧‧‧濾鏡主體
1132‧‧‧紅外光濾鏡單元
1133‧‧‧透明物件
1140‧‧‧切換模組
1141‧‧‧轉軸
1142‧‧‧驅動單元
A‧‧‧環境光
A1‧‧‧第一部件
A2‧‧‧第二部件
C‧‧‧順時針旋轉方向
D‧‧‧濾鏡組件之移動方向
OR1‧‧‧紅外光濾鏡單元之正投影
OR2‧‧‧環境光感測單元之正投影
OR3‧‧‧紅外光濾鏡單元之正投影
OR4‧‧‧環境光感測單元之正投影
P1‧‧‧第一光路徑
P2‧‧‧第二光路徑
R‧‧‧反射光
SP1‧‧‧容置空間
SP2‧‧‧容置空間
請參閱以下有關本發明較佳實施例之詳細說明及其附圖，在本發明所屬技術領域中具有通常知識者將可進一步了解本發明之技術內容及目的功效：圖1A及圖1B 係根據本發明之第一實施例，於影像擷取裝置中分別移動紅外光濾鏡單元並覆蓋於影像擷取單元上與該環境光感測單元上之示意圖；圖1C 係根據本發明之第一實施例之影像擷取裝置方塊圖；圖2 係根據本發明之第二實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元至環境光感測單元上方之示意圖；圖3 係根據本發明之第三實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元至環境光感測單元上端之示意圖；圖4 係根據本發明之第四實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元至環境光感測單元上端之示意圖；圖5 係根據本發明之第五實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元以過濾環境光感測單元所接收之光線中的紅外光示意圖； 圖6 係根據本發明之第六實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元以過濾環境光感測單元所接收之光線中的紅外光示意圖；圖7 係根據本發明之第七實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元至環境光感測單元接收環境光之光路徑上示意圖；圖8 係根據本發明之第八實施例，於影像擷取裝置中移動紅外光濾鏡單元至環境光感測單元接收環境光之光路徑上示意圖；圖9A及圖9B 係根據本發明之第九實施例，於影像擷取裝置中分別移動紅外光濾鏡單元並覆蓋於影像擷取單元上與環境光感測單元上之前視圖；圖9C及圖9D 係根據本發明第九實施例之變化，於影像擷取裝置中分別移動紅外光濾鏡單元至影像擷取單元上方與環境光感測單元上方之前視圖；圖10A至圖10C 係根據本發明之第十實施例，於影像擷取裝置中分別移動紅外光濾鏡單元並覆蓋於影像擷取單元上與環境光感測單元上之前視圖；圖11A至圖11C 係根據本發明第十一實施例之變化，於影像擷取裝置中分別移動紅外光濾鏡單元至影像擷取單元上方與環境光感測單元上方之前視圖；
【第一實施例】
請參閱圖1A與圖1B，係根據本發明之第一實施例，於影像 擷取裝置100中分別移動紅外光濾鏡單元132並覆蓋於影像擷取單元110上與該環境光感測單元120上之示意圖。如圖1A所示，影像擷取裝置100包含第一殼體106、影像擷取單元110、環境光感測單元120、濾鏡組件130與切換模組140，其中第一殼體106中具有容置空間SP1，且影像擷取單元110、環境光感測單元120、濾鏡組件130與切換模組140接設置於容置空間SP1中。影像擷取單元110接收來自外部物體(未繪示於圖中)反射之反射光R，並將反射光R轉換為影像訊號。環境光感測單元120接收影像擷取裝置100周圍之環境光A，且將環境光A轉換為感測訊號並輸出。濾鏡組件130包含了紅外光濾鏡單元132。紅外光濾鏡單元132用以過濾第一位置進來之反射光R中之紅外光與第二位置進來之環境光A中之紅外光。切換模組140交替地移動紅外光濾鏡單元132至第一位置與第二位置，以將紅外光濾鏡單元132分別覆蓋於影像擷取單元110與環境光感測單元120上。在本發明中，第一位置與第二位置並不限於此，換句話說，第一位置可為反射光R進入影像擷取單元110之第一光路徑P1，而第二位置可為環境光A進入環境光感測單元120之第二光路徑P2。
在本實施例中，濾鏡組件130更包含一濾鏡主體131。濾鏡主體131係與切換模組140相組合，且濾鏡主體131係用以承載紅外光濾鏡單元132。因此，紅外光濾鏡單元132係隨著濾鏡組件130之濾鏡主體131移動至第一位置或第二位置。
舉例來說，當環境光感測單元120感測到環境光A較明亮(大於一亮度預設門檻值)時，切換模組140即移動濾鏡組件130中的濾鏡主體131，使得紅外光濾鏡單元132置於第一位置上，以過濾反射光R中之紅外光。由於反射光R(如日光或照明燈的光)中的紅外光可能影響影像擷取單元 110所轉換的影像訊號與導致所截取之影像色彩失真，透過紅外光濾鏡單元132屏蔽影像擷取單元110，即可過濾反射光R中的紅外光，以保護所截取之影像的品質。
相反地，如圖1B所示，當環境光感測單元120感測到環境光A較暗(小於該亮度預設門檻值)時，則指示切換模組140將紅外光濾鏡單元132自反射光R之第一光路徑P1上移開，以確保反射光R可完整的被影像擷取單元110所接收。
請參閱圖1C，係根據本發明之第一實施例之影像擷取裝置方塊圖。請一併參閱圖1B與圖1C，影像擷取裝置100更包含至少一個紅外光發光二極體(紅外光LED)150及一控制單元160。紅外光LED150係設置於第一殼體106上，並且向影像擷取裝置100外發出紅外光。控制單元160電性連結並控制影像擷取單元110、切換模組140、環境光感測單元120及紅外光LED150執行所對應的功能。
當環境光感測單元120之感測訊號傳送至控制單元160後，控制單元160根據該感測訊號判斷環境光A之光強度是否低於一預定門檻值。當控制單元判斷環境光A之光強度並非低於該預定門檻值時，即表示影像擷取裝置100係處於較明亮之環境，則控制單元160觸發切換模組140移動濾鏡組件130。因此，回到圖1A，濾鏡組件130中之紅外光濾鏡單元132即移動至反射光R之第一光路徑P1上之位置，以過濾反射光R中之紅外光。
另一方面，當控制單元感測到環境光A之光強度係低於該預定門檻值時，表示影像擷取裝置100係處於較暗之環境，回到圖1B，則控制單元160觸發並開啟紅外光LED150，向影像擷取裝置100外部發出紅外光， 以強化環境光A之光強度，並且觸發切換模組140移動濾鏡組件130，使濾鏡組件130上之紅外光濾鏡單元132移動至環境光A之第二光路徑P2位置上，使得紅外光濾鏡單元132過濾環境光A中之紅外光，以避免環境光感測單元120受到紅外光LED150所發出之紅外光之影響而造成對環境光A之光強度的誤判。
【第二實施例】
請參閱圖2，係根據本發明之第二實施例，於影像擷取裝置200中移動紅外光濾鏡單元232至環境光感測單元220上方之示意圖。相較於第一實施例，第二實施例中的影像擷取裝置200更包含了第二殼體201、透鏡單元270與第一電路版204。第二殼體201係設置於容置空間SP1中，且第二殼體中另具有一容置空間SP2。環境光感測單元220、濾鏡組件230、第一電路版204與切換模組(未繪示於圖2中)皆設置於容置空間SP2，其中第一電路版204電性連結環境光感測單元220與切換模組，並與環境光感測單元220、切換模組進行訊號之交換，以及環境光感測單元220係固定裝設於第一電路版204之表面上。透鏡單元270設置於第一殼體206上，並且係設置於影像擷取單元210接收反射光之第一光路徑P1上。紅外光LED250設置於第二殼體201外，舉例來說，紅外光LED250係設置於影像擷取裝置200之第一殼體206上。在本實施例中，濾鏡組件230係設置於透鏡單元270與影像擷取單元210之間。
再者，第二實施例中之影像擷取裝置200更包含一第二電路版205。第二電路版205與影像擷取單元210皆設置於容置空間SP1中而非容置空間SP2中，換句話說，第二電路版205與影像擷取單元210係設置於第二殼 體201之外。影像擷取單元210係設置於第二電路版205之表面上，並與第二電路版205電性連結。
再者，第二殼體201更包含一透孔202。透孔202係設置於影像擷取單元210接收反射光R之第一路徑P1上。因此，反射光R至少會先通過透鏡單元270與透孔202後，才被影像擷取單元210所接收。
再者，為了保護影像擷取單元210受到汙染，濾鏡組件230更包含了透明物件233。透明物件233、紅外光濾鏡單元232係一同與濾鏡主體231相組合。在本實施例中，透明物件233與紅外光濾鏡單元232係並排地裝設於濾鏡主體231上。然而，本實施例並不限於此。
當紅外光濾鏡單元232移動至環境光A之第二光路徑P2上時，透明物件233相對地移動至反射光R之第一光路徑P1上，使得反射光R通過透明物件233。
這裡要注意的事，光圈207係設置於第一殼體206上，且另一個光圈203係設置於第二殼體201上。光圈203與光圈207兩者彼此為同軸對準，且光圈203與光圈207皆設置於環境光A之第二光路徑P2上。因此，環境光A至少會先通過光圈203與光圈207後，才被環境光感測單元220所接收。
在本實施例中，回到圖2，環境光A之第二光路徑P2於濾鏡組件230和環境光感測單元220間的那一段為筆直的，因此，當紅外光濾鏡單元232移動至環境光A之第二光路徑P2上時，第一電路版204之表面上紅外光濾鏡單元232之正投影OR1與第一電路版204之表面上環境光感測單元232之正投影OR2係為重疊。換句話說，紅外光濾鏡單元232之正投影OR1可涵蓋整個環境光感測單元220。
【第三實施例】
請參閱圖3，係根據本發明之第三實施例，於影像擷取裝置300中移動紅外光濾鏡單元332至環境光感測單元320上端之示意圖。第三實施例中之影像擷取裝置300基本上與第二實施例中的影像擷取裝置200雷同，差別只在於第三實施例中的環境光感測單元320係設置於第二殼體301之外，舉例來說，像是設置於容置空間SP1之中，但仍可接收環境光A。環境光感測單元320係固定設置於第二電路版305之表面上(同時影像擷取單元310也是固定設置於第二電路版的表面上)，而環境光感測單元320電性連結第二電路版305。
特別的是，第二殼體301上具有兩個穿透光圈303。兩個穿透光圈303係相對設置於第二殼體301的兩邊上，且彼此也為同軸對準，也就是說，兩個穿透光圈303設置於環境光A之第二光路徑P2上，環境光A會先通過兩個穿透光圈303後，才被環境光感測單元320所接收。
在本實施例中，再回到圖3，環境光A之第二光路徑P2於濾鏡組件330和環境光感測單元320間的那一段為筆直的，因此，當紅外光濾鏡單元332移動至環境光A之第二光路徑P2上時，第二電路版305表面上的紅外光濾鏡單元332之正投影OR3與第二電路版305表面上的環境光感測單元320之正投影OR4係為重疊。換句話說，紅外光濾鏡單元332之正投影OR3可涵蓋整個環境光感測單元320。
【第四實施例】
請參閱圖4，係根據本發明之第四實施例，於影像擷取裝置 400中移動紅外光濾鏡單元432至環境光感測單元420上端之示意圖。如圖所示，第四實施例之影像擷取裝置400基本上與第二實施例之影像擷取裝置200類似，差別只在於第四實施例中的透鏡單元470係設置於第二殼體401之外，舉例來說，像是設置於容置空間SP1之中，但仍是位於反射光R之第一光路徑P1上。特別的是，透鏡單元470係設置於濾鏡組件430與影像擷取單元410之間。
【第五實施例】
請參閱圖5，係根據本發明之第五實施例，於影像擷取裝置500中移動紅外光濾鏡單元532以過濾環境光感測單元520所接收之光線中的紅外光示意圖。如圖所示，第五實施例之影像擷取裝置500與第四實施例之影像擷取裝置400類似，差別只在於第五實施例之環境光感測單元520係設置於第二殼體501外，舉例來說，像是設置於容置空間SP1，但仍可接收環境光A。環境光感測單元520係固定設置於第二電路版505之表面上，而影像擷取單元510同樣也設置於其上，且環境光感測單元520電性連結第二電路版505。因此透過第二殼體上的孔洞(可讓環境光A之第二光路徑P2通過)，環境光感測單元520仍可接收到環境光A。
【第六實施例】
請參閱圖6，係根據本發明之第六實施例，於影像擷取裝置600中移動紅外光濾鏡單元632以過濾環境光感測單元620所接收之光線中的紅外光示意圖。如圖所示，相較於第一實施例，第六實施例之影像擷取裝 置600更包含了光導引單元601。光導引單元601設置於環境光感測單元620與濾鏡組件630之間，並將環境光A導引至環境光感測單元620。
在本實施例中，透過光導引單元601，環境光感測單元620設置之位置並不需要被紅外光濾鏡單元632所覆蓋，即紅外光濾鏡單元632之正投影不需覆蓋到整個環境光感測單元620，光導引單元601將透過紅外光濾鏡單元632的環境光A直接導引至環境光感測單元620。
【第七實施例】
請參閱圖7，係根據本發明之第七實施例，於影像擷取裝置700中移動紅外光濾鏡單元732至環境光感測單元720接收環境光A之光路徑上示意圖。如圖所示，第七實施例之影像擷取裝置700更包含一光反射元件701。光反射元件701係設置於濾鏡組件730與環境光感測單元720、影像擷取單元710之間，使得環境光A之第二光路徑P2於濾鏡組件730與環境光感測單元720(或反射光R之第1光路徑P1於濾鏡組件730與影像擷取單元710)之間的那一段並非直線，在本實施例中，環境光A之第二光路徑P2(或反射光R之第1光路徑P1)係為一L型。其中，本實施例之光反射元件701，舉例來說，可為一鏡面，用以反射反射光R並導向至影像擷取單元710，並也用以反射環境光A並導向至環境光感測單元720。濾鏡組件730設置於環境光A可通過紅外光濾鏡單元732(或透明物件733)之位置上。因此，當紅外光濾鏡單元732過濾了環境光A中之紅外光後，再透過光反射元件701反射至環境光感測單元720。
再者，在本實施例中之環境光感測單元720與影像擷取單元 710皆一同固定於第二電路版705之表面上並與第二電路版705電性連結。然而，本發明並不限於此，在其他的實施例中，環境光感測器與影像擷取單元可分別固定於不同的電路板上，只要分別可接收到反射後的反射光R或環境光A即可。
【第八實施例】
請參閱圖8，係根據本發明之第八實施例，於影像擷取裝置800中移動紅外光濾鏡單元832至環境光感測單元820接收環境光A之光路徑上示意圖。如圖所示，第八實施例之影像擷取裝置800基本上與第七實施例之影像擷取裝置700類似，差別只在於第八實施例之濾鏡組件830係設置於光反射元件801與環境光感測元件820之間，但只要濾鏡組件830能位於反射光R之第一光路徑P1與環境光A之第二光路徑P2上，即可達到過濾反射光R中之紅外光或環境光A中之紅外光(或對應讓反射光R通過透明物件或環境光A通過透明物件)的目的。
【第九實施例】
請參閱圖9A與圖9B，係根據本發明之第九實施例，於影像擷取裝置900中分別移動紅外光濾鏡單元932並覆蓋於影像擷取單元910上與環境光感測單元920上之前視圖。如圖9A所示，切換模組940包含馬達941與受控於馬達941並可轉動之滾珠螺桿942。濾鏡組件930係可移動地連接組裝於滾珠螺桿942上。因此，當馬達941轉動滾珠螺桿942時，滾珠螺桿942即可帶動濾鏡組件930於滾珠螺桿942上進行移動，並根據滾珠螺桿942的旋轉方 式來向左或向右移動濾鏡組件930，進而間接移動紅外光濾鏡單元932覆蓋於影像擷取單元910上(即圖9B)或覆蓋於環境光感測單元920上(即圖9A)。在本實施例中，滾珠螺桿942可為一直線狀，且滾珠螺桿942之一縱向長軸係與濾鏡組件930之移動方向D相平行。然而，本發明並不限於此，在其他的實施例中，切換模組940可為轉動馬達、電磁閥、電磁鐵或一般的切換器等。
請參閱圖9C與圖9D，係根據本發明第九實施例之變化，於影像擷取裝置901中分別移動紅外光濾鏡單元932至影像擷取單元910上方與環境光感測單元920上方之前視圖。如圖9C所示，第九實施例之變化實施例中，切換模組940係為電磁鐵驅動組件，透過磁鐵的磁力變化來移動濾鏡組件930之紅外光濾鏡單元932至反射光之第一光路徑上或環境光之第二光路徑上。第二殼體902包含了兩個相對之長內壁902L與兩個相對的短內壁902S，以及由兩個長內壁902L與兩個短內壁902S所定義之狹長的容置空間SP2。濾鏡組件902係可移動地容置於容置空間SP2之中，而濾鏡組件930之濾鏡主體931的兩個相對長邊931L係吻合地與第二殼體902的兩個相對長內壁902L相貼合。濾鏡組件930可於容置空間SP2中往復地移動，且容置空間SP2之一縱向長軸與濾鏡組件930的移動方向D係相互平行。切換模組940包含了至少兩個磁鐵943、945，以及至少兩個電磁鐵944、946與控制單元160(圖1C)電性連結。磁鐵943、945分別裝設於濾鏡組件930之濾鏡主體931的兩個相對短邊931S上。電磁鐵944、946分別裝設於第二殼體902的兩個相對短內壁902S上。
因此，請參閱圖9C至圖9D，當控制單元160(圖1C)觸發電磁鐵944時，電磁鐵944的磁極即切換成與磁鐵943的磁極相反的極性，則電磁 鐵944透過磁力吸引磁鐵943間接拉動濾鏡組件930靠近電磁鐵944，使得紅外線濾鏡單元932置於環境光感測單元920之前方，且使得透明物件933置於影像擷取單元910之前方。同時，控制單元也可改變電磁鐵946之磁極，使之與磁鐵945之磁極相同，因此電磁鐵946即可推動磁鐵945，使得濾鏡組件930遠離電磁鐵946。
反之亦然，當控制單元160(圖1C)觸發電磁鐵946時，電磁鐵946的磁極即切換成與磁鐵945的磁極相反的極性，則電磁鐵946透過磁力吸引磁鐵945間接拉動濾鏡組件930靠近電磁鐵946，使得紅外線濾鏡單元932置於影像擷取單元910之前方。同時，控制單元也可改變電磁鐵944之磁極，使之與磁鐵943之磁極相同，因此電磁鐵944即可推動磁鐵943，使得濾鏡組件930遠離電磁鐵944。
【第十實施例】
請參閱圖10A至圖10C，係根據本發明之第十實施例，於影像擷取裝置1000中分別移動紅外光濾鏡單元1032並覆蓋於影像擷取單元1010上與環境光感測單元1020上之前視圖。如圖10A所示，與圖9A不同的是，切換模組1040可為轉動馬達。轉動馬達包含了轉軸1041與驅動單元1042。轉軸1041同軸連接濾鏡組件1030之濾鏡主體1031與驅動單元1042。驅動單元1042驅動轉軸1041進行轉動，使得濾鏡組件1030可相對於轉軸1041之軸心轉動。
因此，當驅動單元1042驅動轉軸1041轉動時，濾鏡組件1030可帶動紅外光濾鏡單元1032覆蓋於環境光感測單元1020前，以過濾環境光中 的紅外光，且於此同時，透明物件1033係覆蓋於影像擷取單元1010前。
請參閱圖10B至圖10C，當驅動單元1042驅動轉軸1041以順時針方向C轉動濾鏡組件1030一百八十度時，紅外光濾鏡單元1032轉為覆蓋於影像擷取單元1010前(即置於反射光R之第一光路徑P1上)。
這裡要注意的是，在本實施例中的紅外光濾鏡單元1032與透明物件1033係對稱設置於切換模組1040的相對兩側，故當紅外光濾鏡單元1032覆蓋於環境光感測單元1020或影像擷取單元1010時，透明物件1033就會覆蓋於另一個元件前(如圖10A至圖10C之演示)。
【第十一實施例】
請參閱圖11A至圖11C，係根據本發明第十一實施例之變化，於影像擷取裝置1100中分別移動紅外光濾鏡單元1132至影像擷取單元1110上方與環境光感測單元1120上方之前視圖。如圖11A所示，第十一實施例之影像擷取裝置1100與第十實施例之影像擷取裝置1000類似，差別只在於濾鏡組件1130之濾鏡主體1131係為一L型，且主體1131之第一部件A1與第二部件A2兩者為互相垂直。紅外光濾鏡單元1132與透明物件1133分別設置於第一部件A1與第二部件A2。
請參閱圖11A，紅外光濾鏡單元1132係覆蓋於影像擷取單元1110前時(意即置於反射光R之第一光路徑P1上)，以過濾反射光R中之紅外光，而此時透明部件1133係覆蓋於環境光感測單元1120前。
請參閱圖11B，當驅動單元1142驅動轉軸1141以順時針旋轉方式C旋轉九十度時，濾鏡組件1130即對應轉軸1141之軸心進行旋轉，則紅 外光濾鏡單元1132轉而覆蓋於環境光感測單元1120前，以過濾環境光中之紅外光。
這裡要注意的是，先前所有實施例中之影像擷取裝置並不限於某一種類型，舉例來說，影像擷取裝置可為監視攝影機或類似的錄影裝置等。
上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本發明之專利範圍之中。
1000‧‧‧影像擷取裝置
1010‧‧‧影像擷取單元
1020‧‧‧環境光感測單元
1030‧‧‧濾鏡組件
1031‧‧‧濾鏡主體
1032‧‧‧紅外光濾鏡單元
1033‧‧‧透明物件
1040‧‧‧切換模組
1041‧‧‧轉軸
1042‧‧‧驅動單元
C‧‧‧順時針旋轉方向

Claims (20)

  1. 一種具有紅外光濾鏡切換機制的影像擷取裝置，其包含：一第一殼體；至少一紅外光發光單元，設置於該第一殼體上，用以向外發出紅外光；一影像擷取單元，設置於該第一殼體中，用以接收自一物體所反射之一第一光線；一環境光感測單元，設置於該第一殼體上，用以接收一第二光線；一濾鏡組件，設置於該第一殼體中，該濾鏡組件包含一紅外光濾鏡單元，該紅外光濾鏡單元用以過濾於一第一位置之該第一光線中的紅外光與於該第二位置之該第二光線中的紅外光；以及一切換模組，設置於該第一殼體中並與該濾鏡組件相組合，該切換模組用以控制該濾鏡組件，使得該紅外光濾鏡單元交替地移動於該第一位置與該第二位置，其中移動該紅外光濾鏡單元至該第一位置以覆蓋該影像感測器單元，而移動該紅外光濾鏡至該第二位置以覆蓋該環境光感測器。
  2. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該第一位置係於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上，且該第二位置係於該第二光線照射至該環境光感測單元之一第二光路徑上。
  3. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含： 一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中，該濾鏡組件係設置於該透鏡單元與該影像擷取單元之間。
  4. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中該透鏡單元係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
  5. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一第二殼體，具有用以容納該環境光感測單元、該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；其中，該第二殼體上具有一光圈，該環境光感測單元係透過該光圈接收該第二光線。
  6. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一第二殼體，具有用以容納該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；其中，該環境光感測單元係設置於該第二殼體之外，且該第二殼體其中相對兩側各具有相對應的兩個光圈，該環境光感測單元係透過該兩個光圈接收該第二光線。
  7. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含： 一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該濾鏡組件係設置於該光反射元件與該環境光感測單元之間。
  8. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該環境光感測單元之間，且該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
  9. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該切換模組更包含：一轉軸，連接該濾鏡組件，使該濾鏡組件得以相對於該轉軸之軸心轉動；以及一驅動單元，用以驅動該轉軸進行轉動。
  10. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一光導引單元，設置於該環境光感測單元與該濾鏡組件之間，用以將該第二光線導引至該環境光感測單元。
  11. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中更包含：一第二殼體，具有用以容納該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；以及 該切換模組包含：至少兩個磁鐵，設置於該濾鏡組件的其中相對兩側邊上；以及至少兩個電磁鐵，設置於該第二殼體的其中相對兩側內壁上，並透過施加於該至少兩個磁鐵之磁力以移動該濾鏡組件於該第一位置與該第二位置之間。
  12. 一種具有紅外光濾鏡切換機制的影像擷取裝置，其包含：一第一殼體；至少一紅外光發光單元，設置於該第一殼體上，用以向外發出紅外光；一影像擷取單元，設置於該第一殼體中，用以接收自一物體所反射之一第一光線，並將該第一光線轉換為一影像訊號；一環境光感測單元，設置於該第一殼體上，用以接收來在外部環境之一第二光線，並將該第二光線轉換為一感測訊號；一濾鏡組件，設置於該第一殼體中，該濾鏡組件包含一紅外光濾鏡單元，該紅外光濾鏡單元用以過濾於一第一位置之該第一光線中的紅外光與於該第二位置之該第二光線中的紅外光；一切換模組，設置於該第一殼體中並與該濾鏡組件相組合，該切換模組用以控制該濾鏡組件，使得該紅外光濾鏡單元交替地移動於該第一位置與該第二位置，其中移動該紅外光濾鏡單元至該第一位置以覆蓋該影像感測器單元，而移動該紅外光濾鏡至該第二位置以覆蓋該環境光感測器；以及一控制單元，電性連接該切換模組、該至少一紅外光發光單元及該環 境光感測單元；其中，當該控制單元根據該環境光感測單元之該感測訊號判斷該第二光線係低於一預定門檻值時，該控制單元控制該至少一紅外光發光單元發出紅外光，並控制該切換模組移動該紅外光濾鏡單元至該第二位置。
  13. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中該第一位置係於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上，且該第二位置係於該第二光線照射至該環境光感測單元之一第二光路徑上。
  14. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中，該濾鏡組件係設置於該透鏡單元與該影像擷取單元之間。
  15. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一透鏡單元，設置於該第一光線照射至該影像擷取單元之一第一光路徑上；其中該透鏡單元係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
  16. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一第二殼體，具有用以容納該環境光感測單元、該濾鏡組件與該切換 模組之一容置空間；其中，該第二殼體上具有一光圈，該環境光感測單元係透過該光圈接收該第二光線。
  17. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一第二殼體，具有用以容納該濾鏡組件與該切換模組之一容置空間；其中，該環境光感測單元係設置於該第二殼體之外，且該第二殼體其中相對兩側各具有相對應的兩個光圈，該環境光感測單元係透過該兩個光圈接收該第二光線。
  18. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該濾鏡組件係設置於該光反射元件與該環境光感測單元之間。
  19. 如請求項12所述之影像擷取裝置，其中更包含：一光反射元件，用以反射該第一光線並導向該影像擷取單元，以及用以反射該第二光線並導向該環境光感測單元；其中，該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該環境光感測單元之間，且該光反射元件係設置於該濾鏡組件與該影像擷取單元之間。
  20. 一種具有紅外光濾鏡切換機制的影像擷取裝置，其至少包含： 至少一紅外光發光單元，用以向外發出紅外光；一影像擷取單元，用以接收並擷取該影像擷取裝置外部之影像；一環境光感測單元，用以接收該影像擷取裝置所處環境之一光亮度並轉換為一感測訊號；一紅外光濾鏡單元，用以過濾該影像擷取單元或該環境光感測單元所接收之光線中之紅外光；一切換模組，與該紅外光濾鏡單元相耦合，該切換模組用以控制該紅外光濾鏡單元交替地移動並覆蓋於該影像擷取單元上或該環境光感測單元上，以選擇性的過濾該影像擷取單元所接收之光線中之紅外光或該環境光感測單元所接收之光線中之紅外光；以及一控制單元，至少電性連接該切換模組、該至少一紅外光發光單元及該環境光感測單元，以至少控制該切換模組、該至少一紅外光發光單元以及該環境光感測單元；其中，當該控制單元根據該感測訊號判斷該影像擷取裝置所處環境之該光亮度高於一預定門檻值時，該控制單元控制該切換模組將該紅外光濾鏡單元移動並覆蓋於該影像擷取單元上，而當該控制單元透過該環境光感測單元判斷該影像擷取裝置所處環境之該光亮度低於一預定門檻值時，該控制單元控制該切換模組將該紅外光濾鏡單元移動並覆蓋於該環境光感測單元上。
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