使用在光学仪器中用于切换光学低通滤波片的设备制造技术

使用在用于将外部输入图像信息转变成视频图像信息并输出该视频图像信息的光学仪器的光学滤波片切换设备被公开。该设备包括：容纳第一光学滤波片和第二光学滤波片的光学滤波片容纳部分；具有在第一位置和第二位置之间旋转的旋转螺线管的传动装置。旋转动力传递部分传递旋转螺线管的旋转力至光学滤波片容纳部分；并且微处理器根据至少一个外部输入信号和视频图像信息的功率级别控制传动装置的旋转螺线管。旋转螺线管旋转至至少第一和第二位置之一。光学滤波片切换设备使用设置了旋转螺线管的传动装置直接驱动光学滤波片容纳部分，由此光学滤波片容纳部分被切换至第一或第二光学滤波片设置位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于光学仪器中如闭路电视(CCTV)摄影机的用于切换光学滤波片的光学滤波片切换设备。具体地讲，本专利技术指向一种当照明从日间改变为夜间时，反之亦然在光学仪器中用于切换光学低通滤波片(OLPFs)的光学滤波片切换设备。
技术介绍
监视摄影机如CCTV摄影机是用于从摄影机提取特定空间或遥远目标的图片并发送图片至CCTV或监视系统的摄影设备，由此使得人们在监视下确认目标或区域的安全或状况，而不用去远处的位置。监视摄影机的用途是多样化的，如监视摄影机不但用于维持公共安全和防止在建筑物、停车场、复式公寓等内的犯罪，而且作为车载安全装置。通常，监视摄影机根据颜色再现性分成三类彩色摄影机、黑和白(B/W)摄影机以及彩色和黑白摄影机。彩色和黑白摄影机通常当光线强度充足时使用日间的周围光强度再现彩色视频图像，而不使用单独的照明。同时，在人眼几乎不识别目标的黑暗地方或在夜间，它们使用多个用于从透镜相对侧朝前面照射红外线的红外线发光二极管(IR LEDs)以补充透镜的光线强度来再现黑白视频图像。因此，彩色和黑白摄影机在日间使用可见光波段(例如，400nm至700nm)以利用人类的视觉系统，而在夜间它们使用红外波长(例如，900nm)。然而，CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)类型的图像采集装置被实施作为不管日间或夜间仅使用一种波长在彩色或黑白摄影机中将光转换成电信号的光电转换传感器。在日间可见光线和红外光线两者通过导致聚焦畸变的透镜而输入。聚焦畸变由由于可见光线和红外光线之间的波长差导致的焦距变化产生。为了防止聚焦畸变，传统的彩色和黑白摄影机设置了用于过滤红外线并且只透射可见光的日间光学滤波片。彩色和黑白摄影机还具有用于只透射红外线至前面图像采集装置的夜间光学滤波片。因此，随着白天和黑夜的变化，滤波片可以互相切换。图1和图2示出使用光学滤波片切换设备10的传统彩色和黑白监视摄影机1。该彩色和黑白监视摄影机1具有透镜50、光学滤波片切换设备10、图像采集装置60和视频图像信号处理部分70。该光学滤波片切换设备10包括光学滤波片切换组件20、驱动控制部分45、微处理器47和存储器49。参照图2，该光学滤波片切换组件20包括位于透镜50(未显示)一侧的前板40和可移动地安装在前板上的光学滤波片容纳部分21。该光学滤波片容纳部分21还包括日间光学滤波片30和夜间光学滤波片29。该光学滤波片切换组件20的光学滤波片转移部分28左右转移光学滤波片容纳部分21，使得在日间光学滤波片设置位置(图3A)和夜间光学滤波片设置位置(图3B)之间移动该日间光学滤波片30和该夜间光学滤波片29。当日间光学滤波片30和夜间光学滤波片29分别位于图3A和3B示出的位置时，图像信息分别在透镜50和图像采集装置60之间穿过。与前板40装配的后板31盖住光学滤波片容纳部分21和光学滤波片转移部分28。日间光学滤波片30从通过透镜50输入的图像信息中滤掉红外波段的光并透射图像信息的可见波段的光，反之夜间光学滤波片29透射图像信息的红外波段的光。光学滤波片转移部分28包括步进电机35、齿轮杆38、转移推进导向23和导向杆33。步进电机35安装在位于前板40的下部的一侧的稳固托架36上。齿轮杆38同轴地连接到步进电机35的轴上。转移推进导向23从光学滤波片容纳部分21的底部突出。向下开口的内螺纹24与齿轮杆38接合。插入到形成于多个支撑突出26上的多个一列凹槽27中的导向杆33，引导支撑突出26的运动。支撑突出26最好以支撑突出交替地横向地突出的这样方式成形于光学滤波片容纳部分21的顶部。微处理器47根据外部输入模式改变信号或在日间和夜间的亮度的改变，例如，从视频图像信号处理部分70输出的视频图像信号的功率级别，产生用于将光学滤波片容纳部分21移动至日间光学滤波片设置位置或夜间光学滤波片设置位置的控制信号。视频图像信号处理部分70将通过图像采集装置60输出的电信号转换成视频图像信号，并输出该视频图像信号至CCTV或监视系统(未显示)。图像采集装置60将穿过日间光学滤波片30或夜间光学滤波片29的图像信息转换成电信号。驱动控制部分45根据来自微处理器47的控制信号控制光学滤波片切换组件20中的步进电机35的驱动。存储器49存储关于光学滤波片容纳部分21通过步进电机35、齿轮杆38和转移推进导向23移动至的其位置的位置信息，例如，夜间光学滤波片设置位置和日间光学滤波片设置位置。在制造的时候，光学滤波片容纳部分21位于日间光学滤波片设置位置的位置信息被记录到存储器49。上述构建的监视摄影机1操作如下。首先，假定监视摄影机1正在日间模式下操作。当用户将操作模式从日间模式(即，彩色模式)改变为夜间模式(即，黑白模式)或当从视频图像信号处理部分70输出的视频图像信号的功率级别降低至夜间视频图像信号的预定功率级别时，微处理器47识别当前操作模式为黑白模式。微处理器47根据在存储器49中记录的光学滤波片容纳部分21的位置信息产生用于将光学滤波片容纳部分21从日间光学滤波片设置位置移动至夜间光学滤波片设置位置的控制信号。根据来自微处理器47的控制信号，驱动控制部分45产生驱动信号以使光学滤波片切换组件20的旋转步进电机35在一个方向如顺时针旋转预定旋转量。随着步进电机35旋转，与步进电机35的轴同轴连接的齿轮杆38顺时针旋转，从而转移推进导向23通过与齿轮杆38啮合的向下开口的内螺纹24向右移动。结果，光学滤波片容纳部分21从如图3A所示日间光学滤波片设置位置沿着容纳在支撑突出上的一列凹槽27中的导向杆33移动至如图3B所示夜间光学滤波片设置位置。在光学滤波片容纳部分21位于夜间光学滤波片设置位置后，微处理器47输出光学滤波片容纳部分21的位置信息，并将其记录至存储器49。视频图像信号处理部分70将经由透镜50和夜间光学滤波片29通过图像采集装置60输出的图像信号转换成视频图像信号，并输出该视频图像信号至CCTV或监视系统。其后，当用户将摄影机1的操作模式从夜间模式改变至日间模式，或当从视频图像信号处理部分70输出的视频信号的功率级别增加至日间视频图像信号的预定的功率级别范围时，光学滤波片容纳部分21被移动至日间光学滤波片设置位置。当微处理器47识别当前操作模式为日间模式并产生一个相应控制信号时这些发生。当接收到该相应控制信号时，驱动控制部分45、步进电机35、齿轮杆38和转移推进导向23相反地执行上面提到的操作，由此光学滤波片容纳部分21从夜间光学滤波片设置位置移动至日间光学滤波片设置位置。在光学滤波片容纳部分21位于日间光学滤波片设置位置后，微处理器47将光学滤波片容纳部分21的位置信息存储在存储器49中。视频图像信号处理部分70将经由透镜50和日间光学滤波片30通过图像采集装置60输出的图像信息转换为视频图像信号，并输出该视频图像信号输出至CCTV或监视系统。然而，在传统监视摄影机1中，这样从日间至夜间位置的改变要占用相对较长时间，例如，大约几秒钟。导致这种延迟是因为应用在如上述的操作的传统监视摄影机1中的光学滤波片切换设备10依靠在与步进电机35的轴同轴连接的齿轮杆38和在光学滤波片容纳部分21底部形成的转移推进导向23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用在用于将外部输入图像信息转换成视频图像信息并且输出该视频图像信息的光学仪器的用于切换低通光学滤波片的光学滤波片切换设备，其中，该设备包括：光学滤波片容纳部分，用于容纳用于透射图像信息中的至少第一波段的光的第一光学滤波片和用于 透射图像信息中的至少第二波段的光的第二光学滤波片；传动装置，具有在用于保持光学滤波片容纳部分在第一光学滤波片设置位置的第一位置和用于保持光学滤波片容纳部分在第二光学滤波片设置位置的第二位置之间旋转的旋转螺线管和位于旋转螺线管的轴和光 学滤波片容纳部分之间以将旋转螺线管的旋转力传递给光学滤波片容纳部分的旋转动力传递部分；和微处理器，用于根据外部输入的输入信号和视频图像信息的功率级别至少之一控制旋转螺线管，从而旋转螺线管旋转至至少第一和第二位置之一。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金学载，金俊圭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]