摄像装置以及偏振滤光器的旋转角位置的控制方法制造方法及图纸

一种摄像装置以及偏振滤光器的旋转角位置的控制方法，所述摄像装置包括摄像光学系统、偏振滤光器、旋转驱动器、检测器、信号发生器，以及控制器；所述摄像光学系统具有图像传感器，所述偏振滤光器绕摄像光学系统的光轴旋转，并且放置在摄像光学系统的光路上，所述旋转驱动器使偏振滤光器以预定周期模式预备旋转，当旋转驱动器使偏振滤光器以预定周期模式预备旋转时，所述检测器检测穿过偏振滤光器传输并且由图像传感器捕获的目标发射光的目标亮度信号，所述信号发生器通过从目标亮度信号中消除任何与预定周期模式不同的周期模式的频率分量而产生旋转控制信号，以及所述控制器基于由信号发生器产生的旋转控制信号控制偏振滤光器的旋转角位置。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置以及偏振滤光器的旋转角位置的控制方法
本专利技术涉及在摄像光学系统的光路上配置有可绕摄像光学系统的光轴旋转的偏振滤光器的摄像装置，并且还涉及控制这样的偏振滤光器的旋转角位置的方法。
技术介绍
根据相关技术，存在配置有偏振滤光器的摄像装置，以及控制偏振滤光器的旋转角位置的方法，其中偏振滤光器的旋转角位置是基于目标亮度信号来控制的。目标亮度信号通过偏振滤光器预备（preliminarily）旋转（扫描）来捕获。然而，目标亮度信号不仅包括由偏振滤光器引起的纯偏振效应，目标亮度信号还受由目标图像的亮度变化引起的干扰（噪声）的影响。具体而言，如果闪烁目标（例如交通信号、车辆的转向灯、闪烁的霓虹灯等等）存在于目标图像中，这样的闪烁目标大大地增加了在目标亮度信号中问题干扰的负面影响，因此无法实现对偏振滤波器的旋转角位置的精确控制。换言之，这种由于闪烁目标而在目标亮度信号中产生的变化被错误地判断为是由偏振滤光器的偏振效应引起的。在相关技术中，摄像装置及其控制方法在日本未经审查的专利公开2006-208714中得到了公开。
技术实现思路
本专利技术提供一种摄像装置，其中，即使在目标图像中存在闪烁目标，能够消除由闪烁目标引起的干扰效应，借此能够精确控制偏振滤光器的旋转角位置。本专利技术还提供一种控制偏振滤光器的旋转角位置的方法。在相关技术中，通过偏振滤光器的预备旋转来捕获目标亮度信号，并且目标亮度信号直接用于偏振滤光器的旋转角位置的控制。然而，根据本专利技术，目标亮度信号在偏振滤光器被驱动而以预定周期模式预备旋转（变化速度旋转、恒定速度旋转、或者两者的结合）时被检测。如果存在任何与上面所提到的预定周期模式不同的周期模式的频率分量，则从目标亮度信号中消除该类型的频率分量，并且因此产生旋转控制信号。相应地，基于旋转控制信号来控制偏振滤光器的旋转角位置。根据本专利技术的一个方面，提供一种摄像装置，包括摄像光学系统、偏振滤光器、旋转驱动器、检测器、信号发生器，以及控制器；所述摄像光学系统配置有图像传感器；所述偏振滤光器绕摄像光学系统的光轴旋转并且放置在摄像光学系统的光路上；所述旋转驱动器使偏振滤光器以预定周期模式预备旋转；当旋转驱动器使偏振滤光器以预定周期模式预备旋转时，所述检测器检测穿过偏振滤光器传输并且由图像传感器捕获的目标发射光的目标亮度信号；所述信号发生器通过从检测器检测到的目标度信号中消除任何与预定周期模式不同的周期模式的频率分量而产生旋转控制信号；以及所述控制器基于由信号发生器产生的旋转控制信号控制偏振滤光器的旋转角位置。理想的情况是信号发生器从检测器检测到的目标亮度信号产生旋转控制信号，其中已经消除任何具有与对应于当偏振滤光器以预定周期模式预备旋转时的偏振状态的亮度信号的周期或相位不同的周期或相位的频率分量。理想的情况是旋转驱动器使偏振滤光器以变化速度旋转。“使偏振滤光器以变化速度旋转”这句话指的是偏振滤光器的不同旋转速度之间的连续切换，并且还包括在切换偏振滤光器的旋转速度时提供预定旋转制动时间（保持时间）的概念。理想的情况是旋转驱动器通过使偏振滤光器以第一旋转速度旋转90度，并且此后使偏振滤光器以二倍于第一旋转速度的第二旋转速度进一步旋转90度而实现变化速度旋转。在这种情况下，第一旋转速度与第二旋转速度之间的切换不需要连续地进行（以平滑（stepless）方式），当在第一旋转速度与第二旋转速度之间切换时能够提供预定的旋转制动时间（保持时间）。理想的情况是旋转驱动器使偏振滤光器以恒定速度旋转。在一个实施方案中，提供一种控制偏振滤光器的旋转角位置的方法，其中偏振滤光器绕配置有图像传感器的摄像光学系统的光轴旋转，并且放置在摄像光学系统的光路上，该方法包括使偏振滤光器以预定周期模式预备旋转；当偏振滤光器以预定周期模式预备旋转时，检测穿过偏振滤光器传输并且由图像传感器捕获的目标发射光的目标亮度信号；通过从目标亮度信号中消除任何与预定周期模式不同的周期模式的频率分量而产生旋转控制信号；以及基于由信号发生器产生的旋转控制信号控制偏振滤光器的旋转角位置。理想的情况是通过从检测器检测到的目标亮度信号中消除任何具有与对应于当偏振滤光器以预定周期模式预备旋转时的偏振状态的亮度信号的周期或相位不同的周期或相位的频率分量来产生旋转控制信号。理想的情况是在偏振滤光器的预备旋转期间，偏振滤光器以变化速度旋转。在偏振滤光器以变化速度预备旋转期间，理想的情况是偏振滤光器以第一旋转速度旋转90度，并且此后以二倍于第一旋转速度的第二旋转速度进一步旋转90度。理想的情况是在偏振滤光器的预备旋转期间，偏振滤光器以恒定速度旋转。根据本专利技术，即使在目标图像中存在闪烁目标，能够消除由闪烁目标引起的干扰效应，借此能够精确控制偏振滤光器的旋转角位置。此外，根据本专利技术，还提供了控制偏振滤光器的旋转角位置的方法。附图说明下面将参考附图对本专利技术进行详细描述，其中：图1为根据本专利技术的数字摄像机（摄像装置）的框图；图2为显示当偏振滤光器以恒定速度旋转时，在目标图像发射偏振光的情况下，偏振滤光器的旋转角位置与目标亮度信号之间的最优关系的图解；图3为显示当偏振滤光器以变化速度旋转时，在目标图像发射偏振光的情况下，偏振滤光器的旋转角位置与目标亮度信号之间的最优关系的图解；图4为摄像状态的示意图，其中在目标图像中既存在偏振部分也存在闪烁部分；图5为显示对应于图2的偏振滤光器的旋转角位置与目标亮度信号之间关系的图解，其中在目标图像中既存在偏振部分也存在闪烁部分；图6为显示对应于图3的偏振滤光器的旋转角位置与目标亮度信号之间关系的图解，其中在目标图像中既存在偏振部分也存在闪烁部分；以及图7为显示根据本专利技术的控制偏振滤光器的旋转角位置的方法的流程图。具体实施方式下面将参考附图对本专利技术的实施方案进行具体讨论。图1为根据本专利技术的数字摄像机（摄像装置）100的框图。数字摄像机100沿摄像光轴Z配置有固定透镜组101、可沿光轴Z移动的聚焦透镜组102，以及CCD（图像传感器）103，从目标侧依照此顺序排列。固定透镜组101、聚焦透镜组102以及CCD103构成了成像光学系统。目标发射光入射到（并穿过）固定透镜组101和聚焦透镜组102，以在CCD103的成像表面103a上形成目标图像。聚焦透镜组102由聚焦透镜驱动器102a（包括聚焦电机）驱动，并且在聚焦操作期间在Z轴（光轴）方向上移动。数字摄像机100在固定透镜组101与聚焦透镜组102之间的位置上配置有偏振滤光器110，该固定透镜组101和聚焦透镜组102配置在CCD103的前面。配置插入/移除机械装置（未显示）用于将偏振滤光器110插入位于摄像光轴（摄像光路）Z的插入位置，以及用于将偏振滤光器110从位于远离摄像光轴（摄像光路）Z处的移除位置上移除。用于偏振滤光器110的插入/移除机械装置是本领域技术人员已知的，其示例在日本未经审查的专利公开No.2007-3970中得到了公开。偏振滤光器110由在偏振滤光器110的插入位置上的偏振滤光器驱动器（旋转驱动器）111来驱动，并且偏振滤光器110可绕光轴Z旋转。尽管在图中未显示，偏振滤光器驱动器111配置有步进电机，偏振滤光器110通过该步进电机以预定角度逐步地旋转。偏振滤光器驱动器111还配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，包括：摄像光学系统，所述摄像光学系统配置有图像传感器；偏振滤光器，所述偏振滤光器绕所述摄像光学系统的光轴旋转并且放置在所述摄像光学系统的光路上；旋转驱动器，所述旋转驱动器使所述偏振滤光器以预定周期模式预备旋转；检测器，当所述旋转驱动器使所述偏振滤光器以所述预定周期模式作预备旋转时，所述检测器检测穿过所述偏振滤光器传输并且由所述图像传感器捕获的目标发射光的目标亮度信号；信号发生器，所述信号发生器通过从所述检测器检测到的所述目标亮度信号中消除任何与所述预定周期模式不同的周期模式的频率分量而产生旋转控制信号；以及控制器，所述控制器基于由所述信号发生器产生的所述旋转控制信号控制所述偏振滤光器的旋转角位置。

【技术特征摘要】
2012.03.30 JP 2012-0786771.一种摄像装置，包括：摄像光学系统，所述摄像光学系统配置有图像传感器；偏振滤光器，所述偏振滤光器绕所述摄像光学系统的光轴旋转并且放置在所述摄像光学系统的光路上；旋转驱动器，所述旋转驱动器使所述偏振滤光器以预定周期模式预备旋转；检测器，当所述旋转驱动器使所述偏振滤光器以所述预定周期模式作预备旋转时，所述检测器检测穿过所述偏振滤光器传输并且由所述图像传感器捕获的目标发射光的目标亮度信号；信号发生器，所述信号发生器通过从所述检测器检测到的所述目标亮度信号中消除任何与所述预定周期模式不同的周期模式的频率分量而产生旋转控制信号；以及控制器，所述控制器基于由所述信号发生器产生的所述旋转控制信号控制所述偏振滤光器的旋转角位置，其中所述信号发生器从所述检测器检测到的所述目标亮度信号产生所述旋转控制信号，其中已经消除任何具有与对应于当所述偏振滤光器以所述预定周期模式预备旋转时的偏振状态的亮度信号的周期或相位不同的周期或相位的频率分量。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述旋转驱动器使所述偏振滤光器以变化速度旋转。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述旋转驱动器通过使所述偏振滤光器以第一旋转速度旋转90度，并且此后使所述偏振滤光器以二倍于所述第一旋转速度的第二旋转速度进一步旋转90度而实现所述变化速度旋转。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村伸，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：