專利名稱：具有微光成像或紫外成像功能的數(shù)碼相機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有微光成像或紫外成像功能的，便于攜帶的高 圖像分辨率和清晰度數(shù)碼相機(jī)及數(shù)碼攝像機(jī)，進(jìn)一步地，涉及對(duì)普及 型數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行改裝得到的具有上述功能的數(shù)碼相機(jī) 或數(shù)碼攝像機(jī)，以及更進(jìn)一步地，涉及其中的改裝方法。
背景技術(shù)：
隨著成像及配套技術(shù)的日臻完善，數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)已經(jīng)成 為人們不可或缺的日常用品。但普及型數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)因其不
具備微光成像和紫外成像功能，不能用于光線微弱的環(huán)境，如夜間； 也不能用于紫外成像。因此，如能制得具有微光成像或紫外成像功能 的，且便于攜帶的高圖像分辨率和清晰度數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)，無(wú) 疑將為夜間偵察以及紫外痕跡檢查和鑒定帶來(lái)技術(shù)上的突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決普及型數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)存在的上述問(wèn) 題，提供具有所述微光成像或紫外成像功能的，且便于攜帶的高圖像分 辨率和高清晰度成像設(shè)備，特別是光錐耦合數(shù)碼相機(jī)和光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了 一種具有微光成像功能的光錐耦合 數(shù)碼相機(jī)，所述光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包括電子快門、像管同步控制電路、 相機(jī)快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)器、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像 傳感器、數(shù)碼相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器和光錐。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增強(qiáng) 器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器上。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控 制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到電子快門打開時(shí)，開通像
增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到電子快門關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源。
根據(jù)本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述光錐耦
合數(shù)碼相機(jī)還包括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了 一種具有紫外成像功能的光錐耦
合數(shù)碼相機(jī)，所述光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包括電子快門、相機(jī)快門控制電
路、像管同步控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)器、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、
圖像傳感器、數(shù)碼相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器和光錐； 所述鏡頭為紫外鏡頭，所述像增強(qiáng)器為紫外像增強(qiáng)器。優(yōu)選地，所述 紫外鏡頭的前端裝有只允許紫外光通過(guò)的帶通濾光片。另一個(gè)實(shí)施方 案為，所述紫外像增強(qiáng)器為日盲紫外像增強(qiáng)器。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器 上。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控 制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到電子快門打開時(shí)，開通像 增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到電子快門關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源。
根據(jù)本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述光錐耦 合數(shù)碼相機(jī)還包括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了又一種由普及型數(shù)碼相機(jī)改裝而 成的具有微光成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包 括相機(jī)快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像傳感器、數(shù)碼 相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電 路和像管同步控制電路。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器 上。
所述鏡頭狀態(tài)模擬電路用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將 其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；從而使該改裝的數(shù)碼 相機(jī)在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡頭后，仍然能夠正常開啟、關(guān) 閉以及進(jìn)行拍攝。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控
制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路檢測(cè)到相機(jī)快門打開信號(hào)時(shí)，開 通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到相機(jī)快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電 源。
根據(jù)本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述光錐耦 合數(shù)碼相機(jī)還包括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了再一種由普及型數(shù)碼相機(jī)改裝而 成的具有紫外成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包 括相機(jī)快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像傳感器、數(shù)碼 相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電
路和像管同步控制電路；以及所述鏡頭為紫外鏡頭，所述像增強(qiáng)器為 紫外像增強(qiáng)器。優(yōu)選地，所述紫外鏡頭的前端裝有只允許紫外光通過(guò) 的帶通濾光片。另一個(gè)實(shí)施方案為，所述紫外像增強(qiáng)器為日盲紫外像 增強(qiáng)器。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器 上。
所述鏡頭狀態(tài)模擬電路用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將 其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；從而使該改裝的數(shù)碼 相機(jī)在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡頭后，仍然能夠正常開啟、關(guān) 閉以及進(jìn)行拍才聶。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控 制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路檢測(cè)到相機(jī)快門打開信號(hào)時(shí)，開 通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到相機(jī)快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電 源。
根據(jù)本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述光錐耦 合數(shù)碼相機(jī)還包括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了另一種由普及型數(shù)碼相機(jī)改裝而 成的具有微光成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包 括相機(jī)快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像傳感器、數(shù)碼 相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電 路、像管同步控制電路、對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換
電路和對(duì)焦直流電才幾。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器 上。
所述鏡頭狀態(tài)模擬電路用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將
其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；從而使該改裝的數(shù)碼 相機(jī)在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡頭后，仍然能夠正常開啟、關(guān) 閉以及進(jìn)行拍攝。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控 制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路檢測(cè)到相機(jī)快門打開信號(hào)時(shí)，開 通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到相機(jī)快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電 源。
焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)對(duì)焦直流電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了又一種由普及型數(shù)碼相機(jī)改裝而 成的具有紫外成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包
括相機(jī)快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像傳感器、數(shù)碼 相機(jī)主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電 路、像管同步控制電路、對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換 電路和對(duì)焦直流電機(jī)；以及所述鏡頭為紫外鏡頭，所述像增強(qiáng)器為紫 外像增強(qiáng)器。優(yōu)選地，所述紫外鏡頭的前端裝有只允許紫外光通過(guò)的 帶通濾光片。另一個(gè)實(shí)施方案為，所述紫外像增強(qiáng)器為日盲紫外像增 強(qiáng)器。
所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器 上。
所述鏡頭狀態(tài)模擬電路用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將 其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；從而使該改裝的數(shù)碼 相機(jī)在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡頭后，仍然能夠正常開啟、關(guān) 閉以及進(jìn)行拍攝。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控
制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路檢測(cè)到相機(jī)快門打開信號(hào)時(shí)，開 通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到相機(jī)快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電 源。
焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)對(duì)焦直流電機(jī)。
本發(fā)明還在上述光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的基礎(chǔ)上，通過(guò)向其中引入動(dòng) 態(tài)圖像處理芯片及音頻處理芯片，來(lái)提供具有微光成像或紫外成像功 能的、且兼具攝像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)或光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)。
本發(fā)明還通過(guò)利用所述的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)改裝方法對(duì)普及型 數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行改裝，而提供具有微光成像或紫外成像功能的光錐耦 合數(shù)碼攝機(jī)。
本發(fā)明第七方面提供了對(duì)普通數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)進(jìn)行改裝以獲取光錐耦合數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的方法，該方法包括拆除原裝數(shù)碼相機(jī)/ 攝像機(jī)；將光錐的小端與圖像傳感器耦合，將光錐的大端與像增強(qiáng)器 耦合，以使像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；配置像管同 步控制電路，用于保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電路同步，當(dāng)該像 管同步控制電路探測(cè)到快門打開信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè) 到快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源；重新組裝數(shù)碼相機(jī)/攝像 機(jī)。
本發(fā)明第八方面提供了另 一種對(duì)普通數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)進(jìn)行改裝 以獲取光錐耦合數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的方法，該方法包括拆除原裝數(shù) 碼相機(jī)/攝像機(jī)；將光錐的小端與圖像傳感器耦合，將光錐的大端與 像增強(qiáng)器耦合，以使像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；配 置像管同步控制電路，用于保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電路同 步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到快門打開信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng)器電 源，當(dāng)探測(cè)到快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源；配置鏡頭狀態(tài) 模擬電路，用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將其發(fā)送至主電路， 使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；重新組裝數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)。
本發(fā)明第九方面提供了對(duì)普通數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)進(jìn)行改裝以獲取光 錐耦合數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的方法，該方法包括拆除原裝成像設(shè)備；將光 錐的小端與圖像傳感器耦合，將光錐的大端與像增強(qiáng)器耦合，以使像增
強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；配置像管同步控制電路，用于 保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè) 到快門打開信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān) 閉像增強(qiáng)器的電源；配置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，及對(duì)焦直流電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn) 換電路將對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換為對(duì)焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)所 述對(duì)焦直流電機(jī)；重新組裝數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)示 意圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖3示出圖2所示的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)的主要電路原理圖。 圖4示出圖3所示的鏡頭狀態(tài)模擬電路微處理器的運(yùn)行流程。 圖5示出圖3所示的像管同步控制電路微處理器的運(yùn)行流程。 圖6示出圖3所示的對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路微處理器的運(yùn)行流程。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的CCD感光區(qū)域尺寸設(shè)計(jì)的光 錐外形圖。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用一個(gè)微處理器同時(shí)完成 鏡頭狀態(tài)模擬電路和像管同步控制電路的電路圖。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用一個(gè)微處理器同時(shí)完成 鏡頭狀態(tài)模擬電路和像管同步控制電路的運(yùn)行流程。
圖IO是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的將普及型數(shù)碼相機(jī)對(duì)焦 步進(jìn)電機(jī)電路轉(zhuǎn)化為單反鏡頭對(duì)焦直流電機(jī)電路的原理圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的將普及型數(shù)碼相機(jī)對(duì)焦 步進(jìn)電機(jī)電路轉(zhuǎn)化為單反鏡頭對(duì)焦直流電機(jī)電路的簡(jiǎn)易型原理圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于光錐耦合工藝的表 面貼電路翻修設(shè)備PL550A的真空吸嘴零件設(shè)計(jì)圖。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用PL550A進(jìn)行光錐耦合 時(shí)光錐和CCD對(duì)準(zhǔn)過(guò)程圖。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的分別用兩個(gè)微處理器完 成鏡頭狀態(tài)模擬電路和像管同步控制電路的電路圖。
圖15示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的鏡頭狀態(tài)模擬電路的微處 理器運(yùn)行流程。
圖16示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的像管同步控制電路的微處理器 運(yùn)行流程。
具體實(shí)施方案
現(xiàn)在結(jié)合附圖，以具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明的具有微光成像或 紫外成像功能的，便于攜帶的高圖像分辨率和清晰度數(shù)碼相機(jī)給予進(jìn) 一步說(shuō)明。但這些實(shí)施例對(duì)于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并無(wú)限制，本申請(qǐng)的 保護(hù)范圍由權(quán)利要求書給予限定
由于本發(fā)明是在普及型數(shù)碼相機(jī)上的進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新，而普及 型數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，因此，為簡(jiǎn)化說(shuō) 明，此處不再詳述與普及型數(shù)碼相機(jī)共有的部件的結(jié)構(gòu)和功能。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)結(jié) 構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方案中，光錐耦合數(shù)碼相機(jī)包括電子快門15， 相機(jī)快門控制電路ll、鏡頭14、鏡頭狀態(tài)探測(cè)器16、鏡頭狀態(tài)探測(cè) 電路7、圖像傳感器4、數(shù)碼相機(jī)主電路5、機(jī)身1、對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路9、對(duì)焦電機(jī)13等，其中，該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)還包括像增強(qiáng)器2 和光錐3。所述光錐的小端與所述圖像傳感器4耦合，所述光錐的大 端與像增強(qiáng)器2耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī) 圖像傳感器上。
所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和相機(jī)快門控 制電路同步，該像管同步控制電路的一個(gè)輸入端腳和相機(jī)快門控制電 路相連接，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到電子快門打開時(shí)，開通像增 強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到電子快門關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源，并持續(xù) 一段時(shí)間，使相機(jī)圖像傳感器的靜態(tài)圖像信號(hào)在閉光條件下正常轉(zhuǎn) 移。該像管同步控制電路也可以由微處理器編程實(shí)現(xiàn)。
所述同步控制也可以以光機(jī)電的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其中所述光錐大端優(yōu)選與像增強(qiáng)器的熒光屏尺寸相同。光錐小端優(yōu)
選與圖像傳感器的尺寸相同。
4象增強(qiáng)器3可以采用法國(guó)Photonis的XX1666/P、 XD-4、 XR-5或國(guó) 產(chǎn)的1XZ18/18WHS等型號(hào)的相應(yīng)產(chǎn)品。
對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9可以是對(duì)焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，相應(yīng)地，對(duì)焦 電機(jī)13采用對(duì)焦直流電機(jī)。同時(shí)對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9也可以是步進(jìn)對(duì)焦 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，相應(yīng)地，對(duì)焦電機(jī)13采用步進(jìn)對(duì)焦電機(jī)。
對(duì)于不需調(diào)焦的相機(jī)或者希望手動(dòng)調(diào)焦的相機(jī)，也可以不用安裝對(duì) 焦電機(jī)和對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
對(duì)于鏡頭，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的單反鏡頭，以及對(duì)其配置相應(yīng)的對(duì)焦直 流電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)紫外成像功能，可將上述鏡頭更換為紫外鏡頭，以及將上 述像增強(qiáng)器更換為紫外像增強(qiáng)器。同時(shí)可在紫外鏡頭的前端安裝只許 紫外光通過(guò)的帶通濾光片，以使拍攝對(duì)象更為清晰。對(duì)于日盲紫外像 增強(qiáng)器，由于其只對(duì)紫外光進(jìn)行響應(yīng)和增強(qiáng)，因此無(wú)需追加帶通濾光 片。
通過(guò)在鏡頭前追加其他波段的帶通濾光片，或采用與其他波段相 匹配的像增強(qiáng)器，可以實(shí)現(xiàn)在其他波段的成像。
由于普及型數(shù)碼相機(jī)種類豐富，且在技術(shù)層面上各有優(yōu)勢(shì)，因此， 本發(fā)明第二方面提供了 一種在普及型數(shù)碼相機(jī)上改裝所得的、具備本發(fā) 明所述的微光成像或紫外成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)。如此改裝的數(shù) 碼相機(jī)保留了原相機(jī)所具備的功能，同時(shí)又增加了本發(fā)明相機(jī)所具有的 紫外或微光成像功能，因此具備了更多的優(yōu)勢(shì)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的改裝所得的光錐耦合數(shù)碼相 機(jī)，包括機(jī)身l'、相機(jī)快門控制電路ll'、數(shù)碼相機(jī)主電路5'、鏡頭狀態(tài) 探測(cè)電路7，、圖像傳感器4'、鏡頭14，，其中該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)還包括 像增強(qiáng)器2'、光錐3，、鏡頭狀態(tài)模擬電路8'、像管同步控制電路12，、對(duì) 焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9，、單反鏡頭對(duì)焦直流電機(jī)13，以及對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn) 換電路10';所述光錐的小端與所述圖像傳感器4'耦合，所述光錐的大端 與像增強(qiáng)器2'耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到數(shù)碼相機(jī)圖像 傳感器上。
以下參考圖2來(lái)描述所述改裝過(guò)程，所述改裝步驟包括
1. 數(shù)碼相機(jī)機(jī)身的選擇與改造；
2. 光錐3'的參數(shù)設(shè)計(jì)；
3. 附加電路6'的設(shè)計(jì)；
4. 光錐耦合及整機(jī)裝調(diào)。 下面具體介紹這些步驟。
1.數(shù)碼相機(jī)機(jī)身的選擇與改造
可用于進(jìn)行所述改裝的市售數(shù)碼相機(jī)包括但不限于，SONY DSC-Rl、三星Pro815、富士 FinePixSlOO、 FinePixS9600、理光 CaplioGXlOO、佳能Powershot G7、 *〉下LX2GK、適馬DPI等。如果 用于微光成像成像，優(yōu)選地，使用具有電子取景器的相機(jī)進(jìn)行改裝。 該類相機(jī)屏幕亮度較低，成像時(shí)不易暴露目標(biāo)。優(yōu)選具有較大的相機(jī) 圖像傳感器，且取景圖像由液晶屏實(shí)時(shí)顯示的數(shù)碼相機(jī)。改裝時(shí)，拆 除相機(jī)原裝鏡頭和機(jī)械快門，取出相機(jī)的圖像傳感器，并去掉其光學(xué) 保護(hù)玻璃以便進(jìn)行光錐耦合。 2.光錐參數(shù)設(shè)計(jì)
所述光錐大端優(yōu)選與像增強(qiáng)器的熒光屏尺寸相同。光錐小端優(yōu)選與 圖像傳感器的尺寸相同。更為優(yōu)選地，光錐小端面可磨成矩形并剛好覆 蓋圖像傳感器的成像區(qū)域。
3.附加電路設(shè)計(jì)
由于上述步驟l中拆除了原普及型數(shù)碼相機(jī)的鏡頭和機(jī)械快門，原 數(shù)碼相機(jī)設(shè)定的檢測(cè)程序會(huì)因該相機(jī)原裝鏡頭的拆除，而在檢測(cè)時(shí)將相 機(jī)工作狀態(tài)判定為異常，并因此無(wú)法繼續(xù)工作。同時(shí)，由于機(jī)械快門被 拆除，因而缺少了閉光轉(zhuǎn)移條件，從而導(dǎo)致圖像傳感器曝光過(guò)度。
為解決鏡頭拆除所帶來(lái)的問(wèn)題，本發(fā)明在附加電路部分引入鏡頭 狀態(tài)模擬電路，所述鏡頭狀態(tài)模擬電路可以由微處理器編程實(shí)現(xiàn)，該 鏡頭狀態(tài)模擬電路微處理器與其他結(jié)構(gòu)部分的連接關(guān)系如圖3所示。 從圖3可知，對(duì)焦鏡頭位置探測(cè)器和變焦電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器已隨上述拆 除工作一起被拆除。此時(shí)，由鏡頭狀態(tài)模擬電路模擬對(duì)焦鏡頭位置探 測(cè)器和變焦電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的實(shí)測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生人為的模擬信號(hào)，并且 將該信號(hào)傳送至鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路中對(duì)焦鏡頭位置探測(cè)器和變焦驅(qū) 動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器這兩個(gè)光電耦合器的集電極，使數(shù)碼相機(jī)主電路將
鏡頭狀態(tài)判定為正常。從而保證在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡頭 后，數(shù)碼相機(jī)仍然能夠正常開啟、關(guān)閉以及進(jìn)行拍攝。
圖4示出了所述鏡頭狀態(tài)模擬電路微處理器的運(yùn)行流程，其中該 微處理器的程序采用了中斷服務(wù)的方式設(shè)計(jì)，微處理器的計(jì)時(shí)器溢出 引起中斷服務(wù)，中斷服務(wù)程序產(chǎn)生兩個(gè)方波信號(hào)，輸出到對(duì)焦鏡頭位 置探測(cè)器和變焦電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器。
為解決快門拆除所帶來(lái)的圖像傳感器過(guò)度曝光問(wèn)題，本發(fā)明在附 加電路部分引入像管同步控制電路，所述像管同步控制電路可以由微 處理器編程實(shí)現(xiàn)，所述像管同步控制電路微處理器與其他結(jié)構(gòu)部分的 連接關(guān)系如圖3所示。在該圖中，該像管同步控制電路微處理器的一 個(gè)輸入端腳和相機(jī)快門控制電路相連接，當(dāng)檢測(cè)到相機(jī)的快門打開脈 沖信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng)器的電源，使像增強(qiáng)器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng) 微處理器探測(cè)到相機(jī)關(guān)閉快門的矩形脈沖時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源， 并持續(xù)一段時(shí)間，使相機(jī)圖像傳感器的靜態(tài)圖像信號(hào)在閉光條件下正 常轉(zhuǎn)移。優(yōu)選地，所述持續(xù)時(shí)間為400-700ms。
通過(guò)增加像管同步控制電路微處理器，使像增強(qiáng)器的電源和相機(jī) 快門控制電路同步，保證了相機(jī)圖像傳感器能夠正確曝光，并能使圖 像信號(hào)在閉光條件下正常轉(zhuǎn)移。
圖5示出所述像管同步控制電路微處理器的運(yùn)行流程，其中該微 處理器的程序采用中斷服務(wù)的方式設(shè)計(jì)，輸入端腳電平變化引起微處 理器中斷響應(yīng)，相機(jī)快門控制電路的變化控制像增強(qiáng)器的電源通或 關(guān)。
在拆除上述鏡頭后，將普及型數(shù)碼相機(jī)的鏡頭拆換成單反鏡頭，， 可大幅度的延伸增強(qiáng)數(shù)碼相機(jī)的觀察距離。為解決更換鏡頭后需要解 決的自動(dòng)對(duì)焦問(wèn)題，本發(fā)明采用電路轉(zhuǎn)換的方法，在附加電路中引入 對(duì)焦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，用于將原普及型數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)
電路轉(zhuǎn)換為對(duì)焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦功能。所述對(duì)焦 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路可以由微處理器編程實(shí)現(xiàn)，所述對(duì)焦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路與其
他結(jié)構(gòu)部分的連接關(guān)系如圖3所示。
圖6示出所述對(duì)焦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路微處理器的運(yùn)行流程，其中該微 處理器的程序采用中斷服務(wù)的方式設(shè)計(jì)，輸入端腳電平變化引起微處
理器中斷響應(yīng)，微處理器分析兩個(gè)繞組的波形，判斷對(duì)焦電機(jī)的轉(zhuǎn)向 和轉(zhuǎn)角，將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角參量轉(zhuǎn)化為單反鏡頭對(duì)焦直流電機(jī) 的通電方向和通電時(shí)間參量，從而使單反鏡頭和本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)的 自動(dòng)調(diào)焦功能精確地連動(dòng)起來(lái)。
對(duì)于被改裝相機(jī)為對(duì)焦直流電機(jī)的數(shù)碼相機(jī)，則無(wú)需對(duì)焦電機(jī)驅(qū) 動(dòng)轉(zhuǎn)換電路。直接將對(duì)焦驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)連接即可。
在將光錐和圖像傳感器耦合之前，使用電動(dòng)微型金剛石磨頭磨去 圖像傳感器的保護(hù)玻璃窗。清洗干凈后，將光錐和圖像傳感器對(duì)準(zhǔn)耦
合。耦合設(shè)備采用德國(guó)ERSA公司表面貼電路翻修設(shè)備PL550A，光學(xué) 膠采用兩組份環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂為中昊晨光化工研究院生產(chǎn)的 GHJ- (z)光學(xué)膠。4象增強(qiáng)器3可采用法國(guó)Photonis的XX1666/P、 XD-4、 XR-5或國(guó)產(chǎn)的1XZ18/18WHS等型號(hào)的相應(yīng)產(chǎn)品。
最后使用結(jié)構(gòu)件將各部件組裝起來(lái)，包括將耦合后的圖像傳感 器、光錐和像增強(qiáng)器置入機(jī)身中，根據(jù)單反鏡頭的后節(jié)距標(biāo)準(zhǔn)將像增 強(qiáng)器2陰極面調(diào)準(zhǔn)在焦平面位置，設(shè)計(jì)新的單反鏡頭安裝接口 ，安裝 單反鏡頭，從而實(shí)現(xiàn)具有微光成像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)紫外成像功能，上述鏡頭優(yōu)選地為紫外鏡頭，所述像增強(qiáng) 器優(yōu)選地為紫外像增強(qiáng)器，以及在紫外鏡頭的前端裝有只許紫外光通 過(guò)的帶通濾光片。
通過(guò)在鏡頭前追加其他波段的帶通濾光片，或采用與其他波段相 匹配的像增強(qiáng)器，可以實(shí)現(xiàn)在其他波段的成像。
眾所周知的是，普及型數(shù)碼相機(jī)常兼具攝像功能，以及專業(yè)數(shù)碼 相機(jī)和專業(yè)數(shù)碼攝像機(jī)的主要差別也只在于圖像處理芯片功能的側(cè) 重點(diǎn)不同，具體而言，前者專長(zhǎng)于靜態(tài)圖像的處理，后者專長(zhǎng)于動(dòng)態(tài) 圖像的處理。因此，在上述光錐耦合數(shù)碼相機(jī)上進(jìn)一步引入動(dòng)態(tài)圖像 處理芯片和音頻處理芯片，可以得到兼具攝像功能的光錐耦合數(shù)碼相 機(jī)或光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)。
由于動(dòng)態(tài)圖像處理芯片或音頻處理芯片在數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像 機(jī)領(lǐng)域是公知的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)該公知技術(shù)和前面對(duì)光錐 耦合數(shù)碼相機(jī)及普及型數(shù)碼相機(jī)改裝方法的詳細(xì)描述，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn) 本發(fā)明的具有攝像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，或光錐耦合數(shù)碼攝像
機(jī)，因此不做過(guò)多的重復(fù)性描述。
具體而言，本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)包括了光錐和像增強(qiáng)
器；在普及型數(shù)碼攝像機(jī)基礎(chǔ)上改裝而得到的光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)， 則將包括鏡頭狀態(tài)模擬電路和像管同步控制電路；通過(guò)改裝步進(jìn)電機(jī) 攝像機(jī)而獲取的光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)，將進(jìn)一步包括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn) 換電路和直流電機(jī)。
同樣還可以將所述光錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)的鏡頭和像增強(qiáng)器換為 紫外鏡頭和紫外像增強(qiáng)器，以實(shí)現(xiàn)紫外成像。優(yōu)選地，所述紫外鏡頭 的前端裝有只允許紫外光通過(guò)的帶通濾光片。另一個(gè)實(shí)施方案為，所 述紫外像增強(qiáng)器為日盲紫外像增強(qiáng)器。
其中，上述各部件的連接關(guān)系參見本發(fā)明的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)部 分的描述。
根據(jù)以上教導(dǎo)所實(shí)現(xiàn)的兼具攝像功能的光錐耦合數(shù)碼相機(jī)，或光 錐耦合數(shù)碼攝像機(jī)，或基于普及型攝像機(jī)改裝而得到的光錐耦合數(shù)碼 攝像機(jī)，除具有普及型攝像機(jī)所具有的功能之外，還具有微光成像或 紫外成像功能，而且其圖像分辨率和清晰度較高，并便于攜帶。
以下對(duì)富士FinePixS9600相機(jī)以及三星DigimaxSlOOO相機(jī)進(jìn)4亍 示例說(shuō)明。
對(duì)于富士 FinePixS9600相機(jī)，圖像傳感器為1/1. 6英寸的Super CCD,有效像素903萬(wàn)。實(shí)測(cè)的S9600 CCD有效成像區(qū)域?yàn)?. 9mm x 7.83mm， 對(duì)角線9. 8mm。光錐小端面矩形的尺寸設(shè)計(jì)為6. 2mm x 8. 2mm，對(duì)角線IO. 30mm,大端面的直徑為18mm,光錐高度17mm,如 圖7所示。
富士 FinePixS9600相機(jī)原機(jī)鏡頭工作狀態(tài)只有一個(gè)探測(cè)對(duì)焦鏡 片位置的光電耦合器，它保證開機(jī)時(shí)和關(guān)機(jī)后鏡頭的初始位置正確。 鏡頭狀態(tài)模擬電路和像增強(qiáng)器同步控制器共用一片微處理器 PIC12F508完成。將微處理器模擬的狀態(tài)信號(hào)連接到光電耦合器的集 電極，代替光電耦合器輸出狀態(tài)波形，電路如圖8所示。在設(shè)計(jì)微處 理器的程序時(shí)，其輸出的狀態(tài)模擬波形依據(jù)鏡頭拆除前的實(shí)測(cè)值來(lái)確 定，方波周期為30ms，從而保證在拆除了原裝鏡頭，并安裝了新鏡
頭后，數(shù)碼相機(jī)仍然能夠正常開啟、關(guān)閉以及進(jìn)行拍攝，該微處理器
的運(yùn)行流程如圖9所示。
像管同步控制電路微處理器的一個(gè)輸入端腳和機(jī)械快門控制線 相連接，當(dāng)同步控制器探測(cè)到相機(jī)快門處于打開狀態(tài)的信號(hào)時(shí)，開通 像增強(qiáng)器電源，像增強(qiáng)器處正常工作狀態(tài)；當(dāng)微處理器探測(cè)到相機(jī)關(guān) 閉快門的矩形脈沖時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源，并持續(xù)500ms使相機(jī)圖 像傳感器的靜態(tài)圖像信號(hào)在閉光條件下正常轉(zhuǎn)移。
像增強(qiáng)器的電源的典型值是2. 7V，最小值為2V,最大值為3. 5V， 最大電源電流為18mA。單片機(jī)PIC12F508輸出端口單腳的最大灌電 流和拉電流都為25mA，各管腳的最大灌電流和拉電流總和為100mA。 由此可知，像增強(qiáng)器的電源可采用數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部主電源3. 3V，像增 強(qiáng)器由單片機(jī)PIC12F508直接驅(qū)動(dòng)。具體接法是像增強(qiáng)器和單片機(jī) 的電源正極接數(shù)碼相機(jī)的3. 3V,像增強(qiáng)器電源地接單片機(jī)的輸出端 口。 PIC12F508端口為CMOS結(jié)構(gòu)，可以并聯(lián)使用。幾個(gè)輸出管腳并 聯(lián)和像增強(qiáng)器電源地相接，這樣可以提高單片機(jī)的負(fù)載能力，減小像 增強(qiáng)器電源電流經(jīng)過(guò)單片機(jī)時(shí)的壓降和能量損耗，如圖8所示。
富士 S9600相機(jī)對(duì)焦電機(jī)是兩相步進(jìn)電機(jī)。本發(fā)明將對(duì)焦步進(jìn)電 機(jī)電路轉(zhuǎn)換為單反鏡頭對(duì)焦直流電機(jī)電路，使該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)具 備自動(dòng)對(duì)焦功能，如圖10所示。S9600對(duì)焦電機(jī)的驅(qū)動(dòng)是兩相四拍 波形，測(cè)試發(fā)現(xiàn)每個(gè)繞組兩極驅(qū)動(dòng)波形互為反相，微處理器探測(cè)兩個(gè) 繞組各單極波形，就可以判斷出對(duì)焦電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角，微處理器將 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角參量轉(zhuǎn)化為單反鏡頭直流電機(jī)的通電方向和 通電時(shí)間參量，從而使單反鏡頭和增強(qiáng)數(shù)碼相機(jī)的自動(dòng)調(diào)焦功能精確 地連動(dòng)起來(lái)。由于圖中PNP三極管和微處理器所接電源電壓不同，當(dāng) 需要PNP三極管截止時(shí)，端口 GPO或GP4輸出的不是高電平，而是高 阻狀態(tài)。電路圖IO適合的電源電壓范圍比較寬，可以到7.2V。
圖11是富士 S9600相機(jī)對(duì)焦轉(zhuǎn)換電路的簡(jiǎn)易型原理圖，可以省 去三極管等分離元件，但適合的電源電壓范圍比較窄，只能到6V。 直流電機(jī)的每一極各有IO個(gè)輸出腳并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，由于IO個(gè)端腳分屬不 同的寄存器控制，在轉(zhuǎn)換電平時(shí)，中間過(guò)程必須經(jīng)過(guò)高阻狀態(tài)過(guò)渡， 否則由于指令時(shí)差，使分屬不同寄存器的端腳電平轉(zhuǎn)換不同步，并聯(lián)
使用會(huì)引起瞬時(shí)的內(nèi)部短路。微處理器PIC16C62B始終接電池電源， 相機(jī)主電路電源3. 3V上電時(shí)微處理器被啟動(dòng)。微處理器啟動(dòng)后處于 休眠狀態(tài)，當(dāng)RBO有上升沿時(shí)CPU被喚醒，這樣可以降低轉(zhuǎn)換電路的 整體功耗。
在光錐和CCD耦合之前，用電動(dòng)微型金剛石磨頭磨去CCD的保護(hù) 玻璃窗。清洗干凈后，用德國(guó)ERSA公司表面貼電路翻修設(shè)備PL550A 將光錐和CCD器件對(duì)準(zhǔn)耦合。真空吸嘴要專門設(shè)計(jì)，如圖12所示。 將光錐用真空吸嘴吸起，CCD固定在PL550A平臺(tái)上。拉出裂像光學(xué) 機(jī)箱，監(jiān)視PL550A攝像機(jī)的輸出圖像，觀察光錐和CCD的對(duì)準(zhǔn)情況。 旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)光錐的角度坐標(biāo)，微調(diào)CCD的X、 Y坐標(biāo)，對(duì)準(zhǔn)并貼放光錐， 圖13是光錐和CCD對(duì)準(zhǔn)的過(guò)程圖。
光學(xué)膠采用兩組份環(huán)氧樹脂，所述兩組份環(huán)氧樹脂為中昊晨光化 工研究院生產(chǎn)的GHJ- (z)光學(xué)膠， 一般情況下常溫自然固化12小 時(shí)后可移動(dòng)，36~48小時(shí)后即可以正常使用。
^象增強(qiáng)器采用法國(guó)Photonis的XX1666/P、 XD-4、 XR-5或國(guó)產(chǎn)的 1XZ18/18WHS型號(hào)中的一個(gè)。
最后用結(jié)構(gòu)件將各部件組裝起來(lái)，根據(jù)鏡頭的后節(jié)距標(biāo)準(zhǔn)將像增 強(qiáng)器陰極面調(diào)準(zhǔn)在焦平面位置，設(shè)計(jì)新的單反鏡頭安裝接口，并安裝 鏡頭，至此就完成了基于S9600的該光錐耦合數(shù)碼相機(jī)。
基于三星DigimaxSlOOO的實(shí)施例
三星DigimaxSlOOO的圖像傳感器為1/1.8〃 CCD,根據(jù)標(biāo)稱值計(jì) 算有效成像區(qū)域應(yīng)為5. 33mmx 7. llmm，對(duì)角線為8. 88mm。實(shí)效'J CCD 全部成像區(qū)域?yàn)?. 53mm x 7. 35mm,對(duì)角線9. 20mm。
根據(jù)CCD尺寸設(shè)計(jì)光錐參數(shù)，錐度比為2. 1: l，小端直徑為9. 4mm， 大端直徑為19. 8mm,小端矩形尺寸為5. 9mm x 8. 3mm。
本實(shí)施例采用兩片微處理器分別設(shè)計(jì)鏡頭狀態(tài)模擬電路和像管 同步控制電路，電路如圖14所示。
三星DigimaxSlOOO數(shù)碼相機(jī)鏡頭工作狀態(tài)由兩個(gè)光電耦合器來(lái) 探測(cè)， 一個(gè)是鏡頭初始位置探測(cè)器，它保證開機(jī)時(shí)和關(guān)機(jī)后鏡頭的初 始位置正確；另一個(gè)是變焦驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器，它保證變焦電機(jī)的
轉(zhuǎn)數(shù)準(zhǔn)確。本實(shí)施方案用一片微處理器PIC12F508模擬鏡頭初始位置 探測(cè)器和變焦驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器，將人為模擬的狀態(tài)信號(hào)連接到光 電耦合器的集電極，代替光電耦合器的實(shí)測(cè)信號(hào)，微處理器的運(yùn)行流 程如圖15所示。
像增強(qiáng)器采用XX1666/P或XD-4,電源同步控制器用單獨(dú)一片微 處理器PIC12F508設(shè)計(jì)，PIC12F508的一個(gè)輸入端腳探測(cè)相機(jī)快門電 路，5個(gè)輸出端腳并聯(lián)驅(qū)動(dòng)像增強(qiáng)器的電源。當(dāng)同步控制器探測(cè)到相 機(jī)的快門有關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器電源并持續(xù)700ms,使CCD靜 態(tài)圖像信號(hào)在閉光環(huán)境下正常轉(zhuǎn)移，運(yùn)行流程如圖16所示。
權(quán)利要求
1. 一種光錐耦合成像設(shè)備，包括電子快門、像管同步控制電路、快門控制電路、鏡頭、鏡頭狀態(tài)探測(cè)器、鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路、圖像傳感器、主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器和光錐；所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到電子快門打開時(shí)，開通像增強(qiáng)器電源，當(dāng)探測(cè)到電子快門關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源。
2. —種光錐耦合成像設(shè)備，包括快門控制電路、鏡頭、圖像傳感 器、主電路和機(jī)身等，其中還包括像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電 路和像管同步控制電路；所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，所述光錐的大端與像增 強(qiáng)器耦合，用于將像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；所述鏡頭狀態(tài)模擬電路用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并將 其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常；所述像管同步控制電路用于保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電 路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到快門打開信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng) 器電源，當(dāng)探測(cè)到快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光錐耦合成像設(shè)備，其中，在關(guān)閉 像增強(qiáng)器的電源后維持該關(guān)閉狀態(tài)一段時(shí)間，使相機(jī)圖像傳感器的靜 態(tài)圖像信號(hào)在閉光條件下正常轉(zhuǎn)移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光錐耦合成像設(shè)備，其中，所述像 管同步控制電路的一個(gè)輸入端腳和快門控制電路相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光錐耦合成像設(shè)備，還包括鏡頭狀態(tài)探 測(cè)電路，其中鏡頭狀態(tài)信號(hào)通過(guò)該鏡頭狀態(tài)探測(cè)電路發(fā)送至主電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光錐耦合成像設(shè)備，其中，所述一段時(shí) 間是400 - 700ms。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述像增強(qiáng)器選 自法國(guó)Photonis的XX1666/P、 XD-4、 XR-5或國(guó)產(chǎn)的1XZ18/18WHS型 號(hào)中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述光錐的大 端面與像增強(qiáng)器的熒光屏尺寸相同，所述光錐的小端面與圖像傳感器 的尺寸相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光錐耦合成像設(shè)備，還包括對(duì)焦電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和對(duì)焦電機(jī)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述對(duì)焦電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路為對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述對(duì)焦電機(jī)為對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述對(duì)焦電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路為對(duì)焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述對(duì)焦電機(jī)為對(duì)焦直流電機(jī)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路為對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述對(duì)焦電機(jī)為對(duì)焦直流電機(jī)；以及還包 括對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，用于將所述對(duì)焦步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換為對(duì) 焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，以驅(qū)動(dòng)對(duì)焦直流電機(jī)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光錐耦合成像設(shè)備，其中，所述像管 同步控制電路、所述鏡頭狀態(tài)模擬電路和所述對(duì)焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路 分別由微處理器編程實(shí)現(xiàn)，或共同由單個(gè)微處理器編程實(shí)現(xiàn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或12所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述主 電路包括靜態(tài)圖像處理芯片。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述主電路包括 動(dòng)態(tài)圖像處理芯片。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述主電路包括 音頻處理芯片。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或12所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述鏡 頭為單反鏡頭。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述鏡頭為紫外 鏡頭，以及所述像增強(qiáng)器為紫外像增強(qiáng)器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的光錐耦合成像設(shè)備，在所述紫外鏡頭 的前端安裝只許紫外光通過(guò)的帶通濾光片。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的光錐耦合成像設(shè)備，所述紫外像增強(qiáng) 器為日盲紫外像增強(qiáng)器。
21. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的光錐耦合成像設(shè)備，所述成像設(shè)備 為數(shù)碼相機(jī)。
22. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的光錐耦合成像設(shè)備，所述成像設(shè)備 為數(shù)碼攝像機(jī)。
23. —種將普通成像設(shè)備改裝成光錐耦合成像設(shè)備的方法，包括 拆除原裝成像設(shè)備；將光錐的小端與圖像傳感器耦合，將光錐的大端與像增強(qiáng)器耦 合，以使像增強(qiáng)器輸出面上的像傳遞到圖像傳感器上；配置像管同步控制電路，用于保持像增強(qiáng)器的電源和快門控制電 路同步，當(dāng)該像管同步控制電路探測(cè)到快門打開信號(hào)時(shí)，開通像增強(qiáng) 器電源，當(dāng)探測(cè)到快門關(guān)閉信號(hào)時(shí)，關(guān)閉像增強(qiáng)器的電源；重新組裝成像設(shè)備。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的將普通成像設(shè)備改裝成光錐耦合成像設(shè)備的 方法，包括配置鏡頭狀態(tài)模擬電路，用于產(chǎn)生人為模擬的鏡頭狀態(tài)信號(hào)，并 將其發(fā)送至主電路，使主電路認(rèn)定成像設(shè)備正常。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24的將普通成像設(shè)備改裝成光錐耦合成像 設(shè)備的方法，包括配置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，及對(duì)焦直流電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路將對(duì)焦步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換為對(duì)焦直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)所述對(duì)焦直流電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有所述微光成像或紫外成像功能的高圖像分辨率和清晰度的光錐耦合成像設(shè)備，該成像設(shè)備包括像增強(qiáng)器和光錐。所述光錐的小端與所述圖像傳感器耦合，大端與像增強(qiáng)器耦合。本發(fā)明還涉及從普及型相機(jī)或普及型攝像機(jī)改裝而來(lái)的光錐耦合成像設(shè)備，其中包括了像增強(qiáng)器、光錐、鏡頭狀態(tài)模擬電路、像管同步控制電路和對(duì)焦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路。此外，還將所述鏡頭替換為紫外鏡頭，所述像增強(qiáng)器替換為紫外像增強(qiáng)器，以實(shí)現(xiàn)紫外波段的成像。以及更進(jìn)一步地，涉及其中的改裝方法。
文檔編號(hào)G03B13/34GK101383901SQ200810171998
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者崔志剛 申請(qǐng)人:崔志剛