專利名稱：可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置，尤其是僅通過(guò)一個(gè)光源同時(shí)實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)和照明的攝像裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在二維碼的應(yīng)用大多為用攝像頭照相的方式取像。為適應(yīng)不同的環(huán)境光線，用攝像頭照相的方式取像必須用一種光源將被取像的物件照明以得到清晰的圖像，而目前這種面陣的照明光源一般都為發(fā)光二極管(LED)。發(fā)光二極管的照明為一個(gè)模糊的光暈，無(wú)法準(zhǔn)確的將被照物對(duì)準(zhǔn)，故而經(jīng)常需要再用一個(gè)補(bǔ)助的瞄準(zhǔn)光線來(lái)瞄準(zhǔn)將被取像的物件。目前常用的瞄準(zhǔn)器一般可用發(fā)光二極管或用激光通過(guò)透鏡做成一個(gè)瞄準(zhǔn)光線。采用這兩種取像方式均有其各自的先天缺陷一是發(fā)光二極管的照明清晰度及均勻度很差，以致難以準(zhǔn)確取像及成像品質(zhì)不好；二是由于有三條光路——攝像頭成像光路、發(fā)光二極管照明光路和瞄準(zhǔn)線光路，對(duì)在景深范圍內(nèi)的被取像的物件難以達(dá)到一致的效果。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，可用于各種需求的影像捕獲，當(dāng)然用于條形碼圖像的捕獲，包括二維碼的圖像，其效果是非常好的。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，簡(jiǎn)化了攝像裝置的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)攝像裝置體積更小，從而也降低了成本，并捕獲更更真實(shí)的影像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，包括發(fā)光單元，用于將光瞄準(zhǔn)和照射被拍攝物，并形成明確輪廓的光照區(qū)；攝像單元，獲取所述光在被拍攝物的反射光像；所述光照區(qū)覆蓋所述攝像單元的攝像區(qū)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例中，所述發(fā)光單元包括激光光源和復(fù)眼透鏡，所述復(fù)眼透鏡和所述激光光源自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。進(jìn)一步的，所述發(fā)光單元進(jìn)一步包括一準(zhǔn)直鏡，所述復(fù)眼透鏡、所述準(zhǔn)直鏡和所述激光光源自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。優(yōu)選的，所述發(fā)光單元在所述攝像單元一側(cè)，所述發(fā)光單元的中軸線與所述攝像單元的中軸線相交。本發(fā)明另一方面提供了一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置，包括激光發(fā)光單元，用于將光瞄準(zhǔn)和照射被拍攝物，并形成明確輪廓的光照區(qū)；激光驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)并使所述激光發(fā)光單元發(fā)光；攝像單元，獲取所述光在被拍攝物的反射光像；數(shù)字信號(hào)處理器，向所述激光驅(qū)動(dòng)器發(fā)出照明信號(hào)和向攝像單元發(fā)出攝像信號(hào)；所述光照區(qū)覆蓋所述攝像單元的攝像區(qū)，所述激光驅(qū)動(dòng)器接收來(lái)自所述數(shù)字信號(hào)處理器的照明信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述激光發(fā)光單元發(fā)光。優(yōu)選的，所述發(fā)光單元包括激光光源、準(zhǔn)直鏡和復(fù)眼透鏡，所述復(fù)眼透鏡、所述準(zhǔn)直鏡和所述激光光源自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。優(yōu)選的，所述發(fā)光單元在所述攝像單元一側(cè)，所述發(fā)光單元的中軸線與所述攝像單元的中軸線相交，形成夾角。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明攝像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)分解圖；圖4是本發(fā)明的攝像裝置立體分解圖；圖5是本明發(fā)又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖6是本發(fā)明的攝像裝置立體分解圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合本發(fā)明的不同實(shí)施實(shí)例對(duì)其進(jìn)行描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員不通過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)便可知悉可以通過(guò)多種不同的替代技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)特征和發(fā)明目的，因此，以下所描述的實(shí)施例僅僅是描述性的而非限制性的?，F(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置，通常有兩組光源一是照明光源；二是瞄準(zhǔn)光源，照明光源和瞄準(zhǔn)光源分別由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體組成。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置結(jié)構(gòu)示意圖，展示了現(xiàn)有常用的攝像裝置中的一種。如圖所示，攝像裝置包括第一發(fā)光單元100、第二發(fā)光單元200和攝像單元300。其中第一發(fā)光單元100為照明光源，將光照射在被拍攝物上，第二發(fā)光單元為瞄準(zhǔn)光源，可發(fā)光形成一瞄準(zhǔn)線。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置采用二個(gè)光源，其中第一發(fā)光單元100為單獨(dú)專用的照明光源，由四個(gè)發(fā)光體組成；第二發(fā)光單元200為單獨(dú)專用的瞄準(zhǔn)光源，由二個(gè)發(fā)光體組成。這種現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置采用單獨(dú)的照明光源和單獨(dú)的瞄準(zhǔn)光源，其發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，需要的發(fā)光體是較多的，由此整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上也會(huì)變得更為復(fù)雜一些，造成體積更大，成本更高，且其對(duì)在景深范圍內(nèi)的被取像的物件難以達(dá)到一致的效果。圖2是本發(fā)明攝像裝置的結(jié)構(gòu)視意圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，包括發(fā)光單元100和攝像單元300。發(fā)光單元100發(fā)光形成明確輪廓的光照區(qū)，用于將光瞄準(zhǔn)并照射被拍攝物。攝像單元300獲取光在被拍攝物的反射光像。攝像單元300的攝像區(qū)覆蓋了發(fā)光單元100發(fā)光形成的光照區(qū)。這樣，在拍攝時(shí)，只要將光照區(qū)對(duì)準(zhǔn)被拍攝物，因?yàn)楸慌臄z物完全被光照區(qū)覆蓋，便可簡(jiǎn)單地獲取被拍攝物的圖像。由于發(fā)光單元100形成了明顯輪廓的光照區(qū)，在拍照時(shí)，要瞄準(zhǔn)被拍攝物是十分容易的，使用起來(lái)便十分便利，尤其對(duì)被拍攝面較小的被拍攝目標(biāo)或者體積比較小的被拍攝物時(shí)，使用本發(fā)明的攝像裝置更是能很好地實(shí)現(xiàn)了瞄準(zhǔn)這一目的，對(duì)提高的攝像效果和效率有很大的幫助。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明，使用一個(gè)發(fā)光單元便可同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明和瞄準(zhǔn)功能，大大地簡(jiǎn)易和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，及降低產(chǎn)品成本。圖3是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)分解圖。如圖所示，發(fā)光單元100 包括激光光源101、準(zhǔn)直鏡102和復(fù)眼透鏡103。復(fù)眼透鏡103、準(zhǔn)直鏡102和激光光源101 自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。激光光源101發(fā)出的激光束經(jīng)由準(zhǔn)直鏡102，由準(zhǔn)直鏡102將激光光源101所發(fā)出的單一波長(zhǎng)光平行并聚焦到復(fù)眼透鏡103。由準(zhǔn)直鏡102和復(fù)眼透鏡103組成的透鏡組將聚焦的平行光擴(kuò)展為一個(gè)方形的面光。本發(fā)明的攝像裝置選用的復(fù)眼透鏡一般可以選擇蒼蠅眼，當(dāng)然也可選用其他的復(fù)眼透鏡。通過(guò)蒼蠅眼透鏡可將激光擴(kuò)展為一個(gè)配合攝像單元300的攝像頭成像大小的矩形光投射在要被取像的物件上，一方面可作為照明，并可清楚地顯示光照區(qū)的位置，同時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)。而蒼蠅眼透鏡同時(shí)可消除由激光所產(chǎn)生的光斑。由于激光所發(fā)出的為單一波長(zhǎng)光，極易成型為形體分明的方形的面光，故而不但可做照明之用，且其形成明確的輪廓，亦可同時(shí)兼作瞄準(zhǔn)，定位光源之用，從而可以實(shí)現(xiàn)“看到什么便捕捉到什么圖像！ ”本發(fā)明選用準(zhǔn)直鏡，這樣有一定發(fā)散角的光線通過(guò)準(zhǔn)直鏡出來(lái)發(fā)散角很小，接近平行光。復(fù)眼透鏡是平行光通過(guò)很多個(gè)微型透鏡變?yōu)橛幸欢òl(fā)散角的方形光斑，許多方形光斑組合成光照區(qū)，實(shí)現(xiàn)了均勻照明。圖4是本發(fā)明的攝像裝置立體分解圖。如圖所示，發(fā)光單元100在攝像單元300 一側(cè)，發(fā)光單元100的中軸線IOOb與攝像單元300的中軸線300b相交，形成夾角tan。此夾角大小可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要而定，一般可選為1至10度，其中比較理想的夾角大小約為5度。根據(jù)本發(fā)明對(duì)夾角的設(shè)計(jì)，發(fā)光單元100的中軸線IOOa與攝像單元300的中軸線 200不是平行的，因此兩者將會(huì)相交，并形成一定的夾角，這樣才可成功且十分有效地實(shí)現(xiàn)攝像區(qū)覆蓋光照區(qū)，從而實(shí)用發(fā)光單元100的瞄準(zhǔn)和照明的功能。圖5是本明發(fā)又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，包括激光發(fā)光單元100，激光驅(qū)動(dòng)器200，攝像單元300和數(shù)字信號(hào)處理器400。激光發(fā)光單元100形成明確輪廓的光照區(qū)100a，用于將光瞄準(zhǔn)并照射被拍攝物。攝像單元300獲取激光發(fā)光單元100發(fā)出的光在被拍攝物的反射光像，其攝像區(qū)300a覆蓋被光照區(qū)100a。 數(shù)字信號(hào)處理器400向激光驅(qū)動(dòng)器200發(fā)出照明信號(hào)和向攝像單元300發(fā)出攝像信號(hào)。激光驅(qū)動(dòng)器200接收來(lái)自數(shù)字信號(hào)處理器400的照明信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)激光發(fā)光單元100發(fā)光。 進(jìn)一步參考圖6，發(fā)光單元100包括激光光源101、準(zhǔn)直鏡102和復(fù)眼透鏡103。攝像單元 300( 二維攝像頭)與數(shù)字信號(hào)處理器400電連接，接受來(lái)自數(shù)字信號(hào)處理器400的拍攝信號(hào)。復(fù)眼透鏡103、準(zhǔn)直鏡102和激光光源101自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。激光光源101發(fā)出的激光束經(jīng)由準(zhǔn)直鏡102，由準(zhǔn)直鏡102將激光光源101所發(fā)出的單一波長(zhǎng)光平行并聚焦到復(fù)眼透鏡103。由準(zhǔn)直鏡102和復(fù)眼透鏡103組成的透鏡組將聚焦的平行光擴(kuò)展為一個(gè)方形的面光。優(yōu)選的，發(fā)光單元100在攝像單元300 —側(cè)，發(fā)光單元100的中軸線IOOb與攝像單元300的中軸線300b相交，形成夾角tan。此夾角大小可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要而定，一般為1至10度，較為理想的夾角大小是約為5度。根據(jù)本發(fā)明對(duì)夾角的設(shè)計(jì)，可成功有效地實(shí)現(xiàn)攝像區(qū)覆蓋光照區(qū)，從而實(shí)用發(fā)光單元100的瞄準(zhǔn)和照明的功能。 根據(jù)本發(fā)明，在攝像裝置內(nèi)設(shè)置有一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 400，將經(jīng)過(guò)ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換器 401生成的數(shù)字信號(hào)處理，可以實(shí)用對(duì)各種圖像比例的格式，照相快門的控制，曝光控制，信號(hào)輸出格式，圖框大小設(shè)定，像素整合處理，自動(dòng)曝光，自動(dòng)白平衡，自動(dòng)增益控制等，并可再經(jīng)由接口端500將數(shù)字化的影像信號(hào)輸出。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)400還可對(duì)攝像單元300進(jìn)行控制，以控制圖像的楨率，曝光，快門，對(duì)比度，亮度，像素，噪聲。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，除了可以有效地實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)被拍攝物和讓攝像裝置結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單外，還可通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器400對(duì)發(fā)光單元100和攝像單元300實(shí)現(xiàn)有效、智能地調(diào)節(jié)、控制。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，可用于各種需求的影像捕獲，當(dāng)然包括用于對(duì)條形碼圖像的捕獲，尤其是像二維碼這種被拍攝面較小的圖像的捕獲，其效果是非常好的，快速便捷，提高工作效率。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，簡(jiǎn)化了攝像裝置的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)攝像裝置體積更小，從而也降低了成本，并捕獲更更真實(shí)的影像。在上述的描述中，已充分公開(kāi)了本發(fā)明的新的特性和優(yōu)點(diǎn)。然而，這個(gè)公開(kāi)在許多方面僅僅是說(shuō)明性的，而不是限制性的。在此公開(kāi)的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以在不超出本發(fā)明范圍的情況下，在細(xì)節(jié)上或布置方面進(jìn)行變化，包括對(duì)本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)的組合或分開(kāi)使用。
權(quán)利要求
1.一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置，包括發(fā)光單元，用于將光瞄準(zhǔn)和照射被拍攝物，并形成明確輪廓的光照區(qū)；攝像單元，獲取所述光在被拍攝物的反射光像；所述攝像單元的攝像區(qū)覆蓋所述光照區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元包括激光光源、準(zhǔn)直鏡和復(fù)眼透鏡，所述復(fù)眼透鏡、所述準(zhǔn)直鏡和所述激光光源自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。
3.如權(quán)利要求1或2所述的攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元在所述攝像單元一側(cè)，所述發(fā)光單元的中軸線與所述攝像單元的中軸線相交，形成夾角。
4.如權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其特征在于，所述夾角大小約為1至10度。
5.一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置，包括激光發(fā)光單元，用于將光瞄準(zhǔn)和照射被拍攝物，并形成明確輪廓的光照區(qū)；激光驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)并使所述激光發(fā)光單元發(fā)光；攝像單元，獲取所述光在被拍攝物的反射光像；數(shù)字信號(hào)處理器，向所述激光驅(qū)動(dòng)器發(fā)出照明信號(hào)和向攝像單元發(fā)出攝像信號(hào)；所述攝像單元的攝像區(qū)覆蓋所述光照區(qū)，所述激光驅(qū)動(dòng)器接收來(lái)自所述數(shù)字信號(hào)處理器的照明信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述激光發(fā)光單元發(fā)光。
6.如權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元包括激光光源、準(zhǔn)直鏡和復(fù)眼透鏡，所述復(fù)眼透鏡、所述準(zhǔn)直鏡和所述激光光源自被拍攝物往攝像裝置方向依次排列。
7.如權(quán)利要求5或6所述的攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元在所述攝像單元一側(cè)，所述發(fā)光單元的中軸線與所述攝像單元的中軸線相交，形成夾角。
8.如權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其特征在于，所述夾角大小約為1至10度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可同時(shí)用于瞄準(zhǔn)及照明的攝像裝置，包括發(fā)光單元和攝像單元。發(fā)光單元發(fā)光形成明確輪廓的光照區(qū)，用于將光瞄準(zhǔn)并照射被拍攝物。攝像單元獲取光在被拍攝物的反射光像。發(fā)光單元發(fā)光形成的光照區(qū)恰好在攝像單元的攝像區(qū)內(nèi)。因此，拍攝時(shí)，將光照區(qū)對(duì)準(zhǔn)被拍攝物，便可成功獲取被拍攝物的圖像。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)光單元一方面可作為照明，并可清楚地顯示光照區(qū)的位置，同時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G02B27/09GK102466944SQ20101053064
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者侯蘭忠 申請(qǐng)人:深圳矽感科技有限公司