專利名稱：一種組合式濾片及監(jiān)控相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域的組合式濾片設(shè)計方案以及使用該組合式濾片的監(jiān)控相機。
背景技術(shù)：
監(jiān)控相機在智能交通領(lǐng)域逐步得到推廣。通常架設(shè)在道路、建筑物等出入口，對車輛進行過往記錄、流量統(tǒng)計、車速測量以及闖紅燈取證等。相機拍攝的圖像需清晰地反應(yīng)車輛及周邊情況，包括車牌、車身、主副駕駛室人員、道路等情況。監(jiān)控相機白天拍攝圖像，特別是拍攝車輛時，如果相機裝上偏振片則可以清晰地拍攝到車內(nèi)駕駛員。偏振片一般在白天時使用(通常將偏振片擋在攝像機鏡頭前)，主要為消除眩光，削弱環(huán)境光對圖片效果的影響。而夜間為減少光污染，自動降低外界補光燈能量，又需確保圖像亮度效果，所以需要移開偏振片。由于CXD感光器件或CMOS感光器件都會感應(yīng)紅外光，未使用紅外截止濾片圖片偏紅，使用紅外截止濾片后色彩更接近人眼觀察的色彩。白天環(huán)境中有較多紅外光，所以在白天相機還需要有紅外截止濾片在CCD前端。在夜晚環(huán)境下，為了減少或消除白光補光燈或白光爆閃燈對司機或路邊市民的影響，一些道路監(jiān)控需要使用紅外燈補光。此時監(jiān)控相機又需要能實現(xiàn)自動切換紅外截止濾片，使其白天有紅外截止功能，夜晚移除紅外截止功能。在現(xiàn)有技術(shù)中，中國實用新型專利第CN201622424U號披露了一種外置偏振片切換機構(gòu)。然而這樣的設(shè)計方案存在如下問題首先該方案如果需要實現(xiàn)白天同時有紅外截止和偏振功能，則需要在鏡頭和圖像傳感器之間再加入一塊紅外截止濾鏡。這樣除了需要增加紅外截止濾片，還需要引入濾片的固定結(jié)構(gòu)件，除了成本增加以外還會提升系統(tǒng)復(fù)雜度。另外兩個濾片平行放置會導(dǎo)致光線在兩個濾片之間來回反射，光能量會有損耗，并對圖像清晰度有一定的影響。其次，由于偏振片以及對應(yīng)切換機構(gòu)都是置于鏡頭外部，這將導(dǎo)致相機整體結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，從而降低相機系統(tǒng)的可靠性；并且由于偏振片設(shè)置在鏡頭外，需要與鏡頭的物鏡大小相匹配甚至要更大，需要的偏振片面積更大，這也使得切換機構(gòu)的體積更加龐大，不易于安裝，總的實施成本較高。中國發(fā)明專利申請第CN102636938A號公布了一種內(nèi)置偏振鏡切換機構(gòu)的設(shè)計方案。該設(shè)計方案同樣存在一些問題。首先，在該設(shè)計方案中，如果需要實現(xiàn)白天同時有紅外截止和偏振功能，其存在的問題與中國實用新型專利第CN201622424U號的問題一樣。其次，在該方案中如果紅外截止濾片固定在相機前端，實現(xiàn)白天偏振和紅外截止功能同時存在，則夜晚外界只有紅外補光燈時因為紅外截止濾片的固定存在而無法拍攝到紅外成像的圖片。另外，該方案無法實現(xiàn)白天紅外截止和偏振功能而晚上又可同時移去這兩個功能。如果需要實現(xiàn)，則需要回到CN201622424U的設(shè)計方案，再額外增加一個電機驅(qū)動裝置切換偏振片或紅外截止濾片
實用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實用新型提供一種監(jiān)控相機，包括相機殼體、濾片切換機構(gòu)、傳感器件、第一濾片以及第二濾片；其中所述第一及第二濾片安裝于所述濾片切換機構(gòu)上，并在濾片切換機構(gòu)的作用下切換以分別對準所述傳感器件；其中第一濾片為組合式濾片，該組合式濾片至少包括第一子濾片以及與第一子濾片不同類型的第二子濾片。本實用新型還提供一種組合式濾片，安裝與于監(jiān)控相機的濾片切換機構(gòu)內(nèi)，其中該組合式濾片至少包括第一子濾片以及與第一子濾片不同類型的第二子濾片。本實用新型采用組合式濾片，有效地簡化了監(jiān)控相機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得監(jiān)控相機可以在合理的成本下同時具有紅外截止與偏振的組合功能，避免了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高的問題。

圖1是本實用新型一種實施方式中監(jiān)控相機的爆炸圖。圖2是本實用新型一種實施方式中監(jiān)控相機部分元件的立體圖。圖3是本實用新型一種實施方式中組合式濾片的立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型。請參考圖1，本實用新型一種實施方式中提供一種監(jiān)控相機，該監(jiān)控相機包括相機殼體1、濾片切換機構(gòu)(未標(biāo)號)、傳感器件4、傳感板5 (也稱為Sensor板)、第一濾片6以及第二濾片7 ;其中所述濾片切換機構(gòu)包括驅(qū)動電機2以及濾片安裝座3。請參考圖2，所述驅(qū)動電機2安裝在殼體I上，所述濾片安裝座3安裝在殼體I的滑槽12，所述滑槽包括上下兩個滑臂121、122。該濾片安裝座3與驅(qū)動電機2通過齒輪或其他方式耦合連接在一起，并在驅(qū)動電機2的驅(qū)動力作用下沿著滑槽12的兩個滑臂121、122在滑槽12內(nèi)左右移動；其中驅(qū)動電機2的驅(qū)動力輸出則受控于監(jiān)控相機內(nèi)部的控制系統(tǒng)。所述第一濾片6以及第二濾片7分別安裝在濾片安裝座3的第一及第二濾片框31、32內(nèi)。所述殼體I包括濾窗11，所述濾片安裝座3在移動時可以使得第一濾片框31或第二濾片框32中對準所述濾窗11。所述濾窗11向前對準相機的鏡頭，并向后對準安裝在傳感板5上的傳感器件4 (比如CCD芯片)。當(dāng)濾片框中的濾片對準所述濾窗11時，就是可以實現(xiàn)濾片所具備的功能。假設(shè)第一濾片6是紅外截止濾片，則該第一濾片6可以過濾掉紅外光；第一濾片以及第二濾片6、7究竟是什么類型的濾片取決于相機應(yīng)用場景的實際需要。在本實用新型中，所述監(jiān)控相機的第一或者第二濾片6、7中至少有一個是組合式濾片。請參考圖3，假設(shè)第一濾片6為組合式濾片，該第一濾片6包括第一子濾片61、濾片基座62以及第二子濾片63。在優(yōu)選的方式中，組合式濾片為矩形，其中所述第一子濾片61為紅外截止子濾片，所述第二子濾片63為偏振子濾片；所述濾片基座62為玻璃基座。在優(yōu)選的方式中，考慮到偏振功能是有方向的，如果放置方向不正確反而會使圖片模糊，使圖片有一層霧蒙蒙的感覺；此外由于紅外截止子濾片比偏振子濾片的壽命更長且抗外界環(huán)境侵蝕能力更加，所以一般將紅外截止子濾片設(shè)置為背對(即遠離)傳感器件4的一側(cè)，而偏振子濾片則設(shè)置在面向(即靠近)相機傳感器的一側(cè)。為了方便生產(chǎn)制造，將濾片設(shè)計為長方形，可以方便操作者將濾片以正確的偏振方向安裝到切換結(jié)構(gòu)件中；而操作者同時還可以根據(jù)紅外截止子濾片的顏色(通常偏紅)而偏振子濾片顏色(通常偏黑)之間的差異來區(qū)分前后。由此可見本實用新型在制造環(huán)節(jié)可以讓操作者很方便地安裝濾片。由于第一濾片以及第二濾片可能會在相機控制系統(tǒng)的作用下來回切換以對準所述濾窗11，比如說白天將第一濾片6切換對準濾窗11，而夜晚將第二濾片7切換對準濾窗
11。由于第一濾片6與第二濾片7是不同類型的濾片，比如說第一濾片6是組合式濾片，而第二濾片7是白玻璃濾片，如果按照傳統(tǒng)的方式去實現(xiàn)，可能會出現(xiàn)第一濾片與第二濾片的厚度差異相對較大，進而導(dǎo)致第一濾片與第二濾片因光線通過濾片發(fā)生折射而對光線路程的改變出現(xiàn)較大差異。而光線路程決定了相機是否能夠準確對焦，如果兩個濾片對光線路程的改變之間存在較大差異，則可能要求相機必須是支持自動變焦功能的相機。然而自動變焦相機的成本遠遠高于定焦相機的成本，考慮到這一點，在本實用新型中，第一濾片與第二濾片被設(shè)計為對光線路程的改變差異(引入的光程差)是符合預(yù)定標(biāo)準的，比如說第一濾片對光線路程的改變是增加X，而第二濾片對光線路程的改變是增加Y，則X與Y之間的差值是小于預(yù)定值的，或者X與Y的比值是在預(yù)定范圍的，這一預(yù)定標(biāo)準的選擇依據(jù)是可以使得監(jiān)控相機采用定焦模式時能夠在兩個濾片對準濾窗11的情況下均可以準確對焦，以避免相機采集到的圖像出現(xiàn)模糊難以辨認的情況。根據(jù)經(jīng)驗，標(biāo)清相機中第一濾片和第二濾片在切換過程中引入的光程差大于O. 08mm時會出現(xiàn)切換濾片前圖像清晰,而切換后變模糊的情況。對于高清720P或更高清晰度的相機來說，第一濾片和第二濾片在切換過程中引入的光程差大于O. 04mm時會出現(xiàn)切換濾片前圖像清晰，而切換后變模糊的情況。在具體實現(xiàn)上，濾片對光線路程的改變通常取決于濾片的厚度以及濾片的折射率。由于紅外截止濾片以及偏振片的折射率與玻璃的折射率差異很小，因此優(yōu)選的方式中，主要是考慮第一濾片6與第二濾片7之間的厚度差異，在優(yōu)選的方式中，假設(shè)濾片基準厚度為O. 5_，此時第一濾片6與第二濾片7的厚度比值落在[O. 8，1. 2]范圍內(nèi)，這樣的設(shè)計可以大致確保對標(biāo)清相機的光線路程的改變差異是可以被接受的。這樣的情況下，監(jiān)控相機就可以選用定焦模式的相機。由于第一濾片6是組合式濾片，共有三層結(jié)構(gòu)，因此為了更容易達到第一濾片6與第二濾片7厚度相當(dāng)這一目標(biāo)，在本實施方式中，第一子濾片為紅外截止材料噴涂在玻璃基座上制成，而第二子濾片為粘貼在玻璃基座另一表面上的薄膜式濾片。在以上實施方式的基礎(chǔ)上，本實用新型可以支持多種場合的應(yīng)用。通過更換不同類型的濾鏡，在不修改結(jié)構(gòu)件便可以產(chǎn)出不同場景下需要使用的監(jiān)控相機。按目前監(jiān)控相機的應(yīng)用可以有如下兩種典型的應(yīng)用搭配第一種搭配的場景白天需要紅外截止和偏振功能，夜晚僅有紅外補光，即為本實用新型以上描述的實施方式中的款型，即第二濾片7為白玻璃，而第一濾片6為包括具有紅外截止功能的第一子濾片61、玻璃基座62以及具有偏振片功能的第二子濾片63的組合式濾片。在白天的環(huán)境下，紅外截止和偏振功能合一的組合式濾片會被切換到在CCD感光器件和鏡頭之間，此時監(jiān)控相機有紅外截止及偏振功能。當(dāng)夜晚或外界變暗時僅有紅外光時，白玻璃濾片會被切換到CCD感光器件和鏡頭之間，紅外截止和偏振功能被移除，此時監(jiān)控相機傳感器可以接收到紅外光，這樣可以應(yīng)用到紅外監(jiān)控場景，比如軍事、需要隱蔽監(jiān)控、對可見光敏感等場景。第二種搭配的場景白天需要紅外截止和偏振功能，夜晚有白光燈補光，比如第一濾片6為紅外截止和偏振功能合一的組合式濾片，第二濾片7為為紅外截止濾片。在白天的環(huán)境下，組合式濾片被切換到CXD和鏡頭之間，此時監(jiān)控相機有紅外截止及偏振兩項功能。當(dāng)夜晚或外界變暗時有白光補光燈，紅外截止濾片被切換CCD和鏡頭之間，組合式濾片被移開，此時監(jiān)控相機僅有濾鏡紅外的功能。紅外光被截止擋住，可見光大部分能透過被CCD吸收。本實用新型采用組合式濾片，有效地簡化了監(jiān)控相機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得監(jiān)控相機可以在合理的成本下同時具有紅外截止與偏振的組合功能，避免了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高的問題；此外本實用新型可以更加簡潔地支持多種濾光搭配的應(yīng)用場景。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種監(jiān)控相機，包括相機殼體、濾片切換機構(gòu)、傳感器件、第一濾片以及第二濾片； 其特征在于所述第一及第二濾片安裝于所述濾片切換機構(gòu)上，并在濾片切換機構(gòu)的作用下切換以分別對準所述傳感器件；其中第一濾片為組合式濾片，該組合式濾片至少包括第一子濾片以及與第一子濾片不同類型的第二子濾片。
2.如權(quán)利要求1所述的相機，其特征在于，所述組合式濾片還包括位于第一子濾片與第二子濾片之間的濾片基座。
3.如權(quán)利要求1所述的相機，其特征在于，所述第一子濾片為紅外截止子濾片，所述第二子濾片為偏振子濾片。
4.如權(quán)利要求3所述的相機，其特征在于，所述第一子濾片遠離所述感光器件，所述第二子濾片靠近所述感光器件。
5.如權(quán)利要求3所述的相機，其特征在于，所述組合式濾片還包括位于第一子濾片與第二子濾片之間的濾片基座，所述紅外截止子濾片是第一子濾片為紅外截止材料噴涂在濾片基座上制成；所述偏振子濾片是薄膜式濾片。
6.如權(quán)利要求1所述的相機，其特征在于，所述第一濾片與所述第二濾片切換過程中引入的光程差不大于O. 08mm。
7.一種組合式濾片，安裝與于監(jiān)控相機的濾片切換機構(gòu)內(nèi)，其特征在于，該組合式濾片至少包括第一子濾片以及與第一子濾片不同類型的第二子濾片。
8.如權(quán)利要求7所述的濾片，其特征在于，還包括位于第一子濾片與第二子濾片之間的濾片基座。
9.如權(quán)利要求7所述的濾片，其特征在于，所述第一子濾片為紅外截止子濾片，所述第二子濾片為偏振子濾片。
10.如權(quán)利要求9所述的濾片，其特征在于，還包括位于第一子濾片與第二子濾片之間的濾片基座，所述紅外截止子濾片是噴制在所述濾片基座上的；所述偏振子濾片是薄膜式濾片。
專利摘要本實用新型提供一種監(jiān)控相機以及其應(yīng)用的組合式濾片，該監(jiān)控相機包括相機殼體、濾片切換機構(gòu)、傳感器件、第一濾片以及第二濾片；其特征在于所述第一及第二濾片安裝于所述濾片切換機構(gòu)上，并在濾片切換機構(gòu)的作用下切換以分別對準所述傳感器件；其中第一濾片為組合式濾片，該組合式濾片至少包括第一子濾片以及與第一子濾片不同類型的第二子濾片。本實用新型采用組合式濾片，有效地簡化了監(jiān)控相機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得監(jiān)控相機可以在合理的成本下同時具有紅外截止與偏振的組合功能，避免了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高的問題。
文檔編號G03B17/14GK202854468SQ20122056439
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者陳成, 徐執(zhí)明, 紀國偉 申請人:浙江宇視科技有限公司