[发明专利]滤光镜切换控制装置

说明书

所属技术领域：

本发明技术领域是摄影、摄像领域，通过对滤光镜的控制，可以让摄像机或照相机具有更强的环境适应性，捕获到更好质量的图片或图像，具体涉及对摄像或照相机镜头加装滤光镜片控制装置。

技术背景

目前，在摄影或摄像领域，为了获得理想的拍摄效果，产生了各种各样的滤光镜，例如偏振镜、灰度镜、滤色镜、UV镜等等。滤光镜的安装方式有永久式安装和可拆卸式安装两种。对于永久式安装方式，设备用于特定的环境下，环境光线变化很小，一般情况下不需要切换滤光镜；对于可拆卸式安装方式的应用，最常见的是用于随身携带的设备，需要的时候，安装适当的滤光镜以得到想要的拍摄效果。对于一些专用的摄影或摄像设备，例如交通道口专门用于拍摄清晰的车辆图像的设备，由于所处环境比较复杂，而且设备绝大多数情况下处于无人值守状态，想要利用某种滤光镜，却只能在某种特定的环境条件下才能达到最理想效果，当环境光线变化之后，例如日夜变化、天气变化，滤光镜不但不能提高拍摄质量，反而会对拍摄质量产生不利影响。因此迫切需要一种更加方便的切换滤光镜的装置，可以在需要的时候，由人远程操作或由控制设备自动发出指令进行滤光镜切换，以保证摄影或摄像设备在全天候的各种光线条件下均能捕获到高清晰图像。

发明内容

为了解决滤光镜切换的问题，本发明设计了一套滤光镜切换控制装置。该装置安装在照相或摄像机镜头前，改变控制线电平状态或通过串口向控制电路发送控制命令，即可达到切换滤光镜的目的。

本发明的滤光镜切换控制装置，包括摄影或摄像设备、支架、驱动电路、步进电机、摆臂、摆臂轴、滤光镜。滤光镜切换控制装置的连接关系是：摄影或摄像设备的控制输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与步进电机的输入端连接，步进电机的底座与支架固定连接，步进电机的中心转轴与摆臂啮合转动连接，步进电机的中心转轴齿轮带动摆臂转动，摆臂的另一端安装滤光镜。

控制装置构成：设计了一个由步进电机带动的摆臂，摆臂上一端安装滤光镜，另一端为与步进电机驱动轴连接的齿轮。步进电机由驱动电路驱动，驱动电路可接受两种控制方式：高/低电平控制和串行通信口命令控制。当驱动电路控制线接收到不同的电平或不同的控制命令的时候，步进电机运转，继而带动摆臂转动，摆臂带动滤光镜转动到与摄影或摄像设备镜头对应的位置，从而达到切换滤光镜的目的。

控制原理是控制线的高电平和低电平分别对应两种不同的滤光镜状态，驱动电路随时检测控制线的状态，当控制线电平发生变化时，驱动电路根据原状态，给步进电机发出正传或反转驱动信号，电机转动，齿轮带动摆臂齿条，摆臂转动，摆臂上的滤光镜状态随之改变，当电机转动角度达到设定的角度时，驱动电路停止发送电机转动信号，电机停转，摆臂停在特定的位置，驱动电路记忆住新的控制线状态。

驱动电路接收控制机的控制命令，将控制命令转换成电机驱动信号，完成对摆臂状态---即滤光镜状态---的控制。驱动电路可接收的控制命令有两种方式：方式一：电平信号，采用1路--即对应两种滤光镜状态；也可多路---即对应多种滤光镜状态，每多一路控制信号，对应的滤光镜状态数乘于2；方式二：串口命令字节控制，最大可允许256种滤光镜状态。滤光镜切换控制装置的256种滤光镜，滤光镜是偏振镜、UV镜、灰度镜、天光镜、红外镜、彩色滤色镜中的一种。或是多于一种滤光镜的组合使用。

摄影或摄像设备：是指发送控制信号或控制命令的控制设备，也就是用于滤光镜切换控制装置的设备或人。一般为由照相或摄像机本身或由其驱动的专用控制电路，其作用是根据照相或摄像机提供的实时图像，判断现场环境情况，以决定是否需要切换滤光镜，当需要切换滤光镜时，摄影或摄像设备发出控制指令：改变控制线高电平/低电平状态，或是从串行通信口发送控制命令。

滤光镜切换控制装置就是用于执行这一控制指令，实现滤光镜切换动作的一种控制装置。

本发明的滤光镜切换控制装置的显著进步是可以在需要的时候由摄影或摄像设备自动发出指令进行滤光镜切换，解决了长期以来存在的摄影或摄像设备在无人值守状态不能实现滤光镜自动切换控制的问题，以保证摄影或摄像设备在全天候光线条件下均能捕获到高清晰图像。

附图说明

图1.滤光镜切换控制装置构成示意图。

图中：滤光镜1、摆臂2、摆臂轴3、电机固定螺钉4、支架5、步进电机6、电源线7、驱动电路8、电机驱动电缆9、控制线10、摄影或摄像设备11。

图2.滤光镜的两种切换状态。

图中：说明采用单控制线控制时，滤光镜的两种切换状态，状态一：使用状态；状态二：非使用状态。