專利名稱：閉路電視攝像機的透鏡光闌調整裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及閉路電視攝像機的透鏡光闌調整(光圈調整)裝置。
背景技術：
閉路電視(Closed Circuit Television以下稱作“CCTV”)不是如電視廣播那樣發(fā)送以不特定多數人作為對象的映像信號，而是在規(guī)定的閉合的范圍內(即閉路上)，以允許視聽的人可選擇性地接收的方式發(fā)送映像信號。作為利用CCTV的系統(tǒng)，可列舉使用在便利商店或街道、停車場等上設置的攝像機的防盜系統(tǒng)或者工廠生產線的監(jiān)視系統(tǒng)等。尤其將CCTV系統(tǒng)所使用的防盜攝像機或監(jiān)視攝像機稱作CCTV攝像機(camera)。
CCTV攝像機不僅設置在室內，也可以設置在街頭、停車場等戶外，不論日夜要對對象進行攝像，因此需要根據攝像環(huán)境的明度來調整透鏡光闌(光圈)。為了節(jié)省觀看CCTV攝像機所攝像的映像的人(以下，稱作“監(jiān)視人”。)根據環(huán)境的變化來調整透鏡光闌(光圈)的時間，目前設置的CCTV攝像機大多具有基于攝像環(huán)境的明度自動地進行透鏡光闌調整的功能。
CCTV攝像機的透鏡光闌調整被自動進行的同時，也具有監(jiān)視人要用手動進行透鏡光闌調整這樣的要求。因此要求可對透鏡調整的自動調整和手動調整進行切換的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置。作為可對透鏡調整的自動調整和手動調整進行切換的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置，例如，可列舉如下述所示的專利文獻1或專利文獻2中提出的裝置。
專利文獻1特公平5-第86707號公報專利文獻2特公平6-第42720號公報
CCTV攝像機的透鏡光闌，通過組合多個稱作光闌葉片的金屬等的板形而形成大致圓形的孔并移動多個光闌葉片來改變孔的直徑而被實現(xiàn)。一般，光闌葉片的個數越多孔就越接近圓形，從而提高透鏡光闌的精度即根據攝像環(huán)境輸入到CCTV攝像機的光量的精度。
但是，可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的以往的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置(以下，稱作“以往裝置”。)中，作為移動光闌葉片的電機使用電流計(galvanometer)，因此只能同時移動2～3個左右的光闌葉片。因此以往裝置中，得不到目前社會所要求的水準的透鏡光闌的精度。
另外，以往裝置中，在移動光闌葉片之際，需要光闌位置及/或光闌速度相關的反饋控制，從而另外需要位置反饋電路和速度反饋電路，該光闌位置是利用光闌位置檢測元件所獲得的，該光闌速度是利用測速發(fā)電機所獲得的。
進一步，以往裝置為了對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換，而需要具備多個開關，并且必須對它們進行控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于，提供一種可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換，且用開環(huán)控制來控制電機的簡易的結構的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置。
為了解決上述目的，根據本發(fā)明的觀點，本發(fā)明的閉路電視攝像機的透鏡光闌調整裝置，可進行透鏡光闌機構的自動調整和手動調整之間的切換，具備齒傳動(齒轉傳動)電機，驅動透鏡光闌機構的光闌葉片；驅動電路，根據自動調整用的第一驅動信號或手動調整用的第二驅動信號，驅動所述齒傳動電機；比較電路，對由取得攝像環(huán)境的明度信息的明度信息取得裝置所取得的明度信息信號和相當于目標明度的第一基準信號進行比較，輸出自動調整用的第一驅動信號，該第一驅動信號以抵消所述明度信息信號和所述第一基準信號之間的差分的方式驅動所述透鏡光闌葉片，決定所述齒傳動電機的驅動量；差動放大器，輸入從操作者輸入的手動調整信號、和規(guī)定所述齒傳動電機的驅動量的界限值的所述手動調整信號所對應的第二基準信號，輸出不超過所述界限值的范圍的手動調整用的第二驅動信號；和選擇電路，將所述第一驅動信號或所述第二驅動信號中的任一個與所述驅動電路連接，驅動所述齒傳動電機。
根據涉及的構成，本發(fā)明的透鏡光闌調整裝置，通過用齒傳動電機驅動透鏡光闌機構的光闌葉片，改變由光闌葉片作出的光闌直徑，實現(xiàn)透鏡光闌調整(光圈調整)。輸入由取得攝像環(huán)境的明度信息的明度信息取得裝置所取得的明度信息信號、和相當于目標明度的第一基準信號的比較電路，通過對明度信息信號和第一基準信號進行比較，當明度信息信號大于第一基準信號時，輸出按照以抵消其差分的量減小光闌直徑的方式決定齒傳動電機的驅動量的自動調整用的第一驅動信號，另外，當明度信息信號小于第一基準信號時，輸出按照以抵消其差分的量增大光闌直徑的方式決定齒傳動電機的驅動量的自動調整用的第一驅動信號。輸入從操作者輸入的手動調整信號、和規(guī)定齒傳動電機的驅動量的界限值的第二基準信號的差動放大器，通過對手動調整信號和手動調整信號所對應的第二基準信號進行差動放大，輸出不超過齒傳動電機的驅動量的界限值的范圍的、即信號電平與自動調整用的第一驅動信號一致的手動調整用的第二驅動信號。選擇電路，通過將自動調整用的第一驅動信號或手動調整用的第二驅動信號中的任一個與驅動電路連接，在由第一驅動信號使驅動電路工作時，進行透鏡光闌機構的自動調整，或者在由第二驅動信號使驅動電路工作時，進行透鏡光闌機構的手動調整等，能進行透鏡光闌機構的自動調整和手動調整之間的切換。
如上所述，根據本發(fā)明，提供一種通過具備一個選擇電路和一個差動放大器，而使輸出比使用在以往裝置中使用的電流計的電機要大，且可同時移動多個光闌葉片，齒傳動電機由開環(huán)電路控制進行控制，從而具有以往裝置以上的光圈調整精度的可對簡單結構的自動調整和手動調整進行切換的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式相關的可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的閉路電視攝像機的透鏡光闌調整裝置的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的閉路電視攝像機具備的機構的部分剖面圖。
圖3是圖2所示的閉路電視攝像機含有的透鏡光闌機構的主要部分剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式的閉路電視攝像機的透鏡光闌機構的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式相關的可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的閉路電視攝像機的透鏡光闌調整中的信號流動的整體像的框圖。

10-閉路電視攝像機；14-透鏡光闌機構；22-光闌葉片；120-差動放大器；140-選擇電路；CS1-第一驅動信號；CS2-第二驅動信號；GM-齒傳動(geared)電機；S1-明度信息信號；S2-手動調整信號；Vref1-第一基準信號；Vref2-第二基準信號。
具體實施例方式
以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。此外，在本說明書及附圖中，對于實質上具有相同的功能構成的構成要素賦予相同的符號，并省略重復的說明。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的CCTV攝像機10具有的機構的部分剖面圖。
CCTV攝像機10在CCTV攝像機框體11內具備主(master)系列透鏡組件12a、12b；支撐主系列透鏡組件12b的支撐部13；與主系列透鏡組件12b并設，且對輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量進行控制的透鏡光闌機構14；支撐透鏡光闌機構14的支撐部15；變焦系列透鏡組件16a、16b；聚焦系列透鏡組件18；支撐變焦系列透鏡組件16a、16b和聚焦系列透鏡組件18的支撐部17；和分別驅動這些透鏡組件的CCTV攝像機驅動部20(參照圖5)。另外，透鏡光闌機構14在光闌框體28內具備光闌葉片22、保持環(huán)24、齒形墊圈26、軸銷30、軸受孔32、導孔36、定位銷34、和彈性部件38。對透鏡光闌機構14的構成進行后述。
如上所述，CCTV攝像機10具有變焦功能、聚焦功能、光量調整功能等各種功能，但是本發(fā)明的實施方式的透鏡光闌調整裝置與光量調整功能緊密相連，因此，下面對光量調整功能的透鏡光闌機構14、透鏡光闌機構14的驅動相關的CCTV攝像機驅動部20進行說明。
圖3是圖2的CCTV電視攝像機10含有的透鏡光闌機構14的主要部分剖面圖，圖4是表示本發(fā)明的實施方式的CCTV電視攝像機的透鏡光闌機構14的說明圖。
如圖4所示，透鏡光闌機構14在光闌框體28內具備6個光闌葉片22。另外，如圖3所示，在透鏡光闌機構14中，光闌葉片22分別設置在保持環(huán)24和齒形墊圈26之間，且由插入貫通保持環(huán)24的軸受孔32的軸銷30、和插入齒形墊圈26上的導孔36的定位銷34所嵌入。在此，透鏡光闌機構14也可以具備對定位銷進行按壓的橡膠等彈性部分38。
光闌葉片22分別經由透鏡光闌機構14含有的動力傳遞部件42被傳遞有相當于并設于光圈框體28的齒傳動電機GM的驅動量的動力，從而沿著導孔36移動。本發(fā)明的實施方式的CCTV電視攝像機的透鏡光闌機構14通過使6個光闌葉片22作出的光闌直徑40的大小根據6個光闌葉片22的動作來變化，按照如果使光闌直徑40的大小變大則輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量增多、另外如果使光闌直徑40的大小變小則輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量變小的方式，對輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量進行控制。
此外，作為圖4的動力傳遞部件42，可列舉利用齒輪，但是若基于齒傳動電機GM的驅動來移動光闌葉片22，則并不限于齒輪，設計者可任意設定如何對光闌葉片22傳遞動力。在此，舉出透鏡光闌機構14具備的光闌葉片22的個數為6個的情況，但是并不限于涉及的個數，能設定為任意的個數。
如上所述，本發(fā)明的實施方式的CCTV攝像機10的透鏡光闌調整，按照通過控制齒傳動電機GM的驅動而使多個光闌葉片22所作出的光闌直徑40變大或變小的方式來進行。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式的相關的可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的CCTV攝像機10的透鏡光闌調整的信號流動的整體像的框圖。
攝像環(huán)境所對應的光量經由透鏡光闌機構14和透鏡系統(tǒng)導入CCTV攝像機10內部，就可發(fā)揮作為明度信息取得裝置的作用，使用CCD(ChargeCoupled Devices)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)的傳感器等的攝像元件44將所輸入的光量變換為信號。由攝像元件44所變換的信號經過CCTV攝像機驅動部20含有的信號處理電路21變?yōu)閿z像環(huán)境所對應的明度信息信號S1，并將明度信息信號S1輸入到透鏡光闌調整部100。另外，攝像元件44并不限于使用CCD或MOS的傳感器，只要是能傳送由光電變換所產生的電荷的元件，則這樣的各種元件可作為攝像元件44進行使用。
另外，若監(jiān)視人對設置在CCTV攝像機10的外部的透鏡光闌手動調整裝置50所具備的透鏡光闌調整旋鈕(未圖示)進行操作，則CCTV攝像機的透鏡光闌動作從自動調整向手動調整切換的切換信號SELECT、和調整旋鈕動作所對應的手動調整信號S被輸入到透鏡光闌調整部100。通過將切換信號SELEC輸入到透鏡光闌調整部100，而使透鏡光闌調整部100從自動調整切換為手動調整。此時，無論向透鏡光闌調整部100輸入何種信號作為明度信息信號S1，也不會進行基于明度信息信號S1的齒傳動電機GM的驅動控制，而進行基于手動調整信號S2的齒傳動電機GM的驅動控制。
由此，本發(fā)明的實施方式的透鏡光闌調整裝置中，可通過基于手動調整信號S2進行齒傳動電機GM的驅動控制，從而能實現(xiàn)透鏡光闌的手動調整。此外，透鏡光闌手動調整裝置50也可以形成為與CCTV攝像機10分體的裝置，也可以形成得包含在CCTV攝像機10中。另外，CCTV攝像機10的透鏡光闌動作從自動調整切換為手動調整的、切換信號SELECT，無需與透鏡光闌調整旋鈕的動作同步，例如，通過在透鏡光闌手動調整裝置設置手動調整切換開關并將手動調整切換開關切換至手動操作側，從而與手動調整信號S2非同步地將切換信號SELECT輸入到透鏡光闌調整部100。進一步，監(jiān)視人為了調整透鏡光闌所操作的裝置并不限于透鏡光闌調整旋鈕是不言而喻的。
如上所述，對透鏡光闌調整部100輸入明度信息信號S1及/或手動調整信號S2及切換信號SELECT。并且，本發(fā)明的實施方式的透鏡光闌調整裝置基于明度信息信號S1或手動調整信號S2驅動齒傳動電機GM，來實現(xiàn)透鏡光闌的自動調整或手動調整。
接著，對基于明度信息信號S1或手動調整信號S2驅動齒傳動電機GM的透鏡光闌調整部100進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的CCTV電視攝像機的透鏡光闌調整裝置的框圖。
參照圖1，本發(fā)明的實施方式的透鏡光闌調整裝置由透鏡光闌調整部100和齒傳動電機GM構成，透鏡光闌調整部100具備比較電路110、差動放大器120、選擇電路140、和驅動電路130。
對比較電路110輸入明度信息信號S1和基準信號Vref1。第一基準信號Vref1是成為決定以下的透鏡調整動作的基準的信號，該透鏡調整動作當明度信息信號S1大于第一基準信號Vref1時使透鏡光闌縮小、當明度信息信號S1小于第一基準信號Vref1時使透鏡光闌增大。在此，所謂使透鏡光闌縮小，與使多個光闌葉片22所作出的光闌直徑40減少也就是使輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量減少相同。另外，所謂使透鏡光闌增大與增大光闌直徑40也就是使輸入到主系列透鏡組件12a、12b的光量增多相同。
在比較電路110中，對明度信息信號S1和第一基準信號Vref1進行比較，且輸出以抵消明度信息信號S1和第一基準信號Vref1之間的差分的方式驅動齒傳動電機GM的、自動調整用的第一驅動信號CS1。
另外，差動放大器120是由電阻R1、R2、R3、R4和運算放大器OP構成的差動放大電路。對差動放大器120輸入手動調整信號S2和第二基準信號Vref2，其一端與接地GND連接。在此，第二基準信號Vref2是規(guī)定從差動放大器120輸出的手動調整用的第二驅動信號CS2的輸出的上限的基準信號。
差動放大器120的輸出基于所輸入的手動調整信號S2和第二基準信號Vref2、電阻R1、R2、R3、R4的值來決定。對驅動電路130而言，由于設計得與自動調整用的第一驅動信號CS1對應，從而可認為通過手動調整信號S2的大小及/或電阻R1、R2、R3、R4各自的值的設定，而使從差動放大器120輸出的第二驅動信號CS2成為破壞驅動電路130的電平(level)的信號。因此通過將手動調整信號S2所對應的第二基準信號Vref2輸入到差動放大器120，而控制由運算放大器OP放大輸出的信號即從差動放大器120輸出的手動調整用的第二驅動信號CS2的輸出的上限。由此，使第二驅動信號CS2的上限與第一驅動信號CS1一致，另外，能防止由第二驅動信號CS2引起的驅動電路130的破壞。
另外，選擇電路140由開關構成。選擇電路140在不施加切換信號SELECT時與驅動電路130和比較電路110連接，將輸入驅動電路130的信號作為自動調整用的第一驅動信號CS1。
另外，選擇電路140在施加切換信號SELECT時與驅動電路130和差動放大器120連接，將輸入驅動電路130的信號作為手動調整用的第二驅動信號CS2。
由此，選擇電路140根據切換信號SELECT，將第一驅動信號CS1或第二驅動信號CS2中的任一個與驅動電路130連接，但是選擇電路140中的切換并不限于基于有無施加切換信號SELECT，例如切換信號SELECT為模擬信號時，也可以根據其模擬信號的大小來進行切換。
另外，對驅動電路130輸入從選擇電路140輸出的信號即第一驅動信號CS1或第二驅動信號CS2，驅動電路130基于從選擇電路140輸出的信號來驅動齒傳動電機GM。在此，驅動電路130中，不進行齒傳動電機GM的位置及/或速度有關的反饋控制，驅動電路130用開環(huán)電路控制來驅動齒傳動電機GM。
如上所述，本發(fā)明的實施方式的透鏡光闌調整裝置基于自動調整用的第一驅動信號CS1或手動調整用的第二驅動信號CS2的任一個，用開環(huán)電路控制來控制齒傳動電機GM，同時移動多個光闌葉片22。并且通過改變光闌葉片22所作出的光闌直徑40的大小，來進行透鏡光闌調整(光圈調整)。
另外，透鏡光闌調整裝置含有的透鏡光闌調整部100具備一個選擇電路140和一個差動放大器120，通過使用自動調整用的第一驅動信號CS1和手動調整用的第二驅動信號CS2的任一個來驅動齒傳動電機GM，從而實現(xiàn)透鏡光闌的自動調整和手動調整之間的切換。
如上所述，根據本發(fā)明的實施方式，通過用開環(huán)電路控制來對可同時移動多個光闌葉片22的齒傳動電機GM進行控制，且具備一個選擇電路140和一個差動放大器120，而提供具有比以往裝置高的調整光量的精度(光圈的精度)的、可對簡單結構的自動調整和手動調整進行切換的CCTV攝像機的透鏡光闌調整裝置。
以上，雖然參照

了本發(fā)明的最佳實施方式，但是本發(fā)明并不限于涉及的例子是不言而喻的。根據本領域技術人員，在權利要求書的范圍內可進行各種變更或修正，對于它們也了解為當然屬于本發(fā)明的技術范圍內。
例如，圖5中，透鏡光闌手動調整裝置只示出了一個，但是根據不限于設置在相同的場所的多個透鏡光闌手動調整裝置，分別輸入手動調整信號和切換信號，并進行透鏡光闌的自動調整和手動調整之間的切換等由本領域技術人員來說是很容易變更的，也應理解為屬于本發(fā)明的等價范圍。
權利要求
1.一種閉路電視攝像機的透鏡光闌調整裝置，可進行透鏡光闌機構的自動調整和手動調整之間的切換，具備齒傳動電機，驅動透鏡光闌機構的光闌葉片；驅動電路，根據自動調整用的第一驅動信號或手動調整用的第二驅動信號，驅動所述齒傳動電機；比較電路，對由取得攝像環(huán)境的明度信息的明度信息取得裝置所取得的明度信息信號和相當于目標明度的第一基準信號進行比較，輸出自動調整用的第一驅動信號，該第一驅動信號以抵消所述明度信息信號和所述第一基準信號之間的差分的方式驅動所述透鏡光闌葉片，決定所述齒傳動電機的驅動量；差動放大器，輸入從操作者輸入的手動調整信號、和規(guī)定所述齒傳動電機的驅動量的界限值的所述手動調整信號所對應的第二基準信號，輸出不超過所述界限值的范圍的手動調整用的第二驅動信號；和選擇電路，將所述第一驅動信號或所述第二驅動信號中的任一個與所述驅動電路連接，驅動所述齒傳動電機。
全文摘要
提供可對透鏡光闌的自動調整和手動調整進行切換的簡單結構的閉路電視攝像機的透鏡光闌調整(光圈調整)裝置，具備齒傳動(geared)電機(GM)，驅動透鏡光闌機構(14)的光闌葉片(22)；驅動電路(130)，根據自動調整用的第一驅動信號(CS1)或手動調整用的第二驅動信號(CS2)，驅動齒傳動電機(GM)；比較電路，對攝像環(huán)境所對應的明度信息信號(S1)和第一基準信號(Vref1)進行比較，輸出自動調整用的第一驅動信號(CS1)；差動放大器(120)，輸入從操作者輸入的手動調整信號(S2)、和規(guī)定齒傳動電機(GM)的驅動量的界限值的第二基準信號(Vref2)，輸出手動調整用的第二驅動信號(CS2)；和選擇電路(140)，將第一驅動信號(CS1)或第二驅動信號(CS2)中的任一個與驅動電路(130)連接。
文檔編號G03B9/07GK101046533SQ20071008903
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權日2006年3月30日
發(fā)明者桑木野康示 申請人:富士能株式會社