[實用新型]一種CMOS攝像頭濾光裝置

無效

• 申請號: 200920246638.8
• 申請日: 2009-10-21
• 公開（公告）號: CN201540431U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 汪懋華;李斌;徐麗明;王海峰;李莉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G03B11/04
• 分類號: G03B11/04;G02B7/00;G02B5/20;C22C19/05
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術領域

本實用新型涉及一種攝像頭中的裝置，具體地說是一種可以在自然強光下工作的低成本CMOS攝像頭的濾光裝置。

背景技術

目前，視覺傳感器主要有CCD和CMOS等，它們在二十多年前幾乎是同時起步的。由于CCD器件有光照靈敏度高、噪聲低、像素小等優點，在過去的十五年里一直主宰著圖像傳感器市場。與之相反，CMOS器件過去存在著像素大、信噪比小、分辨率低、暗電流較大等缺點，一直無法和CCD技術抗衡。隨著大規模集成電路技術的發展，過去CMOS芯片制造工藝中不易解決的技術問題，現在都能找到相應的解決辦法，從而大大改善了CMOS視覺傳感器的圖像質量，并且，CMOS視覺傳感器有著CCD器件無可比擬的低成本、低價位優勢。近年來，CMOS逐漸取代CCD視覺傳感器，廣泛應用于工業、農業等領域。CMOS視覺傳感器在室內環境下，受光線影響較小，可清晰的獲取視頻圖像，但是，一旦到了室外，遇到較強的自然光，由于其整體成本低，一般不帶價位高的可調光圈，光線就會完全通過鏡頭入射到傳感器內部，造成視野內白白的一片，無法獲取拍攝的景物圖像。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決低成本CMOS攝像頭自身不帶光圈，無法在外界自然光下直接采集清晰圖像的問題，進而提供一種CMOS攝像頭的濾光裝置，使CMOS攝像頭在自然強光下可以采集到清晰的圖像。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案提供一種CMOS攝像頭濾光裝置，包括鏡架和濾光片，其特征在于，所述鏡架包括階梯孔和螺孔；所述階梯孔從外至內以上升梯狀形式依次包括第一階梯孔，第二階梯孔和第三階梯孔；所述螺孔通過螺釘與攝像頭固接；所述第一階梯孔與CMOS攝像頭外表面接觸；所述濾光片緊貼所述第二階梯孔的前端面。

其中，所述第二階梯孔是濾光鏡安裝孔，所述第三階梯孔是自然光入射孔。

其中，所述濾光片采用Ni-Cr合金，其成分比例為：CR20％，Ni80％。

其中，所述濾光片的數目為1個，或者多個。

上述技術方案具有如下優點：通過使用低成本濾光片和價格相對較低的CMOS攝像頭，既改進了CMOS攝像頭使用的局限性，又實現了整個裝置的低成本，能夠采集自然強光條件下視野的清晰圖像，工作效果良好，在工業、農業等領域有著廣泛的應用前景，特別是在本課題研究的農業果蔬采摘機器人方面的應用，解決了田間自然光條件下的圖像采集問題。

附圖說明

圖1是本實用新型CMOS攝像頭濾光裝置的主視圖；

圖2是本實用新型CMOS攝像頭濾光裝置的側視圖；

圖3是本實用新型CMOS攝像頭濾光裝置中采用的鏡片光譜衰減圖。

其中，1：螺孔；2：第一階梯孔；3：第二階梯孔；4：第三階梯孔。

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

具體實施方式

針對低成本CMOS攝像頭自身不帶光圈，無法在外界自然光下直接采集清晰圖像的問題，本實用新型通過在攝像頭前端設計、安裝濾光裝置，通過濾光片的作用，均勻衰減入射自然光的強度。在CMOS攝像頭的濾光裝置制作過程中，通過對濾光片的濾波特性研究、設計、制作，鏡架的設計、加工、制作，為自然強光下，低成本CMOS攝像頭配置了“墨鏡”，實現衰減入射光強的目的。

濾光裝置主要包括鏡架和濾光片，鏡架包括階梯孔2，3，4，以及螺孔1。第三階梯孔4為自然光入射孔，第二階梯孔3是濾光鏡安裝孔，第一階梯孔2是濾光裝置和CMOS攝像頭外表面的接觸部件，CMOS前端抵住第一階梯孔2的前端邊緣，同時擋住濾光裝置防止濾光裝置向后滑動。螺孔1通過螺釘與攝像頭緊固連接，防止濾光裝置松動。

在本實施例中，所述第一階梯孔，第二階梯孔和第三階梯孔可以整體制作，或者單獨制作之后依次粘接。

濾光片的鍍層為Ni-Cr合金，按照成分比例：CR20％，Ni80％進行制作，之所以采用這個比例，是因為鍍出來的濾鏡在可見區域內透過率較平坦，如圖2所示。根據鍍層的不同，實現衰減程度的不同。為了達到較好的衰減效果，一般同時加載2個鏡片，通過二者的組合，達到較好的衰減效果。

工作過程如下：