[發明專利]一種工業用光圈控制系統、裝置

有效

• 申請號: 201310018213.2
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103188447A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 桑建偉;馬海超;史福生
• 申請（專利權）人: 北京中遠通科技有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光圈控制器，尤其涉及工業用光圈控制系統、裝置。?

背景技術

光圈，是一個用來控制光線透過鏡頭進入機身內感光面光量的裝置，它通常是安裝在鏡頭內。對于已經安裝好的鏡頭，鏡頭的直徑已固定，不可能隨意改變了，但可以通過在鏡頭內部加入多邊形或圓形且面積可變的孔狀光柵來控制鏡頭的通光量，從而在不同的光照條件下得到曝光適中的影像。合理適中的光圈通光量大小(亦可稱光圈的開閉大小)有增加影像的銳利度或控制景深等作用。?

傳統的工業用光圈控制器通常只有兩級光圈值可調，即通過調整電動線圈兩端的電壓來調節透視光圈值和點片光圈值。其電動線圈電壓的控制一般使用由運放和比較器構成的模擬電路實現，這樣不僅會降低系統的靈活性，而且該模擬電路極容易產生自激，給產品的調試帶來很大的困難，同時也會造成整個成像系統的不穩定，并且其光圈的開閉大小不能通過計算機編程來控制。?

數字光圈控制器一種是通過控制成像器件的曝光時間來調整圖像的亮度，從而起到用光圈控制影像亮度的作用。數字光圈控制器另一種是通過控制線圈電壓大小來調整光圈。數字光圈控制器通常是用控制電路來實現的，其控制精度和重復性往往較差。?

針對上述問題，需要設計了一種工業用光圈控制器、系統及方法，能夠克服傳統的數字光圈控制器的缺陷，大大增加光圈控制器的精度和反應速度，同時大大增加成像系統的穩定性，并可通過計算機編程高精度地任意控制光圈的開閉大小。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種工業用光圈控制系統、裝置，能夠增加大大工業控制精度。?

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種工業用光圈控制系統，包括工業用光圈控制裝置和光圈機構，該工業用光圈控制裝置包括依次連接的反饋模塊、反饋信號采集模塊、控制模塊以及驅動模塊，其中：?

控制模塊，用于根據光圈給定位置信號和反饋信號采集模塊采集的光圈轉動位置信號的比對，向驅動模塊輸出驅動輸入信號；?

驅動模塊，用于根據驅動輸入信號形成驅動輸出信號給光圈機構；?

光圈機構，用于根據驅動輸出信號驅動直流電機，由該電機帶動光圈齒輪轉動，從而驅動光圈轉動；?

反饋模塊，用于將與光圈齒輪嚙合在一起的計數齒輪的旋轉位移轉換成數字脈沖信號，并輸出給反饋信號采集模塊；?

反饋信號采集模塊，用于捕獲、放大數字脈沖信號，并將放大的數字脈沖信號通過信號比較轉換成光圈的轉動位置信號輸出給控制模塊。?

優選地，該系統還包括從光圈機構所處現場安裝的攝像頭和與該攝像頭連接的上位機，該工業用光圈控制裝置還包括通信模塊；其中：?

攝像頭，用于將現場的圖像信號采集給上位機；?

上位機，用于根據圖像信號分析現場的亮度，并根據該亮度調整工業用光圈轉動的位置，向工業用光圈控制裝置輸出位置控制指令；?

通信模塊，用于接收上位機輸出的位置控制指令，并將該指令輸出給控制模塊；?

控制模塊將上位機的位置控制指令和反饋信號采集模塊采集的光圈轉動位置信號的比對，向驅動模塊輸出驅動輸入信號。?

優選地，?

驅動模塊根據對本模塊的故障監測向控制模塊輸出一故障報警信號；?

控制模塊根據故障報警信號的保持時間判斷故障的存在與否以及故障是?否恢復，并通過通信模塊向上位機發送故障信息。?

優選地，驅動模塊是一個包括依次連接的監測電路、比較器、邏輯電路、驅動電路以及光耦電路的光圈驅動控制器，其中：?

邏輯電路，用于根據控制模塊輸出的二位驅動輸入信號形成二位脈寬調制信號，并根據比較器輸出的控制信號調整二位脈寬調制信號的占空比增加或減小，并輸出給驅動電路；?

驅動電路，用于將輸入的二位脈寬調制信號進行功率放大后，通過光耦電路耦合輸出給直流電機，同時反饋給監測電路；?

監測電路，用于根據監測到的二位脈寬調制信號的電壓，形成一個電壓平均值，并將該電壓平均值的1/a輸出給比較器，a為2ⁿ，n為大于零的整數；?

比較器，用于將輸入的電壓平均值的1/a與一選擇電壓進行比較，當電壓平均值的1/a小于該選擇電壓，則向邏輯電路輸出占空比增加的控制信號；當電壓平均值的1/a大于該選擇電壓，則向邏輯電路輸出占空比減小的控制信號。?

優選地，光圈驅動控制器還包括分別與所述邏輯電路連接的過流保護電路、電流設定電路以及故障報警驅動電路，其中：?