[发明专利]一种实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有光学变焦镜头需要进行补光的摄像或照相设备领域，更具体的说，改进涉及的是一种实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法及其装置。

背景技术

近几年，鉴于安防监控、野外科研以及工业和民用成像领域的快速发展，对摄像装置的成像质量要求也越来越高，尤其是在低灰度状态下的成像提出了很高的要求。摄像装置中的图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件种类的不同，可分为CCD(Charge-coupled Device电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)两大类；由于CCD图像传感器或CMOS图像传感器在低灰度状态使的成像质量明显下降，所以必须增加辅助光源进行补光才能获得较为清晰干净的画质。

但是，目前采用的补光装置大都以单颗固定发光角度的LED灯或阵列式多点LED灯等辅助光源为主；LED灯的光源均为额定功率和固定发射角度光源，光线均在其发射角内进行发散；其缺点在于，不能兼顾摄像镜头的近焦端和远焦端的使用，在近焦端易形成手电筒光源即某一个位置的光照过强，对整体画质产生影响，而在远焦端又不能将光源发出的光能全部集中照射到摄像镜头的视角内，更易造成补光不足，也难以获得明亮清晰的画质。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法及其装置，可改善变焦摄像装置的补光效果，提高数字摄像头在低灰度状态下的成像画质。

本发明的技术方案如下：一种实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法，其特征在于，包括以下步骤：调整摄像镜头组上的光学变焦透镜进行变焦聚焦；同步调整光源镜头组上与摄像镜头组的光学变焦透镜具有焦距相同或相接近的光学变焦透镜；将位于光源镜头组成像面上的补光光源发出的光线，照射到在摄像镜头组成像面成像的物体上。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法，其中：包括采用红外光光源作为光源镜头组的补光光源，对摄像镜头组进行同步变焦聚焦的补光步骤。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光方法，其中：包括采用可见光光源或激光光源作为光源镜头组的补光光源，对摄像镜头组进行同步变焦聚焦的补光步骤。

一种实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，用在具有光学变焦透镜的摄像镜头组上；图像感应器设置在摄像镜头组的成像面上；其中，该光学变焦镜头的补光装置还包括光源镜头组和连动机构；光源镜头组具有与摄像镜头组焦距相同或相接近的光学变焦透镜；补光光源设置在光源镜头组的成像面上；连动机构关联摄像镜头组的光学变焦透镜和光源镜头组的光学变焦透镜，用于同步调整光源镜头组的光学变焦透镜与摄像镜头组的光学变焦透镜。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，其中：光源镜头组的近焦端焦距设置在摄像镜头组近焦端焦距的±4mm范围内；光源镜头组的远焦端焦距设置在摄像镜头组远焦端焦距的±30mm范围内。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，其中：光源镜头组的成像面与摄像镜头组的成像面在各自的镜头组装位置上设置为同一组装面；光源镜头组与摄像镜头组具有相同的远焦端和近焦端。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，其中：光源镜头组包括自物侧开始依次设置的第一光学透镜组、第二光学透镜组、第三光学透镜组和第四光学透镜组，其中：

第一光学透镜组设置为前固定透镜组，具有正的折射率且位置固定；

第二光学透镜组设置为光学变倍组，具有负的折射率，可沿光轴移动；

第三光学透镜组设置为光学后固定组，具有正的折射率且位置固定；

第四光学透镜组设置为光学补偿组，具有正的折射率，可沿光轴移动；

光源镜头组的光学变焦透镜包括第二光学透镜组和第四光学透镜组。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，其中：第一光学透镜组由四枚玻璃透镜组成；其中，自物侧开始的第一枚玻璃透镜具有负的折射率，第二枚玻璃透镜具有正的折射率，第三枚玻璃透镜具有正的折射率，第四枚玻璃透镜具有正的折射率；第一枚玻璃透镜与第二枚玻璃透镜粘合形成折射率为负的胶合透镜。

所述的实现摄像时同步变焦聚焦的补光装置，其中：第二光学透镜组由自物侧开始的三枚玻璃透镜和一枚塑料非球面透镜组成；其中，三枚玻璃透镜均具有负的折射率，塑料非球面透镜具有正的折射率，第二枚玻璃透镜与第三枚玻璃透镜粘合形成胶合透镜；塑料非球面透镜的前后两面均为非球面。