[发明专利]具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统

说明书

本发明涉及的是一种具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统，它适用于胶片记录仪、摄像机、图像扫描器、投影仪中以获取彩色图像。

在很多成像系统中人们一般将彩色图像分解为红、绿、兰三个单色图像分别处理。也可以将三个单色图像合成一幅彩色图像。例如：彩色胶片记录仪都是把一幅彩色图像分解为红(R)，绿(G)，兰(B)三个单色图像，利用一黑白显示器显示三个分色图像，分三次曝光后，在光敏胶片上形成彩色图像。US 4,438,453公开了一种彩色图像记录装置，该装置将三个滤色镜装在转盘上，由电机转动到相应位置，实现三次分色曝光。该装置采用电机，转盘等运动部件，机构复杂，对加工生产精度要求高，易出故障，滤色镜变换速度慢。

US 4,467,369公开了另一种彩色图像记录装置，该装置的三个滤色片虽固定不动，且不受控制，但成像面是运动的对机械的精度和稳定性要求很高，结构复杂，易出故障。

本发明目的是提供一种具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统，它能完全取消成像系统在切换滤色镜时，各部件之间的机械运动，使滤色镜的变换完全由电信号控制，从而实现用各种图像来源获取彩色图像。

为实现本发明目的，本发明具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统包括有：图像来源、光学镜头组、滤色镜光阀器件、滤色镜光阀控制器、图像接收装置等。其特征在于滤色镜光阀器件包含有一个或多个光阀单元；每个光阀单元表面玻璃片上附有滤色膜，在光阀单元的玻璃片内侧，附有独立透明电极，滤色镜光阀控制器通过导线连结独立透明电极，以控制光阀介质的透明度；在光阀单元内，玻璃片之间填充光阀介质，四周用树脂密封。在本发明中，光学镜头组的一侧是图像来源，另一侧是该图像来源通过光学镜头组所成的像，此像由图像接收装置接收。滤色镜光阀器件可置于图像来源、光学镜头与图像接收装置之间的光路上，及包括光学镜头组内部镜头片之间。

本发明具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统，其在光阀单元内，玻璃片之间填充的光阀介质为液晶，如TN型液晶，STN型，TFT型，PDLC型、铁电型、热变态型液晶等。另外光阀介质还可采用其它具有电控“透明/黑暗”的器件，如电致变色材料，电泳材料等。

为了使滤光效果更加均匀，可将本发明中滤色镜光阀器件上的滤色膜和相应的独立透明电极制成细条状，也可将其制成小块状交错排列，如图5。另外在每张滤色膜之间涂上黑色涂料，以防止光线从相邻光阀单元之间的隙中透过，影响滤光效果。如果要使滤色效果更好，还可用几组滤色镜光阀器件叠合在一起，置于图像来源、光学镜头组与图像接收装置之间的光路上，使不透光的部分更暗，透光部分依然保持透光。

图1为本发明滤色镜光阀器件立体图

图2为本发明滤色镜光阀器件A-A剖示图

图3为本发明具有滤色镜光阀器件的彩色成像系统示意图

图4为本发明实施例1胶片记录仪的示意图

其中：25--胶片记录仪外壳 26--滤色镜光阀控制器

下面结合实施例进一步说明本发明。实施例1

一种胶片记录仪如图4所示。作为图像来源的黑白显示器是14寸显示器27，图像接收装置由市售普通照相机28改制，在光学镜头组11后面为本发明的滤色镜光阀器件12。显示器27与照相机28的距离以用户使显示器上的画面能完全映入取景框中为准，一般在5cm～100cm内，最好在10cm～40cm之间。如图1和图2，滤色镜光阀器件12采用三个定制的光阀单元8。光阀介质4为TN型液晶。光阀单元8的玻璃片1内侧表面粘有11mm×37mm条状独立透明电极2，在每个条状独立透明电极2相对应的玻璃片1表面，采用印刷或涂敷的方法依次制作红、绿、兰三种滤色膜3，滤色膜3和玻璃片1之间还粘有偏振片7；相邻的滤色膜之间，用1mm宽的黑色涂料6隔开。

图4计算机14通过由单片机15、红、绿、兰三个光阀驱动电路16、17、18、视频放大器19、D/A转换器20、D/A转换器21、行扫驱动电路22和场扫驱动电路23组成的滤色镜光阀控制器26，将图像信号送入胶片记录仪。单片机收到图像信号后，分别向D/A转换器20、D/A转换器21送入行、场驱动信号，再分别经行扫驱动电路22、场扫驱动电路23，送到显示器27的偏转线圈24进行扫描，同时单片机将从计算机并口收到的彩色图像信号转换成红(R)、绿(G)、兰(B)三个单色图像，分别通过红、绿、兰三个光阀驱动电路16、17、18，控制滤色镜光阀器件12。

当胶片记录仪不工作时，单片机向滤色镜光阀器件发出关断信号，红、绿、兰三个光阀单元不透光，也不向视频放大器19送入视频信号，显示器不显示任何图像。

当胶片记录仪开始工作时，首先照相机快门打开，通过滤色镜光阀控制器中的红色光阀驱动电路，使红色光阀单元的独立透明电极2得电，红色光阀单元中的液晶透明，而绿色、兰色光阀单元继续保持关闭，同时视频放大器19送出视频信号，使显示器获得己分色的红色图像信号。这时，显示器所显示的图像经光学镜头组11，滤色镜光阀器件12后，在胶片上形成红色曝光潜像。在红色图像曝光完之后，红色光阀单元的独立透明电极2失电，而绿色光阀单元的独立透明电极2得电，使绿色光阀单元中的液晶透明，而红色、兰色光阀单元继续保持关闭，同理可实现绿色、兰色曝光潜像。当胶片记录仪将红、绿、兰三色图像信号全部记录在胶片上之后，可将胶片取出进行常规冲洗处理，在胶片上就可获得一幅彩色图像。