一种光路遮挡装置的制作方法

专利名称：一种光路遮挡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及图像处理及光学设计领域，具体涉及一种实现深度相关信息检测的光路遮挡装置。
背景技术：
目前相机上使用的测距装置主要有光学测距和超声波测距两大类，其主要原理是通过发射装置发射红外光或者超声波，当红外光或者超声波遇到目标物体后发生反射，同时接收装置接收反射回来的信号，通过计算反射时间等信息达到测距的目的。但是这种方法有以下一些缺点:1.此方法通常用于目标点的测距，而无法实现大面积的深度信息估计；2.此方法对于远距离(光线或者超声波无法达到的距离)目标无法测量；3.此方法会受到空气中粒子等外部条件的干扰。

实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种光路遮挡装置，可以通过调整该装置遮挡部分的面积、位置和形状，得到不同入射光线的偏移信息。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种光路遮挡装置，该装置包括遮挡单元，与遮挡单元连接并对其进行控制的驱动控制单元，与驱动控制单元连接并对其进行控制的外部信号处理单元，遮挡单元包括遮挡部分和透光部分，并通过固定装置与外接装置连接。进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，该光路遮挡装置设置在透镜组前、透镜组后或者透镜组内部。进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，所述遮挡单元为遮挡片。进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，所述的遮挡片为机械遮挡片或电子遮挡片。进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，所述的遮挡片的遮挡部分的形状为半圆形。进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，外部信号处理单元用于根据接收到的外部信号对驱动控制单元进行控制，驱动控制单元用于对遮挡单元的遮挡角度、面积和形状进行控制。再进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，驱动控制单元为机械传动单元或电子控制单元。更进一步，如上所述的一种光路遮挡装置，所述的外接装置为相机镜头。本实用新型的有益效果在于:本实用新型所述的光路遮挡装置可以与相机镜头等外接设备进行组合，入射光线会因为遮挡单元的遮挡，在遮挡过渡区域内形成光线的偏移，通过调整遮挡部分的面积、位置和形状等信息，可以得到不同入射光线的偏移信息，通过对这些偏移信息的后续处理和计算能够计算出入射光线所述物体的深度相关信息。

图1为本实用新型一种光路遮挡装置的结构框图；图2为本实用新型一种光路遮挡装置的示意图；图3-图6为具体实施方式
中一种简单的遮挡片的不同遮挡方式示意图；图7为本实用新型具体实施方式
中光路遮挡装置的实际应用示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式
对本实用新型做进一步的详细说明。图1示出了本实用新型一种光路遮挡装置的结构框图，图2示出了本实施方式中一种光路遮挡装置的示意图，由图中可以看出，该光路遮挡装置主要包括外部信号处理单元1、驱动控制单元2、遮挡单元3和固定装置4，其中，外部信号处理单元I与驱动控制单元2连接，在接收到外部信号时对驱动控制单元2进行控制；驱动控制单元2与遮挡单元3连接，并对遮挡单元3的角度、面积和形状等进行控制；遮挡单元3通过固定装置4与外接装置连接，遮挡单元3包括遮挡部分A和透光部分B，如图3-图6所示。本实施方式中的外接装置为相机镜头。遮挡单元3为本实用新型光路遮挡装置的核心部分，本实施方式中的遮挡单元3是由遮挡片组成的，遮挡单元可以是一个遮挡片，也可以使多个遮挡片的组合，遮挡片可以分为机械遮挡片(如金属遮挡片)和电子遮挡片(如液晶)两种。图3-图6示出了本实用新型遮挡装置的四种不同遮挡方式，其中遮挡片可以是任意形状，遮挡片遮挡部分的形状包括但不限于图中的半圆形(非半圆形也能够达到类似效果，但后期计算可能较为复杂)，遮挡方式可以包括其中的任意角度的一种或多种，但不限于图中的四种遮挡方式。在实际应用中，电子遮挡片(液晶)通常为圆形，整体安装到镜头的最前方，依靠电压控制遮挡片上遮挡部分的形状、大小和位置；机械遮挡片形状是无限制的，但是遮挡片形成的效果如图3、
4、5、6的效果，类似于快门和光圈，虽然光圈片形状各异，但是光圈效果是一个在中心透光的圆形。在实际应用中，机械遮挡片优选的形状为半圆形，类似光圈片的组合效果。在实际应用中，可以根据需要采用一个或者多个该光路遮挡装置。上述的固定装置4有两方面的作用，其一是用于固定遮挡单元；其二是连接遮挡装置和外接装置的机械接口。驱动控制单元2是用于控制遮挡单元使其实现不同遮挡形状、遮挡位置和遮挡角度的装置。如果遮挡单元是机械遮挡片，此单元可以是马达等机械传动单元；如果是电子遮挡片，此单元可以说电子控制单元。外部信号处理单元I用于接收外部装置发出的控制指令；控制驱动控制单元2工作；并且为整个遮挡装置提供工作电源。图2示出了本实用新型光路遮挡装置的遮挡单元3、固定装置4、驱动控制单元2和外部信号处理单元I之间的一种位置关系。I为外部信号处理单元，其包含连接触点(或连接线)、控制芯片、内部电路等装置，当接收到外部控制信号时对驱动控制装置进行控制。2为驱动控制单元，其包含控制电路或者控制马达等装置，对遮挡单元的角度、面积、形状等进行控制。3为可控制的遮挡单元，遮挡单元可以是遮挡片，其中一种简单形状的遮挡片，如图3所示。4为固定装置，用来连接镜头等外部设备。该光路遮挡装置可以设置在成像光路的任何位置，包括透镜组前、透镜组后以及透镜组内部，通过该光路遮挡装置不同的遮挡部分光路可以得到不同的遮挡图像，如图7中所示，由光路遮挡装置L、透镜组M和图像传感器N组成的一套系统，将该光路遮挡装置L设置在透镜组M前，图像传感器N在采集图像时，入射光线会因为光路遮挡装置L的遮挡，在遮挡片的遮挡过渡区域内形成光线的偏移，调整遮挡部分的面积、位置和形状等信息，可以得到不同入射光线的偏移信息。这些偏移信息通过后续的计算和处理能够估计出入射光线所属物体的深度相关信息。将该遮挡装置安装于镜头上，能够实现大面积场景各部分距离(深度信息)的大体估计，且该装置具备接口简单，安装和拆卸方便等特点。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种光路遮挡装置，其特征在于:该装置包括遮挡单元，与遮挡单元连接并对其进行控制的驱动控制单元，与驱动控制单元连接并对其进行控制的外部信号处理单元，遮挡单元包括遮挡部分和透光部分，并通过固定装置与外接装置连接。
2.如权利要求1所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:该光路遮挡装置设置在透镜组前、透镜组后或者透镜组内部。
3.如权利要求1或2所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:所述遮挡单元为遮挡片。
4.如权利要求3所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:所述的遮挡片为机械遮挡片或电子遮挡片。
5.如权利要求4所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:所述的遮挡片的遮挡部分的形状为半圆形。
6.如权利要求5所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:外部信号处理单元用于根据接收到的外部信号对驱动控制单元进行控制，驱动控制单元用于对遮挡单元的遮挡角度、面积和形状进行控制。
7.如权利要求6所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:驱动控制单元为机械传动单元或电子控制单元。
8.如权利要求1所述的一种光路遮挡装置，其特征在于:所述的外接装置为相机镜头。
专利摘要本实用新型公开了一种光路遮挡装置，该装置包括遮挡单元，与遮挡单元连接并对其进行控制的驱动控制单元，与驱动控制单元连接并对其进行控制的外部信号处理单元，遮挡单元包括遮挡部分和透光部分，并通过固定装置与外接装置连接。该装置可以与相机镜头等设备进行组合，入射光线会因为遮挡单元的遮挡，在遮挡片的遮挡过渡区域内形成光线的偏移，调整遮挡部分的面积、位置和形状等信息，可以得到不同入射光线的偏移信息，偏移信息通过后续的计算和处理能够估计出入射光线所属物体的深度相关信息，通过该装置能够实现大面积场景各部分距离(深度信息)的大体估计，且该装置具备接口简单，安装和拆卸方便等特点。
文档编号G02B7/00GK203012217SQ201220657299
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者龚健, 李平立, 高超霖, 王建华 申请人:北京大学, 方正国际软件(北京)有限公司