一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统和方法

1.本发明涉及滤光镜头技术领域，具体为一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统和方法。


背景技术：

2.现有技术中公开号为“cn109905587b”的一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统和方法，其中系统包括：镜头系统、滤镜光轮系统、图像传感器和图像处理系统，滤镜光轮系统包括滤镜光轮，滤镜光轮沿圆周方向划分为至少两个区域，分别用于过滤通过不同类型的光信号；滤镜光轮的不同区域分别进行不同的表面镀膜，包括强光过滤镀膜和/或不同颜色的偏振光过滤镀膜，强光过滤镀膜用于过滤强光；偏振光过滤镀膜用于过滤相应的色光，上述装置成像拍摄系统和方法可同时兼顾正常光线和过滤特殊光线的需要，避免由强光带来的成像画面过曝以及色光带来的成像画面偏色问题，在特殊环境中使图像质量有效提高。
3.但是上述该可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统和方法在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置及现有技术中的滤光组件通常通过在光学镜片表面电镀滤光膜从而实现特定光的过滤，此种过滤形式使得滤光效果固定，在实际取景过程中难以根据需要进行调节，而现有技术中公开了液态滤光液，但通过在镜片内充注定量的液态滤光液体，同样难以对滤光量进行调节；2、上述装置仅能够对不同性质的可见光进行过滤，而在实际取景过程中，还需要对不同波长方向的偏振光进行过滤，因此常规过滤偏振光的方法是在镜头前加装旋转调节的偏振镜头，且上述装置不具备对偏振光进行过滤的作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统，包括旋转滤光镜片，所述旋转滤光镜片沿其轴心做往复旋转运动，所述旋转滤光镜片上开设有n个圆形滤光区及一个偏振光滤光区，n个所述圆形滤光区及一个偏振光滤光区沿旋转滤光镜片的轴心呈间隔均匀的环形阵列式分布,所述旋转滤光镜片进光方向的后端固定式设置有镜头系统，所述旋转滤光镜片的往复旋转使得n个圆形滤光区及一个偏振光滤光区与镜头系统活动配合；
7.n个所述圆形滤光区包括其所在旋转滤光镜片前端电镀的滤光膜层，n个所述圆形滤光区位于滤光膜层的进光方向后端均开设有与滤光膜层对应的液体滤光舱，所述液体滤光舱内均滑动式设置有滤光调节镜片，所述滤光调节镜片与滤光膜层之间的液体滤光舱内充注有滤光溶液，所述旋转滤光镜片上还开设有与n个液体滤光舱一一对应的液体暂存舱，所述液体滤光舱与液体暂存舱之间通过液体通道连通， n个所述滤光调节镜片同步伸缩调整液体滤光舱内滤光溶液的厚度，所述滤光溶液通过液体通道在液体滤光舱及液体暂存舱
内转换；
8.所述液体暂存舱包括n-1个柱型暂存舱及一个弧形暂存舱，所述弧形暂存舱设置于偏振光滤光区的外围，所述偏振光滤光区包括贯穿于旋转滤光镜片开设的环形偏光孔，所述环形偏光孔内通过环形轴承活动式安装有偏振镜片，所述偏振镜片一侧固定安装有弧形调节杆，所述弧形调节杆活动插设于弧形暂存舱内，所述弧形调节杆远离偏振镜片一端固定安装有密封活塞，所述旋转滤光镜片上均一一对应开设有将液体暂存舱与外环境相连通的排气槽。
9.优选的，所述圆形滤光区的数量n＝3。
10.优选的，所述滤光调节镜片侧边均开设有环形密封槽，所述环形密封槽内均安装有环形密封胶圈。
11.优选的，n个所述滤光调节镜片通过平移架固定连接，所述平移架上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹安装有平移丝杆，所述平移丝杆固定连接在平移电机的驱动轴上，所述平移电机通过安装架固定安装在旋转滤光镜片上。
12.优选的，所述平移架上还开设有一对滑杆孔，所述滑杆孔内均滑动式插设有平移滑杆，所述平移滑杆均固定安装在旋转滤光镜片上。
13.优选的，所述旋转滤光镜片的轴心处还固定连接有旋转轴，所述旋转轴固定连接在旋转电机的驱动轴上。
14.优选的，所述柱型暂存舱内均设置有活塞，所述活塞远离液体通道一侧均固定连接有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离活塞一端均固定连接在柱型暂存舱内壁。
15.一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄方法，采用上述的可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统，包括以下步骤：
16.步骤一：当需要对特定光线进行过滤时，通过所述旋转电机带动旋转滤光镜片发生旋转，使得相应的所述圆形滤光区与镜头系统配合，进入拍摄模式；
17.步骤二：通过调节所述平移电机带动平移丝杆转动，所述平移丝杆转动带动平移架往复平移，所述平移架平移带动滤光调节镜片移动，所述滤光调节镜片移动从而使得液体滤光舱内的溶液厚度发生变化，进而调节所述镜头系统穿过滤光溶液的距离，实现滤光效果的调节；
18.步骤三：当需要对偏振光进行过滤时，通过所述旋转电机带动旋转滤光镜片发生旋转，使得所述偏振光滤光区与镜头系统配合，进入拍摄模式；
19.步骤四：通过所述调节平移电机带动平移丝杆转动，所述平移丝杆转动带动平移架往复平移，所述平移架平移带动滤光调节镜片移动，所述滤光调节镜片移动使得滤光溶液通过液体通道在液体滤光舱及液体暂存舱内转换，此时进出所述弧形暂存舱的滤光溶液带动密封活塞伸缩，所述密封活塞伸缩带动弧形调节杆伸缩进而调节偏振镜片的旋转角度，完成偏振光的滤光操作。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本发明通过滤光膜层及滤光溶液的复合式强光过滤组件设置，在光线过滤过程中，通过滤光调节镜片的伸缩平移控制滤光溶液的厚度，进而能够对特定可见光进行针对性调节及过滤，相较于预设式过滤镀膜及液体过滤镜头的设置，本发明可以根据取景的需要进行针对性调节；
22.2、本发明不仅能够对可见光进行过滤，还能够对不同方向的光波进行过滤，功能较为多样；
23.3、本发明通过单个平移电机的设置即可完成多组圆形滤光区及偏振光滤光区的调节，简化了结构，同时提高了装置的集成化程度。
24.本发明通过滤光膜层及滤光溶液的复合式强光过滤组件设置，通过滤光调节镜片的伸缩平移控制滤光溶液的厚度，进而能够对特定可见光进行针对性调节及过滤，还能够对不同方向的光波进行过滤，通过单个平移电机的设置即可完成多组圆形滤光区及偏振光滤光区的调节，提高了装置的集成化程度。
附图说明
25.图1为本发明的整体结构爆炸示意图；
26.图2为本发明的旋转滤光镜片与镜头系统配合结构示意图；
27.图3为本发明的旋转滤光镜片剖视结构示意图；
28.图4为本发明的旋转滤光镜片正视结构示意图；
29.图5为本发明的a区域放大结构示意图；
30.图6为本发明的b区域放大结构示意图；
31.图7为本发明的偏振镜片旋转状态结构示意图。
32.图中：1旋转滤光镜片、2圆形滤光区、3偏振光滤光区、4镜头系统、5滤光膜层、6液体滤光舱、 7滤光调节镜片、8滤光溶液、9液体暂存舱、10液体通道、11柱型暂存舱、12弧形暂存舱、13环形偏光孔、14环形轴承、15偏振镜片、16弧形调节杆、17密封活塞、18排气槽、19环形密封胶圈、20 平移架、21螺纹孔、22平移丝杆、23平移电机、24安装架、25滑杆孔、26平移滑杆、27旋转轴、28 旋转电机、29活塞、30挤压弹簧。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例：
35.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
36.实施例一：
37.一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统，包括旋转滤光镜片1，旋转滤光镜片1沿其轴心做往复旋转运动，旋转滤光镜片1上开设有n个圆形滤光区2及一个偏振光滤光区3，n个圆形滤光区2及一个偏振光滤光区3沿旋转滤光镜片1的轴心呈间隔均匀的环形阵列式分布,旋转滤光镜片1进光方向的后端固定式设置有镜头系统4，旋转滤光镜片1的往复旋转使得n个圆形滤光区2及一个偏振光滤光区 3与镜头系统4活动配合；
38.n个圆形滤光区2包括其所在旋转滤光镜片1前端电镀的滤光膜层5，n个圆形滤光区2位于滤光膜层5的进光方向后端均开设有与滤光膜层5对应的液体滤光舱6，液体滤光舱6内均滑动式设置有滤光调节镜片7，滤光调节镜片7与滤光膜层5之间的液体滤光舱6内充
注有滤光溶液8，旋转滤光镜片 1上还开设有与n个液体滤光舱6一一对应的液体暂存舱9，液体滤光舱6与液体暂存舱9之间通过液体通道10连通，n个滤光调节镜片7同步伸缩调整液体滤光舱6内滤光溶液的厚度，滤光溶液8通过液体通道10在液体滤光舱6及液体暂存舱9内转换；
39.液体暂存舱9包括n-1个柱型暂存舱11及一个弧形暂存舱12，弧形暂存舱12设置于偏振光滤光区3的外围，偏振光滤光区3包括贯穿于旋转滤光镜片1开设的环形偏光孔13，环形偏光孔13内通过环形轴承14活动式安装有偏振镜片15，偏振镜片15一侧固定安装有弧形调节杆16，弧形调节杆16 活动插设于弧形暂存舱12内，弧形调节杆16远离偏振镜片15一端固定安装有密封活塞17，旋转滤光镜片1上均一一对应开设有将液体暂存舱9与外环境相连通的排气槽18。
40.在该实施例中，通过滤光膜层5与所对应设置的滤光溶液8形成复合形式的滤光组件，利用滤光膜层5进行一次滤光，滤光溶液8进行可调形式的二次滤光，本实施例中的滤光膜层5包括蓝光过滤镀膜、红光过滤镀膜和黄光过滤镀膜，其对应的滤光溶液8为蓝光过滤溶液、红光过滤溶液和黄光过滤溶液，因此通过设置n＝3的圆形滤光区2，即可满足要求，该滤光膜层5相较于传统的滤光镀膜对特定光线的拦截能力弱，从而保证对特定波长光线的过滤效果较低，在使用过程中，通过调节镜头系统4所对应处的滤光溶液8厚度，从而调节对特定波长光线的拦截能力，通过该种调节方式，滤光率可根据取景内容进行调节，该过程通过滤光调节镜片7在液体滤光舱6内的伸缩实现，通过改变镜头系统4穿过滤光溶液8的垂直距离，进而改变滤光效果，滤光溶液8在伸缩过程中在液体滤光舱6及液体暂存舱9内转换；
41.此外，该旋转滤光镜片1上还设置有偏振光滤光区3，由于偏振镜片15在取景过程中需要根据进行旋转调节不同方向光线的进光量，而该过程中的旋转推动力通过向弧形暂存舱12内充注滤光溶液8 实现，具体为，当需要使得偏振镜片15旋转时，通过滤光调节镜片7的伸缩带动滤光溶液8在液体滤光舱6及液体暂存舱9内转换，当滤光溶液8进入弧形暂存舱12内时，其推动弧形暂存舱12内的密封活塞17向远离液体通道10一侧进行移动，进而推动弧形调节杆16移动，弧形调节杆16的弧形移动进而推动偏振镜片15在环形轴承14上旋转，同理，当需要回正时，滤光调节镜片7向靠近镜头系统4 一侧进行移动，此时滤光溶液8从弧形暂存舱12回到液体滤光舱6内，密封活塞17回缩带动弧形调节杆16回缩，进而带动偏振镜片15回正；
42.通过n个滤光调节镜片7同步伸缩进而实现液体滤光舱6内溶液进光路径的调节以及偏振镜片15 的旋转调节，在简化结构布局的同时提高了滤光溶液8的功能，其既实现了特定光线的拦截功能，又作为偏振镜片15的推动机构，此外，由于滤光溶液8在液体滤光舱6及液体暂存舱9内流动转换，能够促进滤光溶液8混合均匀，防止其发生沉淀。
43.实施例三：
44.在该实施例中，滤光调节镜片7侧边均开设有环形密封槽，环形密封槽内均安装有环形密封胶圈 19，通过环形密封胶圈19的设置，能够防止滤光溶液8发生泄漏。
45.实施例四：
46.在该实施例中，n个滤光调节镜片7通过平移架20固定连接，平移架20上开设有螺纹孔21，螺纹孔21内螺纹安装有平移丝杆22，平移丝杆22固定连接在平移电机23的驱动轴上，平移电机23通过安装架24固定安装在旋转滤光镜片1上，通过旋转电机23的旋转带动平
移丝杆22转动，平移丝杆22 转动带动平移架20发生平移，由于平移架20与n个滤光调节镜片7连接，因此平移架20平移带动多个滤光调节镜片7实现同步伸缩。
47.实施例五：
48.在该实施例中，平移架20上还开设有一对滑杆孔25，滑杆孔25内均滑动式插设有平移滑杆26，平移滑杆26均固定安装在旋转滤光镜片1上，通过平移滑杆26与滑杆孔25的配合，从而提高平移架 20在平移过程中的稳定性。
49.实施例六：
50.在该实施例中，旋转滤光镜片1的轴心处还固定连接有旋转轴27，旋转轴27固定连接在旋转电机 28的驱动轴上，通过旋转电机28的工作带动旋转滤光镜片1进行往复运动，进而调节不同滤光调节镜片7与镜头系统4配合。
51.实施例七：
52.在该实施例中，柱型暂存舱11内均设置有活塞29，活塞29远离液体通道10一侧均固定连接有挤压弹簧30，挤压弹簧30远离活塞29一端均固定连接在柱型暂存舱11内壁，通过挤压弹簧30的设置，能够保证滤光溶液8在无外力作用下向液体滤光舱6一侧进行挤压。
53.一种可过滤强光或偏振光的成像拍摄方法，采用上述的可过滤强光或偏振光的成像拍摄系统，包括以下步骤：
54.步骤一：当需要对特定光线进行过滤时，通过旋转电机28带动旋转滤光镜片1发生旋转，使得相应的圆形滤光区2与镜头系统4配合，进入拍摄模式；
55.步骤二：通过调节平移电机23带动平移丝杆22转动，平移丝杆22转动带动平移架20往复平移，平移架20平移带动滤光调节镜片7移动，滤光调节镜片7移动从而使得液体滤光舱6内的溶液厚度发生变化，进而调节镜头系统4穿过滤光溶液8的距离，实现滤光效果的调节；
56.步骤三：当需要对偏振光进行过滤时，通过旋转电机28带动旋转滤光镜片1发生旋转，使得偏振光滤光区3与镜头系统4配合，进入拍摄模式；
57.步骤四：通过调节平移电机23带动平移丝杆22转动，平移丝杆22转动带动平移架20往复平移，平移架20平移带动滤光调节镜片7移动，滤光调节镜片7移动使得滤光溶液8通过液体通道10在液体滤光舱6及液体暂存舱9内转换，此时进出弧形暂存舱12的滤光溶液8带动密封活塞17伸缩，密封活塞17伸缩带动弧形调节杆16伸缩进而调节偏振镜片15的旋转角度，完成偏振光的滤光操作。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。