摄像装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了摄像装置，包括镜头，矩形滤光片和图像传感器；图像传感器靠近滤光片的一面设置有矩形感光区域，矩形滤光片的中心和矩形感光区域的中心位于镜头的光轴所在的直线上；矩形滤光片的两组对边和矩形感光区域的两组对边分别平行且至少矩形滤光片第一组对边符合以下条件：L2为矩形滤光片第一组对边的长度，L3为矩形感光区域第一组对边的长度，D2为矩形滤光片靠近镜头的表面和矩形感光区域之间的距离；矩形滤光片与矩形感光区域平行的表面设置有两条第一遮光带，每条第一遮光带的长度方向与矩形滤光片第二组对边的长度方向一致且两条第一遮光带分别紧挨矩形滤光片第二组对边的相对的侧面。本实用新型解决了杂散光对成像影响大的技术问题。
【专利说明】
摄像装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种摄像装置。
【背景技术】
[0002] 现有的同轴摄像机，如图1所示，包括顺序设置的镜头10,滤光片21和图像传感器， 其中，滤光片21安装在滤光片固定窗22的窗口位置。镜头10的视场角α范围内的景物反射的 光通过镜头10和滤光片21照射在图像传感器的矩形感光区域31上，图像传感器将光信号转 换成电信号形成摄像机拍摄的图像。由于滤光片21和滤光片固定窗22具有一定的厚度，在 镜头10的视场角边缘的外侧存在强光源40时，强光源40发出的光线经过镜头照射在滤光片 21和滤光片固定窗22的窗口侧面，经滤光片21和滤光片固定窗22的窗口侧面反射形成杂散 光，杂散光在图像传感器矩形感光区域的成像，即图像传感器的矩形感光区域会采集到滤 光片和滤光片固定窗的窗口侧面反射形成的杂散光，在摄像机拍摄的图像的边缘形成光 斑，导致摄像机成像的效果较差。为了降低杂散光对摄像机成像的影响，可以加大滤光片及 滤光片固定窗的窗口的尺寸，这样可以使滤光片和滤光片固定窗的窗口边缘反射形成的杂 散光的大部分无法照射到图像传感器上，降低了杂散光对摄像机成像的影响。但是，这不仅 需要增大滤光片固定窗的窗口和滤光片的尺寸，而且会导致与现有的摄像机的其他部件如 通用镜头座等部件的不匹配，需要对摄像机的其他部件进行重新建模，大大增加了成本。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型提供了一种摄像装置，解决了杂散光对摄像机成像影响大的技术问 题。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
[0005] -种摄像装置，包括顺序设置的镜头，滤光片和图像传感器;所述滤光片为矩形滤 光片，所述图像传感器靠近所述滤光片的一面设置有矩形感光区域，所述矩形滤光片的中 心和矩形感光区域的中心位于所述镜头的光轴所在的直线上；
[0006] 所述矩形滤光片的两组对边和所述矩形感光区域的两组对边分别平行且至少所 述矩形滤光片第一组对边符合以下条件：
[0007]
，其中，L2为矩形滤光片第一组对边的长度，L 3为矩形感光区域第一 组对边的长度，D2为矩形滤光片靠近镜头的表面和矩形感光区域之间的距离;所述矩形滤 光片与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条第一遮光带，每条所述第一遮光带的长度 方向与矩形滤光片第二组对边的长度方向一致且两条所述第一遮光带分别紧挨所述矩形 滤光片第二组对边的相对的侧面。
[0008] 优选的，每条所述第一遮光带的长度与矩形滤光片第二组对边长度一致。
[0009]优选的，所述第一遮光带的宽度
f其中，1^为镜头中 靠近所述滤光片的透镜的直径，Di为矩形滤光片靠近镜头的表面和镜头中靠近所述滤光片 的透镜的边缘所在平面之间的距离，1^儿2儿3,01，02的单位为毫米。
[0010]优选的，所述第一遮光带的宽度
其中，"为镜头中 靠近所述滤光片的透镜的直径，Di为矩形滤光片靠近镜头的表面和镜头中靠近所述滤光片 的透镜的边缘所在平面之间的距离，1^儿2儿3,01，02的单位为毫米。
[0011] 优选的，所述矩形滤光片第二组对边符合以下条件：
[0012]
>其中，L2'为所述矩形滤光片第二组对边的长度，L 3'为矩形感光区 域第二组对边的长度，所述矩形滤光片与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条第二遮 光带，每条所述第二遮光带的长度方向与矩形滤光片第一组对边的长度方向一致且两条所 述第二遮光带分别紧挨所述矩形滤光片第一组对边的相对的侧面。
[0013] 优选的，所述第二遮光带的宽度 L2'，L3'的单位 :， 为毫米。
[0014] 优选的，所述第二遮光带的宽度为L2'，L3'的单位 为毫米。
[0015] 优选的，所述第一遮光带和所述第二遮光带位于所述滤光片靠近镜头的一面。
[0016] 优选的，所述第一遮光带和所述第二遮光带的厚度小于0.05_。
[0017] 优选的，摄像装置还包括滤光片固定窗，所述滤光片固定窗具有矩形的滤光窗口， 所述滤光片固定窗的厚度
；所述滤光片的厚度
[0018] 本实用新型的摄像装置，在镜头的视场角α边缘的外侧存在强光源时，强光源发出 的光经透镜照向滤光片与矩形感光区域垂直的侧面，由于部分光线被第一遮光带阻断无法 在滤光片与矩形感光区域垂直的侧面进行反射，使得强光源发出的光无法照射在图像传感 器的矩形感光区域，降低了强光源发出的光引发的杂散光对摄像装置所成的像的影响，提 高了摄像装置所成的像的效果。
【附图说明】
[0019] 图1为现有技术的摄像装置的局部示意图；
[0020] 图2为本实用新型摄像装置的一个实施例的局部示意图；
[0021 ]图3为图2所示的摄像装置的原理示意图；
[0022] 图4为图2所示的摄像装置的第一遮光带宽度的原理示意图；
[0023] 图5为本实用新型摄像装置的又一个实施例的局部示意图。
[0024]主要元件附图标记说明：
[0025]【背景技术】中：
[0026] 10镜头，21滤光片，22滤光片固定窗，31图像传感器的矩形感光区域，40强光源；
[0027]本实用新型中：
[0028] 100镜头，210滤光片，310矩形感光区域，410第一遮光带，500强光源。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0030] 实施例一
[0031] 本实用新型的一个实施例的摄像装置，如图2所示，包括沿光线的入射方向顺序设 置的镜头1〇〇,滤光片210和图像传感器;所述滤光片为矩形滤光片，所述图像传感器靠近所 述滤光片的一面设置有矩形感光区域310,所述矩形滤光片210的中心和矩形感光区域310 的中心位于所述镜头的光轴所在的直线上；
[0032] 所述矩形滤光片210的两组对边和所述矩形感光区域310的两组对边分别平行且 至少所述矩形滤光片第一组对边符合以下条件：
[0033]
，其中，L2为矩形滤光片210第一组对边的长度，L 3为矩形感光区域 310第一组对边的长度，D2为矩形滤光片210靠近镜头的表面和矩形感光区域310之间的距 离;所述矩形滤光片210与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条宽度为预设值的第一 遮光带410,矩形滤光片与所述矩形感光区域平行的表面包括矩形滤光片靠近矩形感光区 域的一面和矩形滤光片靠近滤光片的一面，每条所述第一遮光带的长度方向与矩形滤光片 第二组对边的长度方向一致，每条所述第一遮光带的长度与矩形滤光片第二组对边长度一 致，且两条所述第一遮光带分别紧挨所述矩形滤光片第二组对边的相对的侧面。
[0034]本实施例的摄像装置的原理如下:如图3所示，
[0035]在三角形ABC中，ZBCA用β表示。滤光片与矩形感光区域垂直的侧面反射形成的杂 散光的出射角小于β，图像传感器的矩形感光区域能采集到滤光片反射形成的杂散光。 [0036]关于β的取值范围，β越大，图像传感器的矩形感光区域能采集到滤光片反射形成 的杂散光越多，β越小，图像传感器的矩形感光区域能采集到滤光片反射形成的杂散光越 少。因此需要找到β的一个临界值，β小于临界值则认为图像传感器的矩形感光区域能采集 到滤光片反射形成的杂散光非常少，对摄像装置所成的像的影响不予考虑。临界值选为30 度，当β小于30度时，杂散光对摄像装置所成的像的影响不予考虑;β大于等于30度时，需要 想办法减少杂散光对摄像装置所成的像的影响4的临界值选择30度的原因在于，在镜头的 视场角α边缘的外侧存在强光源500时，经过滤光片的边缘的反射，出射角小于30度的杂散 光已经非常少，可以忽略对摄像装置成像的影响。
[0037] 当β大于等于30度时
，此时，需要 对杂散光进行处理以减少对摄像装置所成的像的影响。通过切断杂散光的传播途径，可以 阻止杂散光照射到图像传感器的矩形感光区域。采用的方法是在矩形滤光片与矩形感光区 域平行的表面设置两条第一遮光带，每条所述第一遮光带的长度方向与矩形滤光片第二组 对边的长度方向一致且两条所述第一遮光带分别紧挨所述矩形滤光片第二组对边的相对 的侧面。这样，第一遮光带阻断了一部分照向滤光片与矩形感光区域垂直的侧面的光线的 光路，减少了因为滤光片与矩形感光区域垂直的侧面反射而照向矩形感光区域的光线；同 时也阻断了滤光片与矩形感光区域垂直的侧面反射向图像传感器的矩形感光区域的光线， 减少了杂散光对摄像装置成像的影响。
[0038] 本实施例的摄像装置，在镜头的视场角α边缘的外侧存在强光源时，强光源500发 出的光经透镜照向滤光片与矩形感光区域垂直的侧面，由于大部分光线被第一遮光带阻断 无法在滤光片与矩形感光区域垂直的侧面进行反射，使得强光源发出的光无法照射在图像 传感器的矩形感光区域，很大程度降低了在镜头的视场角α边缘的外侧的强光源发出的光 引发的杂散光对摄像装置所成的像的影响，提高了摄像装置所成的像的效果。
[0039] 具体的，第一遮光带的宽度 第一遮光带的宽度是受 〇 到限制的，推导过程如下：
[0040] 如图4所示，三角形ABD和三角形AB'D'是相似三角形，边BD用a表示，边
;边八0是经过镜头的光线能 够到达图像传感器的矩形感光区域的最左侧的临界位置，第一遮光带的宽度不能超过D点 的位置。
[0041 ] CD的长度用b表示，2b+2a+L3 = L2;可推导出
这是在不考虑第一遮光带印刷宽度和位置误差的第一遮光带的极限宽度，考虑到印刷宽度 和位置误差，需要适当减小一些，第一遮光带
其中，U为镜头 中靠近所述滤光片的透镜的直径，Di为矩形滤光片靠近镜头的表面和镜头中靠近所述滤光 片的透镜的边缘所在平面之间的距离，^，^，^^^出的单位为毫米。
[0042]这样宽度的第一遮光带，一方面可以阻断位于镜头的视场角边缘的外侧且位于矩 形滤光片的第二组对边外侧的强光源发出的光经滤光片的边缘照向滤光片与矩形感光区 域垂直的侧面的光线的光路，同时也阻断了滤光片与矩形感光区域垂直的侧面反射向图像 传感器的矩形感光区域的光线，另外，这样宽度的第一遮光带也不会影响镜头的视场角范 围内的景物在图像传感器的矩形感光区域的成像。如果第一遮光带的宽度超过上述宽度， 可能会导致镜头的视场角范围内的景物在图像传感器的矩形感光区域受到影响产生暗影 的风险。
[0043] 作为一种可选的方式，所述第一遮光带的宽度
在
5这样，第一遮光带可以阻断了一部分照向滤光片的边缘的 光线的光路，同时也可以阻断一部分滤光片的边缘反射向图像传感器的矩形感光区域的光 线，减少了杂散光对摄像装置成像的影响。虽然效果没有
减 少了杂散光所起的效果好，但是可以更大程度上避免镜头视场角范围内的景物在图像传感 器的矩形感光区域受到影响产生暗影的风险。
[0044] 同理，所述矩形滤光片第二组对边符合以下条件：
[0045]
，其中，L2'为所述矩形滤光片第二组对边的长度，L 3'为矩形感光区 域第二组对边的长度，所述矩形滤光片与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条第二遮 光带，每条所述第二遮光带的长度方向与矩形滤光片第一组对边的长度方向一致且两条所 述第二遮光带分别紧挨所述矩形滤光片第一组对边的相对的侧面。
[0046] 优选的，所述第二遮光带的宽度为 1 L2'，L3'的单位 A， 为毫米。
[0047] 作为一种可选的方式， L2'，L3'的单位为毫米 .5.
[0048] 进一步的，所述第一遮光带和所述第二遮光带位于所述滤光片朝向镜头的一面。 这样，可以最大程度的减少镜头的视场角α边缘的外侧存在强光源发出的光照到滤光片的 边缘的几率。
[0049] 更进一步的，所述第一遮光带和所述第二遮光带的厚度小于0.05mm。这样的第一 遮光带和第二遮光带厚度较小，减少了镜头的视场角α边缘的外侧存在强光源发出的光照 到第一遮光带和所述第二遮光带的边缘再次形成杂散光的几率。具体的，第一遮光带和第 二遮光带采用丝印的形成。丝印可以很精确的控制第一遮光带和第二遮光带的宽度，精度 较高；同时丝印形成的第一遮光带和第二遮光带的厚度也很小。
[0050] -般情况下，滤光片的厚度是较小的，上述第一遮光带和第二遮光带就可以将镜 头的视场角α边缘的外侧存在强光源发出的光照到滤光片的边缘绝大多数进行阻断，但是 在滤光片的厚度太大时，第一遮光带和第二遮光带也无法阻断杂散光。因此，所述滤光片的
[0051] 摄像装置中设置滤光片的方式，目前常用的是通过滤光片固定窗实现的，滤光片 固定窗具有矩形的滤光窗口，所述滤光片固定窗的厚度
[0052]关于滤光片和滤光片固定窗固定方式，可以包括所示的方式，滤光片可以完全从 滤光窗口露出；还可以是如图5所示的方式，滤光片的四周的边缘是固定在滤光片固定窗的 滤光窗口的内框上的，此时，因为正常情况下，滤光片的四周的边缘被固定在滤光片固定窗 的滤光窗口的内框的宽度都是较小的，
对这个范围的影响很小，可以忽 略。而推导图2所示的第一遮光带的宽度Lo的方式也是适用于图5所示的第一遮光带的宽度 的方式。这样，第一遮光带阻断了一部分照向滤光片与矩形感光区域垂直的侧面的光线的 光路，减少了因为滤光片与矩形感光区域垂直的侧面反射而照向矩形感光区域的光线；同 时也阻断了滤光片与矩形感光区域垂直的侧面及滤光片固定窗的窗口内框反射向图像传 感器的矩形感光区域的光线，减少了杂散光对摄像装置成像的影响。
[0053]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例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 要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种摄像装置，其特征在于，包括顺序设置的镜头，滤光片和图像传感器;所述滤光 片为矩形滤光片，所述图像传感器靠近所述滤光片的一面设置有矩形感光区域，所述矩形 滤光片的中心和矩形感光区域的中心位于所述镜头的光轴所在的直线上； 所述矩形滤光片的两组对边和所述矩形感光区域的两组对边分别平行且至少所述矩 形滤光片第一组对边符合以下条件：其中，L2为矩形滤光片第一组对边的长度，L 3为矩形感光区域第一组对 边的长度，D2为矩形滤光片靠近镜头的表面和矩形感光区域之间的距离;所述矩形滤光片 与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条第一遮光带，每条所述第一遮光带的长度方向 与矩形滤光片第二组对边的长度方向一致且两条所述第一遮光带分别紧挨所述矩形滤光 片第二组对边的相对的侧面。2. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，每条所述第一遮光带的长度与矩形滤 光片第二组对边长度一致。3. 根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述第一遮光带的宽度其中，L1为镜头中靠近所述滤光片的透镜的直径，D 1为矩形 滤光片靠近镜头的表面和镜头中靠近所述滤光片的透镜的边缘所在平面之间的距离，L1, L2，L3，Dl，〇2的单位为_米。4. 根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述第一遮光带的宽度其中，L1为镜头中靠近所述滤光片的透镜的直径，D1为矩形 滤光片靠近镜头的表面和镜头中靠近所述滤光片的透镜的边缘所在平面之间的距离，L1, L2，L3，Dl，〇2的单位为_米。5. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述矩形滤光片第二组对边符合以下 条牴. 其中，L2 '为所述矩形滤光片第二组对边的长度，L3 '为矩形感光区域第 二组对边的长度，所述矩形滤光片与所述矩形感光区域平行的表面设置有两条第二遮光 带，每条所述第二遮光带的长度方向与矩形滤光片第一组对边的长度方向一致且两条所述 第二遮光带分别紧挨所述矩形滤光片第一组对边的相对的侧面。6. 根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述第二遮光带的宽度L2'，L3 '的单位为毫米。7. 根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述第二遮光带的宽度为，L3 '的单位为毫米。8. 根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述第一遮光带和所述第二遮光带位 于所述滤光片靠近镜头的一面。9. 根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述第一遮光带和所述第二遮光带的 厚度小于〇. 〇5mm。10. 根据权利要求1或5所述的摄像装置，其特征在于，摄像装置还包括滤光片固定窗， 所述滤光片固定窗具有矩形的滤光窗口，所述滤光片固定窗的厚虔；所述 滤光片的厚
【文档编号】G03B17/12GK205643995SQ201620361508
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】于洋, 刘汉承, 陈梅磊, 夏若彬, 叶清盛
【申请人】浙江大华技术股份有限公司