專利名稱：具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，它適用于膠片記錄儀、攝像機(jī)、圖像掃描器、投影儀中以獲取彩色圖像。
在很多成像系統(tǒng)中人們一般將彩色圖像分解為紅、綠、蘭三個(gè)單色圖像分別處理。也可以將三個(gè)單色圖像合成一幅彩色圖像。例如彩色膠片記錄儀都是把一幅彩色圖像分解為紅(R)，綠(G)，蘭(B)三個(gè)單色圖像，利用一黑白顯示器顯示三個(gè)分色圖像，分三次曝光后，在光敏膠片上形成彩色圖像。US 4,438,453公開(kāi)了一種彩色圖像記錄裝置，該裝置將三個(gè)濾色鏡裝在轉(zhuǎn)盤上，由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)三次分色曝光。該裝置采用電機(jī)，轉(zhuǎn)盤等運(yùn)動(dòng)部件，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)加工生產(chǎn)精度要求高，易出故障，濾色鏡變換速度慢。
US 4,467,369公開(kāi)了另一種彩色圖像記錄裝置，該裝置的三個(gè)濾色片雖固定不動(dòng)，且不受控制，但成像面是運(yùn)動(dòng)的對(duì)機(jī)械的精度和穩(wěn)定性要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出故障。
本發(fā)明目的是提供一種具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，它能完全取消成像系統(tǒng)在切換濾色鏡時(shí)，各部件之間的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使濾色鏡的變換完全由電信號(hào)控制，從而實(shí)現(xiàn)用各種圖像來(lái)源獲取彩色圖像。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)包括有圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭組、濾色鏡光閥器件、濾色鏡光閥控制器、圖像接收裝置等。其特征在于濾色鏡光閥器件包含有一個(gè)或多個(gè)光閥單元；每個(gè)光閥單元表面玻璃片上附有濾色膜，在光閥單元的玻璃片內(nèi)側(cè)，附有獨(dú)立透明電極，濾色鏡光閥控制器通過(guò)導(dǎo)線連結(jié)獨(dú)立透明電極，以控制光閥介質(zhì)的透明度；在光閥單元內(nèi)，玻璃片之間填充光閥介質(zhì)，四周用樹(shù)脂密封。在本發(fā)明中，光學(xué)鏡頭組的一側(cè)是圖像來(lái)源，另一側(cè)是該圖像來(lái)源通過(guò)光學(xué)鏡頭組所成的像，此像由圖像接收裝置接收。濾色鏡光閥器件可置于圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭與圖像接收裝置之間的光路上，及包括光學(xué)鏡頭組內(nèi)部鏡頭片之間。
本發(fā)明具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其在光閥單元內(nèi)，玻璃片之間填充的光閥介質(zhì)為液晶，如TN型液晶，STN型，TFT型，PDLC型、鐵電型、熱變態(tài)型液晶等。另外光閥介質(zhì)還可采用其它具有電控“透明/黑暗”的器件，如電致變色材料，電泳材料等。
為了使濾光效果更加均勻，可將本發(fā)明中濾色鏡光閥器件上的濾色膜和相應(yīng)的獨(dú)立透明電極制成細(xì)條狀，也可將其制成小塊狀交錯(cuò)排列，如圖5。另外在每張濾色膜之間涂上黑色涂料，以防止光線從相鄰光閥單元之間的隙中透過(guò)，影響濾光效果。如果要使濾色效果更好，還可用幾組濾色鏡光閥器件疊合在一起，置于圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭組與圖像接收裝置之間的光路上，使不透光的部分更暗，透光部分依然保持透光。


圖1為本發(fā)明濾色鏡光閥器件立體2為本發(fā)明濾色鏡光閥器件A-A剖示3為本發(fā)明具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)示意4為本發(fā)明實(shí)施例1膠片記錄儀的示意圖其中25--膠片記錄儀外殼 26--濾色鏡光閥控制器下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1一種膠片記錄儀如圖4所示。作為圖像來(lái)源的黑白顯示器是14寸顯示器27，圖像接收裝置由市售普通照相機(jī)28改制，在光學(xué)鏡頭組11后面為本發(fā)明的濾色鏡光閥器件12。顯示器27與照相機(jī)28的距離以用戶使顯示器上的畫(huà)面能完全映入取景框中為準(zhǔn)，一般在5cm～100cm內(nèi)，最好在10cm～40cm之間。如圖1和圖2，濾色鏡光閥器件12采用三個(gè)定制的光閥單元8。光閥介質(zhì)4為TN型液晶。光閥單元8的玻璃片1內(nèi)側(cè)表面粘有11mm×37mm條狀獨(dú)立透明電極2，在每個(gè)條狀獨(dú)立透明電極2相對(duì)應(yīng)的玻璃片1表面，采用印刷或涂敷的方法依次制作紅、綠、蘭三種濾色膜3，濾色膜3和玻璃片1之間還粘有偏振片7；相鄰的濾色膜之間，用1mm寬的黑色涂料6隔開(kāi)。
圖4計(jì)算機(jī)14通過(guò)由單片機(jī)15、紅、綠、蘭三個(gè)光閥驅(qū)動(dòng)電路16、17、18、視頻放大器19、D/A轉(zhuǎn)換器20、D/A轉(zhuǎn)換器21、行掃驅(qū)動(dòng)電路22和場(chǎng)掃驅(qū)動(dòng)電路23組成的濾色鏡光閥控制器26，將圖像信號(hào)送入膠片記錄儀。單片機(jī)收到圖像信號(hào)后，分別向D/A轉(zhuǎn)換器20、D/A轉(zhuǎn)換器21送入行、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，再分別經(jīng)行掃驅(qū)動(dòng)電路22、場(chǎng)掃驅(qū)動(dòng)電路23，送到顯示器27的偏轉(zhuǎn)線圈24進(jìn)行掃描，同時(shí)單片機(jī)將從計(jì)算機(jī)并口收到的彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成紅(R)、綠(G)、蘭(B)三個(gè)單色圖像，分別通過(guò)紅、綠、蘭三個(gè)光閥驅(qū)動(dòng)電路16、17、18，控制濾色鏡光閥器件12。
當(dāng)膠片記錄儀不工作時(shí)，單片機(jī)向?yàn)V色鏡光閥器件發(fā)出關(guān)斷信號(hào)，紅、綠、蘭三個(gè)光閥單元不透光，也不向視頻放大器19送入視頻信號(hào)，顯示器不顯示任何圖像。
當(dāng)膠片記錄儀開(kāi)始工作時(shí)，首先照相機(jī)快門打開(kāi)，通過(guò)濾色鏡光閥控制器中的紅色光閥驅(qū)動(dòng)電路，使紅色光閥單元的獨(dú)立透明電極2得電，紅色光閥單元中的液晶透明，而綠色、蘭色光閥單元繼續(xù)保持關(guān)閉，同時(shí)視頻放大器19送出視頻信號(hào)，使顯示器獲得己分色的紅色圖像信號(hào)。這時(shí)，顯示器所顯示的圖像經(jīng)光學(xué)鏡頭組11，濾色鏡光閥器件12后，在膠片上形成紅色曝光潛像。在紅色圖像曝光完之后，紅色光閥單元的獨(dú)立透明電極2失電，而綠色光閥單元的獨(dú)立透明電極2得電，使綠色光閥單元中的液晶透明，而紅色、蘭色光閥單元繼續(xù)保持關(guān)閉，同理可實(shí)現(xiàn)綠色、蘭色曝光潛像。當(dāng)膠片記錄儀將紅、綠、蘭三色圖像信號(hào)全部記錄在膠片上之后，可將膠片取出進(jìn)行常規(guī)沖洗處理，在膠片上就可獲得一幅彩色圖像。
權(quán)利要求
1.一種由圖像來(lái)源(10)、光學(xué)鏡頭組(11)、濾色鏡光閥器件(12)、濾色鏡光閥控制器(26)、圖像接收裝置(13)組成的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其特征在于濾色鏡光閥器件(12)包含有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的光閥單元(8)；每個(gè)光閥單元表面玻璃片(1)上附有濾色膜(3)，在光閥單元的玻璃片內(nèi)側(cè)，附有獨(dú)立透明電極(2)；濾色鏡光閥控制器(26)通過(guò)導(dǎo)線(9)連結(jié)獨(dú)立透明電極；在光閥單元內(nèi)，玻璃片之間填充有光閥介質(zhì)(4)，四周用樹(shù)脂(5)密封。
2.一種由權(quán)利要求1所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其濾色鏡光閥器件可置于圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭組與圖像接收裝置之間的光路上，及包括光學(xué)鏡頭組內(nèi)部鏡片之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，置，其特征在于光閥單元(8)內(nèi)，玻璃片(1)之間填充的光閥介質(zhì)(4)為液晶，并在每個(gè)光閥單元的玻璃片與濾色膜(3)之間還粘有偏振片(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其特征在于在濾色鏡光閥器件上有多個(gè)光閥單元，光閥單元按條狀依次排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其特征在于在濾色鏡光閥器件上有多個(gè)光閥單元，多個(gè)光閥單元呈塊狀交錯(cuò)排列。
6.據(jù)權(quán)利要求4和5所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其特征在于用黑色涂料(6)將相鄰的濾色膜分隔開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)，其特征在于從圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭組與圖像接收裝置之間的光路之間可用幾組濾色鏡光閥器件(12)疊合在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有濾色鏡光閥器件的彩色成像系統(tǒng)。它是由圖像來(lái)源、光學(xué)鏡頭組、圖像接收裝置、濾色鏡光閥器件、濾色鏡光閥控制器組成。濾色鏡光閥器件由多個(gè)光閥單元組成,光閥單元有由玻璃片、獨(dú)立透明電極、光閥介質(zhì)、樹(shù)脂、導(dǎo)線組成。每個(gè)光閥單元的透明度通過(guò)濾色鏡光閥控制器進(jìn)行控制,濾色膜附在每個(gè)光閥單元的表面。濾色鏡光閥器件的變換完全由電信號(hào)控制,從而實(shí)現(xiàn)從各種圖像來(lái)源中獲取彩色圖像。
文檔編號(hào)G02B26/00GK1172955SQ96104719
公開(kāi)日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1996年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月22日
發(fā)明者孫海翔, 王亞軍, 陳竹君, 汪東, 徐亮, 尚利民 申請(qǐng)人:北京百利孚商貿(mào)有限責(zé)任公司, 孫海翔