技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光圈控制器，尤其涉及工業(yè)用光圈控制系統(tǒng)、裝置。?

背景技術(shù)

光圈，是一個(gè)用來控制光線透過鏡頭進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面光量的裝置，它通常是安裝在鏡頭內(nèi)。對(duì)于已經(jīng)安裝好的鏡頭，鏡頭的直徑已固定，不可能隨意改變了，但可以通過在鏡頭內(nèi)部加入多邊形或圓形且面積可變的孔狀光柵來控制鏡頭的通光量，從而在不同的光照條件下得到曝光適中的影像。合理適中的光圈通光量大小(亦可稱光圈的開閉大小)有增加影像的銳利度或控制景深等作用。?

傳統(tǒng)的工業(yè)用光圈控制器通常只有兩級(jí)光圈值可調(diào)，即通過調(diào)整電動(dòng)線圈兩端的電壓來調(diào)節(jié)透視光圈值和點(diǎn)片光圈值。其電動(dòng)線圈電壓的控制一般使用由運(yùn)放和比較器構(gòu)成的模擬電路實(shí)現(xiàn)，這樣不僅會(huì)降低系統(tǒng)的靈活性，而且該模擬電路極容易產(chǎn)生自激，給產(chǎn)品的調(diào)試帶來很大的困難，同時(shí)也會(huì)造成整個(gè)成像系統(tǒng)的不穩(wěn)定，并且其光圈的開閉大小不能通過計(jì)算機(jī)編程來控制。?

數(shù)字光圈控制器一種是通過控制成像器件的曝光時(shí)間來調(diào)整圖像的亮度，從而起到用光圈控制影像亮度的作用。數(shù)字光圈控制器另一種是通過控制線圈電壓大小來調(diào)整光圈。數(shù)字光圈控制器通常是用控制電路來實(shí)現(xiàn)的，其控制精度和重復(fù)性往往較差。?

針對(duì)上述問題，需要設(shè)計(jì)了一種工業(yè)用光圈控制器、系統(tǒng)及方法，能夠克服傳統(tǒng)的數(shù)字光圈控制器的缺陷，大大增加光圈控制器的精度和反應(yīng)速度，同時(shí)大大增加成像系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并可通過計(jì)算機(jī)編程高精度地任意控制光圈的開閉大小。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)用光圈控制系統(tǒng)、裝置，能夠增加大大工業(yè)控制精度。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)用光圈控制系統(tǒng)，包括工業(yè)用光圈控制裝置和光圈機(jī)構(gòu)，該工業(yè)用光圈控制裝置包括依次連接的反饋模塊、反饋信號(hào)采集模塊、控制模塊以及驅(qū)動(dòng)模塊，其中：?

控制模塊，用于根據(jù)光圈給定位置信號(hào)和反饋信號(hào)采集模塊采集的光圈轉(zhuǎn)動(dòng)位置信號(hào)的比對(duì)，向驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)；?

驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)形成驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)給光圈機(jī)構(gòu)；?

光圈機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，由該電機(jī)帶動(dòng)光圈齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)光圈轉(zhuǎn)動(dòng)；?

反饋模塊，用于將與光圈齒輪嚙合在一起的計(jì)數(shù)齒輪的旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號(hào)，并輸出給反饋信號(hào)采集模塊；?

反饋信號(hào)采集模塊，用于捕獲、放大數(shù)字脈沖信號(hào)，并將放大的數(shù)字脈沖信號(hào)通過信號(hào)比較轉(zhuǎn)換成光圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信號(hào)輸出給控制模塊。?

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括從光圈機(jī)構(gòu)所處現(xiàn)場(chǎng)安裝的攝像頭和與該攝像頭連接的上位機(jī)，該工業(yè)用光圈控制裝置還包括通信模塊；其中：?

攝像頭，用于將現(xiàn)場(chǎng)的圖像信號(hào)采集給上位機(jī)；?

上位機(jī)，用于根據(jù)圖像信號(hào)分析現(xiàn)場(chǎng)的亮度，并根據(jù)該亮度調(diào)整工業(yè)用光圈轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，向工業(yè)用光圈控制裝置輸出位置控制指令；?

通信模塊，用于接收上位機(jī)輸出的位置控制指令，并將該指令輸出給控制模塊；?

控制模塊將上位機(jī)的位置控制指令和反饋信號(hào)采集模塊采集的光圈轉(zhuǎn)動(dòng)位置信號(hào)的比對(duì)，向驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)。?

優(yōu)選地，?

驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)對(duì)本模塊的故障監(jiān)測(cè)向控制模塊輸出一故障報(bào)警信號(hào)；?

控制模塊根據(jù)故障報(bào)警信號(hào)的保持時(shí)間判斷故障的存在與否以及故障是?否恢復(fù)，并通過通信模塊向上位機(jī)發(fā)送故障信息。?

優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)模塊是一個(gè)包括依次連接的監(jiān)測(cè)電路、比較器、邏輯電路、驅(qū)動(dòng)電路以及光耦電路的光圈驅(qū)動(dòng)控制器，其中：?

邏輯電路，用于根據(jù)控制模塊輸出的二位驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)形成二位脈寬調(diào)制信號(hào)，并根據(jù)比較器輸出的控制信號(hào)調(diào)整二位脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比增加或減小，并輸出給驅(qū)動(dòng)電路；?

驅(qū)動(dòng)電路，用于將輸入的二位脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大后，通過光耦電路耦合輸出給直流電機(jī)，同時(shí)反饋給監(jiān)測(cè)電路；?

監(jiān)測(cè)電路，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)到的二位脈寬調(diào)制信號(hào)的電壓，形成一個(gè)電壓平均值，并將該電壓平均值的1/a輸出給比較器，a為2ⁿ，n為大于零的整數(shù)；?

比較器，用于將輸入的電壓平均值的1/a與一選擇電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電壓平均值的1/a小于該選擇電壓，則向邏輯電路輸出占空比增加的控制信號(hào)；當(dāng)電壓平均值的1/a大于該選擇電壓，則向邏輯電路輸出占空比減小的控制信號(hào)。?

優(yōu)選地，光圈驅(qū)動(dòng)控制器還包括分別與所述邏輯電路連接的過流保護(hù)電路、電流設(shè)定電路以及故障報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路，其中：?