CN102681296A - 红外高速球的变焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外高速球的变焦装置，它包括红外高速球的前脸（1）、用于摄像机（2）透视的平面玻璃（3）和与若干红外灯一一对应的若干凸透镜（4），所述平面玻璃（3）和凸透镜（4）均安装于前脸（1），它还包括总变焦机构、电机安装支架（5）、电机传动装置和电机（6），所述电机传动装置的一端与电机（6）输出轴连接，另一端与总变焦机构连接。本发明提供了一种能改变红外灯与透光镜的焦距，进而改变红外灯的照明范围的红外高速球的变焦装置。

Description

红外高速球的变焦装置

技术领域：

本发明涉及的是一种安防监控技术领域的机构，具体地说，是一种红外高速球的变焦装置。

背景技术：

目前安防监控设备在实施夜间监控时，一般都需要有红外照明装置，市场上使用的红外光源多数是红外LED灯，根据监控场合的需要选用可调镜头焦距的摄像机，并配置一定数量的红外灯，才可能使监控区域的红外光照度达到成像器件清晰成像的要求，但目前市场上使用的此种红外高速球存在着一个较为明显的缺点，详细地说，对于可调镜头焦距的摄像机，特别是大变倍比的可调镜头焦距的摄像机，由于它的监控距离从几米到几十米甚至几百米，要在如此大的监控范围内满足成像器件清晰成像十分不易，也就是说，即使给可调镜头焦距的摄像机配置了一组一定数量的红外灯，该组红外灯与透光镜的焦距为固定，刚好满足一个中等距离的整个监控区域的红外光照明要求，能使监控区域的红外光照度达到成像器件清晰成像的要求，然而，此时如若需要进行监控远处，该组红外灯的照明范围即使能覆盖整个监控区域，但同时也因为红外灯的照明范围过大，红外灯的照度随着照明范围的增加会急剧减小，整个监控画面变得很暗，无法看清监控目标；同理，此时如若需要监控近处，红外灯的照度随着照明范围的减小而急剧变大，红外光的照明范围便无法覆盖近处整个的监控区域，且光线过于集中，会出现监控画面中间太亮四周太暗的手电筒现象。

为了解决可调镜头焦距的摄像机夜间红外照明的问题，现有技术的一种红外高速球采用了以下方法:在红外高速球中配置多组能覆盖不同范围的红外灯灯组，相当于把整个监控范围按段分成几个区域，每个区域由一组固定覆盖范围的红外灯灯组进行照明，然后根据需要监控的范围大小不同，分别控制三个区域的红外灯灯组开或关，采用以上结构的红外高速球虽然能减轻目前市场上使用的红外高速球存在的这一明显的缺点，但仍然存在以下缺点：一方面，没有从根本上解决问题，由于红外高速球的体积限制，各个区域的红外灯灯组排列空间有限，当使用最大覆盖范围的红外灯灯组时，仍可能会存在照度不够的现象，且当使用最小覆盖范围的红外灯灯组时，仍可能会存在手电筒现象；另一方面，由于每组红外灯灯组都会被用于负责不同区域的照明，使得红外灯的数量增多，不仅加大了整个红外高速球产品的功耗值和成本，而且由于红外灯会发热，红外灯的数量越多红外高速球内部的温度也大大地增加了，降低了产品的使用寿命。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种能改变红外灯与透光镜的焦距，进而改变红外灯的照明范围的红外高速球的变焦装置。

为解决上述技术问题，本发明采用这样一种红外高速球的变焦装置：它包括红外高速球的前脸、用于摄像机透视的平面玻璃和与若干红外灯一一对应的若干凸透镜，所述平面玻璃和凸透镜均安装于前脸，其特征在于，它还包括总变焦机构、电机安装支架、电机传动装置和电机，所述电机传动装置的一端与电机输出轴连接，另一端与总变焦机构连接。

所述电机安装支架安装于前脸，所述电机安装于电机安装支架。

所述总变焦机构包括第一变焦轴、第二变焦轴、第一下变焦轴套、第二下变焦轴套、第一直线轴承、第二直线轴承、第一上变焦轴套、第二上变焦轴套和红外灯固定板，所述第一变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套、第一直线轴承、红外灯固定板和第一上变焦轴套的中心连接，所述第一上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第一下变焦轴套和红外固定板固定连接，所述第二变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套、第二直线轴承、红外灯固定板和第二上变焦轴套的中心连接，所述第二上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第二下变焦轴套与红外固定板也固定连接，所述电机传动装置的一端与电机输出轴连接，另一端与红外灯固定板连接。

所述第一变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套、第一直线轴承、红外灯固定板和第一上变焦轴套的中心连接，是指，所述红外灯固定板一端设置有第一通孔，所述第一变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套、第一直线轴承、红外灯固定板的第一通孔和第一上变焦轴套的中心连接；所述第二变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套、第二直线轴承、红外灯固定板和第二上变焦轴套的中心连接是指，所述红外灯固定板另一端设置有第二通孔，所述第二变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套、第二直线轴承、红外灯固定板的第二通孔和第二上变焦轴套的中心连接，所述第一通孔和第二通孔为斜对角设置。

所述红外灯固定板上设置有若干用于安装红外灯的安装槽，所述安装槽的横截面为圆环。

所述电机安装于电机安装支架是指，所述电机安装支架包括本体、设置于本体的弧形缺口、若干螺栓和安装底座，所述电机的输出轴可穿过弧形缺口，所述若干螺栓穿过本体上设置有的通孔与电机连接，所述安装底座安装于前脸。

所述电机传动装置包括一个变焦齿条和一个变焦齿轮，所述变焦齿轮与电机输出轴连接，所述变焦齿条与红外灯固定板连接，所述变焦齿条和变焦齿轮啮合。

所述电机为步进电机。

所述第一变焦轴和第二变焦轴为相同结构；所述第一下变焦轴套和第二下变焦轴套为相同结构；所述第一直线轴承和第二直线轴承为相同结构；所述第一上变焦轴套和第二上变焦轴套为相同结构。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明采用可细分角度的步进电机带动总变焦机构进行变焦，便于控制安装在红外灯固定板上的红外灯的覆盖范围以及照度，所述总变焦机构包括第一变焦轴、第二变焦轴、第一下变焦轴套、第二下变焦轴套、第一直线轴承、第二直线轴承、第一上变焦轴套、第二上变焦轴套和红外灯固定板，所述第一变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套、第一直线轴承、红外灯固定板和第一上变焦轴套的中心连接，所述第一上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第一下变焦轴套和红外固定板固定连接，所述第二变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套、第二直线轴承、红外灯固定板和第二上变焦轴套的中心连接，所述第二上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第二下变焦轴套与红外固定板也固定连接，所述电机传动装置的一端与电机输出轴连接，另一端与红外灯固定板连接，一是利用第一上变焦轴套将红外固定板、第一直线轴承和第一下变焦轴承套限定在固定的轴向高度内，二是利用第二上变焦轴套将红外固定板、第二直线轴承和第二下变焦轴承套限定在固定的轴向高度内，三是利用第一下变焦轴套将第一直线轴承固定在红外灯固定板一端，四是利用第二下变焦轴套将第二直线轴承固定在红外灯固定板的另一斜对角端，所述第一直线轴承和第二直线轴承使得连成一体的红外灯固定板、第一直线轴承、第二直线轴承、第一下变焦轴套和第二下变焦轴套上下移动时摩擦减小，更润滑，密封性也更好，采用以上结构的发明可以在一段固定的高度内进行自由变焦，解决了现有技术采用多组红外灯灯组进行分段分区域照明所带来的照明不足或者手电筒现象，又因为照度和红外光覆盖范围可调节自由度较大也较细，采用后可节省较多的红外灯灯组，不仅降低了整个红外高速球产品的功耗值和成本，而且从根本上解决了红外灯发热的问题，减少了红外灯的数量，红外高速球内部的温度也大大地降低了，即增加了产品的使用寿命。

作为优选，所述总变焦机构包括第一变焦轴、第二变焦轴、第一下变焦轴套、第二下变焦轴套、第一直线轴承、第二直线轴承、第一上变焦轴套、第二上变焦轴套和红外灯固定板，所述第一变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套、第一直线轴承、红外灯固定板和第一上变焦轴套的中心连接，所述第一上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第一下变焦轴套和红外固定板固定连接，所述第二变焦轴的一端与前脸连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套、第二直线轴承、红外灯固定板和第二上变焦轴套的中心连接，所述第二上变焦轴套的两端与前脸分别固定连接，所述第二下变焦轴套与红外固定板也固定连接，所述电机传动装置的一端与电机输出轴连接，另一端与红外灯固定板连接，采用以上结构的总变焦机构，结构设计科学，精度高，易控制，易操作。

作为又一优选，所述电机安装于电机安装支架是指，所述电机安装支架包括本体、设置于本体的弧形缺口、若干螺栓和安装底座，所述电机的输出轴可穿过弧形缺口，所述若干螺栓穿过本体上设置有的通孔与电机连接，所述安装底座安装于前脸，一方面能将电机牢固地固定住，另一方面本体不占用太大的空间，进一步减小了红外高速球的体积。

作为又一优选，所述电机传动装置包括一个变焦齿条和一个变焦齿轮，所述变焦齿轮与电机输出轴连接，所述变焦齿条与红外灯固定板连接，所述变焦齿条和变焦齿轮啮合，采用齿轮传动，相对于其他种类的传动方式，通过齿数便可以控制总变焦机构的行程，精度更进一步。

作为又一优选，所述电机为步进电机，可以细分控制，精度更高。

附图说明：

图1是本发明红外高速球的变焦装置的结构示意图

图2是本发明红外高速球的变焦装置的前脸的示意图。

图3是本发明红外高速球的变焦装置的电机安装支架的示意图。

图4是本发明红外高速球的变焦装置的第一变焦轴的示意图。

图5是本发明红外高速球的变焦装置的第二变焦轴的示意图。

图6是本发明红外高速球的变焦装置的第一下变焦轴套的示意图。

图7是本发明红外高速球的变焦装置的第二下变焦轴套的示意图。

图8是本发明红外高速球的变焦装置的第一直线轴承的示意图。

图9是本发明红外高速球的变焦装置的第二直线轴承的示意图。

图10是本发明红外高速球的变焦装置的第一上变焦轴套的示意图。

图11是本发明红外高速球的变焦装置的第二上变焦轴套的示意图。

图12是本发明红外高速球的变焦装置的红外灯固定板的示意图。

图13是本发明红外高速球的变焦装置的变焦齿条的示意图。

图14是本发明红外高速球的变焦装置的变焦齿轮的示意图。

如图所示：1、前脸，2、摄像机，3、平面玻璃，4、凸透镜，5、电机安装支架，6、电机，7、第一变焦轴,8、第二变焦轴，9、第一下变焦轴套，10、第二下变焦轴套，11、第一直线轴承，12、第二直线轴承，13、第一上变焦轴套，14、第二上变焦轴套，15、红外灯固定板，16、第一通孔，17、第二通孔，18、安装槽，19、本体，20、弧形缺口，21、安装底座，22、变焦齿条，23、变焦齿轮。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2和12所示，本发明的红外高速球的变焦装置，它包括红外高速球的前脸1、用于摄像机2透视的平面玻璃3和与若干红外灯一一对应的若干凸透镜4，所述平面玻璃3和凸透镜4均安装于前脸1，它还包括总变焦机构、电机安装支架5、电机传动装置和电机6，所述电机传动装置的一端与电机6输出轴连接，另一端与总变焦机构连接，所述电机安装支架5安装于前脸1，所述电机6安装于电机安装支架5，具体来说，在本实施例中，所述总变焦机构包括第一变焦轴7、第二变焦轴8、第一下变焦轴套9、第二下变焦轴套10、第一直线轴承11、第二直线轴承12、第一上变焦轴套13、第二上变焦轴套14和红外灯固定板15，所述第一变焦轴7的一端与前脸1连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套9、第一直线轴承11、红外灯固定板15和第一上变焦轴套13的中心连接，具体是指，所述红外灯固定板15一端设置有第一通孔16，所述第一变焦轴7的一端与前脸1连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套9、第一直线轴承11、红外灯固定板15的第一通孔16和第一上变焦轴套13的中心连接；所述第一上变焦轴套13的两端与前脸1分别固定连接，所述第一下变焦轴套9和红外灯固定板15固定连接，同理，具体是指，所述红外灯固定板15另一端设置有第二通孔17，所述第二变焦轴8的一端与前脸1连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套10、第二直线轴承12、红外灯固定板15的第二通孔17和第二上变焦轴套14的中心连接，所述第一通孔16和第二通孔17为斜对角设置，所述第二上变焦轴套14的两端与前脸1分别固定连接，所述第二下变焦轴套10与红外灯固定板15也固定连接，所述电机传动装置的一端与电机6输出轴连接，另一端与红外灯固定板15连接，所述红外灯固定板15上设置有若干用于安装红外灯的安装槽18，所述安装槽18的横截面为圆环，当然，在实际中并不能限制在此一种实施例中，所述安装槽18的横截面也可以为方环或三角环，只要能满足安装红外灯的条件即可。

如图4和5所示，第一变焦轴7和第二变焦轴8为相同结构；如图6和7所示，第一下变焦轴套9和第二下变焦轴套10为相同结构；如图8和9所示，第一直线轴承11和第二直线轴承12为相同结构；如图10和11所示，第一上变焦轴套13和第二上变焦轴套14为相同结构，所述第一变焦轴7和第二变焦轴8的一端分别与所述的第一上变焦轴套13和第二上变焦轴套14的中间凹槽连接，具体为插接，也可以为卡接。

如图3所示，所述电机6安装于电机安装支架5是指，所述电机安装支架5包括本体19、设置于本体19的弧形缺口20、若干螺栓和安装底座21，所述电机6的输出轴可穿过弧形缺口20，所述若干螺栓穿过本体19上设置有的通孔与电机6连接，所述安装底座21安装于前脸1，所述弧形缺口20并不仅仅限制于此一种形状，也可以是其他能与电机6适用的形状，比如，多边形，扇形等。

如图13和14所示，本实施例中，采用的是齿轮传动的方式，具体来说，所述电机传动装置包括一个变焦齿条22和一个变焦齿轮23，所述变焦齿轮23与电机6输出轴连接，所述变焦齿条22与红外灯固定板15连接，所述变焦齿条22和变焦齿轮23啮合，当外部信息控制模块将信息传入摄像机2的控制模块，摄像机2的控制系统做出反应，将命令下达到步进电机，所述步进电机按照命令转动相应的角度，所述变焦齿轮23与步进电机的输出轴转动相同的角度，再利用所述变焦齿条22改变运动轨迹，即从圆周运动改成直线运动，又因为所述变焦齿条22与红外灯固定板15连接，当变焦齿条22进行直线运动时，所述红外灯固定板15也同时进行直线运动，进而达到红外灯在相对于凸透镜4的相对位置上上下运动，改变红外灯与凸透镜4的焦距，也就是改变红外灯的照度以及照明范围。

Claims (9)

1.一种红外高速球的变焦装置，它包括红外高速球的前脸（1）、用于摄像机（2）透视的平面玻璃（3）和与若干红外灯一一对应的若干凸透镜（4），所述平面玻璃（3）和凸透镜（4）均安装于前脸（1），其特征在于，它还包括总变焦机构、电机安装支架（5）、电机传动装置和电机（6），所述电机传动装置的一端与电机（6）输出轴连接，另一端与总变焦机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述电机安装支架（5）安装于前脸（1），所述电机（6）安装于电机安装支架（5）。

3.根据权利要求1所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述总变焦机构包括第一变焦轴（7）、第二变焦轴（8）、第一下变焦轴套（9）、第二下变焦轴套（10）、第一直线轴承（11）、第二直线轴承（12）、第一上变焦轴套（13）、第二上变焦轴套（14）和红外灯固定板（15），所述第一变焦轴（7）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套（9）、第一直线轴承（11）、红外灯固定板（15）和第一上变焦轴套（13）的中心连接，所述第一上变焦轴套（13）的两端与前脸（1）分别固定连接，所述第一下变焦轴套（9）和红外灯固定板（15）固定连接，所述第二变焦轴（8）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套（10）、第二直线轴承（12）、红外灯固定板（15）和第二上变焦轴套（14）的中心连接，所述第二上变焦轴套（14）的两端与前脸（1）分别固定连接，所述第二下变焦轴套（10）与红外灯固定板（15）也固定连接，所述电机传动装置的一端与电机（6）输出轴连接，另一端与红外灯固定板（15）连接。

4.根据权利要求3所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述第一变焦轴（7）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套（9）、第一直线轴承（11）、红外灯固定板（15）和第一上变焦轴套（13）的中心连接，是指，所述红外灯固定板（15）一端设置有第一通孔（16），所述第一变焦轴（7）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第一下变焦轴套（9）、第一直线轴承（11）、红外灯固定板（15）的第一通孔（16）和第一上变焦轴套（13）的中心连接；所述第二变焦轴（8）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套（10）、第二直线轴承（12）、红外灯固定板（15）和第二上变焦轴套（14）的中心连接是指，所述红外灯固定板（15）另一端设置有第二通孔（17），所述第二变焦轴（8）的一端与前脸（1）连接，另一端依次穿过第二下变焦轴套（10）、第二直线轴承（12）、红外灯固定板（15）的第二通孔（17）和第二上变焦轴套（14）的中心连接，所述第一通孔（16）和第二通孔（17）为斜对角设置。

5.根据权利要求3所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述红外灯固定板（15）上设置有若干用于安装红外灯的安装槽（18），所述安装槽（18）的横截面为圆环。

6.根据权利要求2所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述电机（6）安装于电机安装支架（5）是指，所述电机安装支架（5）包括本体（19）、设置于本体（19）的弧形缺口（20）、若干螺栓和安装底座（21），所述电机（6）的输出轴可穿过弧形缺口（20），所述若干螺栓穿过本体（19）上设置有的通孔与电机（6）连接，所述安装底座（21）安装于前脸（1）。

7.根据权利要求1所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述电机传动装置包括一个变焦齿条（22）和一个变焦齿轮（23），所述变焦齿轮（23）与电机（6）输出轴连接，所述变焦齿条（22）与红外灯固定板（15）连接，所述变焦齿条（22）和变焦齿轮（23）啮合。

8.根据权利要求1所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述电机（6）为步进电机。

9.根据权利要求3所述的一种红外高速球的变焦装置，其特征在于，所述第一变焦轴（7）和第二变焦轴（8）为相同结构；所述第一下变焦轴套（9）和第二下变焦轴套（10）为相同结构；所述第一直线轴承（11）和第二直线轴承（12）为相同结构；所述第一上变焦轴套（13）和第二上变焦轴套（14）为相同结构。

Images