CN104676464A - 透镜组件、补光组件及具有该补光组件的摄像头 - Google Patents

Abstract

一种透镜组件，其包括至少3个配光模组及一个透明板，配光模组的外周为旋转自由曲面，其大端与一个所述盘面相连接，并包括第一曲面及第二曲面，小端开设光源容纳腔，光源容纳腔包括底部及侧壁，侧壁为以配光模组的光轴为中心轴的圆锥面，侧壁的母线与配光模组的光轴呈3°～4°夹角，底部用于将光源发出的±45°范围的光线折射至第一曲面，并经第一曲面折射出光照范围是±45°的光，侧壁用于将光源发出的大于±45°且小于等于±90°光经折射至外周，由外周全反射至第二曲面，经第二曲面折射出光照范围是±5°～±42°的光，并与第一曲面折射出的光叠加形成半光强角度为90°的光束。通过透镜组件能够使得光源均匀性更佳，光通利用率更高。另外，还提供一种具有该透镜组件的补光组件及摄像头。

Description

透镜组件、补光组件及具有该补光组件的摄像头

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种透镜组件、补光组件及具有该补光组件的摄像头。

背景技术

目前采用镜头记录信息已经在人们日常生活广泛应用，随着监控系统在商用民用的日渐普及，监控摄像机(监控摄像头)被广泛应用在各个领域，为社会治安保驾护航。

监控摄像机广泛应用于居民住宅、道路、商场店铺及财务室等场合。每个不同的应用领域，需要有不同类型的监控摄像机。为满足夜间监控以及一些特殊场所的监控的需求，日夜型监控摄像机应运而生，并呈现快速发展。

日夜型摄像监控器的镜头旁边都装有LED进行补光，但这些补光方式目前市面上主要有两种：1.在旁边直接排布LED进行补光，2.用LED加反光杯进行补光，然而以上两种方式其光照度和均匀度一般都不太理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种照度均匀性更好，光通利用率更高的透镜组件、补光组件及具有该补光组件的摄像头。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜组件，其包括至少3个配光模组及一个透明板，所述透明板包括相对设置的两个盘面，所述透明板开设一贯穿所述两个盘面的透光孔，所述透光孔用于对准摄像头的镜头，所述至少3个配光模组环绕所述透光孔设置，各所述配光模组均是以光轴为回转轴的旋转自由曲面回转体，所述配光模组的外周为旋转自由曲面，所述配光模组大端与一个所述盘面相连接，所述配光模组大端包括第一曲面及第二曲面，所述第二曲面环绕所述第一曲面设置，所述配光模组小端开设光源容纳腔，所述光源容纳腔包括底部及侧壁，所述侧壁为以所述配光模组的光轴为中心轴的圆锥面，所述侧壁小端环绕所述底部设置，所述侧壁大端为开口端，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈3°～4°夹角，所述底部为凸曲面，所述底部用于将光源发出的±45°范围的光线折射至所述第一曲面，并经所述第一曲面折射出光照范围是±45°的光，所述侧壁用于将所述光源发出的大于±45°且小于等于±90°光经折射至所述外周，由所述外周全反射至所述第二曲面，经所述第二曲面折射出光照范围是±5°～±42°的光，并与所述第一曲面折射出的光叠加形成半光强角度为90°的光束。

其中，所述透明板为圆盘状结构。

其中，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈4°夹角。

其中，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。

本发明还提供一种补光组件，其包括至少3个光源及一个透镜组件，所述透镜组件包括至少3个配光模组及一个透明板，所述透明板包括相对设置的两个盘面，所述透明板开设一贯穿所述两个盘面的透光孔，所述透光孔用于对准摄像头的镜头，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少3个配光模组环绕所述透光孔设置，各所述配光模组均是以光轴为回转轴的旋转自由曲面回转体，所述配光模组的外周为旋转自由曲面，所述配光模组大端与一个所述盘面相连接，所述配光模组大端包括第一曲面及第二曲面，所述第二曲面环绕所述第一曲面设置，所述配光模组小端开设光源容纳腔，所述光源容纳腔包括底部及侧壁，所述侧壁为以所述配光模组的光轴为中心轴的圆锥面，所述侧壁小端环绕所述底部设置，所述侧壁大端为开口端，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈3°～4°夹角，所述底部为凸曲面，各所述光源分别收容于各所述光源容纳腔内，所述光源的光轴重合于所述配光模组的光轴，所述光源发射的光线由所述透镜小端射入所述配光模组，所述光源发出的±45°范围的光线经所述底部折射至所述第一曲面，并经所述第一曲面折射出光照范围是±45°的光，所述光源发出的大于±45°且小于等于±90°光经所述侧壁折射至所述外周，由所述外周全反射至所述第二曲面，经所述第二曲面折射出光照范围是±5°～±42°的光，并与所述第一曲面折射出的光叠加形成半光强角度为90°的光束。

其中，所述透明板为圆盘状结构。

其中，所述光源为朗伯光源。

其中，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈4°夹角。

其中，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。

本发明还提供一种摄像头，其包括镜头及上述的补光组件，所述镜头对准所述透光孔。

本发明所提供的补光组件采用光源加透镜做补光，补光照度均匀性更佳，光通利用率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的摄像头的示意图；

图2是图1的摄像头的补光组件的部分元件的示意图；

图3是图2的补光组件的另一视角的示意图；

图4是图3的补光组件的沿IV-IV方向的剖视图；

图5是图1的摄像头的补光组件的照度分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明实施方式提供的一种摄像头100，所述摄像头100包括补光组件10及镜头20。所述补光组件10为所述镜头20补光。

所述补光组件10包括3个光源11及一个透镜组件12。当然，在其他实施方式中，所述补光组件10还可以包括2个、4个或更多所述光源11。所述透镜组件12包括3个配光模组120及一个透明板121。

所述透明板121包括相对设置的两个盘面121a，所述透明板121开设一贯穿所述两个盘面121a的透光孔121c，所述透光孔121c用于对准所述摄像头100的镜头20。本实施方式中，所述透明板121为圆盘结构。当然，在其他实施方式中，所述透明板121也可以是椭圆形、多边形等其他形状的盘状结构。3个所述配光模组120通过三个通孔121d固定于所述透明板121上，构成一个透镜组件12，便于安装定位。

所述各配光模组120分别与各所述光源11一一对应，所述3个配光模组120环绕所述透光孔121c设置。本实施方式中，所述3个配光模组120呈圆环均匀排布。当然，在其他实施方式中，所述配光模组120还可以根据所述光源11的个数采用2个、4个或更多个。

请一并参阅图2至图4，所述配光模组120是以光轴OO’为回转轴的旋转自由曲面回转体。所述配光模组120的外周120a为旋转自由曲面。所述透镜120大端120b收容于所述通孔121d内。所述透镜120大端120b包括第一曲面120c及第二曲面120d，所述第二曲面120d环绕所述第一曲面120c设置。所述透镜120小端120e开设光源容纳腔120f，所述光源容纳腔120f包括底部120g及侧壁120h，所述侧壁120h为以所述透镜120的光轴OO’为中心轴的圆锥面。所述侧壁120h小端环绕所述底部120g设置，所述侧壁120h大端为开口端，所述侧壁120h的母线与所述配光模组120的光轴OO’呈3°～4°夹角A，便于成型脱模。本实施方式中，所述侧壁120h的母线与所述配光模组120的光轴OO’呈4°夹角。

所述底部120g为凸曲面。所述底部120g用于将所述光源11发出的±45°范围的光线L1折射至所述第一曲面120c，并经所述第一曲面120c折射出光照范围是±45°的光L2。所述侧壁120h用于将所述光源11发出的大于±45°且小于等于±90°光L3经折射至所述外周120a，由所述外周120a全反射至所述第二曲面120d，经所述第二曲面120d折射出光照范围是±5°～±42°的光L4，并与所述第一曲面120c折射出的光L2叠加形成半光强角度为90°的光束。本实施方式中，所述配光模组120采用光学级透明塑胶材料制成。具体地，所述配光模组120采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。当然，在其他实施方式中，所述大端120b的端面也可以是凹面或非球曲面。所述配光模组120也可以采用玻璃制成。

所述光源11收容于所述光源容纳腔120f内，所述光源11的光轴NN’重合于所述配光模组120的光轴OO’，所述光源11发出的±45°范围的光线L1经所述底部120g折射至所述第一曲面120c，经所述第一曲面120c折射出光照范围是±45°的光L2，所述光源11发出的大于±45°且小于等于±90°光L3经所述侧壁120h折射至所述外周120a，由所述外周120a全反射至第二曲面120d，经所述第二曲面120d折射出光照范围是±5°～±42°的L4，并与所述第一曲面120c折射出的光L2叠加后形成半光强角度为90°的光束。具体地，所述光源11为朗伯光源。具体地，所述光源11采用光通1001m高功率发光二极管芯片。当然，在其他实施方式中，所述光源11只要配光方式满足朗伯型的都可以采用。

请参阅图5，本发明所提供的补光组件10其最大光强值达到150cd，半光强角度为90°。2米远中心照度为37lx，可以覆盖视场角为90°的摄像区域。

本发明所提供的补光组件采用LED光源加透镜做补光，补光照度均匀性更佳，光通利用率更高。

另外，本发明所提供的补光组件结构比较简单、开模成型容易。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透镜组件，其包括至少3个配光模组及一个透明板，所述透明板包括相对设置的两个盘面，所述透明板开设一贯穿所述两个盘面的透光孔，所述透光孔用于对准摄像头的镜头，所述至少3个配光模组环绕所述透光孔设置，各所述配光模组均是以光轴为回转轴的旋转自由曲面回转体，所述配光模组的外周为旋转自由曲面，所述配光模组大端与一个所述盘面相连接，所述配光模组大端包括第一曲面及第二曲面，所述第二曲面环绕所述第一曲面设置，所述配光模组小端开设光源容纳腔，所述光源容纳腔包括底部及侧壁，所述侧壁为以所述配光模组的光轴为中心轴的圆锥面，所述侧壁小端环绕所述底部设置，所述侧壁大端为开口端，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈3°～4°夹角，所述底部为凸曲面，所述底部用于将光源发出的±45°范围的光线折射至所述第一曲面，并经所述第一曲面折射出光照范围是±45°的光，所述侧壁用于将所述光源发出的大于±45°且小于等于±90°光经折射至所述外周，由所述外周全反射至所述第二曲面，经所述第二曲面折射出光照范围是±5°～±42°的光，并与所述第一曲面折射出的光叠加形成半光强角度为90°的光束。

2.根据权利要求1所述的透镜组件，其特征在于，所述透明板为圆盘状结构。

3.根据权利要求1所述的透镜组件，其特征在于，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈4°夹角。

4.根据权利要求1所述的透镜组件，其特征在于，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。

5.一种补光组件，其包括至少3个光源及一个透镜组件，所述透镜组件包括至少3个配光模组及一个透明板，所述透明板包括相对设置的两个盘面，所述透明板开设一贯穿所述两个盘面的透光孔，所述透光孔用于对准摄像头的镜头，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少3个配光模组环绕所述透光孔设置，各所述配光模组均是以光轴为回转轴的旋转自由曲面回转体，所述配光模组的外周为旋转自由曲面，所述配光模组大端与一个所述盘面相连接，所述配光模组大端包括第一曲面及第二曲面，所述第二曲面环绕所述第一曲面设置，所述配光模组小端开设光源容纳腔，所述光源容纳腔包括底部及侧壁，所述侧壁为以所述配光模组的光轴为中心轴的圆锥面，所述侧壁小端环绕所述底部设置，所述侧壁大端为开口端，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈3°～4°夹角，所述底部为凸曲面，各所述光源分别收容于各所述光源容纳腔内，所述光源的光轴重合于所述配光模组的光轴，所述光源发射的光线由所述透镜小端射入所述配光模组，所述光源发出的±45°范围的光线经所述底部折射至所述第一曲面，并经所述第一曲面折射出光照范围是±45°的光，所述光源发出的大于±45°且小于等于±90°光经所述侧壁折射至所述外周，由所述外周全反射至所述第二曲面，经所述第二曲面折射出光照范围是±5°～±42°的光，并与所述第一曲面折射出的光叠加形成半光强角度为90°的光束。

6.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于，所述透明板为圆盘状结构。

7.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于，所述光源为朗伯光源。

8.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于，所述侧壁的母线与所述配光模组的光轴呈4°夹角。

9.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。

10.一种摄像头，其包括镜头及如权利要求5-8任意一项所述的补光组件，所述镜头对准所述透光孔。