CN110248051B - 一种摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像机，所述摄像机包括：前筒，所述前筒的安装面设有第二视窗通孔和第二补光通孔；视窗体，所述视窗体通过第一密封圈安装到所述第二视窗通孔；和透镜体，所述透镜体通过第二密封圈安装到所述第二补光通孔。本发明通过密封圈将所述透明罩组件密封安装在前筒的安装面上，以对筒体中所述透明罩组件下游的光学器件以及电器件的密封提供前端密封。采用密封圈密封的方式，可以保证摄像机的防水性能，在同样摄像机外形尺寸不变的情况下，结构布局紧凑，节省空间，同时降低了胶水失效导致设备漏水的风险。由于整个摄像机前端组件无点胶，整个密封系统采用密封圈密封，且设备内部对镜头进行加热，可以适用于多种恶劣的使用环境。

Description

一种摄像机

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种摄像机。

背景技术

现有的摄像机正常使用的环境温度大多为-30℃到60℃，主要是因为在有限的空间内，相机的防水结构靠胶水密封来保证，因此胶水的标称使用温度决定了摄像机的使用环境，进而限制摄像机仅可满足日常使用条件，而无法满足复杂恶劣的环境使用。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄像机来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种摄像机，所述摄像机包括：镜头组件；前筒组件；以及后筒组件，所述后筒组件与所述前筒组件形成容置镜头组件的中空腔；其中，所述前筒组件包括：前筒，所述前筒具有安装面，所述安装面设第三视窗通孔和第三补光通孔；视窗体，所述视窗体通过第一密封圈安装到所述第三视窗通孔，所述视窗体与所述第三视窗通孔形成光入射通道，待摄像物体反射的光经由所述光入射通道后由镜头收集；透镜体，所述透镜体通过第二密封圈安装到所述第三补光通孔，所述透镜体与所述第三补光通孔形成光出射通道，补光元件发出的光通过所述光出射通道照射到所述待摄像物体上；所述第三视窗通孔的大小与所述镜头组件中的镜头的视场角相适配，所述第三补光通孔的直径不小于第一预设值，所述第一预设值与所述透镜体在所述安装面上的安装空间以及所述透镜体的安装方式相关；和罩体压板，所述罩体压板以轴向压紧所述视窗体和透镜体的方式设在所述前筒的安装面的上游；所述罩体压板设第四视窗通孔和第四补光通孔，其中，所述第四视窗通孔与第三视窗通孔对齐，所述第四视窗通孔与所述视窗体和第三视窗通孔依次形成所述光入射通道；所述第四补光通孔与所述第三补光通孔对齐，所述第三补光通孔与所述透镜体和第四补光通孔依次形成所述光出射通道；所述待摄像物体位于前筒组件外部。

进一步地，所述透镜体的数目为四个，沿周向分别布置在所述视窗体的四角。

进一步地，所述透镜体的数目为两个，分别设在所述视窗体的上方和下方。

进一步地，所述透镜体布置在所述视窗体居中的位置。

进一步地，所述第三补光通孔的形状为跑道形，所述透镜体包括组合灯杯式透镜。

进一步地，所述摄像机还包括为镜头升温或降温的温度调节装置和对所述镜头的温度进行检测并输出的温度传感器。

进一步地，所述温度调节装置以可拆卸的方式连接到镜头固定架上；所述温度调节装置包括由导热材料制成的U形板，所述U形板的外表面缠绕有金属线，所述U形板的三个侧面贴设到所述镜头固定架的表面，以热传导的方式通过所述镜头固定架与所述镜头相互传递热量。

本发明还提供一种摄像机，所述摄像机包括：镜头组件；前筒组件；以及后筒组件，所述后筒组件与所述前筒组件形成容置镜头组件的中空腔；其中，所述前筒组件包括：前筒，所述前筒具有安装面，所述安装面设第三视窗通孔和第三补光通孔；视窗体，所述视窗体通过第一密封圈安装到所述第三视窗通孔，所述视窗体与所述第三视窗通孔形成光入射通道，待摄像物体反射的光经由所述光入射通道后由镜头收集；透镜体，所述透镜体通过第二密封圈安装到所述第三补光通孔，所述透镜体与所述第三补光通孔螺纹连接，形成光出射通道，补光元件发出的光通过所述光出射通道照射到所述待摄像物体上；所述第三视窗通孔的大小与所述镜头组件中的镜头的视场角相适配，所述第三补光通孔的直径不小于第一预设值，所述第一预设值与所述透镜体在所述安装面上的安装空间以及所述透镜体的安装方式相关。

进一步地，所述透镜体的数目为四个，沿周向分别布置在所述视窗体的四角。

进一步地，所述摄像机还包括为镜头升温或降温的温度调节装置和对所述镜头的温度进行检测并输出的温度传感器。

进一步地，所述温度调节装置以可拆卸的方式连接到镜头固定架上；所述温度调节装置包括由导热材料制成的U形板，所述U形板的外表面缠绕有金属线，所述U形板的三个侧面贴设到所述镜头固定架的表面，以热传导的方式通过所述镜头固定架与所述镜头相互传递热量。

本发明通过密封圈将所述透明罩组件密封安装在前筒的安装面上，以对筒体中所述透明罩组件下游的光学器件以及电器件的密封提供前端密封。采用密封圈密封的方式，可以保证摄像机的防水性能，在同样摄像机外形尺寸不变的情况下，结构布局紧凑，节省空间，同时降低了胶水失效导致设备漏水的风险。由于整个摄像机前端组件无点胶，整个密封系统采用密封圈密封，且设备内部对镜头进行加热，可以适用于多种恶劣的使用环境。

附图说明

图1是本发明所提供的摄像机第一实施例的结构分解示意图。

图2是图1中的前筒组件的分解示意图。

图3是图2中的双色透明罩的立体结构示意图。

图4是图3中的双色透明罩的正面示意图。

图5是图4中A-A的剖面示意图。

图6是图1中的镜头组件的结构示意图。

图7是本发明中的双色透明罩与镜头之间的位置布置关系示意图。

图8是本发明所提供的摄像机第二实施例的结构分解示意图。

图9是图8中的前筒的安装面的结构示意图。

图10是本发明所提供的摄像机第三实施例的结构分解示意图。

图11是图10中的前筒组件的分解示意图。

图12是图10和图11中的前筒的安装面的结构示意图。

图13a是图12中的组合式灯杯的正面示意图。

图13b是图13a中的组合式灯杯的A-A剖面示意图。

图13c是图12中的组合式灯杯的立体示意图。

附图标记：

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和筒化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例一：

该摄像机包括由前筒组件、后筒组件连接构成的筒体机身，以提供密封机腔。机身的顶部固定设置遮阳罩13，不仅可防水防暴晒，而且使该摄像机的整体外形更加美观。其中：前筒组件包括前筒2及设在前筒2中并沿轴向由前至后的红外透盖9、透明罩组件和补光元件7，后筒组件包括后筒10及设在后筒10中的镜头组件6，镜头组件6包括镜头61。镜头组件6和补光元件7布置在透明罩组件的下游。

本发明中，“前”和“后”是根据光线的方向确定，通常光线是由外向内(如图1中的箭头in所示)单方向地入射到镜头61，由镜头61收集。并且，文中提及的“上游”和“下游”，均以图1中的箭头指示方向为基准。比如：前筒2位于后筒10的上游，双色透明罩1位于双色透明罩压板8的下游。

如图2所示，本实施例所提供的摄像机的前筒2，前筒2具有安装面21，安装面21设第一视窗通孔22和第一补光通孔23。拍摄待摄像物体的时候，待摄像物体反射的光沿如图1中的箭头in所示的方向进入到第一视窗通孔22，从而由镜头61收集。在待摄像物体所处的环境光线较暗的情形下，补光元件7开启，补光元件7发出的光沿如图1中的箭头in所示的相反方向经由第一补光通孔23照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。待摄像物体位于前筒组件外部。

摄像机的透明罩组件通过第三密封圈3密封安装在前筒2的安装面21。透明罩组件包括双色透明罩1和双色透明罩压板8，双色透明罩1密封安装在前筒2中，并被双色透明罩压板8轴向压紧地设在安装面21的上游。其中：

双色透明罩压板8设第二视窗通孔81和第二补光通孔82，第二视窗通孔81与第一视窗通孔22对齐，第二视窗通孔81与双色透明罩1形成用于供待摄像物体反射的光进入到第一视窗通孔22的光入射通道，于是，待摄像物体反射的光沿如图1中的箭头in所示的方向依次经由第二视窗通孔81与双色透明罩1，进入到第一视窗通孔22，从而由镜头61收集。

第二补光通孔82与第一补光通孔23对齐，第二补光通孔82与双色透明罩1形成用于供前筒组件内部发出的光经由补光通孔23照射待摄像物体的光出射通道，于是，补光元件7开启后，补光元件7发出的光沿如图1中的箭头in所示的相反方向依次经由第一补光通孔23、双色透明罩1、第二补光通孔82，从摄像机中射出，照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。

本实施例通过将现有技术中视窗体与透镜体，即视窗体11和透镜体12一体成型，因此，可以藉由密封圈将双色透明罩1密封安装在前筒2上，以对筒体中双色透明罩1下游的光学器件以及电器件的密封提供前端密封。采用密封圈密封的方式，可以保证摄像机的防水性能(IP67)，在同样摄像机外形尺寸不变的情况下，结构布局紧凑，节省空间，同时降低了胶水失效导致设备漏水的风险。由于整个摄像机前筒组件无点胶，整个密封系统采用密封圈密封，且设备内部对镜头进行加热，可以适用于多种恶劣的使用环境。

如图3和图4所示，在一个实施例中，双色透明罩1包括视窗体11和透镜体12，其中，视窗体11的材质可以为加硬PC，但不限于此。视窗体11与第二视窗通孔81和第一视窗通孔22形成光入射通道。透镜体12布置在视窗体11的下游，透镜体12与第二补光通孔82和第一补光通孔23形成光出射通道。双色透明罩1还包括用于阻止经由光出射通道的光直接进入到光入射通道的隔光圈13。

前筒2和后筒10的中心线方向为“轴向”，围绕前筒2和后筒10的中心线旋转的方向为“周向”。由于视窗体11和透镜体12均为透明，本实施例中采用双色注塑工艺，制作成视窗体11和隔光圈13，这样可以有效阻止透镜体12的光直接进入到视窗体11的范围内，从而直接进入到镜头61，导致图像泛白。

在一个实施例中，多个光出射通道以光入射通道为中心，环绕光入射通道周向间隔设置，实现均匀补光。比如图中的双色透明罩压板8上的第二补光通孔82数目为四个，分别布置在第二视窗通孔81的四角。与此相对应地，补光元件7上设四个与第二补光通孔82相对应的补光灯71，安装时，每一个补光灯71对齐一个第二补光通孔82，以保证补光灯71发出的光线从第二补光通孔82射出。当然，还可以根据实际情况，将第二补光通孔82数目和位置适当调整，比如第二补光通孔82数目为两个，分别设置在第二视窗通孔81的上部和下部的中心。还可以是其它的数目和位置，只要能够较好地起到补光效果即可。

如图5所示，在一个实施例中，隔光圈13为布置在视窗体11与透镜体12之间、且由隔光材料制成的圈状结构，隔光圈13的入光端端面131接合到视窗体11的出光侧面111，视窗体11的外侧壁112与隔光圈13的外侧壁132在周向相齐平。隔光圈13可以为吸光效果最好的黑色，还可以是其它不透光的深色。本实施例还具有空间利用少，结构更加紧凑，在有限的空间范围内，保证光学效果的优势。

如图7所示，在一个实施例中，隔光圈13从其入光端端面131延伸至出光端端面133的厚度b基于镜头61的出射点O到视窗体11的光线出射面的距离h和镜头61的视场角a确定。从图7可以看出，主要确定参数h和a，那么根据三角形原理即可获得厚度b。镜头61的出射点O的位置属于镜头61参数。另外，隔光圈13呈环形形状，其内圈的直径由镜头61的视场角a确定，通常情况下，内圈的直径与镜头61的视场角a相适配。隔光圈13的外圈的直径主要在保证隔光圈13自身的强度的情形下,再结合安装空间的限制确定大小。

在一个实施例中，视窗体11和隔光圈13均呈圆形，易于加工制造。也可以为矩形，还可以是其它形状。视窗体11、透镜体12和隔光圈13一体注塑成型。

如图5所示，在一个实施例中，隔光圈13的外侧壁132临近出光端端面133的部分设有凸圈134，入光端端面131设置成向内凹陷的台阶端面，视窗体11的出光侧面111设置有适配入光端端面131的凸台113。通过设置台阶结构，一方面有利于增大接触面积，使结构更加牢靠，提高结构强度外，另一方面可以有效拦截光出射通道的光进入光入射通道。

在一个实施例中，双色透明罩压板8沿轴向压紧双色透明罩1到前筒2的前端，以密封前筒2的前端。这有助于第三密封圈3进一步的密封性能。

如图6所示，在一个实施例中，摄像机还包括为镜头61升温或降温的温度调节装置4和对镜头61的温度进行检测并输出的温度传感器(图中未示出)。与此相对应地，控制装置可以根据温度传感器输出的镜头61的当前温度信号，控制温度调节装置4加热或降温操作。控制装置可以是摄像机内部的单片机，还可以是外部的控制装置，此时外部控制装置与温度传感器及温度调节装置4利用无线方式传递信号。

在一个实施例中，温度调节装置4以可拆卸的方式连接到镜头固定架5上，温度调节装置4以热传导的方式通过镜头固定架5与镜头61传递热量。由于镜头固定架5由金属制成，温度调节装置4可以采用导热性能较好的材料(比如铜等)制成的U形板，U形板的外表面缠绕有金属线。安装时，将U形板的每一个侧面均贴设到镜头固定架5上。比如需要加热时，U形板的三个侧面同时对镜头固定架5加热，形成大面积的面面接触，提高传热效率，进而保证镜头61在复杂的环境中仍然可以工作。U形板的每一侧面的面积根据镜头61及镜头固定架5的形状尺寸，可适当调整。

本发明提供的摄像机的工作过程如下：

摄像机上电启动后，温度传感器感知机腔内部温度，若温度较低，温度调节装置4开始工作，对镜头开始加热，待温度上升至预设温度，镜头61开始工作，待摄像物体反射的光进入镜头，经过一系列软硬件处理，最终形成图像。其中，当外界光线较弱时，补光元件7开始工作，发出光线(红外光或者白光)，照亮物体，后重复上述摄像过程。

实施例二：

图8示意的摄像机包括由前筒组件、后筒组件连接构成的筒体机身，以提供密封机腔。机身的顶部固定设置遮阳罩13’，不仅可防水防暴晒，而且使该摄像机的整体外形更加美观。其中：前筒组件包括前筒2’及设在前筒2’中2’中并沿轴向由前至后的红外透盖9’、透明罩组件和补光元件，后筒组件包括后筒10’及设在后筒10’中的镜头组件6’，镜头组件6’包括镜头。镜头组件6’和补光元件7’布置在透明罩组件的下游。

本发明中，“前”和“后”是根据光线的方向确定，通常光线是由外向内(如图8中的箭头in’所示)单方向地入射到镜头，由镜头收集。并且，文中提及的“上游”和“下游”，均以图8中的箭头指示方向为基准。比如：前筒2’位于后筒10’的上游，镜头组件6’位于罩体压板8’的下游。前筒2’和后筒10’的中心线方向为“轴向”，围绕前筒2’和后筒10’的中心线旋转的方向为“周向”。

如图9所示，本实施例所提供的摄像机的前筒2’的安装面设有第三视窗通孔21’和第三补光通孔22’。拍摄待摄像物体的时候，待摄像物体反射的光沿如图9中的箭头in’所示的方向进入到第三视窗通孔21’，从而由镜头组件头6’中的镜头收集。在待摄像物体所处的环境光线较暗的情形下，补光元件7’开启，补光元件7’发出的光沿如图9中的箭头in’所示的相反方向经由第三补光通孔22’照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。待摄像物体位于前筒组件外部。

本实施例所提供的摄像机的透明罩组件包括视窗体1’和透镜体14’，视窗体1’通过第一密封圈15’安装到第三视窗通孔21’，透镜体14’通过第二密封圈16’安装到第三补光通孔22’。

本实施例通过将第一密封圈15’和第二密封圈16’分别对视窗体1’和透镜体14’安装在前筒2’的安装面上，以对筒体中所述透明罩组件下游的光学器件以及电器件的密封提供前端密封。采用密封圈密封的方式，可以保证摄像机的防水性能(IP67)，在同样摄像机外形尺寸不变的情况下，结构布局紧凑，节省空间，同时降低了胶水失效导致设备漏水的风险。由于整个摄像机前端组件无点胶，整个密封系统采用密封圈密封，且设备内部对镜头进行加热，可以适用于多种恶劣的使用环境。

在一个实施例中，透镜体14’的数目为四个，沿周向分别布置在视窗体1’的四角。如图9所示，视窗体1’呈圆形，透镜体14’呈圆形，与此相对应地，第三视窗通孔21’和第三补光通孔22’都呈圆形。罩体压板8’以轴向压紧视窗体1’和透镜体14’的方式设在前筒2’的安装面的上游，以密封前筒2’的前端。这有助于第三密封圈3’进一步的密封性能。

罩体压板8’以轴向压紧视窗体1’和透镜体14’的方式设在前筒2’的安装面的上游。其中，罩体压板8’设有第四视窗通孔81’和第四补光通孔82’，其中：

第四视窗通孔81’与第三视窗通孔21’对齐，第四视窗通孔81’与视窗体1’和第三视窗通孔21’依次形成所述光入射通道，也就是说，第四视窗通孔81’与视窗体1’形成用于供待摄像物体反射的光进入到第三视窗通孔21’的光入射通道。于是，待摄像物体反射的光沿如图9中的箭头in’所示的方向依次经由第四视窗通孔81’与视窗体1’，进入到第三视窗通孔21’，从而由所述镜头收集。

第四补光通孔82’与第三补光通孔22’对齐，第三补光通孔22’与透镜体14’和第四补光通孔82’依次形成所述光出射通道，也就是说，第三补光通孔22’与透镜体14’形成用于供前筒组件内部发出的光经由第四补光通孔82’照射待摄像物体的光出射通道，于是，补光元件7’开启后，补光元件7’发出的光沿如图9中的箭头in’所示的相反方向依次经由第三补光通孔22’、透镜体14’、第四补光通孔82’，从摄像机中射出，照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。

在一个实施例中，多个透镜体14’环绕所述视窗体1’周向间隔设置。比如图中的罩体压板8’上的第二通孔82’数目为四个，分别布置在第一通孔81’的四角。还可以是其它的数目和位置，只要能够较好地起到补光效果即可。优选地，为了达到补光均匀的效果，四个透镜体14’以视窗体1’为中心，间隔均匀地围绕视窗体1’分布。那么，四个所述透镜区域以所述视窗区域为中心，环绕所述视窗区域周向间隔设置，实现均匀补光。

在一个实施例中，透镜体14’的连接端设置有螺纹，第三补光通孔22’的内壁面也设置有螺纹，透镜体14’与第三补光通孔22’螺纹连接。本实施例提供的这种连接方式，装配更加灵活，视窗可以做的很大。并且，当透镜体14’和第三补光通孔22’螺纹固定后，透镜体14’和第三补光通孔22’间的密封圈压缩，起到密封作用，而无需另外使用罩体压板8’沿轴向压紧。

需要说明的是：在上述各实施例中，第三视窗通孔21’的大小与镜头组件6’中的镜头的视场角相适配。为了保证补光元件的光经由第三补光通孔22’能完全透过，第三补光通孔22’的大小需要尽量设置大，因此，第三补光通孔22’的直径不小于第一预设值。该预设值同时需要匹配安装空间限制以及透镜体14’的安装方式的要求，比如，在透镜体14’与第三补光通孔22’螺纹连接时，考虑到螺纹件标准件的尺寸要求，第一预设值可以是M12。在透镜体14’与第三补光通孔22’未采用螺纹连接的方式连接的情形下，第一预设值为经验值，实验数据显示，第二预设值可以是13mm。

如图8所示，在一个实施例中，所述摄像机还包括为镜头升温或降温的温度调节装置4’和对镜头的温度进行检测并输出的温度传感器(图中未示出)。与此相对应地，控制装置可以根据温度传感器输出的镜头的当前温度信号，控制温度调节装置4’加热或降温操作。控制装置可以是摄像机内部的单片机，还可以是外部的控制装置，此时外部控制装置与温度传感器及温度调节装置4’利用无线方式传递信号。

在一个实施例中，温度调节装置4’以可拆卸的方式连接到镜头固定架5’上，温度调节装置4’以热传导的方式通过所述镜头固定架5’与镜头传递热量。由于镜头固定架5’由金属制成，温度调节装置4’可以采用导热性能较好的材料(比如铜等)制成的U形板，U形板的外表面缠绕有金属线。安装时，将U形板的每一个侧面均贴设到镜头固定架5’上。比如需要加热时，U形板的三个侧面同时对镜头固定架5’加热，形成大面积的面面接触，提高传热效率，进而保证镜头在复杂的环境中仍然可以工作。U形板的每一侧面的面积根据镜头及镜头固定架5’的形状尺寸，可适当调整。

本发明提供的摄像机的工作过程如下：

摄像机上电启动后，温度传感器感知机腔内部温度，若温度较低，温度调节装置4’开始工作，对镜头开始加热，待温度上升至预设温度，镜头开始工作，外界物体反射的光进入镜头，经过一系列软硬件处理，最终形成图像。其中，当外界光线较弱时，补光元件开始工作，发出光线(红外光或者白光)，照亮物体，后重复上述摄像过程。

实施例三：

图10示意的摄像机包括由前筒组件、后筒组件连接构成的筒体机身，以提供密封机腔。机身的顶部固定设置遮阳罩13”，不仅可防水防暴晒，而且使该摄像机的整体外形更加美观。其中：前筒组件包括前筒2”及设在前筒2”中2”中并沿轴向由前至后的红外透盖9”、透明罩组件和补光元件，后筒组件包括后筒10”及设在后筒10”中的镜头组件6”，镜头组件6”包括镜头。镜头组件6”和补光元件7”布置在透明罩组件的下游。

本发明中，“前”和“后”是根据光线的方向确定，通常光线是由外向内(如图10中的箭头in”所示)单方向地入射到镜头，由镜头收集。并且，文中提及的“上游”和“下游”，均以图10中的箭头指示方向为基准。比如：前筒2”位于后筒10”的上游，镜头组件6”位于罩体压板8”的下游。前筒2”和后筒10”的中心线方向为“轴向”，围绕前筒2”和后筒10”的中心线旋转的方向为“周向”。

如图12所示，本实施例所提供的摄像机的前筒2”的安装面设有第五视窗通孔21”和第五补光通孔22”。拍摄待摄像物体的时候，待摄像物体反射的光沿如图12中的箭头in”所示的方向进入到第五视窗通孔21”，从而由镜头组件头6”中的镜头收集。在待摄像物体所处的环境光线较暗的情形下，补光元件7”开启，补光元件7”发出的光沿如图12中的箭头in”所示的相反方向经由第五补光通孔22”照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。待摄像物体位于前筒组件外部。

本实施例所提供的摄像机的透明罩组件包括视窗体1”和透镜体14”，视窗体1”通过第四密封圈15”安装到第五视窗通孔21”，透镜体14”通过第五密封圈16”安装到第五补光通孔22”。

本实施例通过将第四密封圈15”和第五密封圈16”分别对视窗体1”和透镜体14”安装在前筒2”的安装面上，以对筒体中所述透明罩组件下游的光学器件以及电器件的密封提供前端密封。采用密封圈密封的方式，可以保证摄像机的防水性能(IP67)，在同样摄像机外形尺寸不变的情况下，结构布局紧凑，节省空间，同时降低了胶水失效导致设备漏水的风险。由于整个摄像机前端组件无点胶，整个密封系统采用密封圈密封，且设备内部对镜头进行加热，可以适用于多种恶劣的使用环境。

罩体压板8”以轴向压紧视窗体1”和透镜体14”的方式设在前筒2”的安装面的上游。其中，罩体压板8”设有第六视窗通孔81”和第六补光通孔82”，其中：

第六视窗通孔81”与第五视窗通孔21”对齐，第六视窗通孔81”与视窗体1”和第五视窗通孔21”依次形成所述光入射通道，也就是说，第六视窗通孔81”与视窗体1”形成用于供待摄像物体反射的光进入到第五视窗通孔21”的光入射通道。于是，待摄像物体反射的光沿如图10中的箭头in”所示的方向依次经由第六视窗通孔81”与视窗体1”，进入到第五视窗通孔21”，从而由所述镜头收集。

第六补光通孔82”与第五补光通孔22”对齐，第六补光通孔82”与透镜体14”和第五补光通孔22”依次形成所述光出射通道，也就是说，第五补光通孔22”与透镜体14”形成用于供前筒组件内部发出的光经由第六补光通孔82”照射待摄像物体的光出射通道，于是，补光元件7”开启后，补光元件7”发出的光沿如图10中的箭头in”所示的相反方向依次经由第五补光通孔22”、透镜体14”、第六补光通孔82”，从摄像机中射出，照射到待摄像物体上，以增强对待摄像物体的光照环境的光照强度。

在一个实施例中，多个所述透镜体14”环绕所述视窗体1”周向间隔设置。比如图中的罩体压板8”上的第六补光通孔82”数目为两个，分别设置在第六视窗通孔81”的上部和下部的中心。还可以是其它的数目和位置，只要能够较好地起到补光效果即可。

在一个实施例中，透镜体14”的数目为两个，分别设在视窗体1”的上方和下方。如图11所示，视窗体1”呈矩形，两个透镜体14”布置在视窗体1”居中的位置。当然，也可以将两个透镜体14”分别设在视窗体1”的左方和右方。此处为了描述方便，“上”、“下”、“左”、“右”分别对应纸面的上、下、左、右。除此之外，透镜体14”的数目还可以是三个或多于四个，只要能够为摄像机实现较好地补光效果即可。本实施例可以将视窗体1”做的很大，在保证外观尺寸不变的前提下，结构布局更加紧凑。透镜体14”的数目越少，实质上在一定程度上减少密封圈的数量，有利于提高机腔的密封性。

如图13a、图13b和图13c所示，透镜体14”包括组合灯杯式透镜。采用组合灯杯式透镜的方式，为可以从市面上直接购置的到的产品，在此不再展开描述。这样可以保证光学效果，出光效率高，空间利用少，结构更加紧凑，防水更加可靠，成本低。

需要说明的是：在上述各实施例中，第五视窗通孔21”的大小与镜头组件6”中的镜头的视场角相适配。

为了保证补光元件的光经由第五补光通孔22”能完全透过，第五补光通孔22”的大小需要尽量设置大。由于第三补光通孔22’的形状为跑道形，即两端为采用两条平行直线连接的两个半圆，第三补光通孔22’的两个半圆的直径不小于第二预设值。该第二预设值同时需要匹配安装空间限制和组合灯杯式透镜的尺寸，因此，第二预设值为经验值，实验数据显示，第二预设值可以是13mm。

如图10所示，在一个实施例中，所述摄像机还包括为镜头升温或降温的温度调节装置4”和对镜头的温度进行检测并输出的温度传感器(图中未示出)。与此相对应地，控制装置可以根据温度传感器输出的镜头的当前温度信号，控制温度调节装置4”加热或降温操作。控制装置可以是摄像机内部的单片机，还可以是外部的控制装置，此时外部控制装置与温度传感器及温度调节装置4”利用无线方式传递信号。

在一个实施例中，温度调节装置4”以可拆卸的方式连接到镜头固定架5”上，温度调节装置4”以热传导的方式通过所述镜头固定架5”与镜头传递热量。由于镜头固定架5”由金属制成，温度调节装置4”可以采用导热性能较好的材料(比如铜等)制成的U形板，U形板的外表面缠绕有金属线。安装时，将U形板的每一个侧面均贴设到镜头固定架5”上。比如需要加热时，U形板的三个侧面同时对镜头固定架5”加热，形成大面积的面面接触，提高传热效率，进而保证镜头在复杂的环境中仍然可以工作。U形板的每一侧面的面积根据镜头及镜头固定架5”的形状尺寸，可适当调整。

本发明提供的摄像机的工作过程如下：

摄像机上电启动后，温度传感器感知机腔内部温度，若温度较低，温度调节装置4”开始工作，对镜头开始加热，待温度上升至预设温度，镜头开始工作，外界物体反射的光进入镜头，经过一系列软硬件处理，最终形成图像。其中，当外界光线较弱时，补光元件开始工作，发出光线(红外光或者白光)，照亮物体，后重复上述摄像过程。

本发明还包括一种监控系统，所述监控系统包括如上述各实施例所述的摄像机。所述摄像机可包括视觉传感器或热传感器，用于捕捉监视场景的视觉图像或热图像，对防水要求较高。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种摄像机，其特征在于，包括：

镜头组件；

前筒组件；以及

后筒组件，所述后筒组件与所述前筒组件形成容置镜头组件的中空腔；

其中，所述前筒组件包括：

前筒，所述前筒具有安装面，所述安装面设第三视窗通孔和第三补光通孔；

视窗体，所述视窗体具有视窗体部和环形装配部，所述环形装配部在所述视窗体部的外周缘，所述视窗体部朝与入射相反的方向轴向突出于所述环形装配部；通过第一密封圈安装到所述第三视窗通孔，所述视窗体与所述第三视窗通孔形成光入射通道，待摄像物体反射的光经由所述光入射通道后由镜头收集；

透镜体，所述透镜体通过第二密封圈安装到所述第三补光通孔，所述透镜体与所述第三补光通孔形成光出射通道，补光元件发出的光通过所述光出射通道照射到所述待摄像物体上；所述第三视窗通孔的大小与所述镜头组件中的镜头的视场角相适配，所述第三补光通孔的直径不小于第一预设值，所述第一预设值与所述透镜体在所述安装面上的安装空间以及所述透镜体的安装方式相关；和

罩体压板，所述罩体压板以轴向压紧所述视窗体和透镜体的方式设在所述前筒的安装面的上游；所述罩体压板具有压板部，所述压板部具有位于其中心的第四视窗通孔，所述第四视窗通孔的孔边缘朝与入射相反的方向轴向凸出延伸，形成凸圈部，所述压板部上周围环绕所述第四视窗通孔间隔设置有第四补光通孔，其中，

所述第四视窗通孔、所述视窗体部与第三视窗通孔依次对齐，形成所述光入射通道；所述第四补光通孔、所述透镜体与所述第三补光通孔依次对齐，形成所述光出射通道；所述视窗体部朝与入射相反的方向穿过所述罩体压板的第四视窗通孔，所述环形装配部和透镜体通过所述压板部轴向压紧到所述前筒的安装面上；所述待摄像物体位于前筒组件外部。

2.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述透镜体的数目为四个，沿周向分别布置在所述视窗体的四角。

3.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述透镜体的数目为两个，分别设在所述视窗体的上方和下方。

4.如权利要求3所述的摄像机，其特征在于，所述透镜体布置在所述视窗体居中的位置。

5.如权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述第三补光通孔的形状为跑道形，所述透镜体包括组合灯杯式透镜。

6.如权利要求1至5中任一项所述的摄像机，其特征在于，还包括为镜头升温或降温的温度调节装置和对所述镜头的温度进行检测并输出的温度传感器。

7.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述温度调节装置以可拆卸的方式连接到镜头固定架上；所述温度调节装置包括由导热材料制成的U形板，所述U形板的外表面缠绕有金属线，所述U形板的三个侧面贴设到所述镜头固定架的表面，以热传导的方式通过所述镜头固定架与所述镜头相互传递热量。

8.一种摄像机，其特征在于，包括：

镜头组件；

前筒组件；以及

后筒组件，所述后筒组件与所述前筒组件形成容置镜头组件的中空腔；

其中，所述前筒组件包括：

前筒，所述前筒具有安装面，所述安装面设第三视窗通孔和第三补光通孔；

视窗体，所述视窗体通过第一密封圈安装到所述第三视窗通孔，所述视窗体与所述第三视窗通孔形成光入射通道，待摄像物体反射的光经由所述光入射通道后由镜头收集；

透镜体，所述透镜体通过第二密封圈安装到所述第三补光通孔，所述透镜体与所述第三补光通孔螺纹连接，形成光出射通道，补光元件发出的光通过所述光出射通道照射到所述待摄像物体上；所述第三视窗通孔的大小与所述镜头组件中的镜头的视场角相适配，所述第三补光通孔的直径不小于第一预设值，所述第一预设值与所述透镜体在所述安装面上的安装空间以及所述透镜体的安装方式相关。

9.如权利要求8所述的摄像机，其特征在于，所述透镜体的数目为四个，沿周向分别布置在所述视窗体的四角。

10.如权利要求8或9所述的摄像机，其特征在于，还包括为镜头升温或降温的温度调节装置和对所述镜头的温度进行检测并输出的温度传感器。

11.如权利要求10所述的摄像机，其特征在于，所述温度调节装置以可拆卸的方式连接到镜头固定架上；所述温度调节装置包括由导热材料制成的U形板，所述U形板的外表面缠绕有金属线，所述U形板的三个侧面贴设到所述镜头固定架的表面，以热传导的方式通过所述镜头固定架与所述镜头相互传递热量。

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