CN113347327A - 一种偏光透镜及摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种偏光透镜及摄像机，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面，所述偏光透镜的中部包括空气锲角，所述空气锲角形成第一透射面和第二透射面，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面；所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面、第二透射面和第三透射面进行透射。本发明实施例提供的偏光透镜中包括空气锲角，空气锲角的存在使得光源发出的光线经过全反射透镜曲面反射后，经过三次透射最终从偏光透镜发射出去。经过三次透射可以增大偏光透镜的偏光角度，因此本发明实施例提供了一种能够实现较大角度偏光的偏光透镜。

Description

一种偏光透镜及摄像机
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种偏光透镜及摄像机。
背景技术
安防监控系统的应用越来越广泛，几乎遍布城市的每个角落，安防监控系统中，视频安防监控系统在扮演着重要的角色，安防视频监控系统利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。该系统为能在照明条件较差的地方也能正常使用都会配备一套补光系统，根据不同的使用环境和要求，需要配备不同的镜头和相应的补光系统。常规的几种补光系统，其全角度都有一定的极限，而随着镜头的发展和大视场补光的需要，需要开发一款透镜结构实现较大角度的偏光。
发明内容
本发明实施例提供了一种偏光透镜及摄像机，用以解决现有的偏光透镜的偏光角度较小的问题。
本发明实施例提供了一种偏光透镜，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面，所述偏光透镜的中部包括空气锲角，所述空气锲角形成第一透射面和第二透射面，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面；
所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面、第二透射面和第三透射面进行透射。
进一步地，所述第三透射面包括方形花纹。
进一步地，所述第三透射面与所述偏光透镜的底部平面平行。
进一步地，所述第二透射面与所述第三透射面存在夹角；
所述第一透射面与所述第三透射面平行；或所述第一透射面与所述第三透射面存在夹角。
进一步地，若所述第一透射面与所述第三透射面存在夹角，所述第一透射面与所述第二透射面的倾斜方向不同。
进一步地，所述偏光透镜的50％光束角为10°*10°。
本发明实施例提供了一种摄像机，所述摄像机包括偏光透镜组，所述偏光透镜组包括上述任一项所述的偏光透镜。
进一步地，所述偏光透镜组中每个偏光透镜叠加形成的光斑覆盖所述摄像机的视场角。
进一步地，所述偏光透镜组中包括15个偏光透镜，所述15个偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，10°)、(-10°，10°)、(0°，10°)、(10°，10°)、(20°，10°)、(-20°，0°)、(-10°，0°)、(0°，0°)、(10°，0°)、(20°，0°)、(-20°，-10°)、(-10°，-10°)、(0°，-10°)、(10°，-10°)、(20°，-10°)。
进一步地，所述偏光透镜组中的偏光透镜根据偏光中心对称排列。
本发明实施例提供了一种偏光透镜及摄像机，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面，所述偏光透镜的中部包括空气锲角，所述空气锲角形成第一透射面和第二透射面，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面；所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面、第二透射面和第三透射面进行透射。
上述的技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明实施例提供的偏光透镜中包括空气锲角，空气锲角的存在使得光源发出的光线经过全反射透镜曲面反射后，经过三次透射最终从偏光透镜发射出去。经过三次透射可以增大偏光透镜的偏光角度，因此本发明实施例提供了一种能够实现较大角度偏光的偏光透镜。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的偏光透镜结构示意图；
图2为本发明实施例提供的方形花纹示意图；
图3为本发明实施例提供的偏光透镜组中的偏光透镜排列示意图；
图4为本发明实施例提供的偏光中心为(0°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；
图5为本发明实施例提供的偏光中心为(10°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；
图6为本发明实施例提供的偏光中心为(20°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；
图7为本发明实施例提供的偏光中心为(0°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；
图8为本发明实施例提供的偏光中心为(10°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；
图9为本发明实施例提供的偏光中心为(20°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；
图10为本发明实施例提供的5*3个偏光透镜叠加后的光斑示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
图1为本发明实施例提供的偏光透镜结构示意图，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面11，所述偏光透镜的中部包括空气锲角12，所述空气锲角形成第一透射面121和第二透射面122，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面13；
所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面11进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面121、第二透射面122和第三透射面13进行透射。
如图1所示，偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面11，全反射透镜曲面11以偏光透镜的中轴线为轴对称。偏光透镜的底部中间位置放置有光源。偏光透镜的中部包括空气锲角12，因为空气锲角12的存在，使得偏光透镜中形成了两个透射面，即图1中所示的第一透射面121和第二透射面122。偏光透镜的顶部包括第三透射面13。第三透射面13与偏光透镜的底部平面平行。
偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面11进行反射，反射出的光线经过第一透射面121进行第一次透射，第一次透射出的光线经过第二透射面122进行第二次透射，第二次透射出的光线经过第三透射面13进行第三次透射。第三次透射出的光线射出偏光透镜。
本发明实施例提供的偏光透镜中包括空气锲角，空气锲角的存在使得光源发出的光线经过全反射透镜曲面反射后，经过三次透射最终从偏光透镜发射出去。经过三次透射可以增大偏光透镜的偏光角度，因此本发明实施例提供了一种能够实现较大角度偏光的偏光透镜。
为了使偏光透镜发射出的光斑便于拼接，本发明实施例中，如图2所示所述第三透射面13包括方形花纹。方形花纹是指正向投影的边界是方块，横向和纵向有曲率的凸出的花纹阵列。偏光透镜发射出的光斑为方形光斑，各个偏光透镜发射出的方形光斑叠加，形成一个较大的均匀方形光斑。其中，方形光斑叠加可以避免出现交叠纹，在视觉效果上更加的光顺。
在本发明实施例中，如图1所示，第二透射面122与第三透射面13存在夹角；第一透射面121与第三透射面13平行。或者为了实现更大角度的偏光，可以使得第一透射面121与第三透射面13存在夹角。并且第一透射面与第二透射面的倾斜方向不同。
在本发明实施例中，对于25米补光距离的交通补光典型场景，补光灯距离地面6米，偏光透镜的50％光束角为10°*10°，这样的偏光透镜的光斑可以覆盖单个车道(单车道的典型宽度是3.75m)的横向宽度；另外50％光束角为10°*10°也是为了多个偏光透镜的光斑好拼接。
实施例2：
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种摄像机，所述摄像机包括偏光透镜组，所述偏光透镜组包括上述实施例中所述的偏光透镜。
所述偏光透镜组中每个偏光透镜叠加形成的光斑覆盖所述摄像机的视场角。需要说明的是，根据摄像机的视场角可以设置偏光透镜的数量，因此本发明实施例中不对摄像机中的偏光透镜的数量进行限定。或者根据摄像机的视场角也可以设置不同偏光透镜中空气锲角形成的第一透射面的倾斜角度和第二透射面的倾斜角度。
在一种实施例中，所述偏光透镜组中包括15个偏光透镜，所述15个偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，10°)、(-10°，10°)、(0°，10°)、(10°，10°)、(20°，10°)、(-20°，0°)、(-10°，0°)、(0°，0°)、(10°，0°)、(20°，0°)、(-20°，-10°)、(-10°，-10°)、(0°，-10°)、(10°，-10°)、(20°，-10°)。
偏光透镜组中的各个偏光透镜的位置可以任意设置，较佳的，所述偏光透镜组中的偏光透镜根据偏光中心对称排列。以偏光透镜组中包括15个偏光透镜，所述15个偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，10°)、(-10°，10°)、(0°，10°)、(10°，10°)、(20°，10°)、(-20°，0°)、(-10°，0°)、(0°，0°)、(10°，0°)、(20°，0°)、(-20°，-10°)、(-10°，-10°)、(0°，-10°)、(10°，-10°)、(20°，-10°)为例，偏光透镜组中的偏光透镜排列如图3所示，15个偏光透镜按照三行五列进行排列，其中，第一行由左到右的偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，10°)、(-10°，10°)、(0°，10°)、(10°，10°)、(20°，10°)。第二行由左到右的偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，0°)、(-10°，0°)、(0°，0°)、(10°，0°)、(20°，0°)。第三行由左到右的偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，-10°)、(-10°，-10°)、(0°，-10°)、(10°，-10°)、(20°，-10°)。
图4为本发明实施例提供的偏光中心为(0°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；图5为本发明实施例提供的偏光中心为(10°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；图6为本发明实施例提供的偏光中心为(20°，0°)的偏光透镜的光斑示意图；图7为本发明实施例提供的偏光中心为(0°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；图8为本发明实施例提供的偏光中心为(10°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；图9为本发明实施例提供的偏光中心为(20°，10°)的偏光透镜的光斑示意图；图10为本发明实施例提供的5*3个偏光透镜叠加后的光斑示意图。
本发明实施例中，分区域的实现方式如下：
每个偏光透镜都做成10°*10°(50％光束角)的方形光斑，只是每颗偏光透镜的偏光程度不一样，适当的选择横向和纵向的偏光透镜数量，使得这些偏光透镜叠加形成的光斑，覆盖摄像机的视场角。
如图3所示，偏光透镜数量包括但不限于5*3的数量。每个偏光透镜都做成10°*10°(50％光束角)的方形光斑，中间位置的透镜不做偏光。
Led光源出射光线，经过全反射透镜曲面，出平行光，经过偏光透镜内部切成的空气楔角，因为不同的偏转光斑对应不同的三维空气楔角，光线发生偏折，然后经过第三透射面的方形花纹扩散，形成一个方形光斑，所谓方形花纹是指正向投影的边界是方块，横向和纵向有曲率的凸出的花纹阵列。各个偏光透镜的光斑叠加，形成一个较大的均匀方形光斑。
本发明实施例通过采用偏光透镜内切的空气楔角，可使偏转角度更大；通过出光面的方形花纹矫正，使得光线经过单个透镜出光面的光型为正方形；通过各个透镜光斑叠加，可形成一个大的均匀的方形光斑，且避免出现交叠纹，视觉上更光顺。
本发明实施例提供了一种偏光透镜及摄像机，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面，所述偏光透镜的中部包括空气锲角，所述空气锲角形成第一透射面和第二透射面，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面；所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面、第二透射面和第三透射面进行透射。本发明实施例提供的偏光透镜中包括空气锲角，空气锲角的存在使得光源发出的光线经过全反射透镜曲面反射后，经过三次透射最终从偏光透镜发射出去。经过三次透射可以增大偏光透镜的偏光角度，因此本发明实施例提供了一种能够实现较大角度偏光的偏光透镜。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种偏光透镜，其特征在于，所述偏光透镜的底部内侧包括全反射透镜曲面，所述偏光透镜的中部包括空气锲角，所述空气锲角形成第一透射面和第二透射面，所述偏光透镜的顶部包括第三透射面；
所述偏光透镜的底部的光源发出的最外侧的光线经过所述全反射透镜曲面进行反射，反射出的光线依次经过所述第一透射面、第二透射面和第三透射面进行透射。
2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第三透射面包括方形花纹。
3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第三透射面与所述偏光透镜的底部平面平行。
4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第二透射面与所述第三透射面存在夹角；
所述第一透射面与所述第三透射面平行；或所述第一透射面与所述第三透射面存在夹角。
5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，若所述第一透射面与所述第三透射面存在夹角，所述第一透射面与所述第二透射面的倾斜方向不同。
6.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述偏光透镜的50％光束角为10°*10°。
7.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括偏光透镜组，所述偏光透镜组包括权利要求1至6中任一项所述的偏光透镜。
8.如权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述偏光透镜组中每个偏光透镜叠加形成的光斑覆盖所述摄像机的视场角。
9.如权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述偏光透镜组中包括15个偏光透镜，所述15个偏光透镜的偏光中心分别为(-20°，10°)、(-10°，10°)、(0°，10°)、(10°，10°)、(20°，10°)、(-20°，0°)、(-10°，0°)、(0°，0°)、(10°，0°)、(20°，0°)、(-20°，-10°)、(-10°，-10°)、(0°，-10°)、(10°，-10°)、(20°，-10°)。
10.如权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述偏光透镜组中的偏光透镜根据偏光中心对称排列。
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