CN202008569U - 一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统 - Google Patents

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陈金发
郑志明
陈建艺
陈俊杰
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Abstract

一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，属于光机电一体化领域，涉及一种用于安防监控领域的红外照明系统。本系统包括变角镜头、红外光源、步进电机、光敏电阻、光耦开关、散热块、控制电路板，其采用单个高发光效率的红外LED配合一个二组元变焦聚光镜头，实现了红外探照角与摄像机变焦镜头视角的同步跟随连续变化，其探照角度变化范围：60°～3°，是一种节能型的红外照明系统。

Description

一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统
技术领域
本专利技术属于光机电一体化领域，涉及一种用于安防监控领域的红外照明系统，特别是关于一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统。
技术背景
随着人们对安防夜间监控要求的不断提高，我们迫切需要一种更加完善的夜间红外照明系统，能够满足远近距离，不同视角，监控条件不断变化的红外照明要求。目前，常用的红外照明方案有两种：其一是通过组合几组不同角度的红外灯，在不同监控距离和视角下，开启对应的红外灯，这种方案无法完全覆盖所有距离和视角，并使用多组红外灯，存在成本高、功耗大等问题；其二是采用激光照明，激光照明一般用于超远距离的照明方案，对于近距离的照明，激光功率过大，存在安全隐患，无法满足远近距离兼顾的监控要求。
本专利技术实现了红外光源探照角与摄像机变焦镜头视角的同步跟随，且只采用一个高发光效率的红外LED，就能满足远近距离的红外照明需要，是一种节能型的红外照明系统。
发明内容
本专利技术实施的目的是在于提供一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统。
参见图1，本专利技术包括变角镜头1、红外光源2、步进电机3、光敏电阻4、光耦开关5、散热块6、控制电路板7。
变角镜头1是一种高透过红外光的光学镜片组成的两组元变焦聚光镜头，镜片表面镀有红外光增透膜，包括后固定透镜组G2和前移动透镜组G1，设置于红外光源2的前部，可连续改变红外光源2的光线出射角度。后固定透镜组G2靠近红外光源2固定，移动透镜组G1在照明区域一侧移动。后固定透镜组G2是一个负光焦度的镜组，前移动透镜组G1是一个正光焦度的镜组。
红外光源2是一种高发光效率的红外LED，固定在散热块6的前部，散热块6是一种铝制散热块，紧贴红外光源2固定在变角镜头1的后部。
步进电机3设置于变角镜头1的后上部，可驱动前移动透镜组G1移动，使变角镜头1与摄像机变焦镜头同步跟随变角。
光耦开关5设置于变角镜头1内部，用于控制变角镜头1初始化，即初始化前移动透镜组G1的位置。
控制电路板7设置于散热块6的后部，与红外光源2、步进电机3、光敏电阻4、光耦开关5连接，并作为整个红外照明系统的接口与外部设备连接。
参见图2、3，变角镜头1探照角变化原理：通过负光焦度后固定透镜组G2首先发散红外光源2，再通过连续移动正光焦度移动透镜组G1，根据不同位置移动透镜组G1对发散之后的红外光不同程度的聚光，连续改变红外光的探照角度，前移动透镜组G1往照明区域一侧移动，探照角变小，其变化范围：60°～3°，大角度对应近距离照明，小角度对应远距离照明。
本专利技术原理：通过一个光敏电阻4感应环境光强度，在夜间低照度环境下，光敏电阻4反馈一个光敏信号给外部设备，外部设备判断为夜间模式，开启红外照明系统，同时通过光耦开关5控制步进电机3初始化变角镜头1，然后控制步进电机3驱动变角镜头1变焦，使其探照角与摄像机变焦镜头的视角相匹配。当外部设备控制摄像机变焦镜头视角变化时，同时通过步进电机3驱动变角镜头1变焦，其探照角与摄像机变焦镜头视角同步跟随变化。
本专利技术实现了红外光源探照角与摄像机变焦镜头视角的同步跟随，其探照角变化范围：60°～3°，能满足大部分摄像机变焦镜头视角的需求，探照距离覆盖0m～120m，且只采用一个高发光效率的红外LED，是一种节能型的红外照明系统。
附图说明
附图1是本专利技术的结构示意图
附图2是本专利技术变角镜头探照角大角度近距离光学原理示意图
附图3是本专利技术变角镜头探照角小角度远距离光学原理示意图
附图4是本专利技术一实施例的变角镜头光学系统图
具体实施方式
参见图1，本专利技术包括变角镜头1、红外光源2、步进电机3、光敏电阻4、光耦开关5、散热块6、控制电路板7。变角镜头1是由三片高透过红外光光学镜片组成，镜片表面镀有红外光增透膜，包括主筒11、凸轮12、移动镜筒13、连接座14、后固定定透镜组G2和前移动透镜组G1，后固定透镜组G2包括一片凸凹负镜片，前移动透镜组G1包括两片凹凸正镜片。后固定透镜组G2靠近红外光源2固定在连接座14的前部，移动透镜组G1固定在移动镜筒13上，通过导钉与凸轮连接，在主筒11的螺旋槽上移动。步进电机3固定在连接座14的后上部，齿轮31和凸轮12上的外齿轮啮合。红外光源2是一种高发光效率的单晶红外LED，固定在散热块6的前部，散热块6是一种铝制散热块，紧贴红外光源2固定在连接座14的后部。光耦开关5固定在连接座的前上部。控制电路板7固定在散热块6的后部，与红外光源2、步进电机3、光敏电阻4、光耦开关5连接，并作为整个红外照明系统的接口与外部设备连接。
参见附图4是本专利技术一实施例的变角镜头光学系统图，包括三个高透过红外光的光学镜片的焦距f1～f3和折射率n1～n3及其六个面的曲率半径R1～R6，焦距和曲率半径的单位为毫米，分别满足以下条件：
-103＜f1＜-16  1.50＜n1＜1.93    22＜R1＜1000    9＜R2＜44
14＜f2＜113    1.50＜n2＜1.93    -102＜R3＜-23   -81＜R4＜-16
19＜f3＜134    1.50＜n3＜1.93    -253＜R5＜-36   -125＜R6＜-21
前移动透镜组G1的可移动距离d的变化范围：2.78～16.65mm，变角镜头1的焦距变化范围：36.0～54.0mm，按以上方式实施的一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其探照角度变化范围：60°～3°。

Claims (5)

1.一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其特征在于其包括变角镜头(1)、红外光源(2)、步进电机(3)、光敏电阻(4)、光耦开关(5)、散热块(6)、控制电路板(7)；变角镜头(1)可连续改变光线出射角度的设置于红外光源(2)的前部；步进电机(3)可驱动变焦镜头(1)同步跟随变角的设置于变角镜头(1)的后上部，控制电路板(7)与红外光源(2)、步进电机(3)、光敏电阻(4)、光耦开关(5)连接，并作为整个红外照明系统的接口与外部设备连接。
2.根据权利要求书1所述的一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其特征在于所述的变角镜头(1)是一种两组元变焦聚光镜头，由高透过红外光的光学镜片组成，镜片表面镀有红外光增透膜，其包括后固定透镜组(G2)和前移动透镜组(G1)，后固定透镜组(G2)为负光焦度镜组，前移动透镜组(G1)为正光焦度镜组，后固定透镜组(G2)靠近红外光源(2)固定，前移动透镜组(G1)可移动的设置于照明区域一侧。
3.根据权利要求书1所述的一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其特征在于所述变角镜头(1) 的探照角变化范围：60°～3°。
4.根据权利要求书1所述的一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其特征在于所述红外光源(2)是一种高发光效率的红外LED。
5.根据权利要求书1所述的一种探照角同步跟随的节能型红外照明系统，其特征在于所述光耦开关(5)可控制变角镜头(1)初始化的设置于变角镜头(1)内部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135231A (zh) * 2011-11-21 2013-06-05 三星泰科威株式会社 变焦照明系统及采用所述变焦照明系统的成像设备
CN103542307A (zh) * 2013-10-31 2014-01-29 江苏奥雷光电有限公司 一种视频监控补光照明led模块
CN109143726A (zh) * 2018-09-28 2019-01-04 深圳市科诺恩科技有限公司 一种可变焦的补光仪
CN109286740A (zh) * 2018-09-26 2019-01-29 Tcl-罗格朗国际电工（惠州）有限公司 红外led灯及红外摄像头

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