CN202421694U - 一种补光装置及摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种补光装置，包含电机，该装置还包含：传动组件、第一器件及第二器件；所述电机连接传动组件，所述传动组件分别连接第一器件及第二器件；所述电机根据外部输入的控制信号，通过所述传动组件，在第一器件的轴线方向上调节所述第二器件与所述第一器件间的距离。本实用新型还提供了一种装设了补光装置的摄像机。采用本实用新型的补光装置及摄像机，能够提高补光效果，降低成本。

Description

一种补光装置及摄像机

技术领域

本实用新型涉及安防监控领域，特别涉及一种补光装置及装设有补光装置的摄像机。

背景技术

安防监控设备在实施夜间监控时，都需要红外光源进行辅助照明，但是，红外光源的补光角度与以摄像机为主的图像采集设备变焦同步的问题一直没有得到很好的解决。

现有的以摄像机为主的图像采集设备通常采用固定补光角度的红外光源，但是，当采用装设了固定补光角度的红外光源的一体化摄像机在夜间进行监控时，可进行变焦的一体化摄像机对进行远距离监控时，一体化摄像机的最长焦的镜头视场角一般在4°以下，若将补光角度为15°的红外灯作为补光光源，则作为补光光源的红外灯出射的90％以上的红外光都处于镜头视场角之外，补光光源出射的光线的利用率很低；可进行变焦的一体化摄像机进行近距离监控时，一体化摄像机的镜头视场角变成广角，大于作为补光光源的红外灯的补光角度15°，一体化摄像机采集到的图像会出现中间亮四角暗的“手电筒”现象，甚至会出现图像中间亮度过亮所带来的过度曝光、泛白现象。

为了解决因为现有图像采集设备的补光系统因为补光角度不可变所导致的补光灯与一体化摄像机的变焦无法一致配合，补光效率不高，功率浪费的问题，一种补光角度与摄像机的变焦联动匹配的红外照明系统应运而生。

图1为现有的红外照明系统的结构示意图。图2为现有的红外照明系统中变角聚光镜组的结构示意图。现结合图1及图2，对现有的红外照明系统进行说明，具体如下：

现有的红外照明系统包含：红外光源1、步进电机2、凸轮3、带螺旋槽的主筒4、变角聚光镜组5、红外照明系统控制电路板6。其中，红外照明系统控制电路板6与步进电机2连接，红外照明系统控制电路板6自动检测环境光强度变弱，判定为夜间状态，开启红外照明系统；红外照明系统控制电路板6接收来自摄像机的信号，驱动步进电机2；步进电机2通过凸轮3和带螺旋槽的主筒4与变角聚光镜组5连接，在红外照明系统控制电路板6的驱动下，通过凸轮3带动变角聚光镜组5包含的移动透镜G2在主筒4的螺旋槽上转动的同时产生轴向移动，从而改变整个聚光镜组5的焦距，红外光源1靠近变角聚光镜组5的后固定透镜G1，光线经过变角聚光镜组5后，其出射角度根据变角聚光镜组5的焦距的变化而变化，与摄像机可调焦距同步，当摄像机焦距改变时，红外照明系统实时变化跟进。

变角聚光镜组5是由多个光学镜片组成的变焦聚光镜头，包含后固定透镜G1、移动透镜G2及前固定透镜G3；其中，后固定透镜G1为凹凸负镜片，移动透镜G2为凹凸正镜片，前固定透镜G3为凹凸正镜片，S指代图1中的红外光源，d为移动透镜G2的可移动距离。图2所示的变角聚光镜组5中的后固定透镜G1和前固定透镜G3分别固定，移动透镜G2在后固定透镜G1和前固定透镜G3之间移动，当移动透镜G2与前固定透镜G3间的距离d发生改变时，变角聚光镜组5的焦距发生改变，根据光学变焦远离，红外光源S出射的光线经过变角聚光镜组5后的出射角也发生改变，连续改变移动透镜G2与前固定透镜G3间的距离d，就可以实现出射光线角度的连续变化。

现有的红外照明系统中，变角聚光组需选择相互匹配的多个光学透镜来实现补光角度的调节，但是，对多个光学透镜的焦距有严格地要求，变角聚光组需具有较高的调节精度。现有的红外照明系统中包含多个光学透镜的变角聚光镜组不仅损失了补光光源出射的光线的光强，而且提高了系统的硬件成本；另外，受图像采集设备中的镜头口径的限制，包含多个光学透镜的变角聚光镜组会造成补光光源出射的光线在近距离广角度被浪费，补光效果不佳。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种补光装置，该装置能够提高补光效果，降低成本。

本实用新型的目的在于提供一种摄像机，该设备能够提高补光效果，降低成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种补光装置，包含电机，该装置还包含：传动组件、第一器件及第二器件；

所述电机连接传动组件，所述传动组件分别连接第一器件及第二器件；

所述电机根据外部输入的控制信号，通过所述传动组件，在第一器件的轴线方向上调节所述第二器件与所述第一器件间的距离。

上述装置中，所述传动组件包含：固定板、镜头转动圈、镜头内圈、N个滑块及第一齿轮；

所述镜头转动圈包含M个与所述第一器件的轴线间的夹角为θ的第一滑轨及位于外表面的与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述镜头内圈包含N个与所述第一器件的轴线平行的第二滑轨；

所述固定板装设有所述电机、所述第一器件及所述镜头内圈；所述镜头内圈的腔内装设有所述第二器件，外表面套有所述镜头转动圈；所述第二齿轮的轴线与所述第一器件的轴线重合；所述N个滑块中的每一个滑块装设于所述第二器件的外表面，且在一个所述第二滑轨内滑动；所述N个滑块之中的M个滑块中的任一滑块在所述第一滑轨内滑动；

所述M、N为自然数，且M小于或者等于N；所述θ为大于0°且小于90°。

较佳地，所述固定板还包含一第一通孔，所述第一器件为透镜，所述第二器件为光源组件；

所述电机的未装设第一齿轮的端面装设于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述透镜嵌于所述第一通孔内且与所述镜头内圈连接。

较佳地，所述传动组件还包含第一安装支架，所述固定板还包含第一通孔，所述第一器件为透镜，所述第二器件为光源组件；

所述安装支架的一端固定于所述电机的装设第一齿轮的端面，另一端固定于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述透镜嵌于所述第一通孔内且与所述镜头内圈连接。

较佳地，所述镜头转动圈的背离固定板的端面还包含一第二通孔；所述第一器件为光源组件，所述第二器件为透镜组件；

所述电机的装设第一齿轮的端面固定于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述第二通孔容所述透镜组件透射的光线穿过。

上述装置中，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板，且所述补光光源的轴线与所述透镜的轴线重合；

所述电路板装设有散热部件。

上述装置中，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板，且所述补光光源的轴线与所述透镜的轴线重合；

所述电路板装设有散热部件。

上述装置中，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板的一端面；

所述电路板的另一端面装设有所述散热部件；

所述散热部件的另一端面固定于所述固定板。

上述装置中，所述透镜组件包含：透镜及第二安装支架；所述第二安装支架包含一第三通孔；

所述第二安装支架装设于所述镜头内圈的腔内；

所述透镜嵌于所述第二安装支架包含的第三通孔中，且其轴线与所述第三通孔的轴线、及光源组件的轴线重合。

一种摄像机，该摄像机装设有前述任一项所述的补光装置；

所述补光装置接收摄像机输出的用以驱动补光装置包含的电机的控制信号。

由上述的技术方案可见，本实用新型提供了一种补光装置及摄像机，电机驱动连接第一器件和第二器件的传动组件，进而改变第一器件和第二器件间的距离。采用本实用新型的补光装置及摄像机，能够提高补光效果，降低成本。

附图说明

图1为现有的红外照明系统的结构示意图。

图2为现有的红外照明系统中变角聚光镜组的结构示意图。

图3为本实用新型补光装置实施例一的结构示意图。

图4为本实用新型补光装置实施例二的结构示意图。

图5为本实用新型补光装置实施例三的结构示意图。

图6(a)为本实用新型补光装置实施例一及实施例二的补光效果示意图。

图6(b)为本实用新型补光装置实施例三的补光效果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供了一种补光装置及装设有补光装置的摄像机，电机与传动组件连接，传动组件分别连接第一器件及第二器件，电机根据外部输入的控制信号，通过传动组件，在第一器件的轴线方向上，调节第二器件与第一器件间的距离；其中，若第一器件为透镜，则第二器件为装设有补光光源的光源组件，若第一器件为装设有补光光源的光源组件，则第二器件为装设有透镜的透镜组件。

图3为本实用新型补光装置实施例一的结构示意图。现结合图3，对实施例一的补光装置进行说明，具体如下：

在实施例一中，第一器件为透镜212，第二器件为光源组件。

本实施例的补光装置包含：电机202、传动组件、透镜212及光源组件。其中，传动组件包含固定板201、镜头内圈204、镜头转动圈205、第一齿轮203及N个滑块211；光源组件包含散热部件208、电路板209及补光光源210。

镜头转动圈205包含M个与透镜212的轴线间的夹角为θ的第一滑轨207及位于外表面的与第一齿轮203啮合的第二齿轮206；镜头内圈204包含N个与透镜212的轴线平行的第二滑轨213；N、M均为自然数，且M小于或等于N，图3中仅以M和N均为1进行示意；θ为大于0°且小于90°。

固定板201装设有电机202、透镜212及镜头内圈204。其中，固定板201包含用以固定透镜212的第一通孔(图3中未示出)。

电机202的一端面上装设有轴线与透镜212的轴线平行的第一齿轮203，另一端面固定于固定板201。

镜头内圈204与电机202固定于固定板201的同一端面，其腔内装设有光源组件，外表面套有镜头转动圈205，镜头内圈204固定于固定板201的一端面还连接有透镜212。镜头内圈204包含的N个第二滑轨213中的每一个第二滑轨213可容一个滑块211在其内滑动。

镜头转动圈205外表面的第二齿轮206的轴线与透镜212的轴线平行，且与第一齿轮203啮合；镜头转动圈205包含的M个第一滑轨207中的每一个第一滑轨207可容M个滑块211中的一个滑块211在其内滑动，换句话说，N个滑块211中的M个滑块211同时在第一滑轨207和第二滑轨213中滑动，N-M个滑轨211只在第二滑轨213中滑动。

光源组件的散热部件208装设于镜头内圈204的腔内；补光光源210装设于电路板209朝向透镜212的端面，且补光光源210的轴线与透镜212的轴线重合；电路板209的另一端面装设有散热部件208；散热部件208的外表面装设有N个滑块211。

电机202根据外部输入的控制信号，驱动第一齿轮203旋转，与第一齿轮203啮合的第二齿轮206随第一齿轮203逆向旋转，第一滑轨207有随第二齿轮206同向旋转的趋势，滑块211在旋转的第一滑轨207中滑动的同时，受第二滑轨213的限位作用，在第二滑轨213中滑动，装设有滑块211的散热部件208带动光源组件在透镜212的轴线方向上移动，调节在透镜212的轴线方向上补光光源210与透镜212间的距离。

图4为本实用新型补光装置的实施例二的结构示意图。现结合图4，对实施例二的补光装置的结构进行说明，具体如下：

在实施例二中，第一器件为透镜312，第二器件为光源组件；实施例二与实施例一不同的是传动组件，其他元件的结构相同。

实施例二的传动组件包含：固定板301、镜头内圈304、镜头转动圈305、第一齿轮303、N个滑块311及第一安装支架314；光源组件包含散热部件308、电路板309及补光光源310。

镜头转动圈305包含M个与透镜312的轴线间的夹角为θ的第一滑轨307及位于外表面的与第一齿轮303啮合的第二齿轮306；镜头内圈304包含N个与透镜312的轴线平行的第二滑轨313；N、M均为自然数，且M为小于或等于N，图4中仅以N和M均为1进行示意；θ为大于0°且小于90°。

固定板301装设有第一安装支架314的一端、透镜312及镜头内圈304。其中，固定板301包含用以固定透镜312的第一通孔(图3中未示出)。

第一安装支架314的另一端固定有电机302装设第一齿轮303的端面。

电机302的另一端面固定于固定板301。

第一齿轮303固定于电机302的一端面，且其轴线与透镜312的轴线平行。

镜头内圈304与第一安装支架314固定于固定板301的同一端面，其腔内装设有光源组件，外表面套有镜头转动圈305，镜头内圈304固定于固定板301的一端面还连接有透镜312。镜头内圈304包含的N个第二滑轨313中的每一个第二滑轨213可容一个滑块311在其内滑动。

镜头转动圈305外表面的第二齿轮306的轴线与透镜312的轴线平行，且与第一齿轮303啮合；镜头转动圈305包含的M个第一滑轨307中的每一个第一滑轨207可容M个滑块311中的一个滑块311在其内滑动，换句话说，N个滑块311中的M个滑块311同时在第一滑轨307和第二滑轨313中滑动，N-M个滑轨311只在第二滑轨313中滑动。

光源组件的散热部件308装设于镜头内圈304的腔内；补光光源310装设于电路板309朝向透镜312的端面，且补光光源310的轴线与透镜312的轴线重合；电路板309的另一端面装设有散热部件308；散热部件308的外表面装设有N个滑块311。

电机302根据外部输入的控制信号，驱动第一齿轮303旋转，与第一齿轮303啮合的第二齿轮306随第一齿轮303逆向旋转，第一滑轨307有随第二齿轮306同向旋转的趋势，滑块311在旋转的第一滑轨307中滑动的同时，受第二滑轨313的限位作用，在第二滑轨313中滑动，装设有滑块311的散热部件308带动光源组件在透镜312的轴线方向上移动，调节在透镜312的轴线方向上补光光源310与透镜312间的距离。

图5为本实用新型补光装置实施例三的结构示意图。现结合图5，对实施例三的补光装置进行说明，具体如下：

在实施例三中，第一器件为光源组件，第二器件为透镜组件。实施例三与实施例一和实施例二不同的是光源组件固定不动，移动透镜组件。

实施例三的补光装置包含：电机402、传动组件、光源组件及透镜组件。其中，传动组件包含固定板401、镜头内圈404、镜头转动圈405、第一齿轮403及N个滑块411；光源组件包含散热部件408、电路板(图5中未示出)及补光光源(图5中未示出)；透镜组件包含透镜412及第二安装支架414。

镜头转动圈405包含M个与光源组件的轴线间的夹角为θ的第一滑轨407及位于外表面的与第一齿轮403啮合的第二齿轮406；镜头内圈404包含N个与光源组件的轴线平行的第二滑轨413；N、M均为自然数，且M小于或等于N，图5中仅以N和M均为1进行示意；θ为大于0°且小于90°。

固定板401装设有电机402、光源组件及镜头内圈404。

电机402的一端面上装设有轴线与透镜412的轴线平行的第一齿轮403，且该端面还装设于固定板401的一端面。

光源组件包含的补光光源装设于电路板朝向透镜组件的端面；电路板的另一端面装设有散热部件408；散热部件408的另一端面装设于固定板401。

镜头内圈404与光源组件装设于固定板401的同一侧，其腔内装设有透镜组件，外表面套有镜头转动圈405。镜头内圈404包含的N个第二滑轨413中的每一个第二滑轨413与光源组件的轴线平行，且容N个滑块411的一个滑块411在其内滑动。

镜头转动圈405的外表面的第二齿轮406与第一齿轮403啮合；M个第一滑轨407中的每一个第一滑轨407容M个滑块411中的一个滑块411在其内滑动，换句话说，N个滑块411中的M个滑块411同时在第一滑轨407和第二滑轨413中滑动，N-M个滑轨411只在第二滑轨413中滑动。

透镜组件包含的第二安装支架413装设于镜头内圈404的腔内；透镜412嵌于第二安装支架413包含的第三通孔(图5中未示出)中，且其轴线与第二通孔的轴线、及光源组件的轴线重合。

电机402根据外部输入的控制信号，驱动其装设的第一齿轮403旋转，与第一齿轮403啮合的第二齿轮406逆向旋转，第一滑轨407随第二齿轮406同向旋转，位于第一滑轨407和第二滑轨413中的滑块411在旋转的第一滑轨407中滑动的同时，受第二滑轨413在与光源组件的轴线平行的方向上的限位作用，沿第二滑轨413滑动，外表面装设滑块411的散热部件408沿光源组件的轴线方向移动，调节在光源组件的轴线方向上透镜412与补光光源410间的距离。

图6(a)为本实用新型补光装置实施例一及实施例二的补光效果示意图。如图6(a)所示，透镜固定不动，补光光源所在光源组件在电机的带动下沿透镜的轴线方向移动，在补光角度较小时，加大补光光源所在光源组件相对于透镜的距离，提高补光角度，同时，本实用新型的补光装置仅采用了一个透镜，降低了成本及补光光强在穿过透镜时的损失。

图6(b)为本实用新型补光装置实施例三的补光效果示意图。如图6(b)所示，补光光源所在光源组件固定不动，透镜所在透镜组件在电机的带动下沿光源组件的轴线方向移动，在补光角度较小时，加大透镜所在透镜组件相对于光源组件的距离，提高补光角度，同时，本实用新型的补光装置仅采用了一个透镜，降低了成本及补光光强在穿过透镜时的损失。

本实用新型的上述较佳实施例中，补光光源可采用现有的红外灯；本实用新型的补光装置装设于摄像机中，接收摄像机输出的用以驱动电机的控制信号，实现补光角度的调节。

本实用新型的上述较佳实施例中，不再采用由多个透镜组成的透镜组来改变补光光源出射的补光角度，而是采用单个透镜，降低了成本；采用单个透镜，相比现有技术能够有效降低产品成本，同时辅助固定透镜的组件的成本也相应降低；采用补光光源移动的方式，避免由于镜头口径的限制，使补光光源最大化透过透镜，以达到设计出光角度，而不是浪费在镜头内部的反射吸收上，能有效提升近距离广角度的补光光强，同时能解决现有技术中近距离的出光角度不能做大的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种补光装置，包含电机，其特征在于，该装置还包含：传动组件、第一器件及第二器件；

所述电机连接传动组件，所述传动组件分别连接第一器件及第二器件；

所述电机根据外部输入的控制信号，通过所述传动组件，在第一器件的轴线方向上调节所述第二器件与所述第一器件间的距离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动组件包含：固定板、镜头转动圈、镜头内圈、N个滑块及第一齿轮；

所述镜头转动圈包含M个与所述第一器件的轴线间的夹角为θ的第一滑轨及位于外表面的与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述镜头内圈包含N个与所述第一器件的轴线平行的第二滑轨；

所述固定板装设有所述电机、所述第一器件及所述镜头内圈；所述镜头内圈的腔内装设有所述第二器件，外表面套有所述镜头转动圈；所述第二齿轮的轴线与所述第一器件的轴线重合；所述N个滑块中的每一个滑块装设于所述第二器件的外表面，且在一个所述第二滑轨内滑动；所述N个滑块之中的M个滑块中的任一滑块在所述第一滑轨内滑动；

所述M、N为自然数，且M小于或者等于N；所述θ为大于0°且小于90°。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述固定板还包含一第一通孔，所述第一器件为透镜，所述第二器件为光源组件；

所述电机的未装设第一齿轮的端面装设于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述透镜嵌于所述第一通孔内且与所述镜头内圈连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传动组件还包含第一安装支架，所述固定板还包含第一通孔，所述第一器件为透镜，所述第二器件为光源组件；

所述安装支架的一端固定于所述电机的装设第一齿轮的端面，另一端固定于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述透镜嵌于所述第一通孔内且与所述镜头内圈连接。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述镜头转动圈的背离固定板的端面还包含一第二通孔；所述第一器件为光源组件，所述第二器件为透镜组件；

所述电机的装设第一齿轮的端面固定于所述固定板的装设所述镜头内圈的端面；

所述第二通孔容所述透镜组件透射的光线穿过。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板，且所述补光光源的轴线与所述透镜的轴线重合；

所述电路板装设有散热部件。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板，且所述补光光源的轴线与所述透镜的轴线重合；

所述电路板装设有散热部件。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光源组件包含：补光光源、电路板及散热部件；

所述补光光源装设于所述电路板的一端面；

所述电路板的另一端面装设有所述散热部件；

所述散热部件的另一端面固定于所述固定板。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述透镜组件包含：透镜及第二安装支架；所述第二安装支架包含一第三通孔；

所述第二安装支架装设于所述镜头内圈的腔内；

所述透镜嵌于所述第二安装支架包含的第三通孔中，且其轴线与所述第三通孔的轴线、及光源组件的轴线重合。

10.一种摄像机，其特征在于，该摄像机装设有前述1至9任一项所述的补光装置；

所述补光装置接收摄像机输出的用以驱动补光装置包含的电机的控制信号。

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