CN202794798U - 一种带有照明装置的摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带有照明装置的摄像机，该摄像机包含：电机、机芯、N个第一器件、N个第二器件、第一固定架及前护罩；N个第一器件、机芯及电机固定于前护罩上；第一固定架连接电机，包含一容机芯穿过的第一通孔；N个第二器件装设于第一固定架上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合；电机根据接收到的脉冲信号，驱动第一固定架朝第一器件的方向移动，调节装设于第一固定架上的第二器件与装设于前护罩上的第一器件间的距离。采用本实用新型的摄像机，能够提高补光效果，降低成本。

Description

一种带有照明装置的摄像机

技术领域

本实用新型涉及安防监控领域，特别涉及一种带有照明装置的摄像机。

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系统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系统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，在进行远距离监控时，可进行变焦的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；在进行近距离监控时，可进行变焦的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系统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，受图像采集系统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带有照明装置的摄像机，该摄像机能够提高补光效果，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：

一种带有照明装置的摄像机，该摄像机包含电机及机芯，该摄像机还包含：N个第一器件、N个第二器件、第一固定架及前护罩；所述N为大于或等于1的整数；

所述N个第一器件、所述机芯及所述电机固定于所述前护罩上；所述第一固定架连接所述电机，包含一容所述机芯穿过的第一通孔；所述N个第二器件装设于所述第一固定架上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合；

所述电机根据接收到的脉冲信号，驱动所述第一固定架朝所述第一器件的方向移动，调节装设于所述第一固定架上的所述第二器件与装设于所述前护罩上的所述第一器件间的距离。

上述摄像机中，所述第一器件为单透镜，所述第二器件为光源组件。

较佳地，该摄像机还包含限位组件；

所述限位组件设置于所述前护罩上，且连接第一固定架；

所述第一固定架在所述电机的驱动下移动时，受所述限位组件在移动方向上的限制，在沿所述机芯的轴线方向上平行地移动。

较佳地，该摄像机还包含第二固定架；

所述第二固定架穿过所述第一固定架包含的第一通孔，固定于所述前护罩上，穿过所述第一固定架包含的第一通孔的机芯固定于所述第二固定架上。

较佳地，该摄像机还包含控制板；

所述控制板固定于所述第二固定架上，根据所述机芯的视场角的变化信息，计算获得与变化后的机芯的视场角匹配的出光角度，根据计算获得的出光角度输出脉冲信号至所述电机。

上述摄像机中，所述前护罩包含：前盖、位于前盖上的第二通孔及L个安装孔；所述L为小于或等于N的自然数；

所述前盖固定有所述第二固定架及所述电机；

所述第二通孔位于所述机芯的前端，且所述第二通孔的轴线与所述机芯的轴线重合；

所述L个安装孔中的任一安装孔至少装设有一个单透镜。

上述摄像机中，所述限位组件包含M个导轨及M个直线轴承；所述M为大于或等于2的整数；

所述M个导轨中的任一导轨的一端固定于所述前护罩上，另一端穿过所述第一固定架，且所述M个导轨中的两个导轨固定于所述前护罩垂直于所述机芯的轴线的截面的一对角线的两端；

所述M个直线轴承中的任一直线轴承套于一个导轨穿过所述第一固定架的另一端，所述任一直线轴承内表面装设的多个滚珠与导轨穿过所述第一固定架的另一端的外表面相切；

套于所述导轨的所述直线轴承在所述第一固定架在沿所述机芯的轴线方向上移动时，被所述第一固定架推动，在所述导轨上滑动。

上述摄像机中，所述光源组件包含：补光光源及电路子板；

所述电路子板固定于所述第一固定架朝向所述前护罩的一端面；

所述补光光源固定于所述电路子板朝向所述前护罩的一端面。

上述摄像机中，所述单透镜为平凸透镜。

由上述的技术方案可见，本实用新型提供了一种带有照明装置的摄像机，包含机芯及电机，N个第一器件、机芯及电机固定于前护罩上；第一固定架连接电机，包含一容机芯穿过的第一通孔；N个第二器件装设于第一固定架上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合；电机根据接收到的脉冲信号，驱动第一固定架朝第一器件的方向移动，调节装设于第一固定架上的第二器件与装设于前护罩上的第一器件间的距离。采用本实用新型的摄像机，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（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的立体图。

图3（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的立体图。

图4（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的结构示意图。

图4（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的结构示意图。

图5（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的俯视图。

图5（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的俯视图。

图6为本实用新型带有照明装置的摄像机的左视图。

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带有照明装置的摄像机，该摄像机包含机芯、电机、N个第一器件、N个第二器件、第一固定架及前护罩；N个第一器件、机芯及电机固定于前护罩上；第一固定架连接电机，包含一容机芯穿过的第一通孔；N个第二器件装设于第一固定架上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合；电机根据接收到的脉冲信号，驱动第一固定架在沿机芯的轴线方向上移动，调节装设于第一固定架上的第二器件与装设于前护罩上的第一器件间的距离。

本实用新型的第一器件为单透镜，第二器件为光源组件，单透镜固定不动，电机移动光源组件装设的第一固定架，或者本实用新型的第一器件为光源组件，第二器件为单透镜，光源组件固定不动，电机移动单透镜。

本实用新型的下述实施例中仅以第一器件为单透镜，第二器件为光源组件，单透镜固定不动，电机移动光源组件所装设的第一固定架为例，对本实用新型的带有照明装置的摄像机的结构进行说明。本实用新型提及的移动单透镜，光源组件固定不动的实施例的原理与下述实施例相同，即通过改变单透镜和光源组件之间的距离，调节出光角度，以满足机芯所需的补光效果，同时降低了硬件成本。

图3（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的立体图。图3（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的立体图。图4（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的结构示意图。图4（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的结构示意图。图5（a）为本实用新型带有照明装置的摄像机的俯视图。图5（b）为本实用新型未装设前护罩的带有照明装置的摄像机的俯视图。图6为本实用新型带有照明装置的摄像机的左视图。现结合图3（a）、图3（b）、图4（a）、图4（b）、图5（a）、图5（b）及图6，对本实用新型带有照明装置的摄像机的结构进行说明，具体如下：

本实用新型的带有照明装置的摄像机包含：机芯10、电机11、N个第一器件13、N个第二器件、第一固定架12及前护罩。其中，N为大于或等于1的整数；N个第一器件13、机芯10、电机11及限位组件均固定于前护罩上；第一固定架12连接限位组件及电机11，包含一容机芯10穿过的第一通孔；N个第二器件装设于第一固定架12上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合。

电机11根据接收到的脉冲信号，驱动第一固定架12的移动。其中，电机11可通过其包含的蜗杆、齿轮齿条或螺纹等连接杆结构连接第一固定架12，即电机11能够驱动第一固定架12移动。

第一固定架12在电机11的驱动下，朝第一器件13的方向移动，调节装设于第一固定架12上的第二器件与装设于前护罩上的第一器件13间的距离。

为了保证第一固定架12平行地移动，本实用新型的带有照明装置的摄像机还可包含限位组件；限位组件设置于前护罩上，且与第一固定架12连接。其中，第一固定架12在电机11的驱动下，沿机芯10的轴线朝向第一器件13移动时，第一固定架12由于限位组件的限制，其朝向前护罩的平面能够平行地移动，以保证装设于第一固定架12上的N个第二器件的出光面垂直于机芯10的轴线。

优选地，本实用新型的带有照明装置的摄像机还包含一第二固定架17。其中，第二固定架17穿过第一固定架12包含的第一通孔，固定于前护罩上，穿过第一固定架12包含的第一通孔的机芯10固定于第二固定架17上，换句话说，机芯10固定于第二固定架17内，第二固定架17穿过第一固定架12包含的第一通孔固定于前护罩上。

优选地，本实用新型的带有照明装置的摄像机还包含一控制板18。其中，控制板18固定于第二固定架17上，根据机芯10的视场角的变化信息，计算获得与变化后的机芯的视场角匹配的出光角度，根据计算获得的出光角度输出脉冲信号至电机11；具体地，机芯10的倍率发生改变时，机芯的视场角也相应地发生改变，控制板18利用改变后的机芯的视场角，利用预先生成的机芯的视场角与光源组件的出光角度的关系曲线，获得光源组件的出光角度，利用光源组件的出光角度计算获得驱动电机11的脉冲信号，输出脉冲信号至电机11。

其中，前护罩包含：前盖161、位于前盖161的第二通孔162及L个安装孔163。其中，L为小于或等于N的自然数；L个安装孔163的位置由装设于第一固定架12上的N个光源组件的位置确定，即一个安装孔163的轴线与一个光源组件的轴线平行。

前盖161固定有第二固定架17、电机11及限位组件。具体地，前盖161背离光源组件的出光面的端面固定有电机11及限位组件，可采用螺栓或螺钉进行固定；前盖161的内表面上可固定第二固定架17，可采用螺栓或螺钉进行固定。

第二通孔162位于机芯10的前端，且第二通孔162的轴线与机芯的轴线重合。

L个安装孔163中的任一安装孔163至少装设有一个单透镜13。若一个安装孔163中装设多个单透镜13，则多个单透镜13可按照预设的排列顺序装设于一块固定板上，通过固定板装设于一个安装孔163中，比如a个单透镜13排列成一列装设于一块固定板上，固定板装设于前护罩包含的一个安装孔163时，该则前护罩包含的一个安装孔163可容排列成一列的a个单透镜13穿过；a为大于1的自然数。

其中，限位组件包含：M个导轨151及M个直线轴承152。其中，M为大于或等于2的整数。

M个导轨151中的任一导轨151的一端固定于前护罩的前盖161上，另一端穿过第一固定架12，且M个导轨151中的两个导轨151的固定于前盖161垂直于机芯10的轴线的截面的一对角线的两端，这样，固定于前盖161的对角线两端的两个导轨151、与固定于前盖161的另一对角线的一端的电机11确定了一个平面，该平面就能保证电机11驱动第一固定架12移动时，第一固定架12上装设的光源组件的出光面与机芯10的轴线垂直。

M个直线轴承152中的任一直线轴承152套于一个导轨151穿过第一固定架12的另一端，任一直线轴承152内表面装设的多个滚珠与导轨151穿过第一固定架12的另一端的外表面相切。具体地，套于导轨151的直线轴承152在第一固定架12在沿机芯10的轴线方向上移动时，被第一固定架12推动，在导轨151上滑动。其中，直线轴承152内表面的滚珠可减小相对导轨151移动时产生的摩擦。

其中，光源组件包含：补光光源141及电路子板142。其中，电路子板142固定于第一固定架12朝向前护罩的前盖161内表面的一端面，补光光源142固定于电路子板142朝向前护罩的前盖161内表面的一端面。具体地，补光光源142可均匀地装设于机芯10包含的镜头的四周，也可根据采光要求，多个补光光源142对称地分布于机芯10包含的镜头的两侧；多个电路子板142可根据用户的需要，集成为一个电路板装设于第一固定架12上，在此不再对电路子板142的具体结构进行赘述。

本实用新型的补光光源可采用现有的出射光为红外线的发光二极管（Light Emitting Diode，LED），或者与出射光为红外线的LED具有相同或相似的光学特性的光源；本实用新型的单透镜可选用现有的平凸透镜或菲涅尔透镜，优选地，本实用新型的单透镜选择平凸透镜，能够降低光损及成本。

本实用新型的上述较佳实施例中，本实用新型的带有照明装置的摄像机中的电机驱动装设了第二器件的第一固定架移动，以改变第一器件与第二器件之间的距离，使光源组件出射的光线源最大化地透过单透镜，以达到预设的出光角度，避免了出射的光线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，同时解决了现有技术中，近距离的出光角度范围过小的问题，提高了补光效果；本实用新型的带有照明装置的摄像机采用了多个光源组件和多个透镜的组合，可选择功率相对较小的光源作为补光光源，进一步降低了成本；另外，多个光源组件和多个单透镜的组合，能够分散光源组件产生的热量，提高整个装置的稳定性。

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 (9)

1.一种带有照明装置的摄像机，该摄像机包含电机及机芯，其特征在于，该摄像机还包含：N个第一器件、N个第二器件、第一固定架及前护罩；所述N为大于或等于1的整数；

所述N个第一器件、所述机芯及所述电机固定于所述前护罩上；所述第一固定架连接所述电机，包含一容所述机芯穿过的第一通孔；所述N个第二器件装设于所述第一固定架上，且第二器件的轴线与第一器件的轴线重合；

所述电机根据接收到的脉冲信号，驱动所述第一固定架朝所述第一器件的方向移动，调节装设于所述第一固定架上的所述第二器件与装设于所述前护罩上的所述第一器件间的距离。

2.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述第一器件为单透镜，所述第二器件为光源组件。

3.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，该摄像机还包含限位组件；

所述限位组件设置于所述前护罩上，且连接第一固定架；

所述第一固定架在所述电机的驱动下移动时，受所述限位组件在移动方向上的限制，在沿所述机芯的轴线方向上平行地移动。

4.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，该摄像机还包含第二固定架；

所述第二固定架穿过所述第一固定架包含的第一通孔，固定于所述前护罩上，穿过所述第一固定架包含的第一通孔的机芯固定于所述第二固定架上。

5.根据权利要求4所述的摄像机，其特征在于，该摄像机还包含根据所述机芯的视场角的变化信息计算获得与变化后的机芯的视场角匹配的出光角度、根据计算获得的出光角度输出脉冲信号至所述电机的控制板；

所述控制板固定于所述第二固定架上。

6.根据权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述前护罩包含：前盖、 位于前盖上的第二通孔及L个安装孔；所述L为小于或等于N的自然数；

所述前盖固定有所述第二固定架及所述电机；

所述第二通孔位于所述机芯的前端，且所述第二通孔的轴线与所述机芯的轴线重合；

所述L个安装孔中的任一安装孔至少装设有一个单透镜。

7.根据权利要求3所述的摄像机，其特征在于，所述限位组件包含M个导轨及M个直线轴承；所述M为大于或等于2的整数；

所述M个导轨中的任一导轨的一端固定于所述前护罩上，另一端穿过所述第一固定架，且所述M个导轨中的两个导轨固定于所述前护罩垂直于所述机芯的轴线的截面的一对角线的两端；

所述M个直线轴承中的任一直线轴承套于一个导轨穿过所述第一固定架的另一端，所述任一直线轴承内表面装设的多个滚珠与导轨穿过所述第一固定架的另一端的外表面相切；

套于所述导轨的所述直线轴承在所述第一固定架在沿所述机芯的轴线方向上移动时，被所述第一固定架推动，在所述导轨上滑动。

8.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，所述光源组件包含：补光光源及电路子板；

所述电路子板固定于所述第一固定架朝向所述前护罩的一端面；

所述补光光源固定于所述电路子板朝向所述前护罩的一端面。

9.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，所述单透镜为平凸透镜。 

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