CN208638443U - 一种摄像机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种摄像机，该摄像机包括镜头和补光装置，补光装置包括平行光发射器和导光板，其中：导光板包括由透光材料制成第一阶梯状光学部件和第二阶梯状光学部件；第一阶梯状光学部件设置有入射面和多个平行的反射面，且其入射面与反射面成第一角度设置，平行光发射器的光轴线与第一阶梯状光学部件的入射面成第二角度设置；第二阶梯状光学部件设置有出光面和多个平行的反射面，且其出光面与反射面成第三角度设置，第二阶梯状光学部件的反射面与第一阶梯状光学部件的反射面相对设置；出光面与镜头的主光轴成第四角度设置。应用本实用新型实施例提供的摄像机，可以降低补光装置成本且降低补光装置发热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像技术领域，特别是涉及一种摄像机。
背景技术
基于安全防护的需求，安防区域需要安装能够夜间拍摄彩色图像的摄像机。
现有技术中，为了提高拍摄效果，通过使用带有补光装置的摄像机在夜间拍摄彩色图像，补光装置发出可见光作用在摄像机周围的物体上，摄像机周围的物体将可见光反射到摄像机镜头，这样摄像机可以在夜间拍摄彩色图像。其中，补光装置由多个小功率贴片LED(Light Emitting Diode，发光二极管)串联形成的阵列和匀光板构成，小功率贴片LED串联形成的阵列发出的光线经匀光板转化为均匀的面光源供摄像机拍摄使用。
然而，小功率贴片LED阵列由多个小功率贴片LED串联形成，一旦有某颗LED故障则容易造成整路光源的故障，而且，小功率贴片LED阵列需要大量LED，成本较高，且LED发热量大，对摄像机散热结构设计要求较高。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种摄像机，可以降低补光装置成本且降低补光装置发热量。具体技术方案如下：
一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括镜头101和补光装置102，所述补光装置102包括平行光发射器202和导光板201，其中：
所述导光板201包括第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部件 2012，所述第一阶梯状光学部件2011和所述第二阶梯状光学部件2012由透光材料制成；
所述第一阶梯状光学部件2011设置有入射面20112和多个平行的反射面 20111；
所述第一阶梯状光学部件2011的入射面20112与所述第一阶梯状光学部件2011的反射面20111成第一角度设置，所述平行光发射器202的光轴线与所述第一阶梯状光学部件2011的入射面20112成第二角度设置，以使所述平行光发射器202发射的光线经所述第一阶梯状光学部件2011的入射面20112 入射到所述第一阶梯状光学部件2011的反射面20111，所述第一阶梯状光学部件2011中的反射面20111用于反射所述平行光发射器202发射的光线，形成线光源；
所述第二阶梯状光学部件2012设置有出光面20122和多个平行的反射面 20121；
所述第二阶梯状光学部件2012的反射面20121与所述第一阶梯状光学部件2011的反射面20111相对设置，以使所述线光源入射至所述第二阶梯状光学部件2012的反射面20121；
所述第二阶梯状光学部件2012的出光面20122与所述第二阶梯状光学部件2012的反射面20121成第三角度设置，以使所述线光源经所述第二阶梯状光学部件2012的反射面20121反射后，经所述出光面发出，形成面光源；
所述出光面20122与所述镜头101的主光轴成第四角度设置，以使所述面光源的出光方向与所述镜头101的主光轴平行。
可选的，所述第一阶梯状光学部件2011中相邻的反射面20111之间的距离相等；
所述第二阶梯状光学部件2012中相邻的反射面20121之间的距离相等。
可选的，所述第一角度为45度；所述第二角度为90度；所述第三角度为 45度；所述入射面20112分别与所述第二阶梯状光学部件2012的反射面20121 和出光面20122垂直。
可选的，所述平行光发射器202为蓝光激光器；
所述导光板201还包括光转换部件，所述光转换部件覆盖所述出光面 20122，所述光转换部件用于将所述面光源发出的光线转换为白光。
可选的，所述光转换部件是设置在所述出光面20122上的黄色荧光粉涂层；或者
所述光转换部件是由黄色荧光粉制造的的透光塑料片。
可选的，所述补光装置102设置于所述摄像机的壳体103外表面的底部。
可选的，所述补光装置102的数目为两个；
两个所述补光装置102分别设置于所述摄像机的壳体103外表面的左右两侧。
可选的，所述摄像机包括前盖104；所述前盖104上设置有镜头连接件和补光装置连接件；所述镜头101与所述镜头连接件连接；所述补光装置102与所述补光装置连接件连接。
可选的，所述黄色荧光粉为钇铝石榴石型稀土化合物Ce-YAG黄色荧光粉。
可选的，所述透光材料为透明聚甲基丙烯酸甲酯PMMA材料或光学级聚碳酸酯PC材料。
本实用新型实施例提供的一种摄像机，采用蓝色激光灯和导光板作为补光装置，蓝色激光灯发热量小，可以降低补光装置的发热量，而且蓝色激光灯和导光板相比于小功率贴片LED阵列，成本较低。
当然，实施本申请的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种补光装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种补光装置的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种第一阶梯状光学部件工作示意图
图5为本实用新型实施例提供的一种补光装置的工作示意图；
图6本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图；
图7本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图；
图8本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图；
图9本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图。
图例说明
101、镜头 102、补光装置
103、摄像机的壳体 104、前盖
201、导光板 202、平行光发射器
2011、第一阶梯状光学部件 2012、第二阶梯状光学部件
20111、第一阶梯状光学部件的反射面
20112、第一阶梯状光学部件的入射面
20121、第二阶梯状光学部件的反射面
20122、第二阶梯状光学部件的出光面
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1、图2和图3，图1为本实用新型提供的一种摄像机的结构示意图，图2为本实用新型提供的一种补光装置的结构示意图，图3为本实用新型提供的另一种视角下的补光装置的结构示意图，图1、图2和图3中带箭头的虚线表示平行光发射器202向导光板201发出的光线。
其中，摄像机包括镜头101和补光装置102；
补光装置102包括平行光发射器202和导光板201；
导光板201包括第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部件2012，第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部件2012由透光材料制成；
第一阶梯状光学部件2011上设置有入射面20112和多个平行的反射面 20111；
第一阶梯状光学部件2011的入射面20112与第一阶梯状光学部件2011的反射面20111成第一角度设置，平行光发射器202的光轴线与第一阶梯状光学部件2011的入射面20112成第二角度设置，以使平行光发射器202发射的光线经第一阶梯状光学部件2011的入射面20111入射到第一阶梯状光学部件201 的反射面20111，第一阶梯状光学部件2011中的反射面20111用于反射平行光发射器202发射的光线，形成线光源；
第二阶梯状光学部件2012设置有出光面20122和多个平行的反射面 20121；
第二阶梯状光学部件2012的反射面20121与第一阶梯状光学部件2011的反射面20111相对设置，以使线光源入射至第二阶梯状光学部件2012的反射面20121；
第二阶梯状光学部件2012的出光面20122与第二阶梯状光学部件2012的反射面20121成第三角度设置，以使线光源经第二阶梯状光学部件2012的反射面反射后，经出光面20122发出，形成面光源；
出光面20122与镜头101的主光轴成第四角度设置，以使面光源的出光方向与镜头101的主光轴平行。
需要说明的是，因为平行光发射器是一种理论上的光源，其发射的光线都相互平行，现实场景中很难获取这种理想的的光源，所以本实用新型实施例中的平行光发射器202是一种发出的光线近似平行光线的光源，例如激光器。第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部件20121可以是一个整体，第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部部件2012也可以是独立的部件。
其中，第一阶梯状光学部件2011的反射面20111可以为矩形平面，第一阶梯状光学部件2011的反射面20111的数目可以根据实际需求按照预设的数目进行设置。第二阶梯状光学部件2012的反射面20121可以为矩形平面，第二阶梯状光学部件2012的反射面20121的数目可以根据实际需求按照预设的数目进行设置。
透光材料的折射率可以大于空气，这样反射面20111和反射面20121都是一侧为空气，一侧为折射率大于空气的透光材料，可以使得光线以一定角度从透光材料侧入射到反射面20111或者反射面20121上时，光线会在透光材料侧反射回去。
反射面20111和反射面20121上可以设置一层反光材料，可以使得光线以一定角度从透光材料侧入射到反射面20111或者反射面20121上时，光线会在透光材料侧反射回去。
在实施中，平行光发射器202发出的光线经空气传播后经入射面20112进入第一阶梯状光学部件2011内部，由于第一阶梯状光学部件2011是由透光材料制成，此时光线通过透光材料传播入射到第一阶梯状光学部件2011的反射面20111，第一阶梯状光学部件2011的反射面20111接收平行光发射器202发射的光线，并将其反射到第二阶梯状光学部件2012的反射面20121，其中平行光发射器202是一个发光面积很小的发射平行光的光源，相当于一个细光束，而第一阶梯状光学部件2011中的各个反射面20111将接收的光线反射出去，由于第一阶梯状光学部件2011的各个反射面20111都可以接收到平行光发射器202发射的细光束，第一阶梯状光学部件2011的各个反射面20111相互平行且相互之间存在一定的间距，所以第一阶梯状光学部件2011的各个反射面 2011反射出去的光线相互平行且存在一定间距，平行光发射器202发射的细光束扩展成线性光束，形成线光源，具体原理的可以参考图4，图4中的箭头表示光线方向。基于相同的原理，第二阶梯状光学部件2012的反射面20121接收第一阶梯状光学部件2011各个反射面20111反射出去的光线，将第一阶梯状光学部件2011中的每一反射面20111反射出去的光线扩展开来形成线性光束，第一阶梯状光学部件2011中的各个反射面20111反射出去的光线经第二阶梯状光学部件2012的反射面20121扩展形成的线性光束汇集在一起，形成面光源，这样，可以将发光面积较小的平行光发射器202扩展为发光面积较大的面光源。面光源发出的光线通过透光材料传播，经第二阶梯状光学部件2012 的出光面20121进入空气中，出光面20122与镜头101的主光轴成第四角度设置，以使面光源的出光方向与镜头101的主光轴平行，照亮镜头101的摄像区域，实现夜间彩色摄像的功能。其中，面光源的形成过程可以参考图5，图5 中的箭头表示光线方向。
可选的，第一阶梯状光学部件2011中相邻的反射面20111之间的距离相等；
第二阶梯状光学部件2012中相邻的反射面20121之间的距离相等。
这样，通过上述线光源形成原理，第一阶梯状光学部件2011中相邻的反射面20111之间的距离相等，可以得到第一阶梯状光学部件2011中相邻的反射面20111反射出去的光线之间的距离相同，使得线光源的光线强度均匀，同理，基于上述第二阶梯状光学部件的设置方式，可以使得面光源的光线强度均匀。
可选的，第一角度为45度；第二角度为90度；第三角度为45度；入射面20112分别与第二阶梯状光学部件2012的反射面20121和出光面20122垂直。
这样，第二角度为90度，使得平行光发射器202发射的光线垂直入射入射面，光线从空气传播进入到透光材料中不会发生折射，平行光发射器202发射的光线垂直入射入射面后光线方向不发生改变，通过透光材料传播，入射到第一阶梯状光学部件2011的反射面20111，第一角度为45度，使得平行光发射器202发射的光线以45度入射角入射到第一阶梯状光学部件2011的反射面 20111，第一阶梯状光学部件2011的反射面20111将入射的光线反射到第二阶梯状光学部件2012的反射面20121，反射出的光线与平行光发射器202的光轴线成90度夹角，第三角度为45度，入射面20112分别与第二阶梯状光学部件 2012的反射面20121和出光面20122垂直，使得第二阶梯状光学部件2012的反射面20121反射第一阶梯状光学部件2011的反射面20111反射的光线，第二阶梯状光学部件2012的反射面20121反射出的光线与第一阶梯状光学部件 2011的20111反射出的光线夹角成90度，第二阶梯状光学部件2012的反射面 20121反射出的光线垂直入射出光面20122，进入空气中。这样，平行光发射器202垂直入射入射面20112，面光源垂直从出光面20122发出光线，使得平行光发射器202、导光板201和镜头101之间的安装角度简单，易于配合使用。
可选的，平行光发射器202为蓝光激光器；
导光板还包括光转换部件，光转换部件覆盖在出光面20122，光转换部件用于将面光源发出的光线转换为白光。
可选的，光转换部件是设置在第二阶梯状光学部件的出光面20122上的黄色荧光粉涂层。
在实施中，可以将黄色荧光粉定量混合到透明环氧树脂中并均匀涂覆在第二阶梯状光学部件2012中的出光面20122上固化，蓝色激光器发射的蓝色光线，经过黄色荧光粉后形成白光，使得供给镜头101摄像的面光源发出的光线为白色光线。
可选的，光转换部件是由黄色荧光粉制造的的透光塑料片。
在实施中，可以将黄色荧光粉混合在透光材料中注塑生成塑料平板，作为透光塑料片，并将该透光塑料片固定在出光面20122上，蓝色激光器发射的蓝色光线，经过黄色荧光粉后形成白光，使得供给镜头101摄像的面光源发出的光线为白色光线。
可选的，黄色荧光粉为钇铝石榴石型稀土化合物Ce-YAG黄色荧光粉。
可选的，透光材料为透明聚甲基丙烯酸甲酯PMMA材料或光学级聚碳酸酯PC材料。
可选的，参见图6，补光装置102设置于摄像机的壳体103外表面底部。
这样，补光装置102按照在摄像机壳体外侧，使得补光装置102安装方便，易于维护。
可选的，参见图7，补光装置102的数目为2个；
两个补光装置102分别设置于摄像机101的壳体103外表面左右两侧。
这样，摄像机拥有2个补光装置102，增大照明面积，可以为夜间拍摄提供足够强度的照明。
可选的，摄像机包括前盖104；前盖104上设置有镜头连接件和补光装置连接件；镜头101与镜头连接件连接；补光装置102与补光装置连接件连接。
参见图8，补光装置102的数目为1个，补光装置102位于镜头101的下方。
参见图9，补光装置102的数目为2个，补光装置102分别设置于镜头101 的两侧。
这样，补光装置102安装在摄像机前盖104上，使得摄像机结构更加紧凑美观。
在本实用新型的一个具体的实施例中，摄像机包括蓝光激光器和导光板 201，导光板201包括第一阶梯状光学部件2011和第二阶梯状光学部件2012，第一阶梯状光学部件2011设置有入射面20112和多个平行的反射面20111，第一阶梯状光学部件2011的入射面20112与第一阶梯状光学部件2011的反射面 20111成45度设置，平行光发射器202的光轴线与第一阶梯状光学部件2011 的入射面20112成90度设置，第二阶梯状光学部件2012设置有出光面20122 和多个平行的反射面20121，第二阶梯状光学部件2012的反射面20121与第一阶梯状光学部件2011的反射面20111相对设置，第二阶梯状光学部件2012的出光面20122与第二阶梯状光学部件2012的反射面20121成45度设置，出光面20122与镜头101的主光轴成90度设置，入射面20112分别与第二阶梯状光学部件2012的反射面20121和出光面20122垂直，出光面20122上方设置有光转换部件，这样，蓝光激光器发出的蓝光垂直入射到入射面20112，从出光面20122垂直发出白光，为镜头提供光线，进行夜间彩色摄像。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括镜头(101)和补光装置(102)，所述补光装置包括平行光发射器(202)和导光板(201)，其中：
所述导光板(201)包括第一阶梯状光学部件(2011)和第二阶梯状光学部件(2012)，所述第一阶梯状光学部件(2011)和所述第二阶梯状光学部件(2012)由透光材料制成；
所述第一阶梯状光学部件(2011)设置有入射面(20112)和多个平行的反射面(20111)；
所述第一阶梯状光学部件(2011)的入射面(20112)与所述第一阶梯状光学部件(2011)的反射面(20111)成第一角度设置，所述平行光发射器(202)的光轴线与所述第一阶梯状光学部件(2011)的入射面(20112)成第二角度设置，以使所述平行光发射器(202)发射的光线经所述第一阶梯状光学部件(2011)的入射面(20112)入射到所述第一阶梯状光学部件(2011)的反射面(20111)，所述第一阶梯状光学部件(2011)中的反射面(20111)用于反射所述平行光发射器(202)发射的光线，形成线光源；
所述第二阶梯状光学部件(2012)设置有出光面(20122)和多个平行的反射面(20121)；
所述第二阶梯状光学部件(2012)的反射面(20121)与所述第一阶梯状光学部件(2011)的反射面(20111)相对设置，以使所述线光源入射至所述第二阶梯状光学部件(2012)的反射面(20121)；
所述第二阶梯状光学部件(2012)的出光面(20122)与所述第二阶梯状光学部件(2012)的反射面(20121)成第三角度设置，以使所述线光源经所述第二阶梯状光学部件(2012)的反射面(20121)反射后，经所述出光面发出，形成面光源；
所述出光面(20122)与所述镜头(101)的主光轴成第四角度设置，以使所述面光源的出光方向与所述镜头(101)的主光轴平行。
2.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述第一阶梯状光学部件(2011)中相邻的反射面(20111)之间的距离相等；
所述第二阶梯状光学部件(2012)中相邻的反射面(20121)之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述第一角度为45度；所述第二角度为90度；所述第三角度为45度；所述入射面(20112)分别与所述第二阶梯状光学部件(2012)的反射面(20121)和出光面(20122)垂直。
4.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述平行光发射器(202)为蓝光激光器；
所述导光板(201)还包括光转换部件，所述光转换部件覆盖所述出光面(20122)，所述光转换部件用于将所述面光源发出的光线转换为白光。
5.根据权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述光转换部件是设置在所述出光面(20122)上的黄色荧光粉涂层；或者
所述光转换部件是由黄色荧光粉制造的透光塑料片。
6.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述补光装置(102)设置于所述摄像机的壳体(103)外表面的底部。
7.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述补光装置(102)的数目为两个；
两个所述补光装置(102)分别设置于所述摄像机的壳体(103)外表面的左右两侧。
8.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述摄像机包括前盖(104)；所述前盖(104)上设置有镜头连接件和补光装置连接件；所述镜头(101)与所述镜头连接件连接；所述补光装置(102)与所述补光装置连接件连接。
9.根据权利要求5所述的摄像机，其特征在于，所述黄色荧光粉为钇铝石榴石型稀土化合物Ce-YAG黄色荧光粉。
10.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述透光材料为透明聚甲基丙烯酸甲酯PMMA材料或光学级聚碳酸酯PC材料。
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