CN212163461U - 一种相机组件及监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种相机组件及监控设备。相机组件包括镜头与相机视窗，相机视窗与镜头相对设置，相机视窗包括滤光部，滤光部用于降低自外部射入镜头内的光线的光通量，进而降低射入镜头内的光线强度，从而降低镜头内多片镜片之间相互反射时的光线的亮度，实现了对鬼影或光晕的抑制与削弱。监控设备包括上述相机组件，相机组件使该监控设备具有抑制鬼影与光晕的功能。使用者可以利用该监控设备，对光线强度较高或者光线方向与镜头的偏斜角度较大的拍摄目标拍摄，而不会产生过于明亮的鬼影或光晕，避免鬼影光晕对拍摄目标过多遮挡，以提高监控画面的质量。

Description

一种相机组件及监控设备

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，尤其涉及一种相机组件及监控设备。

背景技术

相机的成像系统包括镜头。镜头包括多片镜片，由于镜片材料原因或制造工艺的限制，每片镜片的透光率均无法达到100％，这使得被拍摄物体或场景的部分光线入射到镜头中后，会在多片镜片间相互反射并在传感器上成像。因此镜头产生鬼影或者光晕，这会遮挡一部分被拍摄物体或场景，严重时还会到导致成像模糊，影响成像质量。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的相机组件及监控设备。

本实用新型提供一种相机组件，包括镜头与相机视窗，相机视窗与镜头相对设置，相机视窗包括滤光部，滤光部用于降低自外部射入镜头内的光线的光通量。

本实用新型提供的相机组件通过包括设置有滤光部的相机视窗，滤光部能够降低经过光线的光通量，从而降低了从外部射入镜头内的光线强度。如此设置，能够降低镜头内多片镜片之间相互反射时的光线的亮度，降低反射光线的能量并弱化反射光线在传感器上所成的鬼影或光晕，实现了对鬼影或光晕的抑制与削弱，从而削弱了鬼影或光晕对拍摄目标的遮挡，改善了相机成像质量。

为了在拍摄目标的光线亮度较低时拍摄出清晰明亮的画面，同时实现对光线强度不同程度的削弱效果，在本实用新型的一个实施方式中，相机视窗还包括透光部，透光部的透光率高于滤光部的透光率。

如此设置，部分拍摄目标的光线能够从透光部进入镜头，透光部有利于通过的光线具有较高的强度，使光线较为清晰地聚焦在传感器。传感器因此获得足够亮度的光线以形成清晰成像画面。此外，相机视窗同时设置有滤光部以及透光部，可以通过改变二者各自的面积，获得具有不同面积的滤光部或透光部，因而获得对光线强度具有不同程度的削弱效果的相机视窗。这便于使用者根据拍摄目标的光线情况，更换不同的相机视窗，以满足实际拍摄需求。

为了使相机视窗适用于对不同光线强度或不同角度场景的拍摄，在本实用新型的一个实施方式中，滤光部位于相机视窗的边缘处。

如此设置，使用者可以根据拍摄目标的光线强度或光线方向，改变相机机位相对于场景的位置或角度，从而改变入射至滤光部的光线与入射至相机视窗的光线占比，调整相机视窗对入射光线强度削弱的程度。

为了使相机视窗广泛适用于不同拍摄目标拍摄的场合，在本实用新型的一个实施方式中，滤光部为环形，且设置在所述相机视窗的周部边缘。

如此设置，相机视窗能够广泛适用于对不同拍摄目标拍摄的场合。无论外部光线从何种方向入射至相机视窗且与光轴形成较大的偏离角度，拍摄目标的光线或部分光线均能够通过滤光部进入镜头，以实现对光线强度的削弱，而不需要改变入射光线与镜头的角度，减少或者省去相机机位调节的步骤。

为了优化成像画面的视觉效果，在本实用新型的一个实施方式中，滤光部在所述相机视窗边缘处的透光率小于所述滤光部在所述相机视窗中部的透光率。

如此设置，透光率实现了在滤光部不同位置的差异化分布，滤光部在靠近相机视窗中部的透光率高于在相机视窗边缘的透光率。因此通过滤光部的不同位置并到达传感器的光线在成像区域的不同位置处具有不同的亮度。靠近成像画面中部具有较高的亮度与清晰度，而成像画面边缘的亮度与清晰度较低，且鬼影与光晕被抑制，成像画面的亮度与清晰度实现了从中部向边缘的过渡变化，图像的视觉效果得到优化。

为了以较低的成本获得滤光部，在本实用新型的一个实施方式中，滤光部上镀有膜。

如此设置，滤光部以强化对外部光线反射的方式获得了较低的透光率。以镀膜的方式获得的滤光部，成本更低，能够适用于更多类型的拍摄录像设备

为了防止拍摄目标的部分光线无法达到镜头，在本实用新型的一个实施方式中，相机视窗的形状与镜头的形状相匹配。

如此设置，可以避免部分通过相机视窗的光线无法到达镜头，防止部分光线无法参与成像造成光强浪费，以使传感器能够形成较为清晰明亮的影像。

为了使相机视窗匹配不同形状或不同数量的镜头，在本实用新型的一个实施方式中，相机视窗的形状为圆形，滤光部的形状为扇形、月牙形或弓形；或者，相机视窗的形状为矩形，滤光部的形状为矩形且设置在相机视窗一侧的边缘处。

如此设置，当相机采用一个圆形镜头时，圆形的相机视窗能够匹配单一的圆形镜头，扇形、月牙形或弓形的滤光部便于使用者调整相机机位，改变入射至滤光部与相机视窗的光线的占比，从而改变对光线强度的削弱程度；当相机采用一个方形镜头时，矩形的相机视窗能够匹配单一的方形镜头，位于相机视窗边缘的矩形滤光部也便于使用者改变相机视窗对光线强度的削弱程度；当相机采用由多个镜头组成的镜头组或镜头阵列时，方形的相机视窗能够匹配多个镜头，设置在镜头组或镜头阵列接收外部光线的一侧。

为了便于使用者调整透光部的面积大小或者透光率，在本实用新型的一个实施方式中，相机视窗可拆卸安装于镜头接收外部光线的一侧。

如此设置，使用者可以根据不同拍摄目标的光线强度以及光线方向分布，拆卸并更换相机视窗，从而调整滤光部的面积大小或者透光率大小，以使相机视窗在不同场景下实现对鬼影光晕不同程度的抑制与削弱，同时保证清晰成像。

本实用新型还提供一种监控设备，监控设备包括上述任意一项的相机组件。

本实用新型提供的监控设备，其相机组件使该监控设备具有抑制削弱镜头鬼影、光晕的性能。使用者可以利用该监控设备，实现对光线强度较高或者入射光线与镜头的偏斜角度较大的拍摄目标拍摄，而不会产生过于明亮的鬼影或光晕，避免鬼影光晕对拍摄目标遮挡的影响，以提高监控画面的质量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施方式的相机视窗示意图；

图2为图1所示相机组件在第一工况下的示意图；

图3为图1所示相机组件在第二工况下的示意图；

图4为图1所示相机组件在第三工况下的示意图。

100、相机组件；10、镜头；11、光轴；20、相机视窗；21、滤光部；22、透光部；30、传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图2，图1为本实用新型一实施方式的相机视窗20的结构示意图；图2为图1所示相机组件100在第一工况下的结构示意图。在本实施方式中，相机组件100应用于安防监控相机中，其用于接受拍摄目标发出的光线，对接受到的光线折射并聚焦于传感器，实现成像并获得拍摄目标的画面。

可以理解，在其他实施方式中，相机组件100还可以应用于其他类型的拍照录像设备的使用场合，例如道路交通监控设备或者专业户外摄影设备。

相机组件100包括镜头10以及传感器30，镜头10包括多片镜片且具有焦点。镜头10用于接收拍摄目标发出的光线，多片镜片能够折射通过镜头10的光线并且聚焦。传感器30设置于镜头10的焦点处，被镜头10聚焦的光线能够在传感器30上形成图像，从而完成对拍摄目标的拍摄。

现有的相机中，由于镜片材料原因或制造工艺的限制，每片镜片的透光率均无法达到100％。拍摄目标的光线进入镜头后，一部分光线被镜片吸收，被镜片吸收的光线会使镜片发热；另一部分光线在多片镜片之间相互反射，反射的光线会在传感器处产生鬼影和光晕；还有一部分光线折射并通过镜头，最终聚焦于传感器。换言之，通过镜头的折射光线为有效成像光线，反射光线为产生鬼影和光晕的杂光。镜头产生的光晕与鬼影会遮挡拍摄目标的成像画面，严重时还会导致成像模糊，降低成像质量。

目前常见的抑制鬼影与光晕的方法为改变镜片的材质，提高镜片透光率以减小镜片之间反射光线的强度，从而抑制或者削弱鬼影与光晕。但是，镜片材料的研发成本以及使用成本较高，这种抑制或削弱鬼影与光晕的方法难以推广，并且其抑制效果较差。

本实用新型抑制鬼影与光晕的技术手段是在镜头接收外部光线的一端设置相机视窗，该相机视窗具有滤光作用，能够削弱进入镜头内的光线的强度，进而削弱多片镜片之间的反射光线的强度，从而抑制鬼影与光晕。

在本实用新型中，相机组件100包括相机视窗20，相机视窗20与镜头10相对设置，光线能够折射通过相机视窗20，相机视窗20包括滤光部21，滤光部21具有较低的透光率，用于降低自外部射入镜头10内的光线的光通量，因此通过滤光部21的光线的光通量小于入射至镜头10的外部光线的光通量。相机视窗20的材料可以是PC、玻璃、亚克力或者其它透明或大致透明的材料。

如此设置，拍摄目标发出的光线通过滤光部21到达镜头10，通过滤光部21到达镜头10的光线的光通量降低，减小了进入镜头10中光线的光强，进而减小了进入镜头10的光线的亮度，因而能够降低镜头10内的多片镜片之间相互反射的光线亮度，削弱反射光线的能量并抑制反射光线在传感器30上所成的鬼影或光晕。这将会削弱鬼影或光晕对拍摄目标的遮挡，改善相机成像质量。此外，相机视窗20还具有防护隔绝的功能，可以防止外部的沙砾或者尖锐物损坏或者划伤镜头10，也能够阻挡外部污物污染镜头10。

透光率表示光线穿过某种介质的能力。影响透光率大小的因素包括该介质对光的反射、吸收以及散射。光线入射到某种介质后，一部分光线发生反射、被介质吸收或者散射，会损耗部分光通量；另一部分折射通过介质的光线，其对应光通量与入射前的光通量之比即为透光率。光通量与光强的关系为：光源在给定方向上的光强等于光源在单位立体角内光通量的大小；光强与光线亮度的关系为：光线亮度等于单位投影面积上的光强大小。因此，单位立体角内光通量越大，光强越大，而单位投影面积内的光强越大，光线亮度也就越高。所以，在保持拍摄目标与镜头10的相对位置，以及镜头10、传感器30的位置、形状与尺寸均一定的情况下，光通量、光强以及光线亮度呈正相关。

在其中一种实施方式中，相机视窗20还包括透光部22。自外部射向镜头10的光线到达透光部22后，其光通量的减少量更低或者基本不变。

如此设置，拍摄目标的光线能够从具有较高透光率的透光部22进入镜头10内，传感器30能够获得足够亮度的光线以获得清晰成像。当拍摄目标的光线强度较低，光线亮度较暗时，通过调整相机机位的角度与位置，从而改变相机视窗20相对于拍摄目标的角度，使更多的光线经透光部22进入镜头10。透光部22能够利于通过的光线具有较高的强度；或者还可以通过增加透光部22的面积占比，使得穿过透光部22的光线占比提高，进而提高了进入镜头10内光线的亮度，使光线较为清晰地聚焦在传感器30，以获得清晰明亮的成像。

此外，相机视窗20同时设置有滤光部21以及透光部22，可以通过改变二者各自的面积，获得具有不同面积的滤光部21或透光部22，因而获得对光线强度具有不同程度的削弱效果的相机视窗20。这便于使用者根据拍摄目标的光线情况，更换不同的相机视窗20，以满足实际拍摄需求。

在其中一种实施方式中，滤光部21位于相机视窗20的边缘处。

如此设置，使用者可以根据拍摄目标的光线强度或光线方向，改变相机机位相对于拍摄目标的位置或角度，从而改变入射至滤光部21的光线与入射至相机视窗20的光线占比，调整相机视窗20对入射光线强度的削弱程度。

可以理解，滤光部21可以设置在相机视窗20四周的边缘，也可以设置在相机视窗20一侧的边缘，可以根据实际拍摄场景的光线强度或光线方向选择。

由于相机组件100与拍摄目标之间的距离较远，因此从拍摄目标射入相机组件100的光线可以近似看作平行光。

请参阅图2，图2为图1所示相机组件100在第一工况下的示意图。在图2所示的工况下，射向镜头10的光线与镜头10的光轴11形成较大的偏斜角度，光线从位于相机视窗20一侧边缘的滤光部21斜射进入镜头10，图2所示的工况能够应用于具有很强光线的拍摄目标或场景，滤光部21会大幅削弱外部光线的光强。

如此设置，在拍摄目标与镜头10的光轴11偏离较多且光线较强的工况下，外部光线从位于相机视窗20边缘处的滤光部21斜射进入镜头10并到达光轴11，并通过多片镜头折射，最终聚焦于传感器30实现成像。因而相机视窗20能够更好应用在相对于镜头10具有较大偏斜角度光线的拍摄场合。

请参阅图3，图3为图1所示相机组件100在第二工况下的示意图。在图3所示的工况下，自外部射向镜头10的光线与光轴11平行，光线从相机视窗20外侧垂直入射至相机视窗20并分别通过滤光部21及透光部22进入镜头10。

图3所示的工况应用于具有较强光线的拍摄目标或场景，滤光部21会削弱一部分外部光线的光强，另一部分光线则通过透光部22进入镜头。在该工况下，使用者调整相机机位或相机安装角度，改变相机视窗20与拍摄目标的角度，进而改变到达滤光部21与透光部22光线的比例，滤光部21对部分光线的强度进行一定程度的削弱，能够抑制鬼影光晕；而通过透光部22进入镜头10的光线能够保证在传感器所成像具有足够的亮度与清晰度。

请参阅图4，图4为图1所示相机组件100在第三工况下的示意图。在图4所示的工况下，射向镜头10的光线与光轴11形成较大的偏斜角度，光线从位于相机视窗20一侧边缘的透光部22斜射进入镜头10。

图4所示的工况示意图适用于对光线强度较低，较为灰暗的目标拍摄。使用者通过调整相机机位或相机安装角度，使更多外部光线从透光部22射向镜头10，以保证到达镜头10内的光线具有足够的强度以及亮度，从而保证在传感器成像清晰明亮。

具体地，相机视窗20用于安防监控设备，安防监控设备设置在预设机位上用于对指定场景监控拍摄。目标场景相对于相机视窗20形成一定角度，使用者可以根据拍摄目标的光线强度或光线方向分布情况，调整机位，改变安防监控设备相对于与场景的位置，调整相机视窗20对入射光线强度削弱的程度。例如，使用者调整机位或者相机安装角度，改变射入镜头10的光线的角度或方向，从而改变入射至滤光部21的光线与入射至相机视窗20的光线的占比，最终获得相机视窗20对入射光线不同程度的削弱效果。

可以理解，相机组件100不仅仅限于图2-图4所示的使用场合，也可以应用于具有其它不同入射角度的外部光线的使用场合中，因而通过滤光部21的光线与射向相机视窗20的光线的占比也随之变化，相机视窗20对光线强度的抑制效果也因此变化，在此不一一列举。

在其中一种实施方式中，滤光部21为环形，且设置在相机视窗20的周部边缘。

如此设置，相机视窗20能够广泛适用于对不同拍摄目标拍摄的场合。无论外部光线从何种方向入射至相机视窗20且与光轴11形成较大的偏离角度，拍摄目标的光线或部分光线均能够通过滤光部21进入镜头10，以实现对光线强度的削弱，而不需要改变入射光线与镜头10的角度，减少或者省去相机机位调节的步骤。

在其中一种实施方式中，滤光部21在相机视窗20边缘处的透光率小于滤光部21在相机视窗20中部的透光率。

如此设置，透光率实现了在滤光部21不同位置的差异化分布，滤光部21在靠近相机视窗20中部的透光率高于在相机视窗20边缘的透光率。因此通过滤光部21的不同位置并到达传感器30的光线在成像区域的不同位置处具有不同的亮度。靠近成像画面中部具有较高的亮度与清晰度，而成像画面边缘的亮度与清晰度较低，而且鬼影与光晕被抑制，成像画面的亮度与清晰度实现了从中部向边缘的过渡变化，图像的视觉效果得到优化。

具体地，滤光部21的透光率从相机视窗20的中部至相机视窗20的边缘处逐渐降低。

如此设置，在鬼影与光晕被抑制的同时，成像画面的亮度与清晰度从中部向边缘逐渐降低，沿画面中部到边缘的方向上，亮度与清晰度变化更为柔和，因而进一步提高了图像视觉效果。

在其中一种实施方式中，滤光部21上镀有膜。在射向滤光部21表面的光线中，一部分折射通过滤光部21进入镜头10，另一部分被滤光部21反射。

如此设置，滤光部21以强化对外部光线反射的方式获得了较低的透光率。以镀膜的方式获得的滤光部21，成本更低，能够适用于更多类型的拍摄录像设备。

可以理解的是，滤光部21还可以由较低透光率的材料制成或者通过贴膜的方式获得。只要滤光部21能够以强化对外部光线吸收的方式获得较低的透光率即可。

在其中一种实施方式中，相机视窗20的形状与镜头10的形状匹配。

如此设置，相机视窗20通过与镜头10匹配形状，解决了部分折射通过相机视窗20的光线无法射入镜头10的问题，进而消除了部分光线无法参与成像造成光强浪费，以使传感器30能够形成较为清晰明亮的影像。

在其中一种实施方式中，相机视窗20的形状为圆形，所述滤光部21的形状为扇形、月牙形或弓形；或者，相机视窗的形状为矩形，滤光部21的形状为矩形且设置在相机视窗20一侧的边缘处。

如此设置，当相机采用一个圆形镜头时，圆形的相机视窗20能够匹配单一的圆形镜头，扇形、月牙形或弓形的滤光部21便于使用者调整相机机位，改变入射至滤光部21与相机视窗20的光线的占比，从而改变对光线强度的削弱程度；当相机采用一个方形镜头时，矩形的相机视窗20能够匹配单一的方形镜头，位于相机视窗20边缘的矩形滤光部21也便于使用者改变相机视窗20对光线强度的削弱程度；当相机采用由多个镜头组成的镜头组或镜头阵列时，方形的相机视窗20能够匹配多个镜头，设置在镜头组或镜头阵列接收外部光线的一侧。

在其中一种实施方式中，相机视窗20可拆卸安装于镜头10接收外部光线的一侧。

如此设置，使用者可以根据不同拍摄目标的光线强度以及光线方向分布，拆卸并更换相机视窗20，从而调整滤光部21的面积大小或者透光率大小，以使相机视窗20在不同场景下实现对鬼影光晕不同程度的抑制与削弱，同时保证清晰成像。

可以理解的是，相机视窗20也可以固定安装于相机上，如此设置，相机视窗20的安装更为可靠、牢固。

本实用新型提供的相机组件100，包括设有滤光部21的相机视窗20，滤光部21具有较低的透光率，能够减少光线的光通量，从而减小了外部光线进入镜头10时的光强。如此设置，能够降低镜头10内多片镜片之间相互反射时的光线的亮度，降低反射光线的能量并弱化反射光线在传感器30上所成的鬼影或光晕，实现了对鬼影或光晕的抑制与削弱，从而削弱了鬼影或光晕对拍摄目标的遮挡，改善了相机成像质量。

本实用新型还提供一种监控设备(图未示)，该监控设备包括上述中任意一项的相机组件100。

如此设置，相机组件100使监控设备具有抑制削弱镜头鬼影、光晕的性能。使用者可以利用该监控设备，对光线强度较高或者光线方向与镜头10的偏斜角度较大的拍摄目标拍摄，而不会产生过于明亮的鬼影或光晕，避免鬼影光晕对拍摄目标过多遮挡，以提高监控画面的质量。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种相机组件，包括镜头(10)，其特征在于，所述相机组件还包括相机视窗(20)，所述相机视窗(20)与所述镜头(10)相对设置，所述相机视窗(20)包括滤光部(21)，所述滤光部(21)用于降低自外部射入所述镜头内的光线的光通量。

2.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述相机视窗(20)还包括透光部(22)，所述透光部(22)的透光率高于所述滤光部(21)的透光率。

3.根据权利要求2所述的相机组件，其特征在于，所述滤光部(21)位于所述相机视窗(20)的边缘处。

4.根据权利要求3所述的相机组件，其特征在于，所述滤光部(21)为环形，且设置在所述相机视窗(20)的周部边缘。

5.根据权利要求3所述的相机组件，其特征在于，所述滤光部(21)在所述相机视窗(20)边缘处的透光率小于所述滤光部(21)在所述相机视窗(20)中部的透光率。

6.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述滤光部(21)上镀有膜。

7.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述相机视窗(20)的形状与所述镜头(10)的形状匹配。

8.根据权利要求7所述的相机组件，其特征在于，所述相机视窗(20)的形状为圆形，所述滤光部(21)的形状为扇形、月牙形或弓形；或者，

所述相机视窗(20)的形状为矩形，所述滤光部(21)的形状为矩形且设置在所述相机视窗(20)一侧的边缘处。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的相机组件，其特征在于，所述相机视窗(20)可拆卸安装于所述镜头(10)接收外部光线的一侧。

10.一种监控设备，其特征在于，所述监控设备包括如权利要求1-9中任意一项所述的相机组件。

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