CN217904503U - 耐高温摄像机和用于该耐高温摄像机的补光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐高温摄像机和用于耐高温摄像机的补光灯，所述补光灯包括：灯板，所述灯板的第一表面设置光源；透镜组件，所述透镜组件的与所述光源对应的位置具有朝向背离所述第一表面的方向凸出的透镜；和视窗玻璃，所述视窗玻璃固定至所述耐高温摄像机，所述光源的光线依次经由所述透镜和所述视窗玻璃出射至所述耐高温摄像机的摄像组件的拍摄区域，以提供用于所述摄像组件的补充光线；其中，所述透镜组件的第一侧面的边缘贴合所述灯板的第一表面，以形成围合所述光源的密闭空间，所述透镜组件的第二侧面的边缘贴合所述视窗玻璃的内表面，以形成围合所述透镜的密闭空间；所述光源的结温不低于135℃。

Description

耐高温摄像机和用于该耐高温摄像机的补光灯

技术领域

本实用新型涉及摄像设备技术领域，特别涉及一种耐高温摄像机和用于耐高温摄像机的补光灯。

背景技术

常规的监控摄像机一般用在比较空旷的场景，被监控物体一般距离摄像机几米开外；而且摄像机所处的环境温度一般室内不超过40℃、室外不超过60℃。而在一些特殊的场景中，如烟叶烘烤房等高温环境，工作时室内温度能达到70℃甚至85℃；而且被监测物体，如烟叶，离摄像机基本在1米之内。这种环境下，普通的监控摄像机就不再适用，因为：1.高温环境下LED(发光二极管)光源的寿命会急剧下降；2.考虑到设备自身工作时的温升，普通透镜的材料(如PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)，其在稳定工作下将会发生软化，进而影响光学性能；3.普通摄像机的补光都是中间强边上弱，在近距离监测时，中间物体的成像会发生过曝，而边缘处的物体则由于光线过暗而导致成像不清。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种耐高温摄像机和用于耐高温摄像机的补光灯，其特别适用于高温环境下的补光和拍摄。

本实用新型的一个实施例提供了一种用于耐高温摄像机的补光灯，包括：

灯板，所述灯板的第一表面设置光源；

透镜组件，所述透镜组件的与所述光源对应的位置具有朝向背离所述第一表面的方向凸出的透镜；和

视窗玻璃，所述视窗玻璃固定至所述耐高温摄像机的壳体，所述光源的光线依次经由所述透镜和视窗玻璃出射至所述耐高温摄像机的摄像组件的拍摄区域，以提供用于所述摄像组件的补充光线；

其中，所述透镜组件的第一侧面的边缘贴合所述灯板的第一表面，以形成围合所述光源的密闭空间，所述透镜组件的第二侧面的边缘贴合所述视窗玻璃的内表面，以形成围合所述透镜的密闭空间；

所述光源的结温不低于135℃。

在一个实施例中，所述光源的色温范围为5500K至6000K之间。

在一个实施例中，所述透镜的维卡软化温度不低于120℃。

在一个实施例中，所述透镜具有面向所述第一表面的透镜内表面和面向所述视窗玻璃的透镜外表面，

所述透镜内表面形成沿着背离所述第一表面的方向凹进的内凹空间，以容纳所述光源，

所述透镜外表面朝向背离所述第一表面的方向凸出，且所述透镜外表面的中心具有尺寸减小的收缩部，以将经由所述透镜出射的光线调整为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场。

在一个实施例中，所述透镜外表面分别关于相互垂直的第一方向和第二方向轴对称。

在一个实施例中，所述透镜外表面的长宽比对应于所述耐高温摄像机的拍摄区域的长宽比；

其中，长度方向对应于第一方向，宽度方向对应于第二方向，所述第一方向和第二方向相互垂直。

在一个实施例中，所述透镜外表面的长度的范围为5～20mm；

所述透镜外表面的长宽比的范围为1.5～2。

本实用新型的另一个实施例还提供了一种耐高温摄像机，包括：

壳体，所述壳体的前表面具有视窗和补光灯视窗；

摄像组件，所述摄像组件设置于所述壳体内，并透过所述视窗拍摄；

如上所述的用于耐高温摄像机的补光灯，所述视窗玻璃装设于至所述补光灯视窗；

其中，所述耐高温摄像机可设置在环境温度均值不高于85度的监控场景。

在一个实施例中，至少包括两个所述补光灯和两个所述补光灯视窗；

所述两个补光灯视窗关于所述视窗对称分布；

所述两个补光灯视窗的排列方向对应于所述拍摄区域内的拍摄物体的排列方向。

在一个实施例中，所述补光灯的光轴与所述摄像组件的光轴之间的间距的范围为30～50mm。

由以上技术方案可知，视窗玻璃、透镜组件、灯板在耐高温摄像机的由外向内的方向上层叠设置其中，透镜组件包括板状本体和设置于板状本体上的透镜。透镜组件的板状本体的第一侧面通过边缘贴合灯板的第一表面，以形成围绕光源的密闭空间，透镜组件的板状本体的第二侧面的边缘贴合视窗玻璃的内表面，以形成围合透镜的密闭空间。则在本实施例中，通过结构上的设置将透镜、光源与外界的高温环境相隔绝，以降低本实施例的补光灯的工作环境温度。

进一步地，本实施例中的光源选择为LED光源，其芯片结温不低于135℃(含)。结温(Junction Temperature)是处于电子设备中实际半导体芯片(晶圆、裸片)的最高温度。它通常高于外壳温度和器件表面温度。结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。则在此范围内的光源能够具有较好的耐高温特性，从而提高光源的使用寿命。

另外，本实施例的透镜可以将点状光源的光线分布，且并不由此布置为以光源位置为中心的中间强边上弱的光强分布，而是调节为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场，实现蝙蝠翼型的光分布。由此，能够解决在近距离拍摄时，中间物体的成像发生过曝，而边缘处的物体则由于光线过暗而导致成像不清的问题，使得采用本实施例的补光灯的耐高温摄像机在拍摄时，拍摄区域内的补充光线将光场调整为能够采用接近的光强进行成像。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是本实用新型的耐高温摄像机的爆炸示意图。

图2是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯的剖视图。

图3是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯中的透镜组件的剖视图。

图4是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯中的透镜组件的正视图。

图5是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯的光分布图。

图6是本实用新型的耐高温摄像机的结构示意图。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中由于补光灯导致摄像装置无法适用于高温环境拍摄的问题，本实用新型的目的是提供一种耐高温摄像机和用于耐高温摄像机的补光灯，其特别适用于高温环境下的补光和拍摄。

图1是本实用新型的耐高温摄像机的爆炸示意图。图2是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯的剖视图。如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例提供了一种用于耐高温摄像机的补光灯，包括：

灯板10，灯板10的第一表面11设置光源20；

透镜组件30，透镜组件30的与光源20对应的位置具有朝向背离第一表面11的方向凸出的透镜31；和

视窗玻璃40，视窗玻璃40固定至耐高温摄像机的壳体，光源20的光线依次经由透镜31和视窗玻璃40出射至耐高温摄像机的摄像组件的拍摄区域，以提供用于摄像组件的补充光线；

其中，透镜组件30的第一侧面的边缘贴合灯板10的第一表面11，以形成围合光源20的密闭空间，透镜组件30的第二侧面的边缘贴合视窗玻璃40的内表面，以形成围合透镜31的密闭空间；

光源20的结温不低于135℃。

在本实施例中，补光灯包括用于设置光源20的灯板10和用于调整出射光线分布的透镜组件30，并通过视窗玻璃40对光源进行密封保护。其中，灯板10和透镜组件30可通过例如螺钉的紧固装置连接固定。

如图1和图2所示，视窗玻璃40、透镜组件30、灯板10在耐高温摄像机的由外向内的方向上层叠设置其中，透镜组件30包括板状本体和设置于板状本体上的透镜31。透镜组件30的板状本体的第一侧面通过边缘贴合灯板10的第一表面11，以形成围绕光源20的密闭空间，透镜组件30的板状本体的第二侧面的边缘贴合视窗玻璃40的内表面，以形成围合透镜31的密闭空间。则在本实施例中，通过结构上的设置将透镜、光源与外界的高温环境相隔绝，以降低本实施例的补光灯的工作环境温度。

进一步地，本实施例中的光源20选择为LED光源，其芯片结温不低于135℃(含)。结温(Junction Temperature)是处于电子设备中实际半导体芯片(晶圆、裸片)的最高温度。它通常高于外壳温度和器件表面温度。结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。则在此范围内的光源20能够具有较好的耐高温特性，从而提高光源的使用寿命。其中，所述补光灯可设置在环境温度均值不高于85度的场景。

进一步地，为了适用于高温、近距离拍摄的环境，光源20可选择为白光LED光源，例如，其色温范围为5500K至6000K之间。

进一步地，为了解决现有的透镜材料受温度影响较大的问题，透镜31的维卡软化温度不低于120℃，例如可选择为光学PC(聚碳酸酯)材料。

由此，本实施例中的用于耐高温摄像机的补光灯通过光源的选型、透镜材料的选择，可以适用于高温环境。

图3是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯中的透镜组件的剖视图。图4是本实用新型的用于耐高温摄像机的补光灯中的透镜组件的正视图。如图3和图4所示，透镜31具有面向第一表面11的透镜内表面311和面向视窗玻璃40的透镜外表面312，

透镜内表面311形成沿着背离第一表面11的方向凹进的内凹空间，以容纳光源20，

透镜外表面312朝向背离第一表面11的方向凸出，且透镜外表面312的中心具有尺寸减小的收缩部3121，以将经由透镜31出射的光线调整为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场。

其中，透镜内表面311可形成为绕光源20的光轴选择对称的凹面。其形成光源20的容置空间，以使光源20的光线能够充分地通过透镜31。

透镜外表面312形成调节光源20的光场分布的主要平面。在本实施例中，透镜外表面312形成为中心收缩、边缘扩张的形状，即透镜外表面312的中心部分的尺寸(例如直径等)小于边缘部分的尺寸，并由此通过通光面积来控制出光区域内的光强分布。即，尺寸大的位置出光量大，而尺寸小的位置出光量小。进而将经由透镜31出射的光线调整为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场。

本实施例的透镜可以将点状光源的光线分布，且并不由此布置为以光源位置为中心的中间强边上弱的光强分布，而是调节为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场，实现蝙蝠翼型的光分布。由此，能够解决在近距离拍摄时，中间物体的成像发生过曝，而边缘处的物体则由于光线过暗而导致成像不清的问题，使得采用本实施例的补光灯的耐高温摄像机在拍摄时，拍摄区域内的补充光线将光场调整为能够采用接近的光强进行成像。

在一个优选实施例中，透镜外表面312形成为花生壳形状，中间的收缩部3121的直径明显小于收缩部3121两侧的圆形部分的直径。

具体地，透镜外表面312可分别关于相互垂直的第一方向x和第二方向y轴对称。在一个具体实施例中，长度方向L对应于第一方向x，宽度方向H对应于第二方向y，且第一方向可对应于水平方向，第二方向y可对应于重力方向。则无论是在垂直方向和水平方向上，透镜外表面312均形成为对称的图形，由此导致经由透镜31调节的光场也呈现对称分布的特点。

由于补光灯是用于为耐高温摄像机的摄像组件提供补充光线(例如照明光线或者红外光线等)，透镜外表面312的长宽比应当对应于耐高温摄像机的拍摄区域的长宽比。结合图1和图5所示，本实施例中的耐高温摄像机的视窗(对应于拍摄区域)形状为矩形，即长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸，则对应地，经由透镜31调节的光场也呈现为在第一方向x上的分布角度范围大于在第二方向y上的分布角度范围。

在一个具体实施例中，透镜外表面312的长度L的范围为5～20mm；透镜外表面312的长宽比的范围为1.5～2。

结合图1和图6所示，本实用新型的一个实施例还提供了一种耐高温摄像机，包括：

壳体1，壳体1的前表面具有视窗2和补光灯视窗3；

摄像组件，摄像组件设置于壳体1内，并透过视窗2拍摄；

如图1所示的用于耐高温摄像机的补光灯，其视窗玻璃40装设于至补光灯视窗3；

其中，该耐高温摄像机可设置在环境温度均值不高于85度的监控场景。

其中，如图6所示，可至少包括两个补光灯和两个补光灯视窗3；

两个补光灯视窗3关于视窗2对称分布；

两个补光灯视窗3的排列方向对应于拍摄区域内的拍摄物体的排列方向。

在一个具体实施例中，拍摄区域内的拍摄物体以视窗2的中心(摄像组件的光轴)为中心纵向排列(可根据拍摄区域的形状来确定)，则对应地为了能够为拍摄区域实现全范围的补充光线，则两个补光灯可关于摄像组件沿纵向方向(重力方向y)对称排列，即分别在摄像组件的上方和下方对称地设置一个补光灯。对应地，在视窗2的上方和下方对称地设置一个补光灯视窗3。

可选地，若拍摄区域内的拍摄物体以视窗2的中心(摄像组件的光轴)为中心横向排列，则对应地为了能够为拍摄区域实现全范围的补充光线，则两个补光灯可关于摄像组件沿横向方向(水平方向x)对称排列，即分别在摄像组件的左侧和右侧对称地设置一个补光灯。对应地，在视窗2的左侧和右侧对称地设置一个补光灯视窗3。

其中，补光灯的光轴与摄像组件的光轴之间的间距h的范围为30～50mm。即补光灯视窗3的中心与视窗2的中心在第一方向x或者第二方向y上的距离h。

由以上技术方案可知，视窗玻璃、透镜组件、灯板在耐高温摄像机的由外向内的方向上层叠设置其中，透镜组件包括板状本体和设置于板状本体上的透镜。透镜组件的板状本体的第一侧面通过边缘贴合灯板的第一表面，以形成围绕光源的密闭空间，透镜组件的板状本体的第二侧面的边缘贴合视窗玻璃的内表面，以形成围合透镜的密闭空间。则在本实施例中，通过结构上的设置将透镜、光源与外界的高温环境相隔绝，以降低本实施例的补光灯的工作环境温度。

进一步地，本实施例中的光源选择为LED光源，其芯片结温不低于135℃(含)。结温(Junction Temperature)是处于电子设备中实际半导体芯片(晶圆、裸片)的最高温度。它通常高于外壳温度和器件表面温度。结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。则在此范围内的光源能够具有较好的耐高温特性，从而提高光源的使用寿命。

另外，本实施例的透镜可以将点状光源的光线分布，且并不由此布置为以光源位置为中心的中间强边上弱的光强分布，而是调节为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场，实现蝙蝠翼型的光分布。由此，能够解决在近距离拍摄时，中间物体的成像发生过曝，而边缘处的物体则由于光线过暗而导致成像不清的问题，使得采用本实施例的补光灯的耐高温摄像机在拍摄时，拍摄区域内的补充光线将光场调整为能够采用接近的光强进行成像。

在本文中，“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，包括：

灯板(10)，所述灯板(10)的第一表面(11)设置光源(20)；

透镜组件(30)，所述透镜组件(30)的与所述光源(20)对应的位置具有朝向背离所述第一表面(11)的方向凸出的透镜(31)；和

视窗玻璃(40)，所述视窗玻璃(40)固定至所述耐高温摄像机的壳体，所述光源(20)的光线依次经由所述透镜(31)和视窗玻璃(40)出射至所述耐高温摄像机的摄像组件的拍摄区域，以提供用于所述摄像组件的补充光线；

其中，所述透镜组件(30)的第一侧面的边缘贴合所述灯板(10)的第一表面(11)，以形成围合所述光源(20)的密闭空间，所述透镜组件(30)的第二侧面的边缘贴合所述视窗玻璃(40)的内表面，以形成围合所述透镜(31)的密闭空间；

所述光源(20)的结温不低于135℃。

2.根据权利要求1所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述光源(20)的色温范围为5500K至6000K之间。

3.根据权利要求1所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述透镜(31)的维卡软化温度不低于120℃。

4.根据权利要求1所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述透镜(31)具有面向所述第一表面(11)的透镜内表面(311)和面向所述视窗玻璃(40)的透镜外表面(312)，

所述透镜内表面(311)形成沿着背离所述第一表面(11)的方向凹进的内凹空间，以容纳所述光源(20)，

所述透镜外表面(312)朝向背离所述第一表面(11)的方向凸出，且所述透镜外表面(312)的中心具有尺寸减小的收缩部(3121)，以将经由所述透镜(31)出射的光线调整为中心区域的光强小于边缘区域的光强的光场。

5.根据权利要求4所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述透镜外表面(312)分别关于相互垂直的第一方向(x)和第二方向(y)轴对称。

6.根据权利要求4所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述透镜外表面(312)的长宽比对应于所述耐高温摄像机的拍摄区域的长宽比；

其中，长度方向对应于第一方向(x)，宽度方向对应于第二方向(y)，所述第一方向(x)和第二方向(y)相互垂直。

7.根据权利要求6所述的用于耐高温摄像机的补光灯，其特征在于，所述透镜外表面(312)的长度(L)的范围为5～20mm；

所述透镜外表面(312)的长宽比的范围为1.5～2。

8.一种耐高温摄像机，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的前表面具有视窗(2)和补光灯视窗(3)；

摄像组件，所述摄像组件设置于所述壳体(1)内，并透过所述视窗(2)拍摄；

根据权利要求1至7中任一权利要求所述的用于耐高温摄像机的补光灯，所述视窗玻璃(40)装设于至所述补光灯视窗(3)；

其中，所述耐高温摄像机可设置在环境温度均值不高于85度的监控场景。

9.根据权利要求8所述的耐高温摄像机，其特征在于，至少包括两个所述补光灯和两个所述补光灯视窗(3)；

所述两个补光灯视窗(3)关于所述视窗(2)对称分布；

所述两个补光灯视窗(3)的排列方向对应于所述拍摄区域内的拍摄物体的排列方向。

10.根据权利要求8所述的耐高温摄像机，其特征在于，所述补光灯的光轴与所述摄像组件的光轴之间的间距的范围为30～50mm。

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