TW201719218A

TW201719218A - 發光裝置及其影像監控設備

Info

Publication number: TW201719218A
Application number: TW104138239A
Authority: TW
Inventors: 許祥麟; 賴炳佑; 葉一信
Original assignee: 晶睿通訊股份有限公司
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-06-01
Also published as: TWI576631B; US10203094B2; US20170146222A1

Abstract

一種發光裝置包含殼體、光源模組及透鏡模組。光源模組設置於殼體內以用來提供照明光線且包含第一及第二光源。透鏡模組正對光源模組且包含第一及第二透鏡、滑動架及驅動馬達。第一透鏡對準第一光源。第二透鏡自第一透鏡延伸形成且對準第二光源。滑動架固定於第一透鏡上且具有螺紋連接部。驅動馬達具有旋轉螺桿以嚙合於螺紋連接部，以使滑動架可移動地與旋轉螺桿相接。驅動馬達驅動旋轉螺桿旋轉以使螺紋連接部經由滑動架驅動第一及第二透鏡接近或遠離第一及第二光源。藉此，本發明可降低發光裝置之製造成本以及簡化發光裝置之機構設計。

Description

發光裝置及其影像監控設備

本發明關於一種發光裝置及其影像監控設備，尤指一種使用驅動馬達之旋轉螺桿嚙合於滑動架之螺紋連接部以驅動透鏡相對平行地接近或遠離光源的發光裝置及其影像監控設備。

一般而言，影像監控裝置會採用內建發光裝置（如紅外線發光二極體）之配置，以使影像監控裝置即便是在光源不充足的使用環境下（如室內或夜間場所等）仍然可提供輔助光線以擷取到清楚的影像，其常見發光設計係在發光裝置前分別配置透鏡以使發光裝置之發光範圍可符合鏡頭模組之影像擷取範圍。在實際應用中，由於影像監控裝置之鏡頭模組可配置有變焦功能以使得遠處的監控目標可以被放大，因此，發光裝置也需要相對應地配置有透鏡變焦機構以使其所提供之光線可會聚至鏡頭模組經過變焦放大後所擷取的影像區域，以提升影像監控裝置之影像擷取品質。

然而，由於常見之透鏡變焦機構係採用齒輪機構以帶動透鏡進行變焦或對焦，因此往往會使得發光裝置具有複雜且高成本的機構設計，除此之外，上述齒輪機構也常會因為受到外力撞擊而導致齒輪之間的傳動精準度不佳，從而影響到發光裝置的透鏡變焦精準度。

本發明之目的之一在於提供一種使用驅動馬達之旋轉螺桿嚙合於滑動架之螺紋連接部以驅動透鏡相對平行地接近或遠離光源的發光裝置及其影像監控設備，以解決上述之問題。

根據本發明之一實施例，本發明之發光裝置包含一殼體、一光源模組，以及至少一透鏡模組。該光源模組設置於該殼體內，用來提供一照明光線，該光源模組包含一第一光源以及一第二光源。該第二光源相鄰於該第一光源。該至少一透鏡模組可移動地正對該光源模組且包含一第一透鏡、一第二透鏡、一滑動架，以及一驅動馬達。該第一透鏡對準該第一光源。該第二透鏡自該第一透鏡延伸形成且對準該第二光源。該滑動架固定於該第一透鏡上且具有一螺紋連接部。該驅動馬達具有一旋轉螺桿，該旋轉螺桿嚙合於該螺紋連接部以使該滑動架可移動地與該旋轉螺桿相接，該驅動馬達用來提供驅動力以使該螺紋連接部隨著該旋轉螺桿之旋轉經由該滑動架驅動該第一透鏡以及該第二透鏡相對平行地接近或遠離該第一光源以及該第二光源。

根據本發明之另一實施例，本發明之影像監控設備包含一外殼、一鏡頭裝置，以及上述發光裝置。該鏡頭裝置設置於該外殼內，用來擷取影像。該發光裝置設置於該外殼內，用來提供該鏡頭裝置擷取影像時所需之光線。

綜上所述，相較於先前技術，本發明係採用驅動馬達之旋轉螺桿嚙合於滑動架之螺紋連接部以驅動第一透鏡以及第二透鏡相對平行地接近或遠離第一光源以及第二光源的設計，以達到透鏡變焦目的。如此一來，由於不需使用齒輪機構以帶動透鏡進行變焦或對焦，因此，本發明不僅可降低發光裝置之製造成本以及簡化發光裝置之機構設計，同時也可有效地避免先前技術所提到的齒輪機構受外力撞擊而影響到發光裝置的透鏡變焦精準度的情況發生。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一實施例所提出之一影像監控設備10之立體示意圖，如第1圖所示，影像監控設備10係可較佳地為用來進行影像監視之攝影裝置（如網路攝影機（IP camera））且包含一外殼12、一鏡頭裝置14，以及一發光裝置16。鏡頭裝置14係設置於外殼12內以用來擷取影像供後續進行相關影像處理之用（如影像監控等），其相關描述常見於先前技術中，於此不再贅述。

發光裝置16係設置於外殼12內以用來提供照明光線，以使鏡頭裝置14即便是在光源不充足的使用環境下（如室內或夜間場所等）仍然可經由發光裝置16所提供之輔助光線而擷取到清楚的影像。於此係針對發光裝置16之設計進行詳細之描述，請參閱第1圖、第2圖以及第3圖，第2圖為第1圖之發光裝置16之立體示意圖，第3圖為第2圖之發光裝置16於另一視角之立體示意圖。由第1圖、第2圖以及第3圖可知，發光裝置16包含一殼體18、一光源模組20，以及至少一透鏡模組22（於第1圖中顯示一個，但不受此限，其配置數量係可根據光源模組20之光源配置數量而有所變化），其中為了清楚地顯示發光裝置16之內部機構設計，於第3圖中係省略了殼體18之繪示。光源模組20係設置於殼體18內且包含一第一光源24以及一第二光源26（於第3圖中以虛線簡示之），第一光源24與第二光源26彼此相鄰且均可為常見應用在一般影像監控裝置上的發光單元（如紅外線發光二極體，但不受此限，其亦可為其他發光類型之發光二極體，如可見光之發光二極體等）。透鏡模組22係可移動地正對光源模組20且包含一第一透鏡28、一第二透鏡30、一滑動架32，以及一驅動馬達34。第一透鏡28係對準第一光源24，第二透鏡30係自第一透鏡28延伸形成且對準第二光源26，藉此，第一光源24以及第二光源26之光線係可分別通過第一透鏡28以及第二透鏡30射出以提供鏡頭裝置14擷取影像時所需之照明光線。滑動架32係固定於第一透鏡28上（如以螺絲鎖固之方式，但不受此限）且具有一螺紋連接部36，且驅動馬達34具有一旋轉螺桿35，旋轉螺桿35嚙合於螺紋連接部36以使滑動架32可移動地與旋轉螺桿35相接，藉此，當驅動馬達34提供驅動力以使旋轉螺桿35旋轉時，螺紋連接部36係可隨著旋轉螺桿35之旋轉經由滑動架32驅動第一透鏡28以及第二透鏡30相對平行地接近或遠離第一光源24以及第二光源26以用來調整發光裝置16之發光角度，其中第一透鏡28以及第二透鏡30與第一光源24以及第二光源26所相距之最大行程距離係可較佳地等於第一透鏡28或第二透鏡30的焦距，也就是在此實施例中，第一透鏡28以及第二透鏡30移動至如第3圖所示之位置時相對於第一光源24以及第二光源26的距離係可較佳地等於第一透鏡28以及第二透鏡30的焦距（在此實施例中，第一透鏡28以及第二透鏡30可具有相同的焦距），但不受此限，其行程距離端視影像監控設備10之實際應用需求而有所增減。

更詳細地說，請參閱第3圖以及第4圖，第4圖為第3圖之螺紋連接部36之放大示意圖，如第3圖以及第4圖所示，在此實施例中，滑動架32可另具有一主體座部38，螺紋連接部36可具有一樞接軸座40、一扭簧42，以及一彈性夾持爪44，樞接軸座40係樞接於主體座部38且正對旋轉螺桿35之位置上形成有一第一引導螺紋46，彈性夾持爪44係連接於樞接軸座40且正對旋轉螺桿35之位置上形成有一第二引導螺紋48，扭簧42抵接樞接軸座40以及彈性夾持爪44以用來提供彈性力驅動樞接軸座40以及彈性夾持爪44共同夾持住旋轉螺桿35，使得第一引導螺紋46以及第二引導螺紋48可確實地嚙合在旋轉螺桿35上，藉以提昇螺紋連接部36與旋轉螺桿35之嚙合度（可保持在90％以上），從而使得螺紋連接部36可平穩地在旋轉螺桿35上移動。另外，樞接軸座40在相鄰彈性夾持爪44之位置上可延伸形成有至少一引導爪50（於第4圖中顯示二個，但不受此限），引導爪50抵靠於旋轉螺桿35上以輔助樞接軸座40以及彈性夾持爪44不偏轉地沿著旋轉螺桿35移動，使彈性夾持爪44與樞接軸座40在旋轉螺桿35上的移動可更加平穩，從而有效地提升發光裝置16的透鏡變焦精準度。

除此之外，發光裝置16可另包含一第一導桿52以及一第二導桿54，第一導桿52係固定於殼體18上且貫穿滑動架32以引導第一透鏡28經由滑動架32沿著第一導桿52移動，而第二導桿54則是可較佳地以相對第一導桿52斜對角設置之方式固定於殼體18上且貫穿第二透鏡30以引導第二透鏡30沿著第二導桿54移動，如此一來，透過上述相對斜對角設置之第一導桿52以及第二導桿54的引導配置，可使透鏡模組22更加平穩地相對於光源模組20移動，進而有效地提升發光裝置16的透鏡變焦精準度。另外，如第3圖所示，滑動架32被第一導桿52貫穿之位置上可具有至少一抵靠延伸端33（於第3圖中顯示一個，但不受此限，滑動架32亦可採用抵靠延伸端33分別形成在滑動架32被第一導桿52所貫穿的前後端位置上的設計）以抵靠第一導桿52，以確保滑動架32可不偏轉地沿著第一導桿52移動而進一步地提升透鏡模組22相對於光源模組20的移動平穩度。

另外，由第3圖可知，在此實施例中，透鏡模組22可另包含一第一聚光透鏡56以及一第二聚光透鏡58，第一聚光透鏡56係設置於第一光源24以及第一透鏡28之間，而第二聚光透鏡58則是設置於第二光源26以及第二透鏡30之間，藉以進一步地產生會聚第一光源20以及第二光源22所發射之光線的功效。在此實施例中，第一聚光透鏡56以及第二聚光透鏡58是全反射透鏡(TIR Lens)，但不以此為限，於其他實施例中，第一聚光透鏡56以及第二聚光透鏡58也可以是反射燈杯或是凸透鏡等具有會聚光線功效之光學單元。需注意的是，第一聚光透鏡56以及第二聚光透鏡58係可為可省略之元件，藉以達到簡化透鏡模組22之設計的目的。此外，第一光源24、第二光源26、第一聚光透鏡56以及第二聚光透鏡58之配置數量係可不限於上述實施例，其端視影像監控設備10之實際應用需求而有所增減。

透過上述配置，當發光裝置16需要調整發光角度以使發光裝置16之發光範圍涵蓋鏡頭裝置14擷取影像時所對應的影像區域時，驅動馬達34係可提供驅動力以使螺紋連接部36隨著旋轉螺桿35之旋轉經由滑動架32驅動第一透鏡28以及第二透鏡30相對平行地接近或遠離第一光源24以及第二光源26，從而達到調整發光裝置16之發光角度的效果。舉例來說，若是鏡頭裝置14擴大（zoom out）拍攝視野而需要擴大發光裝置16之發光角度以提供較大範圍的照明光線至鏡頭裝置14擷取影像時所對應的影像區域，則驅動馬達34可驅動旋轉螺桿35旋轉以使螺紋連接部36經由滑動架32驅動第一透鏡28以及第二透鏡30相對平行地接近第一光源24以及第二光源26（例如從如第3圖所示之相對遠離第一光源24以及第二光源26之位置移動至如第5圖所示之相對接近第一光源24以及第二光源26之位置，但不受此限），藉以擴大發光裝置16之發光角度；另一方面，若是鏡頭裝置14縮減（zoom in）拍攝視野而需要縮減發光裝置16之發光角度以提供較小範圍的照明光線至鏡頭裝置14擷取影像時所對應的影像區域，則驅動馬達34可驅動旋轉螺桿35旋轉以使螺紋連接部36經由滑動架32驅動第一透鏡28以及第二透鏡30相對平行地遠離第一光源24以及第二光源26（例如從如第5圖所示之相對接近第一光源24以及第二光源26之位置移動至如第3圖所示之相對遠離第一光源24以及第二光源26之位置，但不受此限），藉以縮減發光裝置16之發光角度。

在實際應用中，由於本發明採用將光源模組20固定於外殼12內的設計，因此，影像監控設備10係可選擇性地採用固定式散熱設計以對光源模組20進行散熱，也就是說，如第1圖以及第5圖所示，光源模組20可另具有用以設置第一光源24及第二光源26之一控制電路板60以進行第一光源24及第二光源26之發光控制，控制電路板60可較佳地由具有高導熱係數之材質所組成，如鋁基板等，以及一熱傳導片62，熱傳導片62係可貼附於控制電路板60且可較佳地由具有高導熱係數之材質所組成，如導熱矽膠等，更進一步地，外殼12對應發光裝置16之位置上也可形成有一散熱鰭片結構64。如此一來，本發明不僅可使光源模組20於運作時所產生之熱能能夠經由熱傳導片62以及散熱鰭片結構64有效地傳導散出，並且相較於將風扇散熱模組設置於光源模組20上的設計，上述直接將熱傳導片62貼附在固定於外殼12內之光源模組20上的設計亦可解決在高溫使用情況下風扇使用壽命不足的問題。

值得一提的是，本發明所採用之變焦設計係可不限於上述實施例，其亦可採用透鏡曲率相異之設計以達到調整發光裝置之發光角度的效果，舉例來說，請參閱第6圖以及第7圖，第6圖為根據本發明之另一實施例所提出之一發光裝置16’之上視圖，第7圖為第6圖之一第一透鏡28’以及第二透鏡30相對平行地遠離第一光源24以及第二光源26之上視圖，此實施例中所述的元件與上述實施例中所述的元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，其相關描述於此不再贅述。如第6圖以及第7圖所示，發光裝置16’可包含殼體18、光源模組22，以及一透鏡模組20’，其中為了清楚地顯示發光裝置16’之內部機構設計，殼體18在第6圖以及第7圖中以虛線簡示之。透鏡模組22’係可移動地正對光源模組20且包含一第一透鏡28’、第二透鏡30、滑動架32，以及驅動馬達34。在此實施例中，第一透鏡28’係對準第一光源24，第二透鏡30係自第一透鏡28延伸形成且對準第二光源26，第一透鏡28’之第一曲率係小於第二透鏡30之第二曲率，但不受此限，也就是說，只要是第一透鏡28’之第一曲率與第二透鏡30之第二曲率相異（如第一透鏡28’之第一曲率大於第二透鏡30之第二曲率）之設計，其均可為本發明所採用。

透過上述配置，若是需要擴大發光裝置16之發光角度以提供較大範圍的照明光線，則驅動馬達34可驅動旋轉螺桿35旋轉以使螺紋連接部36經由滑動架32驅動第一透鏡28’以及第二透鏡30相對平行地接近第一光源24以及第二光源26（例如從如第7圖所示之相對遠離第一光源24以及第二光源26之位置移動至如第6圖所示之相對接近第一光源24以及第二光源26之位置），此時，若是僅開啟第一光源24，則發光裝置16會因為第一透鏡28’具有相對較小之第一曲率的緣故而具有相對較大的發光角度（例如90°，但不受此限），若是僅開啟第二光源26，則發光裝置16會因為第二透鏡30具有相對較大之第二曲率的緣故而具有相對較小的發光角度（例如60°，但不受此限），若是同時開啟第一光源24以及第二光源26，則發光裝置16可在對應第二透鏡30之發光角度（例如60°，但不受此限）的發光範圍內提供具有較高光強度之照明光線。

另一方面，若是需要縮減發光裝置16之發光角度以提供較小範圍的照明光線，則驅動馬達34係可驅動旋轉螺桿35旋轉以使螺紋連接部36經由滑動架32驅動第一透鏡28’以及第二透鏡30相對平行地遠離第一光源24以及第二光源26（例如從如第6圖所示之相對接近第一光源24以及第二光源26之位置移動至如第7圖所示之相對遠離第一光源24以及第二光源26之位置），此時，若是僅開啟第一光源24，則發光裝置16會因為第一透鏡28’具有相對較小之第一曲率的緣故而具有相對較大的發光角度（例如10°，但不受此限），若是僅開啟第二光源26，則發光裝置16會因為第二透鏡30具有相對較大之第二曲率的緣故而具有相對較小的發光角度（例如4°，但不受此限），若是同時開啟第一光源24以及第二光源26，則發光裝置16可在對應第二透鏡30之發光角度（例如4°，但不受此限）的發光範圍內提供具有較高光強度之照明光線。

需注意的是，上述螺紋連接部具有樞接軸座、扭簧、彈性夾持爪以及引導爪之設計與第一導桿以及第二導桿之配置均可選擇性省略，也就是說，在另一實施例中，本發明之發光裝置係可僅利用旋轉螺桿與螺紋連接部上所形成之螺紋的嚙合以使驅動馬達可經由滑動架驅動第一透鏡以及第二透鏡相對平行地接近或遠離第一光源以及第二光源，藉以達到簡化本發明之發光裝置之機構設計的效果，至於採用何種設計，其端視發光裝置之實際製造與應用需求而定。

相較於先前技術，本發明係採用驅動馬達之旋轉螺桿嚙合於滑動架之螺紋連接部以驅動第一透鏡以及第二透鏡相對平行地接近或遠離第一光源以及第二光源的設計，以達到透鏡變焦目的。如此一來，由於不需使用齒輪機構以帶動透鏡進行變焦或對焦，因此，本發明不僅可降低發光裝置之製造成本以及簡化發光裝置之機構設計，同時也可有效地避免先前技術所提到的齒輪機構受外力撞擊而影響到發光裝置的透鏡變焦精準度的情況發生。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧影像監控設備
12‧‧‧外殼
14‧‧‧鏡頭裝置
16、16’‧‧‧發光裝置
18‧‧‧殼體
20、20’‧‧‧光源模組
22‧‧‧透鏡模組
24‧‧‧第一光源
26‧‧‧第二光源
28、28’‧‧‧第一透鏡
30‧‧‧第二透鏡
32‧‧‧滑動架
33‧‧‧抵靠延伸端
34‧‧‧驅動馬達
35‧‧‧旋轉螺桿
36‧‧‧螺紋連接部
38‧‧‧主體座部
40‧‧‧樞接軸座
42‧‧‧扭簧
44‧‧‧彈性夾持爪
46‧‧‧第一引導螺紋
48‧‧‧第二引導螺紋
50‧‧‧引導爪
52‧‧‧第一導桿
54‧‧‧第二導桿
56‧‧‧第一聚光透鏡
58‧‧‧第二聚光透鏡
60‧‧‧控制電路板
62‧‧‧熱傳導片
64‧‧‧散熱鰭片結構

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之影像監控設備之立體示意圖。第2圖為第1圖之發光裝置之立體示意圖。第3圖為第2圖之發光裝置於另一視角之立體示意圖。第4圖為第3圖之螺紋連接部之放大示意圖第5圖為第3圖之第一透鏡以及第二透鏡相對平行地接近第一光源以及第二光源的立體示意圖。第6圖為根據本發明之另一實施例所提出之發光裝置之上視圖。第7圖為第6圖之第一透鏡以及第二透鏡相對平行地遠離第一光源以及第二光源之上視圖。

16‧‧‧發光裝置

20‧‧‧光源模組

22‧‧‧透鏡模組

24‧‧‧第一光源

26‧‧‧第二光源

28‧‧‧第一透鏡

30‧‧‧第二透鏡

32‧‧‧滑動架

33‧‧‧抵靠延伸端

34‧‧‧驅動馬達

35‧‧‧旋轉螺桿

36‧‧‧螺紋連接部

38‧‧‧主體座部

52‧‧‧第一導桿

54‧‧‧第二導桿

56‧‧‧第一聚光透鏡

58‧‧‧第二聚光透鏡

60‧‧‧控制電路板

Claims

一種發光裝置，其包含：一殼體；一光源模組，其設置於該殼體內，用來提供一照明光線，該光源模組包含：一第一光源；以及一第二光源，其相鄰於該第一光源；以及至少一透鏡模組，其可移動地正對該光源模組且包含：一第一透鏡，其對準該第一光源；一第二透鏡，其自該第一透鏡延伸形成且對準該第二光源；一滑動架，其固定於該第一透鏡上且具有一螺紋連接部；以及一驅動馬達，其具有一旋轉螺桿，該旋轉螺桿嚙合於該螺紋連接部以使該滑動架可移動地與該旋轉螺桿相接，該驅動馬達用來提供驅動力以使該螺紋連接部隨著該旋轉螺桿之旋轉經由該滑動架驅動該第一透鏡以及該第二透鏡相對平行地接近或遠離該第一光源以及該第二光源。
如請求項1所述之發光裝置，其中該滑動架另具有一主體座部，該螺紋連接部具有一樞接軸座、一扭簧，以及一彈性夾持爪，該樞接軸座樞接於該主體座部且正對該旋轉螺桿之位置上形成有一第一引導螺紋，該彈性夾持爪連接於該樞接軸座且正對該旋轉螺桿之位置上形成有一第二引導螺紋，該扭簧連接該樞接軸座以及該彈性夾持爪以用來提供彈性力驅動該樞接軸座以及該彈性夾持爪共同夾持住該旋轉螺桿，而使該第一引導螺紋以及該第二引導螺紋分別嚙合在該旋轉螺桿上。
如請求項2所述之發光裝置，其中該樞接軸座在相鄰該彈性夾持爪之位置上延伸形成有至少一引導爪，該至少一引導爪抵靠於該旋轉螺桿上以輔助該樞接軸座以及該彈性夾持爪不偏轉地沿著該旋轉螺桿移動。
如請求項1所述之發光裝置，其中該第一透鏡具有一第一曲率，該第二透鏡具有一第二曲率，該第一曲率係異於該第二曲率。
如請求項1所述之發光裝置，其中該發光裝置另包含：一第一導桿，其固定於該殼體上且貫穿該滑動架以引導該第一透鏡經由該滑動架沿著該第一導桿移動。
如請求項5所述之發光裝置，其中該發光裝置另包含：一第二導桿，其以相對該第一導桿斜對角設置之方式固定於該殼體上且貫穿該第二透鏡以引導該第二透鏡沿著該第二導桿移動。
如請求項5所述之發光裝置，其中該滑動架被該第一導桿貫穿之位置上具有至少一抵靠延伸端以抵靠該第一導桿，以使該滑動架不偏轉地沿著該第一導桿移動。
如請求項1所述之發光裝置，其中該第一透鏡以及第二透鏡與該第一光源以及該第二光源所相距之一最大行程距離係等於該第一透鏡以及該第二透鏡之其中之一的一焦距。
如請求項1所述之發光裝置，其中該至少一透鏡模組另包含：一第一聚光透鏡，其設置於該第一光源以及該第一透鏡之間，用以會聚該第一光源所投射出之光線；以及一第二聚光透鏡，其設置於該第二光源以及該第二透鏡之間，用以會聚該第二光源所投射出之光線。
如請求項1所述之發光裝置，其中該光源模組另包含用以設置該第一光源及該第二光源之一控制電路板以及一熱傳導片，該熱傳導片貼附於該控制電路板以使該至光源模組於運作時所產生之熱能經由該熱傳導片散出。
一種影像監控設備，其包含：一外殼；一鏡頭裝置，其設置於該外殼內，用來擷取影像；以及一如請求項1至10所述之發光裝置，設置於該外殼內，用來提供該鏡頭裝置擷取影像時所需之光線。
如請求項11所述之影像監控設備，其中該外殼對應該發光裝置之位置上形成有一散熱鰭片結構。