TWI537668B - 影像監控設備 - Google Patents

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TWI537668B TW103133105A TW103133105A TWI537668B TW I537668 B TWI537668 B TW I537668B TW 103133105 A TW103133105 A TW 103133105A TW 103133105 A TW103133105 A TW 103133105A TW I537668 B TWI537668 B TW I537668B
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Description

影像監控設備
本發明關於一種影像監控設備，尤指一種將透鏡設置於發光二極體上以調整發光二極體之發光角度的影像監控設備。
一般而言，監視攝影機會採用內建光源之配置，以使監視攝影機即使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。此外，監視攝影機通常也會配置有魚眼或廣角鏡頭，藉以擴增監視攝影機之影像擷取範圍。
然而，由於目前常見應用在監視攝影機上的內建光源係為發光二極體(如可見光之發光二極體或紅外線發光二極體等)，因此，監視攝影機就會受到發光二極體最大僅能提供120°左右的照明角度的影響而導致其在光源不充足的使用環境下僅有120°左右的影像擷取範圍是清楚可辨識，從而大大地限縮了監視攝影機在影像監控上的效能。
本發明之目的之一在於提供一種將透鏡設置於發光二極體上以調整發光二極體之發光角度的影像監控設備，以解決上述問題。
根據一實施例，本發明之影像監控設備包含一殼體、一攝影鏡頭模組，以及至少一光源模組。該攝影鏡頭模組係設置於該殼體內，用來擷取影像，且具有一水平視角及一垂直視角。該至少一光源模組設置於該殼體上且在該垂直視角之方向上位於該攝影鏡頭模組之上方或下方，該至少一光源模組包含一電路板、一發光二極體，以及一透鏡。該電路板設置於該殼體內。 該發光二極體設置於該電路板上，該發光二極體之一水平發光方向實質上垂直於該垂直視角之方向。該透鏡設置於該殼體上且蓋合於該發光二極體上，並具有一出光凸弧面、一底面，以及一入光凹弧面，該入光凹弧面係自該底面朝該出光凸弧面向內凹陷，該出光凸弧面之一長軸位於該發光二極體之該水平發光方向上，且該透鏡從該入光凹弧面沿該出光凸弧面之該長軸至該出光凸弧面之一區段厚度係大於該透鏡從該入光凹弧面沿該底面之一法線至該出光凸弧面之一區段厚度，以使該發光二極體之光線經過該入光凹弧面以及該出光凸弧面折射後之一實際水平發光角度大於該發光二極體之一原始水平發光角度。
綜上所述，本發明係採用透鏡之厚度差異設計，以達到發光二極體之光線經過透鏡之入光凹弧面以及出光凸弧面折射後之實際水平發光角度可大於發光二極體之原始水平發光角度的目的，如此一來，本發明即可擴增影像監控設備在光源不充足的使用環境下的影像擷取範圍的可視性，而能夠有效地解決先前技術中所提到之監視攝影機受到發光二極體僅能提供120°左右的照明角度的影響而導致監視攝影機在光源不充足的使用環境下僅有120°左右的影像擷取範圍是清楚可辨識的問題，從而大幅度地提升影像監控設備在影像監控上的效能。
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。
10‧‧‧影像監控設備
12‧‧‧殼體
14‧‧‧攝影鏡頭模組
16‧‧‧光源模組
18‧‧‧電路板
20‧‧‧發光二極體
22‧‧‧透鏡
24‧‧‧出光凸弧面
26‧‧‧底面
28‧‧‧入光凹弧面
30‧‧‧擋光牆
32‧‧‧擋光凸塊
34‧‧‧第一防水墊圈
36‧‧‧底板
38‧‧‧緩衝墊片
40‧‧‧第一片緣
42‧‧‧透光罩
44‧‧‧第二防水墊圈
46‧‧‧第二片緣
α‧‧‧水平視角
β‧‧‧垂直視角
T1、T2、T3‧‧‧區段厚度
L‧‧‧長軸
N‧‧‧法線
θ1‧‧‧實際水平發光角度
θ2‧‧‧原始水平發光角度
S‧‧‧短軸
θ3‧‧‧實際垂直發光角度
θ4‧‧‧原始垂直發光角度
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圖之影像監控設備之前視圖。
第3圖為第2圖之影像監控設備沿剖面線A-A之剖面示意圖。
第4圖為第2圖之影像監控設備沿剖面線B-B之剖面示意圖。
第5圖為第3圖之光源模組之放大示意圖。
第6圖為第4圖之光源模組之部分放大示意圖。
請參閱第1圖、第2圖、第3圖，以及第4圖，第1圖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，第2圖為第1圖之影像監控設備10之前視圖，第3圖為第2圖之影像監控設備10沿剖面線A-A之剖面示意圖，第4圖為第2圖之影像監控設備10沿剖面線B-B之剖面示意圖，影像監控設備10係可為一般常見之影像監控裝置(如魚眼攝影機、方形攝影機(cube camera)等)以用來進行影像監控，如第1圖至第4圖所示，影像監控設備10包含一殼體12、一攝影鏡頭模組14，以及至少一光源模組16(於第1圖中顯示三個，但不受此限)。攝影鏡頭模組14係可較佳地為一魚眼鏡頭模組(但不受此限)以及設置於殼體12內以用來擷取影像，且可具有一水平視角α及一垂直視角β，以用來界定出攝影鏡頭模組14之影像擷取範圍。
以下係僅針對其中之一光源模組16進行詳細之描述，至於針對其他光源模組16之描述係可以此類推，於此不再贅述。光源模組16係設置於殼體12上且在垂直視角β之方向(其係位於如第4圖所示之YZ平面上)上位於攝影鏡頭模組14之下方，但不受此限，在另一實施例中，影像監控設備10亦可改採用光源模組16在垂直視角β之方向上位於攝影鏡頭模組14之上方，至於採用何種設計，其端視影像監控設備10之實際應用需求而定。光源模組16包含一電路板18、一發光二極體20，以及一透鏡22。電路板18係設置於殼體12內以用來進行發光二極體20之發光控制。發光二極體20係設置於電路板18上且可較佳地為一紅外線發光二極體(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)，且由第3圖以及第 4圖可知，發光二極體20之水平發光方向(其係位於如第3圖所示之XY平面)係實質上垂直於垂直視角β之方向，換句話說，發光二極體20之水平發光方向係實質上平行於水平視角α之方向(其係位於如第3圖所示之XY平面)。
至於在透鏡22之結構設計方面，請同時參閱第5圖以及第6圖， 第5圖為第3圖之光源模組16之放大示意圖，第6圖為第4圖之光源模組16之部分放大示意圖。透鏡22係設置於殼體12上且蓋合於發光二極體20上，並具有一出光凸弧面24、一底面26，以及一入光凹弧面28，其中入光凹弧面28係自底面26朝出光凸弧面24向內凹陷，出光凸弧面24之一長軸L(即如第5圖所示之X軸)係位於發光二極體20之水平發光方向(其係位於如第5圖所示之XY平面)上，且透鏡22從入光凹弧面28沿出光凸弧面24之長軸L至出光凸弧面24之一區段厚度T1係大於透鏡22從入光凹弧面28沿底面26之一法線N至出光凸弧面24之一區段厚度T2，藉此即可產生發光二極體20之光線經過入光凹弧面28以及出光凸弧面24折射後之實際水平發光角度θ1可大於發光二極體20之原始水平發光角度θ2(如第5圖所示)的效果，更詳細地說，透過上述透鏡22之厚度差異設計，在此實施例中，發光二極體20之光線經過入光凹弧面28以及出光凸弧面24折射後之實際水平發光角度θ1係可較佳地大於或等於攝影鏡頭模組14之水平視角α。如此一來，光源模組16即可提供大於或等於攝影鏡頭模組14之水平視角α的照明光線，藉以擴增影像監控設備10在光源不充足的使用環境下的影像擷取範圍，從而大幅度地提升影像監控設備10在影像監控上的效能。
另一方面，在此實施例中，如第6圖所示，透鏡22之出光凸弧面 24之一短軸S(即如第6圖所示之Z軸)係位於發光二極體20之垂直發光方向(其係位於如第6圖所示之YZ平面)上，且透鏡22從入光凹弧面28沿 出光凸弧面24之短軸S至出光凸弧面24之一區段厚度T3係可較佳地小於或等於透鏡22從入光凹弧面28沿底面26之法線N至出光凸弧面24之區段厚度T2，藉此即可產生發光二極體20之光線經過入光凹弧面28以及出光凸弧面24折射後之一實際垂直發光角度θ3可小於或等於發光二極體20之一原始垂直發光角度θ4(如第6圖所示)的效果，如此一來，即可避免發光二極體20之實際垂直發光角度θ3過大而導致發光二極體20之光線入射至攝影鏡頭模組14的情況發生，從而有效地防止攝影鏡頭模組14所擷取的影像出現亮點問題。另外，由第4圖可知，在此實施例中，透鏡22係可較佳地設置於攝影鏡頭模組14之垂直視角β之範圍外的位置上，以防止攝影鏡頭模組14擷取到透鏡22之影像。
除了上述利用透鏡22之結構以調整發光二極體20之發光角度的 設計之外，本發明所提供之影像監控設備10亦可進一步地採用擋光與避震防水設計，藉以進一步地提升影像監控設備10之影像擷取品質以及影像監控設備10在實際使用上的耐用性。首先，在擋光設計方面，如第1圖以及第4圖所示，殼體12可向內延伸形成位於攝影鏡頭模組14以及透鏡22之間之一擋光牆30，且影像監控設備10在每一光源模組16之透鏡22之出光凸弧面24相對接近攝影鏡頭模組14之邊緣上設置有一擋光凸塊32，其中擋光凸塊32係可較佳地係自殼體12延伸形成，如此一來，擋光牆30係可用來遮擋發光二極體20之光線在殼體12內反射至攝影鏡頭模組14，且擋光凸塊32係可用來遮擋發光二極體20之光線直接入射至攝影鏡頭模組14，從而避免攝影鏡頭模組14所擷取的影像出現亮點問題。需注意的是，用來遮擋發光二極體20之光線入射至攝影鏡頭模組14的設計係可不限於上述實施例，舉例來說，擋光凸塊32係可改與透鏡22一體成型(如以射出成型之方式等)，或者是，在省略擋光凸塊32之配置的實施例中，影像監控設備10係可改採用透鏡22以雙料射出或超音波接合等方式以使其相對接近攝影鏡頭模組14之區段可 由不透光材質組成的設計來達到上述遮擋光線之目的。
至於在避震防水設計方面，由第4圖以及第5圖可知，在此實施 例中，光源模組16可另包含一第一防水墊圈34、一底板36，以及一緩衝墊片38，且透鏡22可向外延伸形成有一第一片緣40。第一防水墊圈34係連接於第一片緣40以及殼體12之間，以發揮防水功能。底板36(如板金壓板等)係可設置於殼體12內，且緩衝墊片38(如導熱矽膠等)係連接於底板36以及電路板18之間，藉此，即使在光源模組16受到外來撞擊的情況下，影像監控設備10仍然可利用緩衝墊片38之材料特性以使光源模組16可相對於殼體12內縮而產生緩衝吸震效果，以及利用底板36之配置來產生力傳導效果，以降低光源模組16受到撞擊影響而損壞的機率，從而提升影像監控設備10的使用壽命。此外，影像監控設備10也可利用上述擋光凸塊32之結構突出設計以有效地防止光源模組16直接受到撞擊的情況發生。
另外，影像監控設備10可另包含一透光罩42以及一第二防水墊 圈44，透光罩42係設置於殼體12上且蓋合於攝影鏡頭模組14上，透光罩42可向外延伸形成有一第二片緣46，第二防水墊圈44係連接於第二片緣46以及殼體12之間，藉此，影像監控設備10係可利用透光罩42之蓋合設計來達到保護攝影鏡頭模組14的目的，以及可利用第二防水墊圈44的配置來產生防水功效。
相較於先前技術，本發明係採用透鏡之厚度差異設計，以達到發 光二極體之光線經過透鏡之入光凹弧面以及出光凸弧面折射後之實際水平發光角度可大於發光二極體之原始水平發光角度的目的，如此一來，本發明即可擴增影像監控設備在光源不充足的使用環境下的影像擷取範圍，而能夠有效地解決先前技術中所提到之監視攝影機受到發光二極體僅能提供120°左右 的照明角度的影響而導致監視攝影機在光源不充足的使用環境下僅有120°左右的影像擷取範圍是清楚可辨識的問題，從而大幅度地提升影像監控設備在影像監控上的效能。
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。
16‧‧‧光源模組
18‧‧‧電路板
20‧‧‧發光二極體
22‧‧‧透鏡
24‧‧‧出光凸弧面
26‧‧‧底面
28‧‧‧入光凹弧面
34‧‧‧第一防水墊圈
36‧‧‧底板
38‧‧‧緩衝墊片
40‧‧‧第一片緣
T1、T2‧‧‧區段厚度
L‧‧‧長軸
N‧‧‧法線
θ1‧‧‧實際水平發光角度
θ2‧‧‧原始水平發光角度

Claims (11)

  1. 一種影像監控設備，其包含：一殼體；一攝影鏡頭模組，其設置於該殼體內，用來擷取影像，且具有一水平視角及一垂直視角；以及至少一光源模組，其設置於該殼體上且在該垂直視角之方向上位於該攝影鏡頭模組之上方或下方，該至少一光源模組包含：一電路板，其設置於該殼體內；一發光二極體，其設置於該電路板上，該發光二極體之一水平發光方向實質上垂直於該垂直視角之方向；以及一透鏡，其設置於該殼體上以及設置於該攝影鏡頭模組之該垂直視角之範圍外的位置上且蓋合於該發光二極體上，並具有一出光凸弧面、一底面，以及一入光凹弧面，該入光凹弧面係自該底面朝該出光凸弧面向內凹陷，該出光凸弧面之一長軸位於該發光二極體之該水平發光方向上，且該透鏡從該入光凹弧面沿該出光凸弧面之該長軸至該出光凸弧面之一區段厚度係大於該透鏡從該入光凹弧面沿該底面之一法線至該出光凸弧面之一區段厚度，以使該發光二極體之光線經過該入光凹弧面以及該出光凸弧面折射後之一實際水平發光角度大於該發光二極體之一原始水平發光角度。
  2. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該發光二極體之光線經過該入光凹弧面以及該出光凸弧面折射後之該實際水平發光角度係大於或等於該攝影鏡頭模組之該水平視角。
  3. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該殼體向內延伸形成一擋光牆， 該擋光牆位於該攝影鏡頭模組以及該透鏡之間以用來遮擋該發光二極體之光線在該殼體內反射至該攝影鏡頭模組。
  4. 如請求項1所述之影像監控設備，其另包含：一擋光凸塊，其設置於該透鏡之該出光凸弧面相對接近該攝影鏡頭模組之一邊緣上，用來遮擋該發光二極體之光線入射至該攝影鏡頭模組。
  5. 如請求項4所述之影像監控設備，其中該擋光凸塊係自該殼體延伸形成。
  6. 如請求項4所述之影像監控設備，其中該擋光凸塊係與該透鏡一體成型。
  7. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該透鏡相對接近該攝影鏡頭模組之一區段係由不透光材質組成，以遮擋該發光二極體之光線入射至該攝影鏡頭模組。
  8. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該透鏡之該出光凸弧面之一短軸位於該發光二極體之一垂直發光方向上，且該透鏡從該入光凹弧面沿該出光凸弧面之該短軸至該出光凸弧面之一區段厚度係小於或等於該透鏡從該入光凹弧面沿該底面之該法線至該出光凸弧面之該區段厚度，以使該發光二極體之光線經過該入光凹弧面以及該出光凸弧面折射後之一實際垂直發光角度小於或等於該發光二極體之一原始垂直發光角度。
  9. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該光源模組另包含：一底板，其設置於該殼體內；以及一緩衝墊片，其連接於該底板以及該電路板之間。
  10. 如請求項1所述之影像監控設備，其中該光源模組另包含一防水墊圈，該透鏡向外延伸形成有一片緣，該防水墊圈連接於該片緣以及該殼體之間。
  11. 如請求項1所述之影像監控設備，其另包含：一透光罩，其設置於該殼體上且蓋合於該攝影鏡頭模組上，該透光罩向外延伸形成有一片緣；以及一防水墊圈，其連接於該片緣以及該殼體之間。
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