一种补光灯及摄像机的制作方法

文档序号:15243409发布日期:2018-08-24 18:27阅读:268来源:国知局

本实用新型涉及拍摄补光技术领域,特别是涉及一种补光灯及摄像机。



背景技术:

补光灯进行补光的过程中,补光灯会对人眼产生强烈的眩光,使得人在灯光照射的范围内,会刻意避免光的照射(例如低头走路,或者绕路而走),从而导致人脸识别和抓拍失败。因此,如何降低补光灯对人眼产生的眩光强度是需要解决的问题。

在现有的降低补光灯对人眼产生的眩光强度的方法中,对补光灯发出的光线的控制能力比较弱,即光线发出后,光线分布的角度比较大,这样,当人已经走出摄像机的视场范围后,仍然会对人眼产生强烈的眩光。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的在于提供一种补光灯及摄像机,以减小补光灯发出的光线的分布角度,从而降低补光灯对非抓拍对象造成的干扰。具体技术方案如下:

本实用新型实施例公开了一种补光灯,包括:设有出光口的壳体、位于所述壳体内的灯板、以及位于所述壳体的出光口的蜂窝板;

所述灯板位于所述壳体底部或者侧面,所述壳体内除所述灯板所在的面和所述蜂窝板所在的面之外的内表面为反射面;

所述蜂窝板包括:玻璃板、匀光板和蜂窝骨架,所述蜂窝骨架固定在所述玻璃板和所述匀光板之间,所述玻璃板朝向所述壳体的出光口的外侧,所述匀光板朝向所述壳体的出光口的内侧,所述蜂窝骨架是中空的,具有多个蜂窝格;

所述灯板上设置有发光元件,所述发光元件发出的光线经由所述反射面和所述匀光板的发射面发出之后,再经由所述蜂窝格以及所述玻璃板发出;

所述灯板所在的面和所述发射面为平行关系或者相交关系。

可选的,所述补光灯还包括:反射器,所述反射器固定在所述壳体内;

所述发光元件发出的光线经由所述反射面和所述匀光板的发射面发出之后,再经由所述蜂窝格以及所述玻璃板发出,包括:

所述发光元件发出的光线经由所述反射器的反射面和所述匀光板的发射面发出之后,再经由所述蜂窝格以及所述玻璃板发出。

可选的,所述壳体的底部还设有散热底座,所述散热底座与所述灯板固定连接。

可选的,所述蜂窝格为与所述蜂窝骨架垂直的通孔,所述通孔为六边形、或者四边形、或者圆形、或者椭圆形。

可选的,所述蜂窝板的厚度与所述通孔的孔径大小的比值小于或者等于所述补光灯所在的摄像机的视场角正切值。

可选的,所述蜂窝骨架的材料为注塑的不透光白色塑料或者黑色吸光材料。

可选的,所述匀光板的表面积大于所述灯板的表面积,所述发光元件的表面积小于所述灯板的表面积。

可选的,所述匀光板的材料为聚碳酸酯材料、或聚甲基丙烯酸甲酯材料、或聚丙烯材料,所述匀光板的透光率为40%~80%。

可选的,所述发射面设有反射涂料。

可选的,所述灯板上设置有多个发光元件;

所述多个发光元件均匀排列在所述灯板上,所述多个发光元件在所述灯板上的布局为一列布局或多列布局。

可选的,当所述多个发光元件在所述灯板上的布局为一列布局时,所述匀光板的发射面到所述发光元件的垂直距离与所述发光元件之间的间距之比大于1.5;

当所述多个发光元件在所述灯板上的布局为多列布局,且所述发光元件之间的横向间距和纵向间距相同时,所述匀光板的发射面到所述发光元件的垂直距离与所述发光元件之间的间距之比大于1.5;

当所述多个发光元件在所述灯板上的布局为多列布局,且所述发光元件之间的横向间距和纵向间距不相同时,所述匀光板的发射面到所述发光元件的垂直距离,与所述发光元件之间的横向间距和纵向间距中较大的间距之比大于1.5。

可选的,当所述灯板所在的面与所述发射面为平行关系时,所述反射面为自由曲面;

当所述灯板所在的面与所述发射面为相交关系时,所述反射面为抛物面。

可选的,所述发光元件上设有透镜,所述透镜为双曲面透镜,所述透镜包括透镜入光面和透镜出光面。

可选的,当所述灯板所在的面与所述发射面为平行关系时,所述反射面为非球面。

可选的,所述反射面的材料为聚碳酸酯材料。

可选的,所述壳体的反射面设有反射膜或者反射漆或者漫反射图层。

可选的,所述发光元件为发光二极管LED灯。

本实用新型实施例还公开了一种摄像机,所述摄像机包括上述所述的补光灯,所述摄像机与所述补光灯为可拆卸连接。

本实用新型实施例提供的补光灯及摄像机,补光灯包括:设有出光口的壳体、位于壳体内的灯板、以及位于壳体的出光口的蜂窝板;灯板位于壳体底部或者侧面,壳体内除灯板所在的面和蜂窝板所在的面之外的内表面为反射面;蜂窝板包括:玻璃板、匀光板和蜂窝骨架,蜂窝骨架固定在玻璃板和匀光板之间,玻璃板朝向壳体的出光口的外侧,匀光板朝向壳体的出光口的内侧,蜂窝骨架是中空的,具有多个蜂窝格;灯板上设置有发光元件,发光元件发出的光线经由反射面和匀光板的发射面发出之后,再经由蜂窝格以及玻璃板发出;灯板所在的面和发射面为平行关系或者相交关系。这种将发光元件发出的光线,经由反射面和匀光板的发射面发出之后,再经过蜂窝格以及玻璃板发出,将光线控制在蜂窝格所能发出的范围内,抑制了大角度的光线的发出,降低了补光灯发出的光线的分布角度,从而降低了补光灯对非抓拍对象造成的干扰。当然,实施本实用新型的任一产品或方法并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实用新型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实用新型的一些实施例,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补光灯的一种结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的补光灯中蜂窝骨架的主视图;

图3为本实用新型实施例提供的补光灯中蜂窝骨架的侧视图;

图4为现有的补光灯的光线的分布图;

图5为本实用新型实施例提供的补光灯的光线的分布图;

图6为本现有的补光灯的配光图;

图7为本实用新型实施例提供的补光灯的配光图;

图8为本实用新型实施例提供的补光灯的结构分布图;

图9为本实用新型实施例提供的补光灯中发光元件的一种结构示意图;

图10为本实用新型实施例提供的补光灯中发光元件的另一种结构示意图;

图11为本实用新型实施例提供的补光灯中发光元件的一种分布图;

图12为本实用新型实施例提供的补光灯中发光元件的另一种分布图;

图13为本实用新型实施例提供的补光灯的另一种结构示意图;

图14(a)为本实用新型实施例提供的设有透镜的发光元件的结构示意图;

图14(b)为本实用新型实施例提供的设有透镜的发光元件在补光灯中的结构示意图;

图15为本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中的主视图;

图16为本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中的侧视图;

图17为本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中的后视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

在现有的补光灯补光过程中,由于发光元件照亮的范围比较大,人在很大区域内甚至已经超出摄像机视场范围后仍会受到眩光刺激,即对非抓拍对象造成干扰也就是常说的光污染。因此,对发光元件发光光线的控制是非常有必要的。基于此,本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中,使得光线经过蜂窝板后将光线控制在一定的范围内,当人走出该范围以外看不到光线或者看到很弱的光线,大大的降低了光污染。具体方案如下:

本实用新型实施例公开了一种补光灯,如图1所示,补光灯包括:

设有出光口的壳体1、位于壳体1内的灯板2、以及位于壳体1的出光口的蜂窝板5;

灯板2位于壳体1底部或者侧面,壳体1内除灯板2所在的面和蜂窝板5所在的面之外的内表面为反射面;

蜂窝板5包括:玻璃板6、匀光板4和蜂窝骨架12,蜂窝骨架12固定在玻璃板6和匀光板4之间,玻璃板6朝向壳体1的出光口的外侧,匀光板4朝向壳体1的出光口的内侧,蜂窝骨架12是中空的,具有多个蜂窝格13;

灯板2上设置有发光元件7,发光元件7发出的光线经由反射面和匀光板4的发射面10发出之后,再经由蜂窝格13以及玻璃板6发出;

灯板2所在的面和发射面10为平行关系或者相交关系。

具体的,补光灯中蜂窝骨架的结构,如图2和图3所示,蜂窝骨架12是中空的,具有多个蜂窝格13。

灯板2上设置有发光元件7,发光元件7发出的光线经由反射面及匀光板4的发射面10发出,这里使用匀光板使得补光灯以面光源的形式进行补光,与点光源相比,通过面光源降低了补光灯光源的表面亮度。然后将匀光板4的发射面10的光线经由蜂窝格13以及玻璃板6发出,经过蜂窝格13发出的光线,将光线控制在蜂窝格13所能发出的范围内,抑制了大角度的光线的发出,降低了补光灯发出的光线的分布角度,也进一步降低了眩光强度。如图5所示,光线通过蜂窝格13发出,光线分布的角度为θ1,而在现有技术中,光线通过匀光板4发出后,如图4所示,光线分布的角度为θ2,可见θ1要小于θ2,因此,本实用新型提供的补光灯,可以降低补光灯发出的光线的分布角度,从而能够降低补光灯对非抓拍对象造成的干扰。

另外,如图6和图7所示,图6为现有的补光灯的配光图,图7为本实用新型实施例提供的补光灯的配光图,通过比较图6和图7,可以得到,现有的补光灯的配光图中发光元件在空间各个方向的光强分布的面积,比本实用新型实施例提供的补光灯的配光图中发光元件在空间各个方向的光强分布的面积要大,因此,本实用新型提供的补光灯,使得人走出摄像机视场范围以外,看不到光线,大大降低光污染,从而能够降低补光灯对非抓拍对象造成的干扰。

由此可见,本实用新型实施例提供的补光灯,包括:设有出光口的壳体、位于壳体内的灯板、以及位于壳体的出光口的蜂窝板;灯板位于壳体底部或者侧面,壳体内除灯板所在的面和蜂窝板所在的面之外的内表面为反射面;蜂窝板包括:玻璃板、匀光板和蜂窝骨架,蜂窝骨架固定在玻璃板和匀光板之间,玻璃板朝向壳体的出光口的外侧,匀光板朝向壳体的出光口的内侧,蜂窝骨架是中空的,具有多个蜂窝格;灯板上设置有发光元件,发光元件发出的光线经由反射面和匀光板的发射面发出之后,再经由蜂窝格以及玻璃板发出;灯板所在的面和发射面为平行关系或者相交关系。这种将发光元件发出的光线,经由反射面和匀光板的发射面发出之后,再经过蜂窝格以及玻璃板发出,将光线控制在蜂窝格所能发出的范围内,抑制了大角度的光线的发出,降低了补光灯发出的光线的分布角度,从而降低了补光灯对非抓拍对象造成的干扰。

在本实用新型实施例中,补光灯还包括:反射器3,反射器3固定在壳体1内。

这里,将反射器3固定在壳体内,反射器3具有反射面11,壳体1内除灯板2所在的面和蜂窝板5所在的面之外的内表面为反射器3的反射面11,反射面11使得光线经过后反射到匀光板4上,减小了光线的强度。

发光元件7发出的光线经由反射面和匀光板4的发射面10发出之后,再经由蜂窝格13以及玻璃板6发出,包括:

发光元件7发出的光线经由反射器3的反射面11和匀光板4的发射面10发出之后,再经由蜂窝格13以及玻璃板6发出。

在本实用新型实施例中,壳体1的底部还设有散热底座8,散热底座8与灯板2固定连接。

具体的,散热底座8具有散热作用,当补光灯进行补光时,发光元件会产生温度,同时当补光灯长时间进行工作时,发光元件产生的温度就会越高,这里,通过散热底座8将所产生的高温散去,可以避免补光灯在工作过程中由温度过高引起的故障问题。

在本实用新型实施例中,补光灯的可以同时包括如下实体结构,如图8所示,补光灯的实体结构可以包括散热底座8、灯板2、反射器3、匀光板4、蜂窝骨架12、壳体1、玻璃板6。

在本实用新型实施例中,蜂窝格13为与蜂窝骨架12垂直的通孔,通孔为六边形、或者四边形、或者圆形、或者椭圆形。

这里,根据实际应用和实际需要,蜂窝格13的通孔可以为六边形、或者四边形、或者圆形、或者椭圆形,蜂窝格为通孔可以使得光线通过通孔发出,从而抑制了大角度的光线。

在本实用新型实施例中,蜂窝板5的厚度与通孔的孔径大小的比值小于或者等于补光灯所在的摄像机的视场角正切值。

这里,蜂窝板5的厚度与通孔的孔径大小的比值可以是小于或者等于补光灯所在的摄像机的视场角正切值的任何值,其中,当蜂窝板5的厚度与通孔的孔径大小的比值等于补光灯所在的摄像机的视场角正切值时,对光线的控制能力最优。

在本实用新型实施例中,蜂窝骨架12的材料可以为注塑的不透光白色塑料或者黑色吸光材料。

这里,蜂窝骨架12的材料为注塑的不透光白色塑料时,可以使得光线只能从蜂窝格中发出,抑制了大角度光线的发出。蜂窝骨架12的材料为黑色吸光材料时,蜂窝骨架上除蜂窝格的其余部分的光线都被吸收掉,从而也抑制了大角度光线的发出。

在本实用新型实施例中,匀光板4的表面积大于灯板2的表面积,发光元件7的表面积小于灯板2的表面积。

具体的,当匀光板4的表面积大于灯板2的表面积,发光元件7的表面积小于灯板2的表面积时,匀光板4的表面积大于发光元件7表面积,这样,匀光板4的表面积大于现有技术中单个LED补光灯的表面积,通过增大发光面积,从而降低了眩光强度。

在本实用新型实施例中,匀光板4的材料为聚碳酸酯材料、或聚甲基丙烯酸甲酯材料、或聚丙烯材料,匀光板4的透光率为40%~80%。

具体的,匀光板4的材料可以为聚碳酸酯(Poly Carbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Meth Acrylate,PMMA)、聚丙烯(Poly Propylene,PP)等光学扩散材料,其中,让光线在匀光板4的一次透过率在40%~60%为最优,这是因为透过率越低光学均匀性越好。

在本实用新型实施例中,发射面10设有反射涂料。

在本实用新型实施例中,灯板2上设置有多个发光元件7;

多个发光元件7均匀排列在灯板2上,多个发光元件7在灯板2上的布局为一列布局或多列布局。

具体的,如图9和图10所示,灯板2上可以设置有多个发光元件7,多个发光元件7可以均匀的排列在灯板2上,其中,在图9中多个发光元件7在灯板2上的布局为一列布局,在图10中多个发光元件7在灯板2上的布局为三列布局,还可以是其他多列布局,在此不一一列举,这样,发光元件7发出的光线比较均匀。

另外,当多个发光元件7在灯板2上的布局为多列布局时,发光元件7之间的横向间距和纵向间距可以相同,也可以不同,如图11所示,横向间距l2大于纵向间距l1。如图12所示,横向间距l2与纵向间距l1相同。这里,发光元件的位置可以根据实际所需来设定。

在本实用新型实施例中,当多个发光元件7在灯板2上的布局为一列布局时,匀光板4的发射面10到发光元件7的垂直距离与发光元件7之间的间距之比大于1.5。

当多个发光元件7在灯板2上的布局为多列布局,且发光元件7之间的横向间距和纵向间距相同时,匀光板4的发射面10到发光元件7的垂直距离与发光元件7之间的间距之比大于1.5。

当多个发光元件7在灯板2上的布局为多列布局,且发光元件7之间的横向间距和纵向间距不相同时,匀光板4的发射面10到发光元件7的垂直距离,与发光元件7之间的横向间距和纵向间距中较大的间距之比大于1.5。

具体的,如图13所示,当多个发光元件7均匀排列在灯板上时,可以计算这些发光元件7之间的间距S2,同时可以计算发光元件7到匀光板4的发射面7的垂直距离S1,当发射面10到发光元件7的垂直距离S1与发光元件7的间距S2之比大于1.5时,该发光元件7所发出的光线使得补光灯的补光效果最佳。需要说明的是,当多个发光元件7在灯板2上的布局为一列布局时,S2为这一列均匀排布的发光元件7之间的间距;当多个发光元件7在灯板2上的布局为多列布局,且发光元件7之间的横向间距和纵向间距相同时,S2为这多列均匀排布的发光元件7之间的间距,例如,可以是图12中横向间距l2或者纵向间距l1;当多个发光元件7在灯板2上的布局为多列布局,且发光元件7之间的横向间距和纵向间距不相同时,S2为发光元件7之间的横向间距和纵向间距中较大的间距,可以是图11中的横向间距l2。

在本实用新型实施例中,当灯板2所在的面与发射面10为平行关系时,反射面为自由曲面。

这里,反射面可以为任意曲面,反射面用来接收发光元件所发出的光线,并将所接收的光线反射并传递给匀光板的发射面,以使发射面发出光线,并使得光线经由蜂窝格和玻璃板,从而实现补光的效果。

当灯板2所在的面与发射面10为相交关系时,反射面为抛物面。

这里,当灯板所在的面与发射面为相交关系时,反射面为抛物面,使得发出的光线更加均匀。

在本实用新型实施例中,发光元件7上设有透镜14,透镜14为双曲面透镜,透镜14包括透镜入光面和透镜出光面。

具体的,如图14(a)所示,发光元件7上设有透镜14,透镜14包括透镜入光面和透镜出光面,透镜入光面用于接收发光元件所发出的光线,透镜出光面用于将透镜入光面接收的光发出,通过对透镜面型的优化实现大角度匀光。对于发光元件上应用的二次透镜采用大角度的匀光设计可以提高匀光板的发射面光线的均匀性。另外,将设有透镜14的发光元件7应用在补光灯中,其结构如图14(b)所示。

在本实用新型实施例中,当灯板2所在的面与发射面10为平行关系时,反射面为非球面。

这里,反射面可以为非球面,使得光线经过反射面的反射效果更佳。

在本实用新型实施例中,反射面的材料为聚碳酸酯材料。

这里,反射面的材料为聚碳酸酯材料,可以是高反射率的聚碳酸酯材料或者表面涂有高反射率涂料的其他材料,一般多为金属或塑料。

在本实用新型实施例中,壳体1的反射面设有反射膜或者反射漆或者漫反射图层。

这里,反射膜或者反射漆或者漫反射图层的作用都是为了让光线能进行反射,以使灯板上的光线经过反射面反射到匀光板,降低了补光灯光源的表面亮度,进而增大了补光灯在观察者眼睛方向的表观面积,从而降低了眩光强度。

在本实用新型实施例中,发光元件7可以为发光二极管LED灯。

发光二极管LED灯与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源。

本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中,摄像机15与补光灯16为可拆卸连接。

具体的,在摄像机15上,采用本实用新型实施例中的补光灯16,对摄像机15进行补光,在降低光源的表面亮度的同时,将光线控制在蜂窝格所能发出的范围内,抑制了大角度的光线的发出,降低了补光灯发出的光线的分布角度,从而降低了补光灯对非抓拍对象造成的干扰。根据实际应用,整个补光灯16可以与摄像机15上下结合的方式,如图15所示,补光灯16可以与摄像机15是上下结合的方式,可以通过螺丝或者卡扣固定在摄像机的下方。通过本实用新型实施例提供的补光灯,能够在降低光源的表面亮度的同时,抑制大角度的光线的发出,降低补光灯发出的光线的分布角度,从而降低补光灯对非抓拍对象造成的干扰。

图16为本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中的侧视图;图17为本实用新型实施例提供的补光灯应用在摄像机中的后视图;图16、图17与图15所提供的摄像机和补光灯的结构是相同的。

另外,整个补光灯也可以为其他组合形式,或者单独做成补光灯具,放在旁边或者其他位置为摄像机补光。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本实用新型的保护范围内。

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