专利名称：一种红外灯照射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控领域，尤其涉及一种红外灯照射装置。
背景技术：
如图1所示，目前监控设备设置有电荷耦合元件(Charge-coupled Device, CCD) 摄像头11和红外灯照射装置12，在夜晚或环境照明度不够时会开启红外灯照射装置12，以 作为补充光源辅助摄像头11拍摄景物，使摄像头在黑暗中依然能正常监控。在这些红外灯照射装置12的使用过程中，常常出现被拍物对红外线的反光过度 的现象，使得无法从画面中清晰地识别出被拍物的轮廓特征，例如当红外灯照射装置12照 射到人的面部、眼睛时，此时摄像头11拍摄的人物画面中除人的头发外均呈现出一片白 光，而且人的眼睛由于被红外线直射更是产生“发光”的现象，使得无法从画面中识别出被 拍摄者的面部特征。上述的现状是由于现有的红外灯照射装置12的照射方式造成的，如图 1所示，现有的红外灯照射装置12固定于摄像头11的旁边，因此当摄像头11拍摄景物时将 产生“手电筒”照射现象，此时红外线固定直射人物本体等被拍物，而周围环境却是昏暗的， 由此形成的照射反差导致被拍物反光过度。另外目前也有使用如图2所示的独立的红外灯 照射装置，该红外灯照射装置安装于摄像头的周围，在夜晚或环境照明度不够时开启，但该 红外灯照射装置的照射方式与图1所示的照射方式是相同的，因此也存被拍物反光过度的 问题。综上，由于现有红外灯照射装置的照射方式本身存在不合理，使得不可避免地出现上 述反光过度现象。
发明内容
本发明提出一种红外灯照射装置，可以使监控区域内的红外光分布均勻、实现被 拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完全无可见光的情形下拍摄到清晰景物的 效果。为了解决上述技术问题，本发明提出一种红外灯照射装置，包括壳体和由红外发 光二极管构成的灯体，还包括电机、用于向所述灯体供电的定位旋转导电盘以及用于向所 述定位旋转导电盘供电的导电滑环，其中所述导电 滑环设置在所述壳体的内壁上；所述灯体设置在所述定位旋转导电盘上并电连接于所述定位旋转导电盘，所述灯 体上的红外发光二极管所形成的面与所述定位旋转导电盘的顶面形成小于90度的夹角；所述定位旋转导电盘的中心与所述电机的输出轴相互连接，并且所述定位旋转导 电盘可由所述电机带动旋转；所述定位旋转导电盘电连接于所述导电滑环，并可沿所述导电滑环滑动。优选的，所述定位旋转导电盘通过导电弹簧和金属滚球电连接于所述导电滑环， 其中所述导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘；
所述导电弹簧的另一端通过所述金属滚球电连接于所述导电滑环。优选的，所述导电滑环包括第一导电滑环和第二导电滑环，所述导电弹簧包括第一导电弹簧和第二导电弹簧，所述金属滚球包括第一金属滚球和第二金属滚球；所述第一导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘，所述第一导电弹簧的另 一端通过所述第一金属滚球电连接于所述第一导电滑环；所述第二导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘，所述第二导电弹簧的另 一端通过所述第二金属滚球电连接于所述第二导电滑环。优选的，所述定位旋转导电盘通过电刷电连接于所述导电滑环，其中所述电刷的金属刷柄电连接于定位旋转导电盘；所述电刷的金属刷头电连接于导电滑环。优选的，所述导电滑环包括第一导电滑环和第二导电滑环；所述电刷包括第一电刷和第二电刷，所述第一电刷电连接于所述第一导电滑环与 所述定位旋转导电盘之间，所述第二电刷电连接于所述第二导电滑环与所述定位旋转导电 盘之间。 优选的，所述壳体的内壁开设有导电槽，所述导电滑环镶嵌于所述导电槽内。优选的，所述定位旋转导电盘上开设有电机轴插孔，所述定位旋转导电盘通过所 述电机轴插孔插接在所述电机的电机轴上。优选的，所述灯体包括托盘及焊接在所述托盘上的红外发光二极管；所述托盘为 表面完整半球面或为表面设有缺口的半球面，所述红外发光二极管均勻排布在所述托盘 上；所述灯体设置有中轴体，所述灯体通过所述中轴体电连接在所述定位旋转导电盘
卜.ο ο优选的，所述灯体为红外发光二极管阵列模块，所述红外发光二极管阵列模块通 过自身的引脚电连接在所述定位旋转导电盘上；所述红外发光二极管阵列模块所在面与所述定位旋转导电盘的顶面形成小于 九十度的夹角。优选的，所述壳体内设置有用于容放所述电机的腔体。实施发明实施示例，通过所述灯体设置在所述定位旋转导电盘上并电连接于所述 定位旋转导电盘，所述定位旋转导电盘的中心与所述电机的输出轴相互连接，并且所述定 位旋转导电盘可滑动地电连接于所述导电滑环，使得灯体可以由电机带动旋转，并且在旋 转的过程中由导电滑环供电点亮，由于所述灯体上的红外发光二极管所形成的面与所述定 位旋转导电盘的顶面形成小于90度的夹角，因此周围空间内的景物可以交替受到灯体上 红外发光二极管的直接照射，使得周围的景物受到平均的光照量，从而实现监控区域内的 红外光分布均勻，实现被拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完全无可见光的 情形下拍摄到清晰景物的目的。
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有监控设备的示意图；图2是现有独立的红外灯照射装置的示意图；图3是本发明实施例中红外灯照射装置第一实施例结构分解示意图；图4是本发明实施例中红外灯照射装置第一实施例组合示意图；图5是本发明实施例中红外灯照射装置第二实施例结构分解示意图；图6是本发明实施例中红外灯照射装置第二实施例组合示意图；图7是红外发光二极管阵列模块的示意图；图8是红外发光二极管阵列模块与定位旋转导电盘的组合示意图；图9是图3所示灯体的结构划分示意图；图10是本发明实施例中红外灯照射装置照射的空间中某区域的光照量示意图。
具体实施例方式本发明提出一种红外灯照射装置，可以使监控区域内的红外光分布均勻、实现被 拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完全无可见光的情形下拍摄到清晰景物的 效果。图3是本发明实施例中红外灯照射装置第一实施例结构分解示意图，图4是本发 明实施例中红外灯照射装置第一实施例结构组合示意图，结合图3和图4，本发明实施例中 红外灯照射装置包括壳体1和由红外发光二极管21构成的灯体2，还包括电机3、用于向所 述灯体2供电的定位旋转导电盘4以及用于向所述定位旋转导电盘4供电的导电滑环5，其 中所述导电滑环5设置在所述壳体1的内壁上；具体实施时，所述壳体1的内壁开设有导电槽11，所述导电滑环5镶嵌于所述导电 槽11内。所述灯体2设置在所述定位旋转导电盘4上并电连接于所述定位旋转导电盘4，所 述灯体2上的红外发光二极管21所形成的面与所述定位旋转导电盘4的顶面形成小于90 度的夹角；具体实施时，所述灯体2包括托盘22及焊接在所述托盘22上的红外发光二极管 21 ；所述托盘22为表面完整半球面或为表面设有缺口的半球面，所述红外发光二极管21均 勻排布在所述托盘22上；所述灯体2设置有中轴体23，所述灯体2通过所述中轴体23电 连接在所述定位旋转导电盘4上。图3和图4中仅示出了托盘22为表面设有缺口的半球 面的情况，此时托盘22是在表面完整半球面的基础上划分出若干个(例如六个)子瓣，并 移除各个子瓣之间的部分，红外发光二极管21均勻排布在所述托盘22的各个子瓣上，采用 上述实施方式可以节省灯体使用的材料。所述定位旋转导电盘4的中心与所述电机3的输出轴31相互连接，并且所述定位 旋转导电盘4可由所述电机3带动旋转；具体实施时，所述定位旋转导电盘4上开设有电机轴插孔41 (图3并未示出、图4 中示出)，所述定位旋转导电盘4通过所述电机轴插孔41插接在所述电机的电机轴31上，从而实现定位旋转导电盘4的中心与所述电机3的输出轴31相互连接。所述定位旋转导电盘4电连接于所述导电滑环5，并可沿所述导电滑环5滑动。为了实现所述定位旋转导电盘4电连接于所述导电滑环5，并可沿所述导电滑环5 滑动，本实施例中使用了导电弹簧6和金属滚球7(图3中示出，图4中因导电滑环5阻挡 而未示出)，所述导电弹簧6的一端电连接于所述定位旋转导电盘4，所述导电弹簧6的另 一端通过所述金属滚球7电连接于所述导电滑环5，并且金属滚球7可以在定位旋转导电盘 4由电机3带动旋转时沿导电滑环5滑动。具体实施时该导电滑环5包括第一导电滑环51 和第二导电滑环52，所述导电弹簧6包括第一导电弹簧61和第二导电弹簧62，所述金属滚 球7包括第一金属滚球71和第二金属滚球72 ；所述第一导电弹簧61的一端电连接于所述 定位旋转导电盘4，所述第一导电弹簧61的另一端通过所述第一金属滚球71电连接于所述 第一导电滑环51 ；所述第二导电弹簧62的一端电连接于所述定位旋转导电盘4，所述第二 导电弹簧62的另一端通过所述第二金属滚球72电连接于所述第二导电滑环52。优选的， 所述第一导电弹簧61和所述第一金属滚球71的数量各为三个，且各个所述第一导电弹簧 61之间的夹角为六十度，所述第二导电弹簧62和所述第二金属滚球72的数量各为三个， 且各个所述第二导电弹簧62之间的夹角为六十度，这样第一导电弹簧61和第一金属滚球 71,以及第二导电弹簧62和第二金属滚球72不仅可以在定位旋转导电盘4转动时为定位 旋转导电盘4提供电源，同时也可以限制定位旋转导电盘4的晃动。优选的，旋转导电盘4 还可以设置弹簧容置腔42，用于容放导电弹簧6。具体实施时，所述第一导电滑环51电连 接于电源正极，所述第二导电滑环52电连接于电源负极。优选地，所述壳体1内设置有用于容放所述电机3的腔体12，所述电机3可固定在 所述腔体12内。图5是本发明实施例中红外灯照射装置第二实施例结构分解示意图，结合图6是 本发明实施例中红外灯照射装置第二实施例组合示意图，结合图5和图6可知，本实施例中 红外灯照射装置的结构与红外灯照射装置第一实施例的结构基本相同，区别在于，本实施 例中的灯体2为红外发光二极管阵列模块(LEDARRAY) 24，红外发光二极管阵列模块24的示 意图可以参考图7，每个红外发光二极管阵列模块24内设置有多个红外发光二极管，所述 红外发光二极管阵列模块24通过自身的引脚241电连接在所述定位旋转导电盘4上，并且 所述红外发光二极管阵列模块24所在面与所述定位旋转导电盘4的顶面形成小于九十度 的夹角。在设置多个红外发光二极管阵列模块24时，各个红外发光二极管阵列模块24所 在面与所述定位旋转导电盘4的顶面形成夹角可以不相同，优选的，各个红外发光二极管 阵列模块24所在面与所述定位旋转导电盘4的顶面形成夹角由小到大顺序设置，形成近似 半球形灯体，红外发光二极管阵列模块24与定位旋转导电盘4的组合示意图可以参考图8。需要说明的是，第一实施例和第二实施例中红外灯照射装置除了采用导电弹簧6 和金属滚球7来实现定位旋转导电盘4电连接于所述导电滑环5，并可沿所述导电滑环5 滑动，还可以采用电刷来实现所述定位旋转导电盘4电连接于所述导电滑环5，并可沿所述 导电滑环5滑动，电刷的金属刷柄电连接于定位旋转导电盘4，电刷的金属刷头电连接于导 电滑环5，并且金属刷头可以在定位旋转导电盘4由电机3带动旋转时沿导电滑环5滑动。 具体实施时，对应第一导电滑环51和第二导电滑环52，电刷也可以包括第一电刷和第二电 刷，第一电刷电连接于第一导电滑环51与定位旋转导电盘4之间，第二电刷电连接于第二
7导电滑环52与定位旋转导电盘4之间，优选的，所述第一电刷的数量为三个，且各个第一电 刷之间的夹角为六十度，所述第二电刷的数量为三个，且各个第二电刷间的夹角为六十度， 这样第一电刷以及第二电刷不仅可以在定位旋转导电盘4转动时为定位旋转导电盘4提供 电源，同时也可以限制定位旋转导电盘4的晃动。优选的，各个电刷可以分别容放在旋转导 电盘4中弹簧容置腔42内。具体实施时，所述第一电刷电连接于电源正极，所述第二电刷 电连接于电源负极。下面对本发明实施例中红外灯照射装置工作原理进行说明，使用时，电机3通过 定位旋转导电盘4带动灯体2旋转，第一导电滑环51和第二导电滑环52通过对应的导电 弹簧61、62和金属滚球71、72，或者电刷向正在旋转的定位旋转导电盘4供电，定位旋转导 电盘4向与之电连接的灯体2供电，从而点亮灯体2，由于灯体2上的红外发光二极管22与 所述定位旋转导电盘4存在小于九十度的夹角，因此灯体2在旋转的同时还照亮空间中的 景物。现以采用在半球状的基础上划分出六个子瓣的灯体2为例，如图9所示，六个子瓣分 别为A、B、C、D、E、F，对于空间中离灯体一定距离的某点Q，灯体2对其照射的顺序先由子瓣 A照射，再由子瓣B照射，再由子瓣C照射，如此类推。则Q点受到的光照量如图10所示，当 正对子瓣A照射时，Q点受到的光照量达到最大值L1，在子瓣A移离Q点的过程中，Q点受 到的光照量逐渐下降，其下降的规律可以是线性或者是非线性的(如指数规律)，在子瓣A 和子瓣B的中间位置，Q点仅受到少量由子瓣A和子瓣B发出的光线照射，因此Q点受到的 光照量达到最小值L2，从子瓣A和子瓣B的中间位置开始到子瓣B移近的过程中，Q点受到 的光照量逐渐增大，其增大的规律可以是线性或者是非线性的(如指数规律)，当正对子瓣 B照射时，Q点受到的光照量再次达到最大值L1，之后依次正对子瓣C、D、E、F位置，受到子 瓣C、D、E、F照射时的情况类似。假定Q点受到的光照量变化规律是线性的，图中Q点光照 量的变化类似于三角波，因此Q点的平均光照量是(Ll-L2)/2，有效光照量为, 因灯体在旋转的方式照亮空间中的景物，则空间中以灯体为中心，Q点与灯体2之间的距离 为半径的球面位置受到的光照情况都会与Q点相同，其平均光照量也是(Ll-L2)/2，有效光 照量为因此该球面上的光照分布是均勻的，空间中其他位置的情况与该球面 的情况相似，只是平均光照量和有效光照量会有所不同，从上述分析可知，监控区域内的红 外光分布均勻，从而实现被拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完全无可见光 的情形下拍摄到清晰景物的目的。需要进一步说明的是，在实际应用中，可以根据人眼的临界闪烁频率来确定电机3 的转速，实验表明，如果周期性重复的脉冲光源作用到视网膜上，当脉冲光的重复频率不够 高时，人眼会对之产生忽明忽暗交替变化的闪烁感觉，这是因为光源在有光和无光的阶段 变化时，人眼能够在亮度感觉上辨别出它们的变化，而当闪烁频率达到一定值时人眼就不 再有闪烁感觉，这个值就称为临界闪烁频率，通常该临界闪烁频率为45. 8赫兹(Hz)。以上 述采用在半球状的基础上划分出六个子瓣的灯体为例，则子瓣正对Q点的频率至少为45. 8 赫兹(Hz)，也就是子瓣A正对Q点与子瓣B正对Q点的时间差应小于0. 02秒，因此电机3 的转速至少为9圈/秒。当使用其他类型的灯体时，确定电机转速的过程相类似。综上所述，实施发明实施示例，通过所述灯体设置在所述定位旋转导电盘上并电 连接于所述定位旋转导电盘，所述定位旋转导电盘的中心与所述电机的输出轴相互连接， 并且所述定位旋转导电盘可滑动地电连接于所述导电滑环，使得灯体可以由电机带动旋转，并且在旋转的过程中由导电滑环供电点亮，由于所述灯体上的红外发光二极管所形成 的面与所述定位旋转导电盘的顶面形成小于90度的夹角，因此周围空间内的景物可以交 替受到灯体上红外发光二极管的直接照射，使得周围的景物受到平均的光照量，从而实现 监控区域内的红外光分布均勻，实现被拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完 全无可见光的情形下拍摄到清晰景物的目的。 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范 围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种红外灯照射装置，包括壳体和由红外发光二极管构成的灯体，其特征在于，还包括电机、用于向所述灯体供电的定位旋转导电盘以及用于向所述定位旋转导电盘供电的导电滑环，其中所述导电滑环设置在所述壳体的内壁上；所述灯体设置在所述定位旋转导电盘上并电连接于所述定位旋转导电盘，所述灯体上的红外发光二极管所形成的面与所述定位旋转导电盘的顶面形成小于90度的夹角；所述定位旋转导电盘的中心与所述电机的输出轴相互连接，并且所述定位旋转导电盘可由所述电机带动旋转；所述定位旋转导电盘电连接于所述导电滑环，并可沿所述导电滑环滑动。
2.如权利要求1所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述定位旋转导电盘通过导电 弹簧和金属滚球电连接于所述导电滑环，并可沿所述导电滑环滑动，其中所述导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘； 所述导电弹簧的另一端通过所述金属滚球电连接于所述导电滑环。
3.如权利要求2所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述导电滑环包括第一导电滑环和第二导电滑环，所述导电弹簧包括第一导电弹簧和 第二导电弹簧，所述金属滚球包括第一金属滚球和第二金属滚球；所述第一导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘，所述第一导电弹簧的另一端 通过所述第一金属滚球电连接于所述第一导电滑环；所述第二导电弹簧的一端电连接于所述定位旋转导电盘，所述第二导电弹簧的另一端 通过所述第二金属滚球电连接于所述第二导电滑环。
4.如权利要求1所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述定位旋转导电盘通过电刷 电连接于所述导电滑环，其中所述电刷的金属刷柄电连接于定位旋转导电盘； 所述电刷的金属刷头电连接于导电滑环。
5.如权利要求4所述的红外灯照射装置，其特征在于， 所述导电滑环包括第一导电滑环和第二导电滑环；所述电刷包括第一电刷和第二电刷，所述第一电刷电连接于所述第一导电滑环与所述 定位旋转导电盘之间，所述第二电刷电连接于所述第二导电滑环与所述定位旋转导电盘之 间。
6.如权利要求1-5任一项所述的红外灯照射装置，其特征在于， 所述壳体的内壁开设有导电槽，所述导电滑环镶嵌于所述导电槽内。
7.如权利要求1-5任一项所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述定位旋转导电盘上开设有电机轴插孔，所述定位旋转导电盘通过所述电机轴插孔 插接在所述电机的电机轴上。
8.如权利要求1-5任一项所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述灯体包括托盘及 焊接在所述托盘上的红外发光二极管；所述托盘为表面完整半球面或为表面设有缺口的半 球面，所述红外发光二极管均勻排布在所述托盘上；所述灯体设置有中轴体，所述灯体通过所述中轴体电连接在所述定位旋转导电盘上。
9.如权利要求1-5任一项所述的红外灯照射装置，其特征在于，所述灯体为红外发光二极管阵列模块，所述红外发光二极管阵列模块通过自身的引脚电连接在所述定位旋转导 电盘上；所述红外发光二极管阵列模块所在面与所述定位旋转导电盘的顶面形成小于九十度 的夹角。
10.如权利要求1-5任一项所述的红外灯照射装置，其特征在于， 所述壳体内设置有用于容放所述电机的腔体。
全文摘要
本发明提出一种红外灯照射装置，包括壳体和由红外发光二极管构成的灯体，还包括电机、用于向灯体供电的定位旋转导电盘以及用于向定位旋转导电盘供电的导电滑环，其中导电滑环设置在壳体的内壁上，灯体设置在定位旋转导电盘上并电连接于定位旋转导电盘，灯体上的红外发光二极管所形成的面与定位旋转导电盘的顶面形成小于90度的夹角，定位旋转导电盘的中心与电机的输出轴相互连接，并且定位旋转导电盘可由电机带动旋转；定位旋转导电盘电连接于导电滑环，并可沿导电滑环滑动。实施本发明实施例，可以使监控区域内的红外光分布均匀、实现被拍物无强反光，达到摄像头在环境可见光不足或完全无可见光的情形下拍摄到清晰景物的效果。
文档编号F21V23/00GK101858541SQ20101016955
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者封鸿涛, 彭力, 林方剑, 郝新竹 申请人:封鸿涛;林方剑;郝新竹;彭力