变焦红外照明装置及具有其的红外摄像的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种变焦红外照明装置及具有其的红外摄像机。变焦红外照明装置包括的LED红外灯固定装设在被装配到后座上的红外灯基板上；光学透镜组设置在LED红外灯前方，且LED红外灯的出射光中心线与光学透镜组的光轴重合；电机固定架与后座固定连接，电机固定安装在电机固定架上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组的光轴平行的所述电机的输出轴上螺设一活动拨杆，所述活动拨杆与所述光学透镜组固定连接；以及，至少一根连接至后座的导向轴，所述导向轴的轴向与所述光学透镜组的光轴平行，且光学透镜组套设在所述导向轴上。本实用新型提供的所述变焦红外照明装置其结构相对较为简单，可以一定程度上降低生产成本。
【专利说明】变焦红外照明装置及具有其的红外摄像机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监控摄像机【技术领域】，具体而言，涉及一种变焦红外照明装置及具有其的红外摄像机。
【背景技术】
[0002]在监控摄像机领域中，因带有红外功能的摄像机，其能够在完全黑暗的环境下仍能将监控区域下的图像展现在用户眼前，并且尤其随着目前“平安城市”的大力建设，目前，红外摄像机已越来越受到市场的青睐。
[0003]通常，红外摄像机使用的红外光源通常都是红外LED灯。例如一般的红外枪型摄像机，夜视监控距离一般在0-50米范围，摄像机需要对监控区域内的不同的监控对象进行相应的光学变焦，其摄像角度通常大约处在9度到60度之间。同样地，与所述摄像机配合使用的红外照明装置也应覆盖相应监控区域，以实现摄像机对处于不同距离的监控对象进行红外补光，从而使监控画面连续且清晰，并且不出现暗角、亮度不均匀等不良现象。
[0004]为此，本领域的技术人员提出了一种采用多组红外灯实现红外变焦的红外照明装置，其是在每组红外灯前面加不同角度的透镜，每组灯的红外光线的出光角度都是固定不变的。在夜视监控场景之下，红外照明装置根据摄像机的变焦角度范围点亮相应角度的红外灯组。然而，在现实应用之中，对于红外变焦枪机而言，一般都有3-4组红外灯，而每组红外灯都有至少具有I颗红外LED灯。这样一来，整个红外照明装置的红外LED灯的数量至少具有3颗，众所周知地，通常每颗红外LED灯的功率在3W左右，因此，红外照明装置的总体功率就会达到IOW左右，导致其在工作过程之中功耗很大，导致能耗提高，除此之外，其产生的热量较多，一定程度上会减低产品的寿命。另外，此种采取多组红外灯的红外照明装置，其产品体积也较为庞大，导致整机成本较高。
[0005]为此，本领域的技术人员相应地提出了一种可变焦的红外照明装置，其通常是在红外LED灯前加上一组光学透镜，通过移动光学透镜的距离，实现改变红外光线的出光角度。同时通过软件控制使得红外照明的变焦与摄像机的光学变焦实现同步。
[0006]然而这种可变焦的红外照明装置在机构实现上通常采用螺旋传动结构，类似传统的光学变焦镜头，其设有齿轮筒、导向筒和固定筒；齿轮筒外圆设有齿轮、内圆设有直线槽，导向筒上设有螺旋槽，固定筒上设有凸台；透镜组装在固定筒上，固定筒的凸台同时与导向筒的螺旋槽和齿轮筒的直线槽相配合。导向筒固定不动，步进电机通过齿轮传动使齿轮筒旋转，固定筒则发生前后移动。从而使透镜组沿光轴旋转移动，实现改变红外光线的出光角度。虽然这种机构满足了红外照明的变焦需求，但其结构较为复杂，成本非常高，装配也比较复杂。
[0007]为了解决其结构较为复杂的问题，中国专利申请号为CN201220227059.0，专利名称为“一种变焦红外照明装置及其红外摄像机”的专利文献也提出了另外一种采用可变焦方式的红外照明装置，其传动方式为齿轮齿条传动。即电机轴带有齿轮，固定镜片组件的结构件上装配有齿条，从而通过电机转动带动齿条沿红外灯出光方向做前后运动，实现红外光的变焦功能。但其仍然存在以下问题:这种通过齿轮齿条传动的方式对齿轮齿条的配合精度要求非常高，导致齿轮齿条的加工较为复杂，成本非常高，而且在实际应用当中，所述相互配合的齿轮齿条会因加工精度、装配等细节因素问题导致出现卡死的情况，从而影响红外照明装置的红外变焦功能。
[0008]因此，现有技术有待完善和发展。
实用新型内容
[0009]为了解决现有技术中采用齿轮齿条传动以实现红外变焦而产生的齿轮齿条加工复杂以致成本较高、以及在齿轮齿条因加工精度、装配等细节因素问题导致传动出现卡死以致影响红外照明装置的红外变焦功能的问题，本实用新型提出了一种新的变焦红外照明装置及具有其的红外摄像机。
[0010]为了达到本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0011]一种变焦红外照明装置，其包括:后座、红外灯基板、LED红外灯、电机、电机固定架、活动拨杆、光学透镜组、导向轴，其中，
[0012]LED红外灯固定装设在被装配到后座上的红外灯基板上；
[0013]光学透镜组设置在LED红外灯前方，且LED红外灯的出射光中心线与光学透镜组的光轴重合；
[0014]电机固定架与后座固定连接，电机固定安装在电机固定架上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组的光轴平行的所述电机的输出轴上螺设一活动拨杆，所述活动拨杆与所述光学透镜组固定连接；
[0015]以及，至少一根连接至后座的导向轴，所述导向轴的轴向与所述光学透镜组的光轴平行，且光学透镜组套设在所述导向轴上。
[0016]优选地，所述电机上还设置有至少一根与所述输出轴平行的丝杆，所述活动拨杆套设在所述丝杆上。
[0017]优选地，在所述后座的外侧壁上设置多个散热齿部。
[0018]优选地，所述变焦红外照明装置还包括连接至后座的位置感应器件，所述光学透镜组固定设置在镜片固定架上，所述位置感应器件与镜片固定架上的光耦挡光部分配合。
[0019]优选地，所述导向轴的远离后座的一端设有限制所述光学透镜组位移的抵挡部。
[0020]优选地，所述导向轴的数量为相对布置的两根，且每根导向轴与光学透镜组的光轴的距离相等。
[0021]优选地，所述电机为步进电机。
[0022]优选地，所述变焦红外照明装置还包括前盖组件，所述前盖组件连接至所述后座并与后座限定出容纳所述红外灯基板、LED红外灯、电机、电机固定架、光学透镜组以及导向轴的空间。
[0023]一种红外摄像机，其特征在于，包括:
[0024]摄像机本体；
[0025]以及，如上所述的变焦红外照明装置，具体地，所述变焦红外照明装置包括:后座、红外灯基板、LED红外灯、电机、电机固定架、活动拨杆、光学透镜组、导向轴，其中，
[0026]LED红外灯固定装设在被装配到后座上的红外灯基板上；[0027]光学透镜组设置在LED红外灯前方，且LED红外灯的出射光中心线与光学透镜组的光轴重合；
[0028]电机固定架与后座固定连接，电机固定安装在电机固定架上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组的光轴平行的所述电机的输出轴上螺设一活动拨杆，所述活动拨杆与所述光学透镜组固定连接；
[0029]以及，至少一根连接至后座的导向轴，所述导向轴的轴向与所述光学透镜组的光轴平行，且光学透镜组套设在所述导向轴上。
[0030]本实用新型提供的所述变焦红外照明装置，其电机可以通过程序控制，并且所述光学透镜组可以在所述电机以及所述活动拨杆的拨动作用下在光轴方向平移，因此可以与变焦摄像机通过控制单元进行焦距的调节变化，对所需照明面实现变焦照明，满足摄像机在不同视场角(焦距)时亮度均匀的照明要求，其结构相对较为简单，可以一定程度上降低生产成本。
[0031]同时，本装置中的电机的丝杆及导向轴均为两端定位，平行度容易保证，从而一定程度上保障了所述光学透镜组在进行变焦过程中的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是本实用新型实施例提供的变焦红外照明装置的结构示意图；
[0033]图2是本实用新型实施例提供的变焦红外照明装置的剖视结构示意图；
[0034]图3是本实用新型实施例提供的变焦红外照明装置的拆分结构示意图。
[0035]本实用新型目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0037]本实用新型的目的是提供一种具有变焦功能的红外照明装置，以克服现有技术提供的变焦红外照明装置存在的功率过大、寿命短、装配复杂、成本过高的问题，或者还用于解决现有技术中存在的红外照明光斑不均、变焦结构容易卡死的问题。
[0038]具体地，如图1-图3所示，本实用新型实施例提供的一种变焦红外照明装置，其包括:后座13、红外灯基板11、LED红外灯10、电机4、电机固定架5、活动拨杆6、光学透镜组14、导向轴3，其中，
[0039]LED红外灯10固定装设在被装配到后座13上的红外灯基板11上；
[0040]光学透镜组14设置在LED红外灯10前方，且LED红外灯10的出射光中心线与光学透镜组14的光轴重合；
[0041]电机固定架5与后座13固定连接，电机4固定安装在电机固定架5上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组14的光轴平行的所述电机4的输出轴上螺设一活动拨杆6，所述活动拨杆6与所述光学透镜组14固定连接；其中，所述螺设是指活动拨杆6通过一螺纹孔与设置在所述电机4的输出轴上的螺纹配合，以致电机4的输出轴在转动时，所述活动拨杆6能够能过所述螺纹孔与所述输出轴上的螺纹的配合关系在输出轴上移动。
[0042]以及，至少一根连接至后座13的导向轴3，所述导向轴3的轴向与所述光学透镜组14的光轴平行，且光学透镜组14套设在所述导向轴3上。
[0043]在具体工作时，所述电机4通过所述输出轴以及与螺设在所述输出轴上的活动拨杆6带动光学透镜组14在所述输出轴上做直线往复运动，以此实现由红外灯基板11上的LED红外灯10发出的红外出射光的变焦。
[0044]在本实施例中，所述电机4的输出轴具有一定的延伸长度，在某些实施例中，当所述电机4的输出轴较短时,还可以在所述电机4的输出轴上连接同样设有用以与活动拨杆6进行螺纹配合的螺纹的拼接轴，所述拼接轴的轴心与所述电机4的输出轴的轴心重合。这里，所述拼接轴与本实用新型实施例所指的电机4的输出轴等效。
[0045]在某些具体实施例中，所述红外灯基板11为红外灯铝基板，在所述红外灯铝基板上焊接有一颗LED红外灯10，并将所述红外灯铝基板装配到后座13上，例如红外灯铝基板通过定位柱安装到后座13上，同时并用锁紧螺钉锁紧。
[0046]优选实施方式中，所述电机4上还设置有至少一根与所述输出轴平行的丝杆(图中未示出)，例如，在本实施例中，所述丝杆为一根，所述活动拨杆6通过其自身具有的一通孔套设在所述丝杆上。通过丝杆的稳定导向作用，所述活动拨杆6可以更为平稳的在所述电机4的输出轴上进行移动。
[0047]优选实施方式下，参考图3，在所述后座13的外侧壁上设置多个散热齿部。所述散热齿部能有效的将LED红外灯10产生的热量散发到空气中，提高LED红外灯10的使用寿命O
[0048]优选实施方式下，所述变焦红外照明装置还包括连接至后座13的位置感应器件12，所述光学透镜组14固定设置在镜片固定架9上，所述位置感应器件12与镜片固定架9上的光耦挡光部分(图中未示出)配合。
[0049]在实际应用当中，所述光学透镜组14通常包括至少一只透镜，例如所述光学透镜组14具有所述光学镜片7以及光学镜片8，在实际装配时，将所述光学镜片7以及光学镜片8用无影胶水粘贴到镜片固定架9上以形成光学透镜组14。此时，在镜片固定架9设置数量与导向轴3相匹配的至少一个通孔，所述光学透镜组14通过所述通孔套设在所述导向轴3上。
[0050]优选实施方式下，所述导向轴3的远离后座13的一端设有限制所述光学透镜组14位移的抵挡部(图中未示出)。在某些实施例中，除了采取在所述导向轴3的一端设置抵挡部以限制光学透镜组14的位移之外，还可以采取其他方式实现，例如，通过螺钉15在电机固定架上固定螺钉垫片，所述螺钉垫片限制光学透镜组14的位移。
[0051]优选实施方式下，所述导向轴3的数量为相对布置的两根，且每根导向轴3与光学透镜组14的光轴的距离相等。
[0052]优选实施方式下，所述变焦红外照明装置还包括前盖组件16，所述前盖组件16连接至所述后座13并与后座13限定出容纳所述红外灯基板11、LED红外灯10、电机4、电机固定架5、光学透镜组14以及导向轴3的空间。具体装配时，利用无影胶将光学平面玻璃2粘贴到前盖I形成前盖组件16。
[0053]优选实施方式中，所述电机4为步进电机。所述步进电机通过定位柱装配到电机固定架5上并用螺钉锁紧，之后将电机固定架5通过定位柱装配到后座13用螺钉锁紧，然后将光学透镜组14与电机拨杆6装配，并装入两根导向轴3，在电机固定架5上锁紧螺钉15，利用螺钉垫片对导向轴3进行轴端定位；连接好步进电机、红外灯铝基板11及位置感应器件12的线缆，最后装配好前盖组件16。
[0054]所述变焦红外照明装置通电后，步进电机旋转使活动拨杆6带动光学透镜组14往LED红外灯10方向移动，当镜片固定架9上的光耦挡光部分移动到位置感应器件12的感应点时，即找到控制步进电机的参考原点，也就是光学透镜组14的原点位置，此时LED红外灯10对外所发出的红外出射光的角度最大；当需要跟随摄像机本体变焦时，步进电机接到转动命令后，带动活动拨杆6与光学透镜组14 一起向往远离LED红外灯10的方向做直线运动，实现红外出射光的角度变化，当达到需要的角度时，步进电机停止转动并保持，保证监控图像无黑角，光斑均匀。
[0055]在某些具体实施例中，例如，本变焦红外照明装置可以实现光学透镜组14在行程17mm范围内往复运动，红外出射光的变焦角度范围为4-60度。
[0056]除此之外，在某些【具体实施方式】下，所述活动拨杆6采用弹性材料制成，因此一定程度上可以避免光学透镜组14出现卡死的情况；另外，本装置中精度要求较高的关键器件采用模具成型，加工精度易保证，成本也较低，运动器件如导向轴3与镜片固定架9相互接触的区域采用抛光处理，以减少其其相互运动时的摩擦力，从而更加有利于往复运动的畅通。
[0057]相应地，参考图1-图3，本实用新型实施例还提供了一种红外摄像机，其特征在于，包括:
[0058]摄像机本体(图中未示出)；
[0059]以及，如上所述的变焦红外照明装置，具体地，所述变焦红外照明装置包括:后座13、红外灯基板11、LED红外灯10、电机4、电机固定架5、活动拨杆6、光学透镜组14、导向轴3，其中，
[0060]LED红外灯10固定装设在被装配到后座13上的红外灯基板11上；
[0061]光学透镜组14设置在LED红外灯10前方，且LED红外灯10的出射光中心线与光学透镜组14的光轴重合；
[0062]电机固定架5与后座13固定连接，电机4固定安装在电机固定架5上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组14的光轴平行的所述电机4的输出轴上螺设一活动拨杆6，所述活动拨杆6与所述光学透镜组14固定连接；
[0063]以及，至少一根连接至后座13的导向轴3，所述导向轴3的轴向与所述光学透镜组14的光轴平行，且光学透镜组14套设在所述导向轴3上。
[0064]对于所述变焦红外照明装置的具体阐述可参考上文，这里不再重复赘述。
[0065]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种变焦红外照明装置，其特征在于，包括:后座、红外灯基板、LED红外灯、电机、电机固定架、活动拨杆、光学透镜组、导向轴，其中， LED红外灯固定装设在被装配到后座上的红外灯基板上； 光学透镜组设置在LED红外灯前方，且LED红外灯的出射光中心线与光学透镜组的光轴重合； 电机固定架与后座固定连接，电机固定安装在电机固定架上，在设有螺纹且其轴向与光学透镜组的光轴平行的所述电机的输出轴上螺设一活动拨杆，所述活动拨杆与所述光学透镜组固定连接； 以及，至少一根连接至后座的导向轴，所述导向轴的轴向与所述光学透镜组的光轴平行，且光学透镜组套设在所述导向轴上。
2.如权利要求1所述的变焦红外照明装置，其特征在于，所述电机上还设置有至少一根与所述输出轴平行的丝杆，所述活动拨杆套设在所述丝杆上。
3.如权利要求1所述的变焦红外照明装置，其特征在于，在所述后座的外侧壁上设置多个散热齿部。
4.如权利要求1所述的变焦红外照明装置，其特征在于，还包括连接至后座的位置感应器件，所述光学透镜组固定设置在镜片固定架上，所述位置感应器件与镜片固定架上的光率禹挡光部分配合。
5.如权利要求1所述的变焦红外照明装置，其特征在于，所述导向轴的远离后座的一端设有限制所述光学透镜组位移的抵挡部。
6.如权利要求5所述的变焦红外照明装置，其特征在于，所述导向轴的数量为相对布置的两根，且每根导向轴与光学透镜组的光轴的距离相等。
7.如权利要求1所述的变焦红外照明装置，其特征在于，所述电机为步进电机。
8.如权利要求1-7任意一项所述的变焦红外照明装置，其特征在于，还包括前盖组件，所述前盖组件连接至所述后座并与后座限定出容纳所述红外灯基板、LED红外灯、电机、电机固定架、光学透镜组以及导向轴的空间。
9.一种红外摄像机，其特征在于，包括: 摄像机本体； 以及，如权利要求1-8任意一项所述的变焦红外照明装置。
【文档编号】F21Y101/02GK203705788SQ201320689539
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】周健, 王成武, 赫大伟 申请人:深圳中兴力维技术有限公司