專利名稱：防破壞安防監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息技術領域，具體涉及一種安全監(jiān)控裝置，特別是一種防破壞安防監(jiān)控裝置。
背景技術：
安全監(jiān)控技術涉及生活生產(chǎn)的方方面面，例如地鐵、公路交通、賓館、銀行等。專利文獻CN201577130U公開了一種具有應急電源的防破壞安防監(jiān)控裝置，包括有適配器單元、內(nèi)部電源存儲單元和外部電壓檢測單元。本發(fā)明公開的一種具有應急電源的防破壞安防監(jiān)控裝置，其可以在外部供電出現(xiàn)問題時，還可以正常進行工作，保證在任何時候都能對客戶所要求的場所進行監(jiān)控，大大提高了防破壞安防監(jiān)控裝置的監(jiān)控能力，增 強了客戶的產(chǎn)品使用感受，同時保證了防破壞安防監(jiān)控裝置生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品市場占有率，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。CN102724394A公開了一種考場監(jiān)控攝像機，包括與具體處理設備連接的接口、音視頻傳感器、生物信息傳感器、存儲模塊、控制模塊，其中音視頻傳感器用于捕捉考生的音視頻信息；生物信息傳感器用于捕捉考生的生物信息；控制模塊與連接的具體處理設備通訊，獲得考生的核實生物信息，并與生物信息傳感器捕捉到的生物信息比較，以進行考生的身份驗證，并將結(jié)果傳輸?shù)骄唧w處理設備。本發(fā)明使考生身份驗證和考試監(jiān)控過程自動化，提供了一個可靠和專用的考試環(huán)境，方便了在線考試的組織和管理，實現(xiàn)了用最小的開銷管理可靠的考試。CN202385178U公開了一種監(jiān)控攝像機的安裝結(jié)構(gòu)，包括攝像機掛座和攝像機，攝像機的頂部設置有一連接柱體，所述的攝像機掛座的一端為一個圓柱形的攝像機掛柱適配端，攝像機掛柱適配端的內(nèi)部為一個可容納所述連接柱體的空腔，所述的連接柱體設置有一穿孔。本新型安裝簡易，只需把位置對應好，利用連接柱體擠壓彈性按鈕，通過彈性按鈕與封閉卡條之間的結(jié)構(gòu)使封閉卡條彈出、穿過連接柱體的穿孔，使卡口與攝像機掛柱適配端之間的空隙封閉，隨即把攝像機固定，當需要拆卸時，用較大壓力移動攝像機帶動連接柱體再次擠壓彈性按鈕，封閉卡條隨即從穿孔收回，攝像機即可拆卸。但是現(xiàn)有技術中的監(jiān)控攝像機多數(shù)體積過大，安裝不便、容易被人發(fā)現(xiàn)，破壞，而且受外部防護罩的影響，成像質(zhì)量不高。另外難以兼顧體積和成像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種防破壞安防監(jiān)控裝置，能夠解決現(xiàn)有技術中的諸多不足與缺陷，具有多方面的優(yōu)點。具體技術方案如下一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護罩、內(nèi)置攝像機，其特征在于所述透明防護罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機依次包括焦距為fl第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個表面為非球面，fl/f2比值-O. 85到-2. 3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個表面均為非球面。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施例，在所述防護罩的表面涂設有正面反光反面透明的光學功能涂層。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施例，還包括樞轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述內(nèi)置攝像機安裝在該樞轉(zhuǎn)機構(gòu)上。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施例，所述圖像傳感器具有與外部圖像采集電路相連接的接□。


圖1A-1C是本發(fā)明防破壞安防監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的攝像機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所述的攝像機在組合狀態(tài)下的示意圖。圖4顯示使用于根據(jù)圖IA到IC的監(jiān)視攝像機中的透明罩的厚度輪廓。圖5顯示作為根據(jù)圖4的實施例的視角的函數(shù)的透明罩的厚度輪廓。圖6顯示根據(jù)圖4的透明罩的厚度輪廓，以作為離對稱軸的距離X的函數(shù)給出。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。在圖IA到IC中，描述了能被安裝到天花板112的防破壞監(jiān)視攝像機系統(tǒng)110的優(yōu)選實施例。監(jiān)視攝像機系統(tǒng)Iio包括下面將更詳細描述的透明罩114。透明罩114包括內(nèi)表面116和外表面118,內(nèi)表面116和外表面118都具有根據(jù)下面詳細描述的多項式函數(shù)的錐形形狀。內(nèi)表面116和外表面118都繞對稱軸120旋轉(zhuǎn)對稱。因此，如上所述，在這個優(yōu)選實施例中，夕卜表面118的第一對稱軸和內(nèi)表面116的第二對稱軸是相同的。另外，夕卜表面118具有位于對稱軸120上的第一頂點122。同樣，內(nèi)表面116包括第二頂點124,也位于對稱軸120上。
另外，透明罩114包括環(huán)形安裝面126，它在向上方向中止透明罩114。透明罩114可以通過這個環(huán)形安裝面直接被安裝到天花板112，或可例如包括監(jiān)視攝像機系統(tǒng)110的電子部件和/或光學部件的附加安裝塊可以被安裝在透明罩114和天花板112之間。另外，透明罩114可以被安裝在是攝像機128的一部分的攝像機外殼上。攝像機128可使用單獨的安裝箱或安裝塊被安裝到天花板112或壁上。根據(jù)圖IA到IC中的代表性實施例的監(jiān)視攝像機系統(tǒng)110還包括攝像機128。該攝像機128在圖IA到IC中僅僅象征性地繪出且包括透鏡系統(tǒng)130和圖像檢測器132。如圖IA到IC中所顯示的攝像機128對于本領域技術人員是熟知的。根據(jù)圖IA到IC的攝像機128具有光軸134。攝像機128繞樞轉(zhuǎn)點136可樞轉(zhuǎn)地安裝。對于光學計算和設計，樞轉(zhuǎn)點136是起點。在圖IA到IC中，樞轉(zhuǎn)點136位于對稱軸120上一不必一定是這種情況。攝像機128可以手動地或者使用機動定位系統(tǒng)繞樞轉(zhuǎn)點136旋轉(zhuǎn)。必須指出，攝像機128的光學部件不必按比例畫出，這解釋了在圖IA和IB中的圖像檢測器132可位于天花板112中。另外，為了計算和考慮透明罩114的透鏡像差，在光學設計中象征性地使用“理想”透鏡系統(tǒng)130。對“真實”透鏡系統(tǒng)130，圖像檢測器132通常在透明罩114的區(qū)域內(nèi)，而不是天花板112內(nèi)。在圖IA到IC中，顯示了攝像機128的不同旋轉(zhuǎn)位置。攝像機128的對稱軸120和光軸134之間的角度用表示。根據(jù)定義，在圖IA中，其中，攝像機128從天花板112筆直指向下，角度等于零。在圖IB中，顯示的是攝像機128在大約40°的角度的位置。在圖IC中，顯示所謂的“超出天花板視野”，在這種情況下，包括光軸134和對稱軸120之間的95°的角度。使用根據(jù)圖IA到IC的錐形形狀的透明罩114的監(jiān)視攝像機系統(tǒng)110的主要優(yōu)點是可以獲得角度> 90°的天花板視野，而沒有主圖像畸變或圖像降質(zhì)。在圖4中，顯示了根據(jù)圖IA到IC的監(jiān)視攝像機系統(tǒng)110的透明罩114的優(yōu)選實施例。透明罩114包括光學材料138，在這個代表性實施例中它由聚碳酸酯制成。作為另一種選擇，可以使用PMMA或其他透明材料諸如透明塑料材料或玻璃等。
圖4顯示作為任意點和對稱軸120之間距離x(以mm給出)的函數(shù)的幾個曲線，在這個圖中，對稱軸120就是y軸。首先，在圖4中，內(nèi)表面116和外表面118被顯示為距離X的函數(shù)。在根據(jù)圖2的這個曲線中，7軸的原點被選擇為與第一頂點122相同。沿對稱軸120的光學材料138的厚度，即第一頂點122和第二頂點124之間的距離，被選擇為
3.20mm。容許大約多至O. 2mm的偏差。內(nèi)表面116和外表面118以函數(shù)表達的形狀通過使用市場上可買到的光學優(yōu)化軟件使遍及可見光譜和近紅外光譜的光學畸變以及色彩幻象最小來優(yōu)化。因此，對于本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例，外表面118被選擇具有根據(jù)下面函數(shù)的理論形狀o(x) =0. 011138137x2+6. 454381 ·10_7χ4+3· 5837465 ·10_9χ6_3. 2059279 · 10_12χ8+1·6916882 · 10_15x1ci-3. 7017898 · 10_19χ12+2· 8714374 · 10_23x14 (I)同樣，內(nèi)表面116被選擇具有根據(jù)下面函數(shù)的理論形狀i (X) = O. 011913547x2+5. 5535209 · 1(Γ7χ4+5· 7019309 · 1(Γ9χ6_6· 3174385 · 1(Γ12χ8+4. 1409087 · 1(Γ15χ10-1· 2425797 · 1(Γ18χ12+1· 5271156 · 1(Γ22χ14+3· 20 (2)然而，由于這些是理論函數(shù)，大約±0. 05mm的函數(shù)值o (X)和/或i (X)的偏差估計是容許的，偏差最好是O. 02mm，仍能帶來容許的光學結(jié)果。另外，在圖4中，顯示了在對稱軸120上的樞轉(zhuǎn)點136。根據(jù)圖4，在這個優(yōu)選的代表性實施例中，樞轉(zhuǎn)點136被選擇位于第一頂點122之上49. Omm的y軸位置。另外各種觀察方向在圖4中通過虛擬的“觀察射線”140顯示。如在圖IA到IC已提到的那樣，這些射線140的每一個包括與對稱軸120的角度。這些觀察射線140的每一個在各個點A射到光學材料138的內(nèi)表面116。樞轉(zhuǎn)點136和點A之間的距離取決于角度。曲線142顯示樞轉(zhuǎn)點136和點A之間的間隔，即觀察射線140的長度，是點A和對稱軸120之間距離的函數(shù)，即是點A的X坐標的函數(shù)?？梢钥闯觯瑢τ谌鐖D2中所顯示的樞轉(zhuǎn)點136的選擇，曲線142顯示出在對稱軸120上即在x = 0處的相當平坦的最大值144。在大約X = 40mm處，對應于角度=70°，曲線142顯示最小值。對于距離x > 40mm，曲線142快速上升。然而,對于大約多至95°的角度,樞轉(zhuǎn)點136和內(nèi)表面116之間的距離142的變化顯示不超過15%到20%的變化。為了避免在攝像機128旋轉(zhuǎn)過程中攝像機128和透明罩114碰撞，曲線142的最小值位置的知識對于攝像機128的外尺寸的機械設計是個重要因素。
在圖5和6中，以兩種不同模式顯示了根據(jù)如圖2中所示的優(yōu)選實施例的透明罩140的光學材料138的厚度變化。因此，在圖5中，厚度(y軸，以mm給出)被顯示為對稱軸120和圖2中所顯示的虛擬的觀察射線140之間的角度的函數(shù)。這里，如圖6中，厚度垂直于外表面118被測量。在圖6中，光學材料138的厚度(y軸，以mm給出)以外表面118上的測量點和對稱軸120 (曲線150)之間的距離的函數(shù)被給出。因此，圖5中的曲線148和圖4中的曲線150都描繪了在不同坐標系中的光學材料138的厚度。另外，在圖6中，光學材料138的內(nèi)表面116和外表面118又以離對稱軸120的距離X的函數(shù)來顯示。右y軸(以mm給出)適 用于曲線116和118。從圖5和圖6可以看出，都表示光學材料138厚度的曲線148和150分別在=O或X = O處顯示最大值。分別在大約=70°或X = 40mm處，厚度148、150顯示最小值。如圖5中所顯示的，最小值和最大值之差Λ大約是O. 27mm。因此，在這個代表性實施例中的總厚度變化是O. 27mm除以3. 20mm，大約對應于8. 4%。如圖5和64中所顯示的厚度變化是本發(fā)明一個重要特征、并有助于根據(jù)本發(fā)明的透明罩114的好的光學性能。厚度函數(shù)能從如公式(I)和(2)(見上文)所給出的外表面和內(nèi)表面的函數(shù)計算出。所述攝像機，具有如下結(jié)構(gòu)特征參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的攝像機的鏡頭保持裝置100包括鏡頭保持器200和阻止器300。鏡頭保持器200中具有空間202，以便第一和第二鏡頭6和7以及隔離物10能順序地組合到鏡頭保持器200中。鏡頭保持器200允許在將第一鏡頭6、第二鏡頭7和傳感器3 一起組合到空間202中之后調(diào)節(jié)傳感器3與各個鏡頭6和7之間的焦距。在第一鏡頭6和第二鏡頭7的至少一個表面具有非球面光學結(jié)構(gòu)，第一透鏡6和第二透鏡7均為彎月形透鏡，第一透鏡6的焦距為fl其具有正的屈折力，凸面朝向被攝物體側(cè)，凹面朝向像側(cè)，第二透鏡7的焦距為f2，其具有負的屈折力，凹面朝向被攝物體側(cè)，凸面朝向像側(cè)，第二透鏡7的物側(cè)表面上形成有二元光學結(jié)構(gòu)，所述二元光學結(jié)構(gòu)實質(zhì)上為一種衍射光學結(jié)構(gòu)，其能夠有效的減少光學系統(tǒng)的像差。另外采用了非球面結(jié)構(gòu)，其也能有效的降低光學系統(tǒng)的像差。第一透鏡6和第二透鏡 的焦距fl/f2的比值優(yōu)選為-0. 85到-2. 3之間，包括兩個端點。在上述數(shù)值范圍內(nèi)是最有利于系統(tǒng)的小型化。阻止器300可拆卸地設置在鏡頭保持器200的空間202的下部處，這樣當將第一和第二鏡頭6和7以及隔離物10組合在一起時，阻止器300能與空間202的下部組合，從而在重新調(diào)節(jié)傳感器3與各個透鏡6和7之間的焦距時，阻止器300能與下部松脫開，然后在重新調(diào)節(jié)焦距之后再與下部結(jié)合在一起。并且，鏡頭保持器200的上端中心處形成有鏡頭殼體201，這樣能提供用于將第一鏡頭6、第二鏡頭7和隔離物10組合在其中的空間202。鏡頭殼體201具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁形成有保持器側(cè)齒204以與形成在阻止器300上的阻止器側(cè)齒301嚙合。鏡頭保持器200的上端處設有鏡頭保護器203，用于保持第一鏡頭6的表面。并且，鏡頭保持器203的中心形成有鏡頭孔203a，這樣能通過各個鏡頭6和7捕捉攝像機外部的物體的圖像。阻止器300的外圍周圍形成有阻止器側(cè)齒301，以便阻止器側(cè)齒301能與形成在將被固定的鏡頭保持器201上的保持器側(cè)齒204嚙合。阻止器300具有環(huán)形形狀，并且由彈性橡膠材料制成，這樣阻止器300能容易地與鏡頭殼體201組合。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這 些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護罩、內(nèi)置攝像機，其特征在于所述透明防護罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機依次包括焦距為fl第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個表面為非球面，fl/f2比值-O. 85到-2. 3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個表面均為非球面。
2.如權(quán)利要求I所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，在所述防護罩的表面涂設有正面反光反面透明的光學功能涂層。
3.如權(quán)利要求2所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，還包括樞轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述內(nèi)置攝像機安裝在該樞轉(zhuǎn)機構(gòu)上。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，所述圖像傳感器具有與外部圖像采集電路相連接的接口。
全文摘要
一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護罩、內(nèi)置攝像機，其特征在于所述透明防護罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機依次包括焦距為f1第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個表面為非球面，f1/f2比值-0.85到-2.3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個表面均為非球面。
文檔編號G02B27/00GK102917166SQ20121047298
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者吳少智, 吳雙, 吳躍, 惠孛 申請人:無錫成電科大科技發(fā)展有限公司