專利名稱：一種照明裝置及包括該照明裝置的攝像機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于攝像領域，尤其涉及一種照明裝置及包括該照明裝置的攝像機。
背景技術：
攝像機是一種采集被攝物體動態(tài)或靜態(tài)圖像信息的設備，可用于安防、交通、藝術、日常拍攝等多種領域，攝像機通常設有照明系統(tǒng)，用于向被攝物體發(fā)出照明光，該照明光經被攝物體反射后被攝像機的成像裝置捕捉，將光信息轉換為電信號，經過相應的數(shù)據處理后形成被攝物體的圖像?，F(xiàn)有的攝像機使用的光源多具有固定的光出射角，在攝像機出廠后，其照明角度也隨之固定，當攝像機的拍攝鏡頭的視角和該照明角度相同時，照明光線恰好被全部利用。但是，當為了拍攝遠處物體而將攝像機11的視角調小時，光源12的出射角與視角便不再匹配，照明光的出射角相對過大，很多光線沒有利用價值，不利于節(jié)能，如圖la、lb，其中圖Ib中的照明區(qū)域13遠大于被攝區(qū)域14，邊緣大部分光線被浪費。當為了拍攝近處物體將攝像機11的視角調大時，光源12的出射角又相對過小，在被攝區(qū)域內出現(xiàn)中間小范圍較亮、邊緣較暗的現(xiàn)象，圖像質量較差，如圖2a、2b，其中圖2b中的照明區(qū)域 13小于被攝區(qū)域14，被攝區(qū)域14邊緣出現(xiàn)暗環(huán)。因此，現(xiàn)有攝像機照明系統(tǒng)的可調性較差，攝像效果不理想。例如，在交通安全監(jiān)控領域，通常在交叉路口設置若干個攝像機，每個攝像機負責監(jiān)控一個車道，為了使每個攝像機的照明光在相應監(jiān)控區(qū)域的照明寬度恰好與相應車道的寬度相匹配，可以在制造時根據實際應用環(huán)境設計攝像機的照明系統(tǒng)，但是各城市的交通環(huán)境不同，攝像機和被攝區(qū)域的距離以及被攝區(qū)域的寬度各不相同，使得適合一個城市交通監(jiān)控的攝像機不一定適應其他城市，這樣就導致該攝像機的市場較小，若要適用多種地區(qū)，還需要根據不同的地區(qū)路況設計不同的攝像機，而不同的攝像機的差別僅在于照明光的角度，這樣非常不利于簡化生產制程，不可避免的增加了成本。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種照明裝置，旨在解決現(xiàn)有攝像機因照明角度不可調導致攝像效果差、光能利用率低及不利于量產的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種照明裝置，包括可見光源，在所述可見光源的出射光路上設有透鏡組，所述透鏡組的中心軸與所述可見光源的中心軸在同一直線上，所述透鏡組包括至少一片可沿所述中心軸移動的透鏡。本實用新型的另一目的在于提供一種攝像機，包括向被攝區(qū)域投出照明光的投光裝置及接收所述被攝區(qū)域反射的光以形成圖像的成像裝置，所述投光裝置采用上述的照明
>J-U ρ α裝直。本實用新型照明裝置中的透鏡可沿中心軸前后移動，可以改變透鏡與可見光源之間的距離，進而改變光束經過透鏡組后的出射角，該照明裝置用于攝像機時，可以通過調整透鏡的位置使出射光的角度和攝像機的視角相匹配，避免出射角相對過大或過小導致攝像效果不佳及光能利用率低的問題；并且，由于該照明角度可調，也使得攝像機的應用范圍更廣，節(jié)約了生產成本。

圖Ia是現(xiàn)有技術中攝像機的工作原理(一)；圖Ib是現(xiàn)有技術中攝像機的照明光斑圖(一)；圖2a是現(xiàn)有技術中攝像機的工作原理(二)；圖2b是現(xiàn)有技術中攝像機的照明光斑圖(二)；圖3是本實用新型實施例照明裝置的結構示意圖(一)； 圖4是本實用新型實施例照明裝置中透鏡組的工作原理(一)；圖5是本實用新型實施例照明裝置中透鏡組的工作原理(二)；圖6是本實用新型實施例照明裝置的結構示意圖(二)；圖7是本實用新型實施例照明裝置中可見光源的結構示意圖；圖8是本實用新型實施例攝像機的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖3示出了本實用新型實施例提供的照明裝置的結構示意圖，該照明裝置包括可見光源31，在可見光源31的出射光路上設有透鏡組32，該透鏡組32由若干個透鏡組成，若干個透鏡的中心軸優(yōu)選在同一條直線上，若干個透鏡的中心軸即該透鏡組的中心軸30，同時，可見光源31的中心軸與透鏡組32的中心軸30也在同一直線上，根據光的傳輸原理，可見光源31和透鏡組32共軸設置可以保證最佳的出光效果。為了使該照明裝置的出射光角度可調，該透鏡組32中至少有一片透鏡可沿中心軸30前后移動，即與可見光源31之間的距離可調，進而使光束經過透鏡組32后的出射角大小可調，該照明裝置用于攝像機時，可以通過調整相應透鏡的位置使出射光的角度和攝像機的視角相匹配，避免出射角相對過大或過小導致攝像效果不佳及光線利用率低的問題。參考附圖4、5，該透鏡組32具體可以包括一片可移動的透鏡，即第一透鏡321，如圖4，當攝像機的視角變小時，第一透鏡321背向可見光源31沿中心軸30向前移動，使第一透鏡321和可見光源31之間的距離增大，光出射角變小，進而與攝像機的視角相匹配；如圖5，當攝像機的視角變大時，第一透鏡321朝向可見光源31移動，使第一透鏡321和可見光源31之間的距離減小，光出射角增大，進而與攝像機的視角相匹配。這樣根據攝像機的視角適當調整第一透鏡321的位置，便可以實時保證照明光的發(fā)散角和攝像機的視角相匹配，保證較佳的攝像效果和較高的光能利用率。進一步結合附圖3，在本實施例中，透鏡組31還可以包括可沿中心軸30移動的第二透鏡322，當然，第二透鏡322與第一透鏡321共軸設置，在需要調節(jié)照明角度時，可同時調節(jié)第一透鏡321和第二透鏡322的位置。采用兩片透鏡配合調節(jié)光路，可以使光出射角的調節(jié)范圍更大且調節(jié)精度更高，一方面保證照明光可以適應較大范圍的拍攝，另一方面保證在微調攝像視角時，照明光的角度也可以隨視角進行微調，保證在任意攝像視角下，照明光的角度都可與之匹配，進一步改善攝像質量。進一步結合附圖3，在本實施例中，為了保證良好的照明效果，透鏡組32還包括第三透鏡323，該第三透鏡323固定設置在可移動的透鏡與可見光源31之間，該第三透鏡323優(yōu)選為凸透鏡，作為初級的光路調整透鏡對可見光源31發(fā)出的光進行第一步調整，因為可見光源31發(fā)出的光較為發(fā)散，并且方向性不好，若直 接經過可移動的透鏡，邊緣光線可能無法照射到可移動的透鏡上，會浪費大部分光線，因此有必要靠近可見光源設置該第三透鏡323，使光線收容于小角度內，以避免浪費光線而造成照明光亮度降低，同時也便于后續(xù)的光路調節(jié)。當然，還可以根據實際需要設置更多可移動的透鏡，對光出射角進行更高精度的調節(jié)。作為本實施例的一種改進，還可以在可移動的透鏡的出射光路上增加一反射鏡組33，通過該反射鏡組33與透鏡組32配合調節(jié)，對光束的出射角進行調整，使照明光的可調性更好。具體參考附圖6，該反射鏡組33可以包括一凸面鏡331和一環(huán)形的凹面鏡332，其中，凸面鏡331和凹面鏡332的中心軸與透鏡組的中心軸30在同一直線上，凹面鏡332位于凸面鏡331的反射光路上，凸面鏡331用于對透鏡組32的出射光進行反射，凹面鏡332用于對凸面鏡331反射來的光進行再次反射后投向凹面鏡332前方的其他構件或直接投向被攝區(qū)域。該凸面鏡331可以沿著中心軸30前后移動，進而可以任意改變光線經過凸面鏡331和凹面鏡332后的反射角，改變照明光的出射角度。采用反射鏡組33與透鏡組32配合調節(jié)照明光的角度，不僅可以進一步的提高照明光角度調節(jié)的精度，還可以通過反射鏡組33擴大照明光束的整體寬度，進一步改善照明角度調節(jié)的靈活性，使之適應更多種拍攝要求。該照明裝置中的透鏡組32對點光源產生的出射光的調節(jié)效果較好，而對面光源則效果稍差，因此本實施例中的可見光源31優(yōu)選點光源，為了適應高亮度要求的使用環(huán)境，如交通安全監(jiān)控，該可見光源31優(yōu)選為單顆大功率的白光光源。傳統(tǒng)的大部分交通監(jiān)控攝像機都采用由多個小功率LED集成的面光源，不僅不便于調整出射光角，還因為其面積較大，導致反射器和殼體的面積也較大，使整個攝像機的體積和重量都很大，不便安裝，并且其重量大又安裝在高處，必然存在安全隱患。本實施例采用一種功率大于30W(具體為35W)的單顆白光LED光源，采用該白光LED光源作為照明裝置的可見光源，一方面可以很好的適應上述透鏡組32，另一方面，其出射光的亮度可以滿足城市交通監(jiān)控的亮度要求，可以非常清楚的拍攝到車輛及駕駛者的圖像。由于采用單顆光源即可滿足交通監(jiān)控的要求，使得攝像機的體積和重量得以大幅度減小，解決了傳統(tǒng)攝像機不便安裝的問題并消除了安全隱患。進一步的，該白光LED光源主要包括一基板311和設置于基板311之上的發(fā)光芯片312，如圖7所示，發(fā)光芯片312的外部包覆有封裝膠體313，用于保護發(fā)光芯片312不受外界環(huán)境影響，同時對芯片312的出射光線進行初步的調整。為了防止白光LED光源受潮，可以在發(fā)光芯片312的周圍制作一環(huán)槽314，以防止水汽進入封裝膠體313內，防止發(fā)光芯片312失效。在本實施例中，可沿中心軸移動的透鏡(如上述的第一透鏡321和第二透鏡322)可以為菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡具有凸透鏡的功能，同時其厚度比凸透鏡薄很多，重量可大幅減輕，使得該照明裝置的體積更小，重量更輕。參考附圖3、6，在本實施例中，該照明裝置還可以進一步包括一外殼34，用于包封可見光源31、透鏡組32、反射鏡組33等構件，該外殼的形狀可以與透鏡組32、反射鏡組33的外形相配合，也可以不與其配合，透鏡組32和反射鏡組33可以通過相應的固定件固定在外殼34內部。為了節(jié)省空間以及外形美觀，可使透鏡組32和反射鏡組33的中心軸30與外殼的中心軸在同一直線上。進一步的，還可以在該外殼34的出光口處設置一封口透鏡35，作為該照明裝置的最外層光學元件，照明光經過該封口透鏡35直接投向被攝區(qū)域，該封口透鏡35可以是平面鏡，也可以是凸透鏡，具體可以根據實際應用確定。在本實施例中，可沿中心軸移動的透鏡的位置可以通過相應調節(jié)裝置進行調節(jié)，具體可以采用現(xiàn)有的多種方式，例如在外殼上設置一環(huán)形可轉動的套件，可移動的透鏡與該套件相連接，該套件與外部的驅動電機相連接，通過驅動電機驅動該套件轉動，進而帶動透鏡前后移動，也可以直接采用傳動桿與可移動的透鏡連接，然后通過驅動電機驅動傳動桿前后移動，進而帶動透鏡移動。實際使用時可手動控制驅動電機工作或停止，進而控制透鏡移動，移動的距離可以根據攝像視角的大小確定，以移動后照明光的發(fā)散角與攝像視角一致為準。當然還可以采用其他移動方式，具體可以根據實際需要選擇制作簡單、便于操作的方式，此處不再詳細說明。上述照明裝置主要適用于攝像機，本發(fā)明進一步提供一種攝像機，參考附圖8，該攝像機包括向被攝區(qū)域投出照明光的投光裝置81及接收被攝區(qū)域反射的光以形成圖像的成像裝置82，該投光裝置81即采用本發(fā)明提供的照明裝置，成像裝置82則位于照明裝置81的周圍或者前方，其具體位置以便于接收被攝物體的反射光為準。優(yōu)選的，成像裝置82的鏡頭821的中心軸與照明裝置81的透鏡組的中心軸在同一直線上，具體的，成像裝置82可以封于照明裝置81的外殼內部，位于照明裝置81的透鏡組之前，這樣既可以保證準確的接收到被攝物體的反射光，又可以有效利用空間，減小攝像機的體積，還可以防止成像裝置82受外界環(huán)境影響，并且外形比較美觀。本實用新型在照明裝置中設置可移動的透鏡，通過改變透鏡和可見光源之間的距離改變光出射角，使照明光的出射角可以隨攝像視角實時改變，進而保證較高的光能利用率和較佳的攝像質量，該攝像機可用于安防、藝術、日常拍攝等領域，特別適合用于夜間交通安全監(jiān)控。由于其照明光的角度可調，在不同地區(qū)使用時，只需根據使用環(huán)境調節(jié)照明角度即可安裝使用，不必再根據不同使用環(huán)境制造不同的攝像機，更加有利于批量生產，并且節(jié)約成本。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種照明裝置，其特征在于，包括可見光源，在所述可見光源的出射光路上設有透鏡組，所述透鏡組的中心軸與所述可見光源的中心軸在同一直線上，所述透鏡組包括至少一片可沿所述中心軸移動的透鏡。
2.如權利要求I所述的照明裝置，其特征在于，所述可見光源為一功率大于30W的白光LED光源。
3.如權利要求I所述的照明裝置，其特征在于，所述可沿中心軸移動的透鏡為菲涅爾透鏡。
4.如權利要求I至3任一項所述的照明裝置，其特征在于，所述透鏡組包括一可沿所述中心軸移動的第一透鏡。
5.如權利要求4所述的照明裝置，其特征在于，所述透鏡組還包括一可沿所述中心軸移動的第二透鏡。
6.如權利要求4所述的照明裝置，其特征在于，所述透鏡組還包括固定設置于所述可見光源和可沿中心軸移動的透鏡之間的第三透鏡。
7.如權利要求I至3、5、6任一項所述的照明裝置，其特征在于，還包括設置于所述透鏡組的出射光路上的反射鏡組，所述反射鏡組包括一與所述透鏡組共軸設置的凸面鏡和一環(huán)形凹面鏡，所述環(huán)形凹面鏡設置于所述凸面鏡的反射光路上，所述凸面鏡可沿所述透鏡組的中心軸移動。
8.如權利要求I至3、5、6任一項所述的照明裝置，其特征在于，還包括用于驅動所述可沿中心軸移動的透鏡前后移動的調節(jié)裝置。
9.一種攝像機，其特征在于，包括向被攝區(qū)域投出照明光的投光裝置及接收所述被攝區(qū)域反射的光以形成圖像的成像裝置，所述投光裝置采用權利要求I至8任一項所述的照明裝置。
10.如權利要求9所述的攝像機，其特征在于，所述成像裝置的中心軸與所述照明裝置的透鏡組的中心軸在同一直線上。
專利摘要本實用新型適用于攝像技術領域，提供了一種照明裝置及包括該照明裝置的攝像機，照明裝置包括可見光源，在所述可見光源的出射光路上設有透鏡組，所述透鏡組的中心軸與所述可見光源的中心軸在同一直線上，所述透鏡組包括至少一片可沿所述中心軸移動的透鏡。本實用新型在照明裝置中設置透鏡組，該透鏡組中至少有一片透鏡可沿中心軸前后移動，使透鏡與可見光源之間的距離可調，進而使光束經過透鏡組后的出射角大小可調，該照明裝置用于攝像機時，可以通過調整相應透鏡的位置使出射光的角度和攝像機的視角相匹配，避免出射角相對過大或過小導致攝像效果不佳及光線利用率低的問題。
文檔編號G03B15/05GK202583663SQ201220142998
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權日2012年4月6日
發(fā)明者黃建中, 李錦泉 申請人:弘凱光電(深圳)有限公司, 深圳市賽博優(yōu)訊科技有限公司