一種變焦鏡組、照明裝置及主動式變焦攝像儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于安防攝像【技術領域】，提供了一種變焦鏡組、照明裝置及主動式變焦攝像儀，用于主動式可見光攝像儀中，包括共軸設置的第一透鏡組、第三透鏡組以及可在所述第一透鏡組和第三透鏡組之間移動以改變所述變焦鏡組的投光角度的第二透鏡組，所述變焦鏡組的投光角度為5?100°可調。本實用新型由第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組組合形成變焦鏡組，第二透鏡組可沿光軸平移，可以大范圍連續(xù)改變變焦鏡組的投光角度，使之與攝像角度相配合，使得攝像儀在不同距離和范圍下都可以清晰攝像，進而解決了攝像儀的應用局限性問題，拓展了攝像儀的應用范圍。
【專利說明】—種變焦鏡組、照明裝置及主動式變焦攝像儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于安防攝像【技術領域】，特別涉及一種變焦鏡組、照明裝置及主動式變焦攝像儀。
【背景技術】
[0002]攝像儀是安防領域應用較為廣泛的監(jiān)視設備，主要包括主動式攝像儀和被動式攝像儀兩種。被動式攝像儀是通過目標自身發(fā)出的紅外輻射產生熱圖像，對感應技術要求很高，技術難度較大，應用較少。主動式攝像儀是通過照明裝置照射目標，由成像裝置接收目標反射的光來產生圖像，成像清晰，技術上容易實現(xiàn)，較被動式攝像儀應用的更為廣泛。目前的主動式攝像儀，照明裝置的投光角度固定不變，不能隨攝像距離和范圍的改變而實時變化，使得攝像儀無法實時調整監(jiān)控距離和范圍，在某些需要適時改變監(jiān)控范圍的特殊場合，其應用受到了較大局限。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種變焦鏡組，使得主動式攝像儀的照明裝置的投光角度可調，進而使攝像儀的監(jiān)控距離和范圍可調，擴大其應用范圍。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種變焦鏡組，用于主動式可見光攝像儀中，包括共軸設置的第一透鏡組、第三透鏡組以及可在所述第一透鏡組和第三透鏡組之間移動以改變所述變焦鏡組的投光角度的第二透鏡組，所述變焦鏡組的投光角度為5?100°可調。
[0005]作為本實用新型優(yōu)選的技術方案:
[0006]所述第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組沿光傳輸方向依次設置，且直徑依次增大。
[0007]所述第一透鏡組和第二透鏡組為會聚透鏡組，所述第三透鏡組為發(fā)散透鏡組。
[0008]所述第一透鏡組和第二透鏡組為發(fā)散透鏡組，所述第三透鏡組為會聚透鏡組。
[0009]本實用新型的另一目的在于提供一種照明裝置，包括可見光光源以及上述的變焦鏡組，所述可見光光源位于所述變焦鏡組的第一透鏡組的入光側，且所述可見光光源的出射光的中心軸與所述變焦鏡組的光軸重合。
[0010]作為本實用新型優(yōu)選的技術方案:
[0011]所述可見光光源為LED光源，所述第一透鏡組和第二透鏡組為會聚透鏡組，所述第三透鏡組為發(fā)散透鏡組。
[0012]所述可見光光源為激光光源，所述第一透鏡組和第二透鏡組為發(fā)散透鏡，所述第三透鏡組為會聚透鏡組。
[0013]于所述變焦鏡組的出射光路上共軸設置有第一反射鏡，于所述第一反射鏡的反射光路上設有環(huán)形的第二反射鏡，所述第一反射鏡為凸面鏡，所述第二反射鏡為凹面鏡。
[0014]所述第一反射鏡可沿所述變焦鏡組的光軸移動。
[0015]本實用新型的又一目的在于提供一種主動式變焦攝像儀，包括攝像裝置，還包括上述的照明裝置，所述攝像裝置位于所述照明裝置的出光側。
[0016]本實用新型由第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組組合形成變焦鏡組，第二透鏡組可沿光軸平移，可以大范圍連續(xù)改變變焦鏡組的投光角度，使之與攝像角度相配合，使得攝像儀在不同距離和范圍下都可以清晰攝像，進而解決了攝像儀的應用局限性問題，拓展了攝像儀的應用范圍；進一步地，采用單顆LED光源或激光光源，相比于傳統(tǒng)的陣列式光源，其體積小、結構簡單、便于安裝、散熱效果好；進一步地，在照明裝置中設置反射鏡，可進一步擴大投光角度，進而擴大攝像儀的監(jiān)控范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的變焦鏡組的結構及光路圖(一)；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的變焦鏡組的結構及光路圖(二)；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的變焦鏡組的結構及光路圖(三)；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的照明裝置的結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例提供的照明裝置的照明效果圖；
[0022]其中，圖5的圖(a2)為投光角為60°的光強曲線；
[0023]圖(b2)為投光角為45°的光強曲線；
[0024]圖(c2)為投光角為30°的光強曲線；
[0025]圖(d2)為投光角為20°的光強曲線；
[0026]圖(e2)為投光角為10°的光強曲線；
[0027]圖6是本實用新型實施例提供的主動式變焦攝像儀的結構示意圖(一)；
[0028]圖7是本實用新型實施例提供的主動式變焦攝像儀的結構示意圖(二)。
【具體實施方式】
[0029]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。
[0030]以下結合具體實施例對本實用新型的具體實現(xiàn)進行詳細描述:
[0031]請參閱圖1和圖2，本實用新型實施例提供的變焦鏡組主要用于主動式攝像儀中，作為照明裝置的一部分，用于調整光路，使照明裝置的投光角度實時可調，進而使投光角度與攝像裝置的攝像角度相配合，進行大范圍攝像監(jiān)控。具體的，變焦鏡組I包括沿光傳輸方向依次共軸設置的第一透鏡組11、第二透鏡組12和第三透鏡組13，可見光光源2可以設置在第一透鏡組11的入光側。其中，第二透鏡組12可以在第一透鏡組11和第三透鏡組13之間沿著光軸自由移動。由于第二透鏡組12的移動，使整個鏡組的焦距隨之改變，進而使變焦鏡組I的投光角度發(fā)生改變，該變焦鏡組I的投光角度可在5?100°之間連續(xù)調節(jié)，在10?60°之間照明效果較佳。
[0032]如圖1，當?shù)诙哥R組12靠近第一透鏡組11時，變焦鏡組I的焦距變長，自第三透鏡組13出射的光束的投光角度較小，光束收緊，適合攝像角度較小、小范圍長距離拍攝的情況；如圖2，當?shù)诙哥R組12移動至第三透鏡組13附近時，變焦鏡組I的焦距變短，投光角度增大，光束發(fā)散，適合攝像角度較大、短距離大范圍拍攝的情況。同時參閱圖5所示的照明效果圖，投光角度分別為60°、45°、30°、20°、10°，由圖示可以看出，光斑形狀規(guī)則，亮度均勻，沒有明顯的亮點或暗斑，照明效果好，進而保證良好的攝像效果。
[0033]本實用新型實施例通過移動第二透鏡組12，可大范圍連續(xù)改變變焦鏡組I的投光角度，使之與變化的攝像角度相配合，使攝像儀在不同距離和范圍下都可以清晰攝像，進而解決了攝像儀的應用局限性問題，拓展了攝像儀的應用范圍。
[0034]在本實施例中，第一透鏡組11可以是單獨一片透鏡，也可以由多片透鏡組成，第二透鏡組12和第三透鏡組13同理。
[0035]在本實施例中，第一透鏡組11、第二透鏡組12和第三透鏡組13的直徑可以但不局限于依次增大，并且針對不同類型的光源，各透鏡的類型可以適當改變。作為一種可實施方式，可見光光源2可以米用常規(guī)的LED光源,其發(fā)光角度較大,第一透鏡組11和第二透鏡組12采用會聚透鏡組以收緊光束，第三透鏡組13采用發(fā)散透鏡組以進一步調整光路。作為另一種可實施方式，可見光光源2米用激光光源,發(fā)光角極小,此時第一透鏡組11和第二透鏡組12可以采用發(fā)散透鏡組以擴大光束，第三透鏡組13采用會聚透鏡組進一步調整光路。以上為可行的實現(xiàn)方式，但不是唯一的實現(xiàn)方式。
[0036]進一步地，會聚透鏡組和發(fā)散透鏡組的具體組成結構和形狀可有多種，例如，會聚透鏡組包括至少一片會聚透鏡，可以是單獨一片會聚透鏡，也可以是由若干會聚透鏡及發(fā)散透鏡組成的具有會聚光束功能的鏡組，同樣的，發(fā)散透鏡組包括至少一片發(fā)散透鏡，也可以是由若干會聚透鏡及發(fā)散透鏡組成的具有發(fā)散光束功能的鏡組；其中，會聚透鏡可以采用凹凸型、平凸型或雙凸型，發(fā)散透鏡可以采用凹凸型、平凹型或雙凹型。而且當?shù)谝煌哥R組11和第二透鏡組12均為會聚透鏡組時，也可以分別采用不同的結構，同樣，第一透鏡組11和第二透鏡組12均為發(fā)散透鏡組時，也可采用不同的結構。
[0037]在本實施例中，各透鏡的直徑不需嚴格限制，可根據(jù)變焦鏡組外殼的尺寸確定。透鏡之間的距離與透鏡的直徑相關，可根據(jù)透鏡直徑適當設計透鏡間距。而第二透鏡組12的可移動距離則根據(jù)第一透鏡組11和第三透鏡組13之間的距離以及投光角度確定。各透鏡的表面為非球面，可根據(jù)計算機模擬逐點確定，此為本領域技術人員常用的技術手段，此處不再贅述。
[0038]進一步地，本實用新型還提供一種包括上述變焦鏡組I的照明裝置，用于主動式攝像儀中，如圖1至圖3，該照明裝置包括可見光光源2以及上述的變焦鏡組1，可見光光源2尤指白光，但不排除單色光，可見光光源2位于變焦鏡組I的第一透鏡組11的入光側，且可見光光源2的出射光的中心軸與變焦鏡組I的光軸重合。該可見光光源2可以采用常規(guī)光源如LED光源等，也可以采用激光光源，對于不同類型光源，第一透鏡組11、第二透鏡組12和第三透鏡組13的類型如上所述?？梢姽夤庠?發(fā)出的光通過變焦鏡組I的調整后以適當?shù)耐豆饨嵌劝l(fā)射出去，用于攝像照明。通過攝像范圍和距離實時調整攝像角度和變焦鏡組的投光角度，實現(xiàn)不同區(qū)域的拍攝。
[0039]在本實施例中，可見光光源2優(yōu)選采用單顆大功率白光LED光源，與傳統(tǒng)的點陣式LED光源相比，其具有體積小、便于安裝、散熱效果好的優(yōu)點。
[0040]進一步參閱圖4，該照明裝置還可以在變焦鏡組I的出射光路上設置反射鏡組3，該反射鏡組包括第一反射鏡31和第二反射鏡32,第一反射鏡31設置于變焦鏡組I的出射光路上并與之共軸，第二反射鏡32設置于第一反射鏡31的反射光路上，為了避免第二反射鏡32遮擋變焦鏡組I的出射光，將第二反射鏡32設計為環(huán)形，使光束可以穿過該環(huán)形圍合的區(qū)域。另外，第一反射鏡31為凸面鏡，第二反射鏡32為凹面鏡，使光束可由第一反射鏡31反射至第二反射鏡32，通過第二反射鏡32進行適當收光。通過反射鏡組3可以擴大投光光束的直徑，減少攝像裝置的遮光，使投射光可以更多的用于照明。
[0041]并且，可以將第一反射鏡31設計為可移動型反射鏡，通過調整與可見光光源2之間的距離，進一步改變照明裝置的投光角度，對第一反射鏡31和變焦鏡組I同時進行調節(jié)，可進一步擴大投光角的可變范圍，進而擴大攝像儀的監(jiān)控范圍。
[0042]上述照明裝置主要用于主動式攝像儀中，因此本實用新型還保護包括上述照明裝置的主動式變焦攝像儀。如圖6和圖7，該攝像儀主要包括攝像裝置4和照明裝置，其中，攝像裝置4位于照明裝置的出光側。當然，該攝像儀4還包括其他功能結構，如外殼、電路、數(shù)據(jù)處理裝置等，此為本領域公知的技術，本實用新型不進行詳細闡述。
[0043]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】
1.一種變焦鏡組，用于主動式可見光攝像儀中，其特征在于，包括共軸設置的第一透鏡組、第三透鏡組以及可在所述第一透鏡組和第三透鏡組之間移動以改變所述變焦鏡組的投光角度的第二透鏡組，所述變焦鏡組的投光角度為5?100°可調。
2.如權利要求1所述的變焦鏡組，其特征在于，所述第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組沿光傳輸方向依次設置，且直徑依次增大。
3.如權利要求1或2所述的變焦鏡組，其特征在于，所述第一透鏡組和第二透鏡組為會聚透鏡組，所述第三透鏡組為發(fā)散透鏡組。
4.如權利要求1或2所述的變焦鏡組，其特征在于，所述第一透鏡組和第二透鏡組為發(fā)散透鏡組，所述第三透鏡為會聚透鏡組。
5.一種照明裝置，其特征在于，包括可見光光源以及權利要求1至5任一項所述的變焦鏡組，所述可見光光源位于所述變焦鏡組的第一透鏡組的入光側，且所述可見光光源的出射光的中心軸與所述變焦鏡組的光軸重合。
6.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述可見光光源為單顆LED光源，所述第一透鏡組和第二透鏡組為會聚透鏡組，所述第三透鏡組為發(fā)散透鏡組。
7.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述可見光光源為激光光源，所述第一透鏡組和第二透鏡組為發(fā)散透鏡組，所述第三透鏡組為會聚透鏡組。
8.如權利要求5、6或7所述的照明裝置，其特征在于，于所述變焦鏡組的出射光路上共軸設置有第一反射鏡，于所述第一反射鏡的反射光路上設有環(huán)形的第二反射鏡，所述第一反射鏡為凸面鏡，所述第二反射鏡為凹面鏡。
9.如權利要求8所述的照明裝置，其特征在于，所述第一反射鏡可沿所述變焦鏡組的光軸移動。
10.一種主動式變焦攝像儀，包括攝像裝置，其特征在于，還包括權利要求6至9任一項所述的照明裝置，所述攝像裝置位于所述照明裝置的出光側。
【文檔編號】G02B15/14GK204028449SQ201420192555
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】李錦泉 申請人:深圳市賽博優(yōu)訊科技有限公司