專利名稱：一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利技術(shù)屬于光機(jī)電一體化領(lǐng)域，涉及一種用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的紅外照明系 統(tǒng)，特別是關(guān)于一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
安防監(jiān)控設(shè)備在實(shí)施夜間監(jiān)控時(shí)，都需要紅外光源進(jìn)行輔助照明，但是紅外光源 變角與攝像機(jī)變焦同步的技術(shù)難題一直沒有解決。目前，對于變焦攝像機(jī)，都采用多組不同 角度紅外燈相互配合的方式進(jìn)行紅外輔助照明，相當(dāng)于把整個(gè)監(jiān)控范圍按焦距段分成幾個(gè) 區(qū)域，每個(gè)區(qū)域由一組固定角度的紅外燈進(jìn)行照明。這種方案的缺陷在于，每組紅外燈負(fù)責(zé) 不同區(qū)域的照明，使得紅外燈的數(shù)量增多，加大了整個(gè)產(chǎn)品的功耗值、成本和體積，而且仍 然無法實(shí)現(xiàn)光源變角與攝像機(jī)變焦的同步。本專利技術(shù)采用單個(gè)高功率紅外燈配合一個(gè)可變角度的聚光鏡頭，使紅外照明角 度連續(xù)變化，通過程序控制可變照明角度與攝像機(jī)變焦同步，實(shí)現(xiàn)了照明區(qū)域與監(jiān)控視場 在距離、角度、目標(biāo)不斷變化情況下的完美結(jié)合，是一種智能化的紅外照明系統(tǒng)，而且相對 于一般紅外照明組件減少了紅外燈的使用數(shù)量，減小了功耗值、成本和體積，高效節(jié)能環(huán)保。
發(fā)明內(nèi)容本專利技術(shù)實(shí)施的目的是在于提供一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)。參見圖1，本專利技術(shù)包括紅外光源1、步進(jìn)電機(jī)2、凸輪3、帶螺旋槽的主筒4、變角 聚光鏡組5、紅外照明系統(tǒng)控制電路板6。紅外照明系統(tǒng)控制電路板6與步進(jìn)電機(jī)2連接， 在夜間監(jiān)控模式下，本系統(tǒng)控制電路板6自動檢測環(huán)境光強(qiáng)度變?nèi)?，判斷為夜間狀態(tài)，開啟 紅外照明系統(tǒng)，同時(shí)控制電路板6接收來自于攝像機(jī)的信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)2，通過凸輪3帶 動變角聚光鏡組5的移動透鏡G2在主筒4的螺旋槽上轉(zhuǎn)動的同時(shí)產(chǎn)生軸向移動，從而改變 整個(gè)聚光鏡組5的焦距，紅外光源1靠近變角聚光鏡組5的后固定透鏡G1，光線經(jīng)過變角聚 光鏡組5后，其出射角度根據(jù)聚光鏡組5的焦距的變化而變化，與攝像機(jī)可調(diào)焦距同步，當(dāng) 攝像機(jī)焦距改變時(shí)，紅外照明實(shí)時(shí)變化跟進(jìn)，具有智能化功能。參見圖2是本專利技術(shù)中變角聚光鏡組的光學(xué)系統(tǒng)圖，變角聚光鏡組是一個(gè)由光 學(xué)鏡片組成的變焦聚光鏡頭，包括后固定透鏡G1、移動透鏡G2、前固定透鏡G3，后固定透鏡 為凹凸負(fù)鏡片，移動透鏡為凹凸正鏡片，前固定透鏡為凹凸正鏡片，其中S為大功率紅外光 源、d為移動透鏡G2的可移動距離。所述固定透鏡Gl靠近光源固定，前固定透鏡G3在照明 區(qū)域一側(cè)固定，移動透鏡G2為可移動組份，移動透鏡G2在后固定透鏡Gl和前固定透鏡G3 之間的范圍內(nèi)移動，當(dāng)移動透鏡G2的距離d改變時(shí)，聚光鏡組的焦距也改變，根據(jù)光學(xué)變焦 原理，出射光線經(jīng)過聚光鏡組后的出射角度也改變，連續(xù)改變移動透鏡G2的距離就可以實(shí) 現(xiàn)出射光線角度的連續(xù)變化。所述變角聚光鏡組包括三個(gè)光學(xué)透鏡的焦距f 1 f3 (單位 mm)和折射率nl n3及其六個(gè)面的曲率半徑 R6 (單位mm)分別滿足以下條件[0007]-31 < fl < -13 1. 68 < nl < 1. 85 -15 < Rl < -5. 5 -27 < R2 < -1038 < f2 < 571. 73 < n2 < 1. 92 -50 < R3 < -29 -32 < R4 < -1258 < f3 < 881. 73 < n3 < 1. 92 -250 < R5 < -180 -65 < R6 < -34移動透鏡G2的距離d的變化范圍為0. 3 13. 72mm,變角聚光鏡組的焦距變化為 40 160mm，其照明角度變化范圍為4° 40°。本專利技術(shù)攻克了紅外光源變角與攝像機(jī)變焦同步的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了智能化的 紅外輔助照明，相對于一般多紅外照明組件減少了紅外燈的使用數(shù)量，減小了功耗值、成本 和體積，高效節(jié)能環(huán)保。

附圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本專利技術(shù)中變角聚光鏡組光學(xué)系統(tǒng)圖附圖3是本專利技術(shù)的遠(yuǎn)距離紅外照明示意圖，其為攝像機(jī)長焦距對應(yīng)的小角度 紅外照明。附圖4是本專利技術(shù)的近距離紅外照明示意圖，其為攝像機(jī)短焦距對應(yīng)的大角度 紅外照明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本專利技術(shù)包括紅外光源1、步進(jìn)電機(jī)2、凸輪3、帶螺旋槽的主筒4、變角 聚光鏡組5、紅外照明系統(tǒng)控制電路板6。各部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系如發(fā)明內(nèi)容第二段所述。參見附圖2是本專利技術(shù)所述變角聚光鏡組光學(xué)系統(tǒng)圖，包括三個(gè)光學(xué)透鏡的焦 距f 1 f3和折射率nl n3及其六個(gè)面的曲率半徑Rl R6分別所滿足的條件如發(fā)明內(nèi) 容中第三段段所述。參見圖3是本專利技術(shù)的遠(yuǎn)距離紅外照明示意圖，在夜間監(jiān)控模式下，攝像機(jī)監(jiān) 控遠(yuǎn)處的小視場范圍時(shí)，攝像機(jī)為長焦?fàn)顟B(tài)，對應(yīng)的紅外光照明為小角度照明。從圖中可以 看出，紅外光通過變角聚光鏡組后光線比較集中，接近于平行光，最小角度可達(dá)4°，可以投 射到遠(yuǎn)處，滿足遠(yuǎn)距離小視場的監(jiān)控要求。參見圖4是本專利技術(shù)近距離紅外照明示意圖， 當(dāng)要改變監(jiān)控狀態(tài)，監(jiān)控近處的大視場范圍時(shí)，攝像機(jī)為短焦?fàn)顟B(tài)，這時(shí)變角聚光鏡組的移 動透鏡G2的距離d變大，紅外光通過聚光鏡組后光線慢慢變得分散但是覆蓋范圍大，最大 覆蓋角度為40°，能夠滿足近距離大視場的監(jiān)控要求。按以上方式實(shí)施的一種高效智能紅外照明系統(tǒng)，其照明角度變化范圍為4° 40°，配合一個(gè)3瓦的大功率紅外燈，最遠(yuǎn)照射距離可達(dá)120米以上。本專利技術(shù)攻克了紅外光源變角與攝像機(jī)變焦同步的技術(shù)難題，解決了“手電筒” 現(xiàn)象等紅外輔助照明常出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)了智能化的紅外輔助照明，相對于一般多紅外照 明組件減少了紅外燈的使用數(shù)量，減小了功耗值、成本和體積，高效節(jié)能環(huán)保。
權(quán)利要求1.一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)，包括紅外光源(1)、步進(jìn)電機(jī)O)、凸輪(3)、帶螺旋 槽的主筒G)、變角聚光鏡組(5)、紅外照明系統(tǒng)控制電路板(6)，其特征在于所述的紅外照 明系統(tǒng)控制電路板(6)與步進(jìn)電機(jī)( 連接，用于自動檢測環(huán)境光強(qiáng)度，相應(yīng)控制紅外照明 系統(tǒng)，接收攝像機(jī)的信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)⑵；所述的步進(jìn)電機(jī)⑵通過凸輪⑶和帶螺旋 槽的主筒(4)與變角聚光鏡組( 連接，帶動變角聚光鏡組( 移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述變角聚光鏡 組是一個(gè)由光學(xué)鏡片組成的變焦聚光鏡頭，包括后固定透鏡(Gl)、移動透鏡(G2)、前固定 透鏡(G3)，后固定透鏡為凹凸負(fù)鏡片，移動透鏡為凹凸正鏡片，前固定透鏡為凹凸正鏡片， 所述后固定透鏡靠近光源固定，前固定透鏡在照明區(qū)域一側(cè)固定，移動透鏡在后固定透鏡 和前固定透鏡之間的范圍內(nèi)移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述變角聚光鏡 組包括三個(gè)光學(xué)透鏡的焦距fl f3、折射率nl n3及其六個(gè)面的曲率半徑Rl R6，焦 距和曲率半徑的單位為毫米，分別滿足以下條件-31 < fl < -13 1. 68 < nl < 1. 85 -15 < Rl < -5. 5 -27 < R2 < -10 38 < f2 < 57 1. 73 < n2 < 1. 92 -50 < R3 < -29 -32 < R4 < -12 58 < f3 < 88 1. 73 < n3 < 1. 92 -250 < R5 < -180 -65 < R6 < -34 移動透鏡(G2)的距離d變化范圍為0. 3 13. 72mm，變角聚光鏡組的焦距變化為40 160mm，其變角范圍為4° 40°。
專利摘要一種高效智能的紅外照明系統(tǒng)，屬于光機(jī)電一體化領(lǐng)域，涉及一種用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的紅外照明系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用單個(gè)高功率紅外光源配合一個(gè)變角聚光鏡頭，使紅外照明角度連續(xù)變化，與攝像機(jī)的變焦同步，實(shí)現(xiàn)了照明區(qū)域與監(jiān)控視場在距離、角度、目標(biāo)不斷變化情況下的完美結(jié)合，是一種智能化的紅外照明系統(tǒng)，而且相對于一般紅外照明組件減少了紅外燈的使用數(shù)量，減小了功耗值、成本和體積，高效節(jié)能環(huán)保。
文檔編號G02B15/16GK201867568SQ20102028793
公開日2011年6月15日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者鄭志明, 陳俊杰, 陳金發(fā) 申請人:福州開發(fā)區(qū)鴻發(fā)光電子技術(shù)有限公司