專利名稱：投射角度可變的紅外光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光源，尤其是指一種投射角度可變的紅外光源。
技術(shù)背景·目前的光源大多是利用一組或多組的透鏡組的軸向移動(dòng)，改變系統(tǒng)的組合焦距，同時(shí)保持最后的像面不變，形成多角度照射光源，廣泛應(yīng)用于監(jiān)控、照明等領(lǐng)域。但是，這些可變角度光源基本采用的是單軸的變焦光源，即是一組和多組的透鏡組與光源均處于同一光軸，這種技術(shù)的缺點(diǎn)就在于當(dāng)采用單光源時(shí)，光源的發(fā)光強(qiáng)度往往不能滿足使用要求。
公開(kāi)日為2011年6月I日、公開(kāi)號(hào)為CN102081280A的專利文件提出了一種變焦式紅外燈及其控制方法，其中變焦式紅外燈，包括依次連接的控制器、電機(jī)、紅外燈鏡頭以及與控制器連接的平行紅外光發(fā)生裝置，平行紅外光發(fā)生裝置用于產(chǎn)生平行的紅外光；紅外燈鏡頭包括第一凸透鏡和第二凸透鏡，其中的一個(gè)凸透鏡位置固定、另一個(gè)凸透鏡位置可調(diào)，順序放置于紅外光路傳播方向的主光軸上；控制器，用于接收紅外攝像機(jī)當(dāng)前的變焦倍數(shù)信息，根據(jù)該變焦倍數(shù)信息以及預(yù)存的變焦倍數(shù)與兩凸透鏡間距的對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)信息，驅(qū)動(dòng)第一凸透鏡/第二凸透鏡在主光軸上左右移動(dòng)以調(diào)整紅外光線的發(fā)散角度。采用該發(fā)明可控制紅外光線的發(fā)散角度，提高了攝像機(jī)畫(huà)面質(zhì)量，但是該發(fā)明使用單光源照射使得照射強(qiáng)度不夠，多光源的光線利用率又太低的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有可變投射角度光源系統(tǒng)多為單軸使得光線效果不佳的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種投射角度可變的紅外光源，采用多軸平行光源，可根據(jù)需求變換投射角度，滿足了一定范圍內(nèi)光強(qiáng)度的需要，獲得更佳的光照強(qiáng)度。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種投射角度可變的紅外光源，包括底板、鏡片架、中心桿和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的鏡片架上設(shè)有若干個(gè)凸透鏡，所述的底板上設(shè)有若干個(gè)分別與凸透鏡的中心點(diǎn)在同一直線上的紅外光源發(fā)生裝置，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與中心桿尾部固定連接。本實(shí)用新型體積較小，由至少兩組處于同一直線上的光源發(fā)生裝置和凸透鏡組成至少兩條平行光軸，改變光源發(fā)生裝置和凸透鏡的距離，實(shí)現(xiàn)投射光線角度的連續(xù)變化，光線投射出去以后匯聚成一束光線，滿足一定范圍內(nèi)光強(qiáng)度的需要，獲得更佳的光照或監(jiān)控效果。若透鏡架上設(shè)置的凸透鏡數(shù)量為2至7個(gè)，則可適用于視頻監(jiān)控設(shè)備、LED照明及攝影攝像設(shè)備的照明輔助設(shè)備等，可以同步配合視頻監(jiān)控設(shè)備、LED照明及攝影攝像等設(shè)備的可視角度的變化需求而產(chǎn)生不同的投射光線角度；若透鏡架上設(shè)置的凸透鏡數(shù)量大于等于8，則適用于需要強(qiáng)光照明的環(huán)境。作為優(yōu)選，所述的底板與中心桿固定連接，所述的鏡片架與中心桿滑動(dòng)連接，鏡片架的側(cè)邊設(shè)有安裝孔。紅外光源發(fā)生裝置的位置隨底板可以沿中心桿移動(dòng)，而透鏡位置不可移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)底板的位置移動(dòng)實(shí)現(xiàn)最終投射光線的角度變化，安裝孔便于本實(shí)用新型固定于其他物體之上。作為優(yōu)選，所述的底板與中心桿滑動(dòng)連接，所述的鏡片架與中心桿固定連接，底板的側(cè)邊設(shè)有安裝孔。透鏡的位置隨鏡片架可以沿中心桿移動(dòng)，而紅外光源發(fā)生裝置不可移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏡片架的位置移動(dòng)實(shí)現(xiàn)最終投射光線的角度變化，安裝孔便于本實(shí)用新型固定于其他物體之上。作為優(yōu)選，所述的紅外光源發(fā)生裝置為L(zhǎng)ED紅外燈。LED燈選用紅外LED，體積小，壽命長(zhǎng)，高效節(jié)能。作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用步進(jìn)直線電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)底板或鏡片架的位置移動(dòng)，比用齒輪傳動(dòng)或凸輪傳動(dòng)等方式更顯得快捷穩(wěn)定。作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。底板或鏡片架的位置移動(dòng)通過(guò)齒輪傳動(dòng)完成。 作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。底板或鏡片架的位置移動(dòng)通過(guò)凸輪傳動(dòng)完成。作為優(yōu)選，所述底板的外表面設(shè)有散熱器，所述散熱器與底板為可拆卸連接。由于采用的紅外LED燈數(shù)量較多，密集分布產(chǎn)生的熱量較大，故需要在紅外LED燈后設(shè)置風(fēng)扇、散熱塊等散熱器。散熱器若失效，可以隨時(shí)更換。作為優(yōu)選，所述的底板和鏡片架兩側(cè)分別設(shè)有光導(dǎo)桿，所述的光導(dǎo)桿一端與鏡片架固定連接，光導(dǎo)桿的另一端與底板套接。作為優(yōu)選，所述的中心桿為絲桿。中心桿采用絲桿，即滾珠絲杠，其上的軸承部分位于底板后或者底板和鏡片架之間，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)絲桿的軸承實(shí)現(xiàn)底板或鏡片架的位置移動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是采用多軸平行光源，可根據(jù)需求變換投射角度，滿足了一定范圍內(nèi)光強(qiáng)度的需要，獲得更佳的光照強(qiáng)度。

圖I是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的正視圖；圖3是本實(shí)用新型的后視圖；圖4是本實(shí)用新型的左視圖；圖5是本實(shí)用新型的一種光路示意圖；圖6是本實(shí)用新型移動(dòng)鏡片架位置后的光路示意圖。圖中，I-底板，2-鏡片架，3-中心桿，4-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5-凸透鏡，6_紅外光源發(fā)生裝置，7-散熱器，8-光導(dǎo)桿，9-安裝孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I如圖I所示，一種投射角度可變的紅外光源，包括底板I、鏡片架2、中心桿3和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，中心桿3依次穿過(guò)底板I的中心孔和鏡片架2的中心孔，底板I與鏡片架2分別垂直于中心桿3，底板I與中心桿3固定連接，鏡片架2與中心桿3滑動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與中心桿3尾部固定連接。中心桿3為絲桿。底板I為圓角方形的鋁制板，底板I上設(shè)有四個(gè)由LED紅外燈構(gòu)成的紅外光源發(fā)生裝置6，底板I的上下兩個(gè)側(cè)邊開(kāi)有安裝孔9，通過(guò)安裝孔9將底板I安裝在設(shè)備表面，底板I外表面四角上分別通過(guò)螺栓安裝有四塊散熱片構(gòu)成的散熱器7。鏡片架2的邊框?yàn)閷?duì)稱的十字花瓣形，四個(gè)花瓣形的部分均為環(huán)形且與凸透鏡形狀相適配的圓形通孔，凸透鏡5通過(guò)儀表螺釘安裝在各個(gè)圓形通孔的位置。這四個(gè)凸透鏡5均為直徑25毫米、焦距50毫米的平 凸透鏡，各凸透鏡5的非球形表面朝向紅外LED燈。處于同一直線上的光源發(fā)生裝置和凸透鏡組成一條平行光軸，因此本實(shí)施例中共有四條平行光軸。鏡片架2的中心開(kāi)有一個(gè)內(nèi)側(cè)有螺紋的通孔，中心桿3從鏡片架2的內(nèi)側(cè)穿過(guò)通孔，中心桿3的頭部為螺紋結(jié)構(gòu)，通過(guò)外徑為三毫米的螺母固定于鏡片架2的外側(cè)表面。底板I左右兩側(cè)和鏡片架2兩側(cè)分別有通孔，直徑為3毫米的光導(dǎo)桿8的一端與鏡片架2上的通孔通過(guò)螺紋固定連接，光導(dǎo)桿8的另一端與底板I可滑動(dòng)套接。本實(shí)施例適用于視頻監(jiān)控設(shè)備、LED照明及攝影攝像設(shè)備的照明輔助設(shè)備等，可以同步配合視頻監(jiān)控設(shè)備、LED照明及攝影攝像等設(shè)備的可視角度的變化需求而產(chǎn)生不同的投射光線角度。使用時(shí)，每個(gè)LED紅外燈構(gòu)成的紅外光源發(fā)生裝置6發(fā)出的光經(jīng)過(guò)凸透鏡的折射后都會(huì)發(fā)生角度變化，由于幾個(gè)LED位置很近，最終一部分投射光線會(huì)發(fā)生重合，如圖5所示即為縱向排列的2個(gè)LED紅外燈發(fā)出并經(jīng)凸透鏡折射重合的光路圖，F(xiàn)為焦點(diǎn)，陰影部分即重合的光線。橫向排列的2個(gè)LED紅外燈發(fā)出并經(jīng)凸透鏡折射重合的光路圖與圖5類似，如此四個(gè)LED紅外燈和四個(gè)凸透鏡構(gòu)成的四條平行光軸發(fā)生及折射的光在一定區(qū)域內(nèi)匯聚重合，在光重合的這一區(qū)域內(nèi)，光強(qiáng)度因光的疊加而增強(qiáng)，從而獲得更好的照射效果O投射角度A，即圖5中陰影部分左邊的夾角，可以通過(guò)鏡片架2的位置移動(dòng)而發(fā)生大小的改變，投射區(qū)域也會(huì)發(fā)生變化。如圖6所示，向外側(cè)移動(dòng)鏡片架2后，鏡片架2和紅外光源發(fā)生裝置6的距離變大，光線重合的位置距離紅外光源發(fā)生裝置6更遠(yuǎn)，投射角度變小。實(shí)施例2實(shí)施例2中的底板I與中心桿3滑動(dòng)連接，鏡片架2與中心桿3通過(guò)螺紋固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏡片架2上只安裝三個(gè)凸透鏡5，且均為雙凸透鏡，紅外光源發(fā)生裝置6的數(shù)量也為三，安裝孔9開(kāi)在鏡片架2的上下兩個(gè)側(cè)邊上，其他和實(shí)施例I中相同。此時(shí)，可以通過(guò)底板I的位置移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)投射角度A和投射區(qū)域的變化。實(shí)施例3實(shí)施例3中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏡片架2上安裝八個(gè)凸透鏡5，且均為雙凸透鏡，紅外光源發(fā)生裝置6的數(shù)量也為八，其他和實(shí)施例I中相同。此時(shí)，凸透鏡5的數(shù)量較多，匯聚的光強(qiáng)度也較大，適用于需要強(qiáng)光照明的環(huán)境。以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種投射角度可變的紅外光源，其特征在于包括底板、鏡片架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和中心桿，所述的底板、鏡片架分別套接在中心桿上，鏡片架上設(shè)有至少兩個(gè)凸透鏡，底板上設(shè)有至少兩個(gè)分別與凸透鏡的中心點(diǎn)在同一直線上的紅外光源發(fā)生裝置，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與中心桿尾部固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的底板與中心桿固定連接，所述的鏡片架與中心桿滑動(dòng)連接，鏡片架的側(cè)邊設(shè)有安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的底板與中心桿滑動(dòng)連接，所述的鏡片架與中心桿固定連接，底板的側(cè)邊設(shè)有安裝孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的紅外光源發(fā)生裝置為L(zhǎng)ED紅外燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述底板的外表面設(shè)有散熱器，所述散熱器與底板為可拆卸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于所述的底板和鏡片架兩側(cè)分別設(shè)有光導(dǎo)桿，所述的光導(dǎo)桿一端與鏡片架固定連接，光導(dǎo)桿的另一端與底板套接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7任意一項(xiàng)所述的投射角度可變的紅外光源，其特征在于中心桿為絲桿。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種投射角度可變的紅外光源，包括底板、鏡片架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和中心桿，所述的底板、鏡片架分別套接在中心桿上，鏡片架上設(shè)有至少兩個(gè)凸透鏡，底板上設(shè)有至少兩個(gè)分別與凸透鏡的中心點(diǎn)在同一直線上的紅外光源發(fā)生裝置，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與中心桿尾部固定連接。本實(shí)用新型采用多軸平行光源，可根據(jù)需求變換投射角度，滿足了一定范圍內(nèi)光強(qiáng)度的需要，獲得更佳的光照強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G03B15/05GK202733792SQ201220361630
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者鄭明 , 錢(qián)雷京, 彭合歡 申請(qǐng)人:杭州途視信息技術(shù)有限公司