CN103836450A - 红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机，所述装置包括：红外发射器，用于发射红外光；变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。本发明采用切换透镜方式，对照明光束的出光角度进行控制，由于透镜与透镜之间轴向间距较小且保持不变，照明光束侧向泄露较小，所以光束在大出光角度照明和小出光角度照明的情况下仍然可以充分利用光源的出射光，使得在不同出光角度时的照明特性得以兼顾。

Description

红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机

技术领域

本发明涉及照明技术和变焦技术领域，具体而言，涉及一种红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机。

背景技术

利用半导体技术制成的具有发光功能的近红外半导体光源由于其拥有节能，高效，环保等特点，广泛应用于红外照明、光谱分析、光学传感，光通信等领域。

现有的红外光源常采用步进电机驱动变焦模组控制出光角度，并使得照射到预定照明区域的光斑大小满足红外摄像机的照明需求。但是，通常在由近距离到远距离的照明过程中，需要增大可动透镜与固定透镜（或者光源）的距离，以求达到合适的照明出光角度。但采用这种变焦方式使得较多红外光光能发生了泄露和损失，照明面上的照度分布均匀化较为困难，不能够很好兼顾较大出光角度和较小出光角度情况下的照度特性。除此之外，对于大多数光源而言，其发光强度不能够根据所需的具体需求结合背景光进行自动调节。

专利公开号分别为CN 101334144及CN 201232954Y的中国专利文献公开了一种可变焦的灯具，该灯具主要包括后座、带基板的红外发射器、灯身、透镜等器件。对于该灯具，其通过手动调节单透镜与光源之间的距离进行变焦，从而控制出光角度、调节光斑大小。

该专利方案实现了照明***的变焦，但是其仍然存在以下问题：

1）该可变焦的灯具在变焦过程中，需要由操作者进行手动操作以完成变焦，无疑增加了操作者的工作强度，降低了该可变焦灯具的可用性；

2）该基于透镜距离变化而进行变焦的可变焦灯具，其在调整透镜与光源之间的距离以实现变焦的过程中，必然会出现光泄露和光损失问题；

3）该可变焦的灯具其在变焦过程中，其发光光源的功率恒定不变，对于各种不同的背景光条件，容易造成能耗的浪费，并且有可能会引起摄像机过曝问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种红外变焦照明装置，包括：

红外发射器，用于发射红外光；

变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；

透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。

优选地，所述红外变焦照明装置还包括：

固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间。

一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

另一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

优选地，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一活动轴上，和/或，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一传动齿轮箱上，和/或，所述传动齿轮为扇形齿轮，且所述扇形齿轮在所述固定轴之上为错开排布。

优选地，所述红外变焦照明装置还包括：

辐射强度探测单元，用于检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

所述控制单元，进一步依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

所述红外发射器，进一步依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

一种红外变焦摄像机，其包括如上所述的红外变焦照明装置，所述装置包括：

红外发射器，用于发射红外光；

变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；

透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。

一种红外变焦照明装置的控制方法，其与该方法对应的红外变焦照明装置包括红外发射器、固定透镜、变焦透镜组、透镜切换机构、以及控制单元，所述方法包括：

控制单元获取红外变焦摄像机发送的调焦指令，并据此向透镜切换机构发送第一控制命令；

透镜切换机构依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

其中，所述红外发射器用于发射红外光；所述变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜。

优选地，所述红外变焦照明装置还包括固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间。

一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

另一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

优选地，与该方法对应的红外变焦照明装置还包括辐射强度探测单元。所述方法还包括：

辐射强度探测单元检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

控制单元依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

红外发射器依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

为了克服现有照明技术的不足，本发明提供一种高效、可闭环控制、出光角度和光斑大小可调的红外变焦照明装置及其控制方法。本发明采用紧凑结构的切换透镜方式，对照明光束的出光角度进行控制；由于变焦过程中透镜与透镜之间轴向间距较小且保持不变，照明光束侧向泄露较小，所以光束在大出光角度照明和小出光角度照明的情况下仍然可以充分利用光源的出射光，使得在不同出光角度时的照明特性得以兼顾。同时，本发明采用了辐射强度探测单元，以该单元的输出信号为参考，控制单元能够对光源的驱动功率进行控制，使得在不同的场景下，照明效果达到最优，且降低了能耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的红外变焦照明装置功能结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的红外变焦照明装置的具体结构示意图；

图3是图2所述的红外变焦照明装置的俯视图；

图4是本发明另一实施例提供的红外变焦照明装置的具体结构示意图；

图5是图4所述的红外变焦照明装置的俯视图。

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供的一种红外变焦照明装置，如图1所示，其包括：

红外发射器，用于发射红外光；

变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；

透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。

可以理解，所述红外发射器的发射主光轴即指该红外变焦照明装置在实际工作时的光轴。在本发明实施例中，当控制单元依据红外变焦摄像机发送的调焦指令控制透镜切换机构对变焦透镜组中的变焦透镜执行切换时，需要控制将各个相应的变焦透镜的轴心与该发射主光轴重合。

具体地，所述红外变焦照明装置还包括：

固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间。

一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

另一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

其中，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一活动轴上，和/或，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一传动齿轮箱上，和/或，所述传动齿轮为扇形齿轮，且所述扇形齿轮在所述固定轴之上为错开排布。

优选地，所述红外变焦照明装置还包括：

辐射强度探测单元，用于检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

所述控制单元，进一步依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

所述红外发射器，进一步依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

下面，本发明具体实施例以所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上为例讲述本发明的发明精神。

具体地，参考图1、图2和图3所示，本发明具体实施例提供的红外变焦装置包括：

带基板的红外发射器10、后座9、固定透镜8、变焦透镜组（6、7）、传动齿轮箱（4、5）、传动齿轮箱（4、5）的支撑结构10、步进电机1、扇形传动齿轮组（2、3）、控制单元11，以及辐射强度探测单元12。

所述带基板的红外发射器10位于后座9上；

所述固定透镜8位于带基板红外发射器10的正前方；

所述变焦透镜组（6、7）在未工作时位于的离开照明***光轴的一侧，在工作时转向光轴位置，变焦透镜组（6、7）为多个透镜的排列；完成旋转的变焦透镜（6、7）在工作时位于照明***的光轴上，其底部与支撑台15相接处，保证了其在纵向位置上的基准；

变焦透镜与传动齿轮箱（4、5）可围绕其传动齿轮箱（4、5）的轴心（例如绕一固定承载轴）进行旋转

所述变焦透镜组（6、7）可与其传动齿轮箱（4、5）固定连接，变焦透镜（6、7）与传动齿轮组（2、3）可围绕其传动齿轮的轴心进行旋转，其支撑轴14本身是固定的；

所述步进电机1的传动齿轮为一组扇形传动齿轮组（2、3），该齿轮在工作时与变焦透镜组（6、7）的传动齿轮箱（4、5）啮合，在未工作时不与变焦透镜的传动齿轮箱（4、5）相接触，该组齿轮中不同齿轮依次排布于步进电机的驱动轴，其间距与轴向角的分布因其所驱动透镜组传动齿轮组的不同而不同。

所述传动齿轮组（2、3）为一组扇形传动齿轮，该传动齿轮在工作时与传动齿轮箱（4、5）的传动齿轮啮合，在未工作时，不与变焦透镜的传动齿轮箱（4、5）啮合，该组扇形传动齿轮中不同齿轮并列排布于步进电机1的驱动轴之上，其间距与轴向角的分布因其所驱动的传动齿轮箱（4、5）上的第二传动齿的不同而不同。

其基本要求是：不同变焦透镜及与其对应的传动齿轮箱（4、5）上的第二传动齿在旋转过程中不应该互相接触碰撞，扇形传动齿轮同轴排列，轴向角依次错开，扇形传动齿轮的扇形角大小由变焦透镜的个数、传动齿轮箱（4、5）第二传动齿的模数和齿数决定。

所述辐射强度探测单元12用于对反射光的强度进行探测。

所述控制单元11根据摄像机的变焦参数和辐射强度探测单元12的信号通过电气连接线19和电气连接线20分别对红外发射器10和步进电机1进行控制，所述控制单元11和辐射强度探测单元12通过电气连接线18进行连接。

所述后座9上设有穿线口。

所述带基板的红外发射器10带有铝基板，所述后座9采用铝材料制作。

本发明实施例通过变焦透镜组（6、7）的传动齿轮箱（4、5）与步进电机1所带动的传动齿轮组（2、3）中不同的齿轮位置关系和啮合进行变焦透镜组（6、7）中各个变焦透镜的切换，实现所述光学组的变焦。

所述步进电机1驱动自身电机轴上的扇形传动齿轮组（2、3）进行转动，该扇形传动齿轮组（2、3）中的每一个扇形传动齿轮与电机轴同轴心安装，并且不能够沿电机轴轴向移动，扇形传动齿轮圆心角大小由其所驱动的变焦透镜组（6、7）中变焦透镜的个数、齿轮模数和分度圆直径决定。

所述变焦透镜组（6、7）及其传动齿轮箱（4、5）位置相对固定，变焦透镜组（6、7）中的变焦透镜由其相应的驱动齿轮带动其转动。所述变焦透镜组（6、7）的传动齿轮箱（4、5）的转轴两端固定设置于支撑座13上。

本实施例中，所述辐射强度探测单元12由光电二极管组和滤光片组成，对被照明物体的反射光强度进行探测，其所输出的电信号作为反馈信号，通过电气连接线18输入到控制单元11后，控制红外发射器10的驱动功率。

例如，在本发明实施例提供的一红外变焦装置的实际工作状态中，变焦透镜7首先切入，其位置位于固定透镜8的正前方，光轴与固定透镜8及红外发射器10的光轴重合，由此实现第一次的***变焦；

随着红外变焦摄像机焦距变化，由控制单元11进一步驱动步进电机1转动，变焦透镜6也可以切入到光路中，对光学组的焦距进行进一步进行调节，按照实际应用要求。

变焦透镜组（6、7）中变焦透镜的个数可以扩展，变焦透镜切入的顺序和切入变焦透镜的片数可以根据实际的光路设计进行变化。同时，由于固定透镜8以及变焦透镜组（6、7）组成的光学组的焦距发生改变，因此不仅可以控制改变出射光的角度，而且使得需要照明的区域尺寸同时变化，使其与红外变焦摄像机的变倍特性和视场角相匹配。

下面结合附图1以及图2或图3来具体说明本发明实施例提供的红外变焦装置配合红外变焦摄像机使用时的基本实施方式，具体地，红外变焦装置与红外变焦摄像机配合工作时的工作流程如下：

步骤一：红外变焦摄像机在工作过程有人为控制实现变焦，同时在电路中自动向控制单元发出变焦信息，提供焦距的具体信息，经由控制单元通过自身处理器计算与摄像机焦距相匹配的步进电机的控制脉冲信号，控制步进电机旋转的方向和具体的旋转角度，然后通过扇形传动齿轮组（2、3）与传动齿轮箱（4、5）组啮合，使得相应的变焦透镜组（6、7）中的变焦透镜进行转动并切入或者切出光路，形成某一焦距的光学组，对出射光束的出光角度进行控制，由此配合红外变焦摄像机成像孔径角的照明需求。

步骤二：为了有效利用红外变焦装置，需要对其某一固定照明出光角度条件下的照明功率进行调节，以调节照射面上的辐照度，使其能够在红外变焦摄像机中取得较为合适的灰度图像，采用如下实施步骤：

在完成变焦后，红外变焦装置达到红外变焦摄像机成像孔径角的照明需求，部分反射光通过被照射面的反射后进入到辐射强度探测单元，辐射强度探测单元对该红外辐射出射度进行探测，输出一个电平作为辐射强度信号到控制单元，控制单元对辐射强度信号的幅值进行采样，结合控制单元中已经存有的摄像机焦距信息和控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，对采样的得到的信号幅值进行比较，若实时采样得到的辐射强度信号幅值大于控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，则控制单元减小红外发射器的发射器驱动信号功率，使之减小红外发射器的发射功率；若实时采样得到的辐射强度信号幅值小于控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，则控制单元增大红外发射器的发射器驱动信号功率，使之增大红外发射器的发射功率，增加被照物体上的照度，直到照度情况满足摄像机的照度要求。

在本发明实施例中，所述变焦透镜组中的变焦透镜个数可以由用户自行设置，例如图3以及图4所示，其示出了扩展变焦透镜组中变焦透镜个数后的结构图。图中所示为变焦透镜组中有三块可转动变焦透镜组成的红外变焦照明装置，其中，变焦透镜6、变焦透镜7、变焦透镜16为可转动的变焦透镜，传动齿轮箱中的齿轮4、齿轮5、齿轮17分别与步进电机1输出轴上的传动齿轮组中的传动齿轮2、传动齿轮3、传动齿轮20相啮合，通过步进电机1输出轴上的传动齿轮与传动齿轮箱的齿轮的啮合关系，使传动齿轮箱的变焦透镜可以完成切换。其具体的工作原理和实施细节与上述实施例类似，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种红外变焦摄像机，其包括如上所述的红外变焦照明装置，继续参考图1，所述装置包括：

红外发射器，用于发射红外光；

变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；

透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。

对于所述红外变焦照明装置的具体阐述请参考上文所述，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种红外变焦照明装置的控制方法，其与该方法对应的红外变焦照明装置包括红外发射器、固定透镜、变焦透镜组、透镜切换机构、以及控制单元，所述方法包括如下步骤：

S10、控制单元获取红外变焦摄像机发送的调焦指令，并据此向透镜切换机构发送第一控制命令；

S20、透镜切换机构依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

其中，所述红外发射器用于发射红外光；所述变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜。

优选地，所述红外变焦装置还包括固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间；

一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

另一种实施方式下，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

在该实施方式中，由于所述红外变焦装置包括步进电机、扇形传动齿轮组、变焦透镜组、与变价透镜组联动的传动齿轮箱，其中：

所述扇形传动齿轮组中的不同传动齿轮固定于步进电机的转轴上，且只可围绕转轴转动而不可以发生轴向移动；

所述变焦透镜组中的不同变焦透镜与其传动齿轮箱中的不同齿轮分别固定，变焦透镜组中的变焦透镜可以围绕传动齿轮箱的轴心转动；

所述扇形传动齿轮组中的齿轮与透镜组齿轮组相啮合，在步进电机驱动的过程中可以通过对驱动扇形齿轮组，然后经过啮合的传动齿轮箱，对不同的变焦透镜进行驱动，使其转动到所需要的位置；

所述固定透镜固定于红外发射器的前方，对红外发射器的发射光束进行初步的出光角度调整；

所述变焦透镜组中不同的变焦透镜，其曲率、口径、厚度和材料经过光学理论和软件设计，对所述变焦透镜组增加变焦透镜个数时，可以对光束的出光角度进行调整，同时调整了光斑的照度，透镜的间距较小，不会导致***变焦过程中出现透镜间距过大的问题，所以红外光的泄露和损耗较小，而且整机的体积也得到了有效控制。

优选地，与该方法对应的红外变焦照明装置还包括辐射强度探测单元，所述方法还包括：

S30、辐射强度探测单元检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

S40、控制单元依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

S50、红外发射器依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

由于本发明实施例中所使用的步进电机可以通过程序控制，因此可以在控制单元的控制下进行焦距的调节，对所需照明面实现变焦照明，满足红外变焦摄像机在不同视场角（焦距）时的照明要求。

在完成红外变焦后，红外变焦装置达到红外变焦摄像机成像孔径角的照明需求，部分反射光通过被照射面的反射后进入到辐射强度探测单元，辐射强度探测单元对该红外辐射出射度进行探测，输出一个电平作为辐射强度信号到控制单元，控制单元对辐射强度信号的幅值进行采样，结合控制单元中已经存有的摄像机焦距信息和控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，对采样的得到的信号幅值进行比较，若实时采样得到的辐射强度信号幅值大于控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，则控制单元减小红外发射器的发射器驱动信号功率，使之减小红外发射器的发射功率；若实时采样得到的辐射强度信号幅值小于控制单元中存储器预先存有的照射面上所需辐照度，则控制单元增大红外发射器的发射器驱动信号功率，使之增大红外发射器的发射功率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种红外变焦照明装置，其特征在于，包括：

红外发射器，用于发射红外光；

变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜；

透镜切换机构，用于依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

控制单元，用于依据红外变焦摄像机发送的调焦指令向透镜切换机构发送第一控制命令。

2.如权利要求1所述的红外变焦照明装置，其特征在于，还包括：

固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间。

3.如权利要求1所述的红外变焦照明装置，其特征在于，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

4.如权利要求1所述的红外变焦照明装置，其特征在于，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

5.如权利要求3或4所述的红外变焦照明装置，其特征在于，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一活动轴上，和/或，所述变焦透镜组的变焦透镜错开排布且固定地设置于一传动齿轮箱上，和/或，所述传动齿轮为扇形齿轮，且所述扇形齿轮在所述固定轴之上为错开排布。

6.如权利要求1所述的红外变焦照明装置，其特征在于，还包括：

辐射强度探测单元，用于检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

所述控制单元，进一步依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

所述红外发射器，进一步依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

7.一种红外变焦摄像机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一权利要求所述的红外变焦照明装置。

8.一种红外变焦照明装置的控制方法，其特征在于，与该方法对应的红外变焦照明装置包括红外发射器、变焦透镜组、透镜切换机构、以及控制单元，所述方法包括：

控制单元获取红外变焦摄像机发送的调焦指令，并据此向透镜切换机构发送第一控制命令；

透镜切换机构依据从控制单元获取的第一控制命令将变焦透镜组相应的变焦透镜切换到红外发射器的发射主光轴上；

其中，所述红外发射器用于发射红外光；所述变焦透镜组，其包括至少一个可切换到红外发射器的发射主光轴上的变焦透镜。

9.如权利要求8所述的红外变焦照明装置的控制方法，其特征在于，所述红外变焦照明装置还包括固定透镜，其布置于所述红外发射器的发射主光轴上，且固定透镜位于红外发射器与变焦透镜组之间。

10.如权利要求8所述的红外变焦照明装置的控制方法，其特征在于，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一活动轴上，且所述变焦透镜具有第一传动齿；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与变焦透镜组的变焦透镜的第一传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

11.如权利要求8所述的红外变焦照明装置的控制方法，其特征在于，所述变焦透镜组的变焦透镜固定地设置于一传动齿轮箱上，所述传动齿轮箱具有至少一个并列排布的第二传动齿，且所述传动齿轮箱可活动地设置于一固定承载轴上；

所述透镜切换机构包括：

传动齿轮组，其包括至少一个固定设置于一固定轴之上的且能够与传动齿轮箱的第二传动齿啮合的传动齿轮；

步进电机，用于从控制单元获取第一控制命令，并据此驱动传动齿轮组，其中，所述固定轴与步进电机的传动轴固定连接。

12.如权利要求8所述的红外变焦照明装置的控制方法，其特征在于，与该方法对应的红外变焦照明装置还包括辐射强度探测单元，所述方法还包括：

辐射强度探测单元检测被照明物体反射回的反射光信号，并将其发送至控制单元；

控制单元依据该反射光信号生成第二控制命令，并将其发送至红外发射器；

红外发射器依据所述第二控制命令调整红外光的发射功率。

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