CN204028449U - 一种变焦镜组、照明装置及主动式变焦摄像仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于安防摄像技术领域，提供了一种变焦镜组、照明装置及主动式变焦摄像仪，用于主动式可见光摄像仪中，包括共轴设置的第一透镜组、第三透镜组以及可在所述第一透镜组和第三透镜组之间移动以改变所述变焦镜组的投光角度的第二透镜组，所述变焦镜组的投光角度为5～100°可调。本实用新型由第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组组合形成变焦镜组，第二透镜组可沿光轴平移，可以大范围连续改变变焦镜组的投光角度，使之与摄像角度相配合，使得摄像仪在不同距离和范围下都可以清晰摄像，进而解决了摄像仪的应用局限性问题，拓展了摄像仪的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型属于安防摄像技术领域，特别涉及一种变焦镜组、照明装置及主动式变焦摄像仪。
背景技术
摄像仪是安防领域应用较为广泛的监视设备，主要包括主动式摄像仪和被动式摄像仪两种。被动式摄像仪是通过目标自身发出的红外辐射产生热图像，对感应技术要求很高，技术难度较大，应用较少。主动式摄像仪是通过照明装置照射目标，由成像装置接收目标反射的光来产生图像，成像清晰，技术上容易实现，较被动式摄像仪应用的更为广泛。目前的主动式摄像仪，照明装置的投光角度固定不变，不能随摄像距离和范围的改变而实时变化，使得摄像仪无法实时调整监控距离和范围，在某些需要适时改变监控范围的特殊场合，其应用受到了较大局限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变焦镜组，使得主动式摄像仪的照明装置的投光角度可调，进而使摄像仪的监控距离和范围可调，扩大其应用范围。
本实用新型是这样实现的，一种变焦镜组，用于主动式可见光摄像仪中，包括共轴设置的第一透镜组、第三透镜组以及可在所述第一透镜组和第三透镜组之间移动以改变所述变焦镜组的投光角度的第二透镜组，所述变焦镜组的投光角度为5～100°可调。
作为本实用新型优选的技术方案：
所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿光传输方向依次设置，且直径依次增大。
所述第一透镜组和第二透镜组为会聚透镜组，所述第三透镜组为发散透镜组。
所述第一透镜组和第二透镜组为发散透镜组，所述第三透镜组为会聚透镜组。
本实用新型的另一目的在于提供一种照明装置，包括可见光光源以及上述的变焦镜组，所述可见光光源位于所述变焦镜组的第一透镜组的入光侧，且所述可见光光源的出射光的中心轴与所述变焦镜组的光轴重合。
作为本实用新型优选的技术方案：
所述可见光光源为LED光源，所述第一透镜组和第二透镜组为会聚透镜组，所述第三透镜组为发散透镜组。
所述可见光光源为激光光源，所述第一透镜组和第二透镜组为发散透镜，所述第三透镜组为会聚透镜组。
于所述变焦镜组的出射光路上共轴设置有第一反射镜，于所述第一反射镜的反射光路上设有环形的第二反射镜，所述第一反射镜为凸面镜，所述第二反射镜为凹面镜。
所述第一反射镜可沿所述变焦镜组的光轴移动。
本实用新型的又一目的在于提供一种主动式变焦摄像仪，包括摄像装置，还包括上述的照明装置，所述摄像装置位于所述照明装置的出光侧。
本实用新型由第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组组合形成变焦镜组，第二透镜组可沿光轴平移，可以大范围连续改变变焦镜组的投光角度，使之与摄像角度相配合，使得摄像仪在不同距离和范围下都可以清晰摄像，进而解决了摄像仪的应用局限性问题，拓展了摄像仪的应用范围；进一步地，采用单颗LED光源或激光光源，相比于传统的阵列式光源，其体积小、结构简单、便于 安装、散热效果好；进一步地，在照明装置中设置反射镜，可进一步扩大投光角度，进而扩大摄像仪的监控范围。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的变焦镜组的结构及光路图(一)；
图2是本实用新型实施例提供的变焦镜组的结构及光路图(二)；
图3是本实用新型实施例提供的变焦镜组的结构及光路图(三)；
图4是本实用新型实施例提供的照明装置的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的照明装置的照明效果图；
其中，图5的图(a2)为投光角为60°的光强曲线；
图(b2)为投光角为45°的光强曲线；
图(c2)为投光角为30°的光强曲线；
图(d2)为投光角为20°的光强曲线；
图(e2)为投光角为10°的光强曲线；
图6是本实用新型实施例提供的主动式变焦摄像仪的结构示意图(一)；
图7是本实用新型实施例提供的主动式变焦摄像仪的结构示意图(二)。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：
请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的变焦镜组主要用于主动式摄像仪中，作为照明装置的一部分，用于调整光路，使照明装置的投光角度实时可调，进而使投光角度与摄像装置的摄像角度相配合，进行大范围摄像监控。具体的，变焦镜组1包括沿光传输方向依次共轴设置的第一透镜组11、第二透 镜组12和第三透镜组13，可见光光源2可以设置在第一透镜组11的入光侧。其中，第二透镜组12可以在第一透镜组11和第三透镜组13之间沿着光轴自由移动。由于第二透镜组12的移动，使整个镜组的焦距随之改变，进而使变焦镜组1的投光角度发生改变，该变焦镜组1的投光角度可在5～100°之间连续调节，在10～60°之间照明效果较佳。
如图1，当第二透镜组12靠近第一透镜组11时，变焦镜组1的焦距变长，自第三透镜组13出射的光束的投光角度较小，光束收紧，适合摄像角度较小、小范围长距离拍摄的情况；如图2，当第二透镜组12移动至第三透镜组13附近时，变焦镜组1的焦距变短，投光角度增大，光束发散，适合摄像角度较大、短距离大范围拍摄的情况。同时参阅图5所示的照明效果图，投光角度分别为60°、45°、30°、20°、10°，由图示可以看出，光斑形状规则，亮度均匀，没有明显的亮点或暗斑，照明效果好，进而保证良好的摄像效果。
本实用新型实施例通过移动第二透镜组12，可大范围连续改变变焦镜组1的投光角度，使之与变化的摄像角度相配合，使摄像仪在不同距离和范围下都可以清晰摄像，进而解决了摄像仪的应用局限性问题，拓展了摄像仪的应用范围。
在本实施例中，第一透镜组11可以是单独一片透镜，也可以由多片透镜组成，第二透镜组12和第三透镜组13同理。
在本实施例中，第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13的直径可以但不局限于依次增大，并且针对不同类型的光源，各透镜的类型可以适当改变。作为一种可实施方式，可见光光源2可以采用常规的LED光源，其发光角度较大，第一透镜组11和第二透镜组12采用会聚透镜组以收紧光束，第三透镜组13采用发散透镜组以进一步调整光路。作为另一种可实施方式，可见光光源2采用激光光源，发光角极小，此时第一透镜组11和第二透镜组12可以采用发散透镜组以扩大光束，第三透镜组13采用会聚透镜组进一步调整光路。以上为可行的实现方式，但不是唯一的实现方式。
进一步地，会聚透镜组和发散透镜组的具体组成结构和形状可有多种，例如，会聚透镜组包括至少一片会聚透镜，可以是单独一片会聚透镜，也可以是由若干会聚透镜及发散透镜组成的具有会聚光束功能的镜组，同样的，发散透镜组包括至少一片发散透镜，也可以是由若干会聚透镜及发散透镜组成的具有发散光束功能的镜组；其中，会聚透镜可以采用凹凸型、平凸型或双凸型，发散透镜可以采用凹凸型、平凹型或双凹型。而且当第一透镜组11和第二透镜组12均为会聚透镜组时，也可以分别采用不同的结构，同样，第一透镜组11和第二透镜组12均为发散透镜组时，也可采用不同的结构。
在本实施例中，各透镜的直径不需严格限制，可根据变焦镜组外壳的尺寸确定。透镜之间的距离与透镜的直径相关，可根据透镜直径适当设计透镜间距。而第二透镜组12的可移动距离则根据第一透镜组11和第三透镜组13之间的距离以及投光角度确定。各透镜的表面为非球面，可根据计算机模拟逐点确定，此为本领域技术人员常用的技术手段，此处不再赘述。
进一步地，本实用新型还提供一种包括上述变焦镜组1的照明装置，用于主动式摄像仪中，如图1至图3，该照明装置包括可见光光源2以及上述的变焦镜组1，可见光光源2尤指白光，但不排除单色光，可见光光源2位于变焦镜组1的第一透镜组11的入光侧，且可见光光源2的出射光的中心轴与变焦镜组1的光轴重合。该可见光光源2可以采用常规光源如LED光源等，也可以采用激光光源，对于不同类型光源，第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13的类型如上所述。可见光光源2发出的光通过变焦镜组1的调整后以适当的投光角度发射出去，用于摄像照明。通过摄像范围和距离实时调整摄像角度和变焦镜组的投光角度，实现不同区域的拍摄。
在本实施例中，可见光光源2优选采用单颗大功率白光LED光源，与传统的点阵式LED光源相比，其具有体积小、便于安装、散热效果好的优点。
进一步参阅图4，该照明装置还可以在变焦镜组1的出射光路上设置反射镜组3，该反射镜组包括第一反射镜31和第二反射镜32，第一反射镜31设置 于变焦镜组1的出射光路上并与之共轴，第二反射镜32设置于第一反射镜31的反射光路上，为了避免第二反射镜32遮挡变焦镜组1的出射光，将第二反射镜32设计为环形，使光束可以穿过该环形围合的区域。另外，第一反射镜31为凸面镜，第二反射镜32为凹面镜，使光束可由第一反射镜31反射至第二反射镜32，通过第二反射镜32进行适当收光。通过反射镜组3可以扩大投光光束的直径，减少摄像装置的遮光，使投射光可以更多的用于照明。
并且，可以将第一反射镜31设计为可移动型反射镜，通过调整与可见光光源2之间的距离，进一步改变照明装置的投光角度，对第一反射镜31和变焦镜组1同时进行调节，可进一步扩大投光角的可变范围，进而扩大摄像仪的监控范围。
上述照明装置主要用于主动式摄像仪中，因此本实用新型还保护包括上述照明装置的主动式变焦摄像仪。如图6和图7，该摄像仪主要包括摄像装置4和照明装置，其中，摄像装置4位于照明装置的出光侧。当然，该摄像仪4还包括其他功能结构，如外壳、电路、数据处理装置等，此为本领域公知的技术，本实用新型不进行详细阐述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变焦镜组，用于主动式可见光摄像仪中，其特征在于，包括共轴设置的第一透镜组、第三透镜组以及可在所述第一透镜组和第三透镜组之间移动以改变所述变焦镜组的投光角度的第二透镜组，所述变焦镜组的投光角度为5～100°可调。
2.如权利要求1所述的变焦镜组，其特征在于，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组沿光传输方向依次设置，且直径依次增大。
3.如权利要求1或2所述的变焦镜组，其特征在于，所述第一透镜组和第二透镜组为会聚透镜组，所述第三透镜组为发散透镜组。
4.如权利要求1或2所述的变焦镜组，其特征在于，所述第一透镜组和第二透镜组为发散透镜组，所述第三透镜为会聚透镜组。
5.一种照明装置，其特征在于，包括可见光光源以及权利要求1至5任一项所述的变焦镜组，所述可见光光源位于所述变焦镜组的第一透镜组的入光侧，且所述可见光光源的出射光的中心轴与所述变焦镜组的光轴重合。
6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述可见光光源为单颗LED光源，所述第一透镜组和第二透镜组为会聚透镜组，所述第三透镜组为发散透镜组。
7.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述可见光光源为激光光源，所述第一透镜组和第二透镜组为发散透镜组，所述第三透镜组为会聚透镜组。
8.如权利要求5、6或7所述的照明装置，其特征在于，于所述变焦镜组的出射光路上共轴设置有第一反射镜，于所述第一反射镜的反射光路上设有环形的第二反射镜，所述第一反射镜为凸面镜，所述第二反射镜为凹面镜。
9.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述第一反射镜可沿所述变焦镜组的光轴移动。
10.一种主动式变焦摄像仪，包括摄像装置，其特征在于，还包括权利要求6至9任一项所述的照明装置，所述摄像装置位于所述照明装置的出光侧。
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