專利名稱：紅外球型攝像機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及安全監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種攝像機。
背景技術(shù)：
在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)施工中，現(xiàn)在市場上很多攝像機普遍都可以很好地解決白天的監(jiān)控需求，并且眾多攝像機也都在水平分辨率和色彩還原等方面有了長足的進步。但是，當(dāng)環(huán)境照度變得很低或在完全沒有光照的情況下，要想使攝像機捕捉到符合監(jiān)控需求的圖像就變得比較困難。如果采取增強白光照明的方法來解決，大量的電力消耗會造成資源流失和成本增加，同時，增加環(huán)境照明無益于監(jiān)控設(shè)備的隱蔽，甚至可以提醒那些有惡意企圖者避開有效的監(jiān)控范圍，實施不良行為或是犯罪活動。因此，業(yè)界重新設(shè)計高速球外殼外觀，在傳統(tǒng)的高速球型攝像機產(chǎn)品上也裝上LED紅外照明器，逐漸發(fā)展成為使用廣泛的紅外球型攝像機。然而雖然隨著紅外燈的不斷升級，紅外球型攝像機的夜間監(jiān)視距離越來越遠(yuǎn)，但是相應(yīng)的瓶頸問題還一直未得以解決。例如，紅外球型攝像機的紅外光線投射部分要想獲得遠(yuǎn)距離清晰畫圖，則必需犧牲視角范圍(即監(jiān)控角度范圍)；而想獲得較大的監(jiān)控角度范圍時，則必須犧牲監(jiān)控距離。為了解決這一問題，相關(guān)技術(shù)在設(shè)計時采取了兩組到四組不同角度聚光透鏡以組成兩組到四組不同焦距的紅外燈，此兩組到四組不同焦距的紅外燈將距離分為四個等級來進行切換。此種方案的優(yōu)點:與只有一組燈時只有一種焦距只滿足一種投射距離與角度相t匕，它有了四個等級。但其仍然存在缺點，例如，實際只有兩到四個焦距可選，無法做到任一距離上均能聚焦，這樣就浪費了視角范圍與光源；同時紅外燈數(shù)量過多，浪費資源，而且由于紅外燈多發(fā)熱量太大，容易導(dǎo)致紅外球型攝像機內(nèi)部溫度上升，對紅外球型攝像機內(nèi)電子元器件的正常運行構(gòu)成威脅。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對相關(guān)技術(shù)中的上述不足，提供一種改進的紅外球型攝像機。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種外球型攝像機，包括一體化機芯以及與該一體化機芯相配合的紅外照明單元，所述一體化機芯能夠自動聚焦在至少兩個不同距離的位置上；該紅外球型攝像機還包括主控單元以及出光角度調(diào)節(jié)單元，所述主控單元用于獲取所述一體化機芯聚焦在所述至少兩個不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息，并根據(jù)該焦距信息輸出控制信號給所述出光角度調(diào)節(jié)單元，控制所述出光角度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的出光角度。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，該紅外球型攝像機還包括驅(qū)動單元，用于驅(qū)動所述一體化機芯在至少兩個監(jiān)控點上切換，所述至少兩個監(jiān)控點分別與所述至少兩個不同距離的位置對應(yīng)。[0008]在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，該紅外球型攝像機還包括存儲單元，該存儲單元與所述主控單元相連，用于存儲預(yù)置位信息。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述預(yù)置位信息包括所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述一體化機芯在每一個監(jiān)控點上的停留時間信息以及巡航順序信息。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述主控單元根據(jù)所述存儲單元中存儲的所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述停留時間信息以及巡航順序信息輸出控制信號給所述驅(qū)動單元，控制所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述一體化機芯在所述至少兩個監(jiān)控點上進行自動巡航；該紅外球型攝像機還包括外設(shè)控制單元，用于往所述存儲單元中寫入所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述一體化機芯在每一個監(jiān)控點上的停留時間信息和/或巡航順序信肩、O在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述主控單元根據(jù)所述一體化機芯聚焦在所述任一位置上的焦距信息計算出該任一位置上的物體到所述一體化機芯的距離及該任一位置對應(yīng)的視野范圍，再根據(jù)該距離和該視野范圍計算出期望的出光角度的大小，然后根據(jù)期望的出光角度的大小輸出控制信號給所述出光角度調(diào)節(jié)單元，控制該出光角度調(diào)節(jié)單元將所述紅外照明單元的出光角度調(diào)節(jié)到該期望的出光角度。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，該紅外球型攝像機還包括亮度調(diào)節(jié)單元，所述主控單元還根據(jù)所述一體化機芯聚焦在所述至少兩個不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息輸出控制信號給所述亮度調(diào)節(jié)單元，控制所述亮度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的亮度，使所述紅外照明單元的亮度與實際需要相匹配。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述紅外照明單元為LED紅外照明單元，所述亮度調(diào)節(jié)單元為電流調(diào)節(jié)單元。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述紅外照明單元為LED紅外照明單元，其包括多個LED紅外光源。在本實用新型所述的紅外球型攝像機中，所述紅外照明單元包括帶有光源的燈板以及與燈板相配合的聚光透鏡，所述出光角度調(diào)節(jié)單元系通過控制所述燈板與所述聚光透鏡的靠近或遠(yuǎn)離，來調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的出光角度。本實用新型的有益效果是:與相關(guān)技術(shù)相比，紅外照明單元在主控單元的控制下，在任一距離上均能隨著一體化機芯實時聚焦，節(jié)約了視角范圍和光源，減少了紅外照明單元的數(shù)量。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:圖1為本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機的原理方框圖。圖2為本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機的聚光透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機的紅外照明單元在第一出光角度下的工作原理圖。圖4為本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機的紅外照明單元在第二出光角度下的工作原理圖。圖5為本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機的紅外照明單元在第三出光 角度下的工作原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)說明。圖1示出了本實用新型一些實施例中的紅外球型攝像機1，該紅外球型攝像機I可應(yīng)用于閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中，其可包括主控單元10、一體化機芯20、紅外照明單元50以及出光角度調(diào)節(jié)單元60。一體化機芯20能夠自動聚焦在兩個或兩個以上的不同距離的位置(例如，2 256個不同位置)上，以提供兩個或兩個以上的不同的監(jiān)視距離。紅外照明單元50與一體化機芯20相配合(例如，紅外照明單元50分布于一體化機芯20的鏡頭周圍)，用于在夜晚或光線較弱的場所為一體化機芯20提供紅外照明。出光角度調(diào)節(jié)單元60用于隨著一體化機芯20調(diào)節(jié)紅外照明單元50的出光角度，使得紅外照明單元50在任一距離上均能實時聚焦，節(jié)約了視角范圍，同時還可以減少紅外照明單元50的數(shù)量，降低了發(fā)熱量。在一些實施例中，一體化機芯20還能夠?qū)⑵渚劢乖谏鲜鰞蓚€或兩個以上的不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息傳送給主控單元10。主控單元10根據(jù)該焦距信息輸出一個控制信號給出光角度調(diào)節(jié)單元60，控制出光角度調(diào)節(jié)單元60調(diào)節(jié)紅外照明單元50的出光角度，使得紅外照明單元50的出光角度與一體化機芯20的焦距相匹配。例如，主控單元10首先根據(jù)一體化機芯20聚焦在該任一位置上的焦距信息，計算出該任一位置上的物體中心到一體化機芯20的距離及對應(yīng)的視野范圍，再根據(jù)該距離和該視野范圍計算出期望的出光角度(即具有該出光角度的紅外照明單元50在該任一位置形成的光形剛好與該視野范圍相匹配，例如，恰好照亮整個該視野范圍)的大小，再控制出光角度調(diào)節(jié)單元60將紅外照明單元50的出光角度調(diào)節(jié)到該期望的出光角度即可，從而可以降低光線的損失?？梢岳斫獾?，上述的光形與視野范圍的匹配，是指兩者的大小相等或相近，具體可以根據(jù)需要進行設(shè)定。在一些實施例中，出光角度調(diào)節(jié)單元60可為馬達驅(qū)動的傳動機構(gòu)，其系通過驅(qū)動帶有光源52的燈板51相對于固定的聚光透鏡53的靠近或遠(yuǎn)離來實現(xiàn)紅外照明單元50的出光角度的調(diào)節(jié)，使紅外光線形成的光形能夠?qū)崟r的與處于不同監(jiān)控距離以及不同大小的物體2相匹配。圖2示出了一些實施例中的聚光透鏡53，如圖所示，該聚光透鏡53整體呈喇叭狀，其可米用光學(xué)透明材料制成，并包括一個內(nèi)凹的柱形入光面531、與入光面531相對的出光面533以及位于側(cè)部的反射面532。反射面532呈杯狀，用于將光源52的大角度光線反射至出光面533，以防止或降低光線的損失。出光面55包括一個位于中部凸球面以及位于凸球面周圍凹弧面，用于使光源52發(fā)出的光線朝中部匯聚，降低紅外照明單元50的出光角度，并使光線分布相對比較均勻。如圖2虛線所示，當(dāng)光源52與聚光透鏡53的中心遠(yuǎn)離時，光線經(jīng)過聚光透鏡53之后更加集中，使得紅外照明單元50的出光角度減小。由此可知，通過調(diào)節(jié)光源52在由入光面531形成的腔室中的位置，也即調(diào)節(jié)光源52到聚光透鏡53的中心距離，可以改變光線經(jīng)過聚光透鏡53之后的出光角度。圖:T圖5示出了一些實施例中紅外照明單元50的出光角度發(fā)生改變的情形。如圖3所示，當(dāng)在一體化機芯20某一個監(jiān)控點上，物體2的距離較近且尺寸較大時，一體化機芯20將聚焦在物體2上時的焦距傳送給主控單元10，主控單元10根據(jù)該焦距信息計算出紅外照明單元50的期望的出光角度A，在該期望的出光角度A上，光線能夠恰好照射到整個物體2 ;然后輸出控制信號給出光角度調(diào)節(jié)單元60，控制出光角度調(diào)節(jié)單元60驅(qū)動燈板51與聚光透鏡53緊靠，使得紅外照明單元50的出光角度變與期望的出光角度A相等，而能夠恰好照射到整個物體2。如圖4所示，當(dāng)在一體化機芯20的另一個監(jiān)控點上，物體3的距離拉大且物體3的尺寸較小時，一體化機芯20聚焦在物體3上時的焦距會發(fā)生變化,相應(yīng)地,主控單元10計算出的期望的出光角度B也發(fā)生變化，促使出光角度調(diào)節(jié)單元60驅(qū)動燈板51與聚光透鏡53遠(yuǎn)離至距離dl，使得出光角度減小，直至與期望的出光角度B相等，而剛好能照射到整個物體3上。依次類推，如圖5所示，當(dāng)在一體化機芯20的再一個監(jiān)控點上，物體4的距離進一步拉大時，出光角度調(diào)節(jié)單元60將驅(qū)動燈板51與聚光透鏡53進一步遠(yuǎn)離至距離d2，使得出光角度進一步減小，直至與期望的出光角度C，也剛好聚焦到整個物體2上?？梢岳斫獾?，在一些實施例中，為實現(xiàn)紅外照明單元50的出光角度的變化，也可以另燈板51位置固定，而聚光透鏡53可相對燈板移動。再可以理解地，在一些實施例中，也可以通過變焦透鏡組改變焦距燈形式，來實現(xiàn)紅外照明單元50的出光角度的調(diào)節(jié)。在一些實施例中，該紅外球型攝像機I還可包括驅(qū)動單元30，該驅(qū)動單元30用于驅(qū)動一體化機芯20在兩個或兩個以上的監(jiān)控點上進行切換。該兩個或兩個以上的監(jiān)控點分別與上述兩個或兩個以上的不同的監(jiān)視距離相對應(yīng)，也即每一個監(jiān)控點均有自己對應(yīng)的監(jiān)控距離。在一些實施例中，上述兩個或兩個以上的監(jiān)控點呈三維分布，為此驅(qū)動單元30需要能夠驅(qū)動一體化機芯20在水平方向和垂直方向均能夠轉(zhuǎn)動，此時，驅(qū)動單元30可采用包括水平馬達和垂直馬達的垂直和水平轉(zhuǎn)動機械。在一些實施例中，該紅外球型攝像機I還可包括存儲單元40，該存儲單元40與主控單元10相連，用于存儲預(yù)置位信息，例如，存儲上述兩個或兩個以上的監(jiān)控點的位置信息、停留時間信息以及巡航順序信息等。主控單元10能夠根據(jù)存儲單元40中存儲的上述信息輸出控制信號給驅(qū)動單元30，控制驅(qū)動單元30驅(qū)動一體化機芯20在上述兩個或兩個以上的監(jiān)控點上進行自動巡航。在一些實施例中，該紅外球型攝像機I還可包括亮度調(diào)節(jié)單元70，亮度調(diào)節(jié)單元70與主控單元10相連，用于實時控制紅外照明單元50的亮度。具體調(diào)節(jié)方法可為:主控單元10根據(jù)一體化機芯20聚焦在上述兩個或兩個以上不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息輸出控制信號給亮度調(diào)節(jié)單元70，相應(yīng)地調(diào)節(jié)紅外照明單元50的亮度，使紅外照明單元50的亮度與實際需要相匹配，防止產(chǎn)生過曝現(xiàn)象。在一些實施例中，該紅外球型攝像機I還可包括外設(shè)控制單元80，該外設(shè)控制單元80用于往存儲單元40中寫入或輔助寫入上述兩個或兩個以上的監(jiān)控點的位置信息、每一個監(jiān)控點上的停留時間信息以及巡航順序信息，以適應(yīng)不同場合的需求。外設(shè)控制單元80在一些實施例中可為外接鍵盤/DVR等控制設(shè)備。下面結(jié)合紅外球型攝像機I的工作原理對本實用新型做進一步說明。紅外球型攝像機I在工作過程中，主要包括如下步驟:(I)設(shè)置預(yù)置位，即設(shè)置一體化機芯20需要監(jiān)控的監(jiān)控點，以及一體化機芯20到達該監(jiān)控點時停留時間和巡航順序；[0039](2) 一體化機芯20按照設(shè)定好的預(yù)置監(jiān)控點和巡航順序信息進行巡航；:或通過外設(shè)控制單元直接調(diào)用預(yù)置位；(3) 一體化機芯20到達每一預(yù)置監(jiān)控點時，同時把相應(yīng)的焦距信息傳送給主控單元10。(4)主控單元10根據(jù)來自一體化機芯20的焦距信息，控制出光角度調(diào)節(jié)單元60調(diào)節(jié)紅外照明單元50的焦距，使外照明單元50的焦距與一體化機芯20的焦距相匹配。(5)主控單元10根據(jù)來自一體化機芯20的焦距信息，控制亮度調(diào)節(jié)單元70調(diào)節(jié)紅外照明單元50的亮度，使與紅外照明單元50的亮度與實際紅外需求相配備。在一些實施例中，紅外照明單元50可為LED紅外照明裝置，燈板51上安裝有多個光源52，例如，六個或六個以上呈矩陣排列的光源52，相應(yīng)地，每個光源52均對應(yīng)設(shè)置一個聚光透鏡53。在一些實施例中，該紅外球型攝像機I可為紅外高速球型攝像機，也可以為紅外低速球型攝像機或紅外中速球型攝像機。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干個改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種紅外球型攝像機，包括一體化機芯以及與該一體化機芯相配合的紅外照明單元，所述一體化機芯能夠自動聚焦在至少兩個不同距離的位置上，其特征在于，該紅外球型攝像機還包括主控單元以及出光角度調(diào)節(jié)單元，所述主控單元用于獲取所述一體化機芯聚焦在所述至少兩個不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息，并根據(jù)該焦距信息輸出控制信號給所述出光角度調(diào)節(jié)單元，控制所述出光角度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的出光角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外球型攝像機，其特征在于，該紅外球型攝像機還包括驅(qū)動單元，用于驅(qū)動所述一體化機芯在至少兩個監(jiān)控點上切換，所述至少兩個監(jiān)控點分別與所述至少兩個不同距離的位置對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外球型攝像機，其特征在于，該紅外球型攝像機還包括存儲單元，該存儲單元與所述主控單元相連，用于存儲預(yù)置位信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外球型攝像機，其特征在于，所述預(yù)置位信息包括所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述一體化機芯在每一個監(jiān)控點上的停留時間信息以及巡航順序信息；所述主控單元根據(jù)所述存儲單元中存儲的所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述停留時間信息以及巡航順序信息輸出控制信號給所述驅(qū)動單元，控制所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述一體化機芯在所述至少兩個監(jiān)控點上進行自動巡航。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外球型攝像機，其特征在于，該紅外球型攝像機還包括外設(shè)控制單元，用于往所述存儲單元中寫入所述一體化機芯在任一監(jiān)控點上的所述至少兩個監(jiān)控點的位置信息、所述一體化機芯在每一個監(jiān)控點上的停留時間信息和/或巡航順序信肩、O
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外球型攝像機，其特征在于，所述主控單元根據(jù)所述一體化機芯聚焦在所述任一位置上的焦距信息，計算出該任一位置上的物體中心到所述一體化機芯的距離及對應(yīng)的視野范圍，再根據(jù)該距離和該視野范圍計算出期望的出光角度的大小，然后根據(jù)期望的出光角度的大小輸出控制信號給所述出光角度調(diào)節(jié)單元，控制該出光角度調(diào)節(jié)單元將所述紅外照明單元的出光角度調(diào)節(jié)到該期望的出光角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的紅外球型攝像機，其特征在于，該紅外球型攝像機還包括亮度調(diào)節(jié)單元，所述主控單元還根據(jù)所述一體化機芯聚焦在所述至少兩個不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息輸出控制信號給所述亮度調(diào)節(jié)單元，控制所述亮度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的亮度，使所述紅外照明單元的亮度與實際需要相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紅外球型攝像機，其特征在于，所述紅外照明單元為LED紅外照明單元，所述亮度調(diào)節(jié)單元為電流調(diào)節(jié)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的紅外球型攝像機，其特征在于，所述紅外照明單元為LED紅外照明單元，其包括多個LED紅外光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的紅外球型攝像機，其特征在于，所述紅外照明單元包括帶有光源的燈板以及與燈板相配合的聚光透鏡，所述出光角度調(diào)節(jié)單元系通過控制所述燈板與所述聚光透鏡的靠近或遠(yuǎn)離，來調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的出光角度。
專利摘要本實用新型涉及一種紅外球型攝像機，包括一體化機芯以及與該一體化機芯相配合的紅外照明單元，所述一體化機芯能夠自動聚焦在至少兩個不同距離的位置上；該紅外球型攝像機還包括主控單元以及出光角度調(diào)節(jié)單元，所述主控單元用于獲取所述一體化機芯聚焦在所述至少兩個不同距離的位置中的任一位置時的焦距信息，并根據(jù)該焦距信息輸出控制信號給所述出光角度調(diào)節(jié)單元，控制所述出光角度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述紅外照明單元的出光角度。
文檔編號H04N5/33GK202998266SQ20122027187
公開日2013年6月12日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
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