偏光透鏡及具有其的攝像機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種偏光透鏡及具有其的攝像機(jī)，該偏光透鏡包括：偏光透鏡體，偏光透鏡體的底部的兩側(cè)分別具有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的側(cè)壁形成第一入射面，第二凹槽的側(cè)壁形成第二入射面，偏光透鏡體的對(duì)應(yīng)于第一凹槽的周面形成第一全反射面，偏光透鏡體的對(duì)應(yīng)于第二凹槽的周面形成第二全反射面，第一凹槽和第二凹槽形成安裝空間，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。本實(shí)用新型的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
偏光透鏡及具有其的攝像機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種偏光透鏡及具有其的攝像機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，半球攝像機(jī)常采用插件式紅外燈或大功率紅外燈進(jìn)行補(bǔ)光。因半球攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這些補(bǔ)光燈都是圍繞在鏡頭周圍排布，而且補(bǔ)光燈的高度低于鏡頭。采用插件紅外燈點(diǎn)陣排布的半球攝像機(jī)，由于紅外燈幾乎圍繞了整個(gè)鏡頭，因此能夠得到較理想的畫(huà)面照明效果。但是由于插件紅外燈功率小，所需數(shù)量往往較多，同時(shí)插件紅外燈的亮度也略遜于大功率紅外燈。采用大功率紅外燈的半球攝像機(jī)，可以僅依靠一到兩顆紅外燈即滿足整個(gè)畫(huà)面的夜視照明。
[0003]但是，由于球罩的限制，紅外燈I高度必須低于鏡頭2且緊靠鏡頭以節(jié)省空間。鏡頭2對(duì)紅外燈光線的遮擋十分嚴(yán)重(圖1所示)，在被照射畫(huà)面上往往產(chǎn)生月牙形的照明圖樣或是有明顯圓弧輪廓區(qū)分的暗邊(如圖2所示)，在被照射面的輻照度分布圖上可以明顯的看出左右兩邊各有一條圓弧的輪廓線，這在監(jiān)控畫(huà)面上將呈現(xiàn)為左右兩條明顯的邊界，邊界兩端的亮度過(guò)度突兀，嚴(yán)重影響了監(jiān)控設(shè)備的夜視效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種偏光透鏡及具有其的攝像機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種偏光透鏡，包括:偏光透鏡體，偏光透鏡體的底部的兩側(cè)分別具有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽連通，第一凹槽的側(cè)壁形成第一入射面，第二凹槽的側(cè)壁形成第二入射面，偏光透鏡體的對(duì)應(yīng)于第一凹槽的周面形成第一全反射面，偏光透鏡體的對(duì)應(yīng)于第二凹槽的周面形成第二全反射面，偏光透鏡體的頂面形成出射面，第一凹槽和第二凹槽形成用于安裝光源的安裝空間，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。
[0006]進(jìn)一步地，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出射的光線與光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出射的光線之間形成發(fā)散角，經(jīng)過(guò)偏光透鏡體折射出來(lái)的光線在發(fā)散角的范圍內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出射的光線以第一偏折角α出射，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出射的光線以第二偏折角β出射，第二偏折角β大于第一偏折角α。
[0008]進(jìn)一步地，第一凹槽的底壁形成第三入射面，第三入射面平行于出射面，第二凹槽的底壁形成第四入射面，第四入射面為弧面或第四入射面為相對(duì)于偏光透鏡體的軸線傾斜的斜面。
[0009 ]進(jìn)一步地，第四入射面為凸出第三入射面的凸弧面。
[0010]進(jìn)一步地，第一全反射面和第二全反射面均為曲面。
[0011 ]進(jìn)一步地，第一全反射面和第二全反射面均為二次曲面。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種攝像機(jī)，包括偏光透鏡，偏光透鏡為上述的偏光透鏡。
[0013]進(jìn)一步地，攝像機(jī)還包括鏡頭和補(bǔ)光燈，偏光透鏡設(shè)置在補(bǔ)光燈的一側(cè)，偏光透鏡和補(bǔ)光燈形成補(bǔ)光裝置，補(bǔ)光裝置設(shè)置在鏡頭的一側(cè)，偏光透鏡的第二凹槽靠近鏡頭設(shè)置以使補(bǔ)光燈發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)偏光透鏡后繞過(guò)鏡頭。
[0014]進(jìn)一步地，補(bǔ)光燈和偏光透鏡均為兩個(gè)，兩個(gè)補(bǔ)光燈和兩個(gè)偏光透鏡均相對(duì)鏡頭的軸線對(duì)稱設(shè)置。
[0015]進(jìn)一步地，偏光透鏡的第一凹槽與偏光透鏡的第二凹槽的交線與偏光透鏡的軸線形成的平面與鏡頭相切設(shè)置。
[0016]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，將偏光透鏡設(shè)置在鏡頭的一側(cè)，第二凹槽靠近鏡頭設(shè)置。由于光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面進(jìn)入偏光透鏡體并從偏光透鏡體出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。上述結(jié)構(gòu)的偏光透鏡的第一全反射面能夠?qū)⒐庠吹陌l(fā)出的光線相對(duì)于鏡頭30向外偏折繞過(guò)鏡頭，減輕鏡頭對(duì)光線的遮擋，可以得到較理想的背照射面的光斑分布，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的攝像機(jī)的鏡頭與紅外燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2示出了圖1的攝像機(jī)的光斑照度分布示意圖；
[0020]圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中的單顆透鏡在被照射面上的光斑分布示意圖；
[0021 ]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的偏光透鏡的實(shí)施例的剖面示意圖；
[0022]圖5示出了圖4的偏光透鏡的第一透鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6不出了圖4的偏光透鏡在被照射面上的光斑分布不意圖；
[0024]圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型的攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8示出了圖7攝像機(jī)的俯視示意圖；
[0026]圖9示出了圖7的攝像機(jī)的補(bǔ)光燈的光線示意圖；以及
[0027]圖10示出了圖7的攝像機(jī)的光斑照度分布示意圖。
[0028]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0029]1、紅外燈;2、鏡頭;3、光斑；10、偏光透鏡體；11、第一凹槽；111、第一入射面；112、第三入射面；12、第二凹槽；121、第二入射面；122、第四入射面；13、第一全反射面；14、第二全反射面;15、出射面;30、鏡頭;40、補(bǔ)光燈;50、光斑。
【具體實(shí)施方式】
[0030]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0031]如圖4和圖5所示，本實(shí)施例的偏光透鏡包括偏光透鏡體10，偏光透鏡體10的底部的兩側(cè)分別具有第一凹槽11和第二凹槽12，第一凹槽11和第二凹槽12連通，第一凹槽11的側(cè)壁形成第一入射面111，第二凹槽12的側(cè)壁形成第二入射面121，偏光透鏡體10的對(duì)應(yīng)于第一凹槽11的周面形成第一全反射面13，偏光透鏡體10的對(duì)應(yīng)于第二凹槽12的周面形成第二全反射面14，偏光透鏡體10的頂面形成出射面15，第一凹槽11和第二凹槽12形成用于安裝光源的安裝空間，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。
[0032]應(yīng)用本實(shí)施例的偏光透鏡，將偏光透鏡設(shè)置在鏡頭30的一側(cè)，第二凹槽12靠近鏡頭30設(shè)置。由于光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體1出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。上述結(jié)構(gòu)的偏光透鏡的第一全反射面13能夠?qū)⒐庠吹陌l(fā)出的光線相對(duì)于鏡頭30向外偏折繞過(guò)鏡頭，減輕鏡頭30對(duì)光線的遮擋，可以得到較理想的背照射面的光斑分布，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的問(wèn)題。第一凹槽11及第一全反射面13的作用是偏折光線避讓鏡頭遮擋，第二凹槽12及第二全反射面14的作用是與第一凹槽11及第一全反射面13實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的光斑。
[0033]光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線(圖4中的左側(cè)的光線)先經(jīng)過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10中，折射后的光線經(jīng)過(guò)第一全反射面13的全反射，全反射的光線經(jīng)過(guò)出射面15出射。光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線(圖4中的右側(cè)的光線)先經(jīng)過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體10中，折射后的光線經(jīng)過(guò)第二全反射面14的全反射，全反射的光線經(jīng)過(guò)出射面15出射。
[0034]如圖7所示，可選地，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出射的光線與光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體1并從偏光透鏡體1出射的光線之間形成發(fā)散角，經(jīng)過(guò)偏光透鏡體10折射出來(lái)的光線在發(fā)散角的范圍內(nèi)。發(fā)散角范圍內(nèi)應(yīng)滿足照亮整個(gè)畫(huà)面范圍，監(jiān)控范圍內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)明顯暗角或中心暗區(qū)。圖4中的左側(cè)的全反射的光線經(jīng)過(guò)出射面15以第一偏折角α出射，圖4中的右側(cè)的全反射的光線經(jīng)過(guò)出射面15以第二偏折角β出射。因此，經(jīng)偏光透鏡體10的左側(cè)區(qū)域偏折的光線可以繞過(guò)鏡頭，避免了鏡頭的遮擋。
[0035]具體地，光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出射的光線以第一偏折角α出射，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出射的光線以第二偏折角β出射，第二偏折角β大于第一偏折角α。其中，第一偏折角α是指光線經(jīng)過(guò)第一凹槽11、第一全反射面13并從出射面15的出射的折射光線與法線之間的夾角，第二偏折角β是指光線經(jīng)過(guò)第二凹槽12、第二全反射面14并從出射面15出射的折射光線與法線之間的夾角。
[0036]第一凹槽11的底壁形成第三入射面112，第三入射面112平行于出射面15，第二凹槽12的底壁形成第四入射面122，第四入射面122為弧面或第四入射面122為相對(duì)于偏光透鏡體1的軸線傾斜的斜面。光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)第三入射面112進(jìn)入偏光透鏡體1中，折射后的光線不經(jīng)過(guò)第一全反射面13直接通過(guò)出射面15出射。光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)第四入射面122進(jìn)入偏光透鏡體10中，折射后的光線不經(jīng)過(guò)第二全反射面14直接通過(guò)出射面15出射。優(yōu)選地，第四入射面122為凸出第三入射面112的凸弧面。上述結(jié)構(gòu)使得偏光透鏡體10的中心部分形成凸透鏡。
[0037]可選地，第一全反射面13和第二全反射面14均為曲面。優(yōu)選地，第一全反射面13和第二全反射面14均為二次曲面。在全反射透鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)形成偏光透鏡。其中，偏光是指相對(duì)于傳統(tǒng)光強(qiáng)對(duì)稱分布的透鏡而言，光線可以沿偏離法向方向一定角度出射。
[0038]現(xiàn)有技術(shù)中，采用偏光透鏡繞過(guò)鏡頭或結(jié)構(gòu)件遮擋的方案也可以避免鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的情況，但是，偏光透鏡大多采用折射式的透鏡，使光線通過(guò)特別設(shè)計(jì)的光學(xué)曲面折射向某一方向偏折，這種技術(shù)方案中不同角度的透鏡其形狀、口徑和高度大小不一，而安防攝像機(jī)領(lǐng)域某一款攝像機(jī)往往折射式透鏡較難符合這一要求。
[0039]針對(duì)上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的偏光透鏡可以根據(jù)鏡頭的高度直徑以及光源與鏡頭距離等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，區(qū)別于傳統(tǒng)軸對(duì)稱的全反射透鏡，能夠?qū)⒛骋环秶鷥?nèi)的光線以特定角度偏折出射。
[0040]本申請(qǐng)還提供了一種攝像機(jī)，如圖7和圖9所示，根據(jù)本申請(qǐng)的攝像機(jī)的實(shí)施例包括鏡頭30和補(bǔ)光裝置，補(bǔ)光裝置設(shè)置在鏡頭30的一側(cè)，補(bǔ)光裝置包括補(bǔ)光燈40和偏光透鏡，偏光透鏡為上述的偏光透鏡，偏光透鏡罩設(shè)在補(bǔ)光燈40的外側(cè)，偏光透鏡的第二凹槽12靠近鏡頭30設(shè)置以使補(bǔ)光燈40發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)偏光透鏡后繞過(guò)鏡頭30。
[0041 ]將偏光透鏡設(shè)置在鏡頭30的一側(cè)，第二凹槽12靠近鏡頭30設(shè)置。由于光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)第一入射面111進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)第二入射面121進(jìn)入偏光透鏡體10并從偏光透鏡體10出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。上述結(jié)構(gòu)的偏光透鏡的第一全反射面13能夠?qū)⒐庠吹陌l(fā)出的光線相對(duì)于鏡頭30向外偏折繞過(guò)鏡頭，減輕鏡頭30對(duì)光線的遮擋，可以得到較理想的背照射面的光斑分布，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭遮擋補(bǔ)光燈產(chǎn)生月牙形圖案的問(wèn)題。
[0042]為了進(jìn)一步獲得最佳的光斑混合結(jié)果，可選地，偏光透鏡的第一凹槽11與偏光透鏡的第二凹槽12的交線與偏光透鏡的軸線形成的平面與鏡頭30相切設(shè)置。上述兩個(gè)平面的夾角為Θ。
[0043]從圖4所示的偏光透鏡的剖面圖可見(jiàn)，左側(cè)的全反射面能夠?qū)⒐庠垂饩€以角α方向偏折出射;而右側(cè)的全反射面可以將光源光線以角β方向偏折出射。因此，經(jīng)透鏡左側(cè)區(qū)域偏折的光線可以繞過(guò)鏡頭，避免了鏡頭的遮擋。對(duì)于單一光源和透鏡，被鏡頭遮擋與繞過(guò)鏡頭后的情況雖有所不同，卻不能得到一個(gè)理想的照明區(qū)域，如圖3所示，圖3為單顆透鏡在被照射面上的光斑3分布情況。采用本申請(qǐng)的偏光透鏡，單顆偏光透鏡在被照射面上的光斑50分布情況如6所示。由圖可見(jiàn)，使用單顆偏光透鏡雖可以避免產(chǎn)生圖3中因鏡頭遮擋而產(chǎn)生的月牙形輪廓，但光斑50卻并不是一個(gè)理想的圓形或橢圓形照明區(qū)域。這就需要在相對(duì)鏡頭對(duì)稱的方向再鏡像的放置一個(gè)相同的紅外燈和偏光透鏡，使兩個(gè)透鏡所產(chǎn)生的光斑50在鏡頭前一定距離外相互疊加形成一個(gè)理想的光斑分布(如圖10所示)。具體地，補(bǔ)光燈40和偏光透鏡均為兩個(gè)，兩個(gè)補(bǔ)光燈40和兩個(gè)偏光透鏡均相對(duì)鏡頭30的軸線對(duì)稱設(shè)置。在本實(shí)施例中，補(bǔ)光燈40為紅外燈，攝像機(jī)為半球攝像機(jī)。
[0044]本實(shí)施例的攝像機(jī)(如圖9所示)在光學(xué)仿真軟件中進(jìn)行光學(xué)仿真，因偏光透鏡兩光斑疊加時(shí)會(huì)受疊加區(qū)域光線能量高低的影響，當(dāng)疊加區(qū)域能量偏高時(shí)會(huì)在畫(huà)面中心出現(xiàn)亮斑;疊加區(qū)域能量偏低時(shí)又會(huì)在畫(huà)面中出現(xiàn)明顯的暗斑。因此在仿真過(guò)程中，除參考圖8所示角Θ外，還應(yīng)根據(jù)仿真的照度分布情況對(duì)剪切區(qū)域的大小進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以獲得最佳的光斑混合結(jié)果。
[0045]圖10為對(duì)角Θ剪切區(qū)域進(jìn)行多次調(diào)整后得到的光斑輻照度分布情況，由圖可知，采用特殊設(shè)計(jì)的偏光透鏡鏡像放置的補(bǔ)光方案，能夠在被照射區(qū)域內(nèi)得到一個(gè)均勻過(guò)渡的圓形或橢圓形光斑，明顯改善使用傳統(tǒng)補(bǔ)光方案的半球攝像機(jī)因擋光而在畫(huà)面上產(chǎn)生的“月牙”形圖案。
[0046]綜上所述，本實(shí)施例的偏光透鏡的基本思路如下；采用相對(duì)鏡頭左右對(duì)稱的排布方式各放置一大功率紅外燈，見(jiàn)圖7，搭配特殊設(shè)計(jì)的偏光透鏡使左右兩邊紅外燈發(fā)出的光線以一定角度向外偏轉(zhuǎn)出射以繞過(guò)鏡頭，減輕鏡頭對(duì)光線的遮擋。同時(shí)左右兩邊透鏡出射的光線在距離鏡頭一定距離外疊加成一個(gè)均勻的光斑，實(shí)現(xiàn)理想的補(bǔ)光。
[0047]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的偏光透鏡應(yīng)為如下情況:根據(jù)鏡頭視場(chǎng)角確定偏光透鏡所需配光的光束角度(圖7中角β)。該角度范圍應(yīng)滿足照亮整個(gè)畫(huà)面范圍，監(jiān)控范圍內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)明顯暗角或中心暗區(qū)。同時(shí)，確定光線避開(kāi)鏡頭遮擋所需的邊界角度，見(jiàn)圖7所示角α以及圖8所示角Θ。角α需根據(jù)攝像機(jī)結(jié)構(gòu)中光源相對(duì)位置以及所選鏡頭的高度確定，鏡頭相對(duì)透鏡越高或距離越近，則該角度越小。角Θ需根據(jù)鏡頭與光源距離以及鏡頭直徑確定，鏡頭直徑越大或光源距離鏡頭越小，則角Θ越大。
[0048]確定好相關(guān)參數(shù)和指標(biāo)后，則根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行偏光透鏡的設(shè)計(jì)。本申請(qǐng)中的偏光透鏡，采用分部設(shè)計(jì)的方法配合光學(xué)仿真進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)滿足鏡頭視場(chǎng)角的透鏡面型。
[0049]該透鏡遵循傳統(tǒng)TIR透鏡設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定全反射光學(xué)面和小模芯的面形結(jié)構(gòu)，使其對(duì)紅外燈光線控制能夠符合鏡頭視場(chǎng)角要求。同時(shí)，根據(jù)圖8的俯視圖，該平面內(nèi)光線會(huì)被鏡頭遮擋。因此應(yīng)參照角Θ的范圍在普通的TIR透鏡進(jìn)行剪切，再在剪切掉的位置進(jìn)行偏光透鏡體的第二部分的光學(xué)設(shè)計(jì)，該偏光透鏡體的第一部分應(yīng)可以得到一較小的配光角度以繞開(kāi)鏡頭的遮擋，同時(shí)透鏡結(jié)構(gòu)上應(yīng)于偏光透鏡體的第一部分盡量避免過(guò)大的差異，以免影響后期模具的制造和加工。由于光學(xué)元件的注塑精度要求較高，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜將直接影響注塑的精確度，從而導(dǎo)致光學(xué)實(shí)測(cè)性能與軟件仿真情況出現(xiàn)差異。因此，將兩部分透鏡進(jìn)行整合，即得到偏光透鏡的整體結(jié)構(gòu)，其剖面情況如圖4所示。偏光透鏡的形成過(guò)程如下:先構(gòu)建處偏光透鏡的縱剖面的輪廓線，如圖4所示，再將圖4中左側(cè)的輪廓線繞著對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)360°-Θ形成偏光透鏡體的第一部分，然后將圖4中右側(cè)的輪廓線繞著對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)Θ形成偏光透鏡體的第二部分，第二部分補(bǔ)充第一部分的缺口使得第一部分和第二部分形成一個(gè)偏光透鏡的整體。
[0050]從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0051 ] 1、采用鏡像放置的大功率紅外燈搭配偏光透鏡的補(bǔ)光方案得到較理想的被照射目標(biāo)面的光斑分布，避免了傳統(tǒng)方案容易產(chǎn)生的“月牙”形亮圈。
[0052]2、根據(jù)鏡頭高度、直徑以及光源與鏡頭距離等參數(shù)所設(shè)計(jì)的偏光透鏡，區(qū)別于傳統(tǒng)軸對(duì)稱形TIR透鏡，能夠?qū)⒛骋环秶鷥?nèi)的光線以特定角度偏折出射。
[0053]3、該偏光透鏡補(bǔ)光方案主要應(yīng)用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，不僅可以應(yīng)用在半球攝像機(jī)上，也可應(yīng)用于其他種類的紅外攝像機(jī)上，用來(lái)避免鏡頭或其他凸出的結(jié)構(gòu)對(duì)光線的遮擋影響。
[0054]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種偏光透鏡，其特征在于，包括:偏光透鏡體(10)，所述偏光透鏡體(1)的底部的兩側(cè)分別具有第一凹槽(11)和第二凹槽(12)，所述第一凹槽(11)和所述第二凹槽(12)連通，所述第一凹槽(11)的側(cè)壁形成第一入射面(111)，所述第二凹槽(12)的側(cè)壁形成第二入射面(121)，所述偏光透鏡體(10)的對(duì)應(yīng)于所述第一凹槽(11)的周面形成第一全反射面(13)，所述偏光透鏡體(10)的對(duì)應(yīng)于所述第二凹槽(12)的周面形成第二全反射面(14)，所述偏光透鏡體(10)的頂面形成出射面(15)，所述第一凹槽(11)和所述第二凹槽(12)形成用于安裝光源的安裝空間，所述光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)所述第一入射面(111)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出來(lái)的光線相對(duì)于法線向內(nèi)偏折，所述光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)所述第二入射面(121)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出來(lái)的光線相對(duì)于法線向外偏折。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光透鏡，其特征在于，所述光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)所述第一入射面(111)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出射的光線與所述光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)所述第二入射面(121)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出射的光線之間形成發(fā)散角，經(jīng)過(guò)所述偏光透鏡體(10)折射出來(lái)的光線在所述發(fā)散角的范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光透鏡，其特征在于，所述光源發(fā)出的最外側(cè)的一條光線通過(guò)所述第一入射面(111)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出射的光線以第一偏折角α出射，所述光源發(fā)出的最外側(cè)的另一條光線通過(guò)所述第二入射面(121)進(jìn)入所述偏光透鏡體(10)并從所述偏光透鏡體(10)出射的光線以第二偏折角β出射，所述第二偏折角β大于所述第一偏折角α。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光透鏡，其特征在于，所述第一凹槽(11)的底壁形成第三入射面(112)，所述第三入射面(112)平行于所述出射面(15)，所述第二凹槽(12)的底壁形成第四入射面(122)，所述第四入射面(122)為弧面或所述第四入射面(122)為相對(duì)于所述偏光透鏡體(10)的軸線傾斜的斜面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏光透鏡，其特征在于，所述第四入射面(122)為凸出所述第三入射面(112)的凸弧面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光透鏡，其特征在于，所述第一全反射面(13)和所述第二全反射面(14)均為曲面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏光透鏡，其特征在于，所述第一全反射面(13)和所述第二全反射面(14)均為二次曲面。8.—種攝像機(jī)，包括偏光透鏡，其特征在于，所述偏光透鏡為權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的偏光透鏡。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述攝像機(jī)還包括鏡頭(30)和補(bǔ)光燈(40)，所述偏光透鏡設(shè)置在所述補(bǔ)光燈(40)的一側(cè)，所述偏光透鏡和所述補(bǔ)光燈(40)形成補(bǔ)光裝置，所述補(bǔ)光裝置設(shè)置在所述鏡頭(30)的一側(cè)，所述偏光透鏡的第二凹槽(12)靠近所述鏡頭(30)設(shè)置以使所述補(bǔ)光燈(40)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)所述偏光透鏡后繞過(guò)所述鏡頭(30)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述補(bǔ)光燈(40)和所述偏光透鏡均為兩個(gè)，兩個(gè)所述補(bǔ)光燈(40)和兩個(gè)所述偏光透鏡均相對(duì)所述鏡頭(30)的軸線對(duì)稱設(shè)置。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述偏光透鏡的第一凹槽(11)與所述偏光透鏡的第二凹槽(12)的交線與所述偏光透鏡的軸線形成的平面與所述鏡頭(30)相切設(shè)置。
【文檔編號(hào)】G03B15/05GK205510218SQ201620257622
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】梁雪, 程廣偉, 王威, 楊坤
【申請(qǐng)人】杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司