[發明專利]一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡

在審

• 申請號: 202010115390.2
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111103741A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 曾柒
• 申請（專利權）人: 深圳市同為數碼科技股份有限公司
• 主分類號: G03B15/05
• 分類號: G03B15/05;G02B3/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 蔣學超

本發明公開了一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡，包括透鏡本體，透鏡本體包括入光面、全反射面以及出光面；入光面和出光面相對設置，全反射面傾斜設置于入光面和出光面之間；入光面包括入射面和斜直面；斜直面換向設置于入射面的周向邊緣，斜直面和入射面連接構成容納LED光源的入射凹槽。本發明提供的一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡，通過兩個部分的枕形區域的光疊加后形成最終所需要設計的枕形光斑，由于枕形光斑形狀與鏡頭成像范圍高度匹配，從而最大限度減少了鏡頭成像范圍以外的紅外光，提升了光源能量利用率，減少了對周邊環境造成的光污染。

技術領域

本發明涉及視頻監控設備領域，更具體地說是一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡。

背景技術

目前，監控攝像機的照明系統補光方案主要有兩種，一種是較為簡單的圓形光斑方案，一種是橢圓或矩形光斑方案。對于實際的攝像機鏡頭模組，其成像范圍通常不是一個標準的矩形(如圖1左邊的圖片)，往往存在一定程度上的畸變(如圖1右邊的圖片)，特別是對于廣泛實用的廣角鏡頭攝像機，其畸變更為顯著。若其照明系統補光方案使用上述傳統的圓形、橢圓或矩形光斑，則會造成能量浪費和光污染。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡，以提高攝像機照明系統補光燈的利用率及最大限度減少光污染。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡，包括透鏡本體，所述透鏡本體包括入光面、全反射面以及出光面；所述入光面和出光面相對設置，所述全反射面傾斜設置于入光面和出光面之間；所述入光面包括入射面和斜直面；所述斜直面換向設置于入射面的周向邊緣，所述斜直面和入射面連接構成容納LED光源的入射凹槽。

其進一步技術方案為：所述入射面為自由曲面。

其進一步技術方案為：所述入射面由多條自由曲線擬合而成。

其進一步技術方案為：所述入射面由4-8條自由曲線擬合而成。

其進一步技術方案為：所述出光面為水平直面。

其進一步技術方案為：所述出光面的輪廓曲線為NURBS曲線。

其進一步技術方案為：所述斜直面和所述全反射面通過設有的過渡連接平面連接。

其進一步技術方案為：所述出光面為曬紋面或微結構面。

其進一步技術方案為：所述斜直面與水平面的夾角大于所述全反射面與水平面的夾角。

其進一步技術方案為：所述斜直面與水平面的夾角為85°～89°。

本發明與現有技術相比的有益效果是：本發明提供的一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡，通過設計的入射面和斜直面，使得LED光源發出的光分兩個部分射出：一部分中間區域的光入射到入射面，再折射至出光面射出，形成在一個特定的枕形區域內；另一部分側面區域的光入射至斜直面，再折射至全反射面，再經全反射面次折射至出光面射出，形成在一個特定的枕形區域內，上述兩個部分的枕形區域的光疊加后形成最終所需要設計的枕形光斑。由于枕形光斑形狀與鏡頭成像范圍高度匹配，從而最大限度減少了鏡頭成像范圍以外的紅外光，提升了光源能量利用率，減少了對周邊環境造成的光污染。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明技術手段，可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征及優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。

附圖說明

圖1為現有技術中成像鏡頭理想無畸變與枕形畸變的示意圖；

圖2為本發明一種用于廣角攝像機照明系統的LED自由曲面透鏡實施例一垂直方向剖視光路圖；