[发明专利]红外变焦照明装置及其控制方法、红外变焦摄像机

说明书

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系统的变焦，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；