用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機的配件，尤其屬于監(jiān)控系統(tǒng)中的球型攝像機的光 學保護罩。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了防塵、防雨等，在攝像機的外部加有透明保護罩，物體發(fā)出的光線要進入攝像 頭內(nèi)，必須先經(jīng)過該個透明罩，透明保護罩會對攝像機的像質(zhì)造成影響，目前存在問題如 下：
[0003] 一般透明罩是由有光學透明度的丙締酸樹脂注塑成型，受制作工藝的限制，厚度 在2mm左右，通常的透明罩均為半球形，球面超過半球時是無法脫模的。典型的半球形保護 罩在水平方向視場角會被天花板或自身的裝配結(jié)構(gòu)所遮擋。
[0004] 為了使攝像機能夠在水平方向上視場角不被遮擋，基于典型半球形保護罩的局限 性，市面上推出了一類加高型球罩，如圖1所示，它由球面部分與柱面（或錐度極小的錐面） 部分拼接而成，由于脫模緣故，在其末端直徑為最大，即柱面與球面等直徑。加高型球罩解 決了水平角度的視場角問題，但是攝像機長焦（是指觀察遠處）時畫面會產(chǎn)生拖影，重影現(xiàn) 象。如圖1所示，攝像機2安裝于球罩1的中屯、附近，L為柱面高度，C為攝像機鏡頭中屯、與 坐標原點0之間的距離，其繞豎軸（Y軸）方向可360°無限制旋轉(zhuǎn)，垂直方向只能0° (部 分攝像機做到-10° )至90°擺動，當攝像機的視場角位于球形區(qū)域時，其成像清晰，而一 旦攝像機轉(zhuǎn)到0°附近狂軸，即水平方向），其視場角位于柱面與球面交界處時，因為外界 光線同時通過了球面與柱面，兩種不同結(jié)構(gòu)的幾何面，對光線產(chǎn)生的扭曲作用是不一致的， 該導致了成"像"的焦距不同，根據(jù)成像原理，會產(chǎn)生拖影，重影現(xiàn)象。該種現(xiàn)象在攝像機長 焦時尤為明顯，因此長焦時攝像機垂直方向的擺動角度僅限于5°至90°，無法水平觀察 遠處。在實際使用中，用戶希望攝像機能有更大的監(jiān)控范圍，但球罩限制了攝像機功能的充 分發(fā)揮。該個問題困擾了整個行業(yè)的技術(shù)人員。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有監(jiān)控攝像機球罩存在的對攝像機成像質(zhì)量的不利影響， 提供一種對攝像機成像質(zhì)量影響較小的用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩。
[0006] 本發(fā)明的設(shè)計方案為一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其要點在于它是半 個楠圓球，其曲線方程式為（^ ^二1化〉a〉0,y> 0))，坐標原點為0 (0,0)，其中；球 口-Ir 罩外表面的高度為b，開口的半徑為a，l.1 ;1《b;a《1.4:1。
[0007] 采用楠圓函數(shù)，在滿足高度的同時，它不存在過渡線現(xiàn)象，整個截面是由完整的一 條幾何曲線構(gòu)成，并且是與圓最近似的。采用此方式形成的保護罩，在攝像機鏡頭通過此區(qū) 域成像時，避免過渡線的形成，成像質(zhì)量達到最優(yōu)的一種結(jié)構(gòu)。
[000引攝像機鏡頭中屯、與坐標原點0之間的距離為C，C《b-a。
[0009] 本發(fā)明最好a> 40mm。
[0010] 光學透明罩開口處的壁厚為T2,光學透明罩內(nèi)表面的圓屯、與外表面的圓屯、在同一 軸線上，內(nèi)表面的圓屯、與外表面的圓屯、的距離小于T2。
[0011] 光學透明罩開口處的壁厚為T2,為整體楠圓部分的最厚處，光學透明罩的頂 部壁厚為T1，為整體楠圓部分的最薄處，光學透明罩的厚度由頂端到開口端逐漸加厚， T2-T1 > 0. 3mm。
[0012] 本發(fā)明利用楠圓（半個）的長軸方向高度大于圓，滿足光學透明罩在同樣口徑的 情況下，能有更大的高度。來滿足監(jiān)控攝像機對光學透明罩高度的要求，b;a= 1.4:1時， 使監(jiān)控攝像機垂直方向的監(jiān)控角度能達到-10° -90°，且對成像的清晰度影響較小。解 決了水平方向上（-10° -5° )，長焦時出現(xiàn)的重影，模糊現(xiàn)象。它不存在過渡線現(xiàn)象，整個 截面是由完整的一條幾何曲線構(gòu)成，并且是與圓最近似的。采用此方式形成的保護罩，在攝 像機鏡頭通過此區(qū)域成像時，避免過渡線的形成，成像質(zhì)量達到最優(yōu)的一種結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為現(xiàn)有超半球球罩的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖
[0014] 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015] 圖3為本發(fā)明b;a= 1. 4:1時與半球球罩的對比圖
[0016] 圖4為楠圓形保護罩與攝像頭機巧位置示意圖
[0017] 其中；1球罩2攝像機0為坐標原點a為楠圓短軸b為楠圓長軸C為攝像機鏡頭 中屯、與坐標原點0之間的距離L為柱面高度。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合合視圖對本發(fā)明進行詳細的描述，W使本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明。
[0019] 如圖2-4所示，一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，與現(xiàn)有球罩相同，是個殼 體，所不同的是它是半個楠圓球罩，其曲線方程式為（^+ ^ = 1化〉a〉0,y> 0))，坐標 a-Ir 原點為〇(〇,〇)，其中：球罩的高度為b，開口的半徑為a，l. 1 ;l《b;a《1.4:1，隨著b;a的 比例的增加，楠圓形保護罩與普通球罩的差異逐漸增大，楠圓函數(shù)的類圓性逐漸偏離，建議 1. 1:1《b;a《1. 4:1。另外此發(fā)明在小球機中，對水平角度的改善效果不是很顯著，主要 是因為小球機的焦距較短，因此建議a> 40mm。攝像機安裝在球罩內(nèi)部，攝像機鏡頭中屯、與 坐標原點0之間的距離為C，C《b-a,建議C=b-a,根據(jù)實際情況，可輕微調(diào)整，使像質(zhì) 達到最佳的效果。光學透明罩開口處的壁厚為T2,光學透明罩內(nèi)表面的圓屯、與外表面的圓 屯、在同一軸線上，內(nèi)表面的圓屯、與外表面的圓屯、的距離小于T2。該樣球罩底邊的壁厚大于 頂部壁厚，楠圓形光學保護罩頂部厚度適當?shù)谋雀亢穸缺∫恍軌蜻M一步減小像差。光 學透明罩開口處的壁厚為T2,為整體楠圓部分的最厚處，光學透明罩的頂部壁厚為T1，為 整體楠圓部分的最薄處，光學透明罩的厚度由頂端到開口端逐漸加厚，T2-T1 > 0. 3mm。
[0020] 圖3中虛線為現(xiàn)有半球形球罩，實線為本發(fā)明所設(shè)計的半個楠圓球罩，可W看到 二者之間的高度差化-b')，該個高度差使攝像機垂直方向的視角增大，使監(jiān)控攝像機垂直 方向的監(jiān)控角度能達到-10° -90°，且對成像的清晰度影響較小。它不存在過渡線現(xiàn)象， 整個截面是由完整的一條幾何曲線構(gòu)成，解決了水平方向上（-10° -5° )，長焦時出現(xiàn)的 重影，模糊現(xiàn)象。
[0021] 本發(fā)明為一種監(jiān)控攝像機上所用光學保護罩的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在保證口徑不變的前提 下增加了整個球罩的高度。在保持攝像頭機巧同樣位置時，解決了水平角度視場角的問題。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點在于；半楠圓形保護罩母線是完整的一條曲線，不存在拼接線過渡 問題。它的曲率變化由頂部的1/a逐漸變化到根部的1/b，曲率變化是漸進的，在小范圍內(nèi) 可W忽略此差異，所造成的像差是非常輕微的，因此在一定程度上是有效的解決了攝像機 鏡頭在通過拼接過渡位置時產(chǎn)生的模糊、重影等問題。滿足保護罩同樣口徑的情況下，能有 更大的高度。解決了水平方向上，長焦時出現(xiàn)的重影，模糊現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1. 一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其特征在于，它是半個橢圓球，其曲線方程
,坐標原點為〇(〇,〇)，其中：球罩的高度為b，開 口的半徑為a，l. 1 :1彡b :a彡1.4:1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其特征在于，攝像 機鏡頭中心與坐標原點〇之間的距離為C，C彡b - a。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其特征在于 a 多 40mm η
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其特征在于光學透 明罩開口處的壁厚為T2,光學透明罩內(nèi)表面的圓心與外表面的圓心在同一軸線上，內(nèi)表面 的圓心外表面的圓心的距離小于T2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其特征在于光學透 明罩開口處的壁厚為T2,為整體橢圓部分的最厚處，光學透明罩的頂部壁厚為T1，為整體 橢圓部分的最薄處，光學透明罩的厚度由頂端到開口端逐漸加厚，T2-T1多0. 3mm。
【專利摘要】一種用于監(jiān)控攝像機的注塑光學透明罩，其要點在于它是半個橢圓球，其曲線方程式為坐標原點為O(0，0)，其中：球罩外表面的高度為b，開口的半徑為a，1.1：1≤b：a≤1.4:1。本發(fā)明利用橢圓(半個)的長軸方向高度大于圓，滿足光學透明罩在同樣口徑的情況下，能有更大的高度。解決了水平方向上(-10°—5°)，長焦時出現(xiàn)的重影，模糊現(xiàn)象。它不存在過渡線現(xiàn)象，整個截面是由完整的一條幾何曲線構(gòu)成，并且是與圓最近似的。采用此方式形成的保護罩，在攝像機鏡頭通過此區(qū)域成像時，避免過渡線的形成，成像質(zhì)量達到最優(yōu)的一種結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】H04N5-225, G03B17-56
【公開號】CN104754198
【申請?zhí)枴緾N201510172017
【發(fā)明人】潘敏忠, 魏孝典, 許德
【申請人】福州富蘭機電技術(shù)開發(fā)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月13日