專利名稱：防破壞安防監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全監(jiān)控裝置，特別是一種防破壞安防監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
安全監(jiān)控技術(shù)涉及生活生產(chǎn)的方方面面，例如地鐵、公路交通、賓館、銀行等。專利文獻(xiàn)CN201577130U公開了一種具有應(yīng)急電源的防破壞安防監(jiān)控裝置，包括有適配器單元、內(nèi)部電源存儲(chǔ)單元和外部電壓檢測單元。本發(fā)明公開的一種具有應(yīng)急電源的防破壞安防監(jiān)控裝置，其可以在外部供電出現(xiàn)問題時(shí)，還可以正常進(jìn)行工作，保證在任何時(shí)候都能對(duì)客戶所要求的場所進(jìn)行監(jiān)控，大大提高了防破壞安防監(jiān)控裝置的監(jiān)控能力，增 強(qiáng)了客戶的產(chǎn)品使用感受，同時(shí)保證了防破壞安防監(jiān)控裝置生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品市場占有率，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。CN102724394A公開了一種考場監(jiān)控?cái)z像機(jī)，包括與具體處理設(shè)備連接的接口、音視頻傳感器、生物信息傳感器、存儲(chǔ)模塊、控制模塊，其中音視頻傳感器用于捕捉考生的音視頻信息；生物信息傳感器用于捕捉考生的生物信息；控制模塊與連接的具體處理設(shè)備通訊，獲得考生的核實(shí)生物信息，并與生物信息傳感器捕捉到的生物信息比較，以進(jìn)行考生的身份驗(yàn)證，并將結(jié)果傳輸?shù)骄唧w處理設(shè)備。本發(fā)明使考生身份驗(yàn)證和考試監(jiān)控過程自動(dòng)化，提供了一個(gè)可靠和專用的考試環(huán)境，方便了在線考試的組織和管理，實(shí)現(xiàn)了用最小的開銷管理可靠的考試。CN202385178U公開了一種監(jiān)控?cái)z像機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)，包括攝像機(jī)掛座和攝像機(jī)，攝像機(jī)的頂部設(shè)置有一連接柱體，所述的攝像機(jī)掛座的一端為一個(gè)圓柱形的攝像機(jī)掛柱適配端，攝像機(jī)掛柱適配端的內(nèi)部為一個(gè)可容納所述連接柱體的空腔，所述的連接柱體設(shè)置有一穿孔。本新型安裝簡易，只需把位置對(duì)應(yīng)好，利用連接柱體擠壓彈性按鈕，通過彈性按鈕與封閉卡條之間的結(jié)構(gòu)使封閉卡條彈出、穿過連接柱體的穿孔，使卡口與攝像機(jī)掛柱適配端之間的空隙封閉，隨即把攝像機(jī)固定，當(dāng)需要拆卸時(shí)，用較大壓力移動(dòng)攝像機(jī)帶動(dòng)連接柱體再次擠壓彈性按鈕，封閉卡條隨即從穿孔收回，攝像機(jī)即可拆卸。但是現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)控?cái)z像機(jī)多數(shù)體積過大，安裝不便、容易被人發(fā)現(xiàn)，破壞，而且受外部防護(hù)罩的影響，成像質(zhì)量不高。另外難以兼顧體積和成像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種防破壞安防監(jiān)控裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的諸多不足與缺陷，具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。具體技術(shù)方案如下一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護(hù)罩、內(nèi)置攝像機(jī)，其特征在于所述透明防護(hù)罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機(jī)依次包括焦距為fl第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個(gè)表面為非球面，fl/f2比值-O. 85到-2. 3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，在所述防護(hù)罩的表面涂設(shè)有正面反光反面透明的光學(xué)功能涂層。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，還包括樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)置攝像機(jī)安裝在該樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，所述圖像傳感器具有與外部圖像采集電路相連接的接□。


圖1A-1C是本發(fā)明防破壞安防監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所述的攝像機(jī)在組合狀態(tài)下的示意圖。圖4顯示使用于根據(jù)圖IA到IC的監(jiān)視攝像機(jī)中的透明罩的厚度輪廓。圖5顯示作為根據(jù)圖4的實(shí)施例的視角的函數(shù)的透明罩的厚度輪廓。圖6顯示根據(jù)圖4的透明罩的厚度輪廓，以作為離對(duì)稱軸的距離X的函數(shù)給出。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在圖IA到IC中，描述了能被安裝到天花板112的防破壞監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)110的優(yōu)選實(shí)施例。監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)Iio包括下面將更詳細(xì)描述的透明罩114。透明罩114包括內(nèi)表面116和外表面118,內(nèi)表面116和外表面118都具有根據(jù)下面詳細(xì)描述的多項(xiàng)式函數(shù)的錐形形狀。內(nèi)表面116和外表面118都繞對(duì)稱軸120旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。因此，如上所述，在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，夕卜表面118的第一對(duì)稱軸和內(nèi)表面116的第二對(duì)稱軸是相同的。另外，夕卜表面118具有位于對(duì)稱軸120上的第一頂點(diǎn)122。同樣，內(nèi)表面116包括第二頂點(diǎn)124,也位于對(duì)稱軸120上。
另外，透明罩114包括環(huán)形安裝面126，它在向上方向中止透明罩114。透明罩114可以通過這個(gè)環(huán)形安裝面直接被安裝到天花板112，或可例如包括監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)110的電子部件和/或光學(xué)部件的附加安裝塊可以被安裝在透明罩114和天花板112之間。另外，透明罩114可以被安裝在是攝像機(jī)128的一部分的攝像機(jī)外殼上。攝像機(jī)128可使用單獨(dú)的安裝箱或安裝塊被安裝到天花板112或壁上。根據(jù)圖IA到IC中的代表性實(shí)施例的監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)110還包括攝像機(jī)128。該攝像機(jī)128在圖IA到IC中僅僅象征性地繪出且包括透鏡系統(tǒng)130和圖像檢測器132。如圖IA到IC中所顯示的攝像機(jī)128對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。根據(jù)圖IA到IC的攝像機(jī)128具有光軸134。攝像機(jī)128繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136可樞轉(zhuǎn)地安裝。對(duì)于光學(xué)計(jì)算和設(shè)計(jì)，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136是起點(diǎn)。在圖IA到IC中，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136位于對(duì)稱軸120上一不必一定是這種情況。攝像機(jī)128可以手動(dòng)地或者使用機(jī)動(dòng)定位系統(tǒng)繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136旋轉(zhuǎn)。必須指出，攝像機(jī)128的光學(xué)部件不必按比例畫出，這解釋了在圖IA和IB中的圖像檢測器132可位于天花板112中。另外，為了計(jì)算和考慮透明罩114的透鏡像差，在光學(xué)設(shè)計(jì)中象征性地使用“理想”透鏡系統(tǒng)130。對(duì)“真實(shí)”透鏡系統(tǒng)130，圖像檢測器132通常在透明罩114的區(qū)域內(nèi)，而不是天花板112內(nèi)。在圖IA到IC中，顯示了攝像機(jī)128的不同旋轉(zhuǎn)位置。攝像機(jī)128的對(duì)稱軸120和光軸134之間的角度用表示。根據(jù)定義，在圖IA中，其中，攝像機(jī)128從天花板112筆直指向下，角度等于零。在圖IB中，顯示的是攝像機(jī)128在大約40°的角度的位置。在圖IC中，顯示所謂的“超出天花板視野”，在這種情況下，包括光軸134和對(duì)稱軸120之間的95°的角度。使用根據(jù)圖IA到IC的錐形形狀的透明罩114的監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)110的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得角度> 90°的天花板視野，而沒有主圖像畸變或圖像降質(zhì)。在圖4中，顯示了根據(jù)圖IA到IC的監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)110的透明罩114的優(yōu)選實(shí)施例。透明罩114包括光學(xué)材料138，在這個(gè)代表性實(shí)施例中它由聚碳酸酯制成。作為另一種選擇，可以使用PMMA或其他透明材料諸如透明塑料材料或玻璃等。
圖4顯示作為任意點(diǎn)和對(duì)稱軸120之間距離x(以mm給出)的函數(shù)的幾個(gè)曲線，在這個(gè)圖中，對(duì)稱軸120就是y軸。首先，在圖4中，內(nèi)表面116和外表面118被顯示為距離X的函數(shù)。在根據(jù)圖2的這個(gè)曲線中，7軸的原點(diǎn)被選擇為與第一頂點(diǎn)122相同。沿對(duì)稱軸120的光學(xué)材料138的厚度，即第一頂點(diǎn)122和第二頂點(diǎn)124之間的距離，被選擇為
3.20mm。容許大約多至O. 2mm的偏差。內(nèi)表面116和外表面118以函數(shù)表達(dá)的形狀通過使用市場上可買到的光學(xué)優(yōu)化軟件使遍及可見光譜和近紅外光譜的光學(xué)畸變以及色彩幻象最小來優(yōu)化。因此，對(duì)于本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，外表面118被選擇具有根據(jù)下面函數(shù)的理論形狀o(x) =0. 011138137x2+6. 454381 ·10_7χ4+3· 5837465 ·10_9χ6_3. 2059279 · 10_12χ8+1·6916882 · 10_15x1ci-3. 7017898 · 10_19χ12+2· 8714374 · 10_23x14 (I)同樣，內(nèi)表面116被選擇具有根據(jù)下面函數(shù)的理論形狀i (X) = O. 011913547x2+5. 5535209 · 1(Γ7χ4+5· 7019309 · 1(Γ9χ6_6· 3174385 · 1(Γ12χ8+4. 1409087 · 1(Γ15χ10-1· 2425797 · 1(Γ18χ12+1· 5271156 · 1(Γ22χ14+3· 20 (2)然而，由于這些是理論函數(shù)，大約±0. 05mm的函數(shù)值o (X)和/或i (X)的偏差估計(jì)是容許的，偏差最好是O. 02mm，仍能帶來容許的光學(xué)結(jié)果。另外，在圖4中，顯示了在對(duì)稱軸120上的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136。根據(jù)圖4，在這個(gè)優(yōu)選的代表性實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136被選擇位于第一頂點(diǎn)122之上49. Omm的y軸位置。另外各種觀察方向在圖4中通過虛擬的“觀察射線”140顯示。如在圖IA到IC已提到的那樣，這些射線140的每一個(gè)包括與對(duì)稱軸120的角度。這些觀察射線140的每一個(gè)在各個(gè)點(diǎn)A射到光學(xué)材料138的內(nèi)表面116。樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136和點(diǎn)A之間的距離取決于角度。曲線142顯示樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136和點(diǎn)A之間的間隔，即觀察射線140的長度，是點(diǎn)A和對(duì)稱軸120之間距離的函數(shù)，即是點(diǎn)A的X坐標(biāo)的函數(shù)?？梢钥闯?，對(duì)于如圖2中所顯示的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136的選擇，曲線142顯示出在對(duì)稱軸120上即在x = 0處的相當(dāng)平坦的最大值144。在大約X = 40mm處，對(duì)應(yīng)于角度=70°，曲線142顯示最小值。對(duì)于距離x > 40mm，曲線142快速上升。然而,對(duì)于大約多至95°的角度,樞轉(zhuǎn)點(diǎn)136和內(nèi)表面116之間的距離142的變化顯示不超過15%到20%的變化。為了避免在攝像機(jī)128旋轉(zhuǎn)過程中攝像機(jī)128和透明罩114碰撞，曲線142的最小值位置的知識(shí)對(duì)于攝像機(jī)128的外尺寸的機(jī)械設(shè)計(jì)是個(gè)重要因素。
在圖5和6中，以兩種不同模式顯示了根據(jù)如圖2中所示的優(yōu)選實(shí)施例的透明罩140的光學(xué)材料138的厚度變化。因此，在圖5中，厚度(y軸，以mm給出)被顯示為對(duì)稱軸120和圖2中所顯示的虛擬的觀察射線140之間的角度的函數(shù)。這里，如圖6中，厚度垂直于外表面118被測量。在圖6中，光學(xué)材料138的厚度(y軸，以mm給出)以外表面118上的測量點(diǎn)和對(duì)稱軸120 (曲線150)之間的距離的函數(shù)被給出。因此，圖5中的曲線148和圖4中的曲線150都描繪了在不同坐標(biāo)系中的光學(xué)材料138的厚度。另外，在圖6中，光學(xué)材料138的內(nèi)表面116和外表面118又以離對(duì)稱軸120的距離X的函數(shù)來顯示。右y軸(以mm給出)適 用于曲線116和118。從圖5和圖6可以看出，都表示光學(xué)材料138厚度的曲線148和150分別在=O或X = O處顯示最大值。分別在大約=70°或X = 40mm處，厚度148、150顯示最小值。如圖5中所顯示的，最小值和最大值之差Λ大約是O. 27mm。因此，在這個(gè)代表性實(shí)施例中的總厚度變化是O. 27mm除以3. 20mm，大約對(duì)應(yīng)于8. 4%。如圖5和64中所顯示的厚度變化是本發(fā)明一個(gè)重要特征、并有助于根據(jù)本發(fā)明的透明罩114的好的光學(xué)性能。厚度函數(shù)能從如公式(I)和(2)(見上文)所給出的外表面和內(nèi)表面的函數(shù)計(jì)算出。所述攝像機(jī)，具有如下結(jié)構(gòu)特征參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)的鏡頭保持裝置100包括鏡頭保持器200和阻止器300。鏡頭保持器200中具有空間202，以便第一和第二鏡頭6和7以及隔離物10能順序地組合到鏡頭保持器200中。鏡頭保持器200允許在將第一鏡頭6、第二鏡頭7和傳感器3 一起組合到空間202中之后調(diào)節(jié)傳感器3與各個(gè)鏡頭6和7之間的焦距。在第一鏡頭6和第二鏡頭7的至少一個(gè)表面具有非球面光學(xué)結(jié)構(gòu)，第一透鏡6和第二透鏡7均為彎月形透鏡，第一透鏡6的焦距為fl其具有正的屈折力，凸面朝向被攝物體側(cè)，凹面朝向像側(cè)，第二透鏡7的焦距為f2，其具有負(fù)的屈折力，凹面朝向被攝物體側(cè)，凸面朝向像側(cè)，第二透鏡7的物側(cè)表面上形成有二元光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述二元光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上為一種衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)，其能夠有效的減少光學(xué)系統(tǒng)的像差。另外采用了非球面結(jié)構(gòu)，其也能有效的降低光學(xué)系統(tǒng)的像差。第一透鏡6和第二透鏡 的焦距fl/f2的比值優(yōu)選為-0. 85到-2. 3之間，包括兩個(gè)端點(diǎn)。在上述數(shù)值范圍內(nèi)是最有利于系統(tǒng)的小型化。阻止器300可拆卸地設(shè)置在鏡頭保持器200的空間202的下部處，這樣當(dāng)將第一和第二鏡頭6和7以及隔離物10組合在一起時(shí)，阻止器300能與空間202的下部組合，從而在重新調(diào)節(jié)傳感器3與各個(gè)透鏡6和7之間的焦距時(shí)，阻止器300能與下部松脫開，然后在重新調(diào)節(jié)焦距之后再與下部結(jié)合在一起。并且，鏡頭保持器200的上端中心處形成有鏡頭殼體201，這樣能提供用于將第一鏡頭6、第二鏡頭7和隔離物10組合在其中的空間202。鏡頭殼體201具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁形成有保持器側(cè)齒204以與形成在阻止器300上的阻止器側(cè)齒301嚙合。鏡頭保持器200的上端處設(shè)有鏡頭保護(hù)器203，用于保持第一鏡頭6的表面。并且，鏡頭保持器203的中心形成有鏡頭孔203a，這樣能通過各個(gè)鏡頭6和7捕捉攝像機(jī)外部的物體的圖像。阻止器300的外圍周圍形成有阻止器側(cè)齒301，以便阻止器側(cè)齒301能與形成在將被固定的鏡頭保持器201上的保持器側(cè)齒204嚙合。阻止器300具有環(huán)形形狀，并且由彈性橡膠材料制成，這樣阻止器300能容易地與鏡頭殼體201組合。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這 些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護(hù)罩、內(nèi)置攝像機(jī)，其特征在于所述透明防護(hù)罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機(jī)依次包括焦距為fl第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個(gè)表面為非球面，fl/f2比值-O. 85到-2. 3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。
2.如權(quán)利要求I所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，在所述防護(hù)罩的表面涂設(shè)有正面反光反面透明的光學(xué)功能涂層。
3.如權(quán)利要求2所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，還包括樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)置攝像機(jī)安裝在該樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的防破壞安防監(jiān)控裝置，所述圖像傳感器具有與外部圖像采集電路相連接的接口。
全文摘要
一種防破壞安防監(jiān)控裝置，包括由聚碳酸酯制成的透明防護(hù)罩、內(nèi)置攝像機(jī)，其特征在于所述透明防護(hù)罩內(nèi)表面和外表面均為非球面形狀，所述內(nèi)置攝像機(jī)依次包括焦距為f1第一彎月形透鏡，焦距為f2的第二彎月形透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，第一彎月形透鏡和第二彎月形透鏡的至少一個(gè)表面為非球面，f1/f2比值-0.85到-2.3之間，所述第一彎月形透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。
文檔編號(hào)G02B27/00GK102917166SQ20121047298
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者吳少智, 吳雙, 吳躍, 惠孛 申請(qǐng)人:無錫成電科大科技發(fā)展有限公司