Led補光燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種LED補光燈，包括殼體和設置在殼體內部的電路控制模塊、LED燈，殼體的前端設有反光杯和透光窗口，電路控制模塊和LED燈相連接，所述透光窗口與反光杯的出口相配合設置，所述透光窗口上設有凸透鏡，所述LED燈的功率為5-50W。本實用新型的有益效果是該LED補光燈用于夜間道路監控攝像時能夠提高車輛號牌識別率，達到智能化車牌檢索對圖像清晰度的要求；補光燈功率低，節能環保；所射出的光線均勻柔和，不影響駕駛員的視線，能夠保證駕駛員的安全駕駛，安全性高。
【專利說明】
LED補光燈
技術領域
[0001]本實用新型屬于監控攝像照明裝置領域，尤其是涉及一種LED補光燈。
【背景技術】
[0002]現階段夜間運動車輛車牌識別主要由卡口相機、電子警察(實質仍為卡口相機)輔助閃光燈補光實現，但以上兩種設備價格高昂，安裝工藝復雜，不適宜大規模普及，無法達到平安城市監控全覆蓋的要求。普通高清監控攝像機夜間識別運動車輛車牌主要依靠常亮光源補光，但無法抑制車輛強光照射，解決畫面拖尾現象，識別率極低。傳統補光方法采用鹵素燈(功率500W以上)、LED白光燈(功率80W以上)，均存在耗電量大，無法抑制車輛強光，無法解決運動車輛畫面拖尾現象，車牌識別率低。齒素燈燈光顏色對車牌識別不利，識別率僅能達到30%，車牌清晰度不高，并且使用壽命短，耗電量高，發熱量大，啟動瞬間對監控系統影響大，易造成設備故障率升高。功率80W以上LED白光燈對車牌識別有利，但LED燈光線集中，分布不均勻，光柱中間部分較亮，兩側明顯發暗，只能識別光柱較亮位置車牌，不能覆蓋整個路面，無法抑制車輛強光，無法解決運動車輛畫面拖尾現象，識別率低于50%，車牌清晰度可以，但燈光刺眼，易引發交通事故，不符合交通安全法規要求。
[0003]專利201210185097.9公開了一種交通監控照相補光燈，屬于交通監控照相裝置領域。設有殼體，殼體內設有電路控制模塊，電路控制模塊與安裝在反光鏡上的閃光燈管電連接，上蓋固定在殼體上，反光鏡與閃光燈管組成一個可發射長條形光的長條形發光體，可發射長條形光的長條形發光體前部的殼體端部固定有一個凸透鏡，其不但可以控制燈光照射區域的光斑大小，而且更重要的是可以對光斑不同部位的光強進行控制，即使被拍照對象的不同部位的反光強度不同，也會得到被拍照物體的整體清晰照片。
[0004]專利201220369577.6公開了一種LED補光燈，所述補光燈包括LED燈封裝體，所述LED燈封裝體設置在一殼體內，所述殼體的前端設置有反光罩和透光窗口，所述殼體的上下端面開設有散熱孔，殼體上連接設置一罩體，該罩體與殼體間架空設置。該LED補光燈結構設計合理、使用壽命長且可以作為補光燈使用，其提高了LED光源的工作效率，同時能夠保證亮度、光效和頻閃要求，能夠有效的降低組件成本的情況下提高頻閃時長的精確控制和補光效果，使其可以適用于交通監控設計要求。
[0005]夜間如何采用一種成本低廉的補光方法，既可以抑制車輛強光照射，又可以識別運動車輛車牌，是監控行業內的難題，國內外至今未有成功案例，隨著高清監控的智能化深度應用，社會需求更加迫切。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種用于普通高清攝像機夜間識別運動中車輛車牌的補光燈，提高車輛號牌識別率，達到智能化車牌檢索對圖像清晰度的要求，同時補光燈功率低，節能環保的同時還能保護駕駛員安全駕駛。
[0007]本實用新型的技術方案是:
[0008]LED補光燈，包括殼體和設置在殼體內部的電路控制模塊、LED燈，殼體的前端設有反光杯和透光窗口，電路控制模塊和LED燈相連接，所述透光窗口與反光杯的出口相配合設置，所述透光窗口上設有凸透鏡，所述LED燈的功率為5-50W。
[0009]本實用新型LED補光燈采用與透光窗口相配合的凸透鏡，凸透鏡與反光杯相配合將LDE燈所射出的發散的光線集中成為平行光線，使照射范圍內的光線分布均勻，亮度一致。本實用新型人經過大量研究發現，采用功率為5-50W的LED燈與凸透鏡組合既能夠滿足車輛號牌識別的要求，又能夠避免光線過強，造成畫面拖尾現象。并且本實用新型LED補光燈所提供的光源光線柔和，駕駛員在駕駛過程中，駕駛員與LED燈距離不同處的光線亮度一致，不會由于光線變化而影響司機視線，造成安全事故。
[0010]優選的，所述LED燈的功率為10-30W。
[0011 ]更優選的，所述LED燈的功率為20W。
[0012]所述透光窗口為圓形，所述凸透鏡為直徑與透光窗口相同平凸透鏡，所述平凸透鏡的平面為光線射入面，所述平凸透鏡的凸面為光線射出面，所述平凸透鏡的平面邊緣與透光窗口的內側壁相連接。
[0013]本實用新型采用平凸透鏡，平凸透鏡與反光杯之間相互作用，將LED燈發出的光線集中效果好，在LED補光燈照射到的區域內，光線分布均勻，進一步提高了光線集中的效果。
[0014]所述凸透鏡的凸面為半球面或半橢球面。
[0015]所述凸透鏡還包括與平面相垂直的圓柱形側面和與平面相平行的環形面，圓柱形側面的一端與平面相鄰，圓柱形側面的另一端與環形面的外圓相連接，所述環形面的內圓與凸面相連接，所述圓柱形側面與透光窗口的內側壁相連接。
[0016]圓柱形側面和環形面與凸透鏡的平面構成了一個環繞在凸透鏡底部的具有一定高度的圓柱形。該圓柱形不僅方便凸透鏡的安裝，使凸透鏡與透光窗口之間的連接更加牢固，還進一步增強了凸透鏡的集光效果。才有常規的凸透鏡，部分光線可能在凸透鏡的邊緣直接射出，沒有集光效果，而在凸透鏡的底部設有一個與凸透鏡一體加工而成的圓柱形，部分射到凸透鏡邊緣的光線，經過圓柱形側壁和環形面的多次折射和反射，又回到了反光杯中，經過反光杯的反射，重新從凸透鏡的其他部分射出。
[0017]所述環形面內圓半徑為環形面外圓半徑的80-96%。
[0018]本實用新型研究人員經過大量實驗發現，環形面內圓半徑為外圓半徑的80-96%時，集光效果最好，既能夠防止部分光線從凸透鏡的邊緣直接射出，又能夠避免環形面內圓與外圓之間的距離過大，光線直接透過環形面射出。
[0019]所述凸透鏡平面與LED燈之間的距離為平凸透鏡焦距的1/2-1/3。
[0020]所述LED燈為正多邊形或圓形，所述LED燈的中心在凸透鏡的軸線上。
[0021]所述正多邊形的邊數大于等于4個，所述正多邊形的頂角和凸透鏡的環形面外圓在同一個以凸透鏡焦點為頂點的圓錐面上。
[0022]這樣能夠進一步保證通過凸透鏡的光為平行光，且在照射區域內光線均勻柔和。
[0023]所述反光杯包括杯底和杯壁，所述杯底為一圓形平面，杯壁為一圓錐臺側壁，杯底與杯壁小端之間平滑過度連接，反光杯的出口為杯壁大端，杯底的中部設有與LED燈相配合的孔。
[0024]LED燈射出的光線經反光杯壁的多次反射和凸透鏡的多次折射反射，最終除了直接通過凸透鏡射出的光線外，其他大部分光線經反光杯底部平面的反射后進入凸透鏡中。反光杯與凸透鏡相互作用進一步提高了光線集中的效果。使LED燈在較低的功率下也能夠達到清晰識別車輛號牌的效果。
[0025]所述杯壁的大端直徑與凸透鏡的環形面外圓直徑相同。
[0026]所述殼體的前端還設有遮光板，遮光板與殼體相連接，遮光板上設有透光窗口。
[0027]遮光板的設置用于保證LED燈射出的光線都經過凸透鏡。
[0028]本實用新型具有的優點和積極效果是:
[0029]1、LED燈功率低，節能環保；
[0030]2、車輛號牌識別清晰，無畫面拖尾現象；
[0031 ] 3、照射范圍內的光線分布均勻，亮度一致，不影響司機視線，安全性高。
【附圖說明】
[0032]圖1是本實用新型的結構不意圖
[0033]圖2是本實用新型反光杯的側視圖
[0034]圖3是本實用新型反光杯的俯視圖
[0035]圖4是本實用新型凸透鏡的側視圖
[0036]圖5是本實用新型凸透鏡的俯視圖
[0037]圖中:
[0038]1、殼體2、電路控制模塊3、LED燈 4、電線 5、反光杯
[0039]6、透光窗口 7、凸透鏡8、遮光板 51、杯底52、杯壁
[0040]521、杯壁小端522、杯壁大端 71、平面 72、凸面73、圓柱形側面[0041 ] 74、環形面 741、環形面內圓742、環形面外圓
【具體實施方式】
[0042]如圖1所示，本實用新型一種LED補光燈，包括殼體I和設置在殼體I內部的電路控制模塊2和功率為5-50W的LED燈3，電路控制模塊2和LED燈3通過電線4相連接，在殼體I的前端設有反光杯5和透光窗口 6，透光窗口 6與反光杯5的出口相配合設置，在透光窗口 6上安裝有凸透鏡7。
[0043]如圖4、圖5所示，凸透鏡7可以為直徑與透光窗口 6相同平凸透鏡。平凸透鏡的平面71為光線射入面，平凸透鏡的凸面72為光線射出面，平凸透鏡的平面邊緣與透光窗口 6的內側壁相連接。平凸透鏡的凸面72可以為半球面，也可以為半橢球面。
[0044]可以在殼體I的前端設有一個不透光的遮光板8，遮光板8與殼體I相連接，在遮光板8的中部設有一個圓形的透光窗口 6，凸透鏡7的邊緣與透光窗口 6的內側壁相連接，將凸透鏡7固定安裝在透光窗口6上。也可以將遮光板8和凸透鏡7由玻璃一體加工成型，在遮光板8殼體I內部的一側覆上遮光膜。
[0045]凸透鏡7還可以包括與平面71相垂直的圓柱形側面73和與平面71相平行的環形面74，圓柱形側面73的一端與平面71相鄰，圓柱形側面73的另一端與環形面外圓742相連接，環形面內圓741與凸面72相連接，圓柱形側面73與透光窗口 6的內側壁相連接。也就相當于在半球形或半橢球形的平凸透鏡底部設有一個圓柱形，圓柱形與平凸透鏡一體加工而成。圓柱形側面73和環形面74能夠將部分從平凸透鏡邊緣射出的光經過多次反射折射，到反光杯上，最終從凸透鏡7的中部射出。優選的，環形面內圓741的半徑為環形面外圓742半徑的80-96%。
[0046]凸透鏡7平面71與LED燈3之間的距離為平凸透鏡焦距的1/2-1/3IED燈3為正多邊形或圓形，LED燈3的中心在凸透鏡7的軸線上。
[0047]優選的，LED燈3為正多邊形，正多邊形的邊數大于等于4個，所述正多邊形的頂角和凸透鏡7的環形面外圓742在同一個以凸透鏡7焦點為頂點的圓錐面上。
[0048]如圖2、圖3所不，反光杯5包括杯底51和杯壁52，杯底51為一圓形平面，杯壁52為一圓錐臺側壁，杯底51與杯壁小端521之間平滑過度連接，反光杯5的出口為杯壁大端522，杯底51的中部設有與LED燈3相配合的孔。杯壁大端522直徑與環形面外圓742直徑相同。
[0049]本實例的工作過程:將本實用新型LED補光燈安裝在馬路的監控橫梁上，光線從LED燈3中射出后，經過反光杯5和凸透鏡7的多次反射或折射，LED燈3發出的光聚集成平行的光束，調整LED補光燈的安裝位置和照射方向，使LED補光燈的最強照射區域與攝像機拍攝最清晰區域重合。通過調整攝像機快門抑制車輛大燈的強光照射，使監控畫面內的車輛號牌清晰可見。
[0050]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.LED補光燈，包括殼體和設置在殼體內部的電路控制模塊、LED燈，殼體的前端設有反光杯和透光窗口，電路控制模塊和LED燈相連接，其特征在于:所述透光窗口與反光杯的出口相配合設置，所述透光窗口上設有凸透鏡，所述LED燈的功率為5-50W。2.根據權利要求1所述的LED補光燈，其特征在于:所述透光窗口為圓形，所述凸透鏡為直徑與透光窗口相同平凸透鏡，所述平凸透鏡的平面為光線射入面，所述平凸透鏡的凸面為光線射出面，所述平凸透鏡的平面邊緣與透光窗口的內側壁相連接。3.根據權利要求2所述的LED補光燈，其特征在于:所述凸透鏡的凸面為半球面或半橢球面。4.根據權利要求3所述的LED補光燈，其特征在于:所述凸透鏡還包括與平面相垂直的圓柱形側面和與平面相平行的環形面，圓柱形側面的一端與平面相鄰，圓柱形側面的另一端與環形面外圓相連接，所述環形面內圓與凸面相連接，所述圓柱形側面與透光窗口的內側壁相連接。5.根據權利要求4所述的LED補光燈，其特征在于:所述環形面內圓半徑為環形面外圓半徑的80-96 %。6.根據權利要求2-5任意一項所述的LED補光燈，其特征在于:所述凸透鏡平面與LED燈之間的距離為平凸透鏡焦距的1/2-1/3。7.根據權利要求6所述的LED補光燈，其特征在于:所述LED燈為正多邊形或圓形，所述LED燈的中心在凸透鏡的軸線上。8.根據權利要求7所述的LED補光燈，其特征在于:所述正多邊形的邊數大于等于4個，所述正多邊形的頂角和凸透鏡的環形面外圓在同一個以凸透鏡焦點為頂點的圓錐面上。9.根據權利要求1-5任意一項所述的LED補光燈，其特征在于:所述反光杯包括杯底和杯壁，所述杯底為一圓形平面，杯壁為一圓錐臺側壁，杯底與杯壁小端之間平滑過度連接，反光杯的出口為杯壁大端，杯底的中部設有與LED燈相配合的孔。10.根據權利要求9所述的LED補光燈，其特征在于:所述杯壁大端直徑與凸透鏡的環形面外圓直徑相同。
【文檔編號】F21Y115/10GK205485220SQ201521075946
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月21日
【發明人】王曙光
【申請人】威海市公安局文登分局, 王曙光