一、红外灯的原理及应用

    （一）红外发光二极管（LED）原理

    红外灯发光体是由红外发光二极管（LED）矩阵组成。红外发光射二极管由红外辐射效率高的材料制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830－－950nm，半峰带宽约40nm左右。它是窄带分布，为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其**大的优点是可以完全无红暴，（采用940～950nm波长红外管）或仅有微弱红暴（采用850nm波长红外管）；还具有寿命长的特点。

    ＊红暴为有可见红光

    （二）光控软开关电路电路

    本红外灯采用了光控软开关电路，以减少其工作状态转换的冲击，延长红外灯的使用寿命。

    （三）稳压恒流电路

    为补偿红外灯冬季与夏季红外光辐射功率的差异，本红外灯采用了稳压恒流电路，使红外发光二极管光功率稳定，从而提高了红外灯的使用效果，延长了使用寿命。

    （四）红外灯的选择和使用

    红外灯的选择**重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源，甚至安装之後才考虑购买红外灯，这是不正确的，应在设计方案时就对所有器材综合考虑，将它视为一个红外低照度夜视监控系统工程来进行设计。在考虑成套性时，特别要注意以下几个问题∶

    1.使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机

    CCD图像传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明，让CCD图像感测器清晰地成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从CCD器件的输出信号中分离出绿、蓝、红三种基色视频信号，再合成彩色电视信号，其感光光谱只在可见光区域，因此不适用於红外灯。日夜两用型摄像机（白天彩色／晚上黑白）也是可以使用红外灯的种类之一，它采用两个CCD进行切换或采用一个CCD利用数位电路的切换来实现，但是一般有黑白照度偏高、或对彩色色彩有不利的影响等缺点。至於红外低照度彩色摄像机其红外感度比一般摄像机高4倍以上，随著成本的降低，将会成为夜视的发展趋势。

    2.要求选用低照度摄像机

    摄像机的**低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度，而使摄像机输出的视频信号电平

    低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的光圈F的大小。以使用F1.2的镜头为例，当被摄影景物的照度值低到0.02Lux时，摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的50％-33％，则称此摄像机的**低照度为0.02Lux/F1.2。有的摄像机生产厂家会清楚列出不同光圈F时的**低照度值，当所选择的摄像机**低照度高於红外灯要求时，红外灯的有效距离将受到一定影响。要提醒用户的是，市场上出售的摄像机技术性能标出的**低照度有两种不正常情况，一种是摄像机制造商所标的**低照度是所谓的「靶面照度」，即CCD图像感测器上的光照度，它比景物照度低10倍左右；另一种情况是，有个别摄像机制造商或销售商虚报**低照度。

　　目前市场上比较经济的黑白摄像机，有的**低照度标为0.01～0.02Lux），然而实际**低照度仅为0.1～0.2Lx。如果，使用的红外灯要求摄像机的**低照度为0.02Lux，必然影响红外灯的有效照射距离，而这是使用者常会忽略的一点。若考量固定的成本，则建议购买质量好、照度低的摄像机，虽然**低照度0.02Lux的摄像机，其价格比0.1～0.2Lux的摄像机**少高一倍，但可以节省红外灯的成本，相较之下还是比较划算的。

    3.要求摄像机及镜头的尺寸规格

    摄像机标称尺寸日趋小型化，目前市场上的摄像机尺寸规格有1/2"、1/3"、1/4"，摄像机尺寸大，接受的光通量大，摄像机尺寸小，接受的光通量就少，如红外灯标称的有效距离是在1/2"摄像机条件下试验的，如采用1/3"或者1/4"摄像机，有效距离也将受到一定影响。举例来说，1/3"摄像机光通量只有1/2"摄像机光通量的44％。镜头尺寸的选配方面，则与摄像机的尺寸规格同理。而在摄像机和镜头的功能要求方面，摄像机有自动电子快门、AGC自动增益控制功能，镜头有自动光圈，都可以适应昼夜照度很大的变化。

    4.电源供应

    电视监控系统前端设备的电源供应要统一考虑设计。由於红外管的工作电流对供电电压十分敏感，而电缆长度不同对直流电压衰减不同，因此在使用上要特别注意。在多个红外灯距控制室的距离相差较大时，采DC12V集中供电可能使距控制室近的红外灯供电电压高，距控制室远的红外灯供电电压低。加之电源电压调整上的偏差，可能造成电压过高的红外灯寿命缩短甚至烧坏，电压低的红外灯发射功率不足。因此建议尽可能采用AC22V供电或配一对一的直流稳压电源，以保保证红外灯红外辐射功率能够稳定可靠。建议选择对红外光敏感的黑白摄像机和优质镜头。注意使用环境的反差。