CN102495512A - 可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法，其装置设置包括一用于发射激光的激光器，其中，以及，依次设置的一短焦透镜和一匀化装置；所述激光器、所述短焦透镜和所述匀化装置依次设置在同一光轴上，并且在该光轴上还依次设置有一正透镜以及一负透镜，且所述正透镜沿所述光轴可前后移动。本发明可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法由于采用了正透镜在负透镜前方的设计方案，克服了目前市场上激光照明器存在大小角度难以兼顾调整及光能量利用率较低的问题，并使得摄像机的视场角和照明器的补光角度能够完全匹配，并且补光距离完全满足市场上摄像机的摄像距离。

Description

可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法
技术领域
本发明涉及一种激光照明装置及方法，尤其涉及的是一种可大范围连续调整照明角度的激光照明补光装置及其调整方法。
背景技术
现有技术中，随着夜间摄像技术的发展，例如夜间监控，通常采用红外线感光技术，就需要红外照明；采用红外激光照明（补光）的技术越来越普遍，对照明质量的要求也越来越高。
但因为半导体激光器的出光角度是固定的，所以照明距离会受限。目前市场上多采用由正负两片透镜组成倒伽利略式望远镜结构完成照明角度可调的功能，如图1所示，激光从激光器110中射出，经过一匀化器120的匀化处理，再经过负透镜130和正透镜140组成的倒伽利略式望远镜结构，其中负透镜130完成激光的扩束，正透镜140完成激光的准直，通过移动负透镜可完成激光照射角度的可调目的。
但上述现有技术的照明装置存在以下问题：其一、目前摄像机的取景广角已经达到了60度，而市场上现有的激光照明器最大角度比摄像机所需要的广角要小很多，就产生了较明显的“手电筒”效应；其二、半导体激光器激光能量利用率不高，会产生大量热量，影响激光器寿命，且照明距离较短，难以发挥激光中远距离照明的优势；其三、难以兼顾小角度照明和半导体激光器能量利用率，使得照明的范围无法适配所需要的视场角度；其四、体积过大，影响应用范围。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法，其所采用的光学***，实现激光照明器大、小角度的可连续调整，并且提高激光能量的利用率。
本发明的技术方案包括：
一种可大范围连续调整照明角度的激光照明器，其设置包括一用于发射激光的激光器，其中，以及，依次设置的一短焦透镜和一匀化装置；所述激光器、所述短焦透镜和所述匀化装置依次设置在同一光轴上，并且在该光轴上还依次设置有一正透镜以及一负透镜，且所述正透镜沿所述光轴可前后移动。
所述的激光照明器，其中，所述短焦透镜将激光束汇聚到匀化器上，且匀化器上的光斑小于2.5mm×2.5mm。
所述的激光照明器，其中，所述正透镜和所述负透镜组合形成一透镜组合模块。
所述的激光照明器，其中，所述透镜组合模块的焦点落在所述短焦透镜和匀化装置之间。
一种所述激光照明器的调整方法，其包括以下步骤：
调整正透镜从匀化装置向负透镜靠近，所述激光照明器的照明角度逐步缩小；反之，所述激光照明器的照明角度逐步扩大；直至确定与摄像范围相应的补光范围。
所述的方法，其中，所述短焦透镜将激光束汇聚到匀化器上，且匀化器上的光斑小于2.5mm×2.5mm。
所述的方法，其中，所述正透镜和所述负透镜组合形成一透镜组合模块。
所述的方法，其中，所述透镜组合模块的焦点落在所述短焦透镜和匀化装置之间。
本发明所提供的一种可大范围连续调整照明角度的激光照明器及其调整方法，由于采用了正透镜在负透镜前方的设计方案，克服了目前市场上激光照明器存在大小角度难以兼顾调整及光能量利用率较低的问题，并使得摄像机的视场角和照明器的补光角度能够完全匹配，并且补光距离完全满足市场上摄像机的摄像距离。
附图说明
图1为现有技术的激光照明装置示意图。
图2为本发明的激光照明装置光路原理示意图。
图3和图4所示分别为本发明照明装置在调整不同照明范围时的示意图。
图5为本发明照明装置的光学部件位置原理示意图。
图6为本发明照明装置的实体结构剖示示意图。
具体实施方式
以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。
目前市场上的激光照明器存在大小角度难以兼顾调整及光能量利用率较低的问题，而本发明可有效解决上述问题，使得摄像机的视场角和照明器的补光角度进行了完全匹配，并且补光距离完全满足市场上摄像机的摄像距离，同时本发明照明装置的补光角度可调。
本发明可大范围连续调整照明角度的激光照明器较佳实施例，如图2所示的光路原理，本发明激光照明器中包括一激光器210，用来发射激光；发射出的激光通过一短焦透镜220进行汇聚，并在该短焦透镜220的焦点前后设置一匀化装置230；在该匀化装置230后设置一正透镜240和一负透镜250组成的“正—负”结构透镜组，激光经过该两个透镜，形成一定的补光范围。与现有技术不同的是，本发明照明装置是将正透镜240设置负透镜250的前方，并且设置正透镜240可以前后移动，从而形成可调整出光角度的照明装置，该出光角度的调整可以实现本发明照明装置补光范围的调整。
如图2中所示的本发明激光照明器完整光路组成，其中A是半导体激光器；B是短焦透镜，可以包括但不限于是平凸透镜、双凸透镜、非球面镜与自聚焦透镜等；C是匀化装置，可以采用毛玻璃等；D是正透镜；E是负透镜。
由半导体激光器A发出的激光束经短焦透镜B后，激光束被汇聚到匀化装置C上，且要保证汇聚在C上的光斑大小必须小于2.5mm×2.5mm，否则照明和补光的效果不实用；经匀化装置C匀化后的激光束呈发散状态，用正透镜D将发散的激光束收集并汇聚，再用负透镜对经正透镜汇聚后的激光束进行准直。当前后移动正透镜时，可大范围连续调整激光照明器的照明角度，且光斑能量分布始终是均匀的。
如图3所示是本发明照明装置在不同位置的补光范围示意，是前后移动正透镜D（A、B、C、E固定不动）时，使激光照明器处于小角度照明状态时的示意图；图4所示是前后移动正透镜D（A、B、C、E固定不动）时，使激光照明器处于大角度照明状态时的示意图。由图示可见，对正、负透镜参数进行设计及相对位置进行调整，从理论上可满足激光照明器的照明角度从0度到90度连续可调整。所述正透镜的可移动装置可以采用电动的移动结构或者手动的移动结构，在此不做赘述。
如图5所示本发明照明装置的一较佳实施例中，其中半导体激光器210发出的激光，经过短焦透镜220之后，在匀化装置230之前形成聚焦区域，该聚焦区域的光斑大小必须小于2.5mm×2.5mm，并将正透镜240和负透镜250组装形成一个透镜组合模块，以方便装配，该透镜组合的焦点为F，当设置所述正透镜240沿光轴方向来回移动时，焦点F也在短焦透镜220与匀化装置230之间移动；当正透镜240向负透镜250靠近时，焦点F也向匀化装置230靠近，激光照明器的照明角度逐步缩小，形成如图3所示较小的补光照明区域。当焦点F与匀化装置230重合时，出射光将被准直，此时激光照明器的照明角度最小；若正透镜240向匀化装置230方向靠近，焦点F也向短焦透镜220方向移动，则本发明所述激光照明器的照明角度逐步扩大，如图4所示照明补光范围。直至最终确定与摄像范围相应大小的补光范围，该调整过程可以通过手动，也可以通过程序自动控制调整。
本发明的所述照明装置中，光路采用正-负透镜组合，其中正透镜完成了激光的收集并汇聚，负透镜完成激光的准直或大角度出射。与传统的负-正透镜组合的光路相比，在确保同等的激光能量利用率的前提下，本发明采用的透镜尺寸较小，故激光照明器的体积较小，有利于大规模的应用。同时，将所述正透镜设置为可前后移动，方便了对补光照明范围的调整。
本发明照明装置通过实验证明，其工作原理可以实现。如图6所示，所述半导体激光器210、短焦透镜220、匀化装置230、正透镜240以及负透镜250设置在一筒状的外壳260中，并可设置调整正透镜240的调整结构(图中未示出)，用来在一定范围内调整所述正透镜240在光轴上前后移动，以调整整个激光照明器的补光范围。
本发明同时提供了一种激光照明补光范围调整的方法，采用上述照明装置，通过调整正透镜的前后位置关系实现了对补光和照明范围的调整。
应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为具体和详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种可大范围连续调整照明角度的激光照明器，其设置包括一用于发射激光的激光器，其特征在于，以及，依次设置的一短焦透镜和一匀化装置；所述激光器、所述短焦透镜和所述匀化装置依次设置在同一光轴上，并且在该光轴上还依次设置有一正透镜以及一负透镜，且所述正透镜沿所述光轴可前后移动。
2.根据权利要求1所述的激光照明器，其特征在于，所述短焦透镜将激光束汇聚到匀化器上，且匀化器上的光斑小于2.5mm×2.5mm。
3.根据权利要求1所述的激光照明器，其特征在于，所述正透镜和所述负透镜组合形成一透镜组合模块。
4.根据权利要求3所述的激光照明器，其特征在于，所述透镜组合模块的焦点落在所述短焦透镜和匀化装置之间。
5.一种如权利要求1所述激光照明器的调整方法，其包括以下步骤：
调整正透镜从匀化装置向负透镜靠近，所述激光照明器的照明角度逐步缩小；反之，所述激光照明器的照明角度逐步扩大；直至确定与摄像范围相应的补光范围。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述短焦透镜将激光束汇聚到匀化器上，且匀化器上的光斑小于2.5mm×2.5mm。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正透镜和所述负透镜组合形成一透镜组合模块。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述透镜组合模块的焦点落在所述短焦透镜和匀化装置之间。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104135626A (zh) * 2014-07-31 2014-11-05 天津市亚安科技股份有限公司 自动调节辅助照明设备的装置及方法
CN104762665A (zh) * 2015-03-27 2015-07-08 上海集成电路研发中心有限公司 激光加工装置及***、晶圆加工***
CN105589206A (zh) * 2016-03-25 2016-05-18 刘磊 一种激光补光装置及其光照控制方法
CN106195802A (zh) * 2016-09-03 2016-12-07 超视界激光科技（苏州）有限公司 一种探照装置
CN106796285A (zh) * 2014-12-22 2017-05-31 谷歌公司 带有可移动镜元件、用于具有三维飞行时间捕捉的相机***的照明器
CN108681086A (zh) * 2018-07-06 2018-10-19 温州大学激光与光电智能制造研究院 激光光斑整形装置及其方法
CN109151288A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 维沃移动通信（杭州）有限公司 补光模组及终端设备
CN114321820A (zh) * 2022-01-11 2022-04-12 荣仪尚科光电技术(哈尔滨)有限公司 基于双透镜负正组合的自然光匀化照明装置和方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192504A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Ichikoh Ind Ltd 照明範囲の拡大・縮小調節可能なプロジェクタ型前照灯
CN2906316Y (zh) * 2006-05-23 2007-05-30 济南神戎电子有限公司 远距离大范围半导体激光照明器变焦装置
US20080278925A1 (en) * 2005-06-09 2008-11-13 Mats Wernersson Flash Device for an Electronic Equipment for a Wireless Communication System and Method for Operating a Flash Device for an Electronic Equipment
CN101438096A (zh) * 2004-12-21 2009-05-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 光分布
CN101813869A (zh) * 2009-02-23 2010-08-25 王尤山 主动式红外摄像仪
CN201667701U (zh) * 2010-03-23 2010-12-08 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种内置可变角度红外照明***的智能型高速球
CN101950117A (zh) * 2010-08-10 2011-01-19 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种高效智能的红外照明***
GB2472668A (en) * 2009-05-22 2011-02-16 Clay Paky Spa Zoom device for a lighting fixture having three lens assemblies
CN102129130A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 富港电子（东莞）有限公司 减少散斑之光源装置及减少散斑之方法
CN202008568U (zh) * 2011-03-21 2011-10-12 深圳市众望达光电有限公司 一种光斑匀化处理的激光照明器
CN202033569U (zh) * 2011-04-29 2011-11-09 广州中朗润业数码科技有限公司 红外可调角度送光装置和红外摄像机

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192504A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Ichikoh Ind Ltd 照明範囲の拡大・縮小調節可能なプロジェクタ型前照灯
CN101438096A (zh) * 2004-12-21 2009-05-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 光分布
US20080278925A1 (en) * 2005-06-09 2008-11-13 Mats Wernersson Flash Device for an Electronic Equipment for a Wireless Communication System and Method for Operating a Flash Device for an Electronic Equipment
CN2906316Y (zh) * 2006-05-23 2007-05-30 济南神戎电子有限公司 远距离大范围半导体激光照明器变焦装置
CN101813869A (zh) * 2009-02-23 2010-08-25 王尤山 主动式红外摄像仪
GB2472668A (en) * 2009-05-22 2011-02-16 Clay Paky Spa Zoom device for a lighting fixture having three lens assemblies
CN102129130A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 富港电子（东莞）有限公司 减少散斑之光源装置及减少散斑之方法
CN201667701U (zh) * 2010-03-23 2010-12-08 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种内置可变角度红外照明***的智能型高速球
CN101950117A (zh) * 2010-08-10 2011-01-19 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种高效智能的红外照明***
CN202008568U (zh) * 2011-03-21 2011-10-12 深圳市众望达光电有限公司 一种光斑匀化处理的激光照明器
CN202033569U (zh) * 2011-04-29 2011-11-09 广州中朗润业数码科技有限公司 红外可调角度送光装置和红外摄像机

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104135626A (zh) * 2014-07-31 2014-11-05 天津市亚安科技股份有限公司 自动调节辅助照明设备的装置及方法
CN106796285A (zh) * 2014-12-22 2017-05-31 谷歌公司 带有可移动镜元件、用于具有三维飞行时间捕捉的相机***的照明器
US10306209B2 (en) 2014-12-22 2019-05-28 Google Llc Illuminator for camera system having three dimensional time-of-flight capture with movable mirror element
CN104762665A (zh) * 2015-03-27 2015-07-08 上海集成电路研发中心有限公司 激光加工装置及***、晶圆加工***
CN105589206A (zh) * 2016-03-25 2016-05-18 刘磊 一种激光补光装置及其光照控制方法
CN106195802A (zh) * 2016-09-03 2016-12-07 超视界激光科技（苏州）有限公司 一种探照装置
CN108681086A (zh) * 2018-07-06 2018-10-19 温州大学激光与光电智能制造研究院 激光光斑整形装置及其方法
CN109151288A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 维沃移动通信（杭州）有限公司 补光模组及终端设备
CN109151288B (zh) * 2018-10-30 2021-01-08 维沃移动通信（杭州）有限公司 补光模组及终端设备
CN114321820A (zh) * 2022-01-11 2022-04-12 荣仪尚科光电技术(哈尔滨)有限公司 基于双透镜负正组合的自然光匀化照明装置和方法

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