專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體激光器的照明裝置領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，改進(jìn)涉及的是一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著夜間攝像技術(shù)的發(fā)展，紅外激光補(bǔ)光即紅外激光照明的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。 然而，由于現(xiàn)有半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角度是固定的，導(dǎo)致其照射的距離有限，近距離激光能量過(guò)大，遠(yuǎn)距離激光能量不足。[0003]如圖1所示，激光器110發(fā)出的激光打在勻化器120上進(jìn)行光斑的勻化處理，并經(jīng)過(guò)角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)改變激光的發(fā)散角，以適配攝像機(jī)的攝像；現(xiàn)有的角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)多采用倒伽利略式望遠(yuǎn)鏡變焦系統(tǒng)130進(jìn)行發(fā)散角度上的調(diào)整，所述倒伽利略式望遠(yuǎn)鏡變焦系統(tǒng)130由一片負(fù)透鏡131和一片正透鏡132組成，其中，負(fù)透鏡131用于對(duì)勻化后的激光進(jìn)行擴(kuò)束處理，正透鏡132用于對(duì)擴(kuò)束后的激光進(jìn)行準(zhǔn)直處理，并通過(guò)移動(dòng)所述負(fù)透鏡131來(lái)達(dá)到激光發(fā)散角度可調(diào)節(jié)的目的。[0004]但是，現(xiàn)有紅外激光照明裝置的廣角只能做到45度，而攝像機(jī)的廣角一般在60度左右，故當(dāng)廣角攝像時(shí)會(huì)出現(xiàn)“手電筒效應(yīng)”，即激光燈的照射范圍要比攝像機(jī)的攝像范圍小得多；此外，現(xiàn)有紅外激光照明裝置所采用的倒伽利略式望遠(yuǎn)鏡變焦系統(tǒng)130，其激光利用率也不高，損耗的激光都轉(zhuǎn)化成熱量，不僅導(dǎo)致了激光燈的照射距離比較短，難以發(fā)揮激光照明應(yīng)用于中遠(yuǎn)距離照明的優(yōu)勢(shì)，無(wú)法滿足攝像機(jī)要求的最小光照要求，而且也導(dǎo)致了散熱系統(tǒng)難以設(shè)計(jì)，難以保證半導(dǎo)體激光器的出光效率和有效壽命。[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進(jìn)和發(fā)展。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，可同時(shí)兼顧遠(yuǎn)距離攝像時(shí)的出光效率和近距離攝像時(shí)的照射角度。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，包括激光器、勻化器和角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)；其中所述角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)包括第一短焦聚焦透鏡和第二短焦聚焦透鏡；所述第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在激光器與勻化器之間并可來(lái)回移動(dòng)；所述第二短焦聚焦透鏡相對(duì)該第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在勻化器的另一側(cè)。[0008]所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其中所述勻化器與第二短焦聚焦透鏡之間的間距等于第二短焦聚焦透鏡的焦距。[0009]所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其中所述激光器與勻化器之間的間距大于兩倍第一短焦聚焦透鏡的焦距。[0010]所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其中所述激光器設(shè)置為紅外激光器；所述勻化器設(shè)置為單面磨砂毛玻璃或雙面磨砂毛玻璃。[0011]所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其中所述第一短焦聚焦透鏡設(shè)置為平凸透鏡、雙凸透鏡、非球面鏡或自聚焦透鏡。[0012]所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其中所述第二短焦聚焦透鏡設(shè)置為平凸透鏡、雙凸透鏡、非球面鏡或自聚焦透鏡。[0013]本實(shí)用新型所提供的一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置， 由于在勻化器兩側(cè)各采用了一個(gè)短焦聚焦透鏡，并通過(guò)移動(dòng)激光器與勻化器之間的第一短焦聚焦透鏡，并配合勻化器另一側(cè)的第二短焦聚焦透鏡共同調(diào)節(jié)激光的發(fā)射角，當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近激光器時(shí)，激光束聚焦在勻化器表面，滿足了小角度遠(yuǎn)距離照射，做到了準(zhǔn)直出射，減少了出光損耗，提高了激光的利用率，降低了散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，延長(zhǎng)了半導(dǎo)體激光器的有效壽命；當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近勻化器時(shí)，激光束聚焦后擴(kuò)散在勻化器表面，滿足了大角度近距離照射，消除了廣角攝像時(shí)的手電筒效應(yīng)，改善了照明效果；由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型獨(dú)創(chuàng)的角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)確實(shí)同時(shí)兼顧了遠(yuǎn)距離攝像時(shí)的出光效率和近距離攝像時(shí)的照射角度。


[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)采用倒伽利略式望遠(yuǎn)鏡變焦系統(tǒng)的激光照明裝置構(gòu)成原理示意圖。[0015]圖2是本實(shí)用新型光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。[0016]圖3是本實(shí)用新型激光照明裝置處于準(zhǔn)直(小角度)狀態(tài)下的光路示意圖。[0017]圖4是本實(shí)用新型激光照明裝置處于發(fā)散(大角度)狀態(tài)下的光路示意圖。
具體實(shí)施方式
[0018]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明，所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。[0019]本實(shí)用新型的一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括同光軸安裝在固定管筒200中的激光器110、勻化器220和角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)，沿該固定管筒200的軸向加工有通孔，用于固定安裝激光器110、勻化器220和角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)；其中，所述角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)包括第一短焦聚焦透鏡310和第二短焦聚焦透鏡320 ；所述第一短焦聚焦透鏡310設(shè)置在激光器110和勻化器220之間，并通過(guò)其固定座311滑動(dòng)連接在所述固定管筒200的通孔中，用于在激光器110和勻化器220之間來(lái)回移動(dòng)；所述第二短焦聚焦透鏡通過(guò)其固定座321固定連接在所述固定管筒200的通孔中， 并相對(duì)所述第一短焦聚焦透鏡310位于勻化器220的另一側(cè)；所述勻化器220通過(guò)其固定座221固定連接在所述固定管筒200的通孔中。[0020]所謂的激光器110為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，例如半導(dǎo)體激光器等，在此不再贅述；所謂的勻化器220指的是對(duì)照射在其表面上的激光光斑能進(jìn)行勻化處理的器件，包括但不限于單面磨砂毛玻璃或雙面磨砂毛玻璃等；所謂的短焦聚焦透鏡310或320指的是至少具有一個(gè)短焦距的聚焦透鏡，包括但不限于平凸透鏡、雙凸透鏡、非球面鏡或自聚焦透鏡寸。[0021]此外，如圖2所示，所述激光器110設(shè)置在固定管筒200的通孔中，通過(guò)螺釘111固定在固定管筒200的端面上，激光器110的底部連接在線路板211上，同時(shí)在線路板211 的另一面對(duì)應(yīng)設(shè)置有散熱器212和散熱風(fēng)扇213，作為激光器110的散熱系統(tǒng)，以簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和較低的成本降低了激光器110的工作溫度，提高了激光器110的有效壽命。[0022]在本實(shí)用新型光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，一方面，結(jié)合圖3所示，所述勻化器220與第二短焦聚焦透鏡320之間的間距等于第二短焦聚焦透鏡320的焦距；由此通過(guò)第二短焦聚焦透鏡320可將聚焦在勻化器220上的最小激光束在理論上做到全部準(zhǔn)直出射，最大程度的減少了出光損耗，達(dá)到了最高的激光利用率。[0023]另一方面，結(jié)合圖4所示，所述激光器110與勻化器220之間的間距大于兩倍第一短焦聚焦透鏡310的焦距，即所述激光器110與勻化器220之間的間距超過(guò)第一短焦聚焦透鏡310的焦距的兩倍；由此通過(guò)第二短焦聚焦透鏡320可將先聚焦后擴(kuò)散在勻化器上的最大激光束理論上做到180度的發(fā)散角，不僅滿足了現(xiàn)有攝像設(shè)備對(duì)廣角攝像時(shí)60度范圍的照明要求，而且也滿足了將來(lái)攝像設(shè)備對(duì)廣角攝像時(shí)更大范圍的照明要求。[0024]與現(xiàn)有技術(shù)中的激光照明裝置相比，本實(shí)用新型所提供的一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，由于在勻化器兩側(cè)各采用了一個(gè)短焦聚焦透鏡，并通過(guò)移動(dòng)激光器與勻化器之間的第一短焦聚焦透鏡，并配合勻化器另一側(cè)的第二短焦聚焦透鏡共同調(diào)節(jié)激光的發(fā)射角，當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近激光器時(shí)，激光束聚焦在勻化器表面， 滿足了小角度遠(yuǎn)距離照射，做到了準(zhǔn)直出射，減少了出光損耗，提高了激光的利用率，降低了散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，延長(zhǎng)了半導(dǎo)體激光器的有效壽命；當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近勻化器時(shí)，激光束聚焦后擴(kuò)散在勻化器表面，滿足了大角度近距離照射，消除了廣角攝像時(shí)的手電筒效應(yīng)，改善了照明效果。[0025]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不足以限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以增減、替換、變換或改進(jìn)，而所有這些增減、替換、變換或改進(jìn)后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，包括激光器、勻化器和角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)；其特征在于所述角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)包括第一短焦聚焦透鏡和第二短焦聚焦透鏡；所述第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在激光器與勻化器之間并可來(lái)回移動(dòng)；所述第二短焦聚焦透鏡相對(duì)該第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在勻化器的另一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其特征在于所述勻化器與第二短焦聚焦透鏡之間的間距等于第二短焦聚焦透鏡的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其特征在于所述激光器與勻化器之間的間距大于兩倍第一短焦聚焦透鏡的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其特征在于所述激光器設(shè)置為紅外激光器；所述勻化器設(shè)置為單面磨砂毛玻璃或雙面磨砂毛玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其特征在于所述第一短焦聚焦透鏡設(shè)置為平凸透鏡、雙凸透鏡、非球面鏡或自聚焦透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，其特征在于所述第二短焦聚焦透鏡設(shè)置為平凸透鏡、雙凸透鏡、非球面鏡或自聚焦透鏡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光利用率高且照明角度可大范圍調(diào)節(jié)的激光照明裝置，包括激光器、勻化器、第一短焦聚焦透鏡和第二短焦聚焦透鏡；第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在激光器與勻化器之間可移動(dòng)；第二短焦聚焦透鏡相對(duì)第一短焦聚焦透鏡設(shè)置在勻化器的另一側(cè)。當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近激光器時(shí)，激光束聚焦在勻化器表面，滿足了小角度遠(yuǎn)距離照射，減少了出光損耗，提高了激光的利用率，延長(zhǎng)了激光器的有效壽命；當(dāng)?shù)谝欢探咕劢雇哥R靠近勻化器時(shí)，激光束聚焦后擴(kuò)散在勻化器表面，滿足了大角度近距離照射，消除了廣角攝像時(shí)的手電筒效應(yīng)，改善了照明效果；由此本實(shí)用新型獨(dú)創(chuàng)的角度調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)確實(shí)同時(shí)兼顧了遠(yuǎn)距離攝像時(shí)的出光效率和近距離攝像時(shí)的照射角度。
文檔編號(hào)G03B15/05GK202306090SQ20112043873
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者陸知緯 申請(qǐng)人:深圳市佶達(dá)德科技有限公司