專利名稱：可擴束激光投光裝置及激光攝像裝置的制作方法
可擴束激光投光裝置及激光攝像裝置方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種攝像裝置，尤其是指具有照明角度可調的投光裝置的激光攝像裝置。背景技術：
隨著社會治安中突發(fā)事件日益增多，人們對公共安全的防護要求也越來越高。同 時，城市公共安全已經(jīng)成為衡量城市現(xiàn)代化的重要標志。城市治安監(jiān)控系統(tǒng)作為城市公共 安全的保障體系之一，就是在主要路口、商貿(mào)社區(qū)重點部位以及治安復雜的公共場所安裝 監(jiān)視設備。這些監(jiān)視設備使得治安管理部門能夠在第一時間得到監(jiān)控區(qū)域的直觀信息與實 時的動態(tài)情況，也可實現(xiàn)事故發(fā)生后的現(xiàn)場搜索、圖像記錄，以及疑犯跟蹤等。更重要的是， 它對犯罪份子起到了強大的威懾作用，作為一個“守望者”守護著一方平安。安防監(jiān)控的前端設備一般是傳統(tǒng)云臺型攝像機或球型攝像機。對于傳統(tǒng)云臺型攝 像機來說，一般由單體攝像機、鏡頭和云臺護罩組成，前端攝像系統(tǒng)顯得體積龐大笨重，涉 及到組件包括加熱散熱部件、槍式攝像機、可控制變焦鏡頭、云鏡解碼器、雨刷、紅外照明 輔助設備等，供應電源的功耗也比較大，安裝調試煩瑣，設備連接協(xié)調故障點多，也容易發(fā) 生各類問題。最關鍵的問題是在水平和垂直方向上都存在監(jiān)控死角。而對于球型攝像機來 說，由于其外形美觀、無壓迫感、且不易被察覺、不存在監(jiān)控死角、定位精度高、耗電量小、安 裝方便等眾多特點，使其與傳統(tǒng)的云臺型攝像機相比有無可比擬的優(yōu)勢。然而一般的球型 攝像機的投光系統(tǒng)都是固定投光角度而不可變，致使攝像角度改變時，投光無法一致配合， 導致近距離拍攝光線跟不上，遠距離拍攝又出現(xiàn)手電筒效應，不能清晰有效的拍攝需要監(jiān) 測的場景。因此，提供一種投光角度可變的，攝像與投光聯(lián)動配合的可擴束激光投光裝置及 激光攝像裝置實為必要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種投光角度可變的可擴束激光投光裝置。本發(fā)明的再一目的在于提供一種投光角度可變的激光攝像裝置，進一步的，該激 光攝像裝置的鏡頭變倍與激光變倍實現(xiàn)聯(lián)動控制。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術方案本發(fā)明可擴束激光投光裝置，其包括設置在激光源前的擴束透鏡組和變角度透鏡 組，該變角度透鏡組中有至少一個可移動透鏡，激光束先后經(jīng)過擴束透鏡組和變角度透鏡 組之后發(fā)射出去，通過調整可移動透鏡與激光源之間的距離可調整激光發(fā)射的角度。該擴束透鏡組和變角度透鏡組分別包括有球面透鏡和非球面透鏡，該球面透鏡為 玻璃球面透鏡，該非球面透鏡為非球面塑料透鏡。該擴束透鏡組包括先后設置的兩個非球面透鏡A、B和一個球面透鏡C，該變角度 透鏡組包括先后設置的兩個球面透鏡D、E，該球面透鏡E為可移動透鏡，該變角度透鏡組還包括設置在最外端的非球面透鏡F，該球面透鏡E可以在球面透鏡D與非球面透鏡F之間移 動。本發(fā)明還提供一種應用所述的可擴束激光投光裝置的激光攝像裝置，該可擴束激 光投光裝置可實現(xiàn)角度可變的激光變倍調控，該激光攝像裝置中的攝像鏡頭與激光投光裝 置之間設有信號連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實現(xiàn)聯(lián)動控制。其內(nèi)置有集成多協(xié)議解碼器，集成多種協(xié)議，最多可集成9種通訊協(xié)議，通訊波特 率可調，可與多種常用系統(tǒng)兼容，通用性極強。該集成多協(xié)議解碼器通過RS485串行控制。該激光攝像裝置為球型攝像機，其攝像頭可多角度旋轉?？勺龅剿?60°無限位 連續(xù)旋轉。進一步的，該激光攝像裝置采用了超感度1/4” IT (XD。對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明解決了紅外激光用于0. 2度到30度范圍角度夜視照明的應用難題。解決了當前球型攝像機畫面不清晰、角度不易調節(jié)且效率低、激光強度控制、激光 變倍不能與鏡頭變倍聯(lián)動控制的問題，實現(xiàn)了激光紅外光角度與亮度及變倍自動控制，從 而達到更便捷、更人性化，并且改變普通攝像機“被動監(jiān)控”的現(xiàn)狀，實現(xiàn)“主動監(jiān)控”。成像鏡頭的變焦、聚焦、激光照明的光斑大小與激光強度可實現(xiàn)聯(lián)動功能，攝像系 統(tǒng)鏡頭變倍時激光光斑角度大小可自動跟隨聯(lián)動，使兩者一直保持最佳狀態(tài)，從根本上實 現(xiàn)了激光與攝像系統(tǒng)的聯(lián)動功能，解決了目前安防監(jiān)控過程中存在的跟蹤困難、監(jiān)控死角、 攝像球轉動的盲目性等問題，推動平安城市監(jiān)控工程的建設。本發(fā)明采用多角度激光紅外燈，激光照射角度為0.2° 30°，光場均勻分布，白 天彩色情況下不出現(xiàn)色偏；同時由于超感度1/4”IT CCD的采用，一種比普通CCD接收到更 多的光線的CCD，使物體在很暗的光線下仍能清晰成像，攝像機的最低照度達到0. 01LUX， 從而使得夜間使用激光紅外燈時可以獲得良好的感光曲線，保證了圖像畫面高度均勻清 晰，實現(xiàn)良好的夜視效果。激光照明系統(tǒng)具有傳統(tǒng)LED紅外照明和其它夜間監(jiān)控系統(tǒng)所無法比擬的長壽命， 遠距離，小體積，小發(fā)熱量，功耗低等先天優(yōu)點，且本項目所采用的激光系統(tǒng)具備封裝工藝 獨特、供電系統(tǒng)設計精準，光照無衰減等特點，實現(xiàn)節(jié)能低耗的目標。激光聯(lián)動技術的應用避免了在使用過程中調完了激光光斑再調鏡頭變聚焦的麻 煩，方便用戶使用。先進的激光紅外照明技術的應用使得本項目的研究在安防監(jiān)控領域技術方面更 具有優(yōu)越性。激光系統(tǒng)夜視距離根據(jù)現(xiàn)場情況可選100-300米，300-500米；500米-800 米；800米-1000米，1000米-1500米，1500米-2000米，2000米-3000米。激光夜視系統(tǒng) 具有傳統(tǒng)LED紅外照明和其它夜間監(jiān)控系統(tǒng)所無法比擬的長壽命，遠距離，小體積，小發(fā)熱 量，大功率等先天優(yōu)點。隨著產(chǎn)品的量產(chǎn)用工業(yè)化標準實施，產(chǎn)品價格也大幅降低，是替代 其它夜間監(jiān)控產(chǎn)品的最佳產(chǎn)品，是安防監(jiān)控領域技術上的一個新的突破。
圖1為本發(fā)明可擴束激光投光裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明可擴束激光投光裝置的光學原理圖。
具體實施方式請參閱圖1，本發(fā)明可擴束激光投光裝置由5-6片透鏡組成，典型由如圖1所示的 6片透鏡組成，分別為透鏡A，透鏡B，透鏡C，透鏡D，透鏡E，透鏡F.其中透鏡A，B，F(xiàn)為玻 璃球面透鏡，C，D，E為非球面塑料透鏡。結合參考圖2，所述可擴束激光投光裝置由兩大部分組成，分別為擴束部分和變焦 部分。由激光器出來的光束發(fā)散很小，光束很窄，直接用于照明存在能量過于集中，照射面 積太小的問題使應用于本產(chǎn)品的使用距離不太現(xiàn)實。而且從激光器出來光束過于狹小而無 法通過變焦系統(tǒng)實現(xiàn)變焦。因此激光光束經(jīng)過變焦系統(tǒng)前必須擴束，實現(xiàn)擴束方式有1，擴 大光束角度實現(xiàn)擴束。2，保持光束角度使光束由窄光束變成一定直徑的光柱。本發(fā)明所用 系統(tǒng)采用這種擴束方式。擴束實現(xiàn)通過球面透鏡A，B對激光光束聚焦，若只用單片球面透鏡在短焦距下， 聚焦效果不佳。若換成塑料非球面透鏡，因直接出射激光光束能量過于集中，現(xiàn)有塑料材料 難以承受。光束經(jīng)過A，B透鏡聚焦后再經(jīng)過非球面透鏡C實現(xiàn)準直從而實現(xiàn)光束由窄光束 變成一定直徑的光柱的括束，光束到達透鏡C時能量密度已大為降低，使采用非球面塑料 透鏡成為可能。光柱變角度(透鏡組變焦)實現(xiàn)經(jīng)過透鏡C后成的光柱經(jīng)過塑料非球面凹透鏡 D而使光柱改變成一定角度光束.為實現(xiàn)光束一定角度變換提供基礎。經(jīng)過D透鏡光束再 經(jīng)過非球面塑料透鏡E實現(xiàn)變角度。具體實施變角度方法是使透鏡E在一定范圍內(nèi)移動使 系統(tǒng)能實現(xiàn)0. 2度-30度范圍變化。玻璃透鏡F是系統(tǒng)和外界接觸透鏡，透鏡表面可以是 平的也可以是一定曲率的曲面，其作用是隔絕脆弱的塑料透鏡和外界接觸從而增加系統(tǒng)壽 命，其在系統(tǒng)變角度功能實現(xiàn)上起次要作用。本發(fā)明還提供一種應用所述的可擴束激光投光裝置的激光攝像裝置，具體實施例 中應用在激光球型攝像機，該可擴束激光投光裝置可實現(xiàn)角度可變的激光變倍調控，該激 光球型攝像機中的攝像鏡頭與激光投光裝置之間設有信號連接及同步線連接，該攝像鏡頭 變倍與激光變倍實現(xiàn)聯(lián)動控制。其內(nèi)置有集成多協(xié)議解碼器，集成多種協(xié)議，最多可集成9種通訊協(xié)議，通訊波特 率可調，可與多種常用系統(tǒng)兼容，通用性極強。該集成多協(xié)議解碼器通過RS485串行控制。該激光攝像裝置為球型攝像機，其攝像頭可多角度旋轉?？勺龅剿?60°無限 位連續(xù)旋轉。手動其轉動速度從0.9 60rad/S連續(xù)調整，預置位速度100° /S ；垂直方向 轉動范圍-90° 90°，手動轉速達40rad/s，預置位速度60° /S。低速運行平穩(wěn)、超低噪 聲、畫面無抖動。實現(xiàn)全方位無盲點監(jiān)視，定位精度達士0.1°。該激光球型攝像機還設有報警輸入、輸出，a.四路常開報警輸入、閉合報警；b. 一組報警輸出常開、常閉方式。C.當系統(tǒng)識別報警信號后，即可在瞬間按照程序設定，完成啟動云臺與攝像機，將 報警區(qū)域的圖像切換到主監(jiān)視器，調整報警點的位置，監(jiān)視預置攝像點，以最快的速度將報 警區(qū)域的情況如實反應。報警輸入必須是開關類型的輸入信號，任何其它類型的輸入信號(如電壓信號等)都可能損壞球機。當多通道有報警信號時，云臺將對有報警輸入的通道逐個響應，中間 間隔的時間是2秒。該激光攝像裝置中，該攝像鏡頭變倍與激光變倍不但可以是聯(lián)動控制，還可以是 單獨變焦，激光亮度可調。該激光攝像裝置可采用遠程控制技術，實現(xiàn)鏡頭可以通過遠程控制進行除霧、除/K土。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何基于 本發(fā)明技術方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種可擴束激光投光裝置，其特征在于，其包括設置在激光源前的擴束透鏡組和變 角度透鏡組，該變角度透鏡組中有至少一個可移動透鏡，激光束先后經(jīng)過擴束透鏡組和變 角度透鏡組之后發(fā)射出去，通過調整可移動透鏡與激光源之間的距離可調整激光發(fā)射的角度。
2.如權利要求1所述的可擴束激光投光裝置，其特征在于，該擴束透鏡組和變角度透 鏡組分別包括有球面透鏡和非球面透鏡。
3.如權利要求2所述的可擴束激光投光裝置，其特征在于，該擴束透鏡組包括先后設 置的兩個非球面透鏡A、B和一個球面透鏡C，該變角度透鏡組包括先后設置的兩個球面透 鏡D、E，該球面透鏡E為可移動透鏡。
4.如權利要求3所述的可擴束激光投光裝置，其特征在于，該變角度透鏡組還包括設 置在最外端的非球面透鏡F，該球面透鏡E可以在球面透鏡D與非球面透鏡F之間移動。
5.如權利要求2所述的可擴束激光投光裝置，其特征在于，該球面透鏡為玻璃球面透 鏡，該非球面透鏡為非球面塑料透鏡。
6.如權利要求1所述的可擴束激光投光裝置，其特征在于，其激光發(fā)射束可調角度范 圍為0.2度到30度。
7.一種應用如權利要求1 6任一項所述的可擴束激光投光裝置的激光攝像裝置，其 特征在于，該可擴束激光投光裝置可實現(xiàn)角度可變的激光變倍調控，該激光攝像裝置中的 攝像鏡頭與激光投光裝置之間設有信號連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實 現(xiàn)聯(lián)動控制。
8.如權利要求7所述的激光攝像裝置，其特征在于，其內(nèi)置有集成多協(xié)議解碼器。
9.如權利要求8所述的激光攝像裝置，其特征在于，該集成多協(xié)議解碼器通過RS485串 行控制。
10.如權利要求7所述的激光攝像裝置，其特征在于，該激光攝像裝置為球型攝像機， 其攝像頭可多角度旋轉。
全文摘要
本發(fā)明可擴束激光投光裝置，其包括設置在激光源前的擴束透鏡組和變角度透鏡組，該變角度透鏡組中有至少一個可移動透鏡，激光束先后經(jīng)過擴束透鏡組和變角度透鏡組之后發(fā)射出去，通過調整可移動透鏡與激光源之間的距離可調整激光發(fā)射的角度。本發(fā)明還提供一種激光攝像裝置，該激光攝像裝置中的攝像鏡頭與激光投光裝置之間設有信號連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實現(xiàn)聯(lián)動控制。本發(fā)明實現(xiàn)了激光攝像機的鏡頭變倍與激光變倍實現(xiàn)聯(lián)動控制，多角度監(jiān)控保證圖像畫面高度均勻清晰，實現(xiàn)良好的拍攝效果。
文檔編號H04N5/232GK102053460SQ201010534139
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者胡團 申請人:胡團