專(zhuān)利名稱(chēng)：可擴(kuò)束激光投光裝置及激光攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可擴(kuò)束激光投光裝置及激光攝像裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種攝像裝置，尤其是指具有照明角度可調(diào)的投光裝置的激光攝像裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)治安中突發(fā)事件日益增多，人們對(duì)公共安全的防護(hù)要求也越來(lái)越高。同時(shí)，城市公共安全已經(jīng)成為衡量城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)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(diǎn)部位以及治安復(fù)雜的公共場(chǎng)所安裝監(jiān)視設(shè)備。這些監(jiān)視設(shè)備使得治安管理部門(mén)能夠在第一時(shí)間得到監(jiān)控區(qū)域的直觀信息與實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)情況，也可實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生后的現(xiàn)場(chǎng)搜索、圖像記錄，以及疑犯跟蹤等。更重要的是， 它對(duì)犯罪份子起到了強(qiáng)大的威懾作用，作為一個(gè)“守望者”守護(hù)著一方平安。安防監(jiān)控的前端設(shè)備一般是傳統(tǒng)云臺(tái)型攝像機(jī)或球型攝像機(jī)。對(duì)于傳統(tǒng)云臺(tái)型攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，一般由單體攝像機(jī)、鏡頭和云臺(tái)護(hù)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(jī)、可控制變焦鏡頭、云鏡解碼器、雨刷、紅外照明輔助設(shè)備等，供應(yīng)電源的功耗也比較大，安裝調(diào)試煩瑣，設(shè)備連接協(xié)調(diào)故障點(diǎn)多，也容易發(fā)生各類(lèi)問(wèn)題。最關(guān)鍵的問(wèn)題是在水平和垂直方向上都存在監(jiān)控死角。而對(duì)于球型攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其外形美觀、無(wú)壓迫感、且不易被察覺(jué)、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(diǎn)，使其與傳統(tǒng)的云臺(tái)型攝像機(jī)相比有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。然而一般的球型攝像機(jī)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(shí)，投光無(wú)法一致配合， 導(dǎo)致近距離拍攝光線跟不上，遠(yuǎn)距離拍攝又出現(xiàn)手電筒效應(yīng)，不能清晰有效的拍攝需要監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景。因此，提供一種投光角度可變的，攝像與投光聯(lián)動(dòng)配合的可擴(kuò)束激光投光裝置及激光攝像裝置實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種投光角度可變的可擴(kuò)束激光投光裝置。本實(shí)用新型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(jìn)一步的， 該激光攝像裝置的鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，提供以下技術(shù)方案本實(shí)用新型可擴(kuò)束激光投光裝置，其包括設(shè)置在激光源前的擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組，該變角度透鏡組中有至少一個(gè)可移動(dòng)透鏡，激光束先后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組之后發(fā)射出去，通過(guò)調(diào)整可移動(dòng)透鏡與激光源之間的距離可調(diào)整激光發(fā)射的角度。該擴(kuò)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(kuò)束透鏡組包括先后設(shè)置的兩個(gè)非球面透鏡A、B和一個(gè)球面透鏡C，該變角度透鏡組包括先后設(shè)置的兩個(gè)球面透鏡D、E，該球面透鏡E為可移動(dòng)透鏡，該變角度透鏡組還包括設(shè)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(dòng)。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用所述的可擴(kuò)束激光投光裝置的激光攝像裝置，該可擴(kuò)束激光投光裝置可實(shí)現(xiàn)角度可變的激光變倍調(diào)控，該激光攝像裝置中的攝像鏡頭與激光投光裝置之間設(shè)有信號(hào)連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)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(diào)，可與多種常用系統(tǒng)兼容，通用性極強(qiáng)。該集成多協(xié)議解碼器通過(guò)RS485串行控制。該激光攝像裝置為球型攝像機(jī)，其攝像頭可多角度旋轉(zhuǎn)?？勺龅剿?60°無(wú)限位連續(xù)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，該激光攝像裝置采用了超感度1/4” IT (XD。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型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(yīng)用難題。解決了當(dāng)前球型攝像機(jī)畫(huà)面不清晰、角度不易調(diào)節(jié)且效率低、激光強(qiáng)度控制、激光變倍不能與鏡頭變倍聯(lián)動(dòng)控制的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了激光紅外光角度與亮度及變倍自動(dòng)控制，從而達(dá)到更便捷、更人性化，并且改變普通攝像機(jī)“被動(dòng)監(jiān)控”的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)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(qiáng)度可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)功能，攝像系統(tǒng)鏡頭變倍時(shí)激光光斑角度大小可自動(dòng)跟隨聯(lián)動(dòng)，使兩者一直保持最佳狀態(tài)，從根本上實(shí)現(xiàn)了激光與攝像系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能，解決了目前安防監(jiān)控過(guò)程中存在的跟蹤困難、監(jiān)控死角、 攝像球轉(zhuǎn)動(dòng)的盲目性等問(wèn)題，推動(dòng)平安城市監(jiān)控工程的建設(shè)。本實(shí)用新型采用多角度激光紅外燈，激光照射角度為0.2° 30°，光場(chǎng)均勻分布，白天彩色情況下不出現(xiàn)色偏；同時(shí)由于超感度1/4” IT CXD的采用，一種比普通CXD 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(jī)的最低照度達(dá)到 0. 01LUX，從而使得夜間使用激光紅外燈時(shí)可以獲得良好的感光曲線，保證了圖像畫(huà)面高度均勻清晰，實(shí)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(wú)法比擬的長(zhǎng)壽命， 遠(yuǎn)距離，小體積，小發(fā)熱量，功耗低等先天優(yōu)點(diǎn)，且本項(xiàng)目所采用的激光系統(tǒng)具備封裝工藝獨(dú)特、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)，光照無(wú)衰減等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低耗的目標(biāo)。激光聯(lián)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用避免了在使用過(guò)程中調(diào)完了激光光斑再調(diào)鏡頭變聚焦的麻煩，方便用戶(hù)使用。先進(jìn)的激光紅外照明技術(shù)的應(yīng)用使得本項(xiàng)目的研究在安防監(jiān)控領(lǐng)域技術(shù)方面更具有優(yōu)越性。激光系統(tǒng)夜視距離根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(wú)法比擬的長(zhǎng)壽命，遠(yuǎn)距離，小體積，小發(fā)熱量，大功率等先天優(yōu)點(diǎn)。隨著產(chǎn)品的量產(chǎn)用工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，產(chǎn)品價(jià)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(lǐng)域技術(shù)上的一個(gè)新的突破。

圖1為本實(shí)用新型可擴(kuò)束激光投光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型可擴(kuò)束激光投光裝置的光學(xué)原理圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型可擴(kuò)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(jié)合參考圖2，所述可擴(kuò)束激光投光裝置由兩大部分組成，分別為擴(kuò)束部分和變焦部分。由激光器出來(lái)的光束發(fā)散很小，光束很窄，直接用于照明存在能量過(guò)于集中，照射面積太小的問(wèn)題使應(yīng)用于本產(chǎn)品的使用距離不太現(xiàn)實(shí)。而且從激光器出來(lái)光束過(guò)于狹小而無(wú)法通過(guò)變焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變焦。因此激光光束經(jīng)過(guò)變焦系統(tǒng)前必須擴(kuò)束，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)束方式有1，擴(kuò)大光束角度實(shí)現(xiàn)擴(kuò)束。2，保持光束角度使光束由窄光束變成一定直徑的光柱。本實(shí)用新型所用系統(tǒng)采用這種擴(kuò)束方式。擴(kuò)束實(shí)現(xiàn)通過(guò)球面透鏡A，B對(duì)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(guò)于集中，現(xiàn)有塑料材料難以承受。光束經(jīng)過(guò)A，B透鏡聚焦后再經(jīng)過(guò)非球面透鏡C實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直從而實(shí)現(xiàn)光束由窄光束變成一定直徑的光柱的括束，光束到達(dá)透鏡C時(shí)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(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡C后成的光柱經(jīng)過(guò)塑料非球面凹透鏡 D而使光柱改變成一定角度光束.為實(shí)現(xiàn)光束一定角度變換提供基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)D透鏡光束再經(jīng)過(guò)非球面塑料透鏡E實(shí)現(xiàn)變角度。具體實(shí)施變角度方法是使透鏡E在一定范圍內(nèi)移動(dòng)使系統(tǒng)能實(shí)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(shí)現(xiàn)上起次要作用。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用所述的可擴(kuò)束激光投光裝置的激光攝像裝置，具體實(shí)施例中應(yīng)用在激光球型攝像機(jī)，該可擴(kuò)束激光投光裝置可實(shí)現(xiàn)角度可變的激光變倍調(diào)控， 該激光球型攝像機(jī)中的攝像鏡頭與激光投光裝置之間設(shè)有信號(hào)連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)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(diào)，可與多種常用系統(tǒng)兼容，通用性極強(qiáng)。該集成多協(xié)議解碼器通過(guò)RS485串行控制。該激光攝像裝置為球型攝像機(jī)，其攝像頭可多角度旋轉(zhuǎn)?？勺龅剿?60°無(wú)限位連續(xù)旋轉(zhuǎn)。手動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)速度從0.9 60rad/S連續(xù)調(diào)整，預(yù)置位速度100° /S ；垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)范圍-90° 90°，手動(dòng)轉(zhuǎn)速達(dá)40rad/s，預(yù)置位速度60° /S。低速運(yùn)行平穩(wěn)、超低噪聲、畫(huà)面無(wú)抖動(dòng)。實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)盲點(diǎn)監(jiān)視，定位精度達(dá)士0.1°。該激光球型攝像機(jī)還設(shè)有報(bào)警輸入、輸出，a.四路常開(kāi)報(bào)警輸入、閉合報(bào)警；b. 一組報(bào)警輸出常開(kāi)、常閉方式。C.當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別報(bào)警信號(hào)后，即可在瞬間按照程序設(shè)定，完成啟動(dòng)云臺(tái)與攝像機(jī)，將報(bào)警區(qū)域的圖像切換到主監(jiān)視器，調(diào)整報(bào)警點(diǎn)的位置，監(jiān)視預(yù)置攝像點(diǎn)，以最快的速度將報(bào)警區(qū)域的情況如實(shí)反應(yīng)。報(bào)警輸入必須是開(kāi)關(guān)類(lèi)型的輸入信號(hào)，任何其它類(lèi)型的輸入信號(hào)(如電壓信號(hào)
5等)都可能損壞球機(jī)。當(dāng)多通道有報(bào)警信號(hào)時(shí)，云臺(tái)將對(duì)有報(bào)警輸入的通道逐個(gè)響應(yīng)，中間間隔的時(shí)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(dòng)控制，還可以是單獨(dú)變焦，激光亮度可調(diào)。該激光攝像裝置可采用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鏡頭可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制進(jìn)行除霧、除
/K土。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案上的等效變換均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可擴(kuò)束激光投光裝置，其特征在于，其包括設(shè)置在激光源前的擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組，該變角度透鏡組中有至少一個(gè)可移動(dòng)透鏡，激光束先后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組之后發(fā)射出去，通過(guò)調(diào)整可移動(dòng)透鏡與激光源之間的距離可調(diào)整激光發(fā)射的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)束激光投光裝置，其特征在于，該擴(kuò)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(quán)利要求2所述的可擴(kuò)束激光投光裝置，其特征在于，該擴(kuò)束透鏡組包括先后設(shè)置的兩個(gè)非球面透鏡A、B和一個(gè)球面透鏡C，該變角度透鏡組包括先后設(shè)置的兩個(gè)球面透鏡D、E，該球面透鏡E為可移動(dòng)透鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的可擴(kuò)束激光投光裝置，其特征在于，該變角度透鏡組還包括設(shè)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(dòng)。
5.如權(quán)利要求2所述的可擴(kuò)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(quán)利要求1所述的可擴(kuò)束激光投光裝置，其特征在于，其激光發(fā)射束可調(diào)角度范圍為0.2度到30度。
7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的可擴(kuò)束激光投光裝置的激光攝像裝置，其特征在于，該可擴(kuò)束激光投光裝置可實(shí)現(xiàn)角度可變的激光變倍調(diào)控，該激光攝像裝置中的攝像鏡頭與激光投光裝置之間設(shè)有信號(hào)連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。
8.如權(quán)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(quán)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(guò)RS485串行控制。
10.如權(quán)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(jī)， 其攝像頭可多角度旋轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型可擴(kuò)束激光投光裝置，其包括設(shè)置在激光源前的擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組，該變角度透鏡組中有至少一個(gè)可移動(dòng)透鏡，激光束先后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束透鏡組和變角度透鏡組之后發(fā)射出去，通過(guò)調(diào)整可移動(dòng)透鏡與激光源之間的距離可調(diào)整激光發(fā)射的角度。本實(shí)用新型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(shè)有信號(hào)連接及同步線連接，該攝像鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了激光攝像機(jī)的鏡頭變倍與激光變倍實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，多角度監(jiān)控保證圖像畫(huà)面高度均勻清晰，實(shí)現(xiàn)良好的拍攝效果。
文檔編號(hào)G03B15/05GK201945782SQ20102059515
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者胡團(tuán) 申請(qǐng)人:胡團(tuán)