一种远距离激光整形探测照明装置的制作方法

本发明涉及光学设备领域，更具体地，涉及一种远距离激光整形探测照明装置。

背景技术：

1、激光照明因其能实现远距离照明而受到广泛关注，在现有技术中，激光照明装置存在一定的缺陷：未打在目标上的光斑会造成能量浪费，导致整体照明效果不佳。例如现有专利变焦激光照明器（cn201110185055.0）公开了发射出激光光斑形状为圆形，在照射远距离目标时，有大部分光斑实际上是没有照射在探测目标上的，造成大部分能量浪费，而照射在目标上的光斑，由于功率密度不足，照明效果不佳?；诖?，本发明提供了一种的远距离激光整形探测照明装置。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种远距离激光整形探测照明装置，可以将未打在目标上的光斑进行单方向压缩，使得在相同出光功率的情况下，光斑能量更集中，以使激光功率密度更高，提升照明效果。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种远距离激光整形探测照明装置，包括：准直激光输入系统、切换反射镜、第一反射镜、第二反射镜、第一光斑尺寸调节系统、第二光斑尺寸调节系统及光斑形状调节系统；

4、所述切换反射镜设于所述第一反射镜和所述第二反射镜之间，所述切换反射镜用于将所述准直激光输入系统入射的激光反射至所述第一反射镜或所述第二反射镜；

5、所述第一反射镜与所述第一光斑尺寸调节系统同侧布设，所述第一反射镜用于将所述激光反射至所述第一光斑尺寸调节系统；

6、所述第二反射镜与所述光斑形状调节系统和所述第二光斑尺寸调节系统同侧布设、且所述光斑形状调节系统位于所述第二反射镜和所述第二光斑尺寸调节系统之间，所述第二反射镜用于将所述激光反射至所述光斑形状调节系统，所述光斑形状调节系统用于对所述激光进行整形，后将所述射入所述第二光斑尺寸调节系统。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

8、可选的，所述光斑形状调节系统用于对输入的激光进行整形，以保持光斑水平方向尺寸不变、竖直方向尺寸缩小，输出长轴在水平方向的椭圆光斑。

9、可选的，所述光斑形状调节系统包括沿光线传播方向依次间隔设置的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

10、所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为柱面镜镜片；

11、其中，所述第一透镜的入光面为凸面，出光面为凸面；

12、所述第二透镜的入光面为凹面，出光面为凸面；

13、所述第三透镜的入光面为凹面，出光面为凹面；

14、所述第四透镜的入光面为凸面，出光面为凸面。

15、可选的，所述第一透镜的光焦度为50mm~200mm；

16、所述第二透镜的光焦度为-30mm~-300mm；

17、所述第三透镜的光焦度为-10mm~-150mm；

18、所述第四透镜的光焦度为100mm~500mm。

19、可选的，所述第二透镜定义为第一变倍镜片；所述第二透镜相对所述第一透镜的位置可产生变化，以改变所述激光的单一方向光斑压缩尺寸；

20、其中，所述第二透镜相对所述第一透镜的位置移动范围为10mm~30mm。

21、可选的，所述第三透镜定义为第一补偿镜片；所述第三透镜相对所述第二透镜的位置可产生变化，以保障像面位置保持不变；

22、其中，所述第三透镜相对所述第二透镜的位置移动范围为5mm-40mm。

23、可选的，所述第一透镜定义为第一温度补偿镜片；所述第一透镜的位置在温度发生变化时可相对所述第二透镜产生变化。

24、可选的，当实际温度大于预设温度，所述第一透镜朝向所述第二透镜移动；当实际温度小于预设温度，所述第一透镜远离所述第二透镜移动；

25、其中，所述第一透镜的移动量为0.01t~0.3tmm，t为预设温度与实际温度的差值，当实际温度大于预设温度，差值t为负值，所述第一透镜朝向所述第二透镜移动；当实际温度小于预设温度，差值t为正值，所述第一透镜远离所述第二透镜移动。

26、可选的，所述第一光斑尺寸调节系统用于对所述第一反射镜输入的光束进行扩束，并可通过调焦控制探测目标处光斑尺寸；

27、所述第一光斑尺寸调节系统包括沿光线传播方向依次间隔设置的第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；

28、所述第五透镜的入光面为凹面，出光面为凸面，光焦度为100mm~500mm；

29、所述第六透镜的入光面为凹面，出光面为凹面，光焦度为-50mm~-300mm；

30、所述第七透镜的入光面为凹面，出光面为凸面，光焦度为300mm~1000mm；

31、所述第八透镜的入光面为凹面，出光面为凸面，光焦度为300mm~800mm。

32、可选的，所述第二光斑尺寸调节系统用于对所述第二反射镜输入的光束进行扩束，并可通过调焦控制探测目标处光斑尺寸；

33、所述第二光斑尺寸调节系统包括沿光线传播方向依次间隔设置的第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜；

34、所述第九透镜的入光面为凸面，出光面为凸面，光焦度为100mm~300mm；

35、所述第十透镜的入光面为凹面，出光面为凹面，光焦度为-50mm~-200mm；

36、所述第十一透镜的入光面为凹面，出光面为凸面，光焦度为500mm~1500mm；

37、所述第十二透镜的入光面为凹面，出光面为凸面，光焦度为300mm~800mm。

38、本发明提供的一种远距离激光整形探测照明装置通过设置准直激光输入系统、切换反射镜、第一反射镜、第二反射镜、第一光斑尺寸调节系统、第二光斑尺寸调节系统及光斑形状调节系统，其中，光斑形状调节系统位于第二反射镜和第二光斑尺寸调节系统之间，第二反射镜用于将激光反射至光斑形状调节系统，光斑形状调节系统能够对激光进行整形，后将射入第二光斑尺寸调节系统，即能够实现根据目标物体轮廓形状选择光斑形状，使照明区域内激光功率密度更高，提升照明效果。

39、相较于现有技术，具体具有以下有益效果：

40、（1）在照射远距离目标时，将没有照射在目标上的光斑压缩，使照明区域内激光功率密度更高，提升照明效果；

41、（2）可根据实际使用需求，对光斑大小及光斑长短轴比例进行改变；

42、（3）在不同温度范围下均可以使用，具有较广泛的适用性。

技术特征：

1.一种远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，包括：准直激光输入系统、切换反射镜、第一反射镜、第二反射镜、第一光斑尺寸调节系统、第二光斑尺寸调节系统及光斑形状调节系统；

2.根据权利要求1所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述光斑形状调节系统用于对输入的激光进行整形，以保持光斑水平方向尺寸不变、竖直方向尺寸缩小，输出长轴在水平方向的椭圆光斑。

3.根据权利要求2所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述光斑形状调节系统包括沿光线传播方向依次间隔设置的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

4.根据权利要求3所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为50mm~200mm；

5.根据权利要求3所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第二透镜定义为第一变倍镜片；所述第二透镜相对所述第一透镜的位置可产生变化，以改变所述激光的单一方向光斑压缩尺寸；

6.根据权利要求5所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第三透镜定义为第一补偿镜片；所述第三透镜相对所述第二透镜的位置可产生变化，以保障像面位置保持不变；

7.根据权利要求3所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第一透镜定义为第一温度补偿镜片；所述第一透镜的位置在温度发生变化时可相对所述第二透镜产生变化。

8.根据权利要求7所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，当实际温度大于预设温度，所述第一透镜朝向所述第二透镜移动；当实际温度小于预设温度，所述第一透镜远离所述第二透镜移动；

9.根据权利要求1所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第一光斑尺寸调节系统用于对所述第一反射镜输入的光束进行扩束，并可通过调焦控制探测目标处光斑尺寸；

10.根据权利要求1所述的远距离激光整形探测照明装置，其特征在于，所述第二光斑尺寸调节系统用于对所述第二反射镜输入的光束进行扩束，并可通过调焦控制探测目标处光斑尺寸；

技术总结
本发明提供一种远距离激光整形探测照明装置，包括准直激光输入系统、切换反射镜、第一反射镜、第二反射镜、第一光斑尺寸调节系统、第二光斑尺寸调节系统及光斑形状调节系统；切换反射镜设于第一反射镜和第二反射镜之间，用于将准直激光输入系统入射的激光反射至第一反射镜或第二反射镜；第一反射镜用于将激光反射至第一光斑尺寸调节系统；光斑形状调节系统位于第二反射镜和第二光斑尺寸调节系统间，第二反射镜用于将激光反射至光斑形状调节系统，光斑形状调节系统用于对激光进行整形，后将射入第二光斑尺寸调节系统。该装置能够实现根据目标物体轮廓形状选择光斑形状，使照明区域内激光功率密度更高，提升照明效果。

技术研发人员：葛振杰,伏展源,刘慧海,曹玉学,江平
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>武汉振光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24