激光测距以及辅助照明一体化装置的制作方法

本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距以及辅助照明一体化装置。

背景技术：

远距离监控系统夜晚需要激光辅助照明，而同时最主要的功能还是需要激光测距，所以一般来说就需要配置两套系统，一套是激光测距系统，一套是激光辅助照明系统，而现有的做法是将两套相对独立的系统组合在一起进行配套使用，两套系统各自都需要中央控制部件、激光发射部件、激光输出部件、驱动部件、电源等配套，相对来说有多个部件是两个系统里面都具有，而且完成相同的功能，形成了部件重复以及资源的浪费。

需要对整个系统进行配置和重组，整合利用各个功能单元，避免重复和浪费，节省空间降低整个装置的成本。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题提出了一种能够将激光测距和激光辅助照明两个系统的相同功能部件，共同使用，避免重复和浪费的一体化装置，该一体化装置有效整合了激光测距系统和激光辅助照明系统，形成主体共用、功能独立的结构形式。

本实用新型所涉及激光测距以及辅助照明一体化装置包括：

半导体激光器、主控制单元、激光接收单元、准直透镜、镜片位移机构，其中主控制单元的输出控制端连接至半导体激光器以及镜片位移机构，该镜片位移机构包括镜片位移驱动件以及发散镜片组，主控制单元控制半导体激光器开启/关闭，控制镜片位移机构之发散镜片组在半导体激光器照明腔和测距腔切换移动；在半导体激光器的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜和镜片位移机构，当发散镜片组移动到照明腔时，发散镜片的光轴与准直透镜的光轴重合；当测距状态时镜片位移机构把发散镜片组移动到测距腔；其中激光接收单元，接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元。

该镜片位移机构还包括一个位置传感器，该位置传感器设置在靠近测距腔的区域，检测发散镜片组位置。

该镜片位移机构的镜片位移驱动件包括垂直光轴驱动部和平行光轴驱动部，垂直光轴驱动部驱动发散镜片组从测距腔垂直光轴移动到照明腔；而平行光轴驱动部驱动发散镜片组沿光轴前后移动，以获得大小合适光斑。

该准直透镜是将半导体激光器发出的细小激光束放大整型到一个直径为5~40mm准直激光束的光学器件。

该激光接收单元包括激光接收器和激光接收滤光片，目标反馈信号通过激光接收滤光片后，进入到激光接收器，通过激光接收器整理后的信号输送至主控制单元。

该激光接收滤光片是滤除激光发射波长以外的光谱的滤光片。

一种激光测距的方法，该激光测距方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，

该激光测距以及辅助照明一体化装置包括：半导体激光器、主控制单元、激光接收单元、准直透镜、镜片位移机构，其中主控制单元的输出控制端连接至半导体激光器以及镜片位移机构，该镜片位移机构包括镜片位移驱动件以及发散镜片组，主控制单元控制半导体激光器开启/关闭，控制镜片位移机构之发散镜片组在照明腔和测距腔切换移动；在半导体激光器的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜和镜片位移机构，当发散镜片组移动到照明腔时，发散镜片的光轴与准直透镜的光轴重合；其中激光接收单元，接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元；

其特征在于，当进行激光测距时，主控制单元控制镜片位移机构把发散镜片组移动到测距腔；主控制单元开启半导体激光器，半导体激光器发射出激光，该激光射到准直透镜上，经过准直透镜，变为一个准直的平行光束，平行光束直达待测目标，通过待测目标反馈回来的信号，通过激光接收单元接收、整型最终传递到主控制单元。

一种激光辅助照明的方法，其特征在于，

该方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，当需要辅助照明的时候，控制镜片位移驱动件驱动发散镜片组移动到照明腔，在该位置上，可以保持发散镜片组的光轴与准直透镜的光轴重合，即将准直激光进行发散传播，得到一个直径放大于准直光束数倍的光斑，而沿着光轴前后移动，调节光斑的直径大小。

一种激光测距以及辅助照明的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：镜片位移机构的镜片位移驱动件把发散镜片组移出光轴区域，到测距腔，主控制单元给出测距信号，调制激光，激光接收单元接收目标反射回来的信号整理后传递到主控制单元；

步骤二：连续多次测量，去掉误差大的数据，其余取平均值，即为测量结果；

步骤三：关闭测距调制信号，镜片位移驱动件沿垂直光轴方向把发散镜片组移动到照明腔，发散镜片的光轴和准直透镜的光轴重合，开启照明控制信号，根据摄像机摄像距离沿着光轴方向移动发散镜片，直到给出合适光斑大小的距离，辅助摄像机进行照明。

本实用新型所涉及的激光测距以及辅助照明一体化装置，能够精简体积，让测距系统和辅助照明系统共同利用同一个半导体激光器、主控制单元、电源等相同功能的部件，以完成两重不同的功能，实现节能、精简体积合理利用、降低成本的作用。

【附图说明】

图1是本实用新型所涉及一体化装置在激光测距时的整体框架示意图；

图2是本实用新型所涉及一体化装置在照明状态时的整体框架示意图；

图3、图4是本实用新型镜片位移机构图；

其中：1、半导体激光器；2、主控制单元；3、激光接收单元；31、激光接收器；32、激光接收滤光片；4、镜片位移机构；5、镜片位移驱动件；53、测距腔；52、照明腔； 6、发散镜片组；7、位置传感器；8、准直透镜。

【具体实施方式】

下面将结合附图及实施例对本实用新型激光测距以及辅助照明一体化装置进行详细说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参考附图1，所涉及激光测距以及辅助照明一体化装置包括：

半导体激光器1、主控制单元2、激光接收单元3、准直透镜8、镜片位移机构4。该镜片位移机构4包括镜片位移驱动件5以及发散镜片组6。

其中主控制单元2的输出控制端连接至半导体激光器1以及镜片位移机构4，主控制单元2控制半导体激光器1开启/关闭，半导体激光器开启则是发射出激光，而关闭则是停止发射激光。

同时主控制单元2还控制镜片位移机构4之发散镜片组6在照明腔52和测距腔53之间切换移动，在照明状态时，发散镜片组6的光轴与准直透镜8光轴重合。在测距时，发散镜片组6则是移动到不影响准直透镜8光束大小的测距腔53。

在半导体激光器1的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜8和镜片位移机构4，当发散镜片组6移动到照明腔52时，发散镜片组6的光轴与准直透镜8的光轴重合，于是发散镜片组6将细小激光束，发散为进行照明的光斑。

该装置还包括激光接收单元3，该激光接收单元3接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元2。

该激光测距以及辅助照明一体化装置还包括一个位置传感器7，该位置传感器7设置在靠近测距腔53的区域，在激光测距模式和辅助照明模式切换时检测发散镜片组6位置。

该镜片位移机构4的镜片位移驱动件5包括垂直光轴驱动部和平行光轴驱动部，垂直光轴驱动部驱动发散镜片组6沿光轴垂直方向在照明腔52和测距腔53之间切换移动；而平行光轴驱动部驱动发散镜片组6沿光轴前后移动，以获得大小合适光斑。

发散镜片组6等效为凹透镜。

该准直透镜8是将半导体激光器1发出的细小激光束放大整型到一个直径为5~40mm准直激光束的光学器件。

该激光接收单元3包括激光接收器31和激光接收滤光片32，目标反馈信号通过激光接收滤光片32后，进入到激光接收器31，通过激光接收器31整理后输送至主控制单元2。

该激光接收滤光片32是滤除激光发射波长以外的光谱的滤光片，避免其他光纤对激光测距产生干扰。

一种激光测距的方法，该激光测距方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，

该激光测距以及辅助照明一体化装置包括：半导体激光器1、主控制单元2、激光接收单元3、准直透镜8、镜片位移机构4，其中主控制单元2的输出控制端连接至半导体激光器1以及镜片位移机构4，主控制单元2控制半导体激光器1开启/关闭、控制镜片位移机构4之发散镜片组6在照明腔52和测距腔53之间切换移动；该镜片位移机构4包括镜片位移驱动件5以及发散镜片组6；在半导体激光器1的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜8和镜片位移机构4，当发散镜片组6移动到照明腔52时，发散镜片的光轴与准直透镜8的光轴重合；其中激光接收单元3，接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元2；

其特征在于，当进行激光测距时，主控制单元2控制镜片位移机构4把发散镜片组6移动到测距腔53；主控制单元2开启半导体激光器1，半导体激光器1发射出激光，该激光射到准直透镜8上，经过准直透镜8，变为一个准直的平行光束，平行光束直达待测目标，通过待测目标反馈回来的信号，通过激光接收单元3接收、整型最终传递到主控制单元2。

一种激光辅助照明的方法，其特征在于，

该方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，当在进行测距的过程中，需要辅助照明的时候，主控制单元2控制镜片位移机构4的镜片位移驱动件5驱动发散镜片组6移动到照明腔52，在该位置上，可以保持发散镜片组6的光轴与通过准直透镜8的光轴重合，即将准直激光进行发散传播，得到一个直径放大于准直光束数倍的光斑，而沿着光轴前后移动，调节光斑的直径大小。

一种激光测距以及辅助照明的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：镜片位移机构4的镜片位移驱动件5把发散镜片组6移出光轴区域，到测距腔53，主控制单元2给出测距信号，调制激光，激光接收单元3整理信号传递到主控制单元2；

步骤二：连续多次测量，去掉误差大的数据，其余取平均值，即为测量结果；

步骤三：关闭测距调制信号，镜片位移驱动件5沿垂直光轴方向把发散镜片组6移动到照明腔52，发散镜片组6的光轴和准直透镜8的光轴重合，开启照明控制信号，根据摄像机摄像距离沿着光轴方向移动发散镜片，直到给出合适光斑大小的距离，辅助摄像机进行照明。

本实用新型所涉及的激光测距以及辅助照明一体化装置，能够精简体积，让测距系统和辅助照明系统共同利用同一个半导体激光器、主控制单元、电源等相同功能的部件，以完成两重不同的功能，实现节能、精简体积合理利用、降低成本的作用。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。