复合功能型夜视仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器和图像处理器。所述红外半导体激光照明器包括红外半导体激光器模块、激光功率调整模块以及电源与控制模块，所述红外半导体激光器模块和所述激光功率调整模块相邻设置。所述图像处理器包括成像镜头模块和微光器件模块。所述成像镜头模块和所述微光器件模块相邻设置。所述红外半导体激光照明器的安装位置与所述成像镜头模块的安装位置垂直于同一平面。所述夜视仪通过所述红外半导体激光照明器进行可调补光照明并利用所述图像处理器成像，在全黑条件下能通过简单便携的结构、简单的操作，利用低功率照明对所述被测目标进行远距离有效观测和主动识别，并保证对所述被测目标不造成光学伤害。
【专利说明】复合功能型夜视仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学照明装置领域，具体涉及一种复合功能型夜视仪。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展、治安形势的发展呈现复杂化，国家对安全防护产业的发展日益重视，在“十二五”期间会重点发展识别技术。其中，如对矿山、油田等重要场所的周边治安巡逻，在重大地质灾害的紧急搜救等这些极易受地点、光照影响的危险工作来说，其迫切需要一种高安全、高性价比的夜视产品来解决工作中在各种光照情况下对被测目标的分辨与识别困难的问题。现有技术中的夜视监控技术主要包括被动红外发现技术、微光夜视技术与主动红外激光照明识别技术。其中，被动红外发现技术发展到现在已经日趋完善，由于其不易被发现、监控距离远等优点被广泛应用于国防领域，但识别能力弱且价格偏高的现状一直制约着其在安全防护领域的发展与应用。微光夜视技术是可以借助星光等微弱光源实现较清晰的被动成像，但其在全黑条件下是无法成像的。主动红外激光照明识别技术可以实现对被测目标全天候的识别，但是现有技术中的主动红外激光照明均是采用大功率半导体激光进行照明，其实现I千米内的有效识别需要高达8瓦的照明功率，极容易对近距离被测目标造成潜在的伤害。
[0003]为了解决上述问题，中国专利申请201310022257.2公开了一种主动式激光夜视仪，其利用光电传感器检测光强大小并控制激光投射系统开机或关闭来选择使用激光或可见光照明；利用多种摄像机组成的摄像系统对被测目标成像；利用激光光阀调整夜视仪的激光输出功率大小、利用同步驱动控制电路和微调机构控制夜视仪的激光光束照射位置，以达到减小夜视仪照明功率和调整夜视仪照明区域的目的。但在实际应用中，其必须根据使用环境反复设置光电传感器阈值，而多组摄像机也需要逐一调试配合激光投射系统的设置。并且，由于光阀的体积大、价格高、不易维修更不能确保可以有效地大幅降低照明功率；同步驱动控制电路和微调机构配合虽能达到调整照明区域的目的，但需要做双重调整，使其操作繁冗且结构复杂，因此该结构的夜视仪无法方便快捷的操作使用，不适于在户外使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型需要解决的现有技术的问题是:现有技术中的夜视仪不能通过简单便携的结构、方便快捷的操作来实现在全黑环境中通过低功率(不大于200mW)照明远距离有效地观测识别目标。
[0005]具体来说，本实用新型提出了如下技术方案。
[0006]本实用新型提供一种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2，其特征在于:所述复合功能型夜视仪包括图像处理器8 ;其中，所述红外半导体激光照明器2包括红外半导体激光器模块4、激光功率调整模块5以及电源与控制模块3，所述红外半导体激光器模块4和所述激光功率调整模块5相邻设置；所述图像处理器8包括成像镜头模块9和微光器件模块10，所述成像镜头模块9和所述微光器件模块10相邻设置；所述红外半导体激光照明器2的安装位置与所述成像镜头模块9的安装位置垂直于同一平面。
[0007]优选的是，所述微光器件模块10的固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面。
[0008]优选的是，所述图像处理器8包括图像显示模块11，所述图像显示模块11与所述成像镜头模块9之间设有所述微光器件模块10。
[0009]优选的是，所述图像处理器8包括存储与传输模块12，所述存储与传输模块12与所述成像镜头模块9相邻设置或与所述微光器件模块10相邻设置。
[0010]优选的是，所述图像处理器8包括存储与传输模块12，所述存储与传输模块12与所述图像显示模块11相邻设置或与所述微光器件模块10相邻设置或与所述成像镜头模块9相邻设置。
[0011]优选的是，所述激光功率调整模块5中设置有孔径大小能够连续调节的光阑。
[0012]优选的是，所述红外半导体激光照明器2包括光束整形模块6 ;所述光束整形模块6与所述红外半导体激光器模块4之间设有所述激光功率调整模块5。
[0013]优选的是，所述光束整形模块6中设置有透镜之间的相对位置能够连续调整的透镜组。
[0014]优选的是，所述红外半导体激光照明器2和所述图像处理器8固定安装在同一装校平台I上。
[0015]优选的是，所述红外半导体激光器模块4为风冷红外半导体激光器。
[0016]本实用新型的复合功能型夜视仪包括所述红外半导体激光照明器和所述图像处理器。所述红外半导体激光照明器通过所述电源与控制模块给所述红外半导体激光器模块提供能源，使所述红外半导体激光器模块发出红外波段的连续激光对被测目标进行远距离有效照明；通过所述激光功率调整模块调节激光输出功率；通过所述光束整形模块调节对所述被测目标的照明范围。所述图像处理器通过所述成像镜头模块将所述红外半导体激光照明器照明的所述被测目标成像，通过所述微光器件模块把所述成像镜头模块成像产生的微弱图像信号进行有效放大转换；再通过所述图像显示模块将放大转换的图像清晰的显示在输出屏幕上；最后通过所述存储与传输模块对所述被测目标的图像及视频进行选择性存储和无线传输。所述图像处理器通过所述红外半导体激光照明器的所述电源与控制模块给所述图像显示模块和所述存储与传输模块提供电源。所述红外半导体激光照明器采用的所述红外半导体激光器模块可以实现对I千米以内所述被观测目标的有效照明。所述图像处理器的照明光源可以是星光等微弱可见光、也可以是红外连续激光，所述成像镜头模块对被可见光和红外激光照明到的所述被测目标均能成像。
[0017]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述红外半导体激光照明器的安装位置与所述图像处理器的所述成像镜头模块的安装位置垂直于同一平面，以实现所述成像镜头模块的光轴与所述红外半导体激光照明器的发射激光光轴平行，确保所述成像镜头模块照射成像到的物体与所述红外半导体激光照明器照明的物体是一致的。
[0018]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述微光器件模块的固定位置和所述成像镜头模块的透镜组的固定位置垂直于同一平面，以实现所述微光器件模块的光轴和所述成像镜头模块的光轴重合，以确保所述微光器件模块能够接收到所述成像镜头的全部光信号并将这些微弱的光信号转换成电信号，然后进一步放大、转换成可视信号。所述微光器件模块有别于一般的微光器件，可对所述成像镜头模块通过可见光或红外激光照明的所述被测目标得到的图像均进行有效放大，以确保本实用新型夜视仪实现全天候的成像功能。
[0019]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述图像显示模块可以将所述微光器件模块放大的图像通过其显示屏幕输出，得到可供分辨与识别的清晰图像，实现对所述被测目标的有效分辨和识别。
[0020]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述存储与传输模块可以对被测目标的图像和视频选择性存储与无线传输，更有利于实现对被测目标的主动识别。
[0021]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述激光功率调整模块中设有光阑。所述红外半导体激光照明器通过对所述激光功率调整模块中的所述光阑孔径的调节实现对所述复合功能型夜视仪的激光输出功率在O至所述红外半导体激光器模块最大输出功率间的连续调节，确保所述图像处理器可以得到最佳的照明功率。且光阑体积小、结构简单，易操作调节。
[0022]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述光束整形模块中设有透镜组。所述红外半导体激光照明器通过调整所述透镜组中各透镜间的相对位置来实现对所述红外半导体激光器模块的发射激光的发散角度在一定范围内的连续调整，确保实现对不同距离、不同体积的所述被测目标都能在有效范围内照明。
[0023]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述红外半导体激光照明器和所述图像处理器固定在同一装校平台上，能对所述被测目标进行一致的俯仰、方位定位，以确保整个所述复合功能型夜视仪可以依据所述被测目标的位置进行俯仰及方位调整，同时满足内部模块相互间的光学要求。
[0024]本实用新型的复合功能型夜视仪的所述红外半导体激光器模块可选用风冷红外半导体激光器，其发射的激光波长处于红外波段，能确保所述夜视仪的照射光线不易被所述被测目标发觉。所述图像处理器利用所述成像镜头模块成像、利用所述微光器件模块有效放大通过可见光或红外光照射成像的图像，使所述夜视仪实现全天候夜视功能。
[0025]本实用新型的复合功能型夜视仪把微光夜视技术和主动红外激光照明识别技术的有机结合，通过所述红外半导体激光照明器进行可调补光照明并利用所述图像处理器成像，解决了微光夜视技术无法全天候工作的现状以及主动红外激光照明识别技术对所述被观测目标可能的潜在伤害问题。在全黑条件下全天候夜视时，本实用新型能实现对I千米内所述被测目标的分辨；更重要的是，其工作时的激光输出功率最大为200mW，仅为现有技术中主动红外激光夜视系统输出功率的1/40，可保证对在所述红外半导体激光照明器的照明范围内出现的所有距离尤其是近距离的所述被测目标不造成光学伤害。所述复合功能型夜视仪所选用的器件均有简单便携的结构，且方便在户外操作调整、使用。
[0026]下面结合附图和各个【具体实施方式】，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，其中:
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是实施例1的结构示意图。
[0028]图中附图标记说明如下:1_装校平台、2-红外半导体激光照明器、3-电源与控制模块、4-红外半导体激光器模块、5-激光功率调整模块、6-光束整形模块、7-被测目标、8-图像处理器、9-成像镜头模块、10-微光器件模块、11-图像显示模块、12-存储与传输模块。
【具体实施方式】
[0029]如上所述，本实用新型的目的在于:复合功能型夜视仪能通过简单便携的结构、方便的操作来实现在全黑环境中利用低功率(不大于200)照明有效地观测识别目标。
[0030]和现有技术相比，本实用新型提供一种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2和图像处理器8。所述图像处理器8的成像镜头模块9的安装位置与所述红外半导体激光照明器2的安装位置垂直于同一平面，能使被所述红外半导体激光照明器2照明的被测目标7成像。所述红外半导体激光照明器2包括能发出连续激光对所述被测目标7照明的红外半导体激光器模块4，与所述红外半导体激光器模块4相邻设置、用于调节所述红外半导体激光器模块4发射激光的输出功率的激光功率调整模块5，与所述红外半导体激光器模块4之间设有所述激光功率调整模块5、用于调节对所述被测目标7的照明范围的光束整形模块6，以及为所述红外半导体激光照明器2和所述图像处理器8提供电源、确保所述红外半导体激光器模块4输出可靠连续的红外波段激光、所述图像处理器8正常工作的电源与控制模块3。所述图像处理器8包括安装位置与所述红外半导体激光照明器2的安装位置垂直于同一平面、通过可见光或红外激光照明均可对所述被测目标7成像的所述成像镜头模块9，以及固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面、能把所述成像镜头模块9收集到的微弱图像信号进行有效放大转换的微光器件模块10。
[0031]实施例1
[0032]参照图1所示，本实用新型提供的第一种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2和图像处理器8。所述红外半导体激光照明器2包括电源与控制模块3、红外半导体激光器模块4、激光功率调整模块5和光束整形模块6。所述图像处理器8包括成像镜头模块9、微光器件模块10、图像显示模块11和存储与传输模块12。所述红外半导体激光器模块4的两侧分别设有所述激光功率调整模块5和所述电源与控制模块3，所述光束整形模块6与所述红外半导体激光器模块4之间设有所述激光功率调整模块5。所述激光功率调整模块5中设置有光阑，所述光阑孔径大小能够连续调节，所述光束整形模块6中设置有透镜组，所述透镜组中各透镜间的相对位置可连续调整。所述红外半导体激光照明器2和所述成像镜头模块9固定在同一装校平台I上，使所述成像镜头模块9的光轴与所述红外半导体激光照明器2的发射激光光轴平行。所述成像镜头模块9和所述微光器件模块10相邻设置，所述微光器件模块10的固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面，使所述微光器件模块10的光轴与所述成像镜头模块9的光轴重合。所述图像显示模块11与所述成像镜头模块9之间设有所述微光器件模块10。所述存储与传输模块12与所述微光器件模块10之间设有所述图像显示模块11。所述红外半导体激光器模块4为风冷红外半导体激光器，其发射激光波长处于红外波段。
[0033]利用实施例1的复合功能型夜视仪在全黑条件下观测目标时，能确保在所述被测目标7被安全照明的前提下实现全天候夜视，对所述被测目标7进行远距离有效照明且主动识别能力大I千米，工作时激光输出功率最大为200mW，能保证对在所述红外半导体激光照明器的照明范围内出现的所述被测目标不造成光学伤害，尤其是在所述被测目标出现在所述夜视仪较近距离的地方时，所述夜视仪也不会对所述测目标造成光学伤害。使用前，调整所述微光器件模块10的位置和所述成像镜头模块9的透镜组的位置，使所述微光器件模块10的光轴与所述成像镜头模块9的光轴重合。当所述图像处理器8的照明光源是星光等微弱可见光或是红外连续激光时，所述成像镜头模块9也均可对其照明到的所述被测目标7成像；所述微光器件模块10对所述成像镜头模块9通过可见光或红外激光照明得到的图像均能进行有效放大转换；所述图像显示模块11能将放大转换后的图像清晰的显示在输出屏幕上，以实现对所述被测目标7的有效分辨和识别；并通过所述存储与传输模块12将所述被测目标7的图像和视频进行选择性存储与无线传输，以实现在任何时间地点都能对所述被测目标7进行分辨和识别。所述红外半导体激光照明器2通过调节所述激光功率调节模块5中的所述光阑来使激光输出功率在O至所述红外半导体激光器模块4的最大输出功率之间连续可调，以确保为所述图像处理器8提供合适的照明功率；通过调整所述光束整形模块6中所述透镜组的各透镜之间的相对位置来使发射激光的发散角度在一定范围内连续可调，确保所述夜视仪在对不同距离、不同体积的所述被测目标7照射时均能得到最佳的有效照明范围。整个所述夜视仪可以依据所述被测目标7进行俯仰及方位调整，能对所述红外半导体激光照明器2和所述图像处理器8同时进行俯仰、方位定位，并同时满足其相互间的光学要求。所述红外半导体激光照明器2的输出波长为808nm，能对所述被测目标7进行远距离有效照明。所述图像处理器8作为成像器件对所述被测目标7成像和显示，得到可供观察人员肉眼分辨与识别的图像、并对图像和视频选择性存储与无线传输，更有利于实现对所述被测目标7的主动识别。
[0034]实施例2
[0035]本实用新型提供的第二种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2和图像处理器8。所述红外半导体激光照明器2包括电源与控制模块3、红外半导体激光器模块4、激光功率调整模块5和光束整形模块6。所述图像处理器8包括成像镜头模块9、微光器件模块10、图像显示模块11和存储与传输模块12。所述红外半导体激光器模块4的两侧分别设有所述激光功率调整模块5和所述电源与控制模块3，所述光束整形模块6与所述红外半导体激光器模块4之间设有所述激光功率调整模块5。所述激光功率调整模块5中设置有光阑，所述光阑孔径大小能够连续调节，所述光束整形模块6中设置有透镜组，所述透镜组中各透镜间的相对位置可连续调整。所述红外半导体激光照明器2和所述成像镜头模块9安装在同一水平面上，使所述成像镜头模块9的光轴与所述红外半导体激光照明器2的发射激光光轴平行。所述成像镜头模块9和所述微光器件模块10相邻设置，所述微光器件模块10的固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面，使所述微光器件模块10的光轴与所述成像镜头模块9的光轴重合。所述图像显示模块11与所述成像镜头模块9之间设有所述微光器件模块10。所述存储与传输模块12与所述微光器件模块10之间设有所述图像显示模块11。所述红外半导体激光器模块4为风冷红外半导体激光器，其发射激光波长处于红外波段。
[0036]利用实施例2的复合功能型夜视仪在全黑条件下观测目标时，除了不能对所述红外半导体激光照明器2和所述图像处理器8同时进行俯仰、方位定位，其余功能、操作均与实施例1相同。
[0037]实施例3
[0038]本实用新型提供的第三种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2和图像处理器8。所述红外半导体激光照明器2包括电源与控制模块3、红外半导体激光器模块4和激光功率调整模块5。所述图像处理器8包括成像镜头模块9、微光器件模块10和存储与传输模块12。所述红外半导体激光器模块4的两侧分别设有和所述激光功率调整模块5和所述电源与控制模块3。所述激光功率调整模块5中设置有光阑，所述光阑孔径大小能够连续调节。所述红外半导体激光照明器2和所述成像镜头模块9固定在同一装校平台I上，使所述成像镜头模块9的光轴与所述红外半导体激光照明器2的发射激光光轴平行。所述成像镜头模块9和所述微光器件模块10相邻设置，所述微光器件模块10的固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面，使所述微光器件模块10的光轴与所述成像镜头模块9的光轴重合。所述存储与传输模块12与所述微光器件模块10相邻设置。所述红外半导体激光器模块4为风冷红外半导体激光器，其发射激光波长处于红外波段。
[0039]利用实施例3的复合功能型夜视仪在全黑条件下观测目标时，除了不能显示所述被测目标7的图像及调节激光的发散角度，其余功能、操作均与实施例1相同。
[0040]实施例4
[0041]本实用新型提供的第四种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器2和图像处理器8。所述红外半导体激光照明器2包括电源与控制模块3、红外半导体激光器模块4、激光功率调整模块5和光束整形模块6。所述图像处理器8包括成像镜头模块9、微光器件模块10和图像显示模块11。所述红外半导体激光器模块4的两侧分别设有所述激光功率调整模块5和所述电源与控制模块3，所述光束整形模块6与所述红外半导体激光器模块4之间设有所述激光功率调整模块5。所述激光功率调整模块5中设置有光阑，所述光阑孔径大小能够连续调节，所述光束整形模块6中设置有透镜组，所述透镜组中各透镜间的相对位置可连续调整。所述红外半导体激光照明器2和所述成像镜头模块9固定在同一装校平台I上，使所述成像镜头模块9的光轴与所述红外半导体激光照明器2的发射激光光轴平行。所述成像镜头模块9和所述微光器件模块10相邻设置，所述微光器件模块10的固定位置和所述成像镜头模块9的透镜组的固定位置垂直于同一平面，使所述微光器件模块10的光轴与所述成像镜头模块9的光轴重合。所述图像显示模块11与所述成像镜头模块9之间设有所述微光器件模块10。所述红外半导体激光器模块4为风冷红外半导体激光器，其发射激光波长处于红外波段。
[0042]利用实施例4的复合功能型夜视仪在全黑条件下观测目标时，除了不能对所述被测目标7的图像和视频进行选择性存储与无线传输，其余功能、操作均与实施例1相同。
【权利要求】
1.一种复合功能型夜视仪，包括红外半导体激光照明器(2)，其特征在于:所述复合功能型夜视仪包括图像处理器(8);其中，所述红外半导体激光照明器(2)包括红外半导体激光器模块(4)、激光功率调整模块(5)以及电源与控制模块(3)，所述红外半导体激光器模块(4)和所述激光功率调整模块(5)相邻设置；所述图像处理器(8)包括成像镜头模块(9)和微光器件模块(10)，所述成像镜头模块(9)和所述微光器件模块(10)相邻设置；所述红外半导体激光照明器(2)的安装位置与所述成像镜头模块(9)的安装位置垂直于同一平面。
2.根据权利要求1所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述微光器件模块(10)的固定位置和所述成像镜头模块(9)的透镜组的固定位置垂直于同一平面。
3.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述图像处理器(8)包括图像显示模块(11)，所述图像显示模块(11)与所述成像镜头模块(9)之间设有所述微光器件模块(10)。
4.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述图像处理器(8)包括存储与传输模块(12)，所述存储与传输模块(12)与所述成像镜头模块(9)相邻设置或与所述微光器件模块(10)相邻设置。
5.根据权利要求3所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述图像处理器(8)包括存储与传输模块(12)，所述存储与传输模块(12)与所述图像显示模块(11)相邻设置或与所述微光器件模块(10)相邻设置或与所述成像镜头模块(9)相邻设置。
6.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述激光功率调整模块(5)中设置有孔径大小能够连续调节的光阑。
7.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述红外半导体激光照明器(2)包括光束整形模块￠);所述光束整形模块(6)与所述红外半导体激光器模块(4)之间设有所述激光功率调整模块(5)。
8.根据权利要求7所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述光束整形模块(6)中设置有透镜之间的相对位置能够连续调整的透镜组。
9.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述红外半导体激光照明器(2)和所述图像处理器(8)固定安装在同一装校平台(I)上。
10.根据权利要求1或2所述的复合功能型夜视仪，其特征在于:所述红外半导体激光器模块(4)为风冷红外半导体激光器。
【文档编号】H04N5/232GK204069207SQ201420536468
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】李瑞行, 季鸿鸣 申请人:山西暗睛光电科技有限公司