[发明专利]一种用于筒状环境的激光照明器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光照明器。

背景技术

    现有激光照明领域中，为了获得更好的照明效果，普遍需要光强均匀分布的激光光束，然而，对于一些特殊的比较狭长的筒形使用环境，比如隧道、矿井、较狭长的巷子、管道等，如果采用常规的激光光斑均匀匀化方式，当经过均匀匀化的光斑照射到目标上时，就会产生照明目标近处被照的很亮，而远处则相对较暗，当用成像系统观测时会发现近处的很亮而远处的目标则看不清楚，显然此时已经不适合使用常规的激光光斑均匀匀化的方式了。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于筒状环境的激光照明器，使得筒状环境的能够被均匀照亮。

为了解决上述技术问题，本发明包括依次排列的激光器、变焦透镜组和光束整形装置，变焦透镜组和光束整形装置均处在激光器的光轴上，光束整形装置包括至少一片在激光器的光轴方向上排列的环状的匀光片。

为了使能整形成更好的能量等级，所述的匀光片有两片以上，每个匀光片的内孔半径均小于其前一个匀光片的内孔半径，每个匀光片的出光角度均大于其前一个匀光片的出光角度，后一个匀光片可接收前一个匀光片出来的部分或全部的激光。

为了使本发明性价比高，所述的匀光片包括第一匀光片和第二匀光片，第一匀光片在前，第二匀光片在后，第一匀光片的出光角度为15度，第二匀光片的出光角度为25度。

所述的激光器为光纤耦合半导体激光器或者是半导体激光器。

为了使本发明结构紧凑且光斑大小可调，本发明包括有壳体，激光器和光束整形装置均固定在壳体内，变焦透镜组滑动设置在壳体内，变焦透镜组的滑动方向与激光器的光轴方向同向，壳体内设置有驱动变焦透镜组滑动的驱动电机。

本发明的有益效果是：本发明的光束整形装置能将激光整形成多个能量密度等级，中心能量密度高，边缘能量密度低，进而实现不同距离或角度的照明需求。在筒状环境使用时，中心光束照射在较远的物体上，边缘光束照射在较近的物体，从而使得筒状环境的物体被照亮的明暗程度相当，这样照明目标的近处和远处不会产生很强的反差，成像系统在成像时则会有更好的成像效果。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2是本发明的光路图；

图中：1、壳体，2、激光器，3、驱动电机，4、变焦透镜组，5、第一匀光片，6、第二匀光片。

具体实施方式

如图1和图2所示的用于筒状环境的激光照明器，它包括壳体1和依次设置在壳体1内的激光器2、变焦透镜组4和光束整形装置，变焦透镜组4和光束整形装置均处在激光器2的光轴上，光束整形装置包括在激光器2的光轴方向上排列的环状的第一匀光片5和第二匀光片6。第一匀光片5的内孔半径大于第二匀光片6的内孔半径，第一匀光片5的出光角度为15度，第二匀光片6的出光角度为25度。第一匀光片5和第二匀光片6的外径相同，第二匀光片6能接收从第一匀光片5出来的部分激光，最好能将第二匀光片6的外径设置得大一点，这样第二匀光片6能更好接收从第一匀光片5出来的激光。当然匀光片也可以设置1个或多于2个。激光器为光纤耦合半导体激光器或者是半导体激光器。

激光器2和光束整形装置均固定在壳体1内，变焦透镜组4滑动设置在壳体1内，变焦透镜组4的滑动方向与激光器2的光轴方向同向，壳体1内设置有驱动变焦透镜组4滑动的驱动电机3。

工作原理：如图2所示，激光器2发射的激光通过变焦透镜组4变焦和扩束然后照射到光束整形装置，中心部分光束从所有匀光片的中心孔通过后直接照射到目标物体上，一部分光束经过出光角度为25°的第二匀光片6再照射到目标物体上，剩余的激光束先经过第一匀光片5扩束，再经过第二匀光片6扩束再照射到目标物体上，这样光束整形装置将激光光束的能量密度整形成3个不同的等级，同时这三个不同的能量密度等级的范围可以通过调节所述变焦透镜组4和整形装置之间的距离和所述第一匀光片5和第二匀光片6的中心口径来控制，进而实现不同距离或角度的照明需求。当照明距离较远或角度较小时，则中间能量密度大的光束所占比例大，边缘能量密度小的光束所占比例小，当照明距离较近或角度较大时，则中间能量密度大的光束所占比例小，边缘能量密度小的光束所占比列大，从而达到筒形特殊环境激光照明的目的。