[实用新型]应用于夜视系统中的均匀高效照明系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种照明技术，尤其是一种应用于夜视系统中的均匀高效照明系统。

背景技术

随着社会的进步，人们早已结束了日出而作、日落而息的生活、生产模式，夜间的活动大大增加。但是由于人眼只能在可见光足够强的条件下辨别物体，超出可见光范围的光谱人眼是看不见的。因此，在夜间没有足够照明的情况下，人们需要另加光源来进行照明，比如道路上的路灯、汽车的车灯、边防站的探照灯等。

随着科技的进步，人们可以利用超出可见光范围的光谱对周边景物进行观察和监控，如利用红外夜视仪器，对景物成像，将成像的光信号转变为电信号，再将电信号放大并转变为人眼可见的光信号。总的来说，按照成像时使用光的情况，夜视仪器可分为两大类，一类需要夜视仪器提供照明光源，由夜视仪器主动向外发射某种波长的光，如可见光、红外光、紫外光等，再利用物体反射的这些光成像。另一类不需夜视仪器提供照明光源，主要靠微光(由于自然界会有一些比太阳光微弱得多的光，如星光、月光、大气辉光等，由于人眼视网膜感光度不高，所以在这种光强度较小的情况下无法正常成像)或物体自身向外辐射的红外线来成像(也称为热成像)。另外，由于激光技术的发展，也将激光应用在夜视系统的照明中。

但是目前的主动夜视系统中，夜视系统的照明存在着一些问题，例如，照明角度一般都是固定不变的，即使在设计时预留了一定的调节角度，但调节范围一般都较小，而且是手动的，一旦安装好后就固定不变了。或者，即使安装后在使用时可以调节，但调节的角度很小，一般都在几度的范围内。

对于上述照明角度固定不变或者变动较小的情况，使得照明区域不变，或变化很小，常常会有照明不全的现象发生，只能照到部分，因此，成像不完全。

对于距离比较远的应用场合下，固定的照明角度就不合适了，例如，对于一个从近距离到1000米以上的夜视照明范围，比较合适的照明角度范围应一般在0.5°至20°之间，对应于摄像镜头而言，为了满足对远近距离的成像要求，最基本的要求就是能够变焦，对远距离景物成像时，要将远距离景物放大，摄像镜头的焦距变长，视场变小，因此要求照明角度也较小，才能有足够的照明亮度，近距离时，摄像镜头的焦距变短，视场变大，要求照明角度也较大，才能充满整个视场。

为了解决这个问题，人们也采取了一些措施，但均存在着一定的弊病，如通过机械装置驱动照明器进行扫描(如99104568.6)，此时，有扫描速度带来的问题，如速度慢，存在阴影区，并且机械装置不稳定等问题；如果采用一些特殊的光学元件(如200310118153.8)，势必增加成本；如果增加光源的强度，如果是激光照明，则增加激光的功率，也会引发一系列的问题，如散热问题，体积、重量带来的安装问题，使用昂贵光学元件带来的成本问题等等。

另外，也有用单个透镜或单透镜组利用光源在透镜与其焦点之间时发散角的变化进行的变范围照明，其照明区域由光源的发光特性决定一般为圆形区域。由于光源在透镜与其焦点之间，照明区域的光强分布是中间亮而边缘很暗，如图2所示，照明系统出射的光束最终形成的是一个圆形照明区域109。至少存在两个问题，一是光强分布不均匀，中间过于明亮而周边过于暗淡，照度不均匀，如图2所示的光强分布曲线110，这种情况导致成像画面不清楚，再有就是，由于成像镜头的感光元件112(如CCD)一般为矩形，如图3所示，但由于照明区域111是圆形，所以，即使充分利用照明区域，效率也仅仅有61％(CCD的面积/照明圆区域的面积)，因此，光能量损失严重。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种应用于夜视系统中的照明系统，用于实现远距离大范围的夜间照明。

为解决上述技术问题，本实用新型提供应用于夜视系统中的照明系统，包括：光源、变焦透镜组和变焦驱动装置，所述变焦驱动装置与所述变焦透镜组和/或所述光源连接，用于使所述变焦透镜组中的透镜与所述光源产生相对位移，以改变所述变焦透镜组的焦距，并且，所述光源的光出射面位于所述变焦透镜组的焦点或焦点之外。

进一步地，上述的应用于夜视系统中的照明系统中的所述变焦透镜组至少包括两个或两个以上的单透镜或透镜组，其中一单透镜为凸透镜，或其中一透镜组为具有正焦距的透镜组。

所述用于使所述变焦透镜组中的透镜与所述光源产生相对位移的所述变焦驱动装置的驱动信号来自夜视系统，以使所述照明系统发出的照明光斑的大小与探测范围一致。