[实用新型]一种利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置及夜间监视系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用表面发射激光二极管的脉冲照明及夜间监视系统。

背景技术

就原有激光监视装备而言，生成激光束的激光二极管的发光形态一般为边缘发射激光(EEL)，使用连续的发光，用作激光监视装备的照明。另外，就近距离的情形而言，使用加装了多个红外线LED的连续照明。因此，由于使用连续的红外线激光和LED的关系，照明使用的电力多，因此，照射激光及红外线时发生大量热，这使照明器具的寿命降低，存在需要体现复杂的冷却系统的缺点。

图1显示出以往的边缘发射二极管的形态，激光从晶片的侧面射出，是以椭圆形态的光源构成阵列后将其层叠使用的形态。因此，在用作照明光源时，由于复杂的透镜构成，制作照明时耗费大量费用。

图2显示了以往的普通LED，当为夜间监视照明时，加装多个红外线波段的LED用作照明。一般而言，夜间监视系统中使用的LED照明，把红外线波段的LED如图2所示排列成圆形加以使用，一般是在中央加装有摄像头的形态。LED的效率一般具有低于激光的效率，光的展开角大，夜间监视时，存在距离显著短于激光的缺点。

实用新型内容

(要解决的技术问题)

本实用新型涉及夜间监视系统中使用的红外线照明和影像获得系统，为了完善原有LED及边缘发射二极管具有的缺点，利用表面发射激光二极管阵列构成光源。

(解决问题的手段)

本实用新型的利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置包括：电源供应部，其向激光照明部供应电源；表面发射激光二极管模块，其从所述电源供应部接受电源供应，由表面发射激光二极管阵列构成；功率控制部，其向所述表面发射激光二极管模块接入脉冲型激光驱动信号；照明光学系，其调节所述表面发射激光二极管模块照射的激光的展开角度。

优选表面发射激光二极管模块由VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser，垂直腔面发射激光器)阵列构成。

在本实用新型的利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置中，优选表面发射激光二极管模块发出波长800nm以上的近红外波段的激光照明光。优选功率控制部把脉冲型激光驱动信号接入表面发射激光二极管模块，且通过调整激光的占空比而控制照明强度。

本实用新型的利用表面发射激光二极管的夜间监视系统包括利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置和影像装置，所述利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置包括：电源供应部，其向激光照明部供应电源；表面发射激光二极管模块，其从所述电源供应部接受电源供应；功率控制部，其向所述表面发射激光二极管模块接入脉冲型激光驱动信号；照明光学系，其调节所述表面发射激光二极管模块照射的激光的展开角度；

所述影像装置包括：影像光学系，其接收所述脉冲照明装置指向方向的视野(View)的光；影像获得部，其利用穿过所述影像光学系的光信号而生成所述视野(View)的影像；影像显示部其显示所述影像获得部生成的影像。

就本实用新型的利用表面发射激光二极管的夜间监视系统而言，优选由利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置和影像装置构成的夜间监视系统还包括同步信号控制部构成，所述同步信号控制部把生成的同步信号传送给激光照明部的功率控制部和影像获得部，被功率控制部控制的表面发射激光二极管模块的激光发光时间与所述影像获得部的影像获得时间同步，在激光发光的同时完成影像获得。

在本实用新型的利用表面发射激光二极管的夜间监视系统中，优选影像光学系内置有白天用红外线截止滤镜和夜间用Nero带通红外线滤镜，当在夜间借助于所述表面发射激光二极管模块而实现发光时，在接收光时，视野(View)的光穿过所述夜间用Nero带通红外线滤镜，被影像获得部的摄像头元件拍摄。

在本实用新型的利用表面发射激光二极管的脉冲照明装置中，优选照明光学系由准直或低发散光学系构成。

(实用新型效果)

本实用新型的红外线表面发射激光照明照射方法利用调整脉冲照明及脉冲的占空比的方式，耗电相对较低和发热较少，因而具有容易冷却的优点，使用使摄像头与激光脉冲同步而获得影像的方式，从而解决了脉冲照明与影像的不同步所导致的问题。

在本实用新型的系统中使用的表面发射激光阵列的波长，使用人眼不可见的800nm以上近红外波段。就红外线表面发射激光阵列而言，在照明领域，同时具有LED的优点和激光的优点。特别是具有远距离夜间监视、较小散斑现象、低发热率、小波长偏差等优点。