[发明专利]一种超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头

说明书

本发明涉及激光照明技术领域，具体涉及一种超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头。包括光纤耦合半导体激光器发光面、透镜一、透镜二和透镜三，透镜一为正光角度的双凸透镜，透镜二为负光焦度的双凹透镜，透镜三为正光焦度的弯月透镜，透镜一、透镜二和透镜三的面型均为球面；透镜一、透镜二和透镜三的外径顺次递增，透镜三的外径≤30mm，透镜一为补偿组，透镜二为变倍组，透镜三为固定组，透镜一和透镜二通过凸轮连接。本发明照明镜头具有超大照明角度、超大变倍比以及低成本的特点，创造性地实现了照明角度七八十度的照明效果，可以完全匹配一体化摄像机的视场需求，大大拓展了光纤耦合半导体激光器照明镜头在近距离的照明要求。

技术领域

本发明涉及激光照明技术领域，具体涉及一种超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头。

背景技术

由于技术的限制，现有光纤耦合半导体激光器照明镜头都是远距离照明设计，其特点是小角度时视场角非常小，大角度时照明角度也不大。

以专利申请CN108267849A为例，其公开一种激光照明系统，包括激光发生器和镜筒，镜筒内设有大变倍比远距离变焦系统，大变倍比远距离变焦系统沿光线的传播方向依次设有具有正屈光度的第三透镜组、具有负屈光度的第二透镜组以及具有正屈光度的第一透镜组，第一透镜组为固定设置，第二透镜组为变倍组，第三透镜组为对焦组，且第二透镜组和第三透镜组通过联动机构连接；该激光照明系统的照明角度为0.3度~25度。其他类似大变倍比的激光照明镜头的短焦照明角度也基本在二三十度，较好的镜头可达到四十多度。

然而，现在的一体化摄像机短焦视场动辄就是五六十度，甚至六七十度。传统的激光照明镜头短焦三四十度的照明效果无法完全匹配一体化摄像机的视场需求。

发明内容

针对现有激光照片镜头短焦照明角度难以匹配一体化摄像机视场需求的技术问题，本发明提供一种超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头，具有超大的照明角度、超大的变倍比以及低成本的特点，解决了光纤耦合半导体激光器照明镜头照明小的弊端，创造性地实现了照明角度七八十度的照明效果，可以完全匹配一体化摄像机的视场需求，大大拓展了光纤耦合半导体激光器照明镜头在近距离的照明要求。

第一方面，本发明提供一种超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头，包括光纤耦合半导体激光器发光面、透镜一、透镜二和透镜三，透镜一为正光角度的双凸透镜，透镜二为负光焦度的双凹透镜，透镜三为正光焦度的弯月透镜，透镜一、透镜二和透镜三的面型均为球面，没有用到非球面；透镜一、透镜二和透镜三的外径顺次递增，透镜三的外径≤30mm，透镜一为补偿组，透镜二为变倍组，透镜三为固定组，透镜一和透镜二通过凸轮连接。

进一步的，透镜一激光发射侧面的曲率半径为5.2~6mm，物侧面的曲率半径为-3~-3.5mm；

透镜二激光发射侧面的曲率半径为-3~-3.5mm，物侧面的曲率半径为65~75mm；

透镜三激光发射侧面的曲率半径为-150~-260mm，物侧面的曲率半径为-25~-35mm。

进一步的，透镜一和透镜二的折射率为1.76~1.81，透镜三的折射率为1.45~1.55。

进一步的，透镜二与透镜三选用同一种玻璃材质。

进一步的，超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头的长焦距F1≤25mm，短焦距F2≤0.33mm，且F1/F2≥75。

进一步的，超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头的F数≤2.6。

进一步的，超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头的总长度≤80mm。

进一步的，超大角度大变倍比光纤耦合半导体激光器照明镜头的照明角度为0.99~71度，适合波长为780~950nm。

本发明的有益效果在于：