專利名稱：激光照明器的同步變焦裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光照明器，特別是指一種激光照明器的同步變焦裝置，尤其是激光器用做變焦照明光源時的應用裝置。
背景技術：
隨著激光照明夜視技術的發展，已出現照明角度可變的電動變焦激光照明器。本申請人發明的專利申請名稱為“遠距離大范圍半導體激光照明器變焦裝置”專利申請號為20062008456.1的實用新型專利能夠大范圍的調節激光照明角度，并且采用電動控制方式，其通用性強，能夠很方便地和現有的安防控制設備相組合，操作人員在后臺控制端可單獨控制變焦激光照明器的照明角度，使其與變焦成像鏡頭的視場角一致，達到最佳照明成像效果。但這種調節是獨立于鏡頭之外的，在調節鏡頭焦距之后還需要單獨調節照明器照明角度，不能實現兩者的同步變焦，應用上依然存在很多不便。
發明內容本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種能夠隨著鏡頭焦距的變化自動調整照明角度的激光照明器的同步變焦裝置，使激光器光源照明角度和鏡頭焦距同步變化，保證在鏡頭焦距的變化范圍內使激光器的照明角度與鏡頭的視場大小達到最佳匹配效果。
本發明是通過如下技術方案實現的一種激光照明器的同步變焦裝置，其特殊之處在于包括兩個部分智能化電路控制部分和具有變焦位置信號反饋的機械傳動機構所述智能化電路控制部分采用微處理器、模數轉換芯片和輸出驅動芯片；該部分接收來自鏡頭和激光照明器變焦位置的反饋信號，根據預先測量的數據判斷鏡頭和照明器光源的位置差別，自動調整機械傳動機構；所述機械傳動機構改變激光照明器的照明角度，同時為電路控制部分提供反饋信號；傳動齒輪帶動旁邊的滑動變阻器，將激光照明器的變焦位置信息轉化為電壓信號，作為反饋提供給電路控制部分。
本發明的激光照明器的同步變焦裝置，所述機械傳動機構為電動控制，改變照明器照明角度，并同時產生變焦位置反饋信號。
本發明具有同步變焦功能，激光照明器夠隨著鏡頭的焦距變化而自動調整自身照明角度，控制中心為微處理器。所述電路控制板由微處理器和模數轉換電路、驅動電路等組成，包含微處理器中的軟件部分。微處理器同時檢測鏡頭反饋信號和照明器傳動機構反饋信號，根據已知數據進行判斷。
其工作原理如下來自成像鏡頭的焦距反饋信號，經過模數轉換進入微處理器，微處理器根據預先存儲的數據，判斷激光照明器需要變焦的方向，控制機械傳動機構進行動作，并實時檢測機械傳動機構的反饋信號，直到與微處理器內部存儲的相應數據吻合。
反饋信號是反映上述激光照明器變焦位置的電壓信號，機械傳動機構帶動滑動變阻器的滑動觸點變化，從而改變滑動變阻器的觸點和地之間的電壓。
要達到良好的同步效果，必須保證存儲數據的準確性。數據的獲得是這樣的在微處理器中寫入測量程序，手動改變鏡頭焦距，同時手動改變激光照明器焦距，直到照明器照明范圍與鏡頭視場范圍一致，然后通過計算機串口讀取此時的鏡頭數據和照明器數據，記錄下來，依此辦法順序改變鏡頭焦距，得到一組數據。以此組數據作為參數寫入控制程序，達到智能化測量控制同步變焦的目的。
本發明具有以下特點1，激光照明器的自動變焦，省去了單獨變焦的麻煩，直接調節鏡頭的焦距就能達到最佳照明角度，獲得最佳成像效果，操作方便。
2，激光照明器的變焦位置采用高精密電位器測量，精度高，控制準確。
3，激光照明器的變焦位置信號反饋機構簡單可靠，成本低，壽命長，易安裝。
本發明能夠根據成像鏡頭焦距的變化自動保持照明器的同步變焦。采用智能化微處理器芯片，同步精度高。整個裝置操作簡單、適應性強，特別適合于激光夜視系統中使用。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
圖1為現有技術的獨立變焦控制原理框圖；圖2為本發明的同步變焦控制原理框圖；圖3為本發明的一種具體實施例；圖4為本發明的另一種具體實施例。
圖中，11激光照明器，12 A/D轉換器，13 A/D轉換器，14微處理器，15伺服機構，16鏡頭，17滑動變阻器，18電機。
具體實施方式
圖1為獨立變焦控制原理圖，獨立變焦控制系統是以人為主要控制器的控制系統。由操作者觀察鏡頭變焦位置信息和激光照明器變焦位置信息，以判斷現在激光照明器是否處于最佳照明效果，如果現在激光照明器處于最佳照明變焦位置，則保持現在變焦位置不動，否則由操作者控制激光器控制機構，使其達到最佳照明效果。
由于人的觀察最接近實際使用效果，所以此操作系統的照明效果是最好的。但獨立控制系統必須由人來控制，鏡頭變焦位置信息一旦變動，操作者必須實時調整激光器變焦位置。對人的依賴使此系統無法脫離人的操作，難以實現實時自動控制。
圖2為同步變焦控制原理圖。該裝置包括兩個部分智能化電路控制部分和具有變焦位置信號反饋的機械傳動機構。本發明的智能化電路控制部分采用通用8位微處理器，配合模數轉換芯片和輸出驅動芯片，達到智能化處理相關數據和輸出控制的目的。為了增強微處理器工作穩定性和適應不同的鏡頭，電路中加入了看門狗和串口通訊芯片。該部分能夠接收來自鏡頭和激光照明器變焦位置的反饋信號，根據預先測量的數據判斷鏡頭和照明器光源的位置差別，自動調整機械傳動機構。本發明的機械傳動機構用來改變激光照明器的照明角度，同時為電路控制部分提供反饋信號。傳動齒輪帶動旁邊的高精度滑動變阻器，將激光照明器的變焦位置信息轉化為電壓信號，作為反饋提供給電路控制部分。本發明的這兩部分是一個有機的整體，共同組成一個閉環反饋結構。其中微處理器為控制中心，通過相應軟件使激光照明器達到自動同步變焦的目的。
同步變焦控制系統最大的特點是用微處理器代替人來對整個系統實現自動控制。系統由微處理器讀取鏡頭變焦位置信息和激光照明器變焦位置信息，通過微處理器內部的既定邏輯來判斷照明器是否處于最佳照明變焦位置，如果處于最佳照明變焦位置，則保持控制機構不動，否則微處理器控制激光器控制機構，使激光照明器到達最佳照明變焦位置。
微處理器內部的既定邏輯是預先存在微處理器內部的一組數據。此數據通過下述方法得到在微處理器中寫入測量程序，手動改變鏡頭焦距，同時手動改變激光照明器焦距，直到照明器照明范圍與鏡頭視場范圍一致，然后通過計算機串口讀取此時的鏡頭數據和照明器數據，記錄下來，依此辦法順序改變鏡頭焦距，得到一組數據。因此，微控制器內部的判斷邏輯和獨立控制系統中操作者的判斷邏輯是相同的，所以其控制效果也相同。在保證各部分傳動精度的前提下，實際使用效果也是相同的。
圖3為富士能750鏡頭的使用實例。鏡頭16的變焦位置電壓輸入到A/D轉換器13，轉換后的數字信號送入微處理器14中；同時，激光照明器11的變焦位置電壓通過高精度滑動變阻器17，輸入到A/D轉換器12，轉換后的數字信號送入微處理器14中；微處理器14，通過內部既定的邏輯判斷現在激光照明器是否處于最佳照明變焦位置，根據判斷結果通過伺服機構15控制電機18轉動，直到照明器達到最佳照明變焦位置。
微處理器14的內部邏輯是一組數據，此組數據是通過和主機通過串口通訊得到，并存入微處理器14內部。此組數據獲得的具體方法前面已有詳細說明，不再贅述。
富士能750鏡頭的內部邏輯控制數組如下
鏡頭數組{0x8e，0x8b，0x88，0x82，0x7d，0x79，0x74，0x6a，0x63，0x5f，0x5a，0x57，0x53，0x4e，0x4c，0x48，0x46，0x44，0x43，0x40，0x3f，0x3d，0x3b，0x38，0x36，0x33，0x31，0x2f，0x2e，0x2c，0x2a，0x29，0x28，0x24，0x22，0x21，0x1f，0x1e，0x1d，0x1c，0x1b，0x1a，0x19}。
激光照明數組{0x2a，0x2b，0x2e，0x32，0x35，0x38，0x3b，0x3f，0x45，0x48，0x4a，0x4e，0x50，0x52，0x55，0x57，0x59，0x5b，0x5e，0x5f，0x60，0x65，0x67，0x69，0x6e，0x74，0x79，0x7b，0x7e，0x86，0x8a，0x8e，0x92，0x95，0x9d，0xa7，0xaf，0xbf，0xc8，0xd0，0xdf，0xec，0xee}。
圖4為富士能374鏡頭的使用實例。鏡頭16的變焦位置電壓輸入到A/D轉換器13，轉換后的數字信號送入微處理器14中；同時，激光照明器11的變焦位置電壓通過高精度滑動變阻器17，輸入到A/D轉換器12，轉換后的數字信號送入微處理器14中；微處理器14，通過內部既定的邏輯判斷現在激光照明器是否處于最佳照明變焦位置，根據判斷結果通過伺服機構15控制電機18轉動，直到照明器達到最佳照明變焦位置。
微處理器14的內部邏輯是一組數據，此組數據是通過和主機通過串口通訊得到，并存入微處理器14內部。此組數據獲得的具體方法前面已有詳細說明，不再贅述。
富士能374鏡頭的內部邏輯控制數組如下鏡頭數組{0x09，0x15，0x1e，0x27，0x2b，0x39，0x3f，0x48，0x51，0x59，0x61，0x67，0x6f，0x7a，0x82，0x8b，0x97，0xa4，0xad，0xb8，0xc9，0xd5，0xf9}。
激光照明器數組{0x76，0x74，0x73，0x72，0x70，0x6f，0xfe，0x6d，0x6c，0x6b，0x68，0x65，0x62，0x60，0x5e，0x5a，0x57，0x51，0x4b，0x41，0x3a，0x37，0x37}。
權利要求
1.一種激光照明器的同步變焦裝置，其特征在于包括兩個部分智能化電路控制部分和具有變焦位置信號反饋的機械傳動機構所述智能化電路控制部分采用微處理器、模數轉換芯片和輸出驅動芯片；該部分接收來自鏡頭和激光照明器變焦位置的反饋信號，根據預先測量的數據判斷鏡頭和照明器光源的位置差別，自動調整機械傳動機構；所述機械傳動機構改變激光照明器的照明角度，同時為電路控制部分提供反饋信號；傳動齒輪帶動旁邊的滑動變阻器，將激光照明器的變焦位置信息轉化為電壓信號，作為反饋提供給電路控制部分。
2.根據權利要求1所述的激光照明器的同步變焦裝置，其特征在于所述機械傳動機構為電動控制，改變照明器照明角度，并同時產生變焦位置反饋信號。
3.根據權利要求1或2所述的激光照明器的同步變焦裝置，其特征在于智能化電路控制部分中加入了看門狗和串口通訊芯片。
全文摘要
本發明公開了一種激光照明器，特別公開了一種激光照明器的同步變焦裝置。該激光照明器的同步變焦裝置，其特殊之處在于包括兩個部分智能化電路控制部分和具有變焦位置信號反饋的機械傳動機構所述智能化電路控制部分采用微處理器、模數轉換芯片和輸出驅動芯片；所述機械傳動機構改變激光照明器的照明角度，同時為電路控制部分提供反饋信號。本發明能夠根據成像鏡頭焦距的變化自動保持照明器的同步變焦。整個裝置操作簡單、適應性強，特別適合于激光夜視系統中使用。
文檔編號H05B37/02GK101050842SQ20071001548
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月11日 優先權日2007年5月11日
發明者夏立民, 田忠超, 趙萬存, 桑建國, 趙敬偉, 陳大明 申請人:濟南神戎電子有限公司