适用于管道照明的近红外激光灯及其控制方法与流程

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种适用于管道照明的近红外激光灯，还涉及一种适用于管道照明的近红外激光灯控制方法。

背景技术：

在进行管道作业或检测时，由于管道内光线暗或者没有光线，如地下管道，操作者往往会借助照明装置进行照明，但是有时因为管道过长，照明装置的照明距离有限，对于远距离照明则达不到照明效果，这时操作者会选用小功率近红外激光灯。但是，目前现有红外LED照明最小发散角是80°左右，导致光斑较大，反光严重，不能满足客户对于100m或更远距离管道照明需求。

技术实现要素：

本发明的目的一是，提供一种适用于管道照明的近红外激光灯，可有效进行照明，使照明亮度及范围可调。

本发明的目的二是，提供一种该近红外激光灯的控制方法。

为实现该目的一，提供了一种适用于管道照明的近红外激光灯，包括激光发射单元，还包括处理器、与处理器连接的LD驱动单元和电机驱动单元、与电机驱动单元连接的镜片单元，所述LD驱动单元与激光发射单元连接，所述镜片单元设于激光发射单元发射端。

优选地，所述镜片单元包括筒体，与筒体内壁连接并且依次排列的准直镜片、一片及以上的均光镜片、第一变焦镜片和第二变焦镜片，所述准直镜片所在端靠近激光发射单元发射端，所述第二变焦镜片与筒体滑动连接并且穿过筒体与电机驱动单元连接。

优选地，所述第二变焦镜片与第一变焦镜片之间距离在0-19mm范围内可调。

优选地，所述均光镜片为并列排列的两片并且两片均光镜片间距为1.1mm。

优选地，该近红外激光灯还包括与处理器连接的光亮检测单元、数据传输单元和工作指示灯。

优选地，所述电机驱动单元包括电机驱动电路和步进电机。

优选地，所述LD驱动单元包括分别与处理器连接的LD驱动电路和制冷电路。

为实现目的二，提供了一种适用于管道照明的近红外激光灯控制方法，该方法为：进行信号采集，然后判断有无光照；当判断无光照后，启动激光发射单元并且进行输出功率和激光输出的角度调节。

优选地，激光输出的角度调节为通过设置电机驱动单元对镜片单元的焦距进行调节。

优选地，信号采集后还经过模数转换并进行滤波处理。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过设置处理器分别与LD驱动单元和电机驱动单元连接，对激光发射单元和镜片单元实现配合调节，可有效进行照明，使照明亮度及范围可调。在本发明中通过镜片单元进行焦距调节，可以有效的调节发射激光的角度，实现照明范围可调，满足照明需要。在本发明中通过LD驱动单元可有效的对激光发射单元的输出功率进行调节，从而满足照明需要。在本发明中通过制冷电路可有效控制整个近红外激光灯的温度，提高灯的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中镜片单元的结构示意图；

图3为本发明中控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。

如图1、图2所示，本发明提供了一种适用于管道照明的近红外激光灯，包括激光发射单元6，还包括处理器1、与处理器1连接的LD驱动单元2和电机驱动单元3、与电机驱动单元3连接的镜片单元7，LD驱动单元3与激光发射单元6连接，镜片单元7设于激光发射单元6发射端。

该近红外激光灯还包括与处理器1连接的光亮检测单元4、数据传输单元5和工作指示灯。电机驱动单元3包括电机驱动电路和步进电机。LD驱动单元3包括分别与处理器1连接的LD驱动电路和制冷电路。

在本实施例中，LD驱动单元3即可见光激光器驱动单元，在接收到处理器1的控制信号后对激光发射单元6提供设定的功率，激光发射单元6为可见光激光器。处理器1采用低功耗的STM32L微处理器。处理器1还可以通过数据传输单元5与外部显示器和输入设备进行连接。制冷电路可以对激光发射单元6的温度进行检测并且将信号发送给处理器1，制冷电路与风扇连接，通过控制提供风扇的功率控制风扇的转动，从而实现温度调节。光亮检测单元4设置于激光发射单元6的激光发射端并实时将检测信号发送给处理器1。

在本实施例中，电机驱动单元3可对步进电机可进行高精度控制，满足镜片单元7中焦距调节的需要。

镜片单元7包括筒体75，与筒体75内壁连接并且依次排列的准直镜片71、一片及以上的均光镜片72、第一变焦镜片73和第二变焦镜片74，准直镜片71所在端靠近激光发射单元6发射端，第二变焦镜片74与筒体75滑动连接并且穿过筒体75与电机驱动单元3连接。第二变焦镜片74与第一变焦镜片73之间距离在0-19mm范围内可调。均光镜片72为并列排列的两片并且两片均光镜片72间距为1.1mm。

在本实施例中，各镜片的间距可根据需要进行调节，准直镜片71距离激光发射单元6发射端出口的距离为7.9mm，与准直镜片71最近的均光镜片72距离准直镜片71的距离为2.5mm，第一变焦镜片73与最近的均光镜片72距离为2.5mm。通过步进电机对第二变焦镜片74与第一变焦镜片73距离进行调节。通过对镜片单元7调焦可使本发明发射的激光在1000米处，最小光斑直径大约只有3米直径，近似完全准直，发散角为0.01°；调节到最大张角时，可在100米处可形成直径345米直径的照射光斑，发散角为19°。

本发明还提供了一种适用于管道照明的近红外激光灯控制方法，该方法为：进行信号采集，然后判断有无光照；当判断无光照后，启动激光发射单元6并且进行输出功率和激光输出的角度调节。

激光输出的角度调节为通过设置电机驱动单元3对镜片单元7的焦距进行调节。信号采集后还经过模数转换并进行滤波处理。

在本实施例中，采集的信号有光照强度信号，激光发射单元6温度信号和镜片单元7的焦距信号，其中镜片单元7的焦距信号可以通过步进电机的位置进行测量转换。

本实施例的工作原理：初始化系统后，光亮检测单元4实时对需照明范围内的亮度进行采集通过AD转换并且滤波后发送给处理器1，制冷电路实时检测激光发射单元6的温度进行采集通过AD转换并且滤波后发送给处理器1，处理器1接收到信号后通过设定对LD驱动单元2和电机驱动单元3发送信号，通过LD驱动单元2控制激光发射单元6的功率，通过电机驱动单元3调节镜片单元7的焦距，从而达到照明的需要，当需照明范围内的亮度足够时，处理器1则不发送信号，LD驱动单元2和电机驱动单元3则不进行工作。

通过本发明可有效进行照明，使照明亮度及范围可调。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。