专利名称：夜视照明系统的远程控制装置及其光源控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光夜视系统，尤其是一种应用于激光夜视 系统的光源控制机构及夜视照明系统的远程控制装置。
背景技术：
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。
另外，在目前的夜视监控系统领域中，由于应用的需要，已从近 距离监控向远距离监控发展。但远距离监控存在着诸多需要克服的困 难。例如，为了对远距离事物进行监控，在夜里，需要通过照明系统 对监控区域进行照明以采集监控区域内的影像或图像。而当监控区域 内出现需要监控的目标时，应能根据目标的大小对照明范围进行调整。
并且，在夜视激光监控中，由于距离的远近，不同距离的目标物 上激光的光斑大小变化不同；大的目标物和小的目标物(如船舶和人) 由于大小不同，则激光光斑照明的范围不同；激光光斑因距离的远近 不同使光照的强弱不同。为了适应这些不同，要对云台进行上下左右 移动，镜头要进行变焦、聚焦，激光照明光斑的大小，有的需要相同调节，有的需要相反调节。这些都使得监控操作难度加大，效率低下。
在另一些应用场合，监控到的信息通常是要被送到很远的地方， 如，监控装置设置在无人值守的高山、海域等地区，就需要通过远程 控制的方式来实现当上述状况出现时对监控装置的调整。
但是，在目前的远距离夜视激光监控领域内，对于上述对照明系 统的中光斑大小的调整一般是在现场进行调整，这主要是因为监控系 统中使用的一些器件，如视频服务器、解码器等并没有专门的适于近 距离监控的功能。在进行远程控制时，有些是无法实现，有些能够实 现但效果不是很好，如现有设备无法控制激光光斑的大小。有些在实 现时需要重新设计软件界面，通用性差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，根据现有技术的不足，提供 一种光源控制机构，可以控制光源的位置，从而控制照明光斑的大小。
本实用新型要解决的另一技术问题在于，根据现有技术的不足， 提供一种激光夜视照明系统的远程控制装置，使得激光夜视照明系统 可以以远程的方式控制光斑的大小，并按用户的要求记录下某一或某 些位置的参数，如光斑大小、光强、距离等，以便于后续使用时自动 调取。
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种激光夜视照明 系统的光源控制机构，光源驱动机构和变焦镜头，激光夜视照明系统 中的光源位于所述变焦镜头中，所述光源驱动机构与激光夜视照明系 统中的光源相连，用于驱动光源在变焦镜头中前后移动以此来改变激 光光斑的大小。
更好地，上述光源控制机构还包括信号采样机构，所述信号采样 机构与所述照明驱动机构相连，用于采集光斑的大小，并将该采集到 的光斑信号输出。
在上述激光夜视照明系统的光源控制机构中，所述光源驱动机构 包括驱动电机和传动部件，所述驱动电机与激光夜视照明系统中的光 源相连，用于根据接收到的外部控制信号驱动光源在激光夜视照明系统中变焦镜头中前后移动，以此来改变光斑的大小；所述传动部件一 端与所述驱动电机相连， 一端与所述信号采样机构相连。
具体地，所述信号采样机构包括电位器和电压参考电路，所述电 位器的滑动端与传动部件的一端相连，所述电位器的两端与电压参考 电路的电压输出端相连，当所述驱动电机驱动光源改变光斑的大小时， 与所述驱动电机相连的传动部件带动所述电位器的滑动端滑动，所述 电位器的中心端输出代表光斑信号的电压信号。
所述传动部件包括位于驱动电机输出轴上的主传动轮、位于所述 电位器的滑动端上的从传动轮和连接主传动轮和从传动轮的传动齿 轮。
另外，所述激光夜视照明系统中变焦镜头包括外壳、与传动齿轮 固定的套筒、使套筒前后移动的滑槽，所述光源固定在套筒上。
上述光源控制机构中的主传动轮为齿轮，所述从传动轮为齿轮。
再有，所述信号采样机构(42)为位于驱动电机(410)上的磁感 应传感器或光电传感器。
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种具有光源控制 机构的激光夜视照明系统的远程控制装置，包括位于前端的视频服务 器、解码器、云台、位于云台上的光源和位于后端的人机交互界面， 其中，前端还包括前述的光源控制机构，所述视频服务器接收通过人 机交互界面输入的控制信息，并将该控制信息发送给所述的解码器， 所述解码器分别与云台和光源控制机构相连，用于根据从所述视频服 务器接收到的控制信息控制云台的运动，并控制光源控制机构中的光 源驱动机构，通过光源驱动机构改变光源在变焦镜头中的前后位置从 而实现远程改变激光光斑的大小的目的。
上述具有光源控制机构的激光夜视照明系统的远程控制系统中，
所述光源控制装置包括与所述照明驱动机构相连的信号采样机构；当 解码器控制光源控制装置中的所述照明驱动机构改变光源在变焦镜头
中的前后位置时，信号采样机构与照明驱动机构同步运动，将采集到 的代表光斑大小的信号输出到解码器，存储在解码器中。另外，所述具有光源控制装置的激光夜视照明系统的远程控制系 统中的所述人机界面的操作界面为通用软件的界面，其中，用于输入 控制前端光源控制装置进行远程改变激光光斑的大小的参数为通用软 件中的IRIS参数，用于控制前端光源开关的参数为该通用软件中的灯 光开关参数。
在所述具有光源控制装置的激光夜视照明系统的远程控制系统
中，所述光源驱动机构包括驱动电机，所述解码器包括射角电路，其 用于输出控制所述驱动电机正反转的驱动信号。
本实用新型可以实现远程控制，对近距离、远距离目标物的大小， 激光的强弱光斑大小进行单独调节，激光开关控制，并且可以按用户 实际监控目标的各种不同激光照明光斑大小和特殊要求来保存起来， 在用时可以随意调用，通过配合巡航功能可以实现自动监控和录像， 最大限度地减轻监控人员的劳动强度。
图1为本实用新型所述激光夜视照明系统的远程控制装置系统的 原理示意图2为本实用新型所述光源控制机构原理示意图。
图3为本实用新型所述光源控制机构一具体实施例的结构示意图
图4为图3的部分结构剖示图-,
图5为本实用新型夜视照明系统中远程控制装置的系统中解码器 的原理示意图6为图5中射角控制电路的控制原理图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种激光夜视照明系统的远程控制装置，使得 激光夜视照明系统可以以远程的方式控制光斑的大小。其原理如图1 所示。
参见图1，为本实用新型所述激光夜视照明系统的远程控制装置系统的原理示意图。
本实用新型所述激光夜视照明系统的远程控制装置，包括位于前
端的视频服务器2、解码器3、光源控制机构4，云台5、位于云台5 上的光源S和位于后端的人机交互界面1。
所述的光源S位于一变焦镜头(图中未示出)中，该变焦镜头与 光源控制机构4共同位于云台5上，解码器3的一个端口与视频服务 器2的控制端连接，用于接收视频服务器2发出的控制信息，解码器3 另一个端口与云台5相连，解码器3第三个端口与镜头(图中未示出) 相连，其中部分与光源控制机构4相连。
所述视频服务器2接收通过人机交互界面1输入的控制信息，并 将该控制信息发送给所述的解码器3，所述解码器3将控制云台5的信 息发送给云台5，用于控制云台5进行相应动作。所述解码器3将控制 光源控制机构4的控制信息发送给光源控制机构4,光源控制机构4根 据控制信息驱动其中的光源驱动机构(图中未示出)，通过光源驱动机 构改变光源在变焦镜头中的前后位置从而实现远程改变激光光斑的大 小的目的。
在该图1中，位于后端的人机交互界面1中的操作界面可以是现 有的通用界面，在现有的一些通用软件的界面中，有一些不再使用的 参数，如现有监控软件界面上的IRIS参数，由于以前通过该界面上的 IRIS这个参数的设定值的大小用来控制镜头里面的IRIS大小，以此来 控制摄像机CCD的感光量。但是，由于现在镜头里面的IRIS大小基本 上是由摄像机来控制，监控软件界面上的IRIS参数就不再使用了，本 实用新型可以利用该参数来远程控制激光光斑大小。同理，将现有界 面上的灯光开关参数用来控制激光的开关。
其中，本实用新型中的光源控制机构4的原理如图2所示，所述 激光夜视照明系统的光源控制机构4包括光源驱动机构41和信号采样 机构42和变焦镜头43，所述光源驱动机构41与激光夜视照明系统中 位于变焦镜头43中的光源S相连，驱动光源S在激光夜视照明系统中 变焦镜头43中前后移动，以此来改变激光光斑的大小。所述信号采样 机构42与所述照明驱动机构41相连，用于采集光斑的大小，并将该采集到的光斑信号输出。其中，光源驱动机构41接收来自解码器3中 的控制信息，根据该控制信息的要求驱动光源前后移动。所述信号采
样机构42将采样到的代表光斑大小的信号发送给解码器3，或由解码
器存储并返回到人机界面中显示给操作员。
其中，光源驱动机构41可以为电机，如步进电机等。信号采样机 构42可以为用于釆集电位信号的电位器和相关电路，或者是其他可以 采集电机位置的传感器，如光电传感器，磁感应传感器等。
图3为本实用新型所述光源控制机构的一具体实施例的结构示意 图。所述光源控制机构包括驱动电机410，电位器420和传动部件411， 其中，传动部件411包括位于驱动电机410输出轴上的主传动轮412、 位于所述电位器420的滑动端上的从传动轮413和连接主传动轮412 和从传动轮413的传动齿轮414。主传动轮412和从传动轮413分别与 传动齿轮414相啮合。
所述光源控制机构还包括变焦镜头43，如图4所示，图4为图3 的部分结构剖示图。变焦镜头43包括外壳431、与传动齿轮414固定 的套筒432、使套筒前后移动的滑槽433，所述光源S固定在套筒432 上。
驱动电机410接收解码器3的控制指令，进行正转或反转。例如， 当驱动电机410正转时，驱动电机410输出轴上的主传动轮412带动 传动齿轮414转动，传动齿轮414带动套筒432在滑槽433上向前或 向后移动。由于光源S，如光纤固定在套筒432上，因而光源S也向前 或向后移动，由于变焦镜头43中的透镜61、 62位置不动，当光源S 与透镜61、 62的距离发生变化时，从变焦镜头43中照出的光斑大小 发生变化。
传动齿轮414转动时，与其相啮合的从传动轮413转动，从而带 动电位器的滑动端移动，从而电位器的阻值发生变化，由于电位器两 端的电压一定，如5V，因而电位器输出与移动前不同的电压信号，该 电压信号与光源S移动的距离相对应，从而与光斑大小相对应。电位 器将该代表光斑大小的电压信号发送给解码器3，由解码器3存储并返 回到人机界面1中显示给操作员。在本实用新型中，所述的解码器3不但可以如现有技术那样控制 云台和镜头，而且可以控制本实用新型中的光源控制机构4，从而实现
激光光斑的远程控制。原理如图5所示。图5为本实用新型夜视照明
系统中远程控制装置的系统中解码器的原理示意图。
解码器3包括解码CPU31、控制CPU32、云台驱动电路33、镜头 驱动电路34和射角电路35，其中，解码CPU31接收来自于视频服务 器2的控制信息，并解码成控制CPU32可以识别的各种控制指令，控 制CPU32根据接收到的控制指令驱动相应的云台驱动电路33、镜头驱 动电路34和射角电路35，再由云台驱动电路33、镜头驱动电路34和 射角电路35分别控制云台5、镜头和光源控制机构4动作。其中，射 角电路35的电路如图6所示，包括一驱动芯片U4，两个三极管Q1和 Q2及其相关电阻，驱动芯片U4接收来自于控制CPU32的指令，通过 其14脚和16脚分别输出电机正反转信号给三极管Ql和Q2，以控制 驱动电机410的正转和反转。而解码CPU31、控制CPU32、云台驱动 电路33、镜头驱动电路34与现有技术基本相同，在此不再赘述。
同理，本实用新型还可以远程控制激光的打开与关闭，其具体实 现方法是设有一开关，通过解码器的输出来控制该开关，如通过开关 三极管或继电器等元器件来完成。
本实用新型由于具有远程控制激光光斑大小的功能，并且可以采 样光斑大小的信号，因此，对该激光夜视照明系统的控制可以进行灵 活控制。如，当将光斑的大小调整到某一值Al时，将代表该光斑的大 小的电位器具体位置B1的电压信号存储起来，为了控制方便可以取一 代号，如NOl。当需要将光斑的大小调整到Al时，只需在人机交互界 面1的IRIS参数项输入该代号NOl，则该光源控制机构4中的电位器 在解码器3的控制下滑动到位置B1处，从而光斑的大小为Al。
当由-一台监控设备进行多个位置的监控时，上述方案的优点将更 为明显每一个监控位置对应的光斑大小不同，如果按照传统的做法， 每换一个监控位置，都要对光斑的大小重新调整。而运用本实用新型， 只需在每一次调整时记录下对应不同光斑大小Ai的电位器的具体位置 Bi，并对每一位置进行编号。在监控过程中，当需对哪个位置进行监控时，只需输入对应于该位置的编号NOi，则自动将光斑的大小调整
到Ai。
在存储代表光斑大小的参数值时，也可以将其他参数值同时进行 存储，如光强大小，距离远近等。
本实用新型可以实现定点监控、无人值守，并且可以进行自动巡 航。因此，最大限度的减轻了监控人员的劳动强度。
本实用新型中配合监控使用的控制软件可以采用通用软件，如可
以使用视频服务器2自带的控制软件，只需将上述通用软件中不再使 用的IRIS参数按钮和灯光开关利用起来进行上述远程控制。因此，不 需改变人机交互界面，通用性强。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制， 尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通 技术人员应当理解，在不脱离本实用新型范围的前提下对本实用新型 进行的修改或者等同替换，均应属于本实用新型权利要求的保护范围 之内。
权利要求1.一种激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征在于，包括光源驱动机构(41)和变焦镜头(43)，激光夜视照明系统中的光源(S)位于所述变焦镜头(43)中，所述光源驱动机构(41)与激光夜视照明系统中的光源(S)相连，用于驱动光源(S)在变焦镜头(43)中前后移动以此来改变激光光斑的大小。
2. 如权利要求l所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，还包括信号采样机构(42)，所述信号采样机构(42)与所述照 明驱动机构(41)相连，用于采集光斑的大小，并将该采集到的光斑 信号输出。
3. 如权利要求2所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述光源驱动机构(41)包括驱动电机(410)和传动部件(411)， 所述驱动电机(410)与激光夜视照明系统中的光源(S)相连，用于 根据接收到的外部控制信号驱动光源(S)在激光夜视照明系统中变焦 镜头(43)中前后移动，以此来改变光斑的大小；所述传动部件(411) 一端与所述驱动电机(410)相连， 一端与所述信号采样机构(42)相 连。
4. 如权利要求3所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述信号采样机构(42)包括电位器(420)和电压参考电路(421)， 所述电位器(420)的滑动端与传动部件(411)的一端相连，所述电 位器(420)的两端与电压参考电路(421)的电压输出端相连，当所 述驱动电机(410)驱动光源(S)改变光斑的大小时，与所述驱动电 机(410)相连的传动部件(411)带动所述电位器(420)的滑动端滑 动，所述电位器的中心端输出代表光斑信号的电压信号。
5. 如权利要求4所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述传动部件(411)包括位于驱动电机(410)输出轴上的主传动轮(412)、位于所述电位器(420)的滑动端上的从传动轮(413) 和连接主传动轮(412)和从传动轮(413)的传动齿轮(414)。
6. 如权利要求5所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述激光夜视照明系统中变焦镜头(43)包括外壳(431)、与 传动齿轮(414)固定的套筒(432)、使套筒前后移动的滑槽(433)， 所述光源(S)固定在套筒(432)上。
7. 如权利要求5所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述主传动轮(412)为齿轮，所述从传动轮(413)为齿轮。
8. 如权利要求2所述激光夜视照明系统的光源控制机构，其特征 在于，所述信号采样机构(42)为位于驱动电机(410)上的磁感应传 感器或光电传感器。
9. 一种具有光源控制机构的激光夜视照明系统的远程控制装置， 包括位于前端的视频服务器(2)、解码器(3)、云台(5)、位于云台 上的光源(S)和位于后端的人机交互界面(1);其特征在于，前端还包括如权利要求l所述的光源控制机构(4)， 所述视频服务器(2)接收通过人机交互界面(1)输入的控制信息， 并将该控制信息发送给所述的解码器(3)，所述解码器(3)分别与云 台(5)和光源控制机构(4)相连，用于根据从所述视频服务器(2) 接收到的控制信息控制云台(5)的运动，并控制光源控制机构(4) 中的光源驱动机构(41)，通过光源驱动机构(41)改变光源(S)在 变焦镜头(43)中的前后位置从而实现远程改变激光光斑的大小的目 的。
10. 如权利要求9所述具有光源控制机构的激光夜视照明系统的 远程控制系统，其特征在于，所述光源控制装置(4)包括与所述照明 驱动机构(41)相连的信号采样机构(42);当解码器(3)控制光源控制装置(4)中的所述照明驱动机构(41)改变光源在变焦镜头中的 前后位置时，信号采样机构(42)与照明驱动机构(41)同步运动， 将采集到的代表光斑大小的信号输出到解码器(3)，存储在解码器(3) 中。
11. 如权利要求IO所述具有光源控制装置的激光夜视照明系统的 远程控制系统，其特征在于，所述人机界面(1)的操作界面为通用软 件的界面，其中，用于输入控制前端光源控制装置(4)进行远程改变 激光光斑的大小的参数为通用软件中的IRIS参数，用于控制前端光源(S)开关的参数为该通用软件中的灯光开关参数。
12. 如权利要求9所述具有光源控制装置的激光夜视照明系统的 远程控制系统，其特征在于，所述光源驱动机构(41)包括驱动电机(410),所述解码器(3)包括射角电路(35)，其用于输出控制所述 驱动电机(410)正反转的驱动信号。
专利摘要本实用新型公开了一种夜视照明系统的远程控制装置及其光源控制机构，所述光源控制机构包括光源驱动机构和变焦镜头，所述光源驱动机构驱动光源在变焦镜头中前后移动以此来改变激光光斑的大小。所述激光夜视照明系统的远程控制装置包括位于前端的视频服务器、解码器、云台、位于云台上的光源和位于后端的人机交互界面，前端还包括前述的光源控制机构。本实用新型可以实现远程控制，对近距离、远距离目标物的大小、激光的强弱、光斑大小进行单独调节，并且可以按用户实际监控目标的各种不同激光照明光斑大小和特殊要求来保存起来，在用时可以随意调用，最大限度地减轻监控人员的劳动强度。
文档编号H05B37/02GK201368406SQ20092000641
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者任志文, 梅晓辉, 郑维彦 申请人:郑维彦