[发明专利]激光测距以及辅助照明一体化装置及其使用方法

权利要求书

1.一种激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该装置包括：半导体激光器、主控制单元、激光接收单元、准直透镜、镜片位移机构，其中主控制单元的输出控制端连接至半导体激光器以及镜片位移机构，该镜片位移机构包括镜片位移驱动件和发散镜片组，主控制单元控制半导体激光器开启/关闭，控制镜片位移机构之发散镜片组在半导体激光器照明腔和测距腔切换移动，在半导体激光器的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜和镜片位移机构；当发散镜片组移动到照明腔时，发散镜片的光轴与准直透镜的光轴重合；当测距状态时镜片位移机构把发散镜片组移动到测距腔；其中激光接收单元，接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元。

2.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该激光测距以及辅助照明一体化装置还包括一个位置传感器，该位置传感器设置在靠近测距腔的区域，检测发散镜片组位置。

3.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该镜片位移机构的镜片位移驱动件包括垂直光轴驱动部和平行光轴驱动部，垂直光轴驱动部驱动发散镜片组沿垂直光轴在测距腔和照明腔之间移动；而平行光轴驱动部驱动发散镜片组沿光轴前后移动，以获得大小合适光斑。

4.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于发散镜片组等效为凹透镜。

5.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该准直透镜是将半导体激光器发出的细小激光束放大整型到一个直径为5~40mm准直激光束的光学器件。

6.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该激光接收单元包括激光接收器和激光接收滤光片，目标反馈信号通过激光接收滤光片后，进入到激光接收器，通过激光接收器整理后的信号通过激光接收器的输出端输送至主控制单元。

7.根据权利要求1所述激光测距以及辅助照明一体化装置，其特征在于，该激光接收滤光片是滤除激光发射波长以外光谱的滤光片。

8.一种激光测距的方法，该激光测距方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，

该激光测距以及辅助照明一体化装置包括：半导体激光器、主控制单元、激光接收单元、准直透镜、镜片位移机构，其中主控制单元的输出控制端连接至半导体激光器以及镜片位移机构，该镜片位移机构包括镜片位移驱动件以及发散镜片组；主控制单元控制半导体激光器开启/关闭、控制镜片位移机构的发散镜片组在照明腔和测距腔切换移动；在半导体激光器的出光路线上，由近至远依次布置了准直透镜和镜片位移机构，当镜片位移机构里面的发散镜片组移动到照明腔时，发散镜片的光轴与准直透镜的光轴重合；其中激光接收单元，接收目标反馈信号整理后并发送至主控制单元；

其特征在于，当进行激光测距时，主控制单元开启半导体激光器并控制镜片位移机构的发散镜片组移动到测距腔，半导体激光器发射出激光，该激光射到准直透镜上，经过准直透镜，变为一个准直的平行光束，平行光束直达待测目标，待测目标反馈回来的信号，通过激光接收单元接收、整型最终传递到主控制单元。

9.一种激光辅助照明的方法，其特征在于，该方法使用激光测距以及辅助照明一体化装置，当在辅助照明状态时候，控制镜片位移机构的镜片位移驱动件驱动发散镜片组，让其移动到照明腔，在该位置上，可以保持发散镜片组的光轴与通过准直透镜的光轴重合，即将准直激光进行发散传播，得到一个直径放大于准直光束数倍的光斑，而沿着光轴前后移动，调节光斑的直径大小。

10.一种激光测距以及辅助照明的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：镜片位移机构的镜片位移驱动件把发散镜片组移出光轴区域到测距腔，主控制单元给出测距信号，调制激光，激光接收单元整理信号传递到主控制单元；

步骤二：连续多次测量，去掉误差大的数据，其余取平均值，即为测量结果；

步骤三：关闭测距调制信号，镜片位移驱动件垂直光轴方向把发散镜片组移动到半导体激光器前面的照明腔，发散镜片的光轴和准直透镜的光轴重合，开启照明控制信号，根据摄像机摄像距离沿着光轴方向移动发散镜片，直到给出合适光斑大小的距离，辅助摄像机进行照明。