[发明专利]一种光源视场角调节系统

说明书

本发明公开一种光源视场角调节系统，包括透镜机构和驱动机构，所述透镜机构包括第一透镜元件和第二透镜元件，第二透镜元件与第一透镜元件并列设置与第一透镜元件一侧，第一透镜元件另一侧设有光源，驱动机构调节第一透镜元件和第二透镜元件的相对位置，驱动机构沿垂直于光轴方向分别调节第一透镜元件和/或第二透镜元件的位置，从而改变调节光源通过透镜机构的发散角度和/或光束方向。通过透镜机构内部微小调节即可实现对出射光束发散角大小和出射光束方向的调节。第一透镜元件和第二透镜元件表面曲面相配合调节，可实现无跃变调节，提升调节效果。驱动机构沿垂直于光轴方向调节即可实现光束方向和发散角的调节，结构简洁，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种光学元件领域，尤其涉及一种光源视场角调节系统。

背景技术

在拍照摄影中，变焦镜头拍摄时场景覆盖角度范围可以从广角到小角度范围变化。这个时候就需要提供闪光照明的闪光灯能够根据拍摄角度的范围有一个与之匹配的适合的光束照射角度。摄影变焦镜头可以从远摄到广角变化，当闪光灯照明角度调整到与成像的场景角度相对应时，可以获得最佳图像质量。例如，在长焦远摄拍照时，最佳闪光灯照明是光束角度要小，就像平行光束一样照射到远处的物体上，而当镜头工作在短焦状态广角拍摄时，就需要闪光灯照明也具有相对较大的照射角度。

例如，一种在中国专利文献上公开的“补光灯的视场角调整方法和移动终端”，其公告号CN109474789B，包括一种补光灯的视场角调整方法和移动终端，以解决现有技术中补光灯的视场角固定，无法进行灵活调节的问题。该方法应用于移动终端，所述移动终端包括有补光灯，所述方法包括：检测目标物体和所述移动终端之间的距离；基于所述距离确定所述补光灯对应的目标折射装置，其中，所述补光灯对应多个折射装置，所述目标折射装置为所述多个折射装置中的一个，所述多个折射装置中每一个折射装置的视场角FOV不同；启动所述补光灯，以使所述补光灯发射的光经过所述目标折射装置射出。上述方案多个补光灯和多个折射装置一一对应，针对场景选择启用不同的闪光灯，存在补光灯发散角度和补光灯光束方向无法随镜头视角调节、调节结构占用空间大、结构复杂成本高的问题。现有技术还有通过改变反射镜的形状来改变闪光灯的场景覆盖角，但反射镜的体积可能会发生很大的变化，而且控制面形的变化会比较复杂，难以操作。此外还有通过液体变焦透镜来实现透镜焦距的变化，从而改变闪光灯的场景覆盖角度的方法。但是液体变焦透镜焦距变化范围有限，此外还存在着液体受环境以及温度影响导致光轴位置漂移，光吸收损耗大的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的光源变焦和光束方向调节机构复杂调节效果差的问题，提供一种简洁的自由曲面变焦调节光源视场角和光束方向的光源视场角调节系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种光源视场角调节系统，其特征是，包括透镜机构和驱动机构，所述透镜机构包括第一透镜元件和第二透镜元件，第二透镜元件与第一透镜元件并列设置与第一透镜元件一侧，第一透镜元件另一侧设有光源，驱动机构调节第一透镜元件和第二透镜元件的相对位置。

作为优选，所述第一透镜元件包括第一面与第二面，第二透镜元件包括第三面和第四面，所述第一面与光源相对，第二面与与第三面相对，出射光束从第四面向外发散。

作为优选，所述驱动机构沿垂直于光轴方向分别调节第一透镜元件和/或第二透镜元件的位置，从而改变调节光源通过透镜机构的发散角度和/或光束方向，

光源经透镜机构发出的光束出射角度α满足如下条件：

当δ＝0时，

当δ＞0且透镜机构焦距f大于光源到透镜机构距离L时，

当δ＞0且透镜机构焦距f等于光源(3)到透镜机构距离L时，其中，2δ为第一透镜元件和第二透镜元件沿垂直于光轴方向移动的相对距离，D为光束出射口径，n为透镜机构的折射率，A为多项式系数，r为光源发光面半径。