CN107401690B - 光源组件和足迹搜索设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光源组件和足迹搜索设备，属于足迹搜索技术领域。本发明实施例提供的光源组件和足迹搜索设备，采用驱动装置自动调节透镜与光源之间的距离，调节光源经透镜形成的聚焦点的位置，从而调整设备的出光角度，改变光斑大小和光强分布，有效提高单位面积光强，提高足迹痕迹的显现效率和反射效率。采用两种光源，自动切换圆形光束和扁平光束输出方式，根据实际要求切换输光类型，有效提高工作效率。两种光源可同时出光，实现了远近距离地面亮度的相互补充，可弥补单一光束存在的弊端。设置了滤光片组，可根据现场需要选择切换不同的滤光片，根据不同背景要求输出不同光色，进一步提高工作效率。

Description

光源组件和足迹搜索设备
技术领域
本发明涉及足迹搜索技术领域，具体而言，涉及一种光源组件和足迹搜索设备。
背景技术
现有的足迹搜索设备，均由人工根据经验手动调节透镜的位置，以确定光源的出光角度。在勘测过程中，这种方式不仅效率低，而且很难手动调节透镜位置时，很难精确确定光源的出光角度，且光源亮度不集中，足迹痕迹反射不明显，现场难以快速提取足迹痕迹。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种光源组件和足迹搜索设备，可精确调节光源的出光角度，有效提高足迹痕迹的反射效率和显现效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种光源组件，包括设置在透光窗口后方的第一透镜和设置在所述第一透镜后方的第一光源，以及第一驱动装置；
所述第一透镜或所述第一光源与所述第一驱动装置连接；
所述第一驱动装置用于与控制模块连接，接收所述控制模块发出的控制信号，根据所述控制信号带动所述第一透镜或所述第一光源前后移动，以使第一透镜与第一光源相对运动。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一驱动装置包括第一电机和第一传动装置，所述第一传动装置与所述第一电机的电机轴连接，所述第一透镜或所述第一光源连接在所述第一传动装置上。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一传动装置包括螺杆和活动连接在所述螺杆上的滑块；所述螺杆与所述第一电机的电机轴连接，所述滑块沿所述螺杆的长度方向移动，所述第一透镜或所述第一光源与所述滑块固定连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一光源为发出圆形光束的圆形光源，所述第一透镜为非球面透镜。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述光源组件还包括第二透镜和第二光源，所述第二光源设置在所述第二透镜的后方。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第二光源为发出扁平光束的条形光源，所述第二透镜为半圆柱面透镜。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述光源组件还包括滤光片组，所述滤光片组位于所述第一透镜的前方，或者，所述滤光片组位于所述第一透镜和第二透镜的前方；所述滤光片组中的每片滤光片均配置有一个第二驱动装置；
所述第二驱动装置用于与控制模块连接，在所述控制模块的控制下带动对应的滤光片上下运动。
第二方面，本发明实施例还提供了一种足迹搜索设备，包括设置在机箱壳体内的控制模块和上述的光源组件；
所述控制模块通过输出总线与所述光源组件中的第一驱动装置和第二驱动装置连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述设备还包括与连接在所述机箱壳体上的操作屏，所述操作屏通过控制总线与所述控制模块连接；所述操作屏带有手柄。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述操作屏通过伸缩杆连接在所述机箱壳体的上表面上。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的光源组件和足迹搜索设备，采用驱动装置自动调节透镜与光源之间的距离，调节光源经透镜形成的聚焦点的位置，从而调整设备的出光角度，改变光斑大小和光强分布，甚至可以采取集中光束的形式输光，有效提高单位面积光强，提高足迹痕迹的显现效率和反射效率。该光源组件和足迹搜索设备，可针对不同地形，采用驱动装置自动调整设备的出光角度，无需人工手动调节透镜的位置，提高了工作效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例所提供的光源组件的结构示意图；
图2为本发明一实施例所提供的光源组件的剖视图；
图3为本发明一实施例所提供的光源组件的工作原理图；
图4为本发明一实施例所提供的足迹搜索设备的结构示意图。
图标：1-透光窗口；2-滤光片；3-第一透镜；4-滑轮；5-第一光源；6-第二透镜；7-光源固定板；8-输出总线；9-第二光源；10-透镜紧固件；11-第一驱动装置；111-第一电机；112-第一螺杆；113-第一滑块；12-第二驱动装置；121-第二电机；122-第二螺杆；123-第二滑块；13-散热器；14-散热风扇；15-电池模块；16-充电接口；17-机箱壳体；18-电量显示单元；19-控制模块；20-控制总线；21-伸缩杆；22-操作屏；23-手柄。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有的足迹搜索设备需要人工手动调节透镜位置，很难精确确定光源的出光角度的问题。本发明实施例提供了一种光源组件和足迹搜索设备，以下首先对本发明的光源组件进行详细介绍。
实施例一
该实施例提供了一种光源组件，如图1和图2所示，该光源组件包括第一光源5、第二光源9、第一透镜3、第二透镜6和滤光片组。
在垂直于透光窗口1的轴线方向上，第一透镜3设置在透光窗口1的后方，第一光源5设置在第一透镜3的后方。第二光源9设置在第二透镜6的后方。第二透镜6可以设置在第一透镜的斜后方或斜前方，也可以设置在与第一透镜3位于同一深度的平面上。滤光片组位于第一透镜3和第二透镜6与透光窗口1之间，即滤光片组位于第一透镜3和第二透镜6的前方。
第一光源5固定在光源固定板7上。第一透镜3与第一驱动装置11连接，第一驱动装置11用于通过输出总线8与控制模块连接，接收控制模块发出的控制信号，根据所述控制信号带动第一透镜3前后移动，以使第一透镜与第一光源相对运动。
可以理解的是，也可以使第一光源5与第一驱动装置11连接，第一透镜3固定不动，第一驱动装置11带动第一光源5前后移动，以改变第一透镜与第一光源之间的相对距离。
第一驱动装置11包括第一电机111、与第一电机的电机轴连接的第一螺杆112和活动连接在第一螺杆112上的第一滑块113。第一透镜3的上端与第一滑块113固定连接，第一透镜3的下端设置有滑轮4，滑轮4可以在设备壳体上滚动。第一螺杆112水平设置，第一螺杆112和第一滑块113组成第一传动装置。第一电机111根据控制模块发出的控制信号，带动第一螺杆112转动，活动连接在第一螺杆112上的第一滑块113沿第一螺杆112的长度方向前后滑动，从而带动第一透镜3前后移动。第一电机111可以是步进电机，或电控步进电机。
第一光源5为发出圆形光束的圆形光源，第一透镜3为非球面透镜。第二光源9为发出扁平光束的条形光源，第二透镜6为半圆柱面透镜。第一光源5和第二光源9可以均安装在光源固定板7上。第一光源和第二光源均可以采用LED光源，尤其是高强度LED光源。
滤光片组包含多片滤光片，如包含绿色、蓝色、黄色等不同颜色的滤光片和偏振滤光片。每片滤光片2均配置有一个第二驱动装置12。第二驱动装置12用于通过输出总线8与控制模块连接，在控制模块的控制下带动对应的滤光片上下运动。
第二驱动装置12包括第二电机121，与第二电机的电机轴连接的第二螺杆122和活动连接在第二螺杆122上的第二滑块123，滤光片2与第二滑块123固定连接。第二螺杆122竖直设置，第二螺杆122和第二滑块123组成第二传动装置。第二电机121根据控制模块发出的控制信号，带动第二螺杆122转动，活动连接在第二螺杆122上的第二滑块123沿第二螺杆122上下滑动，从而带动滤光片2上下运动。同样，第二电机121也可以是步进电机，或电控步进电机。
具体地，滤光片2的形状可以是长方形，在每个长方形滤光片的左右两侧可以均设置驱动装置，两个驱动装置的电机同时动作，以使长方形滤光片的左右两侧同时上升或同时下降。也可以仅在长方形滤光片的一侧设置带有电机的驱动装置，另一侧仅设置光滑的滑杆和滑块，当滤光片在一侧设置的驱动装置下上下移动时，另一侧的滑块随之在滑杆上移动。
默认状态下，滤光片组中的所有滤光片全部停止在最顶部，以防阻挡从透镜输出的光，而当操作传输命令选择一个电机对应的滤光片进行向下运动达到终点停止，则第一光源和第二光源出来通过对应颜色的滤光片之后从透光窗口射出，对应滤光片颜色的光谱；而当要进行下一组滤光片的操作之前，电机会将之前下降最低部的滤光片返回原来顶部位置之后才开始进行下一组滤光片的操作，以此类推。
如图3所示，本实施例提供的光源组件，第一光源发出的原始光进入非球面透镜，光线经非球面透镜重新分布后输出，焦距的距离大小决定输出光束的发光角度。采用驱动装置自动调节透镜与光源之间的距离，从而调整输光光束的发光角度，实现在6°至90°之间任意发光角度的输出。可以根据不同场合选择不同出光角度，以适应更多需要。
本实施例所提供的光源组件，可以应用于足迹搜索设备、刑侦现场勘察设备和警用强光照明设备上。
针对现有的足迹搜索设备光束亮度不集中，足迹痕迹反射不明显的缺陷，该光源组件采用驱动装置自动调节透镜与光源之间的距离，改变光斑大小和光强分布，甚至可以采取集中光束的形式输光，有效提高单位面积光强，提高足迹痕迹的显现效率和反射效率。
针对现有的足迹搜索设备存在输光光型定型无法根据实际要求改变出光类型的问题，该光源组件设置了圆形光源和条形光源两种光源，圆形光源发出的原始光束通过非球面透镜的折射并将光线聚焦至焦点后形成一定的夹角角度后散射发光，输出高斯光斑，条形光源发出的原始光束进入半圆柱面透镜，通过半圆柱面透镜的曲面圆弧折射面来改变光路，输出平行于主光轴的平行光。两种光源可单独出光，可自动切换圆形光束和扁平光束输出方式，根据实际要求切换输光类型对应的透镜，有效提高工作效率。两种光源也可同时出光，即同时输出平行光和高斯光斑混合方式，高斯光斑的光强度集中，照射距离远，平行光斑近距离照度均匀亮度高，二者混合使用则能相辅相成，补偿平行出光无法远距离照射且亮度不高和高斯光分布光斑无法近距离均匀宽范围的照射的问题。两种光束的混合，取长补短，实现了远近距离地面亮度的相互补充，可弥补单一光束存在的弊端。
针对现有的足迹搜索设备大都以单色光存在，不能满足勘察现场因背景不一致而需要不同光色的要求，该光源组件设置了滤光片组，滤光片组中的每个滤光片都由对应的驱动装置单独控制，实现了对滤光片进行电动控制切换以完成对输光光色的调整要求，可根据现场需要选择切换不同的滤光片，根据不同背景要求输出不同光色，改善了过去人工切换拔插滤光片的繁琐过程，替代了滚轴式的滤光片切换的盲选的费时操作，提高了工作效率。
实施例二
该实施例提供了一种足迹搜索设备，如图4和图2所示，该设备包括设置在机箱壳体17内的控制模块19、第一光源5、第二光源9、第一透镜3、第二透镜6和滤光片组。
在垂直于透光窗口1的轴线方向上，第一透镜3设置在透光窗口1的后方，第一光源5设置在第一透镜3的后方。第二光源9设置在第二透镜6的后方。第二透镜6可以设置在第一透镜的斜后方或斜前方，也可以设置在与第一透镜3位于同一深度的平面上。滤光片组位于第一透镜3和第二透镜6与透光窗口1之间，即滤光片组位于第一透镜3和第二透镜6的前方。
第一光源5固定在散热器13上。第一透镜3的上端与第一驱动装置11连接，下端设置有滑轮。该滑轮可在机箱壳体17内壁上形成的滑槽内滚动。第一驱动装置11通过输出总线8与控制模块19连接，接收控制模块19发出的控制信号，根据所述控制信号带动第一透镜3前后移动，以使第一透镜与第一光源相对运动。可以理解的是，也可以使第一光源5与第一驱动装置11连接，第一透镜3固定不动，第一驱动装置11带动第一光源5前后移动，以改变第一透镜与第一光源之间的相对距离。
第一驱动装置11的结构可以参照上述实施例一，在此不再赘述。
第一光源5为发出圆形光束的圆形光源，第一透镜3为非球面透镜。第二光源9为发出扁平光束的条形光源，第二透镜6为半圆柱面透镜。第一光源5和第二光源9可以均安装在散热器13上。第二透镜6通过透镜紧固件10安装在机箱壳体上。
滤光片组包含多片滤光片，如包含绿色、蓝色、黄色等不同颜色的滤光片和偏振滤光片。每片滤光片2均配置有一个第二驱动装置12。第二驱动装置12用于通过输出总线8与控制模块19连接，在控制模块19发出的控制信号作用下带动对应的滤光片上下运动。
第二驱动装置12的结构也可以参照上述实施例一，在此不再赘述。
在一具体实施例中，第一光源5和第二光源9固定在散热器13上，散热器13后方设置有散热风扇14，散热器13和散热风扇14均与控制模块19连接，用于为第一光源5和第二光源9快速降温。其中，散热器13可以是翅片散热器。
优选地，机箱壳体17内还设置有电池模块15，电池模块15用于为控制模块19、第一驱动装置11、第二驱动装置12、散热器13和散热风扇14提供电能。电池模块15可以是可充电电池，例如锂电池。机箱壳体17上设置有充电接口16，可通过充电接口16为电池模块15充电。机箱壳体17上还设置有电量显示单元18，用于显示电池模块15的剩余电量，使使用者可以及时获知电池的剩余电量，及时为电池充电，以改善因无法预知蓄电池电量而影响现场工作的问题。
针对现有的足迹搜索设备需要操作人员采取蹲式的贴近地面的工作方式，极易疲劳。本实施例在机箱壳体17上设置了操作屏22，操作屏22通过伸缩杆21连接在机箱壳体17的上表面上，可以根据需要，调节操作屏22的高度。操作屏22通过控制总线20与控制模块19连接。操作屏22可以采用触摸屏，用于接收用户的操作指令，如切换滤光片、调节输光角度、改变输光光型等指令。操作屏22将接收到的指令通过控制总线20传输至控制模块19，控制模块19根据所述操作指令，发送控制信号至对应的电机，使电机做出对应动作。伸缩杆21为可伸缩的空心钢管，控制总线20为带螺纹电线，可随着伸缩杆21的伸缩长度变化而变化。
由于操作屏22的高度可根据需要进行调整，实现了可直立站姿操作方式，使操作人员摆脱了过去蹲式的易疲劳操作方式，有利于提高工作效率，用户体验度更好。
操作屏22的一侧还设置有手柄23，用户可以通过手柄握持操作屏，使用更方便。
该足迹搜索设备具有实施例一所提供的光源组件的所有优点，在此不再赘述。
本发明实施例提供的光源组件和足迹搜索设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种光源组件，其特征在于，包括设置在透光窗口后方的第一透镜和设置在所述第一透镜后方的第一光源，以及第一驱动装置；
所述第一透镜或所述第一光源与所述第一驱动装置连接；
所述第一驱动装置用于与控制模块连接，接收所述控制模块发出的控制信号，根据所述控制信号带动所述第一透镜或所述第一光源前后移动，以使第一透镜与第一光源相对运动；
所述第一光源为发出圆形光束的圆形光源，所述第一透镜为非球面透镜；
所述光源组件还包括第二透镜和第二光源，所述第二光源设置在所述第二透镜的后方；
所述第二光源为发出扁平光束的条形光源，所述第二透镜为半圆柱面透镜；
所述光源组件还包括滤光片组，所述滤光片组位于所述第一透镜的前方，或者，所述滤光片组位于所述第一透镜和第二透镜的前方；所述滤光片组中的每片滤光片均配置有一个第二驱动装置；
所述第二驱动装置用于与控制模块连接，在所述控制模块的控制下带动对应的滤光片上下运动。
2.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机和第一传动装置，所述第一传动装置与所述第一电机的电机轴连接，所述第一透镜或所述第一光源连接在所述第一传动装置上。
3.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述第一传动装置包括螺杆和活动连接在所述螺杆上的滑块；所述螺杆与所述第一电机的电机轴连接，所述滑块沿所述螺杆的长度方向移动，所述第一透镜或所述第一光源与所述滑块固定连接。
4.一种足迹搜索设备，其特征在于，包括设置在机箱壳体内的控制模块和权利要求1至3中任一项所述的光源组件；
所述控制模块通过输出总线与所述光源组件中的第一驱动装置连接。
5.根据权利要求4所述的足迹搜索设备，其特征在于，所述设备还包括与连接在所述机箱壳体上的操作屏，所述操作屏通过控制总线与所述控制模块连接；所述操作屏带有手柄。
6.根据权利要求5所述的足迹搜索设备，其特征在于，所述操作屏通过伸缩杆连接在所述机箱壳体的上表面上。
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