[0001] 本发明是关于具备激光光源的投光装置的改良。

[0002] 作为以往的投光装置，有特开2017-100635号公报中记载的技术。该公报中采用的构造如下，在铁路道口警报灯等中，光源设置在附近的地面上，该光源的光由沿着铁路道口警报灯的主柱配置的光纤来向高处导向，然后使得在上述主柱的高处点亮信号灯。作为该光纤，将捆扎多个光纤而构成的光缆，从附近地面上的光源延伸至高处的信号灯而配置。

[0003] 此外，在特开2015-50225号公报中公开了如下技术，具有发射多个波长的激光的多个激光光源，将短波长的激光的光量控制在规定的光量的同时，将其他波长的激光的光量控制成，相对于短波长的激光的光量保持颜色平衡(白平衡)的光量。

[0004] 上述特开2017-100635号公报有如下效果，由于光源设置在地面附近上，因此即便光源老化时或者故障时，无需使用高空作业车也能简单地进行维护的效果。此外，上述特开2015-50225公报中，可以根据被放射的光量反馈输出，通过调整该光量，即便随着时间经过造成光学系统的透光率降低，也不会使短波长的激光的光量下降，能够实现稳定的光的输出。

[0020] 以下基于附图说明本发明的实施方式。

[0021] (实施方式一)图1示出本发明适用于监控摄像机用的投光装置的实施方式一。

[0022] 在该图中，投光装置1为向监控摄像机2的监控的视野范围内投射激光而照明的设备。地基3上设置有立柱4，立柱4上端部设有支撑台5，监控摄像机2设置在支撑台5上。监控摄像机2是近红外线监控摄像机。

[0023] 投光装置1包括：在立柱4的地面附近的位置上设置的操作箱8、与监控摄像机2并列设置在所述立柱4上端部的支撑台5上的投光光学模块(投光单元)30。所述操作箱8通过线缆40与投光光学模块30连接。

[0024] 如图2所示，所述操作箱8的内部容纳有激光光源模块(光源单元)10。

[0025] 在图2所示的激光光源模块10中，在中央部上描绘的虚线的左侧区域是从正面观察到的结构，右侧区域是从侧面观察到的结构。所述激光光源模块10包括激光驱动控制部11、和具有激光二极管(Laser Diode)的激光光源15。所述激光驱动控制部11内置LD驱动部
12和DC供电部(电源)13。DC供电部13供给用于驱动所述多个激光光源15的直流电流。所述LD驱动部12从所述DC供电部13获取直流电流的供给而驱动所述激光光源15。

[0026] 所述激光光源15具有多个(在本图中为六个)，且通过激光光源固定部14在上下方向三个、左右方向两个并各自隔开规定的间隔而配置固定。上述的激光光源15由所述LD驱动部12驱动，该六个全部发射包含在近红外780nm以上1560nm以下的波段的波长的光。具体的构成为，例如包含于780nm～1560nm波段的一个波长，各激光光源15之间选择相同单一波长的近红外光而发射。

[0027] 在所述激光光源固定部14上，与各激光光源15的位置相对应，固定设置有光纤连接器16。各激光光源15通过对应位置的光纤连接器16与对应的光纤17连接。由此，从各激光光源15发射的近红外激光由对应的光纤17传输。通过来自六个激光光源15的六束激光，来自投光光学模块30的投光输出增大。

[0028] 此外，激光光源模块10内具备光纤组合器(合波器)18。光纤组合器18在内部包括衍射光栅、棱镜以及干涉膜滤光器等，受到从所述六个激光光源15通过各光纤17而射出的六束近红外激光，并将上述激光耦合成一束近红外激光。

[0029] 根据图2所示，所述激光光源模块10与投光光学模块30通过线缆40连接。如图1所示，所述线缆40内置有光纤41。该光纤41将从所述激光光源模块10内光纤组合器18输出的合波之后的、780nm～1560nm波段的一束近红外激光，传输至投光光学模块30。

[0030] 另一方面，投光光学模块30具有光纤插座(受光器)31，所述光纤插座31接受从所述光纤41传输的合波之后的一束近红外激光。

[0031] 此外，所述投光光学模块30具备扩散透镜33和光束整形用透镜35。扩散透镜33被透镜架32保持而扩散光纤插座31接收到的近红外激光。该扩散透镜33含有持有使激光散射的性质的白色填料，例如二氧化硅、碳酸钙和云母等物质，且扩大激光的放射角度，使得即便人目视激光的场合下也确保安全性。另一方面，光束整形用透镜35的大曲率的小的第1透镜35a和小曲率的大的第二透镜35b配置在同一轴上，且光束整形用透镜35调整且整形由所述扩散透镜33扩散的近红外激光的放射角度。将由该光束整形用透镜35射出的近红外激光，投光至监控摄像机2的视野范围内。

[0032] 此外，如图1所示，所述线缆40内置有与所述光纤41用途不同的一根光纤42。该光纤42的一端与投光光学模块30连接，另一端与激光光源模块10连接，因此将投光光学模块30接受到的、来自光纤41的合波之后的一束近红外激光，反向地从投光光学模块30反馈到激光光源模块10。

[0033] 进一步地，所述激光光源模块10内具有断线应对部20。该断线应对部(断线应对机构)20检测将由所述光纤组合器18合波的一束近红外激光传输至投光光学模块30的传输用光纤41的断线，还可以检测所述反馈用光纤42的断线。

[0034] 由此，断线应对部20包括一根光纤21、光电二极管(光检测器)19和控制电路22，所述光纤21与所述反馈用光纤42的另一端经由激光光源模块10的光纤组合器18连接，所述光电二极管19检测传输来到该光纤21的近红外激光而输出电信号。控制电路22监控所述光电二极管19的光的检测，当没有该检测时，强制停止来自DC供电部13的供电。

[0035] 本实施方式中，激光光源模块10发射出780nm～1560nm波段的一束近红外激光，该近红外激光经由一根光纤41传输至投光光学模块30，从投光光学模块30的光束整形用透镜35投光至监控摄像机2的视野范围内。由此，可以将近红外线监控摄像机2的视野范围，由包含在780nm～1560nm波段的单一波长的近红外激光来良好地照明。进一步的，通过本投光装置1与近红外线监控摄像头2组合，可以提供使用了近红外光的夜视监控摄像系统。

[0036] 此外，激光光源模块10收容在立柱4的地面附近设置的操作箱8内，另一方面，投光光学模块30在立柱4的上端部与监控摄像机2并列而设置。由此，与激光光源模块10与投光光学模块30一体设置在立柱4的上端部的情况相比，能够实现设置在立柱4上端部的装置的重量即投光光学模块30的重量的轻量化、小型化，且也能够提高投光光学模块30的耐风速性和耐震性。

[0037] 进一步地，因为激光光源模块10设置在立柱4的地面附近，由此在激光光源15的维修、更换、DC供电部的修理等工作时，无需使用高空作业车。由此，即便在激光光源模块10修理、更换等工作时，无需占用设置本投光装置1的道路，不会妨碍交通，因此更无需交通管制，或者没有在交通量较少的的深夜时段进行工作的负担，维护工作可以简易地进行。此外，高处设置的投光光学模块30由光学系统构成，含有电路系统的激光光源模块10设置在地面，因此能够提高投光装置1的耐雷击性。

[0038] 此外，在激光光源模块10中，从六个激光光源15射出的六束近红外激光，由光纤组合器18合波之后，成为包含在780nm～1560nm波段的一个单一波长的近红外激光，该一束近红外激光通过线缆40内的一根光纤41传输到投光光学模块30。由此，对从激光光源模块10传输至投光光学模块30的光的光纤的断线进行的监控是，只需监控该一根光纤41即可，因此容易管理。

[0039] 在本实施方式中，从所述一根光纤41传输的一束近红外激光，其一部分从投光光学模块30通过线缆40内的反馈用光纤42返回到激光光源模块10，并从该内部的光纤21到达至光电二极管19。由此，仅通过一个光电二极管19检测光的有否，能够监视近红外激光的传输用光纤41的断线。

[0040] 所述近红外激光的传输用光纤41沿着立柱4从立柱4的地面附近延伸至立柱4的上端部，由于其周围有行人通行，因此即便在该一根传输用光纤41的断线时也需要安全对策。本实施方式中，在传输用光纤41上没有断线的正常时，有一束近红外激光通过反馈用光纤
42返回到激光光源模块内部10，因此光电二极管19可检测到该一束近红外激光。另一方面，传输用光纤41上有断线的情况下，光电二极管19停止检测光，因此控制电路22使来自DC供电部13的供电强制停止。结果，停止从六个激光光源15的六个近红外激光的发射，因此从传输用光纤41不会泄露出近红外激光，可以可靠地避免周围的人遭到照射。

[0041] 在本实施方式中，线缆40的内部配置有与一束近红外激光的传输用光纤41用途不同的、再追加一根的反馈用光纤42，将通过该光纤42返回的近红外激光的光由电二极管19检测。由此，不光是一束近红外激光的传输用光纤41的断线，即便是反馈用光纤42断线时，也可以可靠地检测出该断线，并由控制电路22使来自DC供电部13的供电强制停止。因此，即使反馈用光纤42断线时，也可以防止该反馈用光纤42的激光泄漏，从而可靠地避免周围的人遭到激光照射。

[0042] 此外，在投光光学模块30中，光束整形用透镜35包括同一轴上设置的两个透镜35a、35b。上述构成的光束整形用透镜35如图3的(a)所示，在以虚线所示的以往的技术(光束整形用透镜由一片构成)中，投光范围的中心部位上照度较高，随着远离该中心部位出现照度大幅下降的倾向，对此本实施方式中使用由两片透镜构成的光束整形用透镜35具有如下特性：如实线所示，近红外激光的出射角度例如在30度以及-30度附近上照度变化大，如此一来，即便是远处例如100m～200m处，投光范围和不投光范围的界线也非常明确。进一步地，投光的范围(出射角度-30度～30度)内照度均匀，如同图3的(b)所示，在投光范围A中，可以在整个范围内获得均匀的明亮的照度。由此，可以只在需要的范围内进行投光，得到高的光利用率而能够省电。此外，由于对监控摄像机2的摄像对象物投光均匀照度的激光，因此减少了因照度不均匀导致的摄像图像的过度曝光、黑屏，并且提高了摄像图像的视觉辨认度。

[0043] 此外，光束整形用透镜35构成为两个透镜35a和35b配置在同一轴上，当然也可以是将三个以上的透镜设置在同一轴上。

[0044] 在本实施方式中，示出了从六个激光光源15发射780nm～1560nm波段的单一波长的六束近红外激光的构成，代替该构成，也可以采用发射包含于可见光360nm以上780nm以下波段的波长的光的构成。在该构成中，只要是例如，将360nm～780nm波段例如均等分割成六个波段，将该分割后的各波段的光由六个激光光源15各自负责而发射即可。此外，也可以只设置三个激光光源，而将包含在可见光360nm以上780nm以下波段的R(红)、G(绿)以及B(蓝)三原色中一个颜色，由各激光光源来负责，从而从三个激光光源发射出该三原色的三个波长的可见激光，并从投光光学模块30投光白色的可见激光。上述构成作为可见光监控摄像机的监控范围内投射可见激光的监控摄像机系统来使用，也可以如作为对没有设置监控摄像机2的路灯等那样道路周边等进行照明的通常的投光装置来使用。

[0045] (实施方式二)图4以及图5示出本发明适用于近红外线监控摄像机用的投光装置的实施方式二。

[0046] 所述实施方式一中，在线缆40中设置有反馈用光纤42，使传输到投光光学模块30的一束近红外激光反馈到激光光源模块10，但在本实施方式中构成为，向激光光源模块10输出电信号，该电信号表示一束近红外激光传输到投光光学模块30。

[0047] 具体来说，如图5所示，在投光光学模块30中作为构成断线应对部20的一部分配置有光电二极管50。该光电二极管50检测从配置在线缆40内部的一根传输用光纤41传输来的一束近红外激光而输出电信号。

[0048] 此外，如图4所示，在线缆40内，与所述一根激光传输用光纤41并列而配置有一根电线43。该电线43的一端连接投光光学模块30，另一端与激光光源模块10连接。设置在所述投光光学模块30的光电二极管50工作时(检测到光时)，该工作时所产生的电信号经由所述电线43输出到激光光源模块10。

[0049] 更进一步地，光源单元如图5所示，激光光源单元10内设置有用于接收来自所述线缆40内的电线43的电信号的电线23，所述电线23与控制回路22连接。控制电路22在通过所述内部的电线23没有接收到发光二极管50在光检测时输出的电信号的情况下，强制停止来自DC供电部13的供电。

[0050] 本实施方式中，激光传输用的一根光纤41断线时，光电二极管50停止光的检测，因此不再输出电信号。由此，电线43无法继续传达来自光电二极管50的电信号，控制电路22使来自DC供电部13的供电强制停止，停止来自六个激光光源15的近红外激光的发射，由此可以可靠地避免来自激光传输用的光纤41的红外线激光的泄漏。

[0051] 另一方面，激光传输用光纤41没有断线的正常时，也就是即便是投光光学模块30内的光电二极管50检测到光时，在电线43断线时，也会出现来自光电二极管50的电信号无法传达的情况。因此，在这种情况下，控制电路22也会强制关闭来自DC供电部的供电，停止来自六个激光光源15的近红外激光的发射。在这种情况下，即使是激光传输用光纤41没有断线且激光出射也会出现没有该泄漏的情况，但是因投光装置1停止投光，进行该修理的工作人员可以确认到电线43断线而更换电线43。

[0052] 在本实施方式中，相对于实施方式一，配置在线缆40内的光纤根数可以限制为一根，因此对于被激光照射进一步安全。

[0053] (实施方式三)图6以及图7示出将本发明适用于近红外线监控摄像机用的投光装置的实施方式三。

[0054] 所述实施方式二中，将配置在投光光学模块30内的光电二极管50检测到光时输出的电信号，通过反馈用电线43反馈到激光光源模块10，但在本实施方式中，采用利用电波信号进行反馈的构成。

[0055] 具体来说，在图7中，投光光学模块30内在检测来自激光传输用光纤41的激光的光电二极管50的基础上，在其附近设置有近距离用的无线振荡器55。该无线振荡器55，接收所述光电二极管50的光检测时的电信号而向激光光源模块10输出电波信号。

[0056] 此外，如图6所示，线缆40内没有配置如实施方式一中所示的反馈用光纤42、如实施方式二中所示的反馈用电线43，而是只配置激光传输用的一根光纤41。

[0057] 因此，在激光光源模块10内，断线应对部20的控制电路22接收来自所述无线振荡器55的电波信号。该控制电路22在没有接收到电波信号的情况下，强制停止来自DC供电部13的供电。

[0058] 本实施方式中，激光传输用光纤41断线时，停止投光光学模块30内的光电二极管的光的检测，与此同时无线振荡器55停止输出电波信号。由此，在激光光源模块10内，控制电路22不接受所述电波信号，强制停止来自DC供电部13的供电。由此，即便是本实施方式，也可以可靠地避免被来自断线的激光传输用光纤41的激光照射。

[0059] 并且，电缆40内不需要反馈用电线43(参考图4)，因此与实施方式二相比，线缆40内只需设置一根激光传输用光纤即可。由此，进一步简化构成的同时，对于激光传输用光纤41的断线所造成的照射，也进一步安全。

[0060] 在不脱离本发明的精神或者主要的特征，也可以实施其他各种形态。因此，上述的实施方式仅仅作为示例，而不作为限定的解释。在本发明的权利要求的范围的同等范围内进行变形或者变更，全部属于本发明的范围内。