CN107340587A - 一种相机成像和激光聚焦共用组合物镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相机成像与激光聚焦共用组合物镜，包括镜筒与安装于镜筒内的透镜组，其特征在于：所述透镜组从成像端至物品端依次设有同光轴放置的第一透镜、第二透镜与第三透镜，所述第一透镜为双凸形透镜，所述第二透镜为凹凸形透镜，其靠近成像端一侧为凹面，靠近物体端一侧为凸面，所述第一透镜靠近成像端一侧的凸面与所述第二透镜的凹面完全贴合，本发明能够实现相机光波和激光光波的同点聚焦，并具有结构简单，安装简便，光学误差小的优点。
Description
技术领域
本发明属于聚焦装置领域，尤其涉及一种相机成像和激光聚焦共用组合物镜。
背景技术
激光切割是一种灵活可靠的激光加工方式，具有灵活性高、切割范围广等特点。输出的激光具有单色性好、发散角小、具有波粒二象性和光束质量优良等特点。在使用激光进行切割时，需要将激光器输出的数毫米直径的光束聚焦成直径数微米的光斑，此时需要通过激光聚焦镜进行激光聚焦，激光聚焦镜的好坏，直接关系到聚焦后的激光光斑大小。并且随着激光应用的拓展，激光精密微细加工得到了广泛的应用，往往需要使用相机进行精准定位后进行激光切割，采用相机物镜和激光聚焦镜分开的光路旁轴模式，先用相机物镜进行定位，然后将激光聚焦镜移动到定位点进行切割，由于相机物镜和激光聚焦镜之间有偏距，需要浪费工作台行程，并且不能实时可见，降低了加工精度与工作效率，因此，将相机聚焦镜和激光聚焦镜进行同轴设计是目前的研究方向，现有技术采用多片镜片设计同轴光学系统，由于镜片的增多，使光学系统存的球差、彗差、畸变、像散、场曲等误差累计，造成了光束聚焦光斑发生弥散，中心会聚度下降等缺点。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种相机成像和激光聚焦的共用组合物镜，能够在实现激光光波与相机光波同点聚焦的同时具有镜片数量少，结构简单的特点，本发明通过如下方式解决该技术问题：一种相机成像与激光聚焦共用组合物镜，包括镜筒与安装于镜筒内的透镜组，其特征在于：所述透镜组从成像端至物品端依次设有同光轴放置的第一透镜、第二透镜与第三透镜，所述第一透镜为双凸形透镜，所述第二透镜为凹凸形透镜，其靠近成像端一侧为凹面，靠近物体端一侧为凸面，所述第一透镜靠近成像端一侧的凸面与所述第二透镜的凹面完全贴合。
作为本发明的一种优选实施方案，所述第一透镜为火石玻璃材质，所述第二透镜为冕牌玻璃材质。
作为本发明的一种优选实施方案，所述第三透镜为平面透镜，所述第三透镜与第二透镜之间设有隔圈。
作为本发明的一种优选实施方案，所述第三透镜靠近物体端一侧还设有压圈，所述压圈的外缘与所述镜筒的内缘通过螺纹连接。
作为本发明的一种优选实施方案，所述相机成像与激光聚焦共用组合物镜的镜头直径为15-30mm。
作为本发明的一种优选实施方案，所述第一透镜靠近成像端一侧曲率半径为80-150mm，靠近物体端一侧曲率半径为25-50mm，所述第二透镜靠近物体端一侧曲率半径为60-100mm。
本发明能够实现相机光波和激光光波的同点聚焦，并具有结构简单，安装简便，光学误差小的优点。
附图说明
图1为本发明的剖视图：
其中：1-第一透镜、2-第二透镜、3-第三透镜、4-镜筒、5-隔圈、6-压圈。
具体实施方式
下面为较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明：
如图1所示，一种相机成像和激光聚焦组合物镜，包括镜筒4，安装于该组装镜筒4内的透镜组，该透镜组从成像端至物体端依次设有同光轴放置的第一透镜1、第二透镜2与第三透镜3。
该第一透镜1为火石玻璃材质的双凸形透镜，其靠近成像侧一端曲率半径为120.56mm，其靠近物体端一侧曲率半径为34.34mm，该第二透镜2为冕牌玻璃凹凸形透镜，其靠近成像端一侧为凹面，曲率半径为34.34mm，靠近物体端一侧为凸面，曲率半径为80.86mm，该第一透镜1靠近成像端一侧的凸面与该第二透镜2的凹面完全贴合。
第三透镜3为平面透镜，该第三透镜3与第二透镜2间设有隔圈5，第三透镜3起到保护镜头的作用，第三透镜3靠近物体侧的一端还设有压圈6，该压圈6的外缘与组装镜筒4的内缘螺纹连接。
该发明使用时，入射相机成像波长为650nm，激光入射波长为1064nm，相机镜头工作距为90mm，激光焦距80mm，镜片直径选用20mm，利用火石玻璃和冕牌玻璃的不同色散系数特性，进行两片镜片进行组合，实现了相机成像的650nm光波聚焦和激光的波长1064nm光波的同点聚焦，因此，实现了仅用两片镜片即可实现相机成像和激光聚集共用一个聚焦物镜，有效减少了因镜片数量设置过多造成的光学误差叠加，并具有结构简单，加工方便，光学误差小的优点。
Claims (6)
1.一种相机成像与激光聚焦共用组合物镜，包括镜筒(4)与安装于镜筒(4)内的透镜组，其特征在于：所述透镜组从成像端至物品端依次设有同光轴放置的第一透镜(1)、第二透镜(2)与第三透镜(3)，所述第一透镜(1)为双凸形透镜，所述第二透镜(2)为凹凸形透镜，其靠近成像端一侧为凹面，靠近物体端一侧为凸面，所述第一透镜(1)靠近成像端一侧的凸面与所述第二透镜(2)的凹面完全贴合。
2.按照权利要求1所述的相机成像与激光聚焦共用组合物镜，其特征在于：所述第一透镜(1)为火石玻璃材质，所述第二透镜(2)为冕牌玻璃材质。
3.按照权利要求1所述的相机成像与激光聚焦共用组合物镜，其特征在于：所述第三透镜(3)为平面透镜，所述第三透镜(3)与第二透镜(2)之间设有隔圈(5)。
4.按照权利要求3所述的相机成像与激光聚焦共用组合物镜，其特征在于：所述第三透镜(3)靠近物体端一侧还设有压圈(6)，所述压圈(6)的外缘与所述镜筒(4)的内缘通过螺纹连接。
5.按照权利要求1所述的相机成像与激光聚焦共用组合物镜，其特征在于：所述相机成像与激光聚焦共用组合物镜的镜头直径为15-30mm。
6.按照权利要求1所述的相机成像与激光聚焦共用组合物镜，其特征在于：所述第一透镜(1)靠近成像端一侧曲率半径为80-150mm，靠近物体端一侧曲率半径为25-50mm，所述第二透镜(2)靠近物体端一侧曲率半径为60-100mm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111830665A (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-27 | 像素光学(深圳)有限公司 | 机械变焦平面场镜及其应用 |
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2017
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