CN108572458A - 一种圆筒形光束多种直径变换装置 - Google Patents

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宋贵才
郑欣宇
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Abstract

一种圆筒形光束多种直径变换装置，包括会聚透镜、多个扩束透镜、轮盘和电机，当圆筒形光束经会聚透镜后，出射光线在会聚透镜像方焦点处相交后发散，形成空心圆锥形光束，轮盘上有多个放置透镜的孔位，多个扩束透镜物方焦距相同，像方焦距不同，扩束透镜放置于轮盘上的孔位处，所述轮盘与会聚透镜像方焦点的距离为扩束透镜的物方焦距，轮盘上某个扩束透镜光轴与圆锥光束中心轴重合，圆锥形光束透过扩束透镜，形成圆筒形光束，圆筒形光束直径由扩束透镜的像方焦距决定，电机带动轮盘转动，轮盘转动不同角度使不同像方焦距的扩束透镜的光轴与圆锥形光束中心轴重合，圆锥形光束通过不同像方焦距的扩束透镜，形成不同直径的圆筒形光束。

Description

一种圆筒形光束多种直径变换装置
技术领域
本发明涉及筒形光束扩束技术领域，特别是涉及一种圆筒形光束多种直径变换装置。
背景技术
圆筒形光束在应用过程中，需要不同的光束直径，因此，需要改变圆筒形光束的直径，以满足应用需求。
现有的可以进行光束多种直径变换的装置，通常需要若干镜片组成的变焦光学系统，或者需要比较复杂的调节装置，应用过程中也需要进行比较复杂的操作。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆筒形光束多种直径变换装置，该装置可将圆筒形光束变换为多种直径的圆筒形光束，并且变换方法简单、易操作。
本发明公开了一种圆筒形光束多种直径变换装置，该装置包括会聚透镜、多个扩束透镜、轮盘和电机；其特征在于：
当圆筒形光束入射会聚透镜，从会聚透镜出射的光线在会聚透镜像方焦点处相交后发散，形成空心圆锥形光束；
所述轮盘上有多个放置透镜的孔位，轮盘是由树脂材料制成，有一定弹性，利用材料的弹性孔位有固定透镜的卡槽，各孔位中心与轮盘中心距离相同，相邻孔位间距也相同；
所述多个扩束透镜物方焦距相同，像方焦距不同，扩束透镜放置于轮盘上的孔位处，由卡槽固定；
所述轮盘与会聚透镜像方焦点的距离为扩束透镜的物方焦距，也即扩束透镜的物方焦点与会聚透镜的像方焦点重合，并且轮盘放置的位置还要使轮盘上的某个扩束透镜的光轴与圆锥形光束中心轴重合，这样，圆锥形光束可透过该扩束透镜，形成圆筒形光束，圆筒形光束直径由扩束透镜的像方焦距决定；
所述电机可带动轮盘转动，由于轮盘上各孔位中心到轮盘中心距离相同，轮盘转动不同角度可使不同像方焦距的扩束透镜的光轴与圆锥形光束中心轴重合，这样圆锥形光束通过不同像方焦距的扩束透镜，形成不同直径的圆筒形光束，电机转动角度是固定的，当轮盘孔位数为n时，电机转动的角度为360°/n的整数倍，最大角度为360°，这样可以保证每次轮盘转动后，轮盘上某个扩束透镜的光轴与圆锥形光束中心轴严格重合，进而保证圆锥形光束透过扩束透镜后形成圆筒形光束。
附图说明
图1是圆筒形光束多种直径变换装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明一种圆筒形光束多种直径变换装置包括会聚透镜1、多个扩束透镜2、轮盘3和电机4；
当圆筒形光束入射会聚透镜1，从会聚透镜1出射的光线在会聚透镜1像方焦点处相交后发散，形成空心圆锥形光束；
所述轮盘3上有多个放置透镜的孔位，轮盘3是由树脂材料制成，有一定弹性，利用材料的弹性孔位有固定透镜的卡槽，各孔位中心与轮盘3中心距离相同，相邻孔位间距也相同；
所述多个扩束透镜2物方焦距相同，像方焦距不同，扩束透镜2放置于轮盘3上的孔位处，由孔位上的卡槽固定；
所述轮盘3与会聚透镜1像方焦点的距离为扩束透镜2的物方焦距，也即扩束透镜2的物方焦点与会聚透镜1的像方焦点重合，并且轮盘3放置的位置还要使轮盘3上的某个扩束透镜2的光轴与圆锥形光束中心轴重合，这样，圆锥形光束可透过该扩束透镜2，形成圆筒形光束，圆筒形光束直径由光束透过的扩束透镜2的像方焦距决定；
所述电机4可带动轮盘3转动，由于轮盘3上各孔位中心与轮盘3中心之间的距离相同，轮盘3转动不同角度可使不同像方焦距的扩束透镜2的光轴与圆锥形光束中心轴重合，这样圆锥形光束通过不同像方焦距的扩束透镜2，形成不同直径的圆筒形光束；所述电机4转动角度为固定的，当轮盘3孔位数为n时，电机4转动的角度为360°/n的整数倍，最大角度为360°，这样可以保证每次轮盘3转动后，轮盘3上某个扩束透镜2的光轴与圆锥形光束中心轴严格重合，进而保证圆锥形光束透过扩束透镜2后形成圆筒形光束。

Claims (1)

1.一种圆筒形光束多种直径变换装置，其特征在于：包括会聚透镜、多个扩束透镜、轮盘和电机；
所述轮盘上有多个放置透镜的孔位，孔位有固定透镜的卡槽，各孔位中心与轮盘中心距离相同，相邻孔位间距也相同；
所述多个扩束透镜物方焦距相同，像方焦距不同，扩束透镜放置于轮盘上的孔位处，由卡槽固定；
所述轮盘与会聚透镜像方焦点的距离为扩束透镜的物方焦距，轮盘放置的位置为使轮盘上的某个扩束透镜的光轴与圆锥形光束中心轴重合；
所述电机带动轮盘转动，电机转动角度是固定的，当轮盘孔位数为n时，电机转动的角度为360°/n的整数倍，最大角度为360°。
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