CN112255764A - 一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备，涉及光学镜头技术领域。一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备，由根据光线的入射方向依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜组成，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜为半月正透镜，所述第三透镜为双凸正透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为融石英材质。本发明通过第一透镜、第二透镜和第三透镜的设置，实现了能够将多个能量较小的激光束汇聚成为能量较强的激光点，进而可以利用该激光点进行打标，整个过程由于经过光学镜头的能量均较小，因此能够有效的保护该光学镜头，从而提高其使用寿命，降低生产成本，提高劳动效率。

Description

一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，具体为一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备。

背景技术

激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记，打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要分为，二氧化碳激光打标机、半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机，激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合，应用于电子元器件、集成电路、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材和PVC管材。

目前一般的激光打标机的光学镜头只具有对激光进行过渡的功能，当使用的激光强度较强时，容易对光学镜头造成损害，从而使得光学镜头易被破坏，不但增加了生产成本，而且影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学镜头及具有该光学镜头的激光加工设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光学镜头，由根据光线的入射方向依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜组成，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜为半月正透镜，所述第三透镜为双凸正透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为融石英材质，所述第一透镜由曲率半径为R1和R2的第一负曲面和第二负曲面构成，所述第二透镜由曲率半径为R3的第一正曲面和平面构成，所述第三透镜由曲率半径为R4和R5的第二正曲面和第三正曲面构成。

更进一步地，所述R1的值为-20mm±5％，所述R2的值为-20mm±5％，所述第一透镜在光轴上的中心厚度为2mm±5％，所述R3的值为80mm±5％，所述第二透镜在光轴上的中心厚度为4mm±5％，所述R4的值为232.5mm±5％，所述R5的值为232.5mm±5％，所述第三透镜在光轴上的中心厚度为6mm±5％

一种光学镜头的激光加工设备，包括第三镜头筒，所述第三镜头筒的内壁固定连接有第三限位环，且第三镜头筒的底部固定连接有第三镜头盖，所述第三镜头筒通过第三限位环和第三镜头盖固定连接有第三透镜，所述第三镜头筒的内壁开设有第二滑槽，所述第三镜头筒通过第二滑槽滑动连接有第二镜头筒，所述第二镜头筒的内壁固定连接有第二限位环，且第二镜头筒的底部固定连接有第二镜头盖，所述第二镜头筒通过第二限位环和第二镜头盖固定连接有第二透镜，所述第二镜头筒的外部固定连接有第二齿条，所述第二齿条与第二滑槽相适配，所述第二镜头筒的内壁开设有第一滑槽，且第二镜头筒通过第一滑槽滑动连接有第一镜头筒，所述第一镜头筒的内壁固定连接有第一限位环，且第一镜头筒的底部固定连接有第一镜头盖，所述第一镜头筒通过第一限位环和第一镜头盖固定连接有第一透镜，所述第三镜头筒和第二镜头筒的外部均固定连接有调距机构，所述调距机构能够通过第一齿条和第二齿条分别对第一透镜和第二透镜之间的间距以及第二透镜和第三透镜之间的间距进行调节。

更进一步地，所述第三镜头筒、第二镜头筒和第一镜头筒的底部外壁均开设有外螺纹，所述第三镜头盖、第二镜头盖和第一镜头盖的内壁均开设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相适配。

更进一步地，所述第一齿条和第一镜头筒焊接固定，所述第二齿条和第二镜头筒焊接固定，所述第一齿条和第二齿条的规格一致，且第一齿条和第二齿条均为金属材质。

更进一步地，所述调距机构包括调距箱体，所述调距箱体内部的竖直方向活动转接有螺纹杆，且螺纹杆贯穿调距箱体，所述螺纹杆的一端固定连接有调节栓钮，所述螺纹杆的外部固定连接有限位圆环，且限位圆环与调距箱体的外壁相接触，所述调距箱体内部的水平方向活动转接有转动轴，且转动轴的中部固定连接有齿轮盘，所述齿轮盘与螺纹杆相啮合，且齿轮盘为锻钢材质，所述齿轮盘分别与第一齿条和第二齿条相适配。

更进一步地，所述螺纹杆的顶部开设有螺纹槽，所述调节栓钮的底部固定连接有螺纹栓，所述螺纹槽和螺纹栓相适配，所述调节栓钮的周围开设有防滑槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、该光学镜头的激光加工设备，通过第一透镜、第二透镜和第三透镜的设置，实现了可在该激光打标机上设置多个能量较小的激光发射器头，进而激光发射器头产生的多股激光通过第一透镜的散射能够有效的降低激光束的能量，最后通过第二透镜和第三透镜的聚合作用能够将多个能量较小的激光束汇聚成为能量较强的激光点，进而可以利用该激光点进行打标，整个过程由于经过光学镜头的能量均较小，因此能够有效的保护该光学镜头，从而提高其使用寿命，降低生产成本，提高劳动效率。

(2)、该光学镜头的激光加工设备，通过调距机构的设置，实现了便于对第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的间距进行调节，从而便于对该光学镜头的激光加工设备的集束激光点的位置进行调节和调试，便于使用。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的侧剖图；

图4为本发明所提出的图2中A部分的放大图；

图5为本发明所提出的图3中B部分的放大图；

图6为本发明所提出的第一镜头筒的侧视图；

图7为本发明所提出的第二镜头筒的侧视图；

图8为本发明所提出的光学镜头结构示意图。

图中：1、第三镜头筒；2、第三限位环；3、第三镜头盖；4、第三透镜；5、第二镜头筒；6、第二限位环；7、第二镜头盖；8、第二透镜；9、第一滑槽；10、第一镜头筒；11、第一限位环；12、第一镜头盖；13、第一透镜；14、调距机构；1401、调距箱体；1402、螺纹杆；1403、限位圆环；1404、调节栓钮；1405、转动轴；1406、齿轮盘；15、外螺纹；16、内螺纹；17、第一齿条；18、第二齿条；19、第二滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

如图8所示，本发明提供一种技术方案：一种光学镜头，由根据光线的入射方向依次排列的第一透镜13、第二透镜8和第三透镜4组成，第一透镜13为双凹负透镜，第二透镜8为半月正透镜，第三透镜4为双凸正透镜，第一透镜13、第二透镜8和第三透镜4均为融石英材质，第一透镜13由曲率半径为R1和R2的第一负曲面和第二负曲面构成，第二透镜8由曲率半径为R3的第一正曲面和平面构成，第三透镜4由曲率半径为R4和R5的第二正曲面和第三正曲面构成。

如图8所示，R1的值为-20mm，R2的值为-20mm，第一透镜13在光轴上的中心厚度为2mm，R3的值为80mm，第二透镜8在光轴上的中心厚度为4mm，R4的值为232.5mm，R5的值为232.5mm，第三透镜4在光轴上的中心厚度为6mm。

如图1-7所示，一种光学镜头的激光加工设备，包括第三镜头筒1，第三镜头筒1的内壁固定连接有第三限位环2，且第三镜头筒1的底部固定连接有第三镜头盖3，第三镜头筒1通过第三限位环2和第三镜头盖3固定连接有第三透镜4，第三镜头筒1的内壁开设有第二滑槽19，第三镜头筒1通过第二滑槽19滑动连接有第二镜头筒5，第二镜头筒5的内壁固定连接有第二限位环6，且第二镜头筒5的底部固定连接有第二镜头盖7，第二镜头筒5通过第二限位环6和第二镜头盖7固定连接有第二透镜8，第二镜头筒5的外部固定连接有第二齿条18，第二齿条18与第二滑槽19相适配，第二镜头筒5的内壁开设有第一滑槽9，且第二镜头筒5通过第一滑槽9滑动连接有第一镜头筒10，第一镜头筒10的内壁固定连接有第一限位环11，且第一镜头筒10的底部固定连接有第一镜头盖12，第一镜头筒10通过第一限位环11和第一镜头盖12固定连接有第一透镜13，第三镜头筒1和第二镜头筒5的外部均固定连接有调距机构14，调距机构14能够通过第一齿条17和第二齿条18分别对第一透镜13和第二透镜8之间的间距以及第二透镜8和第三透镜4之间的间距进行调节。

如图2和图4所示，第三镜头筒1、第二镜头筒5和第一镜头筒10的底部外壁均开设有外螺纹15，第三镜头盖3、第二镜头盖7和第一镜头盖12的内壁均开设有内螺纹16，外螺纹15和内螺纹16相适配。

如图2和图3所示，第一齿条17和第一镜头筒10焊接固定，第二齿条18和第二镜头筒5焊接固定，第一齿条17和第二齿条18的规格一致，且第一齿条17和第二齿条18均为金属材质。

如图5所示，调距机构14包括调距箱体1401，调距箱体1401内部的竖直方向活动转接有螺纹杆1402，且螺纹杆1402贯穿调距箱体1401，螺纹杆1402的一端固定连接有调节栓钮1404，螺纹杆1402的外部固定连接有限位圆环1403，且限位圆环1403与调距箱体1401的外壁相接触，调距箱体1401内部的水平方向活动转接有转动轴1405，且转动轴1405的中部固定连接有齿轮盘1406，齿轮盘1406与螺纹杆1402相啮合，且齿轮盘1406为锻钢材质，齿轮盘1406分别与第一齿条17和第二齿条18相适配。

如图5所示，螺纹杆1402的顶部开设有螺纹槽，调节栓钮1404的底部固定连接有螺纹栓，螺纹槽和螺纹栓相适配，调节栓钮1404的周围开设有防滑槽。

当需要在激光打标机上使用时发明光学镜头时，首先在该激光打标机上设置多个能量较小的激光发射器头，进一步的激光发射器头产生的多股激光通过第一透镜13，经过第一透镜13的散射作用，能够有效的降低激光束的能量，进一步的被分散的激光束通过第二透镜8和第三透镜4，经过第二透镜8和第三透镜4聚合作用能够将多个能量较小的激光束汇聚成为能量较强的激光点，进而可以利用该激光点进行打标，在日常使用过程中可转动调节栓钮1404，进而调节栓钮1404带动螺纹杆1402进行转动，进一步的螺纹杆1402带动齿轮盘1406进行转动，进而齿轮盘1406能够通过第一齿条17和第二齿条18调节第一透镜13和第二透镜8之间的间距以及第二透镜8和第三透镜4之间的间距。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种光学镜头，由根据光线的入射方向依次排列的第一透镜(13)、第二透镜(8)和第三透镜(4)组成，其特征在于：所述第一透镜(13)为双凹负透镜，所述第二透镜(8)为半月正透镜，所述第三透镜(4)为双凸正透镜，所述第一透镜(13)、第二透镜(8)和第三透镜(4)均为融石英材质制造而成的透镜，所述第一透镜(13)由曲率半径为R1和R2的第一负曲面和第二负曲面构成，所述第二透镜(8)由曲率半径为R3的第一正曲面和平面构成，所述第三透镜(4)由曲率半径为R4和R5的第二正曲面和第三正曲面构成。

2.根据权利要求1所述的一种光学镜头，其特征在于：所述R1的值为-20mm±5％，所述R2的值为-20mm±5％，所述第一透镜(13)在光轴上的中心厚度为2mm±5％，所述R3的值为80mm±5％，所述第二透镜(8)在光轴上的中心厚度为4mm±5％，所述R4的值为232.5mm±5％，所述R5的值为232.5mm±5％，所述第三透镜(4)在光轴上的中心厚度为6mm±5％。

3.一种光学镜头的激光加工设备，包括第三镜头筒(1)，其特征在于：所述第三镜头筒(1)的内壁固定连接有第三限位环(2)，且第三镜头筒(1)的底部固定连接有第三镜头盖(3)，所述第三镜头筒(1)通过第三限位环(2)和第三镜头盖(3)固定连接有第三透镜(4)，所述第三镜头筒(1)的内壁开设有第二滑槽(19)，所述第三镜头筒(1)通过第二滑槽(19)滑动连接有第二镜头筒(5)，所述第二镜头筒(5)的内壁固定连接有第二限位环(6)，且第二镜头筒(5)的底部固定连接有第二镜头盖(7)，所述第二镜头筒(5)通过第二限位环(6)和第二镜头盖(7)固定连接有第二透镜(8)，所述第二镜头筒(5)的外部固定连接有第二齿条(18)，所述第二齿条(18)与第二滑槽(19)相适配，所述第二镜头筒(5)的内壁开设有第一滑槽(9)，且第二镜头筒(5)通过第一滑槽(9)滑动连接有第一镜头筒(10)，所述第一镜头筒(10)的内壁固定连接有第一限位环(11)，且第一镜头筒(10)的底部固定连接有第一镜头盖(12)，所述第一镜头筒(10)通过第一限位环(11)和第一镜头盖(12)固定连接有第一透镜(13)，所述第三镜头筒(1)和第二镜头筒(5)的外部均固定连接有调距机构(14)，所述调距机构(14)能够通过第一齿条(17)和第二齿条(18)分别对第一透镜(13)和第二透镜(8)之间的间距以及第二透镜(8)和第三透镜(4)之间的间距进行调节。

4.根据权利要求3所述的一种光学镜头的激光加工设备，其特征在于：所述第三镜头筒(1)、第二镜头筒(5)和第一镜头筒(10)的底部外壁均开设有外螺纹(15)，所述第三镜头盖(3)、第二镜头盖(7)和第一镜头盖(12)的内壁均开设有内螺纹(16)，所述外螺纹(15)和内螺纹(16)相适配。

5.根据权利要求3所述的一种光学镜头的激光加工设备，其特征在于：所述第一齿条(17)和第一镜头筒(10)焊接固定，所述第二齿条(18)和第二镜头筒(5)焊接固定，所述第一齿条(17)和第二齿条(18)的规格一致，且第一齿条(17)和第二齿条(18)均为金属材质。

6.根据权利要求5所述的一种光学镜头的激光加工设备，其特征在于：所述调距机构(14)包括调距箱体(1401)，所述调距箱体(1401)内部的竖直方向活动转接有螺纹杆(1402)，且螺纹杆(1402)贯穿调距箱体(1401)，所述螺纹杆(1402)的一端固定连接有调节栓钮(1404)，所述螺纹杆(1402)的外部固定连接有限位圆环(1403)，且限位圆环(1403)与调距箱体(1401)的外壁相接触，所述调距箱体(1401)内部的水平方向活动转接有转动轴(1405)，且转动轴(1405)的中部固定连接有齿轮盘(1406)，所述齿轮盘(1406)与螺纹杆(1402)相啮合，且齿轮盘(1406)为锻钢材质，所述齿轮盘(1406)分别与第一齿条(17)和第二齿条(18)相适配。

7.根据权利要求6所述的一种光学镜头的激光加工设备，其特征在于：所述螺纹杆(1402)的顶部开设有螺纹槽，所述调节栓钮(1404)的底部固定连接有螺纹栓，所述螺纹槽和螺纹栓相适配，所述调节栓钮(1404)的周围开设有防滑槽。

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