CN115201990A - 一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，涉及光学设备技术领域。本发明包括镜筒、进光透镜和出光透镜，所述进光透镜和出光透镜分别位于镜筒的两端上，所述进光透镜远离镜筒内部的一面为凸透镜面，所述进光透镜位于镜筒内部的一面为平面，所述出光透镜位于镜筒内部的一面为凹透镜面，所述出光透镜远离镜筒内部的一面为平面。本发明的结构简单，成本低廉，易于维护，本发明的结构简单，成本低廉，易于维护，光束在传递过程中经过的镜片数量少，确保了最终光束的品质。

Description

一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头

技术领域

本发明属于光学设备技术领域，特别是涉及一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头。

背景技术

在光学实验或者光学检测过程中，有时候需要对光源照射形状进行限制，以满足特定的实验或者检测需求，例如对半导体内部缺陷检测需要使用到的片光源。通过片光源对半导体光学材料进行局部照射，然后对不同的照射部分进行观察和对比，从而发现半导体光学材料内部的缺陷。普通光源发出的光都是圆形，在光束照射下来后形成的光斑也是圆形光斑。因此，在需要对光束的形状进行限定时，则需要利用特定的光束形状转换装置。

现有的光束形状转换装置结构复杂，通常需要采用多级棱柱进行折射，最终得到需要的形状的光束。而光束的折射次数越多，光传递时造成的光损失也就越多。而光传递时损失得越多，最终得到的光束的品质也就越低。而光束的品质会引起光束功能是否达标的问题。因此，现有技术的光束形状转换器存在对光束品质损害大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，在改变光束形状的基础下解决光束品质差的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现的：

一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，包括镜筒、进光透镜和出光透镜，所述进光透镜和出光透镜分别位于镜筒的两端上，所述进光透镜远离镜筒内部的一面为凸透镜面，所述进光透镜位于镜筒内部的一面为平面，所述出光透镜位于镜筒内部的一面为凹透镜面，所述出光透镜远离镜筒内部的一面为平面。将进光透镜的一端朝向光源，光源发出的光束经过进光透镜的折射进入到镜筒内，光束进入镜筒内之后，再经过出光透镜照射出，在光束从出光透镜照射出的时候，光束的形状也就变成了出光透镜的形状。由于光束最终的形状得到改变，因此当光束的形状不是圆形时，那么出光透镜的形状也就不是圆形，而出光透镜位于镜筒的端面上。因此，镜筒设置出光透镜的一端的端面包括透光部分和不透光部分，透光部分为出光透镜，而不透光部分则采用不透光的材料制作，不透光的部分还用于对出光透镜的位置进行支撑，使出光透镜得到固定。

优选地，所述镜筒包括套筒和滑筒，所述套筒的一端套设在滑筒上，并且所述滑筒可沿轴向滑动地与套筒连接。所述滑筒沿着轴向滑动时，整个镜筒的两个端面的距离会发生改变。而进光透镜和出光透镜分别位于镜筒的两个端面上，因此滑动滑筒使滑筒的位置改变，也就改变了进光透镜和出光透镜的距离。所述进光透镜和出光透镜的分别为凸透镜和凹透镜，因此调整进光透镜和出光透镜的距离可以调节进光透镜和出光透镜的对焦点。

本发明具有以下有益效果：

本发明的结构简单，成本低廉，易于维护，光束在传递过程中经过的镜片数量少，确保了最终光束的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明图2中A-A处剖视图；

图5为本发明图2中B-B处剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、套筒，2、滑筒，3、出光透镜，4、进光透镜，5、卡位环，6、挡光板，7、矩形台阶，8、环形台阶，9、卡位板。

具体实施方式

下面结合附图，通过本发明实施例的具体实现方式，对本发明技术方案进行清楚、完整地说明。

请参阅图1-图5所示，本实施例为一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，包括镜筒、进光透镜4和出光透镜3，所述进光透镜4和出光透镜3分别位于镜筒的两端上，所述进光透镜4远离镜筒内部的一面为凸透镜面，所述进光透镜4位于镜筒内部的一面为平面，所述出光透镜3位于镜筒内部的一面为凹透镜面，所述出光透镜3远离镜筒内部的一面为平面。

所述出光透镜3的形状为长条形，在光束经过镜筒的转换后，从出光透镜3照射出的光束形状也为长条形。为了使照射出的长条形的光束的强度更均匀，因此所述进光透镜4的形状为矩形，并且该矩形的长边与出光透镜3的长边平行。在进光透镜4和出光透镜3的形状相似时，进入镜筒内的光束的形状也就和出光透镜3的形状相似，这样设计使得出光透镜3接收到的光束强度更均匀，从而使得从出光透镜3照射出的光束强度也更均匀。

本发明只设置有进光透镜4和出光透镜3两个透镜，使得光源的光束被镜头处理转换时，只会经过两个透镜，使得光束的发散、损失浪费更少，最终得到的光束的品质更高。

所述镜筒包括套筒1和滑筒2，所述套筒1的一端套设在滑筒2上。所述滑筒2可沿轴向滑动地与套筒1连接。设置套筒1和滑筒2，便于调节镜筒两端的距离，进光透镜4和出光透镜3分别位于镜筒的两端，调节滑筒2与套筒1的相对位置，即可调节进光透镜4和出光透镜3的距离。进光透镜4上具有凸透镜面，而出光透镜3上具有凹透镜面，因此进光透镜4和出光透镜3均具有焦点，所以调节进光透镜4和出光透镜3的间距可以调节出光透镜3与进光透镜4的对焦位置。

所述进光透镜4能够将光源的光束进行聚焦，使得光束聚焦在出光透镜3的焦点上，从而使得进入镜筒内部的光束能够集中，使得更多的光能够从出光透镜3照射出，使得光束能够得到充分的利用，降低了光束的损耗浪费。

在进光透镜4和出光透镜3的距离可调节的情况下，便于在使用时更换不同焦距的不同形状的进光透镜4和出光透镜3，使得本实施例的装置在实际使用中可以更灵活地使用，使得适用范围更广。进光透镜4与出光透镜3的焦点位置相对于对应的透镜本身是不变的，所以调整进光透镜4和出光透镜3的距离，可以使得两个透镜的焦点距离得到调整。当两个透镜的焦点重合时，那么出光透镜3照射出的光束强度最强。而两个透镜的焦点间距变大时，镜筒内部的光束发散，出光透镜3照射出的光束强度就会随之减弱。因此，本发明可以通过调节进光透镜4和出光透镜3的间距来调节光束的强度。

本实施例中，所述进光透镜4位于套筒1上，所述出光透镜3位于滑筒2上，所述进光透镜4的主轴和出光透镜3的主轴在同一直线上。

所述套筒1上的进光透镜4和滑筒2上的出光透镜3均通过卡位的方式进行固定。套筒1上的进光透镜4的形状为矩形，而套筒1的形状为圆筒形，要使进入套筒1内的光线只能是通过进光透镜4进入套筒1内，因此在套筒1的端面上，包括透光的进光透镜4和不透光的其它部分，这些不透光的其它部分可以是与套筒1一体成型，也可以是单独的挡光板6。同理，出光透镜3所在的端面也包括透光的出光透镜3和不透光的部分，而此处不透光的部分可以是与滑筒2一体成型，也可以是单独的挡光板6。

如图4和图5所示，所述进光透镜4所在端面的不透光部分为挡光板6，而出光透镜3所在的端面的不透光部分则是与滑筒2一体成型，是滑筒2的一部分。进光透镜4和出光透镜3都是通过不透光的部分进行固定。

在进光透镜4所在的端面上，挡光板6上开设有与进光透镜4形状相同的孔，而进光透镜4则位于孔内。挡光板6上开设的孔的侧壁上设置有限位结构，所述挡光板6上的限位结构为一个矩形台阶7，矩形台阶7从一端抵靠于进光透镜4上，对进光透镜4进行限位。矩形台阶7位于靠近滑筒2的一侧，防止进光透镜4向滑筒2所在的方向移动。在套筒1内还设置有卡位环5，卡位环5抵靠于进光透镜4的另一个端面上，从而将进光透镜4完全固定。卡位环5的形状为圆环形，卡位环5的内径小于进光透镜4位于镜筒内的矩形平面的对角线的长度，使得卡位环5能够从端面抵靠在进光透镜4的四个角上。

由于进光透镜4位于挡光板6上，因此，对挡光板6位置的固定则实现了对进光透镜4位置的固定。在所述套筒1内壁上设置有限位结构，所想限位结构为套筒1内的环形台阶8，所述挡光板6一端抵靠在环形台阶8的端面上，然后可以通过胶水将挡光板6粘接在套筒1内。也可以通过螺钉或者卡簧将挡光板6固定在套筒1内。

在出光透镜3所在的端面上，滑筒2端面上的不透光部分上开设有形状与出光透镜3形状匹配的槽，而所述槽的槽底开设有用于透光的透光孔，所述透光孔的宽度与出光透镜3的宽度相同，所述透光孔的长度小于出光透镜3的长度，因此出光透镜3无法穿过槽底，向槽底的一侧移动。而出光透镜3的另一端则设置有卡位板9，所述卡位板9上也设置有透光孔，并且该透光孔的宽度也与出光透镜3的宽度相同，该透光孔的长度也小于出光透镜3的长度。因此，卡位板9在与滑筒2端面通过螺钉固定时，卡位板9的两端抵靠在出光透镜3的两端上，对出光透镜3进行了固定。

优选地，为了使卡位板9上的透光孔能够正对出光透镜3，避免卡位板9的周向位置不正确而导致对出光透镜3造成遮挡，导致整个装置无法正常使用。因此所述卡位板9上也设置有凹槽，所述凹槽的宽度与出光透镜3的宽度相同，长度也与出光透镜3的长度相同，使得出光透镜3能够进入到凹槽内。而卡位板9上的透光孔也位于该凹槽的槽底。在卡位板9与滑筒2的端面内侧连接时，所述出光透镜3的一部分位于卡位板9上的凹槽内，另一部分位于滑筒2的端面上的槽内。为了使出光透镜3在滑筒2端面与卡位板9之间不会发生移动，因此卡位板9上的凹槽深度与滑筒2端面上的槽的深度之和等于出光透镜3的厚度。因为出光透镜3的一面为凹透镜面，因此上述的出光透镜3的厚度为出光透镜3的最大厚度。这种设置方式可以达到从轴向方向固定出光透镜3的目的。

对进光透镜4和出光透镜3的固定方式可以进行交换，或者都可以使用挡光板6进行固定，也可以都将端面上的不透光部分与套筒1或者滑筒2一体成型。设置挡光板6的优点在于可以灵活更换该端面上的透镜镜片。采用挡光板6的情况下，需要更换镜片时，只需要将挡光板6从滑筒2或者套筒1中取出，然后换上装有另一种镜片的挡光板6上去即可。若端面上的不透光部分与滑筒2或者套筒1一体成型，那么在需要更换透镜镜片时，需要将整个滑筒2或者整个套筒1都进行更换。更换挡光板6的方式来更换镜片，就需要根据实际需求准备若干固定有镜片的挡光片。而更换镜筒来更换镜片的方式则需要准备若干设置有镜片的镜筒，例如要生成不同宽度的长条形光束时，则可以在不同镜筒上设置不同宽度、不同焦距的出光透镜3，在有不同需求时可以直接进行更换。

由于滑筒2可以向套筒1内滑动，因此需要对滑筒2的滑入深度进行限定，所述套筒1内壁上设置有限位结构，所述限位结构用于限制滑筒2滑入套筒1内的深度。此处的限位结构为套筒1内用于对挡光板6进行限位的环形台阶8。所述挡光板6与滑筒2分别位于环形台阶8的两侧。

对滑筒2的滑入深度进行限定，可以避免滑筒2完全滑入到套筒1内。当滑筒2完全滑入到套筒1内时，可能会卡在套筒1内部无法滑出，影响实验或者测试的进行。

Claims (7)

1.一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：包括镜筒、进光透镜（4）和出光透镜（3），所述进光透镜（4）和出光透镜（3）分别位于镜筒的两端上，所述进光透镜（4）远离镜筒内部的一面为凸透镜面，所述进光透镜（4）位于镜筒内部的一面为平面，所述出光透镜（3）位于镜筒内部的一面为凹透镜面，所述出光透镜（3）远离镜筒内部的一面为平面。

2.根据权利要求1所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述镜筒包括套筒（1）和滑筒（2），所述套筒（1）的一端套设在滑筒（2）上。

3.根据权利要求2所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述进光透镜（4）位于套筒（1）上，所述出光透镜（3）位于滑筒（2）上，所述进光透镜（4）的主轴和出光透镜（3）的主轴在同一直线上。

4.根据权利要求3所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述滑筒（2）内设置有卡位板（9），所述卡位板（9）上设置有用于光束通过的通孔，所述卡位板（9）从滑筒（2）轴线的方向抵靠于出光透镜（3）的边缘上，所述套筒（1）上设置有卡位环（5），所述卡位环（5）从套筒（1）轴向的方向抵靠于进光透镜（4）的边缘上。

5.根据权利要求2所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述滑筒（2）可沿轴向滑动地与套筒（1）连接。

6.根据权利要求5所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述套筒（1）内壁上设置有限位结构，所述限位结构用于限制滑筒（2）滑入套筒（1）内的深度。

7.根据权利要求6所述的一种半导体光学材料内部缺陷检测片光源镜头，其特征在于：所述套筒（1）上的限位结构为套筒（1）内的环形台阶（8）。

Images