CN203732744U - 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 - Google Patents
一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203732744U CN203732744U CN201420055581.4U CN201420055581U CN203732744U CN 203732744 U CN203732744 U CN 203732744U CN 201420055581 U CN201420055581 U CN 201420055581U CN 203732744 U CN203732744 U CN 203732744U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- plane
- coaxial linear
- utility
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,所述的透镜的入射面为平面,而出射面则为满足如下公式的曲面:在式(1)中,y为透镜在y方向的长度,x为透镜在x方向的位置,cs为限定透镜形状的常数;cy为限定透镜在y轴方向最薄处的厚度的常数,;n0为透镜所处介质的折射率,n1则为透镜的材料的折射率。本实用新型所述的透镜结构简单,体积小,生产成本低,且当透镜沿垂直于光轴的方向来回移动时,能够有效实现高精度的激光平移式共轴线性扫描。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种透镜,尤其是涉及一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,属于光学装置技术领域。
背景技术
随着科学技术的发展及生产中的需要,激光扫描技术得到了广泛的应用和发展,尤其在激光扫描显微成像、激光打印、激光切割等领域起着至关重要的作用。
扫描镜是激光扫描技术的一个关键部分,目前通用的技术以反射式扫描为主,其中又以旋转多面镜反射扫描,振镜扫描应用最为广泛。但是反射式扫描又存在无法共轴、增大系统误差、以及增大系统体积的缺点。现有的共轴扫描技术普遍存在无法进行线性扫描或造价过高的缺点,故需设计一种透镜,其具有能实现高精度共轴线性扫描且生产成本较低。
实用新型内容
为解决现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种能够缩小扫描系统的体积和成本的可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜。
为达到上述目的,本实用新型是通过以下的技术方案来实现的:
一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,其特征在于,所述的透镜的入射面为平面,而出射面则为满足如下公式的曲面:
在式(1)中,y为透镜在y方向的长度,x为透镜在x方向的位置,cs为限定透镜形状的常数,cy为限定透镜在y轴方向最薄处的厚度的常数,n0为透镜所处介质的折射率,n1则为透镜的材料的折射率。
进一步,所述的透镜的材料为玻璃、陶瓷、塑料中的任一种。
而所述的入射光垂直入射于所述的透镜的入射面时,所述的透镜的出射光的偏转角度的正切正比于入射光与透镜光轴的距离。
且所述的入射光垂直入射于所述的透镜的入射面时,所述的透镜的出射光在标靶上的位移正比于入射光与透镜光轴的距离。
本实用新型的有益效果是:本实用新型所述的透镜结构简单,体积小,生产成本低,且当透镜沿垂直于光轴的方向来回移动时,能够有效实现高精度的激光平移式共轴线性扫描。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的工作原理图;
图2为本实用新型一实施例的透镜3D结构图;
图3为本实用新型一实施例的透镜的xy截面图;
图4为本实用新型一实施例的透镜的xz截面图;
图5为本实用新型一实施例的透镜的yz截面图。
图中主要附图标记含义为:
1、透镜 11、入射面 12、出射面。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进行具体的介绍。
图1为本实用新型一实施例的工作原理图;图2为本实用新型一实施例的透镜3D结构图;图3为本实用新型一实施例的透镜的xy截面图;图4为本实用新型一实施例的透镜的xz截面图;图5为本实用新型一实施例的透镜的yz截面图。
如图1-图5所示:一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜1,其入射面11为平面,而出射面12则为一曲面。且在本实施例中,所述的透镜1的材料为玻璃。当然,其也可以为陶瓷、塑料等任一种透明材料。
我们知道:透镜对光束进行折射时,必须遵循斯奈尔折射定律(Snell’s Refraction Law):n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1、n2分别为入射、出射介质的折射率,θ1、θ2分别为入射角和折射角。由上述折射定律可知,当入射、出射介质的材料恒定(即折射率恒定),而入射角发生变化时,出射角也发生相应变化。
在本实施例中,透镜1的一侧为平面,另一侧为一特殊曲面,透镜1的光轴沿y轴方向,虚线透镜所示位置为透镜1的初始位置,透镜1处于初始位置时的中心为O′点,实线透镜所示位置为透镜1移动后的位置,此时透镜的中心为O点。
当入射光沿y轴正方向垂直入射透镜左侧面O点时,入射角为0°,由斯奈尔折射定律可知,出射角也为0°,此时光线方向不发生改变,仍然沿y轴正方向;当入射光到达透镜1右侧面时,如果透镜处于虚线所示位置,光线通过透镜的光轴,不发生偏转,光线通过透镜后将到达标靶上的B′点,而如果透镜1处于实线位置,光线将到达透镜1右侧面A点时,由于右侧面不与y轴垂直,出射光的角度将发生偏转,其偏转角度β取决于右侧面的曲率,偏转后的出射光将到达标靶上B点,我们将B′点与B点间的距离B′B定义为出射光的偏转位移。
而欲实现激光在x轴方向的平移式共轴线性扫描,需要使得当透镜沿x轴方向来回移动时,出射光的偏转位移B′B正比于透镜的位移O′O,在标靶与透镜的距离不变的情况下,要实现B′B正比于O′O,需使得出射光偏转角度β的正切(即tan(β))正比于O′O,而要实现tan(β)正比于O′O,需使透镜1右侧曲面的形状满足如下公式(以O点为原点):
在式(1)中,y为透镜1在y方向的长度,x为透镜1在x方向的位置,cs为限定透镜1形状的常数;cy为限定透镜1在y轴方向最薄处的厚度的常数,n0为透镜1所处介质的折射率,在本实施例中,由于介质为空气,因此,n0为1,n1则为透镜的材料的折射率。
此时所述的入射光垂直入射于所述的透镜1的入射面11时,所述的透镜的出射光的偏转角度的正切正比于入射光与透镜光轴的距离。且所述的入射光垂直入射于所述的透镜1的入射面11时,所述的透镜1的出射光在标靶上的位移正比于入射光与透镜光轴的距离。
本实用新型按照上述实施例进行了说明应当理解,上述实施例不以任何形式限定本实用新型,凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,其特征在于,所述的透镜的入射面为平面,而出射面则为满足如下公式的曲面:
在式(1)中,y为透镜在y方向的长度,x为透镜在x方向的位置,cs为限定透镜形状的常数,cy为限定透镜在y轴方向最薄处的厚度的常数,n0为透镜所处介质的折射率,n1则为透镜的材料的折射率。
2.根据权利要求1所述的一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,其特征在于,所述的透镜的材料为玻璃、陶瓷、塑料中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,其特征在于,所述的入射光垂直入射于所述的透镜的入射面时,所述的透镜的出射光的偏转角度的正切正比于入射光与透镜光轴的距离。
4.根据权利要求1所述的一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜,其特征在于,所述的入射光垂直入射于所述的透镜的入射面时,所述的透镜的出射光在标靶上的位移正比于入射光与透镜光轴的距离。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420055581.4U CN203732744U (zh) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420055581.4U CN203732744U (zh) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203732744U true CN203732744U (zh) | 2014-07-23 |
Family
ID=51202806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201420055581.4U Withdrawn - After Issue CN203732744U (zh) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN203732744U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103792598A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-14 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 |
-
2014
- 2014-01-28 CN CN201420055581.4U patent/CN203732744U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103792598A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-14 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10288850B2 (en) | Optical imaging system | |
CN101915542B (zh) | 基于双轴MEMS反射振镜和F-Theta透镜的线性扫描系统 | |
KR101918135B1 (ko) | 재귀성 반사체 및 이것을 이용한 입체상 표시 장치 및 방법 | |
CN102200594A (zh) | 一种产生长距离无衍射贝塞尔光束的组合锥透镜 | |
CN103792598B (zh) | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 | |
CN203732744U (zh) | 一种可实现激光的平移式共轴线性扫描的透镜 | |
CN107379528A (zh) | 一种3d打印装置 | |
CN204065443U (zh) | 一种透镜及其构成的透镜组和应用 | |
US9557526B2 (en) | Freeform imaging lens and freeform imaging system using the same | |
CN203572488U (zh) | 一种激光投点仪及其分束装置 | |
CN101533112A (zh) | 自由曲面光学透镜 | |
CN104166174B (zh) | 一种透镜及其构成的透镜组和应用 | |
CN102692716B (zh) | 制造多束光效果的光学元件 | |
CN105716637A (zh) | 一种光学编码器 | |
CN101709847B (zh) | 配光透镜 | |
CN204807812U (zh) | 可产生单个局域空心光束和周期性局域空心光束的光学系统 | |
CN204331155U (zh) | 棱镜分光的多倍测量镜头 | |
CN203232166U (zh) | 一种导光柱 | |
CN102053373A (zh) | 一种共点三维分光组合光学系统 | |
CN202533648U (zh) | 新型太阳能聚光棱镜及其制造模具 | |
US20170307877A1 (en) | 3d printer and lens module used by same | |
US9465158B2 (en) | Light-guide coupler for modulating angular and spatial distributions of light source | |
CN201355395Y (zh) | 一种自由曲面光学透镜 | |
CN102129868B (zh) | 基于各向异性复合材料的信息存储方法 | |
CN201984224U (zh) | 一种共点三维分光组合光学系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140723 Effective date of abandoning: 20150826 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140723 Effective date of abandoning: 20150826 |
|
RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |