CN207396882U - 一种用于产生焦深的透镜组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于产生长焦深的透镜组，属于光学技术领域，所述透镜组包括：第一透镜，所述第一透镜的光轴是第一光轴；第二透镜，所述第二透镜的光轴是第二光轴；第三透镜，所述第三透镜的光轴是第三光轴；其中，经过所述第三透镜之后的第三偏折光束所形成的若干条第一环带为同心圆。由于第一透镜的第一光轴、第二透镜的第二光轴、第三透镜的第三光轴都位于同一条直线上，并且若干条第一环带都是同心圆。若干条第一环带将沿着第三光轴的方向上形成若干个聚焦点；该若干个聚焦点汇聚之后，便在焦深范围内能得到比较均匀的激光分布。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

Description

一种用于产生焦深的透镜组

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，特别涉及一种激光通过透镜组实现长焦深的方法和用于产生焦深的透镜组。

背景技术

激光广泛应用于加工方面，尤其是在激光打孔、切割、光刻等方面起了非常重要的作用。例如在激光打孔装置中，光束聚焦后的尺寸及焦深是决定打孔精度的关键。焦深是指焦点深度的简称，工程材料领域常称为景深，即在使用显微镜时，当焦点对准某一物体时，不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚，而且在此平面的上下一定厚度内，也能看得清楚，这个清楚部分的厚度就是焦深。

目前，实现长焦深主要是通过锥透镜方法或二元光学器件(DOE)方法，锥透镜方法即是将光照射在锥形透镜上之后，来实现长焦深，但使用锥透镜方法来增大焦深时，会出现器件加工困难和装调困难，同时，在焦深长度内光的能量分布不均匀；二元光学器件方法即基于光波衍射理论，将光照射在二元光学仪器上，来实现长焦深，但使用二元光学器件方法来增大焦深时，会出现加工困难和成本较高，同时，在焦深长度内光的能量分布不连续、不均匀。

综上所述，在现有的实现长焦深的技术中，存在在焦深长度内，光的能量分布不均匀的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的透镜组，以解决在现有的实现长焦深的技术中，在焦深长度内，光的能量存在分布不均匀的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于产生焦深的透镜组，所述透镜组包括：第一透镜，用于接收由激光器发生的准直光束，所述第一透镜的光轴是第一光轴；第二透镜，用于接收经过所述第一透镜后的第一偏折光束，所述第二透镜的光轴是第二光轴；第三透镜，用于接收经过所述第二透镜后的第二偏折光束，所述第三透镜的光轴是第三光轴；其中，经过所述第三透镜之后的第三偏折光束所形成的若干条第一环带为同心圆；所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴位于同一条直线上。

可选的，所述用于产生焦深的透镜组还包括：第四透镜，用于接收经过所述第三透镜后的第三偏折光束，所述第四透镜的光轴是第四光轴；其中，经过所述第四透镜之后的第四偏折光束所形成的若干条第二环带为同心圆；所述第三透镜位于所述第二透镜和所述第四透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴位于同一条直线上。

可选的，所述用于产生焦深的透镜组还包括：第五透镜，用于接收经过所述第四透镜后的第四偏折光束，所述第五透镜的光轴是第五光轴；其中，经过所述第五透镜之后的第五偏折光束所形成的若干条第三环带为同心圆；所述第四透镜位于所述第三透镜和所述第五透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴、所述第五光轴位于同一条直线上。

可选的，所述第一透镜的焦距范围是-100mm—100mm。

可选的，所述第二透镜的焦距范围是5mm—100mm。

可选的，所述第三透镜的焦距范围是5mm—100mm。

可选的，所述第四透镜的焦距范围是5mm—100mm。

可选的，所述第五透镜的焦距范围是5mm—100mm。

可选的，所述第一透镜是非球面透镜；所述第二透镜是非球面透镜；所述第三透镜是非球面透镜。

可选的，所述第四透镜是非球面透镜；所述第五透镜是非球面透镜。

有益效果：

本实用新型提供的一种用于产生焦深的透镜组，在实际操作中，激光器发生的准直光束可以由第一透镜接收，准直光束从第一透镜射出时进行偏折形成第一偏折光束。第一偏折光束可以由第二透镜接收，第一偏折光束从第二透镜射出时进行偏折形成第二偏折光束。第二偏折光束可以由第三透镜接收，第二偏折光束从第三透镜射出时形成第三偏折光束，第三偏折光束在射出所述第三透镜时形成若干条第一环带。由于第一透镜的第一光轴、第二透镜的第二光轴、第三透镜的第三光轴都位于同一条直线上，并且若干条第一环带都是同心圆。若干条第一环带将沿着第三光轴的方向上形成若干个聚焦点；该若干个聚焦点汇聚之后，便在焦深范围内能得到比较均匀的激光分布。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种激光通过透镜组实现长焦深的方法流程图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的环带示意图；

附图说明：

10—第一透镜，20—第二透镜，30—第三透镜，40—焦点，50—环带。

具体实施方式

本实用新型公开了一种激光通过透镜组实现长焦深的方法和用于产生焦深的透镜组，在实际操作中，对所述激光进行准直之后，通过准直后的所述激光在透镜组入瞳位置划分若干条环带50；通过上述形成的若干条环带50，沿着所述透镜组的光轴方向形成若干个聚焦点40；将所述若干个所述聚焦点40汇聚之后形成所述焦深。由于每条环带50的激光在透镜组的光轴方向可以形成若干个聚焦点40，使得若干个聚焦点40汇聚之后形成的焦深，在焦深范围内能得到比较均匀的激光分布。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本实用新型实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

同时，本实用新型实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本实用新型实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本实用新型。

实施例一、

请参见图1，图1是一种激光通过透镜组实现长焦深的方法流程图。本实用新型实施例一提供的一种激光通过透镜组实现长焦深的方法，所述激光通过透镜组实现长焦深的方法包括：

步骤S100，对所述激光进行准直。

具体而言，准直可以是指使发散的光线成为准直的光，即保持光线之间是平行的。对所述激光进行准直，即让各激光束之间都是平行的。

可以使用激光器来产生激光，激光器即是能发射激光的装置。例如使用气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器来产生激光。并且对所产生的激光进行准直。进行准直之后的激光波长可以是266nm、355nm、532nm、1030nm、1064nm等，对于激光波长也可以无限制。当激光的波长是1064nm时，激光的入瞳直径可以是10mm，此时的透镜组的焦距可以是10mm。其中透镜组中透镜的入瞳位置可以在透镜组前面，也可以在透镜组中间

步骤S200，依据准直后的所述激光和透镜组，在所述透镜组的入瞳位置划分若干条环带50；所述若干条环带50的可以都是同心圆，所述若干条环带50的间距可以都不相等，所述透镜组的焦距范围可以是5mm—50mm。

所述透镜组可以包括若干个球面透镜；其中，所述若干个球面透镜的数量是大于2的正整数个球面透镜。或者，所述透镜组可以包括若干个非球面透镜；其中，所述若干个非球面透镜的数量是大于2的正整数个非球面透镜。

所述透镜组还可以同时包括若干个球面透镜和若干个非球面透镜；其中，所述若干个球面透镜的数量是大于2的正整数球面透镜，所述若干个非球面透镜的数量是大于2的正整数个非球面透镜。

所述若干个球面透镜的间距均不相等，且所述若干个非球面透镜的间距均不相等；其中，所述若干个球面透镜的间距和所述若干个非球面透镜的间距不相等。

请参见图1，图1是一种激光通过透镜组实现长焦深的方法流程图。可以通过上述步骤S100，对所述激光进行准直之后，将进行准直之后的激光射入透镜组中，在透镜组中产生若干条环带50；并且所产生的若干条环带50可以都是同心圆。所述若干条环带50的间距可以都不相等，但若干条环带50的间距也可以都相等。若干条环带50的数值范围可以是2条至100条，即可以是指2条环带50、3条环带50等。在透镜组中所包括的若干个透镜，透镜组的焦距范围可以是5mm至50mm。即假设透镜组所包括的若干个透镜中，焦距最小的透镜组的焦距是X，焦距最大的透镜组的焦距是Y，则5mm≤X，并且Y≤50mm。

透镜组中可以全部是球面透镜(简称球面镜)，也可以包括非球面透镜(简称非球面镜)。即透镜组中可以全部是球面镜，或者透镜组中可以全部是非球面镜。或者透镜组中可以包括球面镜和非球面镜。

为了对透镜组进行详细解释，现提供以下三种实施方式进行详细说明：

第一种实施方式，透镜组中全部是球面镜，透镜组中球面镜的数量可以是若干个，若干个球面透镜的数量是指大于2的正整数个球面透镜。即假设透镜组中球面镜的数量是A，则A大于2，并且A是正整数。透镜组中球面镜的数量可以是3个、4个、5个等。当透镜组中球面镜的数量是5个时(A＝5)，在步骤S300中，通过所述若干条环带50，在所述透镜组的光轴方向上所形成若干个聚焦点40的效果最显著；即在步骤S400中，通过汇聚所述若干个聚焦点40，来形成的所述焦深的能量分别非常均匀，从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

第二种实施方式，透镜组中全部是非球面镜，透镜组中非球面镜的数量可以是若干个，若干个非球面透镜的数量是指大于2的正整数个非球面透镜。即假设透镜组中球面镜的数量是B，则B大于2，并且B是正整数。当透镜组中非球面镜的数量是5个时(B＝5)，在步骤S300中，通过所述若干条环带50，在所述透镜组的光轴方向上所形成若干个聚焦点40的效果最显著；即在步骤S400中，通过汇聚所述若干个聚焦点40，来形成的所述焦深的能量分别非常均匀，从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

第三种实施方式，透镜组中包括球面镜和非球面镜，假设透镜组中球面镜和非球面镜的数量可以是C，其中球面镜的数量是C1，非球面镜的数量是C2(C＝C1+C2)。若干个球面透镜的数量即是C1，则C1大于或等于1，并且C1是正整数；若干个非球面透镜的数量即是C2，则C2大于或等于1，并且C2是正整数。并且C大于2，并且C是正整数。当透镜组中球面镜和非球面镜的数量是5个时(C＝5)，此时透镜组中可以包括1个球面透镜和4个非球面透镜、或者2个球面透镜和3个非球面透镜、或者3个球面透镜和2个非球面透镜、或者4个球面透镜和1个非球面透镜。在步骤S300中，通过所述若干条环带50，在所述透镜组的光轴方向上所形成若干个聚焦点40的效果最显著；即在步骤S400中，通过汇聚所述若干个聚焦点40，来形成的所述焦深的能量分别非常均匀，从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

若干个球面透镜之间的距离可以均不相等，但也可以都相等。并且若干个非球面透镜之间的距离也可以均不相等，但也可以都相等。所述若干个球面透镜之间的距离和所述若干个非球面透镜之间的距离也可以都不相等。

步骤S300，通过所述若干条环带50，在所述透镜组的光轴方向上形成若干个聚焦点40；所述若干个聚焦点40的位置可以均不相同。

请继续参见图1，图1是一种激光通过透镜组实现长焦深的方法流程图。在上述步骤S200中，透镜组中的透镜可以沿着激光的行进方向依次分布，例如在激光的行进方向依次分布有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30第四透镜、第五透镜、第六透镜等。在步骤S100中，经过准直的激光通过此透镜组中的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30第四透镜、第五透镜、第六透镜之后,在透镜组的入瞳径向方向可以划分若干个环带50。即可以划分2条环带50、3条环带50、4条环带50、5条环带50、6条环带50等。

每条环带50都可以形成一个对应的焦点40，每一个环带50和其在焦点40位置聚焦点40具有唯一对应关系。即第一条环带50形成第一个焦点40、第二条环带50形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40。第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置可以都不相同；或者在第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40中，可以有二个或三个焦点40的位置相同，例如第一个焦点40和第三个焦点40的位置相同。

所述透镜组的光轴方向可以是指透镜组中透镜的主光轴沿着激光的前进方向。例如透镜组中全部是凸透镜，所有凸透镜的主光轴都可以重合，即每个凸透镜的主光轴和地面相平行，并且每个凸透镜的主光轴都重合。

第一条环带50形成第一个焦点40、第二条环带50形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40都可以位于沿着透镜组的光轴方向上。即第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置欧处于透镜组的光轴上，并位于沿着透镜组的光轴方向的一侧上。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

步骤S400，汇聚所述若干个聚焦点40，形成所述焦深。

所述焦深的长度范围可以是0.2mm—4mm。

请继续参见图1，图1是一种激光通过透镜组实现长焦深的方法流程图。焦深可以称为焦点深度，焦深是焦点40深度的简称，在工程材料领域也可以称为景深，即在使用显微镜时，当焦点40对准某一物体时，不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚，而且在此平面的上下一定厚度内，也能看得清楚，这个清楚部分的厚度就是焦深。

可以通过上述步骤S300，在所述透镜组的光轴方向上形成若干个聚焦点40。然后使第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40在沿着透镜组的光轴方向上汇聚成焦深，所汇聚的焦深的长度可以是0.2mm—4mm，即假设所汇聚的焦深的长度是W，则W的取值范围可以是0.2mm≤W≤4mm。

若焦深的长度处于0.2mm—4mm之间，则所产生的焦深具有较大的实用价值。即当W＜0.2mm时，所汇聚的焦深无太大实际应用价值；当W＜4mm时，所汇聚的焦深也无太大实际应用价值。并且步骤S400，通过汇聚所述若干个聚焦点40，可以在透镜组的焦点40处沿光轴方向形成一个长的焦深，这相当于加大了瑞利长度,而且聚焦光束也很小，有利于在激光切割加工领域中，满足不同的激光切割加工的需求。

本实用新型提供一种激光通过透镜组实现长焦深的方法，在实际操作中，对所述激光进行准直之后，通过准直后的所述激光形成若干条环带50；通过上述形成的若干条环带50，沿着所述透镜组的光轴方向形成若干个聚焦点40；将所述若干个所述聚焦点40汇聚之后形成所述焦深。由于每条环带50的激光在透镜组的光轴方向可以形成若干个聚焦点40，使得若干个聚焦点40汇聚之后形成的焦深，在焦深范围内能得到比较均匀的激光分布。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

实施例二、

基于上述实施例一所提供的一种激光通过透镜组实现长焦深的方法，本实用新型实施例二提供一种用于产生焦深的透镜组，所述用于产生焦深的透镜组包括：第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜和第五透镜。请参见图2和图3，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图，图3是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的环带示意图。现对第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜和第五透镜分别进行详细说明：

对于第一透镜10而言：

第一透镜10可以用于接收由激光器发生的准直光束，所述第一透镜10的光轴是第一光轴。所述第一透镜10的焦距范围可以是-100mm—100mm；所述第一透镜10可以是非球面透镜。

请参见图2，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图。准直可以是指使发散的光线成为准直的光，即保持光线之间是平行的。对所述激光进行准直，即让各激光束之间都是平行的。

可以使用激光器来产生激光，激光器即是能发射激光的装置。例如使用气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器来产生激光。并且对所产生的激光进行准直。进行准直之后的激光波长可以是266nm、355nm、532nm、1030nm、1064nm等，对于激光波长也可以无限制。激光器发生的准直光束可以直接射入第一透镜10中。

第一透镜10的焦距范围可以是-100mm至100mm。即假设第一透镜10的焦距是X1，则-100mm≤X1，并且X1≤100mm。第一光轴可以是第一透镜10的主光轴。

第一透镜10可以是球面透镜(简称球面镜)，也可以是非球面透镜(简称非球面镜)。但根据实际效果，第一透镜10是非球面透镜时，有利于在焦深长度内，使激光的能量能够均匀分布。

对于第二透镜20而言：

第二透镜20可以用于接收经过所述第一透镜10后的第一偏折光束，所述第二透镜20的光轴是第二光轴。所述第二透镜20位于所述第一透镜10和所述第三透镜30之间，所述第二透镜20的焦距范围可以是5mm—100mm；所述第二透镜20可以是非球面透镜。

请继续参见图2，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图。准直光束从第一透镜10中射出之后，可以射入第二透镜20中。第一偏折光束即是从第一透镜10中射出的光束。第二光轴可以是第二透镜20的主光轴。第二透镜20的焦距范围可以是5mm至100mm。即假设第二透镜20的焦距是X2，则5mm≤X2，并且X2≤100mm。第二光轴可以是第二透镜20的主光轴。第二透镜20可以位于所述第一透镜10和所述第三透镜30之间，即光束依次穿过第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30。

第二透镜20可以是球面镜，也可以是非球面镜。但根据实际效果，第二透镜20和第一透镜10都是非球面透镜时，有利于在焦深长度内，使激光的能量能够均匀分布。

对于第三透镜30而言：

第三透镜30可以用于接收经过所述第二透镜20后的第二偏折光束，所述第三透镜30的光轴是第三光轴。所述第三透镜30的焦距范围可以是5mm—100mm，所述第三透镜30可以是非球面透镜，经过所述第三透镜30之后的第三偏折光束所形成的若干条第一环带50可以为同心圆；并且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴位于同一条直线上，所述第三透镜30可以位于所述第二透镜20和所述第四透镜之间。

请继续参见图2，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图。第二偏折光束可以是指从第二透镜20中射出的光束。光束可以依次射入第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30。第三光轴可以是第三透镜30的主光轴。第三透镜30可以是球面镜，也可以是非球面镜。但根据实际效果，第一透镜10、第二透镜20和第三透镜30都是非球面透镜时，有利于在焦深长度内，使激光的能量能够均匀分布。第三透镜30的焦距范围可以是5mm至100mm。即假设第三透镜30的焦距是X3，则5mm≤X3，并且X3≤100mm。

由第一透镜10、第二透镜20和第三透镜30所构成的透镜组(简称第一透镜10组)中透镜组中的透镜可以沿着激光的行进方向依次分布，例如在激光的行进方向依次分布有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30第。经过准直的激光通过此透镜组中的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30之后,在透镜组的入瞳径向方向可以划分若干个环带50。即可以划分2条环带50、3条环带50、4条环带50、5条环带50、6条环带50等。

请参见图2和图3，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图，图3是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的环带示意图。经过所述第三透镜30之后的第三偏折光束可以形成若干条第一环带50，所述若干条第一环带50可以都是同心圆。即若干条第一环带50中，每条环带50都可以形成一个对应的焦点40，每一个环带50和其在焦点40位置聚焦点40具有唯一对应关系。即第一条环带50形成第一个焦点40、第二条环带50形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40。第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置可以都不相同；或者在第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40中，可以有二个或三个焦点40的位置相同，例如第一个焦点40和第三个焦点40的位置相同。

所述若干条第一环带50形成的若干个焦点40都可以位于第一透镜10组的主光轴中，并且若干个焦点40可以沿着激光的前进方向设置。例如若第一透镜10组中全部是凸透镜，所有凸透镜的主光轴都可以重合，即每个凸透镜的主光轴和地面相平行，并且每个凸透镜的主光轴都重合。

第一条环带50可以形成第一个焦点40、第二条环带50可以形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40都可以位于沿着第一透镜10组的光轴方向上。即第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置欧处于第一透镜10组的光轴上，并位于沿着第一透镜10组的光轴方向的一侧上。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

对于第四透镜而言：

第四透镜可以用于接收经过所述第三透镜30后的第三偏折光束，所述第四透镜的光轴是第四光轴。

经过所述第四透镜之后的第四偏折光束所形成的若干条第二环带50可以为同心圆；并且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴可以位于同一条直线上。所述第四透镜可以位于所述第三透镜30和所述第五透镜之间，所述第四透镜的焦距范围可以是5mm—100mm；所述第四透镜是非球面透镜。

请继续参见图2和图3，图2是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的示意图，图3是本实用新型实施例提供的一种用于产生焦深的透镜组的环带示意图。第三偏折光束可以是指从第三透镜30中射出的光束。光束可以依次射入第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30和第四透镜。第四光轴可以是第四透镜的主光轴。

第四透镜可以是球面透镜(简称球面镜)，也可以是非球面透镜(简称非球面镜)。但根据实际效果，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30和第四透镜都是非球面透镜时，有利于在焦深长度内，使激光的能量能够均匀分布。第四透镜的焦距范围可以是5mm至100mm。即假设第四透镜的焦距是X4，则5mm≤X4，并且X4≤100mm。

由第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30和第四透镜所构成的透镜组(简称第二透镜20组)中透镜组中的透镜可以沿着激光的行进方向依次分布，例如在激光的行进方向依次分布有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜。经过准直的激光通过此透镜组中的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜之后,在透镜组的入瞳径向方向可以划分若干个环带50。即可以划分2条环带50、3条环带50、4条环带50、5条环带50、6条环带50等。

经过所述第四透镜之后的第四偏折光束可以形成若干条第一环带50，所述若干条第一环带50可以都是同心圆。即若干条第一环带50中，每条环带50都可以形成一个对应的焦点40，每一个环带50和其在焦点40位置聚焦点40具有唯一对应关系。即第一条环带50形成第一个焦点40、第二条环带50形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40。第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置可以都不相同；或者在第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40中，可以有二个或三个焦点40的位置相同，例如第一个焦点40和第三个焦点40的位置相同。

所述若干条第一环带50形成的若干个焦点40都可以位于第二透镜20组的主光轴中，并且若干个焦点40可以沿着激光的前进方向设置。例如若第二透镜20组中全部是凸透镜，所有凸透镜的主光轴都可以重合，即每个凸透镜的主光轴和地面相平行，并且每个凸透镜的主光轴都重合。

第一条环带50可以形成第一个焦点40、第二条环带50可以形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40都可以位于沿着第二透镜20组的光轴方向上。即第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置欧处于第二透镜20组的光轴上，并位于沿着第二透镜20组的光轴方向的一侧上。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

对于第五透镜而言：

第五透镜可以用于接收经过所述第四透镜后的第四偏折光束，所述第五透镜的光轴是第五光轴。所述第五透镜的焦距范围可以是5mm—50mm，所述第五透镜可以是非球面透镜。经过所述第五透镜之后的第五偏折光束所形成的若干条第三环带50可以为同心圆；并且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴、所述第五光轴位于同一条直线上。

具体而言，第五透镜可以是球面透镜(简称球面镜)，也可以是非球面透镜(简称非球面镜)。但根据实际效果，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜和第五透镜都是非球面透镜时，有利于在焦深长度内，使激光的能量能够均匀分布。第五透镜的焦距范围可以是5mm至50mm。即假设第五透镜的焦距是X5，则5mm≤X5，并且X5≤50mm。第四偏折光束可以是指从第四透镜中射出的光束。光束可以依次射入第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜和第五透镜。第五光轴可以是第五透镜的主光轴。

由第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜和第五透镜所构成的透镜组(简称第三透镜30组)中透镜组中的透镜可以沿着激光的行进方向依次分布，例如在激光的行进方向依次分布有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜、第五透镜。经过准直的激光通过此透镜组中的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜、第五透镜之后,在第三透镜30组的入瞳径向方向可以划分若干个环带50。即可以划分2条环带50、3条环带50、4条环带50、5条环带50、6条环带50等。

经过所述第五透镜之后的第五偏折光束可以形成若干条第一环带50，所述若干条第一环带50可以都是同心圆。即若干条第一环带50中，每条环带50都可以形成一个对应的焦点40，每一个环带50和其在焦点40位置聚焦点40具有唯一对应关系。即第一条环带50形成第一个焦点40、第二条环带50形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40。第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置可以都不相同；或者在第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40中，可以有二个或三个焦点40的位置相同，例如第一个焦点40和第三个焦点40的位置相同。

所述若干条第一环带50形成的若干个焦点40都可以位于第三透镜30组的主光轴中，并且若干个焦点40可以沿着激光的前进方向设置。例如若第三透镜30组中全部是凸透镜，所有凸透镜的主光轴都可以重合，即每个凸透镜的主光轴和地面相平行，并且每个凸透镜的主光轴都重合。

第一条环带50可以形成第一个焦点40、第二条环带50可以形成第二个焦点40、第三条环带50形成第三个焦点40、第四条环带50形成第四个焦点40、第五条环带50形成第五个焦点40都可以位于沿着第三透镜30组的光轴方向上。即第一个焦点40、第二个焦点40、第三个焦点40、第四个焦点40、第五个焦点40的位置欧处于第三透镜30组的光轴上，并位于沿着第三透镜30组的光轴方向的一侧上。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

在本实用新型所提供的一种用于产生焦深的透镜组中，透镜组可以包括上述第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜、第五透镜，也可以包括第六透镜、第七透镜、第八透镜等。透镜组所包括的透镜数量可以是大于2的正整数。在透镜组中所包括的透镜可以全部是球面透镜，也可以包括非球面透镜。即透镜组中可以全部是球面透镜，或者透镜组中可以全部是非球面透镜。或者透镜组中可以包括球面透镜和非球面透镜。

本实用新型提供一种用于产生焦深的透镜组，在实际操作中，激光器发生的准直光束可以由第一透镜10接收，准直光束从第一透镜10射出时进行偏折形成第一偏折光束。第一偏折光束可以由第二透镜20接收，第一偏折光束从第二透镜20射出时进行偏折形成第二偏折光束。第二偏折光束可以由第三透镜30接收，第二偏折光束从第三透镜30射出时形成第三偏折光束，第三偏折光束在射出所述第三透镜30时形成若干条第一环带50。由于第一透镜10的第一光轴、第二透镜20的第二光轴、第三透镜30的第三光轴都位于同一条直线上，并且若干条第一环带50都是同心圆。若干条第一环带50将沿着第三光轴的方向上形成若干个聚焦点40；该若干个聚焦点40汇聚之后，便在焦深范围内能得到比较均匀的激光分布。从而达到在焦深长度内，激光的能量能够均匀分布的技术效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于产生焦深的透镜组，其特征在于，所述透镜组包括：

第一透镜，用于接收由激光器发生的准直光束，所述第一透镜的光轴是第一光轴；

第二透镜，用于接收经过所述第一透镜后的第一偏折光束，所述第二透镜的光轴是第二光轴；

第三透镜，用于接收经过所述第二透镜后的第二偏折光束，所述第三透镜的光轴是第三光轴；

其中，经过所述第三透镜之后的第三偏折光束所形成的若干条第一环带为同心圆；所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴位于同一条直线上。

2.依据权利要求1所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于，所述用于产生焦深的透镜组还包括：

第四透镜，用于接收经过所述第三透镜后的第三偏折光束，所述第四透镜的光轴是第四光轴；

其中，经过所述第四透镜之后的第四偏折光束所形成的若干条第二环带为同心圆；所述第三透镜位于所述第二透镜和所述第四透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴位于同一条直线上。

3.依据权利要求2所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于，所述用于产生焦深的透镜组还包括：

第五透镜，用于接收经过所述第四透镜后的第四偏折光束，所述第五透镜的光轴是第五光轴；

其中，经过所述第五透镜之后的第五偏折光束所形成的若干条第三环带为同心圆；所述第四透镜位于所述第三透镜和所述第五透镜之间，且所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴、所述第四光轴、所述第五光轴位于同一条直线上。

4.依据权利要求3所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第一透镜的焦距范围是-100mm—100mm。

5.依据权利要求4所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第二透镜的焦距范围是5mm—100mm。

6.依据权利要求5所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第三透镜的焦距范围是5mm—100mm。

7.依据权利要求6所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第四透镜的焦距范围是5mm—100mm。

8.依据权利要求7所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第四透镜的焦距范围是5mm—100mm；

所述第五透镜的焦距范围是5mm—100mm。

9.依据权利要求8所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第一透镜是非球面透镜；

所述第二透镜是非球面透镜；

所述第三透镜是非球面透镜。

10.依据权利要求9所述的用于产生焦深的透镜组，其特征在于：

所述第四透镜是非球面透镜；

所述第五透镜是非球面透镜。