CN209606693U - 一种凸轮变焦平面场镜 - Google Patents
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Abstract
一种凸轮变焦平面场镜，涉及一种平面场镜，属于激光技术领域。本实用新型的目的在于提供一种凸轮变焦的平面场镜。本实用新型的技术方案是通过一组凸轮机构改变平面场镜镜头内成同轴布置的活动透镜和固定透镜的轴向相对距离，以达到改变焦距的目的。本实用新型的权利要求中提出的造型设计，可确保本实用新型提出的凸轮机构只能用于平面场镜，不涉及其他技术领域的镜头应用范例。本实用新型提出一种可调节焦距的平面场镜，其实用性在于变焦平面场镜能通用于多种工作焦距需求，相比于替换使用多个固定焦距镜头，其使用成本明显降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种平面场镜，属于激光技术领域。
背景技术
平面场镜，也称F-Theta平场聚焦透镜，其经过光学设计可以在激光扫描或雕刻系统中应用。这种透镜适用于雕刻和标记系统、图像转移和材料处理等应用。对于激光扫描和雕刻系统中的很多应用，平面场镜可以实现最佳的结果。例如一个球面透镜只能在特定曲率的球面上成像，而F-Theta平场聚焦透镜可以直接在平面上成像，其光束的偏移取决于有效焦距和偏移角正切值的乘积，这种简单的关系不需要复杂的电子矫正，可以实现快速、相对廉价和小型化的扫描系统。此外，平面场镜的紧凑设计使用户可以减少用来实现平面像面的光学部件数量。这种透镜能够实现更紧密的光斑尺寸，这样就可以实现更高的扫描或印制分辨率，以及更高的雕刻或焊接密度。最重要的是，使用这种透镜时，光斑尺寸、分辨率和强度在整个像平面上几乎都是恒定值。平面场镜可以解决许多与激光扫描相关的问题。
目前平面场镜适用于激光聚焦，主要在激光打标机上使用。常用平面场镜分为若干种以焦距为区分特征的类别，比如焦距在163mm、210mm、330mm、254mm被认定为4种型号，而上述四种型号除焦距不同以外并没有其他区别。F-Theta场镜这种多型号并行且缺乏通用性的现状给相关技术领域的生产应用带来了一定的成本负担。
凸轮变焦，特指利用一组设在镜头上的凸轮机构来调节镜头上所设一组透镜的相对间距，以改变镜头内光路，改变镜头焦距为目的。
目前凸轮变焦作为一种成熟的技术方案，广泛应用于各种镜头的变焦调节。但因为不同镜头在不同的应用场合下所需的凸轮机构造型和透镜光学设计不同，又因为不同镜头涉及各自不同的技术领域，所以在各自技术领域的应用场合中都有以凸轮变焦作为机械结构以实现光学目标的专利。而在本实用新型的权利要求中提出的造型设计，可确保本实用新型提出的凸轮机构只能用于平面场镜，不涉及其他技术领域的镜头应用范例。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种凸轮变焦平面场镜。
本实用新型的技术方案是通过一组凸轮机构改变平面场镜镜头内成同轴布置的活动透镜和固定透镜的轴向相对距离，以达到改变焦距的目的。
所述一种凸轮变焦平面场镜设有第一镜筒、第二镜筒、第三镜筒、滚轮，滚轮为一个固定芯棒和一个可绕固定芯棒旋转的套环，第一镜筒中设有一组固定透镜，第二镜筒侧面设有导轨，套环和导轨构成一组凸轮机构的滚动副，第三镜筒和滚轮固定连接，固定芯棒固定在第三镜筒，第三镜筒中设有一组活动透镜。
所述第一镜筒为一组刚性连接的圆筒状外壳，圆筒状外壳上设一组固定透镜。
所述第二镜筒为一个圆筒状外壳，圆筒状外壳的侧面设有导轨。
所述第三镜筒为一个圆筒状外壳，圆筒状外壳上设一组活动透镜，圆筒状外壳的侧面和滚轮固定连接。
所述固定透镜和活动透镜成同轴布置，且所述活动透镜可通过所述一组凸轮机构的滚动副做轴向运动。其活动部件需要手动调节，不使用电动力机构调节。
以下给出上述装置的变焦运行过程：将第一镜筒固定安装在应用设备的平面场镜接口处，握持并旋转第二镜筒，使第二镜筒侧面的导轨做回转运动，由于导轨方向与回转方向成一定角度，导轨做回转运动时导轨中的滚轮将做的运动是一个回转运动和一个轴向运动的合成。其中滚轮的回转运动与导轨的回转运动相同，而滚轮的轴向运动将带动固定在滚轮上的第三镜筒。第三镜筒做轴向运动将带动设在第三镜筒上的一组活动透镜，一组活动透镜相对于设在第一镜筒上的一组固定透镜做轴向运动，可以改变经过这两组透镜的光线路径，达到改变焦距的目的。
以下为附图说明。
图1为本实用新型所述的一种凸轮变焦平面场镜的正等测图。
图2为本实用新型所述的一种凸轮变焦平面场镜的主视图和剖面A-A示意图。
以下为具体实施方式。
本实用新型提出一种可调节焦距的平面场镜，其实用性在于变焦平面场镜能通用于多种工作焦距需求，相比于替换使用多个固定焦距镜头，其使用成本明显降低。
本实用新型的权利要求中提出的造型设计，可确保本实用新型提出的凸轮机构只能用于平面场镜，不涉及其他技术领域的镜头应用范例。
以下具体实施方式将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
参见图2，将第一镜筒（2）固定安装在应用设备的场镜接口处，握持并旋转第二镜筒（1），使第二镜筒（1）侧面的导轨（3）做回转运动，由于导轨（3）方向与回转方向成一定角度，导轨（3）做回转运动时导轨（3）中的滚轮（4）将做的运动是一个回转运动和一个轴向运动的合成。其中滚轮（4）的回转运动与导轨（3）的回转运动相同，而滚轮（4）的轴向运动将带动固定在滚轮上的第三镜筒（5）。第三镜筒（5）做轴向运动将带动设在第三镜筒（5）上的一组活动透镜（6），一组活动透镜（6）相对于设在第一镜筒（2）上的一组固定透镜（7）做轴向运动，可以改变经过这两组透镜的光线路径，达到改变焦距的目的。
Claims (7)
1.一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于设有第一镜筒、第二镜筒、第三镜筒、滚轮，滚轮为一个固定芯棒和一个可绕固定芯棒旋转的套环，第一镜筒中设有一组固定透镜，第二镜筒侧面设有导轨，套环和导轨构成一组凸轮机构的滚动副，第三镜筒和滚轮固定连接，固定芯棒固定在第三镜筒，第三镜筒中设有一组活动透镜。
2.如权利要求1所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于第一镜筒为一组刚性连接的圆筒状外壳，一组刚性连接的圆筒状外壳上设一组固定透镜。
3.如权利要求1所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于第二镜筒为一个圆筒状外壳，一个圆筒状外壳的侧面设有导轨。
4.如权利要求1所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于第三镜筒为一个圆筒状外壳，一个圆筒状外壳上设一组活动透镜。
5.如权利要求4所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于所述一个圆筒状外壳的侧面和滚轮固定连接。
6.如权利要求1所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于所述固定透镜和活动透镜成同轴布置，且所述活动透镜可通过所述一组凸轮机构的滚动副做轴向运动。
7.如权利要求1所述的一种凸轮变焦平面场镜，其特征在于各活动部件需要手动调节，不使用电动力机构调节。
Priority Applications (1)
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| CN201920526558.1U CN209606693U (zh) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 一种凸轮变焦平面场镜 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112099222A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 淮安市岽盛光电仪器有限公司 | 一种用于望远镜的平场镜组件调焦装置 |
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2019
- 2019-04-18 CN CN201920526558.1U patent/CN209606693U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN112099222A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 淮安市岽盛光电仪器有限公司 | 一种用于望远镜的平场镜组件调焦装置 |
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