CN210514770U - 一种改变菲涅尔透镜光路的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改变菲涅尔透镜光路的结构，包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和反射镜，第一菲涅尔透镜主光轴与反射镜的第一夹角等于第二菲涅尔透镜主光轴与反射镜的第二夹角，第一夹角与第二夹角相对于反射镜法线对称。本实用新型能够节省装配空间。

Description

一种改变菲涅尔透镜光路的结构

技术领域

本实用新型涉及光路技术领域，具体涉及一种改变菲涅尔透镜光路的结构。

背景技术

远心平行光源对图像轮廓成像起到至关重要的作用，特别是轴类零件检测直径、3C行业检验2D玻璃,2.5D玻璃,3D曲面玻璃轮廓等；普通光源是无法得到它们真实轮廓信息。目前，市场上的远心平行光源均采用多个玻璃材质镜片构成，镜片直径越大，加工难度越高导致成本增加，无法达到大批量生产及加工。同时，多个镜片构成的光源占用空间较大，限制了光源的应用，例如在自动化设备中的应用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种节省装配空间的改变菲涅尔透镜光路的结构。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种改变菲涅尔透镜光路的结构，包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和反射镜，第一菲涅尔透镜主光轴与反射镜的第一夹角等于第二菲涅尔透镜主光轴与反射镜的第二夹角，第一夹角与第二夹角相对于反射镜法线对称。

进一步的技术方案是，反射镜为平面反射镜，反射镜通过镀膜形成反射面。

进一步的技术方案是，第一菲涅尔透镜主光轴与第二菲涅尔透镜主光轴的夹角为90°，第一夹角为45°，第二夹角为45°。

进一步的技术方案是，第一菲涅尔透镜主光轴与第二菲涅尔透镜主光轴的交点位于反射镜上。

进一步的技术方案是，改变菲涅尔透镜光路的结构还包括壳体，壳体包括反射腔，反射镜设置在反射腔内，第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜设置在反射腔的相互垂直的两端上。

进一步的技术方案是，壳体还包括入射腔和出射腔，入射腔和出射腔设置在反射腔的相互垂直的两端上，入射腔与反射腔连通，出射腔与反射腔连通；第一菲涅尔透镜设置在入射腔内或设置在入射腔与反射腔之间，第二菲涅尔透镜设置在出射腔内或设置在出射腔与反射腔之间。

进一步的技术方案是，入射腔包括管腔以及与管腔连通的锥形腔，锥形腔直径较大的一端连接反射腔；第一菲涅尔透镜设置在管腔和锥形腔之间。

进一步的技术方案是，改变菲涅尔透镜光路的结构还包括光源，光源设置在第一菲涅尔透镜的远离反射镜的一侧。

进一步的技术方案是，光源为LED光源，由光源发出的入射光穿过第一菲涅尔透镜，经反射镜反射，再穿过第二菲涅尔透镜，得到平行于第二菲涅尔透镜主光轴的出射光。由LED光源发出的发散光束穿过第一菲涅尔透镜，第一菲涅尔透镜将发散光束匀化，匀光光束；匀光光束穿过第二菲涅尔透镜，第二菲涅尔透镜将匀光光束准直，形成平行于第二菲涅尔透镜主光轴的准直光束。

进一步的技术方案是，第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜的厚度均为 3mm，环数均为40，在波长550nm下的折射率均为1.4936；改变菲涅尔透镜光路的结构的工作距离为40mm至160mm。

与现有技术相比，本实用新型能够取得以下有益效果：

1.本实用新型在双菲涅尔透镜光路中增加反射镜，通过反射镜改变双菲涅尔透镜光路，相对于不使用反射镜的光路，本实用新型使光的传播路径发生弯折，本实用新型能够节省设备的装配空间。

2.本实用新型的双菲涅尔透镜光路使用两个菲涅尔透镜，即可得到较为平行的光路，可以得到远心平行光源，适用于轴类零件检测直径，3C行业检验2D玻璃、2.5D玻璃、3D曲面玻璃轮廓等的图像轮廓成像，可以获得零件的真实轮廓信息，使得检测更加精确。本实用新型的双菲涅尔透镜光路的改良结构简单，组装方便，成本较低，应用广泛。

附图说明

图1是本实用新型改变菲涅尔透镜光路的结构实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型改变菲涅尔透镜光路的结构实施例的光路示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实施例的改变菲涅尔透镜光路的结构包括包括第一菲涅尔透镜10、第二菲涅尔透镜20、反射镜30、光源40和壳体50。反射镜30为平面反射镜，反射镜30通过镀膜形成反射面。50壳体包括入射腔51、反射腔52和出射腔53，入射腔51和出射腔53设置在反射腔52 的相互垂直的两端上，入射腔51与反射腔52连通，出射腔53与反射腔52 连通。入射腔51包括管腔54以及与管腔54连通的锥形腔55，锥形腔55 直径较大的一端连接反射腔52。反射镜30设置在反射腔52内，第一菲涅尔透镜10设置在管腔54与锥形腔55之间，第二菲涅尔透镜20设置在出射腔53与反射腔52之间。光源40可以是LED光源，光源40设置在第一菲涅尔透镜20的远离反射镜30的一侧，可以设置在入射腔51上。入射腔 51、反射腔52和出射腔53能够保护光路。

第一菲涅尔透镜10主光轴与反射镜30的第一夹角θ1等于第二菲涅尔透镜20主光轴与反射镜30的第二夹角θ2，第一夹角θ1与第二夹角θ2 相对于反射镜30法线对称。在本实施例中，第一菲涅尔透镜10主光轴与第二菲涅尔透镜20主光轴的交点位于反射镜30上。第一菲涅尔透镜10主光轴与第二菲涅尔透镜20主光轴的夹角为90°，第一夹角为45°，第二夹角为45°。

在本实施例中，第一菲涅尔透镜10和第二菲涅尔透镜20的厚度均为3mm，环数均为40，在波长550nm下的折射率均为1.4936。两个菲涅尔透镜能够得到较为平行的光路，可以得到远心平行光源，适用于零件检测等。第一菲涅尔透镜10和第二菲涅尔透镜20材质均为PMMA，便于生产制造。改变菲涅尔透镜光路的结构的工作距离为40mm至160mm。

本实施例的改变菲涅尔透镜光路的结构工作时，光源40发出的入射光穿过第一菲涅尔透镜10，经反射镜30反射，再穿过第二菲涅尔透镜20，得到平行于第二菲涅尔透镜20主光轴的出射光。具体地，由光源40发出的发散光束穿过第一菲涅尔透镜10，第一菲涅尔透镜10将发散光束匀化，形成匀光光束；匀光光束穿过第二菲涅尔透镜20，第二菲涅尔透镜20将匀光光束准直，形成平行于第二菲涅尔透镜20主光轴的准直光束。反射镜30 将入射光弯折90°射出，能够节省设备的装配空间。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和反射镜，所述第一菲涅尔透镜主光轴与所述反射镜的第一夹角等于所述第二菲涅尔透镜主光轴与所述反射镜的第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相对于所述反射镜法线对称。

2.根据权利要求1所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述反射镜为平面反射镜，所述反射镜通过镀膜形成反射面。

3.根据权利要求1所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述第一菲涅尔透镜主光轴与所述第二菲涅尔透镜主光轴的夹角为90°，所述第一夹角为45°，所述第二夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述第一菲涅尔透镜主光轴与所述第二菲涅尔透镜主光轴的交点位于所述反射镜上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

还包括壳体，所述壳体包括反射腔，所述反射镜设置在所述反射腔内，所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜设置在所述反射腔的相互垂直的两端上。

6.根据权利要求5所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述壳体还包括入射腔和出射腔，所述入射腔和所述出射腔设置在所述反射腔的相互垂直的两端上，所述入射腔与所述反射腔连通，所述出射腔与所述反射腔连通；所述第一菲涅尔透镜设置在所述入射腔内或设置在所述入射腔与所述反射腔之间，所述第二菲涅尔透镜设置在所述出射腔内或设置在所述出射腔与所述反射腔之间。

7.根据权利要求6所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述入射腔包括管腔以及与所述管腔连通的锥形腔，所述锥形腔直径较大的一端连接所述反射腔；所述第一菲涅尔透镜设置在所述管腔和所述锥形腔之间。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

还包括光源，所述光源设置在所述第一菲涅尔透镜的远离所述反射镜的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述光源为LED光源，由所述光源发出的入射光穿过所述第一菲涅尔透镜，经所述反射镜反射，再穿过所述第二菲涅尔透镜，得到平行于所述第二菲涅尔透镜主光轴的出射光；

由所述LED光源发出的发散光束穿过所述第一菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜将所述发散光束匀化，形成匀光光束；所述匀光光束穿过所述第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜将所述匀光光束准直，形成平行于所述第二菲涅尔透镜主光轴的准直光束。

10.根据权利要求9所述的一种改变菲涅尔透镜光路的结构，其特征在于：

所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜的厚度均为3mm，环数均为40，在波长550nm下的折射率均为1.4936；所述改变菲涅尔透镜光路的结构的工作距离为40mm至160mm。

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