CN216882237U - 镜片座组件和带有镜片座组件的激光头和光学设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜片座组件和带有镜片座组件的激光头和光学设备，镜片座组件包括底座、三镜片固定块和镜片；三镜片固定块一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口和光学输出口，中部侧壁设置有3个通孔，3个通孔内分别嵌设3个镜片；镜片互成设定角度，入射光经光学经过3次90°垂直反射，从光学输出口输出；底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通。垂直入射光通过镜片的镀膜工艺或镜片材质设计等灵活调整光学特性，满足激光加工光学传感器对光路的特殊要求。安装时可紧固镜片，提升了光学精度。产品调试时方便不同的光学参数的镜片适配更换；操作简便，方便推广应用。

Description

镜片座组件和带有镜片座组件的激光头和光学设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工领域，尤其涉及一种镜片座组件和带有镜片座组件的激光头和光学设备。

背景技术

近年来，激光加工被越来越多的加工企业使用，已成为一种制造工件中的标准方法。激光加工是激光器激发的激光束，通过光纤和透镜传输后聚焦的热源使材料被快速加热并引起熔化(甚至气化)，进而达到材料加工的目的。

激光光束质量对工件加工质量产生很大影响，现有技术中，激光加工辐射光通过激光加工头后直接传输给光学传感器进行光学检测，光学传感器对激光加工辐射光进行滤波或衰减等，以选择特定波长的光进行光电转换，实际上激光器产生的光束是有一定的发散角度，工件加工过程中需要通过调整镜片的镀膜工艺或镜片材质设计等灵活调整光束的光学特性，满足激光加工光学传感器对光路的特殊要求。因此，需要研发一种安装时可以紧固镜片，产品调试时方便不同光学参数的镜片适配和更换的镜片座组件，非常必要，进而满足光学器械更广泛使用场景需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型最主要的目的是提供一种镜片座组件，该镜片座组件可以精确的调整辐射光的光学特性，满足激光加工光学传感器对光路的特殊要求，提升了光学精度，安装时可紧固镜片，调试时方便更换。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种镜片座组件，包括底座、三镜片固定块和镜片；

所述三镜片固定块一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口和光学输出口，中部侧壁设置有3个通孔，3个通孔内分别嵌设第一镜片、第二镜片和第三镜片；

所述第一镜片、第二镜片和第三镜片互成设定角度，入射光经光学输入口输入，再依次经过第一镜片、第二镜片和第三镜片3次垂直反射，从光学输出口输出，第一镜片、第二镜片和第三镜片设置于光路转折处。

进一步的，所述的镜片座组件还包括3个锁紧环，第一镜片、第二镜片和第三镜片压紧于通孔和锁紧环之间。

更进一步的，所述的锁紧环包括环主体和环主体内周面沿着轴向方向延伸的延伸部，环主体的外周面设置有外螺纹；所述通孔为双台阶孔，双台阶孔的上内周面设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片、第二镜片和第三镜片分别放置于双台阶孔底面，当环主体的外螺纹与双台阶孔的内螺纹拧紧时，第一镜片、第二镜片和第三镜片的反射面抵住双台阶孔的底面，延伸部抵住第一镜片、第二镜片和第三镜片的背面。

更进一步的，所述的环主体外周面设置有2个用于锁紧环拧入的缺口。

进一步的，所述的第一镜片、第二镜片和第三镜片为平面反射镜。

进一步的，所述的光学输出口设置有起定位作用的、向下的圆环凸起。

进一步的，所述的三镜片固定块的底部外周设置有用于固定的3个第一螺丝孔。

更近一步的，所述的镜片座组件还包括底座，所述底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通，所述的底座的顶面设置有与第一螺丝孔相对应的第二螺丝孔，螺丝拧入第一螺丝孔和第二螺丝孔，固接三镜片固定块和底座。

进一步的，所述的镜片座组件还包括底座，所述底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通，所述的底座的顶面，避开三镜片固定块的位置，设置有用于放置接线口的避让缺口。

进一步的，所述的底座的顶面的两侧还设置有定位销孔。

一种带有上述镜片座组件的激光头，所述的激光头具有激光出光口，通过激光出光口将加工激光引导到材料加工区域上，其特征在于，所述镜片座组件通过定位销柱插设入底座顶面的定位销孔，将镜片座组件固定在小振镜上，小振镜通过转接件与激光头连接，使得加工激光经过所述镜片座组件的镜片反射后通过小振镜，进入激光头，激光出光口输出到材料加工区域上。

一种光学设备，包括：包括激光头、镜片座组件和检测模块；

所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将外界激光引导到材料加工区域；

所述检测模块，用于检测加工材料表面的辐射光、并将所述辐射光转化为对应的光强电信号；其中所述辐射光包括红外辐射光、可见光辐射光和加工材料反射激光中的一种或多种；所述红外辐射光对应为波长范围在1250nm至1700nm区间；可见辐射光对应为波长范围400nm至700nm区间，检测模块设置于接收材料加工区域辐射光的光路上。

所述镜片座组件设置在所述检测模块上，通过内置镜片选择和/或过滤加工材料表面的辐射光；所述的镜片座组件包括三镜片固定块和镜片；所述三镜片固定块一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口和光学输出口，中部侧壁设置有3个通孔，3个通孔内分别嵌设第一镜片、第二镜片和第三镜片；所述第一镜片、第二镜片和第三镜片互成设定角度，入射光经光学输入口输入，再依次经过第一镜片、第二镜片和第三镜片3次垂直反射，从光学输出口输出，第一镜片、第二镜片和第三镜片设置于光路转折处。

所述镜片座组件通过定位销柱插设入底座顶面的定位销孔，将镜片座组件固定在小振镜上，小振镜通过转接件与激光头连接，使得加工激光经过所述镜片座组件的镜片反射后通过小振镜，进入激光头，激光出光口输出到材料加工区域上。

进一步的，所述的镜片座组件还包括3个锁紧环，第一镜片、第二镜片和第三镜片压紧于通孔和锁紧环之间。

更进一步的，所述的锁紧环包括环主体和环主体内周面沿着轴向方向延伸的延伸部，环主体的外周面设置有外螺纹；所述通孔为双台阶孔，双台阶孔的上内周面设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片、第二镜片和第三镜片分别放置于双台阶孔底面，当环主体的外螺纹与双台阶孔的内螺纹拧紧时，第一镜片、第二镜片和第三镜片的反射面抵住双台阶孔的底面，延伸部抵住第一镜片、第二镜片和第三镜片的背面。

进一步的，所述的镜片座组件还包括底座；所述底座为板状，底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通；所述的第一镜片、第二镜片和第三镜片为平面反射镜。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的镜片座组件用于激光加工等光学器械中，通过在一体成型的三镜片固定块上设置3个镜片，依次反射入射光，以精确调整辐射光的光学特性。使得垂直入射光经过三镜片固定块的内部空腔，通过镜片的镀膜工艺或镜片材质设计等灵活调整光学特性，满足激光加工光学传感器对光路的特殊要求。

(2)本实用新型的锁紧环的外螺纹与三镜片固定块双台阶孔的内螺纹相互配合，精度高，安装时可紧固镜片，提升了光学精度。产品调试时方便不同的光学参数的镜片适配更换；进而满足光学器械更广泛使用场景的需求，操作简便，方便推广应用。

附图说明

图1为实施例1的镜片座组件的立体图。

图2为镜片座组件的爆炸图。

图3为镜片座组件产品使用图。

图4为三镜片固定块立体图。

图5为锁紧环立体图。

图6为光学设备的立体图。

具体实施方式

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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1、图2、图4所示，一种镜片座组件1，包括底座2、三镜片固定块3和镜片4；三镜片固定块3一体成型，内部形成空腔(图中未示出，位于三镜片固定块内部)，上下两端设置光学输入口31和光学输出口32，中部侧壁设置有3个通孔33，3个通孔33内分别嵌设第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43；

第一镜片41、第二镜片42和第三镜43片互成设定角度，入射光经光学输入口31输入，再依次经过第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43，3次90°垂直反射，从光学输出口32输出，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43设置于光路转折处；

本实用新型的镜片座组件1用于激光加工等光学器械中，通过在一体成型的三镜片固定块3上设置3个镜片4，依次反射入射光，以精确调整辐射光的光学特性。使得垂直入射光经过三镜片固定块3的内部空腔，通过镜片4的镀膜工艺或镜片4的材质设计等灵活调整光学特性，满足激光加工光学传感器对光路的特殊要求。

如图2所示，镜片座组件1还包括3个锁紧环5，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43压紧于通孔33和锁紧环5之间，在图2中连接锁紧环5的杆状物件，并不真实存在，只是为了模拟光路的传输轨迹。

如图5所示，锁紧环5包括环主体51和环主体51内周面沿着轴向方向延伸的延伸部52，环主体51的外周面设置有外螺纹；如图4所示，通孔为双台阶孔33，双台阶孔33的上内周面331设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43分别放置于双台阶孔33底面332，当环主体51的外螺纹与双台阶孔33的内螺纹拧紧时，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43的反射面抵住双台阶孔33的底面332，延伸部52抵住第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43的背面。

本实用新型的锁紧环5的外螺纹与三镜片固定块3双台阶孔33的内螺纹相互配合，精度高，安装时可紧固镜片4，提升了光学精度。产品调试时方便不同的光学参数的镜片4适配更换；进而满足光学器械更广泛使用场景的需求，操作简便，方便推广应用。

如图5所示，环主体51的外周面设置有2个用于锁紧环拧入的缺口53，方便锁紧环5在安装时拧入和拧出，同时便于镜片4的紧固。

如图2、图4所示，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43为平面反射镜。

如图4所示，光学输出口32设置有起定位作用的、向下的圆环凸起34，便于三镜片固定块3安装到底座2上。

如图3所示，镜片座组件1还包括底座2，底座2上设置有供出射光输出的孔洞21，三镜片固定块3固定安装在底座2上，光学输出口32与孔洞21同轴连通，三镜片固定块3的底部外周35设置有用于固定的3个第一螺丝孔36。如图2所示，底座2的顶面设置有与第一螺丝孔36相对应的第二螺丝孔22，螺丝6拧入第一螺丝孔36和第二螺丝孔22，固接三镜片固定块3和底座2。

如图3所示，底座2的顶面，避开三镜片固定块3的位置，设置有用于放置接线口的避让缺口23，便于连接其他的光学设备。

如图3所示，底座2的顶面的两侧还设置有定位销孔24，便于三镜片固定块固定在激光头上。

实施例2：如图6所示，一种带有上述镜片座组件1的激光头8，激光头8具有激光出光口81，通过激光出光口81将加工激光引导到材料加工区域9上，其特征在于，所述镜片座组件1通过定位销柱7插设入底座2顶面的定位销孔24，将镜片座组件1固定在小振镜10上，小振镜10通过转接件11与激光头8连接，使得加工激光经过所述镜片座组件1的镜片4反射后通过小振镜10，进入激光头8，激光出光口81输出到材料加工区域9上。

实施例3：如图6所示，一种光学设备，包括激光头8、镜片座组件1和检测模块12；

激光头8具有激光出光口81，通过激光出光口81将外界激光引导到材料加工区域9；

检测模块12，用于检测加工材料表面的辐射光、并将所述辐射光转化为对应的光强电信号；其中所述辐射光包括红外辐射光、可见光辐射光和加工材料反射激光中的一种或多种；所述红外辐射光对应为波长范围在1250nm至1700nm区间；可见辐射光对应为波长范围400nm至700nm区间，检测模块12设置于接收材料加工区域9辐射光的光路上。

镜片座组件1设置在所述检测模块12上，通过内置镜片4选择和/或过滤加工材料表面的辐射光；镜片座组件1包括三镜片固定块3和镜片4；所述三镜片固定块3一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口31和光学输出口32，中部侧壁设置有3个通孔33，3个通孔内分别嵌设第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43；所述第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43互成设定角度，入射光经光学输入口31输入，再依次经过第一镜片41、第二镜片42和第三镜片34，3次垂直反射，从光学输出口32输出，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43设置于光路转折处。底座2上设置有供出射光输出的孔洞21，三镜片固定块3固定安装在底座2上，光学输出口32与孔洞21同轴连通。

镜片座组件1通过定位销柱7插设入底座2顶面的定位销孔24，将镜片座组件1固定在小振镜10上，小振镜10通过转接件11与激光头8连接，使得加工激光经过所述镜片座组件1的镜片4反射后通过小振镜10，进入激光头8，激光出光口81输出到材料加工区域9上。

镜片座组件1还包括3个锁紧环5，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43压紧于通孔33和锁紧环5之间。

锁紧环5包括环主体51和环主体51内周面沿着轴向方向延伸的延伸部52，环主体51的外周面设置有外螺纹；所述通孔为双台阶孔33，双台阶孔33的上内周面331设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片41、第二镜片42和第三镜43片分别放置于双台阶孔33底面332，当环主体51的外螺纹与双台阶孔33的内螺纹拧紧时，第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43的反射面抵住双台阶孔33的底面332，延伸部52抵住第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43的背面。第一镜片41、第二镜片42和第三镜片43为平面反射镜。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种镜片座组件，其特征在于，包括三镜片固定块和镜片；

所述三镜片固定块一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口和光学输出口，中部侧壁设置有3个通孔，3个通孔内分别嵌设第一镜片、第二镜片和第三镜片；

所述第一镜片、第二镜片和第三镜片互成设定角度，入射光经光学输入口输入，再依次经过第一镜片、第二镜片和第三镜片3次垂直反射，从光学输出口输出，第一镜片、第二镜片和第三镜片设置于光路转折处。

2.如权利要求1所述的镜片座组件，其特征在于，所述的镜片座组件还包括3个锁紧环，第一镜片、第二镜片和第三镜片压紧于通孔和锁紧环之间。

3.如权利要求2所述的镜片座组件，其特征在于，所述的锁紧环包括环主体和环主体内周面沿着轴向方向延伸的延伸部，环主体的外周面设置有外螺纹；所述通孔为双台阶孔，双台阶孔的上内周面设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片、第二镜片和第三镜片分别放置于双台阶孔底面，当环主体的外螺纹与双台阶孔的内螺纹拧紧时，第一镜片、第二镜片和第三镜片的反射面抵住双台阶孔的底面，延伸部抵住第一镜片、第二镜片和第三镜片的背面。

4.如权利要求3所述的镜片座组件，其特征在于，所述的环主体外周面设置有2个用于锁紧环拧入的缺口。

5.如权利要求1所述的镜片座组件，其特征在于，所述的第一镜片、第二镜片和第三镜片为平面反射镜。

6.如权利要求1所述的镜片座组件，其特征在于，所述的光学输出口设置有起定位作用的、向下的圆环凸起。

7.如权利要求1所述的镜片座组件，其特征在于，所述的三镜片固定块的底部外周设置有用于固定的3个第一螺丝孔。

8.如权利要求7所述的镜片座组件，其特征在于，所述的镜片座组件还包括底座，所述底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通，所述的底座的顶面设置有与第一螺丝孔相对应的第二螺丝孔，螺丝拧入第一螺丝孔和第二螺丝孔，固接三镜片固定块和底座。

9.如权利要求1所述的镜片座组件，其特征在于，所述的镜片座组件还包括底座，所述底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通，所述的底座的顶面，避开三镜片固定块的位置，设置有用于放置接线口的避让缺口。

10.如权利要求9所述的镜片座组件，其特征在于，所述的底座的顶面的两侧还设置有定位销孔。

11.一种带有权利要求8-10任意一项所述的镜片座组件的激光头，所述的激光头具有激光出光口，通过激光出光口将加工激光引导到材料加工区域上，其特征在于，所述镜片座组件通过定位销柱插设入底座顶面的定位销孔，将镜片座组件固定在小振镜上，小振镜通过转接件与激光头连接，使得加工激光经过所述镜片座组件的镜片反射后通过小振镜，进入激光头，激光出光口输出到材料加工区域上。

12.一种光学设备，其特征在于，包括：包括激光头、镜片座组件和检测模块；

所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将外界激光引导到材料加工区域；

所述检测模块，用于检测加工材料表面的辐射光、并将所述辐射光转化为对应的光强电信号；其中所述辐射光包括红外辐射光、可见光辐射光和加工材料反射激光中的一种或多种；所述红外辐射光对应为波长范围在1250nm至1700nm区间；可见辐射光对应为波长范围400nm至700nm区间，检测模块设置于接收材料加工区域辐射光的光路上；

所述镜片座组件设置在所述检测模块上，通过内置镜片选择和/或过滤加工材料表面的辐射光；所述的镜片座组件包括三镜片固定块和镜片；所述三镜片固定块一体成型，内部形成空腔，上下两端设置光学输入口和光学输出口，中部侧壁设置有3个通孔，3个通孔内分别嵌设第一镜片、第二镜片和第三镜片；所述第一镜片、第二镜片和第三镜片互成设定角度，入射光经光学输入口输入，再依次经过第一镜片、第二镜片和第三镜片3次垂直反射，从光学输出口输出，第一镜片、第二镜片和第三镜片设置于光路转折处；

所述镜片座组件通过定位销柱插设入底座顶面的定位销孔，将镜片座组件固定在小振镜上，小振镜通过转接件与激光头连接，使得加工激光经过所述镜片座组件的镜片反射后通过小振镜，进入激光头，激光出光口输出到材料加工区域上。

13.如权利要求12所述的光学设备，其特征在于，所述的镜片座组件还包括3个锁紧环，第一镜片、第二镜片和第三镜片压紧于通孔和锁紧环之间。

14.如权利要求13所述的光学设备，其特征在于，所述的锁紧环包括环主体和环主体内周面沿着轴向方向延伸的延伸部，环主体的外周面设置有外螺纹；所述通孔为双台阶孔，双台阶孔的上内周面设置有与外螺纹相配合的内螺纹，第一镜片、第二镜片和第三镜片分别放置于双台阶孔底面，当环主体的外螺纹与双台阶孔的内螺纹拧紧时，第一镜片、第二镜片和第三镜片的反射面抵住双台阶孔的底面，延伸部抵住第一镜片、第二镜片和第三镜片的背面。

15.如权利要求12所述的光学设备，其特征在于，所述的镜片座组件还包括底座；所述底座为板状，底座上设置有供出射光输出的孔洞，三镜片固定块固定安装在底座上，光学输出口与孔洞同轴连通；所述的第一镜片、第二镜片和第三镜片为平面反射镜。

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