一种三片式的355nm用平场镜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三片式的355nm用平场镜，其中光学镜头包括依照入射光方向依次排布的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜为凸凹透镜，第二透镜为弯月凸透镜，第三透镜为双凸透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜形成的光学系统的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3；其中f、f1、f2和f3满足的关系如下：‑0.359≤f1/f≤‑0.341；0.585≤f2/f≤0.615；0.731≤f3/f≤0.769。按照以上参数制得的光学镜头具有聚焦点直径小、一致性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种三片式的355nm用平场镜
本技术涉及激光场镜领域，特别涉及一种三片式的355nm用平场镜。
技术介绍
激光打标机具有速度快、字迹清晰、防伪功能强的特点，可用于在不同材料表面进行打标。激光束经过扩束之后入射到互相垂直的振镜上，两个振镜分别在X和Y方向扫描，实现激光束的偏转，光束经f-theta透镜聚焦在工作面上。紫外激光打标机中所用的355nm的紫外激光器聚焦光斑较小，最大程度降低材料的机械变形，加工热影响较小，适合在食品、医药包装材料上打标。为了使激光束聚焦性更好，紫外激光镜头通常采用平场镜，该平场镜的焦距为160mm，λ=355nm。平场镜通常采用多片镜片组合，形成光学系统，提高激光的聚光效果。但是目前市场上镜头的聚焦点较大，一致性较差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三片式的355nm用平场镜，其具有聚焦点直径小、一致性好的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种三片式的355nm用平场镜,包括依照入射光方向依次排布的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜为凸凹透镜，第二透镜为弯月凸透镜，第三透镜为双凸透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜形成的光学系统的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3；其中f、f1、f2和f3满足的关系如下：-0.359≤f1/f≤-0.341；0.585≤f2/f≤0.615；0.731≤f3/f≤0.769。常规的光学系统中，在成像面上的像高为y’，光学系统的焦距为f，入射角为θ，y’和f满足y’=f*tanθ。激光打标机在打标时，y’与θ不成线性关系，打印出来的图像会发生畸变，为了解决这一问题，激光打标机中的光学系统通常采用多片镜片叠加，激光通过光学系统之后，产生的畸变Δy’=f（θ-tanθ）。激光束通过上述第一透镜、第二透镜和第三透镜组成的光学系统后，y’达到153.2mm，Δy’≤0.766mm，最大程度减少畸变，光束聚焦点直径小，均匀性较佳。进一步地，第三透镜远离第二透镜的一侧设置平板保护透镜。优选地，平板保护透镜所用材料的Nd/Vd=1.46/67。采用以上技术方案，激光束从第一透镜入射，从第三透镜出射；在第三透镜的外侧设置平板保护透镜，对整个光学系统进行保护。进一步地，第一透镜、第二透镜和第三透镜所用材料的Nd/Vd=1.46/67。采用以上技术方案，第一透镜、第二透镜和第三透镜按照以上设计，成像更加清晰。进一步地，还包括镜筒，镜筒包括入射端和出射端，镜筒内自入射端起依次装配有第一透镜、第二透镜和第三透镜；镜筒的出射端包括压紧平板保护透镜的压圈，压圈包括嵌入镜筒、与镜筒螺纹配合的压紧部，以及与压紧部一体成型超出镜筒设置的握持部。采用以上技术方案，在镜筒中依次安装第一透镜、第二透镜、第三透镜和平板保护透镜，平板保护透镜安装在最外侧。由于平板保护透镜存在公差，压圈采用细牙螺纹与镜筒匹配，可依据镜片的厚度，对平板保护透镜进行微调。同时，压圈的握持部超出镜筒设置，安装时，操作者旋转握持部更加方便。进一步地，第一透镜和第二透镜之间、第二透镜和第三透镜之间均设置隔圈，第三透镜靠近出射端的一侧设置与镜筒螺纹配合的压紧圈。采用以上技术方案，第一透镜、第二透镜和第三透镜分别采用隔圈隔开，第三透镜的外部使用压紧圈压紧，对三个透镜的位置进行固定。进一步地，握持部外侧设置若干防滑纹。采用以上技术方案，握持部设置的防滑纹增大摩擦，方便操作者转动压圈装配。综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本方案中第一透镜、第二透镜和第三透镜采用一定方式排布，并且限定每一个透镜的焦距与整个光学系统焦距的关系，提高紫外激光束的聚焦性能，成像聚焦点直径较小；2、本方案中第三透镜外侧设置平板保护透镜，对光学系统进行保护；此外，平板保护透镜安装于镜筒时，平板保护透镜的外侧设置压圈，部分压圈嵌入镜筒，对平板保护透镜进行固定；另一部分压圈超出镜筒设置，便于操作者握持，对压圈施力。附图说明图1是实施例一中三片式的355nm用平场镜的剖视图，以显示其内部结构；图2是实施例一中三片式的355nm用平场镜的装配图；图3是实施例一中三片式的355nm用平场镜的结构示意图；图4是实施例一中三片式的355nm用平场镜的光线追迹图；图5是实施例一中三片式的355nm用平场镜的光学传递函数MTF图；图6是实施例二中三片式的355nm用平场镜的光学传递函数MTF图；图中，L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、平板保护透镜；1、镜筒；11、入射端；12、出射端；2、压圈；21、压紧部；22、握持部；221、防滑纹；3、隔圈；4、压紧圈。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例一：一种三片式的355nm用平场镜，如图1和图2所示，用于激光打标机的光学镜头，设置在振镜和成像面之间。该平场镜包括镜筒1，镜筒1为一头大、一头小的锥筒状，镜筒1的小端为入射端11，大端为出射端12。镜筒1的小端靠近振镜，镜筒1自小端起依次装配第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和平板保护透镜L4。第一透镜L1与第二透镜L2之间第二透镜L2与第三透镜L3之间分别采用隔圈3隔开，第三透镜L3与镜筒1之间采用细牙螺纹配合压紧圈4，将第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3紧压在镜筒1内，镜筒1靠近大端的位置处装配平板保护透镜L4，平板保护透镜L4使用压圈2压紧。压圈2包括嵌入镜筒1内，与镜筒1采用细牙螺纹配合的压紧部21，以及与压紧部21一体成型超出镜筒1设置的握持部22。握持部22外周设置一圈防滑纹221，便于操作者旋转压圈2。结合图3，第一透镜L1为凸凹透镜，其向背离振镜的方向弯曲，靠近振镜的曲面为S1，S1的曲率半径为-27.3mm；另一曲面为S2，S2的曲率半径为-1000mm；第一透镜L1沿光轴的厚度为d1，d1=2.7mm；第一透镜L1所用材料的Nd/Vd=1.46/67。第二透镜L2为弯月凸透镜，其向背离振镜的方向弯曲，靠近第一透镜L1的曲面为S3，S3的曲率半径为-171mm；另一曲面为S4，S4的曲率半径为-38mm；第一透镜L1和第二透镜L2沿光轴方向的间距为d2，d2=3.5mm；第二透镜L2沿光轴的厚度为d3，d3=11mm；第二透镜L2所用材料的Nd/Vd=1.46/67。第三透镜L3为双凸透镜，靠近第二透镜L2的曲面为S5，S5的曲率半径为248mm；另一曲面为S6，S6的曲率半径为-71mm；第二透镜L2和第三透镜L3沿光轴方向的间距为d4，d4=0.8mm；第三透镜L3沿光轴的厚度为d5，d5=10.5mm；第三透镜L3所用材料的Nd/Vd=1.46/67。平板保护透镜L4靠近第三透镜L3的平面为S7，另一平面为S8；第三透镜L3和平板保护透镜L4在光轴上的距离为d6，d6=5.5mm；平板保护透镜L4的厚度为d7，d7=2mm；平板保护透镜L4所用材料的Nd/Vd=1.52/64本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三片式的355nm用平场镜，包括依照入射光方向依次排布的第一透镜（L1）、第二透镜（L2）和第三透镜（L3），其特征在于：第一透镜（L1）为凸凹透镜，第二透镜（L2）为弯月凸透镜，第三透镜（L3）为双凸透镜，第一透镜（L1）、第二透镜（L2）和第三透镜（L3）形成的光学系统的焦距为f，第一透镜（L1）的焦距为f1，第二透镜（L2）的焦距为f2，第三透镜（L3）的焦距为f3；其中f、f1、f2和f3满足的关系如下：‑0.359≤f1/f≤‑0.341；0.585≤f2/f≤0.615；0.731≤f3/f≤0.769。

【技术特征摘要】
1.一种三片式的355nm用平场镜，包括依照入射光方向依次排布的第一透镜（L1）、第二透镜（L2）和第三透镜（L3），其特征在于：第一透镜（L1）为凸凹透镜，第二透镜（L2）为弯月凸透镜，第三透镜（L3）为双凸透镜，第一透镜（L1）、第二透镜（L2）和第三透镜（L3）形成的光学系统的焦距为f，第一透镜（L1）的焦距为f1，第二透镜（L2）的焦距为f2，第三透镜（L3）的焦距为f3；其中f、f1、f2和f3满足的关系如下：-0.359≤f1/f≤-0.341；0.585≤f2/f≤0.615；0.731≤f3/f≤0.769。2.根据权利要求1所述的三片式的355nm用平场镜，其特征在于：第三透镜（L3）远离第二透镜（L2）的一侧设置平板保护透镜（L4）。3.根据权利要求2所述的三片式的355nm用平场镜，其特征在于：平板保护透镜（L4）所用材料的Nd/Vd=1.46/67。4.根据权利要求2所述的三片式的355nm用平场镜，其特征在于：第一透镜（...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰玉辉，
申请(专利权)人：北京长盛德旗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11