一种用于激光切割加工的远心透镜制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于激光切割加工的远心透镜，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜、第三透镜和第四透镜均为弯月负透镜，所述第五透镜为双凸正透镜，其中第一透镜包括第一入射端面和第一出射端面，第二透镜包括第二入射端面和第二出射端面，第三透镜包括第三入射端面和第三出射端面，第四透镜包括第四入射端面和第四出射端面，第五透镜包括第五入射端面和第五出射端面。本实用新型专利技术提供的远心透镜的像方主光线与焦面之前无倾角，不会导致加工的孔斜度，加工物体与透心远镜之前无离焦，不会形成导致加工精度降低的畸变。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光切割加工的远心透镜
本技术涉及激光加工领域，尤其涉及一种用于激光切割加工的远心透镜。
技术介绍
对于激光加工领域而言，聚焦光斑的精细程度与激光的波长和聚焦镜头的焦距有很大关系，当激光的波长越短、聚焦镜头的焦距越短，聚焦光斑的精细程度越高。当前紫外激光器的主要波段为355nm，该技术已经较为成熟，且功率一直提升，使得超精细加工成为可能。但对于当前技术方案，主要使用普通的镜头进行打孔，这样会导致像方主光线与焦面之前存在一定的倾角，该倾角的存在会使得加工的孔存在一定的斜度，并且加工物体与普通镜头之前存在的离焦会造成额外的畸变，降低加工精度。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本技术实施例的目的是提供一种用于激光切割加工的远心透镜，通过布置多个透镜形成远心透镜，与普通镜头相比，该远心透镜的像方主光线与焦面之前无倾角，不会导致加工的孔存在斜度，同时加工物体与透心远镜之前无离焦，不会形成导致加工精度降低的畸变。为了实现上述目的，本技术提供了一种用于激光切割加工的远心透镜，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜为弯月负透镜，所述第三透镜为弯月负透镜，所述第四透镜为弯月负透镜，所述第五透镜为双凸正透镜，所述第一透镜包括第一入射端面和第一出射端面，所述第二透镜包括第二入射端面和第二出射端面，所述第三透镜包括第三入射端面和第三出射端面，所述第四透镜包括第四入射端面和第四出射端面，所述第五透镜包括第五入射端面和第五出射端面，所述第一入射端面为曲率半径-53.725mm的凹面，所述第一出射端面为曲率半径6873.918mm的凸面，所述第二入射端面为曲率半径-164.855mm的凹面，所述第二出射端面为曲率半径-84.489mm的凸面，所述第三入射端面为曲率半径-4038.184mm的凸面，所述第三出射端面为曲率半径-141.062mm的凸面，所述第四入射端面为曲率半径-453.138mm的凹面，所述第四出射端面为曲率半径-173.782mm的凸面，所述第五入射端面为曲率半径852.215mm的凸面，所述第五出射端面为曲率半径-419.019mm的凸面。进一步地，所述第一透镜的中心厚度为8.800mm，所述第二透镜的中心厚度16.815mm，所述第三透镜的中心厚度为34.535mm，所述第四透镜的中心厚度为34.535mm，所述第五透镜的中心厚度为32.830mm。进一步地，所述第一出射端面和第二入射端面之间的间距大于第二出射端面和第三入射端面之间的间距。进一步地，所述第二出射端面和第三入射端面之间的间距小于第三出射端面和第四入射端面之间的间距。进一步地，所述第三出射端面和第四入射端面之间的间距大于第四出射端面和第五入射端面之间的间距。进一步地，所述远心透镜的焦距为230mm，入瞳直径为12mm。进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均由熔融石英制成。本技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过布置多个透镜形成远心透镜用于取代普通镜头，该远心透镜的像方主光线与焦面之前无倾角，不会导致加工的孔存在斜度，同时加工物体与透心远镜之前无离焦现象，不会形成导致加工精度降低的畸变和像散。附图说明图1为本技术一种用于激光切割加工的远心透镜的结构示意图。图2为本技术一种用于激光切割加工的远心透镜的像散曲线示意图。图3为本技术一种用于激光切割加工的远心透镜的畸变曲线示意图。图4为本技术一种用于激光切割加工的远心透镜的模量传递函数MFT曲线示意图。图5为本技术一种用于激光切割加工的远心透镜的弥散光斑示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。请参考图1，本技术的实施例提供了一种用于激光切割加工的远心透镜，包括从物方到像方依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5，第一透镜1为双凹负透镜，第二透镜2为弯月负透镜，第三透镜3为弯月负透镜，第四透镜4为弯月负透镜，所述第五透镜5为双凸正透镜，其中第一透镜包括第一入射端面11和第一出射端面12，第二透镜2包括第二入射端面21和第二出射端面22，第三透镜3包括第三入射端面31和第三出射端面32，第四透镜4包括第四入射端面41和第四出射端面42，第五透镜5包括第五入射端面51和第五出射端面52。本实施例中，入射光线自左向右传播，以各个曲面和主光轴的交点为准，当曲面的圆心位于主光轴与曲面的交点左侧时，则曲率半径为负值，当曲面的圆心位于主光轴与曲面的交点右侧时，则曲率半径为正值。即曲率半径的正负表示曲面的弯曲方向，而曲率半径的大小则标识曲面的弯曲程度。第一入射端面11为曲率半径-53.725mm的凹面，第一出射端面12为曲率半径6873.918mm的凸面，第二入射端面21为曲率半径-164.855mm的凹面，第二出射端面22为曲率半径-84.489mm的凸面，第三入射端面31为曲率半径-4038.184mm的凸面，第三出射端面32为曲率半径-141.062mm的凸面，第四入射端面41为曲率半径-453.138mm的凹面，第四出射端面42为曲率半径-173.782mm的凸面，第五入射端面51为曲率半径852.215mm的凸面，第五出射端面52为曲率半径-419.019mm的凸面，且第一入射端面11至第五入射端面51和第一出射端面12至第五出射端面52的曲率半径允许公差均为10％，上偏差为+5％，下偏差为-5％。本实施例中，第一出射端面12和第二入射端面21之间的间距大于第二出射端面22和第三入射端面31之间的间距，第二出射端面22和第三入射端面31之间的间距小于第三出射端面32和第四入射端面41之间的间距，第三出射端面32和第四入射端面41之间的间距大于第四出射端面42和第五入射端面51之间的间距。第一透镜1的中心厚度为8.800mm，第二透镜2的中心厚度16.815mm，第三透镜3的中心厚度为34.535mm，第四透镜4的中心厚度为34.535mm，第五透镜5的中心厚度为32.830mm；且第一透镜1至第五透镜5的中心厚度允许公差均为10％，上偏差为+5％，下偏-5％。本实施例中，第一透镜1至第五透镜5的折射率与阿贝数比例允许公差可以为10％，并且上偏差可以为+5％，下偏差可以为-5％，并且第一透镜1至第五透镜5均可采用同一材质，其中第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的折射率与阿贝数比例均可以为1.46/67.82±5％。可以理解地，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5均采用同一材质，利用相同的材质得到相同的折射率及相同的色散系统(阿贝数)，进而得到相同的折射率与阿贝数比例。由于熔融石英具有经久耐用，耐高温，防辐射等优点，可以理解的，第一透镜1、第二透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光切割加工的远心透镜，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜、第三透镜和第四透镜均为弯月负透镜，所述第五透镜为双凸正透镜，其中所述第一透镜包括第一入射端面和第一出射端面，所述第二透镜包括第二入射端面和第二出射端面，所述第三透镜包括第三入射端面和第三出射端面，所述第四透镜包括第四入射端面和第四出射端面，所述第五透镜包括第五入射端面和第五出射端面，所述第一入射端面至第五入射端面的曲率半径依次为-53.725mm、-164.855mm、-4038.184mm、-453.138mm、852.215mm，所述第一出射端面至第五出射端面的曲率半径依次为6873.918mm、-84.489mm、-141.062mm、-173.782mm、-419.019mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光切割加工的远心透镜，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，所述第二透镜、第三透镜和第四透镜均为弯月负透镜，所述第五透镜为双凸正透镜，其中所述第一透镜包括第一入射端面和第一出射端面，所述第二透镜包括第二入射端面和第二出射端面，所述第三透镜包括第三入射端面和第三出射端面，所述第四透镜包括第四入射端面和第四出射端面，所述第五透镜包括第五入射端面和第五出射端面，所述第一入射端面至第五入射端面的曲率半径依次为-53.725mm、-164.855mm、-4038.184mm、-453.138mm、852.215mm，所述第一出射端面至第五出射端面的曲率半径依次为6873.918mm、-84.489mm、-141.062mm、-173.782mm、-419.019mm。


2.根据权利要求1所述的用于激光切割加工的远心透镜，其特征在于：所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾帅，张洁，
申请(专利权)人：武汉茂捷光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42