变焦量对焦量联动的光学系统及其设计方法及激光切割头技术方案

本发明专利技术公开了一种变焦量对焦量联动的光学系统及其设计方法及激光切割头，包括至少两片透镜组成的透镜组，所述透镜组用于将某一物体的像成像在其后的某平面上；所述透镜组包括至少一片运动透镜，且当透镜组中某一运动透镜位于某一位置时，透镜组中的其他运动透镜位于与该位置对应的特定位置，本发明专利技术提供一种变焦量依据对焦量变化的光学系统和方法及激光切割头：简化了变焦切割头的光学结构，从源头上减少了热杂光；采用自润滑结构，在保证低摩擦力的情况下大幅提高机械结构导热特性，在满足应用要求的同时简化系统结构，增加变焦范围，降低系统成本。降低系统成本。降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】
变焦量对焦量联动的光学系统及其设计方法及激光切割头


[0001]本专利技术属于激光加工
，尤其涉及一种变焦量对焦量联动的光学系统及其设计方法及激光切割头。

技术介绍

[0002]光学镜头的功能是将空间中的某一物在空间另一个位置上成一个像，物点到像点的距离称为共轭距，像的垂轴尺寸与物的垂轴尺寸的比值称为放大率。目前人们创造出两类镜头，一类是定焦镜头，一类是变焦镜头。对于定焦镜头，组成镜头的诸光学透镜之间的位置关系是固定的，这类镜头在使用中，共轭距与放大率之间的关系是固定的，这类镜头的使用灵活性受到限制。对于变焦镜头，组成镜头的诸光学透镜中的某些透镜的位置可以变化，这就使共轭距和放大率之间的关系可以根据需要灵活组合，提供了强大的适应各种需求的能力。
[0003]在实际应用中有一类需求，需要在一定的共轭距变化范围内，放大率随共轭距按某一设定的规律变化。例如，在激光切割加工中，需要针对不同的切割材料和不同厚度的板，调整激光光斑相对板的表面的位置，激光加工设备需使光斑在喷嘴内外沿光轴在不同的位置上调整，这个过程叫激光对焦，对焦过程实际上是改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦量对焦量联动的光学系统，其特征是：包括至少两片透镜组成的透镜组，所述透镜组用于将某一物体的像成像在其后的某平面上；所述透镜组包括至少一片运动透镜，且当透镜组中某一运动透镜位于某一位置时，透镜组中的其他运动透镜位于与该位置对应的特定位置。2.根据权利要求1所述的一种变焦量对焦量联动的光学系统，其特征是：当将所述透镜组中的运动透镜调节至某一位置时，透镜组的共轭距和放大率两个参数唯一确定的。3.根据权利要求1或2所述的光学系统的设计方法，其特征是：对透镜组中透镜的位置变化规律进行设计，具体包括以下步骤：步骤1)根据技术要求提出的对焦和变焦运动规律，确定对焦范围内若干个点处的共轭距离及对应的放大率；步骤2)通过步骤1)得出的若干个点处的共轭距离及对应的放大率，利用光学设计计算确定各个点处的共轭距离及放大率需要透镜组中各透镜所处的位置；步骤3)汇总步骤2)计算得到的各运动透镜的位置变化，拟合得到各运动透镜的运动规律函数。4.基于权利要求1或2所述光学系统的激光切割头，其特征是：包括套管(6)、凸轮(7)和光学系统，所述光学系统包括至少两片透镜，每一片透镜分别固定在一个透镜框上，所有的透镜框均设置在套管内且可沿套管轴线方向滑动，其中，所述套管(6)壁上沿平行于套管(6)轴线方向开有滑动槽；所述凸轮(7)套设在所述套管(6)上，凸轮(7)上开有与可滑动透镜框一一对应的控制槽，控制槽与滑动槽不平行，且每个控制槽与滑动槽之间均有交汇处形成控制结构，交汇处与透镜框一一对应，每个透镜框均通过与其对应的交汇处连接有一拨杆，通过旋转凸轮(7)，带动拨杆在滑动槽滑动移动，带动透镜框在套管(6)内移动，实现变焦量和对焦量的联动。5.根据权利要求4所述的激光切割头，其特征是：所述透镜框外表面与套管(6)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：方强，方笑尘，
申请(专利权)人：方强，
类型：发明
国别省市：