[發明專利]一種激光雕刻機光路結構

有效

• 申請號: 201710020922.2
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106695114B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 趙煙橋;于博洋;樊琪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

本發明一種激光雕刻機光路結構屬于激光雕刻技術領域；該光路結構沿光線傳播方向依次設置物鏡、針孔、光闌和橢球面反射鏡；所述物鏡焦點位置和橢球面反射鏡遠焦點位置重合，重合處設置針孔；平行光束沿光軸方向照射物鏡，在針孔位置形成點光源，再經過橢球面反射鏡反射至近焦點位置，會聚成點光斑；光闌能夠在針孔和橢球面反射鏡之間沿光軸方向移動，光闌的開口大小能夠調整；本發明激光雕刻機光路結構，不僅能夠從原理上消除像差，提高激光束的質量，而且具有精確控制激光束能量，改變激光束會聚角的作用。

技術領域

本發明一種激光雕刻機光路結構屬于激光雕刻技術領域。

背景技術

激光雕刻在木刻、石刻、印章等領域具有廣泛的應用。高質量的激光雕刻，需要嚴格控制激光束的質量，最大程度上消除像差的干擾；同時，還要精確控制激光束的能量，會聚角等參數。

發明內容

針對激光雕刻領域中，激光束質量以及參數可調的技術需求，本發明公開了一種激光雕刻機光路結構，不僅能夠從原理上消除像差，提高激光束的質量，而且具有精確控制激光束能夠，改變激光束會聚角的作用。

本發明的目的是這樣實現的：

一種激光雕刻機光路結構，沿光線傳播方向依次設置物鏡、針孔、光闌和橢球面反射鏡；所述物鏡焦點位置和橢球面反射鏡遠焦點位置重合，重合處設置針孔；平行光束沿光軸方向照射物鏡，在針孔位置形成點光源，再經過橢球面反射鏡反射至近焦點位置，會聚成點光斑；光闌能夠在針孔和橢球面反射鏡之間沿光軸方向移動，光闌的開口大小能夠調整。

上述激光雕刻機光路結構，光闌的開口大小能夠調整，通過以下結構實現：

所述光闌由同軸設置的不繞軸轉動的窗口透光盤、繞軸轉動的半徑方向缺口轉盤和繞軸轉動的圓周方向缺口轉盤組成；

所述窗口透光盤在圓周方向的第一環和第二環，在半徑方向的第一半徑和第二半徑圍成的區域內透光，其他區域不透光；第一半徑和第二半徑之間所夾圓心角為α，α能夠被360度整除；

所述半徑方向缺口轉盤在圓周方向被分成了360/α個區域，在每個區域中，在圓周方向的第一環和第二環，在半徑方向的兩個半徑圍成的區域內透光，其他區域不透光；兩個半徑之間所夾圓心角在360/α個區域內成等差數列排列，最大不超過α；

所述圓周方向缺口轉盤在圓周方向被分成了360/α個區域，在每個區域中，在圓周方向的第一環和第二環中間的兩個環，在半徑方向的第一半徑和第二半徑圍成的區域內透光，其他區域不透光；兩個環之間的距離在360/α個區域內成等差數列排列，最大不超過第一環和第二環之間的距離。

以上激光雕刻機光路結構，在窗口透光盤和圓周方向缺口轉盤的對側和半徑方向缺口轉盤的兩側，均設置有環形槽，環形槽內等間距分布有滾珠，所述滾珠由滾珠架固定；窗口透光盤和圓周方向缺口轉盤由磁性材料制作而成，異名磁極相對放置，利用磁力，將窗口透光盤、半徑方向缺口轉盤和圓周方向缺口轉盤吸附。

以上激光雕刻機光路結構，窗口透光盤固定安裝在套筒上，所述套筒上有兩個完全相同平行設置的通槽，所述通槽覆蓋360-α角度的圓周；半徑方向缺口轉盤和圓周方向缺口轉盤側面均設置有扳手，所述扳手從設置在套筒上的通槽中伸出，扳動扳手，實現半徑方向缺口轉盤和圓周方向缺口轉盤的旋轉。

所述通槽上等間距設置有360/α個寬槽，所述扳手上設置有指向寬槽兩側的通孔，通孔內設置有彈簧，所述彈簧的兩側均安裝有螺絲帽；彈簧在自然狀態下，兩個帽之間的距離大于通槽寬度，彈簧在壓縮狀態下，兩個帽之間的距離小于通槽寬度。

有益效果：

第一、在本發明激光雕刻機光路結構中，由于只設置了物鏡、針孔、光闌和橢球面反射鏡，除此之外，再配上光源和衰減片即可形成完整的光路系統，元件少，結構簡單；