[實用新型]一種三片式的355nm用平場鏡

有效

• 申請號: 201721224346.5
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN207181801U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 蘭玉輝
• 申請（專利權）人: 北京長盛德旗科技有限公司
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;G02B7/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 曹曉斐

技術領域

本實用新型涉及激光場鏡領域，特別涉及一種三片式的355nm用平場鏡。

背景技術

激光打標機具有速度快、字跡清晰、防偽功能強的特點，可用于在不同材料表面進行打標。激光束經過擴束之后入射到互相垂直的振鏡上，兩個振鏡分別在X和Y方向掃描，實現激光束的偏轉，光束經f-theta透鏡聚焦在工作面上。

紫外激光打標機中所用的355nm的紫外激光器聚焦光斑較小，最大程度降低材料的機械變形，加工熱影響較小，適合在食品、醫藥包裝材料上打標。

為了使激光束聚焦性更好，紫外激光鏡頭通常采用平場鏡，該平場鏡的焦距為160mm，λ=355nm。平場鏡通常采用多片鏡片組合，形成光學系統，提高激光的聚光效果。但是目前市場上鏡頭的聚焦點較大，一致性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種三片式的355nm用平場鏡，其具有聚焦點直徑小、一致性好的優點。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種三片式的355nm用平場鏡,包括依照入射光方向依次排布的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，第一透鏡為凸凹透鏡，第二透鏡為彎月凸透鏡，第三透鏡為雙凸透鏡，第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡形成的光學系統的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3；其中f、f1、f2和f3滿足的關系如下：

-0.359≤f1/f≤-0.341；

0.585≤f2/f≤0.615；

0.731≤f3/f≤0.769。

常規的光學系統中，在成像面上的像高為y’，光學系統的焦距為f，入射角為θ，y’和f滿足y’=f*tanθ。激光打標機在打標時，y’與θ不成線性關系，打印出來的圖像會發生畸變，為了解決這一問題，激光打標機中的光學系統通常采用多片鏡片疊加，激光通過光學系統之后，產生的畸變Δy’=f（θ-tanθ）。

激光束通過上述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡組成的光學系統后，y’達到153.2mm，Δy’≤0.766mm，最大程度減少畸變，光束聚焦點直徑小，均勻性較佳。

進一步地，第三透鏡遠離第二透鏡的一側設置平板保護透鏡。

優選地，平板保護透鏡所用材料的Nd/Vd=1.46/67。

采用以上技術方案，激光束從第一透鏡入射，從第三透鏡出射；在第三透鏡的外側設置平板保護透鏡，對整個光學系統進行保護。

進一步地，第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡所用材料的Nd/Vd=1.46/67。

采用以上技術方案，第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡按照以上設計，成像更加清晰。

進一步地，還包括鏡筒，鏡筒包括入射端和出射端，鏡筒內自入射端起依次裝配有第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；鏡筒的出射端包括壓緊平板保護透鏡的壓圈，壓圈包括嵌入鏡筒、與鏡筒螺紋配合的壓緊部，以及與壓緊部一體成型超出鏡筒設置的握持部。

采用以上技術方案，在鏡筒中依次安裝第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和平板保護透鏡，平板保護透鏡安裝在最外側。由于平板保護透鏡存在公差，壓圈采用細牙螺紋與鏡筒匹配，可依據鏡片的厚度，對平板保護透鏡進行微調。同時，壓圈的握持部超出鏡筒設置，安裝時，操作者旋轉握持部更加方便。

進一步地，第一透鏡和第二透鏡之間、第二透鏡和第三透鏡之間均設置隔圈，第三透鏡靠近出射端的一側設置與鏡筒螺紋配合的壓緊圈。

采用以上技術方案，第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡分別采用隔圈隔開，第三透鏡的外部使用壓緊圈壓緊，對三個透鏡的位置進行固定。

進一步地，握持部外側設置若干防滑紋。

采用以上技術方案，握持部設置的防滑紋增大摩擦，方便操作者轉動壓圈裝配。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、本方案中第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡采用一定方式排布，并且限定每一個透鏡的焦距與整個光學系統焦距的關系，提高紫外激光束的聚焦性能，成像聚焦點直徑較??；

2、本方案中第三透鏡外側設置平板保護透鏡，對光學系統進行保護；此外，平板保護透鏡安裝于鏡筒時，平板保護透鏡的外側設置壓圈，部分壓圈嵌入鏡筒，對平板保護透鏡進行固定；另一部分壓圈超出鏡筒設置，便于操作者握持，對壓圈施力。

附圖說明

圖1是實施例一中三片式的355nm用平場鏡的剖視圖，以顯示其內部結構；

圖2是實施例一中三片式的355nm用平場鏡的裝配圖；