[發明專利]一種雙焦點系統

在審

• 申請號: 202011368293.0
• 申請日: 2020-11-29
• 公開（公告）號: CN112305704A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 魏進業;楊健君;金名亮;水玲玲;潘新建;易子川;遲鋒;張智;劉黎明;吳潔瀅
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;電子科技大學中山學院
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04;G02B7/182
• 代理公司: 廣東中億律師事務所 44277
• 代理人: 杜海江

本發明公開了一種雙焦點系統，包括從左到右依次設置并且相互平行的凸透鏡、左反射鏡和右反射鏡，所述左反射鏡的正面、背面以及右射反鏡的正面均為反射鏡面，所述左反射鏡正面的反射鏡面和右射反鏡的反射鏡面均設置為面向所述凸透鏡的弧形，所述左反射鏡和右反射鏡均中心開孔；平行光束經過凸透鏡聚焦后，再穿過所述左反射鏡中心的孔和右反射鏡中心的孔后形成焦點J1；平行光線從所述凸透鏡的外側射入，先經過所述右反射鏡的反射鏡面發射，再經過所述左反射鏡背面的反射鏡面發射，最后穿過所述右反射鏡中心的孔形成焦點J2，兩個焦點是由凸透鏡和兩個反射鏡的反射鏡面分別控制焦點的距離，兩個焦點成像不存在相互制約的關系，在一定范圍內，焦點位置可獨立自由調節，靈活性很大。

技術領域

本發明涉及一種光學系統，特別是一種雙焦點系統。

背景技術

現有的雙焦點系統不僅可調控范圍比較小，系統的靈活性差,很大程度上會限制該系統的應用范圍，比如,限制該系統在激光焊接等領域的應用。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種可調控范圍大、靈活性好的雙焦點系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種雙焦點系統，包括從左到右依次設置并且相互平行的凸透鏡、左反射鏡和右反射鏡，所述左反射鏡的正面、背面以及右射反鏡的正面均為反射鏡面，所述左反射鏡正面的反射鏡面和右射反鏡的反射鏡面均設置為面向所述凸透鏡的弧形，所述左反射鏡和右反射鏡均中心開孔；

平行光束經過凸透鏡聚焦后，再穿過所述左反射鏡中心的孔和右反射鏡中心的孔后形成焦點J1；

平行光線從所述凸透鏡的外側射入，先經過所述右反射鏡的反射鏡面發射，再經過所述左反射鏡背面的反射鏡面發射，最后穿過所述右反射鏡中心的孔形成焦點J2。

所述凸透鏡的光心為O1，所述左反射鏡的中心處為O2，所述右反射鏡的中心處為O3；

所述凸透鏡和左反射鏡之間的間距為d1，所述左反射鏡和右反射鏡之間的間距為d2。

所述左反射鏡正面的反射鏡面的像距是S1，所述左反射鏡正面的反射鏡面的物距是S2；

所述右反射鏡正面的反射鏡面的像距是S3，所述右反射鏡正面的反射鏡面的物距是S4，物距是S4為無窮大，所述凸透鏡的光心O1與焦點J2之間的間距是L2，L2＝d1+S4；

所述凸透鏡的焦距為f1，所述凸透鏡的光心O1與焦點J1之間的間距是L1，則L1＝f1。

所述反射鏡面的成像公式1為其中，SA是反射鏡面的像距，SB是反射鏡面的物距，r是反射鏡面的曲率半徑；

所述左反射鏡正面的反射鏡面曲率半徑為r1,所述右反射鏡正面的反射鏡面曲率半徑為r2，并且r2為負值，將r2代入反射鏡面的成像公式1，S3也是負值，表示光線在右反射鏡的反射鏡面的左側成像。

所述平行光線經過所述右反射鏡的反射鏡面反射后，成像在所述左反射鏡正面的反射鏡面的左側，則所述右反射鏡的反射鏡面的物距S4＝S3+d2，

將代入反射鏡面的成像公式1可得則

本發明的有益效果是：本發明的兩個焦點是由凸透鏡和兩個反射鏡的反射鏡面分別控制焦點的距離，兩個焦點成像不存在相互制約的關系，在一定范圍內，焦點位置可獨立自由調節，靈活性很大。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的結構原理圖。

具體實施方式