[实用新型]一种长工作距锁合调焦激光聚焦镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学测量领域，具体的说是一种长工作距锁合调焦激光聚焦镜头，它可广泛应用于工业生产、工业检测的生产领域。

背景技术    

如何能快速、准确的使长焦距激光聚焦镜头对焦，是工业检测、生产领域需要解决的一个问题，目前国内随着工业化进程的不断完善，市场对生产和检测也提出了更高的要求，以往激光聚焦镜头采用短焦距、接受光斑靶面移动等装置来对工业生产进行检测，但当出现长检测距离、光斑靶面无法移动等情况时则无法进行正常的生产检测。

发明内容

本实用新型的目的在于解决工业生产和检测过程中涉及到的长检测距离、光斑靶面无法移动等情况下，使检测装置能够准确、快速的进行生产检测问题。

本实用新型的目的是这样实现的，该镜头包括主镜筒、第一副镜筒、第二副镜筒、锁紧螺钉、第三副镜筒、螺纹帽、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一副镜筒设置在主镜筒的左端，所述第一透镜设置在第一副镜筒内；所述第三副镜筒设置在主镜筒的右端，第四透镜和第五透镜由左向右依次设置在第三副镜筒内；所述第二副镜筒设置在主镜筒内靠近第三副镜筒，第二透镜和第三透镜由左向右依次设置在第二副镜筒内；所述锁紧螺钉设置在主镜筒上的凹槽内、主镜筒和第三副镜筒的连接部位；所述螺纹帽设置在主镜筒的右侧顶端。

所述第一透镜、第二透镜和第三透镜构成扩束比为14.3:1的激光扩束激光扩束镜部分，其中第一透镜选用R1=-20.903、R2=4.59、H=1.5、Φ5mm的H-QF3材料（R代表透镜半径、H代表透镜中心厚度、Φ代表透镜口径。下文不再复述），对经由激光器出射的±0.15°光线进行散射，最终照射到第二透镜和第三透镜组成的胶合透镜上，所述第二透镜选用R1=-17.672、R2=70.487、H=2、Φ12mm左右的ZF10材料，所述第三透镜选用R1=70.487、R2=-13.978、H=2.5、Φ12mm左右的H-ZK7材料，所述第二透镜和第三透镜两片透镜进行胶合，使入射到第二透镜上的散射光出射的平行光直径严格控制在Φ10mm，这样就将激光器散射出来的杂散光通过扩束镜变成了Φ10mm平行光。

所述第四透镜和第五透镜构成激光聚焦镜头，并将前面扩束的Φ10mm的平行光最终聚焦成Φ0.11mm的光斑点。

所述第四透镜选用R1=-10.945、R2=27.014、H=3.3、Φ13mm左右的H-F1材料，第五透镜选用R1=-81、R2=-18.762、H=2.8、Φ15mm左右的H-F13材料。由聚焦光斑点到第五透镜的工作距离控制在670mm左右；第三透镜至第四透镜之间为Φ10mm的平行光，同时也为镜头本身带螺纹可直接锁合调焦留出了14mm左右的调焦范围，这就足以保证在接受光斑靶面不动的情况下，系统可以通过聚焦镜头（第四透镜和第五透镜）的移动实现调焦。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1、本实用新型解决了在工业生产和检测过程中涉及到的长检测距离、光斑靶面无法移动等情况下，使检测装置能够准确、快速的进行生产检测问题。

2、本实用新型为了实现对上述激光器的聚焦，减少激光器散射光对聚焦的影响，所以在632.8nm激光器后面设计一款扩束比为14.3:1的激光扩束镜头。

3、本实用新型将聚焦镜头的焦距加大到670mm左右，聚焦光斑在Φ0.11mm，这就在保证聚焦光斑满足要求的前提下，加大了检测距离。同时加大扩束镜到聚焦镜间平行光输出的距离，为镜头本身带螺纹可直接锁合调焦留出足够的移动距离。最终实现在接受光斑靶面不动的情况下，通过旋钮螺纹，移动聚焦镜头实现准确调焦。

附图说明

图1是本实用新型长工作距锁合调焦激光聚焦镜头整体结构示意图。

图2是本实用新型由第一透镜、第二透镜和第三透镜构成的激光扩束镜头部分光学系统图。

图3是本实用新型由第四透镜和第五透镜构成的激光聚焦镜头部分光学系统图。

图4是本实用新型图3所示透镜组汇聚的全视场光斑点示意图。

图5是本实用新型图3所示透镜组汇聚的点视场光斑点示意图。

图6是本实用新型的光学系统图。

具体实施方式