本發(fā)明屬于聚焦裝置領(lǐng)域,尤其涉及一種相機成像和激光聚焦共用組合物鏡。
背景技術(shù):
激光切割是一種靈活可靠的激光加工方式,具有靈活性高、切割范圍廣等特點。輸出的激光具有單色性好、發(fā)散角小、具有波粒二象性和光束質(zhì)量優(yōu)良等特點。在使用激光進行切割時,需要將激光器輸出的數(shù)毫米直徑的光束聚焦成直徑數(shù)微米的光斑,此時需要通過激光聚焦鏡進行激光聚焦,激光聚焦鏡的好壞,直接關(guān)系到聚焦后的激光光斑大小。并且隨著激光應(yīng)用的拓展,激光精密微細加工得到了廣泛的應(yīng)用,往往需要使用相機進行精準定位后進行激光切割,采用相機物鏡和激光聚焦鏡分開的光路旁軸模式,先用相機物鏡進行定位,然后將激光聚焦鏡移動到定位點進行切割,由于相機物鏡和激光聚焦鏡之間有偏距,需要浪費工作臺行程,并且不能實時可見,降低了加工精度與工作效率,因此,將相機聚焦鏡和激光聚焦鏡進行同軸設(shè)計是目前的研究方向,現(xiàn)有技術(shù)采用多片鏡片設(shè)計同軸光學(xué)系統(tǒng),由于鏡片的增多,使光學(xué)系統(tǒng)存的球差、彗差、畸變、像散、場曲等誤差累計,造成了光束聚焦光斑發(fā)生彌散,中心會聚度下降等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題是提供一種相機成像和激光聚焦的共用組合物鏡,能夠在實現(xiàn)激光光波與相機光波同點聚焦的同時具有鏡片數(shù)量少,結(jié)構(gòu)簡單的特點,本發(fā)明通過如下方式解決該技術(shù)問題:一種相機成像與激光聚焦共用組合物鏡,包括鏡筒與安裝于鏡筒內(nèi)的透鏡組,其特征在于:所述透鏡組從成像端至物品端依次設(shè)有同光軸放置的第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡,所述第一透鏡為雙凸形透鏡,所述第二透鏡為凹凸形透鏡,其靠近成像端一側(cè)為凹面,靠近物體端一側(cè)為凸面,所述第一透鏡靠近成像端一側(cè)的凸面與所述第二透鏡的凹面完全貼合。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案,所述第一透鏡為火石玻璃材質(zhì),所述第二透鏡為冕牌玻璃材質(zhì)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案,所述第三透鏡為平面透鏡,所述第三透鏡與第二透鏡之間設(shè)有隔圈。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案,所述第三透鏡靠近物體端一側(cè)還設(shè)有壓圈,所述壓圈的外緣與所述鏡筒的內(nèi)緣通過螺紋連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案,所述相機成像與激光聚焦共用組合物鏡的鏡頭直徑為15-30mm。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案,所述第一透鏡靠近成像端一側(cè)曲率半徑為80-150mm,靠近物體端一側(cè)曲率半徑為25-50mm,所述第二透鏡靠近物體端一側(cè)曲率半徑為60-100mm。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)相機光波和激光光波的同點聚焦,并具有結(jié)構(gòu)簡單,安裝簡便,光學(xué)誤差小的優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的剖視圖:
其中:1-第一透鏡、2-第二透鏡、3-第三透鏡、4-鏡筒、5-隔圈、6-壓圈。
具體實施方式
下面為較佳實施例,并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明:
如圖1所示,一種相機成像和激光聚焦組合物鏡,包括鏡筒4,安裝于該組裝鏡筒4內(nèi)的透鏡組,該透鏡組從成像端至物體端依次設(shè)有同光軸放置的第一透鏡1、第二透鏡2與第三透鏡3。
該第一透鏡1為火石玻璃材質(zhì)的雙凸形透鏡,其靠近成像側(cè)一端曲率半徑為120.56mm,其靠近物體端一側(cè)曲率半徑為34.34mm,該第二透鏡2為冕牌玻璃凹凸形透鏡,其靠近成像端一側(cè)為凹面,曲率半徑為34.34mm,靠近物體端一側(cè)為凸面,曲率半徑為80.86mm,該第一透鏡1靠近成像端一側(cè)的凸面與該第二透鏡2的凹面完全貼合。
第三透鏡3為平面透鏡,該第三透鏡3與第二透鏡2間設(shè)有隔圈5,第三透鏡3起到保護鏡頭的作用,第三透鏡3靠近物體側(cè)的一端還設(shè)有壓圈6,該壓圈6的外緣與組裝鏡筒4的內(nèi)緣螺紋連接。
該發(fā)明使用時,入射相機成像波長為650nm,激光入射波長為1064nm,相機鏡頭工作距為90mm,激光焦距80mm,鏡片直徑選用20mm,利用火石玻璃和冕牌玻璃的不同色散系數(shù)特性,進行兩片鏡片進行組合,實現(xiàn)了相機成像的650nm光波聚焦和激光的波長1064nm光波的同點聚焦,因此,實現(xiàn)了僅用兩片鏡片即可實現(xiàn)相機成像和激光聚集共用一個聚焦物鏡,有效減少了因鏡片數(shù)量設(shè)置過多造成的光學(xué)誤差疊加,并具有結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,光學(xué)誤差小的優(yōu)點。