遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭領(lǐng)域，尤其涉及一種激光遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]激光加工應(yīng)用十分廣泛，比如在柔性線路板加工中的成型(切割與切除)、切片和鉆孔；太陽能薄膜的切割；薄片玻璃和金屬片的切割和打孔。隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，特別是光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展，一般的光學(xué)鏡頭通過多個光學(xué)透鏡的組合設(shè)計以實現(xiàn)遠(yuǎn)心的效果，即遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭。但是，由于遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的各個光學(xué)透鏡的光學(xué)參數(shù)的設(shè)置以及各個透鏡之間的間距設(shè)計，使得遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭難以同時滿足消色差以及相對大孔徑的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種可同時滿足消色差以及相對大孔徑的要求的遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭。
[0004]—種遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，其特征在于，包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸排列的第一透鏡至第五透鏡，該第一透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第二透鏡為平凸型透鏡，該第三透鏡為平凸型透鏡，該第四透鏡為雙曲面透鏡，該第五透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第一透鏡包括第一曲面和第二曲面、該第二透鏡包括第三曲面和第四曲面、該第三透鏡包括第五曲面和第六曲面、該第四透鏡包括第七曲面和第八曲面、該第五透鏡包括第九曲面和第十曲面，每個透鏡的兩個曲面分別是透鏡的光入射面和光出射面，該第一至第十曲面沿入射光線的傳輸方向依次排布，該第二、四、五、八曲面及第十曲面為平面，該第一曲面的曲率半徑為_50±5%毫米，該第三曲面的曲率半徑為80±5%，第六曲面的曲率半徑為_300±5%、第七曲面為雙曲面，第九曲面的曲率半徑為_150±5%，單位為毫米。
[0005]該第一透鏡至第五透鏡的中心厚度依次為5±5%、20±5%、28±5%、10±5%、4±5%，單位為_米。
[0006]該第一透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.8/26) ±5%、該第二透鏡至第四透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例均為(1.7/50) ±5%，，該第五透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.6/35) ±5%。
[0007]通過該遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的第一至第五透鏡的排布及參數(shù)設(shè)計，可以使該遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭同時滿足消邊緣色差以及相對大孔徑的要求。
[0008]【【附圖說明】】
通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將會變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，且并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0009]圖1為一實施例中的遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]【【具體實施方式】】
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0011]需要說明的是，本說明書中光的傳播方向是從附圖的左邊向右邊傳播。曲率半徑的正負(fù)以曲面的球心位置與主光軸的交點為準(zhǔn)，曲面的球心在該點以左，則曲率半徑為負(fù)；反之，曲面的球心在該點以右，則曲率半徑為正。另外，位于鏡頭左邊的為物方，位于鏡頭右邊的為像方。正透鏡是指透鏡的中心厚度大于比邊緣厚度的透鏡，負(fù)透鏡是指透鏡的中心厚度小于邊緣厚的透鏡。
[0012]圖1所示為一實施例中的遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸排列的第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5。其中，包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸排列的第一透鏡至第五透鏡，該第一透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第二透鏡為平凸型透鏡，該第三透鏡為平凸型透鏡，該第四透鏡為雙曲面透鏡，該第五透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第一透鏡包括第一曲面和第二曲面、該第二透鏡包括第三曲面和第四曲面、該第三透鏡包括第五曲面和第六曲面、該第四透鏡包括第七曲面和第八曲面、該第五透鏡包括第九曲面和第十曲面，每個透鏡的兩個曲面分別是透鏡的光入射面和光出射面，該第一至第十曲面沿入射光線的傳輸方向依次排布，該第二、四、五、八曲面及第十曲面為平面，該第一曲面的曲率半徑為-50±5%毫米，該第三曲面的曲率半徑為80±5%，第六曲面的曲率半徑為_300±5%、第七曲面為雙曲面，第九曲面的曲率半徑為_150±5%，單位為毫米。
[0013]另外，發(fā)明人對上述五個透鏡的相應(yīng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了如下設(shè)計。具體地:
該第一透鏡至第五透鏡的中心厚度依次為5±5%、20±5%、28±5%、10±5%、
4±5%，單位為毫米。該第一透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.8/26) ±5%、該第二透鏡至第四透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例均為(1.7/50) ±5%，，該第五透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.6/35) ±5%。
[0014]另外，發(fā)明人對各相鄰?fù)哥R之間的距離進(jìn)行了如下設(shè)計。具體地，第一透鏡LI的出射面(第二曲面S2)與第二透鏡L2的入射面(第三曲面S3)在光軸上的間距為7mm，公差為5%。第二透鏡L2的出射面(第四曲面S4)與第三透鏡L3的入射面(第五曲面S5)在光軸上的間距為0.5mm，公差為5%。第三透鏡L3的出射面(第六曲面S6)與第四透鏡L4的入射面(第七曲面S7)在光軸上的間距為5mm，公差為5%。第四透鏡L4的出射面(第八曲面S8)與第五透鏡L5的入射面(第九曲面S9)在光軸上的間距為12mm，公差為5%。
[0015]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，其特征在于，包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸排列的第一透鏡至第五透鏡，該第一透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第二透鏡為平凸型透鏡，該第三透鏡為平凸型透鏡，該第四透鏡為雙曲面透鏡，該第五透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第一透鏡包括第一曲面和第二曲面、該第二透鏡包括第三曲面和第四曲面、該第三透鏡包括第五曲面和第六曲面、該第四透鏡包括第七曲面和第八曲面、該第五透鏡包括第九曲面和第十曲面，每個透鏡的兩個曲面分別是透鏡的光入射面和光出射面，該第一至第十曲面沿入射光線的傳輸方向依次排布，該第二、四、五、八曲面及第十曲面為平面，該第一曲面的曲率半徑為_50±5%毫米，該第三曲面的曲率半徑為80±5 %，第六曲面的曲率半徑為-300±5 %、第七曲面為雙曲面，第九曲面的曲率半徑為_150±5%，單位為毫米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡至第五透鏡的中心厚度依次為5±5%、20±5%、28±5%、10±5%、4±5%，單位為毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.8/26) ±5%、該第二透鏡至第四透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例均為(1.7/50) ±5%，，該第五透鏡的折射率與阿貝數(shù)的比例為(1.6/35) ±5%。
【專利摘要】一種遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸排列的第一透鏡至第五透鏡，該第一透鏡為平凹型負(fù)透鏡，該第二透鏡為平凸型透鏡，該第三透鏡為平凸型透鏡，該第四透鏡為雙曲面透鏡，該第五透鏡為平凹型負(fù)透鏡。通過該遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭的第一至第五透鏡的排布及參數(shù)設(shè)計，可以使該遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭實現(xiàn)遠(yuǎn)心的效果，同時滿足消色差以及相對大孔徑的要求。
【IPC分類】G02B13/22
【公開號】CN105068225
【申請?zhí)枴緾N201510443280
【發(fā)明人】郭春生, 劉勇, 曹桂紅
【申請人】山東大學(xué)（威海）
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月27日