【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及激光加工領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組及三維掃描系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在激光打標(biāo)、激光雕刻、舞臺(tái)燈光控制、激光打孔等應(yīng)用領(lǐng)域，振鏡發(fā)揮著不可替代的作用。3d振鏡作為激光加工領(lǐng)域的關(guān)鍵組件，其市場(chǎng)需求日益旺盛，3d振鏡作為振鏡技術(shù)的重要分支，其應(yīng)用前景更是廣闊，在高端應(yīng)用領(lǐng)域，如晶圓切割、光伏劃片、遠(yuǎn)程焊接、玻璃薄膜精細(xì)去除、航空航天工業(yè)激光熔覆、pcb加工等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)?d振鏡的性能要求極高，因此也推動(dòng)了3d振鏡技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。
2、但是傳統(tǒng)的3d振鏡由于包含了多個(gè)組件，如凹透鏡、凸透鏡、連接桿、導(dǎo)軌等，這增加了光學(xué)系統(tǒng)的空間體積、降低了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，此外，透鏡式動(dòng)態(tài)擴(kuò)束系統(tǒng)對(duì)光線的折射角度存在有一定限制，會(huì)導(dǎo)致部分光線無(wú)法完全通過(guò)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，即傳統(tǒng)的3d振鏡存在機(jī)械傳動(dòng)效率低，且對(duì)激光束的折射角度存在有一定限制，會(huì)導(dǎo)致部分光線無(wú)法完全通過(guò)的問(wèn)題。
2、在第一方面，本技術(shù)提供了一種光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，包括用于在離軸激光束光路上改變發(fā)散角度以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)焦的光學(xué)組件，所述光學(xué)組件至少包括：
3、對(duì)稱布置的第一離軸拋物面鏡和第二離軸拋物面鏡，所述第一離軸拋物面鏡的離軸拋物面與所述第二離軸拋物面鏡的離軸拋物面相背設(shè)置；
4、第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡用于接收所述第一離軸拋物面鏡折射的激光束，并朝向所述第二反射鏡反射，所述第二反射鏡能夠?qū)⒔邮盏募す馐瓷渲了龅诙x軸
5、其中，所述第一反射鏡和第二反射鏡被配置成同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以便：所述第一反射鏡的中心靠近或遠(yuǎn)離所述第一離軸拋物面鏡的聚焦點(diǎn)，繼而經(jīng)第二反射鏡反射、第二離軸拋物面鏡折射出的激光束呈微擴(kuò)散狀態(tài)、準(zhǔn)直狀態(tài)或微聚攏狀態(tài)。
6、通過(guò)控制第一反射鏡和第二反射鏡同步旋轉(zhuǎn)，以使第一反射鏡的靠近或遠(yuǎn)離第一離軸拋物面鏡的聚焦點(diǎn)，從而使得經(jīng)第二離軸拋物面鏡折射而出的激光束能夠呈現(xiàn)微擴(kuò)散狀態(tài)、準(zhǔn)直狀態(tài)或微聚攏狀態(tài)；通過(guò)該種非機(jī)械傳動(dòng)式的動(dòng)態(tài)光學(xué)擴(kuò)束，有效減少了機(jī)械間隙，增加了動(dòng)態(tài)光學(xué)擴(kuò)束的穩(wěn)定性，具有高速高精的特性。
7、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡被配置在曲柄鏡座上，沿垂直于所述曲柄鏡座方向，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡形成有反射傾角。
8、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述曲柄鏡座被驅(qū)動(dòng)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)，以使所述第一反射鏡和所述第二反射鏡同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
9、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一反射鏡和/或所述第二反射鏡的材質(zhì)為碳化硅。
10、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述光學(xué)組件被配置在殼體內(nèi)，激光束經(jīng)所述殼體具有的入光孔射入至第一離軸拋物面鏡的離軸拋物面。
11、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，沿激光束光路方向，所述入光孔內(nèi)依次配置有平面窗口鏡和光束整形件，其中，所述平面窗口鏡與所述光束整形件、入光孔共軸設(shè)置。
12、在上述光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一離軸拋物面鏡通過(guò)第一調(diào)節(jié)座配置在所述殼體上，所述第二離軸拋物面鏡通過(guò)第二調(diào)節(jié)座配置在所述殼體上。
13、在第二方面，本技術(shù)還提供了一種三維掃描系統(tǒng)，所述三維掃描系統(tǒng)包括上述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，還包括配置在所述第二離軸拋物面鏡一側(cè)的二維掃描模組，所述二維掃描模組至少包括聚焦結(jié)構(gòu)和x軸振鏡、y軸振鏡；其中，所述聚焦結(jié)構(gòu)用于對(duì)所述第二離軸拋物面鏡或y軸振鏡折射出的激光束進(jìn)行聚焦，以形成聚焦激光束，所述x軸振鏡和y軸振鏡用以接收所述第二離軸拋物面鏡所折射的激光束或聚焦激光束，并將該激光束或聚焦激光束向所述二維掃描模組下方垂直射出以呈現(xiàn)微擴(kuò)散狀態(tài)、準(zhǔn)直狀態(tài)或微聚攏狀態(tài)。
14、在上述三維掃描系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述聚焦結(jié)構(gòu)包括配置在所述x軸振鏡和第二離軸拋物面鏡之間的聚焦鏡，以及包括配置在所述x軸振鏡和y軸振鏡下方用以對(duì)聚焦激光束進(jìn)行光學(xué)加工的非平面窗口鏡。
15、在上述三維掃描系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述聚焦結(jié)構(gòu)包括配置在所述x軸振鏡和y軸振鏡下方并用以對(duì)激光束進(jìn)行聚焦的場(chǎng)鏡。
16、本技術(shù)的有益效果是，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制曲柄鏡座進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可使得經(jīng)二維掃描模組射出的聚焦激光束能夠呈微聚攏狀態(tài)、零焦?fàn)顟B(tài)或負(fù)離焦?fàn)顟B(tài)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄鏡座的非機(jī)械傳動(dòng)式的動(dòng)態(tài)光學(xué)擴(kuò)束，有效減少了機(jī)械間隙，增加了動(dòng)態(tài)光學(xué)擴(kuò)束的穩(wěn)定性，具有高速高精的特性。
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1.一種光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于，包括用于在離軸激光束光路上改變發(fā)散角度以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)焦的光學(xué)組件，所述光學(xué)組件至少包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述第一反射鏡和所述第二反射鏡被配置在曲柄鏡座上，沿垂直于所述曲柄鏡座方向，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡形成有反射傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述曲柄鏡座被驅(qū)動(dòng)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)，以使所述第一反射鏡和所述第二反射鏡同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述第一反射鏡和/或所述第二反射鏡的材質(zhì)為碳化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述光學(xué)組件被配置在殼體內(nèi)，激光束經(jīng)所述殼體具有的入光孔射入至第一離軸拋物面鏡的離軸拋物面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：沿激光束光路方向，所述入光孔內(nèi)依次配置有平面窗口鏡和光束整形件，其中，所述平面窗口鏡與所述光束整形件、入光孔共軸設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在
8.一種三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，還包括配置在所述第二離軸拋物面鏡一側(cè)的二維掃描模組，所述二維掃描模組至少包括聚焦結(jié)構(gòu)和X軸振鏡、Y軸振鏡；其中，所述聚焦結(jié)構(gòu)用于對(duì)所述第二離軸拋物面鏡或Y軸振鏡折射出的激光束進(jìn)行聚焦，以形成聚焦激光束，所述X軸振鏡和Y軸振鏡用以接收所述第二離軸拋物面鏡所折射的激光束或聚焦激光束，并將該激光束或聚焦激光束向所述二維掃描模組下方垂直射出以呈現(xiàn)微擴(kuò)散狀態(tài)、準(zhǔn)直狀態(tài)或微聚攏狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述聚焦結(jié)構(gòu)包括配置在所述X軸振鏡和第二離軸拋物面鏡之間的聚焦鏡，以及包括配置在所述X軸振鏡和Y軸振鏡下方用以對(duì)聚焦激光束進(jìn)行光學(xué)加工的非平面窗口鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述聚焦結(jié)構(gòu)包括配置在所述X軸振鏡和Y軸振鏡下方并用以對(duì)激光束進(jìn)行聚焦的場(chǎng)鏡。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于，包括用于在離軸激光束光路上改變發(fā)散角度以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)焦的光學(xué)組件，所述光學(xué)組件至少包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述第一反射鏡和所述第二反射鏡被配置在曲柄鏡座上，沿垂直于所述曲柄鏡座方向，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡形成有反射傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述曲柄鏡座被驅(qū)動(dòng)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)，以使所述第一反射鏡和所述第二反射鏡同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述第一反射鏡和/或所述第二反射鏡的材質(zhì)為碳化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：所述光學(xué)組件被配置在殼體內(nèi)，激光束經(jīng)所述殼體具有的入光孔射入至第一離軸拋物面鏡的離軸拋物面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)動(dòng)態(tài)聚焦模組，其特征在于：沿激光束光路方向，所述入光孔內(nèi)依次配置有平面窗口鏡和光束整形件，其中，所述平面窗口鏡與所述光束整形件、入光孔共軸設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳澤華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州市捷恩泰科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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