光束展宽装置、光学系统以及用于设置光束展宽装置的两个透镜的间距的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于光学系统的光束展宽装置，所述光束展宽装置(102)具有：导向管(220)；具有第一透镜(226)的第一导向筒(222)，其中，所述第一导向筒(202)被安排在所述导向管(220)内从而沿着所述导向管(220)的纵向轴线是可移位的；以及具有第二透镜(228)的第二导向筒(224)，其中，所述第二导向筒(224)被安排在所述导向管(220)内从而沿着所述导向管(220)的纵向轴线是可移位的。提供了第一移位装置，所述第一移位装置用于使所述第一导向筒(222)沿着所述导向管(220)的纵向轴线(340)移位，并且提供了第二移位装置，所述第二移位装置用于使所述第二导向筒(224)沿着所述导向管(220)的纵向轴线移位。

A beam broadening device, an optical system, and a method for the spacing of two lenses used to set up the beam broadening device

The invention relates to a device for beam broadening of optical system, the beam expansion device (102) comprises: a guide tube (220); a first lens (226) of the first guide tube (222), among them, the first guide tube (202) is arranged on the guide tube (220). Thus along the guide tube (220) of the longitudinal axis is shifted; and a second lens (228) of the second guide tube (224), wherein the second guide tube (224) is arranged on the guide tube (220) and along the guide tube (220) longitudinal the axis is shifted. Provides the first shift device, the first shifter for the first guide tube (222) along the guide tube (220) of the longitudinal axis (340) shift, and provides a second shift device, the second shifter for the second cylinder (224) along the guide tube (220) shift of the longitudinal axis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光束展宽装置、光学系统以及用于设置光束展宽装置的两个透镜的间距的方法
本专利技术涉及一种光束展宽装置、一种光学系统、一种用于设置光束展宽装置的两个透镜元件之间的距离的方法并且涉及一种用于生产光束展宽装置的方法。
技术介绍
在光学系统的情况下，特别是在具有基于激光的束源的系统的情况下，必须在光路中适配(即增大或减小)束直径。由于最终光学系统(例如，F-θ透镜)的激光输出直径和输入直径根据部件而变化，所以需要在工业使用中做出各种放大。能够实现各种放大和直径的光学系统被称为可变扩束器。为了补偿扩束器本身的和周围光学系统的制造变化，通常可在扩束器上单独地调节束路径的发散度。DE102009025182B4描述了这样的扩束器。CN102328154A披露了一种光束展宽装置，所述光束展宽装置包括两个导向筒，所述导向筒沿着光轴是可移位的，每个导向筒包括透镜元件和装置。DE202014009275U1披露了一种光束展宽装置，所述光束展宽装置包括导向管和导向筒，所述导向筒沿着导向管的纵向轴线是可移位的，所述导向筒包括透镜元件和移位装置。
技术实现思路
在这种背景下，根据主方案，本专利技术提出了一种光束展宽装置、一种光学系统、一种用于设置光束展宽装置的两个透镜元件之间的距离的方法以及一种用于生产光束展宽装置的方法。有利的配置从相应从属方案和后续描述中显现出来。所描述的方法提供了扩束器的透镜元件或复合透镜在外筒中移动的可能性。因此，有利地，尤其需要润滑剂的区域远离透镜元件表面。根据实施例，可以快速地设置放大，即，在不使用螺纹。根据实施例，可以精确地设置发散度，即使用螺纹。有利地，可以通过使用所描述的方法实现使用寿命长的、快速、精确、稳定且可锁定的束展宽。一种用于光学系统的光束展宽装置，所述装置包括：导向管；第一导向筒，所述第一导向筒包括第一透镜元件，其中，所述第一导向筒被安排成使得其在所述导向管内沿着所述导向管的纵向轴线是可移位的；第二导向筒，所述第二导向筒包括第二透镜元件，其中，所述第二导向筒被安排成使得其在所述导向管内沿着所述导向管的所述纵向轴线是可移位的；第一移位装置，所述第一移位装置用于使所述第一导向筒沿着所述导向管的所述纵向轴线移位；以及第二移位装置，所述第二移位装置用于使所述第二导向筒沿着所述导向管的所述纵向轴线移位。所述装置还可以被称为可变扩束器。所述装置可以被安排在光学系统的光路中并且被实施成用于适配束(例如光束)的束直径。在此，可以增大或减小束直径。除了可变束展宽之外，所述装置还可以用于设置发散度。导向管可以具有圆柱形实施例。导向管可以包围内部，导向筒被安排在所述内部中。至少第一导向筒可以被完全安排在导向管内。第一透镜元件可以刚性地连接至第一导向筒。第二透镜元件可以刚性地连接至第二导向筒。通过使用移位装置，导向筒可以沿着导向管的纵向轴线进行线性运动，结果是，透镜元件可以朝着彼此移动或者远离彼此移动。以此方式，可以修改透镜元件之间的距离。移位装置可以包括用于使导向筒移位的合适机构。导向管可以延伸跨过第一导向筒的整个长度。结果是，可以由导向管完全收纳第一导向筒。另外，导向管可以至少延伸跨过第二导向筒的第一区段的一段长度。根据实施例，第二导向筒的第一区段延伸跨过第二导向筒的总长度的至少一半。另外，导向管可以延伸跨过导向筒之间安排的间隙。以此方式，可以实现装置的高稳定性。第二移位装置可以至少延伸跨过第二导向筒的毗邻第一区段的第二区段的一段长度。第一区段和第二区段可以包括第二导向筒的整个长度。以此方式，两个导向筒可以被完全安排在由第二移位装置延伸的导向管内。第一移位装置可以被实施成用于响应于从导向管之外作用于第一移位装置上的第一致动力来使第一导向筒移位。相应地，第二移位装置可以被实施成用于响应于从导向管之外作用于第二移位装置上的第二致动力来使第二导向筒移位。致动力可以由操作者或操作装置施加。在此以及在下文中，所实施的可以被理解为是指相应装置被适当地形成用于执行分别指定的功能。根据实施例，第一移位装置可以包括致动元件和带动元件。当被第一致动力驱动时，致动元件可以被实施成用于沿着导向管的纵向轴线进行线性运动。在此，通过沿着导向管的纵向轴线作用的第一致动力的分量可以实现线性运动。带动元件可以被实施成用于将用于使第一导向筒移位的致动元件的线性运动传递至第一导向筒。在此，致动元件的线性运动可以被直接传递至第一导向筒(即，没有转换)。以此方式，第一移位装置的运动可以等于第一导向筒的运动。因此，第一移位装置可以被实施为简单滑块。当被第二致动力驱动时，第二致动元件可以被实施成用于围绕导向管的纵向轴线进行旋转运动。在此，通过横向于导向管的纵向轴线作用的第二致动力的分量可以实现旋转运动。第二移位装置可以包括螺纹，所述螺纹与所述第二导向筒的配对螺纹相接合以将所述第二移位装置的旋转运动转换成所述第二导向筒的线性运动，从而使所述第二导向筒沿着所述导向管的纵向轴线移位。因此，第二移位装置可以被实施为简单的移位传递螺纹。所述第二移位装置可以被安排在所述导向管的一端并且以围绕所述导向管的纵向轴线可旋转的方式连接至所述导向管。以此方式，当导向管静止时，第二移位装置可以被转动以便使第二导向筒移位。根据实施例，所述装置可以包括第一锚定装置以及此外或可替代地第二锚定装置，所述第一锚定装置用于锚定所述第一导向筒在所述导向管内的位置，所述第二锚定装置用于锚定所述第二导向筒在所述导向管内的位置。锚定装置的使用允许在将对应的导向筒移位到当前位置上之后将透镜元件牢固地锚定在所述位置上。通过示例方式，第一透镜元件可以被实施成用于当束穿过装置时适配束的束直径。因此，可以通过使用透镜元件来增大或减小束直径。此外或可替代地，第二透镜元件可以被实施成用于当束穿过装置时适配束的发散度。这有利于可变束展宽和可变发散度设置。第一导向筒可以包括滑动表面，所述滑动表面用于在所述导向管内沿着所述导向管的纵向轴线引导所述第一导向筒。第一导向筒的滑动表面与导向管的内壁一起可以形成滑动轴承。因此，所述装置可以包括用于在导向管内引导第一导向筒的滑动轴承。滑动轴承可以有助于第一导向筒的无颠簸位移。在此，可以通过合适的材料选择而省掉润滑剂。相应地，第二导向筒可以包括滑动表面，所述滑动表面用于在所述导向管内沿着所述导向管的纵向轴线引导所述第二导向筒。第二导向筒的滑动表面与导向管的内壁一起可以形成滑动轴承。因此，所述装置可以包括滑动轴承，所述滑动轴承用于在所述导向管内沿着所述导向管的纵向轴线引导第二导向筒。滑动轴承可以有助于第二导向筒的无颠簸位移。在此，可以通过合适的材料选择而省掉润滑剂。另外，所述装置可以包括防扭转装置，所述防扭转装置用于以无扭转的方式在所述导向管内沿着所述导向管的纵向轴线引导所述第二导向筒。以此方式，第二移位装置的旋转运动可以被转化成第二导向筒的线性运动。根据实施例，所述装置可以包括第三透镜元件。所述第三透镜元件可以被安排在导向管的一端。在此，第一透镜元件可以被安排在第三透镜元件与第二透镜元件之间。在此，第三透镜元件可以刚性地连接至导向管。一种光学系统，包括：束源，所述束源用于发射束；前述光束展宽装置，所述光束展宽装置被实施成用于将所述束展宽并且将所述束作为展宽束输出；以及偏转单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学系统的光束展宽装置(102)，其中，所述装置(102)包括：导向管(220)；第一导向筒(222)，所述第一导向筒包括第一透镜元件(226)，其中，所述第一导向筒(222)被安排成使得其在所述导向管(220)内沿着所述导向管(220)的纵向轴线(340)是可移位的；第二导向筒(224)，所述第二导向筒包括第二透镜元件(228)，其中，所述第二导向筒(224)被安排成使得其在所述导向管(220)内沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)是可移位的；第一移位装置(342)，所述第一移位装置用于使所述第一导向筒(222)沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)移位；以及第二移位装置(348)，所述第二移位装置用于使所述第二导向筒(224)沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 DE 102015007894.1;2015.07.20 DE 10201501.一种用于光学系统的光束展宽装置(102)，其中，所述装置(102)包括：导向管(220)；第一导向筒(222)，所述第一导向筒包括第一透镜元件(226)，其中，所述第一导向筒(222)被安排成使得其在所述导向管(220)内沿着所述导向管(220)的纵向轴线(340)是可移位的；第二导向筒(224)，所述第二导向筒包括第二透镜元件(228)，其中，所述第二导向筒(224)被安排成使得其在所述导向管(220)内沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)是可移位的；第一移位装置(342)，所述第一移位装置用于使所述第一导向筒(222)沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)移位；以及第二移位装置(348)，所述第二移位装置用于使所述第二导向筒(224)沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)移位。2.如权利要求1所述的装置(102)，其中，所述导向管(220)延伸跨过所述第一导向筒(222)的整个长度并且至少延伸跨过所述第二导向筒(224)的第一区段的一段长度。3.如以上权利要求中任一项所述的装置(102)，其中，所述第一移位装置(342)被实施成用于响应于从所述导向管(220)之外作用于所述第一移位装置(342)上的第一致动力来使所述第一导向筒(222)移位，和/或其中，所述第二移位装置(348)被实施成用于响应于从所述导向管(220)之外作用于所述第二移位装置(348)上的第二致动力来使所述第二导向筒(224)移位。4.如以上权利要求中任一项所述的装置(102)，其中，所述第一移位装置(342)包括致动元件(344)和带动元件(346)，其中，当被第一致动力驱动时，所述致动元件(344)被实施成沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)进行线性运动，并且其中，所述带动元件(346)被实施成用于将所述致动元件(344)的线性运动传递到所述第一导向筒(222)上以便使所述第一导向筒(222)移位。5.如以上权利要求中任一项所述的装置(102)，其中，当被第二致动力驱动时，所述第二移位装置(348)被实施成围绕所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)进行旋转运动，并且其中，所述第二移位装置(348)包括螺纹(766)，所述螺纹与所述第二导向筒(224)的配对螺纹(662)相接合以将所述第二移位装置(348)的旋转运动转换成所述第二导向筒(224)的线性运动，从而使所述第二导向筒(224)沿着所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)移位。6.如以上权利要求中任一项所述的装置(102)，其中，所述第二移位装置(348)被安排在所述导向管(220)的一端并且以围绕所述导向管(220)的所述纵向轴线(340)可旋转的方式连接至所述导向管(220)。7.如以上权利要求中任一项所述的装置(102)，包括第一锚定装置(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·魏泽，B·马西诺，J·温德利希，T·巴尔德希芬，J·温斯科尼科，
申请(专利权)人：业纳光学系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE