一种远心红外扫描镜头制造技术

本实用新型专利技术涉及红外扫描镜头技术领域，具体涉及一种远心红外扫描镜头，包括扫描场镜、沿光束传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，第一透镜呈双侧内凹结构且焦距为负，第二透镜呈双侧内凹结构且焦距为负，第三透镜呈弯月结构且焦距为正，第四透镜呈双侧凸出结构且焦距为正，第五透镜呈双侧凸出结构且焦距为正，扫描场镜的入射光束波长为1064nm，扫描场镜全扫描视场主光线于像面夹角<0.5

【技术实现步骤摘要】
一种远心红外扫描镜头


[0001]本技术涉及红外扫描镜头
，具体涉及一种远心红外扫描镜头。

技术介绍

[0002]随着激光加工应用技术的迅速发展，对于激光加工镜头的要求也越来越高。随着短脉冲超短脉冲激光的发展，红外激光的热效应，表面碳化现象被克服，激光波长λ＝1064nm激光在性价比上较λ＝532nm、λ＝355nm有明显优势。
[0003]现有的红外远心扫描场镜，其远心度基本都在2
‑4°
，由于其主光线与焦面有一定的倾角，因此加工出来的孔会有一定的斜度，且不同扫描区域的打孔斜度会出现不一致。另外当工件有一定的高度差，加工工件有一定离焦时，非远心场镜会产生额外畸变，降低扫描定位精度。
[0004]基于此，本技术设计了一种远心红外扫描镜头，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种远心红外扫描镜头，以解决上述
技术介绍
中提出的现有扫描镜头加工中位置偏差、中心边缘偏差、钻孔锥度偏差的问题。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：一种远心红外扫描镜头，包括扫描场镜、沿光束传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜呈双侧内凹结构且焦距为负，所述第二透镜呈双侧内凹结构且焦距为负，所述第三透镜呈弯月结构且焦距为正，所述第四透镜呈双侧凸出结构且焦距为正，所述第五透镜呈双侧凸出结构且焦距为正，所述扫描场镜的入射光束波长为1064nm，所述扫描场镜全扫描视场主光线于像面夹角<0.5
°r/>。
[0007]优选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述扫描场镜的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距与所述扫描场镜的焦距f满足关系：
‑
0.6<f1/f<
‑
0.8,
‑
4<f2/f<
‑
6,1.5<f3/f<1.9,1.1<f4/f<1.4,1.8<f5/f<2.2。
[0008]优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距与所述扫描场镜的焦距f满足关系：f1/f＝
‑
0.7，f2/f＝
‑
5.2，f3/f＝1.73，f4/f＝1.28，f5/f＝2.15。
[0009]优选的，所述第一透镜的前后两侧的曲率半径分别为R1＝
‑
36.9mm和R2＝212.5mm，所述第一透镜的中心厚度d1为3mm。
[0010]优选的，所述第二透镜的前后两侧的曲率半径分别为R3＝
‑
380mm和R4＝750mm，所述第二透镜的中心厚度d3为4.6mm。
[0011]优选的，所述第三透镜的前后两侧的曲率半径分别为R5＝
‑
300.12mm和R6＝
‑
72.63mm，所述第三透镜的中心厚度d5为9.8mm。
[0012]优选的，所述第四透镜的前后两侧的曲率半径分别为R7＝450.61mm和R8＝
‑
63.27mm，所述第四透镜的中心厚度d7为17mm。
[0013]优选的，所述第五透镜的前后两侧的曲率半径分别为R9＝127.63mm和R
10
＝
‑
500mm，所述第五透镜的中心厚度d9为14mm。
[0014]优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的材质均为熔石英材质，且折射率Nd均为1.46。
[0015]优选的，所述第一透镜与所述第二透镜之间空气间隙d2＝12.15mm，所述第二透镜与所述第三透镜之间空气间隙d4＝1.75mm，所述第三透镜与所述第四透镜之间空气间隙d6＝0.5mm，所述第四透镜与所述第五透镜之间空气间隙d8＝0.5mm。
[0016]本技术的有益效果是，本技术
[0017]1.采用
“‑‑
+++”的光焦度分布，使扫描场镜出瞳位于物方无限远。扫描视场内像方全幅面远心度<0.5
°
，扫描幅面内像散<0.05mm。有效解决加工中位置偏差、中心边缘偏差、钻孔锥度偏差等问题，场镜通过特殊设计，出瞳位于像方无限远处，实现聚焦光束主光线在各个扫描视场下都满足垂直于加工面，便于精密激光加工、钻孔。
[0018]2.场镜的工作波长为1064nm，该场镜针对高性价比激光器波段，具有远心度高、像散畸变小等特点，能够满足高精度加工应用需求且公差良好加工难度低。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术扫描场镜的光学系统结构示意图；
[0021]图2为本技术扫描场镜实施例的光线追迹图；
[0022]图3为本技术扫描场镜实施例的像散、场曲、畸变图；
[0023]图4为本技术扫描场镜实施例的视场分别为0、0.3F、0.5F、0.7F、1F视场下的光学传递函数图。
[0024]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0025]1‑
第一透镜，2
‑
第二透镜，3
‑
第三透镜，4
‑
第四透镜，5
‑
第五透镜。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]如图1
‑
4所示，本技术具有以下具体实施例。
[0028]一种远心红外扫描镜头，包括扫描场镜、沿光束传播方向依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5，第一透镜1呈双侧内凹结构且焦距为负，第二透镜2呈双侧内凹结构且焦距为负，第三透镜3呈弯月结构且焦距为正，第四透镜4呈双侧凸出结构且焦距为正，第五透镜5呈双侧凸出结构且焦距为正，扫描场镜的入射光束波长为1064nm，扫描场镜全扫描视场主光线于像面夹角<0.5
°
。
[0029]具体的，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远心红外扫描镜头，其特征在于：包括扫描场镜、沿光束传播方向依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)，所述第一透镜(1)呈双侧内凹结构且焦距为负，所述第二透镜(2)呈双侧内凹结构且焦距为负，所述第三透镜(3)呈弯月结构且焦距为正，所述第四透镜(4)呈双侧凸出结构且焦距为正，所述第五透镜(5)呈双侧凸出结构且焦距为正，所述扫描场镜的入射光束波长为1064nm，所述扫描场镜全扫描视场主光线于像面夹角<0.5
°
。2.如权利要求1所述的远心红外扫描镜头，其特征在于：所述第一透镜(1)的焦距为f1，所述第二透镜(2)的焦距为f2，所述第三透镜(3)的焦距为f3，所述第四透镜(4)的焦距为f4，所述第五透镜(5)的焦距为f5，所述扫描场镜的焦距为f，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)的焦距与所述扫描场镜的焦距f满足关系：
‑
0.6<f1/f<
‑
0.8,
‑
4<f2/f<
‑
6,1.5<f3/f<1.9,1.1<f4/f<1.4,1.8<f5/f<2.2。3.如权利要求2所述的远心红外扫描镜头，其特征在于：所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)的焦距与所述扫描场镜的焦距f满足关系：f1/f＝
‑
0.7，f2/f＝
‑
5.2，f3/f＝1.73，f4/f＝1.28，f5/f＝2.15。4.如权利要求1所述的远心红外扫描镜头，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰程，张辰凡，梁婷婷，
申请(专利权)人：苏州华英光电仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：