内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其包括座体和动态聚焦模组，动态聚焦模组包括聚焦座、镜座、聚焦镜片、驱动器，其中座体内部还形成有流道；直线滑轨的中心线、镜座的中心线、聚焦镜片的轴心线三者自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者相互平行构成等腰三角形；镜座与驱动器的连接处的中心、镜座的中心、聚焦镜片的中心自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者的中心位于同一平面上构成等腰三角形。本发明专利技术不仅能够控制镜片轴向以外的运动惯量并结合聚焦座中心线位置微调以保持光轴同心，而且采用流动式冷却流体进行热交换和流动快速带走热量，以提高光学热稳定性及动态聚焦的调整精度。整精度。整精度。

【技术实现步骤摘要】
内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置
[0001]本申请是申请日为2023年3月16日、申请号为202310253579.1、名称为光轴同心且连续动态聚焦装置的分案申请。


[0002]本专利技术属于激光振镜
，具体涉及一种内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置。

技术介绍

[0003]振镜简单来讲是用在激光行业的一种扫描振镜，其专业名词叫做高速扫描振镜(也称为Galvo scanning system)。所谓振镜，又可以称之为电流表计，它的设计思路完全沿袭电流表的设计方法，镜片取代了表针，而探头的信号由计算机控制的
‑
5V～5V或
‑
10V～10V的直流信号取代，以完成预定的动作。同转镜式扫描系统相同，这种典型的控制系统采用了一对折返镜，不同的是，驱动这套镜片的步进电机被伺服电机所取代，在这套控制系统中，位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路进一步保证了系统的精度，整个系统的扫描速度和重复定位精度达到一个新的水平。
[0004]然而，在实际使用过程，会存在以下技术缺陷：
[0005]1)、镜片在高速的往复运动中，一旦所安装的镜座出现重心不稳，或者在运动中产生运动方向以外的惯量，致使镜片自身相对偏转，因此，直接影响同心的重合度，造成聚焦的精度低；
[0006]2)、常规的镜片设定行程后，无法进行扩展调节，造成使用存在很大的局限性；
[0007]3)、实际使用过程中，由于光学镜片及内部线路板等组件全部内置，导致各内置部件无法很好进行散热，直接导致光学热稳定性差、及动态聚焦的调整精度存在明显不足。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置。
[0009]为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其包括形成有激光输入通道的座体和动态聚焦模组，所述动态聚焦模组包括聚焦座、通过直线滑轨滑动安装在所述聚焦座上的镜座、轴心线与所述镜座滑动方向平行且安装于所述镜座上的聚焦镜片、驱动所述镜座往复运动的驱动器，其中座体内部还形成有相互连通且能够与所述动态聚焦模组进行热交换的流道，所述流道所形成的换热区域覆盖所述动态聚焦模组；所述直线滑轨的中心线、所述镜座的中心线、所述聚焦镜片的轴心线三者自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者相互平行构成等腰三角形，其中所述镜座的中心线与所述直线滑轨的中心线之间的距离、及所述镜座的中心线与所述聚焦镜片的轴心线之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰；所述镜座与所述驱动器的连接处的中心、所述镜座的中心、所述聚焦镜片
的中心自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者的中心位于同一平面上构成等腰三角形，其中所述镜座的中心与所述连接处的中心之间的距离、及所述镜座的中心与所述聚焦镜片的中心之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰，聚焦镜片的轴心线与激光输入通道的中心线重合，动态聚焦模组还包括安装在所述座体上且调整所述聚焦镜片的轴心线与所述激光输入通道的中心线重合度的微调部件。
[0011]优选地，激光输入通道呈圆柱形，动态聚焦模组还包括拆装于激光输入通道中的镜筒、沿着镜筒长度方向且间隔分布在镜筒内的多个光学镜片，其中各光学镜片自周向面贴合在镜筒的内壁，且各光学镜片与聚焦镜片相互平行设置。在此，通过多个光学镜片之间消除像差，使得聚焦的精度更高。在本专利技术的一些具体和优选的实施方式中，光学镜片均为凸面镜，所述聚焦镜片为凹面镜。此设计，更有利于高精度聚焦。
[0012]根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，动态聚焦装置还包括与所述聚焦座配合且外端部自所述座体外侧穿出的调节螺杆、安装在所述座体内且保持抵触在所述调节螺杆的内端部以形成运动阻尼的阻尼部件，其中所述阻尼部件的弹性抵触力的方向为所述调节螺杆的轴向，所述调节螺杆旋转时，所述聚焦座沿着所述调节螺杆长度方向滑动移位。在此，通过阻尼部件产生的回弹力来消除调节螺杆运动所采用的运动间隙，并且在调节螺杆的旋转过程中具有良好的阻尼感，因此，不会因螺杆的运动所产生的震动而导致聚焦镜片的移位。
[0013]根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，阻尼部件弹性抵触在所述调节螺杆的内端部，且弹性抵触力的方向为所述调节螺杆的轴向。在此，通过阻尼部件产生的回弹力来消除调节螺杆运动所采用的运动间隙，并且在调节螺杆的旋转过程中具有良好的阻尼感，因此，不会因螺杆的运动所产生的震动而导致聚焦镜片的移位。
[0014]在本专利技术的一些具体和优选的实施方式中，阻尼部件包括安装在座体上的缓冲座、自一端部与调节螺杆的内端部同轴且同步运动连接的接头，其中接头另一端部转动并沿着调节螺杆长度方向弹性安装在缓冲座上。不仅方便阻尼部件的安装，而且形成的轴向力完全消除螺杆运动中所采用的震动，改善聚焦的精度。
[0015]在一些具体实施方式中，调节螺杆延伸方向与所述聚焦镜片的轴心线方向平行设置，直线滑轨和所述调节螺杆位于所述聚焦座底部的相对两侧，其中所述直线滑轨包括固定在所述聚焦座底部的轨本体、滑动设置在所述轨本体上的架座，所述架座与所述镜座中心对齐且上下对接，所述直线滑轨的中心线为所述架座的中心线。在此，通过轨道的设计，便于聚焦座的直线运动以拓展聚焦镜片的行程，满足不同工况的使用之需要；同时，所采用上下左右的结构布局，使得整体结构更加紧凑。
[0016]在本专利技术的一些具体和优选的实施方式中，在座体内还设有与直线滑轨平行的导轨，聚焦座自上部安装于导轨中，且聚焦座相对导轨滑动。优选地，导轨有两个或三个(一般情况下两个效果最佳，且更加简单)，且导轨之间相互平行且间隔分布，其中导轨为交叉辊导轨(属于标准件)，且包括相互平行设置的左轨体和右轨体、位于左轨体和右轨体之间的保持架、及呈交叉式穿过所述保持架并分别滑动设置在左轨体和右轨体上的交叉辊，动态聚焦模组还包括安装在座体上且沿着垂直于导轨长度方向调整聚焦镜片的轴心线与激光输入通道的中心线重合度的微调部件。在此交叉辊导轨的布局下，不仅能够限制聚焦座在上下方向所产生的晃动，而且能够进行中心距离的微调(一般情况下0.1～0.9mm)，进一步
控制同心度。
[0017]在一些具体实施方式中，导轨有两个，且位于座体的左右两侧，其中两个导轨相对外侧的左轨体和右轨体分别抵触在座体的内壁，两个导轨相对外侧的左轨体和右轨体分别与聚焦座固定，微调部件包括自座体左和/或右侧插入并与两个导轨相对外侧的左轨体和右轨体弹性抵触的调节件，其中通过调节件向内或向外的运动调整各导轨自身的左轨体和右轨体距离以进行聚焦座中心线位置的微调。
[0018]此外，驱动器包括安装在聚焦座上的驱动马达、用于将驱动马达的输出轴与镜座传动连接的传动杆件，其中传动杆件将输出轴的圆周运动转换成直线运动以驱使镜座沿着轨本体长度方向往复滑动。在此，十分稳定地完成镜片的往复运动。
[0019]在本专利技术的一些具体和优选的实施方式中，座体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其包括形成有激光输入通道的座体和动态聚焦模组，所述动态聚焦模组包括聚焦座、通过直线滑轨滑动安装在所述聚焦座上的镜座、轴心线与所述镜座滑动方向平行且安装于所述镜座上的聚焦镜片、驱动所述镜座往复运动的驱动器，其特征在于：所述座体内部还形成有相互连通且能够与所述动态聚焦模组进行热交换的流道，所述流道所形成的换热区域覆盖所述动态聚焦模组；所述直线滑轨的中心线、所述镜座的中心线、所述聚焦镜片的轴心线三者自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者相互平行构成等腰三角形，其中所述镜座的中心线与所述直线滑轨的中心线之间的距离、及所述镜座的中心线与所述聚焦镜片的轴心线之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰；所述镜座与所述驱动器的连接处的中心、所述镜座的中心、所述聚焦镜片的中心自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者的中心位于同一平面上构成等腰三角形，其中所述镜座的中心与所述连接处的中心之间的距离、及所述镜座的中心与所述聚焦镜片的中心之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰；所述聚焦镜片的轴心线与所述激光输入通道的中心线重合，所述动态聚焦模组还包括安装在所述座体上且调整所述聚焦镜片的轴心线与所述激光输入通道的中心线重合度的微调部件。2.根据权利要求1所述的内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其特征在于：所述激光输入通道呈圆柱形，所述动态聚焦模组还包括拆装于所述激光输入通道中的镜筒、沿着所述镜筒长度方向且间隔分布在所述镜筒内的多个光学镜片，其中多个光学镜片之间消除像差。3.根据权利要求2所述的内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其特征在于：各所述光学镜片自周向面贴合在所述镜筒的内壁，且各所述光学镜片与所述聚焦镜片相互平行设置。4.根据权利要求3所述的内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其特征在于：所述光学镜片均为凸面镜，所述聚焦镜片为凹面镜。5.根据权利要求1所述的内置冷却流道的光轴同心式连续动态聚焦装置，其特征在于：所述动态聚焦装置还包括与所述聚焦座配合且外端部自...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱跃明，黄伟峰，杨海青，
申请(专利权)人：苏州菲镭泰克激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：