一種可調(diào)焦的高功率聚焦透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚焦透鏡，屬于光學(xué)透鏡調(diào)整裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚焦透鏡工程應(yīng)用十分廣泛，如各種激光加工、激光檢測等，大部分設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)調(diào)焦甚至自動(dòng)調(diào)焦。但目前用于高功率(萬焦級)激光的大口徑聚焦透鏡不能在X軸、Y軸和Z軸三個(gè)方向都實(shí)現(xiàn)精確調(diào)焦，將多束高能激光聚焦到空間某一微小截面內(nèi)存在困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為解決現(xiàn)有高功率激光的大口徑聚焦透鏡不能精確移動(dòng)，無法實(shí)現(xiàn)精確聚焦及多束高能激光聚焦到空間某一微小截面內(nèi)存在困難的問題，進(jìn)而提供一種可調(diào)焦的高功率聚焦透鏡。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種可調(diào)焦的高功率聚焦透鏡，它包括透鏡屏蔽片組件、透鏡替換單元組件、X向位置調(diào)整組件、Y向位置調(diào)整組件和Z向位置調(diào)整組件；
[0005]透鏡屏蔽片組件安裝在透鏡替換單元組件上，透鏡替換單元組件安裝在X向位置調(diào)整組件上，所述X向位置調(diào)整組件用于驅(qū)動(dòng)透鏡驅(qū)動(dòng)組件在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整組件安裝在Y向位置調(diào)整組件上，Y向位置調(diào)整組件用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整組件在Y方向移動(dòng)，Y向位置調(diào)整組件安裝在Z向位置調(diào)整組件上，Z向位置調(diào)整組件用于驅(qū)動(dòng)Y向位置調(diào)整組件在Z方向移動(dòng)。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，采用配合使用透鏡X向位置調(diào)整組件、Y軸位置調(diào)整組件與Z向位置調(diào)整組件實(shí)現(xiàn)了對聚焦透鏡中的透鏡可替換單元組件的空間精確移動(dòng)，方便快捷地達(dá)到對高能激光束的精確聚焦。通過X向位置調(diào)整組件、Y軸位置調(diào)整組件與Z向位置調(diào)整組件配合使用可實(shí)現(xiàn)透鏡LRU組件在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向上平移，達(dá)到精確聚焦的目的，它能用于高能光束在空間某微小截面上的精確聚焦。調(diào)焦行程:Z方向:±20mm，X、Y方向:±5mm ;步進(jìn)精度:10 μm ;復(fù)位精度:20 μ mD
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖，圖2是Z向位置調(diào)整組件104的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是透鏡調(diào)焦鏡筒和驅(qū)動(dòng)組件裝配結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的剖面圖，圖5是驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是Y向位置調(diào)整組件和X向位置調(diào)整組件連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是Y向位置調(diào)整組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是X向位置調(diào)整組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是透鏡替換單元組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是透鏡屏蔽片組件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖10說明，本實(shí)施方式的一種可調(diào)焦的高功率聚焦透鏡，它包括透鏡屏蔽片組件101、透鏡替換單元組件102、X向位置調(diào)整組件603、Y向位置調(diào)整組件601和Z向位置調(diào)整組件104 ；
[0009]透鏡屏蔽片組件101安裝在透鏡替換單元組件102上，透鏡替換單元組件102安裝在X向位置調(diào)整組件603上，所述X向位置調(diào)整組件603用于驅(qū)動(dòng)透鏡驅(qū)動(dòng)組件102在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整組件603安裝在Y向位置調(diào)整組件601上，Y向位置調(diào)整組件601用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整組件603在Y方向移動(dòng)，Y向位置調(diào)整組件601安裝在Z向位置調(diào)整組件104上，Z向位置調(diào)整組件104用于驅(qū)動(dòng)Y向位置調(diào)整組件601在Z方向移動(dòng)。
[0010]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2-圖3說明，本實(shí)施方式的Z向位置調(diào)整組件104包括透鏡調(diào)焦鏡筒201、透鏡殼體204和驅(qū)動(dòng)組件403 ;驅(qū)動(dòng)組件403包括電機(jī)504、電機(jī)座503、Z向絲杠副和支撐板501 ;
[0011]透鏡殼體204為筒式殼體，透鏡調(diào)焦鏡筒201、驅(qū)動(dòng)組件403均布置在透鏡殼體204內(nèi)，電機(jī)504安裝在電機(jī)座503上，電機(jī)座503安裝在透鏡殼體204上，支撐板501安裝在透鏡殼體204上，Z向絲杠副的絲杠506通過軸承座505安裝在支撐板501上，電機(jī)503的輸出端連接Z向絲杠副的絲杠506，Z向絲杠副的絲母507與透鏡調(diào)焦鏡筒201連接，Y向位置調(diào)整組件601安裝在透鏡調(diào)焦鏡筒201的端面上。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0012]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖4說明，本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)組件403還包括下直線導(dǎo)軌4013、上導(dǎo)軌基座404、下導(dǎo)軌基座405、下滑塊基座4023、兩個(gè)上直線導(dǎo)軌4012和兩個(gè)上滑塊基座4021 ；
[0013]下滑塊基座4023安裝在透鏡調(diào)焦鏡筒201的下部，下直線導(dǎo)軌4013安裝在下滑塊基座4023的下部，下導(dǎo)軌基座405安裝在透鏡殼體204上，下直線導(dǎo)軌4013滑動(dòng)布置在下導(dǎo)軌基座405上；上導(dǎo)軌基座404安裝在透鏡調(diào)焦鏡筒201的上部，上導(dǎo)軌基座404上沿透鏡調(diào)焦鏡筒201的軸向并列安裝有兩個(gè)上直線導(dǎo)軌4012，兩個(gè)上滑塊基座4021分別與絲杠副的絲母507連接，上直線導(dǎo)軌4012滑動(dòng)布置在上滑塊基座4021上。其它與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0014]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖4和圖5說明，本實(shí)施方式所述驅(qū)動(dòng)組件403還包括聯(lián)軸器502，電機(jī)504的輸出端通過聯(lián)軸器502與Z向絲杠副的絲杠506連接。
[0015]本實(shí)施方式的透鏡外殼防塵罩板203和透鏡外殼204通過螺釘緊固連接，透鏡調(diào)焦鏡筒201外壁固定有下導(dǎo)軌基座405，并開有槽口，使上導(dǎo)軌基座404嵌入其中，起到固定作用，透鏡外殼204內(nèi)壁上安裝有驅(qū)動(dòng)組件403，實(shí)現(xiàn)透鏡調(diào)焦鏡筒201的Z向平移，透鏡外殼204上為固定上滑塊基座2021而開的窗口都使用導(dǎo)軌防塵蓋203進(jìn)行防塵處理。所述的驅(qū)動(dòng)組件403通過電機(jī)座503將電機(jī)504固定在透鏡外殼201上，并通過聯(lián)軸器502與絲桿506連接實(shí)現(xiàn)功率輸出，支撐板501實(shí)現(xiàn)與透鏡外殼201的固定連接，支撐板501上安裝軸承座505，用于支承絲桿506和聯(lián)軸器502。其它與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖6和圖7說明，本實(shí)施方式的Y向位置調(diào)整組件601包括Y向?qū)к夠?qū)動(dòng)組件、過渡透鏡溜板602和過渡導(dǎo)軌基板701，Y向?qū)к夠?qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)705、Y向絲杠副、兩個(gè)第三導(dǎo)軌704和兩個(gè)第三滑塊707 ；
[0017]過渡導(dǎo)軌基板701和透鏡過渡溜板602的中部加工有同軸設(shè)置的透光通孔7011，過渡導(dǎo)軌基板701的一側(cè)面安裝在透鏡調(diào)焦鏡筒201上，導(dǎo)軌基板701的另一側(cè)面安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)705和兩個(gè)第三導(dǎo)軌704 ;第三滑塊707滑動(dòng)安裝在第三導(dǎo)軌704上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)705的輸出端與Y向絲杠副的絲杠708連接，Y向絲杠副的絲母709與其中一個(gè)第三滑塊707連接，過渡透鏡溜板602的一側(cè)面安裝在兩個(gè)第三滑塊707上，X向位置調(diào)整組件603安裝在過渡透鏡溜板602的另一側(cè)面上。其它與【具體實(shí)施方式】二、三或四相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖6和圖7說明，本實(shí)施方式的X向位置調(diào)整組件603包括X向?qū)к夠?qū)動(dòng)組件和移動(dòng)透鏡溜板802，X向?qū)к夠?qū)動(dòng)組件包括導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)電