[实用新型]一种用于产生多个焦深的光路装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学传输与聚焦设备，尤其涉及一种用于产生多个焦深的光路装置。

背景技术

现有的成像或激光加工领域中，镜头等光学器材存在景深或景深问题，位于景深或景深范围之外的成像是不清楚的。在激光加工设备中，切割深度和焦深有很大的关系，焦深就是切割厚度的重要数据，利用多个发射角度的光束，可以产生多个焦点，由于每个焦点的焦深是一个确定数据，所以多个焦点相当于增加了焦深，切割厚度也会变大。如果采用精细激光加工，则需要加工光斑很小，光斑越小，加工越容易精细，但是焦深越小，则加工速度越慢。

现有技术中，请参照图1，通常会将光束用聚焦装置100聚焦在焦点101处，光学最终的工作区域是焦点101处，这个区域就是景深或焦深位置，这个区域的大小受光学物理极限条件的限制。请参照图2，传统方法是改变聚焦装置100的镜头形面102，不同的镜头形面102，会产生不同的聚焦效果，如大景深、大焦深镜头，为了达到这个目的，把镜头形面做的很复杂，造成加工难度大大增加，这种镜头通常称为非球面镜头，镜面加工是非常精细的加工技术，通常是用多组球面的形面组合完成的，超出球面的形面将很难制造，这是利用加工的自然特性完成的，某一特性只能完成一种特性反射曲面，如加工球面镜面、抛物面镜片，若超出这些特性面，则加工起来非常困难，或很难完成加工精度要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种采用多聚焦点的方式，能有效实现大景深或大焦深加工，同时简化光学设备结构、降低光学设备实现难度的用于产生多个焦深的光路装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种用于产生多个焦深的光路装置，其包括有：分光机构，用于接收入射光束，并将入射光束分成第一路子光束和第二路子光束；聚焦机构，设于分光机构的一个出光侧，所述聚焦机构用于将所述分光机构出射的第一路子光束聚焦；第一反射镜，包括有用于反射光束的反射曲面，所述反射曲面设于分光机构的另一个出光侧，所述分光机构出射的第二路子光束经过所述反射曲面改变入射角后反射至聚焦机构，并通过聚焦机构而聚焦。

优选地，所述分光机构包括有第一分光镜和第二分光镜，所述第一分光镜的侧部用于接收入射光束，所述第二分光镜设于第一分光镜的下方，所述聚焦机构设于第二分光镜的下方，所述第一反射镜设于第一分光镜的上方，其中：所述第一分光镜反射的光束传输至第二分光镜的入光侧，所述第二分光镜将其入光侧的一部分光束传输至聚焦机构，同时将其入光侧的另一部分光束反射至第一反射镜，藉由第一反射镜的反射曲面改变入射角后再通过第二分光镜传输至聚焦机构。

优选地，所述所述第二分光镜的上方设有第一平面透镜。

优选地，所述分光机构包括有第三分光镜和第二反射镜，所述第三分光镜的侧部用于接收入射光束，且所述第三分光镜位于入射光束与第二反射镜之间，所述聚焦机构设于第三分光镜的下方，所述第一反射镜设于第三分光镜的上方，其中：所述第三分光镜反射的光束传输至聚焦机构，所述第三分光镜折射的光束传输至第二反射镜，再依次通过第二反射镜和第三分光镜反射至第一反射镜，经过第一反射镜改变入射角后穿过第三分光镜而传输至聚焦机构。

优选地，所述第二反射镜和第三分光镜之间设有第二平面透镜。

优选地，所述第一反射镜与第三分光镜之间设有第三平面透镜。

优选地，所述聚焦机构是包括有多个凸透镜的透镜组。

优选地，所述反射曲面为内凹形的反射曲面。

本实用新型公开的用于产生多个焦深的光路装置中，利用分光机构可以将入射光束分成第一路子光束、第二路子光束，或者更多路子光束，其中第一路子光束直接由聚焦机构聚焦为一个焦点，第二路子光束传输至第一反射镜的反射曲面，在反射曲面的作用下，可以改变光束的入射角，随着光线入射角的变化，使得光束经过聚焦机构后的聚焦点由上至下依次分布，进而实现了多焦点聚焦，有效提高了景深或焦深，此外，该光路装置无需设置复杂、难于加工的非球面镜头，从而简化了光学设备结构，降低了激光加工等设备的实现难度。

附图说明

图1为现有技术中光束聚焦方式示意图。

图2为现有技术中聚焦装置的结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例中光路装置的结构示意图。

图4为本实用新型第二实施例中光路装置的结构示意图。

图5为聚焦机构处的光束分解示意图。

图6为聚焦机构处的光束合成示意图。

具体实施方式