[发明专利]一种基于变焦原理的可变光片照明系统

权利要求书

1.一种基于变焦原理的可变光片照明系统，由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：激光光源、扩束系统、柱透镜、变焦照明物镜，其中所述的扩束系统为定扩束比的扩束系统，所述的变焦照明物镜为三组元机械补偿变焦照明物镜，所述的三组元机械补偿变焦照明物镜从物侧至像侧依次为前固定组、变焦组及补偿组，所述的前固定组的焦距为正、变焦组的焦距为负、补偿组的焦距为正；从所述的激光光源发出的高斯光束经过所述的扩束系统出射为准直光束；所述的准直光束经过所述的柱透镜，在其有光焦度的方向被会聚，在柱透镜后焦面处被压缩成线聚焦光束，而在无光焦度的方向仍平行出射；再借助所述的变焦照明物镜的焦距的变化在其像方后焦面附近得到不同厚度和不同长度的光片；其中光片的厚度、激光光源波长、扩束系统的扩束比、激光光源束腰半径之间满足如下关系：

FWHM≈1.66ω₀′；

其中：ω₀′＝λf′/πMω₀，FWHM为光片的厚度、λ为激光光源波长，ω₀为激光光源束腰半径，f′为变焦照明物镜的焦距，M为扩束系统的扩束比。

2.根据权利要求1所述的基于变焦原理的可变光片照明系统，其特征在于：上述扩束系统采用倒置伽利略望远系统。

3.根据权利要求1所述的基于变焦原理的可变光片照明系统，其特征在于：高斯光束经过柱透镜有光焦度的截面后束腰半径被压缩，而经过柱透镜无光焦度的截面后束腰半径不变，使得原本圆对称的光束变成线聚焦光束，形成片光。

4.根据权利要求1-3之一所述的基于变焦原理的可变光片照明系统，其中所述三组元机械补偿变焦照明物镜替换为四组元机械补偿变焦照明物镜，从物侧至像侧依次为前固定组、变焦组、补偿组及后固定组，焦距依次为正、负、正、正。