[实用新型]一种光学系统及激光加工设备

说明书

本实用新型实施例涉及激光加工技术领域，特别涉及一种光学系统及激光加工设备。本实用新型实施提供一种光学系统及激光加工设备，该光学系统包括从物侧到像侧之间沿光轴依次设置的反射镜、第一透镜组和第二透镜组，其中，第一透镜组具有负光焦度，第二透镜组具有正光焦度，构成反摄远结构，能让应用光学系统的激光加工设备在加工时，保证短焦距的同时、加大了后截距，即加长了加工工件和光学系统的间距，反射镜具有平行于所述反射镜的摆动轴，所述反射镜以所述摆动轴为中心按照预设角度进行摆动，从而改变激光束的焦点在视场范围内的扫描位置，有利于对加工工件大面积加工。

技术领域

本实用新型实施例涉及激光加工技术领域，特别涉及光学系统及激光加工设备。

背景技术

在激光加工过程中，激光束为了能快速融化工件、一般单位面积光束具有高能量密度，但是因为聚焦的光斑很小、而常规的加工面积很大，两者之间存在矛盾，对此需要通过运动的模式进行补偿。一种补偿形式是激光聚焦光束不移动、加工工件进行运动，即将加工工件移动到所需要进行加工的位置；另外一种补偿形式为加工的工件不移动、激光聚焦光束移动，即将激光的聚焦光束进行扫描到所需要进行加工的位置。

这两种运动形式中常常采用后者，因为后者的加工效率更高，即能够在进行激光聚焦光斑扫描的同时，能保证边沿光斑不失真，从而实现快速加工的需求、以及大加工范围的需求。然而此种形式中激光聚焦焦距常常为短焦距，然而在常规理论上焦距和后截距成正比关系，从而导致加工工件和光学镜头的后截距也较短，即光学镜头离加工热源较近，容易损坏。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种用于光学系统及激光加工设备，实现了短焦距、长后截距的目的，加大了加工工件和光学系统的间距。

本使用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例提供了一种光学系统，包括从物侧到像侧之间沿光轴依次设置的反射镜、第一透镜组、第二透镜组：所述第一透镜组具有负光焦度；所述第二透镜组具有正光焦度；所述反射镜具有平行于所述反射镜的摆动轴，所述反射镜以所述摆动轴为中心按照预设角度进行摆动。

在一些实施例中，所述反射镜按照预设角度±10°进行往复摆动。

在一些实施例中，还包括平面透镜，所述平面透镜沿光轴设置于所述第二透镜组的像侧。

在一些实施例中，所述反射镜的中心至所述平面透镜中心的距离为90-130mm。

在一些实施例中，所述第一透镜组包括第一透镜，所述第二透镜组包括第二透镜和第三透镜；

所述第一透镜为双凹透镜或平凹透镜，其中，所述平凹透镜的平面靠近物侧，所述平凹透镜的凹面靠近所述像侧；

所述第二透镜具有正光焦度，所述第二透镜为第一弯月透镜或双凸透镜，其中，所述第一弯月透镜的凹面靠近所述物侧，所述第一弯月透镜的凸面靠近所述像侧；

所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜为双凸透镜或第二弯月透镜，其中，所述第二弯月透镜的凹面靠近所述物侧，所述第二弯月透镜的凸面靠近所述像侧。

在一些实施例中，所述光学系统满足以下关系：

5mm＜d₁＜30mm，

5mm＜d₂＜30mm，

0.5mm＜d₃＜2mm；

其中，d₁为所述反射镜的中心至所述第一透镜光心的距离，d₂为所述第一透镜的光心至所述第二透镜光心的距离，d₃为所述第二透镜的光心至所述第三透镜光心的距离。