[发明专利]一种基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统及工作方法

权利要求书

1.一种基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统，其特征在于，包括激光器(1)、调焦镜组(2)、振镜组(3)、工作平台(5)和PC控制系统(6)，所述PC控制系统(6)分别连接所述调焦镜组(2)与振镜组(3)，用于控制调焦镜组(2)与振镜组(3)；所述调焦镜组(2)包括第一衍射光学元件(2-1)、第二衍射光学元件(2-2)和驱动装置，所述第一衍射光学元件(2-1)固定安装，所述第二衍射光学元件(2-2)与所述驱动装置连接，用于调整与第一衍射光学元件(2-1)之间的相对角度，改变焦距；所述工作平台(5)用于放置待加工件。

2.根据权利要求1所述的基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统，其特征在于，所述PC控制系统(6)包括软件控制单元(6-1)、激光工作单元(6-2)和调焦驱动单元(6-3)，所述调焦驱动单元(6-3)与调焦镜组(2)连接，用于控制第一衍射光学元件(2-1)与第二衍射光学元件(2-2)之间的相对角度；所述激光工作单元(6-2)与振镜组(3)连接，用于控制X轴振镜(3-1)与Y轴振镜(3-2)转动。

3.根据权利要求1所述的基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统，其特征在于，所述第二衍射光学元件(2-2)外部设有外齿镜框(2-4)，所述外齿镜框(2-4)与所述驱动装置连接。

4.根据权利要求1所述的基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统，其特征在于，所述振镜组(3)包括X轴振镜(3-1)和Y轴振镜(3-2)，所述X轴振镜(3-1)与Y轴振镜(3-2)均设有驱动电机，用于转动。

5.根据权利要求1所述的基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统，其特征在于，所述激光器(1)与调焦镜组(2)之间设有扩束镜(7)；所述振镜组(3)与工作平台(5)之间设有聚焦镜(4)；所述激光器(1)射出的激光经过扩束镜(7)后射入调焦镜组(2)，经调焦镜组(2)后射到振镜组(3)，经振镜组(3)反射至聚焦镜(4)，经聚焦镜(4)聚焦于工作平台(5)的待加工件表面。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的基于衍射光学元件的激光三维动态聚焦系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

激光器(1)射出激光，PC控制系统(6)开始工作；

软件控制单元(6-1)将加工图形的参数转化成坐标位置信息分别传送至激光工作单元(6-2)与调焦驱动单元(6-3)；

激光工作单元(6-2)分别控制驱动电机带动X轴振镜(3-1)与Y轴振镜(3-2)转动；调焦驱动单元(6-3)控制驱动装置带动外齿镜框(2-4)旋转，使第二衍射光学元件(2-2)旋转，从而改变焦距；

激光器(1)射出的激光经过扩束镜(7)后射入调焦镜组(2)，经调焦镜组(2)后射到振镜组(3)，经振镜组(3)反射至聚焦镜(4)，经聚焦镜(4)聚焦于工作平台(5)的待加工件表面。