[发明专利]光轴同心式动态聚焦装置

说明书

本发明公开了光轴同心式动态聚焦装置，其包括座体和动态聚焦模组，动态聚焦模组包括聚焦座、镜座、聚焦镜片、驱动器、镜筒、多个光学镜片，其中多个光学镜片之间消除像差；直线滑轨的中心线、镜座的中心线、聚焦镜片的轴心线三者自上而下依次向聚焦座的中心靠近分布，且三者相互平行构成等腰三角形；镜座与驱动器的连接处的中心、镜座的中心、聚焦镜片的中心自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者的中心位于同一平面上构成等腰三角形。本发明不仅能够控制镜片轴向以外的运动惯量以保持光轴同心，而且完成消除像差前提下，有利于高精度聚焦，同时也提高动态聚焦的精度。

本申请是申请日为2023年3月16日、申请号为202310253579.1、名称为光轴同心且连续动态聚焦装置的分案申请。

技术领域

本发明属于激光振镜技术领域，具体涉及一种光轴同心式动态聚焦装置。

背景技术

振镜简单来讲是用在激光行业的一种扫描振镜，其专业名词叫做高速扫描振镜(也称为Galvo scanning system)。所谓振镜，又可以称之为电流表计，它的设计思路完全沿袭电流表的设计方法，镜片取代了表针，而探头的信号由计算机控制的-5V～5V或-10V～10V的直流信号取代，以完成预定的动作。同转镜式扫描系统相同，这种典型的控制系统采用了一对折返镜，不同的是，驱动这套镜片的步进电机被伺服电机所取代，在这套控制系统中，位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路进一步保证了系统的精度，整个系统的扫描速度和重复定位精度达到一个新的水平。

然而，在实际使用过程，会存在以下技术缺陷：

1)、镜片在高速的往复运动中，一旦所安装的镜座出现重心不稳，或者在运动中产生运动方向以外的惯量，致使镜片自身相对偏转，因此，直接影响同心的重合度，造成聚焦的精度低；

2)、常规的镜片设定行程后，无法进行扩展调节，造成使用存在很大的局限性；

3)、实际使用过程中，由于光学镜片及内部线路板等组件全部内置，导致各内置部件无法很好进行散热，直接导致光学热稳定性差、及动态聚焦的调整精度存在明显不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的光轴同心式动态聚焦装置。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种光轴同心式动态聚焦装置，其包括形成有激光输入通道的座体和动态聚焦模组，所述动态聚焦模组包括聚焦座、通过直线滑轨滑动安装在所述聚焦座上的镜座、轴心线与所述镜座滑动方向平行且安装于所述镜座上的聚焦镜片、驱动所述镜座往复运动的驱动器、拆装于所述激光输入通道中的镜筒、沿着所述镜筒长度方向且间隔分布在所述镜筒内的多个光学镜片，其中多个光学镜片之间消除像差；直线滑轨的中心线、所述镜座的中心线、所述聚焦镜片的轴心线三者自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者相互平行构成等腰三角形，其中所述镜座的中心线与所述直线滑轨的中心线之间的距离、及所述镜座的中心线与所述聚焦镜片的轴心线之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰；所述镜座与所述驱动器的连接处的中心、所述镜座的中心、所述聚焦镜片的中心自上而下依次向所述聚焦座的中心靠近分布，且三者的中心位于同一平面上构成等腰三角形，其中所述镜座的中心与所述连接处的中心之间的距离、及所述镜座的中心与所述聚焦镜片的中心之间的距离分别构成等腰三角形的两条腰。

优选地，激光输入通道呈圆柱形，动态聚焦模组还包括拆装于激光输入通道中的镜筒、沿着镜筒长度方向且间隔分布在镜筒内的多个光学镜片，其中各光学镜片自周向面贴合在镜筒的内壁，且各光学镜片与聚焦镜片相互平行设置。在此，通过多个光学镜片之间消除像差，使得聚焦的精度更高。在本发明的一些具体和优选的实施方式中，光学镜片均为凸面镜，所述聚焦镜片为凹面镜。此设计，更有利于高精度聚焦。

在一些具体实施方式中，聚焦镜片的轴心线与激光输入通道的中心线重合。光轴同心度高。