专利名称：：用于激光打标系统中的fθ镜头的利记博彩app
技术领域：
：用亍激光打标系统中的"镜头
技术领域：
：本实用新型是关于一种应用于激光打标系统中的.伸镜头。技术背景目前，激光应用已深入到我们现代生活的各个方面。在激光应用中，离不开为了符合各种工艺要求的各种应用光学系统。在目前市场上激光束打标机，以其速度快、灵活性强、无耗材、标记永久性等特点，已逐渐地替代各种印字机、丝印机等。激光振镜打标机是因为有了"镜头才得以实现。图l是一种典型的.伸镜光学系统，光束顺次经两块绕x轴和y轴转动的振镜i、2,最后通过^镜头3聚焦在成像面4上，由振镜扫描形成图像。.^镜头3是一种平像场的聚焦镜，在打标时，要求在成像面4上像高ri与X振镜和Y振镜的扫描角度《成线性关系，即7=/.1其中，Z为伸镜头3的焦距，^为振镜的扫描角度(单位为弧度)。由高斯光学成像理论可知，像高^与镜头焦距/和振镜转角^为下列关系7=/'《它不满足7=,/^关系式。因此，激光打标系统用常规的镜头是不可行的，这是因为像高"与振镜的转角^不是呈线性关系变化，所刻出来的图形与实物不相似，反而是一个变形的图像。为了解决这个问题，要求在光学设计时的像差校正中，有意引入畸变A^,使得满足下式所示关系77=(/、^-△)=./'.P。所以，A"应满足下式上式表明畸变应为振镜转角的正切和弧度之差与镜头焦距/的乘积时才能满足要求。能满足这个条件的才能称作,—^镜头。光学设计的另一个特点，就是要求所有在成像范围内的聚焦点，应有相似的聚焦质量，且不允许有渐晕，以保证所有"刻出"的像点都相一致和清晰。
实用新型内容本实用新型所欲解决的技术问题是提供一种能运用于激光打标系统中使激光打标的图像效果良好的^镜头。本实用新型所采用的技术方案是一种用于激光打标系统中的^镜头，包括第一、第二、第三透镜，依次排列为"正一负一正"分离的光焦度系统，所述透镜全部为弯月型透镜，弯曲面的弯曲方向均向着光入射方向，其中第一透镜的光焦度为正，第二透镜的光焦度为负，第三透镜的光焦度为正。所述各透镜的光焦度与系统的光焦度比率符合以下要求1.0<fl/fw<l.l,-0.5<f2/fW<-0.4，0.4<f3/fW<0.5，其中fl为第一透镜的光焦度，f2为第二透镜的光焦度，f3为第三透镜的光焦度，fw为整个系统的光焦度。本实用新型所达到的技术效果是本实用新型采用三个透镜依次排列成"正一负一正"分离的光焦度系统，当该"镜头应用于激光打标系统中时能使刻出的图像效果较佳、与原图形相一致，几乎不产生变形，在整个大幅面成像范围成像质量均匀。下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。图l是一种典型的^镜头光学系统。图2是本实用新型用于激光打标系统中的,镜头的光学系统结构示意图。图3为本实用新型用于激光打标系统中的伸镜头较佳实施例中的光线追迹图。图4为本实用新型用于激光打标系统中的伸镜头较佳实施例中的像散、场曲及畸变图。图5为本实用新型用于激光打标系统中的^镜头较佳实施例中的视场分别为0、0.3、0.5、0.7、0.85以及l.O各视场上的光程差图。图6为本实用新型用于激光打标系统中的伸镜头较佳实施例中的光学传递函数MTF图。具体实施方式^镜头是一种非对称、大视场、中小孔径、中长焦距的照相物镜，考虑到镜头在打标系统中应用时特殊要求的特点，我们选用如图2所示的光路结构形式。本实用新型所采用的技术方案为利用"正一负一正"分离的光焦度系统进4亍i史计，共有三个透4竟L1、L2、L3构成，其中第一透4竟L1的光焦度为正，第二透镜L2的光焦度为负，第三透镜L3的光焦度为正，其中各透镜的光焦度(分别以fl、G、f3表示)与系统的光焦度(以fw表示)比率按以下分配要求1.0<fl/fw<l.l-0.5<f2/fw<-0.40.4<G/fW<0.5透镜L1距Y轴振镜2的距离d0为20-30mm,透镜L1、L2、L3全部为弯月型透镜，弯曲方向均向着入瞳(Y振镜)，其中第一透镜光焦度为正，第二透镜光焦度为负；第三透镜光焦度为正。由于,镜是一种大视场平像场的照相物镜，所以与照湘物镜一样，需要一个负透镜的负光焦度产生一定的J"'来较正场曲，使得其像场为平面，同时产生一些—^"，减小系统的像散和球差而提高像质。另外，让所有透镜都弯向入瞳，这样，在各个面上的、值较小，对于整个系统不对称而造成的彗差较大问题得到一定的改善，同时对减小轴外球差也有所帮助。另外，与一般照相物镜不同，在象差校正时，要求中心点与边沿点的成像质量相当，使得在整个成像平面上像质均匀，特别是不能有渐暈。才艮据以上的结构特点，我们设计了一个焦距^v=425mm的长焦距打标镇:头，它由L1、L2、L3三个透镜构成，Ll分别由曲率半径为Rl=-105.99mm、R2;83.11mm的两个曲面Sl、S2构成，其光轴上的中心厚度为dl=6mm,材料为Ndl:Vdl;L2分别由曲率半径为R3=-45.3mm、R4=-96.41mm的两个曲面S3、S4构成，其光轴上的中心厚度为d3=3mm，材料为Nd3:Vd3;L3分别由曲率半径为R5=-95.51mm、R6=-58.67mm的两个曲面S5、S6构成，其光轴上的中心厚度为d5=8mm,材料为Ndl:Vdl;透镜L1与透镜L2在光轴上的间隔为d2-5mm,透镜L2与透镜L3在光轴上的间隔为d4=3mm,透镜L3与成像面(未图示)在光轴上的间隔为468mm。采用的具体数值如下表所示""I曲率R(mm)I面WWd(mm)7"^F^T^<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本实施方式中，其"&计参^:如下打标激光的波长入=1064nm,系统的光焦度fw=425mm，数值孔径D/fw=l:20，视场角2w=50。。各透镜的光焦度与系统的光焦度比率分别为fl/fw=1.05f2/fw=-0.41f3/fw=0.43,其中fl为第一透镜的光焦度，f2为第二透镜的光焦度，f3为第三透镜的光焦度，Rv为整个系统的光焦度。上例中的设计结果图3示出了光路系统的光线追迹图，图4为系统的像散、场曲及畸变图，图5为视场分别为0、0.3、0.5、0.7、0,85以及1.0各视场上的光程差图，图6为光学传递函数MTF图。由以上各图说明系统的像散与场曲得到4艮好的较正，光程差最大也不超过0.15入，且从光学传递函数MTF图上看，各^L场的MTF值均较一致，说明在全视场上成像均匀，没有渐晕存在。权利要求1.一种用于激光打标系统中的fθ镜头，其特征在于包括第一、第二、第三透镜，依次排列为“正-负-正”分离的光焦度系统，所述透镜全部为弯月型透镜，弯曲面的弯曲方向均向着光入射方向，其中第一透镜的光焦度为正，第二透镜的光焦度为负，第三透镜的光焦度为正。2.如权利要求l所述的用于激光打标系统中的"镜头，其特征在于所述各透镜的光焦度与系统的光焦度比率符合以下要求1.0<fl/fw<l.l,-0.5<f2/fW<-0.4,0.4<f3/fw<0.5,其中fl为第一透镜的光焦度，J2为第二透镜的光焦度，G为第三透镜的光焦度，fw为整个系统的光焦度。专利摘要本实用新型公开一种用于激光打标系统中的fθ镜头，包括三个透镜，它们全部为弯月型透镜，弯曲方向向着光入射方向，其中第一透镜光焦度为正，第二透镜光焦度为负；第三透镜光焦度为正。各透镜的光焦度f1，f2，f3与系统的光焦度fw比率符合以下要求1.0＜f1/fw＜1.1，-0.5＜f2/fw＜-0.4，0.4＜f3/fw＜0.5。本实用新型光学系统采用“正—负—正”分离的光焦度系统，系统的像散与场曲得到很好的较正，各视场的MTF值均较一致，说明在全视场上成像均匀，没有渐晕存在。文档编号B23K26/00GK201004108SQ20062014547公开日2008年1月9日申请日期2006年12月30日优先权日2006年12月30日发明者周朝明,李家英,高云峰,鲍瑞武申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司