[发明专利]一种绿光准直、扩束光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿光准直、扩束光学系统，具体是一种带自聚焦的匀光场、保持出瞳功率恒定的绿光准直、扩束光学系统。

背景技术

现有的绿光准直、扩束光学系统，一般将倍频出中心波长为532nm的绿光激光管作为光源的装置，如图1所示，在调焦镜(凹透镜3)在位置6时，出瞳的光能量比较强；在调焦镜(凹透镜1)在位置7时，出瞳的光能量会有一部分损失，光能量就会减少，系统的出瞳功率不恒定。

发明内容

本发明的目的是解决现有的绿光准直、扩束光学系统由于调焦造成的光能量损失，致使系统的出瞳功率不恒定的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种绿光准直、扩束光学系统，包括自聚焦透镜和依次设置在该自聚焦透镜的光轴上的第一双凹透镜、第二双凹透镜、第一凸透镜和第二凸透镜，其特殊之处在于，所述第一凹透镜与自聚焦透镜的距离是4～20mm；所述第二双凹透镜和第一双凹透镜之间的距离是13～21 mm；所述第一凸透镜和第二双凹透镜的距离范围是27～39mm；所述第一凸透镜和第二凸透镜的距离是0.2～1mm。

上述自聚焦透镜的外圆直径是1～3mm，其长度是1～4mm。

上述第一凹透镜的外圆直径是6～10mm，其一面是平面另一面或其两面都凹面，该凹面半径是4～20mm；

所述第二凹透镜的外圆直径是8～25mm，其一面是平面另一面或其两面都凹面，该凹面半径是6～200mm；

所述第一凹透镜和第二凹透镜均是用冕玻璃材料中的K系或BaK系及火石玻璃中的F系或ZF系制成；

所述第一凸透镜和第二凸透镜的外圆直径是18～60mm，其半径至少10mm；

所述第一凸透镜和第二凸透镜均是用冕玻璃材料中的K系或BaK系或ZK系及火石玻璃中的F系或ZF系制成。

本光学系统不仅具有普通调焦光学系统的调焦功能，它还能使准直和扩束的光斑能量均匀；光斑准直和扩束后的光能量总量保持不变；成本低。

附图说明

图1是现有的绿光准直、扩束光学系统结构示意图

具体实施方式

本发明的工作原理是：中心波长为808nm的红外半导体激光管经过Nd:YAG和KTP倍频后发出中心波长为532nm的绿光，此倍频出的绿光经过自聚焦透镜1聚焦后使光斑变大，再经过第一双凹透镜2、第二双凹透镜3后使光斑进一步变大，变大的光斑再经过第一凸透镜4、第二凸透镜5后变成准直光。

基于此，参见图1，本发明所提供的绿光准直、扩束光学系统，包括自聚焦透镜和依次设置在该自聚焦透镜的光轴上的第一双凹透镜、第二双凹透镜、第一凸透镜和第二凸透镜，其中，第一凹透镜与自聚焦透镜的距离是4～20mm；所述第二双凹透镜和第一双凹透镜之间的距离是13～21mm；所述第一凸透镜和第二双凹透镜的距离范围是27～39mm；所述第一凸透镜和第二凸透镜的距离是0.2～1mm。

第二双凹透镜3可以沿着光轴向第一凸透镜4、第二凸透镜5的方向移动，当第二双凹透镜3沿着光轴向第一凸透镜4、第二凸透镜5的方向移动距离为5～14mm时，距第一凸透镜4的距离为13～34mm时光斑经过第一凸透镜4、第二凸透镜5后3米可扩大到φ650mm。这样使光学系统的焦距变长，使出射第一凸透镜4、第二凸透镜5的光斑变大。

本发明所提供的系统中的自聚焦透镜的外圆直径是1～3mm，其长度是1～4mm；第一凹透镜的外圆直径是6～10mm，其一面是平面另一面或其两面都凹面，该凹面半径是4～20mm；第二凹透镜的外圆直径是8～25mm，其一面是平面另一面或其两面都凹面，该凹面半径是6～200mm；第一凹透镜和第二凹透镜均是用冕玻璃材料中的K系或BaK系及火石玻璃中的F系或ZF系制成；第一凸透镜和第二凸透镜的外圆直径是18～60mm，其半径至少10mm；第一凸透镜和第二凸透镜均是用冕玻璃材料中的K系或BaK系或ZK系及火石玻璃中的F系或ZF系制成。