[实用新型]一种激光清洗用可变焦光学单元及激光清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术领域，具体涉及一种激光清洗用可变焦光学单元及激光清洗装置。

背景技术

参见图1所示，现有技术中激光清洗装置的激光束从激光隔离其中发出后经多次折返聚焦场镜射出，根据计算距焦光斑直径公式和其中，d_i为经聚焦场镜射出的光斑直径，λ为激光波长，M²为激光束质量，f为聚焦场镜焦距，d₀为聚焦场镜入射侧的光斑直径，b为焦深，P为聚焦容忍度公差，一般取值为1.05，可知在输入激光束、聚焦场镜相同的情况下，聚焦场镜入射侧的光斑直径越小，得到的焦深越长。而现有的技术中得到的焦深较短，导致激光清洗技术在弧度较大的工件上无法一次清洗，需要经过多次重复清洗，这样大大影响了生产效率，同时也造成部分清洗次数不一致导致有的部分位置容易伤到材料底层，因此，现有技术在激光清洗装置中为了获取长的焦深，需要将激光不停的进行折返才能获得较长的焦深，但是经过多次折返后的激光功率大大降低，且多次折返的激光清洗装置的体积较大，不方便使用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种激光清洗用可变焦光学单元及带有该单元的激光清洗装置，能够在不降低激光功率的前提下获取长的焦深。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种激光清洗用可变焦光学单元，包括位于激光路径上的一正透镜和一负透镜，所述正透镜为输入镜，所述负透镜为输出镜，使得所述正透镜输入侧光斑直径大于所述负透镜输出侧光斑直径。

在上述技术方案的基础上，所述正透镜可沿激光路径移动，且所述正透镜的焦点以所述负透镜为中心两侧移动。

在上述技术方案的基础上，所述负透镜沿激光路径以所述正透镜的焦点为中心两侧移动。

在上述技术方案的基础上，所述正透镜或负透镜单侧移动范围为0mm～30mm。

在上述技术方案的基础上，所述正透镜输入侧的光斑大小与所述负透镜输出侧的光斑大小的比值为3:1。

在上述技术方案的基础上，一种激光清洗装置，安装有如权利要求1所述的激光清洗用可变焦光学单元。

在上述技术方案的基础上，该装置包括光路安装座，所述光路安装座上沿激光路径依次安装有隔离器、正透镜、负透镜、45°全返镜、激光清洗振镜头和聚焦场镜。

在上述技术方案的基础上，该装置包括用于安装所述负透镜的负透镜安装座和用于安装所述正透镜的正透镜安装座。

在上述技术方案的基础上，所述负透镜安装座包括镜座和滑轨，所述镜座滑动安装于所述滑轨上，所述负透镜安装于所述镜座上。

在上述技术方案的基础上，所述负透镜单侧移动范围为 0mm～30mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的一种激光清洗用可变焦光学单元中正透镜作为输入镜，负透镜作为输出镜，在不改变输入激光束的情况下，使用该激光清洗用可变焦光学单元可以改变聚焦场镜入射侧的光斑直径，从而在激光清洗领域获得可变焦深，解决了激光清洗技术中弧面较大的工件无法一次清洗整个弧面的问题，实现了小光斑、发散角大、能量密度分布大，在不影响激光功率的情况下打破了常规的获取长焦深方法。

(2)本实用新型的一种激光清洗装置，打破了激光倾斜行业中的常规做法，激光清洗用可变焦光学单元来改变聚焦场镜入射侧的光束直径，经过一次折返即可获得较长焦深，且通过机械方式调节输入镜和输出镜之间的距离来调节激光清洗中的焦深长短，调节方便简单、适用范围广。

附图说明

图1为现有技术中激光清洗装置的原理图；

图2为本实用新型实施例中激光清洗用可变焦光学单元的原理图；

图3为本实用新型实施例中激光清洗装置的局部剖示意图；

图4为本实用新型实施例中负透镜安装座的局部放大图；

图5为本实用新型实施例中激光清洗装置的爆炸图。

图中：1-正透镜，2-负透镜，3-负透镜安装座，4-正透镜安装座，5- 镜座，6-滑轨，7-光路安装座，8-激光清洗振镜头，9-45°全返镜， 10-隔离器，11-聚焦场镜。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。