專利名稱：光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光束變換，特別是一種適合多種擴(kuò)束倍率的光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中常需要對(duì)不同口徑的平行光束進(jìn)行變換。特別是普通激光輸出的光束直徑一般都比較小，在1-10mm之間，實(shí)際系統(tǒng)中通常需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)束，以滿足實(shí)際需要。比如在某些光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，激光器輸出的光束直徑約2mm，為了充分利用光存儲(chǔ)系統(tǒng)中光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑大的優(yōu)點(diǎn)，以使聚焦光斑達(dá)到最小，就需要將光束擴(kuò)束到足夠大的直徑(約12mm)。
目前，常見的擴(kuò)束系統(tǒng)通常是針對(duì)某種特定的應(yīng)用，僅有一種擴(kuò)束比率，并且調(diào)節(jié)時(shí)難以保證同軸度，從而導(dǎo)致光束質(zhì)量劣化，調(diào)解范圍比較小。而且通常需要將透鏡放入比較長(zhǎng)的鏡筒，裝配難度大。這種擴(kuò)束系統(tǒng)，在一般調(diào)試階段光路中用起來(lái)會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。對(duì)每一種擴(kuò)束比要求的光路都要使用不同的擴(kuò)束系統(tǒng)。這樣會(huì)造成調(diào)試時(shí)間增加，成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，它應(yīng)具有通用性強(qiáng)，同軸度高，調(diào)節(jié)方面，調(diào)節(jié)范圍大，裝配簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是
將固定透鏡的透鏡框和調(diào)節(jié)部件分離。這樣對(duì)于不同擴(kuò)束比率要求，可以在不更換擴(kuò)束系統(tǒng)機(jī)械件的情況下，僅僅更換不同的透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。用透鏡框與鏡筒之間緊密的配合以保證調(diào)節(jié)過(guò)程中的同軸度，同時(shí)降低了調(diào)節(jié)部件的要求，及其調(diào)節(jié)過(guò)程中的影響。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，包括擴(kuò)束負(fù)鏡和擴(kuò)束正鏡，其特征在于還有一鏡筒，在該鏡筒內(nèi)，沿光軸O1O2依次設(shè)有調(diào)節(jié)手輪、擴(kuò)束負(fù)鏡、負(fù)鏡鏡框、彈簧、正鏡鏡框、擴(kuò)束正鏡和壓圈，所述的負(fù)鏡鏡框和正鏡鏡框與鏡筒之間緊密配合，所述的彈簧頂推負(fù)鏡鏡框和正鏡鏡框，所述的負(fù)鏡調(diào)節(jié)手輪與鏡筒之間依靠螺紋連接。
所述的壓圈位于正鏡鏡框之外側(cè)和鏡筒之內(nèi)。
所述的壓圈與鏡筒之間為螺紋連接。
所述的彈簧直徑略小于負(fù)鏡鏡框和正鏡鏡框的直徑，所述的彈簧具有一定的擴(kuò)張力，其作用是將兩個(gè)鏡框壓向外側(cè)，以保證其足夠的穩(wěn)定性。
所述的調(diào)節(jié)手輪可以平緩地連續(xù)調(diào)節(jié)兩個(gè)透鏡框之間的距離。
所述的負(fù)鏡鏡框用來(lái)固定擴(kuò)束負(fù)鏡，外徑與鏡筒內(nèi)壁之間是緊密配合。
正鏡鏡框用來(lái)固定擴(kuò)束正鏡，其外徑與鏡筒之間的配合和負(fù)鏡鏡框的情況相同。
所述的壓圈用于固定負(fù)鏡鏡框，也可以提供一定的調(diào)節(jié)能力。
本發(fā)明的一種光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)如上所述結(jié)構(gòu)，在使用時(shí)，將所需的擴(kuò)束比率的透鏡固定到鏡框上，裝配好之后，調(diào)節(jié)時(shí)將壓圈放到適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)手輪，使出射的光束為平行光。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
與在先技術(shù)相比，通過(guò)將固定透鏡的透鏡框和調(diào)節(jié)部件分離，用透鏡框與鏡筒之間緊密的配合來(lái)保證調(diào)節(jié)過(guò)程中的同軸度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)通用性強(qiáng)，對(duì)于不同擴(kuò)束比率要求，只需要更換相應(yīng)的透鏡。
2)鏡筒的內(nèi)壁與鏡框之間是緊密配合，調(diào)節(jié)過(guò)程中能保證很好的同軸度。
3)調(diào)節(jié)范圍大，可以滿足不同擴(kuò)束比率所要求的透鏡間距。
4)所涉及的部件都很簡(jiǎn)單，加工成本低，易于加工。
5)所述的鏡框，與鏡筒相比都很短，易于裝配。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例光路圖。
圖2為本發(fā)明光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-擴(kuò)束負(fù)鏡 2-擴(kuò)束正鏡 3-調(diào)節(jié)手輪 4-負(fù)鏡鏡框5-鏡筒 6-彈簧 7-正鏡鏡框 8-壓圈具體實(shí)施方式
先請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖2是本發(fā)明光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖最佳，由圖可見，本發(fā)明光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，包括擴(kuò)束負(fù)鏡1和擴(kuò)束正鏡2，其特征在于還有一鏡筒5，在該鏡筒5內(nèi)，沿光軸O1O2依次設(shè)有調(diào)節(jié)手輪3、擴(kuò)束負(fù)鏡1、負(fù)鏡鏡框4、彈簧6、正鏡鏡框7、擴(kuò)束正鏡2和壓圈8，所述的負(fù)鏡鏡框4和正鏡鏡框7與鏡筒5之間緊密配合，所述的彈簧6頂推負(fù)鏡鏡框4和正鏡鏡框7，所述的調(diào)節(jié)手輪3與鏡筒5之間依靠螺紋連接。所述的壓圈8位于正鏡鏡框7之外側(cè)和鏡筒5之內(nèi)。所述的壓圈8與鏡筒5之間為螺紋連接。所述的彈簧6直徑略小于負(fù)鏡鏡框4和正鏡鏡框7的直徑。下面給出本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的具體參數(shù)擴(kuò)束比率為5。視場(chǎng)角0.6度，入瞳2mm，波相差0.2波長(zhǎng)。經(jīng)擴(kuò)束系統(tǒng)后光束直徑為10mm，適用波長(zhǎng)范圍為400nm-750nm，兩片鏡子間距范圍為97.2mm-100.9mm。
鏡框3和鏡框7與鏡筒5之間緊密配合以保證擴(kuò)束負(fù)鏡1與擴(kuò)束正鏡2之間的同軸度。調(diào)節(jié)手輪3的調(diào)節(jié)范圍為10mm，右側(cè)壓圈8也可以提供3mm的調(diào)節(jié)范圍，總共能實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)13mm，這樣能夠滿足多種擴(kuò)束比率的需要。
本發(fā)明使用過(guò)程為將所需的擴(kuò)束比率的透鏡固定到透鏡框上，裝配好之后，將壓圈放到適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)手輪，使出射的光束為平行光。
經(jīng)試用證明，本發(fā)明具有通用性強(qiáng)、同軸度高、調(diào)節(jié)范圍大、加工成本低、裝配簡(jiǎn)單和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，包括擴(kuò)束負(fù)鏡(1)和擴(kuò)束正鏡(2)，其特征在于還有一鏡筒(5)，在該鏡筒(5)內(nèi)，沿光軸O1O2依次設(shè)有負(fù)鏡調(diào)節(jié)手輪(3)、擴(kuò)束負(fù)鏡(1)、負(fù)鏡鏡框(4)、彈簧(6)、正鏡鏡框(7)、擴(kuò)束正鏡(2)和壓圈(8)，所述的負(fù)鏡鏡框(4)和正鏡鏡框(7)與鏡筒(5)之間緊密配合，所述的彈簧(6)頂推負(fù)鏡鏡框(4)和正鏡鏡框(7)，所述的負(fù)鏡調(diào)節(jié)手輪(3)與鏡筒(5)之間依靠螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于所述的壓圈(8)位于正鏡鏡框(7)之外側(cè)和鏡筒(5)之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于所述的壓圈(8)與鏡筒(5)之間為螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的光束通用擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于所述的彈簧(6)直徑略小于負(fù)鏡鏡框(4)和正鏡鏡框(7)的直徑。
全文摘要
一種光束的通用擴(kuò)束系統(tǒng)，包括擴(kuò)束負(fù)鏡和擴(kuò)束正鏡，其特征在于還有一鏡筒，在該鏡筒內(nèi)，沿光軸O
文檔編號(hào)G02B27/09GK1614461SQ20041008463
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者周飛, 徐文東, 干福熹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所