一种能够产生环形光斑的镜片组的制作方法

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种能够产生环形光斑的镜片组。

背景技术：

激光锡焊接系统是以激光二极管为热源，通过激光实行局部非接触加热，具有非接触性、无需更换烙铁头、激光光束直径小等优点。激光锡焊广泛应用于半导体领域，半导体焊接产品种类繁多，焊接点形状多样，现有的单点激光光斑焊接难以满足产品需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够产生环形光斑的镜片组。

本实用新型提供一种能够产生环形光斑的镜片组，包括沿激光光束的光路方向依次间隔设置的第一锥形棱镜、第二锥形棱镜和聚焦镜，所述第一锥形棱镜设有第一入射端面、第一出射端面和第二出射端面，所述第一出射端面和第二出射端面构成锥形凹面，所述第二锥形棱镜设有第二入射端面、第三入射端面和第三出射端面，所述第二入射端面和第三入射端面构成锥形凸面，所述第二入射端面与第一出射端面平行相对，所述第三入射端面与第二出射端面平行相对，所述激光光束经第一锥形棱镜、第二锥形棱镜折射后，再经聚焦镜聚焦后，能在待加工件的表面形成环形光斑。

进一步地，所述第一入射端面透射激光，所述第一出射端面和第二出射端面折射激光。

进一步地，所述第二入射端面和第三入射端面折射激光，所述第三出射端面透射激光。

进一步地，所述第一锥形棱镜和第二锥形棱镜的相对位置可调。

进一步地，所述第二锥形棱镜和聚焦镜的相对位置固定。

进一步地，所述第一锥形棱镜、第二锥形棱镜和聚焦镜的中心轴同轴。

进一步地，所述聚焦镜选用凸透镜。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提供的镜片组通过设置第一锥形棱镜和第二锥形棱镜，激光光束经第一锥形棱镜和第二锥形棱镜折射后，再经聚焦镜聚焦后，能在待加工件的表面形成环形光斑，可以满足锡焊位置需要避让中间点的情形；本实用新型提供的镜片组的第一锥形棱镜和第二锥形棱镜的相对位置可调，能够产生不同大小的环形光斑，满足各种产品加工需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的一种能够产生环形光斑的镜片组的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的一种能够产生环形光斑的镜片组的光路示意图。

图3是本实用新型实施例2的一种能够产生环形光斑的镜片组的结构示意图

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

实施例1：

请参考图1，本实用新型的实施例1提供了一种能够产生环形光斑的镜片组，包括沿激光光束的光路方向依次间隔设置的第一锥形棱镜10、第二锥形棱镜20和聚焦镜30，第一锥形棱镜10、第二锥形棱镜20和聚焦镜30的中心轴同轴；第一锥形棱镜10和第二锥形棱镜20的相对位置可调，第二锥形棱镜20和聚焦镜30的相对位置固定。

第一锥形棱镜10设有第一入射端面101、第一出射端面102和第二出射端面103，第一出射端面102和第二出射端面103之间具有一定的夹角，第一出射端面102和第二出射端面103构成锥形凹面。

第二锥形棱镜20设有第二入射端面201、第三入射端面202和第三出射端面203，第二入射端面201和第三入射端面202之间具有一定的夹角，第二入射端面201和第三入射端面202构成锥形凸面，第二入射端面201与第一出射端面102平行相对，第三入射端面202与第二出射端面103平行相对。

本实施例1中，聚焦镜30选用凸透镜。

参考图2，本实施例1提供的镜片组的光路原理为：

一束平行激光光束经第一入射端面101透射后到达第一出射端面102和第二出射端面103，到达第一出射端面102的平行激光光束经第一出射端面102折射后传播方向从水平方向变为倾斜方向，然后呈倾斜状入射至第二入射端面201，第二入射端面201对激光光束进行二次折射，由于第二入射端面201与第一出射端面102平行，因此经二次折射后的激光光束传播方向从倾斜方向又转变为水平方向，之后经第三出射端面203透射至聚焦镜30；

到达第二出射端面103的平行激光光束经第二出射端面103折射后传播方向从水平方向变为倾斜方向，然后呈倾斜状入射至第三入射端面202，第三入射端面202对激光光束进行二次折射，由于第三入射端面202与第二出射端面103平行，因此经二次折射后的激光光束传播方向从倾斜方向又转变为水平方向，之后经第三出射端面203透射至聚焦镜30；

综上，经第一锥形棱镜10、第二锥形棱镜20折射后，一束平行激光光束变为两束具有一定间隔的平行激光光束，这两束具有一定间隔的平行激光光束经聚焦镜30聚焦后在待加工件的表面形成环形光斑m1。

实施例2：

参考图3，与实施例1相比，本实施例2提供的镜片组的第一锥形棱镜10和第二锥形棱镜20的间距变大，即第一锥形棱镜10和第二锥形棱镜20的相对位置发生了改变，第一锥形棱镜10和第二锥形棱镜20的相对位置调整后，在待加工件的表面形成了环形光斑m2，该环形光斑m2的尺寸大于实施例1中环形光斑m1的尺寸。

以上未涉及之处，均适用现有技术。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制

本技术：
请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，包括沿激光光束的光路方向依次间隔设置的第一锥形棱镜、第二锥形棱镜和聚焦镜，所述第一锥形棱镜设有第一入射端面、第一出射端面和第二出射端面，所述第一出射端面和第二出射端面构成锥形凹面，所述第二锥形棱镜设有第二入射端面、第三入射端面和第三出射端面，所述第二入射端面和第三入射端面构成锥形凸面，所述第二入射端面与第一出射端面平行相对，所述第三入射端面与第二出射端面平行相对，所述激光光束经第一锥形棱镜、第二锥形棱镜折射后，再经聚焦镜聚焦后，能在待加工件的表面形成环形光斑。

2.根据权利要求1所述的能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，所述第一入射端面透射激光，所述第一出射端面和第二出射端面折射激光。

3.根据权利要求1所述的能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，所述第二入射端面和第三入射端面折射激光，所述第三出射端面透射激光。

4.根据权利要求1所述的能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，所述第一锥形棱镜和第二锥形棱镜的相对位置可调。

5.根据权利要求1所述的能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，所述第一锥形棱镜、第二锥形棱镜和聚焦镜的中心轴同轴。

6.根据权利要求1所述的能够产生环形光斑的镜片组，其特征在于，所述聚焦镜选用凸透镜。

技术总结
本实用新型提供一种能够产生环形光斑的镜片组，包括沿激光光束的光路方向依次间隔设置的第一锥形棱镜、第二锥形棱镜和聚焦镜，所述第一锥形棱镜设有第一入射端面、第一出射端面和第二出射端面，所述第一出射端面和第二出射端面构成锥形凹面，所述第二锥形棱镜设有第二入射端面、第三入射端面和第三出射端面，所述第二入射端面和第三入射端面构成锥形凸面，所述第二入射端面与第一出射端面平行相对，所述第三入射端面与第二出射端面平行相对，所述激光光束经第一锥形棱镜、第二锥形棱镜折射后，再经聚焦镜聚焦后，能在待加工件的表面形成环形光斑。

技术研发人员：曾帅;李琼霞;张洁
受保护的技术使用者：武汉茂捷光电科技有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.06.18