能调节光斑直径的光学装置、方法及激光成像设备与流程

技术特征：
1.能调节光斑直径的光学装置，其特征在于：包括：在光路上依次设置的发光光源、准直镜、成像透镜、圆形挡光片以及聚焦平面；所述发光光源发出的光经所述准直镜准直后平行入射至所述成像透镜，经所述成像透镜透射后，中间部分的光束被遮挡于所述圆形挡光片，不能聚焦到所述聚焦平面上，外围部分的环形光在所述聚焦平面形成衍射图案；其中，所述发光光源的波长为λ，所述成像透镜的焦距为f,所述成像透镜的外直径为a,因所述圆形挡光片遮挡导致所述发光光源不能聚焦到聚焦平面上的那部分光束在所述成像透镜上形成的圆形区域直径为b,b=k
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a，k∈(0,1)，b值大小可调，k为随b增大而增大的第一变量值，位于所述衍射图案的圆心的圆形亮斑的半径,n为随k增大而减小的第二变量值；在所述成像透镜上的直径为所述b以内的部分为球面透镜区域，所述成像透镜上在所述直径b和所述直径a之间的部分为非球面透镜区域。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：b值增加，则k增加，n值减小，r减小。3.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于：增加b值的方法为：减小所述圆形挡光片到所述成像透镜的距离l和/或增大所述圆形挡光片的直径c。4.如权利要求1的所述的光学装置，其特征在于：k=0.25，n=0.58。5.如权利要求1的所述的光学装置，其特征在于：k=0.5，n=0.51。6.如权利要求1的所述的光学装置，其特征在于：k=0.75，n=0.42。7.一种利用如权利要求1
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6中任一项所述的光学装置调节光斑直径的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：在光路上依次设置发光光源、准直镜、成像透镜、圆形挡光片以及聚焦平面；步骤2：打开所述发光光源，使所述发光光源发出的光经所述准直镜准直后平行入射至所述成像透镜，经所述成像透镜透射后，中间部分的光束被遮挡于所述圆形挡光片，不能聚焦到所述聚焦平面上，外围部分的环形光在所述聚焦平面上形成衍射图案；步骤3：根据公式，调节位于所述衍射图案圆心的圆形亮斑的半径r。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：通过增加b以增加r的值减小。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：增大b的方法为减小所述圆形挡光片到所述成像透镜的距离l和/或增大所述圆形挡光片的直径c。10.一种激光成像设备，其特征在于：所述激光成像设备包括如权利要求1或2中任一项的光学装置。

技术总结
本发明公开了一种能调节光斑直径的光学装置、方法及激光成像设备，装置包括：在光路上依次设置的发光光源、准直镜、成像透镜、圆形挡光片以及聚焦平面；发光光源发出的光入射至成像透镜后，外围部分的环形光在聚焦平面上汇聚成衍射图案，中间部分的光束被圆形挡光片遮挡；发光光源的波长为，成像透镜的焦距为f,成像透镜的外直径为a,因圆形挡光片遮挡导致发光光源不能聚焦到聚焦平面上的那部分光束在成像透镜上投射形成的圆形区域的直径为b,b=k


技术研发人员：陈乃奇 张向非
受保护的技术使用者：深圳市先地图像科技有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2021/10/15