На Главную страницу
 
• Оптика: Расчет, Конструирование, Изготовление • Лазерные Установки и Аксессуары •
Меню
 
 
Расчеты

Применение угловых дефлекторов и широкоугольной оптики в установках
трехмерной графики.

В последнее время производство сувенирной продукции с объемным изображением в стекле переживает трудности в связи с падением цен на эту продукцию. Чтобы поддерживать производство на определенном уровне, необходимо снижать себестоимость. Основной путь снижения себестоимости – существенное увеличение производительности установок лазерной трехмерной графики.

Для реализации этой задачи необходимо заменить "медленные" координатные столы, осуществляющие линейные перемещения, на быстродействующий угловой дефлектор. Такая замена влечет за собой целый ряд изменений в оптической схеме установки.
Во-первых, необходим принципиально иной объектив, работающий с наклонными пучками лучей;
Во-вторых, требуется замена телескопа;
В-третьих, нужен более "быстрый" лазер.
Если два последних пункта не представляют собой принципиальных проблем и вполне решаемы, то подходящего объектива просто не существует.

Некоторые фирмы, правда, пытаются выйти из положения, применив объектив от установки "Квант". Однако, такой вариант явно не устраивает ни разработчиков, ни потенциальных клиентов. На то есть несколько причин:
1. Не оптимальны основные оптические характеристики - фокусное расстояние, числовая апертура;
2. Малое угловое поле;
3. Не предусмотрена защита от обратного отражения от полированной поверхности заготовки, что приводит к растрескиванию линз объектива;
4. Не оптимальны аберрационные характеристики.
В результате, качество изображения и ресурс объектива оставляют желать лучшего.
Таким образом, отсутствие объективов, разработанных специально для данных применений, сдерживает развитие производства отвечающих современным требованиям установок лазерной трехмерной графики.

Нами проведена большая работа по исследованию данной проблемы, в результате которой создан объектив, полностью удовлетворяющий всем требованиям.

Ниже приведены характеристики объектива.

Техническеи характеристики объектива
Фокусное расстояние 130 мм
Диаметр входного зрачка 10 мм
Максимальная глубина обрабатываемой заготовки (рабочий отрезок) 160 мм
Линейное поле в пространстве изображений 65 мм
Рабочая длина волны 1,06 мкм

Рис. 1
На рис. 1 изображена оптическая схема объективаа, предназанченного для работы в составе лазерного 3D-гравера в стекле на базе твердотельного лазера с рабочей длиной волны 1,06 мкм. Объектив предназначен для работы совместно с двухкоординатным угловым сканирующим устройством.

Рис. 2
На рис. 2 изображены пятна рассеяния для разных углов отклонения сканера. На рисунке черным кружком обозначен диск Эйри.

Рис. 3
На рис. 3 приведены графики кривизны поля для саггитального и тангенциального сечения, а так же график F-Theta дисторсии.

Наша разработка является первой и пока единственной российской разработкой в данной области.

*Графики и диаграммы представлены для стеклянной заготовки 50х50х80 мм для глубины (по координате Z) 40 мм.

Разное
Расчетные данные объектива-ахромата для лазерного гравировщика типа "Квант".
 
 
 
Последнее обновление 26.01.2005 Copyright © 2001-2005, АстраОптика
Все права защищены. При перепечатке ссылка на сайт АстраОптика обязательна.
Hosted by uCoz