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發布時間:2025-07-23 10:32 人氣:
在工業生產過程中,激光打標機因其打標速度快、打字清晰、防偽能力強、污染小等特點而受到業界的廣泛關注。而激光場鏡在激光打標機具有不可替代的作用,靠近物鏡焦面的透鏡叫做光場。又稱:F-Theta場鏡,f-θ場鏡,激光掃描聚焦鏡,平場聚焦鏡。在不改變光學系統光學特性的前提下,可對成象光束進行定位。通常使用場反射鏡的光學系統有1064納米,10.6微米,532納米和355納米。場鏡可分為f-theta透鏡和遠心透鏡。由于遠心透鏡的成本和費用很高,在工業應用的激光打標機中主要使用F-theta透鏡。
工作于物鏡焦平面附近,能有效地減小探頭尺寸的透鏡,稱為場透鏡。精確地說,場鏡像面應工作于物鏡。首先,物鏡的物面與主鏡的物面重合,由主鏡的特性確定其放大率為1,因此對系統的放大率沒有影響;其次,物鏡應將物鏡的光闌面投影到目鏡的入瞳部位,對于單透鏡來說,光闌面即出瞳,這樣可以保證物鏡的發射光能最大程度地穿過目鏡。若用于掃描系統,則用檢測器代替目鏡入瞳。
國產激光打標機主要采用振鏡掃描系統,兩個振鏡由電機控制,通過激光入射,兩個振鏡可分別在X、Y方向掃描,從而實現激光的偏轉。一般情況下,打標系統中的激光束通過聚焦透鏡系統后會產生離軸偏轉現象,打標面就是一個比較理想的平面,會出現異常圖像或失真。光場聚焦鏡,又稱f-theta式聚焦鏡,是一種用于使激光束在整個打標平面內形成均勻的聚焦光斑的專業透鏡系統,是激光打標機的最重要配件之一。場鏡片可以分為f-theta型和遠心型。因為遠心透鏡的價格昂貴,所以在工業用激光打標機上主要采用F-theta透鏡。不變形時,聚焦點的位置依賴于鏡頭的焦距和偏轉角的切線,而聚焦點的位置依賴于鏡頭的焦距和偏轉角,從而簡化了焦點定位的計算。
選擇場鏡,工作波長、入射光瞳、掃描范圍和聚焦光斑直徑是主要技術參數。
操作波長:主要看激光器的波長,場反射鏡在給定的波長上鍍膜。若沒有在給定的波長范圍內使用場鏡會被激光燒壞。
入射光瞳:用于單片鏡時,反射鏡放置在入射光瞳處,最大可用光束的直徑與入射光瞳相同。
掃描量:場鏡能掃描的范圍越大,用戶當然就越喜歡。但若增大掃描范圍,則聚焦光點增大,畸變也增大。此外掃描范圍增大,場鏡焦距和工作距離也相應增大。增加工作距離,必然會造成激光能量的損失。另外,對焦后的光斑直徑與對焦距離成正比,即增大掃描范圍,對焦光斑直徑隨之增大,聚光不夠細,激光的功率密度下降非常快(功率密度跟光斑直徑的2次方成反比),不利于加工。所以使用者要根據不同的加工面積選用最適合的場鏡,或者備用幾個不同掃描范圍的場鏡。
聚焦光斑直徑:對于入射激光束直徑D、場鏡焦距F和光束質量因子Q的掃描系統,聚焦光斑直徑d = 13.5QF/D (mm)。所以用擴束鏡可以得到更小的聚焦光斑。
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