激光掃描振鏡f-theta聚焦場鏡，其實(shí)就是場鏡的一種，就是經(jīng)過設(shè)計使像高與掃描角滿足關(guān)系式y=f*θ的鏡頭組（θ為振鏡偏轉(zhuǎn)角度），因此f-θ鏡又稱為線性鏡頭。它有如下幾個特點(diǎn)：

(1)對于單色光,成像像面為一平面,整個像面上像質(zhì)一致,像差小。

(2)一定的入射光偏轉(zhuǎn)速度對應(yīng)著大致一定的掃描速度,因此可用等角速度的入射光實(shí)現(xiàn)大致線性掃描。

一、 f-θ聚焦場鏡類型

根據(jù)場鏡鏡片的數(shù)目來分類,f-θ聚焦場鏡有單鏡片、雙鏡片、三鏡片等幾種類型。一般而言,單片場鏡加工簡單一些，所以價格也便宜些。并且一般只有CO2場鏡才有單片場鏡，為什么這樣呢，只要是CO2場鏡的硒化鋅材質(zhì)太貴。當(dāng)然CO2場鏡也有兩片和三片式的，但是因為用的材料多，加上加工復(fù)雜，所以價格很貴。

按照場鏡的波長來分，又有：266nm紫外場鏡，355nm紫外場鏡，450nm藍(lán)光場鏡，532nm綠光場鏡，1064nm光纖場鏡，9.3umCO2場鏡，10.2umCO2場鏡，10.6umCO2場鏡。我們最常用到的是1064nm光纖場鏡，10.6umCO2場鏡，355nm紫外場鏡，532nm綠光場鏡。

二、f-θ聚焦場鏡選型知識

場鏡的主要技術(shù)參數(shù)包括工作波長、掃描范圍(或焦距)和聚焦光斑直徑。

1)工作波長:場鏡的工作波長由打標(biāo)機(jī)的激光器決定。光纖激光器波長是1064 nm,CO2激光器波長是10.6um,綠光激光器波長是532nm、紫外激光器波長是355nm,對應(yīng)激光器選擇對應(yīng)場鏡。

2)掃描幅面:聚焦場鏡掃描幅面由聚焦場鏡焦距決定,在場鏡上一般只會標(biāo)出焦距，焦距和掃描幅面有一個經(jīng)驗公式：幅面f=0.7×焦距。

例如, f=160 mm的場鏡對應(yīng)幅面是112 mm的正方形,一般校正幅面取一個整數(shù)是110mm×110mm，f=100 mm的場鏡對應(yīng)幅面是70 mm×70 mm。

使用打標(biāo)機(jī)的終端認(rèn)為：場鏡的幅面越大，能打的范圍大，當(dāng)然更好，所以不少終端客戶就總喜歡提一個要求，要求越大越好。但是如果增加掃描范圍，聚焦光點(diǎn)變大，失真度也要加大。另外加大掃描范圍，場鏡焦距就越大。根據(jù)聚焦光斑直徑d = 13.5Q.f/D (mm)，還有聚焦后的光斑直徑跟焦距成正比，這意味著加大掃描范圍，聚焦光斑直徑跟著加大，光斑聚得不夠細(xì)，激光的功率密度下降非?？欤üβ拭芏雀獍咧睆降?/span>2次方成反比），不利于加工。所以使用者要根據(jù)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。

3）入射光瞳：場鏡的入射光瞳要大約等入從振鏡過來激光光束直徑，怎么知道從振鏡過來的激光光束直徑的大小？取兩個數(shù)中的最小值：一個數(shù)=激光器的出射光斑*擴(kuò)束鏡的倍數(shù)；另一個數(shù)等于振鏡的光斑數(shù)。如果從振鏡過來的激光光束直徑大于場鏡的入射光瞳會出現(xiàn)什么狀況?在打這個場鏡的最大幅面的圖案時，中心部分是沒有任何問題，邊緣部分會感覺明顯光弱很多，打標(biāo)深度也會淺很多。這個參數(shù)是很多設(shè)備商沒有注意，也經(jīng)常犯錯的，一定要小心。

4)聚焦光斑直徑d:由簡易的聚焦光斑計算公式d=2fλ/D知道，焦距f越長,聚焦光斑直徑d越大;波長λ越長,聚焦光斑直徑d越大;入射光斑直徑D越大,聚焦光斑直徑d越小。那么我們怎么知道某個場鏡的聚焦光斑多少呢？一般場鏡的參數(shù)里面有一個參數(shù)：極限衍射光斑或者叫彌散斑或者叫最小光斑，這個數(shù)值基本等于這個場鏡所能聚焦的最小值，但是這個值是一個理論值，實(shí)際值一般都比這個值大一些。如果覺得某個場鏡的聚焦光斑太大了，那么就記得要客戶選擇更短焦距的場鏡，也就是幅面更小的場鏡。

5）工作距：很多客戶買場鏡都注意到了焦距，但是工作距這個參數(shù)很少注意。但是在購買長焦距場鏡的時候，這個參數(shù)就要特別注意了，否則很容易犯錯的。因為很多客戶的機(jī)柜的那個升降立柱的調(diào)整高度是有限的，比方550mm的升降立柱，當(dāng)裝好振鏡和場鏡之后，把搖把搖到最上方的時候，場鏡最下沿距離被打標(biāo)物體的高度基本是在400-440mm上下，但是我們知道，300*300mm幅面的場鏡的焦距雖然是430mm的樣子，但是工作距離是480-490mm的樣子，那么這個時候立柱的高度是不夠的，所以用300*300的場鏡的時候，一般550mm的升降立柱是不行的。300*300mm的場鏡要600mm的立柱才夠，400*400mm幅面的場鏡需要750mm的升降立柱才夠，500*500mm幅面的場鏡需要1000mm的立柱才夠。另外在考慮這個立柱的高度的時候，我們還需要考慮客戶被打標(biāo)產(chǎn)品的本身的高度，這個產(chǎn)品本身高度都是200mm高了，那么對應(yīng)立柱的高度要再加上這個產(chǎn)品的高度。

6）有一定弧面或者高低起伏的產(chǎn)品，要增大打標(biāo)幅面，已實(shí)現(xiàn)焦深滿足要求。我們知道，打有一定弧面或者高低起伏的產(chǎn)品，需要場鏡有一定的焦深，而需要有長的焦深的話，那么對應(yīng)需要的焦距就要長一些。所以這個時候考慮場鏡的時候就不能只看幅面了，而要把焦深的問題考慮進(jìn)去，所以需要增大幅面，從而焦距增大了，對應(yīng)的焦深也就增大了。

7）聚焦點(diǎn)功率密度：這個參數(shù)在場鏡的參數(shù)里面是看不到的，這個是我自己編的一個參數(shù)。這個參數(shù)是什么意思呢？舉個例子吧，一些客戶手里都有20瓦的光纖打標(biāo)機(jī)，配的是110*110的場鏡，但是這個時候，他有一個客戶要做一臺打500*500幅面的打標(biāo)機(jī)，他就不知道需要選多大功率的激光器才能保證打標(biāo)的深度類似于他現(xiàn)在的20瓦用110*110的打標(biāo)深度（當(dāng)然客戶知道線條會變粗，線條粗客戶是能接受的，客戶現(xiàn)在關(guān)注的是能不能打出一定的深度）。這個時候我們就只能用這個手中現(xiàn)有的打標(biāo)機(jī)去模擬了。我們列一個這樣的方程：

A打標(biāo)機(jī)功率/A打標(biāo)機(jī)場鏡的最小光斑*A打標(biāo)機(jī)所開功率的百分比=B打標(biāo)機(jī)功率/B打標(biāo)機(jī)場鏡的最小光斑*B打標(biāo)機(jī)所開功率的百分比

利用這個公式基本可以估算出B激光器需要多大的功率。那么在當(dāng)我們在購買大幅面場鏡的時候，可以先根據(jù)兩個場鏡和一個已知激光器的參數(shù)，估算出購買新的大幅面場鏡要達(dá)到已知激光打標(biāo)機(jī)的深度需要大概多少瓦的激光器才能匹配。給一個案例的數(shù)據(jù)：20瓦激光器+110場鏡彌散斑31um+開100%功率，另一臺機(jī)器：500*500幅面彌散斑110um+開100%功率，求另一臺激光器應(yīng)該多少瓦？求出來=71瓦。也就是說20瓦打標(biāo)機(jī)用110*110場鏡打出來的深度在500*500范圍場鏡的條件下需要70瓦激光器才能打出來同等的效果。

8）場鏡的螺紋：一般場鏡的安裝螺紋是M85*1,但是市面德國的振鏡的螺紋是M79*1，raylase的振鏡的螺紋是M55*1，還有一些激光清洗機(jī)和美容儀場鏡的螺紋是M39*1，一些振鏡焊接場鏡的螺紋是M95*1、M102*1、M112*1等，大族的一些CO2場鏡是三個螺絲固定的。所以購買場鏡的時候，一定也要弄清楚這個螺紋，如果實(shí)在找不到對應(yīng)螺紋的場鏡，可以找做激光打標(biāo)機(jī)機(jī)柜的場鏡做一個螺紋轉(zhuǎn)換圈。

9）其余的一些參數(shù)也可能要注意：M1和M2值（振鏡鏡片距離場鏡鏡片的距離）、掃描角度θ、鏡頭的尺寸等，不過這些參數(shù)相對來說關(guān)注的比較少，特殊客戶可能會要求這些。

最后關(guān)于激光掃描振鏡說幾句：當(dāng)打標(biāo)精細(xì)度與打標(biāo)范圍矛盾無法調(diào)和的時候，幾條路可以走：第一：用3D振鏡系統(tǒng)去做；第二：用小幅面場鏡去做XY平臺分割標(biāo)刻；第三：選遠(yuǎn)心透鏡去做；第四：用紫外激光機(jī)或者極紫外激光機(jī)去做。