振鏡激光機(jī)f-theta聚焦場(chǎng)鏡，其實(shí)就是場(chǎng)鏡的一種，就是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)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(gè)特點(diǎn)：

(1)對(duì)于單色光,成像像面為一平面,整個(gè)像面上像質(zhì)一致,像差小。

(2)一定的入射光偏轉(zhuǎn)速度對(duì)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、振鏡激光機(jī) f-θ聚焦場(chǎng)鏡類型

根據(jù)場(chǎng)鏡鏡片的數(shù)目來(lái)分類,f-θ聚焦場(chǎng)鏡有單鏡片、雙鏡片、三鏡片等幾種類型。一般而言,單片場(chǎng)鏡加工簡(jiǎn)單一些，所以價(jià)格也便宜些。并且一般只有CO2場(chǎng)鏡才有單片場(chǎng)鏡，為什么這樣呢，只要是CO2場(chǎng)鏡的硒化鋅材質(zhì)太貴。當(dāng)然CO2場(chǎng)鏡也有兩片和三片式的，但是因?yàn)橛玫牟牧隙?，加上加工?fù)雜，所以價(jià)格很貴。

按照?qǐng)鲧R的波長(zhǎng)來(lái)分，又有：266nm紫外場(chǎng)鏡，355nm紫外場(chǎng)鏡，450nm藍(lán)光場(chǎng)鏡，532nm綠光場(chǎng)鏡，1064nm光纖場(chǎng)鏡，9.3umCO2場(chǎng)鏡，10.2umCO2場(chǎng)鏡，10.6umCO2場(chǎng)鏡。我們最常用到的是1064nm光纖場(chǎng)鏡，10.6umCO2場(chǎng)鏡，355nm紫外場(chǎng)鏡，532nm綠光場(chǎng)鏡。

二、振鏡激光機(jī)f-θ聚焦場(chǎng)鏡選型知識(shí)

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

1)工作波長(zhǎng):場(chǎng)鏡的工作波長(zhǎng)由打標(biāo)機(jī)的激光器決定。光纖激光器波長(zhǎng)是1064 nm,CO2激光器波長(zhǎng)是10.6um,綠光激光器波長(zhǎng)是532nm、紫外激光器波長(zhǎng)是355nm,對(duì)應(yīng)激光器選擇對(duì)應(yīng)場(chǎng)鏡。

2)掃描幅面:聚焦場(chǎng)鏡掃描幅面由聚焦場(chǎng)鏡焦距決定,在場(chǎng)鏡上一般只會(huì)標(biāo)出焦距，焦距和掃描幅面有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式：幅面f=0.7×焦距。

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

使用打標(biāo)機(jī)的終端認(rèn)為：場(chǎng)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(gè)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(chǎng)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(chǎng)鏡，或者備用幾個(gè)不同掃描范圍的場(chǎng)鏡。

3）入射光瞳：場(chǎng)鏡的入射光瞳要大約等入從振鏡過(guò)來(lái)激光光束直徑，怎么知道從振鏡過(guò)來(lái)的激光光束直徑的大??？取兩個(gè)數(shù)中的最小值：一個(gè)數(shù)=激光器的出射光斑*擴(kuò)束鏡的倍數(shù)；另一個(gè)數(shù)等于振鏡的光斑數(shù)。如果從振鏡過(guò)來(lái)的激光光束直徑大于場(chǎng)鏡的入射光瞳會(huì)出現(xiàn)什么狀況?在打這個(gè)場(chǎng)鏡的最大幅面的圖案時(shí)，中心部分是沒(méi)有任何問(wèn)題，邊緣部分會(huì)感覺(jué)明顯光弱很多，打標(biāo)深度也會(huì)淺很多。這個(gè)參數(shù)是很多設(shè)備商沒(méi)有注意，也經(jīng)常犯錯(cuò)的，一定要小心。

4)聚焦光斑直徑d:由簡(jiǎn)易的聚焦光斑計(jì)算公式d=2fλ/D知道，焦距f越長(zhǎng),聚焦光斑直徑d越大;波長(zhǎng)λ越長(zhǎng),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?cè)趺粗滥硞€(gè)場(chǎng)鏡的聚焦光斑多少呢？一般場(chǎng)鏡的參數(shù)里面有一個(gè)參數(shù)：極限衍射光斑或者叫彌散斑或者叫最小光斑，這個(gè)數(shù)值基本等于這個(gè)場(chǎng)鏡所能聚焦的最小值，但是這個(gè)值是一個(gè)理論值，實(shí)際值一般都比這個(gè)值大一些。如果覺(jué)得某個(gè)場(chǎng)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(chǎng)鏡，也就是幅面更小的場(chǎng)鏡。

5）工作距：很多客戶買場(chǎng)鏡都注意到了焦距，但是工作距這個(gè)參數(shù)很少注意。但是在購(gòu)買長(zhǎng)焦距場(chǎng)鏡的時(shí)候，這個(gè)參數(shù)就要特別注意了，否則很容易犯錯(cuò)的。因?yàn)楹芏嗫蛻舻臋C(jī)柜的那個(gè)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(chǎng)鏡之后，把搖把搖到最上方的時(shí)候，場(chǎng)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(chǎng)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(gè)時(shí)候立柱的高度是不夠的，所以用300*300的場(chǎng)鏡的時(shí)候，一般550mm的升降立柱是不行的。300*300mm的場(chǎng)鏡要600mm的立柱才夠，400*400mm幅面的場(chǎng)鏡需要750mm的升降立柱才夠，500*500mm幅面的場(chǎng)鏡需要1000mm的立柱才夠。另外在考慮這個(gè)立柱的高度的時(shí)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(gè)產(chǎn)品本身高度都是200mm高了，那么對(duì)應(yīng)立柱的高度要再加上這個(gè)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(chǎng)鏡有一定的焦深，而需要有長(zhǎng)的焦深的話，那么對(duì)應(yīng)需要的焦距就要長(zhǎng)一些。所以這個(gè)時(shí)候考慮場(chǎng)鏡的時(shí)候就不能只看幅面了，而要把焦深的問(wèn)題考慮進(jìn)去，所以需要增大幅面，從而焦距增大了，對(duì)應(yīng)的焦深也就增大了。

7）聚焦點(diǎn)功率密度：這個(gè)參數(shù)在場(chǎng)鏡的參數(shù)里面是看不到的，這個(gè)是我自己編的一個(gè)參數(shù)。這個(gè)參數(shù)是什么意思呢？舉個(gè)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(chǎng)鏡，但是這個(gè)時(shí)候，他有一個(gè)客戶要做一臺(tái)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(huì)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(gè)時(shí)候我們就只能用這個(gè)手中現(xiàn)有的打標(biāo)機(jī)去模擬了。我們列一個(gè)這樣的方程：

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

利用這個(gè)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?cè)谫?gòu)買大幅面場(chǎng)鏡的時(shí)候，可以先根據(jù)兩個(gè)場(chǎng)鏡和一個(gè)已知激光器的參數(shù)，估算出購(gòu)買新的大幅面場(chǎng)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(gè)案例的數(shù)據(jù)：20瓦激光器+110場(chǎng)鏡彌散斑31um+開(kāi)100%功率，另一臺(tái)機(jī)器：500*500幅面彌散斑110um+開(kāi)100%功率，求另一臺(tái)激光器應(yīng)該多少瓦？求出來(lái)=71瓦。也就是說(shuō)20瓦打標(biāo)機(jī)用110*110場(chǎng)鏡打出來(lái)的深度在500*500范圍場(chǎng)鏡的條件下需要70瓦激光器才能打出來(lái)同等的效果。

8）振鏡激光機(jī)場(chǎng)鏡的螺紋：一般場(chǎng)鏡的安裝螺紋是M85*1,但是市面德國(guó)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(chǎng)鏡的螺紋是M39*1，一些振鏡焊接場(chǎng)鏡的螺紋是M95*1、M102*1、M112*1等，大族的一些CO2場(chǎng)鏡是三個(gè)螺絲固定的。所以購(gòu)買場(chǎng)鏡的時(shí)候，一定也要弄清楚這個(gè)螺紋，如果實(shí)在找不到對(duì)應(yīng)螺紋的場(chǎng)鏡，可以找做激光打標(biāo)機(jī)機(jī)柜的場(chǎng)鏡做一個(gè)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(chǎng)鏡鏡片的距離）、掃描角度θ、鏡頭的尺寸等，不過(guò)這些參數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)關(guān)注的比較少，特殊客戶可能會(huì)要求這些。

最后說(shuō)幾句：振鏡激光機(jī)當(dāng)打標(biāo)精細(xì)度與打標(biāo)范圍矛盾無(wú)法調(diào)和的時(shí)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(chǎng)鏡去做XY平臺(tái)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。

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