激光打標設備場鏡

場鏡全稱是平場聚焦鏡，也稱之為f-theta鏡。之所以叫平場聚焦鏡，是因為激光通過它之后會在一定的激光打標幅面內形成一個大小均勻的、焦深一致的聚焦光點。打標的幅面是跟場鏡的焦距有關系的。焦距越長，幅面也就越大，反之亦然。

相較于便宜的普通單片凸透鏡，只有光線垂直通過正中心才形成一個圓形的聚焦光斑。當光線傾斜射入普通的單片凸透鏡光線時，也就是不同軸入射。這時聚集光斑一定是變形的。更重要的是，這時光線的焦點不是處于光線垂直時的焦點平面。焦距隨著偏轉角度變化，這樣焦點位置也就變化。對于激光打標，當振鏡掃描時，光線基本都是傾斜射入場鏡的，焦點都不能維持在一個平面內，所以是不能工作的。

場鏡按功能分可以分為平場鏡（f-theta）透鏡和遠心透鏡（Telecentric）。遠心透鏡主要是為了消除相差而設計的，價格雖然很昂貴，但是它可以在一定的物距范圍內，使得到的圖像放大倍率不會變化，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。遠心透鏡主要應用于對鏡頭畸變要求很高的機器視覺場合。所以對于在工業應用的激光打標機中主要使用平場鏡。

對于場鏡的選型，首先要了解場鏡的參數有哪些？各個參數的含義是什么？場鏡的主要技術參數包括：工作波長、入射光瞳、掃描范圍（或焦距）和聚焦光斑直徑。工作波長：是由設備系統的激光器決定的。例如：光纖激光器工作波長一般是1064納米、二氧化碳激光器工作波長一般是10.6微米、綠激光器工作波長是532納米、紫外激光器工作波長是355納米。當然還有其他類型的激光器就不一一列舉了。場鏡用于何種波長工作條件下，就要適用這種膜層的鍍膜。如果不在給定的波長范圍內用場鏡，場鏡會被激光燒壞。

入射光瞳：如使用的是單片鏡，反射鏡置于入射光瞳的地方，最大可用光束的直徑等于入射光瞳的直徑。

掃描范圍： 掃描幅面由焦距決定的，場鏡一般只會標志焦距。

聚焦光斑直徑D：對于入射激光束直徑d、場鏡焦距f、激光器波長λ的激光打標系統。有計算公式：λ由公式我們可以知道：焦距f越長，聚焦光斑直徑D越大。波長λ越長，焦光斑直徑D越大。入射光斑d直徑越大，焦光斑直徑D越小。所以要想得到更小的聚焦光斑就要選擇：短焦距的場鏡，大的擴束鏡使入射光斑直徑變大和短波長激光器。當然場鏡焦距越短激光打標的幅面就越小，這個得根據實際應用有所取舍。擴束鏡出射光斑直徑也不能太大，這個是由振鏡電機的窗鏡面積決定的。光斑太大振鏡窗鏡不能全部接受光斑，漏掉的激光將損失能量也容易燒壞窗鏡和燒面電機夾頭處。所以擴束鏡倍數選型得由激光器出射光斑決定，同時也由振鏡決定。

了解清楚了場鏡的工作波長、入射光瞳、掃描范圍和聚焦光斑直徑等參數的含義。就知道如何選型了。

1、對于波長，非金屬的激光打標機一般是10.6微米，也即CO2的場鏡；而半導體激光打標機和光纖激光打標機，也即主要打金屬的機器，波長為1064nm；而激光內雕機，綠激光的激光打標機，場鏡為532nm波長的；紫外激光打標機場鏡為355nm波長的。

2、對于場鏡幅面和焦距，如果增加場鏡的幅面，聚焦光點會變大，失真度也要加大，場鏡焦距也就是鏡頭出光面到產品的工作距也要加大。這些變化會導致標不夠精細、激光能量的損耗驗證，沒有小幅面鏡頭打的標清晰。

另外，焦距越短焦深就越小，那么對于被打標物體表面的平整度要求越高，所以有起伏或者圓柱形的弧形物體表面不太適合用焦距短的場鏡去打。前面說的，焦距越長，聚焦的能量密度會越小，打標會越淺，所以我們要注意選擇大一點功率的激光器與之配套。

所以客戶一定要根據不同的加工面積和產品外形選用最適合的場鏡，或者備用幾個不同掃描范圍的場鏡，當然更換場鏡一般設備軟件里面是要重新光學校正的。