激光振鏡的工作原理

從1995年起，在激光打標領域就經歷了大幅面時代、轉鏡時代和振鏡時代，控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機控制到實時處理、分時復用的一系列演變。如今，半導體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現和發展又對光學過程控制提出了新的挑戰，振鏡式激光打標頭(振鏡式掃描系統 )是最新產品。

振鏡的原理是：

輸入一個位置信號，擺動電機（激光振鏡）就會按一定電壓與角度的轉換比例擺動一定角度。整個過程采用閉環反饋控制，由位置傳感器、誤差放大器、功率放大器、位置區分器、電流積分器等五大控制電路共同作用。而數字激光振鏡的原理則是在模擬激光振鏡的原理上將模擬信號轉換成數字信號。掃描激光振鏡是打標機的核心部件，打標機的性能主要取決于掃描激光振鏡的性能。

振鏡頭的基本結構：

組成：由定子、轉子、檢測傳感器三部份組成。其中振鏡頭為動圈式(轉子為線圈)，其它的均為動磁式(轉子為磁芯)，所有的振鏡頭均采用為永久磁鐵為磁芯，檢測傳感器模擬為電容式傳感器，數字振鏡為光柵尺檢測傳感器。電容傳感器是電機擺動時，檢測傳感器的電容量發生微小的變化，把這電容的變化量轉變為電信號，反饋給控制器，從而進行閉環控制。光柵尺傳感器則通過光柵尺進行測量實際偏轉的角度，從而轉換成電信號，反饋給控制器，進行閉環控制。動圈式因為轉子為線圈，而線圈相對來說，體積較大，轉動慣量大，不利于快速響應，所以現在基本也不采用。動磁式因空芯柱形磁芯緊裝在轉動軸上，體積小，慣量小，所以快速響應性能就很好。

所謂振鏡，又可以稱之為電流表計，它的設計思路完全沿襲電流表的設計方法，鏡片取代了表針，而探頭的信號由計算機控制的-5V—5V或-10V－+10V的直流信號取代，以完成預定的動作。

同轉鏡式掃描系統相同，這種典型的控制系統采用了一對折返鏡，不同的是，驅動這套鏡片的步進電機被伺服電機所取代，在這套控制系統中，位置傳感器的使用和負反饋回路的設計思路進一步保證了系統的精度，整個系統的掃描速度和重復定位精度達到一個新的水平。

振鏡掃描式打標：

振鏡掃描式打標頭主要由XY掃描鏡、場鏡、振鏡及計算機控制的打標軟件等構成。根據激光波長的不同選用相應的光學元器件。相關的選件還包括激光擴束鏡、激光器等。

其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡（掃描鏡）上，用計算機控制反射鏡的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿 X、Y 軸掃描，從而達到激光束的偏轉，使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標材料上按所需的要求運動，從而在材料表面上留下永久的標記，聚焦的光斑可以是圓形或矩形。在振鏡掃描系統中，可以采用矢量圖形及文字，這種方法采用了計算機中圖形軟件對圖形的處理方式，具有作圖效率高，圖形精度好，無失真等特點，極大的提高了激光打標的質量和速度。 

同時振鏡式打標也可采用點陣式打標方式，采用這種方式對于在線打標很適用，根據不同速度的生產線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡，與前面所述的陣列式打標相比，可以標記更多的點陣信息，對于標記漢字字符具有更大的優勢。

振鏡掃描式打標因其應用范圍廣，可進行矢量打標和點陣打標，標記范圍可調，而且具有響應速度快、打標速度高（每秒鐘可打標幾百個字符）、打標質量較高、光路密封性能好、對環境適應性強等優勢已成為主流產品，并被認為代表了未來激光打標的發展方向，具有廣闊的應用前景。