激光掃描聚焦鏡 (f-θ鏡)、場鏡

一般來說，打標系統中激光束穿過聚焦透鏡系統后會產生離軸偏轉現象, 相對理想的平面而言，會在打標面上出現異常圖像或畸變。平場聚焦鏡，也稱場鏡、f-theta聚焦鏡，是一種專業的透鏡系統，目的是將激光束在整個打標平面內形成均勻大小的聚焦光斑，是激光打標機的最重要配件之一。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。在沒有變形的情況下，聚焦點的位置取決于透鏡的焦距以及偏轉角的切線，聚焦點的位置僅取決于焦距和偏轉角，這樣就簡化了焦點定位的計算方法。

選用場鏡，主要考慮的技術參數是工作波長、入射光瞳、掃描范圍和聚焦光斑直徑。

• 工作波長：主要是看激光器的波長，場鏡是在給定的激光波長鍍膜的。如果不在給定的波長范圍內用場鏡，場鏡會被激光燒壞的。
• 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：場鏡能掃描到的范圍越大，當然越受使用者的歡迎。但是如果增加掃描范圍，聚焦光點變大，失真度也要加大。另外加大掃描范圍，場鏡焦距和工作距也要加大。工作距離的加長，必然導致激光能量的損耗。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，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。

型號命名規則：STY-xxxx-yyy-zzz-dd-A

• STY---STY系列激光場鏡
• xxxx--激光波長, 1064為1064nm, 10.6為10.6um.
• yyy---掃描范圍, yyy*yyy mm
• zzz---焦距 mm
• dd----最大入射光斑直徑
• A-----其它

場鏡通常由三個鏡片和一個保護玻璃所組成，在指定波長或光譜范圍鍍膜。在1064nm波長時的透過率 >99% ，保護玻璃也會在兩面鍍膜。在下面的表格中，FL 表示有效焦距，EP是最大輸入光斑直徑，SAR是掃描面積，AS是截止口徑aperture stop，WD是工作距，OD是場鏡外徑，MT是安裝螺紋，fs是材料熔融石英，SA是最大掃描區域對角線，L2 (a1)是兩個掃描鏡片間距，L1是第二個掃描鏡片和場鏡的距離，SL是掃描長度，長度（L）是場鏡的長度（高度），FSD是焦斑直徑，WC是水冷。