工作在物镜焦平面附近,可以有效减小探测器尺寸的透镜,被称为场镜。
准确来说,场镜应该工作在物镜的像平面。一方面:场镜的物平面和主平面重合,由主平面的特性可知其放大率为1,因此对系统的放大率无贡献;另一方面,场镜应该将物镜的光阑面投影在目镜的入瞳上,对于单透镜而言,光阑面也就是出瞳,这样可以保证物镜的出射光能够最大限度地通过目镜。如果用在扫描系统中,则探测器替代了目镜的入瞳。
场镜
F-Theta场镜是激光打标机中应用最多的平面聚焦镜头,一般是和振镜系统联用。其中比较需要重要的有以下几条:
扫描范围:这是使用者最关心的问题,镜头能扫描到的面积越大,当然越受使用者的欢迎。但是如果一味地增加扫描面积,会带来很多的问题,如光点变粗,失真加大等等。
焦距(跟工作距离有一定关系,但是不等于工作距离):扫描范围跟场镜焦距成正比——扫描范围的加大,必然导致工作距离的加大。工作距离的加大,必然导致激光能量的损耗。
聚焦后的光斑直径跟焦距成正比。这意味着当扫描面积达到一定的程度后,得到的光点直径很大,也就是说聚得不够细,激光的功率密度下降非常快(功率密度跟光斑直径的2次方成反比),不利于加工。
由于F-Theta场镜是利用的y’=f*θ的关系来工作的,而实际的θ和tgθ的值还是有区别的。而且随着焦距f的加大,失真程度将越来越大,如果控制系统中没有校正程序标记出来的图案将会严重变形。
工作波长:主要看激光器的波长,场镜的镜片是在给定的激光波长镀膜。如果不在给定的波长范围内使用场镜,场镜可能会被激光烧坏或所需要的激光透过率很低。