F-Thetaレンズ＆ スポットサイズ計算機
波長、焦点距離、ビーム径、ビーム品質から、理論的な集光スポット径、理想的な走査幅、F値、焦点深度指標を推定する。
- 355 nm～10.6 µmの波長プリセット
- 理論上の1/e²スポット推定値
- 理想的なF-Thetaスキャン幅
- 絞りクリッピングチェック
焦点スポットサイズのバランス スキャンフィールド
レンズ入射時のビーム値を入力してください。この計算機は理想的な中心視野の結果を推定しますが、必ず選択したレンズのデータシートと周辺視野の性能を確認してください。
電卓の意味を理解する 見積もり
これらの式は、フラットフィールドレンズの中心付近における理想的なガウスビームを記述したものです。実際のレンズ仕様を確認する前に、構成を比較する際に役立ちます。
4 × M² × λ × f ÷ (π × D)波長λ、焦点距離f、および1/e²入力ビーム径Dを使用します。
y ≈ f × θ光学走査角度θ（ラジアン）を使用します。1軸の幅は、放射状の画像高さの2倍です。
f-number = focal length ÷ beam diameter一般的に、実効F値が低いほど、理論的な焦点がよりタイトになることを意味します。
zR = π × w₀² ÷ (M² × λ)理論上のビームウエスト半径w₀を使用し、理想的なビームが焦点の周りでどれだけ速く広がるかを示します。
焦点距離が長くなると視野が広がり、 スポットを拡大する
波長、ビーム径、M²が同じ場合、焦点距離は理論上の焦点と理想的な走査領域の両方を正比例的に変化させる。
作動距離は有効焦点距離とは等しくない
製造元が指定する作動距離、フランジ距離、および機械的基準を使用してください。焦点距離のみに基づいてワークピースの位置を決定しないでください。
焦点距離だけでなく、 公称フィールドサイズ
レンズは、光源、スキャナ、出力レベル、環境、そして作業領域全体にわたって求められる結果に適合していなければならない。
波長とコーティング
レーザーの波長と出力に合わせて設計された光学部品を選択してください。不適切なコーティングは、透過率の低下、発熱、または後方反射のリスク増加につながる可能性があります。
- 設計波長と帯域幅
- 平均電力と最大電力の制限
- 振り返り要件
開口部とミラーの形状
ビームは、要求されたスキャン角度を超えて有害なクリッピングを起こすことなく、スキャナとレンズを通過する必要がある。
- スキャナの入口とミラー開口部
- レンズの最大入射ビーム径
- 光学式スキャン角度と機械式スキャン角度の比較
中央部と端部のパフォーマンス
実際の焦点位置、テレセントリック性、像面平坦性、歪みは、画像領域全体で変化する可能性があります。
- エッジスポットの成長と楕円率
- 視野全体にわたる焦点の変動
- ソフトウェア修正ファイルの互換性
一般的な焦点距離を比較するには 現在の入力値
この表は、上記で入力された波長、ビーム径、M²、および走査角度に基づいて再計算されます。
| 焦点距離 | 理論上のスポット | 理想的なフル幅 | 実効F値 | トレード・オフ |
|---|---|---|---|---|
| ２０ mm | 14.9μm | ２０ mm | F / 10.0 | より小さなスポット/フィールド |
| ２０ mm | 23.8μm | ２０ mm | F / 16.0 | 電流入力 |
| ２０ mm | 31.3μm | ２０ mm | F / 21.0 | より広いフィールド/スポット |
| ２０ mm | 37.8μm | ２０ mm | F / 25.4 | より広いフィールド/スポット |
| ２０ mm | 49.2μm | ２０ mm | F / 33.0 | より広いフィールド/スポット |
理想的な視野角は、入力された光学半角とF値とθ値の関係に基づいて算出されます。市販のレンズでは、スポット品質、平面性、透過率、歪みの許容範囲を維持するために、より小さな有効視野が指定されている場合があります。
レンズ選択は以下から開始します 必要な結果
計算機を使って選択肢を絞り込み、その後、正確な情報源、スキャナー、レンズ、材料を用いてプロセス証拠を確認してください。
| アプリケーションの必要性 | レンズの方向 | お客様優先 | 確認すべき事項 |
|---|---|---|---|
| 細かいQRコードと小さな文字 | 焦点距離が短いか、入射ビームが大きい | 小さくて安定したスポットと読み取り可能なセル | 中心/端のコード等級、焦点許容値、および治具の高さ |
| 広範囲の製品マーキング | 焦点距離が長くなり、視野が広くなる | 位置変更なしのカバー範囲 | エッジスポット、歪み補正、マーキング時間 |
| 深みのある金属彫刻 | 必要な電力密度に合わせた電界 | 深さ、スピード、そして安定したハッチング | 電力、熱特性、および破片保護に焦点を当てた |
| レーザークリーニングラスター | ビーム、出力、洗浄幅に合わせてサイズ調整されたレンズ | より広い経路にわたって均一なエネルギー | コーティングの損傷閾値、フィールド均一性、および保護範囲 |
| 精密マイクロマシニング | 高品質の短焦点またはテレセントリック光学系 | 小さな特徴と制御された入射角 | M²、収差、パルス分散、視野平坦度 |
実際のレーザーでレンズを確認し、処理します。
波長、光源モデル、ビーム径、M²、スキャナ開口、視野要件、およびターゲットの特徴サイズを共有してください。Oceanplayerは、設定前に光学的な適合性を確認できます。
結果を定義する
材質、特徴サイズ、視野、深度、速度、および許容変動。
コンポーネントを一致させる
光源、エキスパンダー、スキャナ開口部、F-シータレンズ、および保護窓。
フィールドを確認する
中央部と端部のサンプル、焦点、歪み、およびプロセスの安定性を確認してください。
レーザー光学系と処理を続行します 計画
スポットサイズは、フルエンス、オーバーラップ、および機器の選択と組み合わせて使用してください。
F-Thetaレンズとスポットサイズ 質問
レーザーマーキング、洗浄、精密スキャンなどのプロジェクトに対する実践的なソリューション。