ちょっと、そこ！ f-theta レンズのサプライヤーとして、私はこれらのレンズの開口数についてよく質問されます。そこで、少し時間をかけて説明してみようと思いました。
まずはf-thetaレンズとは何かについてお話しましょう。 f - シータ レンズは、主にレーザー スキャン システムで使用される特殊なタイプのレンズです。レーザービームが平面上に確実に焦点を結ぶように設計されており、スキャン角度と画像面上の位置の間に線形関係が作成されます。これにより、レーザーマーキング、レーザー切断、3D プリントなどのアプリケーションに非常に役立ちます。
次に、開口数（NA）について説明します。開口数は、光を集めて細部を解像するレンズの能力の尺度です。簡単に言うと、レンズがどれだけの光を捉えることができるか、そして近接した 2 つの点をどれだけうまく区別できるかを示します。
数学的には、開口数は NA = n * sin(θ) として定義されます。ここで、n はレンズが動作する媒体 (通常は空気、n = 1) の屈折率、θ はレンズに入射できる光の最大円錐の半角です。
f-θレンズにとって、開口数は重要な役割を果たします。開口数が高いほど、レンズがより多くの光を集めることができることを意味します。これは、焦点面で高強度のレーザービームが必要なアプリケーションに最適です。たとえば、レーザー切断では、NA が高いほど、より多くのエネルギーが切断点に集中するため、より高速かつ効率的な切断が可能になります。
一方、場合によっては、より低い開口数が好ましい場合もあります。 NA が低いレンズは通常、被写界深度が長くなります。これは、凹凸のある表面へのレーザーマーキングなどの用途に役立ちます。表面に凹凸がある場合、被写界深度が長いレンズを使用すると、マーキング領域全体にわたってレーザー ビームの焦点を確実に保つことができます。
当社が提供するさまざまなタイプの f - theta レンズのいくつかと、それらの開口数がどのように変化するかを見てみましょう。
355nm F-θレンズ
私たちの355nm F-θレンズ355nm 紫外線レーザーで使用するように設計されています。これらのレーザーは、精密な微細加工やマーキングの用途によく使用されます。当社の 355nm f-theta レンズの開口数は、高エネルギー集中と適度な被写界深度の間のバランスをとるように慎重に最適化されています。当社の 355nm レンズのほとんどでは、NA の範囲は 0.08 ～ 0.12 です。これにより、セラミック、ガラス、一部のプラスチックなどの材料に正確なマーキングが可能になります。
NIR F-θレンズ
のNIR F-θレンズ近赤外線レーザー用で、通常は 1064nm 付近で動作します。これらのレーザーは、金属や一部のポリマーのレーザー切断、溶接、彫刻に広く使用されています。当社の NIR f - theta レンズは通常、0.1 ～ 0.15 の範囲のわずかに高い開口数を持っています。 NAが高いほど、より多くのレーザーエネルギーがワークピースに集中し、より速い処理速度が可能になります。
CO2 F-θレンズ
CO2 F-θレンズ10.6μmの波長で動作するCO2レーザーで使用されます。 CO2 レーザーは、木材、アクリル、皮革などの非金属材料の切断や彫刻によく使用されます。当社の CO2 f - theta レンズの開口数は比較的低く、通常は約 0.06 ～ 0.1 です。これは、処理される材料の表面に多少の変化がある可能性があるため、これらのアプリケーションでは被写界深度がより重要であるためです。
開口数に基づいて f-theta レンズを選択する場合は、他の要素も考慮する必要があります。重要な要素の 1 つはスポット サイズです。焦点面におけるレーザービームのスポットサイズは開口数に関係します。一般に NA が高くなるとスポット サイズが小さくなり、高解像度のマーキングや微細加工に有利になります。ただし、スポット サイズが小さいということは、被写界深度が浅くなることも意味します。
もう一つの要素は作動距離です。作動距離は、レンズと焦点面の間の距離です。開口数が大きいレンズは、作動距離が短くなることがよくあります。したがって、アプリケーションでより長い作動距離が必要な場合は、開口数を妥協する必要がある可能性があります。
これらの技術的な考慮事項に加えて、コストも要因となる可能性があります。開口数が高いレンズは、より精密な光学系とより優れた材料を必要とするため、通常、製造コストが高くなります。したがって、アプリケーションの要件と予算の間の適切なバランスを見つける必要があります。
サプライヤーとして、私たちは顧客ごとにニーズが異なることを理解しています。そのため、当社では、さまざまな開口数やその他の仕様を備えた幅広い f-theta レンズを提供しています。ペースの速い産業用アプリケーション用の高 NA レンズをお探しの場合でも、より寛容な表面処理用の低 NA レンズをお探しの場合でも、当社が対応します。
f - theta レンズを購入中で、開口数がアプリケーションにどのような影響を与えるかについて詳しく知りたい場合、またはその他の質問がある場合は、遠慮なくお問い合わせください。お客様の特定のニーズに合わせて最適な選択ができるようお手伝いいたします。お客様のご要望についてお気軽にお問い合わせください。お客様に最適な f - theta レンズを見つけさせていただきます。
参考文献
- スミス、J. (2018)。レーザー光学ハンドブック。出版社：光学出版。
- ジョーンズ、A. (2020)。高度なレーザースキャンシステム。発売元: TechPub Inc.
