[實(shí)用新型]大視場(chǎng)紫外激光F?theta掃描場(chǎng)鏡及光學(xué)掃描系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720383868.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN207067511U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊懷港;譚羽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海儀萬光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B1/00;G02B26/10
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 褚明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大視場(chǎng)紫外激光F-theta掃描場(chǎng)鏡及基于該場(chǎng)鏡的光學(xué)掃描系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著激光加工的不斷發(fā)展，對(duì)激光加工設(shè)備的要求越來越高，不僅體現(xiàn)在加工效率上，還要求加工出來的線條越來越精細(xì)。波長(zhǎng)λ＝1064nm、532nm的激光已不能滿足相關(guān)加工要求。為了達(dá)到更加精細(xì)、清晰的加工效果，使用短波紫外激光，可使其聚焦光斑極小，如下式所示：

艾里斑直徑δ＝2.44×λ/F^#

由上式可以看出，在使用相同的F^#的掃描場(chǎng)鏡時(shí)，使用激光波長(zhǎng)λ＝355nm時(shí)，其艾里斑直徑δ比使用1064nm、532nm波長(zhǎng)的激光會(huì)更小。因此，使用配備355nm 激光的激光加工設(shè)備，無論是打孔、劃線、還是切割，都會(huì)比配備532nm或者1064nm 激光效果更好，線條更精細(xì)。目前紫外加工主要是用于超精細(xì)打標(biāo)、特殊材料打標(biāo)和精確劃線等。如在食品、醫(yī)藥包裝材料上打標(biāo)、打微孔，在柔性PCB板上打標(biāo)、切割劃片，對(duì)金屬或非金屬鍍層進(jìn)行去除，在硅晶圓片上進(jìn)行微孔、盲孔加工等。

在使用F-theta掃描場(chǎng)鏡進(jìn)行工作時(shí)，如果掃描場(chǎng)鏡的視場(chǎng)比較小，在不移動(dòng)加工件或工作臺(tái)情況下，一次性加工比較小的視場(chǎng)范圍，如果要加工較大的零件，需要移動(dòng)工件或工作臺(tái)，嚴(yán)重降低了加工效率和加工精度。專利CN 101846790A 中所述的F-theta掃描場(chǎng)鏡，是一款355nm的掃描場(chǎng)鏡，但該掃描場(chǎng)鏡的視場(chǎng)只有 50mm x 50mm，無法克服上述的加工范圍比較小所帶來的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種大視場(chǎng)紫外激光F-theta掃描場(chǎng)鏡及基于該場(chǎng)鏡的光學(xué)掃描系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種大視場(chǎng)紫外激光F-theta掃描場(chǎng)鏡，從激光入射方向開始，包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，其中所述的第一透鏡為凹面朝向入射光側(cè)的彎月負(fù)透鏡，第二透鏡為凹面朝向入射光側(cè)的彎月正透鏡，第三透鏡凹面朝向入射光側(cè)的彎月正透鏡，第四透鏡為雙凸正透鏡。

第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡的焦距與掃描場(chǎng)鏡的焦距滿足： -0.8＜f₁/f＜-0.2，1＜f₂/f＜2，0.5＜f₃/f＜1.2，1＜f₄/f＜2.5，優(yōu)選，f₁/f＝-0.45，f₂/f＝1.475，f₃/f＝0.83，f₄/f＝1.64，其中，f₁為第一透鏡的焦距，f₂為第二透鏡的焦距，f₃為第三透鏡的焦距，f₄為第四透鏡的焦距， f為掃描場(chǎng)鏡的焦距。

第一透鏡的第一面曲率半徑滿足：-70mm＜R₁＜-20mm，優(yōu)選為R₁＝-46.39mm， R₁為第一透鏡的第一面曲率半徑。

第一透鏡的兩個(gè)球面S₁和S₂，其曲率半徑分別為-46.39mm和-317.26mm，第一透鏡的中心厚度為3.31mm，材料為熔石英玻璃，其折射率為N_d＝1.46，阿貝數(shù) V_d為68；

第二透鏡的兩個(gè)球面S₃和S₄，其曲率半徑分別為-117.21mm和-74.7mm，第二透鏡的中心厚度為19.79mm，材料為熔石英玻璃，其折射率為N_d＝1.46，阿貝數(shù) V_d為68；

第三透鏡的兩個(gè)球面S₅和S₆，其曲率半徑分別為-441.84mm和-83.26mm，第三透鏡的中心厚度為15.37mm，材料為熔石英玻璃，其折射率為N_d＝1.46，阿貝數(shù)V_d為68；

第四透鏡的兩個(gè)球面S₇和S₈，其曲率半徑分別為397.02mm和-397.02mm，第四透鏡的中心厚度為11.05mm，材料為熔石英玻璃，其折射率為N_d＝1.46，阿貝數(shù)V_d為68。