[实用新型]F-θ物镜

说明书

本实用新型提供一种F‑θ物镜，其包括三个单透镜，具有：作为平‑凹透镜的具有焦距f₁的第一单透镜L₁、作为凹‑凸透镜的具有焦距f₂的第二单透镜L₂、作为双凸透镜L₃的具有焦距f₃的第三单透镜L₃，以及该F‑θ物镜的总焦距f，其中这些焦距f₁‑f₃与该总焦距f之比满足以下条件：‑1.0<f₁/f<‑0.8；‑2.2<f₂/f<‑1.9；+0.3<f₃/f<+0.6。该三个单透镜L₁‑L₃产生适合于高功率激光器的、对1064nm的波长校正的F‑θ物镜，具有410mm至430mm的总焦距，不具有在透镜的材料中的反向反射以及在光学表面上不产生反向反射并且在建议的扫描仪位置处不产生反向反射。

技术领域

本实用新型涉及一种用于高功率激光器的聚焦的F-θ物镜，该F-θ物镜可以在扫描设备中用于激光材料加工。

背景技术

F-θ物镜使围绕相对于该F-θ物镜的光轴+/-θ的扫描角度范围扫描而入射的激光束聚焦到一个平坦的成像区域(成像平面BE)中，其中在该扫描角度范围内，扫描角度与激光束的入射点的在该成像平面中与光轴的间距的关系遵循线性函数。即以恒定的角速度扫描的激光束在该成像平面中产生一个焦点，该焦点以恒定的速度移动。在此，在该成像平面中的每个位置处该焦点的大小应是恒定的。

依赖于纤维材料加工的目的(例如标记、剥离或切割)来确定焦点的大小。

由于该激光束在穿过F-θ物镜时依赖于波长的折射，为了实现高的焦点质量，将该F-θ物镜对所使用的加工激光束的波长进行校正，即如下地计算该物镜：在针对预定的波长和预定的激光束直径的允许的温度容差范围内，该物镜针对预定大小的成像平面不具有或具有仅非常小的光学的成像失真，这些成像失真导致焦点的显著的大小变化。尤其针对在激光材料加工中的使用，该F-θ物镜具有大的成像平面和大的总焦距。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于高功率激光器的F-θ物镜，其具有1064nm的波长以及410mm至430mm的总焦距，该F-θ物镜可以实现激光束的无反向反射的成像。这个目的通过具有以下特征的一种F-θ物镜实现。

一种F-θ物镜，其包括三个单透镜，具有：作为平-凹透镜的具有焦距f₁的第一单透镜L₁、作为凹-凸透镜的具有焦距f₂的第二单透镜L₂、作为双凸透镜L₃的具有焦距f₃的第三单透镜L₃，以及该F-θ物镜的总焦距f，其中这些焦距f₁-f₃与该总焦距f之比满足以下条件：

-1.0＜f₁/f＜-0.8

-2.2＜f₂/f＜-1.9

+0.3＜f₃/f＜+0.6。

按照本实用新型的一种优选实施方式，所述的F-θ物镜，其特点在于：f₁/f＝-0.9、f₂/f＝-2.07、f₃/f＝+0.48。

按照本实用新型的另一种优选实施方式，所述的F-θ物镜，其点在于：该F-θ物镜的入射光瞳EP以30mm的间距d₁位于该第一单透镜L₁之前。