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        用于激光加工的電動可調透鏡——支持緊湊型2.5D/3D掃描頭和在線檢測

        時間:2021-08-19 來源:新特光電 訪問量:1071

        用于激光加工的電動可調光學解決方案在光斑尺寸、穩定性、可重復性和使用壽命方面提供最高性能,同時去除笨重且昂貴的平移光學器件和 f-theta 透鏡。有多種比較優勢:

        • 大z軸范圍和大面積打標 (LAM)

        • 快速精確的 z 軸控制

        • 恒定且小的光斑尺寸

        • 緊湊的外形和輕的重量

        • 與模擬和數字控制選項輕松集成

        • 同軸視覺檢測

        EL-10-42-OF是Optotune具有集成光學反饋的優質聚焦可調透鏡,是要求高的激光加工系統的理想選擇,在這些系統中,通常需要對大3D體積進行快速光束掃描。它可用于NIR (950-1100nm) 和綠色 (532nm) 波長的所有主要工業激光應用:標記、雕刻、焊接、錫焊、切割、燒蝕、結構化、增材制造。

        2.5D激光加工

        許多激光行業依賴于一個平面上的穩定激光性能,偶爾或頻繁地跳轉到不同的 z 高度。通常采用帶有電動光學元件的系統,既笨重又緩慢。將緊湊型EL-10-42輕松添加到帶有f-theta鏡頭的標準設置中,可在大z 軸范圍內快速靈活地調整工作距離,無需機械平臺。

        例如,使用f=160 mm f-theta鏡頭,可以實現高達100mm的z范圍,如下圖所示。用于2.5D應用的EL-10-42-OF通常在模擬信號配置中實現,其中EL-E-OF-A控制器板通過監控其光學反饋和溫度來控制鏡頭的光功率,允許在毫秒內進行大z軸變化。

        帶有EL-10-42、振鏡掃描儀和f-theta透鏡的2.5D激光打標配置

        帶有EL-10-42、振鏡掃描儀和f-theta透鏡的2.5D激光打標配置

        在三種典型的f-theta配置中使用EL-10-42標記場和z軸范圍

        在三種典型的f-theta配置中使用EL-10-42標記場和z軸范圍

        3D激光加工

        真正的 3D 激光加工是行業中的一項特殊挑戰,因為速度、z 范圍或光斑均勻性都會受到影響。EL-10-42-OF 的配置,如下所示,通常由使用 XY2-100 協議的數字控制器支持,解決了所有這些缺點,同時提供高速(高達 6 m/s)、大掃描場和 z 范圍(高達 1000x1000 毫米),以及整個體積中恒定的光斑尺寸。此外,這種配置不需要 f-theta 透鏡,因為平場是由 EL-10-42-OF 本身完成的;只需要標準的現成光學元件來定義起始工作距離。

        配備EL-10-42、振鏡掃描儀和標準光學鏡頭的3D激光打標配置

        配備EL-10-42、振鏡掃描儀和標準光學鏡頭的3D激光打標配置

        兩種配置中激光光斑尺寸(以微米為單位)的比較

        兩種配置中激光光斑尺寸(以微米為單位)的比較:典型的f-theta配置和帶有EL-10-42-OF和標準光學器件的Optotune配置。

        使用EL-10-42-OF和Scaps數字控制器進行快速3D激光加工

        使用EL-10-42-OF和Scaps數字控制器進行快速3D激光加工

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        使用EL-10-42-OF以恒定光斑尺寸進行大面積打標(1x1m)

        在線檢測

        同樣基于液體透鏡技術的在線檢測功能通過在加工前、加工中和加工后添加材料的視覺質量控制,實現了激光加工的完全自動化。

        除了用于檢查的自動對焦外,Optotune基于EL-16-40的模塊還可以使用焦深 (DFF) 對比度算法可靠地測量物距。這允許隨后在不到一秒的時間內調整正確標記平面上的焦距。在激光光束路徑之外,EL-16-40 透鏡可以集成在這種配置中,而不管激光功率等級如何。

        EL-10-42-OF 透鏡同時用于激光加工和在線檢測的配置可使激光功率水平高達 50 W 的系統受益。在這種情況下,內聯相機只需要簡單的相機光學元件。這種方法不僅大大簡化了設置并降低了成本,而且在整個增加的標記體積中提供了恒定的激光光斑和恒定的圖像分辨率。

        帶有EL-16-40可調鏡頭的在線檢測配置

        帶有EL-16-40可調鏡頭的在線檢測配置

        帶有EL-10-42可調鏡頭的在線檢測配置

        帶有EL-10-42可調鏡頭的在線檢測配置

        用于激光應用的二維反射鏡

        使用 Optotune 的2D 反射鏡,無論是否配備可調鏡頭,都可以輕松實現眾多緊湊且廉價的系統。應用范圍從醫療(眼科)用例(通常使用可見光中的低功率(高達 1 W)脈沖或連續激光器)到用于表面清潔等應用的 NIR 中明顯更強大的激光束。

        MR-15-30 2D 反射鏡的反射鏡尺寸為 15 毫米,在其標準非共振配置(雙軸準靜態)下可實現高達 +/- 50° 的光學偏轉(100° FOV)。該反射鏡還包括一個位置反饋系統,可通過不同的標準金屬(金或銀)和介電涂層對其進行精確的 PID 控制。

        配置2D反射鏡和(可選)可調諧透鏡

        配置2D反射鏡和(可選)可調諧透鏡,用于激光應用

        電動調焦透鏡EL-10-42-OF

        帶有集成專有 OF(光學反饋)機制的電動調焦透鏡EL-10-42-OF專用于2.5D和3D激光加工應用,并在光斑質量和速度方面設定了最高標準。 借助-2.0至+2.0屈光度的調焦范圍,可以在沿z 軸的大范圍內控制光斑(工作距離變化高達250mm),并具有<0.02 dpt 的長期重復性。 EL-10-42-OF針對在NIR(950-1100nm) 或532nm高達50W的情況下使用進行了優化。

        EL-10-42-OF及其細節

        EL-10-42-OF及其細節

        EL-10-42-OF是一系列激光加工應用的理想選擇:

        • 激光打標和雕刻

        • 激光清洗、焊接、鉆孔

        • 3D打印、增材制造、顯微鏡

        • 激光投影模板

        • 微加工

        • OCT,醫學(眼科)

        帶位置反饋的雙軸音圈鏡MR-15-30

        MR-15-30是需要在緊湊外形中實現大偏轉的應用的理想選擇。MR-15-30的反射鏡尺寸為15mm,可實現高達+/- 25° 的機械傾斜,從而導致高達+/- 50° 的光學偏轉。該反射鏡包括一個位置反饋系統,可通過標準PID控制器對其進行精確控制。執行器基于成熟的音圈技術。與振鏡系統相比,虛擬旋轉點非??拷R面。鏡子可以根據要求制造有各種涂層,如金、受保護的銀和其他涂層,包括電介質。

        帶位置反饋的雙軸音圈鏡MR-15-30

        MR-15-30-G和MR-15-30-PS

        MR-15-30非常適合矢量掃描和傻瓜相機應用。如果您希望以更高的速度進行光柵掃描,我們推薦MR-10-30系列。

        應用

        • 汽車(激光雷達、動態大燈、ADAS)

        • 視覺(FOV 擴展,AOI 選擇)

        • 醫療激光治療

        • 光自由空間通信

        • 激光加工

        • 生物識別(眼動追蹤)

        • 眼科(眼底照相機,OCT)

        • 3D打印

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