초창기 레이저 발명 이후 여러 가지 소재의 컷팅(Cutting), 마킹(Marking), 드릴링(Drilling), 웰딩(Welding) 등으로 가공하기 시작하였고, 초기에는 소재가 직접 이동시키는 컨베이어(Conveyor) 또는 스테이지(Stage)에 소재를 로딩(Loading)하여 가공하였습니다.
초기에는 가공에 문제가 없었지만, 제품의 첨단 고도화 및 다품종 대량 양산화에 따라 가공시간이 오래 걸리고 대상물에 따라 스테이지(Stage)가 차지하는 공간도 컸습니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 현재는 ‘X-Y Galvano mirror’를 모터(motor)로 틸트(Tilt)시켜 여러 방향으로 레이저 빔을 전달하는 스캐너가 개발되었으며 스캐너를 통과한 레이저 빔을 투과하여 평면 위에 빔을 모을 때 발생하는 렌즈의 상면만곡 수차를 보정하기 위한 F-theta 렌즈가 개발되었습니다.
‘F-theta Lens’는 레이저를 이용하여 컷팅(Cutting), 마킹(Marking), 드릴링(Drilling), 웰딩(Welding) 등에 사용되는 렌즈로서 X-Y Galvanometer와 함께 사용되며 평면에 레이저 빔을 집광시키는 용도로 사용되는 스캔 렌즈입니다.
‘F-theta Lens’는 레이저 빔을 세타(Theta) 각도로 포커싱(Focusing)하여 스캔영역(Scan Field) 내에서 거의 일정한 레이저 빔의 스팟 크기(Spot Size)를 제공하도록 특수하게 설계된 렌즈입니다.
빛은 서로 다른 파장에 해당하는 색상으로 구성되어 있는 바, ‘색수차(Chromatic Aberration)’란 해당 빛이 렌즈를 통과할 때 각 파장이 다르게 굴절되는 광각 & 망원 렌즈에서 자주 나타나는 현상으로서, 이러한 피사체의 계측분야에는 색수차를 최소화하는 데 ‘아크로메틱 렌즈(Achromatic Lens)’가 사용됩니다.
또한 렌즈를 통해 촬영된 사진이 사람이 직접 보는 시야에 있는 실제의 물체와 다르게 왜곡되어 나타나는 ‘원근왜곡현상’이 존재하며, 이러한 피사체의 계측분야에는 근거리 물체가 원거리 물체보다 크게 보이는 원근법의 오류를 발생하지 않도록 설계된 ‘텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)’가 현대 산업에서 다양한 정밀 레이저 애플리케이션의 핵심 기반이 되고 있는 것으로 알려져 있습니다.
