基于机器视觉的小景深高分辨率双远心光学系统的设计

摘要

针对机器视觉检测Pin针位置度的应用需求,确定光学系统技术指标,选择合适的初始结构和玻璃组合,通过像差优化设计一款小景深、高分辨率、低远心度的双远心光学系统。系统包括8片球面透镜,物方线视场2y=32 mm,工作距离120 mm,景深0.5 mm,像面CCD尺寸1英寸,最大畸变小于0.1%,远心度最大值控制在0.007°以内,在空间频率208 lp/mm处调制传递函数(MTF)值大于0.3,各种像差均得到很好的矫正,像质优良,并对光学系统进行公差分析。该结构在连接器Pin针位置度检测领域内具有广泛的通用性,在一定程度上提高检测效率、降低劳动成本,有很好的市场前景。