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大视场、长工作距离的工业检测用双远心镜头的光学设计案例

2015年11月02日 设计案例 2423 views

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双远心镜头一直是工业检测镜头的首选,但是一般受到光学加工手段、设计技术以及传感器像素等级的影响,一般的双远心镜头的视场和工作距离都不大,一般在10mm~60mm左右,而且价格昂贵。

奥义光电将提供一个大视场、长工作距离的工业用双远心镜头,该镜头的特点是视场大,被检测面的对角线长度可达100mm,当然这不是我们设计的极限,我们可以根据客户的需求可以把视场做到200mm,甚至250mm,当然其价格也是极其昂贵。另外此案例的镜头的工作距离是100mm,同样我们的设计极限可以更长,可达200mm以上。主要是看客户的实际需要,并权衡镜头的生产成本。

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我们还是说说这个案例,根据客户需求我们制定了光学设计的镜头参数:

视场:100mm;

工作距离:100mm;

波段:550nm绿色单色光照明;

体积:150mm x 220mm;

接口:C/C-mount均可;

远心度:毫弧度级;

畸变:0.1%;

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从光学调制传递函数MTF可以看出光学设计已经基本达到了衍射极限,衍射极限为345lp/mm,根据客户选配的CCD/CMOS的象元尺寸(pixel size)不同,物方分辨力最高可以达到0.02mm,这种分辨精度完全可以满足中等偏上精度的工业测量。

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根据光学系统的畸变曲线可以看出,该光学镜头的全视场最大畸变小于千分之一,成像几乎无变型,这也是检测用光学镜头的一大优势。

此外,本案例的光学系统主要是用来检测工件达到尺寸,因此采用单色光照明+黑白传感器,简化了镜头,降低了成本。如果某些工业应用需要彩色信息,该镜头需要进行色差的校正,镜头会进一步复杂化。


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