基于三维缺陷检测的双光路双远心光学系统设计

• 作者: 万新军 张薇 李雪宸 韦晓孝
• 来源期刊: 光学技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 应用光学 光学设计 双光路结构 双远心镜头 高分辨率 投影
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 光学设计
• 页码范围: 14-19
• 页数: 6页
• 分类号: O439
• 语种: 中文

摘要

针对基于SMT技术生产的PCB板产品的三维缺陷检测问题,设计了一款高分辨率、高远心度及低畸变的双光路双远心光学系统.它通过远心投影物镜经共光路物镜将DMD数字条纹均匀投影至待测物面,同时经由共光路物镜和成像物镜收集物面反射条纹光至CMOS接收面.使用ZEMAX光学软件分别对三部分镜组进行优化设计,分析了系统的像差和调制传递函数.设计结果表明:共光路物镜部分采用长工作距离、大视场角及物方远心结构,空间频率50lp/mm处,各视场的MTF接近衍射极限;投影光路畸变小于0.1％,在投影面上全视场范围MTF在6lp/mm处大于0.8且条纹周期均匀;成像光路畸变小于0.05％,在全视场范围MTF在80lp/mm处大于0.3.仿真成像结果表明,在离焦量为+/-6mm时仍能达到景深范围内分辨率要求,能有效提高3D AOI检测质量.且双光路双远心系统所用材料基本为普通玻璃且重复率较高,利于加工和节省成本.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张薇	上海理工大学光电信息与计算机工程学院	24	96	6.0	8.0
2	万新军	上海理工大学光电信息与计算机工程学院	15	26	3.0	4.0
3	韦晓孝	上海理工大学光电信息与计算机工程学院	5	5	1.0	2.0
4	李雪宸	上海理工大学光电信息与计算机工程学院	2	0	0.0	0.0