机器视觉光学系统的复消色差设计

• 作者: 骆魁桢 于方津 高兴宇
• 来源期刊: 激光与光电子学进展
• 学科: 物理学
• 关键词: 机器视觉 光学设计 色散矢量 复消色差设计
• 年，卷（期）: 2021,（24）
• 所属期刊栏目: 机器视觉|Machine Vision
• 页码范围: 318-324
• 页数: 7页
• 分类号: O435.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/LOP202158.2415003

摘要

根据机器视觉物镜对复消色差和高分辨率的要求,将光学系统分成四个光组,对每组初始结构分别进行优化后再组合,得到透镜组的初始结构.利用Buchdahl色散矢量分析方法对部分玻璃材料进行针对性替换,通过多次优化得到符合光学性能要求的复消色差机器视觉光学系统.系统的焦距为60 mm,半视场角为11°,F数为5.45,像方视场可匹配1"大靶面CMOS相机,且各视场的调制传递函数值在200 lp/mm处均大于0.2.系统在0.707孔径处的残余色差为0.01665 μm,满足系统的色差容限.系统的二级光谱为0.08385 μm,基本实现了光学系统的复消色差.实验结果表明,Buchdahl色散矢量分析方法在分组设计和透镜系统的整体优化过程中,可为光学玻璃的选择及系统整体优化提供较大的便利.