远心系统
远心系统
作用:可以消除像方调焦不准引入的测量误差 用途:大地测量仪器。
物像双远心光路原理及作用
• 综合了物方/像方远心的双重作用。 主要用于视觉测量检测领域。
物像双远心镜头优势特点
1、大景深 2、景深范围内物像倍率不变。
远心镜头的照明方法
• 均匀、平行背光 • 同轴照明 • 环形侧照明
远心镜头的缺点
物方远心光路原理及作用
• • • • • • 物方主光线平行 于光轴主光线的 会聚中心位于像 方无限远,称之 为:物方远心光 路
• 作用: • 可以消除物方由于调焦不准确带来的,读数误差 • 用途:测量读数显微镜
像方远心光路原理及作用
• • • • • • 像方主光线平行 于光轴主光线的 会聚中心位于物 方无限远,称之 为:像方远心光 路
远心物镜系统
远心系统成像原理
在光电检测中, 常常在生产线上对工件 进行动态测量。如测量钢丝直径,玻 璃管直径等。对物体(工件)大小的测 量,一般是将物体按一定倍率要求, 经 光学系统成像在 CCD 的接收面上。 光信号转变成电信号后,经微机处理, 可数字显示测量结果。
• 图中,在物镜L 的像方焦平面F′处设置孔径光阑, 即物镜的 出瞳, 其入瞳位于物方无限远处。 物体B 1B2上各点发出的 光束经物镜L后, 其主光线通过光阑中心所在的像方焦点F ′ , 而其物方主光线均平行于光轴。 如果物体B1B 2 正确 地位于光电器件接受面 M1M2 相共轭的位置A 1 处, 则在 光电器件上像的长度为M1M 2; 如果物体B 1B2 沿光轴方 向有所移动,不在位置A 1处, 而在位置A2处时, 那么它的像 面B1′ B2′ 将与光电器件接受面不重合,在光电器件上 得到的是B1′ B2′ 点的投影像。由于 B1′ B2′ 与M1 M2 二者不重合, 使像点B1′ 、 B2′ 在M 1M2上 • 形成弥散斑。其中心仍为M1和M2点,按此投影像读出的长 度仍为M2M1。这就是说,上述物距改变并不影响测量精度。
远心光学系统设计
远心光学系统设计远心光学系统是一种常见的光学系统,广泛应用于望远镜、显微镜、摄影机等领域。
它基于远心原理,能够实现有效地成像和观察远距离的目标。
在本文中,我将深入探讨远心光学系统的设计原理、要素和优缺点,并分享我的观点和理解。
一、远心光学系统的设计原理远心光学系统是基于光线沿近似平行光方向传播的原理而设计的。
其设计目的是使光线聚焦于无穷远处,以实现对远距离目标的清晰成像。
为了实现这一目标,远心光学系统通常由凸透镜、凹透镜和透镜组等组件组成。
通过适当选择和排列这些组件,可以使光线在系统内发生折射和散射,最终形成清晰的像。
二、远心光学系统的设计要素1. 透镜选择:远心光学系统中使用的透镜类型和参数将直接影响系统的成像效果。
常见的透镜包括凸透镜、凹透镜和透镜组等。
设计时需要考虑透镜的折射率、曲率、直径等因素,以使光线经过透镜后能够正确聚焦。
2. 透镜排列:透镜的排列方式也是远心光学系统设计中需要考虑的重要因素。
透镜的位置和距离会影响光线的传播和聚焦效果。
一般情况下,凸透镜和凹透镜交替排列,以使光线能够正确地聚焦于无穷远处。
3. 光圈控制:光圈是远心光学系统中的调节装置,用于控制光线通过系统的数量和方向。
通过调节光圈的大小,可以改变系统的光通量和景深,从而获得不同的成像效果。
4. 畸变校正:远心光学系统中常见的畸变包括球差和色差。
球差会导致成像位置的偏移,而色差则会导致成像处的色彩偏移。
在设计中,需要通过选择适当的透镜材料和加入补偿元件来校正这些畸变,以获得高质量的成像效果。
三、远心光学系统的优缺点优点:1. 广阔的视野:远心光学系统设计能够提供广阔的视野,使观察者可以清晰地观察到远距离的目标。
2. 高质量的成像效果:远心光学系统通常能够产生高质量、清晰的成像效果,使观察者能够更好地观察和分析目标。
3. 适用范围广:远心光学系统广泛应用于望远镜、显微镜、摄影机等领域,满足了人们对于远距离目标观察和成像的需求。
光学系统中远心度
光学系统中远心度是指系统对于远距离目标的聚焦能力。
它对于望远镜、摄像机等光学设备非常重要。
在光学系统中,如果系统的远心度越高,说明系统对于远距离目标的聚焦能力越强。
这意味着在拍摄远距离目标时,系统能够获得更加清晰、锐利的图像。
这对于望远镜来说尤为重要,因为望远镜的观测距离通常较远,如果系统的远心度不够高,会导致观察到的图像模糊不清。
另外,光学系统中远心度的高低还会影响成像质量。
如果系统的远心度不够高,那么系统所成的像可能会存在一些像差,如球面像差、色差等,这些像差会影响图像的清晰度和对比度,从而影响成像质量。
为了提高光学系统中远心度,可以采用一些技术手段,如采用高质量的光学材料和设计更精密的光学元件。
此外,优化光学系统的设计和制造工艺也是提高远心度的关键。
在实际应用中,光学系统中远心度的重要性不言而喻。
它对于望远镜、摄像机等设备的性能和成像质量有着至关重要的影响。
因此,在设计和制造光学系统时,应该充分考虑远心度的问题,并采取相应的技术手段来提高系统的远心度,从而获得更好的成像效果。
总之,光学系统中远心度是衡量系统对于远距离目标聚焦能力的重要指标,它对于望远镜、摄像机等光学设备的性能和成像质量有着至关重要的影响。
为了提高系统的远心度,可以采用一些技术手段,如采用高质量的光学材料、设计更精密的光学元件以及优化光学系统的设计和制造工艺等。
双远心影像系统在微小结构测量中的应用
双远心影像系统在微小结构测量中的应用陈伟琪;刘沛杰;张勇【摘要】In order to meet requirements of the precise measurement of the mini structure, an image measurement system based on line-structured laser scanning was established. In the system, a self-developed bilateral telecentric lens of low distortion (better than 0.02%) and large depth of field (greater than 5 mm) was used.In the depth of field, the matrix of imaging showed a good linearity. The noise suppression method and the midline extraction algorithm of structured light image were studied and the linear mapping algorithm was used to restore the contour of the workpiece, so as to realize the fast measurement of the mini structure. In order to ensure the stability of the measurement, the laser light was chosen and the narrow band filter was introduced, which effectively restrained the background noise. In the range of 5 mm, the measurement accuracy is between -10-10μm after the first-order error compensation. The system has low requirement for the positioning of the workpiece and it is applicable to the conventional measurement of the cham-fer, inclination and small irregular surface of the precision parts, which can meet the require-ment of the basic industrial and metrological testing.%为适应精密元器件微小结构测量的需求,建立一种基于线结构光扫描的影像测量系统.系统采用自行研制的低畸变(优于0.02%)、大景深(大于5 mm)双远心光学镜头,在景深范围内,物像映射矩阵呈现良好的线性关系.对测量图像噪声抑制方法及结构光图像中线提取算法进行研究,用线性映射算法还原工件轮廓,实现微小结构的快捷测量.为保证测量的稳定,系统选择线激光光源并引入窄带滤光片,有效抑制背景噪声,在5 mm量程内,一阶误差补偿后的测量误差控制在-10~10μm内.测量系统对工件定位要求低,适用于精密零件台阶、倾角及微小异型面的常规测量,可满足基本的工业及计量检测要求.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2017(043)012【总页数】6页(P69-74)【关键词】双远心镜头;线结构光;微小结构;精密元器件测量【作者】陈伟琪;刘沛杰;张勇【作者单位】广东省现代几何与力学计量技术重点实验室,广东广州 510405;广东省计量科学研究院,广东广州 510405;广州市宇欣光电子技术研究所,广东广州511442;广东省现代几何与力学计量技术重点实验室,广东广州 510405;广东省计量科学研究院,广东广州 510405【正文语种】中文现代工业制造装备的发展,大幅度提高了精密器件及零件的加工精度。
10_远心离轴三反消像散望远系统的光学设计
Email :cclhuan @126. com 修回日期 :2008 - 10 - 22
中 ,主镜 、次镜和三镜的顶点曲率半径分别为 R1 、R2 和 R3 ,主镜与次镜 、次镜与三镜的间隔分别为 d1 、 d2 ,系统像方焦距为 f ′. 对于望远系统 ,假定物体位 于无穷远 ,即 l1 = ∞, u1 = 0 (其中 l1 和 u1 分别为主 镜的物距和物方孔径角) .
衍射极限 ,在空间频率 27. 8 对线/ mm 处 , M TF 值 大于 0. 85 ,像元最大光斑的均方根 ( RMS) 尺寸为 6μm ,小于探测器像元尺寸 18 μm ,满足设计要求. 图 6 为主镜非球面与最佳拟合球面的差值曲线. 由 差值曲线可见 ,在整个口径内 ,主镜非球面与最佳拟 合球面间最大差值为 52μm.
3 设计流程
根据式 (4) ~ (11) ,给出远心离轴三反消像散系 统的程序设计框图.
图 2 平像场 、远心三反望远系统程序设计 Fig. 2 Flow chart of p rogram design of t he flat field ,
telecent ric t hree2mirror telescope
ICA
Vol. 38 No . 9 September 2009
10°远心离轴三反消像散望远系统的光学设计 3
李欢1 ,2 ,向阳1
(1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室 , 长春 130033) (2 中国科学院研究生院 ,北京 100049)
摘 要 :在共轴三反系统的几何光学成像理论基础上 ,研究了成像光谱仪用远心宽视场 、大相对孔 径离轴三反消像散系统的设计问题 ,推导出了平像场 、远心三反消像散系统初始结构参量和三级像 差的计算方程. 在给定系统像方焦距 f ′和 F/ # 的情况下 ,只要给定次镜对主镜的遮拦比α1 和次 镜口径 D2 的具体值 ,就可以得到一个平像场 、远心三反消像散成像系统的初始结构 ,通过进一步 优化可得到满足设计要求的结果. 据此设计出一个光谱范围 0. 4~2. 5 μm 、焦距 f ′= 720 mm 、相 对孔径 F/ 4 、线视场角为 10°的平像场 、远心离轴望远系统 ,其主镜为 6 次非球面 ,次镜和三镜为椭 球面 ,在空间频率 27. 8 对线/ mm 处 ,调制传递函数值大于 0. 85. 关键词 :成像光谱仪 ;望远系统 ;光学设计 ;三反镜系统 ;远心 中图分类号 :O439 文献标识码 :A 文章编号 :100424213 (2009) 092225625
基于远心光学系统散焦图像的距离估计
第35卷,增刊红外与激光工程2006年10月、,01.35S uppl e r ne nt hl厅ar ed all d Las er Engi nee r i ng oct.20()6基于远心光学系统散焦图像的距离估计周烨锋,邱慧娟,李卓(北京理工大学光电工程系,北京100081)摘要:基于远心光学系统散焦图像的距离估计的方法是用C C D摄取两幅散焦程度不同的图像,通过不同的散焦度,计算得到图像的距离信息。
为减少放大率的变化对试验结果的影响,在距ccD透镜距离为焦距处加一个光阑构成一个远心透镜。
这种方法的关键是求两幅图像的散焦值,本文采用最小二乘法来求散焦值。
关键词:散焦图像;距离估计;最小二乘法中圈分类号:11P391.4文献标识码l A文章编号l1007.2276(2006)增D.0534.04D ept h est i m at i on based on de f ocus i m age of t he t el ecent r i c l ensZ H O U Y e—f eng,Q I U H ui_j uaI l,U动uo∞印a珊衄l0f珊旧龇l ec扛祀Engi n∞fi ng'B蜘i ng I n s吐m te of T cc h∞l ogy'B蜘i ng100∞1,chi l罐)A bs t r act:hl d印t t l es劬at i on bas ed on def ocusi I I l age of t Il e t e l e ce nt ri c l ens,t w o dcf bcus i m ages w i mdi l!!f瓠I ntbl urr i ng aI l d m agIl i f i cat i on a r e obt ai ned by C C D.B ec a use of f usi I l g t ll e i nf0姗at ion of t w oi m age s,m e d印t h of吐圮obj ect can be obt ai ned.m t hi s paper a t e l e ce nt ri c1ens i s us ed t o r e r I l oV e m e ef f&t of tl l e c ha Il ge of m agIl i f i cat i on t o t l le a cc ur a t e es t i m at es of d印t11.The ke y i s cal cul如t t l e di腩rent bl l l m ng of m e t w o曲ages.m e I I l e t hod of l e懿t s quar es i s used.K e y w O r d:D ef ocus i I l l age;D e pm es血m t i O n;L既s t s quar esO引育计算景物距离信息的方法有很多种,采用两个C cD摄像机同时放置到一个光学系统不同的成像位置(C C D成像面到镜头主面的位置不同),摄取两幅散焦程度不同的散焦图像眦】。
双远心系统中的平行光源介绍
双远心系统中的平行光源介绍随着双远心镜头的出现,越来越多的视觉检测需求得到了完美的解决,视觉检测因此朝着更高精度、更高效率、更广应用范围的方向迅速发展。
在双远心系统中,平行光源的使用提高了系统效率,使其解决问题的能力提高到了一个新的层次。
维视图像作为国内远心镜头和平行光源的领导品牌,注重企业责任,积极为业内人士普及远心知识,本文即旨在为大家介绍一下双远心系统中平行光源的应用。
要了解平行光源,首先我们要普及一下双远心镜头的原理。
如上图所示,与普通镜头相比,双远心镜头由于在镜头中心放置了光阑,使得进出镜头的光源均为平行光源。
这一特性让双远心镜头拥有超大景深,超低畸变,镜头放大倍率不变等优点,所以在视觉系统中,可以应用于诸多传统镜头无法解决的检测场合,如被测物体具有一定厚度,超出景深范围的情况,如产线皮带不可控制的抖动对测量系统造成精度影响的情况,如在传统检测方案中近大远小导致部分检测特征被遮挡的情况等。
然而远心镜头也有无法解决的问题,在我们的项目经验中,以下在螺丝(或弹簧)检测中遇到的问题单独用远心镜头无法解决:如上图所示,螺丝(弹簧)由于其结构的特殊性,在测试其螺纹间距或螺纹角度时,即使采用双远心镜头配合背光源,拐角处会出现反光,使得在拐脚和其相邻处的灰度值相反,这样检测工作就无法进行。
为了解决此问题,我们用双远心镜头配合平行光源进行测试,完美地解决了这一问题,图像效果如下:可以看到,使用平行光源后边缘整齐没有反光,可以很容易的确定边缘和角度。
在双远心系统,平行光源起到了以下不可替代的作用:一、 提高图像对比度和信噪比二、 提高图像特别是边缘锐利度,充分利用相机分辨率,提高检测精度三、 消除边界效应,使边缘位置确定四、 对环境光干扰小综上所述,平行光源在双远心系统中的地位是不可取代的,如果您在图像检测过程中遇到类似的问题,可以寻求我们的帮助,维视图像是业内公认的国内双远心产品领导者,具备多年生产应用经验,多年来致力于远心镜头在中国的推广,其产品在多个行业的检测测量系统中成功应用,得到了广大用户的高度评价。
探究大视场双远心工业镜头光学系统设计_1
探究大视场双远心工业镜头光学系统设计发布时间:2023-01-30T01:11:29.457Z 来源:《中国建设信息化》2022年第18期作者:郭号[导读] 长久以来,工业镜头是图像采集操作整个过程所需的一类关键性部件郭号东莞市普密斯精密仪器有限公司广东东莞 523000[摘要]长久以来,工业镜头是图像采集操作整个过程所需的一类关键性部件,将会影响着机器视觉实际性能,还会影响着后续各类信息数据的获取处理、识别检测各类产品等各项操作。
考虑到双远心镜头有着较小畸变、较大景深等优势,为今后更好地开展相关设计工作,鉴于此,本文主要探讨大视场的双远心工业镜头当中光学系统总体设计,仅供参考。
[关键词]工业镜头;双远心;大视场;光学系统;系统设计;前言:因大视场之下,对双远心工业镜头内部光学系统实施合理设计,可促使系统更具测量精度,故对大视场的双远心工业镜头当中光学系统总体设计开展综合分析较为必要。
1、关于双远心镜头概述双远心镜头,其呈较小畸变、较大景深,且放大倍率基本不变,有着较为广泛的应用范围。
双远心镜头与普通的工业镜头相比,其对于被测物体所产生离面位移及相机自热、相机传感装置平面位置小变化等,往往并不敏感[1]。
2、系统设计2.1在结构选定层面双远心系统设计实践中,需结合各项技术指标,从ZEMAX的专利库当中选定反远距结构为其初始结构,反远距物镜属于孔径较大、中等视场的一个摄影物镜。
在一定程度上,物镜内设分离的负正光组,其后作业距往往高于焦距,而反远距型的物镜光阑需置于正组之中,比较接近于整个像面,该光阑和前组间距远,轴外光束总体呈极大的入射高度,且轴外部的像差大,后组总体承担的孔径同样相对较大,致使视场因受前组发散所影响,呈缩小趋势[2]。
2.2在系统优化设计层面视场类型设为物高,选定30mm、21.21mm、0mm这三个视场,主波长设定D(587 nm),其余波长分别设定F(486 nm)、D(587 nm)、C(656 nm)。
远心镜头的工作原理
远心镜头的工作原理远心镜头的工作原理与其名称密切相关。
远心镜头,又称为远心镜,是一种光学镜头,主要用于成像和测量领域。
它的工作原理可以分为以下几个方面来阐述:1.光学成像原理远心镜头利用光学成像原理,将物体上的光信号转换为成像平面上的光信号。
根据薄透镜成像公式,成像距离、物距和焦距之间的关系为:1/f =1/do +1/di。
其中,f为镜头的焦距,do为物距,di为像距。
通过调整镜头的焦距和物距,可以实现不同距离的成像。
2.远心镜头的设计远心镜头的设计主要采用对称式光学系统,由多个透镜组成。
对称式光学系统可以有效降低像差,提高成像质量。
远心镜头的设计还需考虑光轴、成像平面、物距和像距之间的关系,以确保成像清晰。
3.光轴调整光轴是光线传播的主线,远心镜头通过调整光轴来实现不同距离的成像。
在调整光轴时,需要保持镜头的焦距不变。
光轴的调整可以通过移动镜头组件或调整镜头之间的间距来实现。
4.物距和像距的调整在远心镜头中,物距和像距的调整是相互关联的。
通过改变物距或像距,可以实现不同距离的成像。
在实际应用中,调整物距和像距可以实现对成像清晰度的控制,从而满足不同场景的需求。
5.应用领域远心镜头在众多领域都有广泛的应用,如天文观测、显微镜、摄影、测量和检测等。
其高成像质量和广泛的应用范围使得远心镜头成为光学领域的重要组成部分。
总之,远心镜头的工作原理涉及光学成像、镜头设计、光轴调整、物距和像距调整等多个方面。
通过深入了解这些原理,我们可以更好地掌握远心镜头的使用方法,并在实际应用中发挥其优势。
远心光学系统设计
远心光学系统设计一、远心光学系统的概述远心光学系统是一种常用于投影仪、显微镜等光学设备中的光学系统。
它通过将物体成像到无穷远处,使得物体成像后的图像更加清晰、稳定,同时也能够减小色差和畸变等问题。
二、远心光学系统的设计原理1. 光路设计远心光学系统的设计需要考虑到物体成像后的清晰度和稳定性,因此需要将物体成像到无穷远处。
在设计光路时,可以采用透镜组或反射镜组来实现。
其中透镜组可以减小色差和畸变,但是会有球面像差等问题;反射镜组则可以避免球面像差等问题,但是会有反射率低等问题。
2. 光学元件选择在设计远心光学系统时,需要根据具体应用要求选择合适的光学元件。
例如,在透镜组中,可以采用非球面透镜来减小球面像差;在反射镜组中,则可以采用金属反射膜来提高反射率。
3. 光线追迹在进行远心光学系统设计时,需要进行光线追迹来确定光路和光学元件的具体参数。
通过光线追迹,可以得到物体成像后的清晰度、稳定性等参数,并进行优化设计。
三、远心光学系统的设计步骤1. 确定应用要求在进行远心光学系统设计前,需要先确定具体应用要求,例如成像清晰度、稳定性、色差等等。
2. 设计光路根据应用要求,选择适当的透镜组或反射镜组,并进行初步的光路设计。
3. 选择光学元件根据初步设计结果,选择合适的透镜或反射镜,并进行优化设计。
4. 进行光线追迹通过软件模拟或实验测量等方式,对设计结果进行光线追迹,并得到物体成像后的具体参数。
5. 优化设计根据光线追迹结果,对系统进行优化设计,以达到更好的成像效果和稳定性。
6. 制造和测试最后,根据优化后的设计结果制造出实际系统,并进行测试验证其成像效果和稳定性。
四、总结在实际应用中,远心光学系统是一种常见且重要的光学系统。
其设计需要考虑到成像清晰度、稳定性、色差等多个因素,需要进行光路设计、光学元件选择、光线追迹等多个步骤。
通过优化设计和制造测试,可以得到更好的成像效果和稳定性。
物方远心系统的设计
本科生毕业设计(论文)物方远心系统的设计Object Side Telecentric System Design摘要光刻是大规模集成电路的制造过程中最为关键的工艺,光刻物镜是光刻的核心,其性能直接决定了光刻的图形传递能力。
本文首先对光刻物镜的整个背景作了介绍,阐述了光刻物镜的技术发展过程和未来的发展趋势。
并设计了一个光刻物镜的光学系统。
从光学设计要求出发,分析了影响光学系统成像质量的各种主要误差因素。
通过ZEMAX软件确定了我们的镜头的光学设计结果。
并且进一步地,通过ZEMAX模拟,确定了加工容差,并对其加工和装校过程作了阐述。
关键词:光学设计远心光路物方远心系统ABSTRACTLithography is the most important technics when manufacturing of Large Scale Integrate Circuit.The lithography lens is the core of thelithography, whose capability determines the transfer capability of the pattern directly. The large field projection lithography lens is the one. In this paper, the background of the lithography lens is represented firstly, Expounds the photolithography process and the technological development of the objective trend of the development of future. Design a photo of the objective optical system. we analyzed the various factors which may cause the image quality deterioration of the optical system especially for this type of lenses :in this paper, by ZEMAX simulation we get the result of the lens design, and more, we set the tolerance both for optical parts and mechanical parts, also the procedures of the adjustment and assembly for the whole lenses are described.Keywords: Lithography objective Resolution Telecentric beam path目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2光刻技术的发展和前景 (1)1.2.1光学光刻 (2)1.2.2极紫外光刻 (3)1.2.3X射线光刻(XRL) (3)1.2.4电子束光刻(EBL) (4)1.2.5离子束光刻(IBL ) (4)第二章物方远心光学系统原理 (6)2.1景深 (6)2.2焦深 (7)2.3物方远心光路 (7)第三章光刻物镜光学系统设计及优化 (10)3.1光刻物镜初始结构选取 (10)3.2光学系统的优化 (12)第四章光学元件绘图 (16)4.1光学系统图 (16)4.2光学胶合图 (17)4.3光学零件图 (18)4.4显微光学系统零件图纸 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1引言从20世纪60年代到现在,半导体技术的发展十分迅速,根据以往一直到现在的结果来看,“摩尔定律”所描述的状况仍然具有很大的现实意义。
双远心系统中的平行光源介绍
双远心系统中的平行光源介绍随着双远心镜头的出现,越来越多的视觉检测需求得到了完美的解决,视觉检测因此朝着更高精度、更高效率、更广应用范围的方向迅速发展。
在双远心系统中,平行光源的使用提高了系统效率,使其解决问题的能力提高到了一个新的层次。
维视图像作为国内远心镜头和平行光源的领导品牌,注重企业责任,积极为业内人士普及远心知识,本文即旨在为大家介绍一下双远心系统中平行光源的应用。
要了解平行光源,首先我们要普及一下双远心镜头的原理。
如上图所示,与普通镜头相比,双远心镜头由于在镜头中心放置了光阑,使得进出镜头的光源均为平行光源。
这一特性让双远心镜头拥有超大景深,超低畸变,镜头放大倍率不变等优点,所以在视觉系统中,可以应用于诸多传统镜头无法解决的检测场合,如被测物体具有一定厚度,超出景深范围的情况,如产线皮带不可控制的抖动对测量系统造成精度影响的情况,如在传统检测方案中近大远小导致部分检测特征被遮挡的情况等。
然而远心镜头也有无法解决的问题,在我们的项目经验中,以下在螺丝(或弹簧)检测中遇到的问题单独用远心镜头无法解决:如上图所示,螺丝(弹簧)由于其结构的特殊性,在测试其螺纹间距或螺纹角度时,即使采用双远心镜头配合背光源,拐角处会出现反光,使得在拐脚和其相邻处的灰度值相反,这样检测工作就无法进行。
为了解决此问题,我们用双远心镜头配合平行光源进行测试,完美地解决了这一问题,图像效果如下:可以看到,使用平行光源后边缘整齐没有反光,可以很容易的确定边缘和角度。
在双远心系统,平行光源起到了以下不可替代的作用:一、 提高图像对比度和信噪比二、 提高图像特别是边缘锐利度,充分利用相机分辨率,提高检测精度三、 消除边界效应,使边缘位置确定四、 对环境光干扰小综上所述,平行光源在双远心系统中的地位是不可取代的,如果您在图像检测过程中遇到类似的问题,可以寻求我们的帮助,维视图像是业内公认的国内双远心产品领导者,具备多年生产应用经验,多年来致力于远心镜头在中国的推广,其产品在多个行业的检测测量系统中成功应用,得到了广大用户的高度评价。
传像光纤物镜像方远心系统的结构和用途
神奇的世界纤维连接成像光学就像一个迷人的冒险!想象一个高的NA镜头,像一个超级英雄拥有其惊人的能力,冲进来从远程物体收
集所有的光。
精确地说,它把捕捉到的光线集中到光纤捆绑的输入端,这就像一个信任的侧面,把光带到探测器或成像系统,以便进一步处理。
有了这个不可思议的二重奏,我们可以把图像光学放在最偏远和
最危险的环境中,比如超级英雄冲进来拯救这一天!这种奇妙的系统
只用于内镜、遥感和其他应用,即所拍摄的物体位于难以到达或危险
的环境中。
这就像一个令人兴奋的科幻故事里的东西,但它是真实的
生活!
纤维耦合系统比学校的旧成像系统要好得多。
因为摄像头部分和你拍
的照片是分开的,所以不太可能弄脏或搞砸。
这在医院或工厂等事情必须真正干净的地方是极为重要的。
由于相机可以远离它所看到的事物,你可以以各种酷酷的方式设计它。
和医疗程序一样,可以使用纤
维耦合系统将相机通过一个较小的孔,这样病人就不会有那么多的疼痛,可以更快地痊愈。
光纤部分可以把光线传送到很远的地方,而不损失很多,所以它很适合像遥感这样的东西。
为远程至目标系统实施纤维耦合成像光学系统符合我们的议程和政策,为难以到达或危险环境中的成像提供了多种实用的解决办法。
其结构
设计允许将成像光学与被成像的物体分离,减少污染或损坏的风险,
并在系统设计和实施方面提供更大的灵活性。
利用光纤包可以使光线
在更长的距离上传播,使其适合遥感应用。
总体而言,根据我们对医
疗、工业和科学成像进步的立场和愿景,纤维耦合成像光学系统是各个领域重要和宝贵的工具。
大视场宽景深双远心系统的设计
第41卷第2期2017年3月激光技术LASERTECHNOLOGYVol.41,No.2March ,2017文章编号:1001-3806(2017)02-0182-05大视场宽景深双远心系统的设计高兴宇,陈朋波,李明枫,叶鹏,李明东(桂林电子科技大学智能光机电及先进制造技术研究所,桂林541004)摘要:为了满足基于机器视觉的复杂零件表面质量在线实时检测的需求,根据双远心成像原理和像差理论基础,采用ZEMAX 光学设计软件,设计了一款大视场宽景深的双远心光学系统。
所设计的系统仅由6块透镜组成,工作波长在可见光范围内,系统放大率为-0.061,工作距离大于390mm ,最大视场达到180mm 。
结果表明,光学系统的最大畸变小于0.1%,景深范围达到80mm ,调制传递函数在全视场100lp /mm 处大于0.4,远心度最大值控制在0.012ʎ内;各种像差均得到很好的矫正,像质优良。
该设计结构符合双远心系统的总体设计要求。
关键词:光学设计;双远心系统;光学制造;远心度中图分类号:TN202;TB133文献标志码:Adoi :10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.007Design of wide angle wide depth double telecentric systemGAO Xingyu ,CHEN Pengbo ,LI Mingfeng ,YE Peng ,LI Mingdong(Institute of Intelligent Opto-mechatronics and Advanced Manufacture Technology ,Guilin University of Electronic Technology ,Guilin 541004,China )Abstract :In order to meet the requirements for online real-time detection of complex surface quality of parts based on machine vision ,based on the double telecentric imaging principle and aberration theory ,a double telecentric optical system with wide field of view and large depth of field was designed by using ZEMAX optical design software.The system consisted of six lenses ,with working wavelength of the visible range ,system magnification of -0.061,working distance greater than 390mm and the maximum field of view of 180mm.The results show that the maximum distortion of optical system is less than 0.1%,the range of depth of field reaches to 80mm ,the modulation transfer function in the whole field of 100lp /mm is greater than 0.4and the maximum of telecentric is controlled within 0.012ʎ.Various aberrations are corrected very well and the image quality is good.The design of structure meets overall design requirements of double telecentric system.Key words :optical design ;double telecentric system ;optical fabrication ;telecentricity基金项目:国家自然科学基金资助项目(61265010);广西制造系统与先进制造技术重点实验室基金资助项目(桂科能10-046-07_007)作者简介:高兴宇(1981-),男,教授,博士,主要从事机器视觉技术、先进成像技术、表面等离子体理论及应用的研究。
远心光学系统的应用场景
远心光学系统的应用场景
远心光学系统是一种光学系统,通常用于望远镜、显微镜、激光系统和其他光学仪器中。
它的应用场景包括但不限于以下几个方面:
天文观测,远心光学系统在天文望远镜中被广泛应用。
通过远心光学系统,天文学家能够观测遥远星系、行星和恒星,以及宇宙中的其他天体。
远心光学系统能够提供高分辨率和清晰的图像,有助于科学家们研究宇宙的奥秘。
军事应用,远心光学系统在军事领域有着重要的应用,例如远程监视、火控系统和导航设备等。
远心光学系统能够提供高精度的观测和测距功能,对于军事侦察和作战具有重要意义。
医学显微镜,在医学领域,远心光学系统被用于显微镜中,用于观察和研究微观世界中的细胞、组织和微生物。
远心光学系统能够提供高清晰度和高对比度的显微图像,有助于医生和科研人员进行疾病诊断和研究。
激光系统,在激光技术中,远心光学系统被用于聚焦和定位激
光束。
远心光学系统能够帮助激光系统实现精准的光束控制和调节,广泛应用于激光切割、激光打印、激光医疗等领域。
工业检测,在工业生产中,远心光学系统被用于检测和测量。
例如在半导体制造、光学元件加工和精密仪器制造中,远心光学系
统能够提供高精度的检测和测量功能,有助于保证产品质量和生产
效率。
总的来说,远心光学系统在科研、工业、医学和军事等领域都
有着重要的应用价值,它能够提供高精度的光学性能,帮助人们观测、测量和控制光学信号,推动了许多领域的发展和进步。
物方远心光路工作原理
物方远心光路工作原理
物方远心光路是一种非常重要的光学系统,它在许多领域都有着广泛的应用。
在现代科学技术的发展中,物方远心光路扮演了至关重要的角色,对于光学成像、激光传输等方面起着至关重要的作用。
本文将从物方远心光路的工作原理入手,深入研究其在不同领域中的应用。
首先,让我们来了解一下物方远心光路的基本原理。
物方远心光路是通过透镜将物体的光线汇聚到远方成像的光学系统。
在这种光路中,一个凸透镜起到了聚光和成像的作用。
当物体放置在透镜的焦点附近时,透镜将其发出的光线折射聚焦到远处的成像平面上,实现对物体的成像。
在实际应用中,物方远心光路广泛应用于光学显微镜、激光切割机等设备中。
在显微镜中,物方远心光路能够清晰地显示微小的生物细胞结构,帮助科研人员进行细胞观察和分析。
而在激光切割机中,物方远心光路则能够将激光光束聚焦到一个极小的点上,实现高精度的切割和雕刻。
可以说,物方远心光路在现代科学技术中有着不可替代的地位。
除了在显微镜和激光切割机中的应用,物方远心光路还被广泛应用于光学成像系统和激光传输系统中。
在光学成像系统中,物方远心光路能够实现对物体的高清晰成像,满足不同领域对成像质量的要求。
而在激光传输系统中,物方远心光路则可以帮助激光束的准确传输和聚焦,提高激光通讯的效率和可靠性。
梳理一下本文的重点,我们可以发现,物方远心光路作为一种重要的光学系统,其工作原理和应用领域非常广泛。
通过深入研究物方远心光路的原理和特性,可以更好地理解其在不同领域中的作用,为其在未来的应用和发展提供更多的可能性。
希望本文能够对读者对物方远心光路有所启发,促进光学技术的发展和应用。
物方远心光路特点
物方远心光路特点1. 引言物方远心光路是一种光学传输系统,它具有独特的特点和优势。
本文将详细介绍物方远心光路的定义、原理、特点以及在实际应用中的优势。
2. 定义物方远心光路是一种通过光学设备将物体上的信息传输到观察者处的技术。
它利用透镜或反射镜等光学元件来调整入射光线,使得从物体到观察者的距离变得较远,从而实现对物体的清晰观察。
3. 原理物方远心光路的原理基于几何光学。
当入射平行光线通过透镜或反射镜后,会被聚焦在焦点处。
如果将观察者放置在透镜或反射镜的焦点处,那么他将能够清晰地看到放置在焦点之外很远位置上的物体。
4. 特点4.1 高清晰度观察由于物方远心光路能够使观察者与物体之间的距离较远,因此观察者能够以较高的清晰度观察到物体。
这对于需要进行精细观察或需要捕捉细微变化的应用非常有益。
4.2 大视场角物方远心光路还具有大视场角的特点。
视场角是指观察者能够同时看到的物体范围,而物方远心光路通过调整光线入射角度,使得视场角变得更大。
这对于广角摄影、天文观测等领域非常重要。
4.3 显微成像物方远心光路在显微成像中也具有重要作用。
通过使用透镜和反射镜等光学元件,可以将被观察物体放置在显微镜下,并利用物方远心光路实现清晰放大的显微成像。
4.4 应用广泛物方远心光路在科学研究、医学诊断、天文观测、工业检测等领域都有广泛应用。
例如,在医学中,通过物方远心光路可以实现清晰观察患者体内器官结构;在工业中,可以利用该技术进行产品质量检测。
5. 实际应用5.1 显微镜物方远心光路在显微镜中被广泛应用。
透过透镜或反射镜,显微镜能够将被观察样品放大并清晰显示在目镜中,帮助科学家和医生进行细胞观察和诊断。
5.2 天文望远镜物方远心光路也在天文望远镜中起到关键作用。
通过调整光线入射角度,天文望远镜能够将遥远星系的图像聚焦到观察者处,实现对宇宙的深入观测和研究。
5.3 工业检测在工业领域,物方远心光路可以用于产品质量检测。
通过调整光线入射角度和使用特定的光学元件,工业检测设备能够实时监测产品表面的缺陷、污染等问题。
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作用:可以消除像方调焦不准引入的测量误差 用途:大地测量仪器。
物像双远心光路原理及作用
• 综合了物方/像方远心的双重作用。 主要用于视觉测量检测领域。
物像双远心镜头优势特点
1、大景深 2、景深范围内物像倍率不变。
远心镜头的照明方法
• 均匀、平行背光 • 同轴照明 • 环形侧照明
远心镜头的缺点
远心物镜系统
远心系统成像原理
在光电检测中, 常常在生产线上对工件 进行动态测量。如测量钢丝直径,玻 璃管直径等。对物体(工件)大小的测 量,一般是将物体按一定倍率要求, 经 光学系统成像在 CCD 的接收面上。 光信号转变成电信号后,经微机处理物镜L 的像方焦平面F′处设置孔径光阑, 即物镜的 出瞳, 其入瞳位于物方无限远处。 物体B 1B2上各点发出的 光束经物镜L后, 其主光线通过光阑中心所在的像方焦点F ′ , 而其物方主光线均平行于光轴。 如果物体B1B 2 正确 地位于光电器件接受面 M1M2 相共轭的位置A 1 处, 则在 光电器件上像的长度为M1M 2; 如果物体B 1B2 沿光轴方 向有所移动,不在位置A 1处, 而在位置A2处时, 那么它的像 面B1′ B2′ 将与光电器件接受面不重合,在光电器件上 得到的是B1′ B2′ 点的投影像。由于 B1′ B2′ 与M1 M2 二者不重合, 使像点B1′ 、 B2′ 在M 1M2上 • 形成弥散斑。其中心仍为M1和M2点,按此投影像读出的长 度仍为M2M1。这就是说,上述物距改变并不影响测量精度。
1、体积大、重量沉,由于平行光 路入射,镜头的口径要大于被摄 物体。 2、焦距固定,变焦困难。 3、工作距离相对较短。 4、光阑小,需要更强的照明。
谢谢
物方远心光路原理及作用
• • • • • • 物方主光线平行 于光轴主光线的 会聚中心位于像 方无限远,称之 为:物方远心光 路
• 作用: • 可以消除物方由于调焦不准确带来的,读数误差 • 用途:测量读数显微镜
像方远心光路原理及作用
• • • • • • 像方主光线平行 于光轴主光线的 会聚中心位于物 方无限远,称之 为:像方远心光 路