紫外工业检测光学系统设计及公差分析

摘要：

为满足紫外波段对产品的检测与识别需求,设计出一套宽光谱、较大视场、较大光圈、结构紧凑的紫外工业检测光学系统,要求紫外工业检测镜头的工作波长为240～320 nm,全视场角为40°,系统焦距为15 mm,F数为3,系统总长小于60 mm.该系统采用MS20-UV型紫外电荷耦合器件(CCD),其分辨率为1920 pixel×1080 pixel,像元尺寸为5.48μm×5.48 μm.从成本及像质方面综合考虑,最后采用全球面透射式且非胶合方案.该系统采用反摄远物镜为初始结构,利用Zemax光学软件进行设计;结合工艺要求对设计结果进行公差分析,确定公差误差的来源,并进行相关结构的优化,给出优化前后的蒙特卡罗模拟结果;最终设计出全视场调制传递函数(MTF)在100 lp/mm范围内均大于0.5、场曲小于0.1 mm、畸变小于1.3％的紫外镜头.与其他紫外系统相比,设计的系统具有成像质量高、分辨率高、畸变低、焦距短、结构紧凑的优点.

关键词：光学设计、工业检测、紫外、光学系统、色差、公差分析

所属期刊栏目：55

分类号：O439(光学)

在线出版日期：2018-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：288-292