Design of Bi-telecentric optical system with two-path configuration for 3-D defect inspections

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.003

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Design of Bi-telecentric optical system with two-path configuration for 3-D defect inspections

更新时间：2025-09-01

- Design of Bi-telecentric optical system with two-path configuration for 3-D defect inspections
- Vol. 46, Issue 1, Pages: 14-19(2020)
- 作者机构：
  
  1:上海理工大学光电信息与计算机工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.003
  CLC：
- Published：2020
- 稿件说明：
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Design of Bi-telecentric optical system with two-path configuration for 3-D defect inspections[J]. 2020, 46(1): 14-19.
DOI：

Design of Bi-telecentric optical system with two-path configuration for 3-D defect inspections[J]. 2020, 46(1): 14-19. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.01.003.

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。

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