市场上主流光学测量仪的成像系统概述

绝大多数情况下，物体本身不会发光，需要有照明系统对仪器测量系统提供光源。为了获得均匀一致的照明和足够的光能，目前，光学测量仪器大都采用有两组光组组合而成的柯拉照明系统。如下图所示，氙气反射灯发出的光线通过聚光镜，使反射灯图像成实像在投影物镜的孔径光阑处。投影物镜面放在聚光物镜的视场光阑处，这样使聚光灯的视场的被灯光照成一个均匀的发光面，显然投影物镜的照明也应该是均匀的。

光源

在投影仪中，它采用了远心光路将物面放大后成像到屏幕上。为了保证照明均匀，通常采用大功率氙气反射灯如下图所示，灯丝焰口放在球面反射镜的焦点上，这种光束亮度可以提高50%~80%，光线接近自然光，使用过程中光通量损失较少，镜面上的冷光膜，可以减轻物面过热，球面放射镜提高光能利用率。但要考虑到其高温对测量系统的影响需要，需要增加通风散热，冷却装置如仪器风扇，隔热玻璃。

光学坐标测量仪都采用超高亮度绿色LED，其具有强度高，波长长的特点，CMOS 传感器所敏感的，确保精确的对边缘采样。LED系统具有寿命长，接近自然光，不含热线，照射形状自由，开关性能优良，耐冲击性能好。可以通过调整其安装方式和形状来满足工件测量的需要，可以实现直接相应漫反射，其具有镜面反射，低角度，透过性等最佳照射形状和照射范围。

光源类型

照明系统一般根据作业面或参考平面的照度要求，配合CMOS的放大倍数和焦距的改变而调整不同的设定，光线的影响因素：灯的光输出比例，工作测量区域的光照强度的明暗、其他光源的干涉、反射，室内指数，工件结构形状、色彩，透明状态，表面粗糙度，测量精度，操作人员对视觉能力的敏感影响等，测量仪器的光照强度一般推荐大于50%流明可用。现在主流采用四分割环形照明，可以分开对各分割环进行关闭、打开，以及对光强度值的调整，时被观测对象对比度增强。如下图分别为同轴光照明系统和环形LED照明系统。

镜头