CR扫描仪激光扫描光学系统的设计.pdf

第18卷第1期 V01．18 光学精密工程 No．1 andPrecision 2010年1月 Optics Engineering Jan．2010 文章编号 1004—924X(20lO)O卜0021—08 CR扫描仪激光扫描光学系统的设计 郑 猛1，冯其波1，邵双运1，丁克勤2 (1．北京交通大学理学院，北京100044；2．中国特种设备检测研究院，北京100013) 摘要：设计了一种适合于计算机x射线扫描仪的新型激光扫描系统，其空间分辨率为10lp／mm。针对常用扫描机构的 不足。用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂取代传统的F口镜头，利用成像板的柔韧性实现圆弧形进片，扫描臂同时作为接 收器收集激发出的荧光，从而简化系统结构，提高系统性能。利用所设计的光学系统，分析了激光光点大小对分辨率的 影响，结果显示光点越小，系统分辨率越高。分析了系统中影响激光光点大小的因素，在高转速条件下对扫描臂进行了 有限元仿真，计算了当入射光与五角棱镜入射面不垂直及五角棱镜存在安置误差时，对激光光点大小的影响。结果显示 光点直径最大相对变化量为0．07％，表明所设计的激光扫描光学系统具有一定的容差性和实用性。通过实验验证了所 研制扫描仪的性能，结果表明图像具有良好的视觉效果，能够满足工业检测要求。 关键词：激光扫描光学系统；有限元分析；五角棱镜；扫描臂 中图分类号：TH774；R814．42文献标识码：A oflaser for Design scanningopticalsystemscomputed ZHENG AO Men91，FENGQi—b01，SH Shuang—yunl．DINGKe～qin2 (1．School 100044，China； ofScience，BeijingJiaotongUniversity，Beijing China andResearch SpecialEquipmentInspection 100013，China) Institute，Beijing new laser Abstract：A forthe high—performancescanningopticalsystem Computed witha resolutionof10 was viewofthe differenceof spatial lp／mm designed．In performance scanning methods，a arm ofa anda lenswas to scanningcomposedpentagonalprism scanningobject presented theFOlens，andthenacircular was to the mecha- replace plate imaging presentedimplementtransport