随着计算机技术、电子技术与光栅刻划技术的不断推陈出新,使得光栅位移测量技术成为一个专项技术得到快速发展。由于其具有性能稳定、精度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,被广泛应用在数控机床、机械加工、影像测量等领域。然而随着实际应用要求的不断提高,为了满足市场需求的日趋变化,光栅技术也在不停的发展更新。诸如采用CCD、CMOS图像传感器与计算机图像识别技术结合的方式,为光栅技术的发展开辟了一条新的途径。这些技术目前已经被应用到光栅尺课题上,采用显微成像读数头系统读取光栅,获得清晰的光栅图像,再利用数字图像处理技术进行细分。但是要获得清晰的光栅图像,就必须设计一套光学成像系统对编码条纹进行放大成像,然后再进行编码图像的采集。因此光学镜头组成的微型成像系统就成为决定位置信息采集系统获得清晰可辨图像的关键。本文将通过对光栅尺进行分析并从实验中得到相关的成像要求,再根据相关的成像理论并借助光学设计仿真软件ZEMAX设计出一款口径小,光学总长控制在30mm以内,放大倍数为20倍的微型光学显微成像物镜。最后,对微型显微成像物镜进行像质评价与公差分析,结果表明,本文所设计的微型光学显微成像系统满足实际要求。