數(shù)字刀口儀定量檢驗(yàn)非球面光學(xué)元件面形

基于朗奇(ronchi)檢驗(yàn)法和同步相位探測(cè)技術(shù),在點(diǎn)光源離軸情況下提出一種檢驗(yàn)非球面反射鏡的方法。該方法利用透射液晶顯示器(lcd)顯示垂直和水平兩個(gè)方向的正弦光柵,由攝像機(jī)記錄經(jīng)被測(cè)鏡面反射產(chǎn)生的光柵變形條紋圖,通過四步相移法獲得條紋圖的相位分布。由變形條紋和光柵的同名相位點(diǎn)確定被測(cè)鏡面每一點(diǎn)的橫向像差,對(duì)應(yīng)理想鏡面的橫向像差由幾何關(guān)系算出,通過兩鏡面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫向像差之差獲得待測(cè)點(diǎn)面形偏差的梯度信息,對(duì)其積分恢復(fù)面形偏差,最后重建被測(cè)面形。檢測(cè)中光柵由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生,可實(shí)現(xiàn)精確的相移,使垂直和水平光柵嚴(yán)格達(dá)到90°。采用預(yù)設(shè)標(biāo)記點(diǎn)來引導(dǎo)相位展開,有效地解決了變形條紋和光柵的相位對(duì)應(yīng)問題。模擬和實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證了這一方法的可行性。

為了加強(qiáng)光學(xué)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的抗振性能,提高光束的質(zhì)量及光束指向的穩(wěn)定性,以光學(xué)元件結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析為例,利用visualbasic(vb)和matlab對(duì)ansys系統(tǒng)進(jìn)行了二次開發(fā),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于ansys的參量化分析平臺(tái)。平臺(tái)借助vb作為參量化建模以及主控界面的開發(fā)工具,完成參量化建模;然后調(diào)用ansys進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析,并提取計(jì)算結(jié)果;最后調(diào)用matlab對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理,將生成的數(shù)據(jù)圖片動(dòng)畫進(jìn)行實(shí)時(shí)可視化顯示,從而使得光學(xué)元件優(yōu)化設(shè)計(jì)過程更加直觀便捷。該研究對(duì)光學(xué)元件抗振性能的分析和評(píng)估有很大的幫助。

介紹一種塑料光學(xué)非球面鏡片的模具設(shè)計(jì)方法,并對(duì)注塑工藝中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,提出合理設(shè)置和精確控制主要工藝參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用所設(shè)計(jì)的模具及優(yōu)化的成型工藝參數(shù),可實(shí)現(xiàn)高精度的塑料光學(xué)非球面鏡片的批量生產(chǎn)。

平行玻璃磚是一種很重要的光學(xué)元件,也是近年高考的一個(gè)熱點(diǎn),下面擬通過對(duì)近年全國(guó)試題的研究,談?wù)勂叫胁ＡТu的性質(zhì)和特點(diǎn).1用"插針法"測(cè)定玻璃的折射率例1一塊玻璃磚的2個(gè)相互平行的表面,其中一個(gè)表面是鍍銀的(光線不能通過該表面).現(xiàn)要測(cè)定玻璃的折射率.給定的器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚(p1、p2、p3、p4)、帶有刻度的直角三角板、量角器.

提出了一種基于非球面固定校正元件的橢球形窗口光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。結(jié)合廣義科丁頓公式及幾何光學(xué)原理,推導(dǎo)出非球面校正元件的像散表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上,以消像散和正弦條件作為非球面校正元件像差評(píng)價(jià)參數(shù),采用最小二乘法擬合出滿足消像散及彗差的非球面面形方程。并建立以澤尼克(zernike)多項(xiàng)式特殊優(yōu)化函數(shù)取代傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)評(píng)價(jià)函數(shù),克服了采用傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)橢球形窗口光學(xué)系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)評(píng)價(jià)函數(shù)收斂緩慢的問題。成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)通過比對(duì)不同材料匹配實(shí)現(xiàn)了光學(xué)系統(tǒng)的無熱化。給出了完整的橢球形窗口光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)結(jié)果表明,系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)在整個(gè)掃描視場(chǎng)范圍內(nèi)接近衍射極限。

凸二次非球面反射鏡的自準(zhǔn)法檢驗(yàn)

在反射光學(xué)系統(tǒng)中大多采用凸非球面,但凸非球面的加工和檢驗(yàn)一直是比較困難的問題。利用透射凸二次非球面具有自消像差的能力,從三級(jí)像差理論出發(fā),提出了凸二次非球面的透射式自準(zhǔn)檢驗(yàn)和反射式自準(zhǔn)檢驗(yàn)兩種方案,解決了采用hindle球檢驗(yàn)口徑過大的問題。以某型號(hào)準(zhǔn)600r螄c系統(tǒng)的凸次鏡為例,分析了加工過程中的檢驗(yàn)精度,并和hindle球檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較。結(jié)果表明,凸非球面的自準(zhǔn)檢驗(yàn)是一種切實(shí)可行的高精度檢驗(yàn)方法。

最近,日本的幾個(gè)雜志都紛紛報(bào)道了這樣一個(gè)消息,即松下電器產(chǎn)業(yè)的無線電研究所和住田光學(xué)玻璃制造廠,共同確立了超精密玻璃成形技術(shù),成功地研制了高性能雙面非球面玻璃鏡頭。從而看出各界對(duì)這項(xiàng)技術(shù)成果的極大重視。原來,袖珍唱盤(compacedisk)的拾音器鏡頭,由聚光鏡和物鏡組成,大部分用4～5

論述了短波通濾光膜的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法,根據(jù)等效折射率和周期性對(duì)稱膜系的理論,結(jié)合短波通濾光膜的技術(shù)要求,采用二氧化鈦和二氧化硅作為高折射率材料和低折射率材料,計(jì)算出短波通濾光膜所需要的周期數(shù)和截止帶寬度。用膜系設(shè)計(jì)軟件對(duì)濾光膜系進(jìn)行了優(yōu)化,最終確定了滿足實(shí)際制備條件的濾光膜周期數(shù)和每層膜厚,設(shè)計(jì)的短波通濾光膜光譜曲線達(dá)到了透射率的要求。依照設(shè)計(jì)結(jié)果,采用電子束蒸發(fā)的方法,在模造光學(xué)玻璃非球面鏡片上鍍制出符合技術(shù)要求的短波通濾光膜。濾光膜經(jīng)過各種耐環(huán)境實(shí)驗(yàn)后,各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足應(yīng)用要求。

為了滿足高精度相機(jī)在外場(chǎng)環(huán)境下的檢測(cè)要求,采用碳化硅光學(xué)材料制作反射鏡,碳纖/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制作遮光筒,設(shè)計(jì)了一套重量輕、自身精度高、溫度穩(wěn)定性好的離軸平行光管。在二者線脹系數(shù)保持二倍關(guān)系的情況下,在一定溫變范圍內(nèi)保持精度的穩(wěn)定性。經(jīng)檢測(cè),口徑為400mm,焦距為8m的離軸平行光管的溫變?yōu)?20±10)℃,系統(tǒng)波像差為1/5λ(p-v值,λ=632.8nm)和1/27λ(rms值),達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,能夠在外場(chǎng)環(huán)境下使用。

本文介紹了采用數(shù)控加工技術(shù)在自行研制的五軸數(shù)控拋光機(jī)床上,拋光中大口徑方形非球面鏡的加工工藝。針對(duì)中大口徑方形光學(xué)元件的邊部和角部難加工的情況,通過優(yōu)化工藝參數(shù)以及完善設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定合理拋光路徑,結(jié)合控制軟件進(jìn)行拋光加工工藝實(shí)驗(yàn),在一定程度上控制了邊部的翹邊和角部的塌邊,得到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:加工340mm×340mm的非球面光學(xué)元件,面型精度pv≤λ/5,表面粗糙度rq≤1.2nm,加工效率得到了有效的提高,面型收斂趨于穩(wěn)定。

為使頭盔微光夜視鏡的重量更輕,同時(shí)保證其較好的成像性能,分析了光學(xué)塑料的特性及其加工,通過引入高次塑料非球面,設(shè)計(jì)了含有3個(gè)高次塑料非球面的6片式微光夜視物鏡。該物鏡具有大視場(chǎng)(40°)、小f數(shù)(f/1.25)、小畸變(1%)的特點(diǎn),光學(xué)傳遞函數(shù)在空間頻率40lp/mm時(shí),軸上傳函≥0.6,軸外傳函≥0.4,滿足微光夜視物鏡成像要求。相對(duì)具有同樣性能的傳統(tǒng)物鏡系統(tǒng),總長(zhǎng)41mm,為傳統(tǒng)物鏡的82.6%,重量13.3g,僅為傳統(tǒng)物鏡的32.7%。為頭盔式微光夜視系統(tǒng)減重設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的參考思路。

非球面玻璃模造鏡片制程技術(shù) 第一章：玻璃模造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 1-1模造塑料鏡片vs.模造玻璃鏡片 玻璃模造鏡片和塑料鏡片的差異-- 玻璃模造鏡片和塑料鏡片的差異在哪里呢？以光學(xué)系統(tǒng)的適用上來說，玻璃有多樣好處，例如玻璃本身耐 高溫，有較高的透光率、折射率，和抗?jié)穸龋ＡР馁|(zhì)的穩(wěn)定度也比塑料來得好。但是，塑料也有其優(yōu)點(diǎn)， 因?yàn)樗淖冃瘟勘炔ＡТ?，可以作較大尺寸的光學(xué)鏡片；其次，在重量和價(jià)格上也比玻璃來得輕來得便宜。 因此，當(dāng)我們?cè)谶x擇光學(xué)鏡片的時(shí)候，應(yīng)從不同的取向去判斷最符合需要的鏡片。 1-2傳統(tǒng)研磨玻璃鏡片vs.模造玻璃鏡片 傳統(tǒng)研磨玻璃鏡片和模造玻璃鏡片的比較-- 在講述玻璃模造技術(shù)之前，我們先了解一下它和傳統(tǒng)的光學(xué)玻璃鏡片制作有什么不同。 傳統(tǒng)的玻璃鏡片制作技術(shù)需要經(jīng)過繁復(fù)的步驟，例如粗磨、細(xì)磨、拋光等，所花的時(shí)間相對(duì)的增多。然 而，模造光學(xué)鏡片的產(chǎn)生，只

非球面頂點(diǎn)半徑和二次常數(shù)干涉測(cè)量是對(duì)二次曲面離軸子孔徑在弧矢、子午和中間焦點(diǎn)位置直接干涉測(cè)量,擬合得到初級(jí)像差系數(shù),并結(jié)合位置差計(jì)算出頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù)。詳細(xì)介紹了該方法的基本原理,在此基礎(chǔ)上將子孔徑中心法線與光軸夾角分解為兩個(gè)傾角分量α和β引入,改進(jìn)了現(xiàn)有模型。提出在子孔徑對(duì)稱情況下,可通過調(diào)整、控制特定項(xiàng)的澤尼克系數(shù)值,消除β分量,進(jìn)而對(duì)新的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,只考慮α分量的影響,給出了僅存在該分量時(shí)的非球面頂點(diǎn)半徑和二次常數(shù)的計(jì)算公式,編寫了仿真程序。在α=0.03°,β=0時(shí),直徑100mm,f數(shù)為3的拋物面反射鏡離軸子孔徑的初級(jí)像差系數(shù)的理論計(jì)算和數(shù)值仿真結(jié)果最大偏差僅為0.0002λ。研究表明:在子孔徑中心法線與光軸的調(diào)整存在一定誤差時(shí),在弧矢、子午和中間焦點(diǎn)處的初級(jí)像差系數(shù)特征關(guān)系仍然成立。

由于不規(guī)則的外形,玻璃預(yù)制件的選擇直接影響異形非球面透鏡的成型。本文通過有限元法探討不同預(yù)制件對(duì)成型透鏡的影響,首先選擇了一個(gè)比較典型的異形非球面透鏡作為目標(biāo)透鏡,將球形玻璃和圓柱形玻璃作為預(yù)制件,采用高級(jí)非線性有限元程序msc.marc,仿真該異形非球面透鏡的成型過程。基于仿真,對(duì)比分析其成型性、殘余應(yīng)力、面形精度。結(jié)果表明,圓柱形玻璃預(yù)制件更適合成型異形非球面玻璃透鏡。

２０１３年１２月 第２４卷　第６期 照明工程學(xué)報(bào) ｚｈａｏｍｉｎｇｇｏｎｇｃｈｅｎｇｘｕｅｂａｏ ｄｅｃ．?。玻埃保?ｖｏｌ暢２４?。睿飼常?基于不同高度ｌｅｄ泛光燈實(shí)現(xiàn)相同照明效果的 二次非球面透鏡設(shè)計(jì) 曹悅陽(yáng)　金亨辰　郭凖燮 （國(guó)立順天大學(xué)印刷電子工程系，韓國(guó)順天　５４０－７４２） 摘　要：本文針對(duì)不同安裝高度的１５０ｗｌｅｄ泛光燈二次透鏡進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了在不改變燈具與ｌｅｄ光源條件下， 僅通過更換ｌｅｄ二次透鏡并調(diào)整安裝高度便可得到相同均勻的照明效果。使用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ｌｉｇｈｔｔｏｏｌｓ設(shè)計(jì)了發(fā)光 角度分別為６０°、９０°、１２０°的三款ｌｅｄ泛光燈的非球面透鏡，選?。玻埃怼粒玻埃淼牡孛孀鳛榻邮彰?，分別對(duì)發(fā)光角 度為６０°的泛光燈安裝高度在１２ｍ～２２ｍ，９０°的泛光燈安裝高度在１０ｍ～２０ｍ，以及１２０°的泛光燈安裝高度在８ｍ～ １８

凸非球面檢驗(yàn)是光學(xué)檢驗(yàn)中一個(gè)比較困難的問題。結(jié)合一塊φ110mm的凸雙曲面鏡,在分析幾種傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上,提出了一種用透鏡組補(bǔ)償檢驗(yàn)凸非球面的新方法。令球差系數(shù)∑s1=0,用三級(jí)像差理論求解光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu),并通過zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對(duì)初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,克服了傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法的缺點(diǎn)和不足。從設(shè)計(jì)結(jié)果可以看出,系統(tǒng)的像差得到了很好的校正,使得凸雙曲面達(dá)到了很高的檢驗(yàn)精度,從而使非球面的檢驗(yàn)更加方便。

介紹了各種非球面拋光技術(shù)的基本原理及特點(diǎn),供選擇合適的拋光方法和技術(shù)時(shí)參考,并對(duì)此作了前景展望,指出了今后的重點(diǎn)研究方向。

針對(duì)傳統(tǒng)的基于球面顯微成像的光纖連接器端面檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和像差的問題,將制作工藝日趨成熟的非球面模壓玻璃透鏡引入到檢測(cè)系統(tǒng)中。介紹了非球面透鏡設(shè)計(jì)的基本原理和非球面光學(xué)玻璃透鏡模壓成型的基本工藝,分別設(shè)計(jì)了球面透鏡和非球面模壓透鏡檢測(cè)系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),評(píng)價(jià)了系統(tǒng)的成像質(zhì)量。在系統(tǒng)分辨率相同的情況下,得到了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、共軛距更短,有利于工程應(yīng)用的非球面檢測(cè)系統(tǒng)。給出了檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,并將非球面系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)和在線檢測(cè)中,達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

塑料模型光學(xué)元件涂敷用耐刮擦性良好的低反射硬涂料(日本)

玻璃非球面零件的加工是目前光學(xué)零件加工技術(shù)中較為辣手的問題之一。本文根據(jù)零件加工中的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，介紹玻璃非球面透鏡的數(shù)控加工方法，闡述加工過程的四大步驟以及檢測(cè)和修正辦法。為常規(guī)非球面零件的加工提供工藝技術(shù)支持。

為了將自身打造成數(shù)據(jù)和通信領(lǐng)域材料的一站式供應(yīng)商,肖特電子封裝事業(yè)部日前宣布將推出非球面透鏡管帽,為全球客戶提供更完整的解決方案。此項(xiàng)新產(chǎn)品采用業(yè)界驗(yàn)證認(rèn)可的低溫焊料玻璃,將模壓成型的低熔點(diǎn)玻璃封接到機(jī)加工體(通常是to管帽)內(nèi)研制而成。