數字刀口儀定量檢驗非球面光學元件面形

基于朗奇(ronchi)檢驗法和同步相位探測技術,在點光源離軸情況下提出一種檢驗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方向的正弦光柵,由攝像機記錄經被測鏡面反射產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確定被測鏡面每一點的橫向像差,對應理想鏡面的橫向像差由幾何關系算出,通過兩鏡面對應點的橫向像差之差獲得待測點面形偏差的梯度信息,對其積分恢復面形偏差,最后重建被測面形。檢測中光柵由計算機產生,可實現精確的相移,使垂直和水平光柵嚴格達到90°。采用預設標記點來引導相位展開,有效地解決了變形條紋和光柵的相位對應問題。模擬和實驗初步驗證了這一方法的可行性。

為了加強光學系統(tǒng)在實際應用現場的抗振性能,提高光束的質量及光束指向的穩(wěn)定性,以光學元件結構優(yōu)化分析為例,利用visualbasic(vb)和matlab對ansys系統(tǒng)進行了二次開發(fā),設計實現了一個基于ansys的參量化分析平臺。平臺借助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;然后調用ansys進行結構優(yōu)化分析,并提取計算結果;最后調用matlab對結果進行處理,將生成的數據圖片動畫進行實時可視化顯示,從而使得光學元件優(yōu)化設計過程更加直觀便捷。該研究對光學元件抗振性能的分析和評估有很大的幫助。

介紹一種塑料光學非球面鏡片的模具設計方法,并對注塑工藝中的關鍵技術進行了分析,提出合理設置和精確控制主要工藝參數的方法。實驗結果表明,利用所設計的模具及優(yōu)化的成型工藝參數,可實現高精度的塑料光學非球面鏡片的批量生產。

平行玻璃磚是一種很重要的光學元件,也是近年高考的一個熱點,下面擬通過對近年全國試題的研究,談談平行玻璃磚的性質和特點.1用"插針法"測定玻璃的折射率例1一塊玻璃磚的2個相互平行的表面,其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過該表面).現要測定玻璃的折射率.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系統(tǒng)設計方法。結合廣義科丁頓公式及幾何光學原理,推導出非球面校正元件的像散表達式,在此基礎上,以消像散和正弦條件作為非球面校正元件像差評價參數,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)多項式特殊優(yōu)化函數取代傳統(tǒng)的光學系統(tǒng)評價函數,克服了采用傳統(tǒng)光學設計方法設計橢球形窗口光學系統(tǒng)時系統(tǒng)評價函數收斂緩慢的問題。成像光學系統(tǒng)設計時通過比對不同材料匹配實現了光學系統(tǒng)的無熱化。給出了完整的橢球形窗口光學系統(tǒng)的設計,設計結果表明,系統(tǒng)的調制傳遞函數在整個掃描視場范圍內接近衍射極限。

凸二次非球面反射鏡的自準法檢驗

在反射光學系統(tǒng)中大多采用凸非球面,但凸非球面的加工和檢驗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,從三級像差理論出發(fā),提出了凸二次非球面的透射式自準檢驗和反射式自準檢驗兩種方案,解決了采用hindle球檢驗口徑過大的問題。以某型號準600r螄c系統(tǒng)的凸次鏡為例,分析了加工過程中的檢驗精度,并和hindle球檢驗方法進行比較。結果表明,凸非球面的自準檢驗是一種切實可行的高精度檢驗方法。

最近,日本的幾個雜志都紛紛報道了這樣一個消息,即松下電器產業(yè)的無線電研究所和住田光學玻璃制造廠,共同確立了超精密玻璃成形技術,成功地研制了高性能雙面非球面玻璃鏡頭。從而看出各界對這項技術成果的極大重視。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計原理和計算方法,根據等效折射率和周期性對稱膜系的理論,結合短波通濾光膜的技術要求,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,計算出短波通濾光膜所需要的周期數和截止帶寬度。用膜系設計軟件對濾光膜系進行了優(yōu)化,最終確定了滿足實際制備條件的濾光膜周期數和每層膜厚,設計的短波通濾光膜光譜曲線達到了透射率的要求。依照設計結果,采用電子束蒸發(fā)的方法,在模造光學玻璃非球面鏡片上鍍制出符合技術要求的短波通濾光膜。濾光膜經過各種耐環(huán)境實驗后,各項性能指標滿足應用要求。

為了滿足高精度相機在外場環(huán)境下的檢測要求,采用碳化硅光學材料制作反射鏡,碳纖/環(huán)氧樹脂基復合材料制作遮光筒,設計了一套重量輕、自身精度高、溫度穩(wěn)定性好的離軸平行光管。在二者線脹系數保持二倍關系的情況下,在一定溫變范圍內保持精度的穩(wěn)定性。經檢測,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),達到了設計要求,能夠在外場環(huán)境下使用。

本文介紹了采用數控加工技術在自行研制的五軸數控拋光機床上,拋光中大口徑方形非球面鏡的加工工藝。針對中大口徑方形光學元件的邊部和角部難加工的情況,通過優(yōu)化工藝參數以及完善設備的結構設計,確定合理拋光路徑,結合控制軟件進行拋光加工工藝實驗,在一定程度上控制了邊部的翹邊和角部的塌邊,得到了預期的實驗結果:加工340mm×340mm的非球面光學元件,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,同時保證其較好的成像性能,分析了光學塑料的特性及其加工,通過引入高次塑料非球面,設計了含有3個高次塑料非球面的6片式微光夜視物鏡。該物鏡具有大視場(40°)、小f數(f/1.25)、小畸變(1%)的特點,光學傳遞函數在空間頻率40lp/mm時,軸上傳函≥0.6,軸外傳函≥0.4,滿足微光夜視物鏡成像要求。相對具有同樣性能的傳統(tǒng)物鏡系統(tǒng),總長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)減重設計提供了一個新的參考思路。

非球面玻璃模造鏡片制程技術 第一章：玻璃模造技術的優(yōu)點 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|的穩(wěn)定度也比塑料來得好。但是，塑料也有其優(yōu)點， 因為它的變形量比玻璃大，可以作較大尺寸的光學鏡片；其次，在重量和價格上也比玻璃來得輕來得便宜。 因此，當我們在選擇光學鏡片的時候，應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之前，我們先了解一下它和傳統(tǒng)的光學玻璃鏡片制作有什么不同。 傳統(tǒng)的玻璃鏡片制作技術需要經過繁復的步驟，例如粗磨、細磨、拋光等，所花的時間相對的增多。然 而，模造光學鏡片的產生，只

非球面頂點半徑和二次常數干涉測量是對二次曲面離軸子孔徑在弧矢、子午和中間焦點位置直接干涉測量,擬合得到初級像差系數,并結合位置差計算出頂點曲率半徑和二次常數。詳細介紹了該方法的基本原理,在此基礎上將子孔徑中心法線與光軸夾角分解為兩個傾角分量α和β引入,改進了現有模型。提出在子孔徑對稱情況下,可通過調整、控制特定項的澤尼克系數值,消除β分量,進而對新的模型進行了簡化,只考慮α分量的影響,給出了僅存在該分量時的非球面頂點半徑和二次常數的計算公式,編寫了仿真程序。在α=0.03°,β=0時,直徑100mm,f數為3的拋物面反射鏡離軸子孔徑的初級像差系數的理論計算和數值仿真結果最大偏差僅為0.0002λ。研究表明:在子孔徑中心法線與光軸的調整存在一定誤差時,在弧矢、子午和中間焦點處的初級像差系數特征關系仍然成立。

由于不規(guī)則的外形,玻璃預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制件對成型透鏡的影響,首先選擇了一個比較典型的異形非球面透鏡作為目標透鏡,將球形玻璃和圓柱形玻璃作為預制件,采用高級非線性有限元程序msc.marc,仿真該異形非球面透鏡的成型過程?；诜抡?對比分析其成型性、殘余應力、面形精度。結果表明,圓柱形玻璃預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 照明工程學報 ｚｈａｏｍｉｎｇｇｏｎｇｃｈｅｎｇｘｕｅｂａｏ ｄｅｃ．?。玻埃保?ｖｏｌ暢２４　ｎｏ暢６ 基于不同高度ｌｅｄ泛光燈實現相同照明效果的 二次非球面透鏡設計 曹悅陽　金亨辰　郭凖燮 （國立順天大學印刷電子工程系，韓國順天　５４０－７４２） 摘　要：本文針對不同安裝高度的１５０ｗｌｅｄ泛光燈二次透鏡進行研究，實現了在不改變燈具與ｌｅｄ光源條件下， 僅通過更換ｌｅｄ二次透鏡并調整安裝高度便可得到相同均勻的照明效果。使用光學設計軟件ｌｉｇｈｔｔｏｏｌｓ設計了發(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

凸非球面檢驗是光學檢驗中一個比較困難的問題。結合一塊φ110mm的凸雙曲面鏡,在分析幾種傳統(tǒng)檢驗方法的基礎上,提出了一種用透鏡組補償檢驗凸非球面的新方法。令球差系數∑s1=0,用三級像差理論求解光學系統(tǒng)的初始結構,并通過zemax光學設計軟件對初始結構進行優(yōu)化,克服了傳統(tǒng)檢驗方法的缺點和不足。從設計結果可以看出,系統(tǒng)的像差得到了很好的校正,使得凸雙曲面達到了很高的檢驗精度,從而使非球面的檢驗更加方便。

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

針對傳統(tǒng)的基于球面顯微成像的光纖連接器端面檢測系統(tǒng)結構和像差的問題,將制作工藝日趨成熟的非球面模壓玻璃透鏡引入到檢測系統(tǒng)中。介紹了非球面透鏡設計的基本原理和非球面光學玻璃透鏡模壓成型的基本工藝,分別設計了球面透鏡和非球面模壓透鏡檢測系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的結構參數,評價了系統(tǒng)的成像質量。在系統(tǒng)分辨率相同的情況下,得到了結構簡單、共軛距更短,有利于工程應用的非球面檢測系統(tǒng)。給出了檢測系統(tǒng)的機械結構圖,并將非球面系統(tǒng)應用到實際生產和在線檢測中,達到了設計的要求。

塑料模型光學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零件加工技術中較為辣手的問題之一。本文根據零件加工中的一些實際經驗，介紹玻璃非球面透鏡的數控加工方法，闡述加工過程的四大步驟以及檢測和修正辦法。為常規(guī)非球面零件的加工提供工藝技術支持。

為了將自身打造成數據和通信領域材料的一站式供應商,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。此項新產品采用業(yè)界驗證認可的低溫焊料玻璃,將模壓成型的低熔點玻璃封接到機加工體(通常是to管帽)內研制而成。