数字刀口仪定量检验非球面光学元件面形

基于朗奇(ronchi)检验法和同步相位探测技术,在点光源离轴情况下提出一种检验非球面反射镜的方法。该方法利用透射液晶显示器(lcd)显示垂直和水平两个方向的正弦光栅,由摄像机记录经被测镜面反射产生的光栅变形条纹图,通过四步相移法获得条纹图的相位分布。由变形条纹和光栅的同名相位点确定被测镜面每一点的横向像差,对应理想镜面的横向像差由几何关系算出,通过两镜面对应点的横向像差之差获得待测点面形偏差的梯度信息,对其积分恢复面形偏差,最后重建被测面形。检测中光栅由计算机产生,可实现精确的相移,使垂直和水平光栅严格达到90°。采用预设标记点来引导相位展开,有效地解决了变形条纹和光栅的相位对应问题。模拟和实验初步验证了这一方法的可行性。

为了加强光学系统在实际应用现场的抗振性能,提高光束的质量及光束指向的稳定性,以光学元件结构优化分析为例,利用visualbasic(vb)和matlab对ansys系统进行了二次开发,设计实现了一个基于ansys的参量化分析平台。平台借助vb作为参量化建模以及主控界面的开发工具,完成参量化建模;然后调用ansys进行结构优化分析,并提取计算结果;最后调用matlab对结果进行处理,将生成的数据图片动画进行实时可视化显示,从而使得光学元件优化设计过程更加直观便捷。该研究对光学元件抗振性能的分析和评估有很大的帮助。

介绍一种塑料光学非球面镜片的模具设计方法,并对注塑工艺中的关键技术进行了分析,提出合理设置和精确控制主要工艺参数的方法。实验结果表明,利用所设计的模具及优化的成型工艺参数,可实现高精度的塑料光学非球面镜片的批量生产。

平行玻璃砖是一种很重要的光学元件,也是近年高考的一个热点,下面拟通过对近年全国试题的研究,谈谈平行玻璃砖的性质和特点.1用"插针法"测定玻璃的折射率例1一块玻璃砖的2个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过该表面).现要测定玻璃的折射率.给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(p1、p2、p3、p4)、带有刻度的直角三角板、量角器.

提出了一种基于非球面固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计方法。结合广义科丁顿公式及几何光学原理,推导出非球面校正元件的像散表达式,在此基础上,以消像散和正弦条件作为非球面校正元件像差评价参数,采用最小二乘法拟合出满足消像散及彗差的非球面面形方程。并建立以泽尼克(zernike)多项式特殊优化函数取代传统的光学系统评价函数,克服了采用传统光学设计方法设计椭球形窗口光学系统时系统评价函数收敛缓慢的问题。成像光学系统设计时通过比对不同材料匹配实现了光学系统的无热化。给出了完整的椭球形窗口光学系统的设计,设计结果表明,系统的调制传递函数在整个扫描视场范围内接近衍射极限。

凸二次非球面反射镜的自准法检验

在反射光学系统中大多采用凸非球面,但凸非球面的加工和检验一直是比较困难的问题。利用透射凸二次非球面具有自消像差的能力,从三级像差理论出发,提出了凸二次非球面的透射式自准检验和反射式自准检验两种方案,解决了采用hindle球检验口径过大的问题。以某型号准600r蛳c系统的凸次镜为例,分析了加工过程中的检验精度,并和hindle球检验方法进行比较。结果表明,凸非球面的自准检验是一种切实可行的高精度检验方法。

最近,日本的几个杂志都纷纷报道了这样一个消息,即松下电器产业的无线电研究所和住田光学玻璃制造厂,共同确立了超精密玻璃成形技术,成功地研制了高性能双面非球面玻璃镜头。从而看出各界对这项技术成果的极大重视。原来,袖珍唱盘(compacedisk)的拾音器镜头,由聚光镜和物镜组成,大部分用4～5

论述了短波通滤光膜的设计原理和计算方法,根据等效折射率和周期性对称膜系的理论,结合短波通滤光膜的技术要求,采用二氧化钛和二氧化硅作为高折射率材料和低折射率材料,计算出短波通滤光膜所需要的周期数和截止带宽度。用膜系设计软件对滤光膜系进行了优化,最终确定了满足实际制备条件的滤光膜周期数和每层膜厚,设计的短波通滤光膜光谱曲线达到了透射率的要求。依照设计结果,采用电子束蒸发的方法,在模造光学玻璃非球面镜片上镀制出符合技术要求的短波通滤光膜。滤光膜经过各种耐环境实验后,各项性能指标满足应用要求。

为了满足高精度相机在外场环境下的检测要求,采用碳化硅光学材料制作反射镜,碳纤/环氧树脂基复合材料制作遮光筒,设计了一套重量轻、自身精度高、温度稳定性好的离轴平行光管。在二者线胀系数保持二倍关系的情况下,在一定温变范围内保持精度的稳定性。经检测,口径为400mm,焦距为8m的离轴平行光管的温变为(20±10)℃,系统波像差为1/5λ(p-v值,λ=632.8nm)和1/27λ(rms值),达到了设计要求,能够在外场环境下使用。

本文介绍了采用数控加工技术在自行研制的五轴数控抛光机床上,抛光中大口径方形非球面镜的加工工艺。针对中大口径方形光学元件的边部和角部难加工的情况,通过优化工艺参数以及完善设备的结构设计,确定合理抛光路径,结合控制软件进行抛光加工工艺实验,在一定程度上控制了边部的翘边和角部的塌边,得到了预期的实验结果:加工340mm×340mm的非球面光学元件,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,面型收敛趋于稳定。

为使头盔微光夜视镜的重量更轻,同时保证其较好的成像性能,分析了光学塑料的特性及其加工,通过引入高次塑料非球面,设计了含有3个高次塑料非球面的6片式微光夜视物镜。该物镜具有大视场(40°)、小f数(f/1.25)、小畸变(1%)的特点,光学传递函数在空间频率40lp/mm时,轴上传函≥0.6,轴外传函≥0.4,满足微光夜视物镜成像要求。相对具有同样性能的传统物镜系统,总长41mm,为传统物镜的82.6%,重量13.3g,仅为传统物镜的32.7%。为头盔式微光夜视系统减重设计提供了一个新的参考思路。

非球面玻璃模造镜片制程技术 第一章：玻璃模造技术的优点 1-1模造塑料镜片vs.模造玻璃镜片 玻璃模造镜片和塑料镜片的差异-- 玻璃模造镜片和塑料镜片的差异在哪里呢？以光学系统的适用上来说，玻璃有多样好处，例如玻璃本身耐 高温，有较高的透光率、折射率，和抗湿度，玻璃材质的稳定度也比塑料来得好。但是，塑料也有其优点， 因为它的变形量比玻璃大，可以作较大尺寸的光学镜片；其次，在重量和价格上也比玻璃来得轻来得便宜。 因此，当我们在选择光学镜片的时候，应从不同的取向去判断最符合需要的镜片。 1-2传统研磨玻璃镜片vs.模造玻璃镜片 传统研磨玻璃镜片和模造玻璃镜片的比较-- 在讲述玻璃模造技术之前，我们先了解一下它和传统的光学玻璃镜片制作有什么不同。 传统的玻璃镜片制作技术需要经过繁复的步骤，例如粗磨、细磨、拋光等，所花的时间相对的增多。然 而，模造光学镜片的产生，只

非球面顶点半径和二次常数干涉测量是对二次曲面离轴子孔径在弧矢、子午和中间焦点位置直接干涉测量,拟合得到初级像差系数,并结合位置差计算出顶点曲率半径和二次常数。详细介绍了该方法的基本原理,在此基础上将子孔径中心法线与光轴夹角分解为两个倾角分量α和β引入,改进了现有模型。提出在子孔径对称情况下,可通过调整、控制特定项的泽尼克系数值,消除β分量,进而对新的模型进行了简化,只考虑α分量的影响,给出了仅存在该分量时的非球面顶点半径和二次常数的计算公式,编写了仿真程序。在α=0.03°,β=0时,直径100mm,f数为3的抛物面反射镜离轴子孔径的初级像差系数的理论计算和数值仿真结果最大偏差仅为0.0002λ。研究表明:在子孔径中心法线与光轴的调整存在一定误差时,在弧矢、子午和中间焦点处的初级像差系数特征关系仍然成立。

由于不规则的外形,玻璃预制件的选择直接影响异形非球面透镜的成型。本文通过有限元法探讨不同预制件对成型透镜的影响,首先选择了一个比较典型的异形非球面透镜作为目标透镜,将球形玻璃和圆柱形玻璃作为预制件,采用高级非线性有限元程序msc.marc,仿真该异形非球面透镜的成型过程。基于仿真,对比分析其成型性、残余应力、面形精度。结果表明,圆柱形玻璃预制件更适合成型异形非球面玻璃透镜。

２０１３年１２月 第２４卷　第６期 照明工程学报 ｚｈａｏｍｉｎｇｇｏｎｇｃｈｅｎｇｘｕｅｂａｏ ｄｅｃ．　２０１３ ｖｏｌ畅２４　ｎｏ畅６ 基于不同高度ｌｅｄ泛光灯实现相同照明效果的 二次非球面透镜设计 曹悦阳　金亨辰　郭凖燮 （国立顺天大学印刷电子工程系，韩国顺天　５４０－７４２） 摘　要：本文针对不同安装高度的１５０ｗｌｅｄ泛光灯二次透镜进行研究，实现了在不改变灯具与ｌｅｄ光源条件下， 仅通过更换ｌｅｄ二次透镜并调整安装高度便可得到相同均匀的照明效果。使用光学设计软件ｌｉｇｈｔｔｏｏｌｓ设计了发光 角度分别为６０°、９０°、１２０°的三款ｌｅｄ泛光灯的非球面透镜，选取２０ｍ×２０ｍ的地面作为接收面，分别对发光角 度为６０°的泛光灯安装高度在１２ｍ～２２ｍ，９０°的泛光灯安装高度在１０ｍ～２０ｍ，以及１２０°的泛光灯安装高度在８ｍ～ １８

凸非球面检验是光学检验中一个比较困难的问题。结合一块φ110mm的凸双曲面镜,在分析几种传统检验方法的基础上,提出了一种用透镜组补偿检验凸非球面的新方法。令球差系数∑s1=0,用三级像差理论求解光学系统的初始结构,并通过zemax光学设计软件对初始结构进行优化,克服了传统检验方法的缺点和不足。从设计结果可以看出,系统的像差得到了很好的校正,使得凸双曲面达到了很高的检验精度,从而使非球面的检验更加方便。

针对传统的基于球面显微成像的光纤连接器端面检测系统结构和像差的问题,将制作工艺日趋成熟的非球面模压玻璃透镜引入到检测系统中。介绍了非球面透镜设计的基本原理和非球面光学玻璃透镜模压成型的基本工艺,分别设计了球面透镜和非球面模压透镜检测系统,给出了系统的结构参数,评价了系统的成像质量。在系统分辨率相同的情况下,得到了结构简单、共轭距更短,有利于工程应用的非球面检测系统。给出了检测系统的机械结构图,并将非球面系统应用到实际生产和在线检测中,达到了设计的要求。

介绍了各种非球面抛光技术的基本原理及特点,供选择合适的抛光方法和技术时参考,并对此作了前景展望,指出了今后的重点研究方向。

平行玻璃砖是一种很重要的光学元件，也是近年高考的一个热点，下面通过对近年高考试题的研究，谈谈平行玻璃砖的性质和特点。

塑料模型光学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学零件加工技术中较为辣手的问题之一。本文根据零件加工中的一些实际经验，介绍玻璃非球面透镜的数控加工方法，阐述加工过程的四大步骤以及检测和修正办法。为常规非球面零件的加工提供工艺技术支持。