光学系统中心偏误差分析方法研究

发布时间：2017-04-16 06:26

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【摘要】：光学系统在众多领域得到了广泛应用,目前对光学系统技术要求越来越高。但是由于实际透镜加工和系统装调条件的限制,在透镜加工、系统装调过程中,会产生偏心误差,从而破坏了光学系统的共轴性,影响光学系统成像质量。中心偏误差普遍存在于现代光学系统中,严重影响了系统的关键技术指标,所以中心偏误差分析成为了高精度光学系统装调的关键环节。为了提高光学系统的装调效率,本论文从理论与实践方面,对中心偏误差分析方法进行了深入的研究。本文的主要研究工作如下：首先,通过研究国内外中心偏测量仪的现状,对比各种测量中心偏误差方法的优缺点,结合实际装调工作中遇到的问题,实现中心偏测量仪与计算机辅助装调新方法的结合。其次,研究被测光学系统的各个镜面的球心像的位置和实际测得的偏心数据的分析处理。通过Delphi软件编程实现数据计算和图形显示,提高光学系统的装调效率。再次,通过像差分析和仿真预估指导光学系统装调的方法,以各透镜对像差贡献的差异,得出各透镜中心偏误差对像差和系统成像质量的影响权重,通过光轴拟合对测量数据优化和修正。为实际光学系统装调提供必要的数据参考。最后,应用开发工具Delphi,开发了用于光学系统装校的光学系统中心偏误差分析软件。目前已经较好地应用于高精度光学中心偏测量仪的光学装校工艺过程的控制。利用研制的光学系统辅助装调设备,对用于宽波段(0.4-1.1 μ m)可见红外光学系统进行误差分析和校正,装调结果表明,该方法有助于改进光学系统装调现状。
【关键词】：光学系统 装调设备 光学中心偏 球心像
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 概述8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 课题意义及主要研究内容12-14
• 2 光学系统中心偏及误差测量原理14-25
• 2.1 中心偏误差来源14-15
• 2.2 中心偏误差定义15-16
• 2.3 中心偏误差测量方法16-23
• 2.3.1 反射式激光定心法16-18
• 2.3.2 反射式准直成像法18-19
• 2.3.3 反射式干涉测量法19-20
• 2.3.4 透射式准直成像法20-21
• 2.3.5 透射式干涉测量法21-22
• 2.3.6 三坐标测量法22
• 2.3.7 测量方法评价22-23
• 2.4 中心偏误差分析意义23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 光学系统透镜组中心偏测量原理25-49
• 3.1 反射式准直成像测量夏理25-26
• 3.2 光学系统内部成像关系26-31
• 3.3 中心偏误差数学模型31-33
• 3.4 测量数据优化方法33-48
• 3.4.1 最佳光轴拟合优化34-37
• 3.4.2 加权优化37-48
• 3.5 本章小结48-49
• 4 光学系统中心偏误差分析软件设计和实现49-57
• 4.1 需求分析49-50
• 4.1.1 可行性分析49
• 4.1.2 开发环境分析49-50
• 4.2 系统设计50-52
• 4.2.1 总体设计50-51
• 4.2.2 功能设计51-52
• 4.3 系统实现52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 光学系统中心偏误差实例分析57-63
• 5.1 系统透镜实例分析57
• 5.2 系统各透镜的平移偏心对系统MTF的影响57-59
• 5.3 系统各透镜的倾斜偏心对系统MTF的影响59-60
• 5.4 装调方案分析60-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 结论及展望63-64
• 6.1 结论63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文67-68
• 致谢68-70

【参考文献】

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本文编号：310232