激光差动共焦曲率半径快速测量方法

针对大批量球面光学元件曲率半径的快速、高精度、非接触测量难题,提出一种基于差动共焦技术的批量元件曲率半径快速测量方法。先将一已知曲率半径的样件S₀在其共焦位置进行扫描定焦,获取其差动共焦曲线和线性段方程;依次装卡同批次被测元件S₁-S_n并无扫描地获得其离焦量;根据样件曲率半径和被测件离焦量换算出被测样品曲率半径。仿真和实验表明,精度可达12.2ppm,同时测量速度比传统式差动共焦曲率半径扫描系统提高59倍。方法仅需1次扫描和N次快速装卡即可实现N件球面元件曲率半径的快速、高精度、非接触式检测,为大批量球面元件的高效率、高精度加工检测提供全新途径。     

离轴椭圆柱面镜测量方法及调整误差分析

为了实现对离轴椭圆柱面镜面形的高精度检测,提出一种无像差点法和计算全息法相结合的混合式干涉测量方法.针对离轴椭圆柱面镜的特殊面形,将由平面镜与计算全息图(CGH)高度集合而成的标准柱面镜(TC)的出射柱面波作为检测光,并将光轴移至入射一侧的椭圆焦点与离轴椭圆柱面镜中心的连线方向,以减少测量光路的相对口径.再利用椭圆的一对无像差共轭点,实现干涉测量.将离轴椭圆柱面镜作为光轴上具有6个自由度的空间刚体,推导出误差分离矩阵.从波像差理论出发,推算出调整量引起的调整误差的各部分参数,确定了干涉测量方法中的调整量.实验结果表明,该测量方法可以有效地实现离轴椭圆柱面镜形貌的测量,利用误差分离矩阵可以推导出调整误差参数,便于进一步的系统误差分析与校正.     

论四平面镜系

本文用复四元数讨论四平面镜系在会聚光路的成象规律。一般四平面镜系的物象关系是复四元数所表示的“螺旋”变换,相当于空间的定轴转动和沿转轴方向的移动,在特定条件下可简化为角镜或特殊的平面镜。     

旋转多面镜概述

<正> 作为光偏转器的旋转多面镜,开发已久,现广泛用于光扫描技术、文字图像处理、表面检测和激光加工等。以下就旋转多面镜的原理、设计、制作、检验及精度等问题,作一概述。     

任意球面元件的超高反射率测量方法

为了实现任意球面元件的超高反射率测量,提出直腔和折叠腔两种光腔结构,以实现0,10,15和30等不同角度下球面元件的超高反射率测量。详细分析了这两种测量方式,根据光束传输变换公式,推导了任意球面元件在测量中引入的衰荡光腔物理腔长的变化,得到了实验测量中腔长调节指导。并根据光腔衰荡法原理,推导了球面元件在超高反射率测量中的通用数学表达式,对测量公式进行了讨论,分析结果扩展了光腔衰荡法在元件超高反射率测量的使用范围。     

任意球面元件的超高反射率测量方法

为了实现任意球面元件的超高反射率测量,提出直腔和折叠腔两种光腔结构,以实现0,10,15和30等不同角度下球面元件的超高反射率测量。详细分析了这两种测量方式,根据光束传输变换公式,推导了任意球面元件在测量中引入的衰荡光腔物理腔长的变化,得到了实验测量中腔长调节指导。并根据光腔衰荡法原理,推导了球面元件在超高反射率测量中的通用数学表达式,对测量公式进行了讨论,分析结果扩展了光腔衰荡法在元件超高反射率测量的使用范围。     

三十一面镜的光学冷加工

三十一面镜是我厂某产品检校仪器中角度分度基准光学零件,由于这种零件的面较多,角度的要求较高,所以给加工带来很多困难。六九年三月,在厂革命委员会和广大群众的大力支持下,我厂工具科钳工班的同志发扬敢想敢干的革命精神,采用金属材料不锈钢研磨出合乎图纸技术要求的三十一面镜。经使用单位鉴定,当时认为比较好。几年来,使用情况表明,由于金属表面易氧化,反射象的清晰度降低,影响仪器使用寿     

带电导体椭球的面电荷密度与主曲率半径的关系

求出了带电导体椭球的面电荷密度与主曲率半径的关系.     

基于数字图像的高精度面内转角测量方法

针对科研与工程中转角测量优于5″的高精度要求,提出了一种用直线做特征标志的基于图像的测量方法。用高分辨率相机采集被测物上长直线标志,通过高精度检测图像上直线的倾斜角度来计算转角。分析了基于图像高精度角度测量中出现的多种原来无需考虑的影响精度的因素。给出了角秒级角度测量时直线的拟合检测算法以及直线标志的成像宽度、长度、与采样方向的角度等参量的选择应满足的条件。仿真和实验结果表明直线宽度5~9 pixel,直线方向避开与采样方向成0°和45°角时角度检测精度达到最优,当直线长度不小于1000 pixel时测量精度优于5″。     

用三面镜快速调节分光计

用三面镜快速调节分光计庄静葵，陈祖德（西安二炮工程学院７１００２５）分光计的调节比较困难．目前，一般使用附件平面镜和待测物三棱镜来进行调节．理论虽很简单，但在实践中我们发现，要在望远镜中捕捉到十字叉丝的像却是件难事．这一方面固然与学生的心智技能有关，...     

三面弯月镜的磨制方法

在长焦距的望远物镜和摄影物镜中,为了缩短镜筒的长度,常常采用折反式镜头。其结构形式如图1所示。上述两种结构形式,都能满足设计要求。但是,比较这两种结构就可以看出,图1(α)所示的结构比图1(b)所示的结构优越,不仅可少加工一块小反射镜,而且去掉了胶合定心工序。     

旋转双柱面镜矫正人眼散光

如何有效矫正随人群起伏很大的人眼像差,提高人眼自适应光学系统的人群适用范围是临床应用面临的最大难题。旋转双柱面镜散光补偿技术是一种使用灵活、低成本的散光补偿方法。给出了旋转双柱面镜散光矫正的理论依据,并搭建了基于远场光斑形态的散光自动补偿实验系统,验证了旋转双柱面镜散光矫正理论的正确性。在此基础上,将旋转双柱面镜与人眼自适应光学系统相结合,利用哈特曼波前测量数据调整双柱面镜,实现了(-4~0D_c)散光的全自动补偿,补偿精度优于0.1 D_c,并验证了实际人眼散光补偿效果。该技术结合Badal调焦可以为人眼自适应光学系统的大规模人群适用提供一种经济有效的低阶像差补偿方案。     

基于超广角成像的粗糙面反射光场测量方法

针对目前“扫描式”反射光场测量系统依赖复杂机械装置、测量效率低以及“照相式”反射光场测量系统测量角度范围小等问题,提出一种基于超广角成像的粗糙面反射光场测量方法。分析了粗糙面反射光场测量原理,优化设计了折反射超广角成像光学系统,实现了天顶角范围0～54°的周视反射光场测量;校准了反射光场测量系统的空间关系与光场强度,校准后反射光场测量最大相对误差为4.12%,周视反射光场测量平均相对误差最大为2.06%;通过模拟Labsphere Permaflect-80漫反射板、WhiteOptics-DF60漫反射板和美国ACA镜面铝板3种粗糙面的反射光场测量结果,证明了所提表面反射光场测量方法的可行性,丰富了粗糙表面反射光场的测量手段,为对材料表面光学反射特性与损伤等的测量、模拟与重构提供了研究基础与技术支撑。     

基于特征面片的复杂型面轮廓视觉测量方法

提出一种基于特征面片的复杂型面轮廓三维视觉测量方法.该方法包括多模式局部特征检测与匹配、特征面片集初始化、膨胀、滤波等重构过程,其输入是已标定的立体图像,输出是覆盖表面的可视稠密面片集.该方法不需要目标和场景的任何初始边界信息,能够自动检测和抛弃外部点和缺失部分;不需要对邻域特征进行任何平滑处理,仅需通过局部单演特征一...     

光束-靶面入射角非接触式测量方法分析

根据靶面上人为设置的多个标识点之间的几何关系随靶面姿态的变化而变化的特性,设计出一种快速准确的光束-靶面入射角测量算法,满足光束到靶入射角测量的任务需求。在提取靶面已知特征点的基础上,采用光学传感器的内参数,测量出光束到靶入射角,此算法以非接触的方式完成光束到靶入射角的测量。为了验证算法的有效性和实用性,开展了仿真实验,结果表明该方法具有较高稳定性和可靠性。     

多目标探测的摆镜动态角位置测量方法

为进一步提高CCD图像测角的摆角测量精度,提出一种基于多目标探测的摆镜动态角度测量方法。该方法采用多条等宽的平行狭缝作为CCD探测目标,首先利用灰度质心算法得到各狭缝的质心位置,进而将各狭缝的质心位置进行平均运算,得到摆镜的动态角位置。模型表明当使用m条等宽狭缝目标进行测量时,其动态测量误差方差为单目标方法的1／m。实验结果证明,该方法可以有效地提高摆镜动态角位置测量精度。     

曲率半径的求解方法

恩格斯说过,"当直线和曲线的数学可以说已经山穷水尽的时候,一条新的几乎无穷无尽的道路,由那种把曲线视为直线并把直线视为曲线的数学开拓出来了."在曲线运动中,研究速度的基本方法是"化曲为直",研究加速度因涉及到速度方向的变化,则需用到"化曲为圆",引入曲率半径来处理.从数学     

曲率半径的复数求法

利用平面自然坐标系中的速度、加速度的复数表示来推导运动曲线的曲率半径的表达式,并验证了该公式与传统的微分几何方法给出的结果一致.研究表明不需要借助任何几何图形的复数法可以很好地给出曲率半径的表达式.     

测量球面镜的曲率半径

介绍了反射镜固定不动,而利用光线本身平行移动的方法,实现简便测量长焦距反射镜的曲率半径．当Ｒ 为１０ｍ 左右时, 测量相对不确定度为１．５％ ．