更新日期: 2024-05-19

双层衍射元件在投影式头盔光学系统设计中的应用

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双层衍射元件在投影式头盔光学系统设计中的应用 4.7

利用双层衍射元件设计了一款折衍混合投影式头盔光学系统。系统的衍射效率在可见光波段>90%,提高了像面图像的对比度,增加了色彩真实性。在出瞳距离为25 mm,出瞳直径为10 mm条件下,系统的视场角为50°,有效焦距为32 mm,直径为19.2 mm,重量为7.8 g,继承了投影式头盔光学系统的轻小性特征;调制传递函数(MTF)在38 lp/mm时,边缘视场达到0.3以上,中心视场达到0.6,充分满足2.8 cm(1.1 in)彩色LCD微显示器的SXGA显示模式;系统垂轴色差为8.2μm,场曲为0.4 m-1,畸变为5%,成像质量满足虚拟环境和可视化训练要求。文中给出了双层衍射元件的二元面特征曲线,每周期刻蚀八个台阶时,最小特征尺寸为6.3μm,且易于加工实现。

基于衍射面的双目投影头盔光学系统设计 基于衍射面的双目投影头盔光学系统设计 基于衍射面的双目投影头盔光学系统设计

基于衍射面的双目投影头盔光学系统设计

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为满足双目头盔显示器对大视场的要求,对它进行了改进。设计了以微液晶显示器为图像源,有效焦距为35mm,出瞳距离为23mm,出瞳直径为12mm,视场角为40°的头盔投影显示器。该系统由一组双高斯透镜,一个半透半反镜和一个回射屏组成。回射屏的使用使双目设计的视场有效提高,畸变明显降低;衍射面的引入,使系统在尺寸和重量上有明显的减少,像质进一步提高。该系统投影镜头部分重量仅为6.8g,最大镜头直径为16.8mm,完全满足双目设计的要求。目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.32mm和13.1μm,最大畸变不足0.1%。选用分辨率为1024×768、像素尺寸为25μm的图像源,系统分辨率满足图像源的要求。

光学系统设计(Zemax初学手册)

光学系统设计(Zemax初学手册)

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光學系統設計(zemax初學手冊) 蔡長青 isual計畫團隊 國立成功大學物理系 (第一版,1999年7月29日) 內容綱目: 前言 習作一:單鏡片(singlet) 習作二:雙鏡片 習作三:牛頓望遠鏡 習作四:schmidt-cassegrain和asphericcorrector 習作五:multi-configurationlaserbeamexpander 習作六:foldmirrors和coordinatebreaks 習作七:使用extradateeditor,optimizationwithbinarysurfaces 前言 整個福爾摩沙衛星二號「紅色精靈」科學酬載計畫,其量測儀器基本上是個 光學儀器。所以光學系統的分析乃至於設計與測試是整個酬載發展重要一環。 這份初學手冊提供初學者使用軟體作光學系統設

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光学系统设计报告

光学系统设计报告

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光学系统设计报告 4.5

光学系统设计课程实验 实验题目: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 实验时间: 光学系统设计报告内容要求: 1、实验题目:摘抄题目,题干 2、需求分析:问题分析与基本参数求解过程,镜头类型的选 择等。 3、初始结构: 3.1结构参数,镜头编辑器,多重结构编辑器(如果存在) 等。 3.2初始结构的像差评价。 4、优化过程:例如,增加了哪些变量,七种初级像差如何变 化。 5、最终结果: 6.1结构参数:镜头编辑器,多重结构编辑器(如果存在) 等。 6.2像差评价(像差曲线图,点斑图,mtf图等)。 6、实验总结:是否满足了设计要求,遇到的问题,解决办法 或操作技巧等。 课程设计报告格式要求: 1、封面与此文档给定的封面格式严格一致,不允许修改; 2、正文采用小四号宋体,1.5倍行距,各部分标题四号黑体; 3、插图清晰即可,不宜过大。 4、篇幅10-1

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基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计 基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计 基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计

基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计

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基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计 4.7

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。

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基于LED光源中微投影光学系统研究

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基于LED光源中微投影光学系统研究 4.7

led光源不仅体积较小、便于携带,而且其显色性好,能效较低、污染小、效率高、寿命长,为微投影技术的发展解决了光源难题。然而,led光源功率较低,限制着投影的范围,并且其三基色所形成的图像与原图存在一定的差距。led光源的这些不足,需要在以后的发展中进行突破,以更好地满足微投影技术的发展需求。

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LED低位照明光学系统设计与应用

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LED低位照明光学系统设计与应用 4.4

目录 v 目录 摘要............................................................................................................................i abstract....................................................................................................................iii 第1章引言............................................................................................................1 1.1课题研究背景

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投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计 投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计 投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计

投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计

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投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计 4.7

离轴照明作为一种重要的分辨率增强技术被广泛地应用于投影光刻系统。使用衍射光学元件(doe)作为光刻照明系统的光束整形器件,能够在保持较高照明效率的基础上精确控制离轴照明光束的形状及光强分布。本文利用基于傅里叶变换的分步迭代方法,优化设计了该类衍射光学元件(doe)。doe采用了多台阶位相结构,设计所得8台阶doe设计结果分别实现了偶极、四极、环形及bulls-eye等照明方式,其照明效率都达到了80%以上,与目标光强分布的均方根偏差均<7%。

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某机平显CRT光学系统设计

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某机平显CRT光学系统设计 4.6

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机载 CRT 电子光学系统设计

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机载   CRT   电子光学系统设计 4.4

介绍机载高亮度crt电子光学系统的设计,分析并验算了主聚焦系统和发射系统的性能和参量,对枪体结构设计也作了介绍。

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三反射式柱面光学系统设计及优化

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三反射式柱面光学系统设计及优化 4.4

针对传统单片柱透镜和柱面反射镜成像光束不理想以及视场通常小于1°,提出并设计了一种三反射式柱面结构。对柱面光线追迹及单片柱面镜成像进行了深入分析,分别设计了三反射式圆柱面和二次曲线柱面系统,提出了一种基于抛物柱面镜理想线聚焦的新型像差优化方法,使其在子午面方向各视场调制传递函数得到最佳优化,并达到成像光谱仪等在狭缝方向上高空间分辨率要求。其子午面总视场均达到了3°,在45lp/mm分辨率条件下,边缘视场子午面方向的调制传递函数分别优于0.2和0.6。

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大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计 大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计 大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计

大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计

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大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计 4.7

针对大屏幕投影显示对成像物镜提出的超短焦、大视场角、超薄化、大相对孔径以及高清晰度等要求,设计了一种新型折反射式超薄投影成像系统。采用ti公司的0.65″数字微反射镜片(dmd)作为空间光调制器,利用非球面反射镜校正畸变并缩短投影距离,然后通过一个折叠反射镜对光路进一步转折来实现超薄化投影显示。系统由5片透射镜片和1片非球面反射镜组成,焦距为2.8mm,f/#为3.5,最小视场角为55°,最大视场角为78.5°,在投影距离为120mm时画面尺寸显示为65.2″。设计结果表明:在像面的nyquist频率处,95%以上视场的mtf>0.6,最大畸变量为0.8tv%,一个像元尺寸内能量集中度在90%以上。为了进一步验证折反射式超薄投影镜头的性能,加工并组装了原理样机。实验结果表明其图像显示效果良好,能够满足超薄化、低成本、小型批量化生产等设计要求。

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声光栅正弦结构光投射器的光学系统设计

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声光栅正弦结构光投射器的光学系统设计 4.3

针对一种新型的声光波干涉测量技术,对声光栅正弦结构光投射器的三维测量工作原理进行了系统的分析,讨论了影响投射器光学系统结构的因素和影响接收屏上的光照度的因素,并进行了光学系统设计。在优化设计过程中,采用了限制光线最大入射角的方法,达到控制投射系统的球差和保证接收屏上照明均匀的要求。所设计的声光栅正弦光投射器具有很好的成像质量。应用该系统对在500mm处的石膏像上投射干涉条纹,可以得到能量比较均匀、变形量很小的干涉条纹图,利用该条纹图和相关的算法可以对具有复杂几何形状的物体进行有效的三维测量。

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空间光通信光学系统设计毕业论文

空间光通信光学系统设计毕业论文

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空间光通信光学系统设计毕业论文 4.5

编号 本科生毕业设计 空间光通信光学系统设计 thedesignofopticalsystemofspatialopticalcommunication 学生姓名 专业测控技术与仪器 学号 指导教师 学院光电工程学院 二〇一一年六月 毕业设计(论文)原创承诺书 1.本人承诺:所呈交的毕业设计(论文)《空间光通信光学系统 设计》,是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计(论文) 工作条例》后,在教师的指导下,保质保量独立地完成了任务书中规 定的内容,不弄虚作假,不抄袭别人的工作内容。 2.本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和研究成果,均 在文中加以注释或以参考文献形式列出,对本文的研究工作做出重要 贡献的个人和集体均已在文中注明。 3.在毕业设计(论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为,由 本人承担相应的法律责任。 4.本人完全了解学校关于保

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基于激光目标指示的红外扩束光学系统设计

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基于激光目标指示的红外扩束光学系统设计 4.3

介绍了激光扩束光学系统的工作原理,给出了主、次镜的焦距比及扩束系统的准直倍率公式。选用无焦卡塞格林系统,应用非球面,针对目标指示器用的氟化氘激光器,设计了红外10倍扩束光学系统,给出了系统设计参数、非球面的方程和主、次镜的调制传递函数。设计结果满足准直扩束要求。

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LED摩托车前照灯的光学系统设计

LED摩托车前照灯的光学系统设计

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LED摩托车前照灯的光学系统设计 4.7

收稿日期:2013-04-15 摘要:led以其体积小、控制灵活、光色纯、耐震动、启动时间快,在功耗、寿命以及以及环保方面均有不可比拟的优越性; 广泛应用于照明产品之中,地位举足轻重,更成为新一代摩托车光源技术的首选。如何设计led摩托车前照灯的关健部件光学 系统组件,成为了摩托车前照灯产品上利用led光源的一个主要研究课题。 关键词:双层透镜led发光装置;近光灯设计;远光灯设计;摩托车前照灯配光设计 中图分类号:u483.03文献标识码:a文章编号:1009-9492(2014)01-0045-05 opticalsystemdesignofledmotorcycleheadlamps wumin-qiang (guangzhoutigerfirelightingtechnologycorporation,guangzho

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用zemax设计光学显微镜光学系统设计实验报告

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用zemax设计光学显微镜光学系统设计实验报告 4.7

课程设计 20011年06月25日 设计题目 学号 专业班级 指导教师 学生姓名 刘志健李保生 测量显微镜 张静 20080302 光信息08-3班 光学系统设计实验报告 姓名:张静学号:20080302班级:光信息08—3班 光学显微镜设计 根据学号得到自己设计内容的数据要求: 1.目镜放大率10(即焦距25) 2.目镜最后一面到物面距离110 3.对准精度1.2微米 按照实验步骤,先计算好外形尺寸。然后根据数据要求选取 目镜与物镜。 我先做物镜。因为这个镜片比较少。按物镜放大率选好 物镜后,将参数输入。简单优化,得到比较接近自己要求的 物镜。 然后做目镜,同样的做法,这个按照焦距选目镜,将参 数输入。将曲率半径设为可变量,调入默认的优化函数进行 优化。发现“优化不了”,所有参数均没有变化。而且发现 把光源放在“焦点”位置,目镜出射的不是平行光

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灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用

灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用

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灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用 4.6

灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用 宋刚王建 通用电气照明有限公司上海201203 摘要:

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新型LED矿灯光学系统的设计 新型LED矿灯光学系统的设计 新型LED矿灯光学系统的设计

新型LED矿灯光学系统的设计

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新型LED矿灯光学系统的设计 4.5

对现有led矿灯光学系统的结构和聚光性能进行比较研究,提出了一种新型的矿灯光学系统,以满足实际配光的需求。新系统由自由曲面折射器和自由曲面反射器组合构成,折射器中的锯齿形曲面用于减小体积。研究结果表明,新系统聚光性能高,光照度均匀,光斑大小适中,结构紧凑,且可节约成本,满足井下工作要求。

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用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计 用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计 用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计

用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计

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用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计 4.4

在大截面传像束前置光学物镜设计中,采用“负-正”型式的像方远心光路结构,很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题,同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例:工作波长0.8~1.1μm,焦距5mm,相对孔径为1:3.84,光学长度为47mm,视场角为60°。在光学耦接镜设计中采用物方远心光路结构,引入二元光学透镜,通过理论计算和zemax光学软件优化,给出工作波长0.8~1.1μm,焦距33.6mm,光学长度为63.5mm,采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该设计结果适用于单丝直径16μm,截面直径6mm的光纤传像束。

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光学系统计算机辅助装调分析与应用 光学系统计算机辅助装调分析与应用 光学系统计算机辅助装调分析与应用

光学系统计算机辅助装调分析与应用

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光学系统计算机辅助装调分析与应用 4.4

光学系统的计算机辅助装调(caa)技术自20世纪80年代提出,从90年代开始在各个国家得到发展并逐渐运用到各个领域。在此简要介绍了计算机辅助装调技术及其装调过程,并推导了caa的数学模型。通过广泛调研国内外计算机辅助装调的发展与应用,比较了各国成功应用caa技术完成的装调。分析了目前国内caa技术的发展状况,对传统装调方法和caa方法的适用情况做了比较,为我国计算机辅助装调提供借鉴。

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小视场红外探头光学系统理论分析与设计 小视场红外探头光学系统理论分析与设计 小视场红外探头光学系统理论分析与设计

小视场红外探头光学系统理论分析与设计

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小视场红外探头光学系统理论分析与设计 4.3

为了提高地球模拟器张角标定中整体测试精度,本文从红外探头设计要求、红外光学系统光学设计等方面对地球模拟器张角标定的关键部件—小视场红外探头进行了深入分析,并设计出一种小视场红外探头用红外光学系统,有效解决了因视场太小造成的信噪比过低,而引起整体测试精度降低的难题,提高了张角标定的精度。

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300~1100nm宽波段光学系统设计 300~1100nm宽波段光学系统设计 300~1100nm宽波段光学系统设计

300~1100nm宽波段光学系统设计

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300~1100nm宽波段光学系统设计 4.4

为了在工业检测中实现可见光探测向近紫外和近红外波段的拓展,在消色差和消热差的要求下,完成了300~1100nm宽波段光学系统设计,并进行了工业检测样机研制.为了获得足够的后工作距,系统采取反远距的结构型式,并在后工作距内放置镀膜棱镜进行三路分光,分别实现近紫外、可见光和近红外成像.通过合理选择透镜材料来达到消色差要求,采用移动透镜来完成消热差设计.系统视场为±3.5°,焦距为66.5mm,f/#为3.3,后工作距为63mm,总长132mm.结果表明:系统在50lp/mm处的mtf均大于0.3,在-10~+50℃温度范围内保持良好成像,成像质量满足实用要求.所研制样机在实验中获得满意结果.系统通过宽波段探测增大了目标信息获取量,在工业检测和农业检测领域具有巨大优势.

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变焦距电视摄像镜头光学系统设计方法 变焦距电视摄像镜头光学系统设计方法 变焦距电视摄像镜头光学系统设计方法

变焦距电视摄像镜头光学系统设计方法

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变焦距电视摄像镜头光学系统设计方法 4.7

本文着重阐述如何用分析对比方法确定变焦距光学系统的最佳方案,讨论了摄远型后固定组缩短长度的有关问题;简要介绍了变焦距电视摄像镜头光学系统像差平衡方案及主要像差结果。

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主三镜一体化离轴三反光学系统设计 主三镜一体化离轴三反光学系统设计 主三镜一体化离轴三反光学系统设计

主三镜一体化离轴三反光学系统设计

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主三镜一体化离轴三反光学系统设计 4.8

离轴三反光学系统具有成像质量高、可实现大视场、无遮拦等优点,但其装调难度大,镜面支撑结构质量大。为解决这些问题,基于三级像差理论,研究一种主镜、三镜可集成一体化的大视场离轴三反光学系统,并以焦距为1200mm,f数为12,视场为10°×1°的光学系统为例进行了验证设计。结果表明:调制传递函数接近衍射极限,视场内平均波像差rms值为λ/55,最大波像差rms值为λ/22。设计结果显示,光学系统装调自由度由12个减少到6个,可使光机系统可得到简化,实现了主三镜一体化设计。

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马玮霖

职位:室内设计师学徒

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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