利用Zemax评估RC光学系统研究

针对RC(里奇-克莱琴)光学系统主次镜都为双曲面且轴外视场像散较大的特点,需要对这类光学系统的加工和装调过程进行分析,以明确加工误差和测试失调量对光学系统的影响。利用干涉仪和光学设计软件Zemax,对这类光学系统的光学特性进行分析。通过测试波像差与Zemax模拟结果的比对,完成了对加工误差和失调量的准确判断。经过对加工误差和失调量的正确修改,使光学系统的性能达到设计要求。     

基于Zemax的简单连续变倍显微物镜设计

针对目前工业检测用的连续变倍显微物镜分辨率低的问题,结合机械补偿结构的变焦原理,实现了基于Zemax的简单连续变倍显微物镜设计。该物镜由6片材料为F1、K9、ZF3组合的双胶合组构成,结构简洁成像质量接近衍射极限,可以0.7×⁴.5×连续变倍,能与1/3英寸CCD匹配。利用MATLAB对变倍组和补偿组的运动轨迹进行拟合,验证了其可行性,结果表明整个连续变倍显微物镜满足工业视频检测的使用要求。     

Zemax扩展程序的Visual C++编写实例

Zemax具有一个很强大的功能,它允许其他程序和它建立接口,以达到交换数据的目的。为了解析Zemax和其他程序间的通讯关系,阐明其间内在的本质原理,选用软件自带的一个文件,并使其和使用VisualC＋＋软件编译的一个客户程序建立通讯关系,结果以Zemax文本的形式显示。因此,通过编写外部扩展程序,可以进行自定义的数据分析和结果显示。可见,在很多情况下可以通过编写比较复杂的外部程序来拓展Zemax分析系统的功能。     

光学非球面三坐标测量中的像散补偿

利用三坐标测量仪在光学非球面镜研磨与粗抛阶段进行面形检测时,测量结果常由于补偿程序不完善而出现像散误差。本文分析了非球面三坐标测量得到的数据,指出测量结果中出现像散误差是测头半径补偿不准确所致。然后,提出了一种离线数据处理方法对测量数据进行补偿来消除像散误差。该方法通过计算网格排列的测头中心点行和列方向的切向量得出曲面上每个点的法向矢量;根据测头半径计算出测头球心到接触点的偏移量,从而实现三坐标测量仪的三维测头半径补偿。球面样板实验显示这种方法可以将该样板测量中的像散峰谷值(PV)由4.921 9μm减小到0.065 2μm,基本消除了测量结果中的像散误差,提高了三坐标测量结果的准确度。实验结果验证了提出的三维测头半径补偿程序的有效性。     

光学非球面检测平台误差补偿

根据光学非球面检测平台结构,建立了误差补偿数学模型.用激光干涉仪检测三轴定位误差和直线度误差,采用最小二乘法拟合出多项式系数,得到误差曲线,叠加后实现了误差补偿.测量出3个运动坐标轴两两之间的垂直度误差,采用坐标旋转完成误差补偿.利用机构误差的分析和检定技术,完成非实时误差的补偿.利用标准球做了对比试验.结果表明,经误差补偿后的非球面检测平台精度明显提高.     

Zemax软件在离轴三反射镜系统计算机辅助装调中的应用

利用Zemax光学设计软件与自编计算机辅助装调软件,实现了对大口径、长焦距、无中心遮拦离轴三反射镜光学系统的装调.通过Zemax软件模拟光学系统的失调模式,得到整个光学系统的波前像差,把波前像差代入到自编的复杂光学系统计算机辅助装调软件中,计算出光学系统的失调量,与引入的失调量对比,证明了其正确性.在实际的装调过程中,用小型球面干涉仪分别收集3个视场的干涉图,得到失调光学系统的失调量,用Zemax软件验证失调量数据的正确性,从而指导装调.按此方法,在波长λ=632.8nm时,得到离轴三反射镜光学系统的全视场波像差RMS值为0.108λ.该方法也可以运用到其他光学系统中.     

基于Zemax的C-lens光纤准直器点精度分析

为了解决市场对小点精度光纤准直器的日益增长要求,通过运用高斯光学和几何光学理论,使用Zemax软件对C-lens准直器进行建模,给出了不同的因素对光纤准直器点精度的影响规律。从实际产品和生产工艺角度出发,在透镜焦距为1.91 mm的限定条件下,分析了元件角度、透镜球面偏心、C透镜长度、C透镜材质的改变对点精度的影响规律。模拟的结果表明：当元件的角度为0°时,点精度为0°;当透镜球面偏心为0 mm,且没有角度影响时,光纤准直器的点精度为0°;当C透镜的长度正好等于0.25P时,点精度达到最小值0°;当C透镜材质为Silica时,点精度达最小值为0.38°。将分析结果结合工业生产工艺指标进行了讨论,提出了实际应用改善的方向。通过案例分析,提出了点精度优化0.45°的方向,Zemax模拟平均值为0.95°,样品测试平均值为0.76°,结果表明Zemax对光纤准直器的点精度分析具有一定的指导意义。     

轴对称非球面模具加工中的补偿技术研究

研究精密磨削以及超精研磨轴对称非球面模具中 ,磨削力和速度变化对加工表面精度的影响因素 ,提出一种使用软件技术对加工误差进行补偿控制以提高加工精度的方法。     

万向支架零件数铣加工中零位漂移的测量和补偿方法研究

万向支架零件的十字交叉孔、轴结构以前多采用车工转住夹具,近年来随着数控机床的普及,大部分零件都可以在加工中心上加工成型.分析了加工中心加工时机床零位漂移对形住公差及转位加工尺寸的影响,提出了零位漂移的测量和补偿方法.     

基于Zemax的新型匀光鳞甲反光杯系统设计

为进一步优化传统反光杯在匀光、防眩光等方面的问题,基于Zemax仿真软件设计出了一种匀光性能优越的鳞甲反光杯。仿真结果表明,在杯前25 m处的配光屏幕上,最大光照强度为234 lx,中心HV点的光照强度大于0.80 E_max,各指标均符合国标GB 25991—2010《汽车用LED前照灯》的要求。将鳞甲反光杯与微透镜阵列相结合,使配光屏幕上的最大光照强度减小至59.51 lx,在各项指标仍符合国家标准的情况下,该系统的光斑能量更加均匀,且中心区域的光强进一步降低,光斑边缘过渡更加柔和,防止汽车远光灯产生眩光的效果更好,可以大量应用于汽车前照远光灯。     

Design of a magnetic gravity compensation system

An extremely accurate positioning over relatively long ranges is accomplished by absorbing or suppressing vibrations. Highly accurate frames or stages should be supported against gravity. In addition, the external disturbance forces acting on these stages need to be cancelled in a feedback control loop. In this paper a new, low-cost, vacuum compatible gravity compensation system is presented, which eliminates vibrations and which is able to generate forces to counteract the disturbing ones as well.     

Z-力敏传感器分段线性化法补偿

设计Z-型力传感器的工作电路,给出了力数字传感器输出标准值.通过单片机编程实现分段线性化的方法进行非线性补偿;对于温度补偿采用不同的补偿数据;对于分散性采用标度变换的方法;对于零点漂移采用测量加载频率和空载频率差进行判断,并通过程序判断进行锁定的方法.实验结果表明,设计的Z-型力传感器的输出与期望的线性输出的最大引用误差小于±0.5%,满足一般测量要求,对于Z-型力数字传感器的批量化生产具有现实意义.     

一种可取消零点温度补偿电阻和灵敏度温度补偿片的新型数字称重传感器的设计

称重传感器已进入数字时代,数字称重传感器高速发展,各种新技术应用层出不穷。宁波柯力电气制造有限公司（以下简称“柯力公司”）通过大量实验,获取不同量程、不同结构模拟传感器的零点和弹性模量随温度变化的数据,建立数学补偿模型,通过软件补偿系数对输出数值进行连续补偿修正,对原有传感器的零点温度、灵敏度温度模拟补偿原理创新变革,...     

称重传感器电路补偿机理及补偿电阻计算

本文介绍了应变式称重传感器电路补偿与调整中的零点温度补偿、零点输出调整、线性补偿、灵敏度温度补偿机理及影响因素,以理论分析为依据,分别推算出零点温度补偿电阻Rt、零点输出调整电阻Rz、线性补偿电阻RL、灵敏度温度补偿电阻RMt的理论与经验计算公式。并简要介绍了这几项电路补偿与调整工艺要点,分析了在生产实践中应用这些补偿电阻计算公式应注意的问题。     

基盘升沉补偿系统的设计和分析

针对深水勘察船的基盘升沉补偿系统进行研究.重点阐述无需专用能源,而利用海浪波动来储能和释放能量的被动补偿方法.介绍适用于深海的3种基盘被动升沉补偿系统的结构、工作原理和相关数学模型,并阐述补偿液压缸、补偿液压马达、蓄能器、重锤等主参数的选择方法.最后通过海深为3 000 m的算例来说明3种被动补偿方法的特点,为相关设计人员选用基盘被动升沉补偿机构和实际设计计算提供参考.