用于小零件图像测量的双远心光学系统

为了能精确得到被测物体的几何参数,设计了一种采集物体图像的双远心光学系统,并通过数字图像处理技术对物体尺寸进行测量。用Zemax对系统进行优化,分析了系统的像差和传递函数,所设计系统的工作距离大于74 mm,物方视场直径达到80 mm,畸变小于0.11%,CCD全视场190 lp/mm处传递函数大于0.3。分析了光学系统的放大倍率稳定性和测量误差,并对小零件进行了测量,测量误差在允许的范围内,符合测量要求。  

高分辨率星载光学系统装调过程的偏心误差分析

针对影响光学系统成像质量的装调误差,分析了偏心误差对高分辨率光学系统成像的影响。基于一款自主设计的接近衍射极限的高分辨率星载相机光学系统,利用Zemax光学软件分析光学装调过程中偏心误差对光学传递函数的影响,得出光学系统中各个分离元件对成像质量影响的权重,为光学系统的装调方案设计和实施提供了依据,实现了该光学系统2500万像素高分辨率成像。这种误差分析方法实现了对光学系统装调过程的有效控制,提高了光学装调的效率。  

体育场所照明灯具眩光的研究

眩光是照明质量评价中一个重要的方面，而且又是在高功率照明中容易出现但经常被忽视的问题，眩光的防治在体育照明中显得格外重要。体育照明种类繁多而且照明要求高，通过DIALux软件对室内篮球场灯光效果进行了仿真模拟，在保证照度达到标准的前提下，结合引起眩光的因素，控制灯具的材料和建筑材料来防治直射眩光以及反射眩光，通过调节合理的环境亮度比以及调整灯具的位置从而达到对眩光的防治。  

模块化等亮度LED路灯设计

针对当前LED路灯照明采用照度均匀的设计方法无法满足道路照明实际需求的情况，通过推导自由母线的偏微分方程，在研究路灯配光特性的基础上，应用SolidWorks软件建立LED路灯的光学模型，将光学模型导入TracePro软件进行仿真，应用DIALux软件模拟实际道路场景和路面的光照情况，完成一款符合国家标准的LED道路照明灯具配光设计。设计灯具的路面亮度总均匀度和路面纵向均匀度分别为0.82和0.77，都高于国家照明标准，既满足亮度均匀性的要求，也满足照度均匀性的要求。并研发了一款全新的模块化灯具结构，实用方便，市场前景广阔。  

一款1600万像素手机镜头设计

利用Zemax软件设计一款1 600万像素的手机镜头。该镜头由6片塑料非球面镜片组成，镜头的F数为2，全视场角为78°。采用Omnivision公司OV16880型号的CMOS作为图像传感器，像素元尺寸为1 μm×1 μm，奈奎斯特频率为500 lp/mm，最大像素数为1 600万，最大像高为5.93 mm。最终设计结果，镜头光学总长度为5 mm，1/2奈奎斯特频率处的全视场MTF>0.3，相对照度大于40%，畸变小于2%，场曲小于0.1 mm，可以获得优质的成像效果。公差分析结果表明，该镜头加工工艺性良好。  

广角微型投影镜头设计

投影机更新速度快,高分辨率、轻便微小的投影机已是时代的需求.通过分析微型投影成像系统的特点,根据几何光学理论,用Zemax软件设计了一款投影显示芯片为0.61 inch(1 inch=2.54 cm)、投射比为0.68∶1的微型投影镜头.镜头由2片非球面透镜和6片常用玻璃材料透镜组成,结构简单,系统光学总长为60 mm,有效焦距为9.26mm,后工作距离大于20 mm,最大口径小于23 mm,全视场(FOV)为80°,相对孔径为1∶2.2.在71 lp/mm特征频率处,全视场的调制传递函数均大于0.5,全视场相对畸变小于2.0％,镜头成像质量好.对微型投影系统进行容差分析,得出一套较为宽松的公差,适合生产加工.