基于菲涅尔透镜的室内LED射灯配光设计

为了将LED发出的光均匀投射到3m远直径为1m的圆形区域内,设计了一种LED(发光二极管)射灯。采用菲涅尔透镜对射灯进行二次光学配光设计,并通过调整菲涅尔透镜的各个独立环带的倾角来优化投射光的分布。文中对菲涅尔透镜的投光效果、安全性和加工误差等方面进行了考察,结果表明设计是安全的、可靠的并具有良好的投光效果。     

蜂窝式阵列菲涅尔透镜的配光设计

单元结构、阵列排布和偏转控制是阵列菲涅尔透镜的三个重要因素。单元结构采用了棱镜加菲涅尔透镜结构,排布方式引入蜂窝式阵列,构成蜂窝式阵列菲涅尔透镜。该透镜可以将准直光源发出的光线投射到1m远、直径为30mm的圆形区域内并形成特定图形。通过调整菲涅尔透镜的各个独立环带的倾角,以及每个菲涅尔透镜的背侧光面倾角的优化,实现了一款蜂窝式阵列菲涅尔透镜的光学设计。通过光学仿真分析,结果表明该设计方法灵活可靠,光线控制效果良好,具有实现图像级配光的能力。     

菲涅尔透镜光路的解析计算

讨论了菲涅尔透镜光路的解析计算,并提出修正误差和提高计算精度的方法。     

短焦距折衍射变焦成像系统中菲涅耳波带片的设计与分析

在折衍射变焦成像系统中,菲涅耳波带片(FZP)的上下两块电极图形是完全对准的。但是在短焦距折衍射成像系统中,FZP最小环带间距已达到微米级,导致上下两块电极图形中心对准极为困难。为减少对准误差,将上基板电极设计成环状图形,下基板设计为一个平板电极。应用衍射光学方法从理论上对此设计进行了分析,并与上述上下两块电极图形完全对准的设计方式对成像系统的影响进行比较,结果增加了焦点数目。     

菲涅耳透镜的通光分析及设计方法探讨

研究了菲涅耳透镜成像质量差的原因,提出一种改进的方法,即改善轴外点的成像质量以增大菲涅耳透镜的视场。分析了三种常用的设计菲涅耳透镜的方法,用光学设计软件Zem ax模拟设计结果,对三种设计方法进行比较。得出结论:像面为曲面时可校正场曲;基面和底面为曲面的菲涅耳透镜与平面型菲涅尔透镜相比彗差较小。     

电润湿双液体变焦透镜

研制了介电润湿双液体变焦透镜以实现变焦透镜的微型化及无机械部件情况下透镜的自动变焦。基于介电润湿原理制备了双液体变焦透镜。采用CCD图像测量系统,测量了不同电压下透镜的焦距,并与基于高斯光学理论推导的焦距公式进行了比较。然后,采用COMSOL软件,分析了双液体界面面形随电压的变化,讨论了动力黏度系数对透镜性能的影响。结果表明,随着电压的增大,双液体界面从初始弯向导电盐溶液变为平面继而弯向绝缘油,相应的双液体透镜实现了从凹透镜到凸透镜的转变,临界电压为50V。当电压增大至65V左右时,透镜焦距不再减小。透镜焦距经历了从负到零再到正的变化(-∞,-22.83mm)∪(33.47mm,+∞),基本实现了焦距大范围可调。当动力黏度系数为0.03时,液体透镜的响应时间为0.015s,对应的器件稳定性最佳。     

带有悬浮锥形圆环的液体变焦透镜

基于介质上电润湿效应提出了一种由覆盖有导电氧化铟锡(ITO)薄膜和疏水介质薄膜的玻璃片,悬浮在玻璃片上方的锥形金属圆环以及透镜中的液体组成的液体变焦透镜结构。通过改变施加在接地金属圆环和ITO控制电极之间的电压,实现了透镜液体的弯月面位置和曲率的可逆调整,从而改变透镜焦距。悬浮的金属圆环同时被用来使透镜中的水滴自居中,讨论了具有自居中效应的不同悬浮圆环形状对弯月面光学功率变化范围的影响。实验结果表明,施加40 V电压可以使透镜样品在2.5 cm和无限远之间聚焦,同时拥有高成像质量,光学功率变化范围达40 m^-1。本文设计的液体变焦透镜兼具低功耗、小尺寸和高度可逆等特性,在微透镜应用领域具有很大优势。     

基于液体透镜的自动变焦扫描镜头的设计与验证

由于定焦镜头自身的景深问题使传统的扫码器不具备大的工作距离。为了满足工作人员在不更换扫描器的情况下既能实现近距离的信息读取又能实现十几米外的信息读取,研发了一款基于电润湿（electrowetting on dielectric,EWOD）液体透镜的自动变焦扫描镜头。通过调整液体镜片形状来实现镜头参数特别是焦距的变化,使得从近到远的所有对象都能成像在焦面上,从而达到自动变焦的效果。通过Zemax软件设计出一款成像范围为80 mm至无穷远的自动变焦扫描镜头,并完成了成像质量的验证。     

高透光率聚光镜用菲涅耳透镜的计算

从物镜和光源的工作移动范围出发，提出计算双透镜聚光镜菲涅耳透镜的方法，这种方法能使断面的各参量达到最佳，从而可以提高整个放大率范围的光透过率，并减少来自聚光镜的散射光。     

关于变倍透镜加工工艺的研究

结合变倍透镜镜面车加工领域的技术资料和经验对镜面车削工艺进行了理论探讨,重点介绍了变倍透镜加工中镜面车削的技术、设备和具体参数设置,在实际运用中可以为镜面车削领域的一线人员提供一定帮助。     

变焦系统运动模型的探讨

对变焦系统运动的数学模型及其CAD软件的实现作了初步探讨,并以四组元变焦系统为例对各种模式进行了分析,旨在对变焦系统的设计作一新的尝试。     

正组补偿变焦距镜头的焦距输出函数

用于精密跟踪测量的变焦距镜头不同于普通的变焦距镜头,要求其在变信过程中实时输出高精度的系统焦距值.本文从几何光学理论出发,并结合实际变焦距镜头的参数,讨论了二组元大变倍比正组补偿交焦距镜头的焦距输出函数,可避免对变焦距镜头实际焦距的逐点标定工作.     

智能化变焦距镜头光学设计系统JEX-1

介绍了一个智能化变焦距镜头光学设计系统 JEX-1,对 JEX-1系统的知识组织方法,系统的组成与实现特点,控制与策略,作了详细论述,并以一运行实例加以说明.     

连续变倍体视显微镜的设计及性能扩展

简述了当前国内外体视显微镜基本概况，对连续变倍体现显微镜的设计作了较为详细的阐述，所列举的数据是经过实践考验的。     

大口径透镜凸面零检验的补偿器设计

根据三级像差理论，推导学透镜补偿器在检验光路中几种形式下的初始结构参数计算公式，并给出设计实例。     

一种嵌入式Flash文件系统的设计和实现

针对Flash存储器的特点，设计了一种适合在嵌入式系统中使用的文件系统。该文件系统采用三层结构设计，为应用程序开发提供统一的，标准的API函数，具有良好的可维护性和移植性；另外，采用分布式文件分配表的存储结构．提高了文件系统的可靠性。     

变焦系统凸轮的优化设计及有限元分析

介绍了凸轮的运动基本形式、光学连续变焦系统的工作原理以及光路计算过程。利用UG三维设计软件,对凸轮的轮廓进行了三维设计,并对设计凸轮的结构进行了有限元分析,准确还原了连续变焦系统中补偿镜组和变倍镜组透镜的运动规律,提高了变焦系统凸轮结构的设计精度。     

一种新的高效快速细化原理和方法

本文提出了一种新的高效快速高分辨率频谱（细化）分析原理和方法─基于带通信号采样原理的快速细化（ＢＳＳＦＺ）方法。这种方法不存在目前国内外常用模拟细化方法中由于分解处理引起的谱失真现象，同时，基本解决了目前常用数字细化方法中存在的计算量大、中间数据多、实时处理困难等问题，有利于信号分析仪用数字方法或模拟方法实现快速频率细化功能，这在动态信号处理和工程上各类对象的监测、诊断、预测等方面有广阔的应用前景。     

测量跟踪电视变焦距的控制系统

介绍了用于精密测量跟踪电视变焦距的电控系统的组成、工作原理及实现方法。