投影仪物镜互换的研究

针对小型投影仪存在的投影物镜不能互换的问题,为降低厂家的服务成本和用户的购置成本,根据国家标准<投影仪>对投影物镜的要求,从光学系统、结构设计、零件公差分析及装配过程控制等方面对投影仪物镜实现互换的可行性进行了分析,并设计制造了"互换装校具"进行验证.实验结果表明,按该方法装校好的投影物镜在任意一台同类型投影仪上均满足国家标准的要求,实现了物镜互换.     

长度计量基础知识讲座(三十)

第三十讲投影仪1概述投影仪由于结构简单,使用方便,在机械制造行业得到广泛应用。投影仪是将被测件通过投影物镜放大后成像在投影屏上,利用读数装置测量机械零件的尺寸、角度和形状误差,也可将影像直接与绘在透明薄片上的标准样板进行直接比较。投影仪可用透射光作轮廓测量或坐标测量,也可用反射光对工件表面的形状和尺寸进行测量。     

生物显微镜物镜倍数的检测方法及光学原理解析

给出了生物显微镜物镜放大倍数准确度的检测和计算方法。解释了检测过程中高倍物镜放大图像模糊不清的现象,并通过光学理论推理提出了对于浸液物镜,媒质的选择使用不当会造成一定的测量误差。使计量工作者了解这一现象和高倍物镜的检测方法,给计量检定人员提供参考。     

微操作中批量目标的自动视野转换

近年来,随着微操作研究的不断发展和深入,批量目标微操作成为当前的研究热点之一.由于显微镜视野范围狭小,微操作过程中需要不断进行物镜转换和调焦工作.本文研制的全自动微操作平台将调焦和物镜转换改造为电动方式,实现了自动调焦和物镜自动转换功能.针对细胞图像的特点,本文提出了基于扫描线的归一化方差聚焦测度方法,并在此基础上,设计了相应的聚焦平面搜索策略.针对显微镜物镜转化器的特点,本文设计了自动物镜转换结构和控制方法,实现不同放大倍数物镜的转换.最后本文在细胞图像处理的实验中,构建了具有分层递阶结构的全局视野,验证了自动调焦和物镜自动转换的准确控制,为批量目标操作的自动化奠定了基础.     

光盘用光学头物镜性能的综合评估

论述了采用波象差均方根、点扩展函数、光学传递函数对高次旋转对称非球面光学头物镜性能进行综合评估的方法。作者在正则坐标理论基础〔１〕上编制了光学头物镜性能综合评估软件。给出了评估实例。     

高精度光刻物镜的变形研究

高精度光刻物镜是微电子光刻专用设备中的关键部件之一,不仅要求光刻物镜的精度高,还要尽可能地减小装调误差。根据 193nm 光刻物镜的光学零件结构尺寸,利用大型有限元分析软件 Algor 和材料力学的应力变形理论,求得了结构形式与重力变形关系,支撑方式与变形的关系,材料不同时的变形趋势图,为整个光刻物镜的装配和调校提供了依据。研究表明,非均匀支撑是引起重力变形的主要原因,在物镜口径φ300mm 时采用 9 点以上支撑方式其最大变形量基本恒定,并可预留加工“误差”补偿重力变形。     

体视显微镜物镜放大倍率误差校准方案设计

体视显微镜是利用光学原理把人眼所不能分辨的微小物体放大成像以供人们提取微细结构信息的光学仪器。物镜放大倍数误差是其主要的计量特性参数,直接影响显微镜测量结果的准确性。为保证体视显微镜的量值准确,本文研究设计体视显微镜物镜放大倍率误差校准方案,并对其校准结果不确定度进行了分析。研究结果表明,本文的校准方法切实可行,为体视显微镜物镜放大倍率误差的校准提供了技术依据。     

基于一新型数码照相机照相物镜的研制

介绍一种新型数码照相机照相物镜的研制过程。其光学系统总长≤55mm,焦距59．9mm,相对孔径1/4．8。此物镜结构简单,后工作距离大。检测证明该物镜成像质量符合设计要求。     

投影仪光路系统故障维修

投影仪是将被测件通过投影物镜成像在投影屏上,对像进行观察和测量的非接触式长度计量光学仪器.本文通过介绍投影仪的光路系统结构,分析了故障产生的原因,详细阐述了具体的维修方法和步骤.     

圆弧轮廓目镜快速使用法

利用圆弧轮廓目镜测量孔和圆弧半径,既方便又直观。但对于同一工件上若干个不等半径 R 的测量需要频繁更换物镜,势必带来弊病。首先,频繁更换物镜,加快物镜螺纹的磨损。其次,反复调焦(调整物镜距)会带来瞄     

Optical screen for direct projection of integral imaging

We describe a way to display three-dimensional images by integral imaging using an ordinary projector. We first explain a method that uses a large-aperture converging lens, then we explain the proposed method that uses two sets of lens array. Based on the principle of this new approach, front projection as well as rear projection is possible. Only a proper viewing area can be formed on the optical screen by this method, which improves the brightness of images on the screen. The projector itself does not need an additional optical system. We report on the results of an experiment carried out to confirm the validity of the proposed method.     

光栅投影式三维摄影测量仪的几何标定方法

光栅投影式三维摄影测量仪利用了时域结构光投影技术和立体视觉测量原理获得三维点坐标。针对传统标定方法易受镜头畸变影响和标定约束方程少导致精度下降的问题,采用了非线性的摄像机和投影机模型,并提出了二维的投影机模型;使用多平面法标定了系统测量所需的摄像机和投影机几何参数;为进一步提高参数精度,采用Levenberg-Marquardt算法优化了摄像机和投影机模型。实验结果表明,该方法操作简单,无需精确的位置和姿态调整,标定的绝对精度为0.2pixel,相对精度为1/5000。     

三维重构视觉系统的标定

文章基于改进两步法的标定思想,在三维重构中提出了一种新的视觉系统参数标定与镜头畸变修正方法.该方法根据图像中心附近点畸变量较小的性质,利用中心附近点和全场视点对CCD相机和DLP投影仪的内外部参数标定和镜头畸变修正进行分离.在标定过程中,所设计的带标准圆阵列的靶标和伪随机连续方形编码可以实现特征点的自动识别和匹配.实验表明,该方法能快速、方便地对视觉系统参数进行标定和镜头畸变修正.     

基于Ansys Workbench的投影仪运输包装仿真分析

目的为某型号投影仪设计运输包装,并检验该方案的防护性能和安全性能。方法运用有限元软件并进行相关试验,对投影仪包装件进行模态分析、随机振动分析和跌落分析。结果在随机振动仿真分析中,包装件前6阶固有频率均大于25 Hz,避开了公路和铁路运输的共振频率范围,不会发生共振;最大等效应力为4.628 MPa,最大变形量为1.526 mm,各部件应力和变形量均在安全范围内,符合抗振强度要求。在跌落仿真分析中,投影仪裸机跌落时的镜片等效应力最大值为123.49 MPa,超过了玻璃的许用应力(28 MPa),镜头发生破裂;投影仪运输包装跌落时,镜片上等效应力最大值降低为2.1728 MPa,其余部件应力值均未超过对应材料的屈服强度,符合抗冲击强度要求。结论根据分析结果,采用EPE发泡塑料和E型瓦楞纸板的运输包装方案结构设计合理,能够在运输过程中对投影仪起到保护作用,具有一定的可行性。     

现场勘察中广角镜头相机快速标定算法及实现

基于摄影资料的图像测距技术已广泛应用于交通事故、考古等不可复原的现场勘察工作中,利用普通相机进行摄影测量也日趋成熟。但是普通相机没有广角镜头相机的取景优势,现场分析也比较局限,因此广角镜头相机逐渐取代普通相机。而广角镜头相机容易产生图像畸变效应。为此,本文基于相机成像原理,通过精确网格模板标定图像,利用相机参数间物理关系计算出相机内参和畸变参数,提出了一种广角镜头相机的快速标定算法,结合拍摄现场图像,精确定位参考模板标志牌在照片中的成像结果,计算出广角镜头相机的外参,建立广角镜头相机摄影测量系统。现场实验应用表明,本算法标定快速、简单、测量精度高,可以应用于交通事故现场勘测。     

Zoom projection lens design for small throw ratio and large field of view

In order to meet the requirements of large screen projection displays, we propose an ultra-thin zoom projection lens with a small throw ratio (TR), ultra-short throw distance and large field-of-view (FOV) using a digital micromirror device as a spatial modulator. A refractive–reflective system is developed to correct the distortion and shorten the projection distance. The image size (diagonal, 16:9 aspect ratio) of the projector is 80–120 in. (2.032–3.048 m) with a TR of 0.22, TV distortion < 0.6%, root mean square (RMS) spot size < 1.1 mm, relative illumination > 85% and modulation transfer function > 0.4 at 0.55 lp/mm for all fields and zoom conditions. When the tolerance error is considered, the RMS value is less than 1.3 mm for all fields and zoom conditions. Finally, the projection lens is fabricated and tested according to the designed model.     

Design of illumination and projection optics for projectors with single digital micromirror devices

We present a new optical system design for a projector with a single digital micromirror device (Texas Instruments Digital Micromirror Device) that improves on previous designs in terms of optical efficiency, uniformity, and contrast while yielding a low-profile and compact system. A rod integrator is incorporated with a compact relay system to maximize light efficiency and to increase illumination uniformity. The uniformity achieved by the optimized optical system was calculated to be 94%. In addition, this unique light-separator design has dual output channels to increase the image contrast by steering the off-state light away from the projection lens. This projector design provides very efficient light utilization, and we discuss how the geometrical optical efficiency of the system can be boosted to approach the theoretical maximum.     

角膜接触透镜材料的研究进展

综述了接触透镜材料的研究进展,接触透镜从材料方面主要分为硬镜和软镜;介绍了各种透镜材料的成分、性能,并对其优缺点进行评定.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是最初的接触透镜材料,随后研制出透气性硬镜材料(RGP)以保持佩戴角膜健康.为改善佩戴舒适性,广泛研究水凝胶类软接触透镜材料,主要有聚甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)等材料;为提高软镜的透氧性等性能,目前研究的热点是高透氧性软接触透镜材料,主要以有机硅、有机氟等大分子单体合成水凝胶材料,以及生物改性的软镜材料.