汽车前照灯调光系统

本文介绍了汽车前照灯调光系统的作用、要求、分类及原理,并简述了电动式手动调光系统的匹配过程。     

光学补偿式长波红外变焦系统设计

红外连续变焦光学系统是红外热像仪的重要组成部分.介绍了一个变倍比为5×的长波连续变焦光学系统,该系统采用光学补偿的变焦方式,光学系统的F数为2、冷屏效率100%.对5个视场严格校正了像差,各个视场的MTF曲线均接近衍射极限.采用二次成像方式,使光学系统的通光孔径被约束在Φ128mm以内.该光学系统在整个变焦过程中具有较...     

新型全光纤可调光衰减器

研究了一种新型全光纤可调光衰减器,设计了耦合特性检测装置.基于耦合波理论,分析了衰减量与改变参量之间的关系,讨论了波长微损耗特性.实验结果表明,调节两光纤锥横向间距"可以实现衰减量的大幅度调节,衰减量接近30 dB;调节纵向耦合长度L可以实现衰减量的微调,衰减量可达37 dB;此可调光衰减器可以获得<0.2 dB的波长微损耗.利用此结构的衰减器能够较理想地削弱或控制光信号,在对气体进行浓度测量和组分识别时,利用波长微损耗特性能够确保气体浓度测量的可靠性和单值性.     

采用可变光阑的自动调光系统的稳定性分析

简要介绍了一种采用可变光阑的自动调光系统的工作原理,并对整个控制系统的稳定性进行了详细分析。通过探寻自振现象产生的原因,为提高调光系统工作的可靠性提供了依据。     

光轴可调的电湿润变焦透镜

研发新型的微变焦透镜已经成为当代科学的热门项目.文中提出了一种基于电湿润效应的光轴可调的液体变焦透镜并制作出了样品,它由一个内壁镀有绝缘层和疏水层的圆锥形铝筒、镀有ITO的透明玻璃下基板、锥形筒内的两种液体以及绝缘底座组成.铝圆锥形筒等分为四部分,并相互绝缘.通过改变施加于四个部分和ITO基板的电压,来控制两液体交界面...     

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。     

变焦系统光学偏心调整方法的探讨

介绍了变焦系统偏心的概念，从理论上分析了变焦系统在调整过程中偏心对像点移动的影响，给出计算公式，通过一实例叙述了装校步骤及提出了装调过程中应注意的问题。     

电影经纬仪的数字化自动调光调焦系统

一、单片机和应用系统要求单片微型计算机是在一块芯片上集成了中央处理单元（ＣＰＵ）、存储器单元（ＲＡＭ）和输入输出控制单元（Ｉ／Ｏ）的一种微型计算机。由于其功能完善、使用方便、价格经济、适应面广等特点,已在各行业的众多领域中得到广泛应用。电影经纬仪是用于精确测量导弹、飞机等飞行体空间位置的机光电设备。由于目标位置记录在电影胶片上,因此曝光条件的选择和影像清晰度对判读精度至关重要。我单位的一套电影经纬仪是我国７０年代的产品,其调光调焦系统采用模拟电路,电路复杂、操作繁琐、精度较低、故障率高,决定以８…     

一种全光纤型可调光衰减器的研究

设计了可调光衰减器的特性检测装置,在两光纤锥纤芯半径a =20 ,间距u =158 ,重叠长度L =100 ,锥角 ,纤芯折射率 =1.47,包层折射率 =1.46的基本参数设置下,运用耦合波理论,通过改变其中任一参量,分析了衰减量与改变参量的关系,并讨论了可调光衰减器的波长微损耗特性,在对气体浓度测量和组分识别时,利用此性质能够确保气体浓度测量的可靠性和单值性。     

高动态调光成像系统畸变的自校正

针对基于数字微镜器件(DMD)的高动态成像系统在光学设计过程中由二次倾斜造成的畸变,建立了一套基于区域的系统畸变自校正模型。首先,根据像素级区域调光高动态系统中光路设计的特点,分析了畸变产生的原因。考虑不同种类畸变模型产生的原因及特点,结合系统自身的优势,建立了一种基于区域的畸变校正函数模型。为了解决在校正过程中某一点存在多次赋值或者未赋值的情况,采用逆推校正的方法逆向求解畸变参数,进行畸变校正。最后,利用数字微镜器件(DMD)自身投影标定模板的方法,实现了系统畸变的自校正设计。实验结果表明:校正后的系统像元误差为0.87pixel。与传统的畸变校正模型相比,该模型可以有效解决系统中的倾斜畸变、径向畸变以及偏心畸变,且畸变校正过程不依赖外部环境,校正过程快、可靠性高,满足了DMD高动态系统像素级调光的要求。     

基于AVR单片机的双液体变焦透镜驱动系统

基于电湿效应的圆锥形双液体变焦透镜是一种新型的透镜,它通过外加电压改变液面曲率半径来实现变焦,从而达到无机械运动变焦的目的。现设计了一种基于AVR单片机的驱动系统,该系统通过调整输出PWM波的占空比可以对外输出一个频率固定为1kHz、幅值可调的电压,用于驱动双液体透镜改变焦距。电控系统可以方便快捷地调整输出电压的大小,从而驱动双液体变焦透镜快速、稳定地改变焦距。     

大口径折反射式变焦距物镜的设计

本文介绍了一种大口径变焦距物镜的设计方法,该方法将整体光学系统分为前后两个部分,在前端光学系统采用反射式的结构来满足大口径的要求,后端光学系统采用将变焦距物镜倒接的方式,在系统的一次像面处进行组合,通过对后端倒接变焦距物镜的优化设计保证系统的成像质量。同时,通过具体的实例加以验证说明,从设计的结果看这种设计方法是可行的,并能保证系统结构的简单紧凑,解决了大口径光学系统在实现连续变焦时光学系统设计困难的问题。     

电湿效应双液体变焦透镜性能的分析

近年来,电湿效应已成为控制平面上微小液滴的常用手段,其应用已涉及诸多方面,如新型的电子显示器、变焦透镜等。参照一种基于该效应的可变焦液体透镜的模型,从系统的Helmholtz自由能着手给出外加电压与接触角的关系,并利用高斯光学理论推导出透镜焦距与外加电压的关系,在此基础上模拟给出了透镜焦距与外加电压的关系曲线。     

变焦距镜头凸轮结构优化设计

变焦距镜头普遍采用机械补偿法来改变焦距,变焦凸轮是其实现连续变焦的关键。为了减小变焦距镜头的质量和体积,本文研究了用机械补偿方式改变变焦距镜头焦距的原理,采用NX/Nastran软件对变焦凸轮结构进行了仿真分析,并针对分析结果对变焦凸轮结构进行了优化设计。优化结果使变焦凸轮质量减小了88g,壁厚减小了1.5mm,外径尺寸减小了3mm。对优化后的变焦凸轮进行了模态分析和热分析。模态分析显示,凸轮主体一阶频率为50.3Hz;热分析显示,凸轮在90℃温差作用下变形大小为0.006mm。最后通过对光学传递函数的检测以及振动和高低温试验验证了仿真分析的正确性,表明对变焦凸轮的优化设计是成功的。     

变焦距系统的变倍补偿方式

为了寻找新的变倍补偿方式并降低设计变焦距系统时对经验的过分依赖,提出了一种光焦度分配及变焦补偿方法.首先以组元之间的间隔为初始量,把组元的运动形式作为自由量,通过计算公式求出满足间隔要求的光焦度分配和组元运动形式.这种方法在一定程度上降低了变焦系统光焦度分配的难度,同时为探寻新的变焦运动方式提供了新的思路.为了验证该方...     

后组调焦高清变焦镜头调焦凸轮曲线分析与设计

后组调焦高清变焦镜头适用于前端口径较小、近距离成像要求较高及光路需要偏折的场合。近摄时,后组调焦方式获得的成像质量比用前组调焦方法更好,焦距小于50mm时,近摄距可达0.35m,不需要加近摄镜(前组调焦要加近摄镜),可以兼顾远近距离的高清成像要求。由于后组调焦高清变焦镜头物距与后截距的关系不是线性关系,调焦组的移动在不同焦距段的不同物距时对应不同的特征曲线,差异较大。为使调焦灵敏度处在一个合理区间,后组调焦位移不能采用通常使用的线性关系,需设计一条能覆盖这些特征曲线的非线性凸轮,因而根据其原理与结构进行了分析与设计。     

长焦距大口径连续变焦距光学系统

为了实现对远距离目标的实时跟踪与测量,设计了口径为650 mm,焦距为5 000~2 000 mm的连续变焦距光学系统。提出了牛顿式折反射光学系统与倒置的连续变焦距光学系统组合的设计方法,实现了光瞳的合理匹配与对接。确定了合适的入瞳位置,消除了变焦过程中像面容易产生的鬼像。通过合理匹配主系统和变焦距系统的光焦度,使得二级光谱最小化。运用CODEⅤ软件对各焦距位置的像差进行优化与平衡,使变焦距光学系统在各焦距位置的像差均得到校正与平衡,像面保持严格的一致性,从而各焦距位置成像质量良好。实验显示该系统全视场平均传递函数均在0.524以上（Nyquist频率：35 lp/mm）,满足使用要求。     

基于图像处理的自动变焦人眼跟踪系统

在视觉人机交互中,为实现光学系统成像放大率不变,采用电动变焦镜头,基于图像处理跟踪人眼特征信息,自动变焦实现图像大小不变。系统以PC机为上位机对眼部图像处理,采用单片机为下位机对变焦镜头驱动控制,两者之间以串口通信。实验结果表明系统能根据人眼图像大小对变焦物镜作实时闭环控制,系统在400mm～1000mm距离内实现了连续变焦,距离分辨力为120mm。     

变焦系统设计的小型化

目前,随着光学设计水平的不断提高,变焦光学系统的质量可与定焦系统相媲美,正向着大倍率、大相对孔径、小型化的方向发展,变焦系统的应用也随之日益广泛。本文根据变焦系统的基本原理,利用ZEMAX软件设计了一个用于监控的变焦系统,变焦范围:200mm一600mm,变倍比:3x,镜筒长度:450mm。设计结果表明:该变焦系统较之同类设计结果,具有结构紧湊,质量轻,长度短的优点。     

基于混合镜组模型的变焦镜头设计

为了优化变焦镜头的设计过程,本文提出了基于混合镜组模型的变焦镜头设计方法,包括近轴设计,镜组模型确定以及基于混合镜组模型的像差设计。近轴设计阶段采用了高斯括号和矩阵光学,可以很方便地构建镜组间隔和镜组焦距之间的关系。镜组模型确定阶段是根据现有镜头专利训练了一个镜组分类模型,它可以根据镜组近轴数据将镜组分为薄透镜模型或者厚透镜模型。像差设计阶段综合了薄镜组模型像差设计和厚镜组模型像差设计。镜组分类模型成功地将80%以上的镜组进行了分类。最后采用基于混合镜组模型设计方法设计了一个物方远心的变焦镜头。结果表明,该镜头具有良好的设计初值,基于混合镜组模型的变焦镜头设计方法能减少像差变量数量,准确、方便地完成像差设计。