用于强反射表面形貌测量的投影栅相位法

为了实现强反射表面三维形貌的光学非接触测量,提出一种改进的投影栅相位法。分析了强反射表面的反射光特点及其对相位解算的影响,指出了反射光亮度范围与相机动态范围的不一致是导致传统投影栅相位法测量失效的主要原因;提出了亮暗条纹投射、多曝光时间采集图像和图像合成等技术,使相机亮度测量范围与强反射表面的反射光亮度范围相一致,并分析了此方法的可行性和适应范围。最后,给出了改进投影栅相位法的条纹投射与图像采集步骤。实验结果表明,改进的投影栅相位法克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗问题,能够成功测量出99.6%以上的三维点云,有效解决了测量点云缺失问题,能够实现强反射表面三维形貌光学非接触测量。     

千万像素光学芯片模组测试高精密定位基座的研究

通过对芯片探针测试机理的研究,基于微/纳米力学相关理论,建立了探针测试数学模型;在理论研究的基础上,设计了4 000万像素光学芯片模组测试高精密定位基座。经测试光学芯片模组的光学中心和镜头中心偏差±0.1 4mm/1 m。对于BGA封装锡球点阵间距≤0.2 mm的产品,其探针电阻≤50 mΩ,总弹力增大到1.25 mm/g。     

关于镜像投影法——技术制图标准中若干问题的讨论之二

镜像投影是物体在镜面中反射图像的正投影,它与直接投影不同,能在不改变物体方位和投射方向的情况下,表示出物体背对着观察者那一面的图像。本文阐述了它的投影原理和图示特点。     

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0.61inch(1inch=2.54cm)、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60mm,有效焦距为9.26mm,后工作距离大于20mm,最大口径小于23mm,全视场(FOV)为80°,相对孔径为1∶2.2。在71lp/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。     

关于国家标准中剖视图配置相关条款的研究及其修订建议

从投射方向、投影面旋转展开方法等投影基本原理这一层面上阐述剖视图配置及其相关问题。指出了剖视图可按基本视图的配置形式配置 ;也可按向视图的配置形式配置。文中提出 :当按基本视图的配置形式配置剖视图时 ,投射方向不需表示出来 ,即表示投射方向的箭头省略不画 ;当按向视图的配置形式配置剖视图时 ,投射方向必须表示出来 ,即必须用箭头指明投射方向。研究了国家标准 GB4 4 5 8.1- 1984第 4 .7款 ,并提出修订建议     

光学防抖模组ϕ0.5mm钢球自动焊接设备

市场上新型手机镜头光学防抖模组THB制品钢球的焊接基本以人工加简易设备与治具为主,为半自动作业,故其生产效率低下,产品品质不稳定.针对上述问题,设计开发了光学防抖模组THB制品钢球自动焊接设备.通过结合现阶段工业高新技术,采用高精度分度盘、精密气动元气件、高精准视觉影像判别系统以及高精度激光焊接设备,研究光学防抖模组THB制品钢球自动焊接的方法.独特的双分度盘机构及专用钢球顶针治具的设计,实现了光学防抖模组THB制品的钢球自动焊接,减少了企业成本,提升了光学防抖模组THB制品钢球焊接的品质.     

基于CATIA二次开发的微透镜阵列仿真

汽车灯具的发展日新月异,近年来出现的新型灯种Logo灯逐渐流行。Logo灯可根据客户要求投射出各种图案,其原理是将光源发出的光通过灯内微透镜阵列投射至地面,但由于地面与光源透镜不平行,图像倾斜投影时会产生畸变失真现象,因此光学设计需要对光源图形进行修正才能避免失真。详细介绍如何通过CATIA二次开发对Logo灯的微透镜阵列进行仿真。     

嵌入式结构光投射系统设计

结构光投射系统的设计搭建是结构光三维形貌测量系统成功实现的关键之一.传统的激光投射系统存在结构复杂、生成的结构光的质量较低等缺点;而常用的光学投影系统又存在不完全可控等缺陷,难以适应嵌入式的应用.设计搭建了基于自主设计的嵌入式实时数字微镜(DMD)模块的结构光投射系统,驱动电路自主设计,底层接口完全可控,实现了结构光投...     

面投影微立体光刻系统的开发和研究

面投影微立体光刻由于具有加工精确度高、分辨率高、速度快等特点而成为最有前途的微立体加工技术之一。本文介绍了实验室开发的用于复杂器件制作的面投影微立体光刻系统,该系统中采用LED模组作为光源,为了适用粘度大的固化材料的加工,设计新的树脂槽和涂覆系统。对系统中使用的投影镜头的光学分辨率以及树脂的工作曲线进行了测量,系统的加工横线分辨率可以达到14μm。利用该系统成功制作了齿轮的模型。     

24种特征指标对轴承状态识别的性能研究

要实现机械设备的故障诊断,关键是要找到对设备状态敏感性和聚类性强的特征指标。针对如何筛选出满足上述特点的指标,提出结合投影寻踪方法研究24种特征指标对轴承状态识别的敏感性和聚类性;以内圈故障为例,构造其故障振动的数学模型,计算得到24种特征指标并将其投影,提出最佳投射方向矩阵,研究在最佳投影方向矩阵下24种特征指标的投影分布特征;提出用极差系数、平均差系数、离散系数、主轴线相对系数和均值系数来研究24种特征指标对不同故障的敏感性和聚类性;借助美国西储大学轴承数据中心网站公开发布的轴承探伤测试数据集中的内圈故障进行验证。该方法能够为轴承的故障诊断筛选优质特征指标,保证故障识别的及时性和诊断准确性。     

球形屏恒面积视标投射式系统的研究

球形屏恒面积视标投射式系统是投射式全自动视野计的关键技术。介绍了一种恒面积视标投射式系统,阐述了其光学系统、扫描机构、视标大小补偿机构、控制系统等设计,叙述了其扫描控制算法。     

基于灭点标定的立体视觉自由曲面测量

利用基于灭点理论的方法进行系统的非线性标定,采用投射光斑法增加自由曲面的图像特征;提出了一种基于方向和距离约束的分片排列编码方法,对投影光斑进行排列编码。首先分别在左右图像上根据彩色点的位置关系自动确定一个初始匹配点和四个匹配方向,然后对其余点按照分片排列法进行自动排列编码。对石膏像的面部进行了三维测量和重构实验。实验表明,基于方向和距离约束的分片排列编码法,可以准确的进行投影点的编码, 并能够快速、有效地实现彩色图像特征点的全自动匹配。     

提高车载平视显示器观看亮度的微结构膜设计

车载平视显示器可以将驾驶员需要低头查看的信息以虚像的形式直接显示在驾驶员的视线方向上,有效地减少因视线偏离驾驶方向导致的交通事故。当前的平视显示器产品在其眼盒(Eyebox)区域以外仍然存在部分虚像,导致Eyebox区域亮度降低、系统光效不高等问题。本文以像源图像单列像素点的散射角度作为设计单元,设计了一种光学微结构薄膜来调控投影光线的方向,将投影光线更多地聚集于Eyebox区域内。对该微结构膜进行了建模仿真、实际加工和实验测试,测试结果表明Eyebox区域上的平均亮度提高了31.7%左右。该方法可有效提高平视显示器的观看亮度和系统光效,一定程度上减少了Eyebox区域外的杂散光线,减少了驾驶室内的光污染。     

基于DLP技术的刀具刃口检测系统

硬质合金刀具刃口是影响精密加工表面质量以及表面微观几何形貌的重要因素。针对目前测量过程中出现的问题,提出利用DLP技术来测量刀具刃口的三维形貌。其原理是用计算机产生正弦投影条纹,经数字投影仪投射到物体表面,条纹经物体表面调制产生变形,用CCD摄像机将变形条纹拍摄下来。再利用计算机进行相位场提取、相位去包裹,得到绝对相位值。最后经系统标定、坐标变换可得物体表面的三维数据基于数字条纹投射的光学3D传感器,这样能够很好很快地提取刀具刃口的三维形貌。     

光学投影式检测非球面器件的模拟计算

针对光学投影式检测非球面器件过程进行模拟,利用光学的基本理论和数学公式推导,对非球面度的检测过程进行了理论分析及精密计算,并对理论分析的结果进行了计算模拟,模拟得到的非球面度能较好地与理论结果相符合,模拟的精度达到了0.1nm。     

光学防抖模组CASE超声波清洗设备研究

光学防抖模组CASE部品的传统清洁作业工艺,一般采用人工擦拭或高压吹气喷淋来进行清洁作业,这种清洁方式效率低,劳动强度大,人工成本高,且难于保证制品清洁品质,清洁过程容易对制品CASE表面造成擦伤,有时在吹气清洁过程中,会造成残留清洁液飞溅,存在安全隐患。为解决以上问题,根据产品CASE的外形及材质特点,以超声波清洗技术为基础,以步进电机为动力源,以应用PLC及人机界面触摸屏技术作为操控手段,在传统超声波清洗设备的基础上,作出针对光学防抖模组的CASE制品所匹配的清洗液过滤改善方案,再通过对一定量的CASE制品超声波清洗效果验证,得出清洁数据后,再结合先进工业自动化技术,研发出了封闭式槽体超声波清洗设备。通过该设备实现了光学防抖模组的CASE超声波快速清洗,提高CASE的清洗品质,降低了不良率,同时也提升了这一清洗工程的安全作业性。     

WT600＋超短焦镜面投影机

不久前，NEC采用独有的非球面投影技术，研制出了全球首台超短焦镜面投影机WT600+。该投影机采用4面超过精度的镜面结构，通过光束反射实现短投效果，从而使26cm的焦距就可投射出60英寸的大幅面。即使要投影100英寸的大画面，WT600+也仅需要65．9cm的距离，这是普通光学镜头设计的投影机无法达到的。     

欧西亚推出新品日间天气预报投影显示器BAR339DP

近日，欧西亚推出了新款产品——日间天气预报投影显示器。该款日间天气预报投影显示器配备的投射灯具有全天侯加强投射功能，可将天气，时间及室外温度等讯息清楚投射于天花板或墙壁上。     

基于光学触控的玻璃隔离交互系统

光学触摸系统在大屏幕上的应用具有明显的成本优势,但一般要求触控模组在玻璃的外侧,容易被污染或者人为破坏。对这一问题,开发了一套光学触控玻璃隔离交互系统;此系统由光学触控系统和三棱镜组成,触控模组安装在玻璃内侧,操作者在玻璃外侧通过三棱镜实现触控操作。介绍了光学触控玻璃隔离交互系统的实现原理和结构形式,解决了光学触控系统难以实现玻璃隔离触控操作的问题。     

多级投影式集成成像三维显示视场角拓展

针对集成成像三维再现像的视场角较窄,实用化受限的问题,提出了一种拓展集成成像视场角的新方法,并基于多级投影技术构建了具有大视场角的三维集成成像系统。该系统利用多个投影仪并联投射不同级次的元素图像阵列并进行三维重构来获得大视场角的集成成像再现像。与传统的集成成像视场角拓展技术相比,所提方法具有系统结构简单、无需场镜等辅助光学器件;系统中没有机械运动,不会产生振动和噪声;以及可用于大尺寸集成成像显示系统的优点。光学实验结果表明,提出的多级投影式集成成像显示系统的再现像视场角为±35°,是传统的集成成像系统获得的视场角的2.92倍,明显拓展了视场角。