【摘要】：隨著光學(xué)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的性能要求越來越嚴(yán)格,使得光學(xué)系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜,相應(yīng)的也就對(duì)光學(xué)裝調(diào)設(shè)備及技術(shù)提出了更高的要求。而中心偏差是評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,其存在破壞了光學(xué)系統(tǒng)光軸的直線度,嚴(yán)重影響光學(xué)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。并且隨著不可見光成像技術(shù)的發(fā)展,對(duì)在不可見光波段的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行中心偏差檢測(cè)的技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。針對(duì)多波段光學(xué)系統(tǒng)的中心偏差檢測(cè)問題,本文設(shè)計(jì)了一種新型折反射式光學(xué)定心儀,在保持較高精度的基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)波段光學(xué)系統(tǒng)的中心偏差進(jìn)行測(cè)量。首先,通過對(duì)中心偏差測(cè)量方法的歸納和總結(jié),在自準(zhǔn)直反射旋轉(zhuǎn)測(cè)量法的基礎(chǔ)上,通過雙鏡反射系統(tǒng)的改進(jìn),從而確定了光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)。分析結(jié)果顯示,光學(xué)系統(tǒng)在可見光與近紅外波段內(nèi)近軸視場(chǎng)在空間頻率40lp/mm處MTF值接近0.2,80%的能量集中在直徑小于48μm的范圍,畸變小于0.2%,滿足系統(tǒng)使用需求;其次,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求,完成了中心偏檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)其力學(xué)性能和振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明,系統(tǒng)機(jī)械機(jī)構(gòu)十分穩(wěn)定,能夠有效保證系統(tǒng)的成像質(zhì)量;最后,本文搭建了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,分別在可見光與不可見光波段下對(duì)系統(tǒng)的中心偏測(cè)量進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),并與標(biāo)準(zhǔn)定心儀的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在可見光波段系統(tǒng)的測(cè)量誤差為0.67μm,在不可見光波段系統(tǒng)的測(cè)量誤差為0.63μm,設(shè)計(jì)方案可用于多個(gè)波段的透鏡中心偏測(cè)量,測(cè)量精度較高,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)與使用要求。
【圖文】：

來表示一個(gè)單透鏡的中心偏差，相比于原來的標(biāo)準(zhǔn)更具依據(jù)發(fā)明了一系列中心偏測(cè)量?jī)x。近些年來，日本光學(xué)直在光學(xué)系統(tǒng)中心偏測(cè)量方面進(jìn)行研究，并與其他光學(xué)一系列中心偏測(cè)量?jī)x[5]。nider Kreuznach公司生產(chǎn)的 VP30508 CenteringTester如圖 測(cè)量透鏡進(jìn)行中心偏差測(cè)量。其結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，通過其光器發(fā)出的光照射透鏡表面中心，經(jīng)過其表面反射后到 中的成像在圖像中心，則表明透鏡表面沒有偏心；相反，那么說明其表面發(fā)生了偏心現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)透鏡讓 CCD 上的來獲得偏心量的值。

圖 1.2 美國(guó) OptoAlignment 公司 LAS Trioptics公司的 OptiCentricMETRO全自動(dòng)光學(xué)測(cè)量?jī)x器可以用來測(cè)量心誤差以及其他諸多參數(shù)。該設(shè)備可以自動(dòng)測(cè)量中心偏差并調(diào)節(jié)光學(xué)十分強(qiáng)大，其采用了電動(dòng)真空透鏡旋轉(zhuǎn)裝置以及超精密空氣軸承旋轉(zhuǎn)精度達(dá)到 0.1μm。并采用模塊化設(shè)計(jì)，儀器可以升級(jí)并互相兼容，，光源光與紅外光，測(cè)量波段自選，操作簡(jiǎn)單，適用范圍極廣，如圖 1tric MAN 以及 OptiCentric SMART[6]。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2651829