隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類(lèi)逐漸開(kāi)始向大自然進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí),仿生學(xué)就是一個(gè)典型的例子。微透鏡陣列成像系統(tǒng)就是模仿自然界中昆蟲(chóng)的復(fù)眼成像原理而被人們提出的一種微光學(xué)成像系統(tǒng)。但是,微型零件的加工一直以來(lái)都是對(duì)現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn),現(xiàn)有的加工方法一般分為特種加工工藝和超精密機(jī)械加工工藝,在尺寸精度方面,超精密加工具有天然的優(yōu)勢(shì),本文采用三軸聯(lián)動(dòng)展成式超精密磨削方法,可實(shí)現(xiàn)單晶鍺平面矩形微透鏡陣列的高精度磨削。本文建立了磨粒運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了分析,砂輪轉(zhuǎn)速和工件轉(zhuǎn)速將對(duì)工件表面的形貌產(chǎn)生主要影響。當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)速與工件轉(zhuǎn)速比值較大時(shí),工件表面將形成放射狀形貌。根據(jù)平面矩形微透鏡陣列特點(diǎn)提出了一種分度式磨削軌跡規(guī)劃方案,該方案可減少加工程序編寫(xiě)的工作量,縮短加工時(shí)間。利用單因素磨削實(shí)驗(yàn)確定了磨削工藝參數(shù),單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)速一定時(shí),工件轉(zhuǎn)速取值越低,工件表面粗糙度越小。實(shí)現(xiàn)了9×9平面微透鏡陣列的磨削,通過(guò)白光干涉儀檢測(cè)得到的透鏡單元表面粗糙度在5nm²0nm之間。利用自行搭建的透鏡單元深度測(cè)量平臺(tái)對(duì)透鏡單元深度進(jìn)行了在位測(cè)量,得到了微透鏡陣列單元矢高值...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1昆蟲(chóng)復(fù)眼微觀形貌及縱向剖切圖

光錐和感光束組成，如圖1-2所統(tǒng)與人類(lèi)等哺乳動(dòng)物的單眼成像系統(tǒng)有著以人類(lèi)為代表的單眼成像系統(tǒng)所看到的物人類(lèi)的視角一般在180°以內(nèi)，而昆蟲(chóng)的復(fù)可以探測(cè)目標(biāo)物體與自身位置之間的距離的方向信息[5]。正因?yàn)槔ハx(chóng)復(fù)眼成像系統(tǒng)以來(lái)科學(xué)界和工程界的工程師們都在不斷物功能的模仿，為此付....

圖1-2復(fù)眼的成像原理

圖1-2復(fù)眼的成像原理[5]微透鏡陣列的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用方面，國(guó)外一直走在前列。2017年火商洛克希德馬丁公司先進(jìn)技術(shù)中心（LMATC）公布了一種利用成像的新型天基光學(xué)偵察相機(jī)。這種新相機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)為“蜘蛛”，全稱(chēng)為偵察的分段平面式成像探測(cè)器”（SPIDER）。“蜘蛛”相機(jī)基于干....

圖1-3SPIDER結(jié)構(gòu)

像相機(jī)[10]。圖1-3所示為SPIDER相機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中用到了平面微透鏡陣列成像技術(shù)。圖1-3SPIDER結(jié)構(gòu)[10]圖1-4為SPIDER相機(jī)成像測(cè)試實(shí)驗(yàn)所拍攝的圖像，這種微透鏡陣列相機(jī)在軌道高度300km、光線波長(zhǎng)500nm、基線長(zhǎng)度為....

圖1-4SPIDER成像測(cè)試實(shí)驗(yàn)所拍攝的圖像

圖1-4SPIDER成像測(cè)試實(shí)驗(yàn)所拍攝的圖像[10]透鏡陣列還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域，如外科設(shè)備中的內(nèi)窺醫(yī)用內(nèi)窺鏡使用的是單鏡頭成像系統(tǒng)，在使用過(guò)程中為90°左右），功能單一（只能反映光強(qiáng)信息）等因素足醫(yī)生診療的需要。所以如果能夠利用微透鏡陣列相就能讓醫(yī)生在觀察病灶時(shí)不僅能夠看....

本文編號(hào)：3914736