留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

镜面偏心测量光学系统设计及其杂光分析

郭帮辉 李灿 王健

郭帮辉, 李灿, 王健. 镜面偏心测量光学系统设计及其杂光分析[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(4): 621-628. doi: 10.3788/CO.20150804.0621
引用本文: 郭帮辉, 李灿, 王健. 镜面偏心测量光学系统设计及其杂光分析[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(4): 621-628. doi: 10.3788/CO.20150804.0621
GUO Bang-hui, LI Can, WANG Jian. Design of lens centering error measuring optical system and stray light analysis[J]. Chinese Optics, 2015, 8(4): 621-628. doi: 10.3788/CO.20150804.0621
Citation: GUO Bang-hui, LI Can, WANG Jian. Design of lens centering error measuring optical system and stray light analysis[J]. Chinese Optics, 2015, 8(4): 621-628. doi: 10.3788/CO.20150804.0621

镜面偏心测量光学系统设计及其杂光分析

doi: 10.3788/CO.20150804.0621
基金项目: 吉林省科技厅发展计划资助项目(No. 20125092);中国科学院院地合作资助项目(No. 2011CJT0004)
详细信息
    通讯作者:

    郭帮辉(1983—),男,湖北鄂州人,博士, 助理研究员,2008年于华中科技大学获得硕士学位,2014年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,主要从事光学系统设计及光学镜头装调方面的研究。E-mail:gbhyxl@163.com

    李 灿(1985—),男,山东济宁人,博士,2009年于长春理工大学获得学士学位,主要从事光学系统设计等方面的研究。E-mail:LC19851125@163.com

    王 健(1980—),男,吉林辉南人,博士,副研究员,2005年于南开大学获得硕士学位,2012年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,主要从事光学系统设计方面的研究。E-mail:wangj@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TH74;TH703

Design of lens centering error measuring optical system and stray light analysis

  • 摘要: 为了解决现有镜面偏心测量设备存在的问题,本文研究了一种采用切换镜头和调焦相结合的方法来设计的镜面偏心测量光学系统,使用这个光学系统,既能使被测镜面的曲率半径扩展到-∞~+∞范围,又能保证测量精度。通过Lighttools软件对这个光学系统进行光线追迹,分析其杂光分布,结果表明:准直镜头内部多次反射产生的杂光强度很低,可以忽略。而当被测镜头中存在相邻球心像距的镜面时,产生的杂光强度比较大,在后续的图像处理过程中,必须增强目标图像的对比度。利用研制的镜面偏心测量设备进行测量实验,结果进一步验证了杂光分析的正确性。

     

  • 图 1  镜面中心偏差测量原理图

    Figure 1.  Schematic diagram of lens centering error measurement

    图 2  靶标像的轨迹

    Figure 2.  Trajectory of target image

    图 3  镜面中心偏差测量光路原理图

    Figure 3.  Schematic diagram of optical path of lens centering error measurement

    图 4  镜面中心偏差测量光路设计图

    Figure 4.  Optical design diagram of lens centering error measurement

    图 5  光学系统传递函数

    Figure 5.  MTF of the optical system

    图 6  光学系统的光线追迹图

    Figure 6.  Ray trace of the optical system

    图 7  探测器靶面的照度

    Figure 7.  Illumination on surface of the detector

    图 8  准直镜头组反射的光线追迹图

    Figure 8.  Trace of light reflected from collimating lens

    图 9  准直镜头组反射产生的靶面照度

    Figure 9.  Illumination on surface of the detector produced by light reflected from collimating lens

    图 10  被测镜头组反射的光线追迹图

    Figure 10.  Trace of light reflected from the measured lens

    图 11  被测镜头组反射产生的靶面照度

    Figure 11.  Illumination on surface of the detector produced by light reflected from the measured lens

    图 12  镜面偏心测量设备

    Figure 12.  Equipment of lens centering error measurement

    图 13  镜面偏心测量系统的软件界面

    Figure 13.  Software interface of lens centering error measurement system

    图 14  被测镜头内部反射产生的杂光图像

    Figure 14.  Picture of stray light reflected in measured lens

    表  1  不同球心像距形成的杂光照度

    Table  1.   Illumination of stray light produced by different image distances of sphere centres

    厚度/mm123510
    靶面照度/(W·mm-2) 0.2490.1360.0950.0630.016
    相对照度/%62.53423.715.74
    下载: 导出CSV
  • [1]

    [2]

    [3]

    [4]

    [5]

    [6]

    [7]

    [8]

    [9]

    [10]

    [11]

    [12]

    [13]

    [14]

    [15]

    [16]

    [17]

    [18]

  • 加载中
图(14) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1118
  • HTML全文浏览量:  131
  • PDF下载量:  811
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-20
  • 录用日期:  2015-05-11
  • 刊出日期:  2015-01-25

目录

    /

    返回文章
    返回