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光学透镜广泛应用于军事,工业,教育及科研等领域。光学透镜的品质对于其所在光学系统的精确性和稳定性等方面有决定性的影响,所以众多应用领域都对光学透镜的品质有着很高的要求。而透镜的品质往往取决于透镜参数的精确性。另外,精确知道光学透镜的参数,对于其所在光学系统的标定有很重要的作用。所以,光学透镜参数检测成为一项重要课题。 光学透镜的主要参数有有效焦距(EFL,Effective Focal Length),后焦距(BFL,Back Focal Length),表面曲率半径(R,Radiusof Curvature)和调制传递函数(MTF,Modulation Transfer Function)等。国内外许多研究人员对透镜参数的检测方法和原理方面做了大量研究工作,同时将这些应用于实际,设计出诸多测量仪器。但国内对通用测量平台的研究不多,还未有理想的、可产品化的研究成果。 本课题在前人工作的基础上,汲取百家之长,加上自己的创造力,自主研发、设计制造光学透镜参数通用测量平台样机一台,可以快速、精确地检测以上四个重要光学透镜参数。本课题力争使本平台成为全方位评价透镜品质的标准设备。本课题来源于香港ASM太平洋科技有限公司。 总的来说,本文介绍了光学透镜参数及其测量原理,分析、对比各个参数的不同测量方法的优劣,然后确定合适的光学透镜参数通用测量平台的测量方案。完成系统的整体设计,完成控制系统功能需求分析,根据选定的测量方案,选择合适的控制系统组件和光学器件,确定各个参数检测的软件算法。依据整体结构和光学系统设计,确立机械设计目标,完成机械结构设计。根据实验结果进行精度分析,得出影响平台测量精度的主要原因并提出改善方法。 本课题所生产的样机是国内第一台光学透镜参数通用测量平台。实现从机械结构到控制系统、软件的全面开发设计,分析样机误差及误差分配,为通用测量平台的设计提供探索性信息,为更多参数测量平台的实现做铺垫。