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位移是物体在运动过程中位置改变的量,位移的测量方式有很多种。小位移
通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移
常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有
易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有
人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得
到日益广泛的应用。
在本方案中,位移传感器的作用是测量像差,以球差为例,若待检透镜球差
各个不同孔径带光束会聚的位置不同,便可利用位移传感器来测量某孔径带成像
距离理想像的距离。
1.5研究目的及意义
基于位移传感器的检测几何像差的方法来进行研究,能够借助位移传感器系
统,来直观的测量出一些几何像差的大小和测量分布。相信随着科技进步,光学
系统各参数的自动化测量是发展趋势,利用计算机进行数据处理,实现检测自动
化、数字化及定量化。光学系统的像差检测,可以作为光学系统设计和制造质量
改进的依据。以往的像差检测仪器多为目视系统,测量者的经验,影响测量结果,
人为主观因素较大。
本文主要针对实验教学设备的像差检测系统,在传统哈特曼法像差检测的基础
上,结合位移传感器和现代光电接收装置和计算机技术,把经哈特曼光阑调制的
光信号转换成视频图像信号再由计算机加以处理,得到各种几何像差的测量结果。
并对基于位移传感器的像差检测的光学系统进行设计,包括平行光管照明聚光
镜、平行光管物镜、CCD物镜。它代替测量者有效的消除了主观因素的影响,统
一了测量标准。系统中的计算机不但可以记录大量数据,还可以进行一系列相关
运算及处理,可以输出各点的能量分布,从而全面地分析被检系统的像质:实现
了对光学系统像质的客观评价,且精度相对于主观测量得到了极大的提高。
1.6主要研究内容
本文主要研究内容是基二F位移传感器的像差检测。
第二章,介绍了像差的基础理论及哈特曼法像差检验。
第三章,介绍了该系统的整体方案。主要是针对系统总体结构的规划和系统中
各部件的选取,包括位移传感器、光电接收器件以及软、硬件等。
第四章,基于位移传感器的像差检测光学系统部分的设计。
第五章,给出了设计结果及公差分析。
第六章,总结与展望