《光电仪器原理与设计》郝群（电子课件）第8章 运动与对准.pptVIP

* 第四节　轴向对准 调焦法的分类——直接调焦 依据：光学系统在理想像面上像质边缘的对比度最大 检测：像边缘的光强分布，获取离焦信息 * 第四节　轴向对准 调焦法的分类——间接调焦 手段：把物镜的理想成像位置作为参考面，利用各种传感器 检测：像面或物面位置相对于参考面偏离信息，进行调焦 主要方法：象散法，临界角法 * 第四节　轴向对准 象散法 典型应用：光驱 * 柱面镜 非球面透镜，分为平凸柱面透镜、平凹柱面透镜、双凸柱面透镜和双凹柱面透镜 具一维放大功能 功能：改变成像尺寸和比例，如把点光斑转换成线斑，或在不改变像宽度的情况下改变像高度 应用：线性探测器照明，条形码扫描，全息照明，光信息处理，计算机，激光发射 具一维放大功能 功能：改变成像尺寸和比例，如把点光斑转换成线斑，或在不改变像宽度的情况下改变像高度 应用：线性探测器照明，全息照明，光信息处理，计算机，激光发射 第四节　轴向对准 * (I1+I3) ? (I2+I4) 0 (I1+I3) ? (I2+I4) = 0 (I1+I3) ? (I2+I4) 0 第四节　轴向对准 象散法 判据：光斑形状?四象限光电池探测器输出电流 焦后 对焦 焦前 * 第四节　轴向对准 判据 光电探测器1与2输出信号之差 B位置：I1 = I2 A位置：下方全反射 I1 I2 C位置：上方全反射 I1 I2 临界角法 1 2 郝贤鹏，等. 光学精密工程, 17:537 (2009) * 第四节　轴向对准 临界角法应用——检焦系统 郝贤鹏，等. 光学精密工程, 17:537 (2009) 直角棱镜 分光镜 偏振分光镜 ?波片 物镜 光电二极管 对焦控制模块 激光器 * * 本章小结 结构设计基本原则 了解运动学原则、变形最小原则的目的和主要方法 微位移机构 了解两种微位移器——差分螺旋，压电陶瓷 光学与光电瞄准 了解光学与光电瞄准的精度，双管光度式光电显微镜的优缺点 轴向对准 掌握象散法、临界角法进行轴向间接对准的原理，系统结构，元器件选型 * 瞄准精度受人眼分辨率限制，同时和被瞄准物体形状、亮暗、背景衬度有关。 人眼视网膜上是多六角形视觉细胞，齐线率小于分辨率，所以线线对准精度高。 有些数码相机也是这样计算分辨率的。实际像素数少于按照六角形计算的。当用于测量时比较麻烦。 * 瞄准精度受人眼分辨率限制，同时和被瞄准物体形状、亮暗、背景衬度有关。 人眼视网膜上是多六角形视觉细胞，齐线率小于分辨率，所以线线对准精度高。 有些数码相机也是这样计算分辨率的。实际像素数少于按照六角形计算的。当用于测量时比较麻烦。 * 瞄准精度受人眼分辨率限制，同时和被瞄准物体形状、亮暗、背景衬度有关。 人眼视网膜上是多六角形视觉细胞，齐线率小于分辨率，所以线线对准精度高。 有些数码相机也是这样计算分辨率的。实际像素数少于按照六角形计算的。当用于测量时比较麻烦。 * * * * P为光电倍增管，S狭缝，M1振镜，在EP处观察。照明没有画出。标尺经显微物镜成像于狭缝处。M1振动，导致标尺象相对狭缝振动，得到的象如右图所示。当标尺对准时，输出只有2倍频信号。 * * * * 处于S1时，上下两光束全反射，D1，D2探测光强相同。 处于S3，上全反射，下不全反射，D1光强大于D2光强 处于S2，下全反射，上不全反射， D1光强小于D2光强 * 处于S1时，上下两光束全反射，D1，D2探测光强相同。 处于S3，上全反射，下不全反射，D1光强大于D2光强 处于S2，下全反射，上不全反射， D1光强小于D2光强 光电仪器原理课件 光电仪器原理课件 第八章　运动与对准 * * * 第八章　运动与对准 第一节　结构设计基本原则 第二节　微位移机构 第三节　光学与光电瞄准 第四节　轴向对准 * * 第一节　结构设计基本原则 运动学原则 设计目的：方便计算系统内部作用力，降低加工要求，便于磨损后修复及拆卸后的精确复位 空间物体具有6个独立的自由度，原则上可以用6个适当配置的约束加以限制 自由度S与约束R有如下关系 S = 6 ? R 根据物体要求的运动方式（即要求自由度）按上式确定施加的约束数 * * 第一节　结构设计基本原则 运动学原则 约束安排方法 一个平面上最多安置三个约束 一条直线上最多安置两个约束 约束应该是点接触，并且同一平面（直线）上的约束点应尽量分散 约束面应垂直于需要限制的自由度方向 * * 第一节　结构设计基本原则 变形最小原则 目的：减小仪器因为受力、温度变化或其他原因引起的变形 手段1：合理安排布置，如标尺的贝塞尔点支撑、中性面的选择 手段2：避免经过变形环境 手段3：提高系统刚度 * * 第二节　微位移机构 微位移（micro displacement）技术 保证位移在