本文關(guān)鍵詞：高精度大相對(duì)孔徑光學(xué)非球面檢測(cè)研究

  更多相關(guān)文章： 光學(xué)非球面 面形檢測(cè) 杠桿測(cè)量 誤差 模型

【摘要】：非球面即與球面有偏離的光學(xué)表面。因?yàn)榉乔蛎嬖诠鈱W(xué)系統(tǒng)中較球面和平面引入更多的設(shè)計(jì)參數(shù),具有簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、校正像差、改善像質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),所以在現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)中應(yīng)用廣泛。針對(duì)大相對(duì)孔徑光學(xué)非球面表面面形的檢測(cè),坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)是一種常見(jiàn)的檢測(cè)方法。在非球面加工前期階段,表面面形誤差尚未達(dá)到光波長(zhǎng)量級(jí),使用干涉檢測(cè)較為困難;而坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)通過(guò)直接接觸方式獲取非球面表面坐標(biāo)數(shù)據(jù),可靠穩(wěn)定,所以坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)是研磨和拋光前期階段的主要檢測(cè)手段。針對(duì)大相對(duì)孔徑光學(xué)非球面面形的檢測(cè),涉及到大量采樣數(shù)據(jù)的處理以及提高測(cè)量速度兩個(gè)方面。大量的采樣數(shù)據(jù)則需要一種簡(jiǎn)單易行的算法,進(jìn)行快速、高準(zhǔn)確度地?cái)M合出實(shí)際曲面;提高測(cè)量速度則需要設(shè)計(jì)一種新的測(cè)量方式,本文利用杠桿裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量速度的提高。針對(duì)這兩個(gè)主要問(wèn)題,本文主要進(jìn)行了以下的工作:1、介紹了非球面坐標(biāo)檢測(cè)的方法,總結(jié)歸納了已有的坐標(biāo)檢測(cè)的思路和方法,并且分析了二維情況下測(cè)量非球面母線過(guò)程中測(cè)頭半徑的微小變化引起的誤差,在此基礎(chǔ)上利用三點(diǎn)擬合求法線方法消除測(cè)頭半徑的誤差,分析各種面形情況以及不同取樣步長(zhǎng)、不同測(cè)頭半徑情況下三點(diǎn)擬合算法的擬合誤差大小。2、闡述了大相對(duì)孔徑光學(xué)非球面輪廓檢測(cè)的坐標(biāo)測(cè)量方法,在點(diǎn)位式測(cè)量裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),添加杠桿裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量,連續(xù)取樣。針對(duì)大相對(duì)孔徑光學(xué)非球面鏡的檢測(cè)問(wèn)題,分析雙球頭杠桿測(cè)量裝置的基本測(cè)量原理,建立了杠桿機(jī)構(gòu)的形變模型,分析杠桿變形的大小。針對(duì)非球面鏡片偏心的誤差影響,建立相應(yīng)的工件坐標(biāo)系和測(cè)量坐標(biāo)系,并進(jìn)行分析。3、利用MATLAB編寫(xiě)程序,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備尚未成型之前,采用理論模擬方式,驗(yàn)證三點(diǎn)共圓求法線擬合方法的準(zhǔn)確性和杠桿機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性,分析測(cè)量過(guò)程中杠桿機(jī)構(gòu)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)非球面 面形檢測(cè) 杠桿測(cè)量 誤差 模型
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究意義12-13
• 1.3 非球面檢測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀13-18
• 1.4 論文主要內(nèi)容18-19
• 第二章 非球面坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)19-23
• 2.1 非球面基本概述19-20
• 2.2 坐標(biāo)測(cè)量的原理20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 非球面測(cè)量誤差模型23-36
• 3.1 非球面測(cè)量誤差概述23
• 3.2 二維情況下誤差分析23-27
• 3.2.1 二維情況下偏心分析23-24
• 3.2.2 二維情況下測(cè)頭誤差分析24-27
• 3.3 非球面測(cè)頭半徑誤差校正模型27-33
• 3.4 非球面測(cè)頭半徑以及步長(zhǎng)與測(cè)量誤差的關(guān)系33-35
• 3.4.1 測(cè)頭半徑對(duì)測(cè)量誤差的影響33-34
• 3.4.2 取樣步長(zhǎng)對(duì)測(cè)量誤差的影響34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 雙球頭杠桿測(cè)量裝置36-55
• 4.1 雙球頭杠桿測(cè)量裝置概述36-37
• 4.2 雙球頭杠桿測(cè)量原理分析37-39
• 4.2.1 基本測(cè)量原理37-39
• 4.2.2 雙球頭杠桿測(cè)量方式39
• 4.3 杠桿機(jī)構(gòu)驗(yàn)證準(zhǔn)確性39-46
• 4.3.1 杠桿機(jī)構(gòu)驗(yàn)證方法40-41
• 4.3.2 杠桿機(jī)構(gòu)驗(yàn)證計(jì)算41-46
• 4.4 杠桿支點(diǎn)誤差分析46-47
• 4.5 步長(zhǎng)、相對(duì)孔徑和測(cè)頭半徑對(duì)杠桿機(jī)構(gòu)誤差影響47-50
• 4.5.1 步長(zhǎng)對(duì)理想機(jī)構(gòu)測(cè)量誤差影響47-48
• 4.5.2 測(cè)頭半徑對(duì)測(cè)量誤差的影響48-49
• 4.5.3 相對(duì)孔徑對(duì)測(cè)量誤差的影響49-50
• 4.6 杠桿結(jié)構(gòu)的分析50-54
• 4.6.1 杠桿測(cè)量力分析50-51
• 4.6.2 杠桿材料的選擇51-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張學(xué)軍,余景池,張宏坤;計(jì)算機(jī)控制光學(xué)加工過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)及解決方法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);1998年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 于瀛淳;三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)誤差分析及效率的提高[D];東北大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：725711