用于复色哈特曼人眼波像差测量的折/衍混合调焦系统

设计了一个折 /衍混合多色调焦系统 ,可用于哈特曼波前传感器测量不同波长下人眼的波像差 系统由两片折射透镜和一个二元衍射面构成 ,焦距调整范围为 - 2 0 0～ 2 0 0mm 系统性能达到衍射受限 ,在 0 .488～ 0 .655μm波长范围内 ,焦点色位移小于 3μm 整个系统结构简单、紧凑 ,同哈特曼波前传感器相匹配 。

离轴三反消像散多光谱相机调焦系统设计

空间环境的恶劣经常导致航天相机的成像平面偏离焦平面产生离焦,从而影响遥感成像质量。本文针对某航天离轴三反消像散多光谱相机设计了一种调焦系统对成像平面的离焦进行有效补偿。首先,分析了相机的离轴三反消像散光学系统和CCD焦平面的特点,确定调焦方式并阐述调焦系统工作原理。然后,介绍了调焦系统构成以及调焦控制器环境适应性、步进电机力矩选择、调焦传动机构的设计参数和位置编码器,推导出了调焦精度与调焦机构参数及编码器分辨率的关系,分析了调焦系统所能达到的调焦精度。最后,通过调焦系统测试了调焦行程内CCD焦平面直线位置与编码器码值的对应曲线。对闭环控制方式测试数据的计算分析显示,闭环调焦精度在3σ情况下为±3.11μm,满足相机调焦控制精度±10μm的要求。

一种基于图像处理的自动调焦系统

一种基于图象处理的自动调焦方法,应用该方法设计一种虹膜图像自动采集系统。该系统利用虹膜区域的平均对比度作为是否对焦准确的判据,并以此为反馈控制执行机构进行实时对焦。实验证明该系统自动调焦精确,采集到的虹膜图像清晰,符合使用要求;并且调焦机构简单,整个系统控制易于实现。

用于显微测量的自动调焦系统

显微系统的自动调焦是实现高精度测量的重要技术。采用偏心光束法,以半导体激光器作为光源,激光束与主光路光轴偏心入射到显微系统中,离焦引起反射光位置改变而获得离焦信息,用二象限硅光电池接收,光电信号经差分放大、微机处理、功放后,驱动直流电机拖动微动工作台进行离焦量补偿,从而实现显微系统的自动调焦。实验结果表明:在离焦1000μm 范围内,达到±0.1μm 精度。

基于航空相机的自动调焦系统

通过环境对光学系统性能影响的分析,介绍了一种自动调焦系统,该系统具有高精度、快速探测等性能。

光学三角法高精度自动调焦系统设计

介绍了一种光电式自动调焦系统。该系统利用半导体激光器作光源,基于光学三角法的原理,将会聚到工作台上的激光光斑成像在二象限硅光电池上,再利用硅光电池输出信号的变化实现调焦。该方法能方便地实现自动调焦,且调焦精度高、体积小、结构简单、易于安装,具有一定的实用价值。

激光直写调焦系统特性及离焦应用研究

为适应直接光刻法高效制作不同线宽的需要,提出了一种基于二象限探测器的新的调焦方案用于极坐标激光直接写入设备,这种调焦方案适于在离焦状态下制作不同线宽线条.针对转台和直线平移台两种主要离焦源的不同特点,采用快速精动机构和慢速粗动机构进行补偿.二象限光电探测器、压电型微位移执行器和高压运算放大器等分别构成调焦系统的输入、输出和驱动部分.该激光直写设备在离焦模式下制作了均匀的 3.0μm线宽的螺旋线,表明了离焦直写在制作可变线宽上的可行性.

基于DSP的红外双视场调焦系统设计

根据红外双视场光学成像系统的特点和技术要求,介绍一种以DSP芯片TMS320LF2407A为控制核心的调焦系统,主要包括光学系统的调焦原理、调焦机构的设计、控制系统硬件电路的构成及控制策略的软件实现。实验结果表明,该调焦系统可以在1 s内实现大小两个视场的切换,调焦定位精度达到5μm,满足光学系统对调焦控制的快速性和高精度要求。

基于TMS320F240控制步进电机的调焦系统设计

与传统的摄影调焦系统相比较,针对焦距可以灵活调整的要求,提出了基于TMS320F240控制步进电机调焦的设计方案,利用F240控制电机驱动器UP-4HB03M按照计算所得的调焦轨迹进行调焦。实验结果表明,本系统调焦曲线与理想曲线拟合度较好,拍摄已知运动轨迹的目标,达到了满意效果。

多层光盘调焦系统实验分析

针对多层光盘的特点,对多层光盘的调焦系统采用了斜入射方案,保证了各层信号分离和信号强度的要求,并利用MATLAB仿真,选取合适的器件参数,保证调焦效果,并根据仿真结果搭建了相关光路,可以发现,信号强度完全可以满足采集要求,而且可以达到分层的目的。

波导多层光盘调焦系统仿真研究与实验分析

针对多层光盘的特点,对多层光盘的调焦系统采用了斜入射方案,保证了各层信号分离和信号强度的要求,并利用MATLAB仿真了调焦结果,搭建了相关光路,通过采集调焦信号验证了仿真结果,而且可以发现,信号强度完全可以满足采集要求。

基于ARM的星载相机新型调焦系统的设计与实现

为了满足小卫星低功耗、小体积、轻量化的调焦系统要求。介绍了一种基于ARM处理器的星载相机调焦系统的控制与实现方法,该系统采用直线位移传感器代替传统的编码器确定焦面位置,ARM处理器接收中心机发送的开环或闭环调焦指令及调焦参数,产生相应的驱动信号使步进电机带动相机CCD焦平面运动到指定位置,保障相机在轨处于最佳的成像状态。实验结果证明,该系统调焦精度小于20μm,满足设计指标要求,已成功应用在星载相机上。

用组合式检具测量调焦系统变倍补偿凸轮曲线

利用数显转台和数显测高仪组合成一套极坐标测量装置 ,解决了调焦系统变倍补偿凸轮曲线的检测问题。

宽范围挠性支承精密调焦系统的设计研究

对宽范围挠性支承精密调焦系统进行了设计研究，给出了挠性支承的设计计算方法及公式，设计了两级杠杆放大式挠性支承机构及相应的驱动控制部分，试验证明，所研制的系统具有１８０μｍ的运动范围，系统分辨率优于０．５μｍ。还对电致伸缩微位移器在挠性支承机构中的驱动特性进行了试验研究。

霍尔元件在经纬仪调焦系统的应用

在大型光电经纬仪电视测量系统中，调焦精度直接影响成像质量及作用距离。但常常由于结构上联结环节多，累积误差大而达不到高精度要求。本文介绍了采用霍尔元件测量直线位移的原理、结构及特点，通过试验探讨了霍尔线位移传感器请参数间的相互关系，为高精度电视调焦系统及其他应用的设计提供参考依据。

基于多尺度分析的航空相机自动调焦系统研究

提出了利用面阵 CCD交汇测量和图像小波变换边缘特性相结合自动调整航空相机焦距的方法 ,并给出了该试验系统的硬件和软件设计方案。

经纬仪电视调焦系统设计

调焦系统是光电经纬仪的重要组成部分。为了实现对目标的连续跟踪捕获,光电经纬仪电视镜头焦距必须实时进行调整,确保成像面始终位于焦平面上。本文介绍了由调焦镜组、精密定位平台、直线电位计、调焦控制器、步进电机等组成的调焦系统。并对主要参数允许离焦量、调焦量进行了分析,为各器件参数选择提供了依据;同时也给出了步进电机升降速控制曲线,实现了系统的快速响应。经实验验证系统调焦精度小于0.04mm,与理论分析结果相符。该调焦系统模块化程度高、传动方案简单、反应时间快。已成功应用于某光电跟踪系统中。

高空侦察相机的单片机自动调焦系统

本文介绍了MCS—51系列单片机用于CCD作为图象传感器的高空侦察相机的自动调焦装置。

红外热像仪调焦系统的无模型控制

介绍了国产二代红外热像仪调焦系统的基本结构和调焦系统控制器的控制原理,并应用相关控制原理推导出热像仪调焦系统的理想传递函数。然后,针对红外热像仪调焦系统的特殊应用,选取了无模型自适应控制的算法,对其基本理论和方法进行研究,深入分析了该算法的自适应性。之后,在MATLAB中代入热像仪调焦系统的理想传递函数对红外热像仪调焦系统无模型控制器进行了设计和仿真。通过仿真结果,说明该算法控制器具有响应速度快、控制对象运行平稳、稳态误差小、参数调整方便等特性,能很好满足热像仪调焦系统的要求,最终,提出无模型控制器能够应用于红外热像仪调焦系统的构想。

基于模糊控制的步进电机开环调焦系统设计

针对红外热像仪对调焦机构高精度、高可靠性的要求,本文提出了一种基于模糊控制的步进电机开环调焦控制系统。该系统主要由TMS320F28069微控制器、TMC260步进电机驱动芯片及外围电路构成。为了实现调焦系统精确定位的需求,文中陈述了基于模糊控制的步进电机速度控制策略,给出了系统的硬件电路设计。经过实际测试,结果表明该系统可以满足实际使用要求。