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变焦距光学系统的研究与设计

变焦距光学系统的研究与设计

作者：温同强江苏大学

学位级别：硕士

近年来,随着变焦距光学系统光学设计理论的完善以及加工工艺的成熟,变焦距光学系统的种类日益丰富,成像质量逐渐提高,可与定焦距系统相媲美,因此广泛的应用到各种工作生活领域中。在这种情况下,研究变焦距光学系统的设计无疑具有重要意... 详细信息

近年来,随着变焦距光学系统光学设计理论的完善以及加工工艺的成熟,变焦距光学系统的种类日益丰富,成像质量逐渐提高,可与定焦距系统相媲美,因此广泛的应用到各种工作生活领域中。在这种情况下,研究变焦距光学系统的设计无疑具有重要意义。本文在查阅国内外文献资料的基础上,首先介绍了变焦距光学系统的发展史,各个时期出现的变焦类型,接着分析了变焦的原理、变焦距光学系统的一般特点、变焦距光学系统的分类及各种变焦距光学系统的优缺点,最后分析了变焦距光学系统所遵循的一般性规律,为后面进行理论推导做好铺垫。接下来就是所做的工作,即本文的创新点:1、结合前人对变焦距光学系统变焦理论的分析,运用矩阵算法详细推导了单变倍单补偿类型变焦距光学系统的变焦方程,根据后焦截距值的情况对变焦系统分别进行了求解,列出了变焦方程出现极值点的情况并对极值点的奇异性进行了分析,接着对所做推导进行了实例验证,证明了所做推导的正确性。2、根据双组联动型变焦系统的特点,用矩阵算法表示出了双组联动型的变焦距光学系统的变焦距方程的表达形式。3、结合已有的全动型变焦距光学系统的求解方法,以补偿最后移动组份位移的形式保持后焦截距为恒定值,用矩阵法对全动型的变焦距光学系统进行了简单的推导分析,在追加限定条件的情况下对所对应的全动型的变焦距光学系统进行了实例验证,证明了矩阵算法在全动型的变焦距光学系统中也是适用的。4、参考专利US07502171等的基础上,结合光学设计软件CODEV设计了一款单变倍单补偿类型的变焦距光学系统,所设计系统与参考专利相比有移动组份少,畸变小,像素高的优点。5、在参考专利Pat07339745等的基础上,用光学设计软件设计了一款全动型的变焦距光学系统,与原专利相比较,所设计专利具有镜片材质便宜,像差校正较好,像素高的优点。并对所做的两款变焦距光学系统做了分析对比,展示了两种变焦距系统各自的优缺点,帮助以后进行变焦距系统设计的选型。最后对所做的工作进行简单的总结,并以现有的知识对变焦距系统的发展趋势和改进变焦系统方法做了展望。

关键词：变焦光学系统矩阵算法变焦方程 CODEV

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结构简洁、高分辨率手机镜头的设计

激光与光电子学进展 2009年第12期46卷 80-86页

作者：路建华温同强黄城丁桂林江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

讨论了结构简洁、高分辨率的手机镜头的光学设计问题,对现有的手机光学系统进行了总结和研究,利用光学设计软件CodeV,结合非球面透镜理论,设计出可用于可见光波段且符合结构简洁、成像品质高、生产成本低要求的手机定焦镜头。镜头长度较... 详细信息

讨论了结构简洁、高分辨率的手机镜头的光学设计问题,对现有的手机光学系统进行了总结和研究,利用光学设计软件CodeV,结合非球面透镜理论,设计出可用于可见光波段且符合结构简洁、成像品质高、生产成本低要求的手机定焦镜头。镜头长度较短,采用非球面塑料透镜,生产成本较低,成像性能良好,满足使用要求。

关键词：光学设计手机镜头非球面结构简洁高分辨率

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2.5倍光学变焦内置式手机摄像镜头的设计

激光与光电子学进展 2009年第5期46卷 47-52,39页

作者：黄城温同强路建华丁桂林江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

包含直角棱镜的第一镜片组作为系统的前固定组。采用系统的运动组及像面与第一镜片组不共轴的结构形式设计一个满足56°视场(FOV)角、2.5倍光学变焦及600万像素要求的手机摄像镜头。利用全动型变焦距透镜高斯光学法计算镜头结构,用Code-... 详细信息

包含直角棱镜的第一镜片组作为系统的前固定组。采用系统的运动组及像面与第一镜片组不共轴的结构形式设计一个满足56°视场(FOV)角、2.5倍光学变焦及600万像素要求的手机摄像镜头。利用全动型变焦距透镜高斯光学法计算镜头结构,用Code-V优化镜头系统,畸变为-5%～5%,弥散斑大小均匀,调制传输函数(MTF)值在空间频率20lp/mm处大于0.8,184lp/mm处大于0.1。公差分析验证了镜头的合理性。

关键词：光学设计变焦距物镜高斯光学 Code—V 公差分析

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一种数码相机定焦镜头的光学系统设计

应用光学 2008年第6期29卷 949-953页

作者：路建华温同强黄城丁桂林江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

为适应市场上对结构简洁、成像品质高且生产成本低的数码相机镜头的需要,运用光学设计软件CODE V,在传统数码相机定焦镜头的基础上,结合非球面塑料透镜理论,模拟出了生产成本较低的三片式数码相机定焦镜头。该数码相机镜头结构的特点是... 详细信息

为适应市场上对结构简洁、成像品质高且生产成本低的数码相机镜头的需要,运用光学设计软件CODE V,在传统数码相机定焦镜头的基础上,结合非球面塑料透镜理论,模拟出了生产成本较低的三片式数码相机定焦镜头。该数码相机镜头结构的特点是:模块仅包括3块透镜;选择塑料镜头代替玻璃/塑料混合镜头或者全玻璃镜头,降低了系统的生产成本;系统的后焦距增大到0.8116 mm,能够确保良好的远心光路性能;透镜表面完全采用非球面设计,较好地校正了球差等各种像差,使透镜具有良好的光学成像性能。

关键词：光学设计数码相机镜头非球面

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武警防化分队核生化救援指挥箱组设计初探

兵工自动化 2024年第7期43卷 40-43页

作者：沈同强武警警官学院训练基地广州510400

针对核与辐射事故、化学事故、生物安全事件等救援指挥需求,设计一种核生化救援指挥箱组。分析武警防化分队使用该箱组的涵义及能力需求,阐述箱组的硬件组成及主要功能,研究设计系统软件系统和信息流程。该研究可为武警防化分队核生化... 详细信息

针对核与辐射事故、化学事故、生物安全事件等救援指挥需求,设计一种核生化救援指挥箱组。分析武警防化分队使用该箱组的涵义及能力需求,阐述箱组的硬件组成及主要功能,研究设计系统软件系统和信息流程。该研究可为武警防化分队核生化救援提供参考。

关键词：核生化救援指挥箱组实时建模

基于粘聚力单元的平整冰与海洋桩柱结构相互作用机理研究

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船舶力学 2024年第1期28卷 115-128页

作者：俞同强刘昆刘俊杰王自力江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

平整冰与海洋桩柱结构的相互作用问题十分复杂,往往涉及到海冰的破碎、失效和堆积等现象。平整冰破坏问题本质上是一个材料脆性破坏的问题,然而传统有限元方法的单元失效机制在处理该问题时有着很大的局限性,不能合理反映平整冰破碎后... 详细信息

平整冰与海洋桩柱结构的相互作用问题十分复杂,往往涉及到海冰的破碎、失效和堆积等现象。平整冰破坏问题本质上是一个材料脆性破坏的问题,然而传统有限元方法的单元失效机制在处理该问题时有着很大的局限性,不能合理反映平整冰破碎后碎冰的变形和运动状态。因此,有必要发展现有仿真技术,建立合理的模型化方法来解决平整冰破坏相关关键问题。本文通过自定义海冰材料本构模拟海冰材料力学特性,并通过粘聚力单元模拟平整冰破坏时裂纹的产生和扩展,通过开展海洋桩柱结构与平整冰相互作用的仿真分析,分析平整冰在受桩柱作用时的破坏失效模式及两者的相互作用载荷,并与相关模型试验比较验证本文所提出方法的可靠性。研究表明,本文所采用的方法能够有效模拟平整冰在受桩柱作用时的挤压和弯曲破坏,同时能够较为准确地预报冰载荷。研究成果对于海洋桩柱结构冰载荷的预报和结构的设计具有重要的参考意义。

关键词：平整冰海洋桩柱海冰材料本构粘聚力单元破坏失效模式数值仿真

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紧凑型变焦镜头的设计

科学技术与工程 2008年第17期8卷 4979-4981,4998页

作者：温同强黄城陆建华丁桂林江苏大学机械学院镇江212013

随着新型材料的出现,变焦系统的结构也发生了跃变,变焦结构向着小型化,低成本的方向发展,依据前人研究成果,利用光学软件CODEV设计了一个简单的小型变焦系统。该系统成像位置的场曲都控制在0.001以内,畸变最大也控制在0.03,具有结构简单... 详细信息

随着新型材料的出现,变焦系统的结构也发生了跃变,变焦结构向着小型化,低成本的方向发展,依据前人研究成果,利用光学软件CODEV设计了一个简单的小型变焦系统。该系统成像位置的场曲都控制在0.001以内,畸变最大也控制在0.03,具有结构简单,成像质量好,成本低等特点,经过像质评定完全满足日常生活中对取景摄像的需要。

关键词：变焦光学设计 CODEV 像质

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定食品接触材料用着色剂中8种盐酸可溶物

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中国无机分析化学 2024年第9期14卷 1325-1330页

作者：禄春强温士强上海市质量监督检验技术研究院上海201114

为获得较好的方法准确度和稳定性,优化了取样质量、机械振荡频率、射频功率、雾化气流量等测试条件。采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)法同时测定食品接触用着色剂中8种盐酸可溶物(锑、砷、钡、镉、铬、铅、汞和硒)。结果显示,8种... 详细信息

为获得较好的方法准确度和稳定性,优化了取样质量、机械振荡频率、射频功率、雾化气流量等测试条件。采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)法同时测定食品接触用着色剂中8种盐酸可溶物(锑、砷、钡、镉、铬、铅、汞和硒)。结果显示,8种元素方法检出限在0.02~0.2 mg/g,7次重复性相对标准偏差(RSD)为1.1%~3.0%。在加标回收实验(汞元素加标1、2和4 mg/kg,其余元素加标12、24和48 mg/kg)中,其回收率为93.8%~105%。10批次着色剂样品中,1批次样品铅元素溶出量超过GB 9685—2016限量值。方法适用于食品接触材料用着色剂中锑、砷、钡、镉、铅、汞和硒7种元素的测定,铬元素的测定可用作六价铬的筛查实验方法。

关键词：食品接触材料着色剂电感耦合等离子体发射光谱盐酸可溶物六价铬筛查

古铜钙长无球粒陨石NWA 14701后成合晶富硫化物结构的成因研究

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岩石学报 2024年第8期40卷 2557-2573页

作者：黄丽霖温日强陈国柱罗金连李春梅贺州学院建筑与电气工程学院贺州542899 桂林理工大学陨石与行星物质研究中心行星地质演化广西高校重点实验室桂林541006

后成合晶在HED族陨石中较为罕见,对其中次生结构的研究有助于了解其母体岩浆期后矿物的变质作用,甚至可以揭示与含挥发分流体有关的交代作用过程。本次工作在Howardite NWA 14701的三相后成合晶中发现存在“富钙普通辉石-陨硫铁-SiO_(2)... 详细信息

后成合晶在HED族陨石中较为罕见,对其中次生结构的研究有助于了解其母体岩浆期后矿物的变质作用,甚至可以揭示与含挥发分流体有关的交代作用过程。本次工作在Howardite NWA 14701的三相后成合晶中发现存在“富钙普通辉石-陨硫铁-SiO_(2)相(SRT-Ⅰ)”和“紫苏辉石-陨硫铁-少量SiO_(2)相(SRT-Ⅱ)”两种富硫化物结构,而在一些后成合晶相邻的鳞石英中还出现富硫化物交代结构(SRT-Ⅲ)。通过详细分析后成合晶岩屑的岩相学和矿物化学特征,认为NWA 14701后成合晶中SRT-Ⅰ和SRT-Ⅱ两种富硫化物结构分别为原亚稳态富铁辉石和后成合晶中的富铁橄榄石与富S蒸汽发生硫化作用的产物。此外,富S蒸汽亦交代了后成合晶相邻的鳞石英颗粒形成第三种富硫化物结构(SRT-Ⅲ)。本次工作在HED族陨石后成合晶岩屑中发现存在三种矿物硫化作用的痕迹。硫化作用可发生在HED族陨石母体演化过程的不同时间段,其中富铁辉石的硫化作用应是相对早期的过程,而富铁橄榄石的硫化作用则是一个相对晚期的过程。

关键词：古铜钙长无球粒陨石后成合晶富硫化物结构岩石矿物学硫化作用