1 沈阳仪表科学研究院有限公司,辽宁 沈阳110043
2 沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳110870
依据紫外光学系统中紫外反光镜的使用要求,并结合汞灯发光光谱,提出了R＞93%@300~450 nm(R为反射率);Tavg＞85%@500~1 000 nm(Tavg表示平均透过率)的近紫外区宽带高反射率的设计指标。选用Ta2O5和SiO2分别作为高低折射率材料,并采用正交试验法确定了Ta2O5和SiO2膜料的折射率、消光系数和制备工艺参数。在规整周期性膜系的基础上,利用膜系设计软件进行优化设计,同时分析了膜层的敏感度,保证了镀制的可重复性。通过曲线测试和环境试验结果表明,该膜系满足设计使用要求。
近紫外 超宽带 高反射 膜系设计 折射率 near ultraviolet ultra wide band high reflective film system refractive index
沈阳仪表科学研究院 汇博光学技术公司,辽宁 沈阳110043
为了满足数字电影光学系统色温要求及提高光源能量利用效率,降低设计及光学薄膜镀制难度,计算了色温变化小、光源利用效率高的可见光高反射光谱波段。根据椭球滤光反射镜的工作原理及滤光薄膜的光谱特性,结合氙灯光源光谱及人眼的视觉函数,分析了可见光不同光谱波段对系统光效率及色度坐标的影响。获得了可见光波段光效利用率高,色度参数变化小的波段范围,解决了数字电影反光镜滤光薄膜可见光高反射波段初始设计问题。由滤光薄膜设计及镀制结果得到,405～690 nm波长范围可作为数字电影滤光反射镜薄膜高反射区域,相比与氙灯光源光谱,x、y色度偏差不超过0.001,理论反射光光效率达99%以上。
视觉光学 反射镜光谱 数字电影 光学薄膜 色度坐标 visual optics reflector spectrum digital cinema optical thin film chromaticity coordinate
通过3D扫描的方法,对椭球反光镜的面形进行了检测,并与标准椭球面形进行最佳拟合对比,以E210反光镜为例。结果表明：3D扫描能够完成椭球反光镜的检测,E210反光镜在底孔部位存在加工过量,在端口部位存在近似“十字形”对称的加工不足的现象,加工误差范围为-0.06 mm ~+0.08 mm,符合轮廓度误差±0.1 mm的要求。3D扫描点云能够进行逆向反求并建立实际反射面模型,进一步模拟反光镜的反射光斑形状、大小等参数,模拟结果与检测结果一致。
椭球反光镜 3D扫描 面形偏差 光路模拟 ellipsoidal reflector 3D scan surface error optical-path simulation
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为了求得未知椭球曲面的曲线方程,模拟曲面的几何结构,以数字投影系统中椭球反光镜为例,介绍了大口径非球面反光镜数据采集及拟合方法。利用三坐标测量机(CMM)对椭球反光镜面型进行精密测量,根据测试数据,采用数学拟合方法获得椭球反光镜的曲线方程。并对测试模型与拟合曲面进行了光线追迹和误差分析,拟合曲面与测试曲面符合较好。因此,采用三坐标测量机进行曲面数据采集及数学方法拟合,能够得到较理想的拟合曲面方程。
非球面反光镜 三坐标测量机 曲面数据采集 曲面拟合 aspheric reflector CMM curved surface acquisition curved surface fitting
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为了简化手术灯照明系统的光学结构, 设计了一种新型宽入射角调色温冷反射镜。分析了医学手术灯的光谱技术要求, 分别使用三角垂直插值法计算光源系统的相关色温和标准三刺激值计算法计算显色指数编制程序计算。对比一种普通色温调整膜系的计算结果, 通过膜系和反光镜面型的优化设计, 得到了一种新型宽角度调整色温薄膜。实现了光线入射角度较大的范围内变化时, 出射光的色温变化小的要求, 显色性良好。这种薄膜减了小了手术灯整体结构的复杂程度, 提高了光能利用效率, 可以替代传统的手术灯光学结构。
薄膜光学 冷反射镜 色温 显色指数 手术灯
