光学元件精选(九篇)

第1篇：光学元件范文

关键词： 球面光学元件； 表面疵病； 散射光； 机器视觉

中图分类号： U 472.9文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.02.002

引言光学元件经抛光加工后元件表面尚存在有麻点、划痕、破点、开口气泡等疵病。在精密光学系统中，光学元件表面疵病能引起衍射而产生噪声光斑，使系统精确度降低。同时表面疵病还会吸收大量光能量，产生热应力，使光学元件表面甚至整个光学系统遭受破坏。因此，对光学元件表面疵病的检测十分必要。目前，国内对光学元件表面疵病的检测方法主要是目测法[12]，该方法受人为主观因素的影响存在检测效率低，检测周期长等问题。对于大批量光学元件的快速检测，目视法已不能满足实际需求。针对这一问题，根据光学元件表面疵病对光的散射特性[3]，目前已有不少基于机器视觉技术的自动化检测方案[37]。这些方案对光学元件表面疵病的检测精度已达微米级，但是其检测对象主要是平面光学元件，而对球面光学元件表面疵病的检测研究还相对较少。现以球面光学元件为检测对象（口径Φ5～Φ50 mm），根据光学元件表面疵病对光的散射特性，搭建了基于机器视觉技术的球面光学元件表面疵病检测系统，并通过实验证明了该检测系统能够有效地检测球面光学元件表面上的疵病。1检测系统原理采用基于散射法的光学元件表面疵病检测的方法，原理如图1所示，平行光以一定的角度斜入射至光学元件表面，若无疵病时（见图1（a）），入射的平行光经反射后仍以平行光出射；若有疵病存在时（见图1（b）），平行光照射在疵病表面，产生的散射光进入光学成像系统（相机），通过成像系统对疵病成像，从而达到检测疵病的目的。图1检测原理

Fig.1Detection principle

2检测系统设计

2.1检测装置检测装置如图2所示，由CCD相机、光源、转动装置、计算机组成。光学仪器第35卷

第2期王科，等：球面光学元件表面疵病检测技术研究

图2检测系统

Fig.2Detection system计算机控制旋转台转动带动光学元件自转的同时成像系统按虚线方向摆动，通过协调这两种运动来完成对整个光学元件表面的扫描，进而获得被测件表面的疵病图像信息。最后将采集到的疵病图像通过图像处理得出其尺寸。

2.2扫描检测原理如图2所示，将光源环形分布在成像系统四周，光源发出的光会聚成一光斑（光斑尺寸要大于物方视场）斜入射至光学元件表面，光学元件表面的疵病接收到入射光后会产生散射光。透镜在旋转台的带动下以一定的速度旋转，从而使光斑扫描范围覆盖透镜的一个圆环面，扫描完后将整个光学系统按虚线方向摆动，光斑在透镜表面也移动一段距离，但整个光学系统的工作距离不变。然后再旋转透镜，光斑又扫描至下一个圆环面，如此往复，直至扫描完整个透镜表面。

2.3成像系统设计光源的好坏对疵病成像质量的影响是非常重要的。本文采用稳定性和均匀性较好的 LED点光源，光源颜色为白色，输出功率为3 W。光源加装克拉镜头，提高输出光斑的均匀性，采用斜入射照明的方式照射光学元件表面的疵病。检测系统要求被检测元件表面疵病的尺寸在1 μm左右，故成像系统的横向分辨率必须小于1 μm，为达到精度要求，系统需采用显微成像原理来检测疵病。显微成像会放大疵病像的尺寸，若放大倍率太大会导致成像系统的物方视场太小（检测范围太小），检测时间长，数据量大，达不到快速检测的目的。基于上述问题，实验选用了放大倍率为4.5倍的单筒显微镜。显微物镜的数值孔径NA=0.13，在白色LED光源的照射下，系统分辨率σ≈2.6 μm，在这种情况下是不能分辨1 μm大小目标的，但系统采用斜入射照明的方式，使疵病产生的散射像相对疵病本身有一个放大作用。因此，成像系统能够达到所需的检测精度。当光学元件表面疵病的尺寸为1 μm时，经镜头放大4.5倍后为4.5 μm。CDD的分辨率要小于4.5 μm，由奈奎斯特成像原理可得CCD的像原尺寸最大为2.2 μm。故选用像元尺图3光照角度与成像系统

接收到光照大小的关系图

Fig.3Relationship diagram between

illumination angle and received

light intensity寸为2.2 μm，有效像素为2 592×1 944，芯片尺寸为1/2.5英寸的面阵黑白CCD并带有Camera Link千兆网线接口，整个成像系统的物方视场为Φ4 mm。3影响疵病成像质量的因素分析

3.1光源入射角的变化对疵病成像对比度的影响在实验中分析了光照角度的变化对疵病成像对比度的影响。针对同一个疵病在光源与镜头的夹角分别在20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°的不同方向测得光学元件反射至成像系统的光照度大小，两者构成的对应关系如图3所示：通过实验发现随着光源入射角度α（图2）的变大，成像系统接收到的光能量减小，成像系统对疵病成像的对比度效果逐渐减弱，如图4和图5所示。

图4在30°时拍摄到的划痕

第2篇：光学元件范文

关键词：光学实验仪器设备；光学元件；保养与维护

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）10-109-02

实验室中，光学仪器和光学元件的运用十分广泛，如照相机，摄像机，显微镜，内窥镜，水准仪，经纬仪等。这些光学仪器中使用了大量的透镜、棱镜、反光镜等光学元件，这些光学元件大多数是由光学玻璃材料经抛光、镀膜等工艺制成的极为精密的元件。它们的机械性能和化学性能都很差，经不起摩擦、化学腐蚀与强烈的冲击和碰撞，甚至光学元件表面被污染都将影响光的透过率与反射率等参数，造成实验失败。

为确保光学仪器设备及光学元件长期安全使用，一方面要注意光学仪器的正确使用，另一方面要防止仪器和元件的磨损、污损、发霉、腐蚀等损伤，应对仪器和元件进行经常性的维护与保养。

一、遵守仪器的使用规则，按正确方法使用仪器

实验室应当建立完善的仪器设备使用、维护、维修程序，操作人员必须按照使用手册要求操作仪器设备，认真填写使用记录，加强仪器设备的维护与保养，使仪器设备处于最佳的运行状态。

1、必须在了解仪器的操作和使用方法后再使用，要加强对教师、实验技术人员以及学生的基本操作训练，使他们熟悉仪器设备性能特点，掌握基本操作方法，避免因操作不当或失误造成损坏事故。

2、勿使仪器或光学元件受到冲击或震动，使用仪器或光学元件时，轻拿轻放。使用完毕后应放回箱（盒）内或加罩，防止灰尘污染。不使用的光学元件应存放在干燥皿中，并放在指定位置，防止受潮、发霉。

3、切忌用手触摸元件的光学表面。如必须用手拿光学元件时，只能接触边缘、磨砂面，如透镜的边缘、棱镜的上下底面、柱面镜的上下磨砂面等。

4、光学元件表面上若有轻微的油污或指印，可用清洁的镜头纸轻轻拂去，但不要加压擦拭，更不准用手帕、普通纸片、衣角袖口等擦拭。若表面有严重的污痕，应由实验室人员用丙酮或酒精清洗。所有镀膜元件均不能触碰或擦拭。

5、仪器的调节，不仅是一项基本的实验操作，而且包含着丰富的物理内涵。调整光学仪器时，要耐心细致，动作要轻、慢，严禁盲目及粗鲁操作。可以根据实验原理一边观察实验现象，一边做合适的调整。

6、对库存、备用或因任务不足需要封存一段时间的仪器设备要定期查点，进行、防尘、防锈、防潮等方面的维护。

二、根据仪器结构的特点，定期维护保养易损部件

光学仪器设备的高负荷使用，势必会产生不同程度的磨损和异常现象，就不能发挥仪器的正常作用。如果我们能定期检查、维护、保养仪器，减低故障的发生，保持其良好的性能及精度、确保仪器随时能投入正常的使用，就能延长仪器使用寿命，保障实验室教学正常顺利进行。

1、机械部分的保养与维护

（1）机械部分的、紧固。定时对仪器设备易磨损部件进行调试，对滑动和转动部件进行，对易松动部件进行检查和紧固。用油脂使仪器运转部分运动灵活、自由，保护机械零件的工作面不致磨损和腐蚀，同时起到密封作用。

（2）机械部分除尘。根据灰尘附着情况及其附着程度采用相应的除尘方法。在干燥的空气中，若灰尘较少或灰尘尚未受潮结成块斑，可用干布拭擦，毛巾掸刷，软毛刷刷等方法清除一般仪器上的灰尘。若灰垢不易拭擦干净，如仪器在使用中会沾上油腻、胶液、汗渍等污垢，可用沾有酒精或乙醚的棉球进行拭擦，或进行清洗。注意对掉色表面、电器部分不宜用湿布拭擦。

（3）钢铁零部件除锈。清除钢铁零部件的锈蚀，应根据锈蚀的程度以及零部件的特点采用不同的方法。对尺寸较大， 精密程度不高的部位，可采用机械除锈方法，即先用铲、剔、刮等方式将零部件上的锈蚀层除去，再用砂纸打磨、抛光，最后涂上保护层。对用机械方法除锈不易除净的钢铁零部件，可采用化学方法除锈方法。应注意，采用化学方法除锈时，应根据零部件材料的化学特性配制和使用不同的化学除锈剂。

（4）塑料件零部件清洗。塑料的种类很多，有聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙、有机玻璃等。塑料件一般对有机溶剂 很敏感，清洗污垢时，不能使用如汽油、甲苯、丙酮等有机溶剂作为清洁剂。清洗塑料件用清水、肥皂水或洗衣粉配制的洗涤剂洗擦为宜。

（5）橡胶件零部件清洗。橡胶作为一种高分子有机物，在沾有油腻或有机溶剂后会老化，使零部件产生形变，发软变粘。清洗橡胶件上的油污，可用酒精、四氯化碳等作为清洗剂。清洗时，先用棉球或丝布蘸清洗剂拭擦，待清洗剂自然挥发干净后即可。应注意，四氯化碳具有毒性，对人体有害，清洗时应在较好通风条件下进行，注意安全。

2、光学系统的保养与维护

（1）光学元件除尘、除油污。如果光学元件上附有灰尘，则要用橡皮球吹去或用软刷子刷去。应注意不要直接用嘴对着光学元件的表面吹，因为这样可能会把唾液沉积在光学表面上，造成新的污染物破坏。如果吹拭光学元件表面还不够达到要求。还可以使用指定的透镜用镜头纸或脱脂纱布、光学级别的溶剂，擦拭光学元件表面。在清洁过程中采用的典型的溶剂有丙酮，甲醇，异丙酮等光学清洁剂。应注意擦拭纸或脱脂纱布必须配合使用合适的溶剂润湿，千万不能干燥使用，同时要谨慎使用光学清洁溶剂，因为大多数溶剂都是有毒的，或易燃的，应做好通风、防火、防毒措施。

第3篇：光学元件范文

电荷耦合型器件（）因其拥有视场广、分辨率高、扫描速率快等突出特点广泛应用于军事、工业、高精度测量等高端应用场合。在保证成像质量的前提条件下，充分满足系统的图像采集要求。因此，在光学系统的设计过程中，需要有相当高的标准。

1 系统简介

CCD成像系统主要由两部分组成：光学前端以及CCD元件。一个设计精妙的光学系统对成像结果至关重要。被测物的表面光线经由光学系统部件的多次调整，充分成像在CCD表面的有效成像表面，因此，光学系统的设计良好是决定整体成像结果的重要因素。为满足系统高速、高效、高质量的要求，光学镜头的设计一定要视场大，并将成像表面最大化地与CCD原件的有效像元集中重合，以满足系统要求[1]。

设计CCD成像系统的光学部分，设定物距为固定值1000 mm，选用CCD型号为TCD1208，参数指标如下：

元件型号：TCD1208；

像元尺寸：14μm×14μm；

像元数：2048；

像感尺寸：28.6 mm。

被扫描物尺寸为一张297 mm×210 mm的白纸，标记物为字体大小为小四号的英文字母，为了达到系统设计要求的分辨率，实际操作得到：标记物间隔距离不低于50μm（20l p/mm），由于成像元件的像元尺寸为14μm（71.4l p/mm），因此，该型号CCD元件完全可以满足系统设计要求。

根据被扫描物的尺寸以及CCD元器件成像的像感尺寸计算放大倍率如下：

放大率：

（1）计算焦距。

基于CCD元件的像感储存设定整体基准，并以此参考量计算焦距。

被扫描物水平高度：H；

CCD元件有效像元水平高度：h；

视场角：2ω；

物距：l；

镜头焦距：；

参数关系图如下：

根据公式；即（mm）；

根据设计原则，选定焦距为90mm。

（2）选择相对孔径。

为提高像面照度，按经验数据选取。

（3）计算视场角。

°；

（4）像距的计算。

根据高斯公式：

则，（mm）

（5）畸变要求。

在保证成像结果清晰度的前提下，设计要求畸变值要控制在0.1%以下。

2 调试与分析

通常，为CCD成像系统设计大视场光学镜头时，“双高斯型”结构镜头往往是首选。本设计创新的选择了“天塞型”结构镜头。与前者相比较，“天塞型”镜头在本次设计中具有更为突出的特点和适应性，如尺寸小、重量轻、结构紧凑等。同时，其拥有对称的光路和简便的操作便可调节的像差，以及均匀的相面照度等技术特点，可以完全适应系统的设计要求。

初始结构光路图如上图，， =50.3（mm），视场角30°。经过优化设计，工作波长选定为 0.4～0.7μm，，=90（mm），=16.89°。

上图为结构优化后的光路图，通过采用全球面透镜，将畸变控制在0.1%以下，镜头的F数值为4，视场角为17°，视场能量在0.85～1，集中度在76.5%～67.5%，弥散半径5μm。

至此，我们要借助ZEMAX软件的辅助，经过数据处理，尽可能使系统整体技术指标与设计要求保持一致，并通过进一步的优化设计，对像差、畸变等数据进行进一步的矫正和调试，并控制在设计要求的范围内。[2]

进过数据优化，光学系统的整体参数如下：

物高300 mm；

物距1000 mm；

像面28.627 mm；

像距约50 mm；

焦距约为84 mm；

F数约为2.5。

第4篇：光学元件范文

感光元件：1/6英寸107万像素CCD

变焦能力：25倍光学变焦，2000倍数码变焦

存储介质：内置40GB硬盘/记忆棒

尺寸：76.3×76.6×112.8mm

重量：400g

价格：4150元

机身的右半部分有了明显的突起，手感提升明显，操作按键大多设置在了右手的拇指和食指的位置，操作非常顺手。性能方面，还是1/6英寸100万像素的CCD感光元件，镜头是卡尔•蔡司的，口径为30mm，保证了充足的通光量。2.7英寸宽比例显示屏如今已经成为标配，屏幕像素为12.3万，触摸式控制很容易上手。此外，SR65E支持记忆棒扩充。

宾得S12

传感器：1/1.7英寸、1200万有效像素CCD

变焦能力：3倍光学变焦镜头，焦距为等效于35mm尺寸的37-111mm

存储介质：SD/SDHC

体积：87×54×21 mm

重量：110g

价格：2399元

S12是S10的后继升级机型，S12机身采用了金属外壳，采用了一块面积更大的1/1.7英寸CCD，有效像素1200万， 搭载了一枚PENTAX smc 光学变焦镜头，最大光圈为F2.8-F5.4。较为可惜的是S12依旧不支持宾得的SR光学防抖，只是为相机配备了数码“Shake Reduction”防抖，而当用户开启数码防抖功能后，相机将会自动将感光度设置为ISO 3200，以实现更快的快门速度。

柯达M1063

传感器：1/2.33英寸，1030万有效像素CCD

变焦能力：3倍光学变焦，焦距为等效于35mm尺寸的32-96mm

存储介质：SD/SDHC/XD卡

体积：91 × 21 × 57 mm

重量：134g

价格：1450元

柯达M1063配备2.7 英寸23万像素的室内/室外型液晶显示屏，还有1000万像素的CCD，意味着可获得极高的照片质量。更有3倍光学变焦，32mm广角拍摄风景的性能，并同时配备了防抖技术。另外相机内置裁切、模糊照片警告以及数码红眼消除等功能。

佳能 A590 IS

传感器：1/2.5英寸，800万有效像素CCD

变焦能力：4倍光学变焦，支持IS镜头防抖

存储介质：SD/SDHC

体积：94.3×64.7×40.8mm

重量：175g

价格：1380元

佳能A590 IS的性价比非常高，配备丰富手动功能是一个特点，而采用4倍光学变焦的防抖镜头也是另一大优势。在成像色彩方面，也有着佳能鲜明的特色，而在经过重新优化的外观设计后，A系列也不再像以往那样只注重性能而外观忽视了。

富士 Z100fd

传感器：1/2.5英寸800万有效像素CCD

变焦能力：5倍光学变焦, CCD防抖

存储介质：SD/SDHC/XD卡

体积：92.0×55.7×19.8mm

重量：约138g

价格：1550元

佳能 IXUS 860 IS

传感器：1/2.5英寸，800万有效像素CCD

变焦能力：3.8倍光学变焦，4倍数码变焦

存储介质：SD/SDHC卡

体积：92.6×58.8×25.9mm

重量：155g

价格：2299元

理光 R7

传感器：1/2.5英寸，810万有效像CCD

变焦能力：7.1倍光学变焦，支持光学防抖

存储介质：SDHC/SD卡

体积：99.6×20.6×55.0mm

重量：135g

价格：1850元

松下 FX100GK

传感器：1/1.7英寸，1220万有效像素CCD

变焦能力：3.6倍光学变焦，支持光学防抖

存储介质：SD/SDHC卡

体积：96.7×54×24.5mm

重量：148g

价格：2100元

索尼T2

传感器：1/2.5英寸，808万有效像素Super HAD CCD

变焦能力：3倍光学变焦，支持光学防抖

存储介质：MS记忆棒

体积：86.8×56.8×20.2mm

重量：156g

价格：2150元

尼康 S700

传感器：1/1.72英寸1210万有效像素CCD

变焦能力：3倍光学变焦, VR光学防抖

存储介质：SD/SDHC卡

体积：89×54×23 mm

重量：130g

价格：1800元

松下 FX36GK

传感器：1/2.33英寸1010万有效像素CCD

变焦能力：25mm广角镜头,4倍光学变焦, 4倍数码变焦

存储介质：SD/SDHC卡

体积：94.7×51.9×22.0 mm

重量：125g

价格：2150元

富士F100fd

传感器：1/1.6英寸1200万有效像素Super CCD HR

变焦能力：28mm广角镜头,5倍光学变焦

存储介质：SD/SDHC/XD卡

体积：97.7×58.9×23.4mm

重量：153g

价格：2650元

JVC GZ-MG275AC

感光元件：1/2.5英寸496万像素CCD

变焦能力：10倍光学变焦，200倍数码变焦

存储介质：内置40GB硬盘/SD卡

尺寸：66×71×110mm

重量：355g

价格：4600元

索尼HDR-SR10E

感光元件：1/5英寸210万像素精锐CMOS

变焦能力：15倍光学变焦，180倍数码变焦

存储介质：内置30GB硬盘/SD卡

尺寸：129×81×76 mm

重量：480g

价格：6600元

佳能MD265

感光元件：1/6英寸107万像素CCD

变焦能力：37倍光学变焦，2000倍数码变焦，优化光学变焦可达45倍

存储介质：MINI DV带/SD卡

尺寸： 119×92×57 mm

重量：390g

价格：2950元

三星 VP-X300

感光元件：1/6英寸80万像素CCD

变焦能力：10倍光学变焦，800倍数码变焦

存储介质：SD/SDHC/MMC卡

尺寸：61.3×93.6×30.3mm

重量：150g

价格：2850元

JVC GZ-MG130AC

感光元件：1/6英寸80万像素CCD

变焦能力：34倍光学变焦，800倍数码变焦

存储介质：内置30GB硬盘/SD/SDHC卡

尺寸：110×71×66mm

第5篇：光学元件范文

消旋检测系统像差校正衍射元件的加工分析

根据检测结果可知，经过程序补偿的非球面，面型精度很高，证明此时机床及刀具状态良好。在环境条件不变的情况下，将非球面程序更换为衍射面程序继续加工，在补偿后的非球面基础上，将程序更换为衍射面程序，就可得到表面形貌良好的衍射面面型。3工艺因素分析金刚石车床加工衍射面的本质在于车床的高主轴回转精度和导轨直线精度，利用程序驱动金刚石刀具沿特定轨迹由衍射元件边缘走刀到中心位置。因此，刀具的选择、调试直接影响到衍射元件的表面形貌。对于衍射元件，只要刀具半径不为零，都会导致各衍射环带突变位置的不完全车削，产生遮挡效应。遮挡效应会破坏衍射面面型的完整性，造成光能量的透过率损失，透过率损失的拦光面积计算公式可表示为L=4D2λMrct（NM-1）∑ct1c（5）

Fig.3Blocking effect式中，D为衍射元件的有效口径，r为刀具曲率半径，ct为衍射环带个数，c为衍射环带序数。图3表示衍射过渡区的效率遮拦，阴影部分为圆弧形刀具造成的遮挡效应。本系统所设计的衍射元件有效口径为26 mm，结合上述图1可以看出，系统使用的衍射元件有10个环带，用0.2 mm的圆弧形刀具加工，计算出透过率损失约为0.055，即能量损失率为5.5%。根据式（5）可知，在衍射元件轮廓参数已定的条件下，通过减小刀具半径和更换折射率更大的材料可以减小阴影部分的面积，降低遮挡效应造成的衍射元件面型误差及透过率损失。程序控制下的刀具在零件上最终位置是零件回转中心，若装调时刀具位置参数设置超过中心或不到中心，会使加工后的零件曲率中心交叉或分离，如图4所示，说明刀具装调误差会导致衍射结构的环带位置偏差。通过对试验件的切削、检测和补偿，调整刀具位置参数到零件中心，从而减小了衍射环带的偏差对面型精度的影响。表2给出了实际加工中进给速率和切削深度对粗糙度影响的对比试验结果，可以看出，在进给速率和切削深度量值合理的范围内，影响粗糙度的主要因素是进给速率，而切削深度对粗糙度影响较小。

综上可知，合理的刀具半径，刀具调试是保证面型精度的前提。通过降低进给速率和增加切削深度可以在保证加工效率的同时得到较小的表面粗糙度。4结论衍射元件的精度是影响光学系统性能的关键因素，为了实现消旋检测系统高精度的表面形貌，引入衍射元件。文中充分发挥单点金刚石精密车削加工技术在制造红外衍射光学元件中的作用，模拟出的非球面与衍射相位的拟合模型，结合非球面系数及衍射位相系数进行分析，并重点从遮挡效应以及刀具中心对零件的影响对金刚石车床加工衍射元件的工艺因素进行讨论。系统在加工过程采用补偿非球面基面的方法，综合考虑加工工艺因素，得到了表面形貌良好的衍射元件。

参考文献：

雷松涛，张宝龙.空间像消旋部件设计与研究.红外，2007，28（9）：1317.

孙丽娜，汪永阳，戴明，等.航空光电成像消旋电视数字控制器.光学精密工程，2007，15（8）：13011304.

周阳，董国华，王磊.光电红外成像消旋系统测控技术研究.机电工程，2010，27（1）：57.

丁学专，王欣，兰卫华，等.二次成像中波红外折射衍射光学系统设计.红外技术，2009，31（8）：450452，457.

杨月英，李华.基于非球面基底的红外谐衍射元件设计.光学与光电技术，2012，10（5）：8993.

第6篇：光学元件范文

本期推荐

明基M31

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（说明：本刊刊登的各摄像机价格仅为统计得出的市场参考价，具体销售价格请咨询当地经销商。）

本土数码摄像机1001—2000元产品最受关注

2012年8月，互联网消费调研中心ZDC对中国数码摄像机市场本土品牌进行了分析，明基的关注份额近1/3，最受消费者关注；整个本土数码摄像机品牌市场产品的均价较低，1001—2000元产品最受消费者青睐；欧达在本土主流品牌中市场平均价格最高。

明基关注份额近1/3

本月，中国数码摄像机市场中在售品牌共有25家，其中7家国外品牌，18家本土品牌。在本土品牌中，排名首位的是明基，关注份额为33.1%；欧达、莱彩分列第二、第三位，爱国者的关注份额为12.0%，其他品牌的关注份额较小，均在10.0%以下。

本土数码摄像机产品均价较低

在中国数码摄像机市场中，本土产品的市场平均价格要比国外产品的市场平均价格低；据ZDC统计数据分析，2012年8月，国外在售产品的市场平均价格为9585元，本土在售产品的市场平均价格仅为1561元，均价差异悬殊。

在本土主流数码摄像机品牌中，欧达产品均价最高，为1856元，且在本月下旬出现价格波动，日均价最高与最低之差达119元；本土品牌最受关注的明基产品均价为1393元，且价格波动较小，围绕1400元小幅震荡；莱彩与爱国者本月的均价分别为1552元、1366元，日均价走势相对比较平稳。

1001—2000元产品关注比例超六成

中国数码摄像机市场本土品牌产品价位普遍较低，最受用户关注的产品价格段为1001—2000元，关注比例高达64.4%；1000元以下和2001—3000元产品的关注比例均在16.5%左右；3000元以上高价产品的关注份额最少，仅有2.6%。

不同价位产品关注比例的悬殊与相应价位产品的数量有关，在本土数码摄像机市场中，1001—2000元产品的数量有半数以上，单位产品的关注比例最高；1000元以下和2001—3000元产品的数量比例在20.0%左右；3000元以上的产品数量不足5.0%。

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索尼 HXR—MC1500C 13500元

感光元件：1/4英寸

“Exmor R” CMOS成像器

光学变焦：12倍光学变焦

存储：32GB内存

Memory Stick PRO Duo/SDHC卡

索尼 HXR—MC58C 11300元

防抖性能：光学防抖

感光元件：Exmor R CMOS

镜头特点：等效于35mm

焦距：29.8mm

其他特点：外部话筒：ECMCG1S

索尼 HVR—Z5C 28400元

感光元件：1/3英寸 112万像素 3CMOS

光学变焦：20倍G镜头

LCD：3.2英寸Xtra Fine液晶屏

存储：MiniDV/闪存卡

重量：2200g

尺寸：451mm×169mm×188mm

索尼 PMW—EX1R 39000元

感光元件：1/2英寸 “Exmor” 3CMOS

光学变焦：14倍

LCD：3.5英寸、92.1万像素

存储：使用SxS卡

重量：2400g

尺寸：311.5mm×178mm×176mm

索尼 NEX—FS100C Super 35mm 42500元

感光元件：约353万像素“Exmor”Super35 CMOS 成像器

镜头：E卡口，标配SEL18200镜头

18—200mm F3.5—6.3 OSS

视频拍摄：MPEG—4 AVC/H.264 AVCHD

标清MPEG—2 PS

存储：Memory Stick PRO Duo/

SDHC/SDXC

LCD：96万、3.5英寸

索尼 HXR—NX3D1C 29500元

感光元件：双Exmor R CMOS成像器

镜头：双索尼G镜头，3D下10倍光学

LCD：3.5英寸 约123万Xtra Fine LCD

重量：约1150g

尺寸：124.5 mm×165.5 mm×262.5 mm

索尼 NEX—VG20EH 15500元

感光元件：“Exmor”APS HD CMOS

镜头：E卡口，标配SEL18200镜头

11.1倍光学变焦

LCD：3.0英寸Xtra Fine 270度可翻转

存储：Memory Stick /SD/SDHC

重量：约1290g

尺寸：91mm×130mm×223mm

Panasonic

Panasonic AG—AF103MC 39000元

感光元件：4/3 型MOS

镜头：微型4/3 系统镜头

存储：SD /SDHC /SDXC 存储卡

第7篇：光学元件范文

关键词 X射线荧光光谱法 钛白粉样品 微量元素

钛白粉被广泛应用于塑料、油漆及食品添加剂中，钛白粉中杂质元素的含量会严重影响产品质量，如；铁含量高会使其颜色发黄，磷含量高会影响产品性质，为保证钛白粉的质量，必须对其杂质含量作严格控制。

在工厂钛白粉中杂质的测定通常采用化学法[1～4]，仅能测定磷和铁等少量元素， 且耗时长，远远不能满足工业生产快速质量监控要求。XRF荧光光谱法具有简单、快速、灵敏、准确，而且能进行多元素分析 [5～12]，是分析领域中重要分析手段。但在钛白粉样品的分析中报道很少，仅为使用熔融片X射线荧光光谱法测定钛白粉样品中主次量元素[13，14]。为此，本文应用Axios XRF光谱仪对钛白粉样品中10种微量元素进行测定，分析结果的精密度和准确度均较好，可以满足钛白粉厂生产过程质量监控要求。

1 实验

1.1 仪器与试剂

Axios X射线荧光光谱仪，帕纳科公司（原飞利浦分析仪器公司），工作条件为：2.4kW高功率，最大激发电压60kV，最大电流125mA，高透过率，SST超尖锐长寿命陶瓷端窗（75）铑靶X光管。Superq4.0D软件，68位自动进样器，HP6500彩色打印机。

本实验所使用的化学试剂为甲基纤维素（分析纯），钛白粉样品来自安徽铜陵钛白粉厂。

1.2 元素测量条件

为准确测定钛白粉样品中多种微量元素，使用几个标样对元素的分析线和背景进行选择，各元素的测量条件见表1。

1.3 样品制备

钛白粉样品中杂质元素的含量很低，为准确测量杂质元素含量，采用粉末压片法制样。试样制备的质量是影响杂质元素准确测定的关键步骤之一。由于钛白粉样品中粘性较大，直接压片就会粘模具，使其测量面凹凸不平，不光滑。为此采用甲基纤维素（白色粉末）作粘结剂。

称取在105℃烘2h钛白粉样品4.00g和1.00g甲基纤维素，在玛瑙钵中研磨20min，以保证样品与甲基纤维素充分混匀，在3.18Х107pa压力下保压30s制备试样，试样表面十分平整光滑。标准样品也同样制备。

1.4 标准样品选择

采用粉末压片制样，标准样品应与待分析样品在结构、化学组成，矿物效应和颗粒度方面一致，否则由于存在颗粒度和矿物效应，未知样品的结果会产生较大误差。由于钛白粉的标样较少，选用安徽铜陵钛白粉厂不同品位段的钛白粉样品，对选中的样品研磨至粒度为0.037mm，然后经过3个不同人员，用湿化学法测定TiO2[1]，其它元素的测定主要用分光光度法、原子吸收光谱法、等离子体发射光谱法[2，3] 定值，取3次测定的平均值作为标准参考值，使其具有一定含量范围又有适当含量梯度能覆盖整个生产范围的标准系列。标样中各元素的含量范围见表2。

1.5 基体效应及谱线重叠干扰校正

钛白粉样品很细，且标样和分析样品生产工艺流程完全相同，减少了颗粒度和矿物效应。由于采用粉末样品压片制样，元素间的吸收增强效应仍然存在，故采用经验α系数法和康普顿散射线内标校正基体效应。本法所用的帕纳科公司SuperQ软件的综合数学校正公式为：

式中：Ci为校准样品中分析元素i的含量（在未知样品分析中为基体校正后分析元素i的含量）；Di为分析元素i校准曲线的截距；Lim为干扰元素m对分析元素i谱线重叠干扰校正系数；Zm为谱线重叠干扰元素；Ei为分析元素i校准曲线的斜率；Ri为分析元素i的计数率（或与内标的强度比值）；Zj、Zk为共存元素的含量或计数率；N为共存元素的数目；α、β、γ、δ为校正基体效应的因子；i为分析元素；m为干扰元素；j和k为共存元素。

2 结果和讨论

2.1 检出限

检出限的计算公式：

2.2 制样再现性

采用样品，重复制备5个样片，按表1测量条件进行测量，并将测定结果进行统计，其统计结果见表4。由表4中的数据可知本法制样重现性良好。

2.3 分析结果对照

用2个有化学值的样品（AA1和AA2）作为未知样品，使用表1的测量条件进行测量，其分析结果对照见下表5。

3 小结

在钛白粉样品中加入甲基纤维素，混匀，压片，采用钛白粉样品经化学定值后作为标准，用经验系数法和散射线作内标，校正基体效应，方法简便、快速、准确，提高分析结果的精密度和准确度。

参考文献

[1] 岩石矿物分析编写小组.岩石矿物分析（第一版），北京：地质出版社，1974：303-330.

[2] Bernhard B，Klaus B H.Determination of heavy metals in TiO2 with isotope dilution mass spectrometry[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry ，1994，350（4-5）：284-286.

[3] 黄肇敏.钛白粉中杂质元素的原子发射光谱分析[J].金属材料与冶金工程，2007，35（5）：38-41.

[4] 李化权.钛白粉中痕量杂质铁钴镍铜锰的光谱法测定[J].化工生产与技术，2007，14（5）：52-55.

[5] 李国会.X射线荧光光谱法测定橄榄岩主次痕量元素光谱实验室[J].1997，14（6）：32-34.

[6] 欧阳伦熬.X射线荧光光谱法测定多种铁矿和硅酸盐中主次量组分[J].岩矿测试，2005，24（4）：303-306.

[7] 李国会.X射线荧光光谱法测定铬铁矿中主次量组分[J].岩矿测试，1999，18（2）：131-134.

[8] 詹秀春，罗立强. 偏振激发―能量色散X―射线荧光光谱法快速分析地质样品中34种元素[J].光谱学与光谱分析.2003，34（4）：804-806.

[9] 李国会，卜维， 樊守忠.X射线荧光光谱法测定硅酸盐中硫等20个主次痕量元素[J].光谱学与光谱分析.1994，14（1）： 105-107.

[10] 李国会， 樊守忠 ，曹群仙，等.X射线荧光光谱法直接测定碳酸盐岩石中主次痕量元素[J].岩矿测试，1997，16（1）：45-48.

[11] 梁述廷，刘玉春，胡诰.X射线荧光光谱法测定土壤样品中碳氮等多种元素[J]. 岩矿测试，2004，23（2）：102-105.

[12] Kikkert Spectrochimica Acta.1983，33B（56）：502-504.

第8篇：光学元件范文

【关键词】面阵CCD；莫尔条纹；单片机；信号输出处理系统

1 系统工作原理

本系统以面阵CCD作为光电传感器接收待测的图像信号。CCD传感器将莫尔条纹图像信号转换为视频信号，视频信号中每一个离散电压信号的大小对应该光敏元所接收光强的强弱（用y轴表示），而信号输出的时序则对应CCD光敏元位置的顺序（用X轴表示）。则CCD所接收的光强与CCD光敏元位置的关系如图所示。

系统中通过单片机数据采集电路完成对CCD像元固定点采样，并将采集结果通过串行口发送给PC机，PC机数据处理系统对数据进行处理，对比同一点的电压变换次数就可以得知经过该电位置的莫尔条纹个数。采用CCD的优点就在于可以同时采集多个点的电压变换情况，使数据测量更为准确，同时在该系统的基础上稍微改动就可以用它进行光谱数据的采集，非常方便，实用。

2 莫尔条纹实验原理

根据栅式数字传感器的工作原理，可分为光栅和磁栅两种。光栅是由很多等节距的透光缝隙和不透光的刻线均匀相间排列构成的光电器件。按其原理和用途，它又可分为物理光栅和计量光栅。物理光栅是利用光的衍射现象制造的，主要用于光谱分析和光波长等量的测量。计量光栅按应用范围不同又分为透射光栅和反射光栅两种，具体制作时又可制作成线位移的长光栅和角位移的圆光栅。按光栅的表面结构，又可分为幅值光栅和相位光栅等。幅值光栅是利用照相复制工艺加工成栅线与缝隙为黑白相间结构，故又称为黑白光栅。实验中用的就是这种光栅。

栅式传感器的测量电路。

1）光电转换

主光栅和指示光栅做相对移动产生了莫尔条纹，莫尔条纹需要经过转换电路才能将光信号转换成电信号。光栅传感器的光电转换系统由聚光镜和光敏元件组成（也就是摄像机和镜头，摄像机也就是CCD器件是由许多个光敏元件组成），当两块光栅做相对移动时，光敏元件上的光强随莫尔条纹移动而变化，如图2。

在a处，两光栅刻线重叠，透过的光强最大，光电元件输出的电信号也最大；c处由于光被遮去一半，光强减少；d处的光全被遮去而成全黑，光强为零；若光栅继续移动，投射到光敏元件上的光强又逐渐增大，因而形成了如图A所示的输出波形[9]。

光敏元件输出的波形可由下面的公式，描述：

U=U0+Umsin（2πx/W）

式中：U0――输出信号的直流分量；

Um――交流信号的幅值；

x――光栅的相互位移量。

由上面公式可以知道，利用光栅可以测量位移量x的值。

2）辨向原理

为了辨别主光栅是向左还是向右移动，仅有一条明暗交替的莫尔条纹是无法辨别的，因此，在原来的莫尔条纹上再加上一条莫尔条纹，使两个莫尔条纹信号相差π/2相位。实现的方法是在相隔1/4条纹间的位置上安装两只光敏元件，如图3所示。

两种信号经整形后得到方波U1’和U2’。当主光栅右移（见图b，d）时，U1’的微弱信号与U2’相与得到正向移动脉冲，从与门Y1输出；而 U1’倒相后微分，在与门Y2相与，由于在U1’的微分脉冲出现时，U2’是低电位，故Y2没有输出脉冲。当主光栅左移时，U1信号超前U2信号π/2相位，U1’的倒相方波经微分后，在与门Y2上相与；U1’微分信号与U2’在与门Y1上相与的结果正好和右移情况相反，而Y1没有脉冲信号输出，Y2有脉冲信号输出。这样就实现了主光栅左右移动的方向辨别。

3）细分原理

如果仅以光栅的栅距作其分辨单位，只能读到整数莫尔条纹；倘若要读出位移为0.1μm，势必要求每毫米刻线一万条，这是目前工艺无法实现的。因此，只能在有合适的光栅栅距地基础上，对栅距进一步细分，才可能获得更高的测量精度。常用的细分方法有倍频细分法，电桥细分法等。这里介绍四倍频细分法，其他方法可以参考相关文献。

在一个莫尔条纹宽度上并列4个光电元件，如图所示，得到相位分别相差π/2的四个正弦周期信号。用适当电路处理这一列信号，使其合并得到如图所示的脉冲信号。每个脉冲分别和四个周期信号的零点相对应，则电脉冲的周期为1/4个莫尔条纹宽度。用计数器对这一列脉冲信号计数，就可以读到1/4个莫尔条纹宽度的位移量，这样便到光栅固有分辨率的4倍。

3 检测莫尔条纹的光学成像系统设计

3.1 莫尔条纹特征

1）莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同形成的，对光栅的刻划误差有平均作用，从而能在很大程度上消除光栅刻线不均匀引起的误差。

2）当指示光栅沿与栅线垂直的方向作相对移动时，莫尔条纹则沿光栅刻线方向移动（两者的运动方向相互垂直）；指示光栅反向移动，莫尔条纹亦反向移动。在图中，当指示光栅向右移动时，莫尔条纹向上运动。

3）莫尔条纹的间距是放大了的光栅栅距，它随着指示光栅与主光栅刻线夹角θ而改变。θ越小，L越大，相当于把微小的栅距扩大了1/θ倍。由此可见，计量光栅起到光学放大器的作用。

3.2 光学成像系统设计

光学成像系统的作用是使光学莫尔条纹能够清晰地呈现在CCD图像传感器上。在该实验中，把两块光栅距相等的光栅平行安装，主光栅与指示光栅，使两光栅保持平行，光栅间间隙要尽量小，微调主光栅角度，并且使光栅刻痕相对保持一个较小的夹角θ时，透过光栅组可以看到一组明暗相间的条纹清晰可见，即为莫尔条纹。莫尔条纹的宽度B为：B=P/sinθ 其中P为光栅距。光栅刻痕重合部分形成条纹暗带，非重合部分光线透过则形成条纹亮带。

4 误差分析

影响测量精度的因素有很多，有些是可以通过减少误操作等方式来避免或是减少；而有些误差是在所设计系统中所固有的或是操作环境中存在的，是不可避免的。下面就影响测量结果的主要方面进行误差分析：

（1）光栅组的影响

为使CCD摄取的莫尔条纹图像清晰，光栅组一定要平行，且间距要尽量小，即目测时莫尔条纹的暗带要足够黑，确定后光栅组一定要安装紧固，以防平台位移时因两片光栅相碰擦造成光栅角度的变化，使莫尔条纹的宽度发生变化。如果光栅片相隔较远，则暗带条纹发红发黄，软件就可能会错误地读取信号，错误地计数。

（2）光源的影响

实验时要注意背景光的影响，如果光照太强，有可能造成自动记数软件误读数。

（3）环境因素误差

其它的许多不可预知的因素可能会对测量产生影响：如环境温度、湿度对测量器件的性能影响。一般情况下，可以忽略此类影响。

（4）CCD输出噪声误差

主要的噪声为散粒噪声、暗电流噪声和复位噪声，其中复位噪声是主要的干扰源。

减小误差的方法：

1）针对CCD的输出噪声误差，可以采取多点采集方法减小误差。

2）实验过程中尽量保持安静的环境，且实验台要稳定无振动。

【参考文献】

[1]史立生，贾彦枝，左俊玲.迈克尔逊干涉仪干涉条纹计数器.河北师范大学学报，1996.

第9篇：光学元件范文

一、指导思想

以多晶硅材料为龙头，把产业链向下游产品延伸，发展太阳能级多晶硅、电子级多晶硅、单晶硅、大尺寸硅抛光片、硅外延片、太阳能电池及其配套产品、芯片制造业。依托现有产业基础和科研院所优势，重点发展光电探测、光电显示、新光源及光机电一体化等光电子产业领域。以3G和NGN网络建设为契机，以建设*软件技术开发测试生产基地（机构）为基础，发展通信设备制造和以新一代计算机技术和网络技术为主的应用软件和管理软件、中间件软件、嵌入式软件、行业信息化软件、装备数字化控制软件等信息软件业。加大研发投入，坚持产学研结合，加快技术创新体系和技术信息平台建设，着力增强自主创新能力，不断提高核心竞争力。建成我国最大的硅产业基地，形成具有*特色的航空光电产业园。

二、目标任务

到2010年，主要产品多晶硅生产能力达到6500吨以上，8英寸硅抛光片生产能力达到1亿平方英寸，硅太阳能电池生产能力达到425兆瓦，硅产业实现销售收入260亿元以上，光电信息产业实现销售收入80亿元以上。到2015年，全市硅及光电信息产业实现销售收入700亿元左右。

三、工作重点

1.加强公共技术服务平台建设。高新技术开发区要根据硅电子产业及集成电路产业的发展，超前建设相应的公共技术服务平台；洛龙科技园要根据光电子产业发展，超前建设相应的公共技术服务平台。

2.加强企业研发机构建设，加强技术引进、消化吸收和再创新。支持企业创新，建设好中硅高科、洛硅公司、*尚德公司、阿特斯（*）公司、凯迈测控（*）公司、*隆盛科技、*巨龙公司等企业的研发机构，抓好中航光电企业技术中心的升级。支持产业关键技术开发，依托014中心设立光电探测工程研究中心、新光源重点实验室；依托613所建设红外光电系统重点实验室；依托洛玻集团建设电子玻璃工程研究中心；依托中硅高科建设多晶硅材料国家工程实验室；依托炘源晶太阳能科技（*）有限公司建立薄膜太阳能电池工程技术研究中心。建设*软件技术开发测试生产基地（机构）。支持企业加强与科研院所、高校的产学研合作，瞄准国际先进水平，加大技术创新，推动技术发展，提高硅及光电信息产业的竞争力。

3.以项目建设为重点，大力促进技术成果的产业化。“十一五”期间硅及光电信息项目建设投资要达到100亿元左右，重点建设项目达到40个左右。

4.搞好配套体系建设。人才体系：依托河南科技大学、*理工学院、*师范学院，设置材料物理、微电子、电子信息科学与技术、光信息科学与技术等相关专业，不断培养光电子材料、微电子、信息技术及其相关领域的基础研究、应用研究、技术设计和科技开发专业技术人才；依托高新技术开发区、014中心、613研究所及中硅公司、尚德公司、阿特斯公司、炘源晶公司设立博士后工作站，培养行业高端人才；设立鼓励、激励机制，引进留住人才。研发和产业化扶持体系：由市财政在产业优化发展资金中安排一定的硅及光电信息产业扶持基金，重点支持硅及光电信息项目和产品的研究开发和产业化。风险投资体系：市财政安排一定的引导资金，设立高新技术产业风险投资基金和担保资金，将硅及光电信息产业项目列入高新技术产业风险投资基金和担保资金重点支持领域。

四、鼓励措施

1.实行事业性收费优惠。供水、供汽（含供气）、供电初装（开口）费用实行优惠，其中供热初装费和蒸汽价格按*市人民政府市长办公会议纪要〔2007〕71号执行。

2.对固定资产投资进行奖励。（1）固定资产投资在500万元以上、2000万元以下的项目，一年内竣工投产的，财政部门按照实际完成设备投资额的5%一次性补助企业；两年内竣工投产的，财政部门按照实际完成设备投资额的3%一次性补助企业；（2）固定资产投资在2000万元以上（含2000万元）的项目，一年内竣工投产的，财政部门按照实际完成设备投资额的6%一次性补助企业；两年内竣工投产的，财政部门按照实际完成设备投资额的4%一次性补助企业；（3）凡符合《*市人民政府关于进一步加强工业结构调整与高新技术产业化引导资金管理的意见》和《*市应用技术研究与开发资金管理暂行办法》条件的项目，给予优先支持。

项目开工时间以发改委《重点建设项目开工报告书》或者建委《建筑施工许可证》核准核发的时间为准，竣工时间以发改委或建委组织的验收时间为准。补助资金原则上不超过企业上年度上缴税收的地方留成部分，当年不足的可以在下一年补助。以上优惠政策，按照现行财政管理体制分级负担。

3.对企业引进本产业链配套企业进行奖励。已在*投资注册的硅及光电信息企业，将与自己配套的该产业链的企业引入*投资建厂，除按招商引资提成奖励外，每引进建成一个产业链配套企业，另行奖励10万元。

企业申请奖励时，向市发改委提交正式申请、可行性研究报告以及审计师事务所对项目固定资产投资所做的专项审计报告等附件，经市发改委初审后报市政府批准，由同级财政给予奖励。

4.对企业经营管理者进行精神奖励。当年销售收入首次超过1亿元、5亿元、10亿元、20亿元，且入库税收超过上年的企业，其经营管理者可以优先评选“五一劳动奖章”、市级“劳动模范”等荣誉。

以上奖励由市财政局、市发改委根据市统计局提供的企业销售收入及税收方面数据、中介机构提供的企业销售收入和税收方面的财务审验报告，向市政府提交符合奖励条件的企业经营者名单和奖励金额，由市政府批准并向企业经营者颁发荣誉证书。

5.对企业经营管理者进行物质奖励。设立“硅及光电信息中小企业发展奖”，由市发改委、市财政局根据市统计局提供的企业销售收入及税收方面数据、中介机构提供的企业销售收入和税收方面的财务审验报告，在确定企业最近一个年度对地方财政和就业作出了实际贡献的基础上，向市政府提交符合奖励条件的企业名单和奖励金额，由市政府批准，同级财政给予奖励。

6.鼓励专利成果转化。被授予发明专利证书并在*实施产业化的专利发明人，由市科技部门提出，市财政部门一次性给予专利发明人10万元现金奖励。

7.鼓励企业建立研发机构。对新认定的部级、省级、市级企业研发机构按照《*市人民政府关于加强企业研发中心建设提高企业创新能力的意见》（洛政〔2006〕200号）执行。企业凭相关证书或认定文件向市财政局申请奖励资金。