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2019-05-18 18:13 |
超精密自由曲面光学设计、加工及测量技术
超精密自由曲面光学设计、加工及测量技术 [Design,Machining and Measurement Technologies of Ultra-Precision Freeform Optics] 7AF6aog JfRLqA/ 学自由曲面的设计、加工及测量技术是一门新兴的学科。《超精密自由曲面光学设计、加工及测量技术》系统介绍了自由曲面光学组件设计、加工、测量的基本理论、最新发展及应用实例,还总结了作者多年从事超精密加工技术研究的成果和经验。全书共分7章,包括自由曲面光学超精密制造技术概述、自由曲面光学设计、超精密加工技术、光学自由曲面超精密测量技术、超精密加工过程仿真及优化、自由曲面光学组件设计、加工及面形测量集成制造技术平台及自由曲面光学设计实例。《超精密自由曲面光学设计、加工及测量技术》可供光学设计及超精密加工的研究人员、相关企业的技术人员与决策者参考,也可作为高等学校相关专业研究生的参考教材。 `{NbMc\
] a4mRu|x [attachment=93349] sB!6"D5 ,n`S
, 序 '$[a-)4 前言 5cb8=W- 第1章 自由曲面光学超精密制造技术概述 N|%X/UjZ2. 1.1 自由曲面光学的发展 :1;"{=Yx} 1.2 自由曲面光学组件 l{Et:W%| 1.2.1 自由曲面光学组件的类型 [Wxf,rW i 1.2.2 自由曲面光学组件在光电系统设计中的应用 p*l=rni4 1.2.3 自由曲面光学组件的重要特征 4n*`%V 1.2.4 自由曲面光学组件的加工工艺特征 .hjN*4RY
1.3 自由曲面光学的特殊光学性能及应用前景 tYG6Gl 1.3.1 特殊光学性能 \0Ba? 1.3.2 应用前景 PbfgWGr 1.4 超精密加工技术的发展 E)|Bl> 1.5 自由曲面光学组件的制造过程 gYloY=.Z$' 1.5.1 光学产品设计及评估 nd[Ja_h 1.5.1.1 光学系统应用研究 (w vU;u 1.5.1.2 光学系统优化设计 u4'B 1.5.1.3 光学透镜原型试制 4 %4Yqx ) 1.5.1.4 光学组件原型检测与光学质量评估 FD[4?\W]# 1.5.2 实际生产光学组件及产品光学质量评估 h
gu\~}kD 1.5.3 利用计算机进行数字化设计与制造的探讨 _UY=y^ c0> 1.5.3.1 光学系统数学原型的构成 S4rm K& 1.5.3.2 光学成像质量的数字化检测 J ~KygQ3% 参考文献 pktnX-Slt )P,pW?h$ 第2章 自由曲面光学设计 (hh^? 2.1 自由曲面光学设计概述 7`e<H 8g 2.2 非球面光学成像系统的设计 %/BBl$~ji 2.2.1 光学成像系统的基本结构 -J0OtrZ 2.2.2 非球面的定义 b}*q*Bq 2.2.3 非球面空间光线的追迹 <sX_hIA^Fx 2.2.4 非球面的初级像差 sXtt$HID= 2.3 自由曲面光学系统的设计 TmK8z 2.3.1 自由曲面光学组件的特征与数学表达式 Gyrc~m[$ 2.3.2 自由曲面光学组件的光线追迹 }h* j{b, 2.3.2.1 贝塞尔裁剪法 SwaMpNXL 2.3.2.2 光线.有理贝塞尔曲面的相交 I}m>t}QRI_ 2.3.2.3 NURBS曲面的光线追迹 `R!2N4|; 2.4 光学系统的优化 Ocz21gl-?` 2.4.1 评价函数 =dmxE*C 2.4.1.1 由几何像差构成的评价函数 MO|Pv j~[ 2.4.1.2 由点列图构成的评价函数 ap,zC)[ 2.4.1.3 由波差构成的评价函数 bR$5G 2.4.1.4 由光学传递函数构成的评价函数 5kA D vi. 2.4.2 最小二乘法 G_5w5dbG 2.4.2.1 概述 d[*NDMO 2.4.2.2 阻尼最小二乘法 D
|fo:Xp, 2.4.3 基因算法 K92M9=> 2.5 光学系统的像质评定 ~f( #S*Ic 2.5.1 瑞利判据 P.(z)!] 2.5.2 点列图法 KuEM~Q= 2.5.3 光学传递函数法 ~#)9Kl7<X 2.6 自由曲面成像系统设计思路 9$}>O] 2.7 照明系统设计基础 #WGyQu 2.7.1 辐射度学中的量 a&dP@) 2.7.2 亮度学中的量 nFe 2.7.3 辐射度学与亮度学中量的对应关系 ;iJ}[HUo 参考文献 qD/h/ *~w?@,} 第3章 超精密加工技术 O;T)u4Q&3 3.1 超精密加工机床的关键技术 _@VKWU$$ 3.1.1 超精密主轴部件
A7eYKo
q 3.1.2 机床床身布局与精密导轨部件 c{39,oF 3.1.2.1 超精密加工机床的布局 L X #. 3.1.2.2 床身和导轨材料的选用 _d+` Gw 3.1.2.3 导轨形式的选用 |CK/-UG} 3.1.3 高精密度的进给驱动系统- YG)7+94 3.1.4 机床运动部件位移的纳米量级激光在线检测系统 wRq
f' 3.1.5 超精密加工机床的数控技术 >SS^qjh/ 3.1.6 机床隔振及环境控制系统 lE*.9T 3.2 单点超精密切削技术 r 5+ MjR 3.2.1 两轴超精密加工机床 tf1Y5P$ 3.2.1.1 两轴超精密加工机床Nanofom200 {UF|-VaG 3.2.1.2 大型两轴超精密加工机床 0UGAc]!/RZ 3.2.2 单点金刚石超精密切削原理 iR8;^C.aT 3.2.3 金刚石切削刀具的特性 ;<%d^ 3.2.4 切削参数对加工表面质量的影响 +eop4 |Z 3.2.4.1 刀具几何参数对加工表面质量的影响 A2Iqn5 3.2.4.2 切削用量参数对加工表面质量的影响 Zc*#LsQh.` 3.2.5 非球面超精密加工及误差补偿技术 E~8J<gE 3.2.5.1 非球面透镜的加工技术 :K(+ KN( 3.2.5.2 非球面工件的误差补偿 faZc18M^1 3.3 光学自由曲面超精密加工技术 Ie8SPNY-H 3.3.1 光学自由曲面加工原理 |>-0q~ 3.3.2 大型五轴超精密加工中心 6+C]rEY/o
3.3.3 切削加工工艺参数对加工表面质量的影响 F$9+WS`c 3.3.4 自由曲面加工刀具轨迹生成系统 Bu{%mm( 3.3.4.1 自由曲面数学表示方法 7]hRAhJ8I 3.3.4.2 光学自由曲面飞刀加工的刀位轨迹算法 tMo=q7ig 3.3.4.3 自动数控编程及其刀具轨迹仿真软件 #jg3Ku;Y 3.3.5 光学微透镜阵列的超精密加工 LrV|Y~ 3.3.5.1 FTS的结构特点与加工原理 dQ#oY|a 3.3.5.2 FTS加工非轴对称光学自由曲面过程 1J&hm[3[K 3.3.5.3 FTS加工光学微透镜阵列过程 ENf(E9O 3.3.6 光学微沟槽的超精密加工 6U]r 3
Rr 3.3.7 光学设计与制造一体化系统 )Rj?\ZUR 3.4 超精密抛光自由曲面光学表面生成 x7xQrjE 3.4.1 自由曲面抛光 +Lo,* 3.4.2 超精密抛光自由曲面 *P`k |- 3.4.3 抛光策略建模与优化 D@k#'KU 3.4.4 试验研究 s##XC^;p[ 3.4.4.1 A部分试验:抛光去除表面刀痕的效果 'ztY>KV j 3.4.4.2 B部分试验:抛光策略对表面生成的影响 8Z
0@-8vi 参考文献 V~t;
J ={{q_G\WD 第4章 光学自由曲面超精密测量技术 >-(,BfZ 4.1 概述 5)gC< 4.2 光学曲面形状与表面粗糙度测量技术 W@~a#~1O 4.2.1 接触式激光干涉形貌测量法 <S0gIg`) 4.2.2 非接触式激光干涉形貌测量法 mH'om
SCz 4.2.3 超高精度原子力测量三维轮廓仪法 '9AYE"7Ydk 4.2.4 超精密3D坐标测量机 |lVi* 4za% 4.3 光学自由曲面形状测量原理 |Lc.XxBkc 4.3.1 形状评定的数学模型 ,LL=b-Es 4.3.1.1 基准曲面的重构 jW}hLjlN 4.3.1.2 测量面与基准面的匹配 6O'Y@9# 4.3.2 形状误差评定参数 qc6d,z/ 4.3.3 形状误差评定的仿真、试验分析 ^5-SL?E 4.3.3.1 仿真分析 f^[m~ 4.3.3.2 试验分析 2JHV*/Q 4.4 基于曲面固有属性的自由曲面面形评定方法 #jw%0H;l] 4.4.1 表面数据采样策略及曲面重构指标 ^K^rl9 4.4.1.1 测量规划和采样策略 Jz-RMX= 4.4.1.2 曲面重构和平滑指标 MhN8'y( 4.4.2 超精密自由曲面通用评定方法的开发 +@\=v}:
F 4.4.3 试验验证及结果 -V||1@
| 4.4.3.1 非球面表面评定 hTQ]xN) 4.4.3.2 微透镜阵列表面评定 tCu9
D 4.4.3.3 结果讨论与未来工作 kO,vHg$ 4.5 光学自由曲面表面粗糙度测量原理 ]yas]5H
4.5.1 光学表面形貌测量 I&5cUj{GX- 4.5.1.1 多项式拟合法 F4g3l 4.5.1.2 滤波法 d*:J0J( 4.5.1.3 Motif法 CW~c<," 4.5.1.4 分形法 0Rh*SoYrC 4.5.2 稳健高斯滤波的数学模型 . 3xf!E* 4.5.3 稳健高斯滤波算法的仿真分析及试验验证 [ _&z+ 4.5.3.1 仿真分析
;.~D! 4.5.3.2 试验验证 4& 9V 4.6 光学自由曲面三维形貌测量系统软件 TZ PUVOtL_ 4.7 光学自由曲面面形与表面粗糙度测量实例 #LG<o3An 参考文献 tU>4?`)E smuQ1.b 第5章 超精密加工过程仿真及优化 t},71Ry 5.1 材致振动 Qy) -gax:, 5.1.1 材致振动的概念 [uu<aRAg3O 5.1.2 微量切削力预测 3:gF4(. 5.1.3 动态切削系统模型 hj3wxH.} 5.2 表面粗糙度预测 f7 zGz 5.3 加工过程仿真工件模型 :Y&h'FGZm 5.3.1 工件模型 (vbI4&r 5.3.2 仿真数据记录 kJ B u7 5.3.3 刀具模型 |TuFx=~5v 5.3.3.1 刀具模型描述 {uiL91j. 5.3.3.2 刀具轮廓描述 ;vgaFc] 5.3.3.3 刀具扫描体简化 k
i{8f 5.3.4 车削加工过程仿真 x c$jG?83# 5.4 虚拟加工和检测系统 f_> lz 5.4.1 VMIS体系结构 t` zPx#]) 5.4.2 虚拟现实环境 =|q@Q`DB 5.4.3 加工系统设备建模方法 AJt4I
W@ 5.4.3.1 虚拟机床 ks<+gL{K|i 5.4.3.2 虚拟测量机 =OooTZb:x- 5.4.3.3 虚拟刀具 f >\~h,SLL 5.4.3.4 虚拟夹具 $`Aps7A 5.4.4 虚拟加工模块 ,}$[;$ye 5.4.4.1 刀具工件相对位置计算子系统 }zHG]k,j 5.4.4.2 加工仿真子系统 ngH_p> 5.4.5 虚拟检测模块 !ziO1U 5.5 切削参数的优化选择 CNyV6jb 5.6 误差补偿 s!/Q>A 5.6.1 对刀误差预测与补偿 (e[8`C 5.6.2 机床几何误差补偿 ,a}
vx"~ 参考文献 o,=dm@j Tw9?U,] 第6章 自由曲面光学组件设计、加工及面形测量集成制造技术平台. 5x'
^.$K > 6.1 概述 MrpT5|t 6.2 集成制造系统 Bfr$&?j# 6.2.1 光学设计模组 }<G#bh6;Q 6.2.2 数据转换模组 Uj>bWa` 6.2.3 加工过程仿真与优化模组 ykG^(.E 6.2.3.1 光学自由曲面自动编程及刀具轨迹仿真软件开发 [!b=A:@ 6.2.3.2 加工过程仿真、精度预报、误差补偿及策略优化 {us"=JJVN 6.2.4 自由曲面测量与评估模组 1Ozy;;\-9 6.2.4.1 连续自由曲面误差评定算法 RL1cx| 6.2.4.2 结构型自由曲面误差评定算法 %x|0<@b7- 6.3 成功应用案例- WB=|Ty~l 6.3.1 案例1:用于激光打印机的关键f-0透镜型芯零部件 :<`po4/ 6.3.2 案例2:用于手机等微透镜阵列背光板的光学微结构 nSh}1Arp/ 参考文献 B}Sl1)E O\)rp!i 第7章 自由曲面光学设计实例 <I^Tug\M+ 7.1 非球面成像系统 3X}>_tj 7.1.1 非球面在校正与孔径有关的各区带高级球差上的应用 M`.v/UQn 7.1.2 非球面在校正与视场有关的像差上的应用 |1^
!rHg 7.2 自由曲面成像系统 2< Q3-|/i 7.2.1 奥林巴斯自由曲面手机摄像镜头 i 9w k) 7.2.2 自由曲面f-0透镜激光扫描系统 ffS]%qa ?7.2.3 渐进式自由曲面老花眼镜的设计 BFMINq> 7.2.3.1 单光眼镜(单焦点眼镜)
+`Ypc 7.2.3.2 双光眼镜(双焦点眼镜) L:RMZp*bK 7.2.3.3 三光眼镜 :<>=,`vQD 7.2.3.4 渐进眼镜(多焦点眼镜) H6]z9 8 7.2.4 二元光学目镜 S(h+,+289 7.2.5 三角棱镜指纹仪镜头 D]$X@2A 7.2.6 多棱镜一 j_HwR9^fd, 7.2.6.1 视频镜头照相物镜设计 W&8)yog. 7.2.6.2 双影镜设计 G,JNUok 7.2.6.3 柱面镜设计 :I^I=A%Pe( 7.2.6.4 多棱镜设计 ,xsFBNCC 7.2.6.5 蜂窝棱镜设计 }o MY 7.2.7 光电鼠标的光学系统设计 AH#klYK 7.3 自由曲面照明系统 u}I\!-EX!v 7.3.1 LED准直内透镜 uGH>|V9'c 7.3.2 LED准直外透镜 fI1,L" 7.3.3 LED均匀照明二次光学器件 \dw*yZ^ 7.3.4 侧面发光LED内透镜 )Y@mL/_ 7.3.5 侧面发光LED外透镜 [`Dv# 7.3.6 LED二次光学组件 .l(t\BfE~ 7.3.7 相机闪光灯的反光杯 Q7@.WG5 7.3.8 自由曲面平板显示背光源模块的设计 $d_%7 xx 7.3.8.1 手机背光源的基本结构 F~tT5?+ 7.3.8.2 轮廓渐变的自由曲面V形槽设计 6Cd% @Q2cr 7.3.9 汽车前照灯自由曲面反光镜的设计 6`Af2Y_ 7.3.1 0LED路灯透镜二次光学组件的设计 _0(Bx?[h 参考文献 E;Sb
e9] tW|K\NL 定价:88元,优惠价格:69.5元 E||[(l,b a+Z95~*sZ"
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