《光学系统与光电仪器》期末总结

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1、《光学系统与光电仪器》复习考试题型填空简答作图与计算证明笫一章概论一、什么是光电仪器，其基本作用有那些？以光学原理为基础，综合采用电子、计算机、机械等其他技术的各类仪器，用于对物质实体及其属性进行观察、监测、测定、验证、传输、变换、显示、分析处理与控制。二、光电仪器的基本构成包括哪几部分，涉及哪些内容？光电仪器的构成——三大部分•机械部分：仪器的传动机构、联接机构、调整机构和壳体等•电子与微机控制部分：各种电子线路、照明、显示和计算机控制等•光学部分：由各种透镜、棱镜、平面镜、光栅和光纤等元件组

2、合而成三、光电仪器设计的指导思想是什么？(1)仪器的性能指标确定要合理，综合考虑应用场合和整体性能(2)经济性：不盲目追求复杂、高级方案，尽可能采用最简单、最经济的设计方案满足所提岀的功能要求。(3)可靠性：可靠性差，就没有使用价值。(4)环保与安全性：不污染环境，对操作人员没有伤害。(5)效率：尽可能提高测量速度(6)寿命：充分考虑器件的寿命，易耗元件的更换，维护的方便。(7)封装和造型：总体结构安装、部件建的造型、细部美化等都要考虑，尽量使产品。(8)操作方便：操作要符合人们的习惯，尽可能节

3、省人的体力和脑力。四、光电仪器设计的原则是什么？(1)从原理上提高性能的原则(2)精度匹配原则：在分析基础上，对各部分精度分配恰当(3)最短传动链原则：影响精度的测量和传动链最短，零部件最少(4)零部件的标准化、系列化和通用化原则(5)便于加工和生产的原则(6)最佳性价比的原则五、光学仪器如何进行分类？①按光学工作原理：•反射原理：采用各种反射镜及其组合：潜艇观察镜、反光镜等•成像原理：显微、望远、投影、照相、OCT等•物理光学：干涉、衍射、偏振等•导波光学：纤维光学和波导光电仪器等②按经典光学

4、应用分类：•观察仪器：望远镜、显微镜等•测量仪器：测距仪、干涉仪、OCT等•瞄准：•摄像：照相机③按光谱波段分类：•可见光仪器：目视光学仪器、可见光成像仪器•红外光学仪器：红外夜视仪器、空间红外探测仪器•紫外光学仪器：紫外成像仪器、光刻机器①按现代光学用途分类：•民用光电仪器：普通目视光学仪器、可见光成像仪器、CCD观察及成像仪器等•军用光电仪器：观测仪器、头盔夜视仪、空间红外探测仪器、各种军用装备等•空间光电仪器：飞机机载光电仪器、卫星光电仪器六、光学仪器设计包括哪些程序？(1)确定设计任务：

5、根据用户需求、发展要求来确定(2)调研：了解国内外同类产品、性能和特点(3)分析设计任务，制定设计任务书(4)方案设计：①实现功能分析；②确定采用技术方案的原理，建立模型；③主要参数的确定，形成实现仪器功能的可行性方案的组合④确定几个较佳方案(优化分析)⑤技术经济的评价⑥计算机模拟(5)技术设计①确定可行性方案，进行总体结构设计；②零部件的设计；③性能分析和设计优化；④技术经济的评价⑤提交设计图，计算说明书，分析和评价的设计说明书和明细表等(6)制造样机，性能测试和完善：编写设计说明书、使用说明

6、书和检定规程。根据测试结果，修正设计，最后设计定型。第二章现代光电仪器的设计方法一、为什么要考虑光电仪器人机工程设计，如何考虑？(1)目的：设计出最适于人操作的仪器、最方便使用的操纵器、最醒目的控制盘、最不容易读错的显示器、舒适的座椅以及适宜的工作环境，使工作者不产生心理上的压抑感和紧张感，甚至体验到舒适、安定和亲切。(2)方法：①通过样机试制听取消费者和操作人员的反映；②主动学习和利用人机工程学的理论和方法，可以争取时间、少走弯路和减少人力浪费。二、人眼的视野范围是多大？最佳视区是多大，如何计

7、算？显示装置的类别包括？①人眼的焦距：户・16・68mm,ff=22.29mm瞳孔直径2〜8mm,瞳孔到角膜顶点距离约为4mm。②视野：头部和眼球不动时，人眼的视野范围水平方向为120°,垂直方向为130°(±60°,下70°)o最佳视线：水平下线10°方向上最佳视区：±5°,水平从眼轴算，垂直从最佳视线算良好视区：水平方向30°,垂直方向+10°〜・30°最大视区：水平方向120°,垂直方向+6()°~・70°三、为什么判断深度信息需要用一双眼睛，如何考虑视错觉和眩光现象？电彩和电视的帧速率是

8、多少？依据是什么？如何考虑仪器显示装置刻线宽度和间隔？双目视觉、体视觉：双目视觉使人能够得到事物的立体形象，即能够判断远近。视错觉：人眼再观察物体的形状时，所得的印象与实际形状的差异眩光现象：物体表明产生的耀眼的强烈光线。眩光使人的视力下降，并对心理产生不良影响。在仪器设计中要考虑和控制光源的强度，注意表面的反射特性等。①视觉暂留对于有一定闪烁频率的目标没有间断感觉的现象，约为0.0625So为保证画面的连续性，每秒钟应不少于16帧。目前电影为24帧，电视为25帧。®r眼的分辩力：人眼可以分清的