变焦系统误差分析.pdf

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1、第41卷第5期红外与激光工程2012年5月InfraredandLaserEngineeringMay．2012Vo1．41NO．5变焦系统误差分析李零印1,2，王一凡(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：针对变焦距系统的动态误差和静态误差耦合问题，提出了一种误差分配与分析方法。首先对变焦距系统采用光路等效原理进行化简，通过分析变焦系统的误差源与物像位置关系，给出变焦距系统总体许用误差指标，然后利用齐次坐标转换与矩阵运算合成光学元件总体误差，同时建立等效光学系统误差精度判断准则，

2、判断变焦距系统误差是否满足要求，最后结合光电经纬仪电视系统进行目视分辨率测试，给出变焦距系统各个光学元件的组内与组间误差对成像的影响。所提出的误差分析方法既可以用来检验各组误差的合成结果是否满变焦距系统足精度要求，又可针对总体误差进行逐级分配，为光学仪器的误差分析与分配提供了参考依据。关键词：误差；齐次坐标转换；精度；经纬仪；目视分辨率中图分类号：TH743文献标志码：A文章编号：1007—2276(20l2)05一l329—06ErroranalysisforvarifocalopticalsystemLiLingyin，WangYifan(1．Chan

3、gchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Fortheadvantageofresearchingcouplingproblemonvarifocalopticalsystembetweendynamicerrorandstaticerror，anewmeth

4、odwasputforward．Firstly，theopticalpathequivalentforvarifocalopticalsystemwassimplifiedbeforetheanalysisoftherelationsbetweenerorsourcesandobject—imagerelationship，thetotalallowableerorindexwasgainedandtheaccuracystandardprinciplewasbuiltup．Withtheapplicationofhomogeneouscoordinate

5、transformationandmetricoperationinassemblingopticalelement，itcoulddetectwhethertheerorofeachopticalelementmeettherequirement．Totestifytheerroranalysismethod，theexperimentreferedtovisualresolutionprobingwasdone．TakingTVsystemofphotoelectrictheodoliteasanexample，anelaborationoftheef

6、fectduetointernalclasserrorandexternalclassonthevarifocalopticalsystemindividuallywasgiven，andtheerorofeachopticalelementwascalculated．Itprovidedreferenceforerrordistributionofopticalinstruments，whichisusedtocalculatetheglobalallowableerorordistributingglobalerortoeachopticaleleme

7、nt．Keywords：error；homogeneouscoordinatetransformation；accuracy；theodolite；visualresolution收稿日期：201l—O9—05；修订日期：2011—10—07基金项目：国家“863”计划(2008AA0049)作者简介：李零印(1988-)，男，硕士生，主要从事变焦距系统调焦机构研究。Email：lilingyin_02@163．com导师简介：王一凡(1958一)，男，硕士生导师，主要研究方向为光机电总体设计。Email：wangyifan1958@163．com1330

8、红外与激光工程第4l卷和CCD成像器件组成。变倍组与补偿组通过变焦