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浅析光学显微镜机械结构设计

浅析光学显微镜机械结构设计 发表时间：2019-04-28T09:29:27.077Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：朱濛1 陈振波2 孔欢3 王鹏程4 姚新科5 [导读] 摘要：光学显微镜（Optical Microscope，简写OM）是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。 1、南京工程学院电力工程学院 21167； 2、南京工程学院机械工程学院 21167； 3、南京工程学院电力工程学院 21167； 4、南京工程学院建筑工程学院 21167； 5、南京工程学院自动化学院 21167 摘要：光学显微镜（Optical Microscope，简写OM）是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光学显微镜的使用范围非常的广泛，发展至今，也衍生出了非常多的类型，本文结合光学显微镜的结构组成，从人体工程视角探索光学显微镜的机械结构设计，从使用的安全性、科学性、可靠性的角度分析了光学显微镜的机械结构设计的规范和标准。 关键词：光学显微镜；机械结构；人体工程学 光学显微镜的结构主要有光学结构和机械结构组成，机械结构的部分不仅能对光学结构有很好的固定作用，还起着关键性的调节作用，机械结构能够发挥光学系统的最大功效，辅助光学系统完成相关的显微镜观察工作。光学显微镜的机械结构的部分主要在载物台、物镜转换器以及调焦装置等，这些机械结构的设计不仅要遵循基本的机械结构设计原则，还要保证在光学显微镜中的具体的光学操作，除此之外，设计的原则还要迎合人体操作的需求，使得光学显微镜的机械结构更加的吻合人体工程学的设计要求，使得光学显微镜使用更加的舒适方便。 一、光学显微镜的基本构造 对于光学显微镜的机械设计，我们首先要了解光学显微镜的构造组成部分，而且还要知道这些零部件的作用，只有熟知了这些零部件的作用和使用规范，我们才能更加合理的设计光学显微镜的机械结构部分，光学显微镜一般是由载物台、聚光照明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。载物台的作用是放置被观察的物体，使用调焦旋钮来驱动调焦机构能完成对载物台的调节工作。聚光灯照明系统由聚光灯和光源组成，聚光灯的作用能够让光更多的聚集到被观察的部位。物镜距离载物台比较近，是第一级的放大装置。目镜则是于人眼靠近的第二级放大镜头。 这三部分是光学显微镜的重要组成部分，构成了光学显微镜的主要工作原理。 那么机械装置有哪些呢？一般光学显微镜的机械装置有镜座、镜臂、载物台、镜筒、物镜转换器、与调焦装置。这些机械装置的主要作用是固定和调节光学镜头，调节标本的位置等。其中镜座是支撑整个显微镜的装置，而镜臂则用来支撑精通和载物台。 二、基于人体工程学的光学显微镜的机械结构设计 人体工程学的设计原理主要是考虑到人体结构和机械结构尺寸，并且综合考虑到人们劳动、工作效果、工作效能等方面，利用系统工程、控制理论、统计学的原理设计出一系列的设计方法。具体到光学显微镜的机械结构设计中，我们就要考虑到人们的身体尺寸和应用习惯，首先我们从有关部分获得了我国成年人的人体部分尺寸的表格（表-1），以此为根据设计光学显微镜结构部分。 1、载物台的设计 从上面的介绍中我们知道，载物台的作用是用来放置被观察物体的，并且式样能够在载物台上自由的移动，以获取最佳的观察效果。一般的移动范围是30mm*70mm和50mm*70mm，主要的设计标准就是，载物台距离工作底面的距离于载物台和人体的水平距离，分别设为B1和B2，考虑到人在调节使用载物台的过程中的行为习惯，得出计算式。 其中y1和y2分别衣着修正指数和身体活动余量修正。同理得出B2的表达式。经过计算得出： B1=307～357mm B2=301～348mm 2、调焦机构设计 调焦机构用于调节光学结构以便于观察人员获取最佳的成像效果，调焦的动作主要包括了上下移动和粗微调节机构，如何合理的设计能够使得人在调焦的过程中更加的舒适和便捷。首先是调焦旋钮的位置，在具体的使用过程中，显微镜是放在工作台上的，我们无法获取具体的使用高度和姿势，所以我们只能将人体的上身活动分为三个维度的多个不同程度的拆解动作，分别为手肘在X、Y、Z轴上的旋转方向，并在matlab的环境下运行得出，人体的手臂舒适度域： 为了适应大多数人的使用习惯，我们从95百分位这一阶段的数据为设计的参考点，确定出调焦按钮的最佳设计尺寸，从而确定调焦按钮在光学显微镜中的位置。其次是调焦按钮的外形和尺寸，旋钮的截面形状对于人手的握持方式有着一定的影响，当旋钮和手掌的接触面积越大的时候，人手的贴合的程度越好，那么使用的手感就越好，但是太大了会让人手在长期的握持中增加疲劳感，所以对于旋钮的直径设计要求为。旋钮的直径设计保持在35mm-75mm之间，厚度的大小在20mm-50mm范围内波动。最后是旋钮的扭矩M，扭矩的大小设计也非常的重要，太大了会使握持不舒服，太小的话又不利于调焦的准确，由于人类的手部关节的操作力范围为12N-18N，根据人体工程学的计算方法得出M的大小为： 除了基本的形态和尺寸设计，我们还要考虑到载物台移动过程中的摩擦力设计，太小的摩擦力会让调节过程难以掌握精确度，阻力太大的话会增加人使用的机体劳累，所以适当的摩擦力设计也是机械结构设计中需要考虑的内容。 3、物镜转换器的设计 物镜转换器是迅速切换物镜的机械装置，有内定位和外定位两种，转换器的设计直接影响了成像的质量，根据人体工程学的原理，内定位型的转换器比较能够减轻操作的负担，同时还能节省操作台的空间，所以很多光学显微镜的采用内定位转换器，其设计也非常的满足心理学和生理学的设计要求。 结语 本文通过对光学显微镜的主要结构做了介绍，并对光学显微镜的机械部分的功能做了相应的阐述，利用人体工程学的设计理论，对光学显微镜的机械结构部分作出了具体的设计标准的研究，是符合我国当前光学显微镜制造标准的。 参考文献： [1]史红伟，石要武，杨爽等.光学显微镜自动调焦指导函数的评价与选择[J].计算机辅助设计与图形学学报，2013，25（2）：235-24

(整理)各种光学设计软件介绍-学习光学必备-peter.

光学设计软件介绍 ZEMAX是美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。版本等级有SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算Non-Sequential），是将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。ZEMAX的主要特色：分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。 CODE V是Optical Research Associates推出的大型光学设计软件，功能非常强大，价格相当昂贵CODE V提供了用户可能用到的各种像质分析手段。除了常用的三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数、光学传递函数外，软件中还包括了五级像差系数、高斯光束追迹、衍射光束传播、能量分布曲线、部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等多种独有的分析计算功能。是世界上应用的最广泛的光学设计和分析软件，近三十多年来，Code V进行了一系列的改进和创新，包括：变焦结构优化和分析；环境热量分析；MTF和RMS波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉和光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包括了偏振；全球综合优化光学设计方法。 CODE V是美国著名的Optical Research Associates（ORA?）公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。自1963年起，该公司属下数十名工程技术人员已在CODE V程序的研制中投入了40余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件，为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用1994年，ORA公司聘请北京理工大学光电工程系为其中国服务中心。与国际上其它商业性光学软件相比，CODE V的优越性突出地表现在以下几个方面： 1．CODE V可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。这类系统可带有三维偏心或倾斜的元件；各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地

产品结构设计实践教学大纲

《产品结构设计》实验教学大纲 英文名称: Computer aided industrial design 课程编码：03007-3 学时：课程总学时48学时，实验总学时6学时。 学分：总学分1.5学分。 是否独立设课：非独立设课 先修课程：设计制图、机械基础 适用专业：工业设计 开课单位：机电工程学院 撰写人：马辉 审核人：姚实 修订时间：2016年3月 一、本实验课程的性质、特点和发展现状 本实验课程是产品结构设计教学的一个重要组成部分，是不可缺少的重要环节，也是理论联系实际的重要手段。通过实验教学，能够验证和巩固所学的理论知识，训练实验技能，培养实际工作能力。 二、本实验课程的目的、任务和主要内容 通过本课程的学习，要求学生掌握前壳结构布局设计、底壳结构布局设计、后续机构布局设计的应用；熟悉产品结构结构设计的分析和设计方法，能初步具备理论联系实际，应用产品结构知识初步解决实际问题的能力，为以后的工作打下良好的基础，同时能积极主动地参加前沿讲座，了解本课程的发展动态。通过实验培养学生理论联系实际、实际动手操作的能力和严谨的科学态度。 主要内容：产品结构布局设计、前壳组件结构设计、底壳组件结构设计、后续结构设计及检查。 三、教学方法和手段 学生在实验前认真阅读实验指导书，教师要重点讲述有关理论和实验方法，使学生掌握设备的原理及使用方法，要求学生独立完成实验，并根据实验数据写出实验报告。 四、考核方式与成绩评定 实验成绩按本人在实验中的表现、动手操作能力和实验报告的完成情况，按优秀、良好、中等、及格和不及格5级平分标准，由实验教师评定给出。 五、实验学时分配 六、实验内容安排

平面设计知识汇总

平面设计知识汇总.txt没有不疼的伤口，只有流着血却微笑的人有时候给别人最简单的建议却是自己最难做到的。了解设计的定义和概念将是了解设计的第一步，有助于了解我们作为一名准平面设计师的职责范围。 第一节：平面设计的正名与分类 设计一词来源于英文"design"，包括很广的设计范围和门类建筑：工业、环艺、装潢、展示、服装、平面设计等等,而平面设计现在的名称在平常的表述中却很为难，因为现在学科之间的交*更广更深，传统的定义，例如现行的叫法“平面设计（graphis design）视觉传达设计、装潢设计……，这也许与平面设计的特点有很大的关系，因为设计无所不在、平面设计无所不在，从范围来讲用来印刷的都和平面设计有关，从功能来讲“对视觉通过人自身进行调节达到某种程度的行为”，称之为视觉传达，即用视觉语言进行传递信息和表达观点，而装潢设计或装潢艺术设计则被公认为极不准确的名称，带有片面性。 现在，在了解了对平面设计范围和内涵的情况下，我们再来看看平面设计的分类，如形象系统设计、字体设计、书籍装帧设计、行录设计、包装设计、海报/招贴设计……可以这样说有多少种需要就有多少种设计。 另外，商业设计与艺术设计很显然是存在的。 第二节：平面设计的概念 设计是有目的的策划，平面设计是这些策划将要采取的形式之一，在平面设计中你需要用视觉元素来传播你的设想和计划，用文字和图形把信息传达给受众，让人们通过这些视觉元素了解你的设想和计划，这才是我们设计的定义。一个视觉作品的生存底线，应该看他是否具有感动他人的能量，是否顺利地传递出背后的信息，事实上她更象人际关系学，依*魅力来征服对象，你的设计有抓住人心的魅力吗？是一见钟情式的还是水到渠成式的，你需要象一个温文尔雅的绅士还是一个不修边幅的叛逆之子，或是治学严谨的学者。事实上平面设计者所担任的是多重角色，你需要知己知彼，你需要调查对象，你应成为对象中的一员，却又不是投其所好，夸夸其谈，你的设计代表着客户的产品，客户需要你的感情去打动他人，你事实上是“出卖”感情的人，平面设计是一种与特定目的有着密切联系的艺术。 第三节：平面设计的特征 设计是科技与艺术的结合，是商业社会的产物，在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡，需要客观与克制，需要借作者之口替委托人说话。 设计与美术不同，因为设计即要符合审美性又要具有实用性、替人设想、以人为本，设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。 设计没有完成的概念，设计需要精益求精，不断的完善，需要挑战自我，向自己宣战。设计的关键之处在于发现，只有不断通过深入的感受和体验才能做到，打动别人对与设计师来说是一种挑战。设计要让人感动，足够的细节本身就能感动人，图形创意本身能打动人，色彩品位能打动人，材料质地能打动人、……把设计的多种元素进行有机艺术化组合。还有，设计师更应该明白严谨的态度自身更能引起人们心灵的振动。

光学设计讲义

实验一：单镜头设计(Singlet) 实验目的： 1、学习如何启用Zemax 2、学习如何输入波长（wavelength）、镜头数据（lens data） 3、学习如何察看系统性能（optical performance），如ray fan，OPD，点列图（spot diagrams）， MTF等。 4、学习如何定义thickness solve以及变量（variables） 5、学习如何进行优化设计（optimization） 实验仪器：微机、zemax光学设计软件 实验步骤： 1、设计一个孔径为F/4的单镜头，物在光轴上，其焦距（focal length）为100mm，波长为可见光， 用BK7玻璃为材料。 2、首先运行ZEMAX，将出现ZEMAX的主页，然后点击lens data editor(LDE)。什么是LDE呢？它 是你要的工作场所，在LDE的扩展页上，可以输入选用的玻璃，镜片的radius，thickness，大小，位置等。 3、然后输入波长，在主菜单的system下，点击wavelengths，弹出波长数据对话框wavelength data， 键入你要的波长，在第一行输入0.486，它是以microns为单位，此为氢原子的F-line光谱。在第 二、三行键入0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.587的位置，primary wavelength 主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxial optics，即first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes等。 4、确定透镜的孔径大小。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形 成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture 就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，aperture type里选择entrance pupil，在apervalue上键入25，然后点击ok。 5、回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源， STO即孔径光阑aperture stop的意思，STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜，你在设计一组光学系统时，STO可选在任一透镜上，通常第一面镜就是STO，若不是如此，则可在STO这一栏上按鼠标，可前后加入你要的镜片，于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagine plane，即成像平面。回到我们的singlet，我们需要4个面(surface)，于是点击IMA栏，选取insert，就在STO后面再插入一个镜片，编号为2，通常OBJ为0，STO为1，而IMA为3。 6、输入镜片的材质为BK7。在STO行中的glass栏上，直接键入BK7即可。 7、孔径的大小为25mm，则第一镜面合理的thickness为4，在STO行中的thickness栏上直接键入4。 Zemax的默认单位是mm 8、确定第1及第2镜面的曲率半径，在此分别选为100及-100，凡是圆心在镜面之右边为正值，反之为 负值。再令第2面镜的thickness为100。

硬件电路设计基础知识

硬件电子电路基础

第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物）

二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂──管子 ?温度──热敏元件 ?光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 ?自由电子──受束缚的电子（－） ?空穴──电子跳走以后留下的坑（＋） 三、杂质半导体──N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 ?N型半导体（自由电子多） 掺杂为＋5价元素。如：磷；砷P──＋5价使自由电子大大增加原理：Si──＋4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为＋3价元素。如：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si──＋4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3价 载流子组成：

o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子； P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。 2、PN结的结构 分界面上的情况： P区：空穴多 N区：自由电子多 扩散运动： 多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。 （正、负离子不能移动） 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。 方向：N--> P 大小：与材料和温度有关。（很小，约零点几伏）

平面设计职业规划书

作为一名当代大学生，为了能让自己在这个人才爆炸的信息时代脱颖而出，应该学会为自己筹划未来，为自己定下人生的发展计划。在老师的正确引导下，我制定的职业生涯规划如下： 一．分析阶段

1.自我分析 (1) 性格 经过测试的结果，我的性格是具有友善、负责、认真、忠于职守的特点，只要我认为应该做的事，不管有多少麻烦都要去做，但却厌烦去做我认为毫无意义的事情。务实、实事求是，追求具体和明确的事情，喜欢做实际的考虑。善于单独思考、收集和考察丰富的外在信息。不喜欢逻辑的思考和理论的应用，拥有对细节很强的记忆力，诸如声音的音色或面部表情。与人交往时较为敏感，谦逊而少言、善良、有同情心，喜欢关心他人并提供实际的帮助，对朋友忠实友好，有奉献精神。虽然在很多情况下我有很强烈的反应，但通常不愿意将个人情感表现出来。做事有很强的原则性，尊重约定，维护传统。工作时严谨而有条理，愿意承担责任，依据明晰的评估和收集的信息来做决定，充分发挥自己客观的判断和敏锐的洞察力。 (2) 爱好与特长 爱好擅长绘画和写作，形象思维强，艺术创作能力强，表达能力较强。 (3) 适合的工作 经过性格与特长的整理分析，我很适合从事平面设计和工业设计工作。 2.专业分析 （1）平面设计 它涵盖的职业范畴包括：商业环境艺术设计、商业展示设计，商业广告设计、书籍装帧设计、包装结构与装潢设计、服装设计、工业产品设计、商业插画、标志设计、企业CI设计、网页设计等。 ①要重视专业资料和各类信息的收集和整理 专业资料和各类信息的收集积累在平面设计的学习提高过程中是十分必要和 基础的。 采取的方法：这是一项长期不能间断的持久工作。有许多初学者在做设计时，常常会为不能获得创意而感到很苦闷，这是一种正常现象。因为，人的思维能力增强是通过不断的学习和实践获得的，人脑对某类信息接受和储存的越多，相关的思维能力也就越强。因此，要想改变这种状况，首先必须要认真做好专业类资料的收集和积累。需要特别指出的是：获得了资料不等于真正拥有了资料。所谓“外行看热闹，内行看门道”，要想从资料中看出“门道”，为水平的提高带来帮助，仅流于表面的、泛泛地浏览是不会带来效果的，特别是涉及平面的造型形态、材质运用、配色方法以及饰物使用等具体设计技巧方面的掌握，建议在研读的基础上去背诵记忆，记忆的款式越多，就越能寻找到设计变化的方法和规律，如此，

光学设计报告

湖北第二师范学院《光学系统设计》 题目：望远镜的设计 姓名：刘琦 学号:1050730017 班级：10应用物理学

目录 望远系统设计............................................................................................... 第一部分：外形尺寸计算 .......................................................................... 第二部分：PW法求初始结构参数（双胶合物镜设计） ....................... 第三部分：目镜的设计 .............................................................................. 第四部分：像质评价 .................................................................................. 第五部分心得体会 ..................................................................................

望远镜设计 第一部分：外形尺寸计算 一、各类尺寸计算 1、计算'f o 和'f e 由技术要求有：1 '4 o D f = ，又30D mm =，所以'120o f mm =。 又放大率Γ＝6倍，所以' '206o e f f mm ==。 2、计算D 出 30 3056 D D D mm =∴= = =Γ物出物 3、计算D 视场 2'2120416.7824o o D f tg tg mm ω==??=视场 4、计算'ω（目镜视场） ''45o tg tg ωωωΓ?=?≈ 5、计算棱镜通光口径D 棱 （将棱镜展开为平行平板，理论略） 该望远系统采用普罗I 型棱镜转像，普罗I 型棱镜如下图： 将普罗I 型棱镜展开，等效为两块平板，如下图：

硬件电路设计基础知识

硬件电路设计基础知识 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

硬件电子电路基础

第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识一、什么是半导体

半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物） 二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 掺杂──管子 温度──热敏元件 光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 自由电子──受束缚的电子（－） 空穴──电子跳走以后留下的坑（＋） 三、杂质半导体──N型、P型 （前讲）掺杂可以显着地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 N型半导体（自由电子多） 掺杂为＋5价元素。如：磷；砷 P──＋5价使自由电子大大增加 原理： Si──＋4价 P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成：

o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 P型半导体（空穴多） 掺杂为＋3价元素。如：硼；铝使空穴大大增加 原理： Si──＋4价 B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3价 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子； P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。

光学设计报告

光学设计课程报告 班级： 学号： 姓名： 日期：

目录 双胶合望远物镜的设计 (02) 摄远物镜的设计 (12) 对称式目镜的设计与双胶合物镜的配合 (20) 艾尔弗目镜的设计 (30) 低倍消色差物镜的设计 (38) 无限筒长的高倍显微物镜的设计 (47) 双高斯照相物镜的设计 (52) 反摄远物镜的设计 (62) 课程总结 (70)

双胶合望远物镜的设计 1、设计指标： 设计一个周视瞄准镜的双胶合望远物镜（加棱镜），技术要求如下：视放大率： 3.7?；出瞳直径：4mm ；出瞳距离：大于等于20mm ；全视场角：210w =?；物 镜焦距： ' =85f mm 物；棱镜折射率：n=(K9)；棱镜展开长：31mm ；棱镜与物镜的 距离40mm ；孔径光阑为在物镜前35mm 。 2、初始结构计算 (1) 求 J h h z ，， 根据光学特性的要求4.728.142=== D h ： 44.75tan 85tan ''=?=?=οωf y 0871 .0''==f h u 648.0'''==y u n J (2)计算平行玻璃板的像差和数 C S S S I I I I ，， 平行玻璃板入射光束的有关参数为 0871.0=u 0875.0)5tan(-=-=οz u 005 .1-=u u z 平行玻璃板本身的参数为 d=31mm ； n=； 1.64=ν 带入平行玻璃板的初级像差公式可得： 000665.01.51631-1.5163×0.0871×-3113 24 432-==--=I du n n S 0.0006682=(-1.005)×-0.000665=u u × =z I I I S S 000824.0087.05163.11.6415163.131122 22-=??-?-=--=I u n n d S C υ

产品结构设计密封基础知识大全-干货推荐

密封基础知识大全 目录 1 密封基础知识 (1) 2、垫密封 (3) 3 密封胶 (8) 4、填料密封 (12) 5、成型填料密封 (14) 6. 油封 (15) 7. 磁流体 (16) 8、高压密封 (18) 9、真空密封 (18) 10 离心封闭 (22) 11、浮环密封 (23) 12、迷宫密封 (26) 13、螺旋密封 (30) 14 机械密封 (32) 1 密封基础知识 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。

减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是：

浅析光学显微镜机械结构设计

浅析光学显微镜机械结构设计 摘要：光学显微镜（Optical Microscope，简写OM）是利用光学原理，把人眼所 不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光学显 微镜的使用范围非常的广泛，发展至今，也衍生出了非常多的类型，本文结合光 学显微镜的结构组成，从人体工程视角探索光学显微镜的机械结构设计，从使用 的安全性、科学性、可靠性的角度分析了光学显微镜的机械结构设计的规范和标准。 关键词：光学显微镜；机械结构；人体工程学 光学显微镜的结构主要有光学结构和机械结构组成，机械结构的部分不仅能 对光学结构有很好的固定作用，还起着关键性的调节作用，机械结构能够发挥光 学系统的最大功效，辅助光学系统完成相关的显微镜观察工作。光学显微镜的机 械结构的部分主要在载物台、物镜转换器以及调焦装置等，这些机械结构的设计 不仅要遵循基本的机械结构设计原则，还要保证在光学显微镜中的具体的光学操作，除此之外，设计的原则还要迎合人体操作的需求，使得光学显微镜的机械结 构更加的吻合人体工程学的设计要求，使得光学显微镜使用更加的舒适方便。 一、光学显微镜的基本构造 对于光学显微镜的机械设计，我们首先要了解光学显微镜的构造组成部分， 而且还要知道这些零部件的作用，只有熟知了这些零部件的作用和使用规范，我 们才能更加合理的设计光学显微镜的机械结构部分，光学显微镜一般是由载物台、聚光照明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。载物台的作用是放置被观察的物体，使用调焦旋钮来驱动调焦机构能完成对载物台的调节工作。聚光灯照明系统由聚 光灯和光源组成，聚光灯的作用能够让光更多的聚集到被观察的部位。物镜距离 载物台比较近，是第一级的放大装置。目镜则是于人眼靠近的第二级放大镜头。 这三部分是光学显微镜的重要组成部分，构成了光学显微镜的主要工作原理。 那么机械装置有哪些呢？一般光学显微镜的机械装置有镜座、镜臂、载物台、镜筒、物镜转换器、与调焦装置。这些机械装置的主要作用是固定和调节光学镜头，调节标本的位置等。其中镜座是支撑整个显微镜的装置，而镜臂则用来支撑 精通和载物台。 二、基于人体工程学的光学显微镜的机械结构设计 人体工程学的设计原理主要是考虑到人体结构和机械结构尺寸，并且综合考 虑到人们劳动、工作效果、工作效能等方面，利用系统工程、控制理论、统计学 的原理设计出一系列的设计方法。具体到光学显微镜的机械结构设计中，我们就 要考虑到人们的身体尺寸和应用习惯，首先我们从有关部分获得了我国成年人的 人体部分尺寸的表格（表-1），以此为根据设计光学显微镜结构部分。 1、载物台的设计 从上面的介绍中我们知道，载物台的作用是用来放置被观察物体的，并且式 样能够在载物台上自由的移动，以获取最佳的观察效果。一般的移动范围是 30mm*70mm和50mm*70mm，主要的设计标准就是，载物台距离工作底面的距 离于载物台和人体的水平距离，分别设为B1和B2，考虑到人在调节使用载物台 的过程中的行为习惯，得出计算式。 其中y1和y2分别衣着修正指数和身体活动余量修正。同理得出B2的表达式。经过计算得出： B1=307～357mm

平面设计相关知识总结

第一讲：导论 对平面设计质量产生影响的因素： 1：色彩基础知识：平面设计色彩涉及到美学和心理学等学科的问题，色彩带给我们的情绪感染，是文字无法替代的。 接触一个平面设计作品，首先感知的是色彩，其次是图形和文字。 色彩引起人注意的首先是明度，其次是色相、饱和度。 平面设计构成要素：图形；文字；色彩。 第二讲：数字图像基础 一、位图与矢量图 位图通常指的是从照片、图片等获取的形象,是由描述图中各个象素 点的强度与颜色的数位集合组成的。象素点对应于显示器上的显示点。 矢量图是指利用计算机编程语言绘制或用绘图软件绘制的物体形状， 是一种抽象化的图像，由一组指令组成，指令描述了一幅图中所包含的 直线、圆、弧线、矩形的大小、形状、光照、材质等，通常由DRAW等计 算机绘图程序产生。 位图图像:使用彩色网格即像素来表现图像。每个像素都具有特定的位置、强度和颜色值。位图图像通常指的是从照片、图片等获取的形象，它与分辨率有关。 优点:色彩和层次变化丰富，可以真实地再现色彩丰富的现实世界。 缺点:则是图像缩放时会产生失真，常常产生栅格状和锯齿状。 来源： （1）通过扫描仪扫描获取通过 （2）数字照相机摄制 （3）屏幕捕获 （4）使用绘图软件制作 最简单的区别： （1）失量图可以无限放大，而且不会失真，而位图而不能. 比如有很多朋友的头像都有失真的情况.看上去不太舒服。 （2）位图可以表现的色彩比较多，而失量图则相对较少。 （3）失量图更多的用于工程作图中，比如说ACD。而位图更多的应用在作图中，比如PS。 二、像素、颜色深度与分辨率 像素是图像的基本组成单位，它是一个有颜色的小方块，图像由许多小方块组成，以行或列的方式排列。 颜色深度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。颜色深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。 但一般情况下，不一定要追求特别深的颜色深度。此外，颜色深度越深， 所占用的存储空间越大。相反，如果颜色深度太浅，会影响图像的质量，图 像看起来让人觉得很粗糙和很不自然。 颜色深度用来度量在图像中有多少颜色信息来显示或打印像素。较大的位深度（每像素信息的位数更多）意味着数字图像具有更多的可用颜色和更精确的颜色表示。 显示分辨率：是指显示屏上能够显示出的像素数目。 图像分辨率：是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。反之，图像显得越粗糙。 三、图像的颜色模式

光学设计资料

光学设计复习 1.球差的概念 不同倾角的光线交光轴于不同位置上，相对于理想像点的位置有不同的偏离。这是单色光的成像缺陷之一，称为球差。 2.色球差 F 光的球差和C 光的球差之差称为色球差。 3.波像差 实际波面相对于理想球面波的偏离就是波像差。（实际波面与理想波面在出瞳处相切时，两波面间的光程差。） 4点列图 由一点发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的的交点不再集中同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，称为点列图。 5.单个折射球面的三个无球差点 ①L =0，L ′=0，物、像点与球面顶点重合（球心处） ②sin I ?sin I′=0,I =I ′=0，L ′=r ，物、像点与球面中心重合。（顶点处） ③sin I′?sin U =0或I ′=U ，此时不管孔径角多大，都不产生球差，此时对应的物像点位置分别为 L =n +n ＇n r ，L ′=n +n ＇n ＇ r 。（齐明处） 6.光学传递函数 光学传递函数是指以空间频率为变量，表征成像过程中调制度和横向相移的相对变化的函数。（光学传递函数是一定空间频率下像的对比度与物的对比度之比。能反映不同空间频率、不同对比度的传递能力。） T(s,t)调制传递函数；θ(s,t)相位传递函数。 7.子午平面、弧矢面 子午平面：包含物点和光轴的平面。 弧矢面：包含主光线并与子午平面垂直的面。 8.七种像差，哪些与孔径有关？哪些与视场有关？哪些与两者均有关？ 与孔径有关：球差、位置色差 与视场有关：像散、场曲、畸变、倍率色差 与视场孔径都有关：彗差 9.二级光谱 消色差系统只能对二种色光校正位置色差，它们的公共焦点或像点相对于中间色光的焦点或像点的偏离称为二级光谱。 10.解释五种塞德和数 第一塞德和数：初级球差系数 第二塞德和数：初级彗差 第三塞德和数：初级像散 第四塞德和数：匹兹凡面弯曲 第五塞德和数：初级畸变 11.子午场曲、弧矢场曲 ()()(),,exp ,H s t T s t i s t θ??=-??

产品结构设计

产品结构设计 --- 流程、方法、工艺、材料、装配、图纸全方位技术提升 课程介绍： 产品结构设计无处不在，好的设计，意味好的质量，低的成本。由于结构设计涉及的知识面非常广，牵涉到的制作工艺复杂多样。所以一个好的结构工程师的培养和成长不是件容易的事情。同时结构设计统领公司众多部门，从外观设计部门，质量部门，测试部门，制造部门，装配线，甚至采购，销售部门。无不与结构设计部门有非常直接的关联。所以有必要对结构设计知识有一些基本的了解。为此，我们研发该课程去满足各个部门或职位，对结构设计知识的了解与应用。 为今天工作成绩优异而努力学习，为明天事业腾飞培训学习以蓄能！是企业对员工培训的意愿，是学员参加学习培训的动力，亦是蓝草咨询孜孜不倦追求的目标。 蓝草咨询提供的训练培训课程以满足初级、中级、中高级的学员（含企业采购标的），通过蓝草精心准备的课程，学习达成当前岗位知识与技能；晋升岗位所需知识与技能；蓝草课程注意突出实战性、技能型领域的应用型课程；特别关注新技术、新渠道、新知识创新型知识课程。

蓝草咨询坚定认为，卓越的训练培训是获得知识的绝佳路径，但也应是学员快乐的旅程，蓝草企业的口号是：为快乐而培训为培训更快乐！ 蓝草咨询为实现上述目标，为培训机构、培训学员提供了多种形式的优惠和增值快乐的政策和手段，可以提供开具培训费的增值税专用发票。 培训特色： 根据客户提供及经典案例，介绍结构设计的具体内容和要求，以及在设计，生产中的实际应用，并提供现场的辅导，包括设计、制造、检测及综合分析等。 参加人员： 技术总监、项目经理，结构工程师、机械工程师、质量工程师，工艺和制造工程师 具备基本的机械知识基础并在实际工作中有基本的机械相关工作经验，以及基本的产品生产过程知识。 语言： 普通话，辅以英文名词。 课程内容大纲： 第一篇认识产品的结构设计 一、什么是产品结构设计 二、产品结构设计的重要性 三、对产品结构设计师的要求 四、产品结构设计认识的误区第二篇塑料件的设计6、螺纹的处理 7、金属镶件 8、压铸件的机械加工 9、模塑文字 10、砂孔及气密性要求 11、尺寸与公差

平面设计的专业知识

平面设计的专业知识 平面设计是将作者的思想以图片的形式表达出来。可以将不同的基本图形，按照一定的规则在平面上组合成图案的。也可以以手绘方法去创作。主要在二度空间范围之内以轮廓线划分图与地之间的界限，描绘形象。而平面设计所表现的立体空间感，并非实在的三度空间，而仅仅是图形对人的视觉引导作用形成的幻觉空间。 1.和谐：从狭义上理解，和谐的平面设计是统一与对比两者之间不是乏味单调或杂乱无章的。广义上理解，是在判断两种以上的要素，或部分与部分的相互关系时，各部分给我们的感觉和意识是一种整体协调的关系。 2.对比：又称对照，把质或量反差很大的两个要素成功的配列在一起，使人感觉鲜明强烈而又具有统一感，使主体更加鲜明、作品更加活跃。 3.对称：假定在一个图形的中央设定一条垂直线，将图形分为相等的左右两个部分，其左右两个部分的图形完全相等，这就是对称图。 4.平衡：从物理上理解是指的重量关系，在平面设计中指的是根据图像的形量、大小、轻重、色彩和材质的分布作用与视觉判断上的平衡。 5.比例：是指部分与部分，或部分与全体之间的数量关

系。比例是构成设计中一切单位大小，以及各单位间编排组合的重要因素。 6.重心：画面的中心点，就是视觉的重心点，画面图像的轮廓的变化，图形的聚散，色彩或明暗的分布都可对视觉中心产生影响。 7.节奏：节奏这个具有时间感的用于在构成设计上指以同一要素连续重复时所产生的运动感。 8.韵律：平面构成中单纯的单元组合重复易于单调，由有规律变化的形象或色群间以数比、等比处理排列，使之产生音乐的旋律感，成为韵律。 1.概念元素，所谓概念元素是那些不实际存在的，不可见的，但人们的意识又能感觉到的东西。例如我们看到尖角的图形，感到上面有点，物体的轮廓上有边缘线。概念元素包括：点、线、面。 2.视觉元素：概念元素不在实际的设计中加以体现，它将是没有意义的。概念元素通常是通过视觉元素体现的，视觉元素包括图形的大小、形状、色彩等。 3.关系元素：视觉元素在画面上如何组织、排列，是关系元素来决定的。包括：方向、位置、空间、重心等。 4.实用元素：指设计所表达的含义、内容、设计的目的及功能。 分为入门、进阶、实操三个层次。

光学设计cad答案

光学系统设计(三) 一、单项选择题（本大题共 20小题。每小题 1 分，共 20 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．系统的像散为零，则系统的子午场曲值( )。 A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断 2．双胶合薄透镜组，如果位置色差校正为零，则倍率色差值为 ( )。 A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断 3．下列像差中，对孔径光阑的大小和位置均有影响的是( )。 A.球差 B. 彗差 C. 像散和场曲 D.畸变 4．除球心和顶点外，第三对无球差点的物方截距为 ( ) 。 A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r n n n L ''-= 5．下列像差中，属于轴外点细光束像差的是( )。 A.球差 B.子午彗差 C.子午场曲 D.畸变 6．瑞利判据表明，焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时，波像差不会超过 ( )。 A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ51 7．对于目视光学系统，介质材料的阿贝常数定义为 ( )。 A.C F D D n n 1n --=ν B. C F D D n n 1n ++=ν C. C F D D n n 1n -+=ν D. C F D D n n 1n +-=ν 8．9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 ( )。 A.冕牌玻璃和火石玻璃 B.火石玻璃和冕牌玻璃 C.均属火石玻璃 D.均属冕牌玻璃 9．在ZEMAX 软件中进行显微物镜镜设计，输入视场数据时，应选择 ( )。