介绍了一种用于解决含有旋转结构的光学系统的装调方法。从光学成像的角度出发，分析了成像介质的位置精度要求和旋转结构对光学成像的影响，进而提出了一种解决方法。该方法以镜头安装面为基准，通过两次对机械结构旋转部分的修整和一次对成像介质位置的修整，实现光学系统成像清晰的目的。

本文主要介绍了一种测量管状件轴线平行度的新方法.该方法采用激光准直技术结合数字图像处理技术来进行管状件轴类工件的两轴或多轴平行度的测量.其优点是无损检测、测量精度较高、易于实现整个测量过程的自动化和智能化.

从CCD相机控制时序入手，探讨了两种快门时间的控制方法。整个系统由CCD相机、主控单元、同步信号产生单元、信号调理电路和监视器组成。主控单元采用嵌入式单元AVR系列的Mega16单片机，通过软件设定阈值，实现调光的闭环控制，为调光系统的设计提供了一种新的思路。

为了提高变焦系统的性能,使其拥有良好的像质,简化系统结构,方便机械加工、装调,在小变倍比变焦距光学系统设计过程中引入了非球面设计。利用光学设计软件ZEMAX对系统在长、中、短3个焦距位置进行优化设计,由此得到了一焦距15.6196～23.4084mm,视场±10.29°～±7°的变焦系统,系统由4组6片透镜组成,其中包括1个非球面。该系统具有结构简单紧凑、成像质量较好等特点。

外形尺寸计算是光学系统设计的首要环节,尤其对于复杂的光学系统,外形尺寸计算是否合理直接影响像差的校正与平衡及整个系统的布局。由于光学设计软件ZEMAX中的近轴表面可以模拟理想薄透镜,因此可以根据这一特性来进行光学系统的外形尺寸计算。据此,本文介绍了十倍变焦距光学系统和激光光束整形系统两个典型光学系统的外形尺寸计算,与设计结果相一致。该方法比传统的手工计算法简单、直观,并具有较高的精度。

本文根据临床眼底检查要求,在传统直接检眼镜和眼底照相机基础上,针对便携式数字检眼镜的光学系统进行了优化设计。在照明系统中采用中空反射镜形成环形照明光源,避免了角膜反射光和杂散光。在成像系统设计上,运用ZEMAX软件对成像系统进行设计优化,成像物镜全部用球面,提高了系统的性价比。通过补偿镜设计,保证了不同屈光能力的眼睛的眼底图像能够通过CCD成像系统传入液晶显示模块,可进行相应的显示、存储,并可上传PC机,进行后期图象数据处理。

薄膜加载变形的反演求解问题是薄膜反射镜成形控制的核心问题。为了实现薄膜面形的高精度控制,给出了柔性圆薄膜由平面变为特定矢高的理想抛物面所需离散均布载荷的算法,并建立了有限元数值优化反演求解模型。通过300mm口径、25um厚的聚酰亚胺薄膜算例求解,分析了边界预张力、优化载荷对薄膜面形精度和中心变形量的控制规律,为大变形薄膜反射镜面形控制提供了依据。

将航空相机像移补偿原理和故障树分析原理应用于相机补偿板的故障诊断研究中,建立相机补偿板的故障树,采用测试激励信号仿真技术和像移补偿的理论关系式实现对航空相机补偿板进行检测。对检测原理进行了介绍,建立了补偿板的故障树模型,并且最终完成了检测系统硬件和软件的设计。该检测系统可以快速有效地对航空相机补偿板进行故障检测、性能分析,缩短了排障时间。

针对空间场景模拟器的需要,本文提出采用子通道滤光技术和DSP控制技术来模拟恒星光谱和亮度,可以精确地模拟恒星的星等亮度和光谱。理论分析表明,光谱滤光子通道越多,模拟的光谱越接近真实的光谱。同时理论上也证明了采用DSP的PID技术可以更为精确和稳定的控制输出的光强。最后给出了一致性的实验结果。

将自适应逆控制理论和系统辨识方法应用在六自由度并联机器人计算机软件控制上，设计了基于液压伺服回路的自适应逆软件控制器，取得了六自由度并联机器人总体动态响应优化的满意效果。