### TRIOPTICS高精度光学测量系统概述 #### 一、公司背景介绍 TRIOPTICS GmbH成立于1991年，总部设于德国汉堡，是一家专注于光学检测仪器的研发、生产和销售的高新技术企业。经过二十多年的发展，TRIOPTICS已经成为全球领先的光学检测设备供应商之一。公司致力于开发高精度且具有自动化控制功能的光学检测设备，这些产品广泛应用于光学产业的各大企业以及科研机构，并逐渐确立为业界的标准。 #### 二、主要产品系列 TRIOPTICS的产品涵盖了广泛的光学检测领域，主要包括以下几大类产品： 1. **OptiSpheric** - 通用途光学测量系统（测焦仪）：此系统能够进行非接触式的测量，如有效焦距(EFL)、后焦距(BFL)、前焦距(FFL)、轴上MTF、曲率半径等参数。测量范围广，从±5mm到500mm（可扩展至2000mm），并且具备极高的测量精度，例如在5-25mm范围内精度达到0.1-0.3%，重复精度可达0.03-0.2%。 2. **OptiCentric** - 中心偏差测量仪：该设备可以采用透射法或反射法对单镜片或多层镜片进行中心偏差的测量。 3. **OptiSurf** - 镜面定位仪（透镜中心厚度及空气间隔测量系统）：用于测量透镜中心的厚度和空气间隔，适用于精确控制光学元件的结构尺寸。 4. **PrismMaster** - 精密测角仪：专门设计用于测量棱镜的角度精度。 5. **Spherometer** - 超级球径仪：用于高精度地测量球面的直径。 6. **ImageMaster Universal** - 科研级高精度传函仪：适合科学研究中的高级成像性能评估。 7. **ImageMaster HR** - 立式紧凑型传函仪：提供高效、紧凑的设计，适用于生产线上的快速检测。 8. **ImageMaster Pro** - 产线用快速传函仪：专为生产线上的高速检测而设计。 9. **SpectroMaster** - 折射率测量仪：用于精确测量材料的折射率。 10. **TriAngle** - 电子自准直仪：实现光学元件的高精度对准。 11. **WaveMaster** - 波前测量系统：用于测量光学系统的波前误差。 12. **AsperoMaster** - 非球面面形测量仪：针对非球面光学元件的高精度测量。 13. **OptiSurf300** - 纳米级高速表面轮廓测量仪：提供纳米级别的表面轮廓测量精度。 14. **µPhase®** - 泰曼-格林式相移干涉仪：基于泰曼-格林干涉原理的高精度相位测量设备。 15. **Optoliner CCD性能测试系统**：用于CCD传感器性能的全面评估。 #### 三、中国分公司——北京全欧光学检测仪器有限公司 北京全欧光学检测仪器有限公司（TRIOPTICS CHINA）作为德国TRIOPTICS GmbH在中国设立的分支机构，主要负责德国TRIOPTICS产品的销售和技术支持服务。除传函仪及折射率测量仪外，其他所有仪器的安装、培训及售后服务均由北京全欧光学负责。 #### 四、产品特点与应用 TRIOPTICS的产品以其高精度、自动化程度高、操作简便等特点受到广大用户的认可。它们被广泛应用于各种领域，包括但不限于： - **科研机构**：支持基础科学研究中的光学测量需求。 - **制造企业**：确保产品质量，提高生产效率。 - **教育机构**：用于教学实验，培养学生实践能力。 - **航空航天**：参与高端光学器件的研制与测试。 通过上述内容可以看出，TRIOPTICS不仅是一家专注于光学测量技术的企业，而且在全球范围内推动了光学领域的科技进步和发展。

自适应光学测量和校正软件

为了得到白光干涉颜色与样品厚度等物理量的对应关系, 研究了给定光程差条件下干涉色的标准计算机表示方法。基于CIE 1931 XYZ色度系统, 由已知的标准照明体相对光谱功率分布, 计算了迈克耳孙干涉仪白光干涉场中每一点的XYZ值, 处理了将其转换为红绿蓝(RGB)系统时出现的负值问题, 实现了颜色的连续性显示。给出了理想波面的白光等厚、等倾干涉图, 并采用真实干涉波面以及实际光源得到了仿真白光干涉图。该方法可以在已知光源光谱功率分布的情况下, 方便迅速地得到干涉场的干涉色分布, 从而为解决玻璃应力测量、薄膜厚度测量等问题提供了依据。

在模拟分析投影仪伽马非线性对相位误差影响的基础上,提出一种直接分析投影光栅特征并建立相位误差查找表的算法,对相位误差进行补偿。该算法通过分析一组投射到标准白色平板上的光栅图像,确定光栅相位值与相位误差的对应关系,并量化存储在一个查找表中,测量过程中使用查找表对相位误差进行补偿。实验结果表明,该方法可大大降低由投影仪伽马非线性引起的相位误差,系统测量精度达到0.043 mm,比误差补偿前提高了5.6倍。

三维扫描-德国GOM道姆 ARAMIS 3D三维应变光学测量系统.docx

在深入分析二维高斯分布公式的基础上，通过将光斑中心整像素坐标和亚像素坐标进行分离，推导出一种无需求解广义逆矩阵的高斯曲面解析算法，该方法综合利用窗口内的所有像素灰度信息，通过解析表达式直接计算高斯分布光斑的亚像素中心位置；并且对传统高斯曲面拟合法求解过程进行了优化，提出一种更加高效的定参高斯拟合法。与传统高斯曲面拟合法相比，提出的两种方法具有基本相同的稳定性和定位精度，但运行效率分别提高了278倍和78倍以上。

用全息原理和方法研究相移相位测量,得到了N步整周期相移再现物光波复振幅同步叠加函数(N步相移函数),同时提出一种新的相移相位测量误差分析和最大误差估计方法。N步相移干涉图是以理想平行光为参考光的无衍射同轴全息图,将其与对应的相移参考光相乘后求和得到N步相移函数;在理想情况下,这是一种复振幅分离、测量和物光波复振幅函数同步叠加方法,存在误差时计算出的相位是最小二乘方法的最佳期望结果。利用N步相移函数得到的N+1步相移函数,说明非理想N步相移函数是理想N步相移函数与误差函数之和,可以把相位型误差转化为与振幅和强度相对误差同等的误差来对待,降低了相位测量中误差估计的难度,给出了N步相移算法最大误差的估计方法和公式。

为了解决在运用相移技术和二元光栅编码结构光进行相位展开时存在的误码问题,提出了一种新的互补型二元光栅编码。通过多投一幅格雷码图案,并利用格雷码相邻码字之间Hamming距离为1的特点,设计出互补的两种编解码方式。利用两种编码出现误码位置的不同,并结合相移技术解决了去包裹过程中的误码问题。论述了互补型二元光栅编码的设计方法及特点,并详细分析了基于互补型二元光栅编码的相位展开过程。计算机模拟和三维重建实验清楚地表明,提出的互补型光栅编码能很好地解决了误码问题且具有很高的可靠性。

基于光纤干涉投影傅里叶变换轮廓术，提出了减小其测量物体形貌中误差的方法。在理论上分析了光纤干涉在接收屏上的光强分布，并通过分析得到其强度满足一定的高斯分布。在条纹预处理过程中对其进行光强校正，校正后的条纹频谱基频成分更加清晰。分析了条纹非正弦性引起的相位误差，在测量结果上对其进行补偿。通过仿真实验得出，经过所提出方法处理后的面形恢复精度比未处理前有了很大程度的提高。实物实验对给定标准件进行测量，验证了这种方法的正确性。

现代光学测量方法通过计算机实时控制，对数据和图像进行采集和处理，代替眼睛进行 对准、定焦和读数。曲率半径的接触式测量由精密数显编码器和曲率半径计算软件实现，面型测量 使用激光干涉仪、CCD 和计算机进行干涉图的采集和计算，焦距、后焦距、曲率半径的自动光电测 量方法代替了传统光具座，高精度传递函数测试仪测量MTF 极大地提高了测量操作的简易性和灵活 性。采用光电传感器、计算机辅助、高精度、综合测试是现代光学测量的显著特征。