摘要：路面照明状况直接影响到汽车夜间行驶安全,自适应前照灯能根据汽车周围环境自动地调整照明模式,提高驾驶安全性。针对现有自适应前照灯照明模式不够灵活、光能利用率低等问题,提出了一种基于数字微镜元件的自适应前照灯光学方案,该方案以数字微镜元件为核心,并创新性地提出了利用第二导光管收集未利用的光能,采用光学软件Tracepro进行整个系统的仿真。实验结果表明:该方案能够实现自适应前照灯的多种照明模式,且通过使用第二导光管提高了光能利用率。由于可实现的照明模式多且照明灵活,能量利用率高,所以该系统具有广泛的市场前景。

摘要：在对强反射金属表面进行测量时,被测表面存在局部镜面反射现象,由于CCD相机动态范围不足,使得采集的图像出现局部过曝光,无法准确得到表面完整的形貌信息。为提高成像系统的动态范围,采用数字微镜作为调光部件放置在CCD相机的前端,对入射光线进行反馈控制。设计并搭建了基于数字微镜的调光系统,采用莫尔条纹法进行数字微镜与CCD相机之间的匹配,并利用多项式拟合的方法建立两者坐标阵列之间的对应关系,对数字微镜的调光响应曲线进行标定。通过对不锈钢表面进行实验,验证了该方法的可行性,结果表明:成像系统的映射误差为0.6379像素,能够满足图像映射需求,可有效削减图像的过曝光区域,并为强反射金属表面测量提供理论指导。

摘要：针对传统光谱仪体积大、成本高、检测速度慢、需样品前处理等不足,提出了利用数字微镜面阵(DMD)实现光谱谱面分割分时选通的近红外光谱仪光学系统.首先,对比传统光路介绍单探测器微型光谱仪系统测量原理;然后结合DMD特性提出光路方案,根据几何光学原理进行初步光学元件选型和光路结构设计,利用ZEMAX光学软件对光路进行仿真,确定结构参数;最后,搭建实验平台,进行光路测试.实验结果表明:该系统光路尺寸为70mm×130mm,测量波段为(900～1 500nm),分辨率可达19nm;在能量损失较小的情况下,减小狭缝尺寸可提高光学分辨率,狭缝的极限尺寸为200μm;减小狭缝子午面高度可减小谱面内弯曲现象.本系统基本满足近红外分光,实现单点探测器光谱测量的要求.

摘要：提出在非扫描工作方式下获得二维分布的多个点目标辐射谱的方法。该方法与其他成像光谱技术最显著的区别在于其光学系统的设计及数字微镜的使用。通过数字微镜进行目标选通,并经过特殊设计的柱面透镜阵列将二维分布的多个目标变换成一维分布,结合光谱仪的使用实现多目标光谱的同时测量,提高了系统信噪比。在可见光波段进行了实验,结果表明该方法是可行的。

摘要：针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024pixel×768pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。

摘要：研究了一种基于数字微镜的无掩模光刻系统。利用数字微镜输出的高精度数字掩模,结合高质量的高倍精缩投影光学系统,理论上完全可实现亚微米级衍射微光学元件的制作。该文从照明系统、数字微镜芯片、精缩物镜设计等方面进行了系统总体设计。利用该系统成功制作了5×5达曼光栅、8台阶闪耀光栅和8台阶菲涅耳透镜,进一步论证了该系统的可行性。

摘要：文章详细介绍了数字微镜系统总体设计,并进行了实验验证。数字微镜如果结合高质量的高倍精缩投影光学系统,完全可实现亚微米级衍射微光学元件的制作。最后对系统特点和系统误差进行了总结。

摘要：体3维显示是真3维显示领域最前沿的一种解决方案,其优点是可以直接、多人、多角度同时观察。为了在真实空间显示复杂3维图像,研究并实现了一种基于数字微镜的被动式旋转体扫描3维显示系统,即首先利用人眼的视觉暂留特性,通过数字微镜将序列2维图像切片快速投影至旋转屏来完成真实3维图像的显示;同时分析了系统的组成和原理,并详细讨论了成像空间、体素激活装置和体3维引擎的硬件设计思想与软件核心算法。三棱锥和飞机实体模型的3维显示实验结果表明,用户可在360°范围内观察到轮廓清晰、立体感强的物体3维图像,说明该系统具备在真实空间显示复杂3维立体图像的能力,也说明方案是有效且实用的。

摘要：为了提高数字微镜(digital micro-mirror device,DMD)哈达玛变换光谱仪的编码效率,满足光谱仪大量、实时采集的要求,设计了一种新的DMD哈达玛变换光谱仪的电学结构。将哈达玛编码数据预存到DMD驱动板板载FLASH芯片上,编码时将编码数据读取到DDR2板载内存上,连续播放DMD编码条纹,通过DMD的内同步信号触发光谱采集系统采集光谱数据。实验表明,对511阶哈达玛变换来说,光谱仪的采集时间小于1s,可以满足哈达玛变换光谱仪实时的光谱检测要求,并且其结构还降低了对上位机的依赖,为光谱仪脱离上位机操作奠定了基础。

摘要：详细叙述了共焦技术中的横向扫描技术,介绍了基于数字微镜(DMD)的共焦显微镜结构与原理,建立了基于DMD的并行检测系统,并且进行了光路的优化设计。实验结果表明,采用传统共焦显微镜光路时,光线出射分光棱镜时存在棱镜内表面反射问题,导致DMD上同一像素块在CCD上成两个像。在此分析了上述现象产生的原理,给出了解决此问题的方法。