| 姓名 |
朱浦毅(Pu-Yi Chu)
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畢業系所 |
光電科學與工程學系 |
| 論文名稱 |
光學變焦之軌跡優化控制
(Control Method of Optic Zoom Curve)
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| 摘要(中) |
摘要
本論文就是探討一種優化變焦系統凸輪軌跡的方法，藉由鏡群位移量除以焦距變化量之值來控制光學變焦軌跡，避免軌跡變化過程中有極值，使變焦軌跡能更平順以減少生產上的困擾。我們利用上述方法編寫Code V巨集程式與Code V優化程序結合，使我們在執行優化時不但能達到成像品質的要求同時也兼顧軌跡形狀，為驗證優化方法的效果，我們做了幾個簡單的例子當作範例，並且在最後利用此方式來設計一顆七群三倍變焦鏡頭，半視角從15.3°~39.8°，並展示最後優化之結果。
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| 摘要(英) |
In this study, we will introduce a design method for controlling the zoom curve of the zoom lens by using the position of lens group of effect focal length differential. It can make the zoom curve smoother or easier to manufacture. We give some simple examples, and finally we design a 3X zoom and seven-group zoom lens which a half of field of view from 15.3 degree to 39.8 degree, by using the Code V and this optimization method, and show the result.
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| 關鍵字(中) |
★ 變焦
★ 優化
★ 變焦軌跡 |
關鍵字(英) |
★ Zoom curve
★ Zoom
★ Cam |
| 論文目次 |
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 序論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機 3
1-3 論文架構 5
第二章 基本理論 6
2-1 像差計算 6
2-1-1 符號定義 6
2-1-2 近軸光線追跡 10
2-1-3 像差類型簡介 12
2-1-4 球面之三階像差係數 13
2-1-5 非球面(Aspheric) 14
2-1-6 非球面之三階像差係數 16
2-1-7 一階色差係數 17
2-1-8 計算像差 19
2-2 優化理論 23
2-2-1 績效函數定義 23
2-2-2 線性近似 25
2-2-3 阻尼最小二乘法 26
第三章 變焦軌跡控制 28
3-1 繪製系統變焦軌跡 28
3-2 軌跡斜率 32
3-3 增加變焦位置 32
3-4 軌跡的優化控制 38
3-5 軌跡的其他限制 41
第四章 變焦鏡頭設計 45
4-1 光學系統設計規格 45
4-2 設計要求 46
4-3 設計流程 51
4-4 設計結果 55
4-5 變焦軌跡 57
4-6 品質分析 59
第五章 結論與未來展望 68
參考資料 69
附錄一 變焦軌跡繪製(Code V Macro) 71
附錄二 表面形狀分析(Code V Macro) 77
附錄三 函式庫(Code V Macro) 82
附錄四 優化設定(Code V Macro) 89
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| 參考文獻 |
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[2] 孫文信，「精調三階像差各分項目標值的鏡組優化設計」，國立中央大學，博士論文，民國91年。
[3] 張弘，「幾何光學」，東華書局，1993
[4] 牟益弘，「三百萬畫素二點七五倍光學變焦手機鏡頭設計」，國立中央大學，碩士論文，民國97年。
[5] CODE V, Optical Research Associates, Pasadena, California.
[6] G. W. Forbes, “Shape specification for axially symmetric optical surfaces”, Optics Express, Vol. 15, Issue 8, pp. 5218-5226 (2007)
[7] Sergey G., “Automated Zoom Lens Design”, Frontiers in Optics (FiO),Rochester, New York,October 10, 2006
[8] 林永昌，「新型變焦鏡頭設計」，國立中央大學，碩士論文，民國90年。
[9] 羅翊戩，「數位相機之鏡頭設計」，國立中央大學，碩士論文，民國95年。
[10] 吳明頤，「調制傳遞函數量測儀器製作之研究」，國立中央大學，碩士論文，民國90年。
[11] 張高德，「數位影像之MTF量測與應用」，國立中央大學，碩士論文，民國92年。
[12] 黃世凱，「光學讀取頭之微型化設計」，國立中央大學，碩士論文，民國98年。
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[15] 黃旭華，「光學優化設計的數值方法探討」，國立中央大學，碩士論文，民國85年。
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| 指導教授 |
孫文信(Wen-Shing Sun)
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審核日期 |
2012-7-23 |
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