博碩士論文 952206064 詳細資訊




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姓名 雷鎮遠(Chen-yuan Lei)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 反射式成像面凹面圓柱型複合全像術
(Reflection image-plane alcove cylindrical multiplex holography)
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摘要(中) 傳統型複合全像片的重建影像是透過許多小全像片所重建的部份影像組合而成,因而產生許多影像像差以及柵欄效應。用成像面形式來製作能夠減少傳統型全像片中的像差與柵欄效應,由於輸入影像所用的LCTV是平面,為了同時達到成像面與凹面圓柱這兩個條件,我們的實驗架構採用四步驟法:首先使用「擴展垂直視角之反射式圓盤型複合全像術」在光學系統中加入毛玻璃的方法來增加反射式全像片的垂直視角,接著,用重複曝光的方式將二維影像拍攝在第二號母片上,再利用變換第二號母片之重建光角度使繞射光彎折成所需的角度,接著,經過多一次翻拍以消除錯誤影像的干擾,最後將所有的二維影像資訊用「聚焦線段中心」位於全像圓柱軸心上的圓柱發散波為參考波,一次翻拍到子片上製作成反射式全像片。此圓柱波在全像片彎折之後,可以視為全像圓柱軸心上的點光源。
  本論文利用繞射理論推算繞射光的方向,藉由電腦模擬計算來分析四個步驟的實驗架構,討論各種參數對重建影像的影響,並探討改良的方法。
摘要(英) Conventional multiplex holograms are composed of a series of long-thin individual holograms, resulting in so-called picket-fence effect and aberration on the 3-D image. The image-plane technique in hologram formation alleviates this aberration and picket-fence effect on the reconstructed image. In order to make the image-plane cylinder-type multiplex holograms possible, we adopt the “four-step experimental setup”. In the first step for master hologram fabrication, a diffuser is added into the optical system to increase the vertical viewing window. Then, all the 2D images retrieved from the master hologram are sequentially recorded onto the second master hologram using multiple-exposure procedure. Next, we adopt a collimated wave as the reconstruction reference beam to control the direction of the image wavefront from the second master hologram. In the fourth step, all the 2Dimages are recorded on the transfer hologram using a cylindrical reference wave. After bending the transfer hologram into a cylinder, the source line of cylindrical reference wave for hologram recording is compressed into a point on the axis of our cylindrical hologram. A white-light bulb can then be used as the illuminating light source for image reconstruction.
In this thesis, diffraction theory and computer simulation are used to calculate the direction of diffraction beam and to obtain the parameters needed for our experimental setup. The characteristics of the reconstructed 3D images and the methods to improve the quality of images are also discussed.
關鍵字(中) ★ 複合全像術
★ 圓柱型全像術
★ 反射式全像術
關鍵字(英) ★ multiplex holography
★ cylindrical holography
★ Reflection holography
論文目次 摘要 Ⅰ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅴ
表目錄 Ⅶ
第一章 導論 1
第二章 光學系統架構與參數設計 4
2.1 擴展垂直視角的反射式成像面圓盤型複合全像術 4
2.2 反射式成像面凹面圓柱型複合全像片拍攝系統架構 7
2.2.1 第一步驟:第一號母片的拍攝 8
2.2.2 第二步驟:第二號母片的拍攝 10
2.2.3 第三步驟:子片的拍攝(三步驟製作法) 13
2.2.4 四步驟拍攝法的第三步驟 16
2.2.5 四步驟拍攝法的第四步驟 16
2.3 透鏡尺寸有限的製作方法 18
2.4 以白光光源重建全像片的繞射光波長範圍 19
第三章 理論計算 21
3.1 光路追跡 21
3.1.1 第一步驟物體至底片上的光路追跡 21
3.1.2 第二步驟物光與參考光的光路追跡 23
3.1.3 觀賞座標中的物點 27
3.2 繞射理論 29
3.3 視線交會點之計算 30
第四章 電腦數值模擬 34
4.1 在不同觀賞距離所觀察到的像點位置 34
4.1.1 正確觀賞位置的重建方塊 34
4.1.2 錯誤觀賞位置的重建方塊 37
4.1.3 相同觀賞距離不同垂直高度的重建物體影像 41
4.2 參數 和 的關係 43
4.2.1 不同參數下的視窗狹縫 45
4.3 雙眼視線的最短距離線段 48
4.4 使用線光源對重建影像的影響 50
4.5 製作較大重建影像的影響 52
4.6 不同波長繞射光的視窗位置 57
第五章 實驗結果與結論 59
5.1 反射式圓柱型複合全像片製作參數與影像重建結果 59
5.2 結論與未來展望 61
參考資料 64
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[12] 簡天隆,”擴展垂直視角之反射式圓盤型全像術” 中央大學光電科學研究所碩士論文 (2005).
[13] 陳宇宏,”全彩反射式圓盤複合全像術之視窗設計與數值模擬"中央大學光電研究所碩士論文 (2007).
[14] 邱冠凱,”全彩展示之反射式圓盤型複合全像術"中央大學光電科學研究所碩士論文(2007).
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指導教授 鄭益祥(Yih-shyang Cheng) 審核日期 2009-7-22
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