廣角物鏡之相對照度探討及其設計應用

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姓名

施富斌(Fu-ping Shih) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學研究所碩士在職專班

論文名稱

廣角物鏡之相對照度探討及其設計應用
(The study of the relative illumination of wide-angle lens design and its applications)

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摘要(中)

本篇論文主要是在探討廣角物鏡之像差與相對照度之間的關係，歸納出目標函數，以及如何應用於廣角鏡頭設計。論文首先是探討輻射度學與光學系統相對照度之間的關係，找出關鍵性的條件，並歸納目標函數，以實際的專利鏡頭，利用光學設計軟體Code V 將目標函數代入優化，最後再將常見的廣角物鏡前群結構加以比較，並分析各前群結構的特性。

摘要(英)

The purpose of this study is to research the relationship between the aberration of wide-angle lens and its relative illumination, and summarize the merit function to apply of wide-angle lens design. First of all, the relationship between the radiometry and relative illumination of this optical system were discussed. After figuring out the key aberrations, the merit function was
generalized to optimize a JP patent lens by Code V optical software. Finally, the parameters of common wide-angle lenses were compared with each other, and the properties of the front lens group would be analyzed in order to find out the ideal design.

關鍵字(中)

★ 相對照度
★ 鏡頭設計
★ 像差
★ 廣角鏡頭

關鍵字(英)

★ relative illumination
★ lens design
★ aberration
★ wide-angle lens

論文目次

論文摘要 ................................ i
Abstract ................................ ii
致謝 .................................... iii
目錄 .................................... iv
表目錄 .................................. vi
圖目錄 .................................. vii
第一章緒論 ............................. 1
1-1 前言 ................................ 1
1-2 研究動機 ............................ 2
1-3 論文架構 ............................ 4
第二章基本原理 ......................... 5
2-1 投影立體角 .......................... 5
2-2 輻射度學基本單位 .................... 9
2-3 餘弦四次方定理 ...................... 10
2-4 軸外入瞳 ............................ 13
2-5 波像差與瞳像差 ...................... 15
第三章輻射度學與物鏡相對照度 ........... 20
3-1 光學系統均勻化照度之條件 ............ 20
3-2 投影立體角與相對照度 ................ 23
3-3 歸納目標函數 ........................ 27
第四章設計實例與前群結構比較 ........... 30
4-1 設計實例 ............................ 30
4-2 廣角變焦鏡頭 ........................ 36
4-3 廣角鏡頭前群結構比較 ................ 41
第五章結論 ............................. 46
參考文獻 ................................ 47
附錄一程式碼 (入瞳面積計算) ............ 49
附錄二 JP4069612 系統參數 ............... 50
附錄三 JP4069612 目標函數 ............... 53
附錄四 JP4069612 優化後系統參數 ......... 56
附錄五 JP4069612 波像差分佈 ............. 59
附錄六 JP4069612 優化後波像差分佈 ....... 62
附錄七 US2011102640 系統參數 ............ 65
附錄八前群負、正結構系統參數 ........... 70
附錄九前群負、負、正結構系統參數 ....... 73
附錄十前群負、負、負、正結構系統參數 ... 76
附錄十一前群正、負、負、正結構系統參數 . 79

參考文獻

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[15] 鈴木さなえ, 魚眼レンズ系, JP Patent 4069612, Mar 1992
[16] 陳錦堂，對心機的光學建模與分析，國立成功大學機械系工程學系碩士論文，民國94 年6 月。
[17] Iiyama Tomoko, Yoshitsugu Keiki, Zoom Lens System, Imaging Device And Camera, US Patent 2011102640 , May 2011
[18] G.H.Smith, Practical Computer-Aided Lens Design, Chapter 9, 1998

指導教授

梁肇文(Chao-wen Liang)

審核日期

2011-7-15

推文