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第一篇 镜头设计的种类 3

镜头设计的种类 3

参考文献 28

第二篇 变焦镜头自动调焦机的光学系统 31

第1章 绪论 31

1.1前言 32

1.2大纲 32

1.3目的 32

1.4自动调焦机（Auto-focusing machine）特徵 33

1.5优点 33

1.6本篇简介 33

第2章 调焦方式及规格考量 35

2.1调焦（Focusing）意义 36

2.2调焦方式 36

2.3定焦镜头调焦之镜头移动量 37

2.4变焦镜头调焦时调焦模组移动量计算 38

2.5调焦之规格考量 45

第3章 测出离焦量的原理及计算方式 51

3.1前言 52

3.2一般准直仪测出离焦量原理 52

3.3位相差测出离焦量原理 54

3.4明暗比测出离焦量原理 56

3.5调焦模组的移动量计算 61

第4章 调焦机光学系统构造 65

4.1前言 66

4.2光学系统大略 66

4.3 F治具光学系统 66

第5章 调焦机使用的参数求法 69

5.1位相差法离焦测定用的参数求法 70

5.2明暗比法之离焦测定用的参数求法 71

5.3中继镜片（relay lens）的横倍率（SBR）的求法 74

5.4位相差光学系的横倍率（SBI）的求法 76

第6章 各参数的实际计算及调焦结果 79

6.1前言 80

6.2位相差参数计算 80

6.3明暗比参数之计算结果 83

6.4调焦结果与规格比较 84

第7章 检讨 87

7.1位相差检知型式 88

7.2明暗比之检知幅度 88

7.3样板大小和CCD检知器像素数 89

7.4後群移动量精密度 91

7.5调整困难或不能分析 92

7.6外部补正参数 94

第8章 叠纹法之焦面检查 97

8.1前言 98

8.2叠纹确认△Bf量优点 98

8.3叠纹原理 99

8.4叠纹节距与夹角 100

8.5叠纹的角度测量焦距 102

8.6叠纹实验装置 103

8.7实验 104

8.8结果与检讨 104

8.9小结 109

第9章 结论 111

参考文献 124

第三篇 新型变焦镜头设计 127

第1章 序言 127

1.1研究背景 128

1.2研究动机 128

第2章 三阶像差公式 131

2.1三阶像差公式 132

2.2结构参数表示式 134

2.3优化理论——阻尼最小二乘法（Damped Least Square Method） 135

2.4其它设计上的概念[3] 137

第3章 变焦高斯结构分析 143

3.1单透镜系统[7] 144

3.2两群镜组系统[7] [8] 145

3.3三群镜组系统[6][8][10] 151

3.4新式变焦镜头[11] 158

第4章 设计实例 161

4.1设计流程 162

4.2设计实例 164

第5章 结论 189

参考文献 191

第四篇 轻薄短小的DLP变焦投影镜头之设计探讨 195

第1章 绪论 195

1.1前言 196

1.2本文目的 196

第2章 DMD简介 197

第3章 规格决定时的考量 205

3.1 DMD的选择 206

3.2 DMD的offset 206

3.3最大像高 206

3.4投射的画面大小 206

3.5 F no 207

3.6变倍比（Zoom ratio） 207

3.7对焦（Focusing）范围 207

3.8 MTF 207

3.9 Lateral Color 208

3.10歪曲（Distortion） 208

3.11周边光量（Relative Illumination） 208

3.12出瞳位置（Exit Pupil Position） 208

3.13後焦距 208

3.14外形限制 208

3.15重量 209

第4章整理选定的目标规格 211

第5章镜头型式选择时的考量 213

5.1变焦型式的选择考量 214

5.2三群变焦镜头的特性及初始架构 215

5.3各群镜片构成 219

5.4优化 220

第6章实际设计结果 221

6.1设计值与规格的比较 222

6.2镜头配置图 223

6.3群间隔变化值 224

6.4性能 226

6.5公差模拟 266

第7章 结论与讨论 271

参考文献 272

第五篇 Double Cassegrain红外线热成像镜头之研究 277

第1章 绪论 277

1.1前言 278

1.2研究目的及范围 279

1.3文献探讨 280

1.4研究方法 281

第2章 红外线热成像系统简介 283

2.1红外线系统 284

2.2热辐射及大气 288

2.3探测器及致冷光圈 290

2.4光学成像系统 292

第3章 成像品质预估 299

3.1整体考量 300

3.2光学设计考量 301

3.3设计规格 305

第4章 Doublet折射式镜头设计成果 309

4.1设计完成规格 310

4.2光学性能 311

4.3讨论 318

第5章 Casseg rai n反射式镜头设计成果 321

5.1设计完成规格 323

5.2光学性能 324

5.3讨论 331

第6章 Double Cassegrain反射式镜头设计成果 335

6.1设计完成规格 337

6.2光学性能 338

6.3讨论 346

第7章 总结 351

7.1设计成果比较 352

7.2研究限制与建议 354

参考文献 354

第六篇 利用光扇理论建构初阶镜头模型与五百万画素手机镜头设计 359

第1章 绪论 359

1.1研究背景 360

1.2研究目的 360

1.3研究方法 360

1.4研究贡献 360

第2章 薄透镜理论 361

2.1薄透镜的原理 362

2.2像差 364

2.3光扇（Ray fan） 367

2.4光斑（Spot size） 369

2.5色散像差（Chromatic aberration） 371

2.6形状因子与光扇光斑间的关系 373

第3章 两片式与三片式镜头的分析 377

3.1两片式镜头 378

3.2三片式镜头 380

第4章 五百万画数手机镜头设计 383

4.1设计流程与规格 384

4.2 CMOS感测器与CCD感测器的比较 386

4.3镜头材料选取 392

4.4初值计算 394

4.5特性分析 408

4.6结果 412

第5章 优化 413

5.1初阶镜头模型的优化 414

5.2最终模型的结果与分析 431

5.3讨论 437

参考文献 438

附件 439

（选列张荣森教授发表与本书相关之sCI论文二篇） 439

1. Design of Double Cassegrain Reflective Mirrors for Optical System of IR Cameras 439

2. Focal Length Measurement by the Analysis of MOIRE Fringes Using the Wavelet Transformation 446

索引 453