| 研究生: |
簡百鴻 Pai-Hung Chien |
|---|---|
| 論文名稱: |
Double Cassegrain紅外線熱成像鏡頭之研究 |
| 指導教授: |
張榮森
Rong-Seng Chang |
| 口試委員: | |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
理學院 - 光電科學研究所碩士在職專班 Executive Master of Optics and Photonics |
| 畢業學年度: | 94 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 74 |
| 中文關鍵詞: | 紅外線系統 、熱成像鏡頭 |
| 外文關鍵詞: | Infrared System, Thermal Infrared System, Cassegrain |
| 相關次數: | 點閱:7 下載:0 |
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近年來,關於紅外線熱成像系統應用於醫學、工業及軍事等領域的研究不斷被提出。而關於光學成像系統的研究,也可在許多書籍中看到。隨著紅外線光學材料、探測器與電子技術的研製與進步,各種型態的熱成像系統也被開發出來。
輕、薄、短、小、價格便宜,幾乎已成為近年來科技產品的宗旨,紅外線熱成像系統當然也不例外。
基於紅外線透鏡材料來源取得不易、價格昂貴、加工困難;相對而言,反射鏡片則便宜許多,可以使用金屬加工,也可以使用塑膠成形鏡片,鍍上金屬反射膜即可。
反射系統雖然具有無色差的優點,但是在反射面數不多的情況下,其餘像差的修正並不容易。
Double Cassegrain延伸自Cassegrain,為反射式之紅外線鏡頭,搭配11 mm x 11 mm之面型IR CCD,解析度220 x 220 pixels,畫素尺寸50μm x 50μm,操作波長為8μm至14μm。使用於室內,近距離(1 M)拍攝身體局部,例如臉部、手部。
在相同之設計規格與條件下,將設計「Doublet折射式鏡頭」、「Cassegrain反射式鏡頭」以及「Double Cassegrain反射式鏡頭」三種鏡頭,並比較其優缺點。
由於Cassegrain系統已經預期會有約20%的中心遮蔽,Double Cassegrain系統則預期起碼會有兩倍(40%)以上的中心遮蔽。設計結果,除了中心遮蔽以外,加上周邊遮蔽,遮蔽量遠超出預期。
至於像差的修正與解像力表現的部分,雖然略遜於Doublet系統,但卻遠高於Cassegrain系統。
反射系統的便宜價格非常誘人,但有許多不同於折射系統的缺點有待克服,是非常值得研究與發展的方向。
[1] Richard D. Hudson, JR., Infrared System Engineering, Wiley & Sons, Inc. (1969)
[2] William L. Wofe, Introduction to Infrared System Design, SPIE (1996)
[3] Max J. Riedl, Optical Design Fundamentals for Infrared Systems, SPIE (1995)
[4] Gerald C. Holst, Electro-Optical Imaging System Performance, SPIE (1995)
[5] Robert E. Fischer / Biljana Tadic-Galeb, Optical System Design, McGraw-Hill, Inc. (2000)
[6] Virendra N. Mahajan, Optical Imaging and Aberrations PartⅠRay Geometrical Optics, SPIE (1998)
[7] Warren J. Smith, Modern Optical Engineering, McGraw-Hill, Inc. (1990)
[8] Milton Laikin, Lens Design, Marcel Dekker, Inc. (1995)
[9] William L. Wolfe, Optical Engineer’s Desk Reference, OSA (2003)
[10] Robert T. Jones, “Coma of Modified Gregorian and Cassegrain Mirror Systems”, Journal of the Optical Society of America, Vol. 44, No. 8, pp. 630-633 (1954)
[11] S. C. B. Gascoibne, “Recent Advances in Astrnomical Optics”, Applied Optics, Vol. 12, No. 7, pp. 1419-1429 (1973)
[12] Zemax Optical Design Program User’s Guide Version 10.0, Focus Software, Incorporated (2001)
[13] 楊臣華 梅遂生 林鈞挺, 激光與紅外技術手冊, 國防工業出版社 (1990)
[14] 袁旭滄, 光學設計, 北京理工大學出版社 (1988)
[15] 張登臣 郁道銀, 實用光學設計方法與現代光學系統, 機械工業出版社 (1995)
[16] 草川徹,レンズ光學, 東海大學出版會 (1988)
[17] 高橋友刀, レンズ設計, 東海大學出版會