目錄 授權書 ------------------------------------------------------------------------- i 推薦書 ------------------------------------------------------------------------- ii 審定書 ----------------------------------------------------------------------- iii 中文摘要 ------------------------------------------------------------------------ iv 誌謝辭 --------------------------------------------------------------------------- V 目錄 ------------------------------------------------------------------------------- vi 圖表索引 --------------------------------------------------------------------- iX 第一章 緒論 ---------------------------------------------------------------- 1 第一節 前言 ------------------------------------------------------------------ 1 第二節 大綱 ----------------------------------------------------------------- 1 第三節 目的 ------------------------------------------------------------------- 1 第四節 自動調焦機特徵 ------------------------------------------------- 2 第五節　優點 ----------------------------------------------------------------- 2 第六節　本文大致內容 ------------------------------------------------- 2 第二章 調焦方式及規格考量 - -------------------------------------------- 4 第一節 調焦意義 ------------------------------------------------------------ 4 第二節 調焦方式 ------------------------------------------------------------ 4 2-2-1 定焦方式 ------------------------------------------------- --------- 4 2-2-2 變焦調焦方式 --------------------------------------------------- 5 第三節 定焦鏡頭調焦時鏡頭移動量 ----------------------------------- 5 第四節 變焦鏡頭調焦時鏡頭移動量計算 ---------------------------- 7 vi-1 2-4-1 前群調焦偏離係數計算-------------------------------------------- 7 2-4-2 後群調焦偏離係數計算 ---------------------------------------- 11 2-4-3 焦面移動量計 ------------- --------------------------------------- 13 第五節 調焦之規格考量 ---------------------------------------------------- 13 2-5-1 △Bf量與容許糢糊圓關係 -------------------------------- 14 2-5-2　解像與焦深關係 ------------------------------------------- 15 2-5-3 離焦曲線 ---------------------------------------------------------- 17 2-5-4 攝影距離的階段 ------------------------------------------------- 17 第三章 測出離焦量原理及計算方式 ------------------------------- 21 第一節 一般準直儀測出離焦量原理 --------------------------------- 21 第二節 位相差測出離焦量原理 ---------------------------------------- 23 第三節 明暗比測出離焦量原理 ---------------------------------------- 26 第四節 調焦模組的移動量計算 ---------------------------------------- 31 3-4-1 調焦鏡模組之移動量 ------------------------------------------- 31 3-4-2 長焦和短焦之透鏡模群移動量 ----------------------------- 32 3-4-3 群組移動的步進馬達脈衝數計算 -------------------------- 33 第四章 調焦機光學的系統構造 --------------------------------------- 35 第一節 光學系統大略 -------------------------------------------------------- 35 第二節 F治具光學系統 -------------------------------------------------- 35 4-2-1 分歧光路部份 ------------------------------------------------------ 35 4-2-2 位相差光學系 ------------------------------------------------------ 36 4-2-3 明暗比光學系 ------------------------------------------------------ 36 vi-2 第五章 調焦機使用的參數求法 --------------------------------------- 38 第一節 位相差法離焦測定用的參數求法 ----------------------------- 38 5-1-1 Deltanψ的求法 ------------------------------------------------ 38 5-1-2 K1的求法 -------------------------------------------------------- 38 5-1-3 Ho的求法 ----------------------------------------------------------- 39 第二節 明暗比法離焦測定用的參數求法 ----------------------------- 40 5-2-1 SOP1、SOP2 的求法 --------------------------------------------- 40 5-2-2 H_SOP1、H_SOP2 的求法 ---------------------------------------- 41 5-2-3 Ao、A1 的求法 ----------------------------------------------------- 42 第三節 中繼鏡片橫倍率SBR的求法 ------------------------------------ 43 第四節 位相差光學系橫倍率SBI的求法 ---------------------------- 44 第六章 各參數的實際計算及調焦結果 ------------------------------ 46 第一節 位相差參數計算結果 --------------------------------------------- 46 第二節 明暗比參數計算結果 -------------------------------------------- 48 第三節 調焦結果與規格比較 ------------------------------------------ 50 第七章 檢討 ------------------------------------------------------------------- 52 第一節 位相差檢知型式 ----------------------------------------------------- 52 第二節 明暗之部檢知幅度 ------------------------------------------------- 53 第三節 樣板大小和CCD檢知器像素數 --------------------------------- 53 第四節 後群移動量精密度 ----------------------------------------------- 55 第五節 調整困難或不能分析 ------------------------------------------- 56 7-5-1 調焦機方面 ----------------------------------------------------- 56 7-5-2 調焦機與照相機方面 ------------------------------------------- 56 vi-3 7-5-3 照相機方面 ----------------------------------------------------- 57 7-5-4 CCD位置方面 --------------------------------------------------- 57 第六節 外部補正參數 --------------------------------------------------- 59 第八章 疊紋法之焦面檢查 --------------------------------------------- 62 第一節 前言 ------------------------------------------------------------------ 62 第二節 疊紋確認△Bf量優點 ------------------------------------------ 62 第三節 疊紋原理 ---------------------------------------------------------- 63 第四節 疊紋節距與夾角 ------------------------------------------------- 64 第五節 疊紋的角度測量焦距 ------------------------------------------- 66 第六節 疊紋實驗裝置 ----------------------------------------------------- 67 第七節 實驗 ------------------------------------------------------------------ 68 第八節 結果與檢討 ---------------------------------------------------------- 68 8-8-1 離合焦實驗 ------------------------------------------------------ 68 8-8-2 不同焦距實驗 --------------------------------------------------- 71 8-8-3 檢討 ---------------------------------------------------------------- 71 第九節 小結 -------------------------------------------------------------- 73 第九章　結論 ---------------------------------------------------------------- 74 附錄1：位相差法測定離焦時常用術語 ------------------------------ 81 附錄2：明暗比法測定離焦時常用術語 ------------------------------ 82 附錄3：位相差法的計算公式 ----------------------------------------- 84 附錄4：明暗比法常用的計算公式 ------------------------------------- 85 附錄5： 明暗比值的定義 ---------------------------------------------- 86 附錄6：位相差法之離焦測定流程 --------------------------------- 87 附錄7： 明暗比法之離焦測定流程 -------------------------------- 88 vi-4 附錄8： 調焦的簡略流程 --------------------------------------------- 89 參考文獻 --------------------------------------------------------------------- 90 vi-5 圖 表 所 引 圖 2.1 調焦時移動全體鏡片組 --------------------------------------------- 4 圖 2.2 鏡群組個別移動 -------------------------------------------------------- 5 圖 2.3 定焦鏡頭的移動量表示 --------------------------------------------- 7 圖 2.4 變焦鏡頭前調焦示意圖 ------------------------------------------------ 9 圖 2.5 變焦鏡頭後調焦示意圖 ----------------------------------------------- 12 圖 2.6 肉眼分解能------------------------------------------------------------------ 15 圖 2.7 焦深示意圖------------------------------------------------------------------ 16 圖 2.8 離焦曲線 -------------------------------------------------------------------- 18 圖 2.9 後焦距表示 ------------------------------------------ ----------------------- 18 圖2.10 攝影距離對解像力 ----------------------------------------------------- 19 圖 2.11 自動對焦距離之偏移表示 -------------------------------------------- 19 圖 3.1 離焦量 和準直儀移動量D之關係 --------------------------------- 22 圖 3.2 CCD之位相差檢知 -------------------------------------------------------- 25 圖 3.3 離焦合焦之E值照度分佈 -------------------------------------------- 26 圖 3.4 離焦偏移Z值表示 -------------------------------------------------------- 27 圖 3.5 CCD E值之高斯分佈曲線 ---------------------------------------------- 30 圖 3.6 CCD1 CCD2 E值之分佈曲線 ------------------------------------------ 30 圖 3.7 E(z)值分佈曲線 -------------------------------------------------------- 31 圖 3.8 群組移動調焦示意圖----------------------------------------------------- 34 圖 4.1 光學系統大略 ------------------------------------------------------------ 37 圖 5.1 K1斜線 --------------------------------------------------------------------- 39 圖 5.2 檢知機械原點 ------------------------------- ---------------------------- 41 圖 5.3 CCD上像大小表示 -------------------------------------------------------- 44 ix-1 圖 5.4 明暗比光學系統倍率表示 ---- ---------------------- ------------------ 44 圖 5.5 CCD上的像大小以位相差表示 -------------- ------------------------ 44 圖 5.6 位相差光學系統倍率表示 -------------------------------------------- 45 圖 6.1 1/K1斜線 ---------------------------------------------------------------- 48 圖 6.2 △Bf分布 ------------------------------------------------------------------ 51 圖 7.1 像面偏移與變位量和變位差關係 ------------------------ ---------- 52 圖 7.2 準直儀用樣板 ------------------------------------------------------------- 53 圖 7.3 CCD受光部之寸法 --------------------------------------------------------- 54 圖 7.4 受光部上像素明暗強度略圖(plot) ----------------------- ------ 55 圖 8.1 兩光栅微傾斜疊紋條紋 ------------------------------------------------ 65 圖 8.2 光栅不平行且節距不相同的疊紋 --------------------------------- 65 圖 8.3 光栅和成像關係 ---------------------------------------------------------- 67 圖 8.4　疊紋條紋實驗裝 --------------------- ------------------------------------ 67 圖 8.5　光柵間隔比率對疊紋傾向關係 ---- ------------------------------- 73 圖 8.6 實驗裝置圖片 ---------------------------------------------------------- 75 圖 8-7 (f=127mm) 合焦疊紋圖片 ----------------------------------- 76 圖 8-8 (f=127mm) 後焦+7.0mm疊紋圖片 ------------------------ 77 圖 8-9 (f=127mm) 前焦-6.4mm疊紋圖片 --------------------------- 78 圖 8-10 (f=134mm) 疊紋圖片 - ------------------------------------- 79 圖 8-11 短焦 (f=112mm) 疊紋圖片 - ------------------------------------ 80 表 2.1 各廠商容許糢糊圓尺寸 -------------------------------------------- 15 表 6-1 TELE側AF演算結果 ------------------------------------------------ 46 表 6.2 AF演算 --------------------------------------------------------------------- 47 表 6.3 IDef AF回歸分析結果 ------------------------------------------------- 47 ix-2 表 6.4 KoT 計算--------------------------------------------------------------------- 50 表 7.1 焦距長短與像素數大小 -------------------------------- ---------------- 54 表 7.2 調整參數 ------------------------------------------------------------------ 62 表 8.1 合焦離焦疊紋條紋現象表示 ---------------------------------- ------ 70 表 8.2 長短焦疊紋條紋現象表示 -------------------------------------------- 71 ix-3