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研究生: 朱建勳
Chien-Hsun Chu
論文名稱: 雙片鏡組最佳之設計
Best Doublet Design
指導教授: 孫文信
Wen-Shing Sun
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 112
中文關鍵詞: 縱向色差球面像差彗星像差部分色散
外文關鍵詞: axis chromatic aberration, partial dispersion, spherical aberration, coma
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  • 本篇論文研究如何挑選出良好的雙片玻璃組合以校正縱向色差、球面像差及彗星像差之設計。利用Matlab程式編寫二次色散公式排序縱向色差很小的雙片玻璃組合,而在此玻璃組合中找出雙片鏡片V-number差值越大,折光率越小之鏡組,可有效降低球面像差與彗星像差,得出雙片鏡組最佳值設計。


    The essay aims to design a program by using software Matlab helping pick up doublet design in good quality, which can improve axis chromatic aberration、thrid order spherical aberration and thrid order coma. With using the program, a secondary spectrum is wirtten to sort axis chromatic aberration from high to low of glass combinations, and to find the two glasses whose V-number vale is high. The higher the V-number difference value is, the lower the power is, which helps reduce thrid order spherical aberration, thrid order coma and means the doublet in greatest value.

    論 文 摘 要 I Abstract II 致 謝 III 目 錄 IV 表 目 錄 VI 圖 目 錄 VIII 第一章 前言 1 1-1 研究動機 1 1-2 研究目的 1 1-3 研究方法 1 第二章 基本理論 3 2-1 符號定義 3 2-2 近軸光線追跡 6 2-3 像差導論 11 2-4 真實光線追跡 17 2-5 像差評價 19 第三章 雙片鏡組設計 27 3-1 薄透鏡設計 28 3-2 厚透鏡設計 33 第四章 程式設計 36 4-1 設計流程 36 4-2 玻璃挑選 38 4-3 鏡組設計 45 第五章 實驗結果與討論 58 5-1 設計結果比較 58 5-2 三階像差分析 62 第六章 雙片鏡組最佳之設計 67 第七章 結論與未來研究 74 參考文獻 75 附錄一 程式碼(近軸光線追跡) 77 附錄二 程式碼(三階像差) 80 附錄三 程式碼(光扇圖與光點圖) 83 附錄四 程式碼(雙片鏡組設計) 92 附錄五 玻璃材質名稱代號對照表 96

    [1] A. E. Conrady; edited and completed by Rudolf Kingslake, Applied optics and optical design, chapter 5.
    [2] 呂光爵,「雙片透鏡之系列設計」,私立輔仁大學,碩士論文,民國75年。
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    [5] 孫文信,光學設計講義,100-101頁。
    [6] 孫文信,「精調三階像差各分項目標值的鏡組優化設計」,國立中央大學,博士論文,民國91年,33-34頁。
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    [9] E. Hecht, Optics, Addison Wesley, San Francisco, London , 2002, pp. 206.
    [10] 孫文信,光學設計講義,108-120頁。
    [11] 孫文信,「精調三階像差各分項目標值的鏡組優化設計」,國立中央大學,博士論文,民國91年,35-36頁。
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    [13] J. M. Geary, Introduction to lens design: with practical ZEMAX, 2002, chapter 18-19.
    [14] R. E. Fischer, Optical system design, McGraw-Hill, New York, 2000, chapter 6.
    [15] 呂光爵,「雙片透鏡之系列設計」,私立輔仁大學,碩士論文,民國75年。
    [16] C.-L. Tien, W.-S. Sun, C.-C. Sun and C.-H. Lin, “Optimization design of the split doublet using the shape factors of the third-order aberrations for a thick lens,” J. Modern Opt, vol. 51, pp. 31-47(2004).
    [17] 李靜君,「稜鏡玻璃選取對色差的影響與校正」,國立中央大學,碩士論文,民國96年。

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