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研究生： 邵穗鵬
Sui-Peng Shao
論文名稱： 光學透鏡系統實例設計與評估
The instance’s design and evaluation of optics lens system
指導教授： 王國雄
Kuo-Shong Wang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 70
中文關鍵詞： 光學系統 、像質評估
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    • 光學設計與測試在光學實驗及工業上有不容忽視的重要性，先由電腦上執行設計及測試，可以預先了解系統的優劣，然後再實際製造，可以達到事半加倍的效果。隨著電腦計算功能的增強和使用率的普及化，簡化了過去作光學設計人工計算的時間，而且伴隨著光學設計軟體的功能也愈來愈強大，更能設計出希望符合成像需求的光學系統。
    本文是以光學設計流程的方法，利用光學成像系統主客觀架構，定義系統參數調整法則流程，且配合光學設計模擬軟體OSLO來設計透鏡組合，並以三種像質評估的方法，像差、能量分佈、光學傳遞函數分析其成像品質，而實際模擬的鏡組為初始單透鏡選定和雙高斯透鏡組合兩種。在鏡組的設計中，針對鏡組裡的系統參數—曲率半徑、厚度、間距等三個參數，有順序地調整其系統參數。在成像品質的評估中，以幾何式的評估當總體的評估，討論成像聚焦度和成像變形，再以繞射式的評估當局部的評估，分析其能量分佈圖和MTF圖，最後從符合成像需求的鏡組中，選擇最佳理想的透鏡組合。

    誌謝 Ⅰ 摘要 Ⅱ 目錄 Ⅲ 圖表目錄 Ⅴ 符號說明 Ⅸ 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與背景 1 1.2 相關文獻回顧 1 1.3 研究範圍 3 第二章 像差理論與光學傳遞函數理論 5 2.1 像差理論 5 2.1.1 透鏡像差 5 2.1.2 像差多項式 6 2.1.3 像差型態分析 8 2.2 光學傳遞函數理論 10 2.2.1 光學線性系統理論 10 2.2.2 點擴散函數 11 2.2.3 光學傳遞函數的定義式和圖形表示 12 2.3 能量分佈函數理論 15 第三章 光學設計軟體介紹 23 3.1 光學設計軟體 23 3.1.1 OSLO 24 3.1.2 ZEMAX 25 3.1.3 TracePro 25 第四章 光學透鏡系統實例設計與評估 30 4.1 光學透鏡系統的設計流程 30 4.2透鏡組合實例設計與評估 32 4.3 專利透鏡組合實例模擬與評估 36 第五章 結論與建議 67 參考文獻 69

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    [25]TracePro網頁 http://www.lambdares.com

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