臺灣博碩士論文加值系統

本文主要目的在設計一離軸反射式紅外變焦準直鏡組。準直鏡組使用離軸非球面鏡來產生一個無限遠的紅外目標，作為紅外線光電系統研發、生產及維修測試之用，本篇設計的變焦準直鏡組係使用於Thermopile溫度校正之用。
非球面離軸反射系統因其無遮障故能達到擁有全輻射量。其特性為無色像差、體積小及擁有較佳的成像品質。本準直鏡組係由三片式離軸反射面鏡組成的變焦系統，使用波段8~12μm，變焦範圍700 mm to 1200 mm。經ZEMAX光學設計程式優化後，最後系統規格為：變焦範圍700 mm to 1200 mm，F/# 4.5~8.0，光斑大小(RMS spot diagram )&;lt; 180μm，相對照度 > 85%。

The research studies the design of IR off-axis aspherical mirror Zoom collimator used for optical testing of IR E-O system research, production and maintenance. Advantages of IR off-axis aspherical mirror Zoom collimator include input source that can not be obscured by itself, perfect collimating point sources, free of spherical and chromatic aberration, best optical performance and small-sized system. The collimator system consists of three off-axis aspherical mirror, spectral wavelength from 8 to 12μm, the effective focal length from 700 mm to 1200 mm, F/# from 4.5 to 8.0 and RMS spot size < 180μm.

摘 要 I
ABSTRACT II
致 謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章、緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3文獻回顧 4
1.4研究方法 6
第二章、光學系統設計理論 8
2.1 透鏡基本符號定義 8
2.2 近軸薄透鏡公式 9
2.3變焦系統原理 13
2.3.1 無限共軛變焦系統 16
2.3.2 有限共軛變焦系統 18
2.4球面與非球面原理 19
2.4.1 球面原理 19
2.4.2 非球面原理 21
第三章、成像品質評估 24
3.1光學成像系統 24
3.2像差理論 28
3.3像質評價函數 37
3.4三面反射鏡像差 41
第四章、準直鏡組設計 43
4.1系統架構 43
4.2設計流程 44
4.3準直鏡設計與模擬 46
4.3.1系統規格 46
4.3.2 初階設計 48
4.4優化與設計結果 56
4.4.1 系統優化指令 56
4.4.1 優化結果 58
第五章、結論 65
參考文獻 67

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