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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:周煥凱
研究生(外文):Jhou, Huankai
論文名稱:近紅外線監視器光學系統設計
論文名稱(外文):Optical System Design For Near Infrared Surveillance Devices
指導教授:施敏慧黃光榮黃光榮引用關係
指導教授(外文):Shih, MinghueiHuang, Kuanglung
口試委員:石大明陳金嘉施敏慧
口試委員(外文):Shih, TamingChen, JinjiaShih, Minghuei
口試日期:2012-07-18
學位類別:碩士
校院名稱:明道大學
系所名稱:光電暨能源工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:近紅外線監視器光放管
外文關鍵詞:near infraredsurveillance devicesimage intensifier tube
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本論文主要研究近紅外線監視器光學系統設計,研究中,利用光學設計軟體做鏡頭設計,其目的在於改善傳統監視器於夜間環境中的辨識能力。以星光夜視鏡中的放光管與傳統監視器整合,利用光放管對微弱光線有高倍斜線性放大特性與透鏡設計作為設計基礎,組成紅外線監視器光學系統。
透過設計低光度光學鏡頭及繼光鏡組,使光放管與CCD藕合,而此光學系統以MTF調製轉換函數來評估其成像品質標準,運用光學設計軟體之優化功能,得到之結果可使整個系統達到設定之目標。

關鍵字: 近紅外線、監視器、光放管

The purpose of this study , is to design a near infrared optical system surveillance devices by using optical design software to improve the traditional surveillance devices ability of distinguishing in the environment during the night. This thesis adopts starlight night vision goggles “image intensifier tube” combining with the traditional surveillance devices , utilize , “image intensifier tube” , have to faint light high power to lead linear to enlarge characteristic and lens design , to make up a near infrared surveillance devices.
In conclusion , the designing of the optical lens of low luminosity and relay lens , enable image intensifier tube with CCD coupling, and this optical system is mainly modulated the transfer function with MTF to assess it’s a quality standard of formation of image , and the system can be made after optimize by optical simulate software.

Keywords: near infrared, surveillance devices, image intensifier tube,

致謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
符號說明 XI
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2紅外線夜視技術之文獻回顧 2
1.2.1紅外線與光之關係 3
1.2.2紅外線夜視設備分類 3
1.2.3夜視技術之演進 5
1.3研究方法 8
1.4研究流程 9
1.5論文架構 11
第二章 文獻探討 12
2.1光放管簡介 12
2.1.1光電效應 12
2.1.2光放管影像增強之原理 14
2.1.3光放管工作原理與結構 16
2.2紅外線探測應用 20
第三章 近紅外線監視器光學系統設計 22
3.1基本理論 22
3.1.1光波的傳播現象 22
3.1.2高斯光學理論 24
3.1.3像差介紹 27
3.2調製轉換函數MTF 32
3.3系統架構介紹與設計原理 34
3.3.1系統架構 34
3.3.2繼光鏡組設計原理 34
3.4系統規格之選定 36
3.5光學系統設計 37
3.5.1物鏡組設計實例 37
3.5.2繼光鏡組設計實例 41
第四章 設計成果與成像品質分析 47
4.1物鏡組設計成果 47
4.2繼光鏡組設計成果 51
4.2.1繼光鏡組優化前之初始設定 51
4.2.2繼光鏡組像高修正至1mm之優化成果 53
4.2.3繼光鏡組像高修正至6.35mm之優化成果 56
4.3成像品質分析 59
第五章 結論與未來展望 61
參考文獻 62

英文
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