離軸式光學變焦設計

Stray axis of optics zoom design

林忠毅(Jung-Yi Lin)

指導教授 ： 張榮森

國立中央大學/理學院/光電科學研究所/碩士(2008年)

摘要

傳統式變焦鏡組為延續光軸移動的連續式變焦模式，提出方式是一種延續光軸而變更鏡片距離的變焦鏡組進而達到變焦功能，但鏡組上下空間尚為充份使用只利用左右的間距來達到變焦的目的。
現在本研究主要提出兩部份：第一部分為離軸式固定型以及第二部份為離軸式多重組態型變焦系統都以移動第二鏡組上下的方式，達成變化曲率來選擇不同曲率半徑分別使成像點位置改變及達到變焦的效果，在此使用光學模擬軟體光學設計軟體Zemax 對鏡片進行加厚與優化並協助調整MTF曲線，以設計出符合各項成像品質需求的鏡組。
最後，本論文所訂出的規格為F/#=5.6、field=0、±14°、±20°，所選取的玻璃為無鉛玻璃，而成像品質三大準則自訂為空間頻率60(lp/mm)之MTF在30％以上、畸變小於3％、周邊光量大於70％。

關鍵字

光學設計 ； 變焦 ； 調變函數 ； 鏡頭 ； 成像品質

並列摘要

Traditions zoom lens advance optical axis that continuous zoom mode,Proposed the way is one kind continues the optical axis to change the lens distance，achieves the focal variation function the lens group .
The basic work divides into two parts in our research：Firstly, stray axis of stationary type and secondly, stray axis of multi-configuration zoom system are always use the way which the second lens group reciprocated，change
curvature to choose the different radius of curvature，we utilize the software Zemax to thick and optimize the lens. One could even modify the MTF curve of the lens according to the demand of the system .
Finally, the research from subscribes the specification F/#=5.6、field=0、±14°、±20° and glass material quality selection for does not have the lead glass.imagery quality three big criteria of MTF more than 30％、distortion smaller than 3％、relative illumination more than 70％.

並列關鍵字

distortion ； image quality ； MTF ； optical design ； zoom

參考文獻

[15] 林震佑“非球面係數對三片型鏡組 映像品質影響之分析”國立中央大學光電所碩士論文 民國95 年。

[14] 趙廣雄“三片型鏡組之分析設計”國立中央大學光電所碩士論文 民國95 年。

[5] Warren J. Smith, “Modern Lens Design: A Resource Manual”, McGraw-Hill,New York 1992。

[9] Warren J. Smith, Modern Optical Engineering, 2nd ed.,

[8] E. Betensky “Zoom lens principles and types”, SPIE Critical Review Vol. CR41,pp.88-116 1992。