學術研究
畢業論文
超大廣角鏡頭在溫度-20C至60C 對熱的分析與校正之鏡頭設計
姓名 : 高鳳遙
指導教授
孫文信
論文摘要
本文為四百萬畫素超大廣角鏡頭設計由七片玻璃組成,鏡頭焦距為2.212 mm,鏡頭長度22.66 mm,F/#為2.2,最大半視角為80,在環境溫度-20C至60C對熱的分析與校正。
由於溫度變化不只會改變玻璃折射率,也會因鏡片與鏡片間熱脹冷縮,使鏡片曲率半徑、鏡片厚度、空氣間隙以及鏡面非球面係數及鏡筒也會有所改變。所以我們必須考量鏡片折射率的溫度係數(dn/dT)、鏡片膨脹係數(α)與鏡筒材質的膨脹係數(β)。
隨著環境溫度的變化,鏡片參數值也會改變,在設計消熱差的光學系統中,其有效焦距也改變,即系統總屈光度會有所變化。在消熱差光學系統須使總屈光度與溫度之變化(d/dT)為零,如果d/dT無法消除則需使用鏡筒材質的膨脹係數(β)來補償,而達到消熱差設計,本文在消熱差設計過程中,是選用不同鏡筒材料的組合來達到消熱差的效果即利用此原理。
在環境溫度-20C至60C間的超大廣角鏡頭之MTF(180 lp/mm)可達到0.451以上;相對照度達78.06 %以上;短波長(F-line)至長波長(C-line) 橫向色差最大值為1.482 m,短波長(F-line)至參考波長(d-line) 橫向色差最大值為0.848 m;F-theta畸變最大值在0.78 %;而超大廣角鏡頭設計加公差之MTF(180 lp/mm)最小值為0.210。