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研究生： 林佳芬
Lin, Chia-Fen
論文名稱： CCD影像儀光學系統測試之效能分析
Optical Testing Analysis of the CCD Imager
指導教授： 陳志隆
Chern, Jyh-Long
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 130
中文關鍵詞： 光學測試 、影像儀
外文關鍵詞： optical testing, CCD imager
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    • 　　本論文主要討論CCD影像儀中CCD陣列和光學成像系統的參數搭配，並兼論中華衛星二號科學酬載紅色精靈影像儀之光學特性之測試。CCD的像素大小和光學成像系統斑點之間的關係影響整體成像系統效能。而成像系統的MTF ( Modulation Transfer Function ) 會受到成像系統每個部分的MTF表現所牽動。另一部份，我們摹擬一組光學成像系統並實際在實驗室中架設CCD影像儀進行測試，並對照摹擬之結果來分析測得之影像。

    　　This work considers the parameter matching in a CCD imaging system, particularly the correspondence between the CCD pixel and optical spot sizes, as well as the imaging quality, which is characterized by MTF (Modulation Transfer Function). Examples include the ISUAL CCD Imager of ROCSAT-2’s Scientific payload. Simulations and real laboratory tests have been performed and discussed.

    中文摘要 英文摘要 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 CCD影像儀之介紹與導論 　　1-1 CCD影像儀……………………………………………………………1-1 　　1-2 電荷耦合元件 ─ CCD的理論與基本結構…………………………1-2 　　1-3 CCD的效能……………………………………………………………1-6 　　　1-3-1 量子效率…………………………………………………………1-6 　　　1-3-2 電荷傳遞效能……………………………………………………1-8 　　　1-3-3 雜訊………………………………………………………………1-8 　　　1-3-4 訊噪比……………………………………………………………1-9 　　1-4 CCD影像儀及ISUAL之CCD影像儀……………………………………1-10 　　　1-4-1 中華衛星二號科學籌載(ROCSAT-2)之任務……………………1-11 　　　1-4-2 ROCSAT-2 CCD影像儀之結構……………………………………1-13 　　　1-4-3 ISUAL之CCD規格…………………………………………………1-17 　　1-5 小結……………………………………………………………………1-18 　　參考文獻……………………………………………………………………1-19 第二章 CCD影像儀測試光學系統的效能 　　2-1 光學系統的斑點大小和像素的關係……………………………………2-1 　　　2-1-1 欠採樣與過度採樣…………………………………………………2-2 　　　2-1-2 光學成像系統的斑點大小…………………………………………2-3 　　　2-1-3 像素和斑點大小的匹配……………………………………………2-5 　　2-2 調變轉換函數（modulation transfer function, MTF）…………………2-9 　　　2-2-1 決定系統的最小解晰………………………………………………2-10 　　　2-2-2 調變轉換函數的計算………………………………………………2-10 　　2-3 CCD效能的測試 ………………………………………………………2-11 　　　2-3-1 CCD的均勻性 ……………………………………………………2-11 　　　2-3-2 CCD參數的瞭解 …………………………………………………2-13 　　2-4 小結……………………………………………………………………2-14 　　參考文獻……………………………………………………………………2-15 第三章 中華衛星二號科學籌載CCD影像儀的成像品質與鬼影之探討 　　3-1 光學成像鏡組之介紹及成像品質………………………………………3-1 　　3-2 ISUAL CCD影像儀之光學系統成像分析………………………………3-4 　　3-3 ISUAL CCD影像儀之雜光分析…………………………………………3-8 　　3-4 模擬實驗室用光學成像系統…………………………………………3-11 　　　3-4-1 單透鏡………………………………………………………………3-11 　　　3-4-2 多透鏡組─Triplet…………………………………………………3-22 　　3-5 不同光源之比較─汞燈………………………………………………3-35 　　3-6 小結……………………………………………………………………3-38 　　參考文獻……………………………………………………………………3-39 第四章 CCD影像儀測試光學系統的效能與實測 　　4-1 ISUAL CCD影像儀基本測試……………………………………………4-1 　　　4-1-1 CCD探測器均勻度分析……………………………………………4-2 　　　4-1-2 成像品質測試………………………………………………………4-3 　　　4-1-3 光源波長分布測試…………………………………………………4-4 　　　4-1-4 辨別閃電及紅色精靈之系統測試…………………………………4-5 　　4-2 實驗操作使用軟體………………………………………………………4-6 　　4-3 CCD的均勻度測試……………………………………………………… 4-7 　　4-4 實測CCD影像儀…………………………………………………………4-9 　　　4-4-1 實驗裝置架設………………………………………………………4-9 　　　4-4-2 測試結果與分析……………………………………………………4-11 　　　4-4-3 不同波長的影像……………………………………………………4-12 　　　4-4-4 光半徑大小的影響…………………………………………………4-14 　　4-5 影響實驗之變因………………………………………………………4-16 　　　4-5-1 單光儀狹縫的影響…………………………………………………4-16 　　　4-5-2 準直鏡組的影響……………………………………………………4-20 　　4-6 小結……………………………………………………………………4-21 　　參考文獻……………………………………………………………………4-21 第五章 CCD影像儀光學測試之討論……………………………………………5-1 　　5-1 總結討論…………………………………………………………………5-1 　　5-2 未來工作建議……………………………………………………………5-7 附錄 附錄A 焦數為4、有效焦距50mm之三透鏡…………………………………附錄-1 附錄B Hypergon鏡組…………………………………………………………附錄-2 附錄C Topogon鏡組…………………………………………………………附錄-3 附錄D Metrogon鏡組…………………………………………………………附錄-4 附錄E Protar鏡組………………………………………………………………附錄-5 附錄F Dagor鏡組………………………………………………………………附錄-6 附錄G 雙高斯鏡組……………………………………………………………附錄-7 附錄H 光源整理表及光譜範圍對照圖………………………………………附錄-8 附錄I WATEC WAT-202D CCD照相機規格表………………………………附錄-9 附錄J CCD影像儀遠端控制程式碼…………………………………………附錄-10

    1. G. C. Holst, CCD ARRAYS CAMERAS and DISPLAYS, 2nd ed. , JCD Publishing, Winter Park, FL, 1998.

    2. W. S. Boyle and G. E. Smith, “Charge Coupled Semiconductor Device,” Bell System Technical Journal, Vol. 49, pp587-593 (1970).

    3. NASA Space Instrument and Sensing Technology Index of Web Pages, http://ranier.hq.nasa.gov/Sensors_page/

    4. Apogee Instruments Inc., http://www.ccd.com/

    5. The Electronic Universe, http://zebu.uoregon.edu/

    6. J. D. E. Beynon and D. R. Lamb, Charge-coupled devices and their applications, McGraw-Hill, 1980, Chapter 1.

    7. DALSA inc, DALSTAR CA-DA User’s Manual, http://www.dalsa.com/.

    8. 行政院國家太空計劃室籌備處NSPO二號衛星計畫室, http://www.nspo.gov.tw/rbweb/chinese/

    9. 中華衛星二號「高空大氣閃電影像儀」計劃, http://sprite.phys.ncku.edu.tw/new/

    10. 日本東北大學紅色精靈研究團隊, http://pat.geophys.tohoku.ac.jp/~thermo/sprites/

    11. Space Science Laboratory of UCB, http://ssl.berkeley.edu/

    12. Lambda Research Corporation, OSLO Optics Reference release 6.1, Chapter7 , http://www.lambdares.com/, 2001

    13. Sinclair Optics, Inc., http://www.sinopt.com/.

    14. D. Kavaldjiev and Z. Ninkov, Influence of nonuniform charge-coupled device pixel response on aperture photometry, Opt. Eng. 40(2) 162-169, 2001.

    15. 何承舫, 中華衛星二號科學酬載紅色精靈成像儀之光學系統分析, 國立成功大學碩士論文, 2000.

    16. G. C. Holst, CCD ARRAYS CAMERAS and DISPLAYS, 2nd ed., JCD Publishing, Winter Park, FL, 1998, pp257-260.

    17. W. J. Smith, Modern Optical Engineering: the design of optical systems 2nd ed., McGRAW-HILL, 1990, pp345-351.

    18. Watec Corp., http://www.watec.com/.

    19. W. J. Smith, Modern Lens Design, McGRAW-HILL, 1992 , pp183-196.

    20. COASTAL OPTICAL SYSTEM, INC. (2000/5), Revised Design Report.

    21. 許阿娟, 相位、幾何相位與光束分析在光學設計與測試的應用及探討,國立成功大學博士論文, 2002.

    22. Newport , Inc. http://www.newport.com/.

    23. Ocean Optics, Inc., http://www.oceanoptics.com/.

    24. R. E. Fischer and B. Tadic-Galeb, Optical System Design, McGRAW-HILL, 2000, pp184-190.

    25. E. Hecht, Optics, 3rd ed., pp127-131, Addsion Wesley Longman, 1998.

    26. Lambda Research Corporation. OSLO Optics Reference release 6.1, Chapter 7, http://www.sinopt.com/, 2001

    27. University of California, Berkeley, TSET and CALIBRATION PLAN for the IMAGER for SPRITE and UPPER ATMOSPHERIC LIGHTNING (ISUAL) INSTRUMENT, UCB Document #8645-W7-Rev A

    28. S. Mende and S. Harris, University of California, Berkeley, ISUAL Test Plans and Procedures, UCB Document #8823-W7-Rev A, December 2001

    29. National Instrument, Inc. http://www.ni.com/.

    30. 蕭子健、儲昭偉、王智昱, LabVIEW基礎篇, 高立, 台灣, 1990.

    31. 蕭子健、儲昭偉、王智昱, LabVIEW進階篇, 高立, 台灣, 1989.

    32. 蕭子健、周森益、鄭博修、林珮瑜、黃欽章, LabVIEW分析篇,高立,台灣,1989.

    33. Hewlett-Packard Company, http://www.hp.com/.

    34. Rhea Corporation, http://www.rheacorp.com/.

    35. Media Cybernetics. Inc., http://www.mediacy.com/.

    36. MELLES GRIOT, Inc., http://www.mellesgriot.com/.

    37. New Focus Inc., http://www.newfocus.com/.

    38. Acton Research Corporation, http://www.acton-research.com/.

    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2003-01-17公開
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