| 光學設計是一門具有悠久歷史及利用現代電腦輔助的科學。從簡單的放大鏡到望遠鏡，到擴充實境的AR/VR，都是鏡片的組合應用。設計光學系統的過程需要考慮波段、玻璃材質、鏡頭結構、成像品質、製造公差等，是高度的精密工程，也是充滿經驗的工程藝術。過去兩百年，光學的前輩已經開發完成許多成功的案例；近40年通過電腦的介入，更縮短了系統開發的時程。然而，光學設計仍然有許多主題、名詞得細細體會；光學軟體的優化操作也得有人演示，後進來的學生、工程師者才能事半功倍地進入光學設計的堂奧。本教學計劃就是將光學設計的各個主題，以一個晚上3小時的方式，做介紹式的導引、講解與電腦軟體的實務操作演示。希望時間有限的工程師利用下班時間，選擇需要加強的主題上課。 |
 林世穆老師簡介 |
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| 畢業於英國帝國理工學院Imperial College物理系 應用光學碩士班、英國Reading大學物理系 應用光學博士。主要職務為台北科技大學光電系任教30年，講授課程有近代光學、光學系統設計、光電系統設計、應用光學及光電實驗等，現已退休為北科大兼任副教授講授Zemax光學設計。課餘時間也提供台灣光電產業界光學廠商的光學設計教育訓練，及諮詢顧問服務。 |  |
建議：每個課程註冊費2500元，每班3人可以開課。
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 基 礎 光 學 設 計 |
12A057 | 基礎光學(幾何光學I)：基本參數 | 1. 光學慣用符號 2. Aperture光圈 3. Field of View視場 4. Wavelength波長範圍 |
| 12A058 | 基礎光學(幾何光學II)：慣用公式 | 1. 造鏡者公式 2. 牛頓式與高斯式 3. 放大倍率 4. 兩透鏡之聯合焦距 |
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| 12A059 | 取像鏡頭之光學規格 | 1. 光圈大小 2. 視場角 3. 波長範圍 4. 焦距 5. MTF 6. TTL總長 7. CRA主光線角 |
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| 12A060 | 鏡頭(Camera Lens) 與 CMOS感測器之光學參數 |
1. 總像素 2. 像素大小與解像能力 3. 感光區尺寸 4. Sensor對角線長度與視場角 5. CRA主光線角 6. 景深與模糊圓 |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 玻 璃 材 料 與 成 像 品 質 |
12A061 | 光學玻璃材料vs塑膠材料 | 1. 材料的色散參數-Abbe number 2. 冕玻璃與火石玻璃 3. 玻璃的六碼牌號表示 4. 塑膠材料的分類 |
| 12A062 | 縱向色差 vs 橫向色差 | 1. 折射率與波長之關係 2. 不同波長的焦點位置不同 3. 消色差的方法 4. 垂軸色差與倍率色差之關聯 5. 消橫軸色差的方法 |
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| 12A063 | 鏡頭解像力(Resolution)與 銳利度(Sharpness) |
1. MTF的定義 2. 影響MTF的因子 3. ISO 12233的解像力 4. SFR 與 MTF 的關聯 |
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| 12A064 | 光學像差 (橫向像差 vs 縱向像差) |
1. 扇形圖Ray Fan 2. 球差的扇形圖意義 3. 像散的扇形圖圖象 4. 球差的縱向像差圖意義 5. 球色差圖與縱向像差 |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 景 深 |
12A065 | 成像對焦(景深Depth of Field) | 1. 影響景深的因子 2. 景深方程式 3. 模糊圓的大小如何決定 4. 景深的應用 5. 近景、遠景的計算 |
| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 評 價 函 數 |
12A066 | 光學波動像差理論 | 1. 賽德波前多項式 2. 球差的波前形狀 3. 彗差的特徵 4. 像散的波前特徵 5. 場曲的Petzval Sum方程式 |
| 12A067 | 鏡頭評價函數 (Distortion vs TV-distortion) |
1. 光學Distortion的定義 2. Pin-cushion 與 Barrel Distortion 3. 實務上使用TV-Distortion的定義 4. Distortion 檢測 |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 鏡 頭 設 計 實 務 演 示 |
12A068 | 鏡頭組(兩片) 消色差 Achromatic Doublet |
1. 阿貝數的意義 2. 消色差方程式及power分配 3. Fraunhofer type 膠合式消色差鏡頭 4. Gauss type 分離式消色差鏡頭 |
| 12A069 | 取像鏡頭(三片式) Cooke Lens Design |
1. 對稱式的優點 2. 光學設計演示(Smith書) 3. 光學設計演示(Geary書) 4. 光學設計演示(OSLO書) |
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| 12A070 | 大孔徑取像鏡頭設計
Petzval Lens Design |
1. Petzval Lens的架構 2. 光學設計演示(Geary書) 3. 光學設計演示(Smith書) 4. Petzval Lens在顯微物鏡之應用 |
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| 12A071 | 單眼相機
SLR Camera Lens Design |
1. 雙高斯鏡頭的優點 2. 雙高斯鏡頭from scratch設計演示 3. Double Gauss 鏡頭設計原則(Smith書) 4. 雙高斯鏡頭的再優化 |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 鏡 頭 設 計 實 務 演 示 II |
12A072 | 廣角相機鏡頭設計 Wide-angle Lens Design |
1. 對稱式廣角鏡頭Hypergon 2. 廣角影印機鏡頭設計(OSLO書) 3. 不對稱式廣角鏡頭Retrofocus 4. Reverse Telephoto 案例演示(Smith書) |
| 12A073 | 長焦距攝遠鏡頭設計 Telephoto Lens Design |
1. 攝遠鏡頭特徵 2. 攝遠鏡頭公式 3. 攝遠鏡頭設計個案演示(Smith書) 4. Telephoto光學設計演示(Geary書) |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 鏡 頭 設 計 III |
12A074 | 變焦鏡頭基礎 Zoom Lens Fundamentals ) |
1. 變焦鏡頭的原則 2. 變焦鏡頭的態樣及分類 3. 變焦鏡頭之tutorial 4. PN兩片之變焦鏡頭專利 5. NP two-lens 變焦鏡頭演示 |
| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 鏡 頭 設 計 IV |
12A075 | 遠心鏡頭的特性 telecentricity |
1. 遠心鏡頭的特性 2. 物方遠心 與 像方遠心 3. 1:1的遠心鏡頭 4. 遠心鏡頭的應用 |
| 12A076 | 鏡頭相對照度(RI ) vs 漸暈Vignetting |
1. 影響RI的因素 2. 漸暈的成因 3. 實務光學設計的容許漸暈 4. 取像鏡頭的RI 規範 |
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| 12A077 | 鏡頭非球面Aspherical Surface的特性與設計 |
1. 非球面參數表示法 2. 非球面係數的設定與優化 3. 手機的非球面鏡頭 4. 手機非球面鏡頭設計實務 |
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| 課群 | 代碼 | 課程名稱 | 講授大綱 |
| 鏡 頭 設 計 IV |
12A078 | 目視光學系統I：望遠鏡 |
1. 望遠鏡的物鏡 2. 望遠鏡的目鏡 3. 望遠鏡的倍率 4. 望遠鏡的倒像 |
| 12A079 | 目視光學系統II：顯微鏡 | 1. 顯微鏡的倍率 2. 低倍率顯微鏡的物鏡 3. 中倍率顯微鏡的物鏡 4. 顯微鏡光學設計實例 |
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| 12A080 | 目視光學系統III：AR/VR |
1. Non-pupil-forming光學系統 2. Google Cardboard Display 3. Google Glass Display 原理 4. Waveguide Display 態樣及種類 |
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| 主辦單位 | 財團法人自強工業科學基金會 |
| 上課地點 | 台北教育中心(台北市博愛路80號3樓)<近捷運西門站4號出口> |
| 諮詢專線 | 02-23113316 ext 2281 蕭小姐 CYHsiao@tcfst.org.tw |