光機電系統整合概論－目錄

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第一章	系統概論		1
1.1		光機電技術的歷史回顧	1
1.2		光機電系統之技術範疇	5
1.3		光機電系統應用與產業	7
1.4		結論	11
‧		參考文獻	12
第二章	光學		13
2.1		光學基本原理	13
		2.1.1　幾何光學基本定律與光線追跡	13
		2.1.2　光學像差理論	20
		2.1.3　干涉	30
		2.1.4　繞射	35
		2.1.5　光的偏振	40
2.2		光學元件製作	41
		2.2.1　傳統光學元件製造技術	41
		2.2.2　塑膠射出成形	49
		2.2.3　精密玻璃模造技術	54
		2.2.4　超精密加工技術	59
		2.2.5　微光學元件製作	64
2.3		光學基礎量測	71
		2.3.1　光學元件規格	71
		2.3.2　量測原理與基礎檢測	79
		2.3.3　非球面鏡外形檢測	86
‧		參考文獻	93
第三章	光電轉換與整合		97
3.1		光電轉換基本技術	97
		3.1.1　雷射與光源	97
		3.1.2　光電二極體檢測器之選取	109
		3.1.3　光電前置放大訊號處理技術 (低頻與高頻)	112
		3.1.4　雷射光量自動控制	114
		3.1.5　類比訊號與數位訊號品質評估	116
3.2		二維成像訊號處理	118
		3.2.1　CCD 及 CMOS 感測器	118
		3.2.2　A/D 轉換處理	125
		3.2.3　時脈電路處理	131
		3.2.4　數位訊號處理	142
3.3		介面處理技術	145
		3.3.1　IEEE 1394	145
		3.3.2　USB	148
		3.3.3　LabWindows/CVI	151
		3.3.4　LabView	158
3.4		影像處理技術	169
		3.4.1　影像格式轉換	170
		3.4.2　影像增強	174
		3.4.3　影像壓縮	175
‧		參考文獻	180
第四章	機電整合		183
4.1		概述	183
4.2		壓電定位平台	184
		4.2.1　壓電平台之機構	184
		4.2.2　壓電驅動原理	192
		4.2.3　壓電平台精密控制	204
4.3		數位攝影機的機電系統	211
		4.3.1　自動對焦系統	213
		4.3.2　音圈馬達	214
		4.3.3　對焦致動器的控制	219
		4.3.4　音圈馬達的控制	221
		4.3.5　步進馬達的控制	223
‧		參考文獻	227
第五章	光機整合		229
5.1		光機設計	229
		5.1.1　設計程序	229
		5.1.2　環境影響與環境試驗	233
		5.1.3　常用材料	238
5.2		光學元件固緊技術實務	249
		5.2.1　運動學設計	250
		5.2.2　單片透鏡固緊設計	251
		5.2.3　多片透鏡固緊設計	255
		5.2.4　反射鏡與稜鏡固緊設計	257
		5.2.5　結語	260
5.3		變焦機構設計	261
		5.3.1　變焦鏡頭鏡組運動	261
		5.3.2　變焦機構的合成	261
		5.3.3　驅動機構	267
		5.3.4　變焦機構的設計程序	268
5.4		雜光分析及抑制	270
		5.4.1　前言	270
		5.4.2　雜光影響	271
		5.4.3　雜光來源	271
		5.4.4　光線傳遞	275
		5.4.5　雜光抑制及分析	277
		5.4.6　擋光板及擋光舵板	278
		5.4.7　結語	284
5.5		微光學元件封裝	284
		5.5.1　發光二極體封裝趨勢與挑戰	284
		5.5.2　雷射模組封裝趨勢與挑戰	287
		5.5.3　主被動微光學元件之連接封裝	290
		5.5.4　光通訊產品的未來封裝趨勢	291
5.6		光干涉術及其在實驗力學之應用	292
		5.6.1　基礎觀念	292
		5.6.2　邁克森干涉儀	295
		5.6.3　疊紋干涉儀	297
		5.6.4　光斑干涉儀	300
		5.6.5　剪切干涉儀	303
		5.6.6　相移術	308
‧		參考文獻	314
第六章	系統整合設計及模擬		317
6.1		光學系統整合設計與模擬之要件	317
6.2		光源特性與光源模擬	321
6.3		後處理系統與模擬條件設定	323
6.4		系統特性分析與模擬優化	324
		6.4.1　多組態最佳化	325
		6.4.2　大域最佳化	326
6.5		公差與良率之模擬分析語	329
		6.5.1　ISO 10110 公差	329
		6.5.2　基本統計知識	330
		6.5.3　系統效能之容忍度分析的一般考量	332
		6.5.4　與優化結合的公差分析	337
6.6		測試模擬	337
6.7		整合系統模擬分析案例	338
		6.7.1　成像儀的外觀與機構	339
		6.7.2　成像儀鏡組的重建與確認	340
		6.7.3　成像儀鏡組的容忍度分析	346
		6.7.4　CCD 成像儀之雜光分析	347
		6.7.5　實測與太空中觀察之結果	352
6.8		結論	352
‧		參考文獻	353
第七章	系統組裝及檢測		355
7.1		系統組裝簡介	355
		7.1.1　組裝環境基本需求	355
		7.1.2　系統組裝調整基本要領	358
		7.1.3　調校儀器原理與使用介紹	361
7.2		系統組裝調整	369
		7.2.1　雷射讀寫系統	369
		7.2.2　相機系統	381
7.3		系統品質量測	384
		7.3.1　有效焦長與背焦長	384
		7.3.2　場曲及焦深	389
		7.3.3　調制轉換函數值	396
		7.3.4　偏心	402
		7.3.5　照度與亮度	408
		7.3.6　光輻射度	411
		7.3.7　色溫	417
‧		參考文獻	421
第八章	實例介紹		423
8.1		投影機	423
		8.1.1　前言	423
		8.1.2　CRT 投影機	424
		8.1.3　微鏡片陣列反射式投影機 (DLP 投影機)	424
		8.1.4　穿透式液晶投影機	427
		8.1.5　反射式液晶投影機	430
		8.1.6　結論	432
8.2		視覺取像系統	433
		8.2.1　CCD 攝影機	433
		8.2.2　攝影硬體裝置與幾何關係	443
8.3		雷射全像數位系統	450
		8.3.1　數位全像術	451
		8.3.2　電子光斑干涉術	452
		8.3.3　時間及空間相移法	457
		8.3.4　壓電材料傳感器	463
		8.3.5　傅立葉分析	472
		8.3.6　相位展開	477
		8.3.7　雙折射檢測與相位鎖住技術	482
		8.3.8　壓電致動微奈米定位平台	485
		8.3.9　同調及非同調光源於干涉術之應用	491
‧		參考文獻	501
第九章	遠景與未來發展		507
9.1		光電產業應用與發展	507
		9.1.1　數位投影機	507
		9.1.2　數位影像取像裝置	510
		9.1.3　光碟機與光儲存媒體	512
9.2		微機電與奈米產業應用與發展	515
		9.2.1　微機電系統與奈米科技綜觀	515
		9.2.2　汽車安全氣囊感測器	517
		9.2.3　噴墨列印頭	517
		9.2.4　投影機數位微鏡元件	518
		9.2.5　MEMS光開關	518
		9.2.6　無線通信 RF MEMS	519
		9.2.7　奈米科技產業	520
9.3		檢測設備產業應用與發展	521
		9.3.1　自動光學檢測設備	521
		9.3.2　微∕奈米檢測設備	523
‧		參考文獻	525
中文名詞索引			527
英文名詞索引			533