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3D姿勢感測、追蹤與顯示系統與嵌入式晶片系統開發(I)
(2009)
趙昌博
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Chao Paul C.-P.
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國立交通大學電機與控制工程學系（所）
3D姿勢感測、追蹤與顯示系統與嵌入式晶片系統開發(II)
(2010)
趙昌博
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Chao Paul C.-P.
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國立交通大學電機與控制工程學系（所）
本研究計畫為開發一3D 手勢感測(3D gesture sensing)、追蹤與顯示(3D display)系統，並搭配針對其所開發之嵌入式系統晶片作為控制。本研究計畫可劃分為兩大技術類別：一、3D 感測技術；二、3D 顯示技術。在3D 感測技術中，硬體方面將提出一種系統架構以及兩種關鍵光學透鏡技術。本計畫中的系統架構為「紅外光圖案掃描偵測技術」，而關鍵光學透鏡技術則為「色差式景深之透鏡」以及「液晶式Hartmann‐Shack 波前感測器」。軟體方面則將以嵌入式系統(FPGA)，完成CMOS 影像感測器當中所需的數位影像處理演算法計算。「紅外光圖案掃描偵測技術」之系統架構使用兩組如手機相機或webcam 等CMOS 影像感測模組，搭配一紅外線特徵光源作為系統主要架構，CMOS 主要為感測紅外光源，而紅外線特徵光源將會投射出一特殊圖案至待測物上，再利用CMOS 影像感測模組對待測物體定位，並感測待測目標物之中的紅外光圖案。根據圖案的輪廓以及特術的細節，即可以數位影像處理演算法計算出其 3D 物體的輪廓，並將其瞄繪出來。其中，紅外線特徵光源的產生可藉由微機電技術、濾波片或是繞射光學元件所產生，使紅外光源能產生出特殊的特徵圖型。另外在關鍵光學透鏡技術「色差式景深之透鏡」以及「液晶式Hartmann‐Shack 波前感測器」方面，將與合作廠商鴻海精密配合開發兩種特殊光學透鏡組，可與目前市場中普遍的CMOS 影像感測模組相整合，且整合鴻海目前既有的微型相機模組致動器可以完成影像追蹤之用。在3D 顯示技術裡，採用2D 多工式的3D 顯示技術，其利用一特殊的分光機制，達到左、右眼分別接收不同的資訊，進而產生3D 的錯覺，此技術最大的特點為使用者無需配戴特殊的分光眼鏡，直接裸眼觀測即可，其中，本研究計畫使用液晶透鏡陣列，能夠達到2D 多工式的3D 顯示效果，最終可達成2D/3D 顯示切換以及調整可視距離兩大目標。整合上述所提及的3D 感測技術與3D 顯示技術，可達到使用者與3D 影像間的互動的目標，並實現虛擬實境的空間。
Biomedical electric wave sensor
(2012-10-09)
Chen Yu-Han
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Chao Paul C.-P.
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Liao Lun-De
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Lin Chin-Teng
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Chen Jian-Ting
A biomedical electric wave sensor includes a base, a central pole, a dry electrode, a case, and a plurality of ribs. When the central pole lowers down, the ribs radiate and expand outward to push aside the hair of a subject, and the dry electrode exposes from the case and contacts the skin of the subject to measure a physiological electric wave signal from the subject. The present invention may overcome the intervention problem caused by hair and achieve the measurement of biomedical electric wave signal.
BIOMEDICAL ELECTRIC WAVE SENSOR
(2011-06-23)
Chen Yu-Han
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Chao Paul C.-P.
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Liao Lun-De
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Lin Chin-Teng
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Chen Jian-Ting
A biomedical electric wave sensor includes a base, a central pole, a dry electrode, a case, and a plurality of ribs. When the central pole lowers down, the ribs radiate and expand outward to push aside the hair of a subject, and the dry electrode exposes from the case and contacts the skin of the subject to measure a physiological electric wave signal from the subject. The present invention may overcome the intervention problem caused by hair and achieve the measurement of biomedical electric wave signal.
Biomedical sensor device
(2013-09-24)
Chen Yu-Han
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Liao Lun-De
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Chao Paul C.-P.
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Lin Chin-Teng
A biomedical sensor device includes a light source, a probe array, and a photo detector. The light source is configured for emitting infrared radiation. The probe array is contacted to a user's skin to detect an electric wave signal transmitted through the probe array from the skin. The probe array includes a substrate and a plurality of probes mounted on the substrate, wherein the substrate and the probes are non-opaque so that the infrared radiation may be transmitted through the probe array into the skin. The photo detector is configured to detect an infrared signal by measuring the infrared radiation absorption by the skin.
Capacitive touch panel
(2012-03-13)
Chen Jian-Ting
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Chao Paul C.-P.
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Ruan Jyun-Yao
A capacitive touch panel with particular conductive pattern design reduces the mutual interference between the upper and lower electrode and perform three-dimensional capacitance detection and double-faced detection, and may be applied in large dimension touch panel with high sensitivity.
CHARGE PUMP DEVICE
(2012-10-18)
SHAO Chi Yi
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Chao Paul C.-P.
A charge pump device is coupled to first and second input terminals receiving an AC signal and comprises an electric switch set and two voltage boost circuits. The electric switch set is coupled to the first and second input terminals and a ground terminal and switches the conduction status thereof according to the AC signal. The two voltage boost circuits are interconnected and coupled to the first and second input terminals and the electric switch set. The boost circuits receive the AC signal according to the conduction status, respectively boost voltage in positive and negative semi-periods of the AC signal, and alternatively output a voltage at least two times the peak voltage of the AC signal, to a load. The present invention not only boosts voltage by several folds within a cycle but also outputs voltage by dual phases to reduce ripple of output voltage.
Charge pump device
(2013-06-18)
Shao Chi Yi
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Chao Paul C.-P.
A charge pump device is coupled to first and second input terminals receiving an AC signal and comprises an electric switch set and two voltage boost circuits. The electric switch set is coupled to the first and second input terminals and a ground terminal and switches the conduction status thereof according to the AC signal. The two voltage boost circuits are interconnected and coupled to the first and second input terminals and the electric switch set. The boost circuits receive the AC signal according to the conduction status, respectively boost voltage in positive and negative semi-periods of the AC signal, and alternatively output a voltage at least two times the peak voltage of the AC signal, to a load. The present invention not only boosts voltage by several folds within a cycle but also outputs voltage by dual phases to reduce ripple of output voltage.
創新異質整合智慧型手機相機模組之研究---子計畫四：創新液晶變焦透鏡應用於手機相機模組化鏡頭之實現(II)
(2009)
趙昌博
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Chao Paul C.-P.
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
創新異質整合智慧型手機相機模組之研究---子計畫四：創新液晶變焦透鏡應用於手機相機模組化鏡頭之實現(III)
(2010)
趙昌博
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Chao Paul C.-P.
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國立交通大學電機與控制工程學系（所）
多元尺度奈微米大面積壓印技術於顯示器之應用 --- 子計畫二：以奈米壓印設計製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體
(2010)
趙昌博
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Chao Paul C.-P.
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國立交通大學電機與控制工程學系（所）
本計畫內容是使用奈米壓印的方法來達到製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體。此計畫所設計發展之高效能暨高指向性的發光二極體，將搭配子計畫一所發展之奈米偏極光學元件，發展出具高效能之顯示器背光模組。光子晶體(光子能隙結構晶體)的概念於1987 年首先由Yablonovitch 及John 分別被提出之後，隨著實驗技術進步與精密儀器不斷提升，以及各種製作相關結構的製程技術發展不斷進步，光子晶體的實驗成果也更趨完整，光子晶體才受到注目。在光子晶體這種週期性的結構中，基本上是在二維或三維空間中，讓材料折射率(或介電常數)產生週期性變化的結構，這種結構模仿原子在固態晶體中的排列。所以，類似電子於固態晶體中的能帶結構，在光子晶體中就產生光子的能帶結構。在這一項計畫中提升發光效率機制有二：一為利用表面週期性結構造成布拉格散射，以減少全內反射情形發生；第二個則是利用光子晶體能隙將傳導模態導引出來，以提升外部量子效率。在另一方面，光子晶體因其周期結構對光子在傳波狀態（guiding mode）方向產生禁制能帶，抑制傳波狀態而使光傾向自正向發出，進而達到了光的高指向性的目的。本計畫之第一年將設計LED 磊晶層及光子晶體之結構材料與尺寸，並使用FDTD 進行光學模擬，以提高光效率與高指向性。本計畫之第二年將製作原型LED 磊晶層外，並與子計畫二、三合作設計開發奈米壓印之模具與技術以實現期望之光子晶體。主軸為利用各式各樣之元件表面圖案的壓印來提高出光效率 (light extraction)以及利用光子晶體的特性提高光指向性(directionality)，對發光二極體而言，如應用在照明用途或顯示器光源上，奈米壓印法(nanoimprinting lithography)是極具潛力的選擇。近年來微奈米製造技術蓬勃發展下，各種創新製造技術如半導體表面加工製程、LIGA 製程、奈米壓印在各個領域不斷提出。奈米壓印技術於1995 年由美國普林斯頓大學電機系Stephen Y.Chou 教授所提出，此技術具有成本低、製程簡單、產量高的優勢。最重要的是，利用奈米壓印可以不受到光源波長的限制，可以製作出解析度小於100nm 以下的特徵圖案，是一種極具潛力的半導體製程技術。此外，對傳統的光學微影技術而言，即使是輕微的曲面，也會因為景深的限制，而無法有效的去進行圖案的轉移。對壓印技術而言，因為是採用接觸的方式進行圖案化的動作，因此對於非平整表面的圖案轉移步驟，將是較佳的選擇。壓印技術的第一步就是模具的製作，由模具來定義特徵圖案。本子計畫嘗試搭配使用子計畫三製作出微奈米級的鑽石基模具；並分析製程參數對模具深度的均勻性影響。並針對高溫壓印製程，進行製程參數測定與圖案轉移性優劣性質做探討，以達到好的光子晶體效果。本計畫之第三年將利用田口法及基因演算法來增加發光二極體的效率與高指向性，並增加製程良率。