成像/顯像雙功能複合式稜鏡光學系統之最佳化設計

Abstract

相較於傳統光學系統的發展，消費性電子產品為了達到微小化、行動化，特殊光學系統因應而生，如自由型光學元件。 考量一個人性化且個人專屬化之視訊電話系統，我們引入複合式稜鏡概念以近似自由型稜鏡，且利用稜鏡的成像光學原理，以一階光學的推算作為初步佈局，結合目前符合市場需求的規格設定，在模擬平台OSLO上，利用Damped least squares(DLS)與-Global Explorer(GE)等不同的優化演算法，搭配我們所設計的優化流程，成功地設計出具有實用價值且結合了顯示、取像雙功能的單一光學機構，在顯示投影方面可投影一個8公分大的虛像，影像擷取方面為1/6英吋VGA取像鏡頭，並透過大量光線追跡驗證其結果，同時，分析了最佳化設計結果中，各變數對於光學品質影響的重要性，試圖找出對於此類光學元件設計中的重要參數與標準設計流程。