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近反射的高頻成份分析

為了解決5000流明投影機的問題，作者戴志平 這樣論述：

此研究研製了一套量測瞳孔直徑與眼球旋轉角度變化量的頭戴式瞳孔近反射量測系統，並使用Nidek公司的眼調節機能測定系統，以及移動目標投影系統來測量屈光度變化的高頻成份，藉以了解睫狀肌收縮的調視與其他近反射動作之間的關係。近反射的量測是以不同距離的目標物做為控制項，受測者眼睛會隨著調視而產生相對的瞳孔變化與眼球轉動。為了分析其動態響應，分別量測時域的步階響應與弦波響應。由於驗光機只能測量虛擬目標物以步階方式接近受測者眼睛時的單眼反應，此研究另以光點投射裝置讓目標能夠在不同遠近距離之間快速的移動，方便使用單眼或雙眼來進行目標追蹤實驗。反射動作的高頻成份分析是讓眼睛追蹤以不同頻率來回移動的目標，再依

據其相對變化幅度繪製成波德圖。步階響應的結果顯示，近視眼與正視眼的受測者在使用單眼追蹤物體時，其瞳孔變化情形與使用Nidek系統時較相近。使用雙眼時，則有更明顯的瞳孔直徑變化。頻率響應的結果顯示，正視眼在同時使用雙眼或僅用單眼時，瞳孔直徑與兩眼內聚情形都相近。而近視眼在使用雙眼與單眼追蹤時，兩者瞳孔直徑變化量相近，但使用單眼追蹤時，瞳孔內聚的幅度較低。

成像與非成像光學系統之光學傳遞函數分析與應用

為了解決5000流明投影機的問題，作者鄭竹明 這樣論述：

對於當今的光學儀器與光電消費性產品而言，除了被要求微型化系統設計之外，追求更優質的影像品質和高光學效率以及細緻的解析度畫質亦是未來光電產品的重要趨勢與主流。在成像光學系統的領域中，全幅對焦技術(EDOF, extending the depth of focus) 已然成為一個非常重要的光學設計議題。本論文利用光學傳遞函數 (OTF, optical transfer function) 和照明分布函數，開發出一套解析和半解析式數學模型，並將此方法應用於非同調成像光學系統之成像與非成像光學品質的評估與分析。由於照明光場會改變待測物的反射光強度分佈，因此我們不能再假設一成像系統中，待測物的光學

傳遞函數值為一。所以，我們利用光闌方程式 (pupil function) 中的振幅穿透方程式 (一個描述非成像光學特性的項)和波像差方程式(一個描述成像光學特性的項)，深入地探討光學傳遞函數和照明光分布之間的相互關係。本論文的學術貢獻之ㄧ，是在一光學系統的光學傳遞函數計算中，加入一”非成像光學”的有效因子，進而能夠完整地分析與評估光學系統的成像品質。我們也進一步地提出一種新的全幅對焦光學技術，並驗證於非同調成像光學系統之中。此技術利用在非成像系統中，設計一個空間光學調變器來產生一個結構光束(structured light)，如數位微鏡片元件(DMD, digital micromirror

device)或是發光二極體陣列裝置(LED array module)，以提供一動態可程式化變形光闌 (a dynamically programmable shaped pupil)，並將此變形光闌投影在成像光學系統的孔徑位置。我們使用自行開發的光學傳遞函數之半解析式數學模型，驗證此新技術可以有效地補償光學像差，如失焦、球差和彗差等，同時亦可提升光學系統的成像解析力。我們的研究是連結和整合成像與非成像光學系統的特性，開發出一新全幅對焦光學技術，應用一嵌入式照明調變器，達到提升傳統非同調光學系統的成像光學品質以及擴展其光學系統的對焦深度，並將此技術應用於光導管、攝影機、顯微鏡和投影機等光學

系統中。