生醫結構光模組之繞射光學元件設計與試製研究

本計畫主要研究一種可應用於生醫產品，利用結構光之3D感測技術，建立三維立體成像，並使用VCSEL面射型雷射光源，利用繞射式光學元件(Diffraction Optical Element ,DOE)改變光強度分佈，建立所需要的結構光圖形，以期能改進現有的醫療設備，增加使用效率，減少不必要的能源消耗及浪費。本計劃擬建立的光學設計技術的主要步驟：1. 設計一準直繞射光學元件，使光源出光角能夠準直達到所需要求，接著將此準直光入射至設計的DOE，產生所需的結構光；2. 使用商用軟體VirtualLab建構DOE模型，進行初階設計驗證與進階設計；3. 將模擬結果之模型輸出，委外製作打樣，並驗正打樣結果是否符合要求。本計劃的技術特點在於利用繞射式光學元件產生透鏡或是反射鏡難以達成的特殊光斑，利用此特殊光斑可以達成3D感測，在精度上更能感測出細微之輪廓，受環境光源之影響也較小，應用於生醫產品，能讓醫生準確判讀出其尺寸和位置，在判斷上能有大幅提升之效果。