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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:何景獻
研究生(外文):Ho Jin-hsien
論文名稱:頭配顯示器光機電系統整合之研究
指導教授:張冀青黃光榮黃光榮引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:應用物理研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:穿透式頭配顯示器體積全像
外文關鍵詞:Head Mounted DisplayVolume Hologram
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本論文主要目的在改良本實驗室第一代穿透式頭配顯示器,利用全像光學的技術,製作一全像疊像鏡取代分光鏡,採全像光學繞射成像原理取代傳統式幾何光學投影,用以克服幾何成像影像易受外界雜散光干擾之缺點,並且改良傳統鏡組及光機結構之設計,以達致更精巧化及優化影像之目的。
相較於美國陸軍現行所使用之單眼微顯示器僅為反射式而非穿透式的設計,使用者僅能就微顯示器或外在環境擇一觀察,不僅造成使用者不便亦會形成觀測時之盲點。本研究所設計之穿透式頭配顯示器既能觀察實景,同時也能結合視頻影像訊號於實景中,主動提供所需之最佳情資,藉由訊息處理能力的提昇而增加作戰能力,對未來國軍單兵通資裝備發展有莫大助益,可供後續研究與精進。
The purpose of this study is to improve the first-generation penetrated type HMD (Head-Mounted Display) developed by holography laboratory, using technology of holographic optics, assemble a holographic combiners instead of beam splitter, which adopt the theory of holography optic diffraction for tradition type geometrical optics projection. By this way it can overcome the defect of geometry formation of image, which was interference from environment’s astigmatism. In the experiment I also improve the design of the traditional mirror group and ray-machine structure to make the image more exquisite and optimize.
Comparing with the reflective type micro display system currently used by U.S. Army, the see-through design is convenient for the user, and has no blind spots during observation. In this research, we have built a see-through type HMD (Head-Mounted Display), which not only can merge the integration of CCD image with surrounding real image to provide the best battle information, by the information processing capability which can enhance the operation capability. Which is helpful to the development of soldier C4ISR equipment and also can be elaborated later on.
目錄

誌謝…………………………………………………………………………………...ii
摘要…………………………………………………………………………………..iii
ABSTRACT………………………………………………………………………….iv
目錄…………………………………………………………………………………...v
表目錄……………………………………………………………………………….vii
圖目錄………………………………………………………………………………viii
符號與縮寫…………………………………………………………………………...x
1. 緒論………………………………………………………………………………..1
1.1 現況分析 1
1.1.1 反射式頭配顯示器 2
1.1.2 穿透式頭配顯示器 3
1.2 研究動機與目的 6
1.3 論文架構與內容 7
2. 全像光學……………………………………………………………………….….8
2.1 全像光學基本原理 9
2.1.1 全像拍攝(記錄) 9
2.1.2 全像重建 11
2.2 穿透式全像 12
2.3 反射式全像 13
2.4 體積全像 15
2.5 體積式光柵特性 15
2.5.1 布拉格條件 16
2.5.2 角度及波長選擇性 18
2.5.3 波長及角度容忍量 19
3. 系統架構設計與優化……………………………………………………………22
3.1 設計概念 23
3.2 系統結構 27
3.3 系統優化與分析 29
3.3.1 軟體模擬 31
3.3.2 成果比較 35
4. 全像疊像鏡製作與分析…………………………………………………………37
4.1 全像片選擇 38
4.2 實驗架構與流程 39
4.3 實驗結果與分析 43
5. 結論與未來研究方向……………………………………………………………47
5.1 結論 47
5.2 未來研究方向 48
參考文獻…………………………………………………………………………….50
附錄壹 系統零組件規格……………………………………………………………53
附錄貳 實驗元件………..…………………………………………………………..56
自傳………………………………………………………………………………….59
參考文獻

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