Abstract
本研究將設計出最精簡的結構光投影裝置，用於取得深度資訊以達成形貌重建和人機互動的要求。結構光投影裝置包含雷射和繞射元件，雷射因其同調性高的特性特別適合與繞射元件搭配應用，繞射元件利用波傳遞的特性對光進行相位調變，不同於傳統反射或折射元件是利用光粒子性的傳遞特性，可以達到反射或折射式元件無法實現的功能，且使用繞射元件可以有效縮小裝置的體積，使其能夠更加廣泛的應用在不同裝置內。 繞射元件之設計為主要重點，以疊代傅立葉演算法計算出整形成所需結構光圖像的相位分佈，但是在製造上無法製作出連續的曲面結構，因此必須將連續曲面以階梯化結構近似進行實作，本研究將參考兩種優化方法以降低階梯化造成的相位失真，最後藉由四階繞射元件進行驗證，分析繞射元件用於產生結構光的成效。 形貌重建部份，除了將繞射元件整形成所需結構光圖像，並提出藉由兩片純相位繞射元件的分工以提高效率。人機互動部分，除了所需結構光圖像，將利用結構光圖像在待測物表面產生的雷射散斑以提高對比，降低環境光對結構光圖像的影響。