光體積變化探頭光學設計

Optical Design of PPG prober

詹哲維(Zhe-Wei Zhan)

指導教授 ： 郭文凱

國立虎尾科技大學/電機資訊學院/光電與材料科技研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6827/NFU.2014.00106

摘要

本論文主要是在光體積探頭上加一塊斜打特殊光學透鏡，讓光源可以斜打在光感測器上，加裝透鏡之後，透鏡不需要消耗太多能量就會有此效果，並以自由曲面法設計出透鏡曲率，再利用模型軟體設計出全反射反射罩及折射透鏡，設計完透鏡後，將透鏡帶入光體積探頭之模組，並進行光學分析，因此藉由一個具有自由曲率之透鏡，將LED之發散光線有效收集運用，使光源經過皮膚組織反射到光感測器後，使光感測器上效果提升至23%。

關鍵字

光體積變化 ； 斜向準直 ； 自由曲率

並列摘要

The study is to add a special optical lens on a photoplethsymography probe, so light source can inject light obliquely on a sensor. By this lens, the probe can consume less energy to achieve the same effect as a normal probe. We use the freeform surface method to design the lens’ radius of curvature, and use optical design software to design a total internal reflection lens and a dioptric lens. The simulation results show that the lens can collect divergent ray emitted by LED, and enhance the optical efficiency by 23%.

並列關鍵字

Photoplethysmography ； oblique collimating lens ； freeform surface

參考文獻

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