全國中小學科展

低像差可變倍率透鏡之設計分析與應用

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2010 年

科別

工程學科

得獎情形

一等獎;美國正選代表:美國第61屆國際科技展覽會

學校名稱

臺北市立建國高級中學

指導老師

惠沁宜

作者

蕭季威

關鍵字

可變倍率透鏡、液體透鏡、像差

摘要或動機

傳統光學玻璃透鏡的焦距和倍率都是固定,改變倍率必須靠多重透鏡組和改\r
變鏡組距離。可變倍率透鏡則在單一透鏡中具有多重倍率,可讓光學器材簡單輕\r
巧。我使用高彈性薄膜和高折射率液體,進行可變倍率液體透鏡的設計、分析和\r
製作,並不斷地改進,讓其達到輕薄化、微小化及低成本的特性。同時我推導出\r
液體透鏡之各種理論焦距與倍率,找出倍率與液量之關係,並以實驗驗證。\r
而像差是液體透鏡很難解決的問題。我透過電腦模擬和分析,建立減少液體\r
透鏡像差的方法,並以實驗驗證此方法的可行性。研究中也設計發展出多項應用,\r
包括成像教具、生物觀察器、非接觸式測距器、內視鏡、可調兩段式聰明眼鏡,\r
對教學、日常應用、醫療保健等,都提供相當大的幫助。

低像差可變倍率透鏡之設計分析與應用

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