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元智大學 資訊工程學系 概念性產品競賽 投影式隱形眼鏡 賴安裕 951544 資四 B 劉宴巡 951502 資四 B.

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1 元智大學 資訊工程學系 概念性產品競賽 投影式隱形眼鏡 賴安裕 資四 B 劉宴巡 資四 B

2 1. 動機目的 近年來有觸控式螢幕的發展可以說是非常 的盛行,可是對於人們來說還是沒有那麼的 方便,使用的人也沒有那麼多,也許是因為 便利性的不夠,所以使用上的效益不大。 我們打算使用投影式隱形眼鏡來代替螢幕 顯示,我相信這會非常的方便,在使用上的 方便性也很大,我相信大家對於它的接受度 也會比較高,因為在現在的社會中絕大部分 的人都會使用隱形眼鏡,所以對於這一方面 應該是沒有困擾。

3 2. 創意表現 A. 目前的螢幕絕大部分都是桌上型的螢幕, 可以說是體積非常龐大也很佔空間,再使用 上也許會碰到一些困難和問題,像是使用上 要有一定的空間和地方,不可以在很狹窄的 空間上使用,可是如果是把螢幕轉換成隱形 眼鏡來的話,就可以變的很方便,在使用上 的空間也會變的很小不會有限制性,我相信 這一點可行性可以說是非常的高,而且隱形 眼鏡的實用性很高,相信普遍的接受度應該 都很好才是。

4 創意表現 B. 我們之所以會使用隱形眼鏡,主要的原因 是因為我們看到很多科技都使用在眼鏡上面, 然而現在眼鏡已經不流行了,所以我們就把構 想移到隱形眼鏡上面,想說要是可以在上面做 一點科技的表現,而不是只有單單的近視的功 能的話,既然它可以有一種功能我相信在其他 方面也可以有其他更完美的功能和表現,我們 可以想到很多種構想,透過隱形眼鏡讓人們可 以一面移動一面上網?或為遊戲玩家提供一個 可囊括整個視力範圍的虛擬世界,而不是只有 在電漿螢幕上?

5 C. 這個創意主要是適合長時間再用電腦的人 而沒有空間可以使用,或者是需要一邊做其他 事情一邊觀察電腦螢幕發生的事情,相信在機 動性上面可以說是更勝一籌,不過這個創意的 還是會有一點缺點,像是要達到這樣的科技, 可能在成本方便會比較高,技術上的難度也比 較高,要有所突破可能還需要一段時間,還有 另外一方面是要保護人們的眼睛避免不受到任 何副作用和傷害,再來一點就是普及性的問題, 要很多人都可以接受可能還需要一段時間才可 以。 創意表現

6 比較 現有桌上型液晶螢 幕 攜帶型投影式隱形 眼鏡 大小體積較大體積很小 實用性大部分的人都適用特定對象比較沒有 空間使用電腦者 便利性不是很方便難以隨 身攜帶 非常方便隨身攜帶 價格比較便宜價格昂貴 未來趨勢漸漸減少逐漸增加

7 3. 科技整合 目前很多顯示科技已經走出實驗室的階段,未來幾年 就有可能問世成為流行商品,電影中的世界確實是指 日可待的,讓我們一起回顧顯示器的發展,並展望未 來更新穎的技術。 19 世紀末,科學家發現陰極射線在真空中撞擊螢光介 質時會發光,而發明了陰極射線管。經過多年的研發, 到 20 世紀 30 年代,這項發明才開始進入民生家電, 電視、攝影機等產品,快速地普及, 20 世紀後半,個 人電腦大量普及,人機介面的簡易化,使得顯示器成 為電腦周邊產品中的最大產業。陰極射線管顯示器由 於發展歷史悠久、技術成熟,影像品質符合電視與電 腦用顯示器的要求,所以被廣泛使用。但其缺點是過 於笨重與光電轉換效能不佳,因此科學家就積極尋求 更佳的替代品。

8 彩色陰極射線管的剖面圖 : 1. 電子鎗 2. 電子束 3. 聚焦線圈 4. 偏向線圈 5. 陽極接點 6. 電子束遮罩區隔 顏色區域 7. 螢光幕分別有紅綠藍螢光劑分區塗佈 8. 彩色螢光幕內側的放大 圖

9 液晶顯示器 日本夏普公司於 1973 年首先開發出商用液晶顯示器, 應用於手表,開啟了平面顯示器的時代。再經過二十 餘年的發展,全彩的液晶顯示器已廣泛應用於筆記型 電腦、個人電腦和家用電視。液晶顯示器因為輕薄、 省電,又沒有輻射,目前在各種平面顯示器的市場中 占有最高的比率。 液晶顯示器:液晶顯示器的構造依序是由白光背光源、 偏光板、液晶層和另一偏光板所組成。液晶類似晶體, 是一種分子可規則性排列的有機化合物,但又具有流 動性,類似液體,可藉由外加電場改變它的分子排列。

10 液晶顯示器

11 隱形眼鏡的發展 1508 年,把鏡片直接戴在眼睛的想法被達文西提出,達文西認 為把眼睛浸入水中可以改善視力。 1636 年笛卡爾( Ren é Descartes )亦有相近建議。 1827 年﹐英國 人 J.F.W. 赫謝爾確認了這一理論。 1887 年,德國科學家 Adolf Eugen Fick 成功製造出第一隻隱形眼 鏡,但由於其透氧率過低,易引發角膜炎等眼病。 了大小僅與角膜相近的角膜隱形眼鏡。此後發展成直徑 9.5mm 左右的微型鏡片和多弧度的輪廓型鏡片。 1961 年捷克化學家 Otto Wichterle 發明軟性隱形眼鏡。 1964 年,捷克人威切特菜發明了用聚甲基丙烯酸羥乙酯製成親 水軟性角膜隱形眼鏡。 1970 年推出透氣性硬性隱形眼鏡( RGP ),直徑小( 9mm 左 右),又是高透氧材料,是隱形眼鏡喜好者理想的選擇。

12 今日已有超過一億二千多萬的 人口使用隱形眼鏡!!

13 發光二極體 發光二極體 (Light-emitting diode ,簡稱 LED) 是一種半 導體元件。初時多用作為指示燈、顯示板等;隨著白光 發光二極體的出現,也被用作照明。它是 21 世紀的新型 光源,具有效率高、壽命長、不易破損等傳統光源無法 與之比較的優點。加正向電壓時,發光二極體能發出單 色、不連續的光,這是電致發光效應的一種。改變所採 用的半導體材料的化學組成成分,可使發光二極體發出 在近紫外線、可見光或紅外線的光。 1955 年,美國無線電公司( Radio Corporation of America )的魯賓 · 布朗石泰( Rubin Braunstein )生首次 發現了砷化鎵 (GaAs) 及其他半導體合金的紅外放射作用。 1962 年,通用電氣公司的尼克 · 何倫亞克( Nick Holonyak Jr. )開發出第一種實際應用的可見光發光二極體。

14 結合藍色、黃綠(草綠)色,以及高亮度的紅色 LED 等三者的頻譜特性 曲線,三原色在 FWHM 頻譜中的頻寬約 24 奈米 ─ 27 奈米。

15 產品整合成投影式隱形眼鏡 A. 傳統的隱形眼鏡主要的用途是矯正視力, 我們希望將這種眼鏡變成一個擁有更多功能性 的產品,我們希望利用光學電子零件、微型天 線整合到隱形眼鏡裡。這些零件可能會有包含 上百個超小型 LED 燈,這些 LED 燈會在眼前形 成影像,例如照片、圖表、文字等。 我們接下來還需要製造另一個裝置,此裝置可 以把資訊傳達至隱形眼鏡上,連結到眼鏡裡的 電路、零件,進而讓使用者操作各式動作。

16 產品整合成投影式隱形眼鏡 B. 下一步是確保所有可能的潛在有害因素,因為眼 睛對的光線刺激相當敏感,所以光的亮度和投影的 焦距必須要有適當的調適,最好是能夠機動性,在 不會傷到眼睛的狀況下讓使用者能夠自由的調整, 即便使用者有近視等困難也可以解決。 還有一個問題是,此產品有許多和使用者的互動, 因此可能會產生一些熱量,所以必須避免產生過高 的熱,以免傷害到眼睛。 在這些狀況下,不僅要讓大部分使用者能夠看到 清晰的畫面沒有困擾,還要把系統的功率消耗率降 到非常低,因此保持在安全溫度。

17 4. 作品評估 A. 透過一些高科技的技術,我們可以提供給使用者更 方面的觀看螢幕方式,並且可以讓使用者更自由自在的 隨意移動,還可以同時觀看螢幕,可以說是非常的方便。 再另外一方面,現在的社會越來越繁榮,對於電腦可以 每個人都會使用到,不過大家都希望可以把空間減到最 小話,又希望可以很方面的可以觀看到螢幕,對於一些 常常走動的主管或者是業務員,可以說是相當的不方便, 不過如果這項產品可以產生的話,那麼就可以解決許多 煩惱和困難。 而且此產品也對一些特定人士有相當大的幫助,例如飛 行員在飛行時能夠更方便的得到資訊,或是遊戲玩家, 能夠體驗到不同的遊戲環境。

18 4. 作品評估 B. 不過這項科技需要很多的技術,例如要將許多 零件結合在一個隱形眼鏡大小裡面,還有像是紅 外線的發展,要如何應用在隱形眼鏡方面上面就 是一個很高的挑戰,畢竟隱形眼鏡沒有電力的功 能,所以在這項科技的使用上面可以說是一項缺 點,該如何應對也是一個很重要的關鍵。要是這 樣作品可以呈現出來的話,那麼對於往後使用者 在電腦上面可以說是一個很重要的突破,投影式 隱形眼鏡可能會比觸控式螢幕更來的有吸引力, 也會受到很多人的喜愛。

19 結論 A. 觀察完有關於隱形眼鏡和現代螢幕的整合, 可以說是要發展這些技術,在整合上面會出現一 定的困難,因為現在的人講究的是方便有效率和 舒適,如果這樣產品就算很順利的產出,但是人 們感覺到不符合人體工學的話,或是有使用上安 全性的疑慮,我相信被接受的意願也會減少很多。 首先對於這項產品我們必須要先徹底的了解投影 方面上的困擾,因為單純的隱形眼鏡要如何做可 以使得影像可以投影在上面讓人們可以看見,這 是一個關鍵。

20 結論 B. 接著就是如果順利完成的話,那麼隱形眼鏡的所顯 示出來的螢幕是否可以隨意的移動觀看,這又是另外一 個現實的問題,可以因為眼睛自由自在的移動,而讓螢 幕可以跟著眼睛的移動而改變鎖觀看的影像,搭配著未 來紅外線的科技,和影像的投射。 在現代,越來越東西都講求迷你化,像是奈米科技的發 展,因此我們相信以後的投影式隱形眼鏡將會是未來的 趨勢和發展,而且所應用到的科技並非是那麼的難以克 服,只要想出單單幾個簡單的方法就可以應對所有的一 切,接著就只要等待產品的測試、實驗,還有對大眾的 普及化與宣導,應該就可以順利產出這項既方便又實用 的投影式隱形眼鏡,並且實際應用到民眾的生活裡,讓 我們到達未來新的資訊世界。


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