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國立中興大學 機械工程學系所 施錫富所指導 陳威任的 以全像光學元件與空間頻率為基礎之立體量測系統之精度改善 （2014），提出探柵自由路關鍵因素是什麼，來自於Kinect 感測器、繞射光學元件、全像光學元件、二元光學、結構光、空 間頻率、距離量測。
以全像光學元件與空間頻率為基礎之立體量測系統之精度改善
為了解決探柵自由路 的問題，作者陳威任 這樣論述：
本論文延續先前之研究，利用全像光學元件(Holographic optical element, HOE建議所有英文除非是專有名詞，不然第一個字母全部以小寫來表示，全文檢查)取代Kinect 感應器中紅外線發射系統的二維繞射光學元件(Diffractive optical elements,DOE)，將原本投射出來有明顯畸變且強度不均的光場進行修正。此外，本研究採用創新的深度量測方法，以空間頻率 (Spatial frequency)對物體進行深度量測，並探討其架設方式與量測精度。首先，根據 Kinect 感應器的紅外線模組進行分析，了解元件組成與運作機制。由於透過二維繞射光學元所投射出的
光場會有嚴重的畸變與強度不均勻在，本研究藉由設計全像光學元件第一繞射階光場形狀與控制元件蝕刻深度來改善之問題。在分析 Kinect 系統投影出的光場範圍之後，利用光學模擬軟體設計 HOE，分別用兩個面的相位多項式(Phase polynomial)設計 HOE 的繞射位置與光場大小，再將相位多項式合併描述出 HOE 的自由曲面。利用曲線擬合(Curve fitting)及二階化取樣的方式近似此自由曲面，並繪出 HOE 表面上的結構圖形。接著，利用微影、蝕刻製程在玻璃上製作 HOE。由於設計出的圖案是一個線寬由粗到細依序由下往上排列的漸層弧形，以一般乾式蝕刻製程會導致做出來的 HOE結構深度不一
致，在繞射上無法達到良好的效率。因此，本研究中嘗試更高真空度的蝕刻方式，使氣體分子在腔體內自由路徑更長、減少碰撞，能更垂直的入射試片使線寬不同之處產生相同的深度。在深度量測上，將 Kinect 紅外線模組投射出來的斑點圖案轉換成空間頻率分佈進行量測。藉由建立數學關係式將實際結果和估算值進行比較，驗證其正確性。另外，從相機畫素、對焦位置以及影像擷取面積所帶來的影響做了整理。以目前的條件，深度量測精度已可以達到 1cm。