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  1. 多元產業的精密量測與應用探索/

超精密光學量測技術與應用解析

目錄

超精密光學量測技術與應用解析
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超精密光學產業涵蓋多元應用,包括AI矽光子光波導、精密光學鏡片、元宇宙光學、汽車產業等。這些領域對於光學元件的尺寸、輪廓與表面品質有極高要求,對量測技術提出嚴苛挑戰。

主要應用領域
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  • AI矽光子光波導:光纖元件纖心座標量測、光波導輪廓、微透鏡陣列(Micro Lens Array)等。
  • 精密光學鏡片:球面鏡、非球面鏡、自由曲面鏡(Free Form Lens)面形評價,BARREL圓徑與真圓度量測。
  • 元宇宙光學:虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)、混合實境(MR)鏡片,Fresnel Lens應用。
  • 汽車產業:雷達、抬頭顯示器(HUD)、車頭燈微結構等。
  • 光學模仁量測:超精加工後工件表面輪廓確認。

非接觸式表面輪廓量測技術
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日本三鷹光器公司(Mitaka Kohki Co., Ltd.)的雷射表面輪廓儀,採用非接觸式點雷射自動聚焦掃描,符合ISO 25178-605規範。其主要特點包括:

  • 適用於大行程工件的2D/3D掃描量測。
  • 量測前無需輸入設計參數,操作簡便。
  • XYZ三軸皆配備高解析光學尺,數據輸出為奈米級精度。
  • 非接觸式量測避免樣品表面損傷,適合高精度與高重現性需求。
  • 儀器規格可依需求客製化。

量測案例與分析
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光學鏡片與模仁量測
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  • 彩虹紋現象分析:可藉由模仁表面粗糙度檢討。
  • 非球面輪廓擬合:檢查模仁輪廓與設計是否一致,取點間距可依需求調整。
  • 粗度分析:小間距掃描有助於精細粗度評價,非接觸式避免探針損耗。
  • 模仁斷面輪廓曲線:2D掃描即可掌握關鍵尺寸,中心非球面與外周注膠輪廓皆需量測。
  • 非球面輪廓擷取與分析:可搭配專用軟體進行非球面擬合。

擷取模仁中心區域非球面輪廓

鏡片全周輪廓與偏芯量測
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  • 鏡片由多片模仁組合射出,模仁定位偏移會影響光軸偏心。
  • 可利用專用治具或全周輪廓掃描進行偏芯量測。

服務對象與產品範例
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  • 光學鏡片:非球面鏡片與模仁輪廓粗度評價(適合機種:NH-3SP)、鏡片嵌合輪廓、BARREL輪廓(適合機種:MLP-3SP)。

BARREL輪廓量測範例

  • 隱形眼鏡:隱形眼鏡輪廓、模仁微結構輪廓、漸進多焦點模仁(適合機種:PF-60 / PF-150)。

隱形眼鏡模仁微結構量測

  • 元宇宙光學:VR/AR鏡片、菲涅爾透鏡(適合機種:MLP-3)。

菲涅爾透鏡量測範例

  • 汽車鏡片:抬頭顯示鏡片HUD、自由曲面鏡片、雷達感測用鏡片、車頭燈形(適合機種:NH-5N / PF-150)。

汽車鏡片量測範例

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