精巧型遠紅外線透鏡焦距量測技術之探討

摘要

近年来，随着光电产业蓬勃发展、产值不断提升，光学元件需求愈殷切，尤其在光学系统的轻量化、小型化与高精度化後，光学元件加工误差对光学系统的影像品质影响甚巨，因此对於光学元件的检测日益重要，除了可见光光电系统外，红外线光电系统的需求也越来越多。有监於此，我们需不断提升光学元件检测技术，且针对业界需求开发新型量测机台。而红外线透镜系使用在红外线光谱区域，此区域人眼看不到，因此量测红外线透镜(IRLens)焦距系无法利用一般量测可见光透镜焦距的方法，又在缺乏红外线技术人才支持之下，量测红外线透镜焦距的技术是要比可见光透镜焦距要困难多。图一所示为量测远红外线透镜焦距系统方块图，此装置系由(1)红外线准直光束光源(如图二所示)与脉冲电路、(2)热电堆检知器(Thermopile)(如图三所示)、OP放大器与A/DIC及(3)微处理器等三个单元所组成。本文采取红外线准直光束法进行红外线透镜焦距的量测。本技术使用远红外线准直光束大小10mm，红外线透镜後焦距15mm，Thermopile的灵敏度为85V/W，光反应区为直径545μm。经实验测试结果後焦距量测精度达5%。这个装置优点：成本低、量测速度快、精度高、系统较简单及更换不同波段的光源与检知器(detector)可以使用在不同波段的镜片後焦距的量测。