🔷 光學稜鏡(Prism)|高階AOI檢測與精密光學系統核心元件

1️⃣ 什麼是光學稜鏡(Prism)

光學稜鏡(Optical Prism)是一種利用折射與反射原理控制光路方向的精密光學元件。

🔹 核心功能:

  • 光路轉向(90° / 180°)
  • 光束偏移與導引
  • 光譜分光
  • 影像翻轉與校正

👉 廣泛應用於:

  • Automated Optical Inspection (AOI)
  • 雷射系統
  • 機器視覺
  • 生醫光學

2️⃣ 宸軒科技五大競爭力

 

① 20年以上光學與精密加工經驗

光學設計 + AOI光路整合 + 精密製造

 

② 一站式開發服務

設計 → 模擬 → 鍍膜 → 加工 → 測試

 

③ AOI光學模組整合能力

  • 多視角檢測
  • 光軸校正
  • 影像穩定化設計

④ 國際級客戶實績

半導體、AOI設備商、光學系統廠

 

⑤ 全客製光學解決方案

支援波長 / 角度 / 結構 / 鍍膜客製

3️⃣ 光學稜鏡種類與應用

類型
功能說明
應用領域
直角稜鏡 (Right-Angle Prism)
反射光線90°或180°,常用於影像轉向或雷射導引
AOI系統、雷射量測、光通訊
等腰三角稜鏡 (Equilateral Prism)
進行光線色散與頻譜分析
光譜分析儀、教學實驗系統
屋脊稜鏡 (Roof Prism)
改變光線方向且維持圖像方向
醫療影像、望遠鏡、3D相機
反射稜鏡 (Retroreflector / Corner Cube)
將入射光準確反射回原方向
精密定位、干涉儀、雷射導航
分光稜鏡 / 複合稜鏡
同時進行色散與反射控制
色彩分光模組、3D掃描儀、機器視覺

4️⃣ 技術規格與客製能力

 

項目
技術參數範圍
材質
BK7、石英、CaF2、光學玻璃、IR/UV特殊材質
尺寸範圍
5mm~150mm(支援大尺寸模組)
表面品質
10-5 / 20-10 Scratch-Dig
表面平整度
λ/10 ~ λ/2
鍍膜類型
AR、HR、高透多波段鍍膜、分光鍍膜
角度精度
<3 arcmin(可客製更高精度)
光學功能整合
分光、旋轉、對位、自動對焦模組

5️⃣ 應用領域(AOI / 半導體 / 雷射)

 

📌 半導體產業

  • 晶圓檢測
  • 封裝AOI系統

📌 機器視覺

  • PCB檢測
  • 自動定位系統

📌 雷射系統

  • 光路導引
  • 精密對位

📌 醫療與生技

  • 影像掃描
  • 生醫檢測設備

📌 光通訊 / LiDAR

  • 光束控制
  • 測距系統

6️⃣光學器件|透鏡與濾鏡整合方案

 

透鏡

透鏡是一種光學元件,利用其曲面改變光線的傳播方向,從而實現聚焦或發散光線的效果。根據形狀和功能,透鏡可以分為凸透鏡與凹透鏡。凸透鏡通常用於匯聚光線,而凹透鏡則用於分散光線。透鏡廣泛應用於眼鏡、顯微鏡、相機、望遠鏡等光學設備中,其設計和製造需要精密的技術,以確保光學性能的準確性和穩定性。

稜鏡/分光鏡

菱鏡是一種光學元件,通常設計為具有多個平面鏡面,以特定的幾何排列組成。它的主要功能是改變光線的方向、反射光線或分光,常用於光學儀器中,例如望遠鏡、相機、顯微鏡及雷射設備。

菱鏡的結構通常由玻璃或透明材料製成,表面經過精密的切割與拋光處理,以確保光線能夠準確地按照設計的路徑進行反射或折射。根據用途的不同,菱鏡可以分為多種類型,例如:

  1. 反射菱鏡:用於改變光線方向,常見於望遠鏡中。
  2. 分光菱鏡:用於將光線分解為不同波長,應用於光譜分析。
  3. 偏光菱鏡:用於分離或調整光的偏振方向。
  4. 全反射菱鏡:利用全反射現象來實現光線的高效反射。
菱鏡在光學系統中的應用非常廣泛,無論是在科學研究、工業生產還是日常生活中,都扮演著不可或缺的角色。它的設計與製造技術對於光學性能的提升具有重要意義。

濾鏡

濾鏡(Filter)是一種用於選擇性地通過或阻擋特定波長的光的光學裝置。濾鏡在攝影、攝像、科學研究等領域都有廣泛的應用。以下是一些有關濾鏡的基本資訊:

濾鏡的種類

  1. 顏色濾鏡

    • 用於改變影像的顏色或增強特定顏色的效果。
    • 常見於攝影和攝像中。
  2. 偏振濾鏡

    • 用於減少反射光和提高顏色飽和度。
    • 常用於戶外攝影,特別是拍攝水面或玻璃。
  3. 中性密度濾鏡(ND濾鏡)

    • 用於減少進入相機的光量,而不改變顏色。
    • 使得在強光環境下能夠使用較慢的快門速度。
  4. UV濾鏡

    • 用於過濾紫外線光,保護鏡頭。
    • 雖然現代數位相機對紫外線的敏感性較低,但仍可用於保護鏡頭。
尺寸皆可客制

光學濾鏡報告

光學透鏡

透鏡介紹

          透鏡 (LENSES) 按照形狀功能可能分為平凸透鏡 (PCX) 、雙凹透鏡 (DCX)、彎月透鏡、平凸柱面透鏡、平凹柱面透鏡、非球面透鏡、消色差透鏡、雙膠和透鏡等。透鏡在光路中有會聚光線、發光散熱、光束整形等作用,平凸透 (PCX) /雙凹透鏡 (DCX) 將光線會聚;平凹透鏡 (PCV) / 雙凹透鏡 (DCV) 會發散光線;非球面透鏡在光路中有等同雙膠合透鏡或透鏡組的作用,可以矯正軸上像差,如球差、色差等;消色差透鏡有矯正色差的作用。

光學稜鏡

稜鏡介紹

          稜鏡 (PRISM) 是一種按照出射光線和入射光線成特定角度來轉折光線的光學元件。在光路中稜鏡有改變出射光與入射光角度 (如偏折90°、180°等)、使光線偏移和改變圖像方向的作用。稜鏡被廣泛應用在激光研究、激光光學系統、光學成像、機器視覺、生命科學、生物醫療等領域中或產品上。

 

 

角錐稜鏡

          設計目的是將到達稜鏡面的光線或光束反射回去,角錐稜鏡通過三次反射將圖像或光束後反射回原始方向。即使入射角不為零,光束或圖像也會導置並反射180°。這些角錐稜鏡不受對準的影響,非常適合後向反射光學元件。角錐稜鏡多用於準值應用。

檢測設備

五角稜鏡

          五稜鏡可將光線偏轉90°,且保持原圖不變,不會生成倒像或反像。五稜鏡是一個五面稜鏡,稍微移動稜鏡不會對反射光線造成太大的影響,因此可用來定義光學系統的直角。五稜鏡內的反射並非由完全反射造成由于光束是以少於臨界角進入,兩個反射面是鍍上反射物料以造成鏡面的反射效果,而兩個傳遞面則鍍上防反光塗層以減低反射。五稜鏡第5面則在光學上不會被使用。

我們提供:

尺寸為5mm-40mm的k9五角稜鏡,反射面鍍鋁+黑漆保護、入射面和射出射鍍單層MGF2增透膜。我們根據您的需求為您定制滿足您使用要求的多種五稜鏡。

 

產品圖:

產品光路圖:

A:邊長  B:邊長  C:邊長  D:邊長

壓行車間

毛坯

透鏡車間

平凸透鏡

          平凸透鏡會將平行光線聚焦成一個點,這個點就是透鏡的焦點。其特點是焦距為正,其中一面為平面,另一面為凸面。使用時,通常將凸面面向入射光,因為平凸透鏡兩面入射的光,在折射率上稍有差別,所以兩面的焦距也有所不同,為了減少球差,應盡量使光束由曲面入射。平凸透鏡常用於單色光源的瞄準和聚焦、會聚平行光,或將發散的點光源轉化成平行光。

我們提供:

不鍍膜、鍍增透膜的平凸透鏡,可以滿足您在各種波段的不同應用。增透膜選項包括UV、VIS、NIR、及SWIR,為雙面鍍膜,能較大程度上減少元件表面的光反射,增加凸透鏡的透過率。

光譜圖:

產品光路圖:

稜鏡車間

以下是為了能夠滿足段落所需的長度而定義的無意義內文,請自行參酌編排。

直角稜鏡

          直角稜鏡一般用於彎曲圖像路徑或將光路轉折90°。直角稜鏡是一種採用90°概念設計而成的稜鏡。直角稜鏡可產生翻轉或回轉的左旋性圖像,這取決於稜鏡的方向。將兩個直角稜鏡結合在一起也可以合成圖像、偏移光束。

我們提供:

尺寸為1mm~50mm的k9標準精度直角稜鏡、K9高精度直角稜鏡、紫外熔融石英標準精度直角稜鏡和紫外熔融石英高精度直角稜鏡,鍍膜方式包刮:斜面鍍鋁膜直角面鍍VIS增透膜、NIR增透膜、UV增透膜;直角面鍍鋁膜,斜面鍍VIS增透膜、NIR增透膜等多種鍍膜方式。

光譜圖:

產品光路圖:

A:邊長  B:邊長  C:邊長  F:不對稱的像

鍍膜車間

雙凸透鏡

          雙凸透鏡是以K9光學玻璃為基底材質的雙凸透鏡。K9光學玻璃在350NM~2000NM波段具有高透過率,具有較高的硬度,能夠承受多種物理和化學刺激,氣泡和染直含量較低,所以常作為各種光學元件的基底材料。雙凸透鏡會將光線聚焦成一個點,焦距為正由兩個半徑相等的凸面組成。常用於成像中繼系統以及在有限共軛距離下的物體成像。特點為共軛比遠大,產生的像差就越大。

我們提供:

各種尺寸及焦距的現貨標準品,提供鍍膜與布鍍膜的產品選擇,其中寬待增透膜可以用於VIS波段、NIR波段、SWIR波段,來滿足您不同場景下不同波段的各類應用。我們也可以跟據您的實際需求,定制其他規格的透鏡。

光譜圖:

產品光路圖:

❓ FAQ|光學稜鏡(Prism)專業常見問題


Q1:光學稜鏡在 AOI 系統中主要扮演什麼角色?

光學稜鏡(Optical Prism)在 Automated Optical Inspection (AOI) 系統中,主要用於光路轉向、影像導引與多視角成像整合

在高階 AOI 應用中,稜鏡的精度會直接影響:

  • 檢測解析度
  • 影像穩定性
  • 光軸一致性
  • 缺陷判讀準確率

👉 簡單來說:
稜鏡就是 AOI 光學路徑的「隱形控制核心」。


Q2:稜鏡與反射鏡(Mirror)有什麼差異?

兩者最大的差異在於「光學控制方式」:

  • 🔷 反射鏡:依靠單一反射面改變光路
  • 🔷 稜鏡:透過幾何結構+多面反射控制光路

工程差異重點:

  • 稜鏡 → 光路更穩定、抗偏移能力高
  • 反射鏡 → 成本較低但對準敏感

👉 在 AOI / 半導體設備中,通常優先選擇稜鏡結構。


Q3:是否可以依 AOI 光學系統進行客製化設計?

可以。光學稜鏡屬於高度客製化元件,宸軒科技可依據以下條件進行設計:

  • 光源波長(UV / VIS / NIR / SWIR)
  • 入射角與出射角
  • 空間限制(機構干涉)
  • 成像倍率與解析度需求
  • 鍍膜需求(AR / HR / 分光膜)

👉 適用於:

  • 半導體檢測設備
  • PCB AOI系統
  • 機器視覺平台

Q4:光學稜鏡的角度精度會影響哪些性能?

角度精度會直接影響「光路誤差累積」,在高精度系統中尤其關鍵。

影響包含:

  • 光束偏移誤差
  • 成像中心漂移
  • 多鏡組對位誤差
  • 系統重現性(Repeatability)

一般 AOI / 精密光學系統建議:
👉 角度精度需控制在 < 3 arcmin 或更高等級


Q5:可以支援多波段(UV / IR)光學設計嗎?

可以。稜鏡材料與鍍膜設計會直接影響光譜表現。

常見配置:

  • UV(紫外):石英 / UV級鍍膜
  • VIS(可見光):BK7
  • NIR(近紅外):低吸收玻璃
  • SWIR(短波紅外):特殊紅外材料

👉 可依光譜需求進行整體光學路徑設計,而非單一元件優化。


Q6:光學稜鏡是否會影響 AOI 檢測良率?

會,而且是「關鍵影響因子」。

在 AOI 系統中,稜鏡影響:

  • 光均勻性
  • 成像畸變
  • 對位誤差
  • 光學訊噪比(SNR)

👉 高品質稜鏡可直接提升:

  • 缺陷檢出率
  • 誤判率下降
  • 檢測穩定性

Q7:是否提供小尺寸高精度稜鏡製造?

可以。最小可達 5mm 等級精密加工,並支援:

  • 高精度拋光
  • 超低表面粗糙度(Scratch-Dig 10-5)
  • 高角度精度控制
  • 微型 AOI 光路模組整合

Q8:是否支援光學模組整合(Lens + Prism + Filter)?

可以整合完整光學系統設計,包括:

  • 透鏡(Lens)
  • 稜鏡(Prism)
  • 濾鏡(Filter)
  • 機構支撐與光機整合

👉 提供「光學模組級解決方案」,而不是單一零件供應。

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