30 公分口徑遙測儀

儀器科技研究中心 (原國科會(103年3月改制為科技部)精密儀器發展中心) 八十七年在國科會(103年3月改制為科技部)支持下，訂定光電遙測技術為重點發展項目，已陸續完成多項地面及機載光電遙測儀器，應用於國內災害防救、精準農業、國土利用變遷及生態調查等各方面，其目的在逐步建立衛星光學酬載研製所需技術能量。有鑑於自主光學遙測酬載開發之重要性，儀科中心自福衛二號衛星成功發射後，即進行「30 公分口徑遙測儀」開發工作。本儀器循福衛二號遙測酬載架構設計，主鏡口徑為 30 公分，拋光及鍍膜皆由儀科中心自行完成，使用儀科中心自行開發之紅藍綠三色 CCD 電子電路，其影像解析度為 3.6 µrad.，視角為 ±1.47 度，即 891 公里高空之地面解析度為 3.2 公尺，刈幅為 46 公里。本模組已通過太空規格之振動測試，證實其結構符合規範，目前正積極進行取像中。遙測儀器發展過程需建立多方面之關鍵能量，例如光學設計、非球面鏡製作、光機組裝、電子電路、光電檢測等，儀科中心已建立完整的衛星遙測核心技術，自九十四年一月十六日加入國家實驗研究院後，除自主研發外，也積極尋求合作研究與技術轉移的機會以服務國內產業界，在此向大家介紹「背光模組線上全檢儀」及「數位顯微相機」。

背光模組線上全檢儀

一、 背光模組線上全檢儀依光電科技工業協進會 (PIDA) 公布的最新統計，台灣光電產業 2005 年總產值正式突破一兆新台幣，達 11,289 億元，光電顯示器產業產值達 7,141 億元，較 2004 年成長了 35%，佔台灣整體光電產業之 63%。尤其目前全球手機需求不斷成長，依工研院經資中心及市場調查機構 IDC 資料，2004 年市場規模為 6 億支以上，2005 年出貨量超出原先預估值 7 億支達 8.2 億支，預估 2005 至 2008 年手機市場年增率約 6%。在換機速度快、品質要求提高需求下，手機 LCD 顯示面板量也隨之拉升，各零組件品質要求相對提升。其中背光模組成本約佔顯示器之 20 –40%，為顯示器之關鍵元件，本中心應國內平面顯示器大廠開發適用 4 吋以下背光模組產品全面檢測機台的要求，設計出全世界第一套「背光模組線上全檢儀」。傳統上背光模組採取單點逐一檢測，只能離線隨機抽樣，耗時費力，以一片面板量測 9 點為例，傳統方式需時 1 分鐘，儀科中心利用開發光電遙測儀器建立之光電檢測技術，不需要將背光模組精密定位，一片背光模組若要檢測數千甚至上萬個點，僅需 3 秒鐘。這種檢測儀因檢測速度快，可直接在生產線上進行全面檢測剔除不良品，大大提昇產品品質，增加台灣廠商的產品競爭力，預估可協助國內背光模組廠爭取超過2億的訂單。本線上檢測儀經數個月的實測，現在已經實際應用於背光模組產線上，代替傳統量測機台，有效提升產能及品質。為使儀器推廣更具效率，儀科中心也與國內知名儀器廠商均豪精密工業簽定代理合約，協助進行推廣及維護工作，未來視廠商需求，進行更大面板線上全檢儀器開發。二、數位顯微相機陳小姐到百貨公司精品專櫃購買名牌皮包，隨手拿起數位顯微相機對著皮包縫線一拍，看著相機螢幕上的整齊車縫線與細緻的皮質，陳小姐確定這個皮包是真貨。黃老師帶著小朋友到野外觀察小昆蟲，指著樹枝上的蜘蛛介紹其身體結構，並順手拿著數位顯微相機拍下蜘蛛的頭部，小朋友興奮的圍著老師的相機螢幕數著蜘蛛頭上的眼睛。在刑事案件現場，楊法醫拿著放大鏡湊近門框小刮痕，努力想看清楚刮痕上遺留的物體，只見楊法醫的助手拿出數位顯微相機往刮痕一拍，立刻清晰看到刮痕中遺留的藍色油漆，楊法醫的眼中露出滿意的眼光。以上的情節不是夢想，利用儀科中心與承奕科技合作開發之「數位顯微相機」，可以讓數位相機彷彿戴上顯微眼鏡般，擁有了數位顯微能力，隨時隨地拍下身邊的微小事物。隨著全球影音數位化的趨勢，數位相機目前已大幅取代傳統膠片相機，根據光電科技工業協進會 (PIDA) 產業研究資料，推估 2005 年全球名片型數位相機總銷售總量達 1,500 萬台，而因市場競爭日益激烈，消費者對於數位相機所具有的附加價值產生需求，促使產品定位逐漸趨於功能應用導向。承奕科技與儀科中心簽訂「皮膚檢測轉接鏡頭組」技術轉移案，簽約當時統計其他廠牌之相關可攜式專業顯微儀器市場銷售數量每年約 3,000 台左右，價格均在數十萬元以上。儀科中心憑藉優異的光機電整合能力，依照承奕科技公司的需求，開發一個包含可調亮度的 LED 光電模組與三種倍率 (60、100、150 倍) 之顯微鏡頭，搭配高畫素數位相機拍攝頭皮或問題性肌膚，即時輸出影像至螢幕以瞭解毛囊或皮膚組織健康狀況。開發完成後發現數位顯微相機兼具高倍放大與靈巧方便等優點，除了原訂之皮膚檢測用途外，更可用以拍攝皮件、PCB 電路板或動植物等之高解析度顯微照片，應用於醫療、刑事鑑定、精品鑑定、工業品管與教育研究上。

可調 LED 照明近拍攝像裝置

開發過程中，儀科中心以「可調 LED 照明近拍攝像裝置」為名，參加 2005 年全國 LED 照明應用創意設計大賽，於兩百多件個人組參賽實際作品中，獲得優異的成績。「數位顯微相機」依不同商用數位相機特殊設計，目前完成搭配 Canon IXY-60 之數位顯微相機開發，由承奕科技交付醫學、美容、鑑定與教學等領域人員試用皆獲好評，赴日參展時更獲相機廠商 Pentax 青睞。後續將進行開發適合其他數位相機之模組、可角度調整光纖導光照明設計、生醫研究用途之紫外光 LED 照明，與搭配專業高畫素數位單眼相機之獨立變焦顯微鏡頭設計等計畫。依承奕公司市場行銷規模評估，初期每年全球需求量約 15,000 – 20,000 台左右，可大幅提高數位相機產業之附加價值，並逐漸取代傳統光學顯微鏡，預計可創造約 3 億的產值。藉由更多機種的顯微數位相機的開發，更多數位相機可擁有近拍顯微功能，使原本限於實驗室使用的複雜儀器系統成為簡單易於操作的手持裝置，甚至小朋友都可以輕易上手，國內出現「小小李昌鈺」將不再是遙不可及的夢想。透過光電遙測儀器開發計畫的執行，儀科中心正逐步朝光機電整合的卓越中心邁進，除儀器系統開發外，該中心也設有多項服務辦法，例如合作研究與技術轉移，積極尋求技術能力之產業應用。透過這些機制，該中心已將過去所建立之紮實基礎實際與產業界合作，經由與廠商的密切互動更加明瞭產業實際需求後，未來將可有效運用中心能量協助產業的發展。