電裝開發(fā)出了在硅底板上一體形成微小棱鏡和透鏡等光學(xué)元件陣列的技術(shù)，并在“MEMS2007”上作了發(fā)表（發(fā)表序號(hào)：M9）。該技術(shù)可以利用DRIE（Deep Reactive Ion Etching，深反應(yīng)離子刻蝕）工藝，形成數(shù)百μm見方的微小光學(xué)元件陣列。該公司雖然沒有公布技術(shù)的具體用途，但是因?yàn)榫哂锌刂萍す夥较虻墓δ埽烙?jì)可用于車載領(lǐng)域的障礙物檢測(cè)。

　　該技術(shù)能夠利用現(xiàn)有工藝，把底板上的硅部分氧化成玻璃（二氧化硅），將玻璃用作光學(xué)元件。因?yàn)楣柁D(zhuǎn)化成二氧化硅后體積會(huì)膨脹到原來的2.22倍，所以事先需要利用DRIE工藝在硅元件上刻出溝槽。在熱氧化工序中，從溝槽開始，整體被逐步氧化成玻璃。這時(shí)，溝槽會(huì)因?yàn)榕蛎洷惶顫M，能形成棱鏡和透鏡等光學(xué)元件。溝槽原來的位置不會(huì)產(chǎn)生光折射等不良光學(xué)影響。為了降低光學(xué)元件表面的粗糙度，在熱氧化工序前需要進(jìn)行1150℃的高溫氫氣退火。 

　　此次的技術(shù)能夠在硅底板上形成并排著的一體化的棱鏡陣列和透鏡陣列，透鏡陣列附近的激光光源陣列在后期工序中安裝。為了在安裝中省去校對(duì)激光光源光軸的步驟，事先要在硅底板上形成正確安裝激光光源所需的定位裝置。今后，還有可能向硅底板上移植利用GaN底板等其他工藝制造的激光光源。

　　此次的元件能夠通過控制激光陣列的相位，像相位陣列天線一樣控制激光的照射方向，能在某一角度范圍對(duì)照射方向進(jìn)行掃描。將其與激光傳感器組合，可以應(yīng)用于障礙物的檢測(cè)。目前，在車載領(lǐng)域，利用激光和毫米波的障礙物檢測(cè)傳感器已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用水平，不過大都尺寸較大且價(jià)格昂貴。如果此次的技術(shù)達(dá)到實(shí)用水平，激光掃描元件便有望實(shí)現(xiàn)大幅的小型化和低成本化。配備汽車使用時(shí)，可以設(shè)置在車體保險(xiǎn)杠以外的多個(gè)部位。

 

客戶問題：

    客戶是專業(yè)制作激光打標(biāo)機(jī)的機(jī)箱廠商，現(xiàn)有一個(gè)激光打標(biāo)機(jī)的機(jī)箱需要制作。樣品由于多次修改，與原圖紙尺寸差異較大。箱體的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尺寸較大，使用卷尺測(cè)量數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，并且人工測(cè)量有些弧度尺寸無法得出。如果尺寸不精準(zhǔn)后面的配套安裝會(huì)有阻礙，影響機(jī)箱的整體結(jié)構(gòu)。

解決方案：

    我們使用加拿大的CREAFORM HandySCAN BLACK Elite三維激光掃描儀進(jìn)行掃描，使用三維掃描的方式采集箱體點(diǎn)運(yùn)數(shù)據(jù)。這樣可以完整的把機(jī)箱采集下來，形成三維模型，方便后續(xù)尺寸更改和加工制作。

CREAFORM HandySCAN BLACK Elite三維激光掃描儀

具體操作：

1.首先用CREAFORM 三維掃描儀采集箱體整體的數(shù)據(jù)，采集結(jié)果如下圖：

掃描數(shù)據(jù)

2.將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入逆向建模軟件Geomagic Design X，進(jìn)行逆向建模，結(jié)果如下圖：

    逆向數(shù)模

    接下來客戶只需要根據(jù)三維模型制作箱體即可。

 

 

HandySCAN 3D BLACK Elite激光掃描儀的三大特點(diǎn)

1、精確性、可靠性、分辨率

 不論測(cè)量安裝質(zhì)量以及用戶經(jīng)驗(yàn)如何，HandySCAN 3D 始終可實(shí)現(xiàn)精 確測(cè)量，同時(shí)提供高分辨率和可追蹤結(jié)果。以動(dòng)態(tài)參考為特點(diǎn)，掃描儀和部件都可在測(cè)量期間移動(dòng)，且可以確保掃描精確、高質(zhì)量。

 • 精度：0.025 mm

 • 體積精度：0.020 + 0.040 mm/m (0.0008 in + 0.0005 in/ft)

 • 驗(yàn)收測(cè)試依據(jù)：VDI/VDE 2634 第3部分ISO 17025 認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室

 • 細(xì)節(jié)高分辨率

2、便攜性

本手持式 3D 掃描儀是一款獨(dú)立操作的設(shè)備，無需使用三腳架或外部跟蹤設(shè)備即可操作可裝入小型手提箱、隨處攜帶、在任何環(huán)境條件下 使用，性能不會(huì)受到影響。

 • 輕量：0.94 kg (2.1 lb)

 • 自定位和動(dòng)態(tài)參考

 • 可裝入手提箱

 • 將其帶到任何所需的地方

3、更快的 3D 掃描流程

 HandySCAN 3D 掃描儀以多條激光十字線和自動(dòng)網(wǎng)格生成為特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)從安裝、掃描到存檔的快速工作流。

 • 直接可用的文件

 • 高測(cè)量速率：高達(dá) 1,300,000 次測(cè)量/秒

 • 11條激光十字線，掃描區(qū)域廣

 • 快速安裝：安裝運(yùn)行可在2分鐘內(nèi)完成