家庭水電工：冰箱篇

有趣的除霜計時器

冰箱突然壞了，雖然可能可以找原因，但原因是什麼並不重要，畢竟牠已經為我們家服務超過二十年，真是到了該說謝謝你，然後光榮退休的時候啊。也因此，略過請水電來維修的念頭，直接去賣場訂購了新冰箱。而在這等待的空窗期，心想既然是要報廢，就讓我肆無忌憚的修裡一次吧，看看會有什麼有趣事情發生。

我們的狀況是，冷藏是漸漸不冷，接著冷凍庫也失去冷度，但依稀能聽到壓縮機運轉聲音。首先，拆開了冷藏溫度設定區還有冷凍庫背板，發現了大塊結冰，而可憐的風扇已經像是魔法裡的怪物，被冰凍在奇怪咒語中。

左方全部被冰塊封閉

經過數小時退冰過程，確認風扇可以手動撥轉後，重新啟動後一切看似恢復正常，但幾小時後又會進入同樣循環。在參考冰箱工作原理(連結)，聊解毛細管、冷凝器、壓縮機各個部件的功能，還有參考網路討論後，將目標轉到除霜定時器。拆下後亂敲一通似乎恢復正常，壓縮機和除霜裝置都會定時關閉和啟動，再也沒有大冰塊阻擋風扇運作和阻塞風口，使得冷風吹不進下層空間的狀況發生。

風扇恢復正常

除霜定時器的原理和市面上定時計時器類似。它由電動機、齒輪、凸輪、觸點等構成。內部分成上下兩部分，下層主要是一個交流電線圈，可以將電能轉換為磁力當作動力來源，並用之轉動一支導螺桿持續旋轉，然後導螺桿再帶動所有的齒輪組機構，最後達到轉動大輪盤的目的。中間經過兩片減速齒輪，最後驅動的齒輪具有特殊螺紋，每隔8h 凸輪使開關接通一次，使除霜加熱器的供電電路工作，開始除霜。接通除霜供電電路時，切斷壓縮機的供電迴路，使壓縮機停止工作，其餘時間接通壓縮機供電迴路。(參考 參考)

大多數的故障是因為齒輪是塑膠品，經年累月接觸卡動後，不免造成磨損和缺口。最簡單的方式是換個新的，畢竟這個計時器已經經過是全年二十四小時分分秒秒在運轉，且持續二十年啊。

這三四天中，廚房中就放著這被開腸破肚的龐然大物，而我是越修越起勁，越來越對這沒有MCU，僅僅依照簡單機械和物理原理，就能像心臟般持續運作產生功效的龐然大物，覺得無比佩服。回頭看看自己經手設計的產品，粗製濫造缺乏設計不說，且所有功能都推給MCU，好像沒了MCU就什麼都做不成，還三不五時就出BUG，相較於這純機械推動十數年冰箱，不免懷疑起，自己真的有認真扮演好工程師的角色嗎？

單車漫(慢)遊：北進武嶺

海拔三千公尺附近

繼上周單車東進武嶺後，不到七天又再度登上武嶺牌樓，而且是由距離更長的北進騎來。短期內，應該不會再做這麼瘋狂的事了。

此行是和新竹隨意騎車隊同行，也是自己首次參與團騎，路線明確、補給實在，吃喝住宿也都有人照料，實在是輕鬆寫意。或許也因為這樣，抵達大禹嶺時，體力還很充足，還能一圈圈不落地的踩上去，尤其最後通過松雪樓，更是成就感大爆發，最終以一小時四十分登頂，非常開心。

行程由百韜(ㄊㄠ)橋開始，此地以北橫(台七)與中橫支線(台七甲)交會處聞名，是北進時最常設定起點。由此向上，都是沿著蘭陽溪和兩側山嶺間前進，

河川谷地遼闊，兩側至少都有數百米間距，面積雖廣，但水量異常少。原本應是高低起伏不平的河床，被人為整治的異常平整，大片空曠沙地被開墾為西瓜田。起初還被這奇特景色吸引，但當你連續看21公里後，就不會覺得有趣了(笑)。繼光橋後，道路遠離蘭陽溪，開始進入山區，也就是南山部落。先前的瓜田全數退散，改為無窮盡的高麗菜田。起初還被這奇特景色吸引，但又是連續看10公里啊。

南山部落孩童

離開南山前往思源啞口才有些騎車感覺。翻過啞口後的中海拔森林則是讓人驚豔，我喜歡此處雲霧繚繞的景致，雲影變幻下，無時無刻不是新的視覺畫面。再經過勝光(南湖登山口)、武陵、抵達今天住宿點苗圃農莊。

思源啞口

第二日經過環山、松茂、梨山，沿途也是大面積農業耕種，包括水蜜桃、蘋果、蜜李還有高山茶等等。此處地形陡峭，理論上不適合農作，勤奮的果農大量運用單軌車克服地形限制，向上占滿山頭，向下深至溪谷，形成一片誇張的地景。

滿山的水蜜桃，這張最好看

山谷間的採茶姑娘

梨山，上次來好像是三十年前??

離開梨山，轉向東南方的大山前進，穿過畢祿山登山口附近隧道就是大禹嶺，後面就是無止盡的上坡。該怎麼形容這段爬坡歷程呢？素養有限，實在無法貼切形容。有天突見到一廣告文案，覺得就是它了。節錄如下(連結)  (音樂連結)。

有時候停滯不前

不甘心原地踏步

與其心存懷疑 不如自我推進

感受一步又一步的提升，才是最迷人的過程

即使步伐微小 也要持續向前

進步，是唯一動線

更好的我 明天見

楊爸提供風景照

總計這次北進，上週東進，幾年前的兩次西進1 西進2，單車衝武嶺的活動，終於蒐集完畢。日後或許可以加強訓練，精進成一日完成，但這之前應該還是會回到比較輕鬆的健行活動(笑)，例如武嶺附近的合歡越嶺道、蓮花池或是錐麓斷崖，都是充滿人文歷史與景致的合適景點。

單車漫(慢)遊：東進武嶺

東進武嶺 完成

自從四年前首次西進武嶺後，東進的種子也就在心中慢慢滋長，只是對一位連假日車手都稱不上的中年大叔來說，心中這片土壤早就被生活雜事佔據，只能用貧瘠乾旱來形容，也不知那小小夢想種子，是否還在荊棘下掙扎著，完全不可期。

但在機運配合下，今年夏天，神奇種子居然破土而出，帶著我穿過北迴線重重黝黑隧道，在龜山島環伺下跨越蘭陽平原，抵達了海平面高度為0的花蓮七星潭海岸，準備向百公里外，3250公尺高崇山前進。

這段由七星潭至太魯閣，經中橫東段至大禹嶺再上武嶺的路程，被單車客稱為東進武嶺，因為總爬升超過三千七百公尺，相較於西進武嶺的二千九百公尺，還多出八百公尺，被視為西進後更變態的挑戰。

太熱了，自製遮陽帽

就如同各類極限運動賽事，隨著成功經驗的不斷累積，原本遙不可及的東進武嶺，近年來逐漸普及，各種訓練攻略累積下，東進已不是對未知的冒險，而是屢創紀錄的競技場。即使如此，對我這休閒騎乘大叔來說，這些驚人的訓練和比賽成績當然只可遠觀不可褻玩，僅能以探路心態慢慢騎。

因為是獨推，行程自由，約略是下午兩點由花蓮火車站出發，先到七星潭，再沿著193綠徑北上，轉入秀林鄉村落後，經亞泥廠、大約三點半到太魯閣牌樓。

群山間的亞洲水泥廠

太魯閣牌樓

牌樓之後就是無止盡的上坡，陸續經過溪畔、燕子口、九曲洞等地，沿途兩壁對峙，壁立千仞，又稱之為內太魯閣峽。但因為剛開始騎乘，不敢休息因此錯過許多美景。

燕子口

之後再經過綠水到達天祥休息。天祥古來就是太魯閣族居住地，現在更因為白楊、水濂洞、三棧溪等步道，是熱門旅遊景點。時值暑假人潮洶湧，稍稍休息後繼續上路。

中橫公路自天祥後，就進入所謂外太魯閣峽，相較於東段，西段海拔逐漸升高，也會明顯感受到公路與河床差距，景觀雖然開闊，但不比東段令人驚艷。沿著大沙溪向北，經過文山溫泉、蓮花池，轉向西寶和豁然亭，傍晚六點半至洛韶過夜。

慈恩的水蜜桃

第二天早上六點半，再由洛韶往華祿溪前進。從地圖上看，天祥至華祿溪大致都是在權巴宇山南側，過溪後的新白楊、慈恩、碧綠則是依附著羊頭山南側，連續幾小時都在中海拔森林間緩慢向上延伸，無止盡無止盡的向上延伸後，直到連林木都稀疏，宏偉大山都像屏障的關原和大禹嶺。

碧綠神木

合歡觀雲

大禹嶺至武嶺這段路，因為地勢陡峭(十公里上升800公尺)、高山空氣稀薄、還有先前已累積的疲憊，被號稱為"地域坡"，我在這也中箭落馬，不知重複多少次的定桿、牽車，掙扎著連拖帶拉，二個半小時後才登上武嶺。難度遠遠超越西進天堂路，是個讓人沮喪、痛苦不已的路段。

可怕的地域坡，這段是推上去的

即使有推車，好歹也真的完成了東進的夢想。天地如此寬闊，個人如此渺小，只有夢想和持續的努力，才能跨越侷限、豐富生命。

嘉明湖 天地有大美而不言

嘉明湖已是遠近馳名的景點，雖然看過許多美照，也聽過朋友描述，親身經歷時仍覺得無法以筆墨形容那美的感動和震撼。

為了親自目睹牠的容顏，我們已經在三千公尺高山上跋涉整天，長途跋涉的疲憊，加上遠望都沒有任何湖面蹤影，總是讓人沮喪，此時卻聽到同行夥伴中有人說，不遠處就到了。心中雖然半信半疑，腳下仍不自主加快速度，突然間，前面真的傳來隊友的讚嘆雀躍，不旋踵，就輪到我發出讚嘆。

藍天白雲下，一抹碧綠湖面就在山景前無限展開，身處其中，只覺得人的渺小和天地的壯闊。美景當前，一切形容都是多餘，莊子說：「天地有大美而不言。」，就是這含意吧。

一般印象中的高山湖泊周邊，總會有茂密樹林或嶙峋地形，嘉明湖因為海拔超過三千，附近全無樹木，僅有低矮草原。地形上，又是四面環山的凹地，為平緩圈谷，這些都讓景物呈現出純靜的美感。而草原上，穿的花彩斑斕的登山客，就像是一叢叢高山杜鵑，點綴其中，頗有一種純真靜好的牧歌情調。

環繞圈谷約需半小時，各角度都有絕佳風景，踏著短草原慢慢向下走向湖中心，會先踏入平坦礫石區，接著就是範圍約二、三個國小操場的湖面，四周並沒有其他水源注入，應該是颱風雨水和地下水脈混合形成。水中有許多昆蟲，隨著風吹湖面上下飄動著。

湖畔疊石

我們時間充允，在這湖邊草地玩耍、吃喝、飛空拍機，過了一段悠閒舒適時光，再看其他隊伍，聊天說笑、網美拍照、甚至還有窯烤麵包$%@$。

空拍機

優閒的午後

時間慢慢進入夜晚，原本以為就此打住，沒想到才是熱鬧的開始，好多專業人士在此拍攝星空，星軌，若不小心啟用頭燈就會聽到一串咒罵聲。夜更深，則是另外一個族群，水鹿慢慢現身。起初只隱約看到幾隻，但聽說之後有人用尿尿吸引了許多水鹿貼近身旁。

-----------

這裡實在太美，愛屋及烏，很希望老婆也能分享，但不論是從向陽森林遊樂區或是戒茂斯對她來說都不容易，只能留待緣分。

而一直以來，都聽聞嘉明湖的美，幾次朋友邀約，都以路程遙遠婉拒，當然心裡明白是希望攀登南二段時順遊此處，當成犒賞，也算是鼓勵自己完成南二段的動力。但南二段遲遲無法成行，持續拖延也不是辦法，這次是因緣際會，朋友邀約就當成小旅行出發。

所以當我站在南二段指示牌下，望著嘉明湖方向，心中是有些感慨的，希望不會因此打消南二段的念頭啊，人到中年，繁瑣俗事越多，但每每也就是因為這些新的感動，讓我們對未來才有新的期待。

筆記：光學實驗

光反射路徑

光源可參考先前連結。反射鏡是最基本的光路，應用繁多，雷射切割中光路轉換就是最好的例子，而即使是反射鏡也有很多學問，例如下面鏡片為介質膜鏡片，單價約七十台幣，專用在45度角高密度雷射( 購買 2, 連結 )。上邊則是鍍鋁K9材質，反射窗口片26*20*3mm，單價接近一百， (購買 2, 連結)。

也可以考慮這一個(連結)

如果結合兩片反射鏡，就能構成振鏡，在空間中製造不同方向光束，可用在OCT平面掃描、雷射型SLA、雷射繪圖、雷雕等，最近看到蜂鳥雷雕真是驚奇，價格壓到一萬以下就有無線網路 + 雷射 + 振鏡 + 自動對焦種種功能，實在不得了。這裡是電路範例(連結)，連結

連結

連結

近來更有利用半導體製程，研發的MEMS 全角度鏡面 (micro-electrical-mechanical system)，與機械相比體積小且功耗低，可應用在OCT，3D結構光，2D雷射平面掃描，LIDAR等。(連結)(連結)

連結

上述元件，靜面尺寸僅1.3mm，掃描頻率是5.3kHz，掃描角度為±30°，最小可控制角度為0.05°。反射面為鍍金。價格昂貴，超過台幣萬元。

光折射與透鏡

折射，是進入光學世界的基礎，可以雷射穿越壓克力或水進行觀測。不同介質折射角度不同，應用眾多，光纖就是利用入射角大於折射角全反射現象的成品。

更複雜的折射現象就是透鏡系統，包括凹透鏡、凸透鏡、非球面等等，最直覺的是Maker提供的光學積木包，這裡面有各種壓克力透鏡，若是結合這個網站(連結)，一定能達到很好的教學效果。

手邊透鏡
1.最右邊小的平凸透镜，K9玻璃，直径5mm焦距 15mm，T400-700nm，是為了要模擬瞳孔，(購買2 連結)。
2.再往左塑膠袋內兩個平凸透鏡，是隨著上面壓克力元件贈送，資料不詳。
3.再往左綠綠膠膜紙包著是8倍微距雙凸鏡頭，直徑21mm焦距30，(購買連結)。
4.很凸的是15mm至38.5mm可选，當時買的是30*17mm光面，似乎能调焦聚光LED透镜，(購買連結)。
5.有點凸的，找不到購買連結。
另外有七個我曾經買過6*3mm無邊，直徑3mm 焦距6mm (連結) 但不知道東西在哪。以及其他參考購買連結。

雷射光線有個特殊應用是聚焦鏡，這是因為雷射為平行光，功率集中就可以透過聚焦鏡，最常見到就是雷射切割，將光斑聚集到一個點。另外OCT中也一直提到聚焦，可以減少測試面積。這篇提到許多CO2雷射光路原理(連結)。 連結

除了普通鏡片，還有種自聚焦鏡片(連結)，当光线在空气中传播遇到不同介质时，由于介质的折射率不同会改变其传播方向。传统透镜是通过控制透镜表面的曲率，利用产生的光程差使光线汇聚成一点。自聚焦透镜与普通透镜的区别在于，自聚焦透镜材料折射率的分布沿径向逐渐减小，能够使沿轴向传输的光产生连续折射，从而实现出射光线平滑且连续的汇聚到一点。

液態鏡頭：藉由電荷吸引，改變鏡頭形狀，因為速度非常快，在OCT裝置中出現過。

micro-lens array

連結 連結

光偏振Polarized

偏光鏡有兩種，目前常見為CPL圓形偏光，原理是光線原本分為左、右旋兩種，CPL隔絕其中之一。另外是直線偏光，用在液晶顯示上，目前研究牙齒蛀牙架構中大量使用到偏光功能，若是拍攝穿透牙齒，疊合兩片偏光鏡能夠將空氣中直射光線過濾(連結)，若是僅使用一片能有效過濾水面或是玻璃的反光。

光波長相關實驗

與光波長有關實驗是光譜儀，可參考以往連結。若論延伸應用，最直覺是濾光片。

紅色是直徑27mm*1mm 紅光800-1000nm，400-750nm截止的濾光片(購買連結)，肉眼貼在深紅玻璃片前，幾乎看不到任何影像(當然啦，眼睛本來就看不到)，但若用IR-Cut的相機就能看到畫面，可用於互動遊戲。
透明那個是模擬人眼會過濾濾過所有紅外線，是從GF1相機拆下。還有一種是僅接受1310附近光線，低或高於這範圍的都會被過濾。
還有安裝過，InGaAs機器附屬的有1310 +-50 和 1550 +-50 兩種。如果要購買1550的價值至少一千五(連結)。
最近還有RBGIR則是在IR那個位置上，特別只打開該波長的通過。

這些濾光片可以架在感應器上、感應器前、嵌在鏡頭後，鏡頭保護鏡。感應器前的濾光片，大多用在夜間攝影，可透過電磁閥或減速馬達加渦稈進行機械式開關。切換機制連結，連結。

光會因為折射區分出不同波長光線，相反的在合併後會合成為白光，下面裝置能夠動態將各種顏色組合成白色，或是組合成新的顏色，大多應用在演唱會等場合，有趣的是，也可以應用在NBI中。合光模組連結  連結  連結 。原理不瞭解，但懷疑是某些波長可以反射，某些波長是穿透，例如這種鏡片的概念(連結)

麥克森干涉儀(Michelson Interferometer)

干涉儀基本元件是分光鏡，又叫做半穿半反片，BeamSplitter，雷射光源入射後會一分為二（一般應用大多為45度），可以50%穿透50%反射(或不同比例)，以多層膜蒸鍍而成非金屬膜，因此吸收率極低。連結 連結

分光鏡有兩種
平板分光鏡( 購買連結，廠家眾多，這連結尺寸正好符合實驗用 )，這是另外一家但尺寸和波長不合(連結)。 連結
立方體形式，約三百元台幣，購買連結  或是這個也類似，好像有漏光？而且仔細研究SPEC發現牠分光波長居然是400nm~700nm，不符合要求。

實際的實驗器材(連結  連結)

光電量測工具

利用InGaAs將光強度轉為電訊號，呈現給使用者。工程佈線簡易型的基本知識(連結)，可以測量六個不同波長的功率，計算公式(連結)。

兩台機器共三種可選擇項目。
機器一(連結)，-70~+3 ( 換算為0.0001 mW ~ 2mW )。不過可測量數字實在太小，不考慮。
機器二(連結)，-70~+10 ( 換算為0.0001 mW ~ 10mW )。10mW實在太小。
機器二(連結)，-50~+26 ( 換算為0.0001 mW ~ 398mW )。應該會選擇這個連結
機器二的英文說明(連結)，另外PM203似乎有RS232溝通方式(連結)。
特別產品(連結)。

專業版本能測量微小變化並且與電腦溝通，例如TDOCT，實際差異不確定。

實驗平台滑軌

就是照片中滑台組合啦，雖然號稱有高精密度0.01mm，但大多數都只是方便插拔的平台罷了。

小型滑台(連結)

光纖

以往對光纖都覺得神祕不已，後來才知道其本質就是些塑膠啊。這篇是以環氧樹脂製作光纖的方法(連結)。

原料特性，因為光纖可以看成是很多絲線組合起來，能透過拉線的方式分光，參考( 連結1 連結2 )。也能組合許多纖細的絲條當作內視鏡應用，旭化成成像光纤成像照明光纤 13000芯 1000元/米，連結，VGA 640 480 = 307200。另外，依成分分成單模和多模兩種(連結)。

接頭：
1.插口：標準眾多常見為FC，市售光纖搭配FC接頭成品跳線，和自製教程。
2.接光源：例如LED燈光轉入光纖(連結)。
3.接LD：偉阡? (連結) (連結) (連結)。
4.接準直鏡，討論準直的需求(連結)，產品1，產品2，產品2，產品3。準直如果要調整，可以用這種機制(連結)  可以考慮龍回的準直 連結。
5.接反射鏡，(連結)。

光纖與分光鏡的組合，參考(連結  連結  連結  連結)

紅外光線

因為超過1000nm以上的光源昂貴又少，目前都是檯燈和鹵素燈，可以蒐集些資料。

PINHOLE

能讓球狀光源變成平行光，購買連結，為了做全像實驗使用

顯微鏡

照片中三台，分別是研究型手機顯微鏡、微流體模組，還有和女兒到MAKER那自組兩台顯微鏡合體。

3D立體視覺

和光學實驗關聯有點遠

CTScan
CTScan連結 鏡頭介紹連結

------------

MICROCT(連結)

口掃機(連結)

筆記：幾種觀測紅外光的裝置
筆記：工業用拍攝鏡頭及其附件
筆記：OCT元件資訊
新時代非侵入性檢測儀器OpenWater
與OCT的初體驗
窄頻影像（Narrow Band Imaging, NBI）
魔鏡魔鏡 誰是世界上最小的鏡子：DMD

自力救濟維修MAVIC MINI雲台排線
全像攝影 Holography
DIY：全頻段LED光源
軟體層次操作3D物件的好幫手，Open3D
窮人版的3D掃描儀，CICLOP
技術筆記：Freestyle Libre 2 原理與穿戴經驗
技術筆記：相位對焦與相位差顯微技術
技術筆記：微型氣體幫浦
技術筆記：DC馬達
技術筆記：ISO和FDA 510K
技術筆記：iPMSEL Hamamatsu
技術筆記：口掃機原理與使用
技術筆記：Structure from Motion
Design and fabricate 3D objects for LaserCut

筆記：幾種觀測紅外光的裝置

自然環境中，總是各種波長光線並存，人眼可視範圍稱之為可見光，其餘不可見部分又區非為紅外(波長較長)與紫外(波長較短)光。紅外部分又因為與生物組織交互關係多，常被當作生物研究的工具(如OCT、齟齒、視網膜攝影)，整理紅外光觀測裝置如下。

CMOS/CCD

CMOS與CCD除了感測可見光，對紅外光也有部分感測能力，從下圖可以發現，大概是正常接收能力的百分之二十左右。因為能偵測750~900nm波長光線，CMOS與CCD在紅外光醫療上，已有齟齒、OCT等應用。

連結

實際量測前，要先確認沒有濾光片的阻礙。部分相機出廠時就沒有濾光片，例如Arducam購買的MonoChrome相機，Samsung手。或是濾光片是動態調整，如夜視監視器。而大多數消費型相機，則要另外移除濾光片，例如GF1(連結)，Raspberry Pi HQ Camera(連結)。

除RGGB外，最近SONY和OV(連結)對於紅外光部分，都推出新型RGBIR感測器，強調IR的特殊應用，或許是更簡易且更精準的方案。

Quantumfilm

量子薄膜，從這個名子就知道我只是隨便列出，理論上它能靈敏的偵測到400-1100nm範圍光線，但是因為難以取得，無法實驗。

短波紅外光感應器

InGaAs材料可偵測波長範圍如下，非常適合偵測紅外光，但長久以來因為國內外政府管制，民生需求不多狀況下，沒有產量誘因狀況下，相關製程技術還在原地踏步階段，遠遠落後CMOS的發展，價格更是驚人的高。小小一片VGA感測器，動輒三、四十萬台幣，即使只是線性的OSA光譜儀，價格也都二十萬起跳。

連結

點狀InGaAs：可用在光電轉換器，將光訊號轉變成電訊號，常見為量測工具。

線狀InGaAs：紅外光譜儀，原理和CMOS相同。

平面InGaAs：常見工業用(QVGA)，實驗用(VGA)，通訊界面為工業協定Gigabit Ethernet，透過網路線傳送電源與資料。目前用在齟齒偵測實驗。

1550nm Phosphor Coated螢光攝影

在CCD或CMOS感光元件前方，塗抹特殊螢光物質，該物質的特性是受到1550nm光線照射後，會發出可見光，進而觸發CMOS訊號。優點是價格相對便宜，缺點是影像動態範圍不高，畫面上有許多雜點。

醫療應用：齟齒

很久以前，人們就發現琺瑯質對紅外光的吸收率非常低，而蛀牙區域因為琺瑯質受損，透光率自然不同，就會在畫面上產生陰影，讓牙醫及早判斷蛀牙發生與範圍。如下圖，我們可在紅外光照片中，明顯辨識出蛀牙區域。

連結

醫療應用：血氧儀

利用血液主要成分對600-900nm近红外光有良好的散射性。尤其是730(760)nm左右和850nm左右的近红外光分别對脫氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白敏感，測量這兩個波長光線的反射狀況，即可推測身體的吸收狀況(連結  連結)。也可參考黃俊榮文章(連結)。

這裡使用的光感測器PD，可以將光子(Photon)轉換成電子(Electron)，也就是把光訊號轉換成電訊號，入射光愈強則產生的電子愈多，最常見的光感測器是光二極體(Photo diode)。

血氧DIY連結  連結   可購買探頭   可購買探頭   可購買探頭

中長波紅外光

與短波紅外線不同，偵測2000nm以上光線，最常接觸到的應用是量測體溫(攝氏30~40度的輻射波長，就是落在遠紅外線)，但因為其對溫度非常敏感，需要完整致冷方案才會正確。也是目前新冠病毒肆虐，最重要的應用工具。

筆記：工業用拍攝鏡頭及其附件

一般消費型相機，會依廠牌或產品線，推出自家專屬鏡頭卡口，結果是洋洋灑灑五花八門十數種規格。工業用或IOT相機較單純，很早就有三種公規，中型C-mount、小型CS-mount、微型S-mount(M12)。此三種規格最大特性是，影像感測器到鏡頭之間的距離短，設計出來的鏡頭體積小，價格也相對低廉，適合在工廠中大量布置。雖然成像品質較差，不過考量工業應用時現場光源都很充足，可彌補這個缺陷，是性價比很高的選擇。

C-mount CS-mount 鏡頭

其中C-mount和CS-mount兩者類似，卻是C-mount為先，CS-mount是後續更廉價小巧鏡頭，架構在C-mount上進階版。兩者的外觀相似，都是1英寸長的螺紋，不同處在於鏡頭安裝到攝影機後，鏡頭到感測器之間的距離。
C-mount： 影像感測器到鏡頭之間的距離應為17.5 mm。
CS-mount：影像感測器到鏡頭之間的距離應為12.5 mm。距離更短的結果是，鏡頭可以更小巧。

彼此搭配上，若機身(CS-mount) + 鏡頭(CS-mount)  或是 機身(C-mount) + 鏡頭(C-mount) 當然可以正常運作。若是機身(C-mount) + 鏡頭(CS-mount) 就偏離原始設計概念，會有成像但已經失真。參考(連結)。反之若機身(CS-mount) + 鏡頭(C-mount) ，聚焦距離就會太長，此時可加入一個轉接環，達到與C-mount相同的成像效果。

轉接環就是個金屬環，中間沒有光學鏡片，功能類似近攝環。使用近攝環後，最終拍攝照片的畫質並不會受到明顯影響，但會因為進入鏡頭的入光量改變，快門速度要更慢。所以，除正常搭配外，還能夠透過轉接環達到放大倍率的效果。

整理目前手邊可實驗的C-mount鏡頭有四顆列表如下，此外更蒐集加入Raspberry Pi 新推出CS-mount開發套件中兩顆鏡頭的資訊(連結)，同框列出。

	C-mount	CS-mount	C-mount	C-mount	C-mount	CS-mount??
廠牌	NAVITAR	Rasp	Rasp	Edmund	FUJIAN	??
焦距	6mm	6mm	16mm	25mm	35mm	長焦段
光圈	f1.4~16	f1.2	f1.4~16	f1.4~16	f1.7-16	f1.4~8
像面尺寸	1/2”	1/2”	1”	1”		??
最近物距		0.2m	0.2m
價格	2000NT(used)			21000NT	2000NT(used)	??
其他	連結 下面那個 連結			連結	連結	成像差
	自備	畫質3M不佳 連結		技術合作案	自備	自備

對手邊四顆鏡頭初步實驗後，該有的光學表現都正常，成像品質則是大致和價差成比例。

S-mount (M12) 鏡頭

第三種規格S-mount鏡頭是各種中最微小的，打開S-mount鏡頭，會發現除了感光元件外，並沒有其他結構，鏡頭幾乎就是直接貼在感光元件前。如此短的成像距離，使得鏡頭結構更簡單(成本更低)，光圈當然是固定的，就連焦距也是靠螺紋旋入和旋出調整，塑膠感很重，幾乎和玩具沒兩樣。(連結)

鏡頭Mount與轉接

類似C-mount和M12的光學原理，可參考(這裡)，文章中還指導如何製作Mount。如果喜歡3D列印，還能下載STL檔案如下。
Raspberry Pi製作C-mount，可以測試列印螺紋狀況(連結1)，連結2，連結3。
Raspberry Pi製作M43，連結，距離很短感光元件要深入到鏡頭內。

未來會許還能直接製作Canon EOS的接環。

除機身mount外，市售不同轉接環，可以
1.EOS鏡頭轉接至C-mount卡口
2.C-mount鏡頭轉接至M43卡口
3.M12鏡頭轉接至CS-mount卡口（連結）
( M43轉換到C-mount，受限於物理距離，無法轉換 )

對焦

最基本的機構是手動旋轉對焦環，透過螺旋移動鏡片位置對焦，(連結)。自動化則可分為行程馬達或音圈馬達VCM(連結)。若真要利用現有鏡頭，可參考鏡頭資料，直接控制鏡頭光圈與對焦(連結) (連結)。

光圈

手邊有個C-mount光圈件，旋轉就能控制光圈，功能不太瞭解，但轉著就很療欲。

與雲台嵌合

一般相機底部固定用的螺絲孔規格為美制的1/4英吋，中大型相機才會用到3/8英吋螺孔，有些相機是兩種規格都有。市面上有許多螺絲與1/4轉換3/8管道，但苦苦尋不到合適的母頭。

雖然有3D列印方式(連結)，考量塑膠與精度等問題並不合適，暫時可以搜尋1/4螺帽或1/4 滑塊 螺母，找些替代方案。