測量儀的類型

1D雷射位移計

彩色共焦方式

採用將投光與受光配置於直線同軸的設計,只讓對焦在目標物的光聚光於針孔。由於光的聚光位置會隨波長而異,只要將光照射於目標物,再依據受光光譜檢測出最大光量的波長位置,即可正確量測目標物高度,不受材質、顏色、傾斜的影響。 另外,光源採用同時發出紅光和綠光的螢光體,實現寬波長頻帶的穩定高亮度發光,以確保在寬量測範圍內的任何位置都有足夠的光量,實現高精度量測。

A
近距離
B
中距離
C
長距離
(1) 光源模組 於所有波長頻帶產生強度穩定的彩色光源並照射。
(2) 發射時 發射出波長不同以致於焦距不同的光線。
(3) 接收時 通過感測頭內部的針孔的光線由於光線的反射位置不同,因此波長不同。
僅有最符合焦點波長的光線可通過針孔。
(4) 分光器 將接收的光線依照波長改變反射的方向,照射到 Quad CMOS。
(5) Quad CMOS 使用4個高解析度的CMOS接收按不同波長改變方向的光線,使用成像的CMOS畫素位置資訊量測高度。
代表產品

三角測距方式

如下圖所示,從半導體雷射向目標物照射雷射光。來自目標物的反射光由受光鏡頭聚光,在受光元件上成像。與目標物之間的距離變動時,聚光的反射光角度改變,受光元件上成像的位置隨之變化。
該受光元件上的成像位置變化與目標物的移動量成比例,因此讀取成像位置的變化量,量測得出目標物的移動量。

參考距離時
距離靠近時
距離遠離時
A
半導體雷射
B
投光鏡頭
C
受光鏡頭
D
受光元件
代表產品

共焦方式

利用共焦和音叉的高精度量測方式

雷射光由音叉通過高速上下活動的物鏡,在目標物上形成焦點。這時的反射光在針孔位置聚光至一點,進入受光元件。使用感測器量測光線進入瞬間的物鏡位置,即可正確量測與目標物之間的距離,不受材質、顏色、傾斜的影響。

無法在目標物上對焦時
接收的光幾乎不通過針孔。
在目標物上對焦時
接收的光通過針孔。
(1)
受光最小
(2)
受光最大
A
半導體雷射
B
針孔
C
受光元件
D
音叉
E
感測器

分光干涉方式

SLD
來自SLD的寬波長頻帶的光,一部分在感測頭內部的參考面上反射,透過的光在目標物上發生鏡面反射,返回感測頭內。
光干涉
2種反射光相互干涉,各波長的干涉光強度依參考面-目標物之間的距離而定,為波長的整倍數時呈極大值。
分光分析
使用分光器對干涉光進行分光,獲得波長的光強度分佈。對其進行波形分析,計算出與目標物之間的距離。
代表產品

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