想選對3D Sensor？這幾個參數一定要確認上集（推薦收藏）

技術解析

Feb 05th, 2024

對於第一次了解非接觸式3D sensor的客戶來說，光看到規格表就覺得眼花撩亂，不清楚每項參數的意義，難以從規格表中找尋到符合公司需求的機型，下圖以Teledyne DALSA的Z-Trak LP2C系列的規格表為例，針對常見的規格參數簡單進行說明。

Z-Trak系列採用三角量測法，為「非接觸式3D線雷射距離感測器」，量測時感測器會發出一條線狀的雷射照射在待測物表面，再經過待測物表面反射到sensor上，當待測物高度改變時，經過反射的雷射會照射在sensor不同位子上，且因傳感器在出廠前就已經校正完畢，所以傳感器就可以透過三角量測法，立即計算出物體高度。

參數/機型	LP2C 4K0-0004	LP2C 4K0-00015	LP2C 4K0-0030
Z range(mm)	4	15	30
Standoff Distance(mm)	25	32.7	43.7
Data Interface	5, 2.5 or 1 GigE
Z Resolution(μm)	1-1	1-2	3-5
NFOV-FFOV(mm)	12.8-13.8	24.7-30	49-66
X Resolution(μm)	3.5-3.5	7-8.5	13.5-18.5
Repeatability (+/-μm)³	0.15-0.15	0.3-0.3	0.4-0.5
Linearity (% of F.S.)	<0.05%	<0.04%	<0.03%
Laser (nm)⁴	405	405	405
Laser Class	2M/3R	2M/3R	2M/3R
Housing type	T10	T20	T20

參數說明

Z Range(mm)
類似2D機器視覺中「景深(Depth of field)」的概念，在這個高度範圍內的物體表面才能將雷射反射回sensor，如超出範圍就無法量測；但如寬度超過FOV，即使待測物高度在Z-Range的量測範圍內也量測不到（請參考下方NFOV-FFOV說明）。

Standoff Distance(mm)
類似2D機器視覺中「工作距離(Working Distance)」的概念。為傳感器下緣到Near FOV的距離，但每間傳感器廠商的定義有些微差異，需要特別留意。
NFOV-FFOV (near field of view-far field of view)(mm)
同2D機器視覺中的「視野範圍(FOV)」，但是傳感器照出的線雷射呈現傘型，因此越靠近傳感器的FOV就會越窄，離傳感器愈遠就會越寬。

圖片來源 : LINX Taiwan
X Resolution
類似2D機器視覺的「光學解析度(Optical Resolution)」的概念，代表每個量測點跟點之間的間距，通常建議X解析度至少為想要量測之特徵大小的1/5~1/10 (5~10個量測點)，例如量測直徑100μm的Bump時，X解析度至少要10~20μm為佳。

如果傳感器照出的線雷射照呈現傘型，除了FOV的寬度根據遠近會有差異，X的解析度也會有所差異，如下圖越靠近sensor時，點跟點之間的間距越窄，因此解析度會越高，反之越低。有些廠商的X解析度不會像DALSA一樣標示上下值。如果只有標示一個值，通常代表在mid Z-Range位置的解析度。

圖片來源 : LINX Taiwan

下期將針對Z-Resolution、Repeatability、Linearity進行介紹，如果有3D量測的需求，霖思科技也有提供樣品試拍的服務，歡迎隨時與我們的專業團隊聯繫。

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