破解規格謎題，專業團隊教您輕鬆看懂3D sensor參數（上）
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。
| Models | LP2C 4K0-0004 | LP2C 4K0-0015 | LP2C 4K0-0030 | ||
| Z-Range (mm) | 4 | 15 | 30 | ||
| Standoff Distance (mm) | 25 | 32.7 | 43.7 | ||
| Data Interface | 5、2.5 or 1GigE | ||||
| 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。
● 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。
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。
更多3D sensor產品：Teledyne DALSA Z-Trak系列、LMI Technologies Gocator 5000系列