측정기의 종류

1D 레이저 변위 센서

멀티 컬러 공초점 방식

투광과 수광이 동축이 되도록 배치하여 대상 물체에 초점이 맞는 빛만이 핀 홀 상에 한 점으로 집광되는 설계입니다. 파장별로 집광 위치가 다른 빛을 대상 물체에 조사하고 수광 스펙트럼에서 최대 광량의 파장 위치를 검출하여 대상 물체의 높이를 재질·색·기울기의 영향 없이 정확하게 측정합니다. 또한 적색과 녹색이 동시에 발광되는 형광체를 광원으로 채택하여, 넓은 파장 대역에서 안정적인 고휘도 발광을 통해 넓은 측정 레인지의 모든 위치에서 광량을 확보하는 고정도 측정을 실현합니다.

A
근거리
B
중거리
C
장거리
(1) 광원 유닛 모든 파장 대역에서 안정된 강도의 멀티 컬러광을 생성하고 조사합니다.
(2) 투광 시 파장별로 초점 거리가 다른 빛을 투광합니다.
(3) 수광 시 헤드 내부의 핀 홀을 통과하는 빛은 반사 위치에 따라 파장이 다릅니다.
초점이 정확히 맞는 파장의 빛만 핀 홀을 통과합니다.
(4) 분광기 수광한 빛을 파장별로 반사 방향을 바꿔 Quad CMOS로 조사합니다.
(5) Quad CMOS 파장별로 방향이 바뀐 빛을 4개의 고분해능 CMOS로 수광하고, 결상된 CMOS의 화소 위치 정보를 이용하여 높이를 측정합니다.

삼각 측정 방식

아래 그림과 같이 반도체 레이저로 대상 물체에 레이저 광을 조사합니다. 대상 물체에서 반사된 빛은 수광 렌즈로 집광되어 수광 소자 상에 결상됩니다. 대상 물체까지의 거리가 달라지면 집광되는 반사광의 각도도 달라지고, 따라서 수광 소자 상에 결상되는 위치도 변합니다.
이 수광 소자 상에 결상되는 위치의 변화가 대상 물체의 이동량과 비례한다는 사실로부터 결상 위치의 변화량을 읽어내고 대상 물체의 이동량으로 계측합니다.

기준 거리일 때
거리가 가까워졌을 때
거리가 멀어졌을 때
A
반도체 레이저
B
투광 렌즈
C
수광 렌즈
D
수광 소자

공초점 방식

공초점과 소리굽쇠를 이용한 고정도 측정 방식

레이저 광은 소리굽쇠에 의해 상하로 빠르게 움직이는 대물 렌즈를 통과하여 대상 물체 상에 초점을 맺습니다. 이 때 반사광은 핀 홀 위치에서 한 점으로 집광되어 수광 소자에 입광합니다. 입광한 순간의 대물 렌즈 위치를 센서로 측정하여 대상 물체까지의 거리를 재질·색상·기울기에 상관없이 정확하게 측정합니다.

대상 물체 상에서 초점이 맞지 않을 때
수광한 빛이 핀 홀을 거의 통과하지 않습니다.
대상 물체 상에서 초점이 맞았을 때
수광한 빛이 핀 홀을 통과합니다.
(1)
수광 최소
(2)
수광 최대
A
반도체 레이저
B
핀 홀
C
수광 소자
D
소리 굽쇠
E
센서

분광 간섭 방식

SLD
SLD에서 나온 넓은 파장 대역의 빛은 헤드 내부의 참조면에서 일부 반사되고, 투과한 빛은 대상 물체에서 정반사되어 헤드 내로 되돌아옵니다.
광 간섭
2가지 반사광은 서로 간섭하고 각 파장의 간섭광 강도는 참조면-대상 물체 간의 거리에 의해 정해지며 파장의 정수배일 때 극대화됩니다.
분광 분석
간섭광을 분광기로 파장마다 분광하여 파장의 빛 강도 분포를 얻습니다. 그것을 파형 분석하여 대상 물체까지의 거리를 산출합니다.

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