影像自動對焦系統(Vision AF)和雷射自動對焦系統(Laser AF)在精度上的差異

在大部分的CNC 2.5D影像量測儀器上都具有影像自動對焦的功能      

少部分廠牌則配備有雷射對焦系統(Nikon 的VMZ系列和VMA系列   

具有雷射自動對焦的功能.此兩種系統除了幫助量測時自動對焦外,主要是來量測Z軸的高度差。    

我們來比較影像自動對焦和雷射自動對焦在量測Z軸高度差的精度上的差異   

狀況一 :

(圖一)是影像自動對焦在12倍率時的對焦狀況,焦距清楚,影像清晰	(圖二)則是再把倍率直接放大到124倍時的影像.焦距失焦,影像模糊

會產生這種狀況的原因是因為影像自動對焦和人用肉眼去做手動對焦都會有"景深的問題"。   

低倍率時景深大,高倍率時景深小,所以在低倍率時對焦後,再直接放大到高倍率看,就可能會發現焦距失焦的狀況.      

若做Z軸的高度量測,則會碰到不同倍率所產生的景深問題,對量測的精度產生很大的影響。    

狀況二 :

(圖三)是影像自動對焦在光源亮度25時的對焦狀況,Z軸的數值為0.9938

(圖四)是影像自動對焦在光源亮度30時的對焦狀況,Z軸的數值為0.9958

會產生這種狀況的原因是因為影像自動對焦會因為光線的強弱不同而產生不同的對焦位置。  

若做Z軸的高度量測,不同的操作者使用不同的光源強度,則會產生不同的量測數據,這會對量測的精度會產生很大的影響。      

狀況三:

(圖五)是雷射自動對焦在12倍率時的對焦狀況,焦距清楚,影像清晰	(圖六)則是再把倍率直接放大到124倍時的影像.焦距清楚,影像清晰

因為使用雷射對焦系統沒有景深的問題。  

使用雷射對焦系統也沒有光源強弱的問題.即使完全沒有光線,雷射對焦也能執行對焦     

並得到相同的量測數據。

結論:      

使用影像對焦所可能產生的誤差 = 儀器本身的精度誤差+景深誤差+光源強弱的誤差     

使用雷射對焦所可能產生的誤差 = 儀器本身的精度誤差     

所以若要做高精度的Z軸高度量測,雷射對焦系統是比較好的選擇。