KATSURA OPTO SYSTEMS · OPTICAL METROLOGY
非接觸光學角度量測
反射鏡是否調到指定角度？鏡頭致動器運動時有沒有傾斜？精密治具的姿態是否穩定？光學傾角感測器可在符合回光條件下，將反射面的角度變化轉換成可讀取的量測數據
從應用與自動準直原理開始，了解量測條件與工作距離，判斷這項技術是否適合你的樣品
傾角量測儀適合用在哪裡？
當你需要確認零件的方向、比較組裝前後的角度，或觀察致動器運動中的傾斜，傾角量測能提供姿態資訊。先看「要觀察什麼變化」，再決定需要的角度範圍、量測速度與安裝方式
光學元件組裝與調整
讓反射鏡與鏡架角度有數據可依據
調整光路時，可對準可量測的反射面，觀察鏡架姿態與角度變化，協助比較調整前後的差異。非接觸方式能減少量測時對零件施加的機械負載
評估重點：反射面尺寸、可用安裝空間、角度容許誤差與基準設定
了解 TM-2070 的小型化配置 →
相機與影像感測器
檢查影像感測器與保護玻璃的組裝傾角
組裝相機模組時，可評估影像感測器表面與保護玻璃的角度。若樣品有多個反射面，需先確認能否分辨目標回光，再規劃波長與光學配置
評估重點：表面反射特性、鍍膜、波長及多重反射光斑
了解 RA 系列的波長與光束配置 →
鏡頭模組與 VCM／OIS 評估
觀察致動器運動中的傾斜變化
鏡頭致動器驅動時，除了位移，也可能產生角度變化。針對傾角波形與動態行為，可評估高速傾角感測器；若需要完整運動姿態，則需另外規劃位移或多軸量測
評估重點：運動頻率、訊號頻寬、資料擷取方式及量測範圍
了解 AT-2060 的高速量測 →MEMS 反射鏡與廣角運動
確認可動角度與停止後的回位狀態
MEMS 反射鏡是可受驅動而偏轉的微型反射鏡。反覆偏轉時，可觀察角度行程、非驅動方向的偏斜，以及停止後的重複性。樣品偏轉較大時，要同時確認廣角量程與指定工作距離
評估重點：最大偏轉角、兩軸合成範圍、鏡面尺寸與回光路徑
了解 WT 系列的廣角量測 →在移動平台上設置合適的反射面，可觀察行程中的微小角度變化。Pitch／Yaw 與感測器兩軸的對應，需依安裝方向與平台座標定義；評估時也要納入行程、工作距離及容許誤差
為什麼採用光學傾角量測？
Katsura Opto 此系列採用自動準直原理，以光學方式量測目標反射面的角度。它適合需要觀察微小姿態變化、避免接觸負載，或將量測整合到設備內的情境
非接觸，減少機械干擾
量測光束照射目標反射面，感測頭不需要以探針壓住樣品，適合精密零件與運動機構的角度觀察
讓角度變化可比較、可記錄
在相同基準與量測條件下，比較調整前後、動作過程或停止後的角度數據，協助建立組裝與檢查依據
依設備空間與速度選型
產品包含小型感測頭、感測器與處理器整合型，以及高速、廣角等配置，需依實際量測條件選擇
自動準直儀如何量測傾角？
從反射光的方向，讀出表面的角度
自動準直儀（Autocollimator，也稱自準直儀）先將光束準直，再照向目標反射面。當表面傾斜，返回感測器的光束方向會改變，接收光學系統上的光斑位置也隨之變化
- 照射目標：準直光束到達可量測的反射面
- 接收回光：反射光返回感測器的接收光學系統
- 轉換角度：依光斑位置與校正關係，換算目標相對基準的傾角
在理想平面鏡幾何下，反射面偏轉 θ，回光方向會相對原方向改變 2θ。小角度時，接收面的光斑位移近似與傾角成正比
這裡說明的是基本原理；實際內部光路、演算法與性能依機型及校正條件而定
反射面傾斜與回光變化
觀看動畫，或拖動角度滑桿比較零位與偏轉
兩軸傾角 θX、θY，怎麼閱讀？
兩軸數據描述目標反射面在兩個方向的角度變化。先建立基準與感測器座標，才能把它們對應到設備上的 Pitch／Yaw 等姿態方向；映射關係會隨安裝方向改變。此類光學感測器以量測光軸為基準，若要判斷相對地面水平的角度，還需另外建立水平參考
我的樣品能不能量？先確認這些條件
光學傾角量測需要可辨識、能返回接收系統的反射光。除了型錄上的角度範圍，樣品表面、光斑覆蓋與安裝距離也會影響量測可行性
| 確認項目 | 為什麼需要確認 | 可先提供的資訊 |
|---|---|---|
| 反射面與反射率 | 不同機型的回光條件不同；鍍膜與波長也可能改變反射訊號 | 材質、鍍膜、表面照片，以及已知的反射率或光譜資料 |
| 量測區域與光斑 | 光斑需落在可用反射區內；邊緣、孔洞、曲率及遮擋可能影響光斑與角度解讀 | 可用反射面尺寸、量測位置與表面形狀 |
| 工作距離與量程 | 回光必須進入接收範圍；部分型號距離增加時，可量測角度會縮小 | 感測頭至樣品的距離、預期最小及最大角度 |
| 透明件與多重反射 | 前後表面或多層結構可能產生多個光斑，影響目標反射面的辨識 | 玻璃厚度、層數、鍍膜與希望量測的表面 |
| 運動與資料擷取 | 輸出速度、頻寬與擷取設定需配合運動；輸出率不等於可量測的最高振動頻率 | 運動頻率、波形、節拍、控制器及需要的輸出介面 |
| 基準與環境穩定性 | 固定方式、振動與溫度變化可能讓樣品、治具或感測頭的相對姿態改變 | 基準定義、安裝圖、使用環境與角度容許誤差 |
表格可左右滑動查看完整內容
例如 TM-2070 原廠標示可評估反射率 0.5% 以上的光學平面；ST-3100、AT-2060、WT-2600 的規格則以反射率 80% 以上的光學平面為條件。實際樣品仍需連同波長、光斑與安裝條件評估
角分、角秒與微弧度
1 度（°）＝60 角分（′）＝3,600 角秒（″）
1 角秒約為 4.848 微弧度（µrad）
規格中的「分、秒」是角度單位，與時間單位不同
重複性與準確度要分開看
重複性描述同條件下數據的分散程度；線性度描述相對理想關係的偏差。最小顯示單位也不等於整體準確度。比較產品時，要一併看工作距離、平均次數、濾波與測試條件
