3Dレーザーセンサー
従来の3D計測技術は長年多くの産業で重要な役割を果たしてきました。しかし、一部のアプリケーションでは性能上の問題に直面し、使用が制限されています。これらの制限により、特に厳しい環境下では精度が低下することがあります。
主な課題の1つは、シーン内の物体までの距離を高精度で測定する必要性です。この課題に対処するため、従来のLiDARやレーザースキャンシステムは特定の光フィルタリング戦略を使用しています。
例えば、短い制御されたレーザーパルスに依存したり、フォトンを1つの方向に集中させたりします。これらの方法は、放射される光を制御し、性能の一部の側面を改善するのに役立ちます。
これらの戦略はある程度効果的ですが、欠点もあります。測定の範囲を狭め、解像度を下げる可能性があります。その結果、長距離検出と細部の捕捉の両方が必要なアプリケーションでは、これらのシステムの全体的な性能が不足します。
さらに、これらのトレードオフにより、広域のモニタリングや複雑な詳細の捕捉など、高度なタスクへの適応能力が制限されます。
これらの課題の組み合わせは、これらの短所を克服し、現代の産業需要を満たす新しい革新的なソリューションの必要性を浮き彫りにしています。
Ommatidiaのフォトニック集積回路センサーがNDT振動測定に革命をもたらします
これらの従来のシステムの主な欠点は、フォトン効率の低さにあります。放射および受信される光を制限することで、3D画像を構築するために利用可能なフォトンの数が限られています。
そのため、従来のLiDARセンサーは、長距離検出と高解像度イメージングを同時に提供することが難しいことがよくあります。この課題は、長距離にわたる精密な詳細が必要なタスクにとって大きな問題です。
例として、自動運転車、衛星観測、高度な測定システムが挙げられます。これらのシステムは通常レーザーに依存していますが、その設計はしばしばフォトンを無駄にし、効率を低下させています。
Ommatidia LiDARは、革新的な3Dライトフィールドセンサーでこれらの問題を解決します。昆虫の複眼にインスピレーションを得たこのセンサーは、光感受性要素のアレイを使用して、シーンの異なる部分からの反射光を捉えます。各要素が特定のセクションからデータを収集し、それらが一緒になって詳細で正確な3D画像を作成します。
このセンサーを際立たせているのは、光データを効率的に処理するフォトニック集積回路の使用です。さらに、センサーはNIR（近赤外線）レーザーと連携して、長距離にわたる微細な詳細の検出能力を向上させています。また、これらのレーザーと光集積回路を組み合わせることで、システムはより高い範囲とより鮮明な解像度を実現しています。
このユニークな設計は、光の捕捉と処理の方法を変えます。古いシステムの限界を克服しながら、いくつかの明確な利点を提供します。精度と信頼性を必要とするアプリケーションにとって、3Dライトフィールドセンサーは画期的な存在です。
レーザードップラー振動計
騒音と振動のテストは、自動車、航空宇宙、製造業など多くの産業で重要です。加速度計などの従来の接触式方法は有用なデータを提供しますが、明確な限界があります - 物体の動力学を変えたり、過酷な環境で失敗したりする可能性があります。
レーザードップラー振動計（LDV）は非接触の代替手段を提供し、表面の動きの速さを測定するためにドップラー効果に依存しています。この効果は、波の周波数が動きによって変化するもので、エンジニアが反射したレーザービームのわずかな周波数シフトを追跡することで振動を分析できるようにします。
現代のスキャニングLDVはこの原理を拡張しています。精密光学と高速スキャンを組み合わせることで、複雑な表面全体の振動をリアルタイムでマッピングできます - 物体に触れることなく。これにより、構造健全性モニタリング、産業診断、自動車テストなどの分野で不可欠なツールとなっています。
しかし、これらのシステムでさえ、大規模または動的な構造を分析する際には、速度、カバレッジ、解像度に限界があります。ここでOmmatidiaのQ1およびQ2レーザーRADARシステムが大きな前進を示しています。並列測定、干渉計、FMCW（周波数変調連続波）技術を統合することで、優れた精度とスループットを実現しています。複数のポイントから同時に密な振動データを取得する能力は、エンジニアが性能、安全性、耐久性を評価する方法を変革します。
これらの進歩は振動分析を再定義し、より速く、より正確で、要求の厳しい環境にも適応可能にします。そうすることで、OmmatidiaのQ1およびQ2システムは現代の騒音および振動テストの新しい基準を設定します。
- 広角連続照明
- 高出力照明の安全な使用
- 自然からのインスピレーション：生物学的にインスピレーションを受けたアーキテクチャ
- アプリケーションと利点
- FMCW測距
- 精度と解像度の向上
- 厳しい条件下での優れた性能
- FMCWと生物学的にインスピレーションを受けた設計の組み合わせ
広域連続照明
Ommatidiaの3Dライトフィールドセンサーは、シーン全体に連続的な広域照明を使用する能力で際立っています。狭いパルスや集中ビームに依存する従来のシステムとは異なり、このアプローチは1回の撮影で広い領域をカバーします。
放射光をフィルタリングまたは制限する必要がないため、この方法では測定に利用可能なフォトンがより多くなります。その結果、センサーはシーン全体の詳細で正確な情報を捉え、範囲と解像度の両方を向上させます。
高出力照明の安全な使用
高出力照明は長距離検出と高解像度3D計測を実現するための鍵ですが、特に人間の目や敏感な材料に対して安全上のリスクをもたらすことがよくあります。
しかし、Ommatidiaの3Dライトフィールドセンサーのアーキテクチャは、光学パワーをより広い角度範囲と領域に分散させることでこれらのリスクを軽減し、3Dイメージングで初めて高出力照明を安全に使用することを可能にします。この画期的な進歩により、センサーは安全基準を損なうことなく、はるかに大きな検出範囲とより鮮明な画像を実現できます。
自然からのインスピレーション：生物学的にインスピレーションを受けたアーキテクチャ
信じられないほどの速さと精度で見ることができる昆虫の複眼からインスピレーションを得て、Ommatidiaの技術はこれらの自然システムのマルチビューサンプリング能力を再現するように設計されています。各個別のセンサー要素は小さな「目」として機能し、わずかに異なる角度からデータを収集します。
これらの要素が一緒になって、完全な3D画像を生成するために分析できる包括的なライトフィールドを形成します。このマルチサンプリングアプローチにより、空間解像度と深度知覚が大幅に向上し、迅速で正確な3Dイメージングを必要とするアプリケーションに理想的なソリューションとなります。
アプリケーションと利点
3Dライトフィールドセンサーは、正確で高解像度、長距離の3Dイメージングを必要とする産業にとって大きな飛躍を表しています。その利点は、リアルタイムの深度知覚が安全な操作に不可欠な自律航法やロボット工学などの分野で特に重要です。
さらに、計測学や構造健全性モニタリングにおいて、このセンサーは従来のレーザースキャンシステムの制限なしに詳細で正確な測定を提供する能力により、精密工学と検査の新しい可能性を開きます。
FMCW測距
Ommatidiaの3Dライトフィールドセンサーの能力を高める重要な要素は、周波数変調連続波（FMCW）測距技術の使用です。光パルスの戻りをタイミングで測定する従来の飛行時間（ToF）LiDARシステムとは異なり、FMCW技術は正確な距離測定を達成するために異なるアプローチを使用します。
周波数が変化する連続的な光波を放射し、反射波の周波数シフトを分析することで、FMCW測距は1回のパスで正確な距離測定と速度検出の両方を可能にします。
精度と解像度の向上
この方法は3Dイメージングプロセスに複数の利点をもたらします。まず、FMCW測距は非常に高い精度を提供し、長距離でも正確な測定を可能にします。システムが連続的に光波を放射し測定するため、高い信号対雑音比を達成し、3Dデータの解像度と明瞭さが向上します。
これにより、Ommatidiaのセンサーは衛星計測や高度な構造健全性モニタリングなど、詳細なマッピングを必要とするアプリケーションで特に効果的です。
厳しい条件下での優れた性能
FMCW技術は、従来のLiDARシステムがしばしば苦戦する厳しい環境でも改善された性能を提供します。例えば、強い環境光や高反射面のあるシーンでも、FMCW測距は干渉の影響を受けずに精度を維持し、正確な結果を保証します。
さらに、1ステップで距離と速度の両方を検出する能力により、自律航法やリアルタイムの環境評価など、リアルタイムの動作分析を必要とするアプリケーションに新たな可能性が開かれます。
FMCWと生物学的にインスピレーションを受けた設計の組み合わせ
オマティディアの3Dライトフィールドセンサーは、FMCW測距と生体模倣センサー設計を統合することで、卓越した精度、測定範囲、信頼性を実現します。この組み合わせにより、センサーは高密度で詳細な3D画像を生成する能力が向上し、衛星観測から高精度製造まで、幅広い産業分野での応用が拡大します。
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