高像素傳感器設計方案取決于的光對焦水平，要求嚴格圖象室內空間NA的眼鏡片。另一方面，光譜共焦位移傳感器的屏幕分辨率通常采用光譜抗壓強度的全半寬來(lái)精確測量。高NA能夠降低半寬，提高分辨率。因而，在設計超色差攝像鏡頭時(shí)，NA應盡可能高的。高圖象室內空間NA能提高傳感器系統的燈源使用率，使待測表層輪廊以比較大視角或一定方向歪斜?？墒?，NA的提高也會(huì )導致球差擴大，并產(chǎn)生電子光學(xué)設計優(yōu)化難度。傳感器檢測范圍主要是由超色差鏡片的縱向色差確定。因為光譜儀在各個(gè)波長(cháng)的像素一致，假如縱向色差與波長(cháng)之間存在離散系統，這類(lèi)離散系統也會(huì )導致感應器在各個(gè)波長(cháng)的像素或敏感度存在較大差別，危害傳感器特性?？v向色差與波長(cháng)的線(xiàn)性相關(guān)選用線(xiàn)形相關(guān)系數來(lái)精確測量，必須接近1。一般有兩種方法能夠形成充足強的色差：運用玻璃的當然散射;應用衍射光學(xué)元器件(DOE)。除開(kāi)生產(chǎn)制造難度高、成本相對高外，當能見(jiàn)光根據時(shí)，透射耗損也非常高。光譜共焦技術(shù)可以在不破壞樣品的情況下進(jìn)行分析。浙江光譜共焦生產(chǎn)商
三坐標測量機是加工現場(chǎng)常用的高精度產(chǎn)品尺寸及形位公差檢測設備，其具有通用性強，精確可靠等優(yōu)點(diǎn)。本文面向一種特殊材料異型結構零件內曲面的表面粗糙度測量要求，提出一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術(shù)的表面粗糙度集成在線(xiàn)測量方法，利用工業(yè)現場(chǎng)常用的三坐標測量機平臺執行輪廓掃描，并記錄測量掃描位置實(shí)時(shí)空間橫坐標，根據空間坐標關(guān)系，將測量掃描區域的微觀(guān)高度信息和掃描采樣點(diǎn)組織映射為微觀(guān)輪廓，經(jīng)高斯濾波處理和評價(jià)從而得到測量對象的表面粗糙度信息。新型光譜共焦成本價(jià)光譜共焦位移傳感器可以應用于材料科學(xué)、生物醫學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。
光譜共焦位移傳感器基本原理如圖1所示，由光源、分光鏡、光學(xué)色散鏡頭組、小孔以及光譜儀等部分組成。傳感器通過(guò)色散鏡頭進(jìn)行色散，將位移信息轉換成波長(cháng)信息，使用光譜儀進(jìn)行光譜分解得出波長(cháng)的變化信息，再反解得出被測位移。其中色散鏡頭作為光學(xué)部分完成了波長(cháng)和位移的一一映射，實(shí)現了波長(cháng)和位移之間的編碼轉化。光譜儀則實(shí)現波長(cháng)的測量及位移反解輸出。當光譜信息突破小孔的限制，借助平面光柵、凹面反射鏡進(jìn)行光線(xiàn)的衍射和匯聚，將反射出來(lái)的匯聚光照射在線(xiàn)陣CCD上進(jìn)行光電轉換，借助光譜信號采集實(shí)現模數轉換， 通過(guò)解碼得到位移信息。
光譜共焦測量技術(shù)由于其高精度、允許被測表面有更大的傾斜角、測量速度快、實(shí)時(shí)性高、對被測表面狀況要求低、以及高分辨率的獨特優(yōu)勢，迅速成為工業(yè)測量的熱門(mén)傳感器，在生物醫學(xué)、材料科學(xué)、半導體制造、表面工程研究、精密測量、3C電子等領(lǐng)域得到大量應用。本次測量場(chǎng)景使用的是創(chuàng )視智能TS-C1200光譜共焦傳感頭和CCS控制器。TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠實(shí)現0.025μm的重復精度，±0.02% of F.S.的線(xiàn)性精度， 30kHz的采樣速度，以及±60°的測量角度，能夠適應鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)、模擬量的數據傳輸接口。光譜共焦技術(shù)的研究和應用將推動(dòng)中國科技事業(yè)的發(fā)展。
光譜共焦位移傳感器作為一種新型位移傳感器，因為其測量精度高，對于雜光等干擾光線(xiàn)傳感器不敏感具有較強的抵抗能力等特點(diǎn)，應用前景十分大量。文章通過(guò)對原理的分析，設計了一款色散鏡頭使用H-K9L和H-ZF4A玻璃，采用正負透鏡組分離結構組合形成鏡頭組，使用凹凸透鏡補償法該鏡，在486,.._,656nm波長(cháng)范圍內，色散范圍約為焦量與波長(cháng)之間通過(guò)線(xiàn)性擬合所得其線(xiàn)性性達到0.9976，很好的平衡了傳感器各個(gè)聚焦位置的靈敏度，配以合適的光譜儀，傳感器的分辨率可達到5nm的測量精度。符合設計要求產(chǎn)生了較大的線(xiàn)性軸向色散，在保證大色散范圍的同時(shí)軸向色散與波長(cháng)之間也存在著(zhù)好的線(xiàn)性。光譜共焦技術(shù)的研究對于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。撫順光譜共焦答疑解惑
光譜共焦位移傳感器廣泛應用于制造領(lǐng)域，如半導體制造、精密機械制造等。浙江光譜共焦生產(chǎn)商
光譜共焦傳感器如何工作？共焦色度測量原理通過(guò)使用多透鏡光學(xué)系統將多色白光聚焦到目標表面來(lái)工作。透鏡的排列方式是通過(guò)控制色差（像差）將白光分散成單色光。工廠(chǎng)校準為每個(gè)波長(cháng)分配了一定的偏差（特定距離）。只有精確聚焦在目標表面或材料上的波長(cháng)才能用于測量。從目標表面反射的這種光通過(guò)共焦孔徑到達光譜儀，該光譜儀檢測并處理光譜變化。共焦測量提供納米分辨率并且幾乎與目標材料分開(kāi)運行。在整個(gè)傳感器的測量范圍內，實(shí)現了一個(gè)非常小的、恒定的光斑尺寸，通常 <10 μm。微型徑向和軸向共焦版本可用于測量鉆孔或鉆孔的內表面，以及測量窄孔、小間隙和空腔。浙江光譜共焦生產(chǎn)商