非接触式光谱共焦原理

高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时，在光谱共焦位移传感器中，屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽，提高分辨率。因此，在设计超色差摄像镜头时，需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率，并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是，同时提高NA也会导致球差扩大，并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的 ，如果纵向色差与波长之间存在离散系统，这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别，从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而，制造难度和成本相对较高，且在可见光范围内透射损耗也非常高。光谱共焦技术可以对材料表面和内部进行接触式的检测和分析。非接触式光谱共焦原理

在实践中，光谱共焦位移传感器可用于很多方面，如：利用独特的光谱共焦测量原理，凭借一只探头就可以实现对玻璃等透明材料进行精确的单向厚度测量。透明材料上表面及下表面都会形成不同波长反射光，通过计算可得出透明材料厚度。光谱共焦位移传感器有效监控药剂盘以及铝塑泡罩包装的填充量。可以使传感器完成对被测表面的精确扫描，实现纳米级的分辨率。光谱共焦传感器可以单向对试剂瓶的壁厚进行测量,而且对瓶壁没有压力。可通过设计转向反射镜实现孔壁的结构检测及凹槽深度的测盘。（创视智能已推出了90°侧向出光版本探头，可以直接进行深孔和凹槽的测量）光谱共焦传感器用于层和玻璃间隙测且，以确定单层玻璃之间的间隙厚度 。高速光谱共焦常见问题光谱共焦技术材料科学领域可以用于材料的性能测试和分析。

客户一直使用洁净室中的激光测量设备来检查对齐情况，但每个组件的对齐检查需要大约十分钟，时间太长了。因此，客户要求我们开发一种特殊用途的测试和组装机器，以减少校准检查所需的时间。现在，我们使用机器人搬运系统将阀门、阀瓣和销组件转移到专门的自动装配机中。为了避免由于移动机器人的振动引起的任何测量干扰，我们将光谱共焦位移传感器安装在单独的框架和支架上，尽管仍然靠近要测量的部件。该机器已经通过测试和验证。

在工业领域，光谱共焦传感器的应用可以帮助企业实现更高精度的加工，提高产品的质量和生产效率。首先，高精度光谱共焦传感器可以实现对加工表面形貌的j精确测量。在精加工过程中，产品的表面形貌对产品的质量有着至关重要的影响。传统的测量方法往往需要接触式测量，不仅测量精度受限，而且容易对产品表面造成损伤。而光谱共焦传感器能够实现非接触式的高精度测量，不仅可以实现对产品表面形貌的整体测量 ，而且对产品表面不会造成任何损伤，极大地提高了测量的精度和可靠性。传统的检测方法往往需要取样送检，耗时耗力，而且无法实现对加工过程的实时监测。而光谱共焦传感器能够通过对反射光的分析，准确地获取产品表面的颜色和成分信息，实现对加工过程的实时监测和反馈，为企业提供了更加可靠的质量保证。高精度光谱共焦传感器在精加工领域的应用还可以帮助企业实现对加工工艺的优化和提升。通过对产品表面形貌、颜色以及成分等信息的完整获取，企业可以更加深入地了解产品的加工特性，发现潜在的加工问题，并针对性地进行工艺优化和改进，提高产品的加工精度和一致性，降低生产成本，提高企业的竞争力。光谱共焦位移传感器可以用于结构的振动、变形和位移等参数的测量。

物体的表面形貌可以基于距离的确定来进行。光谱共焦传感器还可用于测量气缸套的圆度、直径、粗糙度和表面结构。当测量对象包含不同类型的材料（例如塑料和金属）时，尽管距离值保持不变，但反射率会突出材料之间的差异。划痕和不平整会影响反射度并变得更加直观。在检测到信号强度的变化后，系统会创建目标及其精细结构的精确图像。除了距离测量之外，另一种选择是使用信号强度进行测量，这可以实现精细结构的可视化。通过恒定的曝光时间，可以获得关于表面评估的附加信息 。光谱共焦技术可以实现高分辨率的成像和分析。高频光谱共焦常用解决方案

光谱共焦技术可以对样品的化学成分进行分析。非接触式光谱共焦原理

为了满足全天候观察的需求,设计了波段范围为可见光-短波红外宽光谱共焦光学成像系统。根据宽光谱共焦原理以及光学被动式无热化原理，设计了一个波段范围为0.4μm~2.5μm、焦距数为50 mm，F数为2.8的光学成像系统，该系统在可见光波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.7，红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.5，探测器选用为15μm×15μm、像元数为640 pixel×512 pixel碲镉汞探测器。该宽光谱共焦型光学系统均采用普通玻璃材料以及易加工的球面透镜,在温度范围-40℃~+60℃内对光学系统消热差,实现了无需调焦即可满足昼夜观察的使用需求,可广泛应用于安防监控、森林防火等领域 。非接触式光谱共焦原理