高像素傳感器設(shè)計方案取決于的光對焦水平，要求嚴格圖象室內(nèi)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精確測量。高NA能夠降低半寬，提高分辨率。因而，在設(shè)計超色差攝像鏡頭時，NA應(yīng)盡可能高的。高圖象室內(nèi)空間NA能提高傳感器系統(tǒng)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的提高也會導(dǎo)致球差擴大，并產(chǎn)生電子光學(xué)設(shè)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。因為光譜儀在各個波長的像素一致，假如縱向色差與波長之間存在離散系統(tǒng)，這類離散系統(tǒng)也會導(dǎo)致感應(yīng)器在各個波長的像素或敏感度存在較大差別，危害傳感器特性。縱向色差與波長的線性相關(guān)選用線形相關(guān)系數(shù)來精確測量，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(yīng)用衍射光學(xué)元器件。除開生產(chǎn)制造難度高、成本相對高外，當能見光根據(jù)時，透射耗損也非常高。光譜共焦技術(shù)具有很大的市場潛力；智能光譜共焦原理
光譜共焦位移傳感器是一種基于共焦顯微鏡和掃描式激光干涉儀的非接觸式位移傳感器。 它的工作原理是將樣品表面反射的激光束和參考激光束進行干涉，利用干涉條紋的位移以及光譜的相關(guān)變化實現(xiàn)對樣品表面形貌和性質(zhì)的高精度測量。 該傳感器可以實現(xiàn)微米級甚至亞微米級的位移測量精度，并且具有較寬的測量范圍，通常在數(shù)十微米級別甚至以上。 光譜共焦位移傳感器的優(yōu)點是能夠在高速動態(tài)、曲面、透明和反射性樣品等復(fù)雜情況下實現(xiàn)高精度測量，具有很大的應(yīng)用前景。 光譜共焦位移傳感器主要應(yīng)用于顆粒表面形貌和性質(zhì)的研究、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、材料表面缺陷和應(yīng)力研究等領(lǐng)域，尤其在微納米技術(shù)、精密制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。小型光譜共焦的原理光譜共焦技術(shù)可以實現(xiàn)高分辨率的成像和分析；
共焦位移傳感器是利用共焦原理和軸向色像差現(xiàn)象對測量對象的位移進行測量的光學(xué)測量裝置，共焦原理是指將從形成光源的像的成像面上接收到的光以縮小光圈的方式形成為反射光，軸向色像差現(xiàn)象是在光源的像中發(fā)生光軸方向上的顏色漂移的現(xiàn)象。共焦位移傳感器由作為點光源的使從光源出射的光出射的銷孔、在經(jīng)由銷孔出射的檢測光中引起軸向色像差并朝向測量對象會聚該檢測光的光學(xué)構(gòu)件、以及使來自測量對象的反射光光譜分散并產(chǎn)生受光信號的分光器構(gòu)成。作為檢測光，使用具有多個波長的光。在經(jīng)由光學(xué)構(gòu)件照射到測量對象的檢測光中，銷孔允許具有在聚焦于測量對象的同時被反射的波長的檢測光穿過。根據(jù)軸向色像差,各波長的成像面的位置不同。因此，通過使穿過銷孔的檢測光的波長特定來計算測量對象的位移。
光譜共焦位移傳感器是一種可用于測量工件形貌的高精度傳感器。它利用光學(xué)原理和共焦技術(shù)，對工件表面形貌進行非接觸式測量，具有測量速度快、精度高、適用范圍廣d的優(yōu)點。本文將介紹光譜共焦位移傳感器測量工件形貌的具體方法。首先，光譜共焦位移傳感器需要在測量前進行校準。校準的目的是確定傳感器的零點位置和靈敏度，以保證測量結(jié)果的準確性。校準過程中需要使用標準工件進行比對，通過調(diào)整傳感器參數(shù)和位置，使得傳感器能夠準確地測量工件的形貌。其次，進行測量時需要將光譜共焦位移傳感器與被測工件進行合適的位置和角度安裝。傳感器需要與工件表面保持一定的距離，并且需要保持垂直于工件表面的角度，以確保測量的準確性。在安裝過程中需要注意傳感器和工件之間的遮擋和干擾，以避免影響測量結(jié)果。接下來，進行測量時需要選擇合適的測量參數(shù)。光譜共焦位移傳感器可以根據(jù)需要選擇不同的測量模式和參數(shù)，如測量范圍、采樣率、濾波等。根據(jù)被測工件的特點和要求，選擇合適的測量參數(shù)可以提高測量的精度和效率。進行測量時需要對測量結(jié)果進行分析和處理。傳感器測量得到的數(shù)據(jù)需要進行處理和分析，以得到工件的形貌信息。光譜共焦位移傳感器通常由光源、光譜儀、探測器和信號處理器等組成。
光譜共焦測量技術(shù)是共焦原理和編碼技術(shù)的結(jié)合。白色光源和光譜儀可以完成一個相對高度范圍的準確測量。光譜共焦位移傳感器的準確測量原理如圖1所示。在光纖和超色差鏡片的幫助下，產(chǎn)生一系列連續(xù)而不重合的可見光聚焦點。當待測物體放置在檢測范圍內(nèi)時，只有一種光波長能夠聚焦在待測物表面并反射回來，產(chǎn)生波峰信號。其他波長將失去對焦。使用干涉儀的校準信息可以計算待測物體的位置，并創(chuàng)建對應(yīng)于光譜峰處波長偏移的編碼。超色差鏡片通過提高縱向色差，可以在徑向分離出電子光學(xué)信號的不同光譜成分，因此是傳感器的關(guān)鍵部件，其設(shè)計方案非常重要。光譜共焦技術(shù)可以實現(xiàn)對樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察和分析；非接觸式光譜共焦供應(yīng)商
光譜共焦技術(shù)可以實現(xiàn)對樣品的三維成像和分析；智能光譜共焦原理
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、實時性高、對被測表面狀況要求低以及高分辨率等特點，已成為工業(yè)測量的熱門傳感器，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造、表面工程研究、精密測量和3C電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本次測量場景采用了創(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?qū)崿F(xiàn)0.025 μm的重復(fù)精度、±0.02%的線性精度、30kHz的采樣速度和±60°的測量角度，適用于鏡面、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)和模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口。智能光譜共焦原理