高像素傳感器的設(shè)計(jì)取決于對(duì)焦水平和圖像室內(nèi)空間NA的要求。同時(shí),在光譜共焦位移傳感器中,屏幕分辨率通常采用全半寬來進(jìn)行精確測量。高NA可以降低半寬,提高分辨率。因此,在設(shè)計(jì)超色差攝像鏡頭時(shí),需要盡可能提高NA。高圖像室內(nèi)空間NA可以提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率,并允許待測表面在相對(duì)大的角度或某些方向上傾斜。但是,同時(shí)提高NA也會(huì)導(dǎo)致球差擴(kuò)大,并增加電子光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化難度。傳感器的檢測范圍主要取決于超色差鏡片的縱向色差。因?yàn)楣庾V儀在各個(gè)波長的像素應(yīng)該是一致的,如果縱向色差與波長之間存在離散系統(tǒng),這種離散系統(tǒng)也會(huì)對(duì)傳感器的像素或靈敏度在不同波長上造成較大的差別,從而損害傳感器的特性。通過使用自然散射的玻璃或者衍射光學(xué)元件(DOE)可以形成足夠強(qiáng)的色差。然而,制造難度和成本相對(duì)較高,且在可見光范圍內(nèi)透射損耗也非常高。光譜共焦技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;線光譜共焦使用誤區(qū)
隨著機(jī)械加工水平的進(jìn)步,各種的微小的復(fù)雜工件都需要進(jìn)行精密尺寸測量與輪廓測量,例如:小工件內(nèi)壁溝槽尺寸、小圓倒角等的測量,對(duì)于某些精密光學(xué)元件可以進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測量,避免在接觸測量時(shí)劃傷光學(xué)表面,解決了傳統(tǒng)傳感器很難解決的測量難題。一些精密光學(xué)元件也需要進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測量,以避免接觸測量時(shí)劃傷光學(xué)表面。這些用傳統(tǒng)傳感器難以解決的測量難題,均可用光譜共焦傳感器搭建測量系統(tǒng)以解決。通過自行塔建的二維納米測量定位裝置,選用光譜其焦傳感器作為測頭,實(shí)現(xiàn)測量超精密零件的二維尺寸,滾針對(duì)渦輪盤輪廓度檢測的問題,利用光譜共焦式位移傳感器使得渦輪盤輪廓度在線檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠得以實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí),在進(jìn)行幾何量的整體測量過程中,還需要采取多種不同的方式對(duì)其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化。從而讓幾何尺寸的測量更為準(zhǔn)確。高速光譜共焦安裝操作注意事項(xiàng)光譜共焦技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用;
這篇文章介紹了一種具有1毫米縱向色差的超色差攝像鏡頭,它具有0.4436的圖像室內(nèi)空間NA和0.991的線性相關(guān)系數(shù)R2,其構(gòu)造達(dá)到了原始設(shè)計(jì)要求并顯示出了良好的光學(xué)性能。實(shí)現(xiàn)線性散射需要考慮一些關(guān)鍵條件,并可以采用不同的優(yōu)化方法來改進(jìn)設(shè)計(jì)。首先,線性散射的實(shí)現(xiàn)需要確保攝像鏡頭的各種光譜成分具有相同的焦點(diǎn)位置,以減少色差。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求,需要采用精確的光學(xué)元件制造和裝配,確保不同波長的光線匯聚到同一焦點(diǎn)。同時(shí),特殊的透鏡設(shè)計(jì)和涂層技術(shù)也可以減小縱向色差。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面,可以采用非球面透鏡或使用折射率不同的材料組合來提高圖像質(zhì)量。此外,改進(jìn)透鏡的曲率半徑、增加光圈葉片數(shù)量和設(shè)計(jì)更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)也可以進(jìn)一步提高性能??偟膩碚f,這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了高線性縱向色差和高圖像室內(nèi)空間NA在超色差攝像鏡頭設(shè)計(jì)中的重要性。這種設(shè)計(jì)方案展示了光學(xué)工程的進(jìn)步,表明光譜共焦位移傳感器的商品化生產(chǎn)將朝著高線性縱向色差和高圖像室內(nèi)空間NA的方向發(fā)展,從而提供更加精確和高性能的成像設(shè)備,滿足不同領(lǐng)域的需求。
物體的表面形貌可以基于距離的確定來進(jìn)行。光譜共焦傳感器還可用于測量氣缸套的圓度、直徑、粗糙度和表面結(jié)構(gòu)。當(dāng)測量對(duì)象包含不同類型的材料(例如塑料和金屬)時(shí),盡管距離值保持不變,但反射率會(huì)突出材料之間的差異。劃痕和不平整會(huì)影響反射度并變得更加直觀。在檢測到信號(hào)強(qiáng)度的變化后,系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建目標(biāo)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)的精確圖像。除了距離測量之外,另一種選擇是使用信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測量,這可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)的可視化。通過恒定的曝光時(shí)間,可以獲得關(guān)于表面評(píng)估的附加信息。該傳感器基于光譜共焦原理,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微小物體表面的位移變化進(jìn)行高精度的非接觸式測量。
光譜共焦測量原理是使用多透鏡光學(xué)系統(tǒng)將多色白光聚焦到目標(biāo)表面上。透鏡的排列方式是通過控制色差(像差)將白光分散成單色光。每個(gè)波長都有一定的偏差(特定距離)進(jìn)行工廠校準(zhǔn)。只有精確聚焦在目標(biāo)表面或材料上的波長才能用于測量。通過共焦孔徑反射到目標(biāo)表面的光會(huì)被光譜儀檢測并處理。漫反射表面和鏡面反射表面都可以使用光譜共焦原理進(jìn)行測量。共焦測量提供納米級(jí)分辨率,并且?guī)缀跖c目標(biāo)材料分開運(yùn)行。傳感器的測量范圍內(nèi)有一個(gè)非常小的、恒定的光斑尺寸。微型徑向和軸向共焦版本可用于測量鉆孔或鉆孔內(nèi)壁的表面,以及測量窄孔、小間隙和空腔。光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)別的位移和形變測量,具有高精度和高分辨率的特點(diǎn)。高精度光譜共焦優(yōu)勢(shì)
光譜共焦位移傳感器可以用于結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、變形和位移等參數(shù)的測量。線光譜共焦使用誤區(qū)
客戶一直使用潔凈室中的激光測量設(shè)備來檢查對(duì)齊情況,但每個(gè)組件的對(duì)齊檢查需要大約十分鐘,時(shí)間太長了。因此,客戶要求我們開發(fā)一種特殊用途的測試和組裝機(jī)器,以減少校準(zhǔn)檢查所需的時(shí)間。現(xiàn)在,我們使用機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)將閥門、閥瓣和銷組件轉(zhuǎn)移到專門的自動(dòng)裝配機(jī)中。為了避免由于移動(dòng)機(jī)器人的振動(dòng)引起的任何測量干擾,我們將光譜共焦位移傳感器安裝在單獨(dú)的框架和支架上,盡管仍然靠近要測量的部件。該機(jī)器已經(jīng)經(jīng)過測試和驗(yàn)證。線光譜共焦使用誤區(qū)