高像素傳感器的設計取決于對焦水平和圖像室內空間NA的要求。同時,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行精確測量。高NA可以降低半寬,提高分辨率。因此,在設計超色差攝像鏡頭時,需要盡可能提高NA。高圖像室內空間NA可以提高傳感器系統的燈源使用率,并允許待測表面在相對大的角度或某些方向上傾斜。但是,同時提高NA也會導致球差擴大,并增加電子光學設計的優化難度。傳感器的檢測范圍主要取決于超色差鏡片的縱向色差。因為光譜儀在各個波長的像素應該是一致的,如果縱向色差與波長之間存在離散系統,這種離散系統也會對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元件(DOE)可以形成足夠強的色差。然而,制造難度和成本相對較高,且在可見光范圍內透射損耗也非常高。光譜共焦技術的發展將促進相關產業的發展;線光譜共焦使用誤區
隨著機械加工水平的進步,各種的微小的復雜工件都需要進行精密尺寸測量與輪廓測量,例如:小工件內壁溝槽尺寸、小圓倒角等的測量,對于某些精密光學元件可以進行非接觸的輪廓形貌測量,避免在接觸測量時劃傷光學表面,解決了傳統傳感器很難解決的測量難題。一些精密光學元件也需要進行非接觸的輪廓形貌測量,以避免接觸測量時劃傷光學表面。這些用傳統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,實現測量超精密零件的二維尺寸,滾針對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的設計能夠得以實現。與此同時,在進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其結構體系進行優化。從而讓幾何尺寸的測量更為準確。高速光譜共焦安裝操作注意事項光譜共焦技術可以在醫學診斷中發揮重要作用;
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的圖像室內空間NA和0.991的線性相關系數R2,其構造達到了原始設計要求并顯示出了良好的光學性能。實現線性散射需要考慮一些關鍵條件,并可以采用不同的優化方法來改進設計。首先,線性散射的實現需要確保攝像鏡頭的各種光譜成分具有相同的焦點位置,以減少色差。為了實現這個要求,需要采用精確的光學元件制造和裝配,確保不同波長的光線匯聚到同一焦點。同時,特殊的透鏡設計和涂層技術也可以減小縱向色差。在優化設計方面,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量。此外,改進透鏡的曲率半徑、增加光圈葉片數量和設計更復雜的光學系統也可以進一步提高性能。總的來說,這項研究強調了高線性縱向色差和高圖像室內空間NA在超色差攝像鏡頭設計中的重要性。這種設計方案展示了光學工程的進步,表明光譜共焦位移傳感器的商品化生產將朝著高線性縱向色差和高圖像室內空間NA的方向發展,從而提供更加精確和高性能的成像設備,滿足不同領域的需求。
物體的表面形貌可以基于距離的確定來進行。光譜共焦傳感器還可用于測量氣缸套的圓度、直徑、粗糙度和表面結構。當測量對象包含不同類型的材料(例如塑料和金屬)時,盡管距離值保持不變,但反射率會突出材料之間的差異。劃痕和不平整會影響反射度并變得更加直觀。在檢測到信號強度的變化后,系統會創建目標及其精細結構的精確圖像。除了距離測量之外,另一種選擇是使用信號強度進行測量,這可以實現精細結構的可視化。通過恒定的曝光時間,可以獲得關于表面評估的附加信息。該傳感器基于光譜共焦原理,能夠實現對微小物體表面的位移變化進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系統將多色白光聚焦到目標表面上。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。每個波長都有一定的偏差(特定距離)進行工廠校準。只有精確聚焦在目標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表面的光會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行測量。共焦測量提供納米級分辨率,并且幾乎與目標材料分開運行。傳感器的測量范圍內有一個非常小的、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現亞微米級別的位移和形變測量,具有高精度和高分辨率的特點。高精度光譜共焦優勢
光譜共焦位移傳感器可以用于結構的振動、變形和位移等參數的測量。線光譜共焦使用誤區
客戶一直使用潔凈室中的激光測量設備來檢查對齊情況,但每個組件的對齊檢查需要大約十分鐘,時間太長了。因此,客戶要求我們開發一種特殊用途的測試和組裝機器,以減少校準檢查所需的時間。現在,我們使用機器人搬運系統將閥門、閥瓣和銷組件轉移到專門的自動裝配機中。為了避免由于移動機器人的振動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的框架和支架上,盡管仍然靠近要測量的部件。該機器已經經過測試和驗證。線光譜共焦使用誤區