背景技術:光學測量與成像技術,通過光源、被測物體和探測器三點共，去除焦點以外的雜散光，得到比傳統寬場顯微鏡更高的橫向分辨率，同時由于引入圓孔探測具有了軸向深度層析能力，通過焦平面的上下平移從而得到物體的微觀三維空間結構信息。這種三維成像能力使得共焦三維顯微成像技背景技術:光學測量與成像技術,通過光源、被測物體和探測器三點共，去除焦點以外的雜散光，得到比傳統寬場顯微鏡更高的橫向分辨率，同時由于引入圓孔探測具有了軸向深度層析能力，通過焦平面的上下平移從而得到物體的微觀三維空間結構信息。這種三維成像能力使得共焦三維顯微成像技術已經廣泛應用于醫學、材料分析、工業探測及計量等各種不同的領域之中。現有的光學測量術已經廣泛應用于醫學、材料分析、工業探測及計量等各種不同的領域之中。現有的光學測量與成像技術主要激光成像，其功耗大、成本高，而且精度較差,難以勝任復雜異形表面(如曲面、弧面、凸凹溝槽等)的高精度、穩定檢測或者成像的光譜共焦成像技術比激光成像具有更高的精度，而且能夠降低功耗和成本但現有的光譜共焦檢測設備大都是靜態檢測,檢測效率低，而且難以勝任復雜異形表面 。光譜共集技術的精度可以達到納米級別。線陣光譜共焦技術

光譜共焦測量技術由于其高精度、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，已成為工業測量的熱門傳感器，在生物醫學、材料科學、半導體制造、表面工程研究、精密測量和3C電子等領域廣泛應用。本次測量場景采用了創視智能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現0.025 μm的重復精度、±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、以太網和模擬量的數據傳輸接口。線陣 光譜共焦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。

具有1 mm縱向色差的超色差攝像鏡頭，擁有0.4436的圖象室內空間NA和0.991的線形相關系數R2。這個構造達到了原始設計要求，表現出了?光學性能。在實現線性散射方面，有一些關鍵條件需要考慮，并且可以采用不同的優化方法來完善設計。首先，線性散射的完成條件是確保攝像鏡頭的各光譜成分具有相同的焦點位置，以減少色差。為了滿足這一條件，需要采用精確的光學元件制造和裝配，以確保不同波長的光線匯聚在同一焦點上。此外，使用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，一類方法是采用非球面透鏡，以更好地校正色差，提高圖象質量。另一類方法包括使用折射率不同的材料組合，以控制光線的傳播和散射。此外，可以通過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來進一步提高性能。總結而言，這項研究強調了高線性縱向色差和高圖象室內空間NA在超色差攝像鏡頭設計中的重要性 。這個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制造將朝著高線性縱向色差、高圖象室內空間NA的趨勢發展，從而提供更精確和高性能的成像設備，滿足不同領域的需求。

在點膠工藝中生成的膠水小球目前只能通過視覺系統檢驗。在生產中必須保證點膠路線是連貫和穩定的，而通過色散共焦測量傳感器系統就能夠控制許多質檢標準中的很多參數。膠水小球相對于其他結構必須安置在正中間。在點膠起始和結束的異常的材料積聚能被檢測出來。色散共焦測量就連缺口也能被檢測到。在3C領域，對于精密點膠的要求越來越高，這就要求必須實時檢測膠水高度來實現精密點膠的閉環控制。由于膠水有透明及非透明多種材質，并且膠型輪廓較為復雜，傾斜角度大，傳統激光傳感器無法準確測量出膠水輪廓高度。創視智能探頭擁有的測量角度 ，可以適用于各種膠水輪廓高度測量，特別是在圓孔膠高檢測擁有的優勢。所以目前業界通用做法，就是采用超大角度光譜共焦傳感器，由于光譜共焦傳感器采用白光，白光是復合光，總會有光線可以反射回來，而且針對弧面，加大了光筆的反射夾角(45°)，所以才能完美的測出白色透明點膠的輪廓。光譜共焦技術可以在醫學診斷中發揮重要作用。

光譜共焦位移傳感器可以嵌入2D掃描系統進行測量，提供有關負載表面形貌的2D和高度測量數據。它的創新原理使傳感器能夠直接透過透明工件的前后表面進行厚度測量，并且只需要使用一個傳感器從工件的一側進行測量。相較于三角反射原理的激光位移傳感器，因采用同軸光，所以光譜共焦位移傳感器可以更有效地測量弧形工件的厚度。該傳感器采樣頻率高，體積小，且帶有便捷的數據接口，因此很容易集成到在線生產和檢測設備中 實現線上檢測。由于采用超高的采樣頻率和超高的精度，該傳感器可以對震動物體進行測量，同時采用無觸碰設計，避免了測量過程中對震動物體的干擾，也可以對復雜區域進行詳細的測量和分析 。光譜共焦透鏡組設計和性能優化是光譜共焦技術研究的重要內容之一；線陣光譜共焦技術

基于白光 LED 的光譜共焦位移傳感器是一種新型的傳感器。線陣光譜共焦技術

光譜共焦位移傳感器原理，由光源、透鏡組、控制箱等組成。光源發出1束白光，透鏡組先將白光發散成一系列波長不同的單色光，然后經同軸聚焦在一定范圍內形成1個連續的焦點組，每個焦點的單色光波長對應1個軸向位置。當樣品處于焦點范圍內時，樣品表面將聚焦后的光反射回去。這些反射回來的光經過與鏡頭組焦距相同的聚焦鏡再次聚焦后通過狹縫進入控制箱中的單色儀。因此，只有焦點位置正好處于樣品表面的單色光才能聚焦在狹縫上 。單色儀將該波長的光分離出來，由控制箱中的光電組件識別并?得到樣品的軸向位置。采用高數值孔徑的聚焦鏡頭可以使傳感器達到較高分辨率，滿足薄膜厚度分布測量要求。線陣光譜共焦技術