非球面中心偏差的测量方法包括接触式(例如使用百分表)和非接触式(例如使用光学传感器)。本文采用自准直定心原理和光谱共焦位移传感技术,对高阶非球面透镜的中心偏差进行了非接触精密测量。通过测量出的校正量和位置方向对球面进行抛光,纠正非球面透镜中心偏差,以满足光学系统设计的要求。由于非球面已经加工到一定的精度要求,因此对球面的抛光和磨削是纠正非球面透镜中心偏差的主要方法。利用轴对称高阶非球面曲线的数学模型计算被测环D带的旋转角度θ,即光谱共焦位移传感器的工作角。光谱共焦技术可以在不破坏样品的情况下进行分析。小型光谱共焦常用解决方案
靶丸内表面轮廓是激光核聚变靶丸的关键参数,需要精密检测。本文首先分析了基于白光共焦光谱和精密气浮轴系的靶丸内表面轮廓测量基本原理,建立了靶丸内表面轮廓的白光共焦光谱测量方法。此外,搭建了靶丸内表面轮廓测量实验装置,建立了基于靶丸光学图像的辅助调心方法,实现了靶丸内表面轮廓的精密测量,获得了准确的靶丸内表面轮廓曲线;对测量结果的可靠性进行了实验验证和不确定度分析,结果表明,白光共焦光谱能实现靶丸内表面低阶轮廓的精密测量.点光谱共焦传感器品牌光谱共焦技术的精度可以达到纳米级别。
随着社会的发展,智能设备不断进化,人们对个性化的追求日益增加。复杂的形状意味着对点胶设备提出更高的精度和灵活性要求。当前在手机中板和屏幕模组贴合时,需要在中板上面点一圈透明的UV胶,由于其白色反光特性,只能使用光谱共焦传感器进行完美测量。光谱共焦传感器的复合光特性可以完美高速地测量胶水的高度和宽度。由于胶水自身特性是液体,成型特性是弧形,材料特性是透明或半透明。因此,采用光谱共焦传感器是当前解决高精度点胶需求的好方案之一,它具有非常高的分辨率和测量精度,并同时能够应对形状的复杂性和材料特性的多样性,能够满足各种行业的高精度测量要求。
光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的结合。白色光源和光谱仪可以完成一个相对高度范围的准确测量。光谱共焦位移传感器的准确测量原理如图1所示。在光纤和超色差镜片的帮助下,产生一系列连续而不重合的可见光聚焦点。当待测物体放置在检测范围内时,只有一种光波长能够聚焦在待测物表面并反射回来,产生波峰信号。其他波长将失去对焦。使用干涉仪的校准信息可以计算待测物体的位置,并创建对应于光谱峰处波长偏移的编码。超色差镜片通过提高纵向色差,可以在径向分离出电子光学信号的不同光谱成分,因此是传感器的关键部件,其设计方案非常重要。光谱共焦技术主要来自共焦显微术,早期由美国学者Minsky提出。
随着精密仪器制造业的发展,人们对于工业生产测量的要求越来越高,希望能够生产出具有精度高、适应性强、实时无损检测等特性的位移传感器,光谱共焦位移传感器的出现,使问题得到了解决,它是一种非接触式光电位移传感器,测量精度可达亚微米级甚至于更高,对背景光,环境光源等杂光的抗干扰能力强,适应性强,且其在体积方面具有小型化的特点,因此应用前景十分大量。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一,镜头组性能参数对位移传感器的测量精度与分辨率起着决定性的作用。光谱共焦技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。小型光谱共焦常用解决方案
光谱共焦技术的发展将有助于解决现实生产和生活中的问题。小型光谱共焦常用解决方案
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。小型光谱共焦常用解决方案