重庆正规光谱共焦测量技术

光谱共焦测量技术的原理


混色光是由众多不同波长光线组成的，我们称之为光谱。所有不同波长的可见光重叠在一起，形成白光。人类肉眼可见光的波长范围从400nm (蓝光)到700nm (红光)。通过透镜，不同颜色的光不会聚焦到同一个点上。这种现象称为色差透镜错误或者叫色差透镜偏差。

众所周知，自然界的日光属白光一种，白光不是纯洁的光，而是许多单色光组成的。光在不同介质中传播可能会有角度偏差的现象产生，而实际的白光照射下不同介质将有很多单线光的折射。光学材料（透镜）对于不同单色光的折射率是不同的，也就是折射角度不同波长愈短折射率愈大，波长愈长折射率愈小（这也是不同望远镜所谓的色差不同的原因），同一薄透镜对不同单色光，每一种单色光都有不同的焦距，按色光的波长由短到长，它们的像点离开透镜由近到远地排列在光轴上（不同的单色光的波长是不同的）这样成像就产生了所谓色差透镜错误。色差透镜错误使成像产生或晕环。在摄影器材中，应通过处理，尽量消减色差透镜错误导致的成像问题。常用的消除方法有双胶合系统与双分离系统。


一面单透镜的色差造成对不同波长的色光产生了不同的焦距


对于消色差双合透镜而言，可见光的波长近似具有相等的焦距


具有抵消色散属性的衍射光学器件可以用来矫正色差


而光谱共焦测量技术恰恰利用这种物理现象的特点。通过使用透镜，延长不同颜色光的焦点光晕范围，形成放大色差，使其根据不同的被测物体到透镜的距离，会对应一个波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射光的波长，就可以得到被测物体到透镜的距离。这一过程与摄影器材通过各种方法消减色差的过程正好相反。
为了得到上述的色差，需要在传感器探头内使用若干透镜，用来根据所需量程将光线分解。后使用一个凸透镜，将传感器探头射出的光线聚拢在一条轴线上，形成所谓的焦点轴线。如果不使用凸透镜，传感器探头射出的光将分散开来，测量也就无法进行了。


白色光通过一个半透镜面到达凸透镜。上述色差就在这里产生。光线照射到被测物体后发生反射,透过凸透镜，返回到传感器探头内的半透镜上。半透镜将反射光折射到一个穿孔盖板上，小孔只允许聚焦好的反射光通过。透过穿孔盖板的光是一组模糊光谱，也就是说若干不同波长的光都有可能穿过小孔照在CCD感光矩阵单元上。但是只有在被测物体上聚焦的反射光拥有足够光强，在CCD感光矩阵上产生一个明显的波峰。在穿孔盖板后面，需要一个分光器测量反射光的颜色信息。分光器类似一个特制光栅，可以根据反射光的波长，增强或减弱折射率。因此，CCD矩阵上的每一个位置，对应一个测量物体到探头的距离。
在整个量程上，共可以得到**过30,000个测量点。
这里只计算光线波长，用以产生测量信号。反射光产生的信号波峰振幅并不在信号测量依据之内。也就是说反射光的光强不会影响测量结果。这意味着，无论有多少反射光从被测物体反射回来，测量的距离结果可能是不变的。因为反射光的光强仅仅取决于反射物体的反光程度。因此，采用德国米铱公司的光谱共焦传感器，即使被测物体是强吸光材料，如黑色橡胶；或者是透明材料，如玻璃或者液体，都可以进行正常可靠的测量。

光谱共焦测量技术是一种精度可达次微米量级的非接触式位移测量系统，对于表面漫反射或镜反射之物体乃至透明材质皆可测量其位移或厚度，基于出光与回传信号路径同轴之特性，光谱共焦传感器亦适合于 深孔/盲孔工件等量测应用
原理：
光谱共焦传感器乃利用特制彩色编码镜头使可见光产生轴向色散输出，并经由光谱解析器解析共焦回传光波信号，后透过波长与位移转换曲线计算出工件位移测量值
    
        
特点：
• 非接触式光学共焦测量技术, 具有**高分辨率及同光轴回传讯号不会被遮挡之特性
• 光纤传输彩色编码测头设计, 其结构轻巧且内部不含电子零件而不受环境干扰影响
• 采用白光(可见光)光源系统,相较激光光源而言安全防护要求低
• *特多层材质量测演算法, 可测量透明／半透明多层材质间之厚度或间隙

光谱共焦测量技术是非接触式测量晶片
ERT系列传感器适用于针对晶片和太阳能电池进行非常简单的高精度的间距测量和层厚度测量。这些光学传感器仅借助一个测量头即可对厚度小于 1 mm 的硅片进行非接触式厚度测量。 的厚度测定（至边缘区域）对于高的产品质量而言意义重大。ERT通过较小的测量点可以确保测量。 而 ERT系列传感器所能做到的远不止于此：测量化镓晶片、不透明的薄膜和多层系统。 坚固耐用的简单构造使其可以直接继承在生产流程中。 该设备当然也适用于实验室内低成本、高精度的层厚度测量

 光谱共焦测量技术的*特性能

      1. 产品原理：全新的色散光谱共焦原理，可测量距离和厚度；
      2. 任何材质和表面：包括镜面、玻璃、陶瓷、半导体、高光金属等表面均可进行纳米级测量； 
      3. **高精度测量：小线性度可达0.03μm，高分辨率为0.3 nm；
      4. 从100μm-42 mm的可选量程；
      5. **高采样频率：2K-60KHz，用于生产线，替代人工并提高合格率；
      6. 测量范围较广，几乎无死角，解决激光三角法测量无法回避的因表面材质变化或倾斜而导致测量误差等问题，大可测倾角87度； 
      7. 可进行透明工件（LCD、LCM、手机摄像头等）多层厚度的测量，小可测量厚度为400 nm； 
      8. 可用于实验室的2D轮廓测量、3D微观形貌分析、表面粗糙度测量，到工业在线检测、自动化控制等。

东莞市蓝海精密检测设备科技有限公司专业从事工业自动化生产线上高精密检测设备的研发、生产、销售、服务及产业生态圈建设维护等业务。在劳动力日益紧张的今天，我们为企业实现机器换人提供专业集成解决方案。 强大的工业制造依赖于三个领域：一是新型材料；二是精密制造；三是精密检测。中国制造2025目标的实现离不开精密检测产业的发展，我们致力于成为中国**的精密光学检测解决方案集成商，推动中国精密光学检测行业向较高较精密方向发展。白光同轴光谱共焦技术，将精密光学的在线检测精度带入纳米级领域，以满足高精度、高标准、高效率的现代化科技需求，促进工业多领域产品的迭代和改革。我们坚持以市场为导向，技术服务为**，发现并解决顾客痛点，以标准产品和个性化联合研发定制解决方案相结合的产品组合满足不同领域的客户需求。 蓝海人坚持“专注协作，知行合一”的经营理念，与中国制造一同扬帆远航，屹立于世界制造之林。 蓝海精密目前提供2D轮廓分析仪、3D轮廓检测仪、粗糙度分析仪、中板高度段差检测机、阳极膜厚度检测机、曲面盖板玻璃平整度及弧度检测机、多层镜头厚度检测机、防水层厚度检测机、后盖板平整度及内腔高度检测机、手机精密五金件检测机等多种设备