背景技术:光学测量与成像技术,通过光源、被测物体和探测器三点共，去除焦点以外的杂散光，得到比传统宽场显微镜更高的横向分辨率，同时由于引入圆孔探测具有了轴向深度层析能力，通过焦平面的上下平移从而得到物体的微观三维空间结构信息。这种三维成像能力使得共焦三维显微成像技背景技术:光学测量与成像技术,通过光源、被测物体和探测器三点共，去除焦点以外的杂散光，得到比传统宽场显微镜更高的横向分辨率，同时由于引入圆孔探测具有了轴向深度层析能力，通过焦平面的上下平移从而得到物体的微观三维空间结构信息。这种三维成像能力使得共焦三维显微成像技术已经广泛应用于医学、材料分析、工业探测及计量等各种不同的领域之中。现有的光学测量术已经广泛应用于医学、材料分析、工业探测及计量等各种不同的领域之中。现有的光学测量与成像技术主要激光成像，其功耗大、成本高，而且精度较差,难以胜任复杂异形表面(如曲面、弧面、凸凹沟槽等)的高精度、稳定检测或者成像的光谱共焦成像技术比激光成像具有更高的精度，而且能够降低功耗和成本但现有的光谱共焦检测设备大都是静态检测,检测效率低，而且难以胜任复杂异形表面 。其中，光源的性能和稳定性是影响测量精度的关键因素之一。平面度测量 光谱共焦原理
随着机械加工水平的不断发展，各种的微小的复杂工件都需要进行精密尺寸测量与轮廓测量，例如：小工件内壁沟槽尺寸、小圆倒角等的测量，对于某些精密光学元件可以进行非接触的轮廓形貌测量，避免在接触测量时划伤光学表面，解决了传统传感器很难解决的测量难题。一些精密光学元件也需要进行非接触的轮廓形貌测量，以避免接触测量时划伤光学表面。这些用传统传感器难以解决的测量难题，均可用光谱共焦传感器搭建测量系统以解决 。通过自行塔建的二维纳米测量定位装置，选用光谱其焦传感器作为测头，实现测量超精密零件的二维尺寸，滚针对涡轮盘轮廓度检测的问题，利用光谱共焦式位移传感器使得涡轮盘轮廓度在线检测系统的设计能够得以实现。与此同时，在进行几何量的整体测量过程中，还需要采取多种不同的方式对其结构体系进行优化。从而让几何尺寸的测量更为准确。怎样选择光谱共焦常用解决方案光谱共焦位移传感器可以应用于材料科学、医学、纳米技术等多个领域；
因为共焦测量方法具有高精度的三维成像能力，所以它已被用于表面轮廓和三维结构的精密测量。本文分析了白光共焦光谱的基本原理，建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型，并基于白光共焦光谱和精密旋转轴系，开发了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量系统和靶丸圆心精密位置确定方法。使用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时，其测量精度受到多个因素的影响，如白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率和靶丸内外表面轮廓的直接测量数据 。
光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分。光源发出一束白光，透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光，通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组 ，每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时，样品表面会聚焦后的光反射回去，这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此，只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上，单色仪将该波长的光分离出来，由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率，满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦位移传感器通常由光源、光谱仪、探测器和信号处理器等组成。
光谱共焦测量原理是使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上。透镜的排列方式是通过控制色差（像差）将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差（特定距离）进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。通过共焦孔径反射到目标表面的光会被光谱仪检测并处理。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用光谱共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米级分辨率，并且几乎与目标材料分开运行。传感器的测量范围内有一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁的表面，以及测量窄孔、小间隙和空腔 。光谱共焦技术将对未来的科学研究和产业发展产生重大影响。品牌光谱共焦应用案例
它能够提高研究和制造的精度和效率，为科学研究和工业生产提供了有力的技术支持。平面度测量 光谱共焦原理
光谱共焦位移传感器可以嵌入2D扫描系统进行测量，提供有关负载表面形貌的2D和高度测量数据。它的创新原理使传感器能够直接透过透明工件的前后表面进行厚度测量，并且只需要使用一个传感器从工件的一侧进行测量。相较于三角反射原理的激光位移传感器，因采用同轴光，所以光谱共焦位移传感器可以更有效地测量弧形工件的厚度。该传感器采样频率高，体积小，且带有便捷的数据接口，因此很容易集成到在线生产和检测设备中 实现线上检测 。由于采用超高的采样频率和超高的精度，该传感器可以对震动物体进行测量，同时采用无触碰设计，避免了测量过程中对震动物体的干扰，也可以对复杂区域进行详细的测量和分析 。平面度测量 光谱共焦原理
