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。光谱共焦位移传感器可以实现亚微米级别的位移和形变测量，具有高精度和高分辨率的特点。线阵光谱共焦测量仪
光谱共焦传感器结合了高精度和高速度的现代技术，在工业 4.0 的高要求下，这些多功能距离和位移传感器非常适合使用。在工业 4.0 的世界中，传感器必须进行高速测量并提供高精度结果，以确保可靠的质量保证。由于光学测量技术是非接触式的，它们在生产和检测过程中变得越来越重要，可以单独应用于目标材料分开和表面特性。这是在“实时”生产过程中的一个主要优势，尤其是当目标位于难以接近的区域时，触觉测量技术正在发挥其极限。共焦色差测量技术提供突破性的技术，高精度和高速度，并且可以用于距离测量、透明材料的多层厚度测量、强度评估以及钻孔和凹槽内的测量。测量过程是无磨损的、非接触式的，并且实际上与表面特性无关。由于测量光斑尺寸很小，即使是非常小的物体也能被检测到。因此，共焦色度测量技术适用于在线质量控制。原装光谱共焦精度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；
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。
为了满足全天候观察的需求,设计了波段范围为可见光-短波红外宽光谱共焦光学成像系统。根据宽光谱共焦原理以及光学被动式无热化原理，设计了一个波段范围为0.4μm~2.5μm、焦距数为50 mm，F数为2.8的光学成像系统，该系统在可见光波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.7，红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.5，探测器选用为15μm×15μm、像元数为640 pixel×512 pixel碲镉汞探测器。该宽光谱共焦型光学系统均采用普通玻璃材料以及易加工的球面透镜,在温度范围-40℃~+60℃内对光学系统消热差,实现了无需调焦即可满足昼夜观察的使用需求,可广泛应用于安防监控、森林防火等领域。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。
光谱共焦测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。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。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差（特定距离）。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪，该光谱仪检测并处理光谱变化。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在传感器的测量范围内实现了一个非常小的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面，以及测量窄孔、小间隙和空腔。光谱共焦技术可以在医学诊断中发挥重要作用；品牌光谱共焦设备
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；线阵光谱共焦测量仪
光谱共焦是一种综合了光学成像和光谱分析技术的高精度位移传感器，在3C电子行业中应用极为大量。光谱共焦传感器可以用于智能手机内线性马达的位移测量，通过实时监控和控制线性马达的位移，可大幅提高智能手机的定位功能和相机的成像精度。也能测量手机屏的曲面角度、厚度等。平板电脑内各种移动结构部件的位移和振动检测是平板电脑生产过程中非常重要的环节。光谱共焦传感器可以通过对平板电脑内的各种移动机构、控制元件进行精密位移、振动、形变和应力等参数的测量，从而实现对其制造精度和运行状态的实时监控。线阵光谱共焦测量仪
