这篇文章介绍了一种具有1毫米纵向色差的超色差摄像镜头，它具有0.4436的图像室内空间NA和0.991的线性相关系数R²，其构造达到了原始设计要求并显示出了良好的光学性能。实现线性散射需要考虑一些关键条件 ，并可以采用不同的优化方法来改进设计。首先，线性散射的实现需要确保摄像镜头的各种光谱成分具有相同的焦点位置，以减少色差。为了实现这个要求，需要采用精确的光学元件制造和装配，确保不同波长的光线汇聚到同一焦点。同时，特殊的透镜设计和涂层技术也可以减小纵向色差。在优化设计方面，可以采用非球面透镜或使用折射率不同的材料组合来提高图像质量。此外，改进透镜的曲率半径、增加光圈叶片数量和设计更复杂的光学系统也可以进一步提高性能。总的来说，这项研究强调了高线性纵向色差和高图像室内空间NA在超色差摄像镜头设计中的重要性。这种设计方案展示了光学工程的进步，表明光谱共焦位移传感器的商品化生产将朝着高线性纵向色差和高图像室内空间NA的方向发展，从而提供更加精确和高性能的成像设备，满足不同领域的需求。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。非接触式光谱共焦的用途
光谱共焦技术是一种高精度、非接触的光学测量技术，将轴向距离与波长的对应关系建立了一套编码规则。作为一种亚微米级、迅速精确测量的传感器，基于光谱共焦技术的传感器已广应用于表面微观形状 、厚度测量、位移测量、在线监控和过程管控等工业测量领域。随着光谱共焦传感技术的不断发展，它在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量测量和其他领域的应用将会更加广。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来，无需轴向扫描，可以直接利用波长对应轴向距离信息，大幅提高测量速度。在线管道壁厚检测光谱共焦应用光谱共焦位移传感器可以实时监测材料的变化情况，对于研究材料的力学性能具有重要意义。
随着科技的不断进步 ，手机已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。然而，随着手机功能的不断扩展和提升，手机零部件的质量和精度要求也越来越高。为了满足这一需求，高精度光谱共焦传感器被引入到手机零部件检测中，为手机制造业提供了一种全新的解决方案。高精度光谱共焦传感器是一种先进的光学检测设备，它能够实现在微米级别的精确测量，同时具有高速、高分辨率和高灵敏度的特点。这使得它在手机零部件检测方面具有独特的优势。首先，高精度光谱共焦传感器能够实现对手机零部件表面缺陷的高精度检测，包括微小的划痕、凹陷和颗粒等。其次，它还能够对手机零部件的材料成分进行准确分析，确保手机零部件的质量符合要求。另外，高精度光谱共焦传感器还能够实现对手机零部件的尺寸和形状的精确测量，确保手机零部件的精度和稳定性。在实际应用中，高精度光谱共焦传感器在手机零部件检测中的应用主要包括以下几个方面。首先，它可以用于对手机屏幕玻璃表面缺陷的检测，如微小的划痕和瑕疵。其次，可以用于对手机电池的材料成分和内部结构进行分析，确保电池的性能和安全性。另外，它还可以用于对手机金属外壳的表面进行检测，确保外壳的光滑度和一致性 。
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 。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的微小变形进行精确测量，对于研究材料的性能具有重要意义；
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。该技术可以采集样品不同深度处的光谱信息进行测量。非接触式光谱共焦的用途
光谱共焦技术的研究集中在光学系统的设计和优化，以及数据处理和成像算法的研究。非接触式光谱共焦的用途
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。非接触式光谱共焦的用途
