什么是光谱共焦测量原理呢?
白色光通过一个半透镜面到达凸透镜。上述特殊色差就在这里产生。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,小孔只允许聚焦最好的反射光通过。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,共可以得到超过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。
与激光三角反射式位移传感器相比,采用光谱共焦式位移传感器测量曲面玻璃的优势:
1)由于光谱共焦传感器采用分析光谱成分对应距离变化的原理,相比激光三角反射式传感器通过反射光斑在CCD上的位置换算距离变化的原理,光谱共焦传感器测量结果更加稳定,分辨率和线性度更好。实际的测量项目中,采用米铱光谱共焦位移传感器后,整个测量机台的重复性甚至可达亚微米级别。
2)对于曲面玻璃边沿较大角度的位置,光谱共焦位移传感器可以获得更大可测量区域。
3)激光三角反射式传感器更加适合测量漫反射被测物。而对于镜面反射的曲面玻璃,同轴测量原理的光谱共焦位移传感器更加适用。
4)光谱共焦位移传感器的测量光斑更小,测量频率更高,适合快速捕捉微小结构的位置变化。