光譜共焦位移傳感器測量原理

隨著3C產品外型設計的飛速更新，材料工藝的不斷升級，近年來3C產品加工制造過程中的自動化測量越來越多在使用光譜共焦位移傳感器。在手機后殼、中框段差，LOGO段差，攝像頭段差，2D/3D屏表面輪廓等眾多測量應用中，光譜共焦位移傳感器發揮了其獨特的優勢。中國自動化測量市場把光譜共焦位移傳感器定義為一種高精度可以解決眾多高難度測量應用的新型傳感器。

01

角度特性

角度特性是指可測量樣品的最大傾角。歐系光譜共焦位移傳感器都會明確標明每個測頭對應的最大可測傾角。針對漫反射表面THINKFOCUS共焦位移傳感器測頭可以達到±87°，針對鏡面反射THINKFOCUS共焦位移傳感器各種測頭基本都可以達到±20°以上。這個參數對測量非平面表面非常關鍵，尤其針對3D玻璃、點膠膠水及高光金屬表面。日系及國產光譜共焦位移傳感器因為此參數非常低，多數未明確標出。角度特性差會導致眾多異形位置無法正常測量到。

THINKFOCUS 3D玻璃輪廓測量傳感器及分析軟件S3D-1100

02 測量光斑尺寸

共聚焦效應最關鍵的就是將反射光聚焦到針孔上，然后光感應器件接收透過針孔的光信號解析位移測量值，整個光學原理決定著測量光斑越小，系統分辨率和精度越高。歐系傳感器的測量光斑都會做到對應量程的極致小，而日系和國產傳感器因為收光能力弱，系統穩定性差，只能刻意放大測量光斑尺寸，以至于導致傳感器精度嚴重下降，但是從分辨率上不會明顯顯現，其實把傳感器的測量光斑做的超大就像把傳感器做成了“智障”。另外，傳感器的橫向分辨率是測量光斑的一半，測量光斑大小會決定了傳感器的橫向分辨率，比如測量一個0.1mm的邊沿，測量光斑小的傳感器可以輕松測量到，測量光斑過大的傳感器完全無法測量微小的區域。THINKFOCUS光譜共焦位移傳感器測量光斑基本在10-20um

03 運動中測量，編碼器同步硬觸發

光譜共焦測量技術因其卓越的分辨率從研發之初就是作為一種掃描測量的傳感器，可以實現運動中掃描測量，不是像傳統激光位移傳感器只能做定點高度測量。中國自動化行業的設備商因為個別家傳感器自身的硬件局限還未完全實現通過在運動過程中給硬件I/O觸發或者讀取編碼器信號的方式進行全速的運動中測量。THINKFOCUS光譜共焦位移傳感器擁有自己的編碼器轉換和分頻模塊，可以將編碼器差分或單端信號轉換成I/O觸發給傳感器，同時解決了軟觸發測量效率低、穩定性差以及同步性差的問題。

THINKFOCUS 編碼器分頻模塊 ED-100

04 移動平均

光譜共焦技術對于位移測量的穩定性遠遠高于傳統的激光位移傳感器，所以專業的光譜共焦位移傳感器輸出測量值時是不加任何的移動平均的，多數低端光譜共焦位移傳感器因為自身穩定性差，都需要加1024次甚至更高的移動平均來讓測量數據穩定下來。移動平均最大的問題就是在運動測量中讓測量數據完全偏離被測表面真實形狀。THINKFOCUS光譜共焦位移傳感器正常模式下均采用無移動平均模式測量。

05  技術支持

光譜共焦位移傳感器擁有超強的測量能力，但是需要專業人員給予正確的軟件及電氣方案設計才能實現。部分自動化設備商會因為傳感器廠家無法提供專業的技術方案和支持而未將光譜共焦位移傳感器的測量能力發揮到極致。THINKFOCUS沒有大批的純銷售人員，THINKFOCUS更多的是可以去客戶現場真正懂得電氣知識可以接線調機的工程師，可以到客戶現場直接給客戶編寫程序的工程師。

THINKFOCUS 可視編程自動測量軟件 Confocal Pro

THINKFOCUS的使命

普及光譜共焦位移傳感器在先進制造業的最廣泛應用！

解決傳統激光位移傳感器測量精度及測量能力問題！

降低以往光譜共焦位移傳感器的高額成本！

THINKFOCUS 光譜共焦位移傳感器 CDS-200

越來越多的自動化設備公司開始啟用光譜共焦位移傳感器。我們剛開始接觸，怎么可以迅速導入到我們的設備上？運動控制信號如何接入，軟件通訊如何實現，數據如何獲取和運算處理？

讓THINKFOCUS幫你解決！

用傳統激光位移傳感器測量不好的項目就可惜的放棄了？用別家光譜共焦位移傳感器測量不好的應用是不是就無法解決了？

讓THINKFOCUS幫你解決！

項目緊急，拿到樣品就想馬上給出精準漂亮的測試結果，測試機臺又無法馬上搭建，測試程序更是不可能馬上寫出，怎么辦？

讓THINKFOCUS公司幫你解決！

我們有客戶資源，有人力物力，但是沒有充足的技術儲備，想快速承接量測項目，怎么辦？

讓THINKFOCUS公司幫你解決！

高難度的量測項目，我們沒有信心獨立完成，怎么辦？

讓THINKFOCUS幫你解決！

我們做系統集成，但是我們不專注量測技術，有項目怎么做成？

讓THINKFOCUS幫你解決！

THINKFOCUS讓你瞬間成為光譜共焦應用專家！以前需要三十天開發周期的項目現在可以縮短為三天！

What is it the THINKFOCUS？

光譜共焦位移傳感器在產生之初主要應用于一些實驗室的離線高精度測量。隨著自動化測量要求的不斷提高，光譜共焦位移傳感器逐步被應用到自動化測量設備上，14年初歐洲共焦位移傳感器廠商還未將中國市場放入眼中，他們認為中國市場用量只占其全球市場的20%左右，光譜共焦位移傳感器更多是在歐美的汽車和手表等高附加值產品的自動化測量中使用。THINKFOCUS公司2012年開始將目光匯聚于中國自動化市場，是最早在中國自動化測量行業推廣光譜共焦位移傳感器的公司。

2012年

在中國自動化測量行業推廣光譜共焦位移傳感器。

2013年

THINKFOUS將光譜共焦測量技術批量應用到中國航天衛星設備測量。

2014年

與大族激光合作完成大型的Iwatch藍寶石面板肉厚測量項目，中國第一個一次性使用超過兩百臺的超大型光譜共焦位移傳感器測量項目。

七海測量最早試用光譜共焦位移傳感器是THINKFOCUS提供的，三姆森導入光譜共焦位移傳感器是THINKFOCUS提供的。

2015年

THINKFOUS將光譜共焦測量技術在Foxconn大面積推廣，完成色包劃痕檢測，OPPO中框檢測等諸多之前自動化量測難以解決的應用。

2016年

完成Foxconn蘋果手機LOGO段差分揀大型項目，THINKFOUS將光譜共焦測量技術推廣到玻璃制品厚度在線測量中。

2017年

THINKFOUS推出最具性價比的新型光譜共焦位移傳感器CDS-200，在手機、汽車、3C產品，玻璃制品等測量應用領域中大面積投入使用。

2018年

2018年THINKFOU將推出針對3D玻璃輪廓度測量的超大角度光譜共焦輪廓測量系統S3D-1100，讓客戶快速導入使用光譜共焦位移傳感器的可視編程自動測量軟件 Confocal Pro及編碼器分頻模塊ED-100，高速光譜共焦位移傳感器CDS-500……

若您有相關應用需求或技術咨詢，歡迎來電，我們會安排專業的工程師與您聯系。