光谱共焦传感器处于初始阶段

随着精密制造业的发展，对精密测量技术的要求越来越高。位移测量技术作为几何量精密测量的基础，不仅需要超高测量精度，而且需要对环境和材料的广泛适应性，并且逐步趋于实时、无损检测。光谱共焦传感器是一种新型的具有超高精度和超高稳定性的光电位移传感器,代表了先进位移传感器的发展方向,并在工业、医疗等许多领域得到了广泛应用。

光谱共焦传感器是一种通过光学色散原理建立距离与波长间的对应关系，利用光谱仪解码光谱信息，从而获得位置信息的装置。白光LED光源发出的光通过光纤耦合器后可以近似看作点光源，经过准直和色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强最大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨力，并且对被测物特性和杂散光不敏感，这就是共焦传感器的测量原理。

光谱共焦技术源于共焦技术，共焦技术用于三维形貌测量时，需要通过位移台将样品或共焦测头在轴向进行扫描，通过在测量范围内的多次扫描记录不同深度的强度值。某一时刻只有物体表面高度正对着物镜焦点处，才能获得最大值，通过算法提取最大值即可获得物体表面形貌。光谱共焦技术提供了另一种扫描方法，利用玻璃材料的色散特性，即不同波长的光在同一种玻璃材料中的折射率是不同的，即会聚焦在不同的平面。利用这一特性，通过改变光波长，即可实现轴向扫描，这一方法可以避免机械位移带来的抖动。光谱共焦技术可以用于减少轴向扫描，也可以用于减少横向扫描，即光谱共焦技术和光谱编码显微技术 。目前光谱共焦技术运用比较广泛，和共焦扫描技术一样，同样分为点扫描、线扫描和面探测。光谱共焦传感器技术目前大致路径是从点光谱共焦传感器到线光谱共焦传感器，未来趋势可能是面光谱共焦传感器技术。

3D线光谱共焦传感器行业现状

工业传感器赋予设备感官，并成为实现自动化控制检测的第一道关卡，因此，传感器承担起非常重要的角色。3D视觉检测作为守护质量的责任担当，也是工业4.0体系中非常重要的一环。

随着视觉检测方案在工业领域的逐步深入，除常规的定位、测量、缺陷、字符识别等2D应用以外，高精密器件生产质检、成品组装等工序中衍生出更多高精度3D检测需求。

新一代3D智能激光传感器，可实现在线、高速、非接触式三维数据采集，结合后端测量软件，实时把控产品生产品质。

光谱共焦传感器是一款高精度测量设备，主要应用于高度\厚度\平面度\翘曲度\轮廓度的测量，配合自动化设备实现在线尺寸测量，解决产品的生产制造、品质保证问题。

光谱共焦传感器是高光谱图像常用的传感器，具有精度高、适应性强等特点，广泛应用在消费电子、通信电子、工业精密制造等领域机器视觉检测。

3D线光谱传感器是基于光谱共焦法原理的非接触式光学精密测量传感器。采用线扫描CMOS成像方式实现对被测物外观的3D特征分析，在技术应用上，突破传统检测方式的限制，结果不受反射光光强影响，可满足3D产品的外观精密测量需求。

(1)高效AI图像识别算法，扫描被测物一次即可获取表面全貌/部分的3D成像分析;

(2)可测量物体表面尺寸、形貌、高度、角度、厚度等，以此分辨外观缺陷特征;

(3)材质适应性强，可有效解决透明/半透明、高反光、强吸光等材料检测的难题;

(4)微米级精度检测：X轴分辨率2.9μm，且具备2048点/线，Z轴重复精度达0.1μm;

(5)实现32万亿次/秒的运算处理速度，40G光纤传输，扫描速率可达35000线/秒;

(6)IP55工业防护，具备±20.5°的角度兼容特性，检测可同时输出2D/3D数据，能适应不同环境下的不同检测需求;

(7)完备的SDK及一站式软件支持服务，操作简易灵活。

中研普华产业研究院根据中国仪器仪表学会传感器分会、智能传感器行业协会等机构披露的信息和数据，对3D线光谱共焦传感器相关产品进行梳理和测算，数据显示，2022年国内3D线光谱共焦传感器行业的市场规模约为4.63亿元，较2021年上涨了13.20%。相对而言，我国在对整个传感器行业的研究发展较缓，在国际市场的竞争力稍显不足。数据显示，2022年全球3D线光谱共焦传感器行业的市场规模约为21.91亿元，较2021年上涨了6.72%。

图表：2020-2022年中国3D光谱共焦传感器行业市场规模情况

目前，国内3D线光谱共焦传感器行业的主要竞争者有海伯森技术(深圳)有限公司、深圳立仪科技有限公司、苏州创视智能技术有限公司、思显光电技术(上海)有限公司、熵智科技(深圳)有限公司等。各公司的简介如下：

《2024-2029年中国光学传感器行业深度调研及投资机会分析报告》由中研普华产业研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。