工业生产线如何高效检测弧形玻璃的曲率、厚度和形貌，达到微米级精度？【非接触测量，光学检测】

1. 弧形玻璃的基本结构与技术要求

弧形玻璃，顾名思义，其表面呈现出特定的弯曲形态，而非传统意义上的平面。这种结构在现代工业中应用非常广泛，比如手机显示屏盖板、车载导航屏幕、高端光学镜片、医疗器械的观察窗等。

想象一下，一个顶级的相机镜头，它的每一片玻璃镜片都必须是完美的弧形，而且厚度均匀，表面光滑。如果这些“玻璃弧面”有哪怕是微米级的偏差，光线穿透时就会发生扭曲，导致成像模糊，直接影响产品的核心功能。对于弧形玻璃来说，它不像一个简单的平面，每个点的高度都不一样，这就要求我们测量时需要特别精细。

在技术要求上，弧形玻璃的测量主要关注以下几点：

• 弧度或曲率半径（Radius of Curvature）： 这是定义弧形最核心的参数，决定了玻璃弯曲的程度。就像我们配眼镜，镜片的弯曲度需要和人眼的晶状体形状匹配，才能看得清晰。

• 弧高（Sagitta）： 也叫矢高，是弧形顶点到弦的垂直距离，它直接反映了弧面的高度。

• 厚度及其均匀性（Thickness and TTV）： 特别是对于透明或多层玻璃，不仅要知道总厚度，还要确保整个弧面上的厚度变化（TTV，Total Thickness Variation）在允许范围内。就像一块平板玻璃，如果一边厚一边薄，在光学应用中就会产生像差。

• 表面形貌误差（Form Error）： 指的是实际弧面与理想设计弧面之间的偏差，这可能包括波纹度、局部凹凸等。

• 表面粗糙度（Surface Roughness）： 即使宏观弧度完美，微观表面也可能不平整，这会影响玻璃的光学性能和触感。

这些参数都需要达到微米甚至纳米级的精度，才能满足产品对性能和质量的严苛要求，例如光学器件的ISO 10110标准就对光学元件的尺寸、形状和表面质量有严格的规定。

2. 针对弧形玻璃的相关技术标准简介

为了确保弧形玻璃的质量和互换性，工业界制定了一系列技术标准来定义和评价其关键参数。这些标准涵盖了从宏观尺寸到微观表面质量的各个方面。

• 弧度/曲率半径： 通常通过测量弧面上多个点的三维坐标，然后拟合出最佳的圆弧或球面，从而计算出其半径。评价时会关注实际半径与设计值之间的偏差。

• 弧高： 一般通过在弧面上选取两个端点连接成弦，然后测量弧面最高点（或最低点）到这条弦的垂直距离。它通常是与特定的测量长度（弦长）关联的。

• 厚度及其均匀性： 对于单层玻璃，是在不同位置点测量玻璃的物理厚度。对于多层玻璃或光学元件，可能需要测量每一层的厚度。均匀性则通过总厚度变化（TTV）来衡量，即在整个测量区域内，最大厚度值与最小厚度值之间的差值。这反映了玻璃生产工艺的稳定性和一致性。

• 表面形貌误差： 这通常通过将实际测得的表面数据与CAD模型或理想数学模型进行对比，然后计算出点对点或区域的偏差。这些偏差可以可视化为彩色图谱，直观地展示出高点和低点。评价时会关注最大形貌偏差值、均方根（RMS）偏差等。

• 表面粗糙度： 描述的是玻璃表面微观不平整的程度。常用的评价参数有Ra（算术平均偏差）、Rz（最大轮廓高度）等。通常使用非接触光学方法，通过测量表面微小的起伏来计算。例如，将一个微小探针（可以是光学光斑）在一个小区域内扫描，记录高度变化，然后进行统计学计算。

这些参数的精确测量和评估，是确保弧形玻璃达到其设计性能，并在后续组装和使用中发挥作用的基础。

3. 实时监测/检测技术方法

解决弧形玻璃表面高精度测量难题，并满足微米级精度要求，需要依赖先进的非接触光学测量技术。目前市面上主流的技术方案各有特点，适用于不同的场景和精度需求。

3.1 市面上各种相关技术方案

这里我们将介绍四种主要的非接触测量技术：光谱共焦测量、激光三角测量、结构光三维测量和白光干涉测量。

3.1.1 光谱共焦测量技术

光谱共焦技术，就像是一个拥有“彩虹之眼”的超精密探头。它发出的不是单一颜色的光，而是一束包含所有颜色的白光。这束白光经过一个特殊的透镜（色散物镜）后，不同的颜色（波长）会在光轴上聚焦到不同的位置。也就是说，红光可能聚焦在离探头较远的地方，蓝光则聚焦在较近的地方，形成一个“彩虹焦平面”。

当被测的弧形玻璃表面恰好处于某个特定颜色的光斑焦点上时，只有这个颜色的光能被玻璃表面清晰地反射回来，并被探头内部的光谱仪捕捉到。光谱仪通过分析反射光中最强的那个颜色（波长），就能精确判断出玻璃表面距离探头的距离。由于每个波长都对应一个唯一的焦点位置，这种一对一的对应关系使得测量精度非常高。

• 物理基础与工作原理： 其核心原理是色差共焦。白光通过色散物镜后，会产生轴向色差，即不同波长的光在光轴上具有不同的焦点位置。当物体表面与特定波长的焦点重合时，反射光强度最大。该反射光通过共焦针孔到达光谱仪，光谱仪分析其中心波长，通过预先标定的波长-距离曲线，即可确定被测表面的距离。 对于透明材料如玻璃，光线会穿透并从多个界面（如顶面、底面）反射。光谱共焦传感器能够识别并同时测量这些多个反射层，从而实现多层厚度测量。假设测量到顶面和底面的距离分别为Z1和Z2。透明材料的实际厚度(T)与测量到的光程差(Z2-Z1)以及材料的折射率(n)有关，公式为： T = (Z2 - Z1) / n 然而，一些先进的光谱共焦系统可以通过更复杂的算法，在不知道折射率的情况下直接测量物理厚度，这大大简化了操作。

• 核心性能参数（典型范围）：

  • 精度： 通常可达±0.1μm至±数微米。

  • 分辨率： 可达到纳米级，例如1nm到50nm。

  • 量程： 依据型号不同，从数百微米到数毫米不等。

  • 采样频率： 数千赫兹到数十千赫兹，实现快速在线测量。

  • 光斑尺寸： 最小可达2μm，确保对微小特征的测量能力。

  • 最大可测倾角： 针对高反射表面通常在±20°到±45°之间，特殊设计可更高。

• 技术优缺点：

  • 优点：

    • 高精度和高分辨率： 能够达到纳米级的测量分辨率，非常适合微米级甚至亚微米级的弧形玻璃测量。

    • 多材质适应性： 对玻璃、镜面、金属等各种材质都有良好的适应性，特别是对透明或半透明材料具有独特的穿透和多层测量能力。

    • 无接触测量： 对被测物无损伤，非常适合脆弱的玻璃表面。

    • 复杂形状测量： 能够测量弧面、深孔、斜面等，对于曲面玻璃的弧高、形貌检测具有优势。

    • 厚度测量能力： 可同时测量多层透明材料的厚度，无需已知折射率（部分型号）。

  • 局限性：

    • 对表面倾角有一定限制： 倾角过大时，反射光可能无法有效返回探头。

    • 受环境光影响： 强烈的环境光可能会对光谱仪的检测造成干扰，需要适当遮光。

    • 成本相对较高： 由于其光学系统复杂，通常价格不菲。

3.1.2 激光三角测量技术

激光三角测量，我们可以把它想象成一个拿着激光笔和摄像头的“几何侦探”。它向玻璃表面投射一条精细的激光线（或者一个激光点），这条激光线打到玻璃上后会反射回来。探头里有一个倾斜放置的高速摄像头（CMOS传感器），会捕捉到这条反射回来的激光线的位置。

如果玻璃表面是平的，反射线的位置是固定的；但如果是弧形的，随着玻璃表面高度的变化，反射线在摄像头上的位置也会随之移动。通过简单的三角几何关系，结合激光发射角度和摄像头接收角度，就可以精确计算出玻璃表面每个点的高度信息，进而还原出弧形的轮廓。

• 物理基础与工作原理： 激光三角测量基于三角测量原理。传感器发出一束激光（点或线），照射到被测物体表面。反射光通过接收透镜聚焦到CMOS或CCD图像传感器上。当物体表面高度发生变化时，反射光斑在图像传感器上的位置也会随之移动。通过计算光斑在传感器上的位移量(ΔX)，并结合激光发射器、接收透镜和图像传感器的几何参数，可以根据三角函数关系计算出物体的高度变化(ΔZ)。 其基本几何关系可以简化为： ΔZ = L * sin(α) * ΔX / (L * cos(α) - ΔX) 其中，L是传感器到物体基准面的距离，α是激光发射角或接收角。

• 核心性能参数（典型范围）：

  • 精度： 达到微米级，例如±0.5μm至±数微米。

  • Z轴重复精度： 可达0.5μm。

  • 采样速度： 数千赫兹到数十千赫兹。

  • X轴测量范围： 数毫米到数百毫米。

• 技术优缺点：

  • 优点：

    • 测量速度快： 特别是线激光扫描，可以一次性获取一条线上的高度数据，适合高速在线检测。

    • 对漫反射表面适应性好： 对非镜面玻璃（如磨砂玻璃或有涂层的玻璃）效果较好。

    • 成本相对适中： 相较于光谱共焦和白光干涉，通常具有更好的性价比。

  • 局限性：

    • 对镜面/透明玻璃的测量挑战： 激光在镜面玻璃上容易产生镜面反射，导致接收不到有效信号或信号强度弱；对透明玻璃则存在穿透问题，难以区分前后表面。

    • 存在阴影效应： 由于激光是倾斜照射和接收，在陡峭的斜面或深孔边缘容易出现“阴影区域”，导致数据缺失。

    • 对表面倾角敏感： 倾角过大时，反射光可能偏离接收器。

3.1.3 结构光三维测量技术

结构光三维测量就像是一位“光影画家”，它不是投射一个点或一条线，而是向玻璃表面投射一系列有规律的、精密的“条纹图案”（比如格栅、点阵或灰度编码图案）。同时，系统配备的两个高分辨率摄像头会从不同的角度同步拍摄这些图案在玻璃表面上“变形”的图像。

为什么会变形呢？就像把一张画着格子的纸贴在一个球体上，格子会因为球体的弧度而扭曲。结构光测量就是利用这种“扭曲变形”，通过复杂的图像处理和三角测量算法，计算出玻璃表面每个点的三维坐标。最终，这些海量的三维点数据（点云）会重建出玻璃表面的完整三维模型，包括其弧度、形貌等。

• 物理基础与工作原理： 结构光测量基于三角测量原理和图像编码技术。投影仪向被测物体表面投射已知图案（如条纹、光栅、编码点等），物体的三维形貌会使这些图案发生变形。两个或多个高分辨率相机从不同角度捕捉这些变形图案的图像。通过分析图像中图案的变形（即光点或条纹在图像传感器上的位置），利用三角测量原理，计算出物体表面每个点的三维坐标。最终，生成高密度的点云数据，重建物体完整的三维模型。

• 核心性能参数（典型范围）：

  • 精度： 典型精度可达数微米到数十微米（取决于测量体积和系统配置）。

  • 点间距/空间分辨率： 可低至数十微米。

  • 测量速度： 单次扫描可在数秒内完成，效率较高。

  • 测量体积： 从几十毫米到数米不等，可灵活配置。

• 技术优缺点：

  • 优点：

    • 获取完整三维数据： 能一次性快速获取整个弧面甚至整个玻璃件的三维形貌数据。

    • 高效率： 测量速度快，适用于大批量检测。

    • 非接触测量： 对玻璃无损伤。

    • 对复杂曲面适应性好： 非常适合复杂曲面玻璃的弧高、形面和几何尺寸分析。

  • 局限性：

    • 对表面特性有要求： 对高反光或透明的玻璃表面，可能需要喷涂显像剂，这会带来额外的清洁和污染问题。

    • 精度受测量体积影响： 通常测量体积越大，相对精度会略有下降。

    • 数据处理量大： 生成的点云数据量庞大，需要强大的计算能力进行处理和分析。

3.1.4 白光干涉测量技术

白光干涉测量则是一位“光波探秘者”，它利用光的波动特性来实现超高精度测量。它不像其他方法那样看光点或光线的位移，而是看不同光波叠加后的“指纹”——干涉条纹。系统会发射宽光谱的白光，这束光会分成两路：一路照射到玻璃表面，另一路照射到内部的一个参考镜。

当两束反射光（来自玻璃表面的光和来自参考镜的光）重新相遇时，如果它们走过的路径长度差异非常小（接近零光程差），就会产生明暗相间的干涉条纹。系统会精确地扫描Z轴（垂直方向），并捕捉到干涉条纹对比度最高的那个位置。通过分析这个“最佳干涉条纹”的相位和包络线，就能以纳米级的精度确定玻璃表面的高度。

• 物理基础与工作原理： 白光干涉测量（WLI）基于Michelson干涉仪原理。宽带光源（白光）发出的光束被分束器分成两束：一束作为测量光照射到被测物体表面，另一束作为参考光照射到内部参考镜。当测量光从物体表面反射回来，并与从参考镜反射回来的参考光在分束器处重新汇合时，会产生干涉条纹。只有当两束光的光程差在光源的相干长度范围内（接近零光程差）时，才能观察到高对比度的干涉条纹。系统通过扫描Z轴（移动探头或参考镜），寻找干涉条纹对比度达到最大的位置，该位置即对应被测表面的精确高度。通过对干涉条纹包络线峰值的精确识别，可以实现纳米级甚至亚纳米级的垂直分辨率。

• 核心性能参数（典型范围）：

  • 垂直测量范围： 从数微米到数十毫米。

  • 垂直分辨率： 达到亚纳米级，例如0.01纳米到1纳米。

  • 重复性： 亚纳米级，例如<0.05nm (均方根)。

  • 横向分辨率： 亚微米级，取决于光学放大倍率，例如0.35μm。

  • 光学放大倍率： 2.5倍到100倍甚至更高。

• 技术优缺点：

  • 优点：

    • 纳米级超高精度： 是目前所有非接触光学测量技术中垂直分辨率最高的，非常适合测量玻璃表面的微观弧度、形貌和粗糙度。

    • 非接触式： 对玻璃无损伤。

    • 适用于多种表面： 能够测量镜面、透明和半透明材料的表面特征。

    • 数据丰富： 可提供高密度的三维表面形貌数据。

  • 局限性：

    • 测量速度相对较慢： 需要进行Z轴扫描，通常不适合高速在线检测。

    • 测量量程有限： 对于大尺寸或大幅度弧形的整体测量不如结构光等方法效率高。

    • 对振动和环境敏感： 由于是干涉原理，对环境振动和温度变化非常敏感，通常需要在稳定的实验室环境中使用。

    • 成本极高： 系统复杂，价格昂贵。

3.2 市场主流品牌/产品对比

接下来，我们来看看市场上的几家知名厂商是如何应用这些技术来解决弧形玻璃测量难题的。

德国米铱

德国米铱在精密测量领域有着深厚的技术积累。其光谱共焦产品，例如optoNCDT系列，主要采用光谱共焦色散位移测量原理。他们特别强调蓝色激光的应用，利用短波长激光对透明材料的穿透性和稳定性优势，进一步提升了对玻璃厚度和弧度的测量精度。其产品具有非常高的分辨率，例如1mm量程下分辨率可达0.005微米，线性度±0.3微米，采样率高达70kHz，这使得它在对透明、半透明、反射和镜面玻璃表面进行高精度、高速度的弧高和厚度检测时表现出色。它特别适合需要纳米级分辨率和高速度的在线质量控制场景。

日本基恩士

日本基恩士作为自动化和检测领域的领导者，其LJ-X8000系列轮廓测量仪主要采用激光三角测量法。该系列通过向物体表面投射激光线，并利用CMOS图像传感器接收反射光，从而实现高速、高精度的二维轮廓测量。例如，LJ-X8080型号的X轴测量范围可达80毫米，Z轴重复精度在最佳条件下可达0.5微米，采样速度16kHz。这种技术以其极高的测量速度和较好的精度，在玻璃弧高的高速在线轮廓检测中表现突出，可以快速获取多个区域的弧度、平整度等参数，易于集成到自动化生产线中，提升生产效率。

德国高驰

德国高驰的ATOS Q 3D测量仪则代表了结构光三维测量的先进水平。这款设备通过向玻璃表面投射精密的蓝色结构光图案，并由两个高分辨率相机捕捉变形图像，从而快速生成高密度的三维点云数据。ATOS Q系列具有从50毫米到1000毫米可配置的测量体积，点间距低至20微米，精度高达2微米（取决于测量体积），单次扫描速度可达0.2秒。其优势在于能够提供玻璃制品的全尺寸高精度三维检测，快速获取完整表面数据，尤其适用于复杂曲面玻璃的整体弧高、形面和几何尺寸分析，且非接触式测量对玻璃无损伤，效率高，适合批量检测。

美国泽普

美国泽普的ZeGage Pro HR光学轮廓仪，则专注于白光干涉测量技术，追求极致的表面形貌和粗糙度精度。它通过宽带光源照射，利用干涉条纹的分析来达到纳米级的垂直分辨率。ZeGage Pro HR的垂直分辨率高达0.01纳米，重复性小于0.05纳米（均方根），横向分辨率0.35微米。这种超高精度使其成为玻璃表面微观弧度、形貌、粗糙度和薄膜厚度检测的理想选择，尤其适用于研发和质量控制实验室中的高精度应用，对镜面和透明材料的微观特征测量能力尤其突出。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

选择合适的测量设备，就像为一项特殊任务挑选最趁手的工具。我们需要根据实际的应用场景和精度要求，综合考虑传感器的各项关键指标。

• 分辨率 (Resolution)： 指的是传感器能够区分的最小高度变化量。例如，1nm分辨率意味着它能感知到1纳米的微小变化。对于弧形玻璃的微米级甚至纳米级形貌和粗糙度测量，分辨率是越高性能越好。如果你的玻璃弧度公差只有几个微米，那么传感器的分辨率至少要达到几十纳米甚至更高，才能有效区分合格与不合格产品。

  • 选型建议： 对微观形貌、表面粗糙度或极薄玻璃厚度测量，优先选择纳米级分辨率的光谱共焦或白光干涉传感器；对于宏观弧度测量，微米级分辨率的传感器可能也足够。

• 精度 (Accuracy) 和重复性 (Repeatability)：

  • 精度： 是测量值与真实值之间的接近程度。比如，一个标称100微米的玻璃，传感器测出来是100.1微米，那么0.1微米就是它的一个偏差。

  • 重复性： 是在相同条件下，多次测量同一位置时结果的一致性。重复性差的设备，即使精度高，也可能每次测出不同结果。

  • 实际意义： 精度和重复性直接决定了测量结果的可靠性。对于ISO 10110微米级精度要求，传感器的精度至少要达到此级别的一半甚至更高，并且重复性误差要远小于精度要求。例如，如果要求±1微米，那么传感器的精度最好能达到±0.5微米，重复性则要更小。

  • 选型建议： 生产线在线测量，重复性比绝对精度有时更重要，因为它可以保证批次产品的一致性。实验室环境则需要两者兼优。对于弧形玻璃，考虑不同区域的弧度变化，可能需要更高精度来捕捉细微差异。

• 测量量程 (Measurement Range)： 指的是传感器能测量的最大高度差范围。一个量程为±5mm的传感器，意味着它能测量10mm的物体高度变化。

  • 实际意义： 弧形玻璃的弧高变化可能较大，量程需要足以覆盖整个弧面轮廓的高度变化。如果弧高变化远大于传感器量程，就需要多次测量或配合机械扫描。

  • 选型建议： 根据弧形玻璃的最大弧高和曲率变化范围来选择。大尺寸、大弧度的玻璃需要更大量程的传感器。

• 光斑尺寸 (Spot Size)： 是传感器测量光束在被测物表面形成的光斑大小。

  • 实际意义： 小光斑能更好地捕捉玻璃表面的微小细节和陡峭的弧度变化。如果光斑太大，在测量精细弧度时，它可能“覆盖”了多个高度点，导致测量结果的平均化，无法反映真实细节。

  • 选型建议： 对于精细的微弧度或需要测量玻璃边缘、小孔等特征时，选择光斑尺寸小的传感器。

• 最大可测倾角 (Maximum Measurable Tilt Angle)： 指的是传感器能在不丢失信号的情况下，直接测量的最大表面斜坡角度。

  • 实际意义： 弧形玻璃表面各点的倾角是变化的。倾角越大，对传感器的要求越高。如果倾角超出传感器能力，就会出现数据盲区。

  • 选型建议： 根据弧形玻璃的最大斜率来选择。光谱共焦传感器在倾角方面通常表现较好，部分型号可达±45°甚至更高。

• 采样频率 (Sampling Frequency) 或扫描速率 (Scan Rate)： 表示传感器每秒能进行多少次测量或扫描多少条轮廓。

  • 实际意义： 对于在线检测和快速生产线，高采样频率意味着能够更快地获取大量数据，从而提高检测效率。

  • 选型建议： 生产节拍快、需要全检的场景，优先选择高采样频率的传感器（如激光三角、光谱共焦）；实验室或小批量检测，则可适当放宽要求。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在实际应用中，即使选择了最合适的传感器，弧形玻璃的测量仍然会遇到一些挑战，我们需要有预判和解决方案。

1. 玻璃透明性/高反射性导致的测量难题：

   • 问题原因： 玻璃的透明性可能导致光线穿透，产生多个反射信号，难以区分是上表面还是下表面。高反射表面（如抛光镜面）则可能导致反射光过于集中或产生散射，使得传感器接收到的有效信号不稳或过强。

   • 影响程度： 直接导致测量数据不稳定，出现跳点、误判，甚至无法测量。

   • 解决建议：

     • 选择合适的传感器技术： 光谱共焦传感器天生对透明材料和镜面具有优势，能识别多层反射，是优选方案。白光干涉仪也适用于镜面和透明材料。

     • 调整测量参数： 对于高反光表面，可以适当降低光源强度或调整积分时间。

     • 表面处理（慎用）： 在某些非光学关键区域，可以考虑对局部表面进行微喷砂或涂覆临时显像剂，但这会引入清洁和污染问题，不适合光学面。

2. 复杂弧面几何形状带来的数据盲区和拟合误差：

   • 问题原因： 弧形玻璃的曲率变化可能非常复杂，某些区域的倾角可能过大，导致测量光无法正常反射回传感器，形成数据盲区。同时，获取的点云数据在拟合标准弧面时，也可能因数据不全或算法不佳而产生较大误差。

   • 影响程度： 无法获取完整的弧面形貌数据，拟合出的弧度参数与真实值存在偏差。

   • 解决建议：

     • 多角度测量： 使用多个传感器从不同角度进行测量，或者配合高精度旋转/倾斜平台，对玻璃进行多角度扫描，以覆盖所有区域。

     • 高倾角适应性传感器： 选择最大可测倾角大的光谱共焦传感器。

     • 优化拟合算法： 采用更先进的数学拟合算法（如最小二乘法、RANSAC等）来从点云数据中提取精确的弧度参数，并结合CAD模型进行比对。

3. 生产环境的振动和温度变化：

   • 问题原因： 生产线上常见的机械振动会使被测玻璃或传感器发生微小位移。环境温度的变化则可能导致传感器内部元件或玻璃本身发生热膨胀/收缩，影响测量精度。

   • 影响程度： 振动会导致测量数据抖动，重复性变差。温度变化则可能引入系统性误差。

   • 解决建议：

     • 加固防振： 传感器和工件夹具都应安装在坚固、稳定的基座上，必要时采取专业的减振措施（如气浮平台）。

     • 温度控制： 尽量保持测量环境的温度稳定，对于高精度测量，可考虑恒温室。

     • 实时补偿： 部分高级传感器具备温度补偿功能，可消除环境温度变化对测量的影响。

4. 表面污染（灰尘、指纹）：

   • 问题原因： 玻璃表面是精密光学面，微小的灰尘、油污或指纹都会改变其光学特性，影响光线的反射和透射。

   • 影响程度： 导致测量信号异常、数据波动，甚至产生错误的缺陷判断。

   • 解决建议：

     • 清洁环境： 在洁净室或局部百级/千级洁净环境下进行测量。

     • 自动化操作： 尽量减少人工接触，采用机械手进行抓取和放置。

     • 定期清洁： 定期使用专业光学清洁剂和无尘布清洁玻璃表面。

     • 吹气除尘： 在测量前，可使用离子风枪或高压无油空气吹扫表面灰尘。

4. 应用案例分享

非接触式光学测量技术在弧形玻璃的生产和质量控制中扮演着不可或缺的角色，广泛应用于多个精密制造领域。

• 3C电子产品制造： 在智能手机、平板电脑的曲面盖板玻璃生产中，用于高精度测量玻璃的弧高、曲率、厚度均匀性以及多层结构玻璃的各层厚度。这确保了屏幕与机身完美贴合，并提供优秀的视觉效果和触感。例如，英国真尚有的EVCD系列光谱共焦位移传感器，可实现对手机摄像头、显示屏多层玻璃厚度测量。

• 光学器件制造： 在精密光学镜片、镜头等生产线上，用于检测镜片表面的曲率半径、中心厚度、边缘厚度以及表面形貌精度。这对于保证光学系统的成像质量至关重要，如相机镜头、AR/VR设备中的光学元件。

• 半导体晶圆检测： 尽管晶圆多为平面，但在某些先进封装或异形晶圆制造中，也可能出现弧面或微弯曲形貌，此类传感器可用于检测晶圆的整体平整度、边缘翘曲以及刻蚀深度等，确保产品性能。

• 新能源领域： 在锂电池制造过程中，透明隔膜、封装材料等可能需要进行精确的厚度测量，尤其是一些异形电池组件可能带有弧面特征，传感器能确保材料的一致性和电池的安全性。英国真尚有光谱共焦传感器可用于锂电池封边厚度、铜箔厚度、石墨导热膜厚度一致性测量。