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光子精密光谱共焦位移传感器攻克汽车HUD反射镜轮廓检测难题
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2025-09-25 09:39:15来源: 中国机器视觉网

抬头显示(HUD)系统是汽车智能座舱的核心组件,可将车速、导航等关键行车信息以悬浮虚像形式投射至驾驶员视野。

其中,HUD 反射镜作为关键光学元件,需通过精准曲面设计控制虚像焦距、位置与视场角,若其曲面轮廓存在偏差,将直接导致虚像畸变,影响驾驶安全与信息读取效率,因此对其曲面轮廓的高精度检测至关重要。

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检测难点 

脆性材料易损:采用光学玻璃等脆性材料制成,传统接触式测量(如探针式)在接触过程中易造成镜片崩边、表面划痕,直接导致工件报废,增加生产成本。

测量稳定性难题:汽车零部件产线速度快,直接导致传统设备出现数据漂移,测量重复性误差超标的问题,难以满足批量生产中数据一致性要求。

复杂结构与材质带来的光学干扰:HUD 反射镜曲对测量范围、入射角度适配性有极高要求;同时其高反光基材与表面透明涂层的组合,易导致激光测量时出现透射 / 反射叠加干扰,产生虚假数据点,无法准确捕捉曲面真实轮廓。

检测需求 

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实物图

测量项目:表面曲率

工件尺寸:1200×350×30mm

精度要求:≤2μm

速度要求:≤5s / 件

光子精密CD-5000系列点光谱应用优势


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01 高频采样适配产线节奏

CD-5000系列具备 260kHz 高频采样能力,结合编码器触发模式,在 200mm/s 模拟产线速度下,可实现<0.01mm 的测量点间隔,使光点在曲面形成连续轨迹,完整获取轮廓数据,避免因采样间隔过大导致的信息缺失,匹配产线 “节拍化” 生产需求。

02 微米级精度与高重复性

▪  精细检测能力:测量光斑最小可达 φ6μm,能精准识别曲面局部微小偏差;提供 1.65mm-185mm 多档测量范围,测量角度可达60°,可克服曲面倾斜导致的回光偏差,适配不同规格反射镜检测。

▪  严苛重复性验证:在200mm/s 模拟产线速度下,对同一HUD 反射镜进行 10 次动态重复测量,轮廓最大偏差仅 1μm,远优于行业2μm 精度标准,确保测量结果真实可靠。

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位移轮廓图

03 抗干扰技术应对复杂场景

▪  滤波技术:针对曲面斜率变化导致的反射率波动,通过滤波技术修正以稳定感光度、增强弱反射区域(如坡度区)信号识别能力,并保障全曲面测量准确性的问题。

▪  自动光量调节:适配反射镜基材与涂层光学特性,避免 “反射光过强信号溢出” 或 “反射光过弱漏检” 问题,杜绝光学干扰引发的误判,在动态测量中稳定不跳动。