【2022-2028全球與中國光譜共焦傳感器市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢】本報(bào)告研究全球與中國市場光譜共焦傳感器的產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、銷售額、價(jià)格及未來趨勢。重點(diǎn)分析全球與中國市場的主要廠商產(chǎn)品特點(diǎn)、產(chǎn)品規(guī)格、價(jià)格、銷量、銷售收入及全球和中國市場主要生產(chǎn)商的市場份額。歷史數(shù)據(jù)為2017至2021年，預(yù)測數(shù)據(jù)為2022至2028年。

隨著精密制造業(yè)的發(fā)展，對精密測量技術(shù)的要求越來越高。位移測量技術(shù)作為幾何量精密測量的基礎(chǔ)，不僅需要超高測量精度，而且需要對環(huán)境和材料的廣泛適應(yīng)性，并且逐步趨于實(shí)時(shí)、無損檢測。光譜共焦傳感器是一種新型的具有超高精度和超高穩(wěn)定性的光電位移傳感器,代表了先進(jìn)位移傳感器的發(fā)展方向,并在工業(yè)、醫(yī)療等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

光譜共焦傳感器是一種通過光學(xué)色散原理建立距離與波長間的對應(yīng)關(guān)系，利用光譜儀解碼光譜信息，從而獲得位置信息的裝置。白光LED光源發(fā)出的光通過光纖耦合器后可以近似看作點(diǎn)光源，經(jīng)過準(zhǔn)直和色散物鏡聚焦后發(fā)生光譜色散，在光軸上形成連續(xù)的單色光焦點(diǎn)，且每一個(gè)單色光焦點(diǎn)到被測物體的距離都不同。當(dāng)被測物處于測量范圍內(nèi)某一位置時(shí)，只有某一波長的光聚焦在被測面上，該波長的光由于滿足共焦條件，可以從被測物表面反射回光纖耦合器并進(jìn)入光譜儀，而其他波長的光在被測物面表面處于離焦?fàn)顟B(tài)，反射回的光在光源處的分布遠(yuǎn)大于光纖纖芯直徑，所以大部分光線無法進(jìn)入光譜儀。通過光譜儀解碼得到光強(qiáng)最大處的波長值，從而測得目標(biāo)對應(yīng)的距離值。由于采用了共焦技術(shù)，因此該方法具有良好的層析特性，提高了分辨力，并且對被測物特性和雜散光不敏感，這就是共焦傳感器的測量原理。

中國自動(dòng)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(yīng)用的新型傳感器。光譜共焦方法存在點(diǎn)掃描、線掃描、和面探測三種測量形式。其中單點(diǎn)光譜共焦位移傳感器只能進(jìn)行輪廓測量，測量面型時(shí)需配合二維掃描位移臺(tái)，存在效率低下問題。而面型探測方法同時(shí)對輪廓面進(jìn)行探測，不適合進(jìn)行連續(xù)測量。而線掃描共焦能同時(shí)進(jìn)行一維測量，配合一維位移裝置，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)高速的形貌測量，特別適合用于生產(chǎn)線上的連續(xù)檢測。目前國內(nèi)能生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光譜共焦位移傳感器，而對于線掃描光譜共焦的產(chǎn)品生產(chǎn)還處于初始階段。


光譜共焦傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢

光譜共焦技術(shù)源于共焦技術(shù)，共焦技術(shù)用于三維形貌測量時(shí)，需要通過位移臺(tái)將樣品或共焦測頭在軸向進(jìn)行掃描，通過在測量范圍內(nèi)的多次掃描記錄不同深度的強(qiáng)度值。某一時(shí)刻只有物體表面高度正對著物鏡焦點(diǎn)處，才能獲得最大值，通過算法提取最大值即可獲得物體表面形貌。光譜共焦技術(shù)提供了另一種掃描方法，利用玻璃材料的色散特性，即不同波長的光在同一種玻璃材料中的折射率是不同的，即會(huì)聚焦在不同的平面。利用這一特性，通過改變光波長，即可實(shí)現(xiàn)軸向掃描，這一方法可以避免機(jī)械位移帶來的抖動(dòng)。光譜共焦技術(shù)可以用于減少軸向掃描，也可以用于減少橫向掃描，即光譜共焦技術(shù)(Chromatic confocal microscopy) 和光譜編碼顯微技術(shù) (Spectrally encoded confocal microscopy)。目前光譜共焦技術(shù)運(yùn)用比較廣泛，和共焦掃描技術(shù)一樣，同樣分為點(diǎn)掃描、線掃描和面探測。

光譜共焦傳感器技術(shù)目前大致路徑是從點(diǎn)光譜共焦傳感器到線光譜共焦傳感器，未來趨勢可能是面光譜共焦傳感器技術(shù)。

全球光譜共焦傳感器總體規(guī)模分析

2021年全球光譜共焦傳感器市場銷售額達(dá)到了137.90百萬美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到273.60百萬美元，年復(fù)合增長率（CAGR）為9.90%（2022-2028）。地區(qū)層面來看，中國市場在過去幾年變化較快，2021年市場規(guī)模為28.50百萬美元，約占全球的20.68%，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到77.43百萬美元，屆時(shí)全球占比將達(dá)到28.30%。

消費(fèi)層面來說，目前歐洲地區(qū)是全球最大的消費(fèi)市場，2021年占有34.90%的市場份額，之后是中國和北美，分別占有20.68%和19.56%。預(yù)計(jì)未來幾年，中國地區(qū)增長最快，2022-2028期間CAGR大約為12.58%。

從產(chǎn)品類型方面來看，點(diǎn)光譜共焦傳感器占主要地位，2021年份額為62.45%，預(yù)計(jì)2028年份額下降到42.19%。根據(jù)調(diào)查可知，國內(nèi)點(diǎn)光譜共焦傳感器價(jià)格大概在3、4萬元，而線光譜共焦傳感器價(jià)格在30萬元左右，國產(chǎn)的價(jià)格稍微便宜一點(diǎn)，在20萬元左右。隨著國內(nèi)廠家線光譜共焦傳感器產(chǎn)品的放量，未來價(jià)格會(huì)進(jìn)一步下降，同時(shí)由于線光譜共焦傳感器相比點(diǎn)光譜共焦傳感器優(yōu)勢更明顯，未來線光譜的使用率會(huì)進(jìn)一步提高。

同時(shí)就應(yīng)用來看，半半導(dǎo)體制造是下游主要應(yīng)用，在2021年份額大約是41.32%，未來幾年CAGR大約為16.27%。我們預(yù)計(jì)未來新能源電池的應(yīng)用增速最快，預(yù)計(jì)在2028年份額大約是4.55%，未來幾年CAGR大約為24.93%。

從生產(chǎn)商來說，全球范圍內(nèi)，光譜共焦傳感器核心廠商主要包括Keyence Corporation、Precitec、STIL 、Micro-Epsilon、LMI Technologies和SICK等。其中2021年前五大廠商份額占比超過79.26%；就國內(nèi)而言Keyence Corporation、Precitec占據(jù)了國內(nèi)53.68%的市場份額；整體來說，國內(nèi)市場仍然被國外企業(yè)壟斷，但近年來不斷有中國新的企業(yè)進(jìn)入該行業(yè)，并獲得大額融資，其中線光譜共焦傳感器已經(jīng)有企業(yè)（海博森、立儀科技等）能自主生產(chǎn)。預(yù)計(jì)未來幾年行業(yè)競爭將更加激烈，尤其在中國市場。

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