光谱共焦传感器市场分析-预计2028年将达到273.60百万美元

【2022-2028全球与中国光谱共焦传感器市场现状及未来发展趋势】本报告研究全球与中国市场光谱共焦传感器的产能、产量、销量、销售额、价格及未来趋势。重点分析全球与中国市场的主要厂商产品特点、产品规格、价格、销量、销售收入及全球和中国市场主要生产商的市场份额。历史数据为2017至2021年，预测数据为2022至2028年。

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。

中国自动化测量市场把光谱共焦位移传感器定义为一种高精度可以解决众多高难度测量应用的新型传感器。光谱共焦方法存在点扫描、线扫描、和面探测三种测量形式。其中单点光谱共焦位移传感器只能进行轮廓测量，测量面型时需配合二维扫描位移台，存在效率低下问题。而面型探测方法同时对轮廓面进行探测，不适合进行连续测量。而线扫描共焦能同时进行一维测量，配合一维位移装置，能实现连续高速的形貌测量，特别适合用于生产线上的连续检测。目前国内能生产具有自主知识产权的光谱共焦位移传感器，而对于线扫描光谱共焦的产品生产还处于初始阶段。


光谱共焦传感器技术发展趋势

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(Chromatic confocal microscopy) 和光谱编码显微技术 (Spectrally encoded confocal microscopy)。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。

全球光谱共焦传感器总体规模分析

2021年全球光谱共焦传感器市场销售额达到了137.90百万美元，预计2028年将达到273.60百万美元，年复合增长率（CAGR）为9.90%（2022-2028）。地区层面来看，中国市场在过去几年变化较快，2021年市场规模为28.50百万美元，约占全球的20.68%，预计2028年将达到77.43百万美元，届时全球占比将达到28.30%。

消费层面来说，目前欧洲地区是全球最大的消费市场，2021年占有34.90%的市场份额，之后是中国和北美，分别占有20.68%和19.56%。预计未来几年，中国地区增长最快，2022-2028期间CAGR大约为12.58%。

从产品类型方面来看，点光谱共焦传感器占主要地位，2021年份额为62.45%，预计2028年份额下降到42.19%。根据调查可知，国内点光谱共焦传感器价格大概在3、4万元，而线光谱共焦传感器价格在30万元左右，国产的价格稍微便宜一点，在20万元左右。随着国内厂家线光谱共焦传感器产品的放量，未来价格会进一步下降，同时由于线光谱共焦传感器相比点光谱共焦传感器优势更明显，未来线光谱的使用率会进一步提高。

同时就应用来看，半半导体制造是下游主要应用，在2021年份额大约是41.32%，未来几年CAGR大约为16.27%。我们预计未来新能源电池的应用增速最快，预计在2028年份额大约是4.55%，未来几年CAGR大约为24.93%。

从生产商来说，全球范围内，光谱共焦传感器核心厂商主要包括Keyence Corporation、Precitec、STIL 、Micro-Epsilon、LMI Technologies和SICK等。其中2021年前五大厂商份额占比超过79.26%；就国内而言Keyence Corporation、Precitec占据了国内53.68%的市场份额；整体来说，国内市场仍然被国外企业垄断，但近年来不断有中国新的企业进入该行业，并获得大额融资，其中线光谱共焦传感器已经有企业（海博森、立仪科技等）能自主生产。预计未来几年行业竞争将更加激烈，尤其在中国市场。

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