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在機器視覺系統的精密架構中，光源常常被視為一個基礎而非重點的組件，然而這種看法嚴重低估了其至關重要的作用。光源的本質功能遠不止于簡單地照亮物體，而是通過精心的光學設計，主動塑造并增強目標物體關鍵特征與其背景之間的對比度，為后續的圖像采集和處理提供比較好的原始數據。一個良好的光源解決方案能夠將需要檢測的缺陷、字符、邊緣或紋理清晰地凸顯出來，同時比較大限度地抑制不必要的背景干擾和噪聲，從而極大地簡化了圖像處理算法的復雜性，并直接提升了整個系統的檢測精度、可靠性以及重復性。可以說，圖像質量的好壞，超過70%的因素取決于照明條件的選擇與設計。如果照明階段失敗，即使使用較先進的相機和更復雜的算法，也難以...

創新光源技術拓展能力邊界：結構光投影： 高速投射的精密編碼圖案（如條紋或點陣），為3D視覺系統提供深度計算基準，廣泛應用于機器人引導、曲面檢測。多光譜/高光譜成像： 集成特定窄波段光源陣列，可識別材料化學成分差異（如水果糖度、藥品成分分布），超越人眼感知極限。頻閃同步技術： 光源與相機快門在微秒級精細聯動，“凍結”高速運動物體（如瓶蓋旋擰、傳送帶零件），消除運動模糊。智能自適應光源： 結合實時反饋算法，動態調整亮度與角度，應對復雜多變的生產環境（如反光材質混線生產）。碗狀光源適合深腔體內部照明。重慶高亮條形光源平行同軸技術持續演進，主要趨勢體現在：更高亮度與效率：LED芯片技術（如倒裝芯片、C...

心使命在于塑造圖像——通過精細的光影控制，將被測目標的細微特征轉化為相機可清晰捕捉、算法可精確分析的高對比度圖像。恰當的光源能強力增強目標與背景的對比度，主動“凸顯”關鍵細節（如劃痕、字符或邊緣），同時巧妙抑制干擾（如反光、陰影或環境雜光）。若光源選擇失當，即使配置前列相機與復雜算法，系統性能也必受掣肘。波長匹配： 材料特性決定光波選擇。金屬表面檢測常依賴短波藍光以增強紋理反差，而透明薄膜或生物樣本則可能需紅外光穿透成像。光源亮度可調以適應不同環境。重慶高亮條形光源平行面光源，尤其是高功率LED光源，在工作過程中會產生熱量。有效的散熱管理是保障光源亮度穩定性、顏色一致性、可靠性和長壽命（數萬小...

發光二極管（LED）技術已經徹底革新并主導了現代機器視覺照明領域，這歸功于其一系列無可比擬的綜合性能優勢。首先，LED擁有極長的使用壽命，通常可達30,000至100,000小時，這突出降低了系統的維護頻率和長期運營成本，保證了生產線的連續穩定運行。其次，LED的響應速度極快，達到微秒級別，這使得它們能夠完美地通過頻閃（Strobing）工作方式來“凍結”高速運動中的物體，徹底消除運動模糊，從而滿足高速在線檢測的苛刻要求。第三，LED的光輸出穩定性極高，在有效的散熱設計保障下，其光強和光譜特性隨時間的變化極小，確保了圖像數據的一致性。第四，LED是冷光源，運行時發熱量極低，這對于熱...

技術持續演進，主要趨勢體現在：更高亮度與效率：LED芯片技術（如倒裝芯片、COB封裝、新材料如GaN-on-Si）不斷提升光效（lm/W），在更小體積/功耗下提供更強照明，滿足高速、高分辨率檢測需求。更智能與集成化：光源控制器集成更強大的處理能力和通信協議（如IO-Link, OPC UA），實現更復雜的照明序列控制、狀態監測、預測性維護和與AI視覺系統的深度協同。波長拓展與定制：更多特殊波長LED（深紫外DUV、特定紅外波段）商業化，滿足新興應用；定制化光譜輸出成為可能。微型化與模塊化：光源尺寸持續縮小以適應緊湊空間（如內窺鏡、微型傳感器、消費電子產品檢測），模塊化設計便于快速組合與更換。計...

機器視覺光源的基礎作用與重要要求在機器視覺系統中，光源絕非簡單的照明工具，而是決定圖像質量、進而影響整個系統精度和可靠性的重要要素。其重要作用在于增強目標特征與背景或非目標區域的對比度，確保相機能夠清晰、穩定地捕捉到所需的視覺信息。一個理想的光源方案需滿足多項嚴格要求：首先，亮度充足且穩定，避免環境光干擾并確保圖像信噪比；其次，方向性、均勻性與光譜特性可控，能根據被測物特征（如形狀、紋理、顏色、反光特性）靈活調整照明策略，突出關鍵細節；再者，壽命長、發熱低、響應快，以適應工業現場的連續強勁度作業需求。此外，光源的物理結構設計（如尺寸、安裝方式）也必須與檢測場景（空間限制、在線/離線）和被測物體...

線陣掃描成像中的光源同步技術線陣相機通過逐行掃描運動中的物體來構建完整圖像，廣泛應用于連續材料（紙張、薄膜、金屬帶材、印刷品）的在線高速檢測。這種成像方式對光源提出了獨特且嚴苛的要求：高瞬時亮度和嚴格的同步控制。重要挑戰在于，為了在高速運動（物體移動和相機行掃）下獲得清晰、無運動模糊的圖像，每行像素的曝光時間必須極短（微秒級）。這就要求光源能在極短的瞬間（與相機行頻同步）爆發出超高亮度（遠高于連續照明模式）來“凍結”運動。因此，高頻、高亮度、精確可控的頻閃（Strobe）光源成為線陣掃描系統的標配。LED光源因其快速響應特性（微秒級開關）成為優先。系統需要精確的觸發與同步機制：通常由編碼器（測...

光源選擇是一門精密科學，需多重考量：波長匹配： 材料特性決定光波選擇。金屬表面檢測常依賴短波藍光以增強紋理反差，而透明薄膜或生物樣本則可能需紅外光穿透成像。角度雕琢： 光線入射角度猶如雕塑家的刻刀。低角度照明能令微小凹凸投下長影，凸顯三維缺陷；而垂直同軸光則擅長“撫平”高反光曲面（如金屬或玻璃），消除鏡面眩光對成像的干擾。穩定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動，在算法眼中不啻于巨變。工業級LED因壽命長、發熱低、響應快且光輸出穩定，已成為主流之選，其堅固耐用的特性更契合嚴苛工業環境。偏振光源用于消除金屬表面眩光。重慶環形低角度光源大型條型 發光二極管（LED）技術已經徹底革新并主導了...

光源，尤其是高功率LED光源，在工作過程中會產生熱量。有效的散熱管理是保障光源亮度穩定性、顏色一致性、可靠性和長壽命（數萬小時）的關鍵。挑戰在于：LED結溫升高會導致光效下降（光衰）、波長偏移（色溫變化）、壽命急劇縮短。散熱設計遵循從熱源到環境的路徑：LED芯片->基板（MCPCB-MetalCorePCB）：使用高導熱金屬（鋁、銅）作為基板，快速導出芯片熱量；熱界面材料（TIM）：如導熱硅脂/墊片，填充基板與散熱器間的微間隙，降低熱阻；散熱器（Heatsink）：重要部件，通常由鋁鰭片構成，通過增大表面積（自然對流）或強制風冷（風扇）將熱量散發到空氣中；外殼結構：有時整個光源外殼參與散熱（如...

光源在半導體與電子制造業的關鍵應用半導體和電子制造業（SMT,PCB組裝，芯片封裝）是機器視覺應用只密集、要求只嚴苛的領域之一，光源在其中解決諸多關鍵檢測難題：焊點檢測（AOI-AutomatedOpticalInspection）：需要多角度照明（如環形光不同角度、穹頂光）揭示焊錫的光澤、形狀、潤濕角、橋接、虛焊等特征。特定波長（如藍光）對微小缺陷敏感。元件存在/缺失、極性、錯件：通用環形光、同軸光提供清晰整體圖像。引線鍵合（WireBonding）：高倍顯微下，點光源/光纖照明精細照亮微小焊點與金線，查斷線、弧度、位置偏移。晶圓（Wafer）檢測：表面缺陷（劃痕、顆粒、沾污）：高均勻性明場...

光源色（波長）選擇策略光源的顏色（即發射光譜的中心波長）是機器視覺照明設計中至關重要的策略性選擇，直接影響目標特征與背景的對比度。選擇依據的重點是被測物顏色及其光學特性：互補色原理：照射的顏色與物體顏色互為補色時，物體吸收多光而顯得暗，背景（若反射該光）則亮，從而大化對比度。例如，用紅光照射綠色物體，綠色物體會吸收紅光（顯得暗），而白色背景反射紅光（顯得亮）；反之，用綠光照射紅色物體亦然。同色增強：有時用與物體顏色相近的光照射，能增強該顏色的飽和度（如藍光照射藍色標簽）。特定波長響應：某些材料對特定波長有獨特吸收/反射/熒光特性（如紅外穿透塑料、紫外激發熒光）。濾鏡協同：結合相機前的帶通濾鏡，...

光源在半導體與電子制造業的關鍵應用半導體和電子制造業（SMT,PCB組裝，芯片封裝）是機器視覺應用只密集、要求只嚴苛的領域之一，光源在其中解決諸多關鍵檢測難題：焊點檢測（AOI-AutomatedOpticalInspection）：需要多角度照明（如環形光不同角度、穹頂光）揭示焊錫的光澤、形狀、潤濕角、橋接、虛焊等特征。特定波長（如藍光）對微小缺陷敏感。元件存在/缺失、極性、錯件：通用環形光、同軸光提供清晰整體圖像。引線鍵合（WireBonding）：高倍顯微下，點光源/光纖照明精細照亮微小焊點與金線，查斷線、弧度、位置偏移。晶圓（Wafer）檢測：表面缺陷（劃痕、顆粒、沾污）：高均勻性明場...

光源設計的精密考量維度：光譜博弈： 材料的光學特性決定波長策略。短波藍光（450nm）能強力增強金屬表面紋理反差；近紅外光（850nm）可穿透特定塑料或生物組織進行內部成像；紫外光（365nm）則能激發熒光物質顯現隱藏標記。角度雕刻： 光線入射方向如同刻刀。低角度照明（10°-30°）使微小凹凸投下長影，凸顯劃痕、焊點等三維缺陷；高角度漫射光能“撫平”曲面反光，適用于球狀物體檢測；垂直同軸光則通過特殊分光鏡技術徹底消除鏡面眩光，成為玻璃、晶圓檢測的關鍵。穩定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動將導致算法誤判。工業級LED憑借超長壽命（>50,000小時）、低溫升特性、瞬時響應（微秒級開關）及ni...

同軸漫射光源（DomeLight）：解決高反光表面的利器面對具有鏡面或高度反光表面（如金屬、拋光塑料、鍍層、玻璃、光滑芯片）的物體時，傳統的直接照明會產生強烈的眩光（HotSpot），淹沒關鍵特征信息。同軸漫射光源，常被稱為穹頂光（DomeLight），是解決這一挑戰的有效方案。其重要設計是一個半球形的漫射內腔，內壁密布LED。光線經半球內壁的多次漫反射后，形成來自四面八方的、極其柔和且均勻的漫射光照射到被測物表面。這種照明方式的精髓在于：它將點光源或小范圍光源擴展為一個大面積的、近乎理想的“面光源”，突出減小了物體表面法線方向微小變化引起的光強劇烈波動。結果是，即使是高度反光的表面，也能呈現...

凍結高速運動與提升信噪比頻閃（Strobbing）是機器視覺中用于凍結高速運動物體和在連續運動中獲取清晰圖像的重要照明技術。其原理是讓光源在極短的時間內（微秒至毫秒級）爆發出遠高于其額定連續功率的瞬時超高亮度脈沖。這個脈沖的開啟時間（脈寬）與相機的曝光時間嚴格同步。關鍵優勢在于：消除運動模糊：極短的閃光時間（遠小于物體在像面上移動一個像素所需時間）有效“凍結”了高速運動的物體，獲得清晰圖像；提高有效信噪比（SNR）：在極短曝光時間內提供超高瞬時亮度，使相機傳感器收集到足夠光子，克服了短曝光時間導致的光子不足問題；降低功耗與熱負荷：光源大部分時間處于關閉或低功率狀態，只在需要時瞬間高功率工作，平...

線陣掃描成像中的光源同步技術線陣相機通過逐行掃描運動中的物體來構建完整圖像，廣泛應用于連續材料（紙張、薄膜、金屬帶材、印刷品）的在線高速檢測。這種成像方式對光源提出了獨特且嚴苛的要求：高瞬時亮度和嚴格的同步控制。挑戰在于，為了在高速運動（物體移動和相機行掃）下獲得清晰、無運動模糊的圖像，每行像素的曝光時間必須極短（微秒級）。這就要求光源能在極短的瞬間（與相機行頻同步）爆發出超高亮度（遠高于連續照明模式）來“凍結”運動。因此，高頻、高亮度、精確可控的頻閃（Strobe）光源成為線陣掃描系統的標配。LED光源因其快速響應特性（微秒級開關）。系統需要精確的觸發與同步機制：通常由編碼器（測量物體的位置...

傳統的彩色（RGB）機器視覺基于人眼三色原理，而多光譜（Multispectral）和高光譜（Hyperspectral）成像則通過獲取物體在數十至數百個連續窄波段下的圖像，揭示更豐富的光譜指紋信息。這對光源提出了特殊要求：寬光譜覆蓋：光源需要提供足夠強度且均勻的照明，覆蓋從紫外、可見光到近紅外（UV-VIS-NIR，如350-1000nm或更寬）的寬范圍。常用高亮度鹵鎢燈（穩定連續光譜）或特定組合的LED陣列（覆蓋關鍵波段）。光譜穩定性：光源的光譜輸出必須高度穩定，避免漂移影響分析結果。鹵鎢燈需恒流供電，LED需精確控溫控流。均勻性要求極高：不僅是空間均勻性，光譜均勻性（不同位置光譜成分一致...

機器視覺系統可以精確地定位目標物體的位置和運動軌跡，實現自動化生產中的精確控制。安全監控：在安防領域，機器視覺光源能夠增強監控畫面的清晰度，提高人臉識別、行為分析等功能的準確性。四、未來展望隨著智能制造技術的不斷發展，機器視覺光源將面臨更多的挑戰和機遇。未來，我們期待機器視覺光源能夠在以下方面取得突破：更高性能：研發更高效、更穩定的光源技術，以適應更高速、更精密的生產需求。更智能化：結合人工智能和機器學習技術，實現光源的自動調整和優化，以適應不同環境和物體的照明需求。更大量應用：拓展機器視覺光源在醫療、航空航天、農業等領域的應用，推動相關產業的智能化升級。總之，機器視覺光源作為智能制造領域的關...

光源在半導體與電子制造業的關鍵應用半導體和電子制造業（SMT,PCB組裝，芯片封裝）是機器視覺應用只密集、要求只嚴苛的領域之一，光源在其中解決諸多關鍵檢測難題：焊點檢測（AOI-AutomatedOpticalInspection）：需要多角度照明（如環形光不同角度、穹頂光）揭示焊錫的光澤、形狀、潤濕角、橋接、虛焊等特征。特定波長（如藍光）對微小缺陷敏感。元件存在/缺失、極性、錯件：通用環形光、同軸光提供清晰整體圖像。引線鍵合（WireBonding）：高倍顯微下，點光源/光纖照明精細照亮微小焊點與金線，查斷線、弧度、位置偏移。晶圓（Wafer）檢測：表面缺陷（劃痕、顆粒、沾污）：高均勻性明場...

光源選擇是一門精密科學，需多重考量：波長匹配： 材料特性決定光波選擇。金屬表面檢測常依賴短波藍光以增強紋理反差，而透明薄膜或生物樣本則可能需紅外光穿透成像。角度雕琢： 光線入射角度猶如雕塑家的刻刀。低角度照明能令微小凹凸投下長影，凸顯三維缺陷；而垂直同軸光則擅長“撫平”高反光曲面（如金屬或玻璃），消除鏡面眩光對成像的干擾。穩定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動，在算法眼中不啻于巨變。工業級LED因壽命長、發熱低、響應快且光輸出穩定，已成為主流之選，其堅固耐用的特性更契合嚴苛工業環境。背光源勾勒高對比度產品輪廓。秦皇島高亮大功率環形光源超遠距離結構光照明：主動三維輪廓重建結構光（Structur...

偏振光在機器視覺中的應用：消除反光與增強對比度偏振光技術是解決物體表面鏡面反射（眩光）和增強特定特征對比度的有效光學手段。其基本原理是利用偏振片控制光波的振動方向。典型應用模式有兩種：第一種是“光源+偏振片，相機鏡頭前加偏振片”：光源發出的非偏振光經起偏器變為線偏振光照射物體。物體表面反射光包含鏡面反射（通常保持原偏振方向）和漫反射（偏振方向隨機）。相機鏡頭前的檢偏器若旋轉至與起偏器方向垂直，則可有效阻擋鏡面反射光，同時允許部分漫反射光通過，從而突出抑制眩光，使被眩光覆蓋的表面紋理、劃痕、印刷圖案等得以顯現。第二種是只相機鏡頭前加偏振片，用于過濾環境光中的偏振干擾。偏振照明特別適用于檢測光滑表...

紅外（IR）與紫外（UV）光源：超越可見光的探測機器視覺不僅局限于可見光譜（~400-700nm），利用紅外（IR，>700nm）和紫外（UV，<400nm）光源能揭示物體在可見光下無法觀測的特征，解決特殊檢測難題。紅外光源（常用波段：850nm,940nm）：其穿透性可用于檢測透明/半透明材料（塑料薄膜、玻璃）的內部缺陷、分層、異物或液位；對某些材料（如特定油墨、塑料、織物）具有不一樣的效果（如檢測包裝內容物）；利用熱輻射差異進行基礎熱成像（非制冷型）；在安防領域用于夜視（配合IR敏感相機）。選擇IR光源需匹配相機的IR響應靈敏度，并注意可見光泄露的濾除。紫外光源：重要應用是激發熒光（Flu...

LED光源：主流之選及其技術優勢發光二極管（LED）憑借其綜合性能優勢，已成為機器視覺光源領域無可爭議的主流技術。其重要優勢體現在多個層面：光譜純凈，可提供從紫外（UV）、可見光到紅外（IR）的多種單色或組合波長，精細匹配被測物特性或濾鏡需求；壽命極長（通常數萬小時），突出降低維護成本和停機風險；響應速度快（微秒級），完美適應高速生產線，可實現頻閃照明凍結運動物體；低功耗與低發熱，減少散熱負擔，簡化系統設計并提升能效；亮度高度可控且穩定，通過電流調節實現精確調光，避免光強波動引入噪聲。現代LED視覺光源常集成精密光學元件（透鏡、漫射板、偏振片）和結構設計（如環形、條形、同軸、穹頂），形成多樣化...

光源均勻性：概念、重要性及評估方法光源均勻性是衡量照明場光強分布一致性（均勻程度）的關鍵指標，對機器視覺檢測精度至關重要，尤其在進行定量測量（如尺寸、色度）或大面積檢測時。不均勻照明會導致圖像不同區域亮度差異：過亮區域可能飽和丟失細節，過暗區域信噪比差難以分析，這種亮度梯度會被誤判為物體本身的特征變化（如厚度不均、顏色漸變），嚴重影響檢測結果的一致性和可靠性。均勻性通常定義為：Uniformity=[1-(Max-Min)/(Max+Min)]*100%，其中Max和Min是測量區域內多個采樣點的亮度值。理想值為100%，工業應用中通常要求>80%甚至>90%。評估均勻性需要使用光強計或經校準...

光源設計的精密考量維度：光譜博弈： 材料的光學特性決定波長策略。短波藍光（450nm）能強力增強金屬表面紋理反差；近紅外光（850nm）可穿透特定塑料或生物組織進行內部成像；紫外光（365nm）則能激發熒光物質顯現隱藏標記。角度雕刻： 光線入射方向如同刻刀。低角度照明（10°-30°）使微小凹凸投下長影，凸顯劃痕、焊點等三維缺陷；高角度漫射光能“撫平”曲面反光，適用于球狀物體檢測；垂直同軸光則通過特殊分光鏡技術徹底消除鏡面眩光，成為玻璃、晶圓檢測的關鍵。穩定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動將導致算法誤判。工業級LED憑借超長壽命（>50,000小時）、低溫升特性、瞬時響應（微秒級開關）及ni...

光源設計的精密考量維度：光譜博弈： 材料的光學特性決定波長策略。短波藍光（450nm）能強力增強金屬表面紋理反差；近紅外光（850nm）可穿透特定塑料或生物組織進行內部成像；紫外光（365nm）則能激發熒光物質顯現隱藏標記。角度雕刻： 光線入射方向如同刻刀。低角度照明（10°-30°）使微小凹凸投下長影，凸顯劃痕、焊點等三維缺陷；高角度漫射光能“撫平”曲面反光，適用于球狀物體檢測；垂直同軸光則通過特殊分光鏡技術徹底消除鏡面眩光，成為玻璃、晶圓檢測的關鍵。穩定性基石： 光源亮度與色溫的毫厘波動將導致算法誤判。工業級LED憑借超長壽命（>50,000小時）、低溫升特性、瞬時響應（微秒級開關）及ni...

光源顏色（波長）選擇策略光源的顏色（即發射光譜的中心波長）是機器視覺照明設計中至關重要的策略性選擇，直接影響目標特征與背景的對比度。選擇依據的重要點是被測物顏色及其光學特性：互補色原理：照射的顏色與物體顏色互為補色時，物體吸收多光而顯得暗，背景（若反射該光）則亮，從而比較大化對比度。例如，用紅光照射綠色物體，綠色物體會吸收紅光，而白色背景反射紅光；反之，用綠光照射紅色物體亦然。同色增強：有時用與物體顏色相近的光照射，能增強該顏色的飽和度（如藍光照射藍色標簽）。特定波長響應：某些材料對特定波長有獨特吸收/反射/熒光特性（如紅外穿透塑料、紫外激發熒光）。濾鏡協同：結合相機前的帶通濾鏡，只允許特定波...

結構光照明：主動三維輪廓重建結構光（StructuredLight）是一種主動式光學三維測量技術，通過將已知的、精密的二維光圖案（如條紋、網格、點陣、編碼圖案）投影到被測物體表面，然后由相機從另一角度觀察該圖案因物體表面高度變化而產生的形變，然后通過三角測量原理或相位分析算法計算出物體表面的三維輪廓（點云）。結構光光源的重點是投影模組，常用技術有：數字光處理（DLP）投影儀：可高速、高精度地動態投射各種復雜編碼圖案（二進制、灰度、正弦條紋、彩色編碼）；激光線發生器：投射一條或多條銳利的激光線（常用紅色或藍色），通過激光線的扭曲變形計算高度（線激光三角測量）；LED結合光柵（Grating）：產...

6. 確定關鍵參數：波長（顏色）、照明角度、尺寸（覆蓋視場）、亮度（考慮環境光壓制和曝光時間）、均勻性要求、是否需要頻閃/智能控制。7. 實物測試與驗證：這是重點的步驟。搭建模擬環境，使用候選光源實際照射被測物（包括合格品和缺陷品），用相機拍攝圖像。評估：關鍵特征是否清晰凸顯？對比度是否足夠且穩定？背景干擾是否被抑制？圖像是否滿足算法處理要求？測試不同樣品、不同位置、不同光源參數（亮度、角度）。8. 優化與終選擇：根據測試結果調整光源類型、位置、角度、參數或組合方案。考慮成本、供貨、防護等級等因素。切忌只憑經驗或產品目錄選擇，實物測試是確保成功的關鍵。背光源勾勒高對比度產品輪廓。鹽城光源側背選...

6. 確定關鍵參數：波長（顏色）、照明角度、尺寸（覆蓋視場）、亮度（考慮環境光壓制和曝光時間）、均勻性要求、是否需要頻閃/智能控制。7. 實物測試與驗證：這是重點的步驟。搭建模擬環境，使用候選光源實際照射被測物（包括合格品和缺陷品），用相機拍攝圖像。評估：關鍵特征是否清晰凸顯？對比度是否足夠且穩定？背景干擾是否被抑制？圖像是否滿足算法處理要求？測試不同樣品、不同位置、不同光源參數（亮度、角度）。8. 優化與終選擇：根據測試結果調整光源類型、位置、角度、參數或組合方案。考慮成本、供貨、防護等級等因素。切忌只憑經驗或產品目錄選擇，實物測試是確保成功的關鍵。分光鏡實現同軸光路設計。嘉興高亮大功率環形...