专利名称：菲涅尔透镜平行光源及其检测装置以及该检测装置的使用方法
技术领域：
本发明涉及菲涅尔透镜平行光源及其检测装置以及该检测装置的使用方法，特别涉及应用于检测大尺寸物体的菲涅尔透镜平行光源及其检测装置以及该检测装置的使用方法。
背景技术：
參见图I至图3所示，现有物体同轴透视光源，包括ー壳体10，所述壳体10由六块铝板组成，所述铝板分别为第一铝合金板11、第二铝合金板12、第三铝合金板13、第四铝合金板14、第五铝合金板15以及第六铝合金板(图中未标出)；所述第一铝合金板11上设有第一透光孔Ila,所述第一透光孔Ila米用第一玻璃Ilb密封；所述第二招合金板12上设有与第一铝合金板11上第一透光孔Ila対称的第二透光孔12a，所述壳体第三铝合金板 13的内侧面上设有LED光源13a ;所述壳体10内垂直设有将壳体10隔成左右两部分的漫射板17，所述漫射板17与壳体第四铝合金板14之间设有分光镜18，所述分光镜18的一端安置在第二铝合金板12和第四铝合金板14的夹角处，所述分光镜18的另一端安置在第一铝合金板11和漫射板17的夹角处；所述第一透光孔Ila和第二透光孔12a的轴线在一条直线上；所述漫射板17和第三铝合金板13之间设有凸透镜19。现有物体同轴透视光源在使用吋，由单颗高亮的LED为光源，经凸透镜19转换成平行光线后由漫射板17发出均匀柔和的光，再由呈45°状的分光镜18照至被测物体20，被测物体20的反射光线经分光镜18后由摄像系统30拍照或成像。此类采用单颗高亮LED因发散120°光线而不能完全被凸透镜19接受，使得照明亮度较暗；采用凸透镜19的光源一般用在小尺寸物体检测，但对于大尺寸物体检测势必造成凸透镜19很大很厚很重成本很高，相当不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、重量轻、能够设用于任何物体检测，特别是菲涅尔透镜平行光源及其检测装置以及该检测装置的使用方法。为达到上述目的，本发明的技术方案如下菲涅尔透镜平行光源，包括ー壳体，所述壳体由六块铝板组成，所述铝板分别为第一铝合金板、第二合金铝板、第三铝合金板、第四铝合金板、第五铝合金板以及第六铝合金板；所述第一铝合金板上设有第一透光孔，所述第一透光孔采用第一玻璃密封；所述第二铝合金板上设有与第一铝合金板上第一透光孔对称的第二透光孔；所述壳体第三铝合金板的内侧面上设有LED光源；所述壳体内垂直设有将壳体隔成左右两部分的漫射板，所述漫射板与壳体第四铝合金板之间设有分光镜，所述分光镜的一端安置在第二铝合金板和第四铝合金板的夹角处，所述分光镜的另一端安置在第一铝合金板和漫射板的夹角处；所述第一透光孔和第二透光孔的轴线在一条直线上；其特征在于所述菲涅尔透镜平行光源还包括两垂直安置在漫射板和第三铝合金板之间的第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜凸面相向设置且间距可调。在本发明另一个实施例中，检测大尺寸物体同轴透视光源的装置，包括大尺寸物体同轴透视光源、安置在大尺寸物体同轴透视光源上部且用于对物体进行拍照或成像的摄像系统。优选的，所述摄像系统为相机或镜头。优选的，所述相机为面阵CXD相机。 优选的，所述镜头为高分辨率镜头。优选的，所述摄像系统通过支架固定。在本发明又一个实施例中，检测大尺寸物体同轴透视光源的装置的使用方法，所述使用方法的步骤如下(I)接通电源，LED光源发光，光线射到第一菲涅尔透镜上，第一菲涅尔透镜将光线转换成小角度散光，小角度散光射到第二菲涅尔透镜上，第二菲涅尔透镜将其转成平行光线，形成的平行光线经过漫射板发出均匀柔和的光，再由呈45°角的分光镜通过第二透光孔照至被测物体上，被测物体的反射光线经第二透光孔、分光镜、第一透光孔后由摄像系统进行拍照或成像。通过上述技术方案，本发明的有益效果是本发明在使用时，第一菲涅尔透镜完全吸收120°光后转成小角度散光，经第二菲涅尔透镜吸收后转成平行光，此类采用单颗高亮LED和两块菲涅尔透镜的光源适用于任何尺寸物体检测，特别是大尺寸物体检测；菲涅尔透镜的成本相当低，重量轻。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术外部结构示意图；图2为现有技术剖视图；图3为现有技术工作原理图；10、壳体11、第一招合金板11a、第一透光孔lib、第一玻璃12、第二招合金板12a、第二透光孔13、第三招合金板13a、LED光源14、第四招合金板15、第五招合金板17、漫射板18、分光镜19、凸透镜20、被测物体30、摄像系统图4为本发明外部结构示意图；图5为本发明剖视图；图6为实施例I结构示意图；图7为实施例I工作原理图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称100、壳体110、第一招合金板110a、第一透光孔110b、第一玻璃120、第二招合金板120a、第二透光孔130、第三铝合金板130a、LED光源140、第四铝合金板150、第五铝合金板170、漫射板180、分光镜190、第一菲涅尔透镜200、第二菲涅尔透镜210、入射光线220、反射光线300、摄像系统400、被测物体
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进ー步阐述本发明。參见图4和图5所不,本发明菲涅尔透镜平行光源,包括一壳体100,壳体100由六 块铝合金板组成，其散热效果好；壳体可以为长方体或正方体结构；铝板分别为第一铝合金板110、第二铝合金板120、第三铝合金板130、第四铝合金板140、第五铝合金板150以及第六合金招板(图中未标出)；第一招合金板110上设有第一透光孔IlOa,第一透光孔IlOa米用第一玻璃密封IlOb ;第二招合金板120上设有与第一招合金板110上第一透光孔IlOa対称的第二透光孔120a。本发明壳体第三铝合金板130的内侧面上设有LED光源130a ;本发明为单个LED光源，其根据实际需要还可以采用多个LED光源；壳体100内垂直设有将壳体100隔成左右两部分的漫射板170，漫射板170与壳体第四铝合金板140之间设有分光镜180，分光镜180的一端安置在第二铝合金板120和第四铝合金板140的夹角处，分光镜180的另一端安置在第一铝合金板110和漫射板170的夹角处；本发明第一透光孔IlOa和第二透光孔120a的轴线在一条直线上；便于光线可以顺利从两个透光孔中穿出。本发明菲涅尔透镜平行光源还包括两垂直安置在漫射板170和第三铝合金板130之间的第一菲涅尔透镜190和第二菲涅尔透镜200，第一菲涅尔透镜190和第二菲涅尔透镜200凸面相向设置且间距可调；第一菲涅尔透镜190到第二菲涅尔透镜200之间的距离范围无限定，按具体检测的要求而定，第二菲涅尔透镜200到漫射板170之间的距离按透镜的焦距来计算。实施例I參见图6所示，图6为检测菲涅尔透镜平行光源的装置，其包括菲涅尔透镜平行光源、安置在菲涅尔透镜平行光源上部且用于对物体进行拍照或成像的摄像系统300。本发明摄像系统300为相机或镜头，相机为面阵CCD相机，镜头为高分辨率镜头；在使用时摄像系统300通过支架(图中未标出)固定。參见图7所示，图7为检测菲涅尔透镜平行光源的装置的使用方法，该使用方法的步骤如下(I)接通电源，LED光源130a通电并发光，LED光源130a产生的入射光线210射到第一菲涅尔透镜190上，第一菲涅尔透镜190将入射光线210转换成小角度散光，小角度散光进行前进并射到第二菲涅尔透镜200上，第二菲涅尔透镜200将小角度散光转成平行光线，形成的平行光线经过漫射板170发出均匀柔和的光，从漫射板170出来的光射到分光镜180上，呈45°角的分光镜180反射射到分光镜180上的光线，被反射的光线通过第二透光孔120a并照至被测物体400上，被测物体400再将其光线反射回去，被反射的反射光线220经第二透光孔120a、分光镜180、第一透光孔IlOa后由摄像系统300进行拍照或成像。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只 是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.菲涅尔透镜平行光源，包括 ー壳体，所述壳体由六块铝板组成，所述铝板分别为第一铝合金板、第二合金铝板、第三铝合金板、第四铝合金板、第五铝合金板以及第六铝合金板；所述第一铝合金板上设有第一透光孔，所述第一透光孔采用第一玻璃密封；所述第二铝合金板上设有与第一铝合金板上第一透光孔对称的第二透光孔； 所述壳体第三铝合金板的内侧面上设有LED光源；所述壳体内垂直设有将壳体隔成左右两部分的漫射板，所述漫射板与壳体第四铝合金板之间设有分光镜，所述分光镜的一端安置在第二铝合金板和第四铝合金板的夹角处，所述分光镜的另一端安置在第一铝合金板和漫射板的夹角处； 所述第一透光孔和第二透光孔的轴线在一条直线上； 其特征在于所述菲涅尔透镜平行光源还包括两垂直安置在漫射板和第三铝合金板之间的第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜凸面相向设置且间距可调。
2.检测菲涅尔透镜平行光源的装置，其特征在于，包括菲涅尔透镜平行光源、安置在菲涅尔透镜平行光源上部且用于对物体进行拍照或成像的摄像系统。
3.根据权利要求2所述的检测大尺寸物体同轴透视光源的装置，其特征在于所述摄像系统为相机或镜头。
4.根据权利要求3所述的检测大尺寸物体同轴透视光源的装置，其特征在于所述相机为面阵(XD相机。
5.根据权利要求3所述的检测大尺寸物体同轴透视光源的装置，其特征在于所述镜头为高分辨率镜头。
6.根据权利要求2所述的检测大尺寸物体同轴透视光源的装置，其特征在于所述摄像系统通过支架固定。
7.检测菲涅尔透镜平行光源的装置的使用方法，其特征在于所述使用方法的步骤如下 (I)接通电源，LED光源发光，光线射到第一菲涅尔透镜上，第一菲涅尔透镜将光线转换成小角度散光，小角度散光射到第二菲涅尔透镜上，第二菲涅尔透镜将其转成平行光线，形成的平行光线经过漫射板发出均匀柔和的光，再由呈45°角的分光镜通过第二透光孔照至被测物体上，被测物体的反射光线经第二透光孔、分光镜、第一透光孔后由摄像系统进行拍照或成像。
全文摘要
本发明公开了菲涅尔透镜平行光源及其检测装置以及该检测装置的使用方法，包括由六块铝板组成的壳体，铝板分别为第一至第六铝板；第三铝合金板的内侧面上设有LED光源；壳体内垂直设有将壳体隔成左右两部分的漫射板，漫射板与壳体第四铝合金板之间设有分光镜，分光镜的一端安置在第二铝合金板和第四铝合金板的夹角处，分光镜的另一端安置在第一铝合金板和漫射板的夹角处；两垂直安置在漫射板和第三铝合金板之间的第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜，第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜凸面相向设置且间距可调。本发明使用时第一块菲涅尔透镜完全吸收120°光线，经第二块菲涅尔透镜吸收后转成平行光，其适用于任何尺寸物体检测，其成本低，重量轻。
文档编号G01C11/02GK102865550SQ20121034240
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者邵幼平, 童雷 申请人:上海创波光电科技有限公司