滤光组件及图像采集设备的制作方法

1.本实用新型属于光学器件技术领域，具体涉及一种滤光组件及图像采集设备。


背景技术：

2.机器视觉图像采集设备常用于在室外昼光或者室内明亮照明环境下检测目标的面型、尺寸、位置和表面特征等参数。由于图像采集设备的测量光束为单色光或波段很窄的光束，且环境光在被测目标表面的照度一般为10000lx以上，因此，为实现图像采集设备准确快速的测量，需要在上述照明条件下提升图像采集设备的信噪比。


技术实现要素：

3.为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种滤光组件及图像采集设备。
4.根据本实用新型实施例的第一方面，本实用新型提供了一种滤光组件，其包括第一滤光片、第二滤光片和基座；所述第一滤光片和第二滤光片同轴间隔设置在所述基座上，所述第一滤光片和第二滤光片上均镀有窄带干涉膜层；所述第一滤光片和第二滤光片之间的距离为0.2mm～1mm；所述第一滤光片和第二滤光片的厚度总和为0.7mm～1.5mm。
5.上述滤光组件中，所述第一滤光片和所述第二滤光片平行设置于同一基座上。
6.上述滤光组件中，所述第一滤光片和第二滤光片窄带干涉膜层满足以下条件：
7.通带中心波长与测量光束中心波长一致，中心波长透过率大于95％；半高宽＜20nm；截止可见光到近红外的其他波段，截止深度为od2～od3或大于od3。
8.根据本实用新型实施例的第二方面，本实用新型提供了一种图像采集设备，其包括镜头组件、相机本体和上述任一项所述的滤光组件，所述滤光组件安装所述镜头组件和相机本体之间的光线通道中，所述滤光组件、所述镜头组件和所述相机本体之间同轴设置。
9.上述图像采集设备中，所述相机本体包括空心状的圆柱形镜头固定件，所述镜头固定件用于固定所述镜头组件；
10.所述基座设置于所述镜头固定件的圆柱形内壁上，且所述第一滤光片和所述第二滤光片的平面与所述镜头固定件的圆柱形内壁垂直设置。
11.根据本实用新型的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本实用新型提供的滤光组件通过设置双层过滤片，并在过滤片上镀干涉膜层，达到对设定频率的光束进行过滤的作用，从而能够提高图像采集设备在10000lx以上的环境光照明下的信噪比，以便图像采集设备能够准确且快速地采集有效图像。
12.另外，通过将滤光组件安装在镜头组件和相机本体之间的光线通道中，相比滤光片安装在镜头组件前方的情况，还可以减少图像采集设备采集的图像存在暗角的问题。
13.进一步地，本实用新型实施例提供的包含两个滤光片的滤光组件，采用常规镀膜工艺可以达到上述要求的性能指标，从而有效地降低滤光片的成本并缩短工期。
14.应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不
能限制本实用新型所欲主张的范围。
附图说明
15.下面的所附附图是本实用新型的说明书的一部分，其示出了本实用新型的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。
16.图1是本实用新型实施例提供的一种滤光组件的侧视图。
17.图2是本实用新型实施例提供的一种图像采集设备的结构示意图。
18.附图标记说明：
19.1、滤光组件；11、第一滤光片；12、第二滤光片；13、基座；
20.2、镜头组件；
21.3、镜头固定件；
22.4、相机本体。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本实用新型内容的实施例后，当可由本实用新型内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型内容的精神与范围。
24.本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
25.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
26.关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
27.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
28.关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
29.关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
30.关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
31.某些用以描述本实用新型的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本实用新型的描述上额外的引导。
32.图1是本实用新型实施例提供的一种滤光组件的侧视图。
33.如图1所示，本实用新型实施例提供的滤光组件1包括第一滤光片11、第二滤光片
12和基座13。其中，第一滤光片11和第二滤光片12同轴间隔设置在基座13上。第一滤光片11和第二滤光片12上均镀有窄带干涉膜层。基座13的设计使得光束在第一滤光片11和第二滤光片12的表面不发生干涉且不影响镜头组件2对焦。
34.具体地，第一滤光片11和第二滤光片12之间的距离为0.2mm～1mm。
35.可以在基座13上设置卡槽，第一滤光片11和第二滤光片12可以固定设置在基座13上，设置好之后，第一滤光片11和第二滤光片12之间的距离不再变化；也可以将第一滤光片11和第二滤光片12滑动设置在基座13上，以便于调节第一滤光片11和第二滤光片12之间的距离。
36.需要说明的是，第一滤光片11和第二滤光片12之间的距离指的是，第一滤光片11中靠近第二滤光片12的表面与滤光组件1主轴的交点和第二滤光片12中靠近第一滤光片11的表面与滤光组件1主轴的交点之间的直线距离。
37.在本实施例中，第一滤光片11和第二滤光片12的厚度总和为0.7mm～1.5mm，这样能够确保不影响被测目标在相机传感器感光区域清晰地成像。其中，第一滤光片11和第二滤光片12的厚度可以相同，也可以不同。例如，可以将第一滤光片11和第二滤光片12的厚度均设置为0.6mm，也可以将第一滤光片11的厚度设置为0.5mm，将第二滤光片12的厚度设置为0.8mm。
38.第一滤光片11和第二滤光片12的材质可以相同，也可以不同。
39.第一滤光片11和第二滤光片12的镀膜参数均需要满足以下要求：通带中心波长与测量光束中心波长一致，中心波长透过率大于95％；半高宽＜20nm；截止可见光到近红外的其他波段，截止深度为od2～od3或大于od3。
40.本实用新型实施例提供的滤光组件1能够使成像系统对测量光束具有很高的透过率，具体为：中心波长透过率大于90％和截止深度大于od5，使图像采集设备能够在10000lx以上的环境光照明下准确且快速地测量。
41.本实用新型实施例提供的滤光组件1能够解决图像采集设备的图像暗角问题。
42.采用常规镀膜工艺即可以使本实用新型实施例提供的滤光组件1达到上述性能指标，从而能够有效地降低滤光片的成本并缩短工期，且不影响相机清晰成像。
43.图2是本实用新型实施例提供的一种图像采集设备的结构示意图，该图像采集设备可以作为3d相机中的一部分，比如双目相机或者3d激光相机中的一部分。
44.如图2所示，本实用新型实施例提供的图像采集设备包括镜头组件2、镜头固定件3、相机本体4和上述滤光组件1，其中，镜头组件2通过镜头固定件3与相机本体4连接，滤光组件1靠近相机本体4侧设置在镜头固定件3中。
45.滤光组件1中的基座13可以固定连接在镜头固定件3上，也可以与镜头固定件3的圆柱形内壁滑动连接，从而便于调整滤光组件1与相机本体4中光学传感器之间的距离。
46.本实用新型实施例提供的图像采集设备能够在10000lx以上的环境光照明下准确且快速地测量。
47.应当理解，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
48.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。
50.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测(陈述的条件或事件)时”或“响应于监测(陈述的条件或事件)”。
51.在本技术的实施方式中，“大体上等于”、“大体上垂直于”、“大体上对称”等等的意思是，所指的两个特征之间在宏观上的尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本技术的技术效果的实现产生较大影响。
52.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
53.最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本技术，本实用新型的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本技术各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。