一种准直光照明系统的制作方法

1.本实用新型涉及外观检测与照明技术领域，尤其涉及一种准直光照明系统。


背景技术：

2.在产品生产过程中，任何产品都会产生一些不良外观，电子产品当然也不例外。电子产品的外观检测对检测效率以及检测范围提出了更高的要求。
3.在常规的电子产品外观检测应用中，通常采用高速相机与远心光源相配合，或者高速相机与同轴线光和多角度线侧光相配合的方式，进行外观检测。但是现有技术中用于外观检测的照明系统，都是单方向聚焦光源，均无法全面呈现出电子产品的外观缺陷，从而会影响外观检测的准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种准直光照明系统，以实现提高照明光线的平行性、照度和照明范围。
5.本实用新型实施例提供了一种准直光照明系统，该系统包括发光二极管光源、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及半透半反镜；
6.其中，发光二极管光源、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及半透半反镜为沿与镜头和被测产品所在的中轴线垂直的方向依次排列，所述发光二极管光源与镜头和被测产品的距离最大；
7.其中，所述第一透镜为双凸结构，光焦度为正；所述第二透镜为双凸结构，光焦度为正；所述第三透镜为弯月结构，光焦度为负。
8.可选的，所述第一透镜靠近所述第二透镜的面为偶次非球面。
9.可选的，所述第二透镜与所述第三透镜相连接。
10.可选的，所述第一透镜的折射率大于或者等于1.461，并且小于或者等于1.650；
11.所述第一透镜的阿贝数大于或者等于40，并且小于或者等于70。
12.可选的，所述第二透镜的折射率大于或者等于1.461，并且小于或者等于1.650；
13.所述第二透镜的阿贝数大于或者等于40，并且小于或者等于70。
14.可选的，所述第三透镜的折射率大于或者等于1.653，并且小于或者等于1.850；
15.所述第三透镜的阿贝数大于或者等于25，并且小于或者等于50。
16.可选的，所述发光二极管光源为发光二极管灯珠阵列或者发光二极管光纤耦合光源。
17.可选的，所述发光二极管光源的直径小于或者等于8mm，物方数值孔径小于或者等于0.574。
18.可选的，所述半透半反镜的透射比为5：5。
19.本实用新型实施例的技术方案，通过不同透镜以及半透半反镜等光学元件的组合和排列，解决了现有技术中的照明系统无法全面呈现出电子产品的外观缺陷，从而会影响
外观检测的准确性的问题，本实用新型实施例中的准直光照明系统，结构简单，光线的平行性好、照度高、照明范围广，能够有效检测产品外观检测中的表面微弱凹凸类的缺陷。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
22.图1是本实用新型提供的一种准直光照明系统的结构示意图；
23.图2是本实用新型提供的一种准直光照明系统的照明面能量分布图；
24.图3是本实用新型提供的一种外观检测系统的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.图1为本实用新型提供的一种准直光照明系统的结构示意图，本实施例的准直光照明系统可适用于进行产品外观检测的情况，并与高速相机等拍摄装置以及被检测产品配合使用。
28.如图1所示，该系统包括发光二极管光源0、第一透镜g1、第二透镜 g2、第三透镜g3以及半透半反镜g4。
29.其中，发光二极管光源0、第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜g3 以及半透半反镜g4为沿与镜头和被测产品所在的中轴线垂直的方向依次排列，所述发光二极管光源与镜头和被测产品的距离最大；
30.其中，所述第一透镜g1为双凸结构，光焦度为正；所述第二透镜g2 为双凸结构，光焦度为正；所述第三透镜g3为弯月结构，光焦度为负。
31.发光二极管光源也即led(light emitting diode，发光二极管)光源，可选的，所
述发光二极管光源可以为发光二极管灯珠阵列或者发光二极管光纤耦合光源。
32.进一步的，所述发光二极管光源的直径小于或者等于8mm，物方数值孔径小于或者等于0.574。物方数值孔径也即物方na(numerical aperture，数值孔径)，用于衡量照明系统能够收集的光的角度范围。所述发光二极管光源的半发散角小于或者等于35
°
。
33.第一透镜g1为双凸透镜，可选的，所述第一透镜g1靠近所述第二透镜g2的面为偶次非球面。
34.第二透镜g2为双凸透镜，第三透镜g3为弯月结构，可选的，所述第二透镜g2与所述第三透镜g3相连接。示例性的，第二透镜g2与第三透镜g3可以胶合在一起，但本实施例对第二透镜g2与第三透镜g3的连接方式不进行限制。
35.可选的，所述第一透镜g1的折射率大于或者等于1.461，并且小于或者等于1.650；所述第一透镜g1的阿贝数大于或者等于40，并且小于或者等于70。
36.可选的，所述第二透镜g2的折射率大于或者等于1.461，并且小于或者等于1.650；所述第二透镜g2的阿贝数大于或者等于40，并且小于或者等于70。
37.可选的，所述第三透镜g3的折射率大于或者等于1.653，并且小于或者等于1.850；所述第三透镜的阿贝数g3大于或者等于25，并且小于或者等于50。
38.可选的，所述半透半反镜g4的透射比为5：5。
39.发光二极管光源0的光线经过第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜 g3以及半透半反镜g4，变成了相对比较平行的准直光。
40.图2提供了一种准直光照明系统的照明面能量分布图，如图2所示，本实施例的准直光照明系统形成的照明面能量分布较为均匀，led光源的光线经过准直光照明系统之后，能够在被测产品表面形成均匀的光斑。
41.图3提供了一种外观检测系统的结构示意图，如图3所示，外观检测系统包括准直光照明系统、感光芯片10、镜头20以及被测产品30。感光芯片10、镜头20、被测产品30以及准直光照明系统中的半透半反镜g4 处于同一轴线上。
42.本实施例的技术方案，通过光学元件的组合，能够达到直径60mm的照明面，工作距离可以达到300mm，照明面的均匀度大于等于95％，led 光源的能效利用率大于等于98％，可以完全均匀覆盖55mm直径的检测视野。采用本实用新型实施例的准直光照明系统，能够有效检测产品外观检测中的表面微弱凹凸类的缺陷。
43.本实用新型实施例的技术方案，通过不同透镜以及半透半反镜等光学元件的组合和排列，解决了现有技术中的照明系统无法全面呈现出电子产品的外观缺陷，从而会影响外观检测的准确性的问题，本实用新型实施例中的准直光照明系统，结构简单，光线的平行性好、照度高、照明范围广，能够有效检测产品外观检测中的表面微弱凹凸类的缺陷。
44.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。