基于有机发光面板的机器视觉光源的制作方法
【专利摘要】本发明公开了基于有机发光面板的机器视觉光源的设计与制作方法，包括面光源、条形光源、点光源、环形光源、同轴光源和积分光源等机器视觉光源类型。这种机器视觉光源至少包含有机发光面板和灯具外壳两部分结构。相对于基于LED发光的机器视觉光源，基于有机发光面板的机器视觉光源具有发光均匀、散热好、超薄等优点。
【专利说明】基于有机发光面板的机器视觉光源
【技术领域】
[0001]本发明属于机器视觉光源领域，具体涉及到基于有机发光面板的机器视觉光源技术。
【背景技术】
[0002]机器视觉是指用机器代替人的眼睛来进行测量与判断，其原理是通过机器视觉产品(包括机器视觉光源、控制器、检测分析仪等)将被摄取目标转换为图像信号，利用专门的图像处理系统对被摄取目标的特征进行分析，进而将其结果用来控制现场的设备动作。因此，对整套机器视觉照明系统，照明是影响机器视觉输入的重要因素。
[0003]目前，市售的机器视觉光源包括LED、卤素灯和荧光灯，其中，卤素灯和荧光灯因具有结构单一、使用寿命短等缺点已经濒临淘汰，而因LED具有发光效率高的优点使得基于LED技术的机器视觉光源已占据了主要市场。然而，LED技术应用在机器视觉领域仍然具有如下缺点:1)LED为点光源发光，如需得到高均匀性的发光面板，则需要设计LED阵列及其相应的电路结构，且需添加光扩散板来使LED点光源的发光扩散开来，这些都增加了光源的复杂性，增大了其成本。2) LED的发光芯片大小在微米量级，发热集中，存在着散热差的问题。3)无法将LED制成柔性发光面板，在灯具结构的设计上还存在一定的局限性。
[0004]有机发光面板包括有机发光二极管(OLED)及电场感应聚合物电致发光(FIPEL)(美国专利号PCT/US2013/021163)等基于有机物的电致发光器件是近些年来新发展起来的技术。相对LED,有机发光技术的优点在于:1)有机发光技术本身即为面发光,无需任何光扩散结构便得到超高均匀性的发光面板。2)由于其为面发光，因此其器件发热比较发散，具有非常好的散热性。3)有机发光技术兼容柔性发光面板技术。这三方面优势使得有机发光面板非常适合作为机器视觉照明设备的发光元件。然而，目前还没有基于有机发光面板技术的机器视觉照明产品出现。
【发明内容】
[0005]本发明提出基于有机发光面板技术的机器视觉光源的设计与制作方法。
[0006]本发明提供的技术方案为:基于有机发光面板技术的机器视觉光源的设计与制作方法，至少由有机发光面板与光具外壳组成。
[0007]所述有机发光面板为市场上购买的OLED发光面板或FIPEL发光面板(美国专利号 PCT/US2013/021163)。
[0008]所述光具外壳的材质可为铝合金、铁或塑料等材质。
[0009]在所述有机发光面板与光具外壳间，可设置导热结构进行连接，如绝缘导热树脂。
[0010]通过选取不同尺寸的有机发光面板及光具外壳，可制作基于有机发光面板的机器视觉面光源、条形光源、点光源、环形光源和同轴光源等机器视觉光源。
[0011 ] 所述基于有机发光面板技术的机器视觉光源的发光部分可以是基于一块有机发光面板芯片，也可以是几块有机发光面板的串联、并联或串并联。
[0012]与现有技术相比较，基于有机发光面板的机器视觉光源具有如下优点:
[0013]1、光源发光均匀，做为背光源时能够如实的反应被测物体的尺寸特征。
[0014]2、光源发热小，适合长时间工作，并有助于提高整套系统的稳定性。
[0015]3、整套光具厚度很小，可将其制作成超薄光源，有利于节省空间。
[0016]4、有机发光面板兼容柔性工艺，可方便将光源加工成特殊的形状。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图与实施例对本发明做进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
[0018]图1是一款基于有机发光面板的面光源结构不意图；
[0019]图2是一款基于有机发光面板的条形光源结构不意图；
[0020]图3是一款基于有机发光面板的点光源结构不意图；
[0021]图4是一款基于有机发光面板的同轴光源结构不意图；
[0022]图5是一款基于有机发光面板的积分光源结构示意图；
[0023]图6是一款基于有机发光面板的环形光源结构不意图；
[0024]图7是一款基于柔性有机发光面板的环形光源结构示意图。
[0025]图中，I为面光源外壳底板；2为面光源中的有机发光面板；3为面光源外壳上的压片结构；4为面光源外壳底板上的开孔结构，用于安装、固定光具用；5为面光源上的螺丝结构；6为条形光源外壳底板；7为条形光源中的有机发光面板，由六块发光面板组成；8为条形光源外壳上的压片结构；9为条形光源外壳底板上的开孔结构，用于安装、固定光具；10为条形光源上的螺丝结构；11为点光源外壳底板结构；12为点光源中的有机发光面板；13为点光源外壳中的压片结构；14为点光源中的聚焦透镜；15为点光源中的导管结构；16为同轴光源外壳结构；17为同轴光源中的有机发光面板；18为同轴光源中的分光镜；19为同轴光源中的相机窗口 ；20为同轴光源外壳中的散热结构；21为同轴光源中的吸光层；22为积分光源中的有机发光面板；23为积分光源外壳；24为积分光源中的漫反射穹顶；25为一款环形光源外壳结构；26为环形光源中的有机发光面板；27为环形光源中的支撑结构；28为一款环形光源的外壳结构；29为该环形光源中的柔性有机发光面板。
【具体实施方式】
[0026]下面通过一些具体实施案例对本发明做进一步的阐述，其目的在于更好的理解本发明的内容，但并不构成对本发明的任何限制。
[0027]实施例1:
[0028]一种基于OLED发光面板的机器视觉背光源，结构如图1所示，包括以下几个部分:
[0029](I)该机器视觉背光源包含单一芯片的OLED发光面板，其尺寸为5cmX5cm。
[0030](2)该背光源外壳由两部分组成，分别为底板与方框结构。其中，底板上有开孔结构以用来固定面光源，而方框结构用来固定有机发光面板。
[0031]整套灯具的厚度可控制在1mm以内，其发光均匀性接近99.5%。该机器视觉背光源既可用于轮廓成像也可用于均匀照明。
[0032]实施例2:
[0033]一种基于OLED发光面板的机器视觉条形光源，结构如图2所示，包括以下几个部分:
[0034](I)该机器视觉条形光源包含六片OLED发光面板，每片的尺寸为5cmX 5cm。其中，六片OLED面板并联。
[0035](2)该条形光源外壳由两部分组成，分别为底板与方框结构。其中，底板上有开孔结构以用来固定条形光源，而方框结构用来固定有机发光面板。总灯具的尺寸为3.3cmX38cm
[0036]整套灯具的厚度可控制在1mm以内。该机器视觉条形光源主要用于大幅均匀照明。
[0037]实施例3:
[0038]一种基于OLED发光面板的机器视觉点光源，结构如图3所示，包括以下几个部分:
[0039](I)该机器视觉点光源包含一片OLED发光面板,其尺寸为IcmX lcm。
[0040](2)该点光源包含有聚焦透镜，用于对OLED发光面板的发光进行汇聚。
[0041](3)该点光源包含有导光结构，既可以是导光柱也可以是光纤。
[0042](4)该点光源外壳由两部分组成，分别为底板(含散热结构)与压片结构。
[0043]该机器视觉点光源主要配合同轴镜头使用。
[0044]实施例4:
[0045]一种基于OLED发光面板的机器视觉同轴光源，结构如图4所示，包括以下几个部分:
[0046](I)该机器视觉同轴光源包含一片OLED发光面板,其尺寸为5cmX5cm。
[0047](2)除光具外壳外,该同轴光源还包含分光镜、相机窗口、吸光结构及散热结构。
[0048]该机器视觉同轴光源主要用于检测物体平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物。
[0049]实施例5:
[0050]一种基于OLED发光面板的机器视觉积分光源，结构如图5所示，包括以下几个部分:
[0051](I)该机器视觉积分光源包含环形OLED发光面板结构，其尺寸为内径10cm，外径14cm。
[0052](2)除光具外壳底座外，该积分光源还包含有漫反射穹顶结构。
[0053]在机器视觉应用中，该积分光源主要用于消除表面不平整形成的干扰。
[0054]实施例6:
[0055]一种基于OLED发光面板的机器视觉环形光源，结构如图6所示，包括以下几个部分:
[0056](I)该机器视觉环形光源包含外方内圆的OLED发光面板结构，其尺寸为内圆直径1cm,外方边长为14cm。
[0057](2)除光具外壳外，该环形光源还包含有支撑结构。
[0058]实施例7:
[0059]一种基于柔性OLED发光面板的机器视觉环形光源，结构如图7所示，主要包含柔性OLED发光面板结构，其尺寸为内径10cm，外径14cm，以及灯具外壳结构。
[0060]该机器视觉环形光源可为多坡面目标提供均匀照明、消除反射角的不同而引起的差异。
【权利要求】
1.基于有机发光面板的机器视觉照明设备，至少包含有机发光面板和灯具外壳两部分结构。
2.根据权利要求1，该设备用在机器视觉系统中，主要用来提供机器视觉系统所需的光源。
3.根据权利要求1，有机发光面板可以为市售的有机发光二极管(OLED)面板或电场感应聚合物电致发光面板(FIPEL)(美国专利号PCT/US2013/021163)。
4.根据权利要求1，灯具外壳可以为铝合金、铁或塑料等材质。
5.根据权利要求1，可将这种机器视觉光源制造成面光源、条形光源、点光源、环形光源、同轴光源和积分光源等机器视觉光源。
6.根据权利要求1与权利要求2，所述基于有机发光面板技术的机器视觉光源的发光部分可以是基于一块有机发光面板芯片，也可以是基于几块有机发光面板的串联、并联或串并联。
【文档编号】F21V19/00GK104075189SQ201410275516
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】黄晖辉, 李 远 申请人:黄晖辉, 李 远