CN105424077A - 一种光学检测测量照明及其成像*** - Google Patents

Abstract

一种光学检测测量照明及其成像***，包括光源、第三光源、第一光学组件、第二光学组件、线性远心镜头、线性扫描成像传感器、待测物；所述线性扫描成像传感器置于线性远心镜头的上方并连接，两者的中心线重合并垂直于待测物；所述第二光学组件置于线性远心镜头的下方，其中心点与线性远心镜头的中心线重合并垂直于待测物；所述光源的输出端指向待测物。本发明以线光纤、线性远心镜头及高感光线性扫描成像传感器为组合，使光线均匀落下消除阴影，将其特征反射经由线性远心镜头放大及线性扫描成像传感器清楚成像,提高成像质量、扫描速度、减少瑕疵误判及减少畸变提高测量精度。

Description

一种光学检测测量照明及其成像***

技术领域

本发明涉及一种光学检测测量照明及其成像***，特别涉及一种照明检测物体表面及凹陷孔的光源***。

背景技术

光学检测测量是手机显示屏玻璃、半导体电路芯片和电路板的制造管制质量方法,由于生产速度快、产品尺寸大小不一,对光学检测测量速度及便利性提出更高要求。

通常使用线性光纤或线性LED阵列光来照明，由于光线与线性扫描成像传感器水平导致非水平方向感亮度低无法有效拍摄出清晰图像，图1、2为通常使用照明及成像***成像示意图，待测物玻璃油墨印刷、电路板线路在该图像中11号位等高低差非水平方向阴影显示水平方向清晰、12号位显示高低差非水平方向成像阴影模糊，图2待测物电路板通孔、盲孔孔内在13号位盲孔内存在阴影。

上述现有技术光源角度需调整至适当位置，因发光角限制，光线方向性强使待测物产生阴影，无法将特征清晰呈现并造成检测误判，且扫描速度慢及镜头造成图像畸变需将视野范围缩小而增加扫描次数，此***适合应用影像检测设备无法适用于量测设备。

发明内容

本发明是为了解决玻璃油墨印刷、电路板线路等高低差非水平方向阴影及电路板盲孔孔内阴影的问题，提供了一种光学检测测量照明及其成像***。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：包括光源、第三光源、第一光学组件、第二光学组件、线性远心镜头、线性扫描成像传感器、待测物；

所述线性扫描成像传感器置于线性远心镜头的上方并连接，两者的中心线重合并垂直于待测物；所述第二光学组件置于线性远心镜头的下方，其中心点与线性远心镜头的中心线重合并垂直于待测物；所述第三光源位于第二光学组件的水平面一端，且两者之间存在可将光源聚焦至第二光学组件的中心位置的第一光学组件；所述第二光学组件的下方设置有光源；所述光源的输出端指向待测物。

上述方案的解释及进一步方案如下：

上述方案中，所述光源包括第一光源和第二光源，且输出端均对称指向待测物。

上述方案中，所述第二光学组件倾斜45°放置。

上述方案中，所述第二光学组件为分光镜。

上述方案中，所述第一光源与第二光源的输出端与第二光学组件中心点对称倾斜角度5°。

上述方案中，所述第一光源与第二光源的输出端与第二光学组件中心点对称倾斜角度0°，均垂直于待测物。

上述方案中，所述第一光源、第二光源的输出端处均设置有可将第一光源、第二光源的扩散光束集束成平行光束的第三光学组件，且第三光学组件为柱面透镜。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明以线光纤、线性远心镜头及高感光线性扫描成像传感器为组合，使光线均匀落下消除阴影，将其特征反射经由线性远心镜头放大及线性扫描成像传感器清楚成像,提高成像质量、扫描速度、减少瑕疵误判及减少畸变提高测量精度。

附图说明

图1为待测物玻璃油墨印刷、电路板线路等高低差非水平方向阴影；

图2为待测物电路板通孔或盲孔孔内阴影；

图3为本发明中第一光源、第二光源输出端倾斜5°时的结构示意图；

图4为本发明中第一光源、第二光源输出端倾斜0°时的结构示意图；

图5为本发明中第一光源、第二光源示意图。

以上附图中：1、第一光源；2、第二光源；3、第三光源；4、第一光学组件；5、第二光学组件；6、线性远心镜头；7、线性扫描成像传感器；8、待测物；9、线光纤输出口；10、第三光学组件；11、11号位；12、12号位；13、13号位。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明提供的技术方案，下面结合附图和具体实施例做进一步的说明。

一种光学检测测量照明及其成像***，包括光源、第三光源3、第一光学组件4、第二光学组件5、线性远心镜头6、线性扫描成像传感器7、待测物8；

线性扫描成像传感器7置于线性远心镜头6的上方并连接，两者的中心线重合并垂直于待测物8；第二光学组件5置于线性远心镜头6的下方，其中心点与线性远心镜头6的中心线重合并垂直于待测物8；第三光源3位于第二光学组件5的水平面一端，且两者之间存在可将光源聚焦至第二光学组件5的中心位置的第一光学组件4；第二光学组件5的下方设置有光源；所述光源的输出端指向待测物8。

优选的，光源包括第一光源1和第二光源2，且输出端均对称指向待测物8。

优选的，第二光学组件5倾斜45°放置。

优选的，第二光学组件5为分光镜。

优选的，第一光源1与第二光源2的输出端与第二光学组件5中心点对称倾斜角度5°。

优选的，第一光源1与第二光源2的输出端与第二光学组件5中心点对称倾斜角度0°，均垂直于待测物8。

优选的，第一光源1、第二光源2的输出端处均设置有可将第一光源1、第二光源2的扩散光束集束成平行光束的第三光学组件10，且第三光学组件10为柱面透镜。

如图3所示：线性远心镜头6与线性扫描成像传感器7调整对焦高度至成像清晰，第二光学组件5置于线性远心镜头6其中心位置均垂直与待测物8,第一光源1、第二光源2以线性远心镜头6中心位置放置于第二光学组件5下方并对称调整第一光源1、第二光源2、第三光学组件10的高度位置,将第一光源1、第二光源2扩散光束透过第三光学组件10集束成平行光束,第一光源1、第二光源2对称指向待测物,又该第三光学组件10为柱面透镜,调整第三光源3、第一光学组件4焦距位置使光线聚焦成直线光,该直线光对准第二光学组件5中心位置,使直线光折射于待测物8,又该第二光学组件5为分光镜,第一光源1、第二光源2调整倾斜角度5°，从而将二束光重迭于直线光,使待测物8特征清晰无阴影，反射光穿过线性远心镜头6放大特征，反射而至该线性扫描成像传感器7内形成图像。

如图4所示：线性远心镜头6与线性扫描成像传感器7调整对焦高度至成像清晰，第二光学组件5置于线性远心镜头6其中心位置均垂直于待测物8,第一光源1、第二光源2以线性远心镜头6中心位置放置于第二光学组件5下方并对称调整第一光源1、第二光源2高度位置使光线垂直均匀落射并重迭对称指向待测物8,调整第三光源3、第一光学组件4焦距位置使光线聚焦直线光,直线光对准第二光学组件5中心位置,使直线光折射于待测物8,又该第二光学组件5为分光镜,第一光源1、第二光源2调整各光源位置将二束光重迭于直线光,使待测物8特征清晰无阴影反射光穿过线性远心镜头6放大特征，反射而至该线性扫描成像传感器7内形成图像。

如图5所示：第一光源1、第二光源2为线光纤光线输出口。一般线光纤输出口为板厚中心位置,输出光线角度过大造成阴影,为消除阴影须将两光纤板靠近。因输出口位置阴影无法消除,本发明使用第一光源1、第二光源2设计输出口靠近板边,有效减小角度过大影响造成阴影并增加亮度。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明所做的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：包括光源、第三光源(3)、第一光学组件(4)、第二光学组件(5)、线性远心镜头(6)、线性扫描成像传感器(7)、待测物(8)；

所述线性扫描成像传感器(7)置于线性远心镜头(6)的上方并连接，两者的中心线重合并垂直于待测物(8)；所述第二光学组件(5)置于线性远心镜头(6)的下方，其中心点与线性远心镜头(6)的中心线重合并垂直于待测物(8)；所述第三光源(3)位于第二光学组件(5)的水平面一端，且两者之间存在可将光源聚焦至第二光学组件(5)的中心位置的第一光学组件(4)；所述第二光学组件(5)的下方设置有光源；所述光源的输出端指向待测物(8)。

2.根据权利要求1所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述光源包括第一光源(1)和第二光源(2)，且输出端均对称指向待测物(8)。

3.根据权利要求1所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述第二光学组件(5)倾斜45°放置。

4.根据权利要求1所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述第二光学组件(5)为分光镜。

5.根据权利要求2所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述第一光源(1)与第二光源(2)的输出端与第二光学组件(5)中心点对称倾斜角度5°。

6.根据权利要求2所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述第一光源(1)与第二光源(2)的输出端与第二光学组件(5)中心点对称倾斜角度0°，均垂直于待测物(8)。

7.根据权利要求5所述的一种光学检测测量照明及其成像***，其特征在于：所述第一光源(1)、第二光源(2)的输出端处均设置有可将第一光源(1)、第二光源(2)的扩散光束集束成平行光束的第三光学组件(10)，且第三光学组件(10)为柱面透镜。