CN108535265A - 一种多角度打光装置及采集*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃盖板检测技术领域，具体涉及一种多角度打光装置。所述多角度打光装置包括光源模块和用于控制所述光源模块的开关和/或亮度的控制模块，所述光源模块包括多个在三维空间中呈不同打光角度设置并均朝向同一打光区域设置的光源组件。通过在三维空间中设置可朝向同一打光区域且呈不同打光角度打光的光源模块和控制所述光源模块的开关和/或亮度的控制模块，从而可实现对待检测产品不同角度的采集成像和缺陷检测，成本低、性能稳定、漏检率低。

Description

一种多角度打光装置及采集***
技术领域
本发明涉及玻璃盖板检测技术领域，具体涉及一种多角度打光装置及采集***。
背景技术
随着移动网络和手机的快速发展，人们对手机及其屏幕的要求也越来越高，玻璃盖板的检测是手机质量检测的重要环节。
通过对智能手机盖板测试的结果和经验可知，对于手机玻璃盖板不同类型的缺陷需要通过不同角度观察才能看到，而现有技术只能通过一个角度或某几个角度来完成对玻璃盖板的检测，因此只能检测到部分缺陷，不能实现针对多类缺陷的检测，因此可能造成漏检、不良率高等质量问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，提供一种多角度打光装置，克服现有技术因只能检测到部分缺陷而导致的漏检、不良率高等问题。
本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，提供一种采集***，克服现有技术因只能检测到部分缺陷而导致的漏检、不良率高等问题。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种多角度打光装置，所述多角度打光装置包括光源模块和用于控制所述光源模块的开关和/或亮度的控制模块，所述光源模块包括多个在三维空间中呈不同打光角度设置并均朝向同一打光区域设置的光源组件。
本发明的更进一步优选方案是：所述多角度打光装置还包括支架，所述支架包括多个设置在三维空间中不同位置的安装机构，所述光源组件通过对应的安装机构固定在支架上。
本发明的更进一步优选方案是：所述光源组件包括多个LED灯珠和光源基板，所述多个LED灯珠均设置在光源基板上，所述光源组件通过光源基板设置在对应的安装机构上。
本发明的更进一步优选方案是：所述光源组件还包括设置在对应LED灯珠前端且用于聚焦的柱状透镜。
本发明的更进一步优选方案是：所述光源模块包括第一光源组件组和第二光源组件组，所述第一光源组件组由多个并排且呈弧形设置的光源组件组成，所述第一光源组件组的光源组件均朝向弧形内侧的打光区域设置，所述第二光源组件组由至少一设置在第一光源组件组侧面方向的光源组件组成，所述第二光源组件组的光源组件也均朝向打光区域设置。
本发明的更进一步优选方案是：所述光源模块包括多个光源组件环，每一所述光源组件环的光源组件均设置在一圆形或类圆形轨迹上，并朝向光源组件环下方的打光区域设置；其中，每一所述光源组件环的圆形或类圆形轨迹的中心均在同一垂直线上，且其周长随所述光源组件环的高度增加而减少。
本发明的更进一步优选方案是：所述多个LED灯珠串联形成LED灯条，所述光源组件包括控制信号输入端、PN三极管、金氧半场效晶体管、稳压线圈和电源，所述电源、稳压线圈、LED灯条、金氧半场效晶体管的漏极和源极依次串联设置，所述金氧半场效晶体管的栅极、PN三极管和控制信号输入端依次串联设置，所述控制信号输入端与控制模块连接，获取控制模块传输的控制信号。
本发明的更进一步优选方案是：所述控制模块包括主控中心和多个与主控中心连接的FPGA电路，每一所述FPGA电路至少与一光源组件连接，所述FPGA 电路根据主控中心的控制信号通过脉冲占空比控制对应光源组件的开关和/或亮度。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种采集***，所述采集***包括多角度打光装置，以及用于获取打光区域中产品的图像信息的拍摄装置。
本发明的更进一步优选方案是：所述采集***还包括用于传输产品至打光区域的传输组件。
本发明的有益效果在于，通过在三维空间中设置可朝向同一打光区域且呈不同打光角度打光的光源模块和控制所述光源模块的开关和/或亮度的控制模块，从而可实现对待检测产品不同角度的采集成像和缺陷检测，成本低、性能稳定、漏检率低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1本发明的立体结构示意图；
图2本发明的光源组件的结构设计示意图；
图3本发明的光源模块的较佳实施例一的立体结构示意图；
图4本发明的光源模块的较佳实施例二的立体结构示意图
图5本发明的光源组件的电路示意图；
图6本发明的控制模块的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的优选实施例和较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供一种多角度打光装置的优选实施例。
所述多角度打光装置包括光源模块10和用于控制所述光源模块10的开关和/或亮度的控制模块(附图中未显示)，所述光源模块10包括多个在三维空间中呈不同打光角度设置并均朝向同一打光区域设置的光源组件101。
通过设置在三维空间中不同位置的光源组件101，对对应的打光区域上的产品进行全方面打光，从而可实现对待检测产品不同角度的采集成像和缺陷检测，成本低、性能稳定、漏检率低。特别是，针对玻璃盖板，将玻璃盖板放置在本实施例的光源模块10的打光区域中，通过控制模块20控制，对各光源组件101进行开关控制以及亮度控制，实现对玻璃盖板的不同角度打光，并实现多角度打光检测。
在本实施例中，所述多角度打光装置还包括支架30，所述支架30包括多个设置在三维空间中不同位置的安装机构31，所述光源组件101通过对应的安装机构31固定在支架30上。
其中，安装机构31可以为多种用于安装光源组件101的结构，如通过磁性作用将具有金属材料或磁性材料外壳的光源组件101进行磁性吸附，或者如卡合结构、如槽口结构、如滑轨固定结构等。
进一步地，安装机构31与光源组件101之间可设置转动机构，便于光源组件101通过转动机构调整光源朝向，便于适应不同的打光区域，以及对应的检测产品。
如图2所示，本发明提供一种光源组件的较佳实施例。
所述光源组件101包括多个LED灯珠1011和光源基板1012，所述多个LED 灯珠1011均设置在光源基板1012上，所述光源组件101通过光源基板1012 设置在对应的安装机构31上。优选地，所述LED灯珠采用高强度白色LED灯珠。
其中，光源基板1012，即LED灯珠的外壳，其材料包括：铝，铝合金，铁，ABS，塑料，亚克力，玻璃等等一般来说铝的好点散热好。基本90％以上选用铝合金单材料散热，这里铝合金包括车铝、压铸铝。现在除了铝合金、陶瓷、散热塑料的单种材料组合的外壳以外，还有组合材料外壳，如：铝合金加装转页风扇。
其中，LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED从发光材料可以解释为红黄色 AlGaInP蓝绿色为AlGaN一般用金属有机化合物和沙林毒气制作还有氮化物。然后做好材料再经过一系列的动作加工成管芯然后封装成型就可以使用了。
在本实施例中，所述光源组件101还包括设置在对应LED灯珠前端且用于聚焦的柱状透镜。所述柱状透镜特有的聚焦功能可以大大增强LED灯珠的光强，从而降低了整个装置的成本。所述柱状透镜采用的材料可以是硅胶、玻璃、亚克力等，优选地，所述柱状透镜采用亚克力材料，成本低且聚焦性能良好。
如图3所示，本发明提供光源模块的较佳实施例一。
所述光源模块10包括第一光源组件组11和第二光源组件组12，所述第一光源组件组11由多个并排且呈弧形设置的光源组件101组成，所述第一光源组件组11的光源组件101均朝向弧形内侧的打光区域设置，所述第二光源组件组12由设置在第一光源组件组11侧面方向的光源组件101组成，述第二光源组件组12的光源组件101也均朝向打光区域设置。
进一步地，可设置一呈弧形设置的支架30，所述第一光源组件组11的光源组件101分别设置在所述呈弧形设置的支架30的安装机构31上，构建光源模块10的主要打光结构；同时，通过从支架30向两侧延伸设置多个侧面架，所述第二光源组件组12的光源组件101分别设置在所述侧面架的安装机构31 上，构建光源模块10的侧面结构，实现打光区域的三维无死角打光。
其中，所述检测装置，如相机，设置在呈弧形设置的支架30的正中位置，获取正下方打光区域的产品的图像信息；以及，呈弧形设置的支架30在对应的位置上设置有便于检测装置拍摄的通孔。
如图4所示，本发明提供光源模块的较佳实施例二。
所述光源模块10包括多个光源组件环13，每一所述光源组件环13的光源组件101均设置在一圆形或类圆形轨迹上，并朝向光源组件环13下方的打光区域设置；其中，每一所述光源组件环13的圆形或类圆形轨迹的中心均设置在同一垂直线上，且其周长随所述光源组件环的高度增加而减少。
以待检测产品为常用的4-7寸的手机盖板为例，所述光源模块结构的优选方案举例如下：所述光源组件环13分布于以天顶为轴线的15度、45度、75 度的平面上，每个平面上的光源组件101分别以等角度的间隔均匀分布于360 度的四周，所述光源组件101的个数优选为八个，分别以45度的等间隔分布于360度的四周。其中，以天顶为轴线的呈一定角度的平面，所述角度可以是任一合理角度，最大可以达到85度甚至90度。
进一步地，可设置多个呈环形设置的支架30，所述光源组件环13的光源组件101分别设置在所述呈环形设置的支架30的安装机构31上，构建光源模块10的主要打光结构；其中，所述检测装置，如相机，设置在呈环形设置的支架30的正中位置，获取正下方打光区域的产品的图像信息；以及，最上方呈弧形设置的支架30在对应的位置上保留有便于检测装置拍摄的通孔。
如图5、图6所示，本发明提供一种光源组件的较佳实施例。
在本实施例中，并参考图5，所述多个LED串联形成LED灯条，所述光源组件101包括控制信号输入端1013、三极管PN、金氧半场效晶体管MOSFET、稳压线圈1014和电源1015，所述电源1015、稳压线圈1014、LED灯条、金氧半场效晶体管MOSFET的漏极和源极依次串联设置，所述金氧半场效晶体管 MOSFET的栅极、三极管PN和控制信号输入端1013依次串联设置，所述控制信号输入端1013与控制模块20连接，获取控制模块20传输的控制信号。进一步地，所述控制模块20可以单独控制一组光源组件101或单个LED灯珠1011 的开关和/或亮度。更进一步地，所述控制模块20可以用于对不同的光源模块 10进行高速切换、开关拍照及高速的光亮参数设定。所述光亮参数的控制是指LED发光的增益范围的控制，以及对发光时间的控制。对单个LED的发光时间的控制，时间间隔理论上可以以纳秒为单位进行控制。
在本实施例中，并参考图6，所述控制模块20包括主控中心22和多个与主控中心22连接的FPGA电路21，每一所述FPGA电路21至少与一光源组件 101连接，所述FPGA电路21根据主控中心22的控制信号通过脉冲占空比控制对应光源组件101的开关和/或亮度。具体地，所述FPGA电路21可通过高电平占空比的方式直接控制单个LED光源的亮度，整个***中设计有严格的时钟信号，所述光源模块10通过高电平点亮，触发控制器发送触发信号后，所述多角度打光装置进入工作状态等待传感器信号，传感器信号触发之后，各个 LED光源按照接收到的高电平及占空比轮流闪亮，与此同时拍摄装置40进行对应的图像采集，进而实现对不同角度的多类缺陷的快速检测和处理。
例如，并结合图3的光源模块较佳实施例一，一FPGA电路21控制多个并排且呈弧形设置的光源组件101，一FPGA电路21控制其中第一光源组件组11 一侧面方向的多个光源组件101，一FPGA电路21控制其中第一光源组件组11 另一侧面方向的多个光源组件101，当然控制连接也可以更复杂，甚至到每一 FPGA电路21控制某个角度区域中的一个或者几个光源组件101。以及，每一所述FPGA电路21根据主控中心22控制对应的光源组件101工作，如先控制多个并排且呈弧形设置的光源组件101开启、变亮或变暗，完成检测，在控制下一组光源组件101重复工作，直至完成所有检测工作。
如图1所示，本发明提供一种采集***的优选实施例。
所述采集***包括上述实施例所述的多角度打光装置，还包括用于获取打光区域中产品的图像信息的拍摄装置40。为了有利于对待检测产品的各个角度的图形信息进行采集，所述拍摄装置40的设置位置和高度以拍摄范围能覆盖整个待检测产品为准。优选地，包括光源模块10的较佳实施例一所述的多角度打光装置的采集***，所述拍摄装置40架接于所述第一光源组件组11 的弧形结构的最顶端位置；包括光源模块10的较佳实施例二所述的多角度打光装置的采集***，所述拍摄装置40设置于位于最上方的光源组件环13的中心的正上方。
进一步地，本实施例中，所述采集***还包括用于传输产品至打光区域的传输组件50。所述传输组件50将待检测产品传送到所述多角度打光装置的正下方，所述多角度打光装置启动并对目标进行多角度打光，同时设置于所述多角度打光装置上方的拍摄装置40获取对应的图像信息，进而实现对不同角度的多类缺陷的快速检测和处理。
以上实施例中待检测产品以手机盖板为例进行说明，进一步地，待检测产品也可以是其它领域的其它产品。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种多角度打光装置，其特征在于：所述多角度打光装置包括光源模块和用于控制所述光源模块的开关和/或亮度的控制模块，所述光源模块包括多个在三维空间中呈不同打光角度设置并均朝向同一打光区域设置的光源组件。
2.根据权利要求1所述的多角度打光装置，其特征在于：所述多角度打光装置还包括支架，所述支架包括多个设置在三维空间中不同位置的安装机构，所述光源组件通过对应的安装机构固定在支架上。
3.根据权利要求2所述的多角度打光装置，其特征在于：所述光源组件包括多个LED灯珠和光源基板，所述多个LED灯珠均设置在光源基板上，所述光源组件通过光源基板设置在对应的安装机构上。
4.根据权利要求3所述的多角度打光装置，其特征在于：所述光源组件还包括设置在对应LED灯珠前端且用于聚焦的柱状透镜。
5.根据权利要求1至3任一所述的多角度打光装置，其特征在于：所述光源模块包括第一光源组件组和第二光源组件组，所述第一光源组件组由多个并排且呈弧形设置的光源组件组成，所述第一光源组件组的光源组件均朝向弧形内侧的打光区域设置，所述第二光源组件组由至少一个设置在第一光源组件组侧面方向的光源组件组成，所述第二光源组件组的光源组件也均朝向打光区域设置。
6.根据权利要求1至3任一所述的多角度打光装置，其特征在于：所述光源模块包括多个光源组件环，每一所述光源组件环的光源组件均设置在一圆形或类圆形轨迹上，并朝向光源组件环下方的打光区域设置；其中，每一所述光源组件环的圆形或类圆形轨迹的中心均在同一垂直线上，且其周长随所述光源组件环的高度增加而减少。
7.根据权利要求3所述的多角度打光装置，其特征在于：所述多个LED灯珠串联形成LED灯条，所述光源组件包括控制信号输入端、三极管PN、金氧半场效晶体管、稳压线圈和电源，所述电源、稳压线圈、LED灯条、金氧半场效晶体管的漏极和源极依次串联设置，所述金氧半场效晶体管的栅极、PN三极管和控制信号输入端依次串联设置，所述控制信号输入端与控制模块连接，获取控制模块传输的控制信号。
8.根据权利要求1或7所述的多角度打光装置，其特征在于：所述控制模块包括主控中心和多个与主控中心连接的FPGA电路，每一所述FPGA电路至少与一光源组件连接，所述FPGA电路根据主控中心的控制信号通过脉冲占空比控制对应光源组件的开关和/或亮度。
9.一种采集***，其特征在于：所述采集***包括如权利要求1-8任一所述的多角度打光装置，以及用于获取打光区域中产品的图像信息的拍摄装置。
10.根据权利要求9所述的采集***，其特征在于：所述采集***还包括用于传输产品至打光区域的传输组件。
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