CN111200886A - 一种复合光光源的灯珠布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合光光源的灯珠布置方法，第一步，确定照射距离L；第二步，分别将单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n点亮，并以照射距离L进行照射；第三步，利用工业相机拍摄并获取照度分布图；第四步，根据照度分布图测量出各个照度分布图中圆形中心区域的半径R₁、半径R₂……半径R_n，则任意相关的两个单色光灯珠布置间距即为对应测量出的半径之和。本发明利用工业相机精确获取单色光灯珠的照度分布图，并通过测量照度分布来反向确定各个单色光灯珠的布置关系，避免了现有技术中人力反复实验造成的人力成本高的问题，同时在间距设置上也更加精确，在满足均匀混光的同时，也可以保证最大化的混光照射面，以保证光照利用效率。

Description

一种复合光光源的灯珠布置方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种复合光光源的灯珠布置方法。

背景技术

光学广泛应用于工业的各个领域，例如工业检验等。光学的应用中其中一 部分方式就是混光，即为通过几种单色光相混，形成复合光，但是复合光在使 用上需要颜色均匀。为了达到合成颜色均匀的复合光的目的，其要点在于将各 单色光珠布置在合适间距的位置，相距不能太远，同时要考虑到光照利用效率， 还应避免不能太近，以避免因为有效利用面积太小而造成光照浪费。现有这种 混光在工业上的操作中，往往采用人力实验和调校，费时费力，造成人力成本 很高，不经济。

其中，尤其是制成光学产品，应用在工业检验等领域。随着生产产品的质 量等级提高，进一步的对产品表面的要求也相对严格。产品表面出现的缺陷足 以影响到产品的质量。为了满足产品表面检测的高精度，采用光学检测是一种 符合需求的形式。基于此就有了用于工业检测的光源。

现有一种用于工业检测的光源产品，通过至少两种单色光混光形成颜色均 匀的复合光，在具体作为检测光源使用时，如果产品表面存在瑕疵，不同的单 色光会有不同的反射效果，因此容易发现而实现了检测。为了达到复合光颜色 均匀，以及光照利用率高的目的。目前针对这种光源的灯珠布置一般是根据客 户提供的颜色需求情况和工作距离等信息，然后通过人力反复实验和调校而来， 这就造成了光源生产企业需要耗费大量的人力来完成此项工作，去参与的人力 也要花费大量的时间来实验和调校。于光源生产企业来讲，这种人力的消耗属 于较高人力成本的消耗。另外，人力调校精度不高，不利于光线利用效率接近 最大化的实现。

发明内容

有鉴于上述现有制作复合光的方式中，造成人力成本高且无法很好地利用 光照效率的问题，本发明的目的在于提供一种复合光光源的灯珠布置方法，准 备用于复合光形成的单色光灯珠A₁、单色光灯珠A₂……单色光灯珠A_n，且所述 单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n颜色各不相同，还包括如下步骤：

第一步，确定照射距离L；

第二步，分别将所述单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n点亮，并以所述照射距 离L进行照射；

第三步，利用工业相机拍摄并获取照度分布图；

第四步，根据所述照度分布图测量出各个照度分布图中圆形中心区域的半 径R₁、半径R₂……半径R_n，则任意相关的两个所述单色光灯珠布置间距即为对 应测量出的半径之和。

进一步的，在所述第四步中，将所述照度分布图传输至电脑，并通过软件 测量所述圆形中心区域的半径。

进一步的，通过软件建立用于测量所述圆形中心区域半径的坐标，且坐标 的原点位于所述圆形中心区域的圆心。

进一步的，所述灯珠布置方法应用于工业检验光源。

进一步的，所述照射距离L为所述工业检验光源在检验操作中实际使用的 照射距离。

进一步的，所述n值为2。

进一步的，所述n值为4，所述单色光灯珠的数量为多个，并以四种不同颜 色的单色光灯珠为一组，分为多组，多个所述单色光灯珠呈矩阵排布，且任意 一个单色光灯珠的颜色与四周距离最近的灯珠颜色不同。

有益效果：本发明构思新颖、设计合理，且便于使用，本发明利用工业相 机精确获取单色光灯珠的照度分布图，并通过测量照度分布来反向确定各个单 色光灯珠的布置关系，避免了现有技术中人力反复实验造成的人力成本高的问 题，同时在间距设置上也更加精确，在满足均匀混光的同时，也可以保证最大 化的混光照射面，以保证光照利用效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

一种复合光光源的灯珠布置方法，准备用于复合光形成的单色光灯珠A₁、 单色光灯珠A₂……单色光灯珠A_n，且所述单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n颜色各 不相同，其特征在于包括如下步骤：

第一步，确定照射距离L；

第二步，分别将所述单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n点亮，并以所述照射距 离L进行照射；

第三步，利用工业相机拍摄并获取照度分布图；

第四步，根据所述照度分布图测量出各个照度分布图中圆形中心区域的半 径R₁、半径R₂……半径R_n，则任意相关的两个所述单色光灯珠布置间距即为对 应测量出的半径之和。

本发明的基础方案中，首先要选用用于复合光照的单色光灯珠，至少为两 种不同颜色的灯珠。由于在光照复合中，要考虑各个单色光灯珠距离被照射面 距离远近而效果不同的问题，因此各个单色光灯珠均采用相同的照射距离L。在 后续的照射中，也是各个单色光灯珠单独以照射距离L进行照射，在照射好后 通过工业相机拍摄并获取照度分布图。由于在光源直射部分的照度强，边缘部 分的照度弱，显示出的照度分布中的中部直射区域即为所述圆形中心区域，光 照均匀，能量高。同时一般所述圆形中心区域显示为红色，在一些情况下，由 于照射距离L足够大，会造成圆形中心区域显示为黄色，不便后续测量，这种 情况下，可以通过加大灯珠的通过电流，以加大灯珠的明亮程度以提高照射的 能量，进而容易看出各个颜色色斑的分界。在测量出对应的半径R₁、半径R₂…… 半径R_n后再进行相加以确定各个单色光灯珠的间距。需要说明的是，单色光灯 珠之间的间距和光斑半径与混光的均匀性之间的对应关系是通过多次人工实验 总结出来的，本发明利用技术手段将这一人工实验总结的经验进行标准化和量 化，结果是获取均匀的混光和最大化的光照效率。

优选的，在所述第四步中，将所述照度分布图传输至电脑，并通过软件测 量所述圆形中心区域的半径。本优选的方案中，利用软件对照度分布图的圆形 中心区域进行半径测量。采用的软件为图像处理软件。

优选的，通过软件建立用于测量所述圆形中心区域半径的坐标，且坐标的 原点位于所述圆形中心区域的圆心。本优选方案中，给出了一种通过坐标来具 体测量圆形中心区域半径的方法，一般坐标为网格状的坐标，由于一般光斑的 边沿不会有清晰的边线，因此采用网格状的坐标便于测量圆形中心区域各个位 置的尺寸规格。

优选的，所述灯珠布置方法应用于工业检验光源。本优选方案将这种方法 具体应用于工业检验光源，即为制作工业检验光源。工业检验光源一般采用LED 灯珠，且一般在一整块板上通过排布LED灯珠制作而成整体的光源产品。除了 LED灯，还会涉及到灯罩等基本结构。

优选的，所述照射距离L为所述工业检验光源在检验操作中实际使用的照 射距离。由于灯珠在不同距离上照射的效果会不同，因此以工业检验光源在实 际使用时的距离作为在布置灯珠时的照射距离L，可以满足依据使用条件设置好 灯珠间距，如此才能保证光源的使用效果。

优选的，所述n值为2。本优选中特别指出了两个单色光灯珠的情况。因为 任意组合均会涉及到两个单色光灯珠之间的关系。

优选的，所述n值为4，所述单色光灯珠的数量为多个，并以四种不同颜色 的单色光灯珠为一组，分为多组，多个所述单色光灯珠呈矩阵排布，且任意一 个单色光灯珠的颜色与四周距离最近的灯珠颜色不同。本优选方案中给出了四 种不同眼颜色的单色光灯珠组合形成的工业检验光源的情况，具体为矩阵排布。 同时需要说明的是，所述颜色不同应该理解为，在矩阵这种排布形式下，以任 意一个灯珠为原点位置的灯珠，其与正前、正后、正左和正右方向上的灯珠颜 色不同。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术 人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡 本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推 理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范 围内。

Claims (7)

1.一种复合光光源的灯珠布置方法，准备用于复合光形成的单色光灯珠A₁、单色光灯珠A₂……单色光灯珠A_n，且所述单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n颜色各不相同，其特征在于包括如下步骤：

第一步，确定照射距离L；

第二步，分别将所述单色光灯珠A₁到单色光灯珠A_n点亮，并以所述照射距离L进行照射；

第三步，利用工业相机拍摄并获取照度分布图；

第四步，根据所述照度分布图测量出各个照度分布图中圆形中心区域的半径R₁、半径R₂……半径R_n，则任意相关的两个所述单色光灯珠布置间距即为对应测量出的半径之和。

2.如权利要求1所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，在所述第四步中，将所述照度分布图传输至电脑，并通过软件测量所述圆形中心区域的半径。

3.如权利要求2所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，通过软件建立用于测量所述圆形中心区域半径的坐标，且坐标的原点位于所述圆形中心区域的圆心。

4.如权利要求1-3任意一项所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，所述灯珠布置方法应用于工业检验光源。

5.如权利要求4所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，所述照射距离L为所述工业检验光源在检验操作中实际使用的照射距离。

6.如权利要求5所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，所述n值为2。

7.如权利要求5所述的复合光光源的灯珠布置方法，其特征在于，所述n值为4，所述单色光灯珠的数量为多个，并以四种不同颜色的单色光灯珠为一组，分为多组，多个所述单色光灯珠呈矩阵排布，且任意一个单色光灯珠的颜色与四周距离最近的灯珠颜色不同。