TW202234055A - 光源系統和光學成像檢測系統 - Google Patents

光源系統和光學成像檢測系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202234055A
TW202234055A TW111115096A TW111115096A TW202234055A TW 202234055 A TW202234055 A TW 202234055A TW 111115096 A TW111115096 A TW 111115096A TW 111115096 A TW111115096 A TW 111115096A TW 202234055 A TW202234055 A TW 202234055A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light source
annular
led light
led lamp
led
Prior art date
Application number
TW111115096A
Other languages
English (en)
Inventor
仲倫 蔡
Original Assignee
大陸商平方和(北京)科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商平方和(北京)科技有限公司 filed Critical 大陸商平方和(北京)科技有限公司
Publication of TW202234055A publication Critical patent/TW202234055A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
    • G01N2021/0112—Apparatus in one mechanical, optical or electronic block
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G01N2021/9583—Lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本公開提供的光源系統和光學成像檢測系統，採用環形多通道發光二極體（Light Emitting Diode ,LED）光源組件，搭配光學凸透鏡，可形成獨特的光源系統，進而將該光源系統與圖像採集裝置搭配，可形成光學成像檢測系統。將該光學成像檢測系統應用於檢測彩印隱形眼鏡，可以避免彩印隱形眼鏡印刷區的彩色印刷圖案帶來的干擾，將印刷區的缺陷特徵在圖像中顯現，有利於提高產品缺陷的檢測準確率和檢測效率。

Description

光源系統和光學成像檢測系統
本公開涉及光學檢測技術領域，具體涉及光源系統和光學成像檢測系統。
彩印隱形眼鏡是通過彩色印刷技術和設備將帶有顏色的花紋圖案印刷在軟性隱形眼鏡的表面。通常情況下圖案中心留出空白為鏡片的光學區，與普通隱形眼鏡功能一致。彩色印刷區的圖案和花紋則起到美化的作用。
但如圖1所示的現有光學成像圖中，彩色印刷區的圖案和花紋會將普通隱形眼鏡中的部分區域的缺陷在光學成像系統中覆蓋或重疊，通過機器視覺檢測的彩印隱形眼鏡彩色印刷區缺陷的檢測難度相當高，進而影響了產品缺陷的檢測準確率和檢測效率。
本公開提出了光源系統和光學成像檢測系統。
第一方面，本公開提供了一種光源系統，該光源系統包括：環形光源組件；凸透鏡，位於環形光源組件的發光側，凸透鏡用於聚焦環形光源組件發出的環形光束。
在一些可選的實施方式中，環形光源組件為環形多通道LED光源組件，環形多通道LED光源組件包括至少兩個環形LED光源，每個環形LED光源對應一個通道。
在一些可選的實施方式中，環形多通道LED光源組件還包括：中心LED燈珠，環形多通道LED光源組件中各環形LED光源為以中心LED燈珠為中心依次排列，每個環形LED光源的LED燈珠之間串聯連接。
在一些可選的實施方式中，環形多通道LED光源組件還包括：支撐結構，用於支撐中心LED燈珠和各環形LED光源。
在一些可選的實施方式中，支撐結構包括殼體和底座，殼體固定連接於底座上。
在一些可選的實施方式中，環形多通道LED光源組件還包括：多通道光源控制單元，電連接中心LED燈珠和各環形LED光源，多通道光源控制單元用於獨立控制各環形LED光源對應的通道。
在一些可選的實施方式中，多通道LED光源組件還包括：光散射板，設於中心LED燈珠和至少兩個環形LED光源上。
在一些可選的實施方式中，中心LED燈珠和各環形LED光源的每個LED燈珠為單色LED燈珠、紫外LED燈珠、紅外LED燈珠或白光LED燈珠。
第二方面，本公開提供了一種光學成像檢測系統，該光學成像檢測系統包括：透明承載體、圖像採集裝置以及如第一方面的光源系統：透明承載體位於凸透鏡的上方，透明承載體用於承載被檢測物體；圖像採集裝置位於透明承載體的上方。
在一些可選的實施方式中，被檢測物體為彩印隱形眼鏡。
為了解決現有光學成像圖中，彩色印刷區的圖案和花紋會將普通隱形眼鏡中的部分區域的缺陷在光學成像系統中覆蓋或重疊，通過機器視覺檢測的彩印隱形眼鏡彩色印刷區缺陷的檢測難度相當高，影響了產品缺陷的檢測準確率和檢測效率的技術問題，本公開提供的光源系統和光學成像檢測系統，採用環形多通道LED光源組件，搭配光學凸透鏡，可形成獨特的光源系統，進而將該光源系統與圖像採集裝置搭配，可形成光學成像檢測系統。將該光學成像檢測系統應用於檢測彩印隱形眼鏡，可以避免彩印隱形眼鏡印刷區的彩色印刷圖案帶來的干擾，將印刷區的缺陷特徵在圖像中顯現，有利於提高產品缺陷的檢測準確率和檢測效率。
下面結合圖式和實施例對本公開作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，圖式中僅示出了與有關發明相關的部分。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”等應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明的描述中，需要說明的是，在不衝突的情況下，本公開中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
圖2示出了根據本公開實施例的光源系統的示意圖。如圖2所示，本實施例中的光源系統包括環形光源組件1和凸透鏡2。其中，凸透鏡2可以位於環形光源組件1的發光側。
在本實施例中，環形光源組件1可以用於發出環形光源。凸透鏡2可以用於聚焦環形光源組件1發出的環形光束，形成環形聚焦光源。凸透鏡2可以是球面凸透鏡，也可以是非球面凸透鏡。
在本實施例中，環形光源組件1和凸透鏡2可以自下而上依次設置於機架（圖1未示出）上。環形光源組件1和凸透鏡2可以間隔預設距離。上述預設距離可以根據實際需求設置，本實施例對此不做限定。
請參考圖3和圖4，圖3示出了根據本公開實施例的環形多通道LED光源組件的第一結構示意圖。圖4示出了根據本公開實施例的環形多通道LED光源組件的第二結構示意圖。
在一些可選的實施方式中，如圖3和圖4所示，環形光源組件1可以為環形多通道LED光源組件。環形多通道LED光源組件可以包括至少兩個環形LED光源。每個環形LED光源可以對應一個通道。
這裡，環形多通道LED光源組件具有體積小、功耗低和發熱量低等優點。
在一些可選的實施方式中，如圖4所示，環形多通道LED光源組件還可以包括中心LED燈珠31。環形多通道LED光源組件中各環形LED光源為以中心LED燈珠31為中心依次排列。每個環形LED光源的LED燈珠之間串聯連接。
這裡，如圖4示例出四通道LED光源組件。四通道LED光源組件包括中心LED燈珠31、第一環形LED光源32、第二環形LED光源33以及第三環形LED光源34，可以分別對應四個不同通道中相應通道。
這裡，每個環形LED光源的LED燈珠之間串聯連接，即每個環形LED光源的LED燈珠可以實現同時調整。
在一些可選的實施方式中，如圖3所示，環形多通道LED光源組件還可以包括支撐結構35。支撐結構35用於支撐中心LED燈珠31和各環形LED光源。
在一些可選的實施方式中，如圖3所示，支撐結構35可以包括殼體351和底座352。殼體351可以固定連接於底座352上。
在一些可選的實施方式中，環形多通道LED光源組件還可以包括多通道光源控制單元（圖3未示出）。多通道光源控制單元可以電連接中心LED燈珠31和各環形LED光源。多通道光源控制單元可以用於獨立控制各環形LED光源對應的通道。
這裡，多通道光源控制單元可以獨立設置各環形LED光源的光強等參數，還可以獨立控制各環形LED光源的開關，實現光源參數的自動化調節。
在一些可選的實施方式中，如圖3所示，多通道LED光源組件還可以包括光散射板37。光散射板37可以設於中心LED燈珠31和至少兩個環形LED光源上。
這裡，光散射板37可以將LED點光源進行擴散，使環形LED光源所構成的光場進一步均勻化。
在一些可選的實施方式中，中心LED燈珠31和各環形LED光源的每個LED燈珠可以為單色LED燈珠、紫外LED燈珠、紅外LED燈珠或白光LED燈珠。
在一些可選的實施方式中，多通道LED光源組件還可以包括光源控制電纜介面36。
請參考圖5，圖示出了根據本公開實施例的光學成像檢測系統的結構示意圖。本實施例中的光學成像檢測系統包括透明承載體4、圖像採集裝置6以及如圖2所示的光源系統。其中，透明承載體4可以位於凸透鏡2的上方。
在本實施例中，透明承載體4可以用於承載被檢測物體5。圖像採集裝置6可以採集被檢測物體5的圖像。圖像採集裝置6可以位於透明承載體4的上方。光源系統、透明承載體4以及圖像採集裝置6可以自下而上依次設置於機架（圖5未示出）上。光源系統（環形光源組件1和凸透鏡2）、透明承載體4以及圖像採集裝置6之間可以間隔預設距離。上述預設距離可以根據實際需求設置，本實施例對此不做限定。
在一些可選的實施方式中，被檢測物體5可以為彩印隱形眼鏡。
請參考圖6，圖6示出了根據本公開實施例的光學成像檢測系統得到的光學成像圖。
如圖6所示的光學成像圖，可以將彩印隱形眼鏡印刷區的缺陷特徵在圖像中顯現出來。具體地，若彩印隱形眼鏡沒有缺陷，由於彩印隱形眼鏡各處都很光滑均勻，所得圖像也是均勻的。若彩印隱形眼鏡有缺陷，由於缺陷破壞了彩色隱形眼鏡的光學均勻性，在缺陷處會產生較強烈的光散射，從而在圖像中呈現亮斑或暗斑等。
如圖6所示的光學成像圖，可以是本公開提供的光學成像檢測系統調整為暗場照明方式所得到的。由於圖像採集裝置6安裝於被檢測物體5（彩印隱形眼鏡）的正上方，這樣光源系統的光不直接進入圖像採集裝置6的鏡頭，所以圖像採集裝置6採集到的圖像因光通量不足而呈黑色，形成暗場成像。而彩印隱形眼鏡上的缺陷，會對光產生散射作用，散射光並不具有特定的方向性，它更多地通過散射使光線向各個方向散射出去。那些被缺陷向上散射的光就進入圖像採集裝置6的鏡頭，在圖像上形成亮點、亮斑或亮線，從而使彩色隱形眼鏡上的缺陷得到顯現。
本公開提供的光源系統和光學成像檢測系統，採用環形光源組件1（例如環形多通道LED光源組件），搭配光學凸透鏡2，可形成獨特的光源系統，進而將該光源系統與圖像採集裝置6搭配，可形成光學成像檢測系統。將該光學成像檢測系統應用於檢測彩印隱形眼鏡，可以避免彩印隱形眼鏡印刷區的彩色印刷圖案帶來的干擾，將印刷區的缺陷特徵在圖像中顯現，有利於提高產品缺陷的檢測準確率和檢測效率。
以上描述僅為本公開的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本公開中所涉及的發明範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離上述發明構思的情況下，由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本公開中公開的（但不限於）具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案。
1:環形光源組件 2:凸透鏡 31:中心LED燈珠 32:第一環形LED光源 33:第二環形LED光源 34:第三環形LED光源 35:支撐結構 351:殼體 352:底座 36:光源控制電纜介面 37:光散射板 4:透明承載體 5:被檢測物體 6:圖像採集裝置
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是現有光學成像圖； 圖2是根據本公開實施例的光源系統的結構示意圖； 圖3是根據本公開實施例的環形多通道LED光源組件的第一結構示意圖； 圖4是根據本公開實施例的環形多通道LED光源組件的第二結構示意圖； 圖5是根據本公開實施例的光學成像檢測系統的結構示意圖； 圖6是根據本公開實施例的光學成像檢測系統得到的光學成像圖。
1:環形光源組件
2:凸透鏡

Claims (10)

  1. 一種光源系統，包括： 環形光源組件； 凸透鏡，位於所述環形光源組件的發光側，所述凸透鏡用於聚焦所述環形光源組件發出的環形光束。
  2. 根據請求項1所述的光源系統，其中，所述環形光源組件為環形多通道LED光源組件，所述環形多通道LED光源組件包括至少兩個環形LED光源，每個所述環形LED光源對應一個通道。
  3. 根據請求項2所述的光源系統，其中，所述環形多通道LED光源組件還包括： 中心LED燈珠，所述環形多通道LED光源組件中各所述環形LED光源為以所述中心LED燈珠為中心依次排列，每個所述環形LED光源的LED燈珠之間串聯連接。
  4. 根據請求項3所述的光源系統，其中，所述環形多通道LED光源組件還包括： 支撐結構，用於支撐所述中心LED燈珠和各所述環形LED光源。
  5. 根據請求項4所述的光源系統，其中，所述支撐結構包括殼體和底座，所述殼體固定連接於所述底座上。
  6. 根據請求項3所述的光源系統，其中，所述環形多通道LED光源組件還包括： 多通道光源控制單元，電連接所述中心LED燈珠和各所述環形LED光源，所述多通道光源控制單元用於獨立控制各所述環形LED光源對應的通道。
  7. 根據請求項3所述的光源系統，其中，所述環形多通道LED光源組件還包括： 光散射板，設於所述中心LED燈珠和所述至少兩個環形LED光源上。
  8. 根據請求項3所述的光源系統，其中，所述中心LED燈珠和各所述環形LED光源的每個LED燈珠為單色LED燈珠、紫外LED燈珠、紅外LED燈珠或白光LED燈珠。
  9. 一種光學成像檢測系統，包括透明承載體、圖像採集裝置以及如請求項1-8任一項所述的光源系統： 所述透明承載體位於所述凸透鏡的上方，所述透明承載體用於承載被檢測物體； 所述圖像採集裝置位於所述透明承載體的上方。
  10. 根據請求項9所述的光學成像檢測系統，其中，所述被檢測物體為彩印隱形眼鏡。
TW111115096A 2021-04-22 2022-04-20 光源系統和光學成像檢測系統 TW202234055A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110463018.5A CN113252708A (zh) 2021-04-22 2021-04-22 光源***和光学成像检测***
CN202110463018.5 2021-04-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202234055A true TW202234055A (zh) 2022-09-01

Family

ID=77221985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111115096A TW202234055A (zh) 2021-04-22 2022-04-20 光源系統和光學成像檢測系統

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113252708A (zh)
TW (1) TW202234055A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114486902B (zh) * 2021-12-03 2024-02-06 平方和(北京)科技有限公司 质量检测***和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001324450A (ja) * 2000-03-06 2001-11-22 View Engineering Inc 異なる投射角で焦点を合わせた光で物体を照明する方法とシステム及びこれに用いられる多色光源
JP2003057611A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 San Contact Lens:Kk コンタクトレンズ検査装置
US7990531B2 (en) * 2008-06-05 2011-08-02 Coopervision International Holding Company, Lp Multi-imaging automated inspection methods and systems for wet ophthalmic lenses
CN103344563B (zh) * 2013-06-07 2015-07-29 上海大学 一种自适应调色调光机器视觉光源检测装置及方法
JP6121253B2 (ja) * 2013-06-11 2017-04-26 Nok株式会社 ワーク表面欠陥検査装置
GB2532056B (en) * 2014-11-07 2019-04-24 Shelton Machines Ltd Apparatus and method for inspecting contact lenses
CN105115989B (zh) * 2015-10-09 2018-02-23 爱丁堡（南京）光电设备有限公司 一种隐形眼镜缺陷的自动检测设备及检测方法
JP2019109302A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 照明光学系、光学検査装置及び光学顕微鏡
CN111123686A (zh) * 2020-01-09 2020-05-08 广州市心鉴智控科技有限公司 透光柱型镜片检测装置及其检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113252708A (zh) 2021-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100348504B1 (ko) 발광다이오드조명기
US6161941A (en) Light array system and method for illumination of objects imaged by imaging systems
US8192050B2 (en) Illumination device for visual inspection and visual inspection apparatus
JP3106986B2 (ja) Ｌｅｄ照明器
JP2010231938A (ja) Ｌｅｄ照明装置
US6688744B2 (en) Back projection visual field tester
JP2002374004A (ja) Ｌｅｄアレイパネルおよび照明装置
KR20110024608A (ko) 광학 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법
CN108535265A (zh) 一种多角度打光装置及采集***
TW202234055A (zh) 光源系統和光學成像檢測系統
CN102155675B (zh) 应用于机器视觉***的立体照明装置
CN206361519U (zh) 一种自动光学检测光源
CN215446100U (zh) 一种双角度斜光源
JP2013195179A (ja) リング状照明装置
JP5089085B2 (ja) プラネタリウムの恒星投影機
CN102865514B (zh) 一种表面缺陷检测线光源
JP4842090B2 (ja) Ｌｅｄ照明装置
CN214749824U (zh) 一种基于组合光的检测装置
CN116170575B (zh) 一种发光组件、检测装置及检测控制方法
CN202769471U (zh) 一种表面缺陷检测线光源
JPH07243986A (ja) 半田付外観検査装置の照明装置
TWI290223B (en) Adjustable light sources for image forming apparatus
TWI812178B (zh) 一種光學設備
CN220707105U (zh) 一种穹顶光源结构及检测设备
CN220355281U (zh) 一种环形光源装置