[發明專利]機器視覺用光源裝置及改變光源角度的方法

有效

• 申請號: 201510367466.X
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104989998B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 崔海銘;劉東昌
• 申請（專利權）人: 昂納自動化技術（深圳）有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V5/02;F21V14/06;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙)44314
• 代理人: 張約宗,張秋紅

技術領域

本發明涉及照明光源領域，尤其是涉及一種機器視覺用光源裝置及改變光源角度的方法。

背景技術

目前，在機器視覺光源檢測系統中，為了滿足不同的使用條件需要購買不同角度的環光裝置，環光裝置的角度范圍一般是0°至90°。可以看出，非標準化、非通用的環光裝置具有通用性差，生產成本高，使用購買成本高等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種機器視覺用光源裝置及改變光源角度的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種機器視覺用光源裝置，其包括殼體、發光面板和角度調節棱鏡，所述發光面板安裝在所述殼體的上部，所述角度調節棱鏡可拆卸的安裝在所述殼體的下部；且所述角度調節棱鏡位于所述發光面板的正下方，以將所述發光面板的出射光線的角度調節至照明角度。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述發光面板包括呈環形排布的至少一排封裝LED，所述發光面板的出光方向朝向所述角度調節棱鏡的第一面，所述出射光線為垂直于所述角度調節棱鏡的第一面的環光。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述角度調節棱鏡包括呈環形的折射式棱鏡；

所述照明角度為c，且c＝90°+a-b，其中，a為所述環光經過所述折射式棱鏡的折射面后的入射角度，b為所述環光經過所述折射式棱鏡的折射面后的出射角度。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述角度調節棱鏡包括呈環形的反射式棱鏡；

所述照明角度為c’，且c’＝a’+b’-90°，其中，a’為所述環光經過所述反射式棱鏡的反射面后的入射角度，b’為所述環光經過所述反射式棱鏡的反射面后的出射角度，即a’＝b’。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述角度調節棱鏡與所述發光面板沿鏡頭的光軸方向上的距離可調。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述殼體的中部形成有用于工件上反射的光進入鏡頭的透光部，所述透光部位于所述鏡頭的光軸上。

本發明的機器視覺用光源裝置中，所述殼體的側面設置有用于將所述光源裝置安裝到鏡頭上的至少一對安裝孔，所述一對安裝孔相對于所述鏡頭的光軸呈對稱分布。

本發明還提供了一種改變光源角度的方法，用于上述的機器視覺用光源裝置，其包括如下步驟：

S1、確定所述機器視覺用光源裝置的照明角度；

S2、根據所述照明角度選配所述角度調節棱鏡；

S3、將所述角度調節棱鏡安裝在所述殼體的下部，并使其位于所述發光面板的正下方。

本發明的改變光源角度的方法中，所述步驟S2還包括：

S2-1、所述角度調節棱鏡的分界角度為x，且sin(x)＝1/n，其中n為所述角度調節棱鏡的折射率；

S2-2、當a﹤x時，所述角度調節棱鏡為折射式棱鏡，其中，a為所述環光經過所述折射式棱鏡的折射面后的入射角度；

S2-3、當a’﹥x時，所述角度調節棱鏡為反射式棱鏡，其中，a’為所述環光經過所述反射式棱鏡的反射面后的入射角度。

本發明的改變光源角度的方法中，還包括如下步驟；

S4、所述機器視覺用光源裝置安裝到鏡頭上；

S5、沿所述鏡頭的光軸方向，調節所述所述角度調節棱鏡與所述發光面板之間的距離。

實施本發明的技術方案，至少具有以下的有益效果：該機器視覺用光源裝置在垂直光線的基礎上，增加了偏折光線的角度調節棱鏡，使得所有光線的出射角度改變至相同的角度，從而實現了不同照明角度的環形光。且不同角度的角度調節棱鏡不僅可實現不同照明角度的環光光源，而且轉折光線時不存在光線的交叉，對原有光斑的均勻性沒有影響。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明的一實施例中的機器視覺用光源裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面的結構示意圖；

圖3是本發明的另一實施例中的機器視覺用光源裝置的結構示意圖；

圖4是圖3中B-B剖面的結構示意圖；

圖5是本發明的一實施例中的環光的光路示意圖；

圖6是圖5中的環光照明角度示意圖；

圖7是本發明的另一實施例中的環光的光路示意圖；

圖8是圖5中的環光照明角度示意圖；

圖9是本發明的一實施例中的改變光源角度的方法的流程圖；

圖10是本發明的另一實施例中的改變光源角度的方法的流程圖；