[發(fā)明專利]高精度的成像系統(tǒng)、方法、圖像采集裝置及檢測(cè)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011284550.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112098425B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔忠偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京領(lǐng)邦智能裝備股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/88
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/88;G01N21/01;G03B15/02;G02B19/00;G02B13/22
• 代理公司: 北京墨丘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11878
• 代理人: 代峰

1.一種高精度的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)包括：鏡頭（110）、第一透鏡組（120）、載物平臺(tái)（130）和第一發(fā)光面（141）；其中，

所述第一透鏡組（120）包括至少一個(gè)透鏡，具有等效的正光焦度、焦點(diǎn)和第一透鏡光軸；

所述第一發(fā)光面（141）由光源照射在漫射板上產(chǎn)生，或由平面發(fā)光設(shè)備產(chǎn)生；所述第一發(fā)光面（141）具有三個(gè)單色發(fā)光區(qū)，所述三個(gè)單色發(fā)光區(qū)呈Y形分布且顏色分別為紅綠藍(lán)三色；所述第一發(fā)光面（141）與所述第一透鏡組（120）等效的焦平面的位置差異不超過(guò)第一預(yù)設(shè)范圍；

所述鏡頭（110）為遠(yuǎn)心鏡頭或準(zhǔn)遠(yuǎn)心鏡頭，所述鏡頭（110）具有鏡頭光軸，所述鏡頭光軸與所述載物平臺(tái)（130）的法線夾角在20~60度之間；

所述第一透鏡光軸相對(duì)于所述載物平臺(tái)（130）具有一個(gè)第一反射軸，所述鏡頭光軸與所述第一反射軸的角度偏差不超過(guò)第二預(yù)設(shè)范圍；

所述第一預(yù)設(shè)范圍為距離偏差±10mm和/或角度偏差±20度；所述第二預(yù)設(shè)范圍為角度偏差±15度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)還包括：第二透鏡組（160）和第二發(fā)光面（181）；其中，

所述第二透鏡組（160）包括至少一個(gè)透鏡，具有等效的正光焦度、焦點(diǎn)和第二透鏡光軸；

所述第二發(fā)光面（181）與所述第二透鏡組（160）等效的焦平面的位置差異不超過(guò)所述第一預(yù)設(shè)范圍；

所述第二透鏡光軸相對(duì)于所述載物平臺(tái)（130）的一個(gè)垂直面具有第二反射軸，所述鏡頭光軸與所述第二反射軸的角度偏差不超過(guò)所述第二預(yù)設(shè)范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二發(fā)光面（181）由光源照射在漫射板上產(chǎn)生，或由平面發(fā)光設(shè)備產(chǎn)生。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二發(fā)光面（181）具有一個(gè)單色發(fā)光區(qū)，所述單色發(fā)光區(qū)的邊界形狀相對(duì)于所述第一透鏡光軸和/或第二透鏡光軸為非對(duì)稱形狀；或者，所述第二發(fā)光面（181）具有兩個(gè)以上顏色不同的單色發(fā)光區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二發(fā)光面（181）具有三個(gè)單色發(fā)光區(qū)，所述三個(gè)單色發(fā)光區(qū)呈Y形分布且顏色分別為紅綠藍(lán)三色。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)心鏡頭或準(zhǔn)遠(yuǎn)心鏡頭具有可調(diào)光闌。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)范圍為距離偏差±5mm和/或角度偏差±15度；所述第二預(yù)設(shè)范圍為角度偏差±10度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一發(fā)光面（141）和/或第二發(fā)光面（181）的發(fā)光區(qū)域總體近似圓形，所述圓形具有半徑R，所述第一透鏡組（120）和/或第二透鏡組（160）具有等效焦距f，打光特征角為Ω=arctan（R/f），其中，所述打光特征角Ω不大于10度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一發(fā)光面（141）和/或第二發(fā)光面（181）發(fā)出的光線經(jīng)折射后形成出射光，所述成像系統(tǒng)通過(guò)所述鏡頭（110）輸出所述出射光照射在金屬表面上形成的圖像。