CN108730783A - 一种具有导光装置的光源及其工作流程 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光源设备技术领域，具体涉及一种具有导光装置的光源，包括导光装置(1)，所述导光装置(1)包括基板(11)、设置于所述基板(11)的透光结构(12)、设置于所述基板(11)并与所述透光结构(12)对接的导光结构(13)，所述基板(11)用于阻挡光的传播，所述导光结构(13)用于将来自于所述透光结构(12)的光聚集到待测物体(3)表面。该光源消除了余光干扰，提高了工作效率，且结构简单，光照利用率高，实用性强。此外还提供了一种该光源的工作流程，使得该光源的光照强度可调，提高了光源工作的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于光源设备技术领域，具体涉及一种具有导光装置的光源及其工作流程。
背景技术
在机器视觉检测中，被检测对象的形状各异，工业相机为采集到完整、清晰的图像，需要光源的密切配合，不仅要求光照能完整覆盖被检测对象，还要考虑光照效率，希望光线能集中照射在被检测对象上，减小发散, 从而降低功耗。因此，需要选择合适的光源作为检测光源。
现有技术中，光源一般都是采用LED作为发光器，LED水平阵列排布，由于LED本身特性，LED发光角度一般在30°以上，此种设计方案，存在以下缺陷：
1.产生杂光，干扰相邻特征检测。当同一个工件，需要同时检测两个或两个以上相邻位置特征时，由于LED有一定发光角度，当光线照射到某一个特征上时，光线是分散传播的，多余的杂光会干扰到相邻特征的检测。目前的解决方案一般是将特征分开检测，每个特征检测一次，在特征较多的情况下，一个工件可能需要来回重复检测多次，效率非常低。
2.单个光源无法改变照射方向：由于发光体LED水平阵列排布，当光源需要利用LED一定照射角度时，只有通过两个或多个光源组合使用，将光源倾斜一定角度安装，以达到改变光源照射角度目的，这样会导致安装空间变大，光源数量增加，进而造成成本增加。
综上可知，相关技术亟待完善。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有导光装置的光源，以消除余光干扰，提高光照利用率，同时，单个光源改变照射方向，从而降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有导光装置的光源，包括导光装置，所述导光装置包括基板、设置于所述基板的透光结构、设置于所述基板并与所述透光结构对接的导光结构，所述基板用于阻挡光的传播，所述导光结构用于将来自于所述透光结构的光聚集到待测物体表面。在对待测物体进行检测时，从透光结构中出来的光直线传播进入导光结构，在导光结构的引导下，光的传播方向发生改变，光向待测物体表面聚集，减少发散，消除了余光干扰，提高了工作效率，该光源结构简单，光照利用率高，实用性强。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述导光结构呈矩形均匀分布于所述基板。这种结构设计便于将光的传播方向向待测物体表面聚集，同时便于工业化、大批量生产。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述导光结构的个数至少为4个。根据实际生产的需求，导光结构的个数可以灵活地设置成多个。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述导光结构包含凸透镜和/或反射镜。除此之外，导光结构还可以包含其他的能够改变光的传播方向的机构。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述透光结构为通孔或镜片。除此之外，透光结构还可以是其他的能够达到相同效果的机构。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，还包括光源发生装置，所述光源发生装置与所述导光装置对应。光源发生装置发出的光是分散传播的，如果直接检测待测物体，会有很多余光干扰检测结果。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述光源发生装置包括基座、发光器、控制器和电源，所述发光器设置于所述基座，所述发光器与所述透光结构对应，所述发光器与所述控制器电连接，所述控制器与所述电源电连接。电源提供了工作所需的电量，通过控制器可以控制发光器发出的光照强度。
作为本发明所述的具有导光装置的光源的一种改进，所述发光器为LED或日光灯。除此之外，发光器还可以是其他的能够达到相同效果的器件。
本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，还提供一种上述具有导光装置的光源的使用方法，以提高其工作的可靠性、稳定性和效率。
为实现上述目的，本发明提供一种具有导光装置的光源的工作流程，包括如下步骤：
S1、所述发光器产生的光穿过所述透光结构，然后进入所述导光结构；
S2、在所述导光结构中凸透镜和/或反射镜的作用下，光的传播方向发生变化，光被聚集到待测物体表面；
S3、通过调节所述控制器，可以改变所述发光器产生的光照强度，从而改变了待测物体表面的光照强度；通过调整导光结构的出光角度，达到调整光照角度的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明中实施例1的主视的结构示意图 ；
图2为本发明中实施例1的侧视的结构示意图 ；
图3为本发明中导光结构的结构示意图之一；
图4为本发明中导光结构的结构示意图之二；
图5为本发明中导光结构的结构示意图之三；
图6为本发明中实施例2的主视的结构示意图 ；
图7为本发明中实施例2的侧视的结构示意图 ；
图8为本发明中实施例3的主视的结构示意图 ；
图9为本发明中实施例3的侧视的结构示意图 ；
其中：1-导光装置；11-基板；12-透光结构；13-导光结构；2-光源发生装置；21-基座；22-发光器；23-控制器；24-电源；3-待测物体；4-凸透镜；5-反射镜。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；可以是机械连接，也可以是电连接 ；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-5所示，一种具有导光装置的光源，包括导光装置1，导光装置1包括基板11、设置于基板11的透光结构12、设置于基板11并与透光结构12对接的导光结构13，基板11用于阻挡光的传播，导光结构13用于将来自于透光结构12的光聚集到待测物体3表面。在对待测物体3进行检测时，从透光结构12中出来的光直线传播进入导光结构13，在导光结构13的引导下，光的传播方向发生改变，光向待测物体3表面聚集，减少发散，消除了余光对物体测量的干扰，提高了工作效率，该光源结构简单，光照利用率高，实用性强。
优选的，导光结构13呈矩形均匀分布于基板11。这种结构设计便于将光的传播方向向待测物体3表面聚集，同时便于工业化、大批量生产。
优选的，导光结构13呈两排两列均匀排列。这种设计用于测量较小的物体。
优选的，导光结构13包含凸透镜4和/或反射镜5。除此之外，导光结构13还可以包含其他的能够改变光的传播方向的机构。
优选的，透光结构12为通孔或镜片。除此之外，透光结构12还可以是其他的能够达到相同效果的机构。
本发明还包括光源发生装置2，光源发生装置2与导光装置1对应。光源发生装置2发出的光是分散传播的，如果直接检测待测物体3，会有很多余光干扰检测结果。
优选的，光源发生装置2包括基座21、发光器22、控制器23和电源24，发光器22设置于基座21，发光器22与透光结构12对应，发光器22与控制器23电连接，控制器23与电源24电连接。电源24提供了工作所需的电量，通过控制器23可以控制发光器22发出的光照强度。
优选的，发光器22为LED或日光灯。除此之外，发光器22还可以是其他的能够达到相同效果的器件。
本发明的工作原理是：电源24提供了工作所需的电量，通过控制器23可以控制发光器22发出的光照强度，发光器22产生的光穿过透光结构12，紧接着进入导光结构13，在导光结构13的作用下，光的传播方向发生改变，光向待测物体3表面聚集，从而消除了余光对物体测量的干扰，通过调节控制器23可以改变所述发光器22产生的光照强度，从而改变了待测物体表面的光照强度，通过调整导光结构13的出光角度，达到调整光照角度的目的。
实施例2
如图6-7所示，与实施例1不同的是：本实施例中的导光结构13呈两排七列均匀排列。这种设计用于测量较大的物体。
其他结构与实施例1中相同，这里不再赘述。
实施例3
如图8-9所示，与实施例1不同的是：本实施例中的导光结构13呈两排七列均匀排列。这种设计用于测量较大的物体，同时加强了光照效果。
其他结构与实施例1中相同，这里不再赘述。
实施例4
如图1-9所示，一种实施例1或2或3具有导光装置的光源的工作流程，包括如下步骤：
S1、发光器22产生的光穿过透光结构12，然后进入导光结构13；
S2、在导光结构13中凸透镜4和/或反射镜5的作用下，光的传播方向发生变化，光被聚集到待测物体3表面；
S3、通过调节控制器23，可以改变发光器22产生的光照强度，从而改变了待测物体3表面的光照强度；通过调整导光结构13的出光角度，达到调整光照角度的目的。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种具有导光装置的光源，其特征在于：包括导光装置(1)，所述导光装置(1)包括基板(11)、设置于所述基板(11)的透光结构(12)、设置于所述基板(11)并与所述透光结构(12)对接的导光结构(13)，所述基板(11)用于阻挡光的传播，所述导光结构(13)用于将来自于所述透光结构(12)的光聚集到待测物体(3)表面。
2.如权利要求1所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述导光结构(13)呈矩形均匀分布于所述基板(11)。
3.如权利要求1所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述导光结构(13)的个数至少为4个。
4.如权利要求1所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述导光结构(13)包含凸透镜(4)和/或反射镜(5)。
5.如权利要求1所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述透光结构(12)为通孔或镜片。
6.如权利要求1所述的具有导光装置的光源，其特征在于：还包括光源发生装置(2)，所述光源发生装置(2)与所述导光装置(1)对应。
7.如权利要求6所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述光源发生装置(2)包括基座(21)、发光器(22)、控制器(23)和电源(24)，所述发光器(22)设置于所述基座(21)，所述发光器(22)与所述透光结构(12)对应，所述发光器(22)与所述控制器(23)电连接，所述控制器(23)与所述电源(24)电连接。
8.如权利要求7所述的具有导光装置的光源，其特征在于：所述发光器(22)为LED或日光灯。
9.一种所述的具有导光装置的光源的工作流程，其特征在于，包括如下步骤：
S1、所述发光器(22)产生的光穿过所述透光结构(12)，然后进入所述导光结构(13)；
S2、在所述导光结构(13)中凸透镜(4)和/或反射镜(5)的作用下，光的传播方向发生变化，光被聚集到待测物体(3)表面；
S3、通过调节所述控制器(23)，可以改变所述发光器(22)产生的光照强度，从而改变了待测物体(3)表面的光照强度；通过调整所述导光结构(13)的出光角度，达到调整光照角度的目的。
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