CN116677947A - 一种可配光的光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器视觉技术领域，公开了一种可配光的光源装置，包括壳体、多色发光模组和多合一光纤；其中，所述多色发光模组和所述多合一光纤均设置在所述壳体内；所述多色发光模组包括发光颜色不同的多个发光灯珠；所述多合一光纤包括多个光纤入射端和一个光纤出射端；多个所述光纤入射端与多个所述发光灯珠一一对应。本发明利用多合一光纤将多色发光模组发出的不同颜色的光进行颜色混合，可发射不同颜色的光，方便适应各种不同场合机器视觉的光源需求，具有较好推广价值。

Description

一种可配光的光源装置

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种可配光的光源装置。

背景技术

机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支，核心是图像的采集和处理，所有信息均来源于图像之中，图像本身的质量对整个视觉系统极为关键，而光源则是影响机器视觉系统好坏的重要因素，它直接影响输入图像的质量和应用效果。目前，市场上的光源大多为单一颜色的光源，这样的光源往往只能产生某种特定颜色的光，满足某种特定颜色要求的视觉检测，不能适用于其它不同颜色要求的视觉检测，有很强的局限性。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

发明内容

本发明提供一种可配光的光源装置，以解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种可配光的光源装置，所述装置包括壳体、多色发光模组和多合一光纤；其中，

所述多色发光模组和所述多合一光纤均设置在所述壳体内；

所述多色发光模组包括发光颜色不同的多个发光灯珠；

所述多合一光纤包括多个光纤入射端和一个光纤出射端；

多个所述光纤入射端与多个所述发光灯珠一一对应。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述多色发光模组包括三个所述发光灯珠，分别为红色发光灯珠、绿色发光灯珠和蓝色发光灯珠；

所述多合一光纤包括三个所述光纤入射端，分别为第一光纤入射端、第二光纤入射端和第三光纤入射端；

所述第一光纤入射端与所述红色发光灯珠对应，第二光纤入射端与所述绿色发光灯珠对应，第三光纤入射端与所述蓝色发光灯珠对应。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述多色发光模组还包括PCB板；

多个所述发光灯珠均设置在所述PCB板上。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述装置还包括光栅片；

所述光栅片设置在所述壳体内，且设置在所述光纤出射端的出光方向上。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述装置还包括透镜组和高透分光棱镜；

所述透镜组和所述高透分光棱镜依次间隔设置在所述壳体内，且设置在所述光纤出射端的出光方向上。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述高透分光棱镜的分光面与所述透镜组所在的平面呈45度角。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述壳体上开设有取像窗口和出光窗口；

所述取像窗口和所述出光窗口同轴设置；

所述出光窗口位于所述高透分光棱镜的分光面的反射光路上；

所述取像窗口位于所述高透分光棱镜的分光面的透射光路上。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述取像窗口的内壁镀设有反射膜；

和/或，所述出光窗口的内壁镀设有所述反射膜。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述装置还包括出光功能转换盘；

所述出光功能转换盘上设置有沿所述出光功能转换盘的径向分布的至少两个光学功能镜片；

至少两个所述光学功能镜片在所述出光功能转换盘转动的过程中将逐一与所述出光窗口正对。

进一步地，所述可配光的光源装置中，所述装置还包括转动控制器；

所述转动控制器与所述出光功能转换盘传动连接，并带动所述出光功能转换盘转动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种可配光的光源装置，包括设置在壳体内的多色发光模组和多合一光纤，通过利用多合一光纤将多色发光模组发出的不同颜色的光进行颜色混合，可混合出不同颜色的光，方便适应各种不同场合机器视觉的光源需求，具有较好的市场经济价值，应用前景明朗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种可配光的光源装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种可配光的光源装置的剖视示意图；

图3是本发明实施例提供的一种可配光的光源装置的侧视示意图；

图4是本发明实施例提供的一种可配光的光源装置的仰视示意图；

图5是本发明实施例提供的多色发光模组和多合一光纤的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种可配光的光源装置的仰视示意图。

附图标记：

壳体1，多色发光模组2，多合一光纤3，光栅片4，透镜组5，高透分光棱镜6，取像窗口7，出光窗口8，反射膜9，光功能转换盘10，光学功能镜片11，转动控制器12；

发光灯珠21，PCB板22；

光纤入射端31，光纤出射端32；

红色发光灯珠211，绿色发光灯珠212，蓝色发光灯珠213；

第一光纤入射端311，第二光纤入射端312，第三光纤入射端313。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请的描述中，需要理解的是，除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。此外，使用的任何术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的光源装置存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得光源装置更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

请参考图1-4，本发明实施例提供一种可配光的光源装置，所述装置包括壳体1、多色发光模组2和多合一光纤3；其中，

所述多色发光模组2和所述多合一光纤3均设置在所述壳体1内；

所述多色发光模组2包括发光颜色不同的多个发光灯珠21；

所述多合一光纤3包括多个光纤入射端31和一个光纤出射端32；

多个所述光纤入射端31与多个所述发光灯珠21一一对应。

需要说明的是，为了解决现有技术存在的光源发光颜色单一问题，本实施例先是将现有技术中的单色发光模组改进为了多色发光模组2，由于多色发光模组2能够发出2种及以上不同颜色的光，相对于单色发光模组而言，适用范围变大了，然后基于这一基础，本实施例再增加了多合一光纤3，多色发光模组2发出的光都会经过多合一光纤3，当多色发光模组2发出某一种颜色的光时，该颜色的光经过多合一光纤3后传出，不会受到任何影响，而当多色发光模组2发出2种及以上不同颜色的光时，该2种及以上不同颜色的光经过多合一光纤3后会混合传出，从而可混合出更多不同颜色的光，进一步扩大了适用范围。

可以理解的是，发光灯珠21的具体设置数目不局限于图示的数量，但不管是多少个，都应遵需有对应的光纤入射端31配合，也即发光灯珠21的设置数目与光纤入射端31的设置数目一致。

另外，通过将多色发光模组2发出的光经由多合一光纤3进行传输，可使得光在导光光纤中以全反射的形式传输，传输效率和距离都远大于空气传输。

请再次参考图1-4，并结合参考图5，在本实施例中，所述多色发光模组2包括三个所述发光灯珠21，分别为红色发光灯珠211、绿色发光灯珠212和蓝色发光灯珠213；

所述多合一光纤3包括三个所述光纤入射端31，分别为第一光纤入射端311、第二光纤入射端312和第三光纤入射端313；

所述第一光纤入射端311与所述红色发光灯珠211对应，第二光纤入射端312与所述绿色发光灯珠212对应，第三光纤入射端313与所述蓝色发光灯珠213对应。

需要说明的是，为了节省成本，也为了控制体积，多色发光模组2上发光灯珠21的数量也不宜过多，对应的，多合一光纤3上的光纤入射端31也不宜过多，但又为了尽量确保能混合出最多数量的颜色，于是发光灯珠21的设计比较重要。众所周知，理论上,三原色可以调配出所有的颜色，即除去三原色(红色、绿色、蓝色)之外,通过三原色互相之间的混合可以调配出其它四种颜色“橙、黄、青、紫”，以及其它各种混合颜色，也就是说，多色发光模组2只要设置有红色发光灯珠211、绿色发光灯珠212和蓝色发光灯珠213这三个发光灯珠21，然后多合一光纤3上设置有对应的第一光纤入射端311、第二光纤入射端312和第三光纤入射端313这三个光纤入射端31，便可满足大部分的颜色光需求。

另外，通过改变电流大小的方式也能控制发光灯珠21的发光亮度，从而使得三原色各自的亮度不仅限于一种，而是有很多种，从而可混合调配出更多的颜色光。

请再次参考图2和图5，在本实施例中，所述多色发光模组2还包括PCB板22；

多个所述发光灯珠21均设置在所述PCB板22上。

需要说明的是，PCB板22的大面积增大了与空气的接触面积，具有更好的空气流动性，有利于帮助发光灯珠21散热。

请再次参考图2，在本实施例中，所述装置还包括光栅片4；

所述光栅片4设置在所述壳体1内，且设置在所述光纤出射端32的出光方向上。

需要说明的是，所述光栅片4用于将光纤出射端32发出的光线拉长，提高发光面的均匀性。

请再次参考图2，在本实施例中，所述装置还包括透镜组5和高透分光棱镜6；

所述透镜组5和所述高透分光棱镜6依次间隔设置在所述壳体1内，且设置在所述光纤出射端32的出光方向上。

需要说明的是，透镜组5有两个平行间隔的凸面镜组成，其作用是对经过的光线进行校正，使其没有明显的亮暗区别。

高透分光棱镜6由两个直角棱镜组成，高透分光棱镜6的胶合面为分光面，其作用是配合透镜组5，使得最终打在工件上的光线无重影。

可以理解的是，高透分光棱镜6也可以由一个具有透射和反射功能的镜片代替，该镜片具体设置于高透分光棱镜6的分光面(即胶合面)所在的平面上。

在本实施例中，所述高透分光棱镜6的分光面与所述透镜组5所在的平面呈45度角。

需要说明发的是，高透分光棱镜6用于将光线分为透射和反射两部分，该种结构最高效分光比例为1：1。

请再次参考图1-2，并结合参考图6，在本实施例中，所述壳体1上开设有取像窗口7和出光窗口8；

所述取像窗口7和所述出光窗口8同轴设置；

所述出光窗口8位于所述高透分光棱镜6的分光面的反射光路上；

所述取像窗口7位于所述高透分光棱镜6的分光面的透射光路上。

需要说明的是，发光灯珠21发出的光线进入高透分光棱镜6后，由高透分光棱镜6的分光面反射并从出光窗口8照射到工件上，工件的反射光线经过出光窗口8进入高透分光棱镜6后，透过高透分光棱镜6并穿过取像窗口7，然后可被相机采集。

请再次参考图2，在本实施例中，所述取像窗口7的内壁镀设有反射膜9；

和/或，所述出光窗口8的内壁镀设有所述反射膜9。

需要说明的是，为了提高相机采集时光线的亮度，所述取像窗口7的内壁镀设有反射膜9。同理，为了提高工件的打光亮度，所述出光窗口8的内壁镀设有反射膜9。

请再次参考图1-4，在本实施例中，所述装置还包括出光功能转换盘10；

所述出光功能转换盘10上设置有沿所述出光功能转换盘10的径向分布的至少两个光学功能镜片11；

至少两个所述光学功能镜片11在所述出光功能转换盘10转动的过程中将逐一与所述出光窗口8正对。

需要说明的是，不同的所述光学功能镜片11所能实现的功能不同,用途也不一样。

示例性地，本实施例以出光功能转换盘10上设置有六个光学功能镜片11为例，这六个光学功能镜片11分别可以为聚光片、扩散片、栅格片、滤波片、偏振片和高透片。

当从出光窗口8出来的光线需要有聚光片效果时，可通过转动出光功能转换盘10，使得聚光片正对出光窗口8即可，其它镜片同理。

请再次参考图1-4，在本实施例中，所述装置还包括转动控制器12；

所述转动控制器12与所述出光功能转换盘10传动连接，并带动所述出光功能转换盘10转动。

需要说明的是，转动控制器12不仅可实现出光功能转换盘10转动的自动化，而且可有效改善切换的稳定性，确保在镜片切换过程中可实现精准定位，切换精度更高。

尽管本申请中较多的使用了光纤、光栅、分光棱镜、透镜组等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明提供的一种可配光的光源装置，包括设置在壳体内的多色发光模组和多合一光纤，通过利用多合一光纤将多色发光模组发出的不同颜色的光进行颜色混合，可混合出不同颜色的光，方便适应各种不同场合机器视觉的光源需求，具有较好的市场经济价值，应用前景明朗。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其它材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其它修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (10)

1.一种可配光的光源装置，其特征在于，所述装置包括壳体(1)、多色发光模组(2)和多合一光纤(3)；其中，

所述多色发光模组(2)和所述多合一光纤(3)均设置在所述壳体(1)内；

所述多色发光模组(2)包括发光颜色不同的多个发光灯珠(21)；

所述多合一光纤(3)包括多个光纤入射端(31)和一个光纤出射端(32)；

多个所述光纤入射端(31)与多个所述发光灯珠(21)一一对应。

2.根据权利要求1所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述多色发光模组(2)包括三个所述发光灯珠(21)，分别为红色发光灯珠(211)、绿色发光灯珠(212)和蓝色发光灯珠(213)；

所述多合一光纤(3)包括三个所述光纤入射端(31)，分别为第一光纤入射端(311)、第二光纤入射端(312)和第三光纤入射端(313)；

所述第一光纤入射端(311)与所述红色发光灯珠(211)对应，第二光纤入射端(312)与所述绿色发光灯珠(212)对应，第三光纤入射端(313)与所述蓝色发光灯珠(213)对应。

3.根据权利要求1所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述多色发光模组(2)还包括PCB板(22)；

多个所述发光灯珠(21)均设置在所述PCB板(22)上。

4.根据权利要求1所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述装置还包括光栅片(4)；

所述光栅片(4)设置在所述壳体(1)内，且设置在所述光纤出射端(32)的出光方向上。

5.根据权利要求4所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述装置还包括透镜组(5)和高透分光棱镜(6)；

所述透镜组(5)和所述高透分光棱镜(6)依次间隔设置在所述壳体(1)内，且设置在所述光纤出射端(32)的出光方向上。

6.根据权利要求5所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述高透分光棱镜(6)的分光面与所述透镜组(5)所在的平面呈45度角。

7.根据权利要求6所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述壳体(1)上开设有取像窗口(7)和出光窗口(8)；

所述取像窗口(7)和所述出光窗口(8)同轴设置；

所述出光窗口(8)位于所述高透分光棱镜(6)的分光面的反射光路上；

所述取像窗口(7)位于所述高透分光棱镜(6)的分光面的透射光路上。

8.根据权利要求6所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述取像窗口(7)的内壁镀设有反射膜(9)；

和/或，所述出光窗口(8)的内壁镀设有所述反射膜(9)。

9.根据权利要求7所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述装置还包括出光功能转换盘(10)；

所述出光功能转换盘(10)上设置有沿所述出光功能转换盘(10)的径向分布的至少两个光学功能镜片(11)；

至少两个所述光学功能镜片(11)在所述出光功能转换盘(10)转动的过程中将逐一与所述出光窗口(8)正对。

10.根据权利要求1所述的可配光的光源装置，其特征在于，所述装置还包括转动控制器(12)；

所述转动控制器(12)与所述出光功能转换盘(10)传动连接，并带动所述出光功能转换盘(10)转动。