CN117111319A - 一种平行光源装置及暗场检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种平行光源装置及暗场检测系统，该平行光源装置包括沿第一方向同轴设置的光源、第一透镜、光阑和第二透镜；还包括第一壳体，第一壳体的轴线方向与第一方向平行，第一透镜和第二透镜分别设置于第一壳体的两端，光阑设置于第一壳体的内部，第一壳体的内周面上设有漫射结构。本申请提供的平行光源装置将光源发出的光线经第一透镜聚焦，使大量光线聚焦于光阑处，通过光阑将多余的光线及杂散光进行过滤，穿过光阑的光线经第二透镜再次聚焦，在光路传输过程中，杂散光照射至漫射结构上，可将杂散光分散成射向四面八方的漫射光，避免鬼像影响平行光源装置的平面照度分布，使其发出的光线有高亮、高均匀性和高准直性的特性。

Description

一种平行光源装置及暗场检测系统

技术领域

本申请涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种平行光源装置及暗场检测系统。

背景技术

在光学系统中，能量较高的光源发射的光线经过光学透镜后，由于透镜表面存在反射或者镜筒散射，杂散光会在像面或像空间中会形成能量较高的亮斑，像面附近这种亮斑俗称为“鬼像”。

在现有技术中，为了提升视觉检测系统中的检测光源的准直性，在相邻的透镜之间会设置光阑，而鬼像路径在光源的光阑处聚焦较为严重，这种情况会严重影响平面照度分布，导致光源的均匀性较差，同时也会导致较多的杂散光进入光学系统，从而影响视觉检测结果。

发明内容

本申请提供了一种平行光源装置及暗场检测系统，以解决光学系统中因杂散光形成鬼像影响光源均匀性的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种平行光源装置，包括沿第一方向同轴设置的光源、第一透镜、光阑和第二透镜；

还包括第一壳体，第一壳体的轴线方向与第一方向平行，第一透镜和第二透镜分别设置于第一壳体的两端，光阑设置于第一壳体的内部，第一壳体的内周面上设有漫射结构。

可选地，漫射结构包括沿第一方向设置的多组内螺纹结构。

可选地，光阑包括光阑孔，沿光阑孔的周向设有反射面，反射面与光阑孔的孔壁之间存在预设夹角。

可选地，平行光源装置还包括第二壳体，第二壳体沿第一壳体的外周环绕设置，第一透镜和第二透镜嵌设于第二壳体中。

可选地，第二壳体的第一端具有通光孔，沿通光孔的周向设有限位部和防护部，限位部与第二透镜相匹配设置，防护部沿第二透镜的外周环绕设置。

可选地，平行光源装置还包括与第二壳体连接的第三壳体，光源包括光源电路板，光源电路板嵌设于第三壳体内部，第三壳体上具有散热结构。

可选地，平行光源装置还包括第四壳体，第四壳体嵌设于第二壳体内部，第四壳体的两端分别抵接于光源电路板和第一透镜之间。

可选地，第一透镜和第二透镜为平凸透镜，第一透镜上具有第一出射面，第二透镜上具有第二出射面，第一出射面和第二出射面均为自由曲面。

可选地，自由曲面包括多个同轴设置的曲面段，曲面段的曲率半径为0mm~25mm，沿第一方向，多个曲面段的曲率半径逐渐减小。

第二方面，本申请提供了一种暗场检测系统，包括本申请第一方面提供的平行光源装置，还包括检测相机和光源控制器，光源控制器与平行光源装置连接，检测相机用于进行视觉检测。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该平行光源装置，包括沿第一方向同轴设置的光源、第一透镜、光阑和第二透镜，光源发出的光线经第一透镜产生折射聚焦，使大量光线聚焦于光阑的光阑孔处，提高对光源发出的光线的利用率，有利于提升平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性；聚焦于光阑处的光线通过光阑孔将多余的光线及杂散光进行过滤，可以提升平行光源装置发出的光线的准直性；穿过光阑孔的光线经第二透镜再次聚焦，可以进一步提升光线的利用率，进一步提升平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性，并使到达接收面的光斑具有高亮、高均匀性和高准直性的特性；为了降低杂散光对平行光源装置发出的光线亮度、强度及均匀性的影响，平行光源装置还包括第一壳体，第一壳体的轴线方向与第一方向平行，第一透镜和第二透镜分别设置于第一壳体的两端，光阑设置于第一壳体的内部，第一壳体的内周面上设有漫射结构，当第一透镜聚焦后发出的光线存在杂散光时，杂散光照射至漫射结构上，可将杂散光分散成射向四面八方的漫射光，减少进入光阑孔和第二透镜的杂散光，避免了鬼像的形成，避免鬼像影响平行光源装置的平面照度分布，有利于保证平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的平行光源装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的平行光源装置的爆炸图；

图3为本申请实施例提供的平行光源装置的剖视图；

图4为本申请实施例提供的平行光源装置的光路图；

图5为本申请实施例提供的第一壳体的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第一壳体的剖视图；

图7为本申请实施例提供的图6中A部分的细节放大图；

图8为本申请实施例提供的图6中B部分的细节放大图；

图9为本申请实施例提供的第二壳体的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的第二壳体的剖视图；

图11为本申请实施例提供的图10中C部分的细节放大图；

图12为本申请实施例提供的第三壳体的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的第四壳体的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的第一透镜的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的暗场检测系统的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的平行光源装置的亮度模拟结果图一；

图17为本申请实施例提供的平行光源装置的亮度模拟结果图二。

附图标记说明：

1、光源；11、LED灯；12、光源电路板；

2、第一透镜；21、第一出射面；211、第一曲面段；212、第二曲面段；213、第三曲面段；214、第四曲面段；215、第五曲面段；216、第六曲面段；217、第七曲面段；218、第八曲面段；22、入射面；

3、第二透镜；31、第二出射面；

4、第一壳体；41、光阑；411、光阑孔；412、反射面；42、漫射结构；

5、第二壳体；51、通光孔；52、限位部；53、防护部；54、第一连接部；

6、第三壳体；61、散热结构；62、线缆孔；63、第二连接部；

7、第四壳体；71、第三连接部；72、第一抵接部；73、第二抵接部；

8、检测处理系统；81、检测相机；82、光源控制器；83、上位机；84、显示器；

9、被检测物。

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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了解决现有技术中光学系统中因杂散光形成鬼像影响光源均匀性的技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种平行光源装置，能通过第一壳体4内周面上的漫射结构42，将光学系统中的杂散光进行漫射，避免杂散光进入透镜导致鬼像产生。

请参阅图1至图17，在本申请的一些实施例中，一种平行光源装置包括沿第一方向同轴设置的光源1、第一透镜2、光阑41和第二透镜3，如图3和图4所示，光源1发出的光线经第一透镜2产生折射聚焦，使大量光线聚焦于光阑41的光阑孔411处，提高对光源1发出的光线的利用率，有利于提升平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性；聚焦于光阑41处的光线通过光阑孔411将多余的光线及杂散光进行过滤，可以提升平行光源装置发出的光线的准直性；穿过光阑孔411的光线经第二透镜3再次聚焦，可以进一步提升光线的利用率，进一步提升平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性，并使到达接收面的光斑具有高亮、高均匀性和高准直性的特性。为了降低杂散光对平行光源装置发出的光线亮度、强度及均匀性的影响，平行光源装置还包括第一壳体4，第一壳体4的轴线方向与第一方向平行，第一透镜2和第二透镜3分别设置于第一壳体4的两端，光阑41设置于第一壳体4的内部，第一壳体4的内周面上设有漫射结构42，如图3、图5和图6所示，当第一透镜2聚焦后发出的光线存在杂散光时，杂散光照射至漫射结构42上，可将杂散光分散成射向四面八方的漫射光，减少进入光阑孔411和第二透镜3的杂散光，避免了鬼像的形成，避免鬼像影响平行光源装置的平面照度分布，有利于保证平行光源装置发出的光线的光照强度、亮度和均匀性。

需要说明的是，沿第一壳体4的轴向，漫射结构42设置于光阑41两侧的内周面上，使光阑41两侧的第一壳体4的内周面凹凸不平，当杂散光照射至第一壳体4的内周面上时，可以通过凹凸不平的反射面412起到对杂散光的分散作用。为了使第一壳体4的内周面凹凸不平，漫射结构42可以是波浪结构、锯齿结构或锤纹结构等。

在本申请的一些优选实施例中，请参阅图8，漫射结构42包括沿第一方向设置的多组内螺纹结构，在第一壳体4的剖切面上形成锯齿结构，制备漫射结构42时只需对第一壳体4两侧的内表面进行攻丝处理，与波浪结构或者锤纹结构相比，具有便于加工的优点。

需要说明的是，内螺纹结构的结构参数根据平行光源装置的光线要求进行确定，优选内螺纹结构为螺纹角度在45°~70°的角螺纹（即普通螺纹），如图8所示，当杂散光的光线照射至角螺纹上时，可以将杂散光进行分散，可以有效控制光线传输过程中的杂散光干扰。

由于鬼像路径在平行光源装置的光阑41处聚焦较为严重，为了避免照射方向与第一方向不平行的杂散光进入光阑孔411中，在本申请的一些实施例中，请参阅图6和图7，沿光阑孔411的周向设有反射面412，反射面412与光阑孔411的孔壁之间存在预设夹角θ，在本申请的一个优选实施例中，θ为135°，通过反射面412对杂散光进行反射，有利于减少杂散光对通过光阑孔411的光线的影响。

需要说明的是，反射面412通过对光阑孔411两侧的圆形棱边倒角制成，倒角尺寸优选为C0.5~C1，使反射面412的面积较小且光阑孔411的圆形棱边保持尖锐，有利于控制杂散光反射对平行光源装置的光线传输的干扰。

为了将第一透镜2、第一壳体4和第二透镜3连接成一个整体，请参阅图1、图2和图3，在本申请的一些实施例中，平行光源装置还包括第二壳体5，第二壳体5沿第一壳体4的外周环绕设置，当第一壳体4和第二壳体5之间为分离式设计时，为了便于实现第一壳体4和第二壳体5之间的装配，第一壳体4和第二壳体5之间优选为过渡配合。

第一透镜2和第二透镜3设置于第二壳体5中，实现第一透镜2和第二透镜3的位置固定，第一壳体4的两端分别与第一透镜2和第二透镜3抵接，避免第一透镜2和第一壳体4之间、第一壳体4和第二透镜3之间发生漏光，提升光线的利用率，如图3所示。第一壳体4的长度根据光路传输要求进行设计，使第一透镜2和第二透镜3之间的距离满足光路传输要求。

请参阅图3、图9、图10和图11，为了使平行光源装置内部的准直光线可以照射至目标区域，第二壳体5的第一端具有通光孔51，沿通光孔51的周向设有限位部52和防护部53，限位部52与第二透镜3相匹配设置，可以避免第二透镜3从通光孔51中脱出，防护部53沿第二透镜3的外周环绕设置，避免外界物体直接与第二透镜3的表面接触，避免对第二透镜3造成磨损。

请参阅图1和图2，在平行光源装置持续工作的过程中，光源1中的LED灯11和光源电路板12持续发热，当温度过高时，会对LED灯11和光源电路板12的性能和使用寿命产生不良影响。

为了解决上述问题，请参阅图3和图12，在本申请的一些实施例中，平行光源装置还包括与第二壳体5的第二端连接的第三壳体6，光源电路板12嵌设于第三壳体6内部，第三壳体6上具有散热结构61，可对LED灯11和光源电路板12进行散热，避免LED灯11和光源电路板12的温度过高，影响光源1的性能和使用寿命。

需要说明的是，光源电路板12的背面与第三壳体6的内表面贴合，有利于实现光源1与第三壳体6之间的热量传导，散热结构61包括多个沿第三壳体6周向向外延伸的散热片，可以增大散热面积，提高第三壳体6的散热效率。

为了便于实现光源电路板12与外界电源的连接，第三壳体6上还设有线缆孔62，便于线缆穿过线缆孔62与第三壳体6内部的光源电路板12连接。为了实现第三壳体6与第二壳体5之间的可拆卸式的连接，第三壳体6靠近第二壳体5的一端设有第二连接部63，用于与第二壳体5第二端的第一连接部54连接；在本申请的一个优选实施例中，第一连接部54的内表面设有内螺纹，第二连接部63上设有外螺纹，第一连接部54和第二连接部63之间通过螺纹连接。

在平行光源装置内部的光路传输过程中，光源1与第一透镜2之间的距离需满足预设的距离要求，则在使用过程中，光源1和第一透镜2之间不能发生相对运动，需设置相应的结构对光源1和第一透镜2进行限位。

为了解决上述问题，请参阅图3和图13，在本申请的一些实施例中，平行光源装置还包括第四壳体7，第四壳体7设置于第二壳体5的内部，第四壳体7为筒状结构，避免对光路传输造成遮挡，第四壳体7的两端分别抵接于光源电路板12和第一透镜2之间，在第一方向上使光源1两侧分别被第三壳体6和第四壳体7限位，第一透镜2两侧分别被第四壳体7和第一壳体4限位，避免光源1和第一透镜2之间的相对距离发生变动，使光路传输路径保持稳定，避免对平行光源装置的正常使用产生不良影响。

在本申请的一些实施例中，请参阅图3、图10和图13，为了避免第四壳体7在第二壳体5内部发生晃动，第四壳体7的外周面上具有第三连接部71，用于与第二壳体5形成可拆卸式的连接，在本申请的一个优选实施例中，第三连接部71上具有外螺纹，用于与第二壳体5的第一连接部54螺纹连接。第三连接部71的两端分别设有第一抵接部72和第二抵接部73，分别用于与第一透镜2和光源电路板12抵接，为了避免第二抵接部73与第三壳体6上的第二连接部63干涉，第二抵接部73的外径小于第二连接部63的内径，如图3所示。

需要说明的是，本申请通过多个壳体的组合，可实现平行光源装置内部多个零件的限位，使平行光源装置的结构简单、紧凑；多个壳体之间为可拆卸式连接，便于进行平行光源装置的零件拆装及维护。

为了避免平行光源装置出现弥散斑过散、亮度整体偏低的情况，请参阅图3和图14，在本申请的一些实施例中，第一透镜2和第二透镜3为平凸透镜，第一透镜2上具有第一出射面21，第二透镜3上具有第二出射面31，第一出射面21和第二出射面31均为自由曲面，采用双自由曲面透镜组合，可以实现对LED灯11形成的点光源的二次聚焦，使光束圆形化和高度准直化，可避免平行光源装置出现弥散斑过散、亮度整体偏低的情况。

在本申请的一些实施例中，请参阅图14，第一透镜2和第二透镜3均为平凸正月牙自由曲面透镜，以第一透镜2为例进行结构说明，第一透镜2上的平面为收光面（即入射面22），收光面的曲率为0，第一透镜2上的自由曲面为出光面（及第一出射面21）；自由曲面包括多个同轴设置的曲面段，多个曲面段的曲率不同，沿第一方向，多个曲面段的曲率半径逐渐减小。

在本申请的一些实施例中，请参阅图14，第一出射面21和第二出射面31的自由曲面结构参数设计可根据现有技术中的自由曲面矢高公式进行确定，本申请中的自由曲面包括八个环形曲面段，分别为第一曲面段211、第二曲面段212、第三曲面段213、第四曲面段214、第五曲面段215、第六曲面段216、第七曲面段217和第八曲面段218，是由八段有固定曲率半径的曲线组成的样条曲线，样条曲线的形状由9个型值点分别控制，将该样条曲线绕透镜的轴线旋转360°后，即得到由八个环形曲面段连接形成的自由曲面。

在本申请的一些优选实施例中，LED灯11选用额定功率约4W的高亮芯片灯珠，此灯珠可达到最大400lm光通量，供电后可产生发散角约110°~120°的高亮光线，光阑孔411的直径为1.985mm~2.015mm，第一透镜2和第二透镜3的结构相同，曲面段的曲率半径为0mm~25mm，焦距范围为45mm＜f＜70mm，透镜厚度范围为7.5mm~8.5mm，透镜材料为光学玻璃材质，折射率为1.482~1.521，色散系数为42~43，光源1、第一透镜2、光阑孔411和第二透镜3之间的距离根据光学设计仿真软件进行确定，使平行光源装置的整体长度尺寸为100mm~120mm。

需要说明的是，第一透镜2和第二透镜3通过将光学玻璃冷加工成型制成，光学玻璃具有折射率高，透过率高，有优异的平行度和等色性，色散非常小，抗化学腐蚀性，热膨胀系数高，耐高温，不易变形造成光学系统变异的特点。

进一步的，第一曲面段211的曲率半径优选为6mm~10mm，第二曲面段212的曲率半径优选为7mm~11mm，第三曲面段213的曲率半径优选为8mm~12mm，第四曲面段214的曲率半径优选为9mm~13mm，第五曲面段215的曲率半径优选为11mm~15mm，第六曲面段216的曲率半径优选为13mm~17mm，第七曲面段217的曲率半径优选为15mm~19mm，第八曲面段218的曲率半径优选为18~21mm。

通过上述结构设计，请参阅图4、图16和图17，LED灯11发出的发散角为110°~120°的高亮光线经第一透镜2聚焦再穿过光阑孔411，接着通过第二透镜3进行二次聚焦，在绝对暗场下，可以发出亮度在50000lux以上的高亮平行光线（2cm处）；进行光斑模拟时，准直度光斑大小如下：在120mm处形成直径为12mm的光斑，在200mm处形成直径为20mm的光斑，在300mm处形成直径约为34mm的光斑；在20cm处的光源均匀性在95%以上。

需要说明的是，现有技术中的光源亮度约为30000lux，与现有技术相比，本申请中的平行光源装置的亮度提升了66.7%，现有技术中的光源进行光斑模拟时，在120mm处形成直径为15mm的光斑，在200mm处形成直径为30mm的光斑，在300mm处形成直径约为50mm的光斑，本申请与现有技术相比，光斑直径随距离变化较小，其平行度和准直性均优于现有技术中的光源；且现有技术中的光源在20cm处的光源均匀性在90%左右，本申请中的平行光源装置的均匀性至少提升了5%。将本申请中的平行光源装置应用于视觉检测场景时，能获得更好的检测效果。

在通过AOI（自动光学检测系统）对半导体芯片进行缺陷检测时，需提供理想的绝对暗场来提升视觉检测效果。

为了解决上述问题，请参阅图15，本申请实施例第二方面提供了一种暗场检测系统，包括上述实施例中所述的平行光源装置，还包括检测相机81和光源控制器82，光源控制器82与平行光源装置中的光源电路板12连接，检测相机81用于进行视觉检测，通过光源控制器82为光源电路板12及LED灯11供电，使LED灯11发出高亮光线，高亮光线在平行光源装置内部经过聚焦、过滤后发出具有高亮、高均匀性和高准直性的平行光线，适用于绝对暗场下的半导体芯片视觉检测；平行光线照射在被检测物9（即半导体芯片）上，被检测物9表面反射的光线进入检测相机81的镜头中，通过检测相机81获取被检测物9的检测图像。

在本申请的一些实施例中，检测相机81和光源控制器82都是检测处理系统8中的重要组成部分，为了对检测相机81获取的检测图像进行分析、对光源控制器82进行控制，检测处理系统8还包括上位机83和显示器84，通过上位机83可以对检测相机81获取的检测图像进行分析、对光源控制器82进行控制，并将相应的分析结果和控制信息传输至显示器84中进行展示。

在本申请的一些实施例中，上述平行光源装置的装配方法如下：

步骤A1：将第二透镜3放入第二壳体5中，使第二出射面31与限位部52抵接；

步骤A2：将第一壳体4插设于第二壳体5中，使第一壳体4的第一端与第二透镜3的收光面抵接；

步骤A3：将第一透镜2放入第二壳体5中，使第一出射面21与第一壳体4的第二端抵接；

步骤A4：将第四壳体7放入第二壳体5中，使第一抵接部72抵接在第一透镜2的收光面（即入射面22）上，第三连接部71与第一连接部54连接；

步骤A5：将光源1设置于第三壳体6中，使光源电路板12与第三壳体6的内壁贴合，将光源电路板12的线缆通过线缆孔62伸出第三壳体6，再将第三壳体6的第二连接部63与第二壳体5的第一连接部54连接。

在本申请的一些实施例中，上述暗场检测系统的使用方法如下：

步骤B1：完成检测处理系统8中各部件的连接，并将光源控制器82与光源电路板12的线缆连接；

步骤B2：通过上位机83控制光源控制器82，在绝对暗场下通过平行光源装置为被检测物9提供高亮、高均匀性和高准直性的平行光线；

步骤B3：通过检测相机81获取被检测物9的检测图像，通过上位机83对检测图像进行分析，得到视觉检测分析结果，并在显示器84中进行展示。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种平行光源装置，其特征在于，包括沿第一方向同轴设置的光源、第一透镜、光阑和第二透镜；

还包括第一壳体，所述第一壳体的轴线方向与所述第一方向平行，所述第一透镜和所述第二透镜分别设置于所述第一壳体的两端，所述光阑设置于所述第一壳体的内部，所述第一壳体的内周面上设有漫射结构。

2.根据权利要求1所述的平行光源装置，其特征在于，所述漫射结构包括沿所述第一方向设置的多组内螺纹结构。

3.根据权利要求1所述的平行光源装置，其特征在于，所述光阑包括光阑孔，沿所述光阑孔的周向设有反射面，所述反射面与所述光阑孔的孔壁之间存在预设夹角。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的平行光源装置，其特征在于，所述平行光源装置还包括第二壳体，所述第二壳体沿所述第一壳体的外周环绕设置，所述第一透镜和所述第二透镜嵌设于所述第二壳体中。

5.根据权利要求4所述的平行光源装置，其特征在于，所述第二壳体的第一端具有通光孔，沿所述通光孔的周向设有限位部和防护部，所述限位部与所述第二透镜相匹配设置，所述防护部沿所述第二透镜的外周环绕设置。

6.根据权利要求4所述的平行光源装置，其特征在于，所述平行光源装置还包括与所述第二壳体连接的第三壳体，所述光源包括光源电路板，所述光源电路板嵌设于所述第三壳体内部，所述第三壳体上具有散热结构。

7.根据权利要求6所述的平行光源装置，其特征在于，所述平行光源装置还包括第四壳体，所述第四壳体嵌设于所述第二壳体内部，所述第四壳体的两端分别抵接于所述光源电路板和所述第一透镜之间。

8.根据权利要求1所述的平行光源装置，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜为平凸透镜，所述第一透镜上具有第一出射面，所述第二透镜上具有第二出射面，所述第一出射面和第二出射面均为自由曲面。

9.根据权利要求8所述的平行光源装置，其特征在于，所述自由曲面包括多个同轴设置的曲面段，所述曲面段的曲率半径为0mm~25mm，沿所述第一方向，多个所述曲面段的曲率半径逐渐减小。

10.一种暗场检测系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的平行光源装置，还包括检测相机和光源控制器，所述光源控制器与所述平行光源装置连接，所述检测相机用于进行视觉检测。