CN210573033U - 一种平行底光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平行底光源，属于底光源领域，平行底光源包括光源、设置在光源光路上用于使光源发出的光均匀的透镜组，透镜组包括第一透镜组与第二透镜组；第一透镜组包括双凹镜和第一凹凸镜，第二透镜组包括第二凹凸镜和第三凹凸镜，光路依次经过双凹镜、第一凹凸镜、第二凹凸镜、第三凹凸镜；双凹镜、第一凹凸镜、第二凹凸镜、第三凹凸镜均与光路同轴。本实用新型公开平行底光源通过两组透镜组的组合使用，使光源先经过第一透镜组的折射作用，使得底光源转变为平行底光源，并且提高底光源的光照射一致性，从而提高仪器的测量精度。

Description

一种平行底光源

技术领域

本实用新型涉及一种底光源，尤其是一种平行底光源。

背景技术

一键式影像测量仪是一种新型的影像测量技术。它和传统的二次元影像测量仪不同的是它不再需要光栅尺位移传感器作为精度标，也不经过大焦距的镜头经过放大产品影像来保障测量精度。一键式影像测量仪通过一个大视角大景深的远心镜头，将产品轮廓影像缩小数倍或数十倍后传递至几百万像素高分辨率CCD相机上做数字化处理，再由有着强大计算能力的后台绘图测量软件完成按照预先编程指令快速抓取产品轮廓图，最后和以高像素相机微小像素点形成的标尺进行对比后计算出产品尺寸，同时完成对尺寸公差的评价。一键式影像测量仪机身结构简单，不需要位移传感器光栅尺，仅需大视角大景深的远心倍率缩小镜头、高像素的CCD相机和计算能力强大的后台软件。而底光源的好坏直接影响物体成像的好坏和测量精度的高低、测量一致性的好坏。目前运用到一键式影像测量仪上的平行底光源，光源只是点光源，底光源照射一致性与均匀性差，测量结果一致性差。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种平行底光源，通过各种透镜组使光源照射一致性与均匀性更好，提高测量的准确性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种平行底光源，包括光源、设置在所述光源光路上的用于使所述光源发出的光均匀的透镜组，所述透镜组包括第一透镜组与第二透镜组；所述第一透镜组包括双凹镜和第一凹凸镜，所述第二透镜组包括第二凹凸镜和第三凹凸镜，所述光路依次经过所述双凹镜、所述第一凹凸镜、所述第二凹凸镜、所述第三凹凸镜；所述双凹镜、所述第一凹凸镜、所述第二凹凸镜、所述第三凹凸镜均与所述光路同轴，所述第一凹凸镜的凹面与所述双凹镜相对，所述第二凹凸镜的凸面与所述第三凹凸镜的凹面相对；所述光源位于所述双凹镜(21)远离所述第一凹凸镜)的焦点上。

优选地，所述光源为面光源。

优选地，所述面光源包括多颗高亮LED电路板、使所述多颗高亮LED电路板发出的光更加均匀的匀光板、控制所述面光源出射光角度的光阑，所述光阑安装于所述匀光板前端。

优选地，所述平行底光源还包括壳体；所述光源、所述双凹镜和第一凹凸镜均设置于所述壳体入射端，所述第二凹凸镜和第三凹凸镜设置于所述壳体的出射端。

优选地，还包括圆柱壳体；所述第二凹凸镜和所述第三凹凸镜安装在所述圆柱壳体内，所述圆柱壳体与所述壳体通过螺纹连接。

优选地，还包括反射镜；所述反射镜倾斜安装于所述壳体内，所述反射镜用于将所述壳体入射端发射出的光反射至所述壳体的出射端，所述反射镜为平面反射镜。

优选地，还包括支撑板；所述支撑板用于安装固定所述反射镜。

优选地，所述光路与所述反射镜的入射角为45°。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的平行底光源，通过透镜组对的折射作用，先经过第一组透镜的扩束作用后再经第二组透镜进行准直，可以使得底光源发出的光照射均匀性与平行度都更好，使得测量时，底光源可以更加准确的将待测工件的轮廓展现出来，从而提高仪器的测量11精度。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的平行底光源的结构示意图。

图中：

1、光源；2、透镜组；21、双凹镜；22、第一凹凸镜；23、第二凹凸镜；24、第三凹凸镜；3、壳体；31、圆柱壳体；4、反射镜；5、支撑板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例中提供的平行底光源，包括光源1、设置在光源1光路上的用于使光源1发出的光更加均匀的透镜组2，其特在于：透镜组2包括第一透镜组与第二透镜组；第一透镜组包括双凹镜21和第一凹凸镜22，第二透镜组包括第二凹凸镜23和第三凹凸镜24，光路依次经过双凹镜21、第一凹凸镜22、第二凹凸镜23、第三凹凸镜24；双凹镜21、第一凹凸镜22、第二凹凸镜23、第三凹凸镜24均与光路同轴。其中，双凹镜21为负透镜，第一凹凸镜22与第二凹凸镜23、第三凹凸镜24均为正透镜。具体工作原理为从光源1面光源发出的光虽然为比较平行的光，但这种光的均匀性比较差，从而，在光路上设置第一透镜组，包括双凹镜21和第一凹凸镜22,光先由双凹镜21进行发散，然后经过第一凹凸镜22进行聚合，光通过第一透镜组后，一些聚集的光束可通过透镜组折射功能而改变其原来的光路而被分散开，以到达使光扩大光束并且均匀的射入反射镜，经过第一透镜组后，光源1发出的光的均匀性、平行度都有所提高，然后在第一透镜组之后在再设置第二透镜组，第二透镜组第二凹凸镜23和第三凹凸镜24，由光源1发出的光经过第一透镜组后先后经过第二透镜组的第二凹凸镜23和第三凹凸镜24，这两个透镜都能将光聚合，从而可以将光源1发出的光进行准直，使得最终从底光源射出的光为平行光。第一组镜片，第二组镜片整体设计为物方远心镜头设计，以便使光源发出的光通过镜组产生高均匀性平行光。

为了使透镜组可以更好的提高光源1发出的光的均匀性，进一步地，第一凹凸镜22的凹面与双凹镜21相对，第二凹凸镜23的凸面与第三凹凸镜24的凹面相对，这样设置使得整个透镜组2组成一个物方远心镜头结构，使得光源1发出的光经过透镜组2后变得更加均匀。

为了使光源1发出的光通过镜组产生高均匀性平行光，进一步地，光源1位于双凹镜21远离第一凹凸镜22的焦点上，这样设置在于可以充分地发挥双凹镜21的扩束的功能，让光源1发出的光更加均匀。

为了使光源1发出的光通过镜组产生高均匀性平行光，进一步地，光源1为面光源。面光源采用led光源，其本身发出的光具有一定的均匀性与平行性，进而可以进一步提高底光源的均匀性。

为了使底光源有更好的远心度以及面光源更均匀，面光源包括多颗高亮LED电路板(图中未示出)、使多颗高亮LED电路板发出的光更加均匀的匀光板(图中未示出)、控制面光源出射光角度的光阑(图中未示出)，所述光阑安装于所述匀光板前端，通过控制匀光板离LED电路板的距离，使底光源更均匀，通过安装光阑，进一步的可以提高底光源的远心度，从而进一步提高底光源的均匀度。

为了将上述底光源透镜组2位置以及光源1的位置固定，使其具有稳定性，进一步地，将上述元件设置在壳体3内；其中光源1、双凹镜21和第一凹凸镜22均可伸缩锁紧设置设置于壳体3入射端，第二凹凸镜23和第三凹凸镜24设置于壳体3的出射端。通过调节双凹镜21和第一凹凸镜22光程，以便可调节出射光角度，这使得底光源出射光的角度也可以进行相应调节。

为了提高底光源的可维修可拆卸性，进一步地，壳体3还包括圆柱壳体31；第二凹凸镜23和第三凹凸镜24安装在圆柱壳体31内，圆柱壳体31与壳体3通过螺纹连接。各组件通过螺纹连接，从而提高底光源的可维修可拆卸性，增加了底光源的使用寿命。

为了使整个底光源装置结构更加的紧凑，进一步地，壳体3内部设置反射镜4，反射镜4倾斜安装于壳体3内用于将壳体3入射端发射出的光反射至壳体3的出射端，反射镜4为平面反射镜，采用镀银工艺，从而提高入射光的反射率以及光利用率，反射镜安装经过光学模拟设计，高精度装配，使出射光做到高精度平行。且采用反射镜模式，将光路折转，使得后续的夹具的设计和安装更科学。

为了固定支撑反射镜4，进一步地，壳体3内部设置支撑板5，支撑板5用于安装固定反射镜4，支撑板5与反射镜4通过螺钉相连接。

为了将光源1发出的光可以从水平的光变成垂直的光，进一步地，光路与反射镜4的入射角为45°。由入射角与反射角相等的原理，只需将光源1水平设置，则可以得到垂直的底光源。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种平行底光源，包括光源(1)、设置在所述光源(1)的光路上的用于使所述光源(1)发出的光均匀的透镜组(2)，其特征在于：

所述透镜组(2)包括第一透镜组与第二透镜组；

所述第一透镜组包括双凹镜(21)和第一凹凸镜(22)，所述第二透镜组包括第二凹凸镜(23)和第三凹凸镜(24)，所述光路依次经过所述双凹镜(21)、所述第一凹凸镜(22)、所述第二凹凸镜(23)、所述第三凹凸镜(24)；所述双凹镜(21)、所述第一凹凸镜(22)、所述第二凹凸镜(23)、所述第三凹凸镜(24)均与所述光路同轴；所述第一凹凸镜(22)的凹面与所述双凹镜(21)相对，所述第二凹凸镜(23)的凸面与所述第三凹凸镜(24)的凹面相对；所述光源(1)位于所述双凹镜(21)远离所述第一凹凸镜(22)的焦点上。

2.根据权利要求1所述的一种平行底光源，其特征在于：所述光源(1)为面光源。

3.根据权利要求2所述的一种平行底光源，其特征在于：所述面光源包括多颗高亮LED电路板、用于使所述多颗高亮LED电路板发出的光更加均匀的匀光板、控制所述面光源出射光角度的光阑，所述光阑设置于所述匀光板的前端。

4.根据权利要求1所述的一种平行底光源，其特征在于：还包括壳体(3)；

所述光源(1)、所述双凹镜(21)和所述第一凹凸镜(22)均设置于所述壳体(3)的入射端，所述第二凹凸镜(23)和所述第三凹凸镜(24)设置于所述壳体(3)的出射端。

5.根据权利要求4所述的一种平行底光源，其特征在于：所述平行底光源还包括圆柱壳体(31)；所述第二凹凸镜(23)和所述第三凹凸镜(24)安装在所述圆柱壳体(31)内，所述圆柱壳体(31)与所述壳体(3)通过螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的一种平行底光源，其特征在于：还包括反射镜(4)，所述反射镜(4)倾斜安装于所述壳体(3)内，所述反射镜(4)用于将所述壳体(3)入射端发射出的光反射至所述壳体(3)的出射端，所述反射镜(4)为平面反射镜。

7.根据权利要求6所述的一种平行底光源，其特征在于：还包括设置于所述壳体(3)内部的支撑板(5)，所述支撑板(5)用于安装所述反射镜(4)。

8.根据权利要求6或7所述的一种平行底光源，其特征在于：所述光路与所述反射镜(4)的入射角为45°。

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