CN214623265U - 一种相机背光源装置 - Google Patents

Abstract

一种相机背光源装置，包括依次设置的LED板、透光体和反射体，其中，LED板提供垂直于相机拍摄方向的入射光线。透光体实现入射光线传导且不阻碍背景。反射体使入射光线偏转进入相机镜头。本实用新型能够适应各种狭小或需要异型的场所拍摄打光，以及提高工件轮廓的识别率。

Description

一种相机背光源装置

技术领域

本实用新型涉及相机检测设备，尤其涉及汽车零部件的相机检测设备。

背景技术

工业相机检测现广泛的运用在各类生产线上，用于零件检测，防错，测量等。一方面，为了拍摄出清晰的图片，现有技术中拍摄靠外部光源辅助，但现有光源一般都是固定样式的，体积偏大，在一些空间比较狭小的场所使用会受到很多限制，甚至无法使用。另一方面，现有技术采用的打光方式使得工件反光严重，从而影响工件轮廓识别率。

因此，亟需一种产品解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型之目的在于提供一种相机背光源装置，能够适应各种狭小或需要异型的场所拍摄打光，以及提高工件轮廓的识别率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种相机背光源装置，包括依次设置的 LED板、透光体和反射体，其中，LED板提供垂直于相机拍摄方向的入射光线。透光体实现入射光线传导且不阻碍背景。反射体使入射光线偏转进入相机镜头。

作为优选方式，反射体为三角棱柱反射体，其中，三角棱柱反射体的顶面为反射面。并且，反射面反射LED板提供垂直于相机拍摄方向的入射光线，其中，反射面为磨砂面或漆面。

作为优选方式，透光体包括梯形棱柱全透体和矩形棱柱全透体。三角棱柱反射体的三角棱柱的矩形侧面连接矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形顶面，且光入射面上三角棱柱反射体的柱面呈矩形，梯形棱柱全透体的柱面呈梯形。矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形第一侧面连接矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形底面。矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形第二侧面连接LED板。

作为优选方式，三角棱柱反射体的LED板光入射面与反射面的夹角为161 度。

作为优选方式，反射面上设置有干涉避让缺口。

作为优选方式，反射面的长度为27cm，宽度为20cm。

作为优选方式，LED板发光面、梯形棱柱全透体的底面、以及矩形棱柱全透体的侧面的长度均为34cm，宽度均为8cm。三角棱柱反射体的底面、以及梯形棱柱全透体的顶面的长度均为27cm，宽度均为8cm。

作为优选方式，矩形棱柱全透体上设置有固定孔，该固定孔用以拍摄时固定矩形棱柱全透体从而保持梯形棱柱全透体和三角棱柱反射体的位置不变。

作为优选方式，固定孔为梯形棱柱全透体的梯面通孔。

作为优选方式，固定孔包括第一固定孔和第二固定孔。第一固定孔和第二固定孔的圆心间距为20cm。第一固定孔和第二固定孔的圆心与LED板的间距为6.5cm。

与现有技术相比，本实用新型较现有技术在满足本实用新型的基本原理的基础上背光源可灵活修改成各种形状，能够适应各种狭小或需要异型的场所拍摄打光，以及能够有效提高工件轮廓的识别率。

现有技术中若检测工件的背面没有足够的空间来安装传统的背光源，就只能采用正面光源的形式，但由于检测物体和背景反射光的不稳定性，相机很难 100％的有效识别需检测的物体，使得检测可靠性不高，误判比率较高(约2％)。

采用本实用新型制作的相机背光源后，经过测试，相机可100％有效的识别被检物体，增加了识别检测的可靠性，避免了误判导致的浪费。

与传统光源相比，本实用新型的相机背光源装置具备如下改进：

1、相机背光源装置的体积紧凑，厚度可小至3mm，便于在狭小空间内使用。

2、相机背光源装置的反射面的形状可随意设计，可避免安装时和其他物体发生干涉。

3、相机背光源装置的结构简单，易制作，成本低。

附图说明

图1为现有技术中采用背光源拍摄工件的原理示意图。

图2为采用本实用新型的相机背光源装置拍摄工件的原理示意图。

图3a为本实用新型的相机背光源装置的结构正视图。

图3b为本实用新型的相机背光源装置的结构侧视图。

图3c为本实用新型的相机背光源装置的结构俯视图。

图4为本实用新型的相机背光源装置的详细结构正视图。

图5为本实用新型的相机背光源装置的详细结构立体图。

图6为本实用新型的相机背光源装置的详细结构立体图。

图7为本实用新型的相机背光源装置的干涉避让结构示意图。

图8为采用本实用新型的相机背光源装置拍摄工件的原理详细示意图。

图9为采用本实用新型的相机背光源装置拍摄工件的原理及干涉避让详细示意图。

图10为采用本实用新型的相机背光源装置拍摄工件的原理及工件运动详细示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的相机背光源装置1以的实施方式。

在此记载的实施方式为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施方式外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施方式的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施方式的各部件的结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同或相似的部分。此外，在参照附图进行描述时，为了表述方便，采用了方位词如“上”、“下”等，它们并不构成对特征的结构特定地限制。

实施例一

如图3a、3b、3c所示，在该实施方式中，本实用新型提供的一种相机背光源装置1包括依次设置的LED板11、透光体12和反射体13，其中，LED 板11提供垂直于相机拍摄方向的入射光线4。透光体12实现入射光线4传导且不阻碍背景6。反射体13使入射光线4偏转进入相机镜头31。

具体而言，现有技术如图1所示，在狭小的裂缝中的工件2，只能采用检测相机3的光源，其中，检测相机3包括闪光灯32和相机镜头31。相机闪光灯32发光，由工件2背后的反光板8反射，经过工件2后回到检测相机3。闪光灯32产生入射光线4打到现有技术的普通反光板和工件2上，反射光线5 从工件2和反光板反射到相机镜头31，由于工件2本身也会反光，导致对比度小，如图8所示，产生刺眼的光斑。且工件2由于自身颜色，亮度的差异导致反射光也是不稳定的，与背景6的对比度无法保持稳定，检测相机3有时无法做出准确的判定。由于检测物体和背景6反射光的不稳定性，检测相机3很难 100％的有效识别需检测的物体，使得检测可靠性不高，误判比率较高(约2％)。

本实用新型则采用一种相机背光源装置1包括依次设置的LED板11、透光体12和反射体13，如图2所示，用改进的背光源装置1放置在工件2后面，取消相机自身的光源，由于工件2没有反射光，使得工件2的轮廓能清晰的反应在背景6上，对比度非常好，检测相机3能准确的判定，改用本技术方案制作的背光源装置1后，检测相机3可100％有效的识别被检物体，增加了可靠性，避免了误判导致的浪费。本相机背光源装置1可以配合任何裂缝形状，可以很薄，几乎可以插入任何裂缝中，LED板11、透光体12和反射体13可以是一体成型的，也可以是通过卡箍等连接件固定在一起，检测相机3无需闪光灯32。本实用新型的LED板11自动产生入射光线4，该入射光线4通过投光体和反射体13从工件2后方被反射体13反射到相机镜头31，这样能够有效避免工件2正面产生耀眼光斑。另外，如果有一些特殊工件2具有易产生干涉的支脚等结构，可以通过在反射体13上设置凸起或凹槽来避免。

在本实用新型中，LED板11即LED发光板或是任何发光的薄板均可。透光体12可以是透光材质也可以是外磨砂内透光材质，任何材质只要不会阻碍 LED板11板的光线传输到反射体13上即可。反射体13在底部有反射面1311 来反射LED板11的入射光，反射面1311只要是反射材质即可，反射面1311 以外的位置可以是透光材质，只要不影响光线传导即可。

具体而言，透光材质可以是有机玻璃。较为低成本且易于实现的，本实用新型的光源本体可以采用透明有机玻璃，底部粘贴有LED板11作为光源，在有机玻璃的背面磨出斜面作为光源反射面1311，此反射面1311的角度和尺寸大小可根据使用需求和安装空间自行确定，为达到光束漫反射的目的，此反射面1311需加工成磨砂面或涂抹白色油漆。本装置工作时，光束由底板的LED 板11发出，由倾斜的反射面1311漫反射后从有机玻璃板的正面射出。将其设置在需要检测的物体后面即可为检测相机3提供有效的背光源。

工业制造中有很多应用是检测工件21的轮廓，用于判断工件2的尺寸，装配等是否合格。这种检测用背光源是最合适的，但由于很多场合因空间的限制无法安装厂商提供的标准光源，只能被迫使用正面光源，由于工件2和背景 6都会反光，导致工件2和背景6的对比度不够大，增加了相机的判定难度，本实用新型的优点就在于它灵活的结构，能用比较小的LED板11反射出比较大面积的背景光，便于在受限空间内安装，不局限于固定的尺寸，可根据实际应用灵活的设计。

具体而言，如图3a、3b、3c所示，反射体13为三角棱柱反射体131，其中，如图6-7所示，三角棱柱反射体131的顶面为反射面1311。并且，反射面 1311反射LED板11提供垂直于相机拍摄方向的入射光线4，其中，反射面1311 可以为磨砂面或漆面。

本实施例进一步优选地，如图4-5所示，透光体12包括梯形棱柱全透体 121和矩形棱柱全透体122。三角棱柱反射体131的三角棱柱的矩形侧面连接矩形棱柱全透体122的矩形棱柱的矩形顶面，且光入射面上三角棱柱反射体 131的柱面呈矩形，梯形棱柱全透体121的柱面呈梯形。矩形棱柱全透体122 的矩形棱柱的矩形第一侧面连接矩形棱柱全透体122的矩形棱柱的矩形底面。矩形棱柱全透体122的矩形棱柱的矩形第二侧面连接LED板11。

更进一步地，如图7所示，反射面1311上设置有干涉避让缺口1312。该干涉避让缺口1312的位置和形状可以根据工件2需要避让的位置进行设置。本背光源装置1相对工件非常地薄和小，因而能适应各种复杂的安装检测环境。

本实施例进一步优选地，如图3a、3b、3c所示，三角棱柱反射体131的 LED板11光入射面与反射面1311的夹角为161度。反射面1311的长度为27cm，宽度为20cm。LED板11发光面、梯形棱柱全透体121的底面、以及矩形棱柱全透体122的侧面的长度均为34cm，宽度均为8cm。三角棱柱反射体131的底面、以及梯形棱柱全透体121的顶面的长度均为27cm，宽度均为8cm。请注意，上述装置尺寸仅仅作为优选范例示出，而不作为本装置的限制性范例，本领域技术人员可以根据实际需要对反射体13和透光体12的尺寸和形状进行灵活调整，只要保证其原理和结构性功能不变即可，并且透光体12 和反射体13可以是一体成型的有机玻璃，也可以相互独立存在依靠连接件连接在一起。

实施例二

与第一实施方式相比，如图3a、3b、3c、4所示，第二实施方式的区别是本装置还包括安装固定孔1221，该固定孔1221可设置在光源和反射面1311 之间的区域。

具体而言，矩形棱柱全透体122上可设置有固定孔1221，该固定孔1221 用以拍摄时固定矩形棱柱全透体122从而保持梯形棱柱全透体121和三角棱柱反射体131的位置不变。

更进一步地，固定孔1221为梯形棱柱全透体121的梯面通孔。

更进一步地，固定孔1221包括第一固定孔1221和第二固定孔1221。第一固定孔1221和第二固定孔1221的圆心间距为20cm。第一固定孔1221和第二固定孔1221的圆心与LED板11的间距为6.5cm。需要注意的是，本领域技术人员可以根据实际需要对固定孔1221的位置、尺寸和形状进行灵活调整，上述尺寸仅仅方便理解作为优选方案示出，而非限制本实用新型的范围。

更进一步地，如图8所示，在检测时，本实用新型的相机背光源装置1 可以通过固定孔1221随便安装在任何工装上面，方便易行。并且，本实用新型的相机背光源装置1可以根据实际缝隙大小形状调整其形状和尺寸，其反射角度也可以根据实际需要进行调整，干涉避让缺口1312也同样可以根据实际需要调整。

更具体地，如图9所示，避让孔根据工件2形状进行设计设置在反射体13 的反射面1311上，该图仅仅是作为原理示意图方便技术人员理解而示出反射体13的反射面1311和干涉避让缺口1312。

如图10所示，本装置还可以用在动态工件2检测上，箭头方向为工件2 运动方向——即工件2的工作移动轨迹7，其中检测工件21和其他工件22均在运动。本实用新型的背光源装置1设置在相机对侧不干扰工件2运动即可，该图仅仅是作为原理示意图展示工件2运动的情况下通过采用本实用新型也能够很好的检测出工件2的轮廓，具体设置位置，装置的尺寸形状，可以根据实际需要进行调整。

本装置工作时从工件2的后侧发出可见光，该光线可以很好的表示出工件 2的轮廓。

本装置可以安装在任何需要检测工件21的狭小空间中，也可根据实际检测需要进行灵活调整背光源板的面积、厚度、反光面的角度，干涉避让等。

本装置的实测能够非常清晰的示出工件2轮廓，并且背景6和工件2的对比度强易分辨，工件2的轮廓清晰不模糊，不存在现有技术那样的不清晰的轮廓线以及对比度低的问题。

与现有技术相比，本实用新型较现有技术在满足本实用新型的基本原理的基础上背光源可灵活修改成各种形状，能够适应各种狭小或需要异型的场所拍摄打光，以及能够有效提高工件2的轮廓的识别率。

现有技术中若检测工件21的背面没有足够的空间来安装传统的背光源，就只能采用正面光源的形式，但由于检测物体和背景6的反射光的不稳定性，相机很难100％的有效识别需检测的物体，使得检测可靠性不高，误判比率较高(约2％)。

采用本实用新型制作的相机背光源后，经过测试，相机可100％有效的识别被检物体，增加了识别检测的可靠性，避免了误判导致的浪费。

与传统光源相比，本实用新型的相机背光源装置1具备如下改进：

1、相机背光源装置1的体积紧凑，厚度可小至3mm，便于在狭小空间内使用。

2、相机背光源装置1的反射面1311的形状可随意设计，可避免安装时和其他物体发生干涉。

3、相机背光源装置1的结构简单，易制作，成本低。

Claims (10)

1.一种相机背光源装置，其特征在于，包括依次设置的LED板、透光体和反射体，其中，

所述LED板提供垂直于相机拍摄方向的入射光线；

所述透光体实现入射光线传导且不阻碍背景；

所述反射体使入射光线偏转进入相机镜头。

2.根据权利要求1所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述反射体为三角棱柱反射体，其中，三角棱柱反射体的顶面为反射面；并且，

所述反射面反射所述LED板提供垂直于相机拍摄方向的入射光线，其中，所述反射面为磨砂面或漆面。

3.根据权利要求2所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述透光体包括梯形棱柱全透体和矩形棱柱全透体；

三角棱柱反射体的三角棱柱的矩形侧面连接矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形顶面，且光入射面上三角棱柱反射体的柱面呈矩形，梯形棱柱全透体的柱面呈梯形；

矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形第一侧面连接矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形底面；

矩形棱柱全透体的矩形棱柱的矩形第二侧面连接LED板。

4.根据权利要求3所述的一种相机背光源装置，

所述三角棱柱反射体的LED板光入射面与反射面的夹角为161度。

5.根据权利要求4所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述反射面上设置有干涉避让缺口。

6.根据权利要求4所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述反射面的长度为27cm，宽度为20cm。

7.根据权利要求3所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述LED板发光面、梯形棱柱全透体的底面、以及矩形棱柱全透体的侧面的长度均为34cm，宽度均为8cm；

所述三角棱柱反射体的底面、以及梯形棱柱全透体的顶面的长度均为27cm，宽度均为8cm。

8.根据权利要求3所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

矩形棱柱全透体上设置有固定孔，该固定孔用以拍摄时固定矩形棱柱全透体从而保持梯形棱柱全透体和三角棱柱反射体的位置不变。

9.根据权利要求8所述的一种相机背光源装置，其特征在于，

所述固定孔为梯形棱柱全透体的梯面通孔。

10.根据权利要求9所述的一种相机背光源装置，其特征在于，所述固定孔包括第一固定孔和第二固定孔；

第一固定孔和第二固定孔的圆心间距为20cm；

第一固定孔和第二固定孔的圆心与LED板的间距为6.5cm。

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