CN218298728U - 一种孔内用散射环形光源以及带有环形光源的拍照设备 - Google Patents

Abstract

一种孔内用散射环形光源以及带有环形光源的拍照设备，属于孔内用散射环形光源技术领域以及孔内图像采集技术领域，解决了现有技术中的传统光源在检测孔内壁时会存在内壁外圆处光照不均或光照不足的情况，使得相机无法采集到清晰准确的孔内壁瑕疵成像，以致无法确定孔内壁做工质量的问题。本实用新型的环形光源中，外壳为环形，PCB基板固定于所述外壳上，多个发光LED固定于所述PCB基板上，所述多个发光LED的出光线相互平行、且与所述外壳的轴线形成夹角，所述夹角为30°至60°。本实用新型的拍照设备，摄像部件的拍摄镜头与所述环形光源同轴，且所述拍摄镜头嵌入并固定在所述环形光源的圆环内。本实用新型用于检测孔内壁的瑕疵打光及拍摄。

Description

一种孔内用散射环形光源以及带有环形光源的拍照设备

技术领域

本实用新型属于孔内用散射环形光源技术领域以及孔内图像采集技术领域。

背景技术

在光源技术领域，现有技术提供有正角度发光的环形光源，所谓正角度发光，即光源亮度集中在环形光中心区域，例如现有技术的一种传统环形光源，其外观样式如图6所示，此光源的最外层为一层环形铝合金外壳，铝合金外壳内侧由下至上依次为：导热材料、PCB基板、LED灯。导热材料镶嵌于底部的铝合金外壳上，PCB基板镶嵌于导热材料上部，LED灯均匀分布，围绕成三层圆环，垂直镶嵌于PCB基板上。

现有光源技术的光照位置为：如图4所示，以箭头所示主光轴位置为基准，出光线朝向内侧照射，光照区域局限。

当使用现有技术光源照射被测物体时，光源照射到的范围为：如图5所示，与相机镜头正对的物体边缘区域，照射范围局限，只适用于检测物体的边缘清晰特征，突出感兴趣的被测物体信息，解决对角照射阴影问题。

常规的环形光均为0°到90°的夹角发散光，现有技术中的传统光源照射的主要集中位置为：如图10所示，图中标记为1的圆心位置和内圆处，在检测孔内壁时会存在内壁外圆处光照不均或光照不足的情况，导致孔内壁的瑕疵无法通过光折射体现出来，使得相机无法采集到清晰准确的孔内壁瑕疵成像，以致无法确定孔内壁做工质量，从而导致其平均质量下降。

实用新型内容

本实用新型旨解决现有常规环形光源存在的：对孔内壁拍摄时，普通光源发光的出光线都是垂直的或者发光线是向中间聚拢的，无法让光集中在孔壁上，导致拍照时需要反射光的部位采集到的光源不足，光的折射不充分，瑕疵无法通过光的折射体现出来的问题。

一种孔内用散射环形光源，

包括：外壳、PCB基板、多个发光LED，

所述外壳为环形，

所述PCB基板固定于所述外壳上，

所述多个发光LED固定于所述PCB基板上，所述多个发光LED的出光线相互平行、且与所述外壳的轴线形成夹角，所述夹角为30°至60°。

优选地，所述外壳的环形上表面设置有凹槽。

优选地，所述凹槽的截面为L形。

优选地，所述环形光源还包括连接线束、连接器，所述外壳上设置有通孔，所述连接线束的一端穿过所述通孔连接于所述发光LED的电信号输入端，所述连接线束的另一端与所述连接器电气连接。

优选地，所述PCB基板为环形，所述环形的PCB基板与所述外壳同轴。

优选地，所述多个发光LED均匀分布在所述外壳上。

优选地，所述多个发光LED围绕成圆环，所述圆环至少为一圈。

优选地，所述圆环至少为2圈，所述多个发光LED沿圆环切线方向的间距为5mm，所述多个发光LED沿径向方向的间距为5mm。

优选地，所述环形光源还设置有带有支撑架的垫板，所述垫板固定于所述环形光源底部，所述支撑架与所述环形光源的轴向平行。

一种带有环形光源的拍照设备，所述拍照设备包括摄像部件和光源，

所述光源为上述任意一个所述的环形光源，所述摄像部件的拍摄镜头与所述环形光源同轴，且所述拍摄镜头嵌入并固定在所述环形光源的圆环内。

本实用新型有益效果为：

孔内壁在拍摄时，现有光源发光角度都是垂直或者光往中间聚拢的，最大角度为90°，无法让光集中在孔壁上，导致拍照时光源亮度低，光线无法到达，瑕疵无法通过光折射体现出来。

而本实用新型所述的孔内用散射环形光源，可以在散发角度为-30°到-60°的环形光，使光均匀照射在孔内壁，从而让孔内壁的瑕疵通过光折射体现出来，使得相机能够清晰，准确地采集到圆筒内壁的瑕疵情况，完成视觉检测，也为后续的圆筒内壁修正提供更好的前提条件，提高圆筒状物体加工质量。

具体地，如图10所示，使用本实用新型的环形光源能有效地让光-30°即120°照射在孔内壁表面，即图10中2所示位置，从而让孔内壁的瑕疵通过光折射体现出来，使得相机能够清晰，准确地采集到圆筒内壁的瑕疵情况，完成视觉检测，也为后续的圆筒内壁修正提供更好的前提条件，提高圆筒状物体加工质量。

本实用新型所述的孔内用散射环形光源适用于为圆形孔洞提供内部照明，还适用于工业领域中筒形工件检测技术领域中作为照明光源。本实用新型所述的带有环形光源的拍照设备适用于拍摄孔洞内部图像，尤其适用于工业领域中筒形工件检测技术领域中对工件内部孔壁的缺陷检测技术领域中。

附图说明

图1为实施方式一、实施方式六所述的一种环形光源的三维立体效果图。

图2为图1所示的环形光源底部的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为背景技术中提及的现有一种环形光源的光照角度范围示意图。

图5为背景技术中提及的现有一种环形光源照射被测物体时的光路示意图。

图6为背景技术中提及的一种传统环形光源的结构示意图。

图7为实施方式四、实施方式六所述的铝合金外壳底部的照片。

图8为实施方式六所述的环形光源的侧面照片。

图9为图8的右视图。

图10为背景技术中提及的现有一种环形光源的照射位置与本实用新型所述的环形光源的照射位置的对比示意图，其中，1为背景技术中提及的现有一种环形光源的照射位置，2为本实用新型所述的环形光源的照射位置。

图11为实施方式十三所述的带有环形光源的拍照设备的一种实物照片。

图12为图11所示结构的侧视照片。

图13为图11所示的带有环形光源的拍照设备深入到圆筒内部进行照明拍摄的效果图。

图14为11所示带有环形光源的拍照设备使用时的照片。

具体实施方式

实施方式一：参照图1说明本实施方式，

本实施方式所述的一种孔内用散射环形光源，包括：外壳、PCB基板、多个发光LED，

所述外壳为环形，

所述PCB基板镶嵌于所述外壳上，

所述多个发光LED固定于所述PCB基板上，

所述多个发光LED的出光线与所述外壳的轴线形成夹角，所述夹角为30°至60°。

具体的，所述外壳可以为圆环形或正多边形或其他环形；

所述外壳材料为铝合金等金属，或塑料，或其他材料，

所述PCB基板可为一个环形PCB基板，也可以为多个PCB基板块拼接成环形；

所述PCB基板固定于所述外壳上的方式有：螺丝固定、焊接、卡接固定或者粘连等；

所述发光LED的固定方式为焊接。

本实施方式所述的环形光源将光源设置成环形、且调整了发光角，进而解决了现有环形光源无法照清楚孔壁的缺陷。

实施方式二：参照图9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源中所述的外壳的举例说明。

本实施方式中，所述外壳的环形上表面有凹槽。

本实施方式中，在外壳的环形上表面设计了凹槽，便于PCB基板嵌入固定，进而更方便限制PCB基板的角度，即：固定发光LED的照射方向，保证照射效果。

实施方式三：参照图2、图3说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源的举例说明。

本实施方式所述外壳的内径为20mm-160mm，所述外壳的外径范围为30mm-200mm，所述外壳的厚度范围为10mm-25mm。

本实施方式给出了外壳的形状尺寸。优选尺寸为：外壳的内径为22mm，所述外壳的外径为48mm，所述外壳的厚度为15mm。

实施方式四：参照图7说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源的举例说明。

本实施方式所述的外壳底部设有多个螺纹孔，所述螺纹孔为M3孔，孔深为5mm，所述多个螺纹孔沿圆周方向均匀分布。

具体的，所述螺纹孔为3个或4个。所述螺纹孔通过螺钉或螺栓将外壳与其它结构固定连接。

实施方式五：参照图3说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式二所述的一种孔内用散射环形光源中所述的凹槽的举例说明。

本实施方式所述外壳的凹槽为L形。

本实施方式所述的凹槽为L形，参见图3所示，该种形状的凹槽外缘较低，在实现固定PCB基板角度的同时，还不会遮挡发光LED发射的光线。

实施方式六：参照图1、图7至9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源结构的举例说明。

本实施方式所述的环形光源还包括连接线束、连接器，所述外壳上设置通孔，所述连接线束的一端穿过所述通孔连接于所述发光LED的电信号输入端，所述连接线束的另一端与所述连接器电气连接。

本实施方式增加了连接线束和连接器，将所述连接线束用于将发光LED的电信号引出之后连接至连接器，方便与外部供电电源连接。

实施方式七：参照图3、图9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源中所述的PCB基板的举例说明。

本实施方式所述的PCB基板为环形，所述环形PCB基板与所述外壳同轴。

具体的，所述PCB基板为一块环形板，或者是由为多块弧形PCB基板块拼接形成环形，或者由多块矩形PCB基板块拼接形成环形。

实施方式八：参照图9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源中所述的多个发光LED的举例说明。

本实施方式所述的多个发光LED均匀分布在所述外壳的环形上表面。

多个发光LED均匀分布在所述外壳的环形上表面能够使光均匀分布在被照范围内。

实施方式九：参照图9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源中所述的多个发光LED的举例说明。

本实施方式所述的多个发光LED围绕成圆环，所述圆环至少为一圈。

本实施方式中所述的多个发光LED围绕成圆环，圆环至少为一圈能够保证光的亮度，使得被照物体清晰呈现。

实施方式十：参照图9说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式七所述的一种孔内用散射环形光源中所述的多个发光LED的举例说明。

本实施方式所述多个发光LED沿圆环切线方向的间距为4mm-6mm，所述多个发光LED沿径向的间距为4mm-6mm。

优选：所述的多个发光LED沿圆环切线方向的间距为5mm，所述多个发光LED沿径向的间距为5mm。

实施方式十一：参照图12说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源中所述的环形光源的举例说明。

本实施方式所述的环形光源还设置有支撑部件，所述支撑部件包括支撑架和垫板，所述垫板的正面固定于所述外壳的背部，所述垫板的背面与所述支撑架固定连接，所述支撑架沿所述外壳的轴向延伸。

具体的，所述垫板为环形，所述环形的垫板与所述外壳的内径和外径相同，所述垫板与外壳通过螺钉固定连接，方便拆卸。

本实施方式增加了支撑部件，在使用所述环形光源时，能够对环形光源起到支撑固定的作用。

实施方式十二：

本实施方式是对实施方式一所述的一种孔内用散射环形光源的举例说明。

本实施方式所述的光源还包括光源控制器，所述光源控制器用于控制所述发光LED的开/关与亮度。

例如，所述光源控制器可以选择KPA-24S-2C型号的光源。该光源在使用时，当所述光源控制器电源开启，控制光源旋钮开关不为0时，所述发光LED开启发光，所述光源控制器旋钮旋转范围为0-255，旋钮位置为0时，所述发光LED为关闭状态，旋钮位置为255时，所述发光LED为最亮状态，相应的，旋钮位置不同，所述发光LED亮度就不同，当所述光源控制器旋钮调到0或所述光源控制器电源开关关闭时，所述所述发光LED关闭。

实施方式十三：参照图11、12说明本实施方式，

本实施方式所述的一种带有环形光源的拍照设备，所述拍照设备包括摄像部件和光源，所述光源为实施方式一至实施方式十二任意一个实施方式所述的环形光源，所述摄像部件的拍摄镜头与所述环形光源同轴，且所述拍摄镜头嵌入并固定在所述环形光源的圆环内。

本实施方式所述的拍照设备，拍摄镜头位于环形光源的中心位置，用于拍摄环形光源照明区域内的图像，进而保证拍摄区域内光线充足且均匀，提高拍摄图像的清晰度。

实施方式十四：参照图12、图13、图14说明本实施方式，

本实施方式是对实施方式十四所述的带有环形光源的拍照设备的举例说明上述实施方式中，所述摄像部件的镜头突出于所述环形光源。

具体的，所述摄像部件的顶部沿所述环形光源底部至顶部的方向穿过所述环形光源，卡套在所述环形光源上，所述摄像部件的镜头突出于所述环形光源。该种结构设置使得环形光源不在摄像部件的拍摄区域，且有一段距离，不影响拍摄效果。

具体地，在所述摄像部件的镜头外部增加保护壳体，所述保护壳体与所述摄像部件的镜头对应的位置设置有通孔。增加的保护壳体，可以避免在摄像部件的镜头与外部测量物体接触而损坏。

Claims (10)

1.一种孔内用散射环形光源，包括：外壳、PCB基板、多个发光LED，其特征在于：

所述外壳为环形，

所述PCB基板固定于所述外壳上，

所述多个发光LED固定于所述PCB基板上，所述多个发光LED的出光线相互平行、且与所述外壳的轴线形成夹角，所述夹角为30°至60°。

2.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述外壳的环形上表面设置有凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述凹槽的截面为L形。

4.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述环形光源还包括连接线束、连接器，所述外壳上设置有通孔，所述连接线束的一端穿过所述通孔连接于所述发光LED的电信号输入端，所述连接线束的另一端与所述连接器电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述PCB基板为环形，所述环形的PCB基板与所述外壳同轴。

6.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述多个发光LED均匀分布在所述外壳上。

7.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述多个发光LED围绕成圆环，所述圆环至少为一圈。

8.根据权利要求7所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述圆环至少为2圈，所述多个发光LED沿圆环切线方向的间距为5mm，所述多个发光LED沿径向方向的间距为5mm。

9.根据权利要求1所述的一种孔内用散射环形光源，其特征在于：

所述环形光源还设置有带有支撑架的垫板，所述垫板固定于所述环形光源底部，所述支撑架与所述环形光源的轴向平行。

10.一种带有环形光源的拍照设备，所述拍照设备包括摄像部件和光源，其特征在于：

所述光源为权利要求1至权利要求9任意一个权利要求所述的环形光源，所述摄像部件的拍摄镜头与所述环形光源同轴，且所述拍摄镜头嵌入并固定在所述环形光源的圆环内。

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