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條形/環形光源的原理和特點

2025-4-21  閱讀(116)

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條形光源是一種專為機器視覺設計的線型照明裝置,其核心原理是通過高密度LED陣列沿直線排列,配合光學透鏡或漫射板形成均勻的線性光束。采用直射、背光或側向照明等不同配光方式,可靈活適應被測物的表面特性。其中,準直透鏡可約束光束發散角度,漫射板則通過微結構實現光強均勻化,特殊設計的反光腔體能提升光效利用率。

該光源具備三大核心優勢:首先,線狀光斑能精準覆蓋檢測區域,配合高均勻性(>90%)特性,可有效突顯目標物的輪廓與表面紋理特征;其次,緊湊型結構(典型寬度15-50mm)支持多角度安裝,通過亮度無極調節(0-100%)和波長定制(常見365-940nm),可適配不同材質檢測需求;最后,采用工業級LED模組,壽命可達50,000小時以上,搭配恒流驅動確保光強穩定性(波動<2%)。

在工業檢測領域,條形光源廣泛應用于LCD屏缺陷檢測、精密零件尺寸測量、包裝印刷質量檢驗等場景,其定向照明特性可有效消除環境光干擾,配合線陣相機使用時檢測效率提升顯著。醫療內窺鏡照明、交通標志識別等特殊場景亦可見其應用。


環形光源采用LED陣列沿圓周均勻排布的結構設計,通過漫射板、導光板或二次光學透鏡形成360°軸對稱照明場。其核心原理在于通過調節LED安裝角度(0-90°可調)及光學擴散材料,實現直射光、低角度光或同軸光等多模式配光,有效應對不同表面反射特性。其中,同軸環形光源通過分光鏡實現垂直入射光路,可消除鏡面反光干擾。

該光源具備三大特性優勢:首先,環形光場具有超高均勻性(>95%),能均勻覆蓋圓形檢測區域,特別適用于曲面、球面或異形工件表面缺陷檢測;其次,支持多角度光路組合,如0°直射光突顯平面特征、30°低角度光增強紋理對比度、同軸光消除金屬反光,適配反光/啞光/曲面等多材質檢測需求;第三,緊湊環形結構(外徑40-300mm)可緊密集成于工業鏡頭周圍,配合0-100%亮度調節及多色溫選擇(白光/紅光/藍光等),實現精準打光控制。

工業應用中,環形光源常用于精密元件外觀檢測(如芯片焊點、手機玻璃劃痕)、醫療器械表面質檢、二維碼識別等場景。其軸對稱照明特性可消除方向性陰影,配合面陣相機使用時能完整呈現物體三維形貌特征。在生物識別、半導體封裝等微米級檢測中,高均勻環形光可有效提升成像信噪比。


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