一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)量?jī)x器輔助設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1、圖2各顯示了一種目前市場(chǎng)上常用的測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置。
[0003]參見圖1，其為臨界照明，即光源I’發(fā)出的光透過(guò)照明組2’聚焦到物體5’上，通過(guò)測(cè)量成像鏡頭6’照在CMOS/CCD 8’上。由光線走向可看出，雖然光闌V被均勻照明，但是物體位置是光源的像，而常用光源的發(fā)光面都是很不均勻的，所以，物體被照明得非常不均勻，效果差。
[0004]參見圖2，其為最常用的柯勒照明，即光源發(fā)出的光由照明組聚焦到光闌7’上，物體位于照明組與光闌之間，可見物體可以被完好地均勻照明，光闌也可以通過(guò)調(diào)整被充滿實(shí)現(xiàn)極限分辨率。但，由于光闌與光源共軛，而常用光源發(fā)光面都是很不均勻的，所以光闌上的照明也非常不均勻，檢測(cè)鏡頭6’的物體到CMOS/CCD 8’上的成像的調(diào)制傳遞函數(shù)從低頻到高頻的對(duì)比度過(guò)度不連續(xù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)完好地測(cè)量取像要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開了一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置。
[0006]本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，包括光源、第一照明組、散射體、第二照明組，按光線投射方向，光源、第一照明組、散射體、第二照明組依次布設(shè)，光源出射的光線經(jīng)過(guò)第一照明組調(diào)整光束均勻地照明在散射體上，光線透過(guò)散射體并經(jīng)其散射后向第二照明組投射，第二照明組對(duì)光束進(jìn)行調(diào)整后向物體投射。
[0007]優(yōu)選的，物體之后布設(shè)鏡頭、光闌、CMOS或(XD，光闌處于鏡頭內(nèi)部、之后或之前，最后物體的像投射在CMOS或C⑶上。
[0008]優(yōu)選的，第二照明組之后布設(shè)半反半透鏡，半反半透鏡的一側(cè)為所述的物體，另一側(cè)依次布設(shè)鏡頭及CM0S/CXD，物體與CM0S/CXD通過(guò)鏡頭近似共軛；第二照明組調(diào)整后的光束通過(guò)半反半透鏡向物體投射，物體將光線反射后再透過(guò)半反半透鏡、鏡頭及光闌，投射到CMOS 或 CCD 上。
[0009]光源選用燈泡、LED、激光器或氣體放電燈。
[0010]光源為復(fù)色光源或單色光源。
[0011]優(yōu)選的，第一照明組和/或第二照明組選用透鏡組，透鏡組由一個(gè)或多個(gè)透鏡組成。
[0012]優(yōu)選的，散射體是透光且能將平行光透射并散射成一定角度的光學(xué)器件。
[0013]優(yōu)選的，散射體是毛玻璃、表面帶有復(fù)眼的可透光玻璃或塑料、乳白色塑料、表面毛化塑料、衍射片或材料內(nèi)部能自行散射的器件。
[0014]優(yōu)選的，鏡頭是一種能在離焦情況下或?qū)沟那闆r下對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的鏡頭，或者是一種僅僅能在對(duì)焦情況下對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的鏡頭。
[0015]本實(shí)用新型原理如下:當(dāng)物體為鏡面或透光物體時(shí)，照明穿過(guò)物體后可以幾乎不被改變光線路徑的情況下進(jìn)入鏡頭，光源通過(guò)照明透鏡組后照明在物體上，物體上出射的光線(從光源來(lái))通過(guò)鏡頭照在CMOS/CXD上，物體和CMOS/CXD對(duì)于測(cè)量成像鏡頭是共軛的，物體的像可以投射在CMOS/CCD上，CMOS/CCD為數(shù)字感光芯片，可以獲取投射到其表面的像并進(jìn)行存儲(chǔ)或處理。
[0016]本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是:在實(shí)現(xiàn)物體均勻照明的同時(shí)，讓光線充滿并均勻地照明了光闌，可以在獲得好的均勻性圖象的同時(shí)，讓成像的調(diào)制傳遞函數(shù)從低頻到高頻的對(duì)比度連續(xù)過(guò)度，使測(cè)量鏡頭可以獲得物體最大限度的信息。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)臨界照明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)柯勒照明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖5是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是測(cè)量鏡頭的物像關(guān)系原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]參見圖3，本實(shí)施例用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置包括光源1、照明組2、散射體3、照明組4、鏡頭6、光闌7、CMOS/(XD 8等，按光線投射方向，光源1、照明組2、散射體3、照明組4、物體5、鏡頭6、光闌7、CMOS/CXD 8依次排序設(shè)置。
[0026]其中，光源I可以選用燈泡、LED、激光器、氣體放電燈或其他光源，其可以是復(fù)色光源，也可以單色光源。
[0027]照明組2選用透鏡組，其可改變光源出射光的運(yùn)行軌跡，使其以一定角度出射到散射體上。
[0028]散射體3可以是毛玻璃、乳白色塑料或者其他任何材質(zhì)的可透光并且可將平行光散射成一定角度的光學(xué)器件。
[0029]照明組4為透鏡組，其可將散射體靠近照明組4的表面作為光源，將其投射到測(cè)量鏡頭光闌附近，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的均勻照明。
[0030]測(cè)量鏡頭6對(duì)像質(zhì)要求嚴(yán)格并且能在離焦或者對(duì)焦的情況下對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量。
[0031]參見圖6，該圖顯示了測(cè)量鏡頭的物像關(guān)系，物體上A點(diǎn)發(fā)出的光線通過(guò)鏡頭B會(huì)聚到像方的D點(diǎn)，通過(guò)光闌C約束出光角度。如果在沒有像差的情況下，衍射決定了成像質(zhì)量，而衍射由光闌本身決定，光闌的大小決定了成像的分辨率，而光闌上照明的均勻性決定了成像從低到高分辨率過(guò)度的連續(xù)性。測(cè)量鏡頭像質(zhì)要求較高，所以照明除了要對(duì)物體均勻照明外，還要實(shí)現(xiàn)在光闌上的均勻照明。
[0032]光源I出射的光線經(jīng)過(guò)照明組2調(diào)整光束均勻地照明在散射體3上，散射體透射部分的光線被較好地散射，讓散射體本身變成了可以均勻發(fā)光的二次光源。散射體發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)照明組4調(diào)整光束聚焦在測(cè)量鏡頭內(nèi)部的光闌7，光闌就變成了散射體這個(gè)均勻二次光源的成像位置，實(shí)現(xiàn)了均勻地照明。而散射體這個(gè)二次光源本身發(fā)光的光線經(jīng)過(guò)照明組4會(huì)聚到光闌之前，先經(jīng)過(guò)物體5，這樣就形成了典型的柯勒照明結(jié)構(gòu)，物體也被實(shí)現(xiàn)了均勻地照明。
[0033]實(shí)施例2
[0034]參見圖4，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于:本實(shí)施例光闌7位于鏡頭6的后方。
[0035]本實(shí)施例其它內(nèi)容可參考實(shí)施例1。
[0036]實(shí)施例3
[0037]參見圖5，本實(shí)施例中，按光線的投射方向，依次布設(shè)光源1、第一照明組2、透光散射體3、第二照明組4、半反半透鏡9，半反半透鏡9的一側(cè)為物體5，另一側(cè)依次布設(shè)鏡頭6及CMOS/CXD 8。物體5與CMOS/CXD 8通過(guò)鏡頭6近似共軛。光線從光源I發(fā)出，通過(guò)第一照明組2聚到透光散射體3上，光線經(jīng)過(guò)散射后再通過(guò)照明組4投射及半反半透鏡9反射到物體5上，物體5將光線返回透過(guò)半反半透鏡9后進(jìn)入鏡頭6，再進(jìn)入CMOS/CXD 8。
[0038]照明組2、照明組4各自可由一片或多片鏡片組成，鏡片材料可以采用在使用光譜下可透光的玻璃或塑料。
[0039]半反半透鏡9可以是平板，也可以是膠合棱鏡，半反鏡面為30-60度，優(yōu)選45度。
[0040]散射體3可以采用表面帶有微結(jié)構(gòu)的毛玻璃、表面帶有復(fù)眼的可透光玻璃或塑料、表面毛化塑料、衍射片或材料內(nèi)部可自行散射的器件。
[0041]以上對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，依據(jù)本實(shí)用新型提供的思想，在【具體實(shí)施方式】上會(huì)有改變之處，而這些改變也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是包括光源、第一照明組、散射體、第二照明組，按光線投射方向，光源、第一照明組、散射體、第二照明組依次布設(shè)，光源出射的光線經(jīng)過(guò)第一照明組調(diào)整光束均勻地照明在散射體上，光線透過(guò)散射體并經(jīng)其散射后向第二照明組投射，第二照明組對(duì)光束進(jìn)行調(diào)整后向物體投射。
2.如權(quán)利要求1所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的物體之后布設(shè)鏡頭、光闌、CMOS或CCD，光闌處于鏡頭內(nèi)部、之后或之前，最后物體的像投射在CMOS或CCD上。
3.如權(quán)利要求1所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的第二照明組之后布設(shè)半反半透鏡，半反半透鏡的一側(cè)為所述的物體，另一側(cè)依次布設(shè)鏡頭及CM0S/CCD，物體與CM0S/CCD通過(guò)鏡頭近似共軛；第二照明組調(diào)整后的光束通過(guò)半反半透鏡向物體投射，物體將光線反射后再透過(guò)半反半透鏡、鏡頭及光闌，投射到CMOS或CCD上。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的光源選用燈泡、LED、激光器或氣體放電燈。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的光源為復(fù)色光源或單色光源。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的第一照明組和/或第二照明組選用透鏡組，透鏡組由一個(gè)或多個(gè)透鏡組成。
7.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的散射體是透光且能將平行光透射并散射成一定角度的光學(xué)器件。
8.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的散射體是毛玻璃、表面帶有復(fù)眼的可透光玻璃或塑料、乳白色塑料、表面毛化塑料、衍射片或材料內(nèi)部能自行散射的器件。
9.如權(quán)利要求2或3所述用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，其特征是:所述的鏡頭是一種能在離焦情況下或?qū)沟那闆r下對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的鏡頭，或者是一種僅僅能在對(duì)焦情況下對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量的鏡頭。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于測(cè)量?jī)x器的輔助照明裝置，包括光源、第一照明組、散射體、第二照明組，按光線投射方向，光源、第一照明組、散射體、第二照明組依次布設(shè)，光源出射的光線經(jīng)過(guò)第一照明組調(diào)整光束均勻地照明在散射體上，光線透過(guò)散射體并經(jīng)其散射后向第二照明組投射，第二照明組對(duì)光束進(jìn)行調(diào)整后向物體投射。本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是：在實(shí)現(xiàn)物體均勻照明的同時(shí)，讓光線充滿并均勻地照明了光闌，可以在獲得好的均勻性圖象的同時(shí)，讓成像的調(diào)制傳遞函數(shù)從低頻到高頻的對(duì)比度連續(xù)過(guò)度，使測(cè)量鏡頭可以獲得物體最大限度的信息。
【IPC分類】G02B27-09
【公開號(hào)】CN204302586
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420790814
【發(fā)明人】聶瑾祿
【申請(qǐng)人】杭州瑾麗光電科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月15日