Průmyslové koaxiální zdroje světla: Oblasti aplikací a pracovní princip

Průmyslové koaxiální zdroje světla se hlavně používají v průmyslových aplikacích, kde je třeba odstranit povrchové odrazy objektů, zvýraznit jemné struktury nebo dosáhnout vysoce přesné detekce, a jsou zvláště vhodné pro kontrolu rovinných a vysoce odrazivých materiálů.

Hlavní oblasti použití zahrnují:

Elektronický výrobní průmysl: Detekce stop na plošných spojích (PCB), kontrola rovinnosti vývodů čipů a určování kvality pájených spojů součástek.

Polovodičový průmysl: Detekce škrábanců nebo vad na povrchu waferů, čtení značek a kontrola vzhledu polovodičů po zalakování.

Kontrola přesných součástek: Detekce škrábanců, skvrn a měření rozměrů na povrchu kovových/skleněných ložisek, ozubených kol, čoček atd.

Průmysl LCD/OLED displejů: Detekce pixelových vad displeje (světlé/tmavé body) a kontrola čistoty povrchu skleněných substrátů.

Kontrola automobilových součástek: Detekce povrchových vad (např. otřepů, vrypů) a ověření přesnosti montáže u přesných dílů automobilového průmyslu vyrobených tvářením nebo litím do forem.

Detekce lékařských spotřebních materiálů: Detekce vad vzhledu a kontrola dodržení rozměrů u průhledných/poloprůhledných spotřebních materiálů, jako jsou stříkačky a kapací hadičky.

Základní pracovní princip průmyslových koaxiálních zdrojů světla spočívá v použití polopropustného a poloodrazného zrcadla (děliče paprsku), které zajistí, že bude světelný zdroj koaxiální s optickou dráhou kamery. Tím se eliminují odrazy na povrchu měřeného objektu a současně rovnoměrně osvětlí jemné detaily objektu.

Konkrétní pracovní proces lze rozdělit do 3 kroků:

Vyzařování světla: Světlo vyzařované LED diodami nebo jinými světelnými zdroji nejprve dopadá kolmo na polopropustné a poloodrazné zrcadlo umístěné pod úhlem 45°.

Ohyb optické dráhy: Polopropustné a poloodrazné zrcadlo odráží svisle dopadající světlo o 90°, čímž se jeho směr úplně shoduje s optickou osou snímání kamery (tzv. „koaxiální“ uspořádání), a svisle osvětluje povrch měřeného objektu.

Zpětná vazba obrazu: Odražené světlo z povrchu objektu (bez odrazových interferencí, nesoucí pouze informace o detailu objektu) se vrací po původní optické dráze, prochází polopropustným a poloodrazným zrcadlem a vstupuje do objektivu kamery, kde nakonec vytváří ostrý detekční obraz s nízkou úrovní odrazů.

Hlavní výhodou tohoto řešení je možnost vyhnout se zrcadlovému odrazu, který vzniká, když světlo dopadá pod nesvislým úhlem na vysoce odrazivé povrchy (např. kov nebo sklo), což umožňuje kameře přesněji zachytit detaily jako jsou škrábance, vadné místa a textury na povrchu objektu.