Przemysłowe źródła światła koaksjalnego: Zastosowania i zasada działania

Przemysłowe źródła światła koaksjalnego są głównie stosowane w scenariuszach przemysłowych wymagających eliminacji odbić powierzchniowych obiektów, podkreślenia drobnych struktur lub osiągnięcia wysoce precyzyjnej detekcji, a szczególnie nadają się do kontroli płaskich i silnie odbijających materiałów.

Główne obszary zastosowania obejmują:

Przemysł produkcji elektronicznej: Wykrywanie śladów na płytach drukowanych PCB, kontrola płaskości wyprowadzeń układów scalonych oraz ocena jakości połączeń lutowniczych elementów.

Przemysł półprzewodnikowy: Wykrywanie zadrapań/punktów defektów na powierzchni waferów, odczyt znaków oraz kontrola wyglądu półprzewodników po pakowaniu.

Kontrola precyzyjnych komponentów: Wykrywanie zadrapań, plam oraz pomiar wymiarów na powierzchni łożysk metalowych/szklanych, przekładni, soczewek itp.

Przemysł wyświetlaczy LCD/OLED: Wykrywanie defektów pikseli ekranu (plamy jasne/ciemne) oraz kontrola czystości powierzchni podłoży szklanych.

Kontrola komponentów samochodowych: Wykrywanie wad powierzchniowych (takich jak załamy, wgniotenia) oraz weryfikacja dokładności montażu precyzyjnych części samochodowych wykonanych metodą tłoczenia i wtrysku.

Wykrywanie zużywanego sprzętu medycznego: Wykrywanie wad wyglądu i zgodności wymiarów materiałów eksploatacyjnych przezroczystych/półprzezroczystych, takich jak strzykawki i rurki infuzyjne.

Główna zasada działania przemysłowych źródeł światła współosiowego polega na wykorzystaniu półprzezroczystego i półodbijającego zwierciadła (podzielnika wiązki), które sprawia, że źródło światła jest współosiowe z optyczną ścieżką kamery, eliminując tym samym odbicia powierzchniowe mierzonego obiektu i równomiernie oświetlając szczegóły obiektu.

Konkretny proces pracy można podzielić na 3 kroki:

Emisja światła: Światło emitowane przez diody LED lub inne źródła światła najpierw pada pionowo na półprzezroczyste i półodbijające zwierciadło umieszczone pod kątem 45°.

Odchylenie ścieżki optycznej: Zwierciadło półprzepuszczalne odbija światło padające prostopadle pod kątem 90°, dzięki czemu jego kierunek jest dokładnie zgodny ze ścieżką optyczną aparatu (czyli tzw. "współosiową") i pada prostopadle na powierzchnię mierzonego obiektu.

Wizualizacja zwrotna: Światło odbite od powierzchni obiektu (bez zakłóceń spowodowanych odbiciem, zawierające wyłącznie informacje o szczegółach obiektu) wraca tą samą ścieżką optyczną, przechodzi przez zwierciadło półprzepuszczalne i dociera do obiektywu kamery, tworząc ostatecznie wyraźny obraz detekcji o niskim poziomie odbić.

Główną zaletą tego rozwiązania jest uniknięcie występowania odbić lustrzanych, które powstają, gdy światło pada na wysoce odbijające powierzchnie (takie jak metal czy szkło) pod kątem innym niż prosty, umożliwiając kamerze dokładniejsze rejestrowanie szczegółów takich jak rysy, wady i tekstury na powierzchni obiektu.