Промышленные коаксиальные источники света: области применения и принцип работы

Промышленные коаксиальные источники света в основном применяются в промышленных сценариях, где требуется устранение отражений от поверхности объектов, выделение мелких структур или обеспечение высокоточной детекции, и особенно подходят для контроля плоских и сильно отражающих материалов.

Основные области их применения включают:

Электронное производство: Обнаружение следов на печатной плате PCB, проверка плоскостности выводов микросхем и определение качества паяльных соединений компонентов.

Полупроводниковая промышленность: Обнаружение царапин/дефектов на поверхности пластин, считывание маркировок и внешний осмотр полупроводников после упаковки.

Контроль прецизионных компонентов: Обнаружение царапин, загрязнений и измерение размеров на поверхности металлических/стеклянных подшипников, шестерён, линз и т.д.

Индустрия ЖК/OLED-дисплеев: Обнаружение дефектов пикселей экрана (светлые/тёмные точки), а также проверка чистоты поверхности стеклянных подложек.

Контроль автомобильных компонентов: Обнаружение дефектов поверхности (таких как заусенцы, вмятины) и проверка точности сборки прецизионных штампованных и литьевых деталей автомобилей.

Обнаружение медицинских расходных материалов: Обнаружение дефектов внешнего вида и проверка соответствия размеров прозрачных/полупрозрачных расходных материалов, таких как шприцы и капельницы.

Основной принцип работы промышленных коаксиальных источников света заключается в использовании полупрозрачного и частично отражающего зеркала (светоделителя), чтобы сделать источник света соосным с оптическим путем камеры, устраняя при этом поверхностные отражения измеряемого объекта и равномерно освещая его детали.

Конкретный рабочий процесс можно разделить на 3 этапа:

Излучение света: Свет, испускаемый светодиодами или другими источниками света, сначала вертикально падает на полупрозрачное и частично отражающее зеркало, расположенное под углом 45°.

Изменение оптического пути: полупрозрачное и полупрозрачное зеркало отражает вертикально падающий свет на 90°, делая его направление полностью совпадающим с оптической осью съёмки камеры (т.е. «коаксиальным»), и вертикально облучает поверхность измеряемого объекта.

Обратная связь по изображению: отражённый свет с поверхности объекта (без интерференции отражений, несущий только информацию о деталях объекта) возвращается по исходному оптическому пути, проходит сквозь полупрозрачное и полупрозрачное зеркало и попадает в объектив камеры, в результате формируя чёткое изображение с низким уровнем отражений.

Ключевое преимущество данной конструкции заключается в том, что она позволяет избежать зеркальных бликов, возникающих при облучении светом под непрямым углом сильно отражающих объектов (например, металла и стекла), что даёт возможности камере более точно фиксировать такие детали поверхности, как царапины, дефекты и текстуры.