Nguồn sáng đồng trục công nghiệp: Các lĩnh vực ứng dụng và nguyên lý hoạt động

Các nguồn sáng đồng trục công nghiệp chủ yếu được áp dụng trong các tình huống công nghiệp yêu cầu loại bỏ hiện tượng phản xạ bề mặt của vật thể, làm nổi bật các cấu trúc tinh vi hoặc đạt được độ phát hiện chính xác cao, và đặc biệt phù hợp cho việc kiểm tra các vật liệu phẳng và có độ phản xạ cao.

Các lĩnh vực ứng dụng chính của chúng bao gồm:

Ngành sản xuất điện tử: Phát hiện mạch trên bảng mạch PCB, kiểm tra độ phẳng chân chip và xác định chất lượng mối hàn linh kiện.

Ngành công nghiệp bán dẫn: Phát hiện vết xước/khuyết tật trên bề mặt oán mài, đọc mã và kiểm tra ngoại quan bán dẫn sau đóng gói.

Kiểm tra linh kiện chính xác: Phát hiện vết xước, vết bẩn và đo kích thước trên bề mặt các vòng bi kim loại/kính, bánh răng, thấu kính, v.v.

Ngành công nghiệp màn hình LCD/OLED: Phát hiện lỗi điểm ảnh (điểm sáng/điểm tối) trên màn hình và kiểm tra độ sạch bề mặt của tấm nền kính.

Kiểm tra linh kiện ô tô: Phát hiện khuyết tật bề mặt (như ba via, vết lõm) và kiểm tra độ chính xác lắp ráp các chi tiết dập chính xác ô tô và các chi tiết đúc phun.

Phát hiện vật tư tiêu hao y tế: Phát hiện khuyết tật ngoại quan và kiểm tra sự phù hợp về kích thước của các vật tư tiêu hao trong suốt/bán trong suốt như kim tiêm và ống truyền dịch.

Nguyên lý làm việc cốt lõi của nguồn sáng đồng trục công nghiệp là sử dụng một tấm gương bán trong suốt và bán phản xạ (bộ chia tia) để làm cho nguồn sáng đồng trục với đường đi quang học của camera, loại bỏ các phản xạ bề mặt của đối tượng đo trong khi chiếu sáng đều các chi tiết của đối tượng.

Quy trình làm việc cụ thể có thể được chia thành 3 bước:

Phát sáng: Ánh sáng phát ra từ các bóng LED hoặc các nguồn sáng khác trước tiên chiếu thẳng đứng lên một tấm gương bán trong suốt và bán phản xạ được đặt ở góc 45°.

Chuyển hướng đường đi quang học: Gương bán trong suốt và bán phản xạ phản xạ ánh sáng tới theo phương thẳng đứng một góc 90°, làm cho hướng của nó hoàn toàn trùng với đường đi quang học chụp ảnh của máy ảnh (tức là "đồng trục"), và chiếu vuông góc lên bề mặt của vật được đo.

Phản hồi hình ảnh: Ánh sáng phản xạ từ bề mặt vật (không có nhiễu phản xạ, chỉ mang thông tin chi tiết về vật) đi ngược lại theo đường đi quang học ban đầu, xuyên qua gương bán trong suốt và bán phản xạ, sau đó đi vào ống kính máy ảnh, cuối cùng tạo thành một hình ảnh kiểm tra rõ nét với độ phản xạ thấp.

Lợi thế chính của thiết kế này là có thể tránh được hiện tượng phản xạ loá xảy ra khi ánh sáng chiếu vào các vật có độ phản xạ cao (như kim loại và thủy tinh) ở góc nghiêng, cho phép máy ảnh ghi nhận chính xác hơn các chi tiết như vết xước, khuyết tật và kết cấu trên bề mặt vật.