專利名稱：一種用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于視覺檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源。
背景技術(shù)：
在基于光學(xué)的多種機(jī)器視覺檢測(cè)場(chǎng)合檢測(cè)裝置中，對(duì)于同樣的結(jié)構(gòu)，同樣尺寸的 工件，如手機(jī)外殼，其同一型號(hào)的手機(jī)，有多種不同顏色的產(chǎn)品，需要采用不同顏色的光源 作為環(huán)境光進(jìn)行拍照來進(jìn)行檢測(cè)。目前現(xiàn)有技術(shù)的大多數(shù)光源的顏色都是單一固定的，不 可以改變，如手機(jī)外殼顏色檢測(cè)時(shí)常用的CCD視覺檢測(cè)設(shè)備，因此在檢測(cè)不同顏色的工件 時(shí)，就需要相應(yīng)的更換不同顏色的光源來進(jìn)行照明，因此，設(shè)備操作，調(diào)整比較麻煩，檢測(cè)精 度不夠準(zhǔn)確。另外，也不適應(yīng)工件表面顏色色差的檢測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)設(shè)備光源單一的技術(shù)問題，提供一種用于檢測(cè) 設(shè)備的多色光源。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下—種用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其包括排列有若干不同顏色LED的電路板， LED控制系統(tǒng)，用以給LED、控制系統(tǒng)提供工作電源的穩(wěn)壓電源，所述LED包括5_9種不同顏 色，所述LED排列成2-3個(gè)同心圓，同一顏色的LED等距排列在一個(gè)圓周上。進(jìn)一步的還包括套設(shè)在LED上用以封裝LED的導(dǎo)光柱。所述導(dǎo)光柱為底部具有收容LED收容腔的實(shí)心柱體，所述收容腔頂面和導(dǎo)光柱 頂面為打磨面，所述導(dǎo)光柱外側(cè)表面附著有一層金屬反光膜層。所述打磨面的粗糙度Ra為3-4微米。所述金屬反光膜層厚度為1-10微米，反光率為75% -100%。所述控制系統(tǒng)包括LED顏色控制模塊。所述控制系統(tǒng)還包括LED光強(qiáng)控制模塊。所述同一顏色的LED數(shù)量為3-5個(gè)。本實(shí)用新型提供用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，光源不但能發(fā)多種顏色的光，而 且通過控制系統(tǒng)，可自行切換光源顏色，也可以調(diào)節(jié)光源的光強(qiáng)，使得光強(qiáng)穩(wěn)定，另外其設(shè) 置導(dǎo)光柱，使得光源射出的光線均勻，在整個(gè)檢測(cè)過程中，為視覺檢測(cè)時(shí)獲取高質(zhì)量的圖片 提供了前提條件。
圖1是本實(shí)用新型提供的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型提供的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源實(shí)施例導(dǎo)光柱結(jié)構(gòu)示意 圖。圖3是本實(shí)用新型提供的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源實(shí)施例LED排布示意圖。圖4是本實(shí)用新型提供的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源實(shí)施例控制裝置的電路[0021]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其包括排列有若干不同顏色LED燈 1的電路板2，LED的控制系統(tǒng)，用以給電路板、控制系統(tǒng)提供工作電源的穩(wěn)壓電源。所述LED包括5種以上不同顏色，優(yōu)選為5-9種，可以為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫中 的幾種，或者也可以上述顏色兩種或兩種以上顏色的合成色，所述LED的顏色優(yōu)選為波長(zhǎng) 為400-700納米的可見光。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，作為電子產(chǎn)品殼體顏色、色差的視覺檢 測(cè)光源，優(yōu)選為綠色、藍(lán)綠色、藍(lán)色、品藍(lán)色、紅色、橙色、琥珀色七種顏色的LED。所述LED排 列成2-3個(gè)同心圓，每個(gè)同種顏色的LED在一個(gè)圓周上為3-5個(gè)，同一顏色的LED等距排列 在一個(gè)圓周上(即是LED的中心在同一圓周上)，所述等距是指相鄰LED的中心之間的距離 等距。如圖3所示的本實(shí)用新型提供的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源實(shí)施例LED排布示意 圖，所述LED有七種顏色，四個(gè)藍(lán)色11和四個(gè)品藍(lán)色12的LED燈排成一個(gè)圓a，a的半徑為 7. 5毫米，最接近的藍(lán)色和品藍(lán)色LED之間的距離為5. 7毫米；四個(gè)綠色13和四個(gè)橙色14 和四個(gè)琥珀色15的LED燈排成一個(gè)圓b，b的半徑為12. 7毫米，最接近的綠色和橙色LED 之間的距離為8. 4毫米，最接近的橙色和琥珀色之間的距離為7. 2毫米；四個(gè)紅色16和四 個(gè)藍(lán)綠色17的LED燈排成一個(gè)圓c，c的半徑為17. 4毫米，最接近的紅色和藍(lán)綠色之間的 距離為10.6毫米。上述同一顏色的LED等距排列在一個(gè)圓周上。上述a、b、c三個(gè)圓為同 心圓，其半徑是指該圓上的LED中心到圓心的距離。當(dāng)然，也可選用其他排列方式，其顏色種類和數(shù)量的選擇可根據(jù)被測(cè)工件需要選 擇，其排列原則是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的LED排列在較大的同心圓上，波長(zhǎng)較短的排列在較小的同心 圓上，同一同心圓上的不同顏色的LED光波長(zhǎng)較接近。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選，還包括套設(shè)在LED上用以封裝LED的導(dǎo)光柱3，所述導(dǎo)光 柱和電路板組成封閉空間，密封LED，防止外界光進(jìn)入。該導(dǎo)光柱的主要作用是均光，即LED 發(fā)出的光經(jīng)過導(dǎo)光柱后形成比較均勻的漫反射光，照射在被測(cè)工件上。如圖1、圖2所示，優(yōu)選所述導(dǎo)光柱為底部具有收容腔31的實(shí)心柱體，所述收容腔 31用于收容LED，其材料具有良好的導(dǎo)光性，可為有機(jī)玻璃，所述收容腔的頂面32和導(dǎo)光 柱頂面33為打磨面，用以將LED發(fā)出的平行光轉(zhuǎn)化成漫發(fā)射光，所述打磨面的粗糙度ra值 為3-4微米，優(yōu)選為3. 2微米。所述導(dǎo)光柱外側(cè)表面34附著有一層金屬反光膜層(圖中未標(biāo))。防止光線從側(cè) 邊露出，所述金屬反光膜層不透光，其厚度為大于1微米，優(yōu)選為1-10微米。反光率大于 75%。可采用真空濺射工藝制得所述金屬反光膜層，所述真空濺射工藝為行業(yè)內(nèi)易知，不再 贅述。所述控制系統(tǒng)用以控制LED燈的顏色變化，也可以用以控制單個(gè)LED的光強(qiáng)。根據(jù) 本實(shí)用新型實(shí)施例，其包括LED顏色控制模塊和LED光強(qiáng)控制模塊，即可選擇光源所發(fā)光的 顏色，也可調(diào)整光源所發(fā)光的光強(qiáng)。本實(shí)用新型實(shí)施例的控制系統(tǒng)的控制裝置為上位機(jī)和
4控制電路板，上述控制電路板通過與光源顏色切換電路連接來控制LED的顏色切換，上述 光源顏色切換電路主要由譯碼電路和七路切換電路組成，譯碼電路將CPU的數(shù)字輸出信號(hào) 0X01 0X07分別切換成對(duì)應(yīng)切換電路的光源顏色選擇信號(hào)，如0X01切換成對(duì)應(yīng)的一號(hào)切 換回路，一號(hào)切換回路接入紅色LED主回路，0X02切換成對(duì)應(yīng)的二號(hào)切換回路，二號(hào)切換回 路接入綠色LED主回路，依此類推實(shí)現(xiàn)七路LED主回路切換。該光源控制電路板自帶RS232 通信口，上位機(jī)可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)光源控制參數(shù)的調(diào)整。上述LED光強(qiáng)控制模塊包括LED光傳感器，連接光傳感器和控制電路板的可控恒 流源，以及連接光傳感器和控制電路板的閉環(huán)反饋電路，工作時(shí)，所述LED光傳感器時(shí)刻檢 測(cè)LED發(fā)出的光的光強(qiáng)的變化，并將光強(qiáng)信號(hào)通過閉環(huán)反饋電路反饋給控制電路板構(gòu)成反 饋，通過控制電路板上的CPU實(shí)時(shí)運(yùn)算，控制電路信號(hào)大小以調(diào)節(jié)可控恒流源的電流輸出 大小，以保證光源發(fā)出的光的光強(qiáng)的穩(wěn)定，而不會(huì)隨LED的使用時(shí)間增長(zhǎng)而減弱?？烧{(diào)恒流 源控制電路主要由D/A轉(zhuǎn)換電路，電壓跟隨器電路，反相器電路和LED主回路電流調(diào)整電路 組成。如圖4所示，穩(wěn)壓電源提供24V電壓并轉(zhuǎn)換為+18V后供電給可調(diào)恒流源LED主回 路，控制電路將24V轉(zhuǎn)換為+5V后分別供電給CPU控制電路，環(huán)境光閉環(huán)反饋電路，可調(diào)恒 流源控制電路，光源顏色切換電路。D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)CPU數(shù)字輸出值0X00 OXFF線性 轉(zhuǎn)換成_5 OV模擬信號(hào)，電壓跟隨器電路起隔離作用，反相器電路將_5 OV模擬信號(hào)反 相成0 5V模擬信號(hào)，LED主回路電流調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)將0 5V的模擬信號(hào)控制LED主回 路電流線性輸出為0 1A。當(dāng)上位機(jī)初始化參數(shù)指令下達(dá)后，光源的各種發(fā)光參數(shù)已明確，并根據(jù)參數(shù)發(fā)出 相應(yīng)的光；同時(shí)環(huán)境光閉環(huán)反饋電路中的環(huán)境光傳感器能實(shí)時(shí)感應(yīng)LED所發(fā)光光強(qiáng)的變 化，通過環(huán)境光閉環(huán)反饋電路將光強(qiáng)轉(zhuǎn)化成0 5V的模擬信號(hào)，并實(shí)時(shí)將該模擬信號(hào)反饋 給控制電路中的CPU，通過CPU實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理，細(xì)微調(diào)整恒流源輸出電流大小的控制 信號(hào)，小幅調(diào)整恒流源的輸出電流的值，從而糾正LED所發(fā)光光強(qiáng)的變化趨勢(shì)，使其光強(qiáng)始 終保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，為CCD獲取高質(zhì)量的圖片提供了前提條件。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，包括排列有不同顏色LED的電路板，LED的控制系統(tǒng)，用以給LED控制系統(tǒng)中的電路板、LED的控制系統(tǒng)提供工作電源的穩(wěn)壓電源，所述LED包括5 9種不同顏色，所述LED排列成2 3個(gè)同心圓，同一顏色的LED等距排列在一個(gè)圓周上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，還包括套設(shè)在LED 上用以封裝LED的導(dǎo)光柱。
3.如權(quán)利要求2所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述導(dǎo)光柱為底 部具有收容LED收容腔的實(shí)心柱體，所述收容腔頂面和導(dǎo)光柱頂面為打磨面，所述導(dǎo)光柱 外側(cè)表面附著有一層金屬反光膜層。
4.如權(quán)利要求3所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述打磨面的粗 糙度Ra為3-4微米。
5.如權(quán)利要求3所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述金屬反光膜 層厚度為1-10微米，反光率為75% -100%。
6.如權(quán)利要求1所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包 括LED顏色控制模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還 包括LED光強(qiáng)控制模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，其特征在于，所述同一顏色的 LED數(shù)量為3-5個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，包括排列有若干不同顏色LED的電路板，LED控制系統(tǒng)，用以給LED、控制系統(tǒng)提供工作電源的穩(wěn)壓電源，所述LED包括5-9種不同顏色，所述LED排列成2-3個(gè)同心圓，同一顏色的LED等距排列在一個(gè)圓周上。本實(shí)用新型提供用于視覺檢測(cè)設(shè)備的多色光源，光源不但能發(fā)多種顏色的光，而且通過控制系統(tǒng)，可自行切換光源顏色，也可以調(diào)節(jié)光源的光強(qiáng)，使得光強(qiáng)穩(wěn)定，另外其設(shè)置導(dǎo)光柱，使得光源射出的光線均勻，在整個(gè)檢測(cè)過程中，為視覺檢測(cè)時(shí)獲取高質(zhì)量的圖片提供了前提條件。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201680171SQ200920260108
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月31日
發(fā)明者李好平 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司