基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源的設(shè)計與制作方法，包括面光源、條形光源、點光源、環(huán)形光源、同軸光源和積分光源等機器視覺光源類型。這種機器視覺光源至少包含有機發(fā)光面板和燈具外殼兩部分結(jié)構(gòu)。相對于基于LED發(fā)光的機器視覺光源，基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源具有發(fā)光均勻、散熱好、超薄等優(yōu)點。
【專利說明】基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機器視覺光源領(lǐng)域，具體涉及到基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]機器視覺是指用機器代替人的眼睛來進行測量與判斷，其原理是通過機器視覺產(chǎn)品(包括機器視覺光源、控制器、檢測分析儀等)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像信號，利用專門的圖像處理系統(tǒng)對被攝取目標(biāo)的特征進行分析，進而將其結(jié)果用來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。因此，對整套機器視覺照明系統(tǒng)，照明是影響機器視覺輸入的重要因素。
[0003]目前，市售的機器視覺光源包括LED、鹵素?zé)艉蜔晒鉄簦渲?，鹵素?zé)艉蜔晒鉄粢蚓哂薪Y(jié)構(gòu)單一、使用壽命短等缺點已經(jīng)瀕臨淘汰，而因LED具有發(fā)光效率高的優(yōu)點使得基于LED技術(shù)的機器視覺光源已占據(jù)了主要市場。然而，LED技術(shù)應(yīng)用在機器視覺領(lǐng)域仍然具有如下缺點:1)LED為點光源發(fā)光，如需得到高均勻性的發(fā)光面板，則需要設(shè)計LED陣列及其相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，且需添加光擴散板來使LED點光源的發(fā)光擴散開來，這些都增加了光源的復(fù)雜性，增大了其成本。2) LED的發(fā)光芯片大小在微米量級，發(fā)熱集中，存在著散熱差的問題。3)無法將LED制成柔性發(fā)光面板，在燈具結(jié)構(gòu)的設(shè)計上還存在一定的局限性。
[0004]有機發(fā)光面板包括有機發(fā)光二極管(OLED)及電場感應(yīng)聚合物電致發(fā)光(FIPEL)(美國專利號PCT/US2013/021163)等基于有機物的電致發(fā)光器件是近些年來新發(fā)展起來的技術(shù)。相對LED,有機發(fā)光技術(shù)的優(yōu)點在于:1)有機發(fā)光技術(shù)本身即為面發(fā)光,無需任何光擴散結(jié)構(gòu)便得到超高均勻性的發(fā)光面板。2)由于其為面發(fā)光，因此其器件發(fā)熱比較發(fā)散，具有非常好的散熱性。3)有機發(fā)光技術(shù)兼容柔性發(fā)光面板技術(shù)。這三方面優(yōu)勢使得有機發(fā)光面板非常適合作為機器視覺照明設(shè)備的發(fā)光元件。然而，目前還沒有基于有機發(fā)光面板技術(shù)的機器視覺照明產(chǎn)品出現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出基于有機發(fā)光面板技術(shù)的機器視覺光源的設(shè)計與制作方法。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:基于有機發(fā)光面板技術(shù)的機器視覺光源的設(shè)計與制作方法，至少由有機發(fā)光面板與光具外殼組成。
[0007]所述有機發(fā)光面板為市場上購買的OLED發(fā)光面板或FIPEL發(fā)光面板(美國專利號 PCT/US2013/021163)。
[0008]所述光具外殼的材質(zhì)可為鋁合金、鐵或塑料等材質(zhì)。
[0009]在所述有機發(fā)光面板與光具外殼間，可設(shè)置導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)進行連接，如絕緣導(dǎo)熱樹脂。
[0010]通過選取不同尺寸的有機發(fā)光面板及光具外殼，可制作基于有機發(fā)光面板的機器視覺面光源、條形光源、點光源、環(huán)形光源和同軸光源等機器視覺光源。
[0011 ] 所述基于有機發(fā)光面板技術(shù)的機器視覺光源的發(fā)光部分可以是基于一塊有機發(fā)光面板芯片，也可以是幾塊有機發(fā)光面板的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，基于有機發(fā)光面板的機器視覺光源具有如下優(yōu)點:
[0013]1、光源發(fā)光均勻，做為背光源時能夠如實的反應(yīng)被測物體的尺寸特征。
[0014]2、光源發(fā)熱小，適合長時間工作，并有助于提高整套系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0015]3、整套光具厚度很小，可將其制作成超薄光源，有利于節(jié)省空間。
[0016]4、有機發(fā)光面板兼容柔性工藝，可方便將光源加工成特殊的形狀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0018]圖1是一款基于有機發(fā)光面板的面光源結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2是一款基于有機發(fā)光面板的條形光源結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖3是一款基于有機發(fā)光面板的點光源結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖4是一款基于有機發(fā)光面板的同軸光源結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖5是一款基于有機發(fā)光面板的積分光源結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是一款基于有機發(fā)光面板的環(huán)形光源結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖7是一款基于柔性有機發(fā)光面板的環(huán)形光源結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，I為面光源外殼底板；2為面光源中的有機發(fā)光面板；3為面光源外殼上的壓片結(jié)構(gòu)；4為面光源外殼底板上的開孔結(jié)構(gòu)，用于安裝、固定光具用；5為面光源上的螺絲結(jié)構(gòu)；6為條形光源外殼底板；7為條形光源中的有機發(fā)光面板，由六塊發(fā)光面板組成；8為條形光源外殼上的壓片結(jié)構(gòu)；9為條形光源外殼底板上的開孔結(jié)構(gòu)，用于安裝、固定光具；10為條形光源上的螺絲結(jié)構(gòu)；11為點光源外殼底板結(jié)構(gòu)；12為點光源中的有機發(fā)光面板；13為點光源外殼中的壓片結(jié)構(gòu)；14為點光源中的聚焦透鏡；15為點光源中的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)；16為同軸光源外殼結(jié)構(gòu)；17為同軸光源中的有機發(fā)光面板；18為同軸光源中的分光鏡；19為同軸光源中的相機窗口 ；20為同軸光源外殼中的散熱結(jié)構(gòu)；21為同軸光源中的吸光層；22為積分光源中的有機發(fā)光面板；23為積分光源外殼；24為積分光源中的漫反射穹頂；25為一款環(huán)形光源外殼結(jié)構(gòu)；26為環(huán)形光源中的有機發(fā)光面板；27為環(huán)形光源中的支撐結(jié)構(gòu)；28為一款環(huán)形光源的外殼結(jié)構(gòu)；29為該環(huán)形光源中的柔性有機發(fā)光面板。

【具體實施方式】
[0026]下面通過一些具體實施案例對本發(fā)明做進一步的闡述，其目的在于更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0027]實施例1:
[0028]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺背光源，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括以下幾個部分:
[0029](I)該機器視覺背光源包含單一芯片的OLED發(fā)光面板，其尺寸為5cmX5cm。
[0030](2)該背光源外殼由兩部分組成，分別為底板與方框結(jié)構(gòu)。其中，底板上有開孔結(jié)構(gòu)以用來固定面光源，而方框結(jié)構(gòu)用來固定有機發(fā)光面板。
[0031]整套燈具的厚度可控制在1mm以內(nèi)，其發(fā)光均勻性接近99.5%。該機器視覺背光源既可用于輪廓成像也可用于均勻照明。
[0032]實施例2:
[0033]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺條形光源，結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括以下幾個部分:
[0034](I)該機器視覺條形光源包含六片OLED發(fā)光面板，每片的尺寸為5cmX 5cm。其中，六片OLED面板并聯(lián)。
[0035](2)該條形光源外殼由兩部分組成，分別為底板與方框結(jié)構(gòu)。其中，底板上有開孔結(jié)構(gòu)以用來固定條形光源，而方框結(jié)構(gòu)用來固定有機發(fā)光面板?？偀艟叩某叽鐬?.3cmX38cm
[0036]整套燈具的厚度可控制在1mm以內(nèi)。該機器視覺條形光源主要用于大幅均勻照明。
[0037]實施例3:
[0038]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺點光源，結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括以下幾個部分:
[0039](I)該機器視覺點光源包含一片OLED發(fā)光面板,其尺寸為IcmX lcm。
[0040](2)該點光源包含有聚焦透鏡，用于對OLED發(fā)光面板的發(fā)光進行匯聚。
[0041](3)該點光源包含有導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，既可以是導(dǎo)光柱也可以是光纖。
[0042](4)該點光源外殼由兩部分組成，分別為底板(含散熱結(jié)構(gòu))與壓片結(jié)構(gòu)。
[0043]該機器視覺點光源主要配合同軸鏡頭使用。
[0044]實施例4:
[0045]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺同軸光源，結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括以下幾個部分:
[0046](I)該機器視覺同軸光源包含一片OLED發(fā)光面板,其尺寸為5cmX5cm。
[0047](2)除光具外殼外,該同軸光源還包含分光鏡、相機窗口、吸光結(jié)構(gòu)及散熱結(jié)構(gòu)。
[0048]該機器視覺同軸光源主要用于檢測物體平整光滑表面的碰傷、劃傷、裂紋和異物。
[0049]實施例5:
[0050]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺積分光源，結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括以下幾個部分:
[0051](I)該機器視覺積分光源包含環(huán)形OLED發(fā)光面板結(jié)構(gòu)，其尺寸為內(nèi)徑10cm，外徑14cm。
[0052](2)除光具外殼底座外，該積分光源還包含有漫反射穹頂結(jié)構(gòu)。
[0053]在機器視覺應(yīng)用中，該積分光源主要用于消除表面不平整形成的干擾。
[0054]實施例6:
[0055]一種基于OLED發(fā)光面板的機器視覺環(huán)形光源，結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括以下幾個部分:
[0056](I)該機器視覺環(huán)形光源包含外方內(nèi)圓的OLED發(fā)光面板結(jié)構(gòu)，其尺寸為內(nèi)圓直徑1cm,外方邊長為14cm。
[0057](2)除光具外殼外，該環(huán)形光源還包含有支撐結(jié)構(gòu)。
[0058]實施例7:
[0059]一種基于柔性O(shè)LED發(fā)光面板的機器視覺環(huán)形光源，結(jié)構(gòu)如圖7所示，主要包含柔性O(shè)LED發(fā)光面板結(jié)構(gòu)，其尺寸為內(nèi)徑10cm，外徑14cm，以及燈具外殼結(jié)構(gòu)。
[0060]該機器視覺環(huán)形光源可為多坡面目標(biāo)提供均勻照明、消除反射角的不同而引起的差異。
【權(quán)利要求】
1.基于有機發(fā)光面板的機器視覺照明設(shè)備，至少包含有機發(fā)光面板和燈具外殼兩部分結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，該設(shè)備用在機器視覺系統(tǒng)中，主要用來提供機器視覺系統(tǒng)所需的光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，有機發(fā)光面板可以為市售的有機發(fā)光二極管(OLED)面板或電場感應(yīng)聚合物電致發(fā)光面板(FIPEL)(美國專利號PCT/US2013/021163)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，燈具外殼可以為鋁合金、鐵或塑料等材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，可將這種機器視覺光源制造成面光源、條形光源、點光源、環(huán)形光源、同軸光源和積分光源等機器視覺光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求2，所述基于有機發(fā)光面板技術(shù)的機器視覺光源的發(fā)光部分可以是基于一塊有機發(fā)光面板芯片，也可以是基于幾塊有機發(fā)光面板的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)。
【文檔編號】F21V19/00GK104075189SQ201410275516
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】黃暉輝, 李 遠 申請人:黃暉輝, 李 遠