同轴光源与同轴平行光源

石鑫华视觉

同轴光源与同轴平行光源



同轴光源、同轴平行光源概述

                               
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同轴光源

                               
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同轴光源照射原理

                               
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CCS同轴平行光源

                               
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同轴平行光源照射原理

    同轴光源与同轴平行光源照射原理、机构结构上差不多，如上图所示。同轴光的设计：在光源的端面放置面光源，然后经一块45°放置的半透半返分光镜，将一半光线反射到底部的目标上；经目标反射，再经过分光镜，将一半的光线透射到上方的透镜，进入相机。而同轴平行光的光源通常是高亮点光源，前面加上凸透镜，将光源变成平行光，然后再经45°放置的分光镜，照射物体，物体反射，经分光镜透射到镜头成像。
    同轴光源因为不需要照射出来的光源平行，因此不需要额外的透镜，但是同轴光在制作时需要对光源与分光镜的位置进行比较准确的安装，否则有可能会引起同轴光源的亮班不在中央的情况。
同轴平行光因为需要投射出来的光线高度平行，因此通常使用高亮的点光源，前面加上凸透镜，然后将点光源安装在透镜的焦点上，这样通过透镜后，光线就是平行光源。再经过分光镜结构实现照明。
同轴（平行）光源，经分光镜后，至少会损失一半的光通量，然后照射到物体表面，经物体表面反射时也不是全部反射的，再经分光镜透射时又会损失至少一半光能量，所以，进入镜头的光能量，不足光源本身的1/4。当然，如果将同轴（平行）光源当作背光用，因此只需要经过一次分光镜，因此总的光通量约有一半左右。
同轴（平行）光源使用的分光镜，可以使用薄的镜面，也可以使用棱镜。一般的小形同轴（平行）光源使用棱镜，棱镜可以很容易做成正方体，便于安装，而大尺寸的，则使用镜片。因为大的棱镜成本高、重量重。但是从光学效果来看，棱镜的成像效果要好于镜片的。
同轴光源、同轴平行光源的应用

同轴光源通常可应用于光源的表面上的缺陷检查，如划伤等、或者是产品上的光滑的Mark点之类的。同轴平行光源通常应用于镜面产品表面的缺陷检查，如光盘、镜子、玻璃等。当然同轴光、同轴平行光源也可以用作背光源，用于需要高精度的尺寸测量，因为同轴与同轴平行光源可以对边缘有更好的表现，没有过多的干涉。同时，理论上同轴平行光源的效果比同轴光源的效果要更好。当作背光使用时，距离上越远，平行性也越高，但是亮度上会降低，这就需要有一个合理的取舍。