專利名稱：菲涅爾透鏡平行光源及其檢測裝置以及該檢測裝置的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及菲涅爾透鏡平行光源及其檢測裝置以及該檢測裝置的使用方法，特別涉及應(yīng)用于檢測大尺寸物體的菲涅爾透鏡平行光源及其檢測裝置以及該檢測裝置的使用方法。
背景技術(shù)：
參見圖I至圖3所示，現(xiàn)有物體同軸透視光源，包括ー殼體10，所述殼體10由六塊鋁板組成，所述鋁板分別為第一鋁合金板11、第二鋁合金板12、第三鋁合金板13、第四鋁合金板14、第五鋁合金板15以及第六鋁合金板(圖中未標(biāo)出)；所述第一鋁合金板11上設(shè)有第一透光孔Ila,所述第一透光孔Ila米用第一玻璃Ilb密封；所述第二招合金板12上設(shè)有與第一鋁合金板11上第一透光孔Ila対稱的第二透光孔12a，所述殼體第三鋁合金板 13的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有LED光源13a ;所述殼體10內(nèi)垂直設(shè)有將殼體10隔成左右兩部分的漫射板17，所述漫射板17與殼體第四鋁合金板14之間設(shè)有分光鏡18，所述分光鏡18的一端安置在第二鋁合金板12和第四鋁合金板14的夾角處，所述分光鏡18的另一端安置在第一鋁合金板11和漫射板17的夾角處；所述第一透光孔Ila和第二透光孔12a的軸線在一條直線上；所述漫射板17和第三鋁合金板13之間設(shè)有凸透鏡19?，F(xiàn)有物體同軸透視光源在使用吋，由單顆高亮的LED為光源，經(jīng)凸透鏡19轉(zhuǎn)換成平行光線后由漫射板17發(fā)出均勻柔和的光，再由呈45°狀的分光鏡18照至被測物體20，被測物體20的反射光線經(jīng)分光鏡18后由攝像系統(tǒng)30拍照或成像。此類采用單顆高亮LED因發(fā)散120°光線而不能完全被凸透鏡19接受，使得照明亮度較暗；采用凸透鏡19的光源一般用在小尺寸物體檢測，但對于大尺寸物體檢測勢必造成凸透鏡19很大很厚很重成本很高，相當(dāng)不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、重量輕、能夠設(shè)用于任何物體檢測，特別是菲涅爾透鏡平行光源及其檢測裝置以及該檢測裝置的使用方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下菲涅爾透鏡平行光源，包括ー殼體，所述殼體由六塊鋁板組成，所述鋁板分別為第一鋁合金板、第二合金鋁板、第三鋁合金板、第四鋁合金板、第五鋁合金板以及第六鋁合金板；所述第一鋁合金板上設(shè)有第一透光孔，所述第一透光孔采用第一玻璃密封；所述第二鋁合金板上設(shè)有與第一鋁合金板上第一透光孔對稱的第二透光孔；所述殼體第三鋁合金板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有LED光源；所述殼體內(nèi)垂直設(shè)有將殼體隔成左右兩部分的漫射板，所述漫射板與殼體第四鋁合金板之間設(shè)有分光鏡，所述分光鏡的一端安置在第二鋁合金板和第四鋁合金板的夾角處，所述分光鏡的另一端安置在第一鋁合金板和漫射板的夾角處；所述第一透光孔和第二透光孔的軸線在一條直線上；其特征在于所述菲涅爾透鏡平行光源還包括兩垂直安置在漫射板和第三鋁合金板之間的第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡，所述第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡凸面相向設(shè)置且間距可調(diào)。在本發(fā)明另一個實施例中，檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置，包括大尺寸物體同軸透視光源、安置在大尺寸物體同軸透視光源上部且用于對物體進(jìn)行拍照或成像的攝像系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述攝像系統(tǒng)為相機(jī)或鏡頭。優(yōu)選的，所述相機(jī)為面陣CXD相機(jī)。 優(yōu)選的，所述鏡頭為高分辨率鏡頭。優(yōu)選的，所述攝像系統(tǒng)通過支架固定。在本發(fā)明又一個實施例中，檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置的使用方法，所述使用方法的步驟如下(I)接通電源，LED光源發(fā)光，光線射到第一菲涅爾透鏡上，第一菲涅爾透鏡將光線轉(zhuǎn)換成小角度散光，小角度散光射到第二菲涅爾透鏡上，第二菲涅爾透鏡將其轉(zhuǎn)成平行光線，形成的平行光線經(jīng)過漫射板發(fā)出均勻柔和的光，再由呈45°角的分光鏡通過第二透光孔照至被測物體上，被測物體的反射光線經(jīng)第二透光孔、分光鏡、第一透光孔后由攝像系統(tǒng)進(jìn)行拍照或成像。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在使用時，第一菲涅爾透鏡完全吸收120°光后轉(zhuǎn)成小角度散光，經(jīng)第二菲涅爾透鏡吸收后轉(zhuǎn)成平行光，此類采用單顆高亮LED和兩塊菲涅爾透鏡的光源適用于任何尺寸物體檢測，特別是大尺寸物體檢測；菲涅爾透鏡的成本相當(dāng)?shù)?，重量輕。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)剖視圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)工作原理圖；10、殼體11、第一招合金板11a、第一透光孔lib、第一玻璃12、第二招合金板12a、第二透光孔13、第三招合金板13a、LED光源14、第四招合金板15、第五招合金板17、漫射板18、分光鏡19、凸透鏡20、被測物體30、攝像系統(tǒng)圖4為本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明剖視圖；圖6為實施例I結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實施例I工作原理圖。
圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱100、殼體110、第一招合金板110a、第一透光孔110b、第一玻璃120、第二招合金板120a、第二透光孔130、第三鋁合金板130a、LED光源140、第四鋁合金板150、第五鋁合金板170、漫射板180、分光鏡190、第一菲涅爾透鏡200、第二菲涅爾透鏡210、入射光線220、反射光線300、攝像系統(tǒng)400、被測物體
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。參見圖4和圖5所不,本發(fā)明菲涅爾透鏡平行光源,包括一殼體100,殼體100由六 塊鋁合金板組成，其散熱效果好；殼體可以為長方體或正方體結(jié)構(gòu)；鋁板分別為第一鋁合金板110、第二鋁合金板120、第三鋁合金板130、第四鋁合金板140、第五鋁合金板150以及第六合金招板(圖中未標(biāo)出)；第一招合金板110上設(shè)有第一透光孔IlOa,第一透光孔IlOa米用第一玻璃密封IlOb ;第二招合金板120上設(shè)有與第一招合金板110上第一透光孔IlOa対稱的第二透光孔120a。本發(fā)明殼體第三鋁合金板130的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有LED光源130a ;本發(fā)明為單個LED光源，其根據(jù)實際需要還可以采用多個LED光源；殼體100內(nèi)垂直設(shè)有將殼體100隔成左右兩部分的漫射板170，漫射板170與殼體第四鋁合金板140之間設(shè)有分光鏡180，分光鏡180的一端安置在第二鋁合金板120和第四鋁合金板140的夾角處，分光鏡180的另一端安置在第一鋁合金板110和漫射板170的夾角處；本發(fā)明第一透光孔IlOa和第二透光孔120a的軸線在一條直線上；便于光線可以順利從兩個透光孔中穿出。本發(fā)明菲涅爾透鏡平行光源還包括兩垂直安置在漫射板170和第三鋁合金板130之間的第一菲涅爾透鏡190和第二菲涅爾透鏡200，第一菲涅爾透鏡190和第二菲涅爾透鏡200凸面相向設(shè)置且間距可調(diào)；第一菲涅爾透鏡190到第二菲涅爾透鏡200之間的距離范圍無限定，按具體檢測的要求而定，第二菲涅爾透鏡200到漫射板170之間的距離按透鏡的焦距來計算。實施例I參見圖6所示，圖6為檢測菲涅爾透鏡平行光源的裝置，其包括菲涅爾透鏡平行光源、安置在菲涅爾透鏡平行光源上部且用于對物體進(jìn)行拍照或成像的攝像系統(tǒng)300。本發(fā)明攝像系統(tǒng)300為相機(jī)或鏡頭，相機(jī)為面陣CCD相機(jī)，鏡頭為高分辨率鏡頭；在使用時攝像系統(tǒng)300通過支架(圖中未標(biāo)出)固定。參見圖7所示，圖7為檢測菲涅爾透鏡平行光源的裝置的使用方法，該使用方法的步驟如下(I)接通電源，LED光源130a通電并發(fā)光，LED光源130a產(chǎn)生的入射光線210射到第一菲涅爾透鏡190上，第一菲涅爾透鏡190將入射光線210轉(zhuǎn)換成小角度散光，小角度散光進(jìn)行前進(jìn)并射到第二菲涅爾透鏡200上，第二菲涅爾透鏡200將小角度散光轉(zhuǎn)成平行光線，形成的平行光線經(jīng)過漫射板170發(fā)出均勻柔和的光，從漫射板170出來的光射到分光鏡180上，呈45°角的分光鏡180反射射到分光鏡180上的光線，被反射的光線通過第二透光孔120a并照至被測物體400上，被測物體400再將其光線反射回去，被反射的反射光線220經(jīng)第二透光孔120a、分光鏡180、第一透光孔IlOa后由攝像系統(tǒng)300進(jìn)行拍照或成像。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只 是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.菲涅爾透鏡平行光源，包括 ー殼體，所述殼體由六塊鋁板組成，所述鋁板分別為第一鋁合金板、第二合金鋁板、第三鋁合金板、第四鋁合金板、第五鋁合金板以及第六鋁合金板；所述第一鋁合金板上設(shè)有第一透光孔，所述第一透光孔采用第一玻璃密封；所述第二鋁合金板上設(shè)有與第一鋁合金板上第一透光孔對稱的第二透光孔； 所述殼體第三鋁合金板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有LED光源；所述殼體內(nèi)垂直設(shè)有將殼體隔成左右兩部分的漫射板，所述漫射板與殼體第四鋁合金板之間設(shè)有分光鏡，所述分光鏡的一端安置在第二鋁合金板和第四鋁合金板的夾角處，所述分光鏡的另一端安置在第一鋁合金板和漫射板的夾角處； 所述第一透光孔和第二透光孔的軸線在一條直線上； 其特征在于所述菲涅爾透鏡平行光源還包括兩垂直安置在漫射板和第三鋁合金板之間的第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡，所述第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡凸面相向設(shè)置且間距可調(diào)。
2.檢測菲涅爾透鏡平行光源的裝置，其特征在于，包括菲涅爾透鏡平行光源、安置在菲涅爾透鏡平行光源上部且用于對物體進(jìn)行拍照或成像的攝像系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置，其特征在于所述攝像系統(tǒng)為相機(jī)或鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置，其特征在于所述相機(jī)為面陣(XD相機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置，其特征在于所述鏡頭為高分辨率鏡頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測大尺寸物體同軸透視光源的裝置，其特征在于所述攝像系統(tǒng)通過支架固定。
7.檢測菲涅爾透鏡平行光源的裝置的使用方法，其特征在于所述使用方法的步驟如下 (I)接通電源，LED光源發(fā)光，光線射到第一菲涅爾透鏡上，第一菲涅爾透鏡將光線轉(zhuǎn)換成小角度散光，小角度散光射到第二菲涅爾透鏡上，第二菲涅爾透鏡將其轉(zhuǎn)成平行光線，形成的平行光線經(jīng)過漫射板發(fā)出均勻柔和的光，再由呈45°角的分光鏡通過第二透光孔照至被測物體上，被測物體的反射光線經(jīng)第二透光孔、分光鏡、第一透光孔后由攝像系統(tǒng)進(jìn)行拍照或成像。
全文摘要
本發(fā)明公開了菲涅爾透鏡平行光源及其檢測裝置以及該檢測裝置的使用方法，包括由六塊鋁板組成的殼體，鋁板分別為第一至第六鋁板；第三鋁合金板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有LED光源；殼體內(nèi)垂直設(shè)有將殼體隔成左右兩部分的漫射板，漫射板與殼體第四鋁合金板之間設(shè)有分光鏡，分光鏡的一端安置在第二鋁合金板和第四鋁合金板的夾角處，分光鏡的另一端安置在第一鋁合金板和漫射板的夾角處；兩垂直安置在漫射板和第三鋁合金板之間的第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡，第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡凸面相向設(shè)置且間距可調(diào)。本發(fā)明使用時第一塊菲涅爾透鏡完全吸收120°光線，經(jīng)第二塊菲涅爾透鏡吸收后轉(zhuǎn)成平行光，其適用于任何尺寸物體檢測，其成本低，重量輕。
文檔編號G01C11/02GK102865550SQ20121034240
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者邵幼平, 童雷 申請人:上海創(chuàng)波光電科技有限公司