一种多色点光源

技术领域

本发明属于光源技术领域，具体涉及一种多色点光源。

背景技术

机器视觉的核心是图像的采集和处理，所有信息均来源于图像之中，图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。光源是机器视觉系统重要部件，它直接影响输入图像的质量和应用效果。

目前最常用的光源是LED光源，大多采用单一颜色，这样的光源往往只能满足一种特定环境的视觉检测，不能够全方位的适应所有的视觉检测对象上。比如，包装设备生产的产品的外观颜色往往随品牌、种类的不同而发生变化。如果采用单一颜色的光源，检测部分采集的有效的图像就会因外观颜色的变化，导致图像对比区分度发生变化，图像算法处理造成难度大，检测效率低，而且，单一颜色的光源仅提供一种颜色，如果需要多种颜色的光源时，需要更换和组合不同颜色光源，增加了使用成本；针对单个光源无法满足不同产品外观扫描的需求，现有的技术中，采用了多色LED替代单色LED的方法，但由于多色LED的特性，不同颜色光光斑无法聚焦到一个区域，具体运用时须手动调节光源或相机设备，作业相对复杂，增加了检测的时间，无法满足工业化快速检测的需求。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种多色点光源，其仅需要一种光源就能实现多种波段颜色的自由切换、形成的光斑集中且能够适应不同场合机器视觉的光源需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多色点光源，包括第一光源、第二光源、第三光源、分光聚光模块和壳体；所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别用于发射不同颜色的光；所述第一光源和所述第二光源对称设置，所述第三光源设置于所述第一光源和所述第二光源之间；所述分光聚光模块用于汇聚所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源发射的光线，使光斑汇聚于同一区域；所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述分光聚光模块均固定设置于所述壳体内。

进一步地，所述分光聚光模块包括聚光透镜、分光棱镜和导光镜管，所述分光棱镜固定设置于所述导光镜管一端，所述聚光透镜固定设置于所述分光棱镜侧面，所述分光棱镜设置于所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源之间。

进一步地，所述聚光透镜包括第一聚光透镜、第二聚光透镜和第三聚光透镜，所述第一聚光透镜与所述第一光源对应设置，所述第二聚光透镜与所述第二光源对应设置，所述第三聚光透镜与所述第三光源对应设置。

进一步地，所述第三光源、所述分光棱镜和所述导光镜管的中心轴线位于同一条直线上。

进一步地，所述分光棱镜内设置有第一分光膜和第二分光膜，所述第一分光膜和所述第二分光膜交叉设置。

进一步地，所述第一分光膜用于反射所述第一光源发射的光线，所述第二分光膜用于反射所述第二光源发射的光线。

进一步地，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源为LED灯板。

本发明的有益效果在于：一种多色点光源，包括第一光源、第二光源、第三光源、分光聚光模块和壳体；第一光源、第二光源和第三光源分别用于发射不同颜色的光；第一光源和第二光源对称设置，第三光源设置于第一光源和第二光源之间；分光聚光模块用于汇聚第一光源、第二光源和第三光源发射的光线，使光斑汇聚于同一区域；第一光源、第二光源、第三光源和分光聚光模块均固定设置于壳体内。本发明提供的一种多色点光源，利用透镜的聚光效果、分光膜的反射与透过特性和光的三原色组合原理；仅一种光源就能实现多种波段颜色的自由切换，解决了现有技术中采用多色LED光源照射检测，由于不同颜色光形成的光斑无法聚焦到一个区域，须手动调节光源或相机设备的问题。

附图说明

图1为本发明一种多色点光源的结构示意图；

图2为本发明一种多色点光源的结构分解图；

图3为本发明一种多色点光源的局部剖视图；

图4为本发明一种多色点光源的光路示意图。

其中：

1-第一光源；

2-第二光源；

3-第三光源；

4-分光聚光模块；41-聚光透镜；411-第一聚光透镜；412-第二聚光透镜；413-第三聚光透镜；42-分光棱镜；421-第一分光膜；422-第二分光膜；43-导光镜管；

5-壳体。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1～4所示,一种多色点光源，包括第一光源1、第二光源2、第三光源3、分光聚光模块4和壳体5；第一光源1、第二光源2和第三光源3分别用于发射不同颜色的光；第一光源1和第二光源2对称设置，第三光源3设置于第一光源1和第二光源2之间；分光聚光模块4用于汇聚第一光源1、第二光源2和第三光源3发射的光线，使光斑汇聚于同一区域；第一光源1、第二光源2、第三光源3和分光聚光模块4均固定设置于壳体5内。本发明提供的一种多色点光源，利用透镜的聚光效果、分光膜的反射与透过特性和光的三原色组合原理；仅一种光源就能实现多种波段颜色的自由切换，解决了现有技术中采用多色LED光源照射检测时，由于不同颜色光形成的光斑无法聚焦到一个区域，须手动调节光源或相机设备的问题。

优选为，分光聚光模块4包括聚光透镜41、分光棱镜42和导光镜管43，分光棱镜42固定设置于导光镜管43一端，聚光透镜41固定设置于分光棱镜42侧面，分光棱镜42设置于第一光源1、第二光源2和第三光源3之间。

其中，第一光源1、第二光源2和第三光源3均为LED灯板，聚光透镜41用于汇聚第一光源1、第二光源2和第三光源3发射的光线，增强了光照效果，提高了光源的利用率；经过聚光透镜41聚光后，第一光源1、第二光源2和第三光源3发射的光线分三个方向进入分光棱镜42，分光棱镜42内设置有第一分光膜421和第二分光膜422，第一分光膜421和第二分光膜422交叉设置，分别位于分光棱镜42左、右两个方位的第一光源1和第二光源2发出的光束，分别经第一分光膜421和第二分光膜422反射到导光镜管43的一端口，位于分光棱镜42正后方位的第三光源3发出的光束直接透过交叉设置的第一分光膜421和第二分光膜422并进入导光镜管43的一端口，三个不同方向的光束经过导光镜管43聚光后射出，保证多色光源形成的光斑位于同一区域。

优选为，聚光透镜41包括第一聚光透镜411、第二聚光透镜412和第三聚光透镜413，第一聚光透镜411与第一光源1对应设置，第二聚光透镜412与第二光源2对应设置，第三聚光透镜413与第三光源3对应设置。这种结构设计，保证了三个不同方位的不同颜色光源能够实现同一方向照射，且能够保证多色光源形成的多个光斑汇聚于同一个区域。

优选为，第三光源3、分光棱镜42和导光镜管43的中心轴线位于同一条直线上。这种结构设计，保证了第三光源3发射的光线能够直接穿过分光棱镜42，进入到导光镜管43内。

优选为，第一分光膜421用于反射第一光源1发射的光线，第二分光膜422用于反射第二光源2发射的光线。第一分光膜421表面镀有用于反射第一光源1发射的光线的分光膜，第二分光膜422表面镀有用于反射第二光源2发射的光线的分光膜。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。