一种多色点光源装置的制作方法

本发明属于视觉检测技术领域，具体涉及一种多色点光源装置。

背景技术：

随着工业生产中生产线的高度自动化,工厂对产品质量的检测手段要求越来越高。目前,要求利用图像处理及计算机视觉技术对产品质量进行检测的领域在逐渐增多,比如对于生产出的金属(特别是钢板)表面、纸张等印刷品、纺织品、磁砖、玻璃、木材等表面缺陷的检测，由于点光源体积小，亮度高，所以被广泛应用于各类视觉检测项目中。

目前，光源一般都是单一颜色设计，当被测产品表面有多种颜色特征时，需要使用不同颜色的光源过滤被测产品表面颜色特征，单一颜色的光源就无法满足应用，视觉检测设备传统的解决方式是使用多个不同颜色的光源来回切换拍图或设置多个工位轮流拍照，导致检测成本高，效率低，效果差。行业内还有一种解决方案，其采用多个不同颜色光源利用棱镜模组改变发光的方向，但光源发光效率低，不同颜色的发光源的位置距离出光口较远，光线通过分光镜反射后光效率很低，导致光源亮度低；而且产品的体积大，制造成本很高。

技术实现要素：

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装置，其能够实现单色或混色自由切换照射，并具有光斑居中、体积小和制造成本低的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多色点光源装置，包括：光源，所述光源内设置有多个不同颜色的发光芯片，多个所述发光芯片均能够被单独控制；pcb板，所述光源设置于所述pcb板上，所述pcb板上设置有多个用于控制所述发光芯片的控制开关；扩散板，所述扩散板用于扩散所述光源发射的光线；聚光透镜，所述聚光透镜用于汇聚光线使发光角度收缩；导光镜管，所述导光镜管用于对光线进行导向并反射光线，增强光照强度。

其中，沿着光线发射路径依次设置有光源、扩散板、聚光透镜和导光镜管；所述扩散板也可以是其它对光线具有扩散效果的光学膜，所述光源焊接在pcb板上，所述光源内不同的所述发光芯片呈矩阵排列，多个所述发光芯片不位于所述光源的中心居中位置，通过设置所述扩散板对光线扩散，使所述光源发射的光线形成的光斑居中，在多个所述发光芯片产生多种颜色的光线时，保证多个颜色光线重合，提高检测效果，光源散发的光线经过所述扩散板表面扩散形成了扩散光，扩散光经过所述聚光透镜进行收光，扩散光在经过所述聚光透镜的抛物线面时，其发光角度收缩，光线聚集照射，有效增强了光照效果，提高了光源的利用率，经过所述聚光透镜对光线进行汇聚后，光线被分为两种类型光，一种是中心照射光线，另一种是照射到两侧面的散光，中心照射光线通过所述导光镜管直接导出，照射到两侧面的散光通过所述导光镜管内壁反射，使散光全反射出光，从而达到增强光源发光强度，有效提高了光的利用率。

进一步地，还包括底座和外壳，所述外壳与所述底座固定连接并形成第一容腔，所述光源、所述pcb板、所述扩散板、所述聚光透镜和所述导光镜管固定设置于所述第一容腔内。这种结构设计，使整个装置结构紧凑，缩小体积，有效节省了占用空间，保证了整个装置的密封性，有效防止粉尘等杂物进入设备，不仅提高了装置的实用性，同时也提高了装置的使用安全性，有效避免触电漏电等现象的发生。

进一步地，所述底座固定设置于所述pcb板一端。这种结构设计，增加了所述pcb板的牢固性，有效避免装置在搬运或使用过程中出现碰撞从而导致pcb板偏移的现象出现，提高了整个装置的牢固性。

进一步地，所述底座设置有多个散热片，多个所述散热片用于散热。pcb板在工作过程中，产生过多热量，通过设计多个散热片，使热量散发，提高了pcb板的使用寿命，有效延长了装置的使用寿命。

进一步地，多个所述发光芯片于所述光源内呈矩阵排列。多个所述发光芯片排列有序整齐，方便线路的排布，同时也方便对多个发光芯片的控制。

进一步地，所述光源为多色led灯。所述多色led灯为单颗led包含不同颜色的多个发光芯片，其为双色、三色或四色等多种颜色灯。

进一步地，所述导光镜管内壁设置有反射面，所述反射面用于光线反射。这种结构设计，不仅对光线起到导向作用，同时还能增强出光率，降低了光线的散射，提高了光源的利用率。

进一步地，所述发光角度为10°～30°。其中，发光角度过大，可利用的中心光也越少，光源利用率越低；发光角度过小，则会导致光斑过于聚集，使照射光斑不均匀。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种多色点光源装置，包括：光源，光源内设置有多个不同发光芯片，多个发光芯片能够单独控制；pcb板，光源设置于pcb板上，pcb板上设置有与多个发光芯片对应的多个控制开关；扩散板，扩散板用于扩散光源发射的光线；聚光透镜，聚光透镜用于汇聚光线使发光角度收缩；导光镜管，导光镜管用于对光线进行导向并反射光线，增强光照强度。本发明一种多色点光源装置为一个光源内包含多种颜色，光源可以单色独立控制使用，也可以多色同时亮灯，混合成其他需要的光照颜色使用，其能够实现单色或混色自由切换照射的功能，且光斑居中，光源体积小，制造成本低，仅一个光源可以适用于多种特征检测，有效节省了工位。

附图说明

图1为本发明实施例中一种多色点光源装置的结构示意图；

图2为本发明一种多色点光源装置未增加扩散板时的单色光源照射和多色多色光源照射的光斑效果图；

图3为本发明一种多色点光源装置增加扩散板后的光斑效果图。

其中：

1-光源；2-pcb板；3-扩散板；4-聚光透镜；5-导光镜管；

6-底座；7-外壳；8-第一容腔；11-第一单色光斑；12-第二单色光斑；13-第三单色光斑；14-混合色光斑。

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1～3所示，本发明提供的一种多色点光源装置，包括：光源1，光源1内设置有多个不同颜色的发光芯片，多个发光芯片均能够单被独控制；pcb板2，光源1设置于pcb板2上，pcb板2上设置有多个用于控制发光芯片的控制开关；扩散板3，扩散板3用于扩散光源1发射的光线；聚光透镜4，聚光透镜4用于汇聚光线使发光角度收缩；导光镜管5，导光镜管5用于对光线进行导向并反射光线，增强光照强度。

其中，沿着光线发射路径依次设置有光源1、扩散板3、聚光透镜4和导光镜管5；扩散板3也可以是其它对光线具有扩散效果的光学膜，光源1焊接在pcb板2上，光源1内不同的发光芯片呈矩阵排列，多个发光芯片由于不位于光源1的中心居中位置，通过设置扩散板3对光线扩散，使光源1发射的光线形成的光斑居中，在多个发光芯片产生多种颜色的光线时，保证多个颜色光线重合，提高检测效果，光源1散发的光线经过扩散板3表面扩散形成了扩散光，该装置的扩散板3可以起到隐藏灯芯亮点的作用，将各颜色光斑中心汇聚于同一个区域，扩散光经过聚光透镜4进行收光，扩散光在经过聚光透镜4的抛物线面时，其发光角度收缩，光线聚集照射，有效增强了光照效果，提高了光源1的利用率，经过聚光透镜4对光线进行汇聚后，光线被分为两种类型光，一种是中心照射光线，另一种是照射到两侧面的散光，中心照射光线通过导光镜管5直接导出，照射到两侧面的散光通过导光镜管5内壁反射，使散光全反射出光，从而达到增强光源1发光强度，有效提高了光的利用率。

优选地，还包括底座6和外壳7，外壳7与底座6固定连接并形成第一容腔8，光源1、pcb板2、扩散板3、聚光透镜4和导光镜管5固定设置于第一容腔8内。这种结构设计，使整个装置结构紧凑，缩小体积，有效节省了占用空间，保证了整个装置的密封性，有效防止粉尘等杂物进入设备，不仅提高了装置的实用性，同时也提高了装置的使用安全性，有效避免触电漏电等现象的发生。

优选地，底座6固定设置于pcb板2一端。这种结构设计，增加了pcb板2的牢固性，有效避免装置在搬运或使用过程中出现碰撞从而导致pcb板2偏移的现象出现，提高了整个装置的牢固性。

优选地，底座6设置有多个散热片，多个散热片用于散热。pcb板2在工作过程中，产生过多热量，通过设计多个散热片，使热量散发，提高了pcb板2的使用寿命，有效延长了装置的使用寿命。

优选地，多个发光芯片于光源1内呈矩阵排列。多个发光芯片排列有序整齐，方便线路的排布，同时也方便对多个发光芯片的控制。

优选地，光源1为多色led灯。多色led灯为单颗led包含不同颜色的多个发光芯片，其为双色、三色或四色等多种颜色灯。

优选地，导光镜管5内壁设置有反射面，反射面用于光线反射。这种结构设计，不仅对光线起到导向作用，同时还能增强出光率，降低了光线的散射，提高了光源1的利用率。

优选地，发光角度为10°～30°。其中，发光角度过大，可利用的中心光也越少，光源1利用率越低；发光角度过小，则会导致光斑过于聚集，使照射光斑不均匀。

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。