金属表面检查系统及其照明装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学检查系统，特别是指一种金属表面检查系统及其照明装置。


背景技术：

2.金属表面存在金属本身的纹路，目前通过光学检查系统拍摄金属表面来进行检查的过程需要经过复杂的图像处理来消除金属纹，之后才能知道金属表面是否存在缺陷，例如灰尘、脏污、破损或凹陷等，但复杂的图像处理的过程需要较长的演算时间，而不利于快速的检查。虽然可以通过高速运算设备来缩短演算时间，但高速运算设备的建置成本昂贵。
3.此外，目前为了提高金属表面的照度通常会选择高亮度或高功率的发光元件，发光元件产生的光是点光源，点光源直接照射金属表面，金属表面的被照射区域的亮度是不均匀的，因此，拍摄被照射区域的影像不仅包含金属表面纹路，还有光造成的影像，这将不利于消除金属纹路。


技术实现要素：

4.有鉴于上述缺失，本实用新型的金属表面检查系统及其照明装置是通过照明设备产生的面光源的偏振光来照射金属表面，取像装置在拍摄金属表面的检查图案，通过特定方向的偏振光来提供照明以简化金属表面的金属纹的消除流程。
5.为了达成上述目的，本实用新型的金属表面检查系统包括照明装置及取像装置。照明装置用以产生偏振光来照射金属表面，偏振光是面光源。取像装置接收偏振光在金属表面反射的反射光。取像装置接收反射光的偏振方向与反射光的偏振方向是正交关系。取像装置将反射光转换为检查图像。
6.其中，该照明装置包括一发光模块、一扩散板及一光源偏振片，该发光模块产生一光，该扩散板及该光源偏振片连接该发光模块，该光依序通过该扩散板及该光源偏振片，以形成该偏振光。
7.其中，该取像装置包括一相机本体及一镜头，该镜头连接该相机本体，且包括一透镜及一镜头偏振片，该反射光依序通过该镜头偏振片及该透镜，而被该相机本体接收而转换为该检查图像。
8.为了达成上述目的，本实用新型的金属表面检查系统的照明装置包括发光模块、扩散板及光源偏振片。发光模块用以产生光。扩散板连接发光模块，用以以供光通过而形成面光源。光源偏振片连接发光模块，且供面光源通过而形成偏振光，用以对金属表面提供照明。
9.如此，本实用新型的金属表面检查系统的照明装置可以通过扩散板及光源偏振片提供均匀面光源的偏帐光，偏振光的偏振方向与金属表面的反射光的偏振方向相同，以便于消除金属纹。
10.有关本实用新型所提供的金属表面检查系统的结构、组成、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本实用新型领域中具有通常知识者
应能了解，该等详细说明以及实施本实用新型所列举的特定实施例，仅用于说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的专利范围。
附图说明
11.图1是本实用新型的金属表面检查系统检查金属表面的示意图。
12.图2是图1中照明装置的示意图。
13.图3是图2中照明装置省略光源偏振片，取像装置拍摄金属表面的检查影像。
14.图4是图1的金属表面检察系统的取像装置拍摄金属表面的检查影像。
15.其中，附图标记：
16.100:金属表面检查系统
17.11:照明装置
18.111:发光模块
19.113:扩散板
20.115:光源偏振片
21.117:光
22.119:壳体
23.121:散热器
24.123:发光元件
25.13:取像装置
26.131:相机本体
27.132:影像传感器
28.133:镜头
29.135:透镜
30.137:镜头偏振片
31.15:偏振光
32.300:金属表面
33.31:反射光
具体实施方式
34.以下，兹配合各图式列举对应的较佳实施例来对本实用新型的金属表面检查系统的结构、组成、运用及达成功效来作说明。然各图式中金属表面检查系统的构件、尺寸及外观仅用来说明本实用新型的技术特征，而非对本实用新型构成限制。
35.如图1所示，本实用新型的金属表面检查系统100用以通过面光源对金属表面300提供照明，并通过拍摄金属表面300来取得金属表面300的检查图像。
36.金属表面检查系统100包括照明装置11及取像装置13。照明装置11用以通过面光源的偏振光15照射金属表面300的检查区域。取像装置13用以接收金属表面300的检查区域的反射光31。反射光31是照明装置11的偏振光15照射金属表面300的检查区域所产生的反射光。
37.金属表面300可以金属板、金属块、金属框或金属线的表面，金属的材质可以是铜、
金、铝、铁、不锈钢或其他金属材质。
38.取像装置13包括相机本体131及镜头133。镜头133连接相机本体131，镜头133包括透镜135及镜头偏振片137，透镜135位在镜头偏振片137及相机本体131之间。反射光31依序通过镜头偏振片137及透镜135，而被相机本体13接收，并转换为检查图像。其他实施例中，偏振片137可以位在透镜133的其他位置，例如，偏振片位在透镜及相机本体之间，透镜133可以有更多镜片。
39.如图2所示，照明装置11包括发光模块111、扩散板113及光源偏振片115。发光模块111用以产生光117。本实施例中，发光模块111包括壳体119、散热器121及发光元件123。散热器121连接壳体119。发光元件123连接散热器121，并用以产生光117，发光元件123是发光二极管(led)。扩散板113连接发光模块111的壳体119。光源偏振片115连接发光模块111的壳体119。扩散板113位在发光模块111的发光元件119及光源偏振片115之间，发光元件123的光117依序通过扩散板113及光源偏振片115，而产生偏振光15，以提供金属表面所需的照明。
40.因为照明装置11具有扩散板113，因此，发光元件123产生的光117(即点光源)可以通过扩散板113转换成均匀地面光源，来提供均匀照度的照明，接着均匀照度的照明再通过光源偏振片115产生偏振光15，因此，照明装置11可以提供均匀的偏振光15。
41.请再参照图1，本实用新型的金属表面检查系统100是通过照明装置11产生均匀或柔和的偏振光15来提供金属表面300的检查区域所需的照明，均匀(柔和)的偏振光15可以提供金属表面300的均匀照度的面光源，此外，偏振光15与金属表面300的反射光31的偏振方向是水平偏振光。
42.取像装置13接收金属表面300的反射光31，本实施例中，取像装置13的传感器132接收反射光31的偏振方向与反射光31是正交关系，也就是传感器132是接收垂直方向的光，如此，相机本体131的影像传感器132接收反射光31，并将反射光31通过镜头偏振片137的光信号转换仿真信号，仿真信号经由相机本体131的图像处理流程转换为检查图像，影像传感器132可以是电荷耦合器件(ccd)或互补性氧化金属半导体(cmos)，检查图像可以是静态影像或动态影像。
43.如此，由于偏振光15与反射光31的偏振方向是相同的，因此，金属表面300的反射光31是一致而可有效地消除金属纹。此外，当金属表面有异物，例如脏污、灰尘或粉尘等时，异物的表面会让反射光31的反射角度改变，也就是偏振方向改变，因此，取像装置13也能容易地辨别异物的位置及尺寸。
44.如图3所示，图3是本实用新型的金属表面检查系统的照明装置省略光源偏振片，简言之，照明装置是通过扩散板对金属表面提供均匀(柔和)的照明，取像装置所拍摄的检查图像，该图的检查图像可看金属表面的金属纹仍然存在，且异物(图中的白点)位置没有明显显现出来。
45.如图4所示，图4是本实用新型的金属表面检查系统拍摄的检查图像，该图的检查图像相较于图3可清楚发现金属纹已被消除(黑色部分)，仅留下金属表面的异物，如图4中的白点。
46.通过图3及图4可发现通过面光源的偏振光对金属表面提供特定偏振方向的照明，以在金属表面形成均匀(柔和)的照度及特定偏振方向的反射光，以有效地消除金属纹。
47.照明装置的偏振光在金属表面的照明，不仅可让取像装置拍摄的检查图像更容易呈现异物的位置、尺寸及形状等，且简化检查图像的图像处理流程，故可提高检查效率及质量。
48.最后，再次强调，本实用新型于前揭实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其他等效元件的替代或变化，亦应为本实用新型的专利范围所涵盖。
49.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。