一种环形光源及使用该光源的颜色检测装置

摘要

一种环形光源及使用该光源的颜色检测装置，本发明公开了一种环形光源，包括发光部，用于发出由平行光构成的柱状光束，其特征是，还包括连接所述发光部的光路传递部，用于改变所述发光部出光的照射方向，所述光路传递部由至少三个传递分部围绕柱状光束的中心线环形排布而成，能够在各自方位同步改变所述发光部出光的传递方向使与所述中心线成一定夹角。本发明的环形光源，通过简单的光路传递部和一个柱状光束发光部的配合而获得，不仅体积小，而且可保证光源颜色及对产品水平方向各角度检测结果的一致性。十分适合产品表面颜色的检测。

权利要求

1.一种环形光源，包括发光部，用于发出由平行光构成的柱状光束，其特征是，还包括连接所述发光部的光路传递部，用于改变所述发光部出光的照射方向，所述光路传递部由至少三个传递分部围绕柱状光束的中心线环形排布而成，能够在各自方位同步改变所述发光部出光的传递方向使与所述中心线成一定夹角；所述传递分部包括若干相互配合的反光面；所述传递分部改变发光部出光的传递方向使最终与所述中心线成45°夹角；所述传递分部包括设置在发光部出光方向前方、与中心线成45°夹角的第一反光面，平行、并面向所述第一反光面设置的第二反光面，以及面向第二反光面、并与中心线成22.5°夹角的第三反光面，发光部出光依次经所述第一反光面、第二反光面和第三反光面改变照射方向至与中心线成45°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种环形光源，其特征是，所述光路传递部由六个所述传递分部环形均布而成。

3.根据权利要求1所述的一种环形光源，其特征是，所述发光部为全光谱光源。

4.使用权利要求1所述环形光源的颜色检测装置，其特征是，包括连接所述环形光源的一CCD相机，能够以平行所述中心线的方向接收来自待检测产品的入射光。

5.根据权利要求4所述的一种颜色检测装置，其特征是，所述CCD相机设置所述中心线上，CCD相机光轴与所述中心线重合。

6.根据权利要求4所述的一种颜色检测装置，其特征是，还包括一设置在所述CCD相机和发光部前方的折光装置，所述CCD相机以光轴偏离所述中心线的方式设置，且折光装置能够将来自待检测产品的平行于所述中心线的入射光再次以平行于中心线的方式射入所述CCD相机。

7.根据权利要求6所述的一种颜色检测装置，其特征是，所述中心线上设有第四反光面，CCD相机的光轴前方设有第五反光面，来自待检测产品的平行于中心线的入射光依次经第四反光面、第五反光面反射后再次以平行于中心线的方式射入所述CCD相机。

说明书

一种环形光源及使用该光源的颜色检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光源以及外观检测装置。

背景技术

[0002] 颜色检测装置作为常用的一种外观检测设备，光源和相机是其重要的组成部分，且通常设置光源45°角照射产品和相机0°角拍摄，来检测颜色。如果仅通过光源从单个方向照射待测产品，则待测产品360°每个方向的测定结果可能不同，尤其是待测产品表面有纹理的时候，这种情况更为明显，即测定结果的重复性差。使用环形光源可以解决这一问题，但是现有的环形光源通常由若干独立的光源围合而成，一方面无法保证各独立光源的色彩完全一致，影响测定结果，另一方面独立的光源如果选用LED，则无法覆盖全光谱，仅能检测93%的色彩，而如果选用氙灯，则虽然颜色接近太阳光谱，但也存在多个组合在一起体积较大，占据较多空间，使用不便的问题。

发明内容

[0003] 一种环形光源，包括发光部，用于发出由平行光构成的柱状光束，其特征是，还包括连接所述发光部的光路传递部，用于改变所述发光部出光的照射方向，所述光路传递部由至少三个传递分部围绕柱状光束的中心线环形排布而成，能够在各自方位同步改变所述发光部出光的传递方向使与所述中心线成一定夹角。

[0004] 优选的，所述传递分部包括若干相互配合的反光面。

[0005] 优选的，所述传递分部改变发光部出光的传递方向使最终与所述中心线成45°夹角。

[0006] 优选的，所述传递分部包括设置在发光部出光方向前方、与中心线成45°夹角的第一反光面，平行、并面向所述第一反光面设置的第二反光面，以及面向第二反光面、并与中心线成22.5°夹角的第三反光面，发光部出光依次经所述第一反光面、第二反光面和第三反光面改变照射方向至与中心线成45°夹角。

[0007] 优选的，所述光路传递部由六个所述传递分部环形均布而成。

[0008] 优选的，所述发光部为全光谱光源。

[0009] 本发明还提供使用传递环形光源的颜色检测装置，包括连接所述环形光源的一CCD相机，能够以平行所述中心线的方向接收来自待检测产品的入射光。

[0010] 优选的，CCD相机设置所述中心线上，CCD相机光轴与所述中心线重合。

[0011] 优选的，所述颜色检测装置还包括一设置在所述CCD相机和发光部前方的折光装置，所述CCD相机以光轴偏离所述中心线的方式设置，且折光装置能够将来自待检测产品的平行于所述中心线的入射光再次以平行于中心线的方式射入所述CCD相机。

[0012] 优选的，所述中轴线上设有第四反光面，CCD相机的光轴前方设有第五反光面，来自待检测产品的平行于中心线的入射光依次经第四反光面、第五反光面反射后再次以平行于中心线的方式射入所述CCD相机。

[0013] 本发明所达到的有益效果：

[0014] 1.本发明的环形光源，通过简单的光路传递部和一个柱状光束发光部的配合而获得，不仅体积小，而且可保证光源颜色及对产品水平方向各角度检测结果的一致性。十分适合产品表面颜色的检测。

[0015] 2.简单的若干反光面配合形成传递分部，即能达到改变发光部出光方向的目的，容易制作，占用空间小。

[0016] 3.设计传递分部改变发光部出光的传递方向使最终与中心线成45°夹角，则可以方便的使用在产品表面颜色的CCD检测中。

[0017] 4.在特定位置和角度设置第一反光面，第二反光面和第三反光面，即可方便的改变发光部出光照射方向至与中心线成45°夹角。

[0018] 5.光路传递部由六个传递分部环形均布组成，则能兼顾到环形光源的组装难度、占用空间和均匀性。

[0019] 6.使用全光谱光源作为发光部，能够检测全部色彩。

[0020] 7. 本发明的颜色检测装置，环形光源45°入射，CCD相机0°观察，可用于产品色彩的检测，且得益于环形光源，体积较小，检测结果的周向一致性好。

[0021] 8. 颜色检测装置中，CCD相机光轴重合中心线设置，则CCD相机可直接设置在各传递分部围合的中心，容易组装，节省垂直于中心线方向的空间。而如果CCD相机以光轴偏离中心线的方式设置，且通过折光装置来满足0°观察产品的要求，则能够节省平行于中心线方向的空间占用。

附图说明

[0022] 图1是本发明实施例1颜色检测装置的光路示意图；

[0023] 图2是本发明实施例1颜色检测装置的结构示意图；

[0024] 图3是图2中发光部的示意图；

[0025] 图4是图2中光路传递部的示意图；

[0026] 图5是本发明实施例1中第四、第五反光面的位置示意图；

[0027] 图6是本发明实施例2颜色检测装置的光路示意图；

[0028] 其中：1、待测产品，2、发光部，21、上反光部，22、氙灯，23、下反光碗，24、透镜，25、透镜保持架，26、均光板，27、透镜，4、光路传递部，42、六面反光镜，422、第一反光面，44、反光支架，442、第二反光面，444、第三反光面，46、支撑板，462、透光孔，464、滤光桶，48、支撑杆，6、CCD相机，8、折光装置，82、第四反光面，84、第五反光面。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[0030] 实施例1

[0031] 如图1-5所示，一种环形光源，包括发光部2，用于发出由平行光构成的柱状光束，还包括连接发光部2的光路传递部4，用于改变发光部2出光的照射方向。光路传递部4由六个传递分部围绕柱状光束的中心线环形均匀排布而成，能够在各自方位同步改变发光部2出光的传递方向使与中心线成一定夹角。

[0032] 具体的，发光部2为氙灯光源，依次由上反光部21，氙灯22、下反光碗23、透镜24、透镜保持架25、均光板26和透镜27按照本领域通用方式构成。光路传递部4设置在发光部2的前方，中轴线与中心线重合。更具体的，传递分部包括相互配合的第一反光面422、第二反光面442和第三反光面444。发光部2的正前方同轴设置六面反光镜42，且六面反光镜42的六个面分别形成第一反光面422，第一反光面422与中心线成45°夹角。六面反光镜42的六个侧面分别对应设置一板状的反光支架44，反光支架44的两端分别向中心线倾斜，形成面向中心线的第二反光面442和第三反光面444。第二反光面442平行第一反光面422设置，且第一反光面422和第二反光面442在中心线方向的位置相同。第三反光面444与中心线成22.5°夹角设置。因此发光部2平行中心线的出光首先经第一反光面422反射以垂直于中心线方向照射第二反光面442，经第二反光面442反射后以平行于中心线方向照射第三反光面444，经第三反光面444反射后以与中心线成45°夹角的方向出射，即发光部2出光在周向六个方向被同步反射后最终均以与中心线成45°夹角的方向出射，形成45°角照射环形光源。更具体的，六面反光镜42设置在一支撑板46上，支撑板46设置在六面反光镜42背对发光部2的一侧。支撑板46上设有对应各传递分部的透光孔462，且透光孔462背对发光部2的一侧还设有配合的滤光桶464。因此，光线经第二反光面442反射后依次经透光孔462和滤光桶464再到达第三反光面444，滤光桶464起到滤光作用。支撑板46具体通过若干支撑杆48连接发光部2透镜保持架25，而反光支架44固定于支撑板46的侧部。

[0033] 使用本实施例环形光源的颜色检测装置，还包括连接环形光源的一CCD相机6，能够以平行中心线的方向接收来自待检测产品的入射光。

[0034] 具体的，该颜色检测装置，还包括一设置在CCD相机6和发光部2前方的折光装置8， CCD相机6以光轴偏离中心线的方式设置，且折光装置8能够将来自待检测产品的平行于中心线的入射光再次以平行于中心线的方式射入CCD相机6。更具体的，CCD相机6设置在支撑板46一侧，固定于支撑板46，光轴平行于中心线方向。折光装置8包括设置在中轴线上的第四反光面82，和CCD相机6的光轴前方的第五反光面84，第四反光面82具体设置在支撑板46背对六面反光镜42的一侧，背对支撑板46设置，与中心线夹45°角。CCD相机6的前方设置也相对于中心线45°倾斜的反光板，则反光板朝向光轴后方的一侧形成第五反光面84。第四、第五反光面82、84在中心线方向的位置也相同，因此放置在环形光源前方、即光路传递部4出光一侧的待测产品1，其平行于中心线的入射光经第四反光面82反射后以垂直于中心线方向照射第五反光面84，经第五反光面84反射后以平行于中心线方向入射CCD相机6。从而实现对待测产品1的0°观察。

[0035] 实施例2

[0036] 如图6所示，一种颜色检测装置，与实施例1颜色检测装置的区别在于：CCD相机6设置中心线上，CCD相机6光轴与中心线重合。放置在环形光源前方、即光路传递部4出光一侧的待测产品1，其平行于中心线的入射光可直接以该角度进入CCD相机6。此时，省去了折光装置8，但反光支架44第二反光面442和第三反光面444之间的距离需要拉长，以便在六个反光支架44围合的中部区域中容纳CCD相机6。

[0037] 需要说明的是，虽然本实施例1-2中，光路传递部4由六个传递分部环形均布而成，但并不对本发明构成限制，本发明的光路传递部4由三个及以上传递分部围绕柱状光束的中心线环形排布均可。

[0038] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。