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照明组件制造技术

技术编号:14786116 阅读:102 留言:0更新日期:2017-03-11 00:16
提供一种与光源和照明目标一起使用的照明组件。第一聚光器可被设置成从光源接收并且引导光。第一漫射器可至少部分地被配置于第一聚光器与照明目标之间。该第一漫射器可被配置成漫射由该第一聚光器引导的光的至少一部分以在照明目标上提供第一照明图案。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年6月26日提交的美国临时专利申请号62/185,539的优先权。有关联邦赞助的研究或研发的声明不适用。技术背景本技术涉及对照明目标的照明,并且更具体地,涉及用于照明成像系统的照明目标的组件。在成像以及其他系统中,利用高质量照明图案对目标进行照明可以是有用的。例如,机器视觉系统可以被配置成捕捉物体或工艺的图像、分析图像以识别相关特性、动作等等,并且基于图像分析来指示各种装置(例如,制造或分类装置)。在这个背景下,所使用的照明图案的质量可以直接影响所捕捉的图像的质量并且藉此影响所得的图像分析的实用性和准确度。因此,存在用于机器视觉系统以及其他系统的高质量照明组件的需求。传统的照明组件可以包括裸照明组件,其中照明从光源被提供至照明目标,而没有介于中间的漫射器或其他二次光学器件。裸照明可以形成具有高斯(或类高斯)强度分布的大体上圆形的照明图案,使得照明图案的中心区比边缘显著更亮。这会导致低的光效率,因为来自光源的光的显著一部分会落在相关区(例如,相关联的成像装置的视场)外。类似地,在给定强度分布的不均匀性的情况下,可能需要相对强的光源或者相对大量的重叠光源来用足够强烈的照明覆盖相关区(例如,成像装置的视场)。传统的照明组件还可以包括与二次光学器件(诸如非球面透镜或者自由形式透镜)结合的光源。然而,传统的二次光学器件系统实现起来可能是困难的并且昂贵的。进一步,使用传统的二次光学器件还会导致低的光照效率,并且可能不会产生用于某些应用的合适的照明图案。技术概要本技术的实施例通过提供改进的照明图案,包括具有相对大面积的相对同质的照明以及相对低入射的光照(lighting)“热点”的照明图案来克服现有技术的缺点。因此,某些实施例包括一种用于将光从第一光源引导至照明目标上的照明组件。第一聚光器可被设置成从该第一光源接收光。第一光楔可至少部分地被设置于第一聚光器和照明目标之间。第一漫射器可至少部分地被设置在第一光楔和照明目标之间,并且可通过第一空气间隙与第一光楔隔开。第一聚光器可至少部分地准直从第一光源接收的光。第一光楔可朝向第一漫射器弯曲至少部分地准直的光。第一漫射器可以漫射由第一光楔弯曲的光的至少一部分以在照明目标上提供第一照明图案。某些实施例包括一种与具有透镜组件的机器视觉系统一起使用以将光引导至照明目标上的照明组件。第一聚光器可被设置成从第一扩展光源接收并且引导光。第一漫射器可至少部分地被设置于第一聚光器和照明目标之间。第一漫射器可被配置成漫射由第一聚光器引导的光的至少一部分以在照明目标上提供第一照明图案。某些实施例包括一种与具有安装框架以及具有透镜轴的透镜组件的成像装置一起使用以将光引导至照明目标上的照明组件。光源布置可以由安装框架支撑并且可以至少部分地围绕透镜轴。聚光器阵列可以被设置在光源布置和照明目标之间,可以由安装框架支撑,可以至少部分地围绕透镜轴,并且可以包括准直器阵列,以及楔阵列。漫射器阵列可以被设置在聚光器阵列和照明目标之间,并且可以通过空气间隙与聚光器阵列隔开。准直器阵列可被布置成接收并且至少部分地准直来自光源布置的光。楔阵列可以被布置成使得来自准直器阵列的光被引导朝向漫射器阵列。漫射器阵列可被配置成漫射来自准直器阵列的光的至少一部分以在照明目标上提供重叠的照明图案。对于前述和相关的目标的实现,本技术则包括下文中完整描述的特征。以下描述和所附附图详细阐述了本技术的多方面。然而,这些方面只表示能运用本技术原理的多种方式中的一小部分。通过结合附图参考对本技术的以下详细描述,本技术的其它方面、优点和新颖特征将变得显而易见。附图说明图1是示例机器视觉系统的示意图;图2是具有根据本公开的某些实施例的照明组件的与图1的机器视觉系统一起使用的成像系统的部分界面图;图3是与图2的照明组件一起使用的集成聚光器主体的前、俯视、左立体图;图4是使用与图2的照明组件类似的照明组件的目标照明的示意图;图5是如由图4的照明组件提供的图4的目标上的照明图案的示意图;图6是使用根据本公开的某些实施例的另外的照明组件的目标照明的示意图;图7是如由图6的照明组件提供的图6的目标上的照明图案的示意图;图8是使用根据本公开的某些实施例的又一照明组件的目标照明的示意图;图9是如由图8的照明组件提供的图8的目标上的照明图案的示意图;图10是根据本公开的某些实施例的又一照明组件的部分示意图;图11是根据本公开的某些实施例的进一步照明组件的部分示意图;图12A是与类似于图2的照明组件一起使用的一组透镜阵列的示意图;图12B是与类似于图2的照明组件一起使用的另一组透镜阵列的示意图;图12C是与类似于图2的照明组件一起使用的又一组透镜阵列的示意图;图13是根据本公开的某些实施例的附加照明组件的部分示意图;以及图14是根据本公开的某些实施例的又一附加照明组件的部分示意图。虽然本技术容许多种修改和替代形式,但其具体实施例将通过附图中的示例示出且将在本文中予以详细描述。然而应当理解,本文中对具体实施例的描述并不旨在将本技术限于所公开的特定形式,相反,其意图是覆盖落在如所附权利要求所限定的本技术的精神和范围内的所有修改、等效方案以及替换方案。技术的详细描述现在参考附图描述本技术的各个方面,其中在若干视图中相似的附图标记对应于类似的元素。然而应该理解,下文所涉及的附图和详细描述并不旨在将所要求保护的主题限制为所公开的特定形式。相反,本专利技术是要涵盖在所要求保护的主体的精神和范围之内的所有修改、等效方案和替换方案。如此处所使用的,术语“部件”、“系统”、“装置”等旨在指硬件、硬件和软件的组合、软件或者是执行中的软件。本文中所使用的词语“示例性”意味着用作示例、实例、或说明。在本文中描述为“示例性”的任何方面或设计并不一定被解释为比其他方面或设计优选或有优势。此外,所公开的主题的诸方面可以通过使用标准编程和/或工程技术和/或编程来产生软件、固件、硬件、或其任何组合以控制基于电子的装置实施在此详述的诸方面而被实现为系统、方法、装置或制造品。除非另外指定或限制,术语“连接”和“耦合”及其变体被广泛地使用,并且涵盖直接和间接的安装、连接、支承和耦合。此外,“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。如本文中所使用的,除非另有明确表述,“连接”是指一个元件/特征直接或间接地连接到另一元件/特征,并且不一定是电学地或机械地。同样地,除非另有明确表述,“耦合”是指一个元件/特征直接或间接地耦合到另一元件/特征,并且不一定是电学地或机械地。除非另作指定或者限制,在光传输的上下文中,术语“之间”指的是相对于相关光的路径的位置。在这点上,例如,第一光传输或者光生成物体或装置可被视为在第二和第三光传输或者光生成物体或装置“之间”,如果相关光的行进路径在从第二至第三物体或装置途中传到(或者通过)第—物体或装置。在这点上,将理解的是,这种第一物体或装置有时可以被视为相对于光传输在这种第二和第三物体或装置“之间”,即使该第—物体或装置在物理上并不位于隔开第二和第三物体或装置的空间中。如此处所使用地,术语“处理器”可包括一个或多个处理器和多个存储器和/或一个或多个可编程硬件部件。如此处所使用地,术语“处理器”意在包括任何类本文档来自技高网...
照明组件

【技术保护点】
一种用于将光从第一光源引导至照明目标上的照明组件,该照明组件包括:第一聚光器,被设置成从该第一光源接收光;第一光楔,至少部分地设置于第一聚光器与照明目标之间;以及第一漫射器,至少部分地设置在第一光楔与照明目标之间,并且通过第一空气间隙与该第一光楔隔开;该第一聚光器至少部分地准直从第一光源接收的光;该第一光楔朝向该第一漫射器弯曲至少部分地准直的光;并且该第一漫射器漫射由该第一光楔弯曲的光的至少一部分以在照明目标上提供第一照明图案。

【技术特征摘要】
2015.06.26 US 62/185,5391.一种用于将光从第一光源引导至照明目标上的照明组件,该照明组件包括:第一聚光器,被设置成从该第一光源接收光;第一光楔,至少部分地设置于第一聚光器与照明目标之间;以及第一漫射器,至少部分地设置在第一光楔与照明目标之间,并且通过第一空气间隙与该第一光楔隔开;该第一聚光器至少部分地准直从第一光源接收的光;该第一光楔朝向该第一漫射器弯曲至少部分地准直的光;并且该第一漫射器漫射由该第一光楔弯曲的光的至少一部分以在照明目标上提供第一照明图案。2.如权利要求1所述的照明组件,用于进一步将光从第二光源引导至照明目标上,该照明组件进一步包括:第二聚光器,被设置成从该第二光源接收光;第二光楔,至少部分地设置于第二聚光器与照明目标之间;以及第二漫射器,至少部分地设置在第二光楔与照明目标之间,并且通过第二空气间隙与第二光楔隔开;其中该第二聚光器至少部分地准直从第二光源接收的光;其中该第二光楔朝向第二漫射器弯曲至少部分地准直的光;并且其中该第二漫射器漫射由第二光楔弯曲的光的至少一部分以在照明目标上提供第二照明图案,该第二照明图案在照明目标的中心部分之上与该第一照明图案重叠。3.如权利要求2所述的照明组件,其中该第一聚光器和该第二聚光器被包括在集成聚光器主体中。4.如权利要求3所述的照明组件,其中该第一光楔和该第二光楔也被包括在该集成聚光器主体中。5.如权利要求4所述的照明组件,进一步包括:成像传感器;透镜组件;以及安装框架,所述安装框架支撑所述成像传感器、透镜组件、第一光源、第二光源,以及集成聚光器主体。6.如权利要求5所述的照明组件,其中所述集成聚光器主体基本上围绕所述透镜组件。7.如权利要求5所述的照明组件,其中所述成像传感器以及所述透镜组件是机器视觉成像系统的一部分。8.如权利要求1所述的照明组件,其中所述漫射器包括透镜阵列。9.如权利要求8所述的照明组件,其中所述透镜阵列包括微透镜阵列。10.如权利要求8所述的照明组件,进一步包括透明盖;其中所述透镜阵列包括在所述透明盖的第一侧上的第一透镜阵列,所述第一透镜中的每一个具有相应的第一透镜焦距;其中所述透镜阵列进一步包括在所述透明盖的第二侧上,且至少部分地在第一透镜阵列与第一光楔之间的第二透镜阵列,所述第二透镜中的每一个具有相应的第二透镜焦距;并且其中所述第一透镜焦距中的至少一个不同于所述第二透镜焦距中的至少一个。11.一种与具有透镜组件的机器...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·钱M·穆德
申请(专利权)人:康耐视公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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