[实用新型]一种偏振均匀平行光产生装置及自动光学检测系统

说明书

本实用新型公开了一种偏振均匀平行光产生装置及自动光学检测系统，该装置包括光源、光束均匀与平行组件、第一起偏器、半透半反镜和第二起偏器；光束均匀与平行组件对光源出射光束进行处理后形成平行光；平行光透过第一起偏器后形成线偏振光，射向半透半反镜的线偏振光经反射后垂直照射在待测物品表面；该线偏振光与待测物品的表面缺陷作用后产生偏振态发生变化的散射光以及偏振态未变化的镜面反射光；散射光和镜面反射光经半透半反镜后射向第二起偏器，第二起偏器的偏振方向被配置为与第一起偏器呈90°，以滤除镜面反射光且允许散射光通过；本实用新型有效滤除对缺陷检测影响较大的镜面反射光且不影响正常的缺陷成像，提高对缺陷信息的灵敏度和分辨能力。

技术领域

本实用新型属于光学检测技术领域，更具体地，涉及一种偏振均匀平行光产生装置及自动光学检测系统。

背景技术

自动光学检测是指采用光学成像技术获取被测目标的图像，再经过快速图像处理与图形识别算法，从摄取图像中获取目标的尺寸、位置、方向、光谱特征、结构以及缺陷等信息，从而可以执行产品检验、装配线上的零部件鉴定及定位、过程监控中的测量、过程控制反馈、分类与分组等任务。

光源照明技术涉及到照明方法与打光技巧，它决定了自动光学检测系统能够摄取目标的信息种类。在缺陷检测过程中，被测目标表面的平整物面区域才能较好的将光反射到相机镜头中，不平整的物面区域(缺陷位置)上的光被斜着反射(散射)到其他方向，因此会在相机拍摄的图像中呈现暗色区域，形成缺陷信息。照明的改变会严重影响摄像机对缺陷信息的灵敏度与分辨能力，尤其是检测曲率变化较大且具有较强光学反射率的复杂表面，光源的选择与打光技巧更为重要。为了提高摄取图像中缺陷信息的对比度，进而提高缺陷检测的准确性，在对被测目标进行检测时，必须保证光源的平行度和均匀程度，同时需要对被测目标表面的镜面反射光进行抑制。

图1是现有技术中常用的照明设备的结构示意图，如图1所示，该照明设备由光源1、漫射板2、分光镜3、吸光板4及防尘片5及散热器6构成。光源1发出来的光经过漫射板2变成均匀光，照射到分光镜3上，一半的光透过分光镜3照射到左侧壁上，这部分光被吸收不会进入摄像头，对成像没有影响；另一半光经分光镜3反射到下面的待测物上，从物体表面反射上来的光照射到分光镜3后，部分光直接透过分光镜3进入到相机，这部分光供成像使用；另一部分光反射回右侧的漫射板2，对成像也没影响。这种照明方式存在以下问题：1、当被测目标的表面较为平滑时容易产生镜面反射光，镜面反射光容易掩盖缺陷信息；2、光源发出的光平行性差，增加了缺陷辨别的难度；3、光源杂散光吸收不彻底，会影响成像的精度；4、光源颜色单一，缺陷信息对比度不够明显；因此，现有的照明设备无法应用在物体的表面缺陷检测中。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种偏振均匀平行光产生装置及自动光学检测系统，其目的在于解决现有的光源产生装置存在的无法有效抑制镜面反射光、缺陷检测精度低的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种偏振均匀平行光产生装置，该装置包括光源、光束均匀与平行组件、第一起偏器、半透半反镜和第二起偏器；

所述光束均匀与平行组件、第一起偏器、半透半反镜依次设置在光源出射光束的光路上，所述第二起偏器位于半透半反镜远离所述第一起偏器的一侧且与第一起偏器垂直设置；

所述光束均匀与平行组件对光源出射光束进行处理后形成照度均匀的平行光；所述平行光透过所述第一起偏器后形成线偏振光，射向所述半透半反镜的所述线偏振光经反射后垂直照射在待测物品的表面；

该线偏振光与待测物品的表面缺陷作用后产生偏振态发生变化的散射光，与待测物品的表面作用后产生偏振态未变化的镜面反射光；所述散射光和镜面反射光经过半透半反镜后射向第二起偏器，该第二起偏器的偏振方向被配置为与第一起偏器呈90°，用以滤除镜面反射光且允许散射光通过。