[发明专利]具有针对DPM标记的漫射和直接照明的机器视觉系统中的光学布置

权利要求书

1.一种用于捕获成像视场FOV中出现的对象的至少一个图像的组件，所述组件包括：

电路板；

成像传感器，所述成像传感器与所述电路板可操作地耦合，所述成像传感器被配置成用于捕获所述成像视场FOV中出现的图像帧并定义成像轴；

照明组件，包括：

与所述电路板可操作地耦合的多个光源，所述多个光源被配置成用于发射光以照明所述对象；

漫射器，所述漫射器被定位成与所述多个光源相邻，所述漫射器被配置成用于生成漫射光图案；以及

第一光管，所述第一光管被定位成与所述多个光源相邻，以生成直接照明图案和离轴照明图案，其中，所述直接照明图案大致平行于所述成像轴定向，而所述离轴照明图案被配置成用于与所述成像轴相交。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一光管包括：

主体，所述主体具有第一端和第二端并定义纵向光管轴；

输入表面，所述输入表面被定位在所述主体的所述第一端处，所述输入表面被配置成用于定位成与所述多个光源相邻，并用于接收来自所述多个光源的所述发射光；以及

出射表面，所述出射表面被定位在跨所述第一光管的宽度延伸的所述主体的所述第二端处，所述出射表面包括第一出射表面部分和第二出射表面部分，所述第一出射表面部分大致垂直于所述成像轴定向，而所述第二出射表面部分以相对于所述成像轴大于约85°的角度定向；

其中，所述第一光管的所述主体的所述纵向光管轴被配置成用于平行于所述成像轴，并且其中所述出射表面被配置成用于将所述发射光引导朝向所述对象。

3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述输入表面具有正光焦度。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述输入表面包括多个表面，每个表面具有正光焦度。

5.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述出射表面具有负光焦度。

6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述出射表面包括具有凹面的第一出射表面部分和被定位成与所述第一出射表面部分相邻的、具有凸面的第二出射表面部分。

7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述第二出射表面部分限定楔形件。

8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述漫射器包括漫射体和围绕所述漫射体的凸缘部分，所述漫射体具有限定开口的中心区域，所述开口尺寸被设计成至少等于所述成像FOV，并且所述中心区域从第一高度延伸至第二高度以限定与所述成像FOV相对应的曲壁。

9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述凸缘部分包括被配置成用于接收所述第一光管的部分的凸缘开口。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述第一光管进一步包括被配置成用于将所述第一光管与所述漫射器可操作地耦合的安装构件。

11.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述成像FOV包括成像FOV宽度和成像FOV高度，其中，所述第一光管的所述宽度被配置成沿着所述漫射器的所述凸缘部分平行于所述成像FOV宽度定位。

12.如权利要求11所述的组件，进一步包括被定位在所述漫射器的所述凸缘部分上的、与所述第一光管相对的第二光管。

13.如权利要求11所述的组件，进一步包括多个光源，所述多个光源相对于所述漫射器的表面定位，所述多个光源被配置成用于向所述漫射器提供光能以生成所述对象的漫射照明，以及至少两个光源，所述至少两个光源被配置成用于向所述光管提供光能以生成所述对象的直接照明和间接照明。