[发明专利]采用标准C口镜头的机器视觉投影光机及其光路结构

说明书

本发明涉及一种采用标准C口镜头的机器视觉投影光机及其光路结构。所述光路结构包括沿光路方向依次设置的光源、准直匀光系统、第一反射镜、RTIR棱镜与转像镜头，所述RTIR棱镜处设置有显示芯片，所述RTIR棱镜用以将所述显示芯片显示的图像传输至所述转像镜头中，所述转像镜头用于将所述图像成像在空气中，以满足标准C口镜头的光学后焦需求。所述采用标准C口镜头的机器视觉投影光机的成本较低。

技术领域

本发明涉及一种采用标准C口镜头的机器视觉投影光机及其光路结构。

背景技术

机器视觉是自动化检测中重要的检测手段，在一些复杂的检测中，传统的自动化光源无法满足检测需要时，经常会采用投影光机来提供特殊的照明图案，满足机器视觉对复杂检测的需求。

由于机器视觉应用的广泛性，检测的产品多种多样，采用投影光机其投射出来的图案可根据产品自由变更，可以满足大部分的检测照明图案需求，但是在投影画面大小和投影距离上，由于是投影光机镜头的光学特性决定的，无法像投影图案一样可自由调节。一般的机器视觉投影光机是采用更换投影镜头来满足不同的画面大小和距离的需求。由于投影光机镜头接口与后焦结构的非标准化，每款投影光机都有自己特有的镜头安装方式和后焦结构，如需要变更投影画面大小和投影距离就需要重新开发一款投影镜头。投影镜头的开发费用与周期均是一般客户无法接受的。因此，由于投影画面大小与投影距离这两个参数的限制，导致很多机器视觉无法使用投影光机作为照明图案的来源，限制了投影光机在机器视觉中的应用。同时开发多款镜头对投影光机生产商也产生很多的费用和成本来开发镜头和管控物料。

发明内容

基于此，有必要提供一种成本较低的采用标准C口镜头的机器视觉投影光机及其光路结构。

一种光路结构，包括沿光路方向依次设置的光源、准直匀光系统、第一反射镜、RTIR棱镜与转像镜头，所述RTIR棱镜处设置有显示芯片，所述RTIR棱镜用以将所述显示芯片显示的图像传输至所述转像镜头中，所述转像镜头用于将所述图像成像在空气中，以满足标准C口镜头的光学后焦需求。

在其中一个实施方式中，所述RTIR棱镜为三角形立方体，其包括入光面、出光面与图像面，所述入光面朝向所述第一反射镜，所述出光面朝向所述转像镜头，所述图像面朝向所述显示芯片。

在其中一个实施方式中，所述出光面与所述图像面垂直相接，所述入光面的相对两侧连接所述入光面与所述图像面。

在其中一个实施方式中，所述显示芯片与所述RTIR棱镜相互间隔设置，所述显示芯片与所述图像面相对倾斜设置。

在其中一个实施方式中，所述显示芯片与所述图像面之间的倾斜角度为2-8度。

在其中一个实施方式中，所述显示芯片邻近所述转像镜头的一端与所述图像面之间的距离大于所述显示芯片的另一端与所述图像面之间的距离。

一种采用标准C口镜头的机器视觉投影光机，包括标准C口镜头与采用如上任一项所述的光路结构，所述标准C口镜头用于直接或者间接接收所述转像镜头的光线。

在其中一个实施方式中，还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置于所述转像镜头与所述标准C口镜头之间，用于将所述转像镜头的光线反射进入所述标准C口镜头。

在其中一个实施方式中，所述光源为LED光源，所述准直匀光系统内的光线传输方向与所述转像镜头内的光线传输方向相反，并与所述标准C口镜头内的光线传输方向垂直。

普通投影机一般采用的是投影镜头，将显示芯片的画面投影出去。而在本发明中则利用转像镜头将显示芯片的图像成像在空气中，满足标准C口镜头的光学后焦需求，之后可以经过标准C口镜头投影出去。采用本发明的光路结构可以实现只更换标准镜头，既可实现不同投影画面大小和不同投影距离，大大提高了投影光机在机器视觉使用的广度和大幅降低了使用的成本。

附图说明