一种双光路检测装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种双光路检测装置及系统。


背景技术：

2.随着机器视觉成像技术的发展，在产品生产过程中需要利用机器视觉设备对其进行缺陷检测，以确保产品的质量。机器视觉系统的检测原理如下：利用光源照射被测工件，然后通过图像摄取装置将对被测工件进行拍摄，并转换为图像信号，接着传送至图像处理系统并转变成数字化信号，最后对这些信号通过运算处理，最终得到检测结果。
3.对于如芯片等精密工件，检测时需要使其在不同的光线条件下成像以获得不同的图像信号，从而对不同的缺陷特征进行检测。目前，对于这类精密工件，需要针对每种检测光线条件分别设置一组视觉成像设备，导致检测成本较高，同时检测效率较低，难以实现产品的批量生产。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种双光路检测装置及系统，解决现有技术中在检测精密工件时，需要针对每种检测光线条件分别设置一组视觉成像设备，导致检测成本较高，同时检测效率较低，难以实现产品的批量生产的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：
6.一种双光路检测装置，用于对一被测表面进行检测，包括：
7.光源组件，包括用于发出第一检测光线的第一光源，以及用于发出第二检测光线的第二光源，所述第一光源和所述第二光源为不同类型的光源；
8.光路分离组件，包括第一分光器件、第二分光器件和第三分光器件；
9.所述第一检测光线经过所述第一分光器件透射后，部分的所述第一检测光线被第二分光器件反射至一被测表面，并在由所述被测表面反射后，经过第二分光器件的透射和第三分光器件的反射，沿第一路径射出，形成第一出射光线；
10.所述第二检测光线经过所述第一分光器件的反射后射入所述第二分光器件，部分的所述第二检测光线由所述第二分光器件的反射后，射入所述被测表面，并在由所述被测表面反射后，经过所述第三分光器件的透射，沿第二路径射出，形成第二出射光线。
11.可选地，所述的双光路检测装置，还包括用于接收所述第一出射光线的第一相机，以及用于接收所述第二出射光线的第二相机。
12.可选地，所述的双光路检测装置，还包括反射器件，所述反射器件设于所述第一路径上，用于将所述第一出射光线反射至所述第一相机内。
13.可选地，所述第一检测光线射入所述第一分光器件的第一入射面，所述第一入射面上设有第一镀膜，能够完全透过所述第一检测光线。
14.可选地，所述第二检测光线射入所述第一分光器件的第二入射面，所述第二入射面上设有第二镀膜，能够完全反射所述第二检测光线。
15.可选地，所述第一检测光线和所述第二检测光线均射入所述第二分光器件的第三入射面；所述第三入射面上设有第三镀膜，能够同时透过部分的所述第一检测光线和所述第二检测光线，以及同时反射部分的所述第一检测光线和所述第二检测光线。
16.可选地，所述第一检测光线和所述第二检测光线均射入所述第三分光器件的第四入射面；
17.所述第四入射面上设有第四镀膜，能够仅透过所述第二检测光线。
18.可选地，所述第一光源为红外光源，所述第一相机为红外相机。
19.可选地，所述第二光源为红光光源，所述第二相机为红光相机。
20.本实用新型还提供了一种双光路检测系统，包括如上任一项所述的双光路检测装置。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型提供了一种双光路检测装置及系统，通过使第一检测光线和第二检测光线共用一光路分离组件，最终分别沿第一路径和第二路径向外射出，实现了检测光路的分离，从而能够同时实现两个检测光路的同时成像，有利于在控制检测成本的同时提高检测效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为本实用新型提供的一种双光路检测装置的剖面图；
25.图2为本实用新型提供的一种双光路检测装置的局部结构示意图。
26.上述图中：10、光源外壳；101、检测窗口；102、第一拍摄窗口；103、第二拍摄窗口；11、第一光源；12、第二光源；21、第一分光器件；211、第一入射面；212、第二入射面；22、第二分光器件；221、第三入射面；23、第三分光器件；231、第四入射面；24、反射器件；241、反射面；31、第一相机、32、第二相机。
具体实施方式
27.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
29.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或
者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。
30.现有技术中对于精密工件的缺陷检测，需要针对每种检测光线条件分别设置一组视觉成像设备，导致检测成本较高，同时检测效率较低，难以实现产品的批量生产。为解决前述问题，本实用新型提供以下的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
31.请结合参考图1和图2，本实用新型实施例提供了一种双光路检测装置，包括：
32.光源组件，包括用于发出第一检测光线的第一光源11，以及用于发出第二检测光线的第二光源12，第一光源11和所述第二光源12为不同类型的光源；
33.光路分离组件，包括第一分光器件21、第二分光器件22和第三分光器件 23。
34.第一检测光线经过第一分光器件21透射后，部分的第一检测光线被第二分光器件22反射至一被测表面，并在由被测表面反射后，经过第二分光器件 22的透射和第三分光器件23的反射，沿第一路径射出，形成第一出射光线；
35.第二检测光线经过第一分光器件21的反射后射入第二分光器件22，部分的第二检测光线由第二分光器件22的反射后，射入被测表面，并在由被测表面反射后，经过第三分光器件23的透射，沿第二路径射出，形成第二出射光线。
36.本实施例中，双光路检测装置还包括用于接收第一出射光线的第一相机 31，以及用于接收第二出射光线的第二相机32。
37.作为一种可选的实施方式，第一光源11为红外光源，第一相机31为红外相机。
38.作为一种可选的实施方式，第二光源12为红光光源，第二相机32为红光相机。
39.在本实施例中，第一分光器件21包括第一入射面211和第二入射面212。
40.其中，第一检测光线射入第一分光器件21的第一入射面211，第一分光器件21镀有第一镀膜，使得第一入射面211能够完全透过第一检测光线；
41.第二检测光线射入第一分光器件21的第二入射面212，第一分光器件21镀有第二镀膜，使第二入射面212能够完全反射第二检测光线。
42.因此，第一检测光线和第二检测光线虽然从第一分光器件21的不同入射面分别射入，但最终能够同一方向从第一分光器件21射出。
43.可以理解的是，由于第一光源11和第二光源12为不同类型的光源，即第一光源和第二光源的波长范围不同，根据第一光源和第二光源各自的波长分别对应设置第一镀膜和第二镀膜，使得第一入射面211能够完全透过第一检测光线、第二入射面212能够完全反射第二检测光线。
44.进一步地，第一检测光线和第二检测光线均射入第二分光器件22的第三入射面221；
45.其中，第二分光器件22由两个三角棱镜组合而成，该第三入射面221镀有第三镀膜，该第三镀膜为分光镀膜，具有半透半反的功能，能够同时透过及折射第一检测光线的部分光线和第二检测光线的部分光线，使得第一检测光线的其中一部分和第二检测光线的其中一部分同时被第二分光器件22反射，并射入被测表面上。
46.可以理解的是，根据第一光源11和第二光源12的波长范围，选择能够同时对第一检测光线和第二检测光线实现半透半反效果的分光镀膜即可。
47.此外，第三分光器件23有两个三角棱镜组合而成，第一检测光线和第二检测光线均射入第三分光器件23的第四入射面231；该第四入射面231镀有第四镀膜，能够完全反射第一检测光线，并能够完全透过第二检测光线。
48.可以理解的是，该第四镀膜可以为红外滤光膜。例如，本实施例中，第一光源11为红外光源，第二光源12为红光光源，该第四镀膜采用红外滤光膜，则能够选择性地透过红光并反射红外光，或透过红外光反射红光，从而达到光路分离的效果，
49.基于此，第一检测光线和第二检测光线的光路原理如下：
50.1)第一检测光线经过第一分光器件21透射后，被第二分光器件22反射至一被测表面，并在由被测表面反射后，经过第二分光器件22的透射和第三分光器件23的反射，沿第一路径射出；
51.2)第二检测光线经过第一分光器件21的反射和第二分光器件22的反射后，射入被测表面，并在由被测表面反射后，经过第三分光器件23的透射，沿第二路径射出。
52.本实施例中，双光路检测装置还包括反射器件24，反射器件24设于第一路径上，包括用于将第一检测光线反射至第一相机31内的反射面241。其中，该反射面241镀有第五镀膜，其类型对应于第一检测光线的波长设置，从而能够反射第一检测光线。
53.通过设置该反射器件24，使得沿第一路径和第二路径射出的光束呈平行光束，因此第一相机31和第二相机32能够设于同侧，组装时只需要同时调整第一相机31和第二相机32的相对高度，并使两个相机的相机光轴分别位于第一路径和第二路径上即可，能够简化组装工序，并节约双光路检测装置的占用空间。
54.可以理解的是，该双光路检测装置还包括光源外壳10，光源组件、光路分离组件和反射器件24均设于该光源外壳10内。
55.光源外壳10上开设有检测窗口101，被测表面对准于检测窗口101设置；光源外壳10上还开设有第一拍摄窗口102和第二拍摄窗口103，第一相机31 对准于该第一拍摄窗口102，第二相机32对准于该第二拍摄窗口103。
56.基于前述实施例，本实用新型还提供了一种双光路检测系统，包括如上任一项的双光路检测装置，还包括图像处理系统，图像处理系统用于将第一相机31和第二相机32所拍摄得到的图像转变成数字化信号，并对这些信号通过运算处理，从而得到检测结果。
57.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。