一種對象外表面的取像裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種對象外表面的取像裝置，用以擷取對象的表面影像，包括：第一成像模塊具有第一光源、第一反射鏡及第二反射鏡；第二成像模塊包括：第二光源、第三反射鏡及第四反射鏡，其中對象設(shè)置于第一光源、第二光源、第一反射鏡及第三反射鏡之間，第一光源發(fā)射第一光束照向?qū)ο蟮膫?cè)表面，側(cè)表面影像投射至第一反射鏡后再反射至第二反射鏡，接著由第二反射鏡反射側(cè)表面影像至成像單元，第二光源發(fā)射第二光束照向?qū)ο蟮牧硪粋?cè)表面，另一側(cè)表面影像投射至第三反射鏡后反射至第四反射鏡，接著第四反射鏡反射另一側(cè)表面影像至成像單元。本實用新型可以避免多次反射而造成成像質(zhì)量降低，且可降低成本。
【專利說明】
一種對象外表面的取像裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型是有關(guān)于一種對象外表面的取像裝置，特別是借由二相互對稱光源配合反射鏡組所結(jié)合成的一種對象外表面的取像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，欲利用玻璃盤影像篩選機檢視桿狀物，如螺絲、螺桿等待測對象是否具有彎曲瑕疵時，必須使用兩組以上取像系統(tǒng)(EX:CCD、CM0S)，對同一對象分別拍攝不同角度，才能檢查出其是否具有彎曲瑕疵，然而，兩組取像系統(tǒng)會占據(jù)機臺空間，且成本高，而降低客戶購機意愿。
[0003]公知技術(shù)中，如中國臺灣專利號M461051揭示一種對象外表面的檢測裝置，用于檢測一對象的一外表面，并包含一個殼座、一個第一光源單元、一個取像單元、一個反射鏡單元，以及一個散射補償單元。該殼座包括一個具有一個檢測區(qū)域的內(nèi)部空間，以及一個第一殼體。該第一殼體包括一個入口與一個出口。該散射補償單元包括一個可補償該入口處無法散射至該檢測區(qū)域的光線的第一散射補償件，以及一個可補償該出口處無法散射至該檢測區(qū)域的光線的第二散射補償件。透過前述創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計，可提升本實用新型對該對象的成像質(zhì)量與影像擷取質(zhì)量，而可避免誤判并提高檢測準(zhǔn)確性。
[0004]然而該技術(shù)中其反射鏡單元利用六個反射鏡體，其因反射路程得經(jīng)過三次的反射，造成反射成像質(zhì)量降低，必須再利用散射補償單元將光線散射至該檢測區(qū)域作為補償，以提升該對象的外表面的成像質(zhì)量，避免誤判檢測準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種對象外表面的取像裝置，其主要是借由二光源，較佳為二相互對稱的光源，照向位于二光源之間的待測對象，接著再用四個相對稱的鏡體反射由光源所照射的投影影像至成像單元，借此可以避免多次反射而造成成像質(zhì)量降低，且可降低成本。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型一種對象外表面的取像裝置，用以擷取一對象的表面影像，包括:第一成像模塊，包括:第一光源，用以發(fā)射第一光束;第一反射鏡，用以接收該第一光束并以與垂直面之間的第一夾角角度反射該第一光束;第二反射鏡，以一距離設(shè)置于該第一反射鏡的一側(cè)，用以接收由該第一反射鏡所反射的該第一光束，且將該第一光束反射至一成像單元;第二成像模塊，其位置對稱于該第一成像模塊，包括:第二光源，用以發(fā)射第二光束;第三反射鏡，用以接收該第二光束并以與垂直面之間的第二夾角角度反射該第二光束;第四反射鏡，用以接收由該第三反射鏡所反射的該第二光束，并且將該第二光束反射至該成像單元;其中該對象設(shè)置于該第一光源、該第二光源、該第一反射鏡及該第三反射鏡之間，該第一光源所發(fā)射的該第一光束照向該對象的一側(cè)表面，使該側(cè)表面影像投射至該第一反射鏡，該第一反射鏡反射該側(cè)表面影像至該第二反射鏡，該第二反射鏡反射該側(cè)表面影像至該成像單元，該第二光源所發(fā)射的該第二光束照向該對象的另一側(cè)表面，使該另一側(cè)表面影像投射至該第三反射鏡，該第三反射鏡反射該另一側(cè)表面影像至該第四反射鏡，該第四反射鏡反射該另一側(cè)表面影像至該成像單元。
[0007]該第一成像模塊與該第二成像模塊對稱。
[0008]該距離能依調(diào)整該第一反射鏡或第三反射鏡位置而改變。
[0009]該第二反射鏡及該第四反射鏡分別為一三角棱鏡的二反射面。
[0010]更包括一控制單元，用以控制該第一光源及該第二光源照射角度。
[0011]更包括一控制單元，用以控制該第一夾角及該第二夾角的角度。
[0012]更包括一控制單元，用以控制第一反射鏡及第三反射鏡位置而改變該距離大小。
[0013]更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該第一光源及該第二光源照射角度。
[0014]更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該第一夾角及該第二夾角的角度。
[0015]更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該距離的大小。
[0016]本實用新型借由二光源，照向位于二光源之間的待測對象，再用四個相對稱的鏡體反射由光源所照射的投影影像至成像單元，借此可以避免多次反射而造成成像質(zhì)量降低，且可降低成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置第一成像模塊的示意圖。
[0018]圖2為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置第二成像模塊的示意圖。
[0019]圖3為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的系統(tǒng)方塊圖。
[0020]圖4為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的可調(diào)整距離D的示意圖。
[0021]圖5為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的可調(diào)整光源及反射鏡角度的示意圖。
[0022]圖6為根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的尺寸量測的示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]I一種對象外表面的取像裝置
[0025]10物件
[0026]20第一成像模塊
[0027]21第一光源
[0028]22第一光束
[0029]23第一反射鏡
[0030]24第二反射鏡
[0031]30第二成像模塊
[0032]31第二光源
[0033]32第二光束
[0034]33第三反射鏡
[0035]34第四反射鏡
[0036]40頂角
[0037]41等腰三角棱鏡
[0038]60成像單元
[0039]70感測單元
[0040]75控制單元[0041 ]101側(cè)表面
[0042]102另一側(cè)表面
[0043]Θ1第一夾角度
[0044]Θ2第二夾角度
[0045]D距離
[0046]L垂直面。
【具體實施方式】
[0047]為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下:
[0048]請參閱圖1，圖1是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置示意圖，圖2是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置第二成像模塊的示意圖。本實用新型一種對象外表面的取像裝置1，用以擷取對象10的表面影像，包括:第一成像模塊20，第一成像模塊20包括:第一光源21，其用以發(fā)射第一光束22;第一反射鏡23，用以接收該第一光束22并以與垂直面L之間的第一夾角度Θ1反射該第一光束22;第二反射鏡24，以距離D設(shè)置于該第一反射鏡23的一側(cè)，用以接收由該第一反射鏡23所反射的該第一光束22，且將該第一光束22反射至成像單元60;另外，第二成像模塊30，其位置及元件較佳對稱于該第一成像模塊20，包括:第二光源31其位置對應(yīng)該第一光源21，用以發(fā)射第二光束32;第三反射鏡33，其位置對應(yīng)該第一反射鏡23，用以接收該第二光束32并以與垂直面L之間的第二夾角度Θ2反射該第二光束32;第四反射鏡34，用以接收由該第三反射鏡33所反射的該第二光束32，并且將該第二光束32反射至成像單元60。
[0049]如上述，當(dāng)要擷取對象10的影像時，對象10設(shè)置于第一光源21、第二光源31、第一反射鏡23及第三反射鏡33之間，第一光源21所發(fā)射的該第一光束22照向該對象10的一側(cè)表面101，使該側(cè)表面101影像投射至該第一反射鏡23，該第一反射鏡23反射對象10的側(cè)表面101影像至第二反射鏡24，該第二反射鏡24反射對象10的側(cè)表面影像至該成像單元60，而第二成像模塊30動作原理同第一成像模塊20，圖2中，第二光源31所發(fā)射的第二光束32照向該對象的另一側(cè)表面102，使該另一側(cè)表面102影像投射至該第三反射鏡33，第三反射鏡33反射該另一側(cè)表面102影像至該第四反射鏡34，該第四反射鏡34反射該另一側(cè)表面影像至成像單元60。
[0050]借由該對象(如螺絲、螺桿)的一側(cè)影像及另一側(cè)影像檢測能有效分析該對象的是否具有彎曲瑕疵。也就是說，若以螺絲為待測物，當(dāng)螺絲有彎曲時，光源所照射螺絲正面或背面是無法投射出對象是否彎曲影像，必須由照射螺絲側(cè)面(曲面?zhèn)?，才可投射出螺絲彎曲影像，因此借由二光源同時分別在不同位置照射該螺絲，較佳為二光源的二光束成一垂直型態(tài)，此即可同時投影出對象的正面及側(cè)面影像，有效判斷螺絲是否有彎曲現(xiàn)象。[0051 ] 如上述，該距離D可依調(diào)整該第一反射鏡23及第三反射鏡33位置而改變。
[0052]如上述，其中該第一夾角度Θ1及該第二夾角度Θ2是分別依據(jù)第一及第二光束22、32照射角度而調(diào)整，當(dāng)?shù)谝患暗诙馐?2、32為垂直時，第一夾角度Θ1及該第二夾角度Θ2可為22.5度。
[0053]如上述，其中該第二反射鏡24及該第四反射鏡34分別為一三角棱鏡41的二反射面，較佳為等腰三角棱鏡的等腰邊的二反射面。該等腰三角棱鏡的頂角40為90度。
[0054]接著，請參閱圖3至圖5，圖3是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的系統(tǒng)方塊圖，圖4是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的可調(diào)整距離D的示意圖，圖5是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的可調(diào)整光源及反射鏡角度的示意圖。對象外表面的取像裝置I更包括控制單元75，用以控制第一光源21及該第二光源31照射角度及位置，并且控制第一反射鏡23的第一夾角度ΘI及第二反射鏡33的第二夾角度Θ2。
[0055]控制單元75可進(jìn)一步控制該距離D的大小以調(diào)整第一反射鏡23及第三反射鏡33的位置。
[0056]如上述，本實用新型一種對象外表面的取像裝置I可為自動控制系統(tǒng)，一種對象外表面的取像裝置I更包括感測單元70，感測單元70電性連接該控制單元75，該感測單元70用以感測該對象10的尺寸大小，并將感測結(jié)果傳輸至控制單元75，控制單元75接收該感測結(jié)果時，會根據(jù)該對象10尺寸大小，控制該第一光源21及該第二光源31照射角度及位置，及該第一夾角度Θ1及該第二夾角度Θ2的角度及該距離D的大小以調(diào)整第一反射鏡23及第三反射鏡33的位置，因此借由感測單元及控制單元可以有效提高操作效率及量測精準(zhǔn)度，避免人為調(diào)整時所造成的量測誤差。
[0057]另外，本實用新型可更進(jìn)一步用以量測對象尺寸，請參閱圖6，圖6是根據(jù)本實用新型的一種對象外表面的取像裝置的尺寸量測的示意圖。本新型除了可以用以判斷對象是否具有彎曲瑕疵之外，還可以借由調(diào)整第一光源21與第二光源31、第一反射鏡23與第三反射鏡33相對于待測對象兩端的角度，來量測長對象(例如:螺桿、螺絲)的長度，其實施方式如下:先將校正塊放置于待測位置上橫放，接著利用第一光源21及第二光源31分別照射校正塊二端，此時成像單元60會呈現(xiàn)校正塊二端影像，并且再借由成像單元60紀(jì)錄校正塊影像，接著將校正塊取出后，相同位置放至待測對象，依上述流程利用的第一光源21及第二光源31分別照射待測對象二端，此時成像單元60會呈現(xiàn)待測對象二端影像，借由校正塊影像與待測對象影像比較，及可判斷待測對象長度尺寸是否符合客戶要求的公差，并判斷為良品或不良品。
[0058]本實用新型目的是提供一種對象外表面的取像裝置，其主要是借由二相互對稱的光源，照向位于二光源之間的待測對象，接著再用四個相對稱的鏡體反射由光源所照射的投影影像至成像單元，借此可以避免多次反射而造成成像質(zhì)量降低，且可以利用一組取像系統(tǒng)同時看到一對象不同角度影像，同時又可免除散射補償單元，以降低成本并節(jié)省機臺空間。
[0059]綜上所述，僅記載本實用新型為呈現(xiàn)解決問題所采用的技術(shù)手段的實施方式或?qū)嵤├?，并非用來限定本實用新型實施的范圍。即凡與本實用新型權(quán)利要求范圍文義相符，或依本實用新型權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆為本實用新型權(quán)利要求范圍所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種對象外表面的取像裝置，用以擷取一對象的表面影像，其特征在于，該取像裝置包括: 一第一成像模塊，包括: 一第一光源，用以發(fā)射一第一光束； 一第一反射鏡，用以接收該第一光束并以與垂直面之間的一第一夾角角度反射該第一光束； 一第二反射鏡，以一距離設(shè)置于該第一反射鏡的一側(cè)，用以接收由該第一反射鏡所反射的該第一光束，且將該第一光束反射至一成像單元； 一第二成像模塊，包括: 一第二光源，用以發(fā)射一第二光束； 一第三反射鏡，用以接收該第二光束并以與垂直面之間的一第二夾角角度反射該第二光束； 一第四反射鏡，用以接收由該第三反射鏡所反射的該第二光束，并且將該第二光束反射至該成像單元； 其中該對象設(shè)置于該第一光源、該第二光源、該第一反射鏡及該第三反射鏡之間，該第一光源所發(fā)射的該第一光束照向該對象的一側(cè)表面，使該側(cè)表面影像投射至該第一反射鏡，該第一反射鏡反射該側(cè)表面影像至該第二反射鏡，該第二反射鏡反射該側(cè)表面影像至該成像單元，該第二光源所發(fā)射的該第二光束照向該對象的另一側(cè)表面，使該另一側(cè)表面影像投射至該第三反射鏡，該第三反射鏡反射該另一側(cè)表面影像至該第四反射鏡，該第四反射鏡反射該另一側(cè)表面影像至該成像單元。2.如權(quán)利要求1所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，該第一成像模塊與該第二成像模塊對稱。3.如權(quán)利要求1所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，該距離能依調(diào)整該第一反射鏡或第三反射鏡位置而改變。4.如權(quán)利要求1所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，該第二反射鏡及該第四反射鏡分別為一三角棱鏡的二反射面。5.如權(quán)利要求3所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一控制單元，用以控制該第一光源及該第二光源照射角度。6.如權(quán)利要求3所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一控制單元，用以控制該第一夾角及該第二夾角的角度。7.如權(quán)利要求3所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一控制單元，用以控制第一反射鏡及第三反射鏡位置而改變該距離大小。8.如權(quán)利要求5所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該第一光源及該第二光源照射角度。9.如權(quán)利要求6所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該第一夾角及該第二夾角的角度。10.如權(quán)利要求7所述的對象外表面的取像裝置，其特征在于，更包括一感測單元，電性連接該控制單元，該感測單元用以感測該對象的一尺寸，該控制單元根據(jù)該對象尺寸，控制該距離的大小。
【文檔編號】G01N21/01GK205581390SQ201620247545
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】張勛章, 洪立玫, 李秉益
【申請人】昆山全盈自動化設(shè)備有限公司