01內同軸照明
工作原理
通過嚴格共軸設計,使光源、被測物體和相機光路三者共軛的科勒照明結構,通常通過光纖導光或點光接入鏡頭內部的鏡組,將光線垂直投射到物體表面,如下圖所示。
成像效果特點
對比度拉滿:
垂直入射的光線減少鏡面反射,特別適合高反光物體。
分辨率天花板:
光路短且無額外光學元件干擾,高倍鏡頭的解析力得以大化。
光強均勻分布:
嚴格的共軸設計,配合擴散片、光纖勻化、離焦調整等方法確保被測區域光強分布一致。
抗干擾:
封閉光路隔絕環境光,適合潔凈車間或強光干擾環境。
緊湊性:
模塊化設計,適應狹小空間。
局限性
靈活性差:
共軛封閉光路,難以搭配其他外部光源同時使用。
內部反射:
低倍遠心鏡頭內置同軸照明會有熱點現象產生。
02外同軸照明
工作原理
外同軸光源與鏡頭相機分離,通過外部反射鏡(如棱鏡或半透半反鏡)將光線反射至物體表面,形成共軸光路。如如下圖所示。
成像效果特點
靈活適配復雜場景:
光源位置可調,照明區域大,可搭配其他光源多角度照明。
成像均勻:
外同軸光源直接照射到被測物體表面,減少光線在鏡頭內部的多次反射,在搭配低倍鏡頭時無熱點現象、成像均勻性更好。
局限性
像差風險:
外部棱鏡可能引入像差,需選用高精度光學元件。
對比衰減:
多次反射導致光強下降,半透半反棱鏡導致對比度下降。
結構臃腫:
光源體積較大,空間占用率高。
03實際成像對比
01分辨率測試板
內同軸 外同軸
02晶圓
03手機后蓋
內同軸 外同軸
04鋰電池極片
04選型關鍵因素
物體特性
高反光(晶圓、FPC等)→ 內同軸
漫反射(塑料、印刷等)→ 外同軸
鏡頭倍率
高倍鏡頭(≥1X) → 內同軸
低倍鏡頭(≤1X) → 外同軸
系統對比
空間狹小 → 內同軸
空間足夠 → 外同軸
結論
內同軸與外同軸光源并無絕對優劣,關鍵在于“場景適配”。
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