01內(nèi)同軸照明

工作原理

通過嚴(yán)格共軸設(shè)計(jì)，使光源、被測物體和相機(jī)光路三者共軛的科勒照明結(jié)構(gòu)，通常通過光纖導(dǎo)光或點(diǎn)光接入鏡頭內(nèi)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(diǎn)

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(xué)元件干擾，高倍鏡頭的解析力得以大化。

光強(qiáng)均勻分布：

嚴(yán)格的共軸設(shè)計(jì)，配合擴(kuò)散片、光纖勻化、離焦調(diào)整等方法確保被測區(qū)域光強(qiáng)分布一致。

抗干擾：

封閉光路隔絕環(huán)境光，適合潔凈車間或強(qiáng)光干擾環(huán)境。

緊湊性：

模塊化設(shè)計(jì)，適應(yīng)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(nèi)部反射：

低倍遠(yuǎn)心鏡頭內(nèi)置同軸照明會有熱點(diǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生。

02外同軸照明

工作原理

外同軸光源與鏡頭相機(jī)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(diǎn)

靈活適配復(fù)雜場景：

光源位置可調(diào)，照明區(qū)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(nèi)部的多次反射，在搭配低倍鏡頭時無熱點(diǎn)現(xiàn)象、成像均勻性更好。

局限性

像差風(fēng)險(xiǎn)：

外部棱鏡可能引入像差，需選用高精度光學(xué)元件。

對比衰減：

多次反射導(dǎo)致光強(qiáng)下降，半透半反棱鏡導(dǎo)致對比度下降。

結(jié)構(gòu)臃腫：

光源體積較大，空間占用率高。

03實(shí)際成像對比

01分辨率測試板
 

                                        內(nèi)同軸                                                                                                              外同軸

02晶圓

03手機(jī)后蓋

                                          內(nèi)同軸                                                                                                 外同軸

04鋰電池極片

04選型關(guān)鍵因素

物體特性

高反光(晶圓、FPC等)→ 內(nèi)同軸

漫反射(塑料、印刷等)→ 外同軸

鏡頭倍率

高倍鏡頭(≥1X) → 內(nèi)同軸

低倍鏡頭(≤1X) → 外同軸

系統(tǒng)對比

空間狹小 → 內(nèi)同軸

空間足夠 → 外同軸

結(jié)論

內(nèi)同軸與外同軸光源并無絕對優(yōu)劣，關(guān)鍵在于“場景適配”。

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