光栅光源和疵点检测装置的制作方法

1.本发明涉及疵点检测的技术领域，特别涉及一种光栅光源和疵点检测装置。


背景技术：

2.透明工件(含半透明工件，如薄膜、玻璃、玻璃管、亚克力板、镜片、平板玻璃等)在生产过程中若产生疵点，会影响其产品的质量，疵点包括鱼眼、条纹、划痕、损点、裂缝、气泡、杂质、污点以及边界等。
3.透明工件的疵点可使用光栅光源透射法进行检测，光栅光源由灯板、扩散板以及光栅片组成，从灯板发出的光线经扩散板匀光后，透射光栅片，使光栅光源的发光面呈现为一组亮暗相间的图形，光栅光源的发光面为标准的朗伯体，其配光特性接近球形，配光特性可反映光源在空间各个方面的光强分布，而配光特性为球形的光源，其发光面各个方向的光强近似相同。将透明工件朝向光栅光源的发光面设置，并从透明工件远离光栅光源的一侧逆光方向观察，利用亮暗相间的边界可使光场突变而使透明工件的疵点特征显现。
4.但这种透明工件的疵点检测方法，只有在有穿透力的光照下才能逆光显现出疵点，当透明工件上的疵点透光强度较弱时，此种疵点检测方法的漏检率会很高。因为在检测透明工件的过程中，光线通过疵点时会产生光的散射效应，使得光线通过疵点后能量被消耗，降低了透过疵点的光线强度。与此同时，光线在透明工件里会有扩散作用，在光线进入透明工件后还会产生漫透射，漫透射产生的光线相对于透过疵点的光线在观测端会形成一个有杂光的背景。当被检疵点的透光强度较弱或与杂光背景的光强相近时，透过疵点的光线就会被杂光背景淹没，从而无法在观测端检出透明工件的疵点，导致漏检，无法满足检测要求。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提供一种光栅光源，提高光栅光源对透明工件中透光强度较弱的疵点检测的准确性。
6.为实现上述目的，本发明提出一种光栅光源，包括：光栅片，所述光栅片具有背对设置的入射面和出射面，所述入射面设有若干用于使光线透过的透光区；光源组件，所述光源组件朝向所述入射面设置，所述光源组件发出的光线在若干所述透光区形成线光源，所述线光源透过所述透光区从所述出射面射出，用于照射位于所述出射面背离所述光源组件一侧的透明工件。
7.在本发明的一实施例中，所述光源组件包括：发光结构，所述发光结构位于所述入射面的一侧，所述发光结构的出光面朝向所述入射面设置；光束整形结构，所述光束整形结构位于所述发光结构和所述透光区之间，用于整形所述发光结构发出的光线，以使其在所述透光区形成所述线光源。
8.在本发明的一实施例中，所述光栅片还包括若干遮光区，所述遮光区与所述透光区在第一方向上交替排布，且所述遮光区与所述透光区均沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向。
9.在本发明的一实施例中，所述发光结构包括：基板，所述基板与所述光栅片相对设置；若干发光组件，所述发光组件设于所述基板面向所述光栅片的一侧，并沿所述第二方向延伸，所述发光组件的出光面朝向所述透光区设置；所述光束整形结构包括若干光束整形件，所述光束整形件沿所述第二方向延伸设置，若干所述光束整形件沿所述第一方向间隔设置，所述光束整形件用于整形所述发光组件发出的光线并使其在所述透光区形成所述线光源。
10.在本发明的一实施例中，所述光束整形件为棒状镜，并具有背对设置的两个端面，所述光束整形件的外周面设有入射区和出射区，所述入射区朝向所述发光组件设置，所述出射区朝向所述透光区设置。
11.在本发明的一实施例中，所述光束整形件、所述发光组件以及所述透光区的数量一一对应，且所述光束整形件和所述发光组件在所述光栅片上的投影均与所述透光区重合。
12.在本发明的一实施例中，所述发光组件包括若干灯珠，若干所述灯珠沿所述第二方向间隔设置，所述灯珠朝向所述光束整形结构设置。
13.在本发明的一实施例中，所述光栅片为不透光结构，所述入射面设有若干贯通至所述出射面的条形孔，所述条形孔沿所述第二方向延伸设置，若干所述条形孔沿所述第一方向间隔设置，所述条形孔形成为所述透光区。
14.在本发明的一实施例中，所述光栅光源还包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜位于所述光栅片和所述光源组件之间，所述菲涅尔透镜的光面朝向所述光源组件设置，所述菲涅尔透镜的螺纹面朝向所述光栅片设置，所述菲涅尔透镜用于调整所述线光源从所述出射面射出的角度。
15.本发明技术方案的光栅光源包括光栅片和光源组件，光源组件发出的光线在透光区形成线光源，线光源透过透光区并照射于透明工件上，在透明工件远离光栅片的一侧逆光观察透明工件，亮暗相间的边界可使光场突变而使透明工件的疵点特征显现。多道线光源均照向出射面一侧的透明工件，线光源的配光特性接近纺锤形，使得线光源照向前方透明工件方向的光线强度最高，照向其他方向的光线强度较弱，相对现有技术球形配光特性的光源，纺锤形配光特性的线光源削弱了其他方向的光线强度，使得光线在透明工件中扩散比例减小，从而使得背景杂光的光线强度减小，此时透光强度较弱的疵点便能在削弱后的背景杂光中显现出来，避免透光强度较弱的疵点被背景杂光淹没，提高了光栅光源对透明工件中透光强度较弱的疵点检测的准确性。
16.本发明还提出了一种疵点检测装置，所述疵点检测装置包括所述光栅光源和摄像头，所述光栅光源包括：光栅片，所述光栅片为不透光结构，所述光栅片具有背对设置的入射面和出射面，所述入射面设有若干用于使光线透过的透光区；和光源组件，所述光源组件朝向所述入射面设置，所述光源组件发出的光线在若干
所述透光区形成线光源，所述线光源透过所述透光区从所述出射面射出，并照射位于所述出射面背离所述光源组件一侧的透明工件；所述摄像头位于所述光栅片远离所述光源组件的一侧，并朝向所述出射面设置，所述摄像头和所述光栅光源之间形成有用于容置透明工件的检测工位，所述摄像头用于接收依次透射过所述光栅片和所述透明工件的光线。
17.本发明的疵点检测装置包括光栅光源和摄像头，在工业生产中，若通过工作人员用肉眼检测透明工件的瑕疵，一方面肉眼检测效率低，且容易漏检，另一方面长时间的光照容置造成工人视疲劳，导致错检。故本发明还提出了一种疵点检测装置，在光栅光源的发光面的一侧设置有摄像头，摄像头朝向光栅光源的发光面设置，摄像头和光栅光源之间设置有检测工位，将透明工件放置于检测工件，启动光栅光源，光源组件发出的光线依次透过光栅片和透明工件并达到摄像头，摄像头获取透明工件的图像数据后，可通过人工或算法检测透明工件的图像是否存在疵点，从而完成透明工件疵点的检测，本方案的疵点检测装置可提高光栅光源对透明工件中透光强度较弱的疵点检测的准确性，降低肉眼检测的错检率和漏检率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本发明光栅光源一实施例的结构示意图；图2为图1的剖面图；图3为图1另一视角的剖面图；图4为本发明疵点检测装置一实施例的结构示意图；图5为现有技术光栅光源球形配光特性一实施例的结构示意图。
20.附图标号说明：标号名称标号名称100光栅光源2311入射区10光栅片2312出射区11入射面30菲涅尔透镜111透光区31螺纹面112条形孔32光面113遮光区200摄像头12出射面300透明工件20光源组件310疵点21发光结构400球形配光特性光线211基板500纺锤形配光特性光线212发光组件600背景杂光2121灯珠700透过疵点的光线
23光束整形结构800检测工位231光束整形件1000疵点检测装置本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
25.参照图1至图5，本发明提出一种光栅光源100，包括：光栅片10，所述光栅片10具有背对设置的入射面11和出射面12，所述入射面11设有若干用于使光线透过的透光区111；光源组件20，所述光源组件20朝向所述入射面11设置，所述光源组件20发出的光线在若干所述透光区111形成线光源，所述线光源透过所述透光区111从所述出射面12射出，用于照射位于所述出射面12背离所述光源组件20一侧的透明工件300。
26.本发明技术方案的光栅光源100包括光栅片10和光源组件20，光源组件20发出的光线在透光区111形成线光源，线光源透过透光区111并照射于透明工件300上，在透明工件300远离光栅片10的一侧逆光观察透明工件300，亮暗相间的边界可使光场突变而使透明工件300的疵点310特征显现。多道线光源均照向出射面12一侧的透明工件300，线光源的配光特性接近纺锤形，使得线光源照向前方透明工件300方向的光线强度最高，照向其他方向的光线强度较弱，相对现有技术球形配光特性的光源，纺锤形配光特性的线光源削弱了其他方向的光线强度，使得光线在透明工件300中扩散比例减小，从而使得背景杂光600的光线强度减小，此时透光强度较弱的疵点310便能在削弱后的背景杂光600中显现出来，避免透光强度较弱的疵点310被背景杂光600淹没，提高了光栅光源100对透明工件300中透光强度
较弱的疵点310检测的准确性。
27.光源组件20发出的光线透过光栅片10照射于透明工件300，光栅片10用于使透明工件300在光照下呈现其内在质地、分布以及边界，工作人员可在透明工件300的背离光栅片10的一侧逆光方向检测透明工件300，当透明工件300内部不存在疵点310时，工作人员透过透明工件300可观察到亮暗相间且未畸变的图形；当透明工件300内部存在疵点310时，工作人员透过透明工件300可观察到亮暗相间但局部产生畸变的图形，畸变可以是亮点、也可以是暗点、还可以是黑白线条相互交缠或变形，在此不对畸变图像作出限定。畸变通常是光栅光源100发出的光线通过疵点310产生散射，或被疵点310吸收能量引起，使得通过疵点310的光线强度降低。当光线通过透光强度较弱的疵点310时，透过疵点的光线700强度会大幅降低，为了避免透过疵点的光线700强度较弱导致透过疵点的光线700被背景杂光600淹没，本方案的光源组件20在透光区111形成线光源，线光源的配光特性为纺锤形，相较于球形配光特性的光源，纺锤形配光特性的线光源维持照向透明工件300疵点310检测区域的光强，并减弱了其他方向的光强，当光线进入透明工件300后，部分光线透过疵点310进入人眼，部分光线在透明工件300内扩散形成背景杂光600，但由于纺锤形配光特性的线光源减弱了其他方向的光强，使得背景杂光600的整体强度降低，避免透过疵点的光线700被背景杂光600淹没。据此，用户可通过肉眼直接观测透明工件300是否存在疵点310，也可以通过放大镜以放大疵点310，还可以通过摄像机拍摄照片进行疵点310识别，在此不对其作出限定。疵点310包括但不限于鱼眼、纹路、划痕、气泡、裂痕、杂质、表面污点或损点以及边界。透明工件300包括但不限于塑料、树脂薄膜、玻璃、玻璃管以及亚克力板。
28.光栅片10上的透光区111可以是条形，也可以是点状，也可以是圆形，在此不对透光区111的形状作出限定。当透光区111为条形时，若干透光区111均沿光栅片10的第二方向延伸设置，任意相邻的两个条形透光区111之间为遮光区113，透光区111和遮光区113在第一方向上交替排布；当透光区111为点状时，若干透光区111阵列设置于光栅片10，当透光区111为环形时，若干透光区111在光栅片10上呈现为同心圆，在此不对透光区111的形状和排布方式作出限定。
29.光栅片10可以是遮光材质，此时在入射面11设置贯通至出射面12的通孔，即可形成透光区111；光栅片10也可以是透光材质，此时在光栅片10表面设置不透光的材质，即可实现相邻透光区111之间的遮光，在此不对光栅片10的材质作出限定。
30.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光源组件20包括：发光结构21，位于所述入射面11的一侧，所述发光结构21的出光面朝向所述入射面11设置；光束整形结构23，所述光束整形结构23位于所述发光结构21和所述透光区111之间，用于整形所述发光结构21发出的光线，以使其在所述透光区111形成所述线光源。
31.在本发明一实施例的技术方案中，光源组件20包括发光结构21以及光束整形结构23，光束整形结构23可对发光结构21发出的光线通过聚焦等方式整形，使发光结构21能分别在若干透光区111形成线光源。当透光区111为条形时，透光区111和遮光区113在光栅片10的第一方向上交替排布，且若干透光区111沿第二方向延伸，此时发光结构21包括若干条形发光组件212，为了提高光线的利用率，若干条形发光组件212与若干透光区111一一对应，条形发光组件212沿第二方向延伸设置，若干条形发光组件212在第一方向上间隔设置，
以使任意一个条形发光组件212发出的光线，均能通过光束整形结构23，在对应的透光区111内形成线光源；同理，当发光区为点状时，发光结构21包括若干灯珠2121或若干激光器，此时若干灯珠2121或若干激光器与若干透光区111一一对应，若干灯珠2121或若干激光器阵列设置，以使任意一个灯珠2121或激光器发出的光线，均能通过光束整形结构23，在对应的透光区111内形成线光源；同理，透光区111也可以是环形，若干环形透光区111呈同心圆图形由内而外间隔设置，此时发光结构21为若干环状发光组件212，若干环状发光组件212与若干透光区111一一对应，且若干环状发光组件212由内而外间隔设置，呈现为同心圆结构，以使任意一个环状发光组件212发出的光线，均能通过光束整形结构23，在对应的透光区111内形成线光源，在此不对透光区111的形状和排布方式作出限定。
32.光束整形结构23可通过折射的方式，使光源发出的光线整形后，在透光区111形成线光源。光束整形结构23可以是棒状镜，棒状镜位于发光结构21的出光面，发光结构21发出的光线经棒状镜整形后，在透光区111聚焦形成线光源。光束整形结构23也可以由准直物镜和柱面镜组成，准直物镜和柱面镜依次设置在发光结构21朝向透光区111的一侧，发光结构21发出的光线通过准直物镜形成平行光，再经柱面镜后在透光区111形成线光源，柱面镜用于将平行光聚焦形成线光源，故柱面镜也可以是其他用于聚光的透镜，在此不对光束整形结构23作出限定。
33.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光栅片10还包括若干遮光区113，所述遮光区113与所述透光区111在第一方向上交替排布，且所述遮光区113与所述透光区111均沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向。
34.在本发明一实施例的技术方案中，第一方向与第二方向垂直设置，在此不对第一方向的朝向作出限定，透光区111沿第二方向延伸，此时透光区111为条状透光区111，透光区111和遮光区113在第一方向上交替排布，在出射面12可观察到若干亮暗相间的直线条纹。若干沿第二方向延伸的透光区111内，均形成有线光源。将透明工件300放在出射面12的一侧，并从逆光方向观察透明工件300，若透明工件300内存在瑕疵，亮暗条纹的交界处会发生畸变，从而可快速检出疵点310。当疵点310的透光强度越弱时，畸变也越不明显，肉眼或相机也越难捕捉到畸变，从而造成畸变，这是由于疵点310处的透光强度较弱，使得透光疵点310的光线强度较弱被背景杂光600淹没所致。而线光源可大幅削减背景杂光600的强度，从而使透光强度较弱的疵点310透光的光线从削弱后的背景杂光600中显现出来，从而提高光栅光源100对透明工件300中透光强度较弱的疵点310检测的准确性。
35.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述发光结构21包括：基板211，所述基板211与所述光栅片10相对设置；若干发光组件212，所述发光组件212设于所述基板211面向所述光栅片10的一侧，并沿所述第二方向延伸，所述发光组件212的出光面朝向所述透光区111设置；所述光束整形结构23包括若干光束整形件231，所述光束整形件231沿所述第二方向延伸设置，若干所述光束整形件231沿所述第一方向间隔设置，所述光束整形件231用于整形所述发光组件212发出的光线并使其在所述透光区111形成所述线光源。
36.在本发明一实施例的技术方案中，发光结构21包括基板211和若干发光组件212，由于对应的透光区111沿第二方向延伸，此时透光区111的形状为条形，为了提高光线的利用率，使发光组件212发出的光线能最大程度到达入射面11并落入对应的透光区111内，发
光组件212在基板211上沿第二方向延伸设置，且发光组件212的发光面朝向透光区111设置，发光组件212可以是灯管，灯管在基板211上沿第二方向延伸，若干灯管在基板211上沿第一方向间隔设置；发光组件212也可以是灯珠组，灯珠组包括若干个灯珠2121，在一个灯珠组内，若干个灯珠2121在基板211上沿第二方向间隔设置，在多个灯珠组之间，若干灯珠组在基板211上沿第一方向间隔设置。
37.由于发光组件212为条状结构，且透光区111为条形，为了降低光束整形结构23生产成本的同时，使发光组件212发出的光线能更精准的聚焦于透光区111形成线光源，透光区111包括若干光束整形件231，光束整形件231沿第二方向延伸，若干光束整形件231沿第一方向间隔设置。光束整形件231可以是棒状镜；光束整形件231也可以是若干用于整形光线的光束整形器，当光线进入光束整形器后，光束整形器射出光线并在透光区111形成线光源；光束整形件231也可以是两个相对设置的柱面透镜，发光组件212发出的光线经第一个柱面透镜整形后，通过第二个柱面透镜在透光区111聚焦形成线光源；在此不对光束整形件231的结构作出限定。一发光组件212对应一透光区111的设计，可保证光栅光源100照射在透明工件300每个区域的照度稳定，避免因透明工件300各区域照度不均时，透明工件300中照度较弱区域的透光强度较弱的疵点310无法检出，提高了光栅光源100对透光强度较弱的疵点310检测的准确性。
38.在基板211朝向光栅片10的一侧可设置反光结构，反光结构可以是反射片，也可以是反射涂层，还可以是高光面，在此不对其作出限定。反光结构可将投向基板211的光线通过反射使其射向光束整形件231，从而提高光线的利用率。
39.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光束整形件231为棒状镜，并具有背对设置的两个端面，所述光束整形件231的外周面设有入射区2311和出射区2312，所述入射区2311朝向所述发光组件212设置，所述出射区2312朝向所述透光区111设置。
40.在本发明一实施例的技术方案中，发光组件212发出的光线从入射区2311进入棒状镜时发生折射，并从出射区2312离开棒状镜时再次发生折射，以在所述透光区111形成线光源。棒状镜相较于其他结构的光束整形件231，结构更简单，生产成本更低，且更易于装配。根据产品需求，棒状镜可贴射在发光组件212的出光面，也可以贴射在透光区111的一侧，在此不对其作出限定。
41.发光组件212发出的光线从棒状镜外周面的入射区2311入射时发生折射，对发光组件212发出的光线初步会聚，光线通过出射区2312射出时再次发生折射，以使各个方向的光线聚焦于透光区111以形成线光源。在这个过程中，发光组件212作为配光特性近似球形的光源，其发出的光线经棒状镜整形，到达透光区111形成配光特性为纺锤形的线光源，当配光特性为纺锤形的线光源照射到透明工件300时，相较球形配光特性的光源，可减弱背景杂光600的强度，从而使得透光强度较弱的疵点310透过的光线从背景杂光600中显现出来，避免透过透光强度较弱的疵点310的光线被背景杂光600淹没，导致透明工件300中透光强度较弱的疵点310无法被检出，提高光栅光源100对透明工件300中透光强度较弱的疵点310检测的准确性。
42.光栅光源100还包括支架（未图示），支架位于光栅片10第二方向的一侧，光栅片10和基板211分别与支架固定连接，若干棒状镜的端部间隔插设于支架。支架用于固定光栅片10、基板211以及棒状镜，其中，支架可通过卡扣的方式固定光栅片10和基板211，也可以通
过螺丝、螺栓等锁紧件的方式固定光栅片10和基板211，在此不对其作出限定。棒状镜位于光栅片10和基板211之间，由于棒状镜沿光栅片10的第二方向设置，且支架设于光栅片10第二方向的一侧，故若干棒状镜的同一端分别插设于支架，从而实现棒状镜的固定，可设置两个支架从棒状镜两端夹持固定若干棒状镜以提高光栅光源100内部结构的稳定性，支架的设计提高了光栅光源100结构的稳定性。
43.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光束整形件231、所述发光组件212以及所述透光区111的数量一一对应，且所述光束整形件231和所述发光组件212在所述光栅片10上的投影均与所述透光区111重合。
44.在本发明一实施例的技术方案中，一光束整形件231对应一发光组件212的设计，可提高每一个发光组件212聚光的准确性，使每一个发光组件212发出的光线，都能通过对应的光束整形件231聚焦，在对应的透光区111形成对应的线光源。一发光组件212对应一透光区111的设计，一发光组件212对应一透光区111的设计，可保证光栅光源100照射在透明工件300每个区域的照度稳定，避免因透明工件300各区域照度不均时，透明工件300中照度较弱区域的透光强度较弱的疵点310无法检出，提高了光栅光源100对透光强度较弱的疵点310检测的准确性。光束整形件231和发光组件212在光栅片10上的投影均与透光区111重合，可进一步提高光束整形件231聚光的准确性和稳定性。
45.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述发光组件212包括若干灯珠2121，若干所述灯珠2121沿所述第二方向间隔设置，所述灯珠2121朝向所述光束整形结构23设置。
46.在本发明一实施例的技术方案中，发光组件212包括若干灯珠2121，灯珠2121沿基板211的第二方向间隔设置，且灯珠2121朝向光束整形件231设置。一光束整形件231位于对应发光组件212的若干灯珠2121的一侧，使若干灯珠2121发出的光线在进入透光区111前均被整形，以在透光区111形成线光源，灯珠2121的数量可根据产品需求相应设置，在此不对其作出限定。
47.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光栅片10为不透光结构，所述入射面11设有若干贯通至所述出射面12的条形孔112，所述条形孔112沿所述第二方向延伸设置，若干所述条形孔112沿所述第一方向间隔设置，所述条形孔112形成为所述透光区111。
48.在本发明一实施例的技术方案中，光栅片10采用遮光材质制成，在光栅片10的入射面11和出射面12之间贯通设置若干条形孔112，光源组件20发出的光线在条形孔112内形成线光源，条形孔112为光栅片10的透光区111，线光源可透过条形孔112从出射面12射出光线，并照射于透明工件300。条形孔112的设计与线光源相互适配，提高了光线的利用率。任意相邻的两个条形孔112之间无法透光，使得光栅光源100的发光面呈现为亮暗相间的多道平行直线的图形，利用亮暗相间的边界可使光场突变而使透明工件300的疵点310特征显现，实现透明工件300疵点310的检出。同时，一个条形孔112内形成有一道线光源，由于光栅片10具有多个条形孔112，故光栅光源100的多道线光源照向透明工件300，提高了透明工件300疵点310的光通量，从而使透光强度较弱的疵点310更容易被检出，提高了光栅光源100对透光强度较弱的疵点310检测的准确性。
49.参照图1至图5，在本发明的一实施例中，所述光栅光源100还包括菲涅尔透镜30，所述菲涅尔透镜30位于所述光栅片10和所述光源组件20之间，所述菲涅尔透镜30的光面32朝向所述光源组件20设置，所述菲涅尔透镜30的螺纹面31朝向所述光栅片10设置，所述菲
涅尔透镜30用于调整所述线光源从所述出射面12射出的角度。
50.在本发明一实施例的技术方案中，菲涅尔透镜30位于光束整形结构23和光栅片10之间，经过光束整形件231的光线从光面32进入菲涅尔透镜30，并从螺纹面31离开菲涅尔透镜30到达透光区111，并聚焦形成线光源，菲涅尔透镜30的螺纹面31刻录了由小到大的同心圆，菲涅尔透镜30可以使得从光栅片10出射的光线与出射面12具有一定夹角β，以便位于逆光方向观测的用户或摄像头200各视场能接收到均匀光强，当使用菲涅尔透镜30时，摄像头200可使用普通工业镜头替代远心镜头成像，降低了生产成本。
51.具体地，当光线通过透明工件300的瑕疵时会产生光的散射效应，而瑕疵漫反射是符合散射分布函数，这样同样的瑕疵在同样角度的入射光线，不同的反射角度反射光的强度是不同的。由于镜头视场边缘角度会比中心角度会大，相当于改变入射光角度，使得镜头接收的反射光角度可以是一固定值，这样反射光强度保持一致。
52.参照图1至图5，本发明还提出一种疵点检测装置1000，该疵点检测装置1000包括光栅光源100和摄像头200，该光栅光源100的具体结构参照上述实施例，由于本疵点检测装置1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
53.其中，所述摄像头200位于所述光栅片10远离所述光源组件20的一侧，并朝向所述出射面12设置，所述摄像头200和所述光栅光源100之间形成有用于容置透明工件300的检测工位800，所述摄像头200用于接收依次透射过所述光栅片10和所述透明工件300的光线。
54.本发明的疵点检测装置1000包括光栅光源100和摄像头200，在工业生产中，若通过工作人员用肉眼检测透明工件300的瑕疵，一方面肉眼检测效率低，且容易漏检，另一方面长时间的光照容置造成工人视疲劳，导致错检。故本发明还提出了一种疵点检测装置1000，在光栅光源100发光面的一侧设置有摄像头200，摄像头200朝向光栅光源100的发光面设置，摄像头200和光栅光源100之间设置有检测工位800，将透明工件300放置于检测工件，启动光栅光源100，光源组件20发出的光线依次透过光栅片10和透明工件300并达到摄像头200，摄像头200获取透明工件300的图像数据后，可通过人工或算法检测透明工件300的图像是否存在疵点310，从而完成透明工件300疵点310的检测，本方案的疵点检测装置1000可提高光栅光源100对透明工件300中透光强度较弱的疵点310检测的准确性，降低肉眼检测的错检率和漏检率。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种光栅光源（100），其特征在于，包括：光栅片（10），所述光栅片（10）具有背对设置的入射面（11）和出射面（12），所述入射面（11）设有若干用于使光线透过的透光区（111）；光源组件（20），所述光源组件（20）朝向所述入射面（11）设置，所述光源组件（20）发出的光线在若干所述透光区（111）形成线光源，所述线光源透过所述透光区（111）从所述出射面（12）射出，用于照射位于所述出射面（12）背离所述光源组件（20）一侧的透明工件（300）。2.如权利要求1所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光源组件（20）包括：发光结构（21），所述发光结构（21）位于所述入射面（11）的一侧，所述发光结构（21）的出光面（32）朝向所述入射面（11）设置；光束整形结构（23），所述光束整形结构（23）位于所述发光结构（21）和所述透光区（111）之间，用于整形所述发光结构（21）发出的光线，以使其在所述透光区（111）形成所述线光源。3.如权利要求2所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光栅片（10）还包括若干遮光区（113），所述遮光区（113）与所述透光区（111）在第一方向上交替排布，且所述遮光区（113）与所述透光区（111）均沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向。4.如权利要求3所述的光栅光源（100），其特征在于，所述发光结构（21）包括：基板（211），所述基板（211）与所述光栅片（10）相对设置；若干发光组件（212），所述发光组件（212）设于所述基板（211）面向所述光栅片（10）的一侧，并沿所述第二方向延伸，所述发光组件（212）的出光面（32）朝向所述透光区（111）设置；所述光束整形结构（23）包括若干光束整形件（231），所述光束整形件（231）沿所述第二方向延伸设置，若干所述光束整形件（231）沿所述第一方向间隔设置，所述光束整形件（231）用于整形所述发光组件（212）发出的光线并使其在所述透光区（111）形成所述线光源。5.如权利要求4所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光束整形件（231）为棒状镜，并具有背对设置的两个端面，所述光束整形件（231）的外周面设有入射区（2311）和出射区（2312），所述入射区（2311）朝向所述发光组件（212）设置，所述出射区（2312）朝向所述透光区（111）设置。6.如权利要求4所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光束整形件（231）、所述发光组件（212）以及所述透光区（111）的数量一一对应，且所述光束整形件（231）和所述发光组件（212）在所述光栅片（10）上的投影均与所述透光区（111）重合。7.如权利要求4所述的光栅光源（100），其特征在于，所述发光组件（212）包括若干灯珠（2121），若干所述灯珠（2121）沿所述第二方向间隔设置，所述灯珠（2121）朝向所述光束整形结构（23）设置。8.如权利要求3所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光栅片（10）为不透光结构，所述入射面（11）设有若干贯通至所述出射面（12）的条形孔（112），所述条形孔（112）沿所述第二方向延伸设置，若干所述条形孔（112）沿所述第一方向间隔设置，所述条形孔（112）形成为所述透光区（111）。9.如权利要求1至8中任一项所述的光栅光源（100），其特征在于，所述光栅光源（100）
还包括菲涅尔透镜（30），所述菲涅尔透镜（30）位于所述光栅片（10）和所述光源组件（20）之间，所述菲涅尔透镜（30）的光面（32）朝向所述光源组件（20）设置，所述菲涅尔透镜（30）的螺纹面（31）朝向所述光栅片（10）设置，所述菲涅尔透镜（30）用于调整所述线光源从所述出射面（12）射出的角度。10.一种疵点检测装置（1000），其特征在于，所述疵点检测装置（1000）包括如权利要求1至9中任一项所述的光栅光源（100）和摄像头（200），所述摄像头（200）位于所述光栅片（10）远离所述光源组件（20）的一侧，并朝向所述出射面（12）设置，所述摄像头（200）和所述光栅光源（100）之间形成有用于容置透明工件（300）的检测工位（800），所述摄像头（200）用于接收依次透射过所述光栅片（10）和所述透明工件（300）的光线。

技术总结
本发明公开一种光栅光源和疵点检测装置，其中，光栅光源包括光栅片和光源组件，光栅片具有背对设置的入射面和出射面，入射面设有若干用于使光线透过的透光区；光源组件朝向入射面设置，光源组件发出的光线在若干透光区形成线光源，线光源透过透光区从出射面射出，用于照射位于出射面背离光源组件一侧的透明工件。本发明技术方案旨在提高光栅光源对透明工件中透光强度较弱的疵点检测的准确性。中透光强度较弱的疵点检测的准确性。中透光强度较弱的疵点检测的准确性。


技术研发人员：于全功
受保护的技术使用者：心鉴智控（深圳）科技有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/31