專利名稱：光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及用在圓柱表面光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中的照相機(jī)組件，例如針對(duì)香煙的圓柱表面。
圓柱表面的原始檢測(cè)系統(tǒng)在本申請(qǐng)人早先的申請(qǐng)EP-A-0570163中已作了介紹。該申請(qǐng)介紹的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)首先檢測(cè)一側(cè)圓周至少180°，然后檢測(cè)另一側(cè)圓周至少180°。利用兩個(gè)沿角向隔開一定距離的光源，此檢測(cè)系統(tǒng)照明檢測(cè)對(duì)象上多于180°的圓周區(qū)。接著利用攝影裝置和計(jì)算機(jī)信息處理機(jī)，使被照明的物體成象，采用各種技術(shù)來分析這些圖象，使之能檢查出非常小的缺陷，以及校正沿物體圓周方向可能存在的不均勻照明。
上述包括在本申請(qǐng)中的專利申請(qǐng)中，照相機(jī)組件可能的缺點(diǎn)是體積較大，因?yàn)閿z影裝置包括一臺(tái)傳統(tǒng)的攝像機(jī)、兩個(gè)光源以及一系列孔和反射鏡，它們用于成象。這種攝像機(jī)組件可能存在的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于傳統(tǒng)的攝像機(jī)的直線性，所以系統(tǒng)安裝受限制。這些缺點(diǎn)可能導(dǎo)致除檢測(cè)系統(tǒng)本身從總體上要求增加空間之外，還需要額外的中間鼓，以便為攝像機(jī)組件提供足夠的安裝空間。
上述已引入的申請(qǐng)中的攝影裝置組件還有一個(gè)可能的缺點(diǎn)是，此攝影裝置組件是非密封部件。攝影裝置的設(shè)計(jì)可能造成粉塵弄臟鏡片和污染攝影裝置本身。發(fā)生這種污染可能是由于生產(chǎn)過程的特點(diǎn)引起的，例如，當(dāng)生產(chǎn)率達(dá)到每分鐘10000支香煙時(shí)，會(huì)引起松散的煙絲及其他污染物侵入生產(chǎn)環(huán)境中去。
上述已引入的申請(qǐng)中的攝影裝置組件另一個(gè)可能的缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)能否有足以照明檢測(cè)對(duì)象的能力。檢測(cè)系統(tǒng)可利用附加的圖象處理技術(shù)，校正沿被檢測(cè)對(duì)象圓周方向可能產(chǎn)生的不均勻照明并消除陰影，然而，這種附加的圖象處理，可能會(huì)限制檢測(cè)系統(tǒng)處理圖象的速度。
上述引入的專利申請(qǐng)中提出，可能要求檢測(cè)的圖象落在攝像機(jī)屏幕的具體部位上。這樣的圖象位置，能使系統(tǒng)易于將第一攝影裝置記錄到的圖象信號(hào)，與第二攝影裝置記錄到的圖象信號(hào)組合起來(例如采用簡(jiǎn)單的多路調(diào)制器)。上述引入的專利申請(qǐng)中的攝影裝置組件，通過改變圖象記錄系統(tǒng)中孔和反射鏡的位置和角度來完成圖象的定位。遺憾的是，這就要求檢測(cè)系統(tǒng)中兩臺(tái)攝影裝置的每一臺(tái)都是獨(dú)立的，對(duì)每臺(tái)攝影裝置的孔和反射鏡必須有不同的位置和角度。
本發(fā)明的各種實(shí)施例，其目的是要克服或減少上述缺點(diǎn)。因此，提供了一種設(shè)備，用于在對(duì)圓柱形物體的基本上整個(gè)圓柱面圓周進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象，此設(shè)備包括具有前窗的第一個(gè)外殼，此第一外殼內(nèi)裝有多個(gè)發(fā)光器和多個(gè)反射鏡，發(fā)光器用于通過前窗照明圓柱表面，反射鏡用于接收從此表面反射的光，并將此光導(dǎo)向一個(gè)中心位置，以構(gòu)成圖象;以及有一個(gè)第二外殼，第二外殼內(nèi)裝有一臺(tái)攝像機(jī)，攝像機(jī)有一個(gè)接收?qǐng)D象的鏡頭，第二外殼可調(diào)地裝在第一外殼上，使鏡頭處于中心位置。
本發(fā)明還提供了一種對(duì)圓柱形物體的圓柱表面的基本上整個(gè)圓周作光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象的設(shè)備，此設(shè)備包括一個(gè)第一外殼，第一外殼內(nèi)有框架、固定在框架上的上蓋和下底、以及裝在上蓋和下底上的前窗，第一外殼內(nèi)裝有4個(gè)放光器，用于通過前窗照明圓柱表面，有兩個(gè)反射鏡和一個(gè)棱鏡，用于接收來自圓柱表面的反射光和導(dǎo)引此光到中心位置以構(gòu)成圖象;以及有一個(gè)第二外殼;第二外殼內(nèi)裝有攝像機(jī)，攝像機(jī)有一個(gè)接收?qǐng)D象的鏡頭和從此棱頭接收?qǐng)D象的感光區(qū)，第二外殼可調(diào)節(jié)地裝在第一外殼上，以使此鏡頭處于中心位置。
本發(fā)明的其他一些方面在所附的獨(dú)立的權(quán)利要求中規(guī)定。
本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)出一種可調(diào)式的攝影裝置組件，使接收到的圖象位置可在攝像機(jī)屏幕上改變，不會(huì)影響透鏡裝置。
第一外殼最好是一個(gè)基本上密封的部件，以免污染發(fā)光器和反射鏡。最佳實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是攝影裝置組件可以密封，以免污染透鏡裝置，不會(huì)干擾圖象記錄過程。
第一外殼最好還裝有多個(gè)發(fā)光器窗，它們裝在選出的發(fā)光器上，以便通過此前窗為圓柱表面提供更多的照明，并且不會(huì)干擾反射的光。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可在檢測(cè)時(shí)為檢測(cè)對(duì)象提供更高的照明度，以減少檢測(cè)系統(tǒng)的圖象處理要求。
本發(fā)明最佳實(shí)施例提供了一種攝影裝置組件，它包括一組在單獨(dú)的并與攝影裝置分開的外殼中的透鏡裝置。攝影裝置組件還包括能在攝影裝置和外殼之間進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，使接收到的圖象位置可在攝像機(jī)屏幕內(nèi)改變，不會(huì)影響透鏡裝置。這種結(jié)構(gòu)增加了在檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)安裝攝影裝置組件的靈活性。此單獨(dú)的部件是密封的，它有一個(gè)光接收器接收從被照明物體來的光線，從而避免粉塵進(jìn)入外殼造成污染。光接收器也可在不受粉塵污染的情況下工作，只需小量的或不需維修。
本發(fā)明攝影裝置組件的實(shí)施例中提供有發(fā)光器窗，它能使改進(jìn)的攝影裝置組件利用附加光系。本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，檢測(cè)時(shí)用4個(gè)光系照明被測(cè)物。附加的光系提供了更多的光量，并提供更加均勻的照明。
下面僅通過舉例并參見附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例。其中

圖1體現(xiàn)本發(fā)明的檢驗(yàn)香煙的照相機(jī)組件透視圖;
圖2圖1之照相機(jī)組件透鏡裝置用的外殼分解;
圖3圖2之外殼內(nèi)所裝內(nèi)部透鏡裝置的分解圖;
圖4圖2發(fā)光器窗縱剖面圖，取自圖3之4-4線;
圖5圖2發(fā)光器窗橫剖面圖，取自圖3之5-5線;
圖6圖2發(fā)光器窗透視圖;
圖7表示圖2發(fā)光器窗工作情況的示意圖;
圖8表示本發(fā)明最佳實(shí)施例中照相機(jī)直角安裝的平面示意圖;
圖9取自圖8之9-9線表示攝影裝置直角安裝的示意側(cè)視圖;
圖10表示本發(fā)明最佳實(shí)施例中攝影裝置直角安裝的示意頂視圖;
圖11表示本發(fā)明另一種實(shí)施例中攝影裝置成直線安裝的平面示意圖;
圖12體現(xiàn)本發(fā)明的檢驗(yàn)香煙用的攝影裝置組件，另一種實(shí)施例簡(jiǎn)化透視圖;
圖13體現(xiàn)本發(fā)明的檢驗(yàn)香煙用的攝影裝置組件另一種實(shí)施例簡(jiǎn)化透視圖;
圖14體現(xiàn)本發(fā)明的檢驗(yàn)香煙用的攝影裝置組件另一種實(shí)施例簡(jiǎn)化透視圖;
圖15纖維光纜/發(fā)光器窗安裝示意圖;
圖16圖15之纖維光纜徑向橫剖面，取自圖15之16-16線;
圖17使用兩臺(tái)圖1所示設(shè)備的本發(fā)明另一種實(shí)施例示意圖。
圖1表示本發(fā)明最佳實(shí)施例的攝影裝置組件10透視圖。攝影裝置組件用于在生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品的圓柱表面進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，這種制品中典型的一種是香煙1。攝影裝置組件10由兩個(gè)主要部件組成，即透鏡裝置外殼12和攝像機(jī)外殼14。外殼12內(nèi)裝透鏡和反射鏡裝置，圖3中作了更詳細(xì)的表示。攝像機(jī)外殼14通過使用支架16上的孔17和鎖緊螺釘18可拆式地裝在外殼12上，這樣做的目的在下文中作更詳細(xì)的說明。支架16可以固定安裝在外殼14上，它們也可以直接制成外殼14的一個(gè)部分。攝像機(jī)外殼14上還包括有電插頭24，通過它供入攝像機(jī)電源，傳遞圖象信號(hào)用作進(jìn)一步處理。
圖2詳細(xì)表示透鏡裝置外殼12。外殼12由上蓋26、下底28、支座34和36、框架32和前窗20組成，上蓋26有孔22，提供調(diào)整攝像機(jī)鏡頭時(shí)的入口，下底28有類似的調(diào)整孔30。支座34和36用于將圖3所示之透鏡及反射鏡裝置安裝在外殼12中?？蚣?2上有攝像機(jī)鏡頭孔38和4個(gè)穿過纖維光纜的孔40(下面還要介紹)。上蓋26和下底28以及支座34和36用傳統(tǒng)的方法固定在框架32上，例如用螺釘或螺栓(圖中未表示)穿過孔42來固定。
在正常工作時(shí)，所有的孔都加以密封，以避免污染透鏡和反射鏡裝置。作為附加的預(yù)防措施，壓縮機(jī)13(或其他常規(guī)設(shè)備)將正壓空氣通過軟管15(見圖1)作用于外殼12內(nèi)，以進(jìn)一步阻止污染物進(jìn)入透鏡裝置。同樣，為了防止污染，前窗最好加一個(gè)由導(dǎo)電材料制的蓋，它在電氣上是接地的，以免當(dāng)香煙1通過窗20前面時(shí)引起的高速空氣流作用下，使前窗20成為帶電的。因此，可避免粉塵粘附在前窗上。
圖3表示按本發(fā)明最佳實(shí)施例的透鏡和反射鏡裝置的各構(gòu)件。如上所述，支座34和36固定在框架32上，在它們的各件上均制有固定支撐件56和58的槽(見圖3)。使用兩個(gè)外加的與EP-A-0570163中僅使用的兩個(gè)發(fā)光器等量的光纖發(fā)光器44(2)和44(4)，使攝影裝置組件10比EP-A-0570163的先有技術(shù)系統(tǒng)中更充分地照明香煙1。所有的光纖發(fā)光器的結(jié)構(gòu)，與EP-A-0570163中所介紹的光源基本相同。
本發(fā)明通過使用發(fā)光器窗50(更詳細(xì)地表示在圖4-6中，下文將給以說明)，作為外加的發(fā)光器。纖維光學(xué)發(fā)光器44(2)和44(3)裝在每個(gè)發(fā)光器窗50的縱邊上，使發(fā)光器窗50起光管的作用。窗50的兩個(gè)表面被鍍膜，以提供在光管內(nèi)的整個(gè)內(nèi)部反射。此外，窗50的所有測(cè)邊都磨光。以此方式，光線可沿第一方向透過窗50的邊緣，以進(jìn)一步照明香煙1。反射的圖象可沿第二方向(垂直)通過窗50的鍍膜表面，并對(duì)圖象的分辨率沒有明顯的影響。采用發(fā)光器窗50，可使本發(fā)明為香煙1提供附加的更強(qiáng)的照度。
上發(fā)光器(44(1)和44(2)形成香煙1的第一潛象，而下發(fā)光器(44(3)和44(4)形成第二個(gè)不同的潛象。還可能發(fā)生照明的某些重疊。受照體的潛象首先由攝像機(jī)組件10相應(yīng)的上和下反射鏡48所接收。反射鏡反射此潛象，使之通過相應(yīng)的發(fā)光器窗50。潛象通過相應(yīng)的上、下窗50到達(dá)棱鏡46，棱鏡46對(duì)各自分開的潛象提供進(jìn)一步的反射。從棱鏡46來的上、下潛象反射到折疊式反射鏡52。折疊式反射鏡52將潛象反射到孔38中，在孔38中已裝有照相機(jī)鏡頭68(如圖10和11所示)。
反射鏡裝置、窗和棱鏡等用支座34和36固定，支座上制有固定用的槽，它們與框架32上的槽類似。上和下反射鏡48、上和下發(fā)光器窗50以及棱鏡46，全都在支座34和36的槽中固定就位，如圖3所示。折疊式反射鏡52裝在上支撐件56和下支撐件58的槽54中。發(fā)光器和反射鏡的這種結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明能為被檢測(cè)物在檢測(cè)時(shí)提供更充分的照明。此外，在將透鏡和反射鏡外殼與攝像機(jī)分開時(shí)，外殼12可成為非常緊湊的結(jié)構(gòu)，從而可以比較容易和更加靈活地安裝在整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中。
圖4-6表示發(fā)光器窗50和它們的工作情況。圖4和5表示最佳實(shí)施例的發(fā)光器窗建議采用的尺寸，但并不意味著限制本發(fā)明的范圍。纖維光纜60由多根支電纜構(gòu)成(如圖4所示)。每個(gè)支電纜由多根導(dǎo)光的光學(xué)纖維組成。如EP-A-0570163中所介紹的，這些纖維的終端結(jié)束在纖維光學(xué)發(fā)光器44中。發(fā)光器44裝在發(fā)光器窗50上，使發(fā)生在轉(zhuǎn)接處的光的損失如果有的話也能減到最少。照明光沿纖維62傳入發(fā)光器44并穿過窗50，在窗50出口處如圖所示為光線64。
光線提供香煙1表面更多的照度。如上所述，香煙1的潛象被反射鏡所攝錄，并通過窗50反射成光線66(更清楚地表示在圖5至7中)。圖7表示照明光線64離開窗50并指向香煙1。形式上為光線66的反射圖象被反射鏡48所攝錄，并通過窗50反射到棱鏡36。棱鏡36接收每個(gè)潛象，并將它們直射到一個(gè)中心焦點(diǎn)。這個(gè)焦點(diǎn)也許在折疊式反射鏡52上，或也許直接在照相機(jī)鏡頭中。
圖8和9表示透鏡裝置外殼12和攝像機(jī)外殼14之間的安裝。圖8表示了一個(gè)外加的安裝支架33，它通過傳統(tǒng)的方法牢固地固定在外殼12的背面。支架33用來安裝微調(diào)器35。如果微調(diào)器35裝入支架33，它便與攝像機(jī)外殼14的支架16接觸。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，孔17允許外殼14在安裝時(shí)相對(duì)于外殼12移動(dòng)約四分之一時(shí)。必要時(shí)，通過向上或向下調(diào)整微調(diào)器35來實(shí)現(xiàn)此移動(dòng)。當(dāng)用螺釘18將外殼14緊固在外殼12上后，可以拆除微調(diào)器35。
這種可拆式的裝配設(shè)計(jì)，允許將單個(gè)照相機(jī)/外殼組件用在EP-A-0570163的整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的兩個(gè)攝像機(jī)組件上。此外，本發(fā)明的這種裝配設(shè)計(jì)，使使用者能將接收?qǐng)D象的位置直接對(duì)準(zhǔn)攝像機(jī)。從而取消了可能要求的為整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中各攝像機(jī)接收的圖象定位的作業(yè)。更簡(jiǎn)單地說，通過直接調(diào)整圖象的焦點(diǎn)進(jìn)入每個(gè)攝像機(jī)鏡頭的位置，使來自第一個(gè)攝像機(jī)的圖象在第二個(gè)攝像機(jī)接收的圖象之上。這就使檢測(cè)系統(tǒng)可合并這兩個(gè)圖象，無需任何進(jìn)一步的作業(yè)以構(gòu)成完整的檢測(cè)圖象。這一原理的簡(jiǎn)單過程表示在圖17中，并在下文中給以說明。
圖10和11表示本發(fā)明另一種實(shí)施例，圖10表示攝像機(jī)成直角安裝的最佳實(shí)施例，圖11表示成直線安裝的另一種實(shí)施例。圖10表示光線66的折射，這種情況發(fā)生在利用反射鏡和棱鏡以構(gòu)成最終圖象時(shí)。圖11表示成直線安裝時(shí)的另一種外殼70，這里沒有利用折疊式反射鏡，其中包括擋光板72，以取消不希望有的反射。圖10和11均表示在攝像機(jī)正常工作時(shí)，它的鏡頭68穿過孔插入透鏡和反射鏡外殼中。
圖12-14表示了使用攝像機(jī)組件10時(shí)可能的一些不同的安裝形式。為實(shí)現(xiàn)那些形式，技術(shù)專家們顯然看出，要采用另一種排成一直線的攝像機(jī)外殼114來代替攝像機(jī)外殼14。外殼14在鏡頭68和傳統(tǒng)的攝像機(jī)(圖中未表示)之間構(gòu)成一個(gè)直角，外殼114則提供了直線的結(jié)構(gòu)形式。將透鏡裝置外殼和攝像機(jī)外殼的不同型式(成一直線和成直角)組合起來構(gòu)成攝像機(jī)組件10，攝像機(jī)組件10為用戶提供了安裝方面極大的靈活性。圖12表示利用直角的透鏡裝置外殼12和成直線的攝像機(jī)外殼114的構(gòu)形。圖13表示采用均為成直線的外殼112和114的安裝方案。圖14表示另一種裝配情況，它采用成直線的外殼112，但用直角的照相機(jī)外殼14來代替攝像機(jī)外殼114。
圖15表示本發(fā)明纖維光學(xué)電纜60的示意圖。在最佳實(shí)施例中，纖維光學(xué)電纜60由4條支電纜組成，每條支電纜用于一個(gè)發(fā)光器44，纖維光學(xué)電纜60的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成適合于安裝在外殼12內(nèi)。如前所述，支電纜穿過孔40進(jìn)入外殼12，孔40成對(duì)排列。上面的兩個(gè)孔40裝入發(fā)光器44(1)和44(2)的支電纜，下面的孔裝入發(fā)光器44(3)和44(4)的支電纜。因此，支電纜60(1)疊在支電纜60(3)上，支電纜60(2)疊在支電纜60(4)上。圖16是表示所有4個(gè)支電纜的電纜60橫截面圖。
圖17表示本發(fā)明的一種實(shí)施例，在整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中用了兩個(gè)攝像機(jī)組件10。第一個(gè)攝像機(jī)組件10(1)用于攝錄第一對(duì)潛象，它們共同地相應(yīng)于至少香煙1第一側(cè)的180°。第二個(gè)攝像機(jī)組件10(2)用于攝錄第二對(duì)潛象，它們共同地相應(yīng)于香煙，另一側(cè)的至少180°。在EP-A-0570163中，完整地說明了檢測(cè)時(shí)支承并旋轉(zhuǎn)香煙的系統(tǒng)。第一和第二對(duì)潛象被圖象合并器65合并成香煙1的最終圖象70。圖象合并器65可以是傳統(tǒng)的多路調(diào)制器或其他裝置。
此實(shí)施例突出了在攝像機(jī)組件的外殼12和外殼14之間可調(diào)式裝配的優(yōu)點(diǎn)。可調(diào)式裝配使兩個(gè)相同的攝像機(jī)組件，用于在不同位置攝錄兩對(duì)潛象成為最終圖象，不需要任何附加的圖象處理作業(yè)。例如第一個(gè)攝像機(jī)組件10(1)利用微調(diào)器35手動(dòng)調(diào)節(jié)，把第一對(duì)潛象定位在視頻攝像機(jī)感光區(qū)的上部。第二個(gè)攝像機(jī)組件10(2)也利用微調(diào)器35手動(dòng)調(diào)節(jié)，但將第二對(duì)潛象定位在攝像機(jī)感光區(qū)的下部。以此方式，圖象合并器65可將這兩對(duì)潛象簡(jiǎn)單組合成一個(gè)最終圖象，無需作圖象處理以改變潛象對(duì)的位置。
應(yīng)當(dāng)理解，以上只是舉例說明本發(fā)明的基本原理，技術(shù)專家可在不離開本發(fā)明的范圍和精神的情況下，作出各種修改。例如，利用附加的發(fā)光器窗，可在檢測(cè)時(shí)充分照明大尺寸的物體，不會(huì)干擾攝錄圖象必要的反射。另一方面，可以利用多于兩臺(tái)攝像機(jī)，以便對(duì)更復(fù)雜的物體進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.對(duì)圓柱形物體的圓柱表面作基本上整個(gè)圓周光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象的設(shè)備，此設(shè)備包括具有前窗(20)的第一個(gè)外殼(12)，此第一外殼內(nèi)裝有多個(gè)發(fā)光器(44)和多個(gè)反射鏡(48)，發(fā)光器用于通過前窗照射圓柱表面，反射鏡用于接收從此表面反射的光，并將此光導(dǎo)向一個(gè)中心位置，以構(gòu)成圖象；以及第二個(gè)外殼(14)，此第二外殼內(nèi)裝有一臺(tái)攝像機(jī)，攝像機(jī)有一個(gè)鏡頭(68)，用于接收上述圖象，第二外殼可調(diào)地裝在第一外殼上，使鏡頭處于中心位置。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為第一外殼(12)是一個(gè)基本上密封的部件，以避免污染發(fā)光器(44)和反射鏡(48)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述之設(shè)備，其特征為第一外殼還包括保持此第一外殼內(nèi)的空氣壓力高于外界大氣壓力的裝置。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述之設(shè)備，其特征為前窗(2)鍍以透明導(dǎo)電的鍍膜，此鍍膜接地，以避免雜質(zhì)顆粒粘附在窗(20)上。
5.按照權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述之設(shè)備，其特征為第一外殼(12)內(nèi)還裝有多個(gè)發(fā)光器窗(50)，它們裝在選出的發(fā)光器44(2)、44(3)上，以便通過此前窗(20)為圓柱表面提供更多的照明，并且不會(huì)干擾反射的光。
6.按照權(quán)利要求5所述之設(shè)備，其特征為發(fā)光器窗(50)使光照基本上沿第一軸線完全通過此發(fā)光器窗，并使反射光基本上完全沿第二軸線垂直通過此發(fā)光器窗44(2)、44(3)。
7.按照權(quán)利要求6所述之設(shè)備，其特征為中心位置在第一軸線上，此第一軸線從圓柱形物體縱軸線的線中心起延伸并垂直于此縱軸線，以適應(yīng)成直線排列的攝像機(jī)。
8.按照權(quán)利要求6所述之設(shè)備，其特征為此中心位置偏離第一軸線，第一軸線從圓柱形物體的縱軸線中心起延伸并垂直于此縱軸線，實(shí)行此偏離是為了適應(yīng)鏡頭(68)和攝像機(jī)內(nèi)的感光區(qū)之間形成非零度夾角的照相機(jī)。
9.按照權(quán)利要求8所述之設(shè)備，其特征為第一外殼(12)內(nèi)還有附加的反射鏡(52)，用以將光反射到偏離的位置。
10.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為第二外殼通過可調(diào)的要裝機(jī)構(gòu)可調(diào)式地裝在第一外殼上，此可調(diào)的安裝機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可拆卸的微調(diào)器(35)，用于進(jìn)行精確的控制，調(diào)整此可調(diào)式的安裝機(jī)構(gòu);以及一對(duì)固定安裝在第二外殼上的安裝支架(16)，支架基本上限制了沿單一軸線方向的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，支架上有一個(gè)沿此單一軸線的長(zhǎng)孔(17)。
11.按照權(quán)利要求10所述之設(shè)備，其特征為可調(diào)的安裝機(jī)構(gòu)還包括一對(duì)固定螺栓(18)，用于在用微調(diào)器調(diào)整后將第二外殼(14)可拆式地固定在第一外殼上，螺栓穿過長(zhǎng)孔(17)延伸到第一外殼(12)內(nèi)。
12.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為第一外殼(12)還包括鏡頭調(diào)整孔(22，30)，用于調(diào)整鏡頭，鏡頭調(diào)整孔蓋用于封閉此鏡頭調(diào)整孔。
13.對(duì)圓柱形物體的圓柱表面的基本上整個(gè)圓周作光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象的設(shè)備，此設(shè)備包括第一外殼(12)，內(nèi)有框架(32)、固定在框架上的上蓋和下底(26、28)、以及裝在上蓋和下底上的前窗(20)，第一外殼內(nèi)裝有4個(gè)發(fā)光器(44)，用于通過前窗照明圓柱表面，有兩個(gè)反射鏡(48)和一個(gè)棱鏡(46)，用于接收來自圓柱表面的反射光和導(dǎo)引此光到中心位置以構(gòu)成圖象;以及有第二外殼(14)，第二外殼內(nèi)裝有攝像機(jī)，攝像機(jī)有一個(gè)接收?qǐng)D象的鏡頭(68)和從此鏡頭接收?qǐng)D象的感光區(qū)，第二外殼可調(diào)節(jié)地裝在第一外殼上，使鏡頭處于中心位置。
14.按照權(quán)利要求13所述之設(shè)備，其特征為圖象由兩個(gè)潛象構(gòu)成，每個(gè)潛象至少描述了圓柱形物體表面一側(cè)的90°范圍。
15.按照權(quán)利要求14所述之設(shè)備，其特征為每一個(gè)潛象是通過發(fā)光器(44)照明后，圓柱形物體表面將光反射到一個(gè)反射鏡(48)中形成的，然后此反射鏡將光導(dǎo)向棱鏡(46)的一側(cè)，棱鏡將此光導(dǎo)向中心位置，于是在中心位置存在著兩個(gè)潛象。
16.按照權(quán)利要求15所述之設(shè)備，其特征為第一外殼(12)內(nèi)還有一個(gè)折疊式反射鏡(52)，用于將處于中心位置的潛象移向偏離第一軸線的位置，此第一軸線從圓柱形物體縱軸線中心延伸并垂直于此縱軸線，實(shí)施偏移是為了適應(yīng)在鏡頭(68)和照相機(jī)內(nèi)的感光區(qū)之間具有一個(gè)非零夾角的照相機(jī)。
17.對(duì)圓柱形物體圓柱表面基本上沿其整個(gè)圓周進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象的設(shè)備，此設(shè)備包括具有窗口(20)的第一外殼(12)，比第一外殼內(nèi)裝有多個(gè)發(fā)光器(44)，用以通過窗口至少照明圓柱表面第一側(cè)的180°，第一外殼內(nèi)還有多個(gè)反射鏡(48)，用于接收從表面反射的第一光照，并將此第一光照導(dǎo)向第一中心位置，以構(gòu)成第一對(duì)潛象，它們共同描述圓柱表面第一側(cè)的至少180°范圍;通過第一可調(diào)的安裝機(jī)構(gòu)可調(diào)式地裝在第一外殼上的第二外殼(14)，此第二外殼內(nèi)裝有第一攝像機(jī)，它有第一鏡頭(68)用于接收第一對(duì)潛象，此第一可調(diào)的安裝機(jī)構(gòu)(16、17、18)使第一鏡頭位于第一中心位置上;與第一外殼相同的第三外殼，此第三外殼內(nèi)裝有多個(gè)發(fā)光器(44)，用于通過此第三外殼的窗口(20)至少照明圓柱表面另一側(cè)的180°，第三外殼內(nèi)還有多個(gè)反射鏡(48)，用于接收從表面反射的第二光照，并將此第二光照導(dǎo)向第二中心位置，以構(gòu)成第二對(duì)潛象，它們共同描述圓柱表面另一側(cè)的至少180°范圍;與第二外殼相同的第四外殼，此第四外殼可調(diào)節(jié)地裝在第三外殼上，此第四外殼內(nèi)裝有第二攝像機(jī)，攝像機(jī)有第二鏡頭，用于接收第二對(duì)潛象，此第二可調(diào)式的安裝使第二鏡頭處于第二中心位置上;以及有一個(gè)圖象合并器(65)，用于將第一和第二對(duì)潛象合并成圖象，此第一和第二可調(diào)節(jié)的安裝機(jī)構(gòu)被調(diào)節(jié)為，使第一和第二對(duì)潛象在圖象內(nèi)定位成不重疊的方式。
18.對(duì)圓柱形物體的圓柱表面作基本上整個(gè)圓周光學(xué)檢測(cè)時(shí)構(gòu)成圖象的設(shè)備，由其每一個(gè)均按照權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述之第一和第二設(shè)備和圖象合并器所組成，它們分別提供第一和第二圖象，圖象合并器用于將第一和第二圖象合并成一個(gè)物體圖象。
全文摘要
提供改進(jìn)的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。改進(jìn)后的系統(tǒng)采用改型的攝影裝置組件(10)。在物體被檢測(cè)時(shí)利用發(fā)光器窗，為物體提供更多更均勻的照明。改進(jìn)的照相機(jī)組件的透鏡裝置，裝在一個(gè)獨(dú)立的密封外殼(12)中，此外殼與攝影裝置分開，以避免粉塵污染透鏡裝置，并在將攝影裝置組件裝在檢測(cè)系統(tǒng)中時(shí)，有更好的靈活性。獨(dú)立的外殼還減小了照相機(jī)組件的體積。外殼內(nèi)的光接收器有能力避免粉塵污染接收器本身。
文檔編號(hào)B07C5/342GK1109591SQ9410946
公開日1995年10月4日 申請(qǐng)日期1994年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月17日
發(fā)明者格雷·E·格羅爾蒙德, 小赫伯特·C·朗格斯特, 巴里·S·史密斯, 羅伊·E·范德林登 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司