技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種光束均勻化方法及光束均勻化裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)于設(shè)備的智能化要求越來越高，繼而通過機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷的機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并廣泛應(yīng)用于智能交通、基于人臉識(shí)別的考勤和門禁、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控和檢測(cè)等領(lǐng)域。機(jī)器視覺系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度等，再根據(jù)預(yù)設(shè)條件輸出結(jié)果，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。為了提高識(shí)別精準(zhǔn)度和識(shí)別靈敏度，采用CCD照相機(jī)拍攝的圖像必須具有高的對(duì)比度、亮度和低的失真度。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求，在拍攝圖像時(shí)，對(duì)目標(biāo)的照明要盡可能的均勻，且具有高的抗外界干擾能力。

目前常用LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）作為照明光源使用，為進(jìn)一步增加抗外界干擾能力，采用LED陣列的形式，形成一個(gè)光源面來提高光源的發(fā)光強(qiáng)度。LED陣列排布后，各LED發(fā)射的光束存在部分疊加，導(dǎo)致光束的強(qiáng)度分布不均勻，進(jìn)一步導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。目前常規(guī)的光束均勻化的方法，有的使用磨砂玻璃來勻化光束，但磨砂玻璃會(huì)造成較大的光能損失，導(dǎo)致照明強(qiáng)度減弱；有的通過調(diào)節(jié)LED排布情況來得到均勻光束，但效果并不明顯。使用較多的均勻化方法，是采用蠅眼光束均勻器對(duì)光束進(jìn)行均勻化處理，但蠅眼光束均勻器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用的光學(xué)鏡片較多，導(dǎo)致調(diào)試的難度也增加，容易產(chǎn)生誤差，影響光束均勻效果，制造成本和制造難度也相應(yīng)增加，無法實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，自動(dòng)化程度較低。另一方面，采用蠅眼光束均勻器對(duì)光束進(jìn)行均勻化處理，對(duì)目標(biāo)物的擺放位置有嚴(yán)格要求，目標(biāo)物與光源需要保持指定的距離，對(duì)于表面不平整的目標(biāo)物存在較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種方便使用的光束均勻化方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

光束均勻化方法，其特征在于，在入射光束的傳播路徑上設(shè)置多個(gè)分光膜，入射光束透射分光膜后形成第一光束、經(jīng)分光膜反射后形成第二光束；第一光束與第二光束成一夾角；所述第一光束方向與所述入射光束方向相同；所述多個(gè)分光膜沿所述第二光束傳輸方向排列。

優(yōu)選地是，所述多個(gè)分光膜的分光率不相同。

優(yōu)選地是，所述多個(gè)分光面相互平行，沿直線排列。

優(yōu)選地是，所述夾角為90°。

優(yōu)選地是，設(shè)置至少兩組分光膜，兩組分光膜對(duì)所述入射光束反射后的光束方向相反。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的光束均勻化裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

光束均勻化裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)基片；所述基片包括至少兩個(gè)分光面；當(dāng)入射光束照射于所述基片時(shí)，所述入射光束透射分光面后形成第一光束、經(jīng)分光面反射后形成第二光束；所述第一光束與所述入射光束傳輸方向相同；所述第二光束與所述入射光束具有一夾角；所述至少兩個(gè)分光面按照第二光束的傳輸方向排列。

優(yōu)選地是，所述多個(gè)分光面相互平行，沿直線排列。

優(yōu)選地是，所述分光面設(shè)有分光膜。

優(yōu)選地是，所述基片由多個(gè)棱鏡組成；所述分光面位于相鄰兩個(gè)棱鏡的接觸面上；所述分光面上設(shè)置有分光膜。

優(yōu)選地是，所述基片包括至少兩個(gè)分光鏡；每個(gè)所述分光鏡包括兩個(gè)直角棱鏡；所述兩個(gè)直角棱鏡的斜面接觸；所述分光膜設(shè)置于組成一個(gè)分光鏡的兩個(gè)直角棱鏡中其中一個(gè)或兩個(gè)的所述斜面上。

優(yōu)選地是，所述直角棱鏡為等腰直角棱鏡。

優(yōu)選地是，所述直角棱鏡的直角面上設(shè)置有增透膜。

優(yōu)選地是，所述兩個(gè)以上的分光面的分光率不同。

優(yōu)選地是，所述夾角為90°。

優(yōu)選地是，包括兩個(gè)所述基片；兩個(gè)所述基片對(duì)稱地設(shè)置；兩個(gè)基片上的分光面對(duì)所述入射光束的反射方向相反。