同軸光 Coaxial Light 是什麼?
同軸光(Coaxial Light / On-Axis Light)是工業視覺照明技術,讓光線沿著鏡頭光軸方向打在工件上。
光路結構:
- LED 光源從側面打入
- 45° 半反射鏡(半透半反)將光反射成「與鏡頭同軸」方向
- 光線垂直照射工件 → 反射回鏡頭
效果:消除鏡面反光不均、均勻照亮高反射工件。
同軸光 vs 其他燈光配置
工業視覺 5 大燈光類型:
| 燈光 | 角度 | 適用 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 同軸光 | 垂直(與鏡頭同軸) | 金屬刻印、SMT 焊點、玻璃 | 體積大、價格高 |
| 環形光(Ring) | 斜上(廣角) | 一般非反光工件 | 反光工件出現中央暗區 |
| 條形光(Bar) | 側面(一角) | 突出工件側面紋理 | 不均勻 |
| 背光(Backlight) | 從工件後方 | 量測輪廓 / 透明物 | 只看輪廓 |
| 穹頂光(Dome) | 各角度漫射 | 反光工件均勻照明 | 體積最大 |
為何金屬 / SMT / 玻璃需要同軸光?
金屬刻印(DPM)讀取
- 金屬鏡面反光 → 普通環形光造成中央亮斑
- 同軸光均勻照亮整個刻印區,2DMax 才讀得到
SMT 焊點檢測
- 焊點是反光金屬 + 工件表面
- 同軸光突出焊點輪廓 + 抑制周邊反光
半導體 Wafer 檢測
- Wafer 表面高反射
- 同軸光是業界標準(搭配 Telecentric 鏡頭)
玻璃 / 透明物檢測
- 玻璃表面反射 + 內部缺陷
- 同軸光突出表面瑕疵、背光突出輪廓(雙燈光)
同軸光的 2 大缺點
❌ 缺點 1:亮度損失
- 半反射鏡造成約 75% 光損失(光去 50% + 光回 50%,兩次相乘僅 25% 抵達感測器)
- 需用高亮 LED 補強
❌ 缺點 2:體積龐大
- 同軸光單元(LED + 半反射鏡 + 殼)通常 50-200mm
- 不適合空間極限的應用
同軸光 + Cognex 整合方案
Cognex 機型搭配同軸光的 2 種方式:
方式 1:In-Sight 內建同軸光(Cognex 整合)
- 部分機型可搭配 Cognex 原廠同軸光配件
- 安裝簡單、單一電源
方式 2:外掛工業同軸光
- 第三方廠(Moritex、CCS、Smart Vision Lights)
- 選擇多、客製方便
- 需獨立供電
VSK 提供 Cognex 機型 + 同軸光整合套裝,含燈光控制器、線材、安裝座。
工程師常見問題
Q1:什麼時候必用同軸光?
A:3 大判斷:
- 工件是高反射(金屬 / 玻璃 / 鏡面)
- 檢測項目在工件表面(不是輪廓)
- 普通環形光出現中央亮斑或暗斑
Q2:同軸光跟穹頂光哪個好?
A:依工件:
- 平面反光工件(鏡子、玻璃)→ 同軸光
- 曲面反光工件(不鏽鋼罐、金屬球)→ 穹頂光
VSK 提供兩種方案比較。
Q3:同軸光需要多亮?
A:因半反射鏡兩次穿透造成約 75% 光損失(僅 25% 抵達感測器),需比一般環形光亮 4 倍以上。常用 24V 高亮 LED,需專用控制器調光。
Q4:同軸光的光色(白 / 紅 / 藍 / 綠)怎麼選?
A:依工件顏色:
- 紅光 — 抑制紅色干擾、突出非紅特徵
- 藍光 — 抑制電路板綠底干擾
- 白光 — 通用,色彩還原最佳
VSK 提供光色測試套件,現場測試最佳光色。
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