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技術概念 · GLOSSARY

同軸光 Coaxial Light Coaxial Lighting

工業視覺照明的關鍵技術。同軸光(Coaxial Light)讓光線「沿著鏡頭光軸」打在工件上,能均勻照亮金屬反光、玻璃透明等高反射物件,消除鏡面反光不均,是 SMT / 半導體 / 金屬零件檢測必備燈光。

技術概念

同軸光沿鏡頭光軸照射工件,消除金屬反光不均,SMT / 半導體必備。

DEFINITION · 完整解釋

以下由 VSK 工程師整理。涵蓋定義、原理、應用情境、與 Cognex 機型對應關係,並附常見 Q&A。

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:

  1. LED 光源從側面打入
  2. 45° 半反射鏡(半透半反)將光反射成「與鏡頭同軸」方向
  3. 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:

  1. 工件是高反射(金屬 / 玻璃 / 鏡面)
  2. 檢測項目在工件表面(不是輪廓)
  3. 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。

想用同軸光解決反光問題?

VSK 提供完整燈光設計服務:

  1. 燈光試打 — VSK 現場用 Cognex 機型 + 多種燈光試打
  2. 同軸光選型 — Cognex 原廠 vs 第三方 廠對比
  3. 整合套裝 — 機型 + 燈光 + 控制器 + 線材一站式
  4. DEMO 評估 — 客戶提供 OK / NG 工件樣品,VSK 試打試讀

請告訴 VSK 您的工件材質 + 檢測項目,VSK 工程師評估後會盡快與您聯繫。

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