Strobe Lighting 是什麼?
Strobe Lighting(閃光燈 / 頻閃燈)是工業視覺中的「瞬間高功率光源」— 與相機曝光同步,在曝光的極短瞬間(10-500 μs)發出強光,然後熄滅。
3 大特性:
- 極短瞬間 — 10-500 μs 級(< 1 ms)
- 極高功率 — 業界典型比連續光亮 5-25 倍(部分極限應用更高)
- 同步曝光 — 與相機快門精準同步
結果:凍結高速移動物件 + LED 不會過熱燒毀。
為什麼高速產線必用 Strobe?
考慮輸送帶以 1 m/s(= 1000 mm/s)移動工件:
| 曝光時間 | 工件移動距離 | 影像狀況 |
|---|---|---|
| 10 ms(連續光) | 10 mm | 嚴重模糊(量測失敗) |
| 1 ms(連續光) | 1 mm | 些微模糊 |
| 0.1 ms(Strobe) | 0.1 mm | 清晰(量測精準) |
| 0.01 ms = 10 μs(Strobe) | 0.01 mm | 超清晰(μm 級量測) |
結論:高速產線(> 100 件/分)必用 Strobe,否則影像模糊。
Strobe vs 連續光 vs 短曝光
3 種方案的差異:
| 方案 | 凍結效果 | 亮度 | 耗熱 | 適用 |
|---|---|---|---|---|
| 連續光 + 長曝光 | ❌ 模糊 | 普通 | 中 | 靜態物件 |
| 連續光 + 短曝光 | 部分凍結 | 不足(短曝光像素不夠) | 中 | 中速產線 |
| Strobe + 短曝光 | ✅ 完美凍結 | 超亮 | 低(瞬時發光) | 高速產線首選 |
Strobe 的 3 大應用場景
1. 輸送帶高速檢測
- 包裝產線、瓶罐充填、條碼讀取
- 工件以 1-3 m/s 移動
2. 機械手臂視覺引導
- 動態取放散裝工件
- 手臂移動中拍攝
3. 旋轉軸 / 印刷 / 紡織
- 連續滾動工件(紙捲、印刷布、塗膜)
- 永不停下的高速產線
Cognex 機型 Strobe 整合
Cognex 工業視覺與 Strobe 整合 2 種方式:
1. 內建 LED + Strobe 模式
- DataMan 系列 — 內建高亮 LED,自動 Strobe 模式
- In-Sight 2800 / 3800 — 一體機內建 LED 照明(紅 / 白 / 藍可選),Strobe 模式由相機觸發
2. 外接燈光 + Strobe Trigger 輸出
- In-Sight 7000 / 9000 / 9912 系列 — 主要透過 FIT 模組化光學或外接燈光(Cognex 8900 系列 manual 明確說明「There is no integrated light」),由相機提供 Strobe Trigger 輸出訊號驅動外接 Strobe 燈控制器
- Cognex 機型輸出 Trigger 訊號 → 燈光控制器 → Strobe 燈
- 第三方廠(CCS、Smart Vision Lights、Moritex)
- 可客製化光源(同軸 / 環形 / 背光 + Strobe)
Strobe 設計 3 大重點
1. Strobe 持續時間
- 更短 = 凍結效果更好
- 但過短(< 10 μs)LED 亮度不足
- 平衡點:50-200 μs
2. 同步精度
- Strobe 必須與相機曝光精準同步(μs 級)
- Cognex 機型 + 同廠控制器同步最佳
3. 燈光功率
- 高速產線需要高功率 LED(300-1000 W 等效)
- 24V 工業 LED 驅動器
工程師常見問題
Q1:LED 持續開著不是更簡單嗎?
A:3 個問題:
- 過熱燒毀:高亮 LED 連續開機 < 1 小時就過熱
- 亮度不足:連續模式只有 Strobe 的 1/5-1/25 亮度
- 無法凍結高速:短曝光 + 連續光亮度不夠
Q2:Strobe 對眼睛有害嗎?
A:工業 Strobe LED(非可見光雷射)一般安全。但避免直視 LED 強光,加燈罩遮光板。
Q3:Strobe 跟 Trigger 怎麼配合?
A:時序:
PLC / 光電開關 → 觸發相機 → 相機輸出 Strobe 訊號 → Strobe 燈瞬發 → 相機曝光 → 處理
Cognex In-Sight / DataMan 都有 Strobe Output 接腳。
Q4:Strobe 燈光顏色重要嗎?
A:依工件:
- 紅光 — 抑制紅色背景干擾
- 藍光 — 抑制電路板綠底
- 白光 — 通用 VSK 提供光色測試。
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VSK 提供完整 Strobe 燈光整合:
- 產線速度評估 — 您的輸送帶 / 手臂多快 → 推薦 Strobe 規格
- 燈光控制器整合 — Cognex + 第三方 Strobe 完整套裝
- 時序校準 — Trigger + Strobe + 曝光精準同步
- 現場安裝支援 — 提供整合協助
請告訴 VSK 產線速度 + 工件材質,VSK 評估後會盡快與您聯繫。
