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在機(jī)器視覺與工業(yè)自動化檢測領(lǐng)域，光源的選擇直接決定了成像質(zhì)量與檢測算法的成敗。面對高反射、復(fù)雜輪廓或微型工件的檢測難題，傳統(tǒng)環(huán)形光或條形光往往會產(chǎn)生眩光、陰影或均勻性不足的問題。而日本CCS株式會社（CCS Inc.）作為的機(jī)器視覺光源制造商，其推出的TH2系列同軸落射光源，正是為了解決這些難題而生。TH2-27X27BL（藍(lán)色光源）是該系列中一款經(jīng)典型號，憑借其獨(dú)特的光學(xué)結(jié)構(gòu)和高均勻性的輸出，在半導(dǎo)體、電子元件及精密玻璃檢測中發(fā)揮著重要作用。
產(chǎn)品介紹
TH2-27X27BL 是一款面發(fā)光、高均勻性的同軸落射光源。其核心設(shè)計理念是通過特殊的分光鏡與漫射板結(jié)構(gòu)，將光線轉(zhuǎn)化為與相機(jī)光軸同軸的平行或準(zhǔn)直光束。
核心結(jié)構(gòu)與原理：
同軸照明光路：光源內(nèi)部的高亮度藍(lán)色LED發(fā)出的光，首先經(jīng)過高透光率的漫射板，消除LED芯片的點(diǎn)狀紋理，轉(zhuǎn)化為均勻的散射光；然后，呈45°角安裝的半透半反鏡（分光鏡）將這束均勻的散射光垂直向下反射，使其通過光源底部的透明窗口，垂直照射到被測物體表面。同時，物體表面反射的光線可以垂直向上穿過分光鏡，進(jìn)入上方的相機(jī)鏡頭成像。這種 “光線去與回共享同一路徑" 的設(shè)計，使得相機(jī)能夠接收到的幾乎是正反射光，而環(huán)境雜散光被有效抑制。
高均勻性與亮度：TH2系列通過精確設(shè)計LED陣列的密度和漫射板的霧度，在27mm×27mm的有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了的照度均勻性（通常可達(dá)90%以上），邊緣與中心亮度差異極小，避免了圖像中間亮、四周暗的“熱點(diǎn)"效應(yīng)。同時，藍(lán)色（BL，波長約470nm）LED具有波長短、衍射效應(yīng)小、在金屬和硅材料上反射率高的特點(diǎn)，特別適用于高分辨率的細(xì)節(jié)成像。
核心優(yōu)勢：
鏡面表面檢測利器：對于像晶圓、拋光金屬、玻璃鍍膜這樣的高反光平面，普通光源拍攝會形成刺眼的亮斑或倒影，掩蓋真實缺陷。而同軸光垂直照射后，只有垂直于光線的平坦表面會將光線原路反射回相機(jī)，呈現(xiàn)明亮均勻的白色；而劃痕、凹陷、凸點(diǎn)等缺陷表面不再垂直于光軸，反射光會偏離相機(jī)方向，因此在圖像中呈現(xiàn)為暗色或黑色的高對比度特征。這使得TH2-27X27BL成為檢測鏡面工件上的細(xì)微劃痕、污漬、壓印或鍍膜瑕疵的理想選擇。
消除倒影與陰影：當(dāng)檢測透明玻璃或薄膜覆蓋下的物體時（如玻璃下的字符、薄膜下的電路），普通光源會產(chǎn)生玻璃表面的反光倒影，干擾識別。同軸光垂直照射，玻璃表面的直接反射光被相機(jī)接收，但玻璃下的物體表面反射的光也能垂直穿過玻璃和分光鏡進(jìn)入相機(jī)，從而 “看穿"玻璃，清晰聚焦于下層目標(biāo)。
結(jié)構(gòu)緊湊，安裝靈活：TH2-27X27BL體積小巧，可直接安裝在相機(jī)和鏡頭前方，與鏡頭的同軸連接方式節(jié)省了空間，便于集成到精密檢測設(shè)備中。
技術(shù)參數(shù)
注：基于CCS TH2系列公開規(guī)格，具體以數(shù)據(jù)表為準(zhǔn)。
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 型號 | TH2-27X27BL |
| 發(fā)光顏色 | 藍(lán)色 (Blue) |
| 波長 | 峰值波長約 470 nm |
| 有效發(fā)光面積 | 27 mm × 27 mm |
| 照度均勻性 | ≥ 90% (中心到邊緣) |
| 輸入電壓 | 24 VDC（典型） |
| 功耗 | 約 5-10 W（取決于亮度設(shè)定） |
| 連接器 | 標(biāo)準(zhǔn)SMR系列或M12連接器 |
| 適用鏡頭口徑 | 支持最大外徑約 50-60 mm 的鏡頭 |
| 外形尺寸 | 約 60 mm（寬）× 60 mm（深）× 30-40 mm（高） |
| 重量 | 約 150-200 g |
| 冷卻方式 | 自然冷卻（鋁制外殼散熱） |
| 外殼材質(zhì) | 鋁合金（表面黑色陽極氧化） |
| 使用環(huán)境 | 溫度：0-40°C；濕度：20-85%RH（無結(jié)露） |
| 壽命 | 約 30,000 小時（參考值，取決于使用條件） |
用途與應(yīng)用場景
TH2-27X27BL 憑借其同軸照明的獨(dú)特優(yōu)勢，在以下高難度檢測任務(wù)中表現(xiàn)出色：
1. 半導(dǎo)體與電子制造
晶圓表面檢測：在晶圓制造過程中，需要檢測光刻膠涂層是否均勻、是否存在劃痕、顆粒污染或圖案缺陷。晶圓表面如鏡面般光滑，TH2-27X27BL 的同軸光能夠清晰凸顯出微米級的劃痕和顆粒（呈現(xiàn)為暗點(diǎn)），而正常區(qū)域呈現(xiàn)均勻亮度。
芯片封裝檢測：檢測芯片基板上的金線鍵合質(zhì)量、焊球陣列（BGA）的共面性、芯片表面的激光打標(biāo)字符。藍(lán)色短波長可提升對高密度電路的分辨率。
硅片邊緣崩角檢測：通過同軸光均勻照亮硅片邊緣，崩角或缺塊區(qū)域會因反射方向改變而呈現(xiàn)明顯暗區(qū)。
2. 玻璃與平板顯示
手機(jī)蓋板玻璃檢測：檢測智能手機(jī)屏幕玻璃上的劃痕、指紋、鍍膜不均或內(nèi)部氣泡。同軸光可消除表面反光，讓相機(jī)清晰捕捉到玻璃內(nèi)部或表面的微小缺陷。
液晶面板檢查：在偏光片貼附前，檢測玻璃基板上的灰塵、纖維或電路短路。對于LCD模組中的彩色濾光片，藍(lán)色光有助于增強(qiáng)對比度。
ITO導(dǎo)電玻璃檢測：氧化銦錫（ITO）薄膜鍍層在玻璃上幾乎透明，但同軸光可以使其表面細(xì)微的劃痕或鍍層缺失變得清晰可見。
3. 精密金屬加工
拋光金屬表面：檢測不銹鋼、鋁、銅等拋光后的金屬零件（如手機(jī)中框、醫(yī)療器械、模具）上的劃痕、麻點(diǎn)、拋光紋路。這些反光的工件，只有同軸光才能獲得無眩光的高清圖像。
軸承與滾珠檢測：檢測微型軸承的滾道表面、滾珠的表面光潔度。
刻印字符識別：金屬表面通過激光或機(jī)械雕刻的字符（凹或凸），同軸光可使字符底部（若為凹坑）變暗，與亮色背景形成良好對比，便于OCR識別。
4. 薄膜與包裝
透明薄膜下的檢測：檢測貼附在透明薄膜下的二維碼、標(biāo)簽或異物（例如在藥品泡罩包裝中，檢測鋁箔下的藥片缺失）。同軸光可消除薄膜表面的反光，直達(dá)下層。
高反射包裝材料：檢測鋁箔、鍍鋁膜、金屬罐蓋上的印刷質(zhì)量或劃痕。
5. 醫(yī)療與生命科學(xué)
病理切片數(shù)字化掃描：對于帶有蓋玻片和封固劑的病理組織切片，使用同軸光可以減少蓋玻片表面的反射光斑，提升掃描圖像清晰度。
微流控芯片檢測：觀察透明微流控芯片內(nèi)部的通道是否有堵塞或氣泡。
使用與選型建議
鏡頭配合：同軸光源需配合帶同軸光接口的遠(yuǎn)心鏡頭或普通定焦鏡頭使用。鏡頭前端應(yīng)伸入光源上方的通光孔，并用固定環(huán)鎖緊，確保光軸重合。
亮度調(diào)節(jié)：由于同軸光亮度通常低于直射環(huán)形光，建議配合CCS的PD2或PD3系列數(shù)字控制器進(jìn)行PWM調(diào)光，在保證足夠亮度的同時避免過熱。
防塵保護(hù)：分光鏡和底面窗口極易沾染灰塵，灰塵在圖像中會顯示為固定的黑色斑點(diǎn)。應(yīng)定期用無塵布和酒精輕輕擦拭，并保持使用環(huán)境清潔。
顏色選擇：對于檢測紅色或近紅外敏感材料（如某些硅片、PCB基材），藍(lán)色光可提供更高對比度；若要穿透黃色封裝的樹脂或濾光片，則需選用紅色（RED）或紅外（IR）版本。
總結(jié)
總而言之，CCS光源 TH2-27X27BL 是一款專為高反光、鏡面及透明材料檢測而優(yōu)化的小型同軸落射光源。它將光與相機(jī)的視角合二為一，以“上帝視角"垂直審視被測物體，讓平坦表面的細(xì)微形貌變化無所遁形。
它不像環(huán)形光那樣創(chuàng)造戲劇性的立體效果，也不像背光那樣只追求輪廓剪影，而是追求一種平坦與純凈——均勻照亮整個視野，同時抑制一切雜散反射。在半導(dǎo)體工廠的晶圓檢測機(jī)臺里，在玻璃蓋板生產(chǎn)線的AOI設(shè)備中，在精密金屬零件的外觀質(zhì)檢站上，TH2-27X27BL 以清澈的藍(lán)光，揭示了那些隱藏在鏡面之下的微小瑕疵，守護(hù)著制造的品質(zhì)底線。
選擇 CCS TH2-27X27BL，意味著選擇了一種攻克高反光檢測難題的專業(yè)。它體積雖小，卻是解決“看不清、看不準(zhǔn)"這一工業(yè)視覺頑疾的關(guān)鍵鑰匙。
