Diffusion coaxial compacte pour les espaces d’intégration réduits
- Un séparateur de faisceau interne à 45 degrés redirige la lumière LED latérale vers le bas à travers la face inférieure.
- Offre une diffusion équivalente à un dôme complet dans un boîtier en aluminium mince et à profil bas.
- La caméra regarde vers le bas à travers une fenêtre supérieure transparente le long du même axe coaxial que l’éclairage.
- Idéal pour les cellules d’inspection confinées où le dégagement vertical du dôme complet n’est pas disponible.
- Le séparateur de faisceau introduit une pénalité de flux de photons d’environ 4× — compensée par une densité de LED plus élevée ou un fonctionnement stroboscopique
- À combiner avec une polarisation croisée pour los métaux revêtus hautement polis et los laminés haute brillance.
Les éclairages dôme plat sont une alternative compacte à l’éclairage en dôme hémisphérique, fournissant un éclairage coaxial diffus équivalent à partir d’un appareil à profil bas adapté aux cellules d’inspection confinées. En combinant un séparateur de faisceau semi-réfléchissant avec des matrices de LED à émission latérale à l’intérieur d’un boîtier en aluminium mince, le dôme plat reproduit l’effet de ciel nuageux d’un dôme complet sur des surfaces planes ou modérément courbées sans le dégagement vertical qu’exige un dôme hémisphérique.
Principe de fonctionnement des éclairages dôme plat
Un dôme plat est construit autour d’un séparateur de faisceau semi-réfléchissant en verre ou en polymère à 45 degrés logé à l’intérieur d’un boîtier rectangulaire mince. Les LED sont montées sur une ou plusieurs parois internes du boîtier, dirigeant leur émission sur le diffuseur, qui réfléchit une partie de la lumière vers le bas sur la cible inspectée et transmet la fraction restante sans effet vers le côté inactif. La caméra regarde à travers le séparateur de faisceau depuis le dessus, visualisant la cible le long du même axe que l’éclairage diffus descendant.
L’effet géométrique est similaire à celui d’un dôme hémisphérique : la lumière arrive sur la cible depuis un large éventail d’angles et la luminosité apparente de chaque point de la surface dépend principalement de sa réflectance diffuse, et non de son orientation. Par rapport à un dôme complet, le dôme plat couvre un angle solide légèrement plus petit, ce qui le rend particulièrement efficace sur les cibles planes ou faiblement courbées. Sur les cibles spéculaires fortement courbées ou tridimensionnelles, le dôme complet reste préférable.
Qualité du séparateur de faisceau et perte d’image
Le séparateur de faisceau introduit une perte de transmission d’environ 50 pour cent dans les deux directions : la moitié de l’émission des LED est perdue vers le côté inactif, et la moitié du signal d’image est perdue pendant le trajet de retour de la cible vers la caméra. Cette pénalité de flux de 4x doit être compensée par une densité de LED plus élevée, des temps d’exposition plus longs ou un fonctionnement stroboscopique. Les séparateurs de faisceau de haute qualité avec des rapports de séparation optimisés peuvent réduire cette pénalité en ajustant l’équilibre réflexion-transmission pour favoriser la trajectoire d’émission des LED, au prix d’une contamination spéculaire légèrement plus élevée de l’image.
Applications industrielles typiques
Les éclairages dôme plat sont essentiels pour l’inspection de surfaces réfléchissantes planes dans des cellules confinées où un dôme complet ne peut pas être installé : contrôle qualité de tôles métalliques embouties, de cellules photovoltaïques et de cartes de circuits imprimés (PCB) ; lecture de codes et OCR sur étiquettes brillantes et emballages en relief ; inspection de composants métalliques polis tels que les lames de rasoir, les instruments chirurgicaux et les pièces de monnaie ; vérification de produits revêtus et laminés ; contrôle qualité de pièces en plastique à finition miroir ; et pour les applications où plusieurs stations d’inspection doivent être étroitement regroupées et où le dégagement vertical est limité. La famille dédiée des Illuminateurs dôme plat à LED est conçue spécifiquement pour cette géométrie.
Critères de sélection et de conception
La zone active du dôme plat doit s’adapter à l’ensemble du champ de vision (FOV) de l’objectif de la caméra avec une marge adéquate pour garantir un éclairage uniforme sur tout le champ d’inspection. La distance verticale entre le séparateur de faisceau et la cible détermine l’angle solide apparent de l’éclairage à la surface : des distances plus courtes produisent une diffusion plus proche de celle d’un dôme, tandis que des distances plus longues réduisent l’angle solide effectif et déplacent la configuration vers un éclairage coaxial standard.
Combinaison avec la polarisation
Les dômes plats sont fréquemment combinés avec des filtres à polarisation croisée pour supprimer davantage les réflexions spéculaires résiduelles sur les surfaces hautement polies. Un polariseur linéaire est placé à l’intérieur du boîtier entre les LED tensionnelles et le séparateur de faisceau, et un analyseur croisé est monté sur l’objectif de la caméra. Cette configuration fournit un éclairage coaxial diffus avec réjection active des reflets, ce qui est particulièrement efficace sur les métaux revêtus et les laminés haute brillance.
Intégration et limites
Le profil bas des éclairages dôme plat les rend particulièrement attractifs pour les cellules d’inspection multi-stations, les caméras sur effecteurs terminaux de robotique et toute application ayant des contraintes mécaniques strictes. L’intégration est généralement simple, avec le dôme plat boulonné sur le support de la caméra et la caméra regardant à travers l’ouverture dédiée.
La principale limite optique est la pénalité de flux de photons introduite par le séparateur de faisceau, ce qui rend les dômes plats moins adaptés à l’inspection à haute vitesse de cibles à faible réflectance. La seconde limite est l’angle solide d’éclairage réduit par rapport à un dôme complet, ce qui peut laisser des réflexions spéculaires résiduelles visibles sur les cibles fortement courbées. Pour ces cas, un dôme complet ou un appareil combiné dôme et coaxial doit être envisagé. Les dômes plats excellent sur les cibles planes et faiblement courbées, où leur compacité et leur facilité d’intégration offrent le meilleur compromis pratique.
Illuminateurs dôme plat à LED RODER Vision
RODER Vision fabrique une ligne dédiée d’illuminateurs diffus coaxiaux compacts conçus pour l’inspection industrielle de cibles réfléchissantes planes dans des cellules confinées. La gamme comprend des tailles standards pour l’inspection à usage général, plus des configurations spécifiques à l’application pour l’intégration OEM et les cellules multi-stations.
- Éclairage coaxial diffus compact pour cibles réfléchissantes planes — Éclairages dôme plat à LED
- Dôme hémisphérique complet pour cibles fortement courbées là où le dôme plat est insuffisant — Éclairages à LED personnalisés
- Panneau frontal diffus comme alternative pour les géométries non coaxiales — Éclairages de panneau à LED
Pour les lignes d’inspection à haute vitesse nécessitant un fonctionnement stroboscopique / pulsé synchronisé pour compenser la pénalité de flux du séparateur de faisceau, le catalogue RODER comprend des drivers de LED et des contrôleurs électroniques dédiés, ainsi que des câbles industriels et des systèmes de fixation compatibles avec les contrôleurs de vision industrielle.