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条形光源的工作原理：从基础到技术细节

一、基础结构：构成光线发射的核心组件

二、核心光学设计：如何实现 “均匀线性照明"？

1. 点光源→线光源的转化：

• 多个 LED 芯片沿基板长度方向等间距排列（间距通常≤5mm），每个芯片为独立点光源；

• 芯片上方覆盖 “微透镜阵列"，每个透镜对应一个 LED，将垂直发射的光线折射为 “沿长度方向扩散、宽度方向汇聚" 的光线，使多个点光源的光线叠加形成连续的线光源。

2. 均匀性优化：

• 采用 “漫射板 + 微透镜" 双重设计：漫射板通过光线散射消除单个 LED 的光斑，微透镜调节光线角度，确保沿条形长度方向（±5% 内）和宽度方向（±10% 内）的光强差异极小；

• gao端产物会采用 “二次光学设计"：在透镜表面做纹理处理（如条纹状、蜂窝状），进一步提升光线的扩散均匀性。

3. 光线角度控制：

• 小角度（15°/30°）：光线集中，适用于远距离照明或需要高亮度的场景；

• 大角度（60°/90°）：光线扩散，适用于近距离大面积照明或需要覆盖宽视野的场景。

• 可通过透镜设计定制发光角度（常见 15°/30°/60°/90°）：

叁、工作过程：从通电到实现有效照明的全流程

1. 供电与驱动：外部电源接入驱动电路，驱动电路将交流电压（如 AC220V）转换为 LED 芯片所需的直流恒流电源（如 DC12V/24V，电流 0.1A~1A，根据功率调整）；

2. 光线发射与调制：LED 芯片通电后激发光子，发射特定波长的光线（如白色 4500K~6500K、红色 620nm、蓝色 470nm 等）；光线经过微透镜阵列折射和漫射板散射，转化为均匀的线性光束；

3. 光线作用于目标：线性光束照射到被测物体表面，根据应用需求实现不同效果：

• 表面缺陷检测（如划痕、污渍）：光线垂直或斜射物体表面，缺陷处因反射率差异形成明暗对比；

• 边缘定位（如 PCB 板引脚、金属零件边缘）：光线沿物体边缘切线方向照射，强化边缘与背景的灰度差异；

4. 光强调节（可选）：通过 PWM 调光信号（由控制器或 PLC 输出）调节驱动电路的电流占空比，实现光强 0~100% 连续可调，适配不同环境光和相机曝光需求。

四、关键特性与工作原理的关联（为何适用于机器视觉？）

1. 高均匀性：源于 “微透镜 + 漫射板" 设计，避免局部过亮或过暗，确保相机采集的图像灰度均匀，便于后续算法处理（如阈值分割、边缘检测）；

2. 线性照明：光线沿直线分布，适配长条形物体（如线缆、钢带、PCB 板）或需要沿特定方向强化特征的场景（如焊缝检测、文字印刷检测）；

3. 低眩光：通过光学设计控制光线方向，减少杂光反射到相机镜头，避免图像出现光晕或过曝；

4. 长寿命：LED 芯片的工作原理决定其寿命长（通常≥50000 小时），且驱动电路的恒流设计避免电流波动导致的光衰，适用于工业连续作业场景。

五、与其他光源的原理差异（帮你理解选型逻辑）

总结