灯正镜头到底是什么？
灯正镜头，业内也常叫“灯芯对准镜头”或“同轴灯镜头”，是一种把LED光源与成像光轴完全重合的工业镜头。它的核心思路是：让光线从镜头中心射出，再沿原路返回相机，这样拍高反光、镜面、玻璃、金属表面时，不会产生侧向阴影或耀斑。
灯正镜头与普通远心镜头的区别
- 光路设计：远心镜头只解决放大倍率恒定；灯正镜头额外把光源塞进光路。
- 打光方式：普通方案需要外置环形光或条光；灯正镜头直接内置同轴光，省空间。
- 成像效果：灯正镜头对镜面划痕、凹坑、印刷缺陷的对比度提升肉眼可见。
灯正镜头怎么选？先问自己五个问题
1. 我的视野到底多大？
视野决定焦距与倍率。公式：视野 = 芯片尺寸 ÷ 倍率。比如用2/3"芯片（8.8×6.6 mm）检测8 mm零件，选1.0×灯正镜头即可；若检测20 mm零件，就得0.5×。
2. 工作距离会不会被机台限制？
灯正镜头常见WD在40 mm~110 mm之间。若设备空间紧凑，选短WD；若怕碰到工件，选110 mm长WD版本，但长WD通常价格更高。
3. 光源亮度够吗？
灯正镜头内部光路会吃掉30%~50%能量。若相机曝光时间已拉到10 ms仍偏暗，直接上高亮同轴LED或换大通光量镜头，否则检测节拍会被拖慢。
4. 分辨率真的够？
先算像素当量：像素当量 = 单像素尺寸 ÷ 倍率。若相机像素为3.45 µm，倍率1.0×，则1 pixel对应3.45 µm。检测10 µm缺陷，理论需要至少3 pixel覆盖，因此像素当量必须≤3.3 µm。
5. 预算与品牌怎么平衡？
进口品牌（如Moritex、Schott）单价1.5万~3万，国产优质（如视清、灿锐）6千~1.2万。若项目批量≥50套，国产性价比明显；若做首台高精度样机，建议先买进口验证。
灯正镜头安装调试避坑指南
步骤一：机械对心
把镜头固定在微调滑台，先用低倍率看靶标，调节XY直到靶标中心与图像中心重合，误差控制在0.05 mm以内。
步骤二：光轴垂直度校准
放一块光学平晶，观察反射像。若反射像与视场中心偏移，说明光轴倾斜，通过镜头座俯仰螺丝微调，直到反射像居中且对称。
步骤三：亮度均匀性检查
拍一张白纸，看灰度直方图。若四角比中心暗超过20%，说明内部棱镜或光纤束老化，需返厂维修或更换。
典型应用场景拆解
手机屏幕玻璃缺陷检测
需求：检测0.02 mm划痕、崩边。
方案：1.0×灯正镜头 + 2/3" 5MP相机 + 高亮同轴白光。
结果：划痕对比度提升3倍，漏检率从2%降到0.1%。
金属镜面字符识别
需求：识别激光打标的二维码。
方案：0.5×灯正镜头 + 1" 12MP相机 + 红光同轴。
结果：二维码边缘锐利，解码时间缩短40%。
晶圆切割槽宽度测量
需求：测量20 µm槽宽，公差±1 µm。
方案：2.0×高倍灯正镜头 + 4/3" 20MP相机 + 蓝光同轴。
结果：亚像素算法下重复性±0.3 µm。
常见疑问快答
Q：灯正镜头能替代AOI的四面可调光源吗？
A：不能。灯正镜头只解决镜面垂直打光，若检测侧面缺陷仍需加低角度条光。
Q：为什么换了高亮LED还是过曝？
A：检查相机增益是否过高，或镜头内置光圈是否开到最大，先降增益再缩光圈。
Q：灯正镜头寿命多久？
A：LED光源标称5万小时，实际在24小时连续工况下约3年；镜头本体若无灰尘污染，可用5年以上。
采购清单模板
- 灯正镜头主体（写明倍率、WD、接口）
- 同轴LED控制器（支持PWM或模拟调光）
- 高柔同轴光源线（长度≥2 m，防折断）
- 微调滑台（XY行程±5 mm，带锁紧）
- 保护玻璃（可更换，防粉尘）
写在最后
灯正镜头不是万能，但在镜面、高反光、微缺陷三大场景里，它几乎是性价比最高的光路方案。只要先算清视野、像素当量、亮度三大参数，再按安装步骤校准，就能把检测系统一次性做到位，省下后期反复改机的时间与成本。
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