LED(Light Emitting Diode)光源，顧名思義，其重要組成是發(fā)光二極管(LED)這種會(huì)發(fā)光的半導(dǎo)體組件。相比普通光源存在的發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，LED光源具有很多優(yōu)勢(shì)。它多變幻，可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理行成不同的光色組合，同時(shí)應(yīng)用靈活，有點(diǎn)、線、面各種形式的產(chǎn)品，且控制極為方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光；LED光源性能可靠，它的半衰期(即光輸出量減少到最初值一半兒的時(shí)間)大概是1萬(wàn)-10萬(wàn)小時(shí)；LED光源的亮度拓展空間極大，像計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣，LED的發(fā)展遵循摩爾定律，每隔18個(gè)月它的亮度就會(huì)提高一倍。上述這些都可以成為機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商在選擇光源產(chǎn)品的時(shí)候?qū)ED光源作為首選的重要原因。

一般情況下，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商在選擇光源時(shí)需考慮五個(gè)技術(shù)方面的因素：方向、光譜、偏振性(Polarization)、強(qiáng)度、均勻性。然后根據(jù)了解檢測(cè)內(nèi)容如尺寸測(cè)量、定位和被測(cè)物形態(tài)、顏色、材料以及限制條件等因素選擇出合適的光源類(lèi)型。最后再根據(jù)預(yù)算、使用習(xí)慣、品牌知名度等對(duì)不同品牌的相同或類(lèi)似類(lèi)型產(chǎn)品進(jìn)行比較選擇。值得指出的是，大家在選擇光源時(shí)都習(xí)慣性的有一個(gè)假設(shè)前提：這個(gè)光源是穩(wěn)定可靠的。因?yàn)楣庠础⑾鄼C(jī)、鏡頭此類(lèi)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)前端的產(chǎn)品通常是在接近理想的清潔或者良好的環(huán)境中使用的。但是，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線上的光源等產(chǎn)品經(jīng)常必須在有毒、高溫、強(qiáng)濕、骯臟的環(huán)境中運(yùn)行，并且必須要承受震動(dòng)和熱應(yīng)力，因此，工業(yè)用途中使用的光源等產(chǎn)品需要在設(shè)計(jì)、選料、生產(chǎn)的時(shí)候就考慮到特殊的使用環(huán)境并使其產(chǎn)品能使用這種環(huán)境的應(yīng)用。

LED產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為五個(gè)部分：原材料；LED上游產(chǎn)業(yè)，包括外延材料和芯片制造；LED中游產(chǎn)業(yè)，主要包括各種LED器件和封裝；LED下游產(chǎn)業(yè)，包括各種LED的應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，如機(jī)器視覺(jué)LED光源；測(cè)試儀器和生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)器視覺(jué)LED光源屬于LED產(chǎn)業(yè)鏈的下游。機(jī)器視覺(jué)光源制造廠商一般會(huì)從LED中游產(chǎn)業(yè)廠商那里購(gòu)買(mǎi)已經(jīng)封裝完畢LED顆粒，然后根據(jù)光源設(shè)計(jì)自行或者委托加工生產(chǎn)機(jī)器視覺(jué)光源，經(jīng)過(guò)質(zhì)量測(cè)試后賣(mài)給機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商，最終將其安裝到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)上。據(jù)此，針對(duì)LED機(jī)器視覺(jué)光源的穩(wěn)定性和抗復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的能力,中國(guó)視覺(jué)網(wǎng)記者近日對(duì)數(shù)家國(guó)內(nèi)外知名的機(jī)器視覺(jué)光源廠商進(jìn)行了采訪，我們希望從LED顆粒的選用直至設(shè)計(jì)、生產(chǎn)完畢這整個(gè)過(guò)程對(duì)機(jī)器視覺(jué)光源進(jìn)行一次全面拷問(wèn)！

光源的設(shè)計(jì)者有理由認(rèn)為，所有LED顆粒的品質(zhì)都是一樣的。然而，LED的制造商和供應(yīng)商眾多，亞洲生產(chǎn)商向全球供應(yīng)低成本的LED，但目前在這些制造商中，只有一少部分能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)的LED。對(duì)于簡(jiǎn)單指示作用的應(yīng)用，低品質(zhì)的LED就足以滿足要求，但在惡劣環(huán)境例如軍用、航天航空以及工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域，要求是很苛刻的，LED必須符合高質(zhì)量的需要，如機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)集成商在選擇光源時(shí)的一個(gè)重要考慮因素即均勻性。當(dāng)一個(gè)LED光源眾多的LED顆粒中有少部分性能指標(biāo)與整體不同，比如衰減速度過(guò)快甚至損壞，都將直接影響到一個(gè)機(jī)器視覺(jué)光源的均勻性。如該問(wèn)題發(fā)生在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)正在應(yīng)用的光源上則會(huì)直接影響到獲取的圖像質(zhì)量進(jìn)而影響后端的檢測(cè)準(zhǔn)確率。

那么，作為業(yè)內(nèi)知名的LED機(jī)器視覺(jué)光源品牌，LED光源發(fā)光顆粒的質(zhì)量取決于哪些方面因素呢？各公司是如何保證在LED光源制造之初在對(duì)LED顆粒選取上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)？他們又會(huì)選用哪些廠商的LED顆粒來(lái)保證其機(jī)器視覺(jué)光源的穩(wěn)定性和質(zhì)量呢？

日本CCS王耀東：首先,由于LED顆粒的制造工藝尚未成熟,哪怕是同一批量的LED顆粒，在質(zhì)量上的差距還是很大的，具體表現(xiàn)在LED晶片本身、透明鏡頭的材質(zhì)和加工工藝及封裝技術(shù)上。目前，真正能用在FA機(jī)器視覺(jué)上的LED顆粒制造廠家，全世界也就3-5家。同用于其他工業(yè)和民生上的LED顆粒數(shù)量相比,用于機(jī)器視覺(jué)的LED顆粒的需求量實(shí)在太小,所以盡管可以獲得較高利潤(rùn)率,LED顆粒廠家還是不太愿意供應(yīng)高質(zhì)量的LED顆粒，這就使得那些小規(guī)模的LED照明廠商很難得到高質(zhì)量的LED顆粒，當(dāng)然，也就在原料關(guān)口被打消了制造出高質(zhì)量的LED照明的可能性。

應(yīng)該說(shuō)，老牌的LED照明廠商要比LED顆粒供應(yīng)商更懂得對(duì)LED顆粒的技術(shù)要求。LED顆粒主要的控制參數(shù)包括：相對(duì)亮度-順電流特性(Relative Luminosity vs. Forward Current) 、相對(duì)亮度－周?chē)鷾囟忍匦?Relative Luminosity vs. Ambient Temperature) 、光譜特性(Emission Spectrum) 、順電流-順電壓特性(Forward Current vs. Forward Voltage) 這四個(gè)方面。因?yàn)樗鼈儗⒅苯佑绊懙秸彰鳟a(chǎn)品的光亮度、均勻度和穩(wěn)定性。我認(rèn)為目前比較著名的LED顆粒制造商應(yīng)該是日本的日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(NICHIA)。

美國(guó)Ai王升：LED光源的發(fā)光顆粒的質(zhì)量取決于亮度、視角分布、光的顏色、批次的一致性、殼體散熱好壞、壽命等因素，Ai公司所用的LED大部分是從世界知名LED制造商SunLED公司購(gòu)買(mǎi)。

東冠科技張禮洪：LED光源的發(fā)光顆粒的質(zhì)量取決于所用芯片材料以及相應(yīng)的封裝技術(shù)。

我司采用的LED產(chǎn)品都會(huì)進(jìn)行電壓照明測(cè)試LED的工作電壓、亮度、波長(zhǎng)（即顏色）篩選，分成32等級(jí)，只有同一等級(jí)的才安裝在一個(gè)燈具種。我司采用的LED顆粒都是新加坡知名LED顆粒制造商。

上海鉑美張勁泰：光源是決定一套機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是否成功的關(guān)鍵,而機(jī)器視覺(jué)光源的品質(zhì)是由光源的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、每一粒LED的性能及光源的封裝決定的，我們公司的機(jī)器視覺(jué)專(zhuān)用光源中的LED是按照我們提供的參數(shù)定制化生產(chǎn)的，采用的是國(guó)際上穩(wěn)定性和質(zhì)量頂級(jí)的芯片。每一粒LED都要經(jīng)過(guò)儀器測(cè)試，對(duì)于不符合參數(shù)要求的LED必須剔除，不能用到光源上。同時(shí)這種按照特殊參數(shù)定制的LED要比一般的LED的半衰期周期長(zhǎng)。

北京凌云趙嚴(yán)：LED發(fā)光顆粒是一種半導(dǎo)體發(fā)光材料，材料學(xué)的發(fā)展和半導(dǎo)體制造工藝的日益完善是LED質(zhì)量提升和保障根源。在LED產(chǎn)生初期，其發(fā)光亮度非常微弱，效率低且壽命很不穩(wěn)定，主要是材料的問(wèn)題，包括材料的成分與純度或摻雜度的控制。半導(dǎo)體工藝的發(fā)展使得制造環(huán)節(jié)的問(wèn)題得以解決，LED性能提升主要體現(xiàn)在材料學(xué)研究的不斷突破。我們?nèi)绻P(guān)注紫外LED近幾年的發(fā)展歷程，可以看作是可見(jiàn)光LED組件發(fā)展的一個(gè)縮影。在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)下，LED材料和芯片制造這兩個(gè)對(duì)質(zhì)量影響最為重要的因素似乎已不再是問(wèn)題，主要的幾大供應(yīng)商或供應(yīng)基地提供的產(chǎn)品性能都達(dá)到了較高的水準(zhǔn)，而在組件封裝過(guò)程中，問(wèn)題顯得比較突出，例如bongding的工藝、導(dǎo)熱模型的設(shè)計(jì)和封裝的支架材料，都直接影響了后期的使用效果和質(zhì)量。