[發(fā)明專利]一種用于電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的光源裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710031093.4
• 申請(qǐng)日: 2007-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101158463A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張憲民;盧盛林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F21V19/00
• 分類號(hào): F21V19/00;F21V7/04;F21Y101/02;F21Y113/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路板光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的光源裝置。

背景技術(shù)

在電路板元器件組裝過(guò)程中，會(huì)由于多種因素而使得部分元器件產(chǎn)生貼裝缺陷，這些缺陷需要及時(shí)檢測(cè)出來(lái)。近年來(lái)，電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。光源是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵部件之一。目前較常見(jiàn)的幾種光源裝置包括熒光燈，LED，鹵素?zé)簟晒鉄艉望u素?zé)粲捎谠谠煨驮O(shè)計(jì)上不具有靈活性。因此，在所述技術(shù)領(lǐng)域逐漸被淘汰。LED光源在造型設(shè)計(jì)上具有很好的靈活性，目前已被廣泛應(yīng)用。常見(jiàn)的LED光源有環(huán)狀，線裝，點(diǎn)狀等形式。OMRON公司的AOI系統(tǒng)采用了一種環(huán)狀的LED光源，該光源由3個(gè)不同顏色的LED陣列組成。在LED陣列前，裝有一塊漫射板，以柔和其光線。但是，漫射板會(huì)降低光線亮度；而且，由于其LED陣列相對(duì)位置關(guān)系與漫射板的柔光效果，使得LED發(fā)射的不同顏色光線間有較大的混跌，從而影響了后續(xù)圖像分析工作。

在電路板光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，檢測(cè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要是焊點(diǎn)的檢測(cè)。T.S.Yun等人的研究一種焊點(diǎn)檢測(cè)方法(作者名：T.S.Yun，K.J.Sim，H.J.Kim，文章名：“Support?vector?machine-based?inspection?of?solder?joints?using?circularillumination”，刊名：Electronics?Letters，頁(yè)碼：Vol.36，No.11，pp.949-951.時(shí)間：May?2000.)，該方法通過(guò)三種顏色光源的照射，將焊錫的表面坡度信息映射成不同的顏色，如圖3所示，然后通過(guò)對(duì)顏色的判斷，就可以得出焊點(diǎn)的質(zhì)量信息。

根據(jù)Wassink等人的研究(題名：Soldering?in?Electronics，出版社：Electrochemical?Publication?Ltd，Ayr，U.K.頁(yè)碼：pp.11-51，時(shí)間：1984.)，電子元器件引腳的焊錫可大致分為三個(gè)過(guò)渡角，如圖3所示。第一段為從引腳到焊錫的過(guò)渡角φ₁，角度在33到39之間。第三段為從焊錫到PCB的過(guò)渡角φ₃，角度在9到13度之間。第二段介于第一段和第三段之間，過(guò)渡角φ₂角度范圍在16到22度之間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述光源效率低以及不同顏色有混跌的缺陷，提供一種用于電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的光源裝置，該裝置能夠提高LED光線的使用效率；有效降低了不同顏色之間的混跌，從而為后續(xù)圖像分析帶來(lái)方便。

本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的光源裝置，如圖1所示。該裝置包括三個(gè)圓環(huán)形LED陣列、三個(gè)圓環(huán)形折射板和一個(gè)外殼。三個(gè)折射板分別位于三個(gè)不同顏色的LED陣列正下方，與LED陣列同軸安裝。LED陣列和折射板裝于外殼里面，所述折射板下端為鋸齒狀的棱邊；由外到里，所述三個(gè)折射板鋸齒面的齒根連線與水平面夾角范圍分別為66至78度，32至44度，18至26度。LED發(fā)射出的光線經(jīng)過(guò)折射板，只有出射角小于臨界角的光束才能通過(guò)。而其他角度的光線則會(huì)由于發(fā)生全反射而被反射折回。臨界角計(jì)算公式為：sinC＝1/n，其中，C為臨界角，n為所用材料的折射率，如高分子材料PE的折射率為1.4866。而被反射折回的光線又會(huì)因?yàn)槠渌诿娴姆瓷渲匦律湎蜾忼X面，如果光線的照射角度滿足角度要求，則可以通過(guò)鋸齒面，不滿足角度要求的則不能通過(guò)鋸齒面而被反射折回。如此反復(fù)，直至大部分光線以一定的角度通過(guò)鋸齒面。