[實用新型]用于電路板自動光學檢測設備的光源裝置

無效

• 申請號: 200720058803.8
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN201103845Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 張憲民;盧盛林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F21V5/00
• 分類號: F21V5/00;F21V15/02;F21V17/00;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及電路板光學檢測領域，尤其涉及一種用于電路板自動光學檢測設備的光源裝置。

背景技術

在電路板元器件組裝過程中，會由于多種因素而使得部分元器件產生貼裝缺陷，這些缺陷需要及時檢測出來。近年來，電路板自動光學檢測設備已經得到廣泛應用。光源是自動光學檢測設備的關鍵部件之一。目前較常見的幾種光源裝置包括熒光燈，LED，鹵素燈。熒光燈和鹵素燈由于在造型設計上不具有靈活性。因此，在所述技術領域逐漸被淘汰。LED光源在造型設計上具有很好的靈活性，目前已被廣泛應用。常見的LED光源有環狀，線裝，點狀等形式。OMRON公司的AOI系統采用了一種環狀的LED光源，該光源由3個不同顏色的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，漫射板會降低光線亮度；而且，由于其LED陣列相對位置關系與漫射板的柔光效果，使得LED發射的不同顏色光線間有較大的混跌，從而影響了后續圖像分析工作。

在電路板光學檢測領域，檢測的重點和難點主要是焊點的檢測。T.S.Yun等人的研究一種焊點檢測方法(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：ElectronicsLetters，頁碼：Vol.36，No.11.pp.949-951.時間：May?2000.)，該方法通過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，然后通過對顏色的判斷，就可以得出焊點的質量信息。

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

實用新型內容

本實用新型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光學檢測設備的光源裝置，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，從而為后續圖像分析帶來方便。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種用于電路板自動光學檢測設備的光源裝置，如圖1所示。該裝置包括三個圓環形LED陣列、三個圓環形折射板和一個外殼。三個折射板分別位于三個不同顏色的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發射出的光線經過折射板，只有出射角小于臨界角的光束才能通過。而其他角度的光線則會由于發生全反射而被反射折回。臨界角計算公式為：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因為其他壁面的反射重新射向鋸齒面，如果光線的照射角度滿足角度要求，則可以通過鋸齒面，不滿足角度要求的則不能通過鋸齒面而被反射折回。如此反復，直至大部分光線以一定的角度通過鋸齒面。