專利名稱：一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源。
背景技術(shù)：
近年來，隨著印刷電路板貼片密度的增大以及元器件的微細(xì)化，光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀 因其能夠有效地提高缺陷檢測(cè)的速度和準(zhǔn)確率，而逐步在表面貼裝行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。光 學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的主要原理是對(duì)電路板上需要檢測(cè)的對(duì)象，如元件本體、引腳和焊點(diǎn)等處的 圖像進(jìn)行采集和分析，判斷元件貼裝和焊接的效果，其中采集到的圖像的好壞對(duì)分析結(jié)果 起到至關(guān)重要的作用。光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的圖像采集裝置一般由工業(yè)相機(jī)和光源組成，工業(yè) 相機(jī)設(shè)置于光源的上方。目前普遍使用的光源是三色(紅、綠、藍(lán))LED環(huán)形結(jié)構(gòu)光源，光源 分別從高、中、低角度照射電路板，不同電路板表面對(duì)光的反射不一樣。對(duì)于焊盤或焊點(diǎn)，其 反射特性類似鏡面反射，紅光相對(duì)電路板底板的入射角較大，照射到焊盤或平坦的焊錫表 面的紅光反射到相機(jī)，而照射到傾斜表面的紅光則不能反射進(jìn)相機(jī)，因此焊盤或平坦的焊 錫表面在圖像中體現(xiàn)為紅色；同理，輕微傾斜的焊錫表面體現(xiàn)為綠色，陡峭傾斜的焊錫表面 體現(xiàn)為藍(lán)色；焊點(diǎn)坡度越陡，該部分焊錫圖像顏色越暗，對(duì)于焊盤較小的元件，其焊點(diǎn)顏色 以藍(lán)色為主。而底板或元件本體等漫反射表面，對(duì)紅綠藍(lán)光的反射程度相近，圖像顯示為原 有顏色。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)的算法是在指定區(qū)域內(nèi)搜索大小和顏色與焊點(diǎn) 一致的顏色斑塊來定位焊點(diǎn)，對(duì)于底板顏色與焊點(diǎn)顏色區(qū)別明顯的電路板，如綠色和白色 等電路板，利用普通光源進(jìn)行打光，然后采用這種方法定位，效果良好，但當(dāng)電路板底板顏 色是藍(lán)色時(shí)，如果仍用普通光源打光，則由于焊點(diǎn)顏色與底板相近，從顏色上就很難區(qū)分焊 點(diǎn)和底板了，勢(shì)必會(huì)影響到圖像分析的準(zhǔn)確性。因此，需要提供一種能將焊點(diǎn)和底板明顯區(qū)分的用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種用于光學(xué)自動(dòng) 檢測(cè)儀的光源，其具有可將焊點(diǎn)和底板明顯區(qū)分且無需改變現(xiàn)有檢測(cè)算法的優(yōu)點(diǎn)，且結(jié)構(gòu) 簡單、控制方便。本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源， 包括分三層同軸疊放的三個(gè)環(huán)形LED陣列和一個(gè)中間通孔，三個(gè)環(huán)形LED陣列均呈圓臺(tái)狀， LED燈內(nèi)嵌在圓臺(tái)內(nèi)側(cè)面；其中一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列位于頂層，用于提供高角度照 明；一個(gè)綠色環(huán)形LED陣列位于中間層，用于提供中等角度照明；另一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED 陣列位于底層，用于提供低角度照明；每個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列按LED顏色分成紅、藍(lán)兩 組分別與外界控制裝置連接，綠色環(huán)形LED陣列單獨(dú)與外界控制裝置連接；外部相機(jī)鏡頭 安放在光源中間通孔的正上方，用于接收從中間通孔穿過的被拍電路板的反射光。所述頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列和底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列均為若干圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆紅色LED與藍(lán)色LED交錯(cuò)排列組成。所述綠色環(huán)形LED陣列為若干圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆綠色LED組成。本實(shí)用新型的工作原理是根據(jù)電路板的顏色，控制裝置控制光源以不同的顏色 組合打光當(dāng)電路板底板不是藍(lán)色時(shí)，頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列亮紅色光，中間綠色環(huán)形 LED陣列亮綠色光，底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列則亮藍(lán)色光，也就是光源的發(fā)光顏色從上至 下組合為紅、綠、藍(lán)，分別以高、中、低三種角度照射電路板，這時(shí)焊錫圖像中的陡峭傾斜部 分顯示為藍(lán)色。當(dāng)電路板底板顏色為藍(lán)色時(shí)，頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列亮藍(lán)色光，中間綠 色環(huán)形LED陣列亮綠色光，底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列亮紅色光，也就是光源的發(fā)光顏色從 上至下組合為藍(lán)、綠、紅，分別以高、中、低三種角度照射電路板，這時(shí)焊錫圖像中的陡峭傾 斜部分顯示為紅色。電路板上的底板和元件本體等目標(biāo)屬于漫反射表面，對(duì)紅綠藍(lán)光的反 射程度相近，當(dāng)光源以上述兩種方式打光時(shí)，在采集的圖像上顯示為目標(biāo)原有顏色。從以上 可知，按上述兩種方式打光，當(dāng)?shù)装鍨樗{(lán)色時(shí)，焊錫圖像以紅色為主；當(dāng)?shù)装孱伾珵樗{(lán)色以 外的顏色時(shí)，焊錫圖像顏色以藍(lán)色為主，因此焊點(diǎn)的顏色與底板的顏色都可以明顯區(qū)分，這 樣就可以利用現(xiàn)有算法有效實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)定位。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、本實(shí)用新型通過采用兩個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列和一個(gè)綠色環(huán)形LED陣列，可 通過外界控制裝置控制光源根據(jù)電路板的顏色選擇不同光源顏色組合打光，使焊錫圖像與 底板圖像顏色區(qū)別明顯，可以在不改變現(xiàn)有檢測(cè)算法的前提下，有效實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)定位和檢測(cè) 準(zhǔn)確度，且光源結(jié)構(gòu)簡單、控制方便。2、本實(shí)用新型將三個(gè)環(huán)形LED陣列分三層同軸疊放，能夠從高、中、低三種角度照 射電路板，使采集的圖像更清晰。

圖1是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型中光源陣列分布仰視圖；圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用于圖像采集時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施 方式不限于此。實(shí)施例1如圖1和圖2所示，一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源，包括分三層同軸疊放的三個(gè) 環(huán)形LED陣列和一個(gè)中間通孔11，三個(gè)環(huán)形LED陣列均呈圓臺(tái)狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺(tái)內(nèi)側(cè) 面；其中一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列1位于頂層，用于提供高角度照明；一個(gè)綠色環(huán)形LED 陣列2位于中間層，用于提供中等角度照明；另一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列3位于底層，用 于提供低角度照明；其中每個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列按LED顏色分成紅、藍(lán)兩組分別與外界 控制裝置連接，綠色環(huán)形LED陣列2單獨(dú)與外界控制裝置連接；外部相機(jī)鏡頭安放在光源中 間通孔11的正上方，用于接收從中間通孔11穿過的被拍電路板的反射光。[0020]如圖3所示，所述頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列1和底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列2 均為兩圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆紅色LED 4與若干顆藍(lán)色LED5交錯(cuò)排列組成。所述綠色環(huán)形LED陣列2為兩圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆綠色LED14組成。如圖4所示，為本實(shí)用新型應(yīng)用于圖像采集時(shí)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖像采 集裝置包括光源6、鏡頭8、相機(jī)9和基座10，鏡頭8和相機(jī)9位于光源6的上方，光源6、鏡 頭8和相機(jī)9固定在基座10上，圖像采集裝置安裝在定位裝置13上。需要采集圖像時(shí)，首先按照指定的坐標(biāo)信息，定位裝置13將圖像采集裝置定位到 指定位置，然后外界控制器控制光源6發(fā)光，照射電路板7，電路板7的反射光通過光源6的 中間通孔，進(jìn)入鏡頭8在相機(jī)9上成像，然后相機(jī)通過圖像采集卡把圖像傳送至計(jì)算機(jī)。在對(duì)電路板進(jìn)行打光時(shí)，根據(jù)電路板的顏色，控制裝置控制光源以不同的顏色組 合打光當(dāng)電路板7底板不是藍(lán)色時(shí)，頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列1亮紅色光，中間綠色環(huán) 形LED陣列2亮綠色光，底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列3則亮藍(lán)色光，也就是光源的發(fā)光顏色 從上至下組合為紅、綠、藍(lán)，分別以高、中、低三種角度照射電路板，這時(shí)焊錫圖像中的陡峭 傾斜部分顯示為藍(lán)色。當(dāng)電路板7底板顏色為藍(lán)色時(shí)，頂層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列1亮藍(lán) 色光，中間綠色環(huán)形LED陣列2亮綠色光，底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列3亮紅色光，也就是 光源的發(fā)光顏色從上至下組合為藍(lán)、綠、紅，分別以高、中、低三種角度照射電路板，這時(shí)焊 錫圖像中的陡峭傾斜部分顯示為紅色。電路板7上的底板和元件本體等目標(biāo)屬于漫反射 表面，對(duì)紅綠藍(lán)光的反射程度相近，當(dāng)光源以上述兩種方式打光時(shí)，在采集的圖像上顯示為 目標(biāo)原有顏色。從以上步驟可知，按上述兩種方式打光，當(dāng)?shù)装鍨樗{(lán)色時(shí)，焊錫圖像以紅色 為主；當(dāng)?shù)装孱伾珵樗{(lán)色以外的顏色時(shí)，焊錫圖像顏色以藍(lán)色為主，因此按上述兩種方式打 光，焊點(diǎn)的顏色與底板顏色都可以明顯區(qū)分，這樣就可以利用現(xiàn)有算法有效實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)定位。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源，其特征在于，包括分三層同軸疊放的三個(gè)環(huán)形 LED陣列和一個(gè)中間通孔，三個(gè)環(huán)形LED陣列均呈圓臺(tái)狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺(tái)內(nèi)側(cè)面；其中 一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列位于頂層，用于提供高角度照明；一個(gè)綠色環(huán)形LED陣列位于 中間層，用于提供中等角度照明；另一個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列位于底層，用于提供低角度 照明；其中每個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列按LED顏色分成紅、藍(lán)兩組分別與外界控制裝置連 接，綠色環(huán)形LED陣列單獨(dú)與外界控制裝置連接；外部相機(jī)鏡頭安放在光源中間通孔的正 上方，用于接收從中間通孔穿過的被拍電路板的反射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源，其特征在于，所述頂層紅藍(lán)雙 色環(huán)形LED陣列和底層紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列均為若干圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆 紅色LED與藍(lán)色LED交錯(cuò)排列組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源，其特征在于，所述綠色環(huán)形LED 陣列為若干圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)圓環(huán)上由若干顆綠色LED組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀的光源，包括分三層同軸疊放的三個(gè)環(huán)形LED陣列和一個(gè)中間通孔，三個(gè)環(huán)形LED陣列均呈圓臺(tái)狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺(tái)內(nèi)側(cè)面；其中兩個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列分別位于頂層和底層，用于提供高、低角度照明；一個(gè)綠色環(huán)形LED陣列位于中間層，用于提供中等角度照明；其中每個(gè)紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列按LED顏色分成紅、藍(lán)兩組分別與外界控制裝置連接，綠色環(huán)形LED陣列單獨(dú)與外界控制裝置連接，拍攝時(shí)鏡頭安放在光源中間通孔的正上方。本實(shí)用新型可通過外界控制裝置控制光源根據(jù)電路板的顏色選擇不同光源顏色組合打光，使焊錫圖像與底板圖像顏色區(qū)別明顯，且光源結(jié)構(gòu)簡單、控制方便。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201892101SQ201020585410
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月30日
發(fā)明者劉奇亮, 張憲民, 梁經(jīng)倫, 歐陽高飛, 鄺泳聰 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)