專利名稱：一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源的制作方法
一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光源設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源。
技術(shù)背景
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)自動檢測儀 因其能夠有效地提高缺陷檢測的速度和準(zhǔn)確率，而逐步在表面貼裝行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。光 學(xué)自動檢測儀的主要原理是對電路板上需要檢測的對象，如元件本體、引腳和焊點等處的 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分析結(jié)果 起到至關(guān)重要的作用。光學(xué)自動檢測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，不同電路板表面對光的反射不一樣。對于焊盤或焊點，其 反射特性類似鏡面反射，紅光相對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；焊點坡度越陡，該部分焊錫圖像顏色越暗，對于焊盤較小的元件，其焊點顏色 以藍(lán)色為主。而底板或元件本體等漫反射表面，對紅綠藍(lán)光的反射程度相近，圖像顯示為原 有顏色。
在實際應(yīng)用中，實現(xiàn)光學(xué)自動檢測的算法是在指定區(qū)域內(nèi)搜索大小和顏色與焊點 一致的顏色斑塊來定位焊點，對于底板顏色與焊點顏色區(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，如果仍用普通光源打光，則由于焊點顏色與底板相近，從顏色上就很難區(qū)分焊 點和底板了，勢必會影響到圖像分析的準(zhǔn)確性。
因此，需要提供一種能將焊點和底板明顯區(qū)分的用于光學(xué)自動檢測儀的光源。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種用于光學(xué)自動檢測 儀的光源，其具有可將焊點和底板明顯區(qū)分且無需改變現(xiàn)有檢測算法的優(yōu)點，且結(jié)構(gòu)簡單、 控制方便。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源，包括 分三層同軸疊放的三個環(huán)形LED陣列和一個中間通孔，三個環(huán)形LED陣列均呈圓臺狀，LED 燈內(nèi)嵌在圓臺內(nèi)側(cè)面；其中一個紅藍(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)，每個圓環(huán)上由若干顆紅色LED與藍(lán)色LED交錯排列組成。
所述綠色環(huán)形LED陣列為若干圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個圓環(huán)上由若干顆綠色LED組成。
本發(fā)明的工作原理是根據(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，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，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，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，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，焊錫圖像顏色以藍(lán)色為主，因此焊點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)有算法有效實現(xiàn)焊點定位。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果
1、本發(fā)明通過采用兩個紅藍(lán)雙色環(huán)形LED陣列和一個綠色環(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)有檢測算法的前提下，有效實現(xiàn)焊點定位和檢測準(zhǔn)確 度，且光源結(jié)構(gòu)簡單、控制方便。
2、本發(fā)明將三個環(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是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的俯視圖3是本發(fā)明中光源陣列分布仰視圖4是本發(fā)明應(yīng)用于圖像采集時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
實施例1
如圖1和圖2所示，一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源，包括分三層同軸疊放的三個 環(huán)形LED陣列和一個中間通孔11，三個環(huán)形LED陣列均呈圓臺狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺內(nèi)側(cè) 面；其中一個紅藍(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。
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)，每個圓環(huán)上由若干顆紅色LED4與若干顆藍(lán)色LED5交錯排列組成。
所述綠色環(huán)形LED陣列2為兩圈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，每個圓環(huán)上由若干顆綠色LED14組成。
如圖4所示，為本發(fā)明應(yīng)用于圖像采集時采集裝置的結(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，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算機(jī)。
在對電路板進(jìn)行打光時，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，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，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，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，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，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)有算法有效實現(xiàn)焊點定位。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(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，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源，其特征在于，包括分三層同軸疊放的三個環(huán)形 LED陣列和一個中間通孔，三個環(huán)形LED陣列均呈圓臺狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺內(nèi)側(cè)面；其中 一個紅藍(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)自動檢測儀的光源，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)，每個圓環(huán)上由若干顆 紅色LED與藍(lán)色LED交錯排列組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)自動檢測儀的光源，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)，每個圓環(huán)上由若干顆綠色LED組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于光學(xué)自動檢測儀的光源，包括分三層同軸疊放的三個環(huán)形LED陣列和一個中間通孔，三個環(huán)形LED陣列均呈圓臺狀，LED燈內(nèi)嵌在圓臺內(nèi)側(cè)面；其中兩個紅藍(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陣列單獨與外界控制裝置連接，拍攝時鏡頭安放在光源中間通孔的正上方。本發(fā)明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G01N21/956GK102033072SQ20101052673
公開日2011年4月27日 申請日期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 申請人:華南理工大學(xué)