CN100585272C - 线光源照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种线光源照明装置，由光纤线光源和对应光线的透镜组成照明光路，光纤线光源支撑在支座上，透镜镶在镜框内，镜框支撑在镜架上，其特征是照明光路有同轴光照明光路、上路光照明光路、下路光照明光路共三条，上路光纤线光源、同轴光纤线光源和下路光纤线光源自上而下顺序平行固定在支座上，上路光照明光路和下路光照明光路的尾部为对称于同轴光照明光路的侧光照明，三条照明光路的终点汇聚在同一被照物体上。本发明结构紧凑、成像精密，提高了照明效果和光能利用率，更加真实的获取图像信息。通过光路的转折与压缩，减少了光源部分占用的空间，可应用在对印刷线路板取像照明的自动光学检测设备上。
Description
(一)、技术领域
本发明是一种光源照明装置，特别是一种线光源照明装置。
(二)、背景技术
自动光学检测(AOI)设备已经广泛的应用到印刷线路板的自动检测方面，以提高生产效率和良品率。照明装置是自动光学检测设备上的核心光学部件，只有良好的照明才能保证采集到真实可靠的线路板图像，才能保证检测的有效性。传统的照明装置结构复杂、体积庞大，或者缺少良好的照明会聚，或者缺少严格的同轴光照明，或者缺少对称匹配的侧光照明，从而无法实现对图形的准确识别。
(三)、发明内容
本发明的目的是为印刷线路板的自动光学检测而提供的一种成像精密的、结构紧凑的精密线光源照明装置，以满足自动光学检测设备的取像要求，提高成像质量。
本发明的技术方案：
一种线光源照明装置，由光纤线光源和对应光线的透镜组成照明光路，光纤线光源支撑在支座上，透镜镶在镜框内，镜框支撑在镜架上，其特征是照明光路有同轴光照明光路、上路光照明光路、下路光照明光路共三条，上路光纤线光源1、同轴光纤线光源4和下路光纤线光源8自上而下顺序平行固定在支座21上，上路光照明光路和下路光照明光路的尾部为对称于同轴光照明光路的侧光照明，三条照明光路的终点汇聚在同一被照物体24上；
上述同轴光照明光路由同轴光纤线光源4、同轴柱面镜5、同轴会聚柱面镜6和半透半反镜7沿同轴光线顺序分布而成，同轴光纤线光源4与同轴柱面镜5的轴线平行，同轴光纤线光源所在平面使同轴柱面镜对称，同轴柱面镜5的凸侧与同轴会聚柱面镜6的凸侧相对，半透半反镜7向同轴会聚柱面镜6的方向斜置，半透半反镜7的反射方向对准被照物体24，半透半反镜的镜框13与第一镜架14铰接；
上述上路光照明光路，由上路光纤线光源1、上路柱面镜2、上路平面反射镜3和上路会聚柱面镜10沿上路光线顺序分布而成，上路光纤线光源1与上路柱面镜2的轴线平行，上路光纤线光源所在平面与上路柱面镜对称，上路柱面镜2的凸侧面对上路平面反射镜3，上路平面反射镜3向上路柱面镜2的凸侧方向斜置，上路会聚柱面镜10的凸侧面向上路平面反射镜3的反射方向，上路平面反射镜的镜框15与第二镜架16铰接，上路会聚柱面镜的镜框17与第三镜架18铰接；
上述下路光照明光路，由下路光纤线光源8、下路柱面镜9、下路平面反射镜12和下路会聚柱面镜11沿下路光线顺序分布而成，下路光纤线光源8与下路柱面镜9的轴线平行，下路光纤线光源所在平面使下路柱面镜对称，下路平面反射镜12面对下路柱面镜9的凸侧，下路平面反射镜12向下路柱面镜9的凸侧方向斜置，下路会聚柱面镜11的凸侧面向下路平面反射镜12的反射方向，下路平面反射镜的镜框19与第三镜架18铰接，下路会聚柱面镜的镜框20与第三镜架18铰接。
上述上路柱面镜2、同轴柱面镜5和下路柱面镜9均可连接在第四镜架22上。
上述上路柱面镜2、同轴柱面镜5和下路柱面镜9可以是准直柱面镜或普通柱面镜。
上述支座21可以与外壳23连为一体。
该线光源照明装置解决了传统照明装置存在的结构复杂、体积庞大，无法实现对图形的准确识别的问题，满足了自动光学检测设备精确成像和后端图像处理的光源照明要求。
本发明与普通的自动光学检测(AOI)设备照明装置相比，具有如下优点和积极效果：
1、成像精密，有良好的照明会聚，有严格的同轴光照明，还有对称匹配的侧光照明，能够充分的提高照明效果和光能利用率，可实现对图形的准确识别。
2、取像真实，侧光照明光路可以调整，在一定的照明角度范围内，针对印刷线路板工艺中边缘腐蚀上下不齐的特点，可更加真实的获取线路板图像信息，提高了成像质量。
3、结构紧凑、体积小巧，通过三条光路的转折与压缩，有效地减少了光源部分占用的空间，并有效减少了外部机械结构的复杂性。
(四)、附图说明
图1是本发明的光路示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的外形示意图。
1-上路光纤线光源、2-上路柱面镜、3-上路平面反射镜、4-同轴光纤线光源、5-同轴柱面镜、6-同轴会聚柱面镜、7-半透半反镜、8-下路光纤线光源、9-下路柱面镜、10-上路会聚柱面镜、11-下路会聚柱面镜、12-下路平面反射镜、13-半透半反镜的镜框、14-第-镜架、15-上路平面反射镜的镜框、16-第二镜架、17-上路会聚柱面镜的镜框、18-第三镜架、19-下路平面反射镜的镜框、20-下路会聚柱面镜的镜框、21-支座、22-第四镜架、23-外壳、24-被照物体。
(五)、具体实施方式
实施例参见图1、图2、图3，这种线光源照明装置，由光纤线光源和对应光线的透镜组
成照明光路，光纤线光源支撑在支座上，透镜镶在镜框内，镜框支撑在镜架上，其特征是照明光路有同轴光照明光路、上路光照明光路、下路光照明光路共三条，上路光纤线光源1、同轴光纤线光源4和下路光纤线光源8自上而下顺序平行固定在支座21上，支座21可以与外壳23连为一体。上路光照明光路和下路光照明光路的尾部为对称于同轴光照明光路的侧光照明，三条照明光路的终点汇聚在同一被照物体24上。
上述同轴光照明光路由同轴光纤线光源4、同轴柱面镜5、同轴会聚柱面镜6和半透半反镜7沿同轴光线顺序分布而成，同轴光纤线光源4与同轴柱面镜5的轴线平行，同轴柱面镜5的凸侧与同轴会聚柱面镜6的凸侧相对，半透半反镜7向同轴会聚柱面镜6的方向斜置，半透半反镜7的反射方向对准被照物体24，半透半反镜的镜框13与第一镜架14铰接。同轴柱面镜轴线和同轴光纤线光源应严格平行，同轴光纤线光源所在平面应使同轴柱面镜对称，半透半反镜的转角可微调，用以调整照明角度，其调整机构和精度由相应的机械结构予以保证。
上述上路光照明光路，由上路光纤线光源1、上路柱面镜2、上路平面反射镜3和上路会聚柱面镜10沿上路光线顺序分布而成，上路光纤线光源1与上路柱面镜2的轴线平行，上路柱面镜2的凸侧面对上路平面反射镜3，上路平面反射镜3向上路柱面镜2的凸侧方向斜置，上路会聚柱面镜10的凸侧面向上路平面反射镜3的反射方向，上路平面反射镜的镜框15与第二镜架16铰接，上路会聚柱面镜的镜框17与第三镜架18铰接。上路柱面镜轴线和上路光纤线光源应严格平行，上路光纤线光源所在平面应使上路柱面镜对称，上路平面反射镜角度和上路会聚柱面镜角度可调，用以调整照明角度和位置，其调整机构和精度由相应的机械结构予以保证。
上述下路光照明光路，由下路光纤线光源8、下路柱面镜9、下路平面反射镜12和下路会聚柱面镜11沿下路光线顺序分布而成，下路光纤线光源8与下路柱面镜9的轴线平行，下路平面反射镜12面对下路柱面镜9的凸侧，下路平面反射镜12向下路柱面镜9的凸侧方向斜置，下路会聚柱面镜11的凸侧面向下路平面反射镜12的反射方向，下路平面反射镜的镜框19与第三镜架18铰接，下路会聚柱面镜的镜框20与第三镜架18铰接。下路柱面镜轴线和下路光纤线光源应严格平行，下路光纤线光源所在平面应使下路柱面镜对称，下路平面反射镜角度和下路会聚柱面镜角度可调，用以调整照明角度和位置，其调整机构和精度由相应的机械结构予以保证。
上述上路柱面镜2、同轴柱面镜5和下路柱面镜9均连接在第四镜架22，均可以用准直柱面镜或其它柱面镜替代。
本发明的原理当用于其它仪器中时，上路平面反射镜、半透半反镜7、下路平面反射镜12均可以用其它平面镜替代。上路光纤线光源1、同轴光纤线光源4和下路光纤线光源8可以替换成其它光源。
Claims (4)
1.一种线光源照明装置，由光纤线光源和对应光线的透镜组成照明光路，光纤线光源支撑在支座上，透镜镶在镜框内，镜框支撑在镜架上，其特征是照明光路有同轴光照明光路、上路光照明光路、下路光照明光路共三条，上路光纤线光源(1)、同轴光纤线光源(4)和下路光纤线光源(8)自上而下顺序平行固定在支座(21)上，上路光照明光路和下路光照明光路的尾部为对称于同轴光照明光路的侧光照明，三条照明光路的终点汇聚在同一被照物体(24)上；
上述同轴光照明光路由同轴光纤线光源(4)、同轴柱面镜(5)、同轴会聚柱面镜(6)和半透半反镜(7)沿同轴光线顺序分布而成，同轴光纤线光源(4)与同轴柱面镜(5)的轴线平行，同轴光纤线光源所在平面使同轴柱面镜对称，同轴柱面镜(5)的凸侧与同轴会聚柱面镜(6)的凸侧相对，半透半反镜(7)向同轴会聚柱面镜(6)的方向斜置，半透半反镜(7)的反射方向对准被照物体(24)，半透半反镜的镜框(13)与第一镜架(14)铰接；
上述上路光照明光路，由上路光纤线光源(1)、上路柱面镜(2)、上路平面反射镜(3)和上路会聚柱面镜(10)沿上路光线顺序分布而成，上路光纤线光源(1)与上路柱面镜(2)的轴线平行，上路光纤线光源所在平面使上路柱面镜对称，上路柱面镜(2)的凸侧面对上路平面反射镜(3)，上路平面反射镜(3)向上路柱面镜(2)的凸侧方向斜置，上路会聚柱面镜(10)的凸侧面向上路平面反射镜(3)的反射方向，上路平面反射镜的镜框(15)与第二镜架(16)铰接，上路会聚柱面镜的镜框(17)与第三镜架(18)铰接；
上述下路光照明光路，由下路光纤线光源(8)、下路柱面镜(9)、下路平面反射镜(12)和下路会聚柱面镜(11)沿下路光线顺序分布而成，下路光纤线光源(8)与下路柱面镜(9)的轴线平行，下路光纤线光源所在平面使下路柱面镜对称，下路平面反射镜(12)面对下路柱面镜(9)的凸侧面，下路平面反射镜(12)向下路柱面镜(9)的凸侧方向斜置，下路会聚柱面镜(11)的凸侧面向下路平面反射镜(12)的反射方向，下路平面反射镜的镜框(19)与第三镜架(18)铰接，下路会聚柱面镜的镜框(20)与第三镜架(18)铰接。
2.如权利要求1所述的线光源照明装置，其特征在于：上述上路柱面镜(2)、同轴柱面镜(5)和下路柱面镜(9)均连接在第四镜架(22)上。
3.如权利要求1或2所述的线光源照明装置，其特征在于：上述上路柱面镜(2)、同轴柱面镜(5)和下路柱面镜(9)是准直柱面镜或普通柱面镜。
4.如权利要求3所述的线光源照明装置，其特征在于：上述支座(21)与外壳(23)连为一体。
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